Obraz (1740)

9. DOBÓR PRZEWODÓW POŁĄCZONYCH RÓWNOLEGLE 9.1. Wymagania ogólne

Do równolegle połączonych przewodów stosuje się ogólne zasady zabezpieczania przewodów przed skutkami zwarć. Jeżeli stosuje się zabezpieczenia przeciążeniowe przewodów o obciążeniu skupionym na końcu, to dobiera się je przy założeniu, że wszystkie połączone równolegle przewody są sprawne i biorą udział w przewodzeniu prądu (rys. 9.1 a).

Z tego powodu obciążalność zwarciową należy określać dla najbardziej niekorzystnej sytuacji, która wystąpi przy zwarciu symetrycznym na początku dowolnego przewodu wchodzącego w skład przewodów połączonych równolegle (rys. 9.1 b).

Natomiast sprawdzenie skuteczności samoczynnego wyłączenia w celu ochrony przeciwporażeniowej należy wykonać przy założeniu zwarcia jednego z przewodów połączonych równolegle z uziemionym przewodem ochronnym PE lub ochronno-neutralnym PEN na końcu.

a)

Rysunek 9.1. Zdarzenie stanowiące podstawę doboru obciążalności roboczej i zwarciowej oraz zabezpieczania przewodów połączonych równolegle: a) proporcjonalne obciążenia każdego przewodu, b) zwarcie na początku jednego z przewodów

W praktyce mogą wystąpić dwa przypadki zabezpieczania przewodów układanych równolegle:

•    zabezpieczenie wspólne dobrane do obciążenia skupionego na końcu,

•    zabezpieczenie poszczególnych żyt przewodów.

Sposoby umieszczania zabezpieczeń w przewodach układanych równolegle przedstawia rysunek 9.2.

Rysunek 9.2. Sposoby umieszczania zabezpieczeń w przewodach połączonych równolegle: a) zabezpieczenie wspólne wszystkich przewodów, b) zabezpieczenie indywidualne poszczególnych przewodów

W przypadku wspólnego zabezpieczenia wszystkich przewodów (rys. 9.2a), przewody nie mogą mieć żadnego odgałęzienia ani żadnych łączników umożliwiających przerwanie ciągłości jednego z przewodów.

W takim przypadku dobierane zabezpieczenie przeciążeniowe dotyczy całej linii, natomiast wymagania dotyczące obciążalności zwarciowej dotyczą każdego z przewodów osobno. Wspólne zabezpieczenie nadprądowe można stosować w przypadku przewodów układanych równolegle w instalacjach o wymaganej dużej niezawodności zasilania z uwagi na to, że po przerwaniu jednego z nich pozostałe mogą być przeciążone, a zabezpieczenie nadprądowe może tego nie wykryć.

Jeżeli poszczególne przewody składowe mają być zabezpieczone osobno (rys. 9.2b), to wymagania dotyczące długotrwałej obciążalności i przeciążalności oraz odporności zwarciowej dotyczą każdego przewodu osobno. Ponadto po zwarciu w jednym z równolegle łączonych przewodów zostanie wyłączony zasilany obwód.

Oprócz tych wymagań pojawia się problem wybiórczości. W celu wybiórczego wyłączenia przewodu objętego zwarciem, zabezpieczenia w takim przypadku nalo/y instalować na noczatku oraz końcu nrzpiA/nrirw rWc.

czonych równolegle. Zastosowane na początku i końcu zabezpieczenie zwarciowe musi gwarantować wybiórczo obustronne wyłączenie zasilania w przewodzie objętym zwarciem. Do tego celu najbardziej nadają się bezploc/ niki topikowe. W przypadku zastosowania wyłączników, na końcu konieczne będą wyłączniki z przekaźnikami kierunkowo-mocowymi, które działają bezzwłocznie po odwróceniu kierunku przepływu prądu zwarciowogo

W praktyce przy zabezpieczaniu indywidualnym przewodów niskiego napięcia połączonych równoległo sto suje się wyłącznie bezpieczniki topikowe z uwagi na ich niski koszt. Zastosowane bezpieczniki na początku i końcu przewodu każdej łączonej równolegle żyły przewodu muszą być takie same (dot. wartości znamionowe) prądu, klasy i kategorii bezpiecznika). Wybiórczość przy zwarciu w takim przypadku można będzie uzyskać' dzięki temu, że przez bezpiecznik, który ma wyłączyć zwarcie, płynie prąd (n-1) razy większy niż przez bezploc/ nik, który ma zwarcie przetrzymać. Wynika z tego, że jest to możliwe do spełnienia przy równoległym poląc/onii/ co najmniej trzech przewodów, czyli n>3 (indywidualne zabezpieczanie dwóch równolegle połączonych prze wodów nie zapewnia spełnienia tej reguły i nie powinno być stosowane; można natomiast zabezpieczać jo wspólnie - rysunek 9.2a).

Zabezpieczenie indywidualne z wykorzystaniem wyłączników z przekaźnikami kierunkowo-mocowymi może być stosowane również przy połączeniu dwóch przewodów. W przypadku łączenia równolegle kilku przewodów należy stosować jednakowe przekroje wszystkich żyt. Łączone równolegle przewody powinny posiadać jednakową długość, gdyż nawet nieznaczne różnice ich długości spowodują zmniejszenie ich dopuszczalnej obciążalności prądowej w stosunku do wartości wynikającej z sumy algebraicznej każdego z nich.

W praktyce zdarzają się przypadki, że połączone równolegle przewody o jednakowym przekroju posiadają różne długości (przebudowa lub modernizacja wewnątrzzakładowych sieci elektroenergetycznych), mimo że prak tyka ta jest niezgodna ze sztuką. W takim przypadku ich dopuszczalną obciążalność prądową należy wyznaczyć ze wzoru:    , gdzie:

\_/ - dopuszczalna obciążalność każdego z przewodów połączonych równolegle o jednakowym przekroju, w |A|. Z₁ - impedancja przewodu krótszego, w [Q],

Z₂ - impedancja przewodu dłuższego, w [Q],

Uwaga!

W przypadku przewodów o przekrojach S_Cu<50mm² lub S_A|<70mm², można przyjmować upraszające zalożu nia: Z₁=R₁ oraz Z₂=R₂.

Przykład 9.1.

Należy obliczyć długotrwałą dopuszczalną obciążalność prądową dwóch połączonych równolegle kabli YKY 10 o długościach L^IOOm; 1^=110m oraz dobrać ich zabezpieczenie zwarciowe i przeciążeniowe.

I, =68 A

k_?    1,6

Warunki spełni bezpiecznik WTNOOgGIOO.

W przypadku takiej samej długości obydwu przewodów, długotrwała obciążalność wynosi:

Wymagany przekrój każdego z przewodów ze względu na warunki zwarciowe: