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  • 1 # 使用者2159228621324

    有意思的問題。

    首先定性分析。

    在導線末端發生短路時,短路點電阻很小。相對起負載來說,短路點電阻不會超過負載電阻的1/16。對於低壓配電網,線路電阻大約為短路電阻1/25~1/50左右。無限大容量配電網的線路電阻小於短路電阻的1/50。

    設線路電阻為r,負載電阻為R,短路電阻為Rk,電源電壓為E。我們來求短路前後的路端電壓。

    先看短路前,路端電壓為: ,式1。

    這是因為,線路電阻相比負載電阻來幾乎可以忽略不計。所以負載側的電壓幾乎就等於電源電壓。

    當發生短路後,設短路電阻與負載電阻的並聯電阻為Rf,於是有:

    我們看到並聯後的電阻約等於短路電阻的0.9412倍。這說明,當電纜末端發生短路時,可以不必考慮負載電阻的存在。

    現在,我們來看題主的問題說明,如下:

    單相照明迴路,假如線路長200m, 發生L和N短路時,短路電流計算要考慮所有的L和N電阻嗎?前端的保護斷路器可能不會跳,該如何考慮?

    從題主的說明看,L和N的電阻有點兩可,既可能是線路電阻也可能是負載電阻。由前面的說明,我們已經知道不必考慮負載電阻,這樣問題就明確多了。

    題主的問題解答和系統的短路容量相關,和導線的線徑、長度都有關。

    具體計算在《工業與民用配電設計手冊》第四版第四章“短路電流計算”中給出了具體方法和表示式。為了簡化計算,我給出另外一種方法,就是流行於歐洲的K1000係數法。

    在我寫的書《低壓成套開關裝置的原理及其控制技術》第三版4.3.2節”饋電迴路的短路電流計算“中,有如下說明:

    我們設照明迴路直接從一級配電系統引出,電力變壓器的容量是630kVA,電纜線徑16平方,長度200米。我們來計算電纜末端的短路電流。

    首先計算變壓器的短路電流,如下:

    我們看下錶,表中的電纜長度用220米:

    我們看到,16平方電纜終端的短路電流是0.9kA。

    題主提出的問題是:前端的保護斷路器可能不會跳,該如何考慮?

    答案是:很簡單,在電纜末端再配一個微斷即可,它與上級的斷路器構成選擇性。

    電纜始端和終端的上、下級斷路器的額定電流可以選擇相同,但上級斷路器的極限短路分斷能力可選15kA,下級可選6kA(斷路器極限短路分斷能力的最小值);上級斷路器的短路保護動作值比下級斷路器的短路保護動作值大1.5倍,時間長70毫秒,我們就能實現完全的選擇性。

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