Линия СИП: расчёт и вывод
Ввод частного дома — конец воздушной линии 0,4 кВ: от ТП идут сотни метров СИП-2 4×16 или 4×25 мм² алюминия, и ток КЗ на щите дома определяет эта линия, а не домашняя проводка. Алюминий 16 мм² при 65 °C — 2,07 Ом/км на проводник (в 1,6 раза больше меди), индуктивность СИП — 0,1 Ом/км; петля на 300 м — 1,24 Ом, с трансформатором 400 кВА (Y/Yн, 0,195 Ом) полное сопротивление 1,44 Ом и ток однофазного КЗ 153 А. Вводной автомат C25 требует 275 А: не гарантировано.
Именно поэтому на длинных сельских линиях вводные автоматы C25–C40 часто не дают мгновенного отключения: при 300 м СИП 16 мм² от ТП 400 кВА ток КЗ 153 А, а при слабой ТП 100 кВА — 108 А. Максимальная длина линии СИП 16 мм², при которой C25 ещё отключается мгновенно, — 146 м; для B25 — 340 м; переход ТП на схему Δ/Yн удлиняет допустимую линию до 180 м. Голая ВЛ проводами А/АС хуже СИП: индуктивность 0,35 Ом/км против 0,1 добавляет к петле заметную реактивную часть.
Что делать владельцу дома: запросить у сетевой организации мощность и схему ТП, длину и сечение линии до опоры (или измерить петлю на вводе прибором), выбрать вводной автомат с характеристикой B, если C не проходит по току КЗ, и обязательно поставить УЗО или дифавтомат на ввод — при слабом токе КЗ замыкание на корпус отключит именно УЗО. Повторное заземление PEN на вводе (не более 30 Ом по ПУЭ 1.7.103) и система уравнивания потенциалов защищают от опасного напряжения при обрыве нуля, но ток КЗ не увеличивают.
отсечка: Iкз ≥ 1,1 · k · Iн (k = 5 для B, 10 для C, 20 для D)
Ток КЗ по длине линии 16 мм² и отсечка автомата C25
Алюминиевого проводника 16 мм² при 65 °C, СИП — самонесущий изолированный провод, трансформатор 400 кВА (Y/Yн-0). Максимальная длина для C25 — 146 м.
Сечение проводника при длине 300 м
Сечение на ступень выше даёт на 40–60 % больше тока КЗ; последний столбец — предельная длина линии этого сечения для выбранного автомата.
Автоматы B и C: требуемый ток КЗ и предельная длина для 16 мм²
Требуемый ток — 1,1 × верхняя граница отсечки (5·I_н для B, 10·I_н для C); предельная длина — при которой ток КЗ в конце линии 16 мм² от ТП 400 кВА ещё не меньше требуемого.
Трансформатор подстанции: ток КЗ в конце 300 м линии 16 мм²
Схема Y/Yн-0 (звезда — звезда с нулём). Z_т/3 — сопротивление току однофазного КЗ; трёхфазный ток на выводах — для выбора аппаратов по отключающей способности.
В системе TN время автоматического отключения питания не должно превышать 0,4 с при номинальном фазном напряжении 220 В в цепях, питающих переносные и передвижные электроприёмники и ручной электроинструмент; в распределительных цепях допускается 5 с.— ПУЭ-7, п. 1.7.79
Как считать и что делать
- Сечение СИП по механике не меньше 16 мм² (ПУЭ 2.4.13 для магистрали — 50, ответвления к вводу — 16), поэтому ток КЗ на вводе ограничен длиной, а не сечением: считайте по фактической длине от ТП.
- При токе КЗ на вводе меньше 11·I_н вводного автомата ставьте характеристику B или защиту с электронным расцепителем; групповые автоматы в доме проверяйте отдельно — их линии короче.
- УЗО 100–300 мА на вводе — не по желанию, а необходимость при слабой линии: оно отключит замыкание на корпус, которое автомат при малом токе КЗ отключит только через секунды.
- Измерьте петлю фаза — нуль на вводе после подключения: сетевая организация обязана обеспечить параметры сети, и протокол — основание для претензии, если ток КЗ мал.
Другие автоматы и линии — в навигации ниже; сечение кабеля по току и падению напряжения — в калькуляторе сечения провода; заземление и повторное заземление PEN — в калькуляторе заземления.
- ГОСТ 28249-93 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчёта в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ». Госстандарт России. 1993.
- ПУЭ-7, гл. 1.7 (п. 1.7.78–1.7.79 — автоматическое отключение питания, время 0,4 с) и гл. 3.1 (п. 3.1.8–3.1.9 — кратность тока КЗ к току расцепителя). Минэнерго России. 2002.
- ГОСТ IEC 60898-1-2020 «Выключатели автоматические для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения» — характеристики мгновенного расцепления B (3–5 I_н), C (5–10 I_н), D (10–20 I_н). Росстандарт. 2020.
- Основы техники безопасности в электроустановках — сопротивление трансформаторов току однофазного КЗ (Z_т/3), расчёт петли фаза — нуль. Долин П. А.. Энергоатомиздат. 1984.
- Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (приказ Минэнерго России от 12.08.2022 № 811) — проверка согласования параметров цепи «фаза — нуль» с характеристиками защиты. Минэнерго России. 2022.
