Zabezpieczenia przewodów i

kabli

Urządzenia elektryczne – ćwiczenia
rachunkowe

26.04.21 00:03

Zabezpieczenia przewodów i k
abli

2

Rodzaje urządzeń

zabezpieczających

1.

Chroniące przed prądami przeciążeniowymi i
zwarciowymi

–

Wyłączniki wyposażone w wyzwalacze przeciążeniowe

–

Wyłączniki współpracujące z bezpiecznikami topikowymi

–

Bezpieczniki w wymienialnymi wkładkami topikowymi

2.

Chroniące tylko przed prądami przeciążeniowymi

3.

Chroniące tylko przed prądami zwarciowymi

–

Wyłączniki wyposażone w wyzwalacze zwarciowe
(elektromagnesowe)

–

Bezpieczniki topikowe

26.04.21 00:03

Zabezpieczenia przewodów i k
abli

3

Zabezpieczenie

przeciążeniowe

1.

Koordynacja urządzeń zabezpieczających z przewodami

I

B

 I

n

 I

z

I

2

 1,45 I

z

I

B

– prąd obliczeniowy (obciążenia) w obwodzie elektrycznym

I

z

– obciążalność prądowa długotrwała przewodu

I

n

– prąd znamionowy urządzenia zabezpieczającego

I

2

– prąd zadziałania urządzenia zabezpieczającego, w praktyce
przyjmowany

jako

wartość

prądu

powodującego

działanie

wyłączników lub bezpieczników w określonym czasie

2.

Zabezpieczenie przewodów połączonych równolegle

Mogą mieć jedno zabezpieczenie, dobrane przy założeniu, że I

z

jest

sumą prądów obciążalności tych przewodów oraz, że przewody są
obciążone jednakowo (proporcjonalnie do swojej obciążalności).

26.04.21 00:03

Zabezpieczenia przewodów i k
abli

4

Zabezpieczenie zwarciowe

1.

Zdolność przerywania prądu zwarciowego

I

w

 I

k”

I

w

- zdolność wyłączalna urządzenia

I

k”

- spodziewany początkowy prąd zwarcia

Dopuszcza się niespełnienie powyższego warunku, gdy:

–

Od strony zasilania jest inne urządzenie zabezpieczające o
wystarczającej zdolności przerywania prądu zwarciowego,

–

Przewody i urządzenia znajdujące się za tym zabezpieczeniem
wytrzymują przepływ spodziewanego prądu zwarciowego bez
uszkodzeń (energia przenoszona przez urządzenie zabezpieczające
musi być mniejsza od energii jaką mogą wytrzymać przewody i
urządzenia)

26.04.21 00:03

Zabezpieczenia przewodów i k
abli

5

Zabezpieczenie zwarciowe

2.

Czas zadziałania urządzenia zabezpieczającego

powinien być taki, aby przepływający prąd zwarciowy nie
spowodował wzrostu temperatury przewodu ponad wartość
temperatury granicznej dopuszczalnej przy zwarciu. Dla prądów
zwarciowych trwających nie dłużej niż 5 s, czas ten wynosi:

t = (ks)

2

/ I

K’’2

t

- graniczny czas trwania zwarcia

s

- przekrój przewodu [mm

2

]

I

K’’

-

początkowy prąd zwarcia

k

-

współczynnik charakterystyczny dla danego typu przewodu

(gęstość jednosekundowa prądu zwarciowego)

26.04.21 00:03

Zabezpieczenia przewodów i k
abli

6

Zabezpieczenie zwarciowe

Wartości współczynnika k

k

Typ przewodu

135

Przewody

Cu

z

izolacją

z

gumy,

polietylenu

usieciowanego lub etylenu - propylenu

115 Przewody Cu z izolacją z PVC lub połączeń przewodów Cu

cyną

87

Przewody Al z izolacją z gumy, polietylenu usieciowanego

lub etylenu – propylenu

74

Przewody Al z izolacją z PVC

26.04.21 00:03

Zabezpieczenia przewodów i k
abli

7

Zadanie

Zadanie 1

W układzie sieci przedstawionym na rysunku należy dobrać:

a)

zabezpieczenie zwarciowe i przeciążeniowe silnika M

b)

przekroje przewodów s

1

i s

2

ze względu na prądy: obciążenia,

przeciążenia i zwarcia

c)

prąd znamionowy wkładki topikowej o działaniu szybkim
bezpiecznika F

1

T

R 1

R 2

M

F

1

F

2

L

1

s

1

s

2

L

2

26.04.21 00:03

Zabezpieczenia przewodów i k
abli

8

Zadanie

Dane:

Transformator T:
S

n

= 160 kVA;  = 15,75/0,4 kV; U

z

= 4,5%; P

cu

= 3,05 kW

Linia L

1

: linia kablowa, kabel typu YKY ułożony bezpośrednio na

ścianie
z materiału izolacyjnego cieplnie, długość 20 m

Linia L

2

: przewód typu YDY ułożony bezpośrednio na ścianie

z materiału izolacyjnego cieplnie

Silnik M: P

n

= 5,5 kW; I

sn

= 11,2 A; k

r

= 7,2; rozruch ciężki,

częstotliwość rozruchu mała,

Rozdzielnica R

2

: całkowite obciążenie rozdzielnicy I

B

= 153 A.