חישוב זרמי קצר

[ofir1234]

מישהו יכול לתת דוגמא לחישוב זרמי קצר בצורה ברורה ומובנת ומהי השיטה הנכונה לחישוב.
ע"פ אריאל סגל ,דונייבסקי או אתר של שי קסלסי?
איך ניתן למצוא את ערכי ההיגב של הכבל (בדפי הנתונים של יצרן הכבלים יש רק ערך התנגדותי) .
אשמח למישהו שישפוך קצת אור בנושא הנ"ל.

[אהרון]

ישנה הנוסחה ur = i *rxl


i - הוא הזרם שנתון מתוך הזוית שמתקבלת כאשר הופכים את הזרם והזוית מפולרי לקרטזי את החלק עם ה- j הוא הזרם שזורם בתוך ההגב

l - הוא האורל של הגיד

rx- התנגדות לאורך של 1000 מ'

ur- מפל מתח השראתי שמופיע במערכת

ישנו גם מפל מתח אקטיבי שמתקבל מהנוסחה מפל מתח כללי- uaּ+ur = u

כאשר לוקחים בחשבון שמפל מתח מקסימלי המותר הוא כ- u= 3% , מהמתח הנומינלי

ישנה דרך נוספת לחישוב והיא פי ua =i*r* cos

פי ur = i *x*sin

אני מקווה שעזרתי לך

[גיא רט]

בטרם מחשבים זרם קצר יש לברר מה המטרה של החישוב :

1. חישוב זרם קצר לבדיקת עמידות הציוד בהתחממות יתר העלולה לפגוע בציוד (מוליכים, שנאים, פסי צבירה וכו') .
2. חישוב זרם קצר לבדיקת עמידות הציוד בכוחות אלקטרודינאמים (מובילים, כבלים, בידוד וכו')
3. חישוב זרם קצר לבדיקת כושר ניתוק של מפסקים מצד אחד וכזה שיבטיח פעולה תקינה של ההגנות מצד שני.

ערך זרם הקצר והשפעתו תלויה במשך הזמן ומיקום הנקודה בה התרחש הקצר.

זרם קצר חד פאזי - מתקבל באמצעות סכמת תמורה פשוטה :

I_K=U/Z
חישוב של זרם הקצר תלוי בעכבה הנמדדת בכל מסלול התקלה : עכבת הקו המזין+עכבת השנאי+עכבת מערכת הארקה (מהאלקטרודה המקומית ועד הארקת השיטה).
מאחר ומדובר ברשת של מתח חילופין העכבה שווה ל- Z²=R²+X² ,ערכים של XL תלוי בפרמטרים של הרשת וסוג וצורת התקנת הכבלים המזינים.

החישובים הם מעט מורכבים, ולכן יצרנים רבים מספקים טבלה שבה ניתן להציב את זרם הקצר המרבי המחושב I_k-max ולקבל את הזרם במורד הזינה של כבל בעל חתך S ובמרחק של m מטרים.
מצ"ב דוגמה של טבלה לחישוב זרם קצר במורד הזינה.


לצורך בחינת עמידות הציוד בזרם הקצר, יש לחשב זרם קצר מרבי, ולכן זרם קצר תלת פאזי הוא :

I_k=1.1U / √3Z
הערה – המקדם 1.1 לוקח בחשבון שינוי במתח של רשת החשמל.

חישוב של זרם הקצר המרבי I_k-max יחושב בהדקי השנאי (המקום בו הקצר הוא מרבי) ולכן את עכבת השנאי ניתן לקבל ע"י נתוני היצרן או מהנוסחה :
Ztr≈Xtr = Uk% Un² / 100Sn

זרם קצר-הלם, בעל השפעה אלקטרודינאמיט :

I_k-str= K√2 I_k

2√ - עבור ערך מרבי - (לא RMS - אפקטיבי)
K - מקדם הלם - נובע מהאנרגיה האגורה במערכת חשמל עם רכיב ריאקטיבי - מביא לזרם הגדול מזרם קצר "קבוע".

מצ"ב תמונה עם שני שרטוטים :

בשרטוט העליון - ניתן לראות שזרם הקצר I_sc במחזורים הראשונים (בכל נקודה) הוא סכום של : רכיב DC ("אפריודי")-בכחול ורכיב AC ("פריודי"-)באדום.
לאחר מספר מחזורים זרם הקצר הלם (בשחור) הופך לזרם הקצר הקבוע (באדום).
מאחר ומדובר במספר מחזורים בודדים ובזמן קצר - פרמטר הטמפרטורה לא רלוונטי עדיין.

בשרטוט התחתון - ניתן לחלץ את המקדם K - (אשר נובע מקבוע הזמן T=L/R ובערכים של 1 עד 2 בגרף המצורף)




נ.ב. ישנם מכשירים שונים למדידת עכבת לולאת תקלה, הכוללים גשר וינסטון (לבדיקה מדויקת בזרם בדיקה הגבוה ממכשירי מדידה אחרים) אשר נותנים תוצאת עכבה עם הצגה של R ו-X

מצ"ב קישור למאמר של חברת שניידר העוסק בנושא בהרחבה....!