Калькуляторы электрика и электронщика

Ток однофазного короткого замыкания и проверка автомата

Считает ток однофазного КЗ в конце линии 0,4 кВ по трансформатору и кабелю или по измеренной петле фаза — нуль и проверяет, отключит ли автомат B, C, D мгновенно.

Петля измерена — сопротивление петли измерено прибором в конце линии.
Масляный, ТМ или ТМГ. Схема — на табличке: Y/⁠Yн-0 или Д/⁠Yн-11.
м
мОм
ГОСТ 28249, п. 2.6: 1 мОм на каждый автомат и рубильник, 0,1 мОм на соединение кабеля. Пусто — не учитывать.

Результат

Ток однофазного КЗ в конце линии
394 А
Мгновенное отключение
Да: мгновенный расцепитель отключит быстрее 0,1 с, требование ПУЭ п. 1.7.79 выполнено
Ток, при котором автомат отключает мгновенно
320 А
Кратность тока КЗ к номиналу автомата
12,3
Полное сопротивление петли фаза — нуль Z
0,586 Ом
Активная составляющая петли R
0,578 Ом
Реактивная составляющая петли X
0,0965 Ом
Трансформатор или сеть до линии, полное
0,104 Ом
Кабель с нагревом при КЗ, активное
0,54 Ом
Наибольшая длина линии для мгновенного отключения
188 м
  • Ток — по ГОСТ 28249-93 при среднем напряжении 400 В. Нулевой проводник принят того же сечения, что и фазный; если он тоньше, ток КЗ меньше.
  • Сопротивление кабеля взято с нагревом к концу КЗ (×1,5, ГОСТ 28249-93, п. 2.4.2). Реактивное сопротивление кабеля не учтено: до 16 мм² это меньше 1 %, а для 95–185 мм² ток завышен на 3–10 %.
  • Петля складывается геометрически: R = 0,0384 Ом + 0,54 Ом = 0,578 Ом (трансформатор, кабель), X = 0,0965 Ом (трансформатор), Z = √(R² + X²) = 0,586 Ом. Сумма модулей трансформатора и кабеля больше Z.
  • Контакты и дуга не учтены: они уменьшают ток, сильнее всего рядом с трансформатором.
  • 0,4 с — наибольшее время отключения по ПУЭ (табл. 1.7.1) при U0 = 220 В; в цепях, питающих щиты, — 5 с. Тепловой расцепитель гарантирует только секунды и минуты (ГОСТ IEC 60898-1-2020, табл. 7), поэтому расчёт опирается на мгновенный.
QF L N, PE Iк

Ток однофазного КЗ в конце линии: 394 А

Формула

  • Iк(1) = Uф / √((rт(1)/⁠3 + rп)² + (xт(1)/⁠3)²), Uф = 400 / √3 В
  • автомат отключает мгновенно, если Iк ≥ k · Iн, k = 5 (B), 10 (C), 20 (D)
Подробнее о расчёте

Как считается

Ток однофазного КЗ — по ГОСТ 28249-93 методом симметричных составляющих, записанным через петлю фаза — нуль: I = Uф / √((rт(1)/⁠3 + rп)² + (xт(1)/⁠3)²), где Uф = 400/⁠√3 В (ГОСТ берёт среднее напряжение 400 В), rт(1) = 2r1 + r0 и xт(1) = 2x1 + x0 — сопротивления трансформатора по Указаниям М788-1080, rп — фаза и нуль кабеля с нагревом к концу КЗ (×1,5) плюс контакты.

Если известно сопротивление петли на вводе, кабель добавляется к нему арифметически — это даёт ток в запас. Если петля измерена в конце линии, ток — 220 В / Zs, а проверка идёт по ⅔ этого тока (ГОСТ Р 50571.16-2019, прил. D): прибор меряет холодную линию, а при КЗ жилы нагреваются.

Автомат отключает мгновенно, быстрее 0,1 с, при токе не меньше 5 Iн (B), 10 Iн (C) или 20 Iн (D) по ГОСТ IEC 60898-1-2020. Тогда выполнено и требование ПУЭ п. 1.7.79: 0,4 с при 220 В.

Пример

Трансформатор 250 кВА Y/⁠Yн, до дома 150 м кабеля 4×25 мм² алюминий. Трансформатор: r = 0,038, x = 0,096 Ом, кабель с нагревом — 0,54 Ом активного. Петля: R = 0,038 + 0,54 = 0,578 Ом, X = 0,096 Ом, Z = √(R² + X²) = 0,586 Ом — не 0,104 + 0,54. Ток КЗ — 231 / 0,586 = 394 А. Автомат C32 отключит мгновенно (нужно 320 А), C40 — уже не гарантированно (нужно 400 А). Для C32 линия может быть длиной до 188 м.

Что не учтено

  • Реактивное сопротивление кабеля: для сечений от 95 мм² ток завышен на 3–10 %.
  • Дуга и контакты, если их не ввести: у трансформатора дуга даёт 3–15 мОм (ГОСТ 28249, табл. 2).
  • Воздушные линии и СИП, нулевой проводник меньшего сечения, сопротивление сети 6–10 кВ.
  • Тепловой расцепитель: при меньших токах время отключения — по характеристике производителя.

Источники

  • ГОСТ 28249-93 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчёта в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ» (введён 01.01.1995, действует): п. 1.6 — среднее напряжение 0,4 кВ; п. 2.4.2 — нагрев кабеля, коэффициент 1,5; п. 2.6 — сопротивления контактов; п. 8.2.1, ф. (24) — ток однофазного КЗ; табл. 11 и 14 приложения 2 — реактивные сопротивления кабелей для оценки неучтённого.
  • Указания по расчёту токов однофазных коротких замыканий в сетях до 1 кВ, М788-1080, Тяжпромэлектропроект, 1993 (справочный материал): ф. (11), (14), (16) — расчёт через петлю фаза — нуль; табл. 1 — сопротивления масляных трансформаторов 25–2500 кВА.
  • ГОСТ IEC 60898-1-2020 (действует с 01.03.2021): п. 5.3.5, табл. 2 — диапазоны мгновенного расцепления B 3–5, C 5–10, D 10–20 In; табл. 7 — расцепление быстрее 0,1 с при верхней кратности.
  • ПУЭ, 7-е изд., гл. 1.7 (2002): п. 1.7.79, табл. 1.7.1 — наибольшее время автоматического отключения в системе TN: 0,4 с при U0 = 220 В, 5 с в цепях, питающих щиты; допускается УЗО.
  • ГОСТ Р 50571.16-2019 (IEC 60364-6:2016), приложение D, п. D.6.4.3.7.3 — измеренное сопротивление петли не больше 2/3 · U0/Ia.

Обновлено 09.11.2026.

Похожие калькуляторы