|
| |
|
Слаботочка Книги  Рис. 4.8. Осциллограммы отключения предохранителем контуров КЗ: а-переменного тока с большим током КЗ, в котором селективность предохранителей при п=2 не обеспечивается; /„,=400 А; 1/„д,=600 В; /к"" кА; L/=745 В; cos ф=0,1; il)=0; /с=9.5 кА; 1пред=27-103 А2-с; WUO-m А2-с; б-переменного тока с малым током КЗ, в котором обеспечивается селективность предохранителей при п=2; /„о„=400 А; „„„=660 В; 7=5 кА; £7=735 В; cos<])=0,l: 11)== =0; /(,=0,25 кА; rp=48.103 дг-с; 47= 165-103 А2-с: в - постоянного тока ном=400 А; 1/„„„=660 В; /« = 106 кА; Т=35 мс; U=690 В; /о=11,5 кА; Ипред= =23-103 А2.с; 1Го™л=42.5.103 А2.с ны (3-f-3,5) И?пред=иоткл, ЧТО наблюдастся у предохранителей тина ПП59 (рис. 4.8,6). Условия селективности при п=3 для предохранителей этого типа удовлетворяются во всем диапазоне изменения /к. Экспериментально установлено, что наиболее неблагоприятным с точки зрения селективности является значение угла ярО". Расчетное значение -ф, наиболее неблагоприятное по условиям селективности, составляет 90°. Такое расхождение объясняется принятыми допущениями, приведшими к суще- ственному росту дугового интеграла. При исследовании предохранителей типа ПП59 экспериментально подтверждено влияние отношения Up/Uc на селективность их работы. При снижении Uc с 750 до 380 В наблюдалось благоприятное для селективности более чем удвоенное снижение джоулева дугового интеграла. Практически интеграл отключения откл предохранителя при измененном напряжении сети Uc и интеграл отключения 17откл при номинальном напряжении сети {Ус.ном связаны зависимостью <ткл Uc хклс.ном- Эксперименты показали также, что селективность при коммутации цепи постоянного тока достигается значительно легче, чем при отключении цепи переменного тока. Это происходит благодаря большему значению Ипред из за большей индуктивности контура. Даже в весьма жестком режиме с точки зрения селективности, характеризуемом большим током контура КЗ /к=106 кА, наименьшим преддуговым интегралом, большой постоянной времени т=35 мс, большим дуговым интегралом, при отключении цепи постоянного тока, как это видно из рис. 4.8,е, интеграл отключения распределяется примерно поровну между Ипред и ид, что весьма благоприятно для селективности. Экспериментально подтверждена и независимость селективности между предохранителями одной и той же конструкции от их номинального тока, что обусловлено неизменным отношением между джоулевыми интегралами отключения и преддуговым. Влияние предварительного нагрева предохранителя на селективность работы можно считать эквивалентным влиянию номинального тока. Влияние нагрева предохранителя может быть оценено из зависимости константы Мейера См от температуры перешейков (рис. 4.9). Константа Мейера См рассчитана по выражению См = -1п(1 Л-аТ), где с -удельная теплоемкость материала перешейков; Ро - удельное электрическое сопротивление материала перешейков; а - температурный коэффициент сопротивления; Т - температура. На характер этой зависимости .£2
1.0 # 0,75 - 0,25 100 500 500 700 900 Г "С не влияет сечение перешейков и тин предохранителя [6.5]. При нагреве предохранителя током из холодного состояния (около 0°С) до температуры плавления перешейков (для серебра Гпл=960°С) См=0-5,92-10 А-с (кривая /). Если предохранитель доводится до точки плавления из так называемого горячего состояния - состояния нагрева номинальным током, когда температура перешейков составляет 200- 300 °С, то исходной точкой изменения См становится точка, находящаяся в интервале (2,12,8)-Ю* A2-C/MM4, а конечная точка - та же. Поэтому разность значений См в этих точках, определяющая значения преддугового интеграла, пропускаемого то- Зависимость констан- ка и интеграла отключения, ты Мейера См и отношений примерно вдвое снижает- w.jTm.ioy. w,,,„(t)iw,,,,io) ся. Однако отношение пред- от температуры I дугового интеграла к интегралу отключения в обоих рассмотренных случаях изме-няется незначительно. На рис. 4.9 показаны зависимости : отношения интеграла иоткл(?) предохранителя, предва-; рительно нагретого до температуры Т, к интегралу 1! WoTuniO) отключения этого же предохранителя из холод-;! ного состояния (кривая 2) и отношения преддуговых ин-> тегралов для обоих указанных состояний этого предохра-/ нителя (кривая S) от температуры. На рис. 4.9 штриховой линией показаны скачок джоулева интеграла после полного расплавления перешейков (вертикальный участок) и рост этого интеграла во время испарения жидкого металла перешейков (наклонный участок). Таким образом, предварительный нагрев снижает абсолютные значения преддугового интеграла и интеграла отключения и почти не изменяет их отношения. Условия селективности работы предохранителей при внутреннем КЗ практически не меняются, а селективность работы предохранителей с другими аппаратами защиты ухудшается. Этот теоретический вывод подтверждается экспериментальными исследованиями авторов и зарубежных фирм. В табл. 4.3 приводятся значения интегралов от- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 [38] 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 |