30910 Obraz (1728)

Gdyby kabel był zabezpieczony wyłącznikiem nadprądowym, w celu wyznaczenia minimalnego wymaganego przekroju kabla ze względu na prąd zwarciowy, w przypadku T_k>0,1 s, należałoby skorzystać ze wzoru (4.3.).

Dla przykładu l_lh = l_k3 = 17,5 kA oraz T_k = 0,2s:

S

17 500² 0,2 1

83,23 mm^1, <185 mm^?

Przykład 4.3.

Należy dobrać przewód miedziany do zasilania odbiornika trójfazowego symetrycznego, którego prąd obciążenia wynosi l_B=90A. Obwód ma być zabezpieczony bezpiecznikami topikowymi. Przewód ma być ułożony według sposobu B1 (tab. 3.4. i tab. 3.5.).

Należy ocenić narażenie przewodu przy przeciążeniu i zwarciu:

l_B = 90 A < l_n = 100 A<l_z

Należy przyjąć bezpieczniki topikowe WTNOOgGIOO:

^110,35 A

, ^ ^k? l_n __ 1.6-100

^z ~~ 1,45    1,45

Na podstawie normy PN-IEC 60364-5-523 (tab. 10.4.), przy sposobie ułożenia B1, warunki spełni kabel YKYżo 4x35, dla którego:

l_z = 1,06-111 = 117,77 A = 117 A >110,35 A

Na podstawie tabel 4.2., 4.3. oraz 4.4.:

T_d(J = 70°C; r_dz = 160°C; k = 115 A /mm²

%=K,d-'^co>-(r

vz

= (70-25) l²t

[1.6 100

117

= 84°C < x_dp = 100°C

(k-S) -1

= (160 70)

64000 (115-35)² 1

0,4°C

Przewody zabezpieczone przed przeciążeniami przez bezpieczniki topikowe są także zabezpieczone przed skutkami zwarć i nie wymagają dodatkowego sprawdzenia ze względu na nagrzewanie prądem zwarciowym.

Wymagania zwarciowe stawiane zabezpieczeniom

Wszystkie aparaty elektryczne, a w tym zabezpieczenia, powinny charakteryzować się dostateczną obciążalnością zwarciową cieplną. Warunek ten należy sprawdzić za pomocą następujących zależności:

dla T_k < T„: l_m < l_thn    (4.11.)

dla T_k > T„:

(4.12.)

gdzie:

T_n czas przepływu krótkotrwałego prądu n-sekundowego wytrzymywanego przez urządzenie, podawanego przez producenta (n=0,05; 0,1; 0,25; 0,5 1; 3s),

l_(hn znamionowy prąd krótkotrwały wytrzymywany w czasie T_n podanym przez producenta zabezpieczeń.

Urządzenia zabezpieczające⁴ powinny być tak dobrane, aby nie dopuścić do termicznego uszkodzenia w zabezpieczanym obwodzie lub odbiorniku.

Każde urządzenie zabezpieczające przed zwarciami powinno spełnić następujące warunki:

a)    dla bezpieczników topikowych:

-    znamionowy prąd wyfączalny zwarciowy l_cn>T_k przy napięciu określonym warunkiem (4.13.) oraz

COS(p_k>COS<p_dop,

-    znamionowy prąd szczytowy i znamionowy prąd załączalny l_cm>i_p,

-    znamionowy prąd ograniczony wytrzymywany l_ogrow>l"_k;

b)    dla wyłączników:

-    znamionowy prąd wyfączalny zwarciowy (eksploatacyjny) l_cn>l "_k przy napięciu określonym warunkiem (4.13.) oraz współczynnikiem mocy cos(p_k>cos(p_dop,

-    znamionowy prąd szczytowy i znamionowy prąd załączalny zwarciowy: l_cm>i_p,

-    znamionowy prąd krótkotrwały wytrzymywany: l_nw> l"_k,

gdzie:

cos(p_k - współczynnik mocy charakteryzujący obwód zwarciowy,

cosipdop - współczynnik mocy określony przez producenta zabezpieczeń (wyraża on udział składowej nieokreso-wej prądów zwarciowych i odnosi się do parametrów obwodów zwarciowych, w jakich producent prowadził badania odporności zwarciowej zabezpieczeń).

Dobrane zabezpieczenia muszą spełniać również warunki:

(4.13.)

U.. > U..

(4.14.)

gdzie:

I,, - prąd obciążenia, w [A],

l_n prąd znamionowy zabezpieczenia, w [A],

U_n napięcie znamionowe, w [V],

Przykład 4.4.

Aluminiowe przewody szynowe AP 20x3 mają być narażone na działanie prądu zwarciowego zastępczego cieplnego l_th=4,8kA, przy czasie zwarcia T_k=1,5s; x_pz=75°C; x_dz=200°C.

Na podstawie rysunku 4.2. dopuszczalna jednosekundowa gęstość prądu wynosi k=82A/mm².

1.5

k

S_mln

1 14800²-1,5 82 V 1

(4.15.)

^ 71,70 mm >60 mm²

(4.16.)

Przekrój przewodu AP 20x3 wynosi 60mrn²<S_mjn, zatem ten przewód nie spełnia warunku wytrzymałości zwarciowej. Należy więc zastosować przewód o większym przekroju lub o większej dopuszczalnej jednosekundowej gęstości prądu zwarciowego „k”.

Przykład 4.5.

Należy sprawdzić, czy przewód YDYżo 5x2,5 zabezpieczony wyłącznikiem naprądowym wyłączającym prąd zwarciowy w czasie T_k<0,1 s jest chroniony przed skutkami zwarć, jeżeli wartość spodziewanego prądu zwarciowego l_|h=r_k=2500A.

/ tabeli 4.2. odczytujemy k=115A/mm²:

^6,87 mm² > 2,5 mm²

Na podstawie obliczeń należy stwierdzić, że przyjęty wstępnie przewód YDYżo 5x4 musi zostać zastąpiony przewodem YDYżo 5x10.

'* 7acaHw nmiA/aH^ania nhlir7arS 7\A/arr'inui/w/'h nra7 HnhrSr 7aho7nior'7or‘i im inotala^iar*h oloUłr\ir>7ni/^h »iol,U