Приложение А (справочное). Обоснование определения значения максимального падения напряжения в низкоомном состоянии

Приложение А
(справочное)

Обоснование определения значения максимального падения напряжения в низкоомном состоянии

А.1 Условие гашения дуги

Общеизвестно, что напряжение дуги можно выразить как: U _arc = U _col + U _root, где:

- U _col представляет падение напряжения в столбе дуги, а;

- U _root представляет падение напряжения в обоих основаниях дуги.

Электрическая дуга поддерживается при достаточном нагреве.

В упрощенной модели нагрев дуги определяется равновесием между входной мощностью P _Input и потерей мощности P _loss столба дуги (за счет излучения/кондуктивности):

;

,

где L представляет длину дуги, а k - коэффициент.

Закон и коэффициенты известны из литературных источников и доказаны экспериментально.

Дуга затухает, когда входная мощность ниже потери мощности: P _Input < P _loss.

Что дает: .

Рассматриваемые обычно значения - это U _root 16 В, k 0,2/мм, что в итоге дает:

,

(А.1)

L выражена в мм.

Если напряжение поддерживается ниже данного порога, дуга затухает за очень короткий промежуток времени (приблизительно в течение 10 мкс).

Данное отношение в значительной степени независимо от тока, когда приближено к затуханию.

А.2 Определение минимального расстояния и соответствующего падения напряжения

Сложно определить минимальное расстояние между проводниками, в оборудовании и низковольтных узлах.

Минимальное расстояние зависит от номинального импульсного напряжения узла, которое можно снизить до 6 кВ для 480 В сетей (см. приложение Н к IEC 60947-1:2007), что дает минимальное расстояние, равное 5,5 мм.

Исходя из расстояния 5,5 мм формула (А.1) дает максимальное значение U _arc, равное 34 В. Таким образом, максимальное падение напряжения для расстояния 5,5 мм было задано равным 34 В.