Приложение С (справочное). Расчет времятоковой характеристики пропускаемого тока

Приложение С
(справочное)

Расчет
времятоковой характеристики пропускаемого тока

Предисловие

В 7.6 задана характеристика пропускаемого тока в зависимости от ожидаемого тока.

Ниже излагается метод расчета характеристики пропускаемого тока как функции фактического преддугового времени.

Результаты для всех плавких вставок различны, поэтому, чтобы обеспечить полную взаимозаменяемость, следует исходить при расчетах из максимальных значений I ²t, допустимых по настоящему стандарту. Следует также отметить, что этот метод позволяет рассчитать пиковый ток за преддуговой период, тогда как во многих плавких предохранителях (особенно предназначенных для защиты полупроводников) ток продолжает нарастать, поэтому результат оказывается несколько заниженным в зависимости от состояния цепи.

Однако этот метод обеспечивает достаточную точность, дающую потребителю возможность в случае необходимости построить эти кривые (например, для изучения сваривания контактов).

С.1 Введение

Характеристику пропускаемого тока как функцию ожидаемого тока определяют по 2.3.7; эта характеристика описана в 5.8.1 и изображена на рисунке 4. Испытания проводят по 8.6.

Указание этой характеристики необязательно.

К тому же содержащаяся в ней информация в принципе неточна; в частности, относящаяся к началу токоограничения (с преддуговым временем около 5 мс для симметричного тока и до 10 мс для асимметричного).

Потребителям, нуждающимся в защите отдельных аппаратов (например, контакторов), с трудом выдерживающих кратковременные токи с большой амплитудой (например, пропускаемые плавкими предохранителями перед отключением короткого замыкания), необходимо точно знать максимальное мгновенное значение, достигаемое током в период отключения, чтобы обеспечить наиболее экономичную комбинацию аппарата с плавким предохранителем.

Наиболее полезную информацию для этих целей несет характеристика, определяющая пропускаемый ток как функцию фактического преддугового времени.

С.2 Определение

Характеристика пропускаемого тока как функция фактического преддугового времени - кривая, показывающая значение пропускаемого тока в функции фактического преддугового времени в симметричном режиме.

С.3 Характеристика

Если пропускаемый ток характеризуется как функция фактического преддугового времени, эту характеристику следует оценивать для симметричного тока включения и строить аналогично примеру, показанному на рисунке С.1 в двойном логарифмическом масштабе со значением тока по абсциссе, а времени - по ординате.

С.4 Условия испытания

Пропускаемый ток, соответствующий данному преддуговому времени, зависит также от степени асимметрии короткого замыкания, и поскольку характеристики также многочисленны, как условия включения, потребовалось бы бесконечное число испытаний.

Для данной плавкой вставки и в данном диапазоне рабочего времени при любом значении пропускаемого тока значение I ²t практически не зависит от степени асимметрии тока короткого замыкания.

Эта особенность позволяет:

1) измерить характеристику пропускаемого тока при симметричном токе короткого замыкания как функцию фактического преддугового времени в этом режиме;

2) рассчитать характеристику пропускаемого тока при любой степени асимметрии.

С.5 Расчет по измеренным значениям

Характеристика, построенная по результатам экспериментов в периодическом режиме, отражает пропускаемый ток непосредственно как функцию преддугового времени.

Поскольку короткое замыкание симметрично, по этим значениям легко рассчитать ожидаемый ток короткого замыкания и интеграл Джоуля.

Условные обозначения:

- - пульсация в сети;

- I _р - ожидаемый ток короткого замыкания в виде:

- I _ps - в симметричном режиме,

- I _ра - в асимметричном режиме;

- I _с - пропускаемый ток;

- - сдвиг фазы тока относительно напряжения;

- - угол появления тока короткого замыкания относительно естественного прохождения напряжения через нуль;

- R, L - сопротивление и индуктивность при симметричном токе;

- t _s - преддуговое время при симметричном токе;

- t _a - преддуговое время при асимметричном токе.

При симметричном токе

;

(С.1)

.

(C.2)

По определению  = 0.

Значения R, L, для расчета не требуются.

При асимметричном токе:

;

(С.3)

.

(С.4)

Если предположить, что пропускаемый ток и интеграл Джоуля при симметричном и асимметричном токах равны:

;

(С.5)

,

(C.6)

то можно рассчитать любые два параметра, зная семь остальных.

В частности, на основании измеренных и расчетных значений пропускаемого тока и интеграла Джоуля можно рассчитать преддуговое время и ожидаемый ток короткого замыкания в данных условиях асимметрии.

Это допущение в общем действительно при преддуговом времени порядка 1-5 мс. Если преддуговое время меньше 1 мс, точную информацию можно получить по характеристике пропускаемого тока как функции ожидаемого тока короткого замыкания.

Рисунок С.1 - Характеристика пропускаемого тока в зависимости от времени горения дуги