Собственное время отключения выключателя при кз

Расчет токов короткого замыкания и выбор коммутационных аппаратов

Затем выбранный выключатель проверяется по включающей способности по условиям:

iвкл ³ iуд = kуд×Iпо ,

где Iвкл — начальное действующее значение периодической составляющей номинального тока включения, кА (под номинальным током включения понимают наибольший ток КЗ, который выключатель способен надежно включить);

Iпо — начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ, кА;

iвкл — наибольший пик номинального тока включения, кА

iуд — ударный ток КЗ, кА;

kуд — ударный коэффициент.

После этого выполняется проверка на симметричный ток отключения по условию:

где Iоткл ном — номинальный ток отключения выключателя, кА;

Iпt — периодическая составляющая тока КЗ в момент начала расхождения контактов выключателя, кА.

Возможность отключения апериодической составляющей тока КЗ определяется из соотношения:

где ia ном = — номинальное значение апериодической составляющей тока отключения, кА;

bн — нормированное процентное содержание апериодической составляющей в токе отключения;

iat — апериодическая составляющая тока КЗ в момент начала расхождения дугогасительных контактов выключателя, кА

Если расчетное значение апериодической составляющей тока КЗ превышает номинальное значение, а периодическая составляющая тока КЗ в момент начала расхождения дугогасительных контактов выключателя меньше номинального тока отключения, то следует сопоставить условные значения полных токов, а именно:

.

Расчетное время отключения выключателя t или tоткл, с, вычисляется как сумма собственного времени отключения выключателя tc в откл и 0,01 с в соответствии с выражением:

t = tоткл = 0,01 + tc в откл.

Собственное время отключения выключателя указывают заводы-изготовители. Его определяют от момента подачи команды на отключение до момента начала размыкания дугогасительных контактов.

На электродинамическую стойкость выключатель проверяется по предельным сквозным токам КЗ:

где Iпр скв — начальное действующее значение периодической составляющей предельного сквозного тока, кА;

iпр скв — наибольший пик предельного сквозного тока, кА.

Условия проверки выключателя на термическую стойкость зависит от соотношения между tтер — предельно-допустимым временем воздействия нормированного тока термической стойкости и расчетным временем отключения выключателя tоткл, определяющим длительность термического воздействия токов КЗ на выключатель. Если tтер ³ tоткл, то условие проверки выключателя на термическую стойкость имеет вид:

,

где Iтер — номинальный ток термической стойкости выключателя (равный, как правило, Iоткл ном);

Bк — интеграл Джоуля с пределами интегрирования 0 — , кА2×с.

Если tоткл ³ tтер, то условие проверки выключателя на термическую стойкость:

.

Разъединители выбираются по следующим условиям:

;

Iнорм расч;

kпIном ³ Iпрод расч = Iраб нб;

,при tтер ³ tоткл и ,при tоткл ³ ³ tтер.

4.4.3. Выбор выключателей

Выбор выключателей производится в соответствии с условиями выбора приведенными в 4.4.2.

Для установки в РУ 220 кВ предполагается выключатель типа ВВБ-220Б-31,5/2000У1. При выборе электрических аппаратов РУ с Uном ³ 35 кВ все выключатели РУ устанавливаются однотипными. Проверку выключателей по отключающей способности можно осуществлять без учета затухания периодической составляющей тока КЗ, т.е. Iпt=Iп0. Это определяется значительной удаленностью РУ 220 кВ от генераторов станции.

Другие статьи по технологиям

Античная программа построения наук
Построение правил (норм) мышления, а также задание основных «кирпичей» («начал»), из которых можно было строить «здание» подлинного мира создало новую .

Создание термоядерного оружия в СССР второй этап ядерной гонки
Прогремевший 29.08.49 на Семипалатинском полигоне первый советский ядерный взрыв уравнял шансы двух мировых сверхгигантов послевоенного времени, США и СССР, в гонке за решающим пре .

Чарльз Гудийр
История открытия Чарльзом Гудийром вулканизации резины – одна из самых запутанных и непостижимых историй. Этот человек не имел права на успех. Он не обладал нужными знаниями и под .

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Собственное время — отключение

Разумеется, иначе обстояло бы дело, если бы удалось создать простой и надежный быстродействующий автоматический выключатель переменного тока с большой способностью ограничения и с собственным временем отключения 1 — 2 мсек. [46]

Небыстродействующие выключатели имеют собственное время отключения примерно 0 1 — 0 15 сек, а время отключения 0 15 — 0 25 сек; быстродействующие выключатели имеют собственное время отключения порядка 0 03 — 0 05 сек, а время отключения 0 05 — 0 08 сек. [47]

Возможным вариантом настройки реле при торможении является такой, при котором реле размыкает свой контакт в момент, от которого до остановки двигателя проходит время, равное собственному времени отключения тормозного контактора . [48]

В установочных и быстродействующих автоматах, у которых при коротком замыкании отключение происходит без выдержки времени, электродинамическая компенсация не применяется, так как она ведет к увеличению собственного времени отключения . [49]

Наиболее существенным достоинством выключателя с размыкающими контактами является жесткая связь якоря с подвижным контактом, в результате чего движение якоря и раскрытие контактов начинаются одновременно, что значительно снижает собственное время отключения . [50]

Для небыстродействующих выключателей собственное время отключения составляет примерно от 0 1 до 0 15 сек, а полное время отключения от 0 15 до 0 25 сек; для быстродействующих выключателей собственное время отключения составляет порядка 0 03 — 0 05 сек, а полное время отключения 0 05 — 0 08 сек. [51]

Большая скорость движения траверсы в процессе включения и малое собственное время включения по сравнению с заводскими данными могут вызвать чрезмерные ударные механические нагрузки на подвижные части выключателя; малая скорость и большое собственное время отключения могут приводить к вибрации и уменьшению отключающей способности выключателя. [52]

Под временем отключения реле в узком смысле слова мы понимаем время от начала рассматриваемого рабочего состояния до размыкания контактов реле или до начала освобождения зуба отключателя; к этому времени необходимо добавить еще собственное время отключения реле и время срабатывания выключателя. [54]

К специальным автоматам относятся автоматические воздушные выключатели специального назначения, например автоматические выключатели типа АВ-45-1 / 6000, предназначенные для нечастых дистанционных включений и отключений и автоматических отключений при перегрузках мощных металлургических установок постоянного тока напряжением до 750 в и током до 6000 а, автоматы гашения поля серии АГП, применяемые для защиты генераторов при коротких замыканиях внутри машины или на ее выводах, быстродействующие выключатели с собственным временем отключения не более 0 01 сек, предназначенные для защиты электрических машин и ртутных выпрямителей при коротких замыканиях, перегрузках и обратных токах. Характерной особенностью последних является способность отключать токи короткого замыкания раньше, чем они достигнут максимального значения. [55]

Основой новой серии воздушных выключателей ВНВ на номинальное напряжение 220 — 750 кВ является дугогасительный модуль с двусторонним дутьем и двумя разрывами. Собственное время отключения этих выключателей составляет 0 02 — 0 025 с. Все фарфоровые покрышки разгружены от действия внутреннего давления стеклопластиковымн цилиндрами. [56]

Автоматы ВА47 — 38 и ВА47 — 43 предназначены для защиты силовых полупроводниковых приборов в преобразователях напряжением до 600 В постоянного тока и до 660 В переменного тока и относятся к классу быстродействующих. Собственное время отключения автоматов не зависит от токов короткого замыкания и не превышает 1 0 мс. [58]

Автоматы гашения поля предназначены для отключения обмотки возбуждения крупных синхронных электрических машин при появлении короткого замыкания в цепи статора. Собственное время отключения автоматов составляет приблизительно 0 15 сек, а продолжительность гашения поля при трехфазном коротком замыкании в зависимости от типа и размера машин — 0 1 — 1 5 сек. [59]

Если собственное время отключения отделителя меньше или равло времени действия защиты выключателя головного участка линии, то в схему отключения отделителя необходимо ввести выдержку времени, так как отделитель не способен отключить ток нагрузки и тем более ток повреждения. Для фиксации отключения головного выключателя питающей линии в схемах с применением отделителей в цепи короткозамыкателя предусматривается трансформатор тока. После отключения отделителем поврежденного трансформатора АПВ головного участка линии, имеющее необходимую выдержку времени, вновь автоматически включает линию и тем самым восстанавливается питание неповрежденного трансформатора на данной подстанции и всех других отпаеч-ных подстанций, подключенных к данной линии. [60]

Выключатели

Выключатель — это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения тока.

Выключатель является основным аппаратом в электрических установках и служит для отключения и включения в цепи в любых режимах: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание, холостой ход, несинхронная работа. Наиболее тяжелой и ответственной операцией является отключение токов КЗ и включение на существующее короткое замыкание.

К выключателям высокого напряжения предъявляют следующие требования:
1) Надежное отключение любых токов (от десятков ампер до номинального тока отключения);
2) быстрота действия, т. е. наименьшее время отключения;
3) пригодность для быстродействующего автоматического повторного включения, т.е. быстрое включение выключателя сразу же после отключения;
4) возможность пофазного (пополюсного) управления для выключателей 110 кВ и выше;
5) легкость ревизии и осмотра контактов;
6) взрыво- и пожаробезопасность;
7) удобство транспортировки и эксплуатации.

Выключатели высокого напряжения должны длительно выдерживать номинальный ток — Iном и номинальное напряжение Uном.

В соответствии с ГОСТ 687—78Е, выключатели характеризуются следующими параметрами:
1. Номинальный ток отключения Iотк.ном — наибольший ток КЗ (действующее значение), который выключатель способен отключить при напряжении, равном наибольшему рабочему напряжению при заданных условиях восстанавливающегося напряжения и заданном цикле операций. Ток КЗ состоит из периодической и апериодической составляющих. Номинальный ток отключения определяется действующим значением периодической составляющей в момент расхождения контактов.
2. Допустимое относительное содержание апериодической составляющей тока в токе отключения βном, которое определяется по кривой рис.:

Нормированное значение τном определяется для момента расхождения контактов

Если τ > 0,09 с, то принимают τном =0.
3. Цикл операций — выполняемая выключателем последовательность коммутационных операций с заданными интервалами между ними.
В эксплуатации выключатель может неоднократно включаться на существующее КЗ с последующим отключением, поэтому ГОСТ 687- 78Е предусматривает для выключателей определенный цикл операций.
Если выключатели предназначены для автоматического повторного включения (АПВ), то должны быть обеспечены циклы: О – 180 с – ВО – 180 с – ВО
О – t_бт – ВО – 180 с — ВО
Выключатели с Uном < 220 кВ должны также выполнять цикл: О – t_бт – ВО – 20 с — ВО
Выключатели без АПВ должны выдерживать цикл: О — 180 с — ВО — 180 с — ВО,
где О — операция отключения;
ВО — операция включения и немедленного отключения;
20с и 180 с — промежутки времени в секундах;
t_бт — гарантируемая для выключателей минимальная бестоковая пауза при АПВ (время от погасания дуги до появления тока при последующем включении).
Для выключателей с АПВ t_бт должно быть в пределах 0,3—1,2 с, для выключателей с БАПВ — 0,3 с.

Нормированное содержание апериодической составляющей

4. Стойкость при сквозных токах, характеризующаяся токами термической стойкости Iтер и электродинамической стойкости Iдин (действующее значение), iдин — наибольший пик (амплитудное значение); эти токи выключатель выдерживает во включенном положении без повреждений, препятствующих дальнейшей работе.
Завод-изготовитель должен обеспечить для электрооборудования соотношение
iдин = 2,55*Iотк.ном, А

5. Номинальный ток включения — ток КЗ, который выключатель с соответствующим приводом способен включить без приваривания контактов и других повреждений, при Uном и заданном цикле. В каталогах приводится действующее значение этого тока Iвкл..ном и его амплитудное значение i вкл,ном.
Выключатели конструируются таким образом, что соблюдаются условия:

6. Собственное время отключения tс.в — интервал времени от момента подачи команды на отключение до момента прекращения соприкосновения дугогасительных контактов.
Время отключения tотк.в — интервал времени от подачи команды на отключение до момента погасания дуги во всех полюсах.
Время включения tвкл.в — интервал времени от момента подачи команды на включение до возникновения тока в цепи.
7. Параметры восстанавливающегося напряжения — в соответствии с нормированными характеристиками собственного переходного восстанавливающегося напряжения (ПВН).
8. Выключатели, не предназначенные для АПВ, должны допускать не менее пяти операций ВО при токах КЗ (0,6 – 1,0)*Iотк.ном без осмотра дугогасительного устройства. Выключатели, предназначенные для АПВ, должны допускать в тех же условиях от 6 до 10 операций ВО в зависимости от Iотк.ном , (ГОСТ 687 — 78Е, табл. 4). В этом же ГОСТ-е приведены также другие требования к конструкции включателей и методы их испытаний.
Основными конструктивными частями выключателей являются: контактная система с дугогасительным устройством, токоведущие части, корпус, изоляционная конструкция и приводной механизм.

По конструктивным особенностям и способу гашения дуги различают следующие типы выключателей: масляные баковые (масляные многообъемные), маломасляные (масляные малообъемные), воздушные, элегазовые, электромагнитные, автогазовые, вакуумные выключатели. К особой группе относятся выключатели нагрузки для внутренней, наружной установки и для комплектных распределительных устройств.

ГОСТ 12450-82
Выключатели переменного тока на номинальные напряжения от 11О до 75О кВ. Технические требования к отключению ненагруженных воздушных линий и методы испытаний

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА НА
НОМИНАЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ от 110 до 750 кВ

Технические требования к отключению ненагруженных
воздушных линий и методы испытаний

А. С. circuit-breakers for rated voltages from 110 to 750 kV.
Technical requirements to no-load line
switching and test methods

Срок действия с 01.07.1983
до 01.07.1988*
________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 2 1993 г.).
Примечание.

РАЗРАБОТАН Министерством электротехнической промышленности

Н.М.Чернышев (руководитель темы), В.П.Белотелов, С.П.Илюхина, Т.Е.Пархоменко

ВНЕСЕН Министерством электротехнической промышленности

Член Коллегии А. С. Джаноян

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22 марта 1982 г. N 1122

ВЗАМЕН ГОСТ 12450-73

Стандарт соответствует Публикациям МЭК 56-2 и 56-4.

Пояснение терминов, встречающихся в стандарте, приведено в справочном приложении 1.

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Выключатель с каждым из предназначенных для него приводов должен отключать в трехфазной схеме при напряжения сети до наибольшего рабочего напряжения выключателя токи ненагруженной линии вплоть до значений, указанных в табл.1.

Номинальное напряжение выключателя, действующее

Наибольшее рабочее напряжение выключателя, действующее

Нормированный ток отключения
ненагруженной линии, действующее

Наибольшее допустимое напряжение, кВ

со стороны линии

со стороны источника питания

* Допускается по согласованию с потребителем.

1.2. Выключатель должен также отключать ненагруженные фазы трехфазной линии при наличии короткого замыкания на землю в одной или двух других фазах (двустороннее отключение несимметричного короткого замыкания при неодновременной работе выключателей на концах линии).

Расчетным условием при отключениях несимметричных коротких замыканий является такое, при котором значение собственного восстанавливающегося напряжения (не искаженного влиянием выключателя) на контактах выключателя, отключающего ненагруженную фазу, достигает максимума через полупериод промышленной частоты и составляет:

— для выключателей 330-750 кВ;

— для выключателей 110-220 кВ,

где — наибольшее рабочее напряжение.

** По требованию потребителя значение собственного восстанавливающего напряжения может быть повышено до с соответствующим увеличением тока ненагруженной отключаемой фазы, а ток ненагруженной отключаемой фазы увеличен по сравнению с указанным в табл.1 в 1,5 раза для выключателей 330-750 кВ и в 1,2 раза для выключателей 110-220 кВ.

1.3. Выключатели на напряжение 330-750 кВ должны отключать трехфазную ненагруженную линию при междуфазовом напряжении на ней, измеренном перед отключением непосредственно у выключателя, равном 1,4 при максимуме собственного восстанавливающегося напряжения на полюсе выключателя не менее .

Нормируемый отключаемый ток ненагруженной линии должен быть увеличен по сравнению с указанным в табл.1 в 1,4 раза.

1.4. Выключатели не должны давать повторных пробоев при отключениях ненагруженных линий. Для масляных выключателей это требование является рекомендуемым.

1.5. Перенапряжения, возникающие на зажимах выключателя (как со стороны линии, так и со стороны источников питания), по отношению к земле при повторных пробоях при испытаниях по п.2.10 не должны превышать значений, приведенных в табл.1.

1.6. После проведения испытаний выключатель должен быть в состоянии включать и отключать любые токи, вплоть до номинальных значений тока отключения, длительно пропускать номинальный ток и выдерживать наибольшее рабочее напряжение.

2. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

2.1. Настоящий стандарт устанавливает требования к проведению испытаний выключателей на отключение ненагруженных воздушных линий в сетях (сетевые испытания) и лабораторных установках (лабораторные испытания). В лабораторных установках могут проводиться испытания только таких выключателей, у которых при отключениях ненагруженных линий не происходит повторных пробоев.

2.2. Испытания должны проводиться как в условиях отключения линии от маломощного источника питания (N 1), так и при отключениях линии от мощного источника питания (N 2).

2.3. Источники питания, используемые при испытаниях, характеризуются следующим.

2.3.1. Источник питания N 1 должен удовлетворять условиям:

2.3.1.1. Ток короткого замыкания источника не превышает 10% номинального тока отключения выключателя.

2.3.1.2. Напряжение на источнике питания после отключения ненагруженной линии по отношению к земле не должно снижаться более чем на 10% этого напряжения до отключения ненагруженной линии.

Если условие подпункта 2.3.1.2 не выполняется, то допускается увеличивать ток короткого замыкания источника по сравнению с указанным в подпункте 2.3.1.1.

2.3.2. Источник питания N 2 должен иметь ток короткого замыкания не менее 20-кратного нормируемого отключаемого тока ненагруженной линии и по возможности приближающийся к номинальному току отключения выключателя, но не превышающий его, а емкость, шунтирующая источник питания, должна быть большей или равной емкости отключаемой линии. Полное сопротивление соединительных проводов между емкостью источника питания и отключаемой линией должно быть как можно меньшим.

Если процесс восстановления напряжения источника питания N 2 определяется линиями, подключенными к шинам, то число таких линий должно быть не менее пяти при испытании выключателей 110-220 кВ, не менее двух при испытании выключателей 330-500 кВ и не менее одной при испытании выключателей 750 кВ, а их суммарная длина — не менее длины отключаемой линии.

При испытаниях выключателей, не дающих повторных пробоев, допускается снижение емкости или уменьшение числа и длин линий, шунтирующих источник питания, до значений, не приводящих к увеличению времени дуги при отключении.

2.4. Линии, используемые для испытания, должны иметь большое сопротивление утечек; к ним не должно быть подключено оборудование, вызывающее быстрое отекание зарядов. Постоянная времени разряда линии с подключенным к ней оборудованием должна быть не менее 0,3 с.

Постоянная времени разряда определяется с помощью осциллограммы напряжения на линии после ее отключения. Измерительная схема при снятии этой осциллограммы должна быть такой же, как и во время испытаний.

Постоянная времени разряда линии нормируется без учета влияния испытуемого выключателя.

2.5. В сетевых испытаниях использование в качестве отключаемой линии нескольких линий, соединяемых параллельно с целью увеличения зарядного тока, не допускается, за исключением испытаний по п.2.20.

Допускается кроме линии на напряжение, соответствующее номинальному напряжению испытуемого выключателя в качестве отключаемой ненагруженной линии, использовать линии на напряжение 220, 150 кВ при испытании выключателей 110 кВ и линии на напряжение 220 кВ при испытаниях выключателей 150 кВ.

2.6. Делители напряжения, при помощи которых проводится осциллографирование напряжения на линии, должны выполняться резисторно-конденсаторными. Значение активного сопротивления должно быть таким, чтобы было выполнено требование п.2.4 в отношении постоянной времени разряда линии. Допускается применение емкостного делителя, при этом постоянная времени нижнего плеча (с учетом сопротивления осциллографа) должна быть не менее 1 с.

.2.7. Испытания трехполюсных выключателей на соответствие пп.1.1; 1.2 и 1.3 должны проводиться в трехфазной схеме. Эти испытания могут, быть заменены однофазными сетевыми или лабораторными испытаниями, если выключатель отключает ненагруженную линию без повторных пробоев. Отсутствие повторных пробоев проверяется в процессе этих испытаний.

2.8. Для испытания выключатель (полюс, элемент) с приводом должен быть укреплен на достаточно жестком основании; способ крепления, взаимное расположение и кинематическая связь выключателя с приводом должны соответствовать установочному чертежу выключателя.

Если конфигурация токоведущего контура может оказать влияние на работу выключателя (например, на распределение напряжения по разрывам), то при монтаже выключателя для испытания она должна соответствовать наиболее неблагоприятному случаю из всех возможных в эксплуатации форм токоподводов.

Рама и другие части выключателя, подлежащие заземлению, должны быть заземлены.

Перед испытаниями должна быть проверена исправность действия механизмов выключателя и привода, а также соответствие механических характеристик (скоростей движения контактов, одновременность размыкания и замыкания их в различных разрывах, собственные времена включения и отключения и т.п.) требованиям, установленным в нормативно-технической документации на выключатели.

При подготовке выключателя к испытаниям рекомендуется его регулировку (в пределах допусков, указанных в информационных материалах) проводить так, чтобы создавались наиболее неблагоприятные условия в отношении отключения ненагруженных линий (рекомендации по регулировке указываются в программе испытаний).

2.9. Испытания выключателей должны проводиться при нижнем пределе оперативного напряжения, нижнем пределе давления сжатого воздуха или нижнем пределе натяга (момента) пружин в зависимости от типа двигательного привода.

Воздушные выключатели в операции О должны испытываться при давлении, равном остающемуся в резервуаре выключателя после одного цикла О- -В, выполненного при нормированном нижнем пределе начального давления сжатого воздуха, а в операции ВО — при давлении, равном остающемуся в резервуаре после первой операции О того же цикла.

Дополнительно должны быть проведены испытания операции О при верхнем пределе начального давления воздуха в резервуаре.

Примечание. Требования, относящиеся к нижним пределам оперативного напряжения, давления сжатого воздуха пневматического привода и натяга (момента) пружин, являются обязательными только в операции ВО.

2.10. Испытания выключателей на отключение ненагруженных линий проводятся в трех испытательных режимах, приведенных в табл.2.

Нормирование коммутационной способности выключателей

Выбор выключателей

Под коммутационной способностью выключателя понимают eго способность отключать и включать электрические цепи при КЗ. Соответственно установлены понятия номинального тока отключения I_от.ном и номинального тока включения I_вк.ном.

Номинальный ток отключения

Тяжесть процесса отключения (в части, относящейся к току) определяется в основном действующим значением периодической составляющей отключаемого тока. Поэтому условились под номинальным током отключения понимать наибольшее допустимое действующее значение чисто симметричного тока или наибольшее допустимое значение периодической составляющей асимметричного тока к моменту τ размыкания дугогасительных контактов. Выключатель должен надежно отключать эти токи при: асимметрии β=i_aτ/(√2 I_пτ) — вплоть до номинального значения β_ном=i_aτном/(√2 I_от.ном); напряжении сети — вплоть до наибольшего рабочего напряжения U_раб.нб; номинальных параметрах восстанавливающегося напряжения; нормированных циклах операций включения и отключения.

Действующее значение периодической составляющей тока КЗ к некоторому моменту τ определяют по огибающим кривым, как показано на рис.1.

Рис.1. Осциллограмма отключаемого тока КЗ:
АА’ и ВВ’ — огибающие кривые;
ЕЕ’ — момент размыкания дугогасительных контактов

Расчетное время τ размыкания дугогасительных контактов (в секундах), определяют как сумму собственного времени отключения выключателя t_от.сб и минимального времени срабатывания релейной защиты, принимаемого равным 0.01 с:

τ=t_от.сб+0,01 (1)

Собственное время отключения выключателя указывают заводы-изготовители. Его исчисляют от момента подачи команды на отключение до момента размыкания дугогасительных контактов.

Обычно номинальная асимметрия выражается в процентах:

Рис.2. Номинальная асимметрия отключаемого тока
как функция расчетного времени τ

Согласно ГОСТ 687-78 номинальная асимметрия установлена как функция времени τ (рис.2). Кривая β_ном(τ) представляет собой экспоненту с показателем τ/Т_а. Значение принято равным 0,045с, что соответствует среднему значению — в большинстве точек системы. При КЗ вблизи мощных электростанций Т_а>0,045с, что должно быть учтено при выборе выключателя. При τ>70мс значение β_ном следует считать равным нулю.

При выборе выключателя по номинальному току отключения должны быть соблюдены следующие условия:

(2)

где i_aτном=√2 I_от.номβ_ном/100 — номинальное значение апериодической составляющей тока отключения.

В левой части этих неравенств указаны номинальные параметры выключателя, в правой — соответствующие расчетные значения.

Если второе требование не выполнено, т.е. расчетное значение апериодической составляющей тока превышает номинальное значение, то в этом случае следует сопоставить условные значения полных токов отключения, а именно:

откуда

Из последнего выражения следует, что выключатель способен отключать ток КЗ при значении i_aτ, превышающем номинальное значение, при условии, что номинальный ток отключения превышает расчетный ток I_пτ в отношении

Номинальный ток включения

Под номинальным током включения понимают наибольший ток КЗ, который выключатель способен надежно включить. Заводы-изготовители определяют этот ток наибольшим действующим значением, которое установлено равным номинальному току отключения

и наибольшим мгновенным значением, которое установлено равным

Отсюда следует, что выключатель, выбранный по номинальному току отключения, способен также включить цепь с номинальным током включения. Поэтому дополнительной проверки не требуется.

Нормированные циклы операций включения и отключения

Для выключателей, предназначенных для работы с АПВ, нормированы следующие циклы:

1) О — t_бт — ВО — 180 с — ВО;

2) О — 180 с — ВО — ВО,

где О — операция отключения КЗ; ВО — операция включения на КЗ и немедленно (без преднамеренной выдержки времени) следующая за ней операция отключения; t_бт — нормированная бестоковая пауза при АПВ, значение которой для разных типов выключателей может находиться в пределах от 0,3 до 1,3 с.

Для выключателей, не предназначенных для работы с АПВ, установлен только второй цикл.

Проверка выключателя на электродинамическую и термическую стойкость

Условия электродинамической стойкости электрических аппаратов могут быть записаны следующим образом:

Для выключателей номинальные токи электродинамической стойкости установлены равными

(5)

Отсюда следует, что выключатель, выбранный по номинальному току отключения, отвечает условию электродинамической стойкости.

Условие термической стойкости выключателя может быть записано следующим образом:

I 2 _{тер.ном}t_{тер.ном}≥B (6)

где I_{тер.ном} — номинальный ток термической стойкости выключателя, установленный равным I_от.ном; t_{тер.ном} — номинальное время термической стойкости (3-4с); В — интеграл Джоуля с пределами интегрирования от нуля до t_от.