АВВ Справочник по электрооборудованию. Том2

Подождите немного. Документ загружается.

Электрические устройства

ADVLOC0702MAN08ARU

2.3 Защита от перегрузки

2 Защита фидеров

Пример 2

Характеристики нагрузки

= 80 кВт; cosφ = 0,9; U

= 400 В; трехфазная нагрузка, I

= 128 A

Характеристики кабеля

= 171 A

Подходит устройство защиты (автоматический выключатель АББ серии Tmax) с

характеристиками:

T2N160 PR221DS-LS I

160; ток уставки I1 = 0,88 x I

= 140,8 A

Пример 3

Характеристики нагрузки

= 100 кВт; cosφ = 0,9; U

= 400 В; трехфазная нагрузка, I

= 160 A

Характеристики кабеля

= 190 A

Подходит устройство защиты (автоматический выключатель АББ серии Tmax) с

характеристиками:

T3N250 TMD I

200; ток уставки I1 = 0,9 x I

= 180 A

Пример 4

Характеристики нагрузки

= 25 кВт; cosφ = 0,9; U

= 230 В ; однофазная нагрузка, I

= 121 A

Характеристики кабеля

= 134 A

Подходит устройство защиты (автоматический выключатель АББ серии Tmax) с

характеристиками:

T1B160 1P TMF I

125

70 Электрические устройства

ADVLOC0702MAN08ARU

2 Защита фидеров

t ≤ k

(1)

1SDC010010F0201

300 мм

> 300 мм

60° C

160

115

140

103

250

143

200

141

160

115

105

250

135/115

Изоляция проводника

Номинальная температура °C

Максимальная температура °C

Материал проводника:

Медь

Алюминий

спаянные оловом

соединения медных проводов

ПВХ

ПВХ Без изоляции

Каучук

Этиленпропиле-

новый каучук (EPR)

Сшитый поли-

этилен (XLPE)

Минеральная

Это значение нужно использовать для неизолированных кабелей, доступных для прикосновения

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Другие значения k применяются в случаях:

- малых проводников (особенно с поперечным сечением менее 10 мм

);

- коротких замыканий длительностью более 5 с;

- других типов соединений проводов;

- неизолированных проводников.

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Номинальный ток устройства защиты от короткого замыкания может быть больше нагрузочной

способности кабеля по току.

ПРИМЕЧАНИЕ 3 Приведенные выше коэффициенты основаны на Стандарте МЭК 60724.

≤

Таблица 1: Значения k для фазного проводника

2.4 Защита от короткого замыкания

Кабель защищен от короткого замыкания, если удельная сквозная энергия (интеграл Джоуля)

защитного устройства (I

t) меньше или равна значению энергии, которую кабель выдерживает без

повреждения (K

где:

• I

t – удельная сквозная энергия устройства защиты, которая дана в виде кривых в технических

характеристиках производителя (см. Справочник по электрооборудованию, том 1, раздел

3.4 «Характеристические кривые удельной сквозной энергии») или может быть получена

прямым расчетом для случая нетокоограничивающих устройств без выдержки времени;

• S – поперечное сечение кабеля [мм

]; в случае использования параллельных проводников это

поперечное сечение одного проводника;

• k – коэффициент, зависящий от материала изоляции и проводника. Значения для наиболее часто

встречающихся случаев даны в Таблице 1. Для более подробного расчета см Приложение С,

Электрические устройства

ADVLOC0702MAN08ARU

2 Защита фидеров

В Таблице 2 показана максимальная энергия, которую кабели выдерживают без повреждения, в

соответствии с сечением, материалом проводника и типом изоляции, значения которой вычисляются

с использованием данных Таблицы 1.

Таблица 2: Максимальная энергия, которую кабели выдерживают без повреждения

[(кA)

1SDC010002F0901

1.5 2.5 4 6 10 16 25 35

Cu 115 2,98·10

-2

8,27·10

-2

2,12·10

-1

4,76·10

-1

1,32 3,39 8,27 1,62·10

Al 76 1,30·10

-2

3,61·10

-2

9,24·10

-2

2,08·10

-1

5,78·10

-1

1,48 3,61 7,08

Cu 143 4,60·10

-2

1,28·10

-1

3,27·10

-1

7,36·10

-1

2,04 5,23 1,28·10

2,51·10

EPR/XLPE

Al 94 1,99·10

-2

5,52·10

-2

1,41·10

-1

3,18·10

-1

8,84·10

-1

2,26 5,52 1,08·10

Cu 141 4,47·10

-2

1,24·10

-1

3,18·10

-1

7,16·10

-1

1,99 5,09 1,24·10

2,44·10

Al 93 1,95·10

-2

5,41·10

-2

1,38·10

-1

3,11·10

-1

8,65·10

-1

2,21 5,41 1,06·10

50 70 95 120 150 185 240 300

Cu 115 3,31·10

6,48·10

1,19·10

1,90·10

2,98·10

4,53·10

7,62·10

1,19·10

Al 76 1,44·10

2,83·10

5,21·10

8,32·10

1,30·10

1,98·10

3,33·10

5,20·10

Cu 143 5,11·10

1,00·10

1,85·10

2,94·10

4,60·10

7,00·10

1,18·10

1,84·10

EPR/XLPE

Al 94 2,21·10

4,33·10

7,97·10

1,27·10

1,99·10

3,02·10

5,09·10

7,95·10

Cu 141 4,97·10

9,74·10

1,79·10

2,86·10

4,47·10

6,80·10

1,15·10

1,79·10

Al 93 2,16·10

4.24·10

7,81·10

1,25·10

1,95·10

2,96·10

4,98·10

7,78·10

Поперечное сечение [мм ]

Кабель

ПВХ

Каучук

Формула (1) должна выполняться по длине всего кабеля. Благодаря форме кривой удельной сквозной

энергии автоматического выключателя, обычно достаточно проверить формулу (1) только для

максимального и минимального тока короткого замыкания, который может возникнуть в кабеле.

Максимальное значение – это, как правило, значение трехфазного тока короткого замыкания в

начале линии, в то время как минимальное значение – это значение тока короткого замыкания фазы

на нейтраль (фазы на фазу, если нейтральный проводник не распределен) или фазы на землю в

конце кабеля.

2.4 Защита от короткого замыкания

72 Электрические устройства

ADVLOC0702MAN08ARU

2.4 Защита от короткого замыкания

2 Защита фидеров

1SDC010011F0001

[(КA)

с]

-1

-2

-3

[KA]

Эта проверка может быть упрощена путем сравнения только значения сквозной энергии

автоматического выключателя при максимальном токе короткого замыкания и максимальной энергии,

которую кабель выдерживает без повреждения, в случае обеспечения мгновенного срабатывания

автоматического выключателя при минимальном токе короткого замыкания: следовательно, уставка

защиты от короткого замыкания (принимая также в расчет допустимые отклонения) должна быть

ниже, чем минимальный ток короткого замыкания в конце проводника.

Электрические устройства

ADVLOC0702MAN08ARU

2.4 Защита от короткого замыкания

2 Защита фидеров

На следующих страницах представлены несколько таблиц, действительных для напряжения 400 В,

в которых указывается минимальное поперечное сечение кабеля (медные кабели), защищенного от

короткого замыкания, в зависимости от автоматического выключателя и от тока короткого замыкания,

равного отключающей способности самого автоматического выключателя.

Эти таблицы не относятся к защите кабелей от перегрузки. Кроме того, эти таблицы показывают

минимальное поперечное сечение, которое можно применить; однако на этапе проектирования

необходимо выбирать проводники в соответствии с реальными характеристиками установки (ток КЗ,

состояние нейтрали и т.д.) путем анализа характеристических кривых применяемого автоматического

выключателя.

* In=16 и In=20 имеются только для T1B

**с автоматическими выключателями типа T1B In=40/50/63 можно

использовать кабель 6 мм

, с изоляцией ПВХ.

Автоматический выключатель

Фазный проводник

Изоляция ПВХ

Тип

Icu

(кА)

Номинальный

ток

(A)

Фазный

проводник

(мм

T1 160

B=16

C=25

16*-32 6 476100

40**-160 10 1322500

T1 160 N=36 32-160 10 1322500

Автоматический выключатель

Фазный проводник

Изоляция - этиленпропиленовый

каучук (EPR)

Тип

Icu

(кА)

Номинальный

ток

(A)

Фазный

проводник

(мм

T1 160

B=16

C=25

16*-20 4 327184

25-160 6 736164

T1 160 N=36

32-100 6 736164

125-160 10 2044900

74 Электрические устройства

ADVLOC0702MAN08ARU

2.4 Защита от короткого замыкания

2 Защита фидеров

* с автоматическими выключателями типа T2N In=5 A можно использовать кабель 1,5

мм

, с изоляцией ПВХ

** с автоматическими выключателями типа T2N In=8 A и T2S I =8 A можно использовать

кабель 1,5 мм

, с изоляцией EPR

Автоматический выключатель

Фазный проводник

Изоляция ПВХ

Тип

Icu

(кА)

Номинальный

ток

(A)

Фазный

проводник

(мм

T2 160

N=36 кА

S=50 кА

H=70 кА

1-4 1,5 29756,25

5*-8 2,5 82656,25

10-50 4 211600

63-160 6 476100

L=85 кА

1-3,2 1,5 29756,25

4-8 2,5 82656,25

10-32 4 211600

40-160 6 476100

Автоматический выключатель

Фазный проводник

Изоляция EPR

Тип

Icu

(кА)

Номинальный

ток

(A)

Фазный

проводник

(мм

T2 160

N=36 кА

S=50 кА

H=70 кА

1-6.3 1,5 46010,25

8**-10 2,5 127806,25

12.5-63 4 327184

80-160 6 736164

L=85 кА

1-5 1,5 46010,25

6.3-10 2,5 127806,25

12.5-50 4 327184

63-160 6 736164

Электрические устройства

ADVLOC0702MAN08ARU

2.4 Защита от короткого замыкания

2 Защита фидеров

Автоматический выключатель

Фазный проводник

Изоляция ПВХ

Фазный проводник

Изоляция EPR

Тип

Icu

(кА)

Номинальный

ток

(A)

Фазный

проводник

(мм

Фазный

проводник

(мм

N=36

S=50

63-250 16 3385600 10 2044900

Автоматический выключатель

Фазный проводник

Изоляция ПВХ

Тип

Icu

(кА)

Номинальный

ток

(A)

Фазный

проводник

(мм

)

Макс. энергия

N=36

S=50

H=70

L=120

V=200

20-50 6 476100

80-250 10 1322500

Автоматический выключатель

Фазный проводник

Изоляция EPR

Тип

Icu

(кА)

Номинальный

ток

(A)

Фазный

проводник

(мм

)

Макс. энергия

N=36

S=50

H=70

L=120

V=200

20 4 327184

32-80 6 736164

100-250 10* 2044900

* с автоматическими выключателями типа T4N можно использовать кабель 6 мм

, с

изоляцией из этиленпропиленового каучука (EPR)

76 Электрические устройства

ADVLOC0702MAN08ARU

2.4 Защита от короткого замыкания

2 Защита фидеров

Автоматический выключатель

Фазный проводник

Изоляция ПВХ

Фазный проводник

Изоляция EPR

Тип

Icu

(кА)

Номинальный

ток

(A)

Фазный

проводник

(мм

)

Макс.

энергия

Фазный

проводник

(мм

)

Макс.

энергия

N=36

S=50

320-630 16 3385600

16 5234944

H=70

L=120

V=200

320-630 25 8265625

Автоматический выключатель

Фазный проводник

Изоляция ПВХ

Фазный проводник

Изоляция EPR

Тип

Icu

(кА)

Номинальный

ток

(A)

Фазный

проводник

(мм

)

Макс.

энергия

Фазный

проводник

(мм

)

Макс.

энергия

N=36

S=50

H=70

L=100

630* 35 16200625

35 25050025

800**

50 33062500

1000**

Автоматический выключатель

Фазный проводник

Изоляция ПВХ

Фазный проводник

Изоляция EPR

Тип

Icu

(кА)

Номинальный

ток

(A)

Фазный

проводник

(мм

)

Макс.

энергия

Фазный

проводник

(мм

)

Макс.

энергия

S=50

H=70

V=150

400-1250 50 33062500 50* 51122500

T7 L=120 400-1600 70 64802500 50 51122500

* с автоматическими выключателями типа T6N (Icu=36 кA) можно использовать

кабель 25 мм

, с изоляцией из этиленпропиленового каучука (EPR)

** с автоматическими выключателями типа T6N (Icu=36 кA) можно использовать

кабель 35 мм

, с изоляцией ПВХ

* с автоматическими выключателями типа T7S (Icu=50 кА) можно использовать

кабель 35 мм

, с изоляцией из этиленпропиленового каучука (EPR)

Электрические устройства

ADVLOC0702MAN08ARU

2.4 Защита от короткого замыкания

2 Защита фидеров

1,5

kkU0,8

parsecr

kmin

...

m)(11,5

kkU0,8

parsec0

kmin

...

kmin

>1,2

(3)

Расчет тока короткого замыкания в конце проводника

Минимальный ток короткого замыкания может быть рассчитан по следующим приближенным

формулам:

где:

• I

kmin

- минимальное значение ожидаемого тока короткого замыкания [кА];

• U

- напряжение источника питания [В];

• U

- напряжение между фазой и землей источника питания [В];

• ρ– удельное сопротивление материала проводника при 20°C в Оммм

/м, равное:

- 0,018 для меди;

- 0,027 для алюминия;

• L – длина защищенного проводника [м];

• S – поперечное сечение проводника [мм

];

• k

sec

– поправочный коэффициент, учитывающий реактивное сопротивление кабеля с поперечным

сечением более 95 мм

S[мм

] 120 150 185 240 300

sec

0,9 0,85 0,80 0,75 0,72

• k

par

– поправочный коэффициент для параллельных проводников:

кол - во параллельных

проводников 2 3 4 5

par

* 2 2,7 3 3,2

par

= 4 (n-1)/n, где: n = число параллельных проводников в каждой фазе,

• m – коэффициент пропорциональности между сопротивлением нейтрального и фазного проводника

(если сделаны из одного материала, m – это соотношение между поперечными сечениями фазного

и нейтрального проводов),

После вычисления минимального тока короткого замыкания необходимо убедиться, что:

с единой нейтралью (2.1)

с распределенной нейтралью (2.2)

где:

• I

– это ток уставки, при котором срабатывает магнитная защита автоматического выключателя;

• 1,2 – допустимое отклонение порога срабатывания.

78 Электрические устройства

ADVLOC0702MAN08ARU

2.4 Защита от короткого замыкания

2 Защита фидеров

Пример

Выбор автоматического выключателя СВ1

Параметры системы:

Номинальное напряжение 400 В

= 30 кА

Параметры кабеля:

Медный проводник с изоляцией ПВХ

Длина L = 150 м

Поперечное сечение кабеля S = 50 мм

= 134 A

1,98

1,5

kkU0,8

parsec

kmin

...

Магнитная уставка автоматического выключателя T1N160 In 160 выполнена на 1600 А. С учетом

допустимого отклонения 20% автоматический выключатель должен обязательно сработать

при превышении значения 1920 А; таким образом, кабель полностью защищен от короткого

замыкания.

Максимальная защищаемая длина

Формула (3), при решении по длине, позволяет определить максимальную длину кабеля, защищенную

устройством защиты при точной уставке мгновенного срабатывания. По Таблице 3 можно определить

максимальную защищаемую длину для данного сечения кабеля и данного порога уставки мгновенной

защиты автоматического выключателя от короткого замыкания для:

- трехфазных систем с номинальным напряжением 400 В с единой нейтралью;

- с медными проводниками с удельным сопротивлением 0,018 Оммм

/м.

Значения в нижеприведенной таблице даны с учетом 20% коэффициента допустимого отклонения для

величины уставки магнитного расцепителя; повышения сопротивления кабеля в результате нагрева,

вызванного током короткого замыкания, и падения напряжения в результате аварии.

Поправочные коэффициенты, данные после таблицы, следует применять, если условия в системе

отличаются от номинальных.

1SDC010011F0201

= 400 В

T1N160 In160

ПВХ Cu

L = 150 м

= 30 кA

Авт. выключатель CB1

Iz = 134,0 A

Сечение кабеля 50 мм

Защита от короткого замыкания в начале провода

T1N160 In =160 (отключающая способность 36 кА при 400 В)

t (при 30 кА)=7,5·10

-1

(кА)

с (по кривым удельной сквозной энергии, см. том 1 раздел 3.4)

= 115

· 50

= 3,31

(кА)

Таким образом, кабель защищен от короткого замыкания в начале проводника.

Защита от короткого замыкания в конце проводника

Минимальный ток короткого замыкания в конце проводника (k

sec

=1 и k

par

=1) составляет:

АВВ Справочник по электрооборудованию. Том2 - Электрические устройства

Подождите немного. Документ загружается.