Politechnika Lubelska
Elektrotechnika i Informatyka
Imię i nazwisko: Głuszczak Łukasz
Temat ćwiczenia: Badanie selektywności działania bezpieczników i wyłączników instalacyjnych.

W celu weryfikacji skuteczności ochrony i selektywności zabezpieczeń wczytujemy dane obwodu do programu, czyli: układ sieci TN-C-S, transformator 250 kVA, 15 / 0.4 kV , różne przekroje przewodów w zależności od obciążenie (3x2,5mm² , 3x1,5mm²).

Wczytywania dokonujemy wybierając z bazy danych odpowiednie elementy. Powstały obwód uzupełniamy o dane dotyczące zabezpieczeń. Wkładki topikowe WTN../gG są podstawowym zabezpieczeniem kabli i przewodów przed prądami przeciążeniowymi i zwarciowymi. Dzięki charakterystyce pozwalającej na przepływ prądów rozruchowych silników mogą służyć również do zabezpieczeń obwodów silnikowych, a także jako zabezpieczenie zwarciowe innych urządzeń w instalacji elektrycznej. Ochrona przed dotykiem pośrednim przez wyłączenie zasilania jest skuteczna, jeżeli odpowiednio do rodzaju chronionego obiektu prąd zwarciowy zostanie wyłączony w czasie równym lub krótszym od 5s (dla urządzeń podłączonych na stałe) lub 0,4s (warunki środowiskowe normalne) lub 0,2s (warunki środowiskowe stwarzające szczególne zagrożenie) dla Un = 230 V.

Po wprowadzeniu danych obwodu przystępujemy do obliczeń. Dostępne opcje to:

1. Obliczenie skuteczności ochrony dla wybranego elementu (dot. układów sieci TN)

2. Obliczenie skuteczności ochrony dla wybranych elementów (dot. układów sieci TN)

3. Obliczenie wymaganych rezystancji uziomów (dot. układu sieci TT)

4. Sprawdzenie wybiórczości zabezpieczeń

5. Obliczenie spadków napięć

6. Obliczenie minimalnego przekroju przewodu dla zadanego spadku napięcia

Program OBL jest przeznaczony do:

• weryfikacji skuteczności ochrony od porażen w obwodach sieci TN-C, TN-S, TN-C-S, TT o napięciu do 1 kV zgodnie z PN/E-05009

• sprawdzania zwarciowej selektywności zabezpieczeń wg pasmowych charakterystyk czasowo-prądowych

• obliczania spadków napięcia metodą momentów z uwzględnieniem wpływu reaktancji i zróżnicowania rodzajów oraz przekrojów kabli, Lnn i przewodów oraz charakteru odbiorców

W zależności od przeprowadzanych obliczeń do programu wprowadzamy:

• układ sieci

• dane transformatora

• dane kabli, Lnn i przewodów (przekrój żył roboczych, przekrój przewodu ochronnego, długość)

• dane bezpieczników (wielkość wkładki, czas zadziałania)

• dane wył. nadmiarowo - prądowych (prąd znamionowy, czas zadziałania)

• dane wył. różnicowoprądowych (prąd znamionowy, prąd różnicowy)

• bezpieczne napięcie dotykowe (układ TT)

• dane obciążeń mocą (m.in. moc, cos Fi, charakter odbiorcy-wiejski, komunalny)

Program cechuje elastyczność przeprowadzanych obliczeń i dostosowanie do potrzeb użytkowników:

• możliwość ograniczenia każdych obliczeń do określonego fragmentu wczytanego obwodu

• obliczenia skuteczności ochrony dla czasów szybkiego wyłączenia 5, 0.4 i 0.2s, zgodne z PN/E-05009

• obliczenia skuteczności ochrony w obwodach o układzie TN, gdzie przekrój przewodu ochronnego jest różny niż przewodów fazowych

• obliczenia wymaganych rezystancji uziomów w obwodach o układzie TT dla bezpiecznych napięć dotykowych 12, 25, 50V

• sprawdzanie zwarciowej wybiórczości zabezpieczeń wg pasmowych charakterystyk czasowo-prądowych przy założeniu, że prądy zwarciowe nie są znacząco większe niż prądy wyłączalne rozpatrywanych urządzeń zabezpieczających w określonych przez użytkownika warunkach zadziałania

• obliczenia spadków napięcia uwzględniające dowolne przekroje, typy i długości przewodów, dowolne napięcia (1, 3-fazowe) i wsp. mocy (cosφ), charakter odbiorcy (komunalny, wiejski - także na liniach kablowych, LNN, WLZ)

• w obliczeniach spadków napięcia automatyczny dobór współczynników jednoczesności dla odbiorców wiejskich wg wskazanej tabeli, możliwość obliczeń układów mieszanych (występowanie w jednym obwodzie odbiorców komunalnych i wiejskich) oraz obliczanie prądów roboczych I_obc

• obliczanie minimalnego przekroju linii zasilających (kable, LNN, WLZ) przy określonym obciążeniu mocą tak, aby spadek napięcia na wskazanym odcinku obwodu nie przekraczał zadanej wielkości np. 5%

Wnioski

Program OBL jest przyjemnym we współpracy programem, prosty w obsłudze posiada bogate biblioteki danych. Przy pomocy programu możemy zamodelować różne układy pracy sieci, dobrać odpowiednie zabezpieczenia (program podaje nam wartości możliwe do użycia) oraz sprawdzić działanie dobranych zabezpieczeń. Łatwe jest też wprowadzanie ewentualnych poprawek.

W naszym ćwiczeniu wrysowaliśmy zadany układ, dobraliśmy bezpieczniki i wyłączniki, policzyliśmy spadki napięć, sprawdziliśmy selektywność. W przypadku ochrony przed skutkami przeciążeń nie udało nam się uzyskać pełnej ochrony – spowodowane to było złym doborem prądu znamionowego we wkładce bezpiecznikowej (w kilku przypadkach nie było spełnione założenie IB<In<Iz). Poprawiając te wartości uzyskalibyśmy pełną i skuteczna ochronę zamodelowanej sieci.