|
|
В сетях 6 кВ наиболее опасные с точки зрения инициирования
пожаров являются дуговые однофазные замыкания на землю в кабелях. Пожарная опасность кабелей характеризуется следующими свойствами их изоляции:
а) способностью воспламенения и горения при наличии источника тепла, подводимого из места повреждения (горючесть кабеля);
б) способность поддерживать самостоятельное горение после прекращения действия внешнего источника тепла (способность распространять горение).
Прогорание наружной брони кабеля при дуговых ОЗЗ представляют серьёзную опасность с точки зрения воспламенения предметов, расположенных вблизи кабеля, под воздействием искр, представляющих собой раскалённые частицы металла и горящей изоляции [1].
Цель данной работы. Методом математического моделирования для сети 6 кВ обособленного питания с изолированной нейтралью установить:
а) зависимость тока в месте повреждения (тока утечки) от величины сопротивления в месте повреждения при различной длине питающего кабеля для статического и динамического режимов;
б) зависимости вероятности возникновения взрыва (пожара) от частоты случайно появившегося в кабеле 6 кВ дугового ОЗЗ, наличие горючего материала в месте прокладки кабеля (взрывоопасная концентрация металловоздушной среды, наличие горючих материалов в месте появления ОЗЗ), надёжности защиты утечки тока на землю и сроков её профилактики.
Постановка задачи – путём математического моделирования участка сети напряжением 6 кВ с изолированной нейтралью установить зависимость тока вместе повреждения при различной длине питающего кабеля. Исследование выполнить для статического и динамического режимов.
Допущения:
Части сети, отделённые от исследуемого участка трансформаторами, не оказывают влияния на исследуемый ток утечки.
Сопротивление в месте повреждения является чисто активным.
Ёмкость фаз исследуемой сети пропорциональна длине кабеля (не учитывается ёмкость присоединений).
Некоторые особенности полученных результатов:
В установившемся режиме ток утечки пропорционален длине кабеля (или ёмкости исследуемой цепи).
В интервале значений сопротивления в месте повреждения 0 < Rп < 500 Ом ток утечки изменяется незначительно (сеть по отношению к сопротивлению повреждения ведёт себя как источник тока).
По мере уменьшения сопротивления Rп наблюдается резкое возрастание импульсной (динамической) составляющей тока утечки, обусловленной скоротечным начальным разрядом и перераспределением заряда емкостей кабеля.
Представляет интерес переходный процесс при Rп < 100 Ом. По мере снижения Rп динамическая составляющая тока утечки может достигнуть десятков и сотен ампер. Однако длительность этого импульса составляет микросекунды. Опасность этой составляющей лучше оценивать количеством энергии, расходуемой в сопротивлении Rп.
Анализ показал, что при изменении Rп в пределах: 20 < Rп < 200 Ом, постоянная времени переходного процесса меняется соответственно в пределах: 22,5 < тау < 225 мкс.
А энергия импульса соответственно: 13,47> W >13,47 Дж.
Таким образом, для указанного предела изменения Rп энергия импульса практически постоянна.
Литература
1. Щуцкий В.И., Жидков В.О., Ильин Ю.Н. Защитное шунтирование однофазных повреждений электроустановок. – М.: Энергоатомиздат, 1986, -152 с.
|
|