日期:

2020年11月2日,星期一

X / R比的重要性是什么?


电气工程师需要了解X / R比在进行故障计算中的重要性。 该比率实际上可以确定峰值不对称故障电流。因此,非对称故障电流可以远高于对称故障电流。


故障电流


故障计算在电气设计中很重要,因为它可以确定保护装置和电缆的额定值是否适合处理电气系统可能遇到的最坏情况。同样,系统中的故障电流值可以帮助确定保护继电中使用的电流互感器的正确规格。


对于小型设备,可以使用手动方法完成故障计算,但是使用计算机软件来加快过程是很实际的。而且,计算机工具可以容易地执行保护装置之间以及保护装置和电缆之间的协调。

欧姆定律告诉我们,电流等于分压除以值电阻(或阻抗)。在这种情况下,电压和电流的关系成反比。当电路的阻抗作为短路状态的表现接近零时,电流值将趋于接近可能的最高值,这会对电缆和变压器产生热应力,从而导致绝缘材料击穿。同样,短路条件也会产生高磁力,该磁力具有使开关设备和面板中的母线弯曲的能力。巨大的磁力值与故障电流的平方成正比。


保护装置


通常,安装在多个低压系统中的保护装置使用断路器和保险丝。这些设备的任务是尽快消除短路。中高压系统还具有保护电路的其他手段。 


X / R比的重要性


诸如变压器,电动机,发电机和传输线之类的设备本质上是电感性的,因此X / R比值很小。系统短路时 对称故障电流的RMS值由系统电源电压和到故障点的总系统阻抗确定。但是,几乎所有故障在至少一相中都具有明显的不对称性。在分析中,将这种不对称性视为直流分量,必须将其与交流对称性分量组合在一起以提供新的电流值,即RMS非对称性值。断路器必须中断的接触部分瞬间的RMS不对称电流值。 

重要的是要注意,故障电流的直流分量衰减相当快,在大约3的时间内达到微不足道的值。 到5个周期的电源频率。在此过程中,衰减率取决于 故障点的电路。这意味着,如果该比率的值较高,则直流分量的衰减会较慢,从而延长了由于故障而导致的危险。 

现代断路器以规定的X / R标准值进行测试。例如,断路器同时具有低压和高压功能,ANSI标准要求此X / R比为6.6或 更高,对应于15%或更小的功率因数。对于给定水平的对称故障电流, 在给定的断路器触点兼职时间下,此X / R比确定不对称故障电流的值 断路器需要中断。较高的X / R比及其较慢的衰减率将导致较高的 接触时的非对称故障电流。如果X / R比太高,则故障电流不对称 可能会超出断路器的中断能力。 


图释图释

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