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電阻嗎?

時間 2021-06-01 04:31:47

1樓:tigerme0421

對乙個具體的問題有困惑,照明迴路選了乙個16A的微斷(帶30mA漏電保護), 線路中有18W LED共52盞,從微斷到第一盞燈線纜4mm2長度230m, 然後每盞燈之間使用1.5mm2 電纜長度4.5m,燈的電纜總長234m, 線路中電纜總長達到400多公尺, 線上的電阻有4歐姆了,短路電流50安培左右,短路電流小(50/16=3),前面16A斷路器斷開時間5秒到20秒左右, 時間有些長了。

根據IEC60364-4-43 條款434.5.2, 電纜(KS) *(KS) 大於I*I*t, (K=115, I=50, t 最大20s) ,是不是這樣就沒有問題,至少電纜可以承受。

是不是可以將斷路器移到第一盞燈附近比如<=3m 以內, 可以解決這個問題?

2樓:Patrick Zhang

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。

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併聯電阻為Rf,於是有:

我們看到併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公尺。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:

我們看下表,表中的電纜長度用220公尺:

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,在電纜末端再配乙個微斷即可,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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