ГОСТ IEC 61643-12—2022
ТрансформаторнаяНизковольтная
Рисунок Е.8 — Временное перенапряжение в результате короткого замыкания первичной обмотки
(четырехпроводная средневольтная система — прямое заземление) распределительного трансформатора в
системе TN согласно североамериканской практике
Для целей этого примера был взят типичный случай, представляющий североамериканскую распредели
тельную цепь 23 кВ/13,2 кВ со схемой Y и максимальным током короткого замыкания (/Е) 10 кА. Полное удельное
сопротивление (ZL) 0,041 Ом типично для триплексных вспомогательных проводников, которые будут использо
ваться в трехфазной установке 3—25 кВА однофазных воздушных распределительных трансформаторов. Для рас
чета использовалось расстояние приблизительно 60 м медного проводника 4/0 AWG (эквивалентное значение по
IEC 60999-1 составляет 25 мм2). Предположение о разделении тока короткого замыкания основано на расчетах и
практических измерениях во время ступенчатых коротких замыканий в распределительной цепи с несколькими
заземлениями.
Для данного примера
1/0=132В;
Ц = L/0= 132 В;
U2= U0+
0,2 •/Е•ZL = 132 + 0,2 ■10 000 -0,04 = 214 В.
Хотя это показывает перенапряжение, в 1,78 раз превышающее номинальное напряжение системы (1,78 о.е.),
если предположить, что
RE» RA,
то для того же приведенного состояния короткого замыкания может быть по
казано значение
U2
= 294 В или в 2,45 раза больше номинального напряжения системы (2,45 о.е.). Это временное
перенапряжение (ВПН) будет длиться до тех пор, пока неисправность не будет устранена с помощью плавкого
предохранителя или размыкания вышестоящего выключателя или устройств повторного включения. Срабатыва
ние этих устройств будет варьироваться от 0,016 до 1,5 с в зависимости от характеристики устройства отключения
коротких замыканий. Проводники коммуникаций меньшей длины и меньшие токи короткого замыкания позволяют
получить менее суровые условия.
Хотя этот пример демонстрирует, что первичное короткое замыкание может привести к ВПН до 2,45 на еди
ницу номинального напряжения системы, это крайне редкое состояние. Реальные токи короткого замыкания в
10 кА в распределительных цепях очень редки. Основная часть токов короткого замыкания в распределитель
ных цепях составляет менее 4 кА. Таким образом, ВПН будет существенно снижено. Длинные вспомогательные
коммуникации, как правило, не используются. Более короткие проводники коммуникаций дают меньшие перена
пряжения. В основном второстепенные цепи не превышают 30 м. Таким образом, если ток короткого замыкания
составляет 4 кА, а вторичная обмотка менее 30 м, ВПН будет примерно 1,24 на единицу номинального напряжения
системы или 148,4 В.
Е.8 Значения временных перенапряжений согласно IEC 61643-11 с пояснениями
Е.8.1 Общие сведения
Процедура испытания зависит от предполагаемого применения УЗИП в низковольтной силовой распредели
тельной системе в соответствии с инструкциями по установке, предоставленными изготовителем.
72