Dobor%20przewodow(1).pdf

(1094 KB) Pobierz
1
DOBÓR PRZEWODÓW W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH
mgr inż. Julian Wiatr
Przewody w sieciach i instalacjach elektrycznych nN dobiera się na następujące warunki:
a) wytrzymałość mechaniczną,
b) obciążalność długotrwałą,
c) przeciążalność,
d) spadek napięcia,
e) warunki zwarciowe,
f) samoczynne wyłączenie dla celów ochrony przeciwporażeniowej.
Dopuszczalne najmniejsze przekroje przewodów ze względu na wytrzymałość
mechaniczną zostały przedstawione w tabeli 1.
Tabela 1: Najmniejsze przekroje przewodów wymagane ze względu na wytrzymałość
mechaniczną wg. DIN VDE 0100: 2002
Rodzaje przewodów sposób ułożenia
Najmniejszy przekrój żyły w [mm 2 ]
Cu
Al
Przewody ułożone na stałe, chronione przed
uszkodzeniami
1,5
2,5 1)
Przewody umieszczone na zewnątrz pomieszczeń
na izolatorach; odległość miedzy punktami
mocowania:
- do 20 m
- do 40 m
4
6
16
16
Przewody izolowane do połączeń w
rozdzielnicach o zastępczym prądzie obciążenia
długotrwałego:
- I B ≤ 2,5 A;
- 2,5 A < I B ≤ 16 A;
- I B > 16 A
0,5
0,75
1,0
zabroniony
zabroniony
zabroniony
Przewody do odbiorników ruchomych i
przenośnych o prądzie znamionowym I n :
- 1,5 A < I n ≤ 10 A;
- I n > 10 A.
0,75
1,0
zabroniony
zabroniony
Przewody obwodu wtórnego przekładnika
prądowego
2,5
zabroniony
Przewody obwodu wtórnego przekładnika
napięciowego
1,5
zabroniony
Przewody sterownicze ułożone na stałe w
pomieszczeniach
0,5
zabronione
Przewody napowietrzne na
izolatorach przy rozpiętości
przęsła „a”
a 20
£
m
4
16
20
m
<
a
£
45
m
6
16
a 45
>
m
10
25
1) – w budynkach nieprzemysłowych przekroje żył przewodów aluminiowych nie powinny
być mniejsze niż 16 mm 2
447859829.029.png 447859829.030.png
Dobór przewodów na długotrwałą obciążalność i przeciążalność prądową
Przy doborze przewodów na długotrwałą obciążalność i przeciążalność prądową pierwszym
krokiem jest obliczenie spodziewanego prądu obciążenia, który należy wyznaczyć z
poniższych wzorów w zależności od rodzaju obwodu:
S
P
- dla obwodów jednofazowych:
I
=
=
(1),
B
U
cos
j
*
U
nf
nf
- a obwodów trójfazowych:
I
=
S
=
P
(2),
B
3
*
U
3
*
cos
j
*
U
n
n
gdzie:
I B – obliczeniowy prąd obciążenia przewodu lub kabla, w [A]
U nf – napięcie fazowe, w [V]
U n – napięcie międzyfazowe, w [V]
cos
W odniesieniu do odbiorników nieliniowych współczynnik mocy
cos , przyjmowany dla
odbiorników liniowych nieznajduje uzasadnienia.
Moc pozorną zapotrzebowaną przez odbiornik nieliniowy należy określić wzorem:
S
2 V
=
P
2
+
Q
2
+
2
(3)
Moc czynna przebiegu odkształconego jest sumą mocy czynnych harmonicznych napięcia i
prądu o tej samej częstotliwości, czyli:
P
= 1
å
¥
U
k cos
*
I
*
j
(4)
k
k
k
=
Natomiast moc bierną przebiegu odkształconego obliczamy z powszechnie akceptowalnego
wzoru:
¥
(5)
Q
= 1
å
U
k sin
*
I
*
j
k
k
k
=
j k prze sunięcie f azowe pomiędzy napięciem i prądem dla harmonicznej rzędu k,
sin
2
k cos
=
-
j
Ilustrację graficzną mocy P,Q,V, S i S prz edsta w ia rysu nek 1 .
- współczynnik mocy, w [-]
S – moc pozorna obciążenia przewodu lub kabla, w [VA]
P – moc czynna obciążenia przewodu lub kabla, w [W].
j
j
gdzie:
-
j
1
k
447859829.031.png 447859829.032.png 447859829.001.png 447859829.002.png 447859829.003.png 447859829.004.png 447859829.005.png 447859829.006.png 447859829.007.png
Rys. 1: Czworościan mocy dla układu o odkształconych przebiegach napięcia i prądu [ 24 ]
P – moc czynna, w [kW]; Q – moc bierna, w [kvar];
S - moc pozorna części liniowej obwodu w [kVA];
S – moc pozorna obwodu nieliniowego, w [kVA] ;
V – moc deformacji, [kVA];
D – moc dystorsji, definiowana jako 2
=
Q
2
+
W obwodach nieliniowych współczynnik mocy jest definiowany jako (patrz rysunek 1 )[24]:
cos
Y
=
P
=
P
(7)
S
2
2
2
P
+
Q
+
D
Prąd znamionowy urządzenia trójfazowego pobierającego prąd odkształcony należy wyrazić
poniższym wzorem:
I
=
P
n
(8)
n
3
*
U
*
cos
Y
n
Przy obliczaniu spodziewanego prądu obciążenia w obwodach trójfazowych pomocna może
być tabela 2 .
D
2 V
447859829.008.png 447859829.009.png 447859829.010.png 447859829.011.png 447859829.012.png
Tabela 2 : Zasady wyznaczania prądu znamionowego odbiorników lub spodziewanego prądu
obciążenia w obwodach zasilających wybranych odbiorników
Odbiornik
Przykład
Rysunek
Wzory
Liniowy
(charakter
rezystancyjny)
Oświetlenie
żarowe;
nagrzewnica
oporowa
elektryczne
ogrzewanie
podłogowe lub
konwekcyjne
I
=
å
P
n
-
grupa
odbiornikó
n
3
*
U
*
cos
j
n
śr
I
=
å
P
n
-
grupa
odbiornikó
w
n
U
*
cos
j
n
śr
I
=
P
n
-
odbiornik
trójfazowy
n
3
*
U
*
cos
j
n
I
=
P
n
-
odbiornik
jednofazow
n
U
*
cos
j
n
gdzie
:
cos
j
=
1
Odbiornik
nieliniowy
(oświetlenie)
Lampy
wyładowcze
(rtęciowe,
sodowe oraz
fluoroscencyjne
)
I
=
k
P
n
+
D
P
-
pojedyncza
oprawa
n
as
U
*
l
n
n
(
)
I
=
k
å
P
n
+
D
P
-
grupa
opraw
n
as
3
*
U
*
cos
y
n
n
gdzie
:
k
as
=
1
05
¸
1
25
(
)
D
P
=
0
04
...
0
*
P
n
cos
y
=
P
S
cos
y
n
=
0
80
¸
0
96
-
z
kompensacj
ą
cos
y
n
=
0
-
bez
kompensacj
i
Silniki indukcyjne
trójfazowy
:
I
=
P
n
n
3
*
U
*
h
*
cos
j
n
n
n
jednofazow
y
:
I
=
P
n
n
U
*
h
*
cos
j
n
n
n
gdzie
:
cos
j
n
=
0
75
¸
0
90
Generator
I
=
P
n
n
3
*
U
*
h
*
cos
j
n
gdzie
:
cos
j
=
0
80
Transformator
I
=
S
nTr
n
2
3
*
U
n
2
447859829.013.png 447859829.014.png 447859829.015.png 447859829.016.png 447859829.017.png 447859829.018.png
Bateria kondensatorów
I
=
Q
nC
nC
3
*
U
n
gdzie
:
cos
j
=
0
poj
Na podstawie obliczonego prądu obciążenia I B , należy dobrać zabezpieczenie przewodu o
prądzie znamionowym I n , którego wartość ze względu na wahania napięcia zasilającego oraz
asymetrię obciążenia poszczególnych faz w obwodach trójfazowych powinna spełniać
następujący warunek:
I
n
³
1
25
*
I
B
(9)
Takie postępowanie jest uzasadnione w przypadku urządzeń o niewielkich prądach
rozruchowych. W przypadku zasilania odbiorników, które charakteryzują duże prądy
rozruchowe, obowiązują inne zasady doboru zabezpieczeń.
Przy doborze prądu znamionowego zabezpieczenia projektowanego obwodu pomocna może
być tabela 3 .
Tabela 3 : Uproszczone zasady określania prądu znamionowego zabezpieczeń obwodów [18]
Zasilane urządzenie Bezpiecznik
topikowy
Wyłącznik nadprądowy
Prąd znamionowy
wkładki topikowej
Prąd znamionowy
ciągły wyłącznika
Prąd nastawczy
członu
przeciążeniowego
Prąd nastawczy
członu zwarciowego
Krotność prądu znamionowego zasilanego urządzenia
³
³
=
³
Ogrzewacz, piec
rezystancyjny,
kuchnia
1,0 - 1,1
1,0 - 1,1
-
-
Lampy wyładowcze
z kompensacją
równoległą
1,5 – 2,5
1,10
-
9 - 12
Silnik indukcyjny o
rozruchu
bezpośrednim
lekkim
1,6 –2,5
1,30
1,30
10 - 14
Silnik indukcyjny o
rozruchu
bezpośrednim
ciężkim
1,6 – 2,5
1,10 - 1,25
1,0 – 1,10
10 - 14
Silnik indukcyjny z
rozrusznikiem
gwiazda-trójkąt
1,9 – 3,5
1,10 – 1,25
1,0 – 1,1
10 - 14
Silnik indukcyjny z
układem softstartu
2,0 – 4,0
1,25
1,0 – 1,1
10 - 14
Jednoczłonowa
bateria
kondensatorów
1,5 – 1,8
1,50
1,35 – 1,50
10 - 14
447859829.019.png 447859829.020.png 447859829.021.png 447859829.022.png 447859829.023.png 447859829.024.png 447859829.025.png 447859829.026.png 447859829.027.png 447859829.028.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin