Термическое действие токов короткого замыкания. Термическая стойкость электрических аппаратов.

При протекании тока КЗ температура проводника повышается. Дли­тельность процесса КЗ обычно мала (в пределах нескольких секунд), поэтому тепло, выделяющееся в проводнике, не успевает передаться в окру­жающую среду и практически целиком идет на нагрев проводника.

Поскольку ток КЗ значительно превышает ток рабочего режима, нагрев проводника может достигать опасных значений, приводя к плав­лению или обугливанию изоляции, к деформации и плавлению токоведущих частей.

Критерием термической стойкости проводника является допустимая температура его нагрева токами КЗ. Поэтому проводник или аппарат следует считать термически стойким, если его температура в процессе КЗ не превышает допустимых величин.

В табл. 17.1 приведены значения допустимых температур нагрева проводников разных типов. Они определены из соображений сохранения механической прочности металла для голых проводников и устойчи­вости изоляции к нагреву для изолированных.

Определить температуру нагрева проводников в процессе КЗ можно следующим путем. При КЗ за время dt в проводнике выделяется опреде­ленное количество тепла , (17.1)

где I_{K, t} - действующее значение полного тока КЗ в момент t КЗ; — активное сопротивление проводника при данной его температуре : , здесь р₀ — удельное активное сопротивление проводника при = 0°; l — длина проводника; q — его сечение; — температурный коэффициент сопро­тивления.

Таблица 17.1. Допустимые температуры нагрева _к,доп

Проводник

К, ДОП °С

Шины : медные алюминиевые стальные, не имеющие непосредственного соединения с аппаратами стальные с непосредственным соединением с аппаратами Кабели с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение, кВ: до 10 20-220 Кабели и изолированные провода с медными и алюминиевыми жи­лами и изоляцией: поливинилхлоридной и резиновой полиэтиленовой Медные неизолированные провода при тяжениях, Н/мм2: менее 20 20 и более Алюминиевые неизолированные провода при тяжениях, Н/мм2: менее 10 10 и более Алюминиевая часть сталеалюминиевых проводов