相導體熱應力過大
IEC 60364-4-43:2018 標準的(de)第(di) 434 章規(gui)定:電路中任(ren)何一點發生短路時,短路電流的(de)切斷時間不得超過使導體(ti)溫(wen)度上升(sheng)到允許(xu)極限所需(xu)的(de)時間。
對于持續時間(jian)不超過(guo) 5 秒(miao)的短路,短路電流使(shi)導(dao)體溫(wen)度從正常運(yun)行時的最高允許溫(wen)度上升(sheng)到極限(xian)值所需的時間(jian),可通過(guo)以下公式進行初步估算:
其中:
- t?為時間,單位為秒;
- S?為導體橫截面積,單位為mm2;
- I?為有效短路電流,單位為A;
- k 是一個考慮了導體材料的電阻率、溫度系數、耐熱性能以及初始和最終溫度的系數。對于最常見的導體絕緣類型,相線的k值如下表所示:
注:
- 對于極短時間(<0.1 秒)或不對稱性很強的情況,以及對于限流裝置,k2S2必須大于保護裝置制造商規定的允許通過的能量 I2t 值。
- 以下情況要考慮其他k值:小截面積導體(特別是小于10?mm2的導體);短路持續時間超過 5 秒的情況;導體的其他連接類型;裸導體;礦物絕緣屏蔽導體。
- 短路保護裝置的額定電流可以大于電路導體的允許電流。
在 elec calc? 軟件中:
電(dian)纜允許的(de)熱(re)應力(li)是指(zhi)在故障電(dian)流消除期間,電(dian)纜能夠承受(shou)電(dian)流而不(bu)損壞絕緣的(de)能力(li)。
熱應力值以 A2·s(I2t)為單位表示。
在導體上(shang)游保護設備沒(mei)有制(zhi)造商提供(gong)的(de)選型數據(ju)時,導體上(shang)的(de)熱(re)應力根據(ju)電纜所承(cheng)受的(de)最大(da)短路電流和斷(duan)路器(qi)斷(duan)開時間來(lai)計算:I2×t(I的(de)單位(wei)為(wei)A,t的(de)單位(wei)為(wei)s?)。
這個值必須小于電纜的熱阻:k2×S2。
其中:
- S 是導體的橫截面積,單位為mm2
- k 是根據 IEC 60364-4-43 標準附錄 A 計算得出的系數,該附錄中的不同表格也給出了該系數
如何解決此問題?
在上級斷路器中分配制造商選型數據:為避免電纜截面積過大,大多數保護裝置中制造商都設置了限流功能。限流值可直接從上級保護(斷路器或熔斷器)的制造商曲線—能量限制曲線中(zhong)讀取。該(gai)曲線根據流(liu)經(jing)導體的最大短路電(dian)流(liu),定義了導體能夠承受的最大熱應(ying)力。
elec calc? 中對熱應力值的解讀:
如果 i2t > K2S2,電纜(lan)就(jiu)會出(chu)現熱應(ying)力過大異常警告。
關于 elec calc?
elec?calc??電氣軟件是一款專家級的電力、源網荷儲、微電網及供配電系統設計仿真計算軟件,集系統設計(ji)、計(ji)算(suan)于一體,高效(xiao)設計(ji)出完全(quan)符合(he)標(biao)準的(de)(de)電(dian)力和供配電(dian)系統;計(ji)算(suan)結(jie)果(guo)可直接(jie)用(yong)(yong)于實際工(gong)程、設備選型,整定值可指導現場的(de)(de)安裝和調試;也(ye)可用(yong)(yong)該軟件(jian)來校核和優化現有的(de)(de)配電(dian)系統;還可用(yong)(yong)其來研究配電(dian)系統的(de)(de)短路電(dian)流、相關電(dian)氣參數(shu),對系統未來的(de)(de)運行(xing)狀況(kuang)測(ce)試和仿真(zhen)。
其特點有:智能系統圖繪制(zhi),可實時計(ji)算:短路電(dian)流(liu)、潮流(liu)分析、三相(xiang)平衡、無(wu)功(gong)補償(chang)、弧閃分析、電(dian)纜(lan)選型、電(dian)纜(lan)載流(liu)量,實現系統多運行方(fang)式仿真計(ji)算,自(zi)動生(sheng)成計(ji)算書(shu),系統單線(xian)圖,設(she)(she)備(bei)清單等結果輸出,適(shi)用(yong)于工(gong)業,數(shu)據中心(xin),基礎設(she)(she)施等行業的電(dian)氣設(she)(she)計(ji)與(yu)計(ji)算。