Zabezpieczenia przewodów i 

kabli

Urządzenia elektryczne – ćwiczenia 
rachunkowe

26.04.21 00:03

Zabezpieczenia przewodów i k
abli

2

Rodzaje urządzeń 

zabezpieczających

1.

Chroniące przed prądami przeciążeniowymi i 
zwarciowymi

–

Wyłączniki wyposażone w wyzwalacze przeciążeniowe

–

Wyłączniki współpracujące z bezpiecznikami topikowymi

–

Bezpieczniki w wymienialnymi wkładkami topikowymi

2.

Chroniące tylko przed prądami przeciążeniowymi

3.

Chroniące tylko przed prądami zwarciowymi

–

Wyłączniki wyposażone w wyzwalacze zwarciowe 
(elektromagnesowe)

–

Bezpieczniki topikowe

26.04.21 00:03

Zabezpieczenia przewodów i k
abli

3

Zabezpieczenie 

przeciążeniowe

1.

Koordynacja urządzeń zabezpieczających z przewodami

I

B

  I

n

  I

z

I

2

  1,45 I

z

I

B

– prąd obliczeniowy (obciążenia) w obwodzie elektrycznym

I

z

– obciążalność prądowa długotrwała przewodu

I

n

– prąd znamionowy urządzenia zabezpieczającego

I

2

–  prąd  zadziałania  urządzenia  zabezpieczającego,  w  praktyce 
przyjmowany 

jako 

wartość 

prądu 

powodującego 

działanie 

wyłączników lub bezpieczników w określonym czasie

2.

Zabezpieczenie przewodów połączonych równolegle

Mogą  mieć  jedno  zabezpieczenie,  dobrane  przy  założeniu,  że  I

z

  jest 

sumą  prądów  obciążalności  tych  przewodów  oraz,  że  przewody  są 
obciążone jednakowo (proporcjonalnie do swojej obciążalności).

26.04.21 00:03

Zabezpieczenia przewodów i k
abli

4

Zabezpieczenie zwarciowe

1.

Zdolność przerywania prądu zwarciowego

I

w

  I

k”

I

w

- zdolność wyłączalna urządzenia

I

k”

- spodziewany początkowy prąd zwarcia

Dopuszcza się niespełnienie powyższego warunku, gdy:

–

Od  strony  zasilania  jest  inne  urządzenie  zabezpieczające  o 
wystarczającej zdolności przerywania prądu zwarciowego,

–

Przewody  i  urządzenia  znajdujące  się  za  tym  zabezpieczeniem 
wytrzymują  przepływ  spodziewanego  prądu  zwarciowego  bez 
uszkodzeń  (energia  przenoszona  przez  urządzenie  zabezpieczające 
musi  być  mniejsza  od  energii  jaką  mogą  wytrzymać  przewody  i 
urządzenia)

26.04.21 00:03

Zabezpieczenia przewodów i k
abli

5

Zabezpieczenie zwarciowe

2.

Czas  zadziałania  urządzenia  zabezpieczającego 

powinien  być  taki,  aby  przepływający  prąd  zwarciowy  nie 
spowodował  wzrostu  temperatury  przewodu  ponad  wartość 
temperatury granicznej dopuszczalnej przy zwarciu. Dla prądów 
zwarciowych trwających nie dłużej niż 5 s, czas ten wynosi:

t = (ks)

2 

/ I

K’’2

t

- graniczny czas trwania zwarcia

s

- przekrój przewodu [mm

2

]

I

K’’

- 

początkowy prąd zwarcia

k

- 

współczynnik charakterystyczny dla danego typu przewodu 

  (gęstość jednosekundowa prądu zwarciowego)

26.04.21 00:03

Zabezpieczenia przewodów i k
abli

6

Zabezpieczenie zwarciowe

Wartości współczynnika k

k

Typ przewodu

135

Przewody 

Cu 

z 

izolacją 

z 

gumy, 

polietylenu 

usieciowanego lub etylenu - propylenu

115 Przewody Cu z izolacją z PVC lub połączeń przewodów Cu 

cyną

87

Przewody Al z izolacją z gumy, polietylenu usieciowanego 

lub etylenu – propylenu

74

Przewody Al z izolacją z PVC

26.04.21 00:03

Zabezpieczenia przewodów i k
abli

7

Zadanie

Zadanie 1

W układzie sieci przedstawionym na rysunku należy dobrać:

a)

zabezpieczenie zwarciowe i przeciążeniowe silnika M

b)

przekroje  przewodów  s

1

  i  s

2

  ze  względu  na  prądy:  obciążenia, 

przeciążenia i zwarcia

c)

prąd  znamionowy  wkładki  topikowej  o  działaniu  szybkim 
bezpiecznika F

1

T

R 1

R 2

M

F

1

F

2

L

1

s

1

s

2

L

2

26.04.21 00:03

Zabezpieczenia przewodów i k
abli

8

Zadanie

Dane:

Transformator T: 
S

n

 = 160 kVA;  = 15,75/0,4 kV; U

z

 = 4,5%; P

cu 

= 3,05 kW

Linia  L

1

:  linia  kablowa,  kabel  typu  YKY  ułożony  bezpośrednio  na 

ścianie 
z materiału izolacyjnego cieplnie, długość 20 m

Linia  L

2

:  przewód  typu  YDY  ułożony  bezpośrednio  na  ścianie 

z materiału izolacyjnego cieplnie

Silnik  M:  P

n

  =  5,5  kW;  I

sn

  =  11,2  A;  k

r

  =  7,2;  rozruch  ciężki, 

częstotliwość rozruchu mała,

Rozdzielnica R

2

: całkowite obciążenie rozdzielnicy I

B

 = 153 A.