Г.Ч. Чо, асп.; рук. Ю.П.Гусев, к.т.н., доц. (МЭИ)

ШУНТИРУЮЩИЙ ЭФФЕКТ асинхронных двигателей ПРИ ДУГОВЫХ короткИХ замыканияХ

      Электрическая дуга, возникающая практически при любом коротком замыкании (КЗ) учитывается в расчетах добавлением в схему замещения нелинейного активного сопротивления. Значительно увеличивая результирующее сопротивление цепи, дуга уменьшает не только значение периодической составляющей тока, но и постоянную времени ее затухания. Следовательно, полный ток подпитки КЗ от асинхронного двигателя (АД), при наличии дуги, затухает быстрее, чем при ее отсутствии.

      Было произведено математическое моделирование короткого замыкания на шинах 0,4 кВ, от которых питается АД. Расчётные эксперименты выполнялись для случаев КЗ с возникновением и без возникновения дуги в месте КЗ. Результаты проведённых экспериментов показали, что, при дуговом КЗ (кривая 2 на рис.) спад полного тока подпитки КЗ от АД происходит примерно в два раза быстрее, чем при металлическом КЗ (кривая 1 рис.). Из результатов расчета следует, что двигатели, увеличивая суммарный ток в начальный момент КЗ, через 50 70 мс начинают шунтировать поврежденный участок цепи, уменьшая ток в месте КЗ. Этот эффект может иметь место у двигателей, номинальное напряжение которых соизмеримо с напряжением дуги, т.е. у двигателей напряжением до 1000 В.

      Полученные результаты позволяют утверждать, что рекомендации, содержащиеся в методических указаниях по  выбору электрооборудования для электроустановок переменного тока напряжением до 1000 В, содержат завышенные требования по учету термического действия токов короткого замыкания. Кроме того, корректный учёт влияния АД при расчётах дуговых КЗ в сети напряжением 0,4 кВ позволяет избежать неселективное действие защитных аппаратов или их несрабатывание из-за завышения уставок, влекущие за собой возникновение пожаров.