Взаимодействие шин при трехфазном КЗ

В соответствии с (34) при = 90º токи фаз будут иметь вид:

Направим токи фаз так, как если бы ток фазы A возвращался по фазам B и C (рис. 3.12), а силы – как результат отталкивания проводников друг от друга.

Рисунок 3.12 – Взаимодействие шин при трехфазном КЗ

Силы взаимодействия определяются по формуле (2.31):

Силы F_A, F_B, F_C, имеют наибольшие значения при одних и тех же условиях, когда = -15, 75, 165 или 255˚. Рассмотрим токи фаз при = -15˚. При этом угле включения ток фазы A наиболее близок к рассмотренному случаю двухфазного КЗ.

Рисунок 3.13 – Составляющие токов фаз при трехфазном КЗ для = -15˚

Важно отметить, что ток фазы A протекает в прямом направлении к точке КЗ и возвращается, разделившись на токи фаз B и C. На рисунке 3.13 это выполняется как для периодических, так и для апериодических составляющих токов фаз. Таким образом, если расположить проводник фазы C в непосредственной близости к фазе B, то на фазу A будут действовать силы, как при двухфазном КЗ (рис. 3.11).

При удалении фазы C на расстояние 2a от фазы А, сила их взаимодействия уменьшится в 2 раза (рис. 3.14), что снизит результирующее максимальное значение силы F_A до

. (38)

Можно отметить также, что на очень небольших промежутках времени сила меняет знак, но общий характер – отталкивание.

В силу симметрии системы шин .

В наиболее тяжелых условиях будет находится шина В (рис.3.15). С одной стороны на нее действует такая же сила взаимодействия F_AB = – F_BA, как и на шину А, но, с другой стороны, сила взаимодействия с фазой С велика, вследствие ее близкого расположения.

Рисунок 3.14 – Силы, действующие на фазу A

Усилия, прилагаемые к фазе B, носят выраженный знакочередующийся характер и имеют большой размах колебаний. Максимальное усилие

. (39)

больше, чем для фазы A.

Рисунок 3.15 – Силы, действующие на фазу B

Периоды

Таким образом, шины фаз отталкиваются друг от друга.

Сила взаимодействия между проводниками при трехфазном КЗ больше, чем при двухфазном. Действительно, так как при удаленных КЗ соотношение токов

, то .

Поэтому трехфазное КЗ является расчетным видом КЗ при проверке проводников и аппаратов на электродинамическую стойкость.

Дата добавления: 2014-01-07