Instytut Energoelektryki Politechniki Wrocławskiej Zasady doboru przewodów i kabli elektroenergetycznych
Przewody i kable elektroenergetyczne powinny być dobrane tak, aby nie
dochodziło do ich przedwczesnego uszkodzenia w wyniku szkodliwych
Instalacje elektryczne  wykład
oddziaływań środowiskowych lub nagrzewania ponad temperaturę graniczną
dopuszczalną długotrwale oraz aby zapewniały odbiorcom odpowiedni
poziom napięcia.
ZASADY DOBORU PRZEWODÓW
Czynniki uwzględniane podczas doboru przewodu:
I ZABEZPIECZEC

1. napięcie znamionowe,
W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH
2. miejsce i sposób ułożenia, liczba przewodów pod wspólną osłoną, odległość
NISKIEGO NAPI
CIA pomiędzy przewodami,
3. zakres spodziewanej temperatury otoczenia,
4. spodziewane narażenia mechaniczne,
5. warunki środowiskowe w miejscu ułożenia przewodów (np. obecność
Dr inż. Janusz Konieczny
szkodliwych cieczy, wyziewów żrących, itp.),
6. zagrożenie pożarowe,
7. spodziewane obciążenie prądowe (natężenie prądu, czas trwania obciążenia),
8. dopuszczalne spadki napięcia,
9. skuteczność ochrony przeciwporażeniowej,
10.układ połączeń sieci (TN, TT, IT).
Wrocław 2012
2
Tok postępowania przy projektowaniu obwodu elektrycznego 1. Szacowanie mocy zapotrzebowanej
1. Wyznaczenie mocy szczytowej obciążenia obwodu i szczytowego
prądu obciążenia IB
2. Dobór typu przewodu (lub kabla) i sposobu jego ułożenia
3. Dobór zabezpieczenia nadprądowego o odpowiednim prądzie In
4. Wyznaczenie przekroju przewodu ze względu na obciążalność prądową
długotrwałą Iz
5. Sprawdzenie odporności dobranego przewodu na przeciążenie
6. Sprawdzenie odporności dobranego przewodu na zwarcie
7. Sprawdzenie wytrzymałości mechanicznej dobranego przewodu
8. Sprawdzenie spadku napięcia w obwodzie
9. Sprawdzenie skuteczności ochrony przy uszkodzeniu (spełnienie
warunku samoczynnego wyłączenia zasilania)
3 4
2,3,4. Dobór zabezpieczeń i przewodów dla obciążenia długotrwałego
Obciążalność prądowa długotrwała - największa wartość skuteczna prądu o stałej
wartości, który przepływając długotrwale przez przewód pozostający w temperaturze
otoczenia Ńo i ustalonych warunkach chłodzenia, spowoduje jego nagrzanie do
temperatury granicznej dopuszczalnej długotrwale Ńdd.
�
�dd
� �" kod �" S �" s
dd
Iz =
k �" �
d
�0
0
t
T
Rys. Przebieg czasowy nagrzewania przewodu podczas pracy ciągłej
5 6
Dobór zabezpieczeń i przewodów dla obciążenia długotrwałego Dobór zabezpieczeń i przewodów dla obciążenia długotrwałego
Obciążalność prądowa długotrwała przewodów IZ zależy głównie od:
Urządzenia nadprądowe zabezpieczające przewody powinny być tak
przekroju przewodu, dobrane, aby umożliwione było długotrwałe obciążenie przewodów
największym spodziewanym prądem obciążenia IB.
rodzaju materiału przewodzącego żyły,
Spełnione muszą być warunki:
rodzaju materiału izolacji roboczej,
liczby żył obciążonych prądem w przewodzie wielożyłowym (dwie  w
IB d" In
obwodzie jednofazowym, trzy  w obwodzie trójfazowym),
oraz
sposobu ułożenia przewodu (mającego znaczący wpływ na warunki
In d" IZ
nagrzewania żył przewodu prądem obciążenia).
czyli IB d" In d" IZ
w których:
IB - prąd obliczeniowy w obwodzie elektrycznym (dla obwodów zasilających
pojedyncze odbiorniki: IB = IN)
In - prąd znamionowy urządzenia zabezpieczającego nadprądowego,
IZ - obciążalność prądowa długotrwała przewodu.
Uwaga: W urządzeniach zabezpieczających z możliwością regulowania
wartości prądu, prądIn jest prądem nastawionym.
8
7
Dobór zabezpieczeń i przewodów dla obciążenia długotrwałego Przewody elektroenergetyczne  sposoby układania
Sposoby ułożenia przewodów i kabli elektroenergetycznych wg PN-IEC 60364-5-523
80 sposobów !
Praktycznie: PN-IEC 60364-5-523:2001 Instalacje elektryczne w obiektach
budowlanych - Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego -
A1 - przewody izolacyjne w rurkach lub kanałach izolacyjnych, ułożone w ścianach
Obciążalność prądowa długotrwała przewodów
wykonanych z materiałów o bardzo dużej rezystancji cieplnej
A2 - przewody wielożyłowe w rurkach lub kanałach izolacyjnych
Założenia w normie:
" obliczeniowa temperatura otoczenia dla przewodów i kabli ułożonych w powietrzu:
A2 - przewody wielożyłowe ułożone bezpośrednio w ścianach
Ńo=30�, kabli ułożonych w ziemi i przepustach: Ńo=20�
" w obwodach 3-fazowych nie uwzględnia się obciążenia przewodu neutralnego
" przy występowaniu większej liczby przewodów lub kabli w grupie (wiązce) niż B1 - przewody jednożyłowe ułożone w rurkach izolacyjnych na ścianie
podano to w odpowiednich tablicach należy uwzględnić współczynnik poprawkowy.
B1 - przewody jednożyłowe ułożone w kanałach izolacyjnych na ścianie
B1 - przewody jedno- i wielożyłowe ułożone w rurkach izolacyjnych w murze
B2 - przewody wielożyłowe ułożone w rurkach izolacyjnych na ścianie lub na podłodze
B2 - przewody wielożyłowe ułożone w kanałach izolacyjnych na ścianie lub na
podłodze
B2 - przewody wielożyłowe w rurkach izolacyjnych oraz kable wielożyłowe ułożone w
murze lub w podłodze
9 10
Przewody elektroenergetyczne  sposoby układania Przewody elektroenergetyczne  sposoby układania
Sposoby ułożenia przewodów i kabli elektroenergetycznych wg PN-IEC 60364-5-523
Sposoby ułożenia przewodów i kabli elektroenergetycznych wg PN-IEC 60364-5-523
C - przewody wielożyłowe na ścianie, na podłodze lub pod sufitem
G - przewody jednożyłowe w powietrzu, oddalone od siebie (prześwit
C - przewody wtynkowe
od ściany oraz między przewodami nie mniejszy niż jedna
średnica przewodu)
C - przewody wielożyłowe lub kable ułożone bezpośrednio w murze lub w betonie
C - kable jedno- lub wielożyłowe oraz przewody oponowe ułożone na pełnych
(nieperforowanych) półkach
E lub F - kable jedno- lub wielożyłowe oraz przewody oponowe
ułożone na perforowanych półkach (korytkach), drabinkach
lub wspornikach
D - kable wielożyłowe w rurze instalacyjnej lub w osłonie kablowej w ziemi.
E lub F - kable lub przewody na wspornikach instalacyjnych
D - kable jedno- lub wielożyłowe ułożone bezpośrednio w ziemi
E lub F - kable lub przewody na ażurowych podłożach z drutu
E - przewód wielożyłowy w powietrzu (prześwit od ściany nie mniejszy niż 0,3
średnicy przewodu)
F - przewody jednożyłowe stykające się (prześwit od ściany nie mniejszy niż jedna
średnica przewodu)
11 12
Przewody elektroenergetyczne  obciążalność prądowa długotrwała Przewody elektroenergetyczne  obciążalność prądowa długotrwała
Tabela. Obciążalność prądowa długotrwała [A] przewodów o żyłach miedzianych, w izolacji z
Tabela. Obciążalność prądowa długotrwała [A] przewodów o żyłach miedzianych, w izolacji z
PVC, dwużyłowych, temperatura otoczenia 30�C w powietrzu, 20�C w ziemi
PVC, trójżyłowych, temperatura otoczenia 30�C w powietrzu, 20�C w ziemi
(wg PN-IEC 60364-5-523)
12 tablic !
(wg PN-IEC 60364-5-523)
13 14
Przewody elektroenergetyczne  obciążalność prądowa długotrwała 5. Sprawdzenie ochrony przewodu przed skutkami przeciążeń
Urządzenia nadprądowe zabezpieczające przewody powinny być tak
Uwaga - współczynniki poprawkowe dla obciążalności prądowej długotrwałej I Z:
dobrane, aby przerwanie przepływu prądu przeciążeniowego następowało
zanim wystąpi niebezpieczeństwo uszkodzenia izolacji przewodów na skutek
1. Jeżeli przewody są trwale użytkowane w innej temperaturze otoczenia Ń o niż
nadmiernego wzrostu temperatury.
temperatura obliczeniowa Ńo
Dla ochrony przewodów przed skutkami przeciążeń musi być spełniony
2. Dla wiązek złożonych z więcej niż jednego obwodu lub więcej niż jednego przewodu
warunek:
wielożyłowego
I2 d" 1,45 IZ
w którym: IZ - obciążalność prądowa długotrwała przewodu
Sposób ułożenia przewodów
Temperatura
Rodzaj izolacji
powietrza lub
A, B, C, D, E, F C E i F
PVC Ńdd =70�C PRC lub EPR Ńdd =90�C I2 - prąd zadziałania urządzenia zabezpieczającego
ziemi
Dodatkowe informacje o sposobie prowadzenia przewodów
Liczba
[�C]
Ńo =30� Ńo =20� Ńo =30� Ńo =20�
obwodów lub w pojedynczej w pojedynczej
w pojedynczej
10 1,22 1,10 1,15 1,07 przewodów wiązka w warstwie na w pojedynczej warstwie w
warstwie na
wielożyłowych powietrzu lub na ścianie, podłodze warstwie poziomym lub
15 1,17 1,05 1,12 1,04 drabince
powierzchni, lub w bezpośrednio pionowym
instalacyjnej, w
20 1,12 1,00 1,08 1,00 wbudowana lub nieperforowanym ułożonej pod perforowanym Uwaga 1: Prąd I2 zapewniający właściwe działanie urządzeń
uchwytach
obudowana korytku sufitem korytku
25 1,06 0,95 1,04 0,96 instalacyjnych, itp.
instalacyjnym instalacyjnym
30 1,00 0,89 1,00 0,93 zabezpieczających jest określony w normie wyrobu lub może być określony
1 1,00 1,00 0,95 1,00 1,00
35 0,94 0,84 0,96 0,89
2 0,80 0,85 0,81 0,88 0,87
przez producenta.
40 0,87 0,77 0,91 0,85
3 0,70 0,79 0,72 0,82 0,82
45 0,79 0,71 0,87 0,80
4 0,65 0,75 0,68 0,77 0,80
50 0,71 0,63 0,82 0,76 5 0,60 0,73 0,66 0,75 0,80
55 0,61 0,55 0,76 0,71 6 0,57 0,72 0,64 0,73 0,79
Uwaga 2: JakoprądI2 bezpieczników topikowych można przyjmować wartość
60 0,50 0,45 0,71 0,65 7 0,54 0,72 0,63 0,73 0,79
8 0,52 0,71 0,62 0,72 0,78
65 - - 0,65 0,60
ich prądu probierczego górnego If.
9 0,50 0,70 0,61 0,72 0,78
70 - - 0,58 0,53
12 0,45 - - - -
75 - - 0,50 0,46
16 0,41 - - - -
80 - - 0,41 0,38
20 0,38 - - - -
15 16
Sprawdzenie ochrony przewodu przed skutkami przeciążeń Sprawdzenie ochrony przewodu przed skutkami przeciążeń
Tablica. Prądy probiercze dolne Inf i górne If oraz umowny czas próby wkładek topikowych
Prąd probierczy
Typ Prąd znamionowy Czas
(krotność prądu
wkładki wkładki, A próby, h
znamionowego)
Inf If
gG 4 l 1,5 2,1
6�16 l 1,5 1,9
20�63 l 1,25 1,6
80�160 2 1,25 1,6
200�400 3 1,25 1,6
> 400 4 1,25 1.6
gL 4 l 1,5 2,1
6�10 l 1,5 1,9
16�25 l 1,4 1,75
32�63 l 1,3 1,6
80�160 2 1,3 1,6
200�400 3 1,3 1,6
400 4 1,3 1,6
aM wszystkie wartości prądu 60 s 4,0 6,3
aR 63 1 1,1 -
80�100 2 1,1 -
125�250 3 1,1 -
315�630 4 1,1 -
" umowny prąd niezadziałania Int =1,13. IN " umowny prąd niezadziałania Int =1,05. IN
100 30 s 1,8 2,7
" umowny prąd zadziałania It =1,45. IN " umowny prąd zadziałania It =1,20. IN
125�250 30 s 2,0 3,0
315�630 30 s 2,2 3,3
17 18
6. Sprawdzenie ochrony przewodu przed skutkami zwarć Sprawdzenie ochrony przewodu przed skutkami zwarć
Czas przepływu prądu zwarciowego powinien być tak krótki, aby temperatura
przewodów nie przekroczyła wartości temperatury granicznej dopuszczalnej Tablica. Wartości współczynnika k dla przewodów roboczych
krótkotrwale.
PVC o przekroju Mineralna
EPR/
Izolacja przewodu Gumowa
Warunek 1: d" 300 > 300 bez
XLPE
z PVC
mm2 mm2 powłoki
Czas od chwili powstania zwarcia do przerwania prądu zwarciowego nie powinien
przekroczyć wartości granicznej dopuszczalnej krótkotrwale: Temperatura początkowa �C 70 70 90 60 70 105
Temperatura końcowa �C 160 140 250 200 160 250
2
�# ś#
S
Materiał na przewody:
ś# ź#
tobl = k �"
"
ś# ź#
- Miedz
115 103 143 141 115* 135
Ik
�# 3 #
gdzie: - Aluminium 76 94 94 93 - -
tobl - maksymalny dopuszczalny czas trwania zwarcia w sekundach
- Połączenia przewodów 115 - - - - -
S - przekrój przewodu
miedzianych lutowane cyną
I k3 - wartość skuteczna spodziewanego prądu zwarciowego w A, uwzględniająca ograniczenie
* Wartość ta powinna być stosowana dla dostępnych przewodów gołych
prądu zwarciowego przez zabezpieczenie nadprądowe
k - współczynnik zależny od właściwości materiałów przewodowych i izolacyjnych
Warunek 2:
Zdolność wyłączania prądu zwarciowego urządzenia zabezpieczającego
nadprądowego musi być większa od największej spodziewanej wartości prądu
zwarciowego, jaki możewystąpić w miejscu jego zainstalowania.
19 20
Sprawdzenie ochrony przewodu przed skutkami zwarć Sprawdzenie ochrony przewodu przed skutkami zwarć
Dla obliczonego dopuszczalnego czasu trwania zwarcia równego co najmniej 0,1 s
Spodziewane wartości prądów zwarciowych za bezpiecznikiem topikowym zależą od
spełnienie warunku prawidłowego zabezpieczenia przewodu należy sprawdzić
jego zdolności ograniczania tych prądów. Wartość prądu ograniczonego ustala się na
przez porównanie obliczonej wartości z wartością odczytaną z charakterystyki
podstawie charakterystyk podawanych przez producenta.
czasowo-prądowej zastosowanego zabezpieczenia.
Powinien być spełniony warunek:
tobl e" t = f (I )
p
wktórym:
tobl - obliczony dopuszczalny czas trwania zwarcia
t - czas trwania zwarcia ustalony na podstawie charakterystyki czasowo-prądowej
zastosowanego urządzenia wyłączającego nadprądowego
IP - spodziewana wartość prądu zwarciowego (przed miejscem zainstalowania
urządzenia wyłączającego nadprądowego)
Rys. Przykładowe charakterystyki prądów ograniczonych wkładek topikowych typu
BiWts do wyznaczania spodziewanych wartości prądu zwarciowego:
iP  spodziewana wartość prądu zwarciowego przed bezpiecznikiem
io  wartość prądu ograniczonego za bezpiecznikiem
21 22
Sprawdzenie ochrony przewodu przed skutkami zwarć 7. Sprawdzenie wytrzymałości mechanicznej przewodu
Dla dopuszczalnego, obliczonego według podanego powyżej wzoru, czasu trwania
Tabela. Minimalne przekroje żył przewodów dopuszczalnie ze względu na
zwarcia krótszego niż 0,1 s, spełnienie prawidłowości zabezpieczenia przewodu
wytrzymałość mechaniczną (wg PN-IEC 60364-5-52:2002)
należy sprawdzić przez porównanie wartości całki Joule a dla urządzenia
zabezpieczającego z obliczoną dla przewodu wartością k2 S2.
Powinien być spełniony warunek :
I2t = f (Ip) d" k2�"S2
Rys. Charakterystyki największych
wartości całek Joule a wyłączania
wkładek BiWts
24
8. Sprawdzenie dopuszczalnych spadków napięć Sprawdzenie dopuszczalnych spadków napięć
Dobór przewodu do warunków napięciowych polega na sprawdzeniu, czy spadki
napięcia w poszczególnych fragmentach sieci i instalacji nie przekraczają wartości
granicznych dopuszczalnych określonych przez właściwe przepisy.
Rys. Graniczne dopuszczalne spadki napięcia w sieciach zakładów przemysłowych
zasilanych z własnych stacji transformatorowych
W instalacjach przemysłowych - od zacisków nn transformatora do zacisków silnika:
" przy rozruchach częstych: "U% d" 10%
" przy rozruchach rzadkich (<15/godz.): "U% d" 15%
25 26
Sprawdzenie dopuszczalnych spadków napięć Sprawdzenie dopuszczalnych spadków napięć
Graniczne dopuszczalne spadki napięć wg PN-IEC 60364-5-52 oraz N SEP-E-002:
Praktyczne zależności określające procentowy spadek napięcia na dowolnym
odcinku toru prądowego:
" od złącza instalacji do końca dowolnego obwodu odbiorczego: "U% d" 4%
napięcia znamionowego 200�" P �"l
"U% =
2
" nie sprecyzowano wartości dopuszczalnych spadków w WLZ - dla obwodów jednofazowych:
ł �" S �"UUf
100�" P �"l
- dla obwodów trójfazowych: "U% =
2
ł �" S �"UN
Zalecenia niemieckie (DIN VDE 0100) dla instalacji nieprzemysłowych:
" od licznika do odbiornika: "U% d" 3%
w których:
" w liniach zasilających budynkach mieszkalnych (WLZ):
P - moc czynna przesyłana torem prądowym [W],
UNf, UN - napięcie znamionowe fazowe oraz międzyfazowe,
l - długość odcinaka toru, dla którego jest wyznaczany spadek napięcia, [m]
Wartość przesyłanej mocy S Dopuszczalny spadek napięcia "UWLZ [%]
S - przekrój poprzeczny żyły przewodu, [mm2]
ł - konduktywność materiału żyły [m/�mm2]
S d"100 kVA 0,5
S = (100 � 250*# kVA 1,0
S = (250 � 400*# kVA 1,25
Uwaga:
S > 400 kVA 1,50
Wpowyższych wzorach pominięto reaktancję przewodów. Jest to dopuszczalne, jeżeli
obliczenia dotyczą linii i instalacji kablowych lub przewodami ułożonych w rurkach, o
przekroju żył nie większych niż 50 mm2 dla Cu i 70 mm2 dla Al
27 28
9. Sprawdzenie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej Sprawdzenie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej
Zgodnie z normą PN-IEC 60364-4-47:2001 każdy obwód elektryczny Dla sprawdzenia spełnienia warunku samoczynnego wyłączenia zasilania
powinien posiadać skuteczną ochronę przez samoczynne wyłączenie należy:
zasilania (przez zabezpieczenia nadprądowe lub różnicowoprądowe).
ustalić spodziewaną wartość prądu I k1 metalicznego zwarcia do
Inny środek ochrony przy uszkodzeniu może być stosowany tylko
przewodu ochronnego PE w rozpatrywanym miejscu zainstalowania
wówczas, jeżeli zastosowanie ochrony przez samoczynne wyłączenie
odbiornika (na zaciskach odbiornika lub w gniazdku wtyczkowym
zasilania jest niewykonalne lub zabronione.
zasilającym odbiornik),
wyznaczyć (na podstawie charakterystyk czasowo-prądowych) wartość
prądu Ia zadziałania w wymaganym czasie (prądu wyłączającego)
urządzenia zabezpieczającego obwód.
Sprawdzenie skuteczności działania ochrony przez samoczynne wyłączenie
zasilania na etapie projektowania instalacji polega na sprawdzeniu warunku:
I"k1 e" Ia
w którym:
I k1  prąd jednofazowego metalicznego zwarcia do przewodu PE lub do części
przewodzącej dostępnej objętej ochroną przez samoczynne wyłączenie zasilania,
Ia  prąd zadziałania urządzenia wyłączającego nadprądowego powodujący wyłączenie
chronionego obwodu w czasie nie dłuższym od dopuszczalnego.
29 30
Sprawdzenie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej Sprawdzenie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej
W obliczeniach impedancji pętli zwarcia przy zwarciu w odbiorniku (gniazdku
Przy projektowaniu obwodu elektrycznego spodziewaną wartość prądu
zwarcia I k1 zaleca się obliczać ze wzoru: wtyczkowym zasilającym odbiornik) należy uwzględnić:
impedancję zwarciową systemu zasilającego (obliczoną na podstawie podanej
0,8�"U0 wartości prądu zwarcia trójfazowego w złączu),
I"k1 =
rezystancję żyły fazowej L i żyły ochronnej PE kabla łączącego złącze z
ZS
rozdzielnicą główną budynku,
w którym:
rezystancję żyły fazowej L i żyły ochronnej PE przewodu łączącego
U0  napięcie fazowe względem ziemi rozpatrywanego obwodu,
rozdzielnicę główną z odbiornikiem (urządzeniem).
ZS  impedancja pętli zwarcia w rozpatrywanym miejscu.
W obliczeniach pętli zwarcia w instalacji niskiego napięcia pomija się reaktancje
żył kabli i przewodów, ponieważ są one wielokrotnie mniejsze od ich rezystancji.
Wartość impedancji pętli zwarciowej oblicza się wg wzoru:
Jeśli rezystancje żyły fazowej i żyły ochronnej kabla oraz odpowiednio żyły
2 2 fazowej i ochronnej przewodu są sobie równe, to w obliczeniach przyjmuje się
ZS = (" R) +(" X )
jako rezystancję kabla podwojoną wartość rezystancji żyły fazowej kabla, a jako
rezystancję przewodu  podwojoną wartość rezystancji żyły fazowej przewodu.
wktórym:
Wzór określający impedancję pętli zwarcia przybierze zatem postać:
"R - suma rezystancji elementów składowych tworzących pętlę zwarcia,
"X - suma reaktancji elementów składowych tworzących pętlę zwarcia.
2 2
ZS = (Rsystemu + 2Rkabla + 2Rprzewodu) +(X )
systemu
31 32
Przekroje przewodów ochronnych i wyrównawczych Przekroje przewodów ochronnych i wyrównawczyh
W normalnych warunkach pracy instalacji i urządzeń elektrycznych przewody
Tabela. Minimalne przekroje żył przewodów połączeń wyrównawczych głównych
ochronne, uziemiające i wyrównawcze nie przewodzą prądu elektrycznego, a więc nie
wg PN-HD 60364-5-54
dobiera się ich na obciążenie prądowe długotrwałe.
Materiał połączenia
W przypadkach zakłóceniowych przewodami tymi mogą płynąć prądy o znacznych
Wymagane przekroje żył przewodów CC
wyrównawczego głównego
wartościach.
Cu 6 mm2
Najmniejsze dopuszczalne przekroje żył przewodów ochronno-neutralnych PEN:
Al 16 mm2
" dla miedzi SPEN e" 10
stal 50 mm2
" dla aluminium SPEN e" 16
Tabela. Najmniejsze dopuszczalne przekroje przewodów ochronnych PE
wg PN-HD 60364-5-54 [mm2]
Tabela. Minimalne przekroje żył przewodów połączeń wyrównawczych dodatkowych
wg PN-HD 60364-5-54
Przekrój przewodów fazowych SL Min. przekrój przewodów PE
Połączenie wyrównawcze dodatkowe Wymagane przekroje żył przewodów CC
SL d" 16 SL
dwóch części przewodzących dostępnych e" SPE
25, 35 16
części przewodzącej dostępnej z częścią
e" 0,5. SPE
SL e" 50 0,5. SL przewodzącą obcą
2,5 mm2 Cu: z zastosowaniem ochrony przed
Uwaga: jeżeli przewód PE nie jest jedną z żył przewodu wielożyłowego: przekrój minimalny uszkodzeniami mechanicznymi;
" 2,5 mm2  dla chronionych przed uszkodzeniami mechanicznymi 4 mm2 Cu: bez stosowania takiej ochrony
" 4 mm2  przy braku ochrony przed uszkodzeniami mechanicznymi
33 34
Dobór zabezpieczeń silników elektrycznych Dobór zabezpieczeń silników elektrycznych
Zabezpieczenie bezpiecznikiem przed skutkami zwarć
Do zabezpieczeń odbiorników elektrycznych przed skutkami przetężeń stosuje się
następujące aparaty:
Dobór  dokładny :
Charakterystyka czasowo - prądowa
1. wyłącznik z wyzwalaczem elektromagnetycznym
bezpiecznika, o możliwie najmniejszej wartości
jako zabezpieczenie zwarciowe i wyzwalaczem
prądu znamionowego, nie może przecinać się z
termobimetalowym (WT) jako zabezpieczenie
charakterystyką czasowo-prądową silnika w
przeciążeniowe
czasie rozruchu.
2. bezpiecznik (F) jako zabezpieczenie zwarciowe
oraz stycznik z przekaz
nikiem
termobimetalowym (PT) jako zabezpieczenie
przeciążeniowe
3. bezpiecznik (F) jako dodatkowe zabezpieczenie
Rys. Dobór prądu znamionowego bezpiecznika dla
zwarciowe oraz wyłącznik z wyzwalaczem
zabezpieczenia zwarciowego silnika - porównanie
elektromagnetycznym jako zabezpieczenie
charakterystyk t-I bezpieczników (krzywe INF) z
zwarciowe i wyzwalaczem termobimetalowym przebiegiem prądu rozruchowego silnika (krzywe Ir)
jako zabezpieczenie przeciążeniowe (PT)
Dobór  uproszczony (monterski):
gdzie:
INF - prąd znamionowy wkładki bezpiecznikowej;
INF e" INM
INM - prąd znamionowy silnika;
oraz
Irm
Irm kr �" INM - największa wartość prądu rozruchowego;
INF e" =
kr - krotność prądu rozruchowego;
ą ą
ą- współczynnik zależny od typu wkładki oraz
rodzaju i częstości rozruchów.
35 36
Dobór zabezpieczeń silników elektrycznych Dobór zabezpieczeń silników elektrycznych
Zabezpieczenie wyłącznikiem przed skutkami zwarć
Współczynnik rozruchu:
" silniki klatkowe: kr =5 � 8 (typowo: 5,5) Aby wyłącznik nie działał zbędnie przy przepływie dużego prądu, który nie jest efektem
" silniki pierścieniowe: kr =3,5 � 6 zwarcia (np. przy rozruchu, hamowaniu przeciwprądem) wymaga się, aby prąd
wyzwalacza zwarciowego (elektromagnetycznego) spełniał warunek:
Tabela. Wartości współczynników ą
Iwm e" 1,2 IrM
Wkładka o działaniu
gdzie:
Rodzaj Moment hamujący Mh
szybkim, np. zwłocznym, np.
IrM  prąd rozruchowy silnika
rozruchu silnika w czasie rozruchu
Wts, F, gI Wtz, gL, gG, aM, gII
Lekki Mh d" 0,5.MN 2,0�2,5 2,5�3,0
Uwaga: W większości wyłączników silnikowych nie ma możliwości nastawiania prądów
wyzwalaczy elektromagnetycznych.
Średni 0,5.MN < Mh d" MN 1,8�2,0 2,0�2,5
Ciężki Mh > MN 1,5 �1,6 1,5�1,6
Praktycznie: dobór bezpiecznika z tablic podawanych przez producentów.
37 38
Dobór zabezpieczeń silników elektrycznych Dobór zabezpieczeń silników elektrycznych
Zabezpieczenie przed skutkami przeciążeń
Zabezpieczenie od zaniku napięcia
Dobór  dokładny :
Rola: ochrona przed znacznym obniżeniem napięcia (co przy niezmienionym
charakterystyka czasowo-prądowa zabezpieczenia
momencie hamującym grozi przegrzaniem) oraz przed skutkami powrotu napięcia.
powinna przebiegać poniżej charakterystyki
cieplnej silnika.
Samorozruch po powrocie napięcia może być niekorzystny, ponieważ:
" suma prądów rozruchowych może spowodować zbędne zadziałanie
zabezpieczeń linii zasilających,
" nagłe samoczynne uruchomienie silnika może stanowić zagrożenie dla obsługi,
Rys. Przebiegi charakterystyk czasowo-prądowych
" silniki nieprzystosowane do samorozruchu mogą ulec uszkodzeniu.
prawidłowo dobranego wyłącznika (WT) oraz silnika (Tc)
Ir - prąd rozruchowy
Iwm - prąddziałania wyzwalacza zwarciowego
Stosowane zabezpieczenia podnapięciowe:
Irm - największa chwilowa wartość prądu rozruchowego
" wyłącznik wyposażony w cewkę zanikową lub przekaz
nik podnapięciowy o
Dobór  uproszczony (monterski): działaniu bezzwłocznym,
" stycznik z cewką sterującą.
In =(1,0�1,1).INM
gdzie:
Wartość nastawiona zabezpieczenia podnapięciowego: 0,5 � 0,7 Un
In - wartość prądu nastawy zabezpieczenia
INM - prąd znamionowy odbiornika (silnika)
Uwaga:
w silnikach mogących pracować długotrwale z uzwojeniami połączonymi zarówno w
trójkąt, jak i gwiazdę, zabezpieczenia przeciążeniowe powinny być zainstalowane w
przewodach uzwojeń silnika i nastawione na prąd INM/"3.
39 40