Особенности расчета токов короткого замыкания

Единственной возможностью замыкания в контактной сети является замыкание на землю, трос, рельс, траверсу или другие элементы, соединенные с землей (К1 на рис.2). При этом, поскольку одна фаза (С) присоединена к рельсу, это короткое замыкание является для источника питания и тягового трансформатора двухфазным коротким замыканием. Как и при замыканиях на землю в трехфазной сети на величину тока короткого замыкания оказывает влияние ток, протекающий в соседних контактных проводах и рельсах, наводящийся в тросах. Защита устанавливается в однофазных фидерах, которые подключаются к контактному проводу и включаются к трансформатору тока этой фазы и междуфазное напряжение этой фазы и рельса. В проводе, соединяющем фазу «С» с рельсом, защита не устанавливается, так как через него протекает суммарный ток всех тяговых фидеров подстанции, а ток КЗ достаточно отключить только отключением однофазного выключателя фидера. Схема замещения короткого замыкания достаточно сложна, см. рис. 4.6. На схеме замещения UА, рас, ZпА - расчетное напряжение и сопротивление на шинах 27 кВ подстанции А, UВ,рас, ZпВ то же на ПС В. ZТС1 , ZТС2 , ZТС4 - приведенное сопротивление двухцепных участков без КЗ. Третий участок разделен на части Z’ и Z’’ местом КЗ, короткое замыкание представлено сопротивлением сопротивлениями троса группового заземления ZTr3 и дуги Ra. Каждый элемент является приведенным, и состоит из нескольких элементов и связей между ними, приведенных к одному сопротивлению. Путем дальнейших преобразований элементов получена схема замещения рис. 2, в, по которой и можно произвести расчет тока КЗ для данного режима. Понятно, что любое изменение режима потребует составления и преобразования новой схемы замещения.

Вторым видом замыкания, который может возникнуть в контактной сети, является перекрытие нейтральной вставки (К2 на рис. 2.). При таком коротком замыкании мгновенно отключаются своими защитами выключатели Q1 и Q2 на подстанции 2, после чего замыкание переходит в замыкание между фазой «а» ПС 1 и фазой «с» ПС 3 между которыми имеется 4 протяженных участка. Ток такого замыкания составляет величину порядка 400А, он меньше расчетного тока нагрузки и не опасен для проводов контактной сети, однако быстро разрушит нейтральную вставку. Методика расчета такого замыкания приведена в книге Е.П. Фигурнова «Релейная защита и автоматика», г. Киев 2004г.