Obliczanie zwarć metodą PN

Według PN- 74/E oblicza się następujące wielkości zwarciowe:

Ip- prąd początkowy w miejscu zwarcia

Iws -prąd wyłączeniowy symetryczny

W miejscu zwarcia w chwili rozdzielania się styków łącznika

Iwns -prąd wyłączeniowy niesymetryczny w miejscu zwarcia w chwili rozdzielenia się styków łącznika.

Iu -udarowy prąd zwarciowy

Itz -zastępczy, tz- sekundowy prąd zwarciowy w miejscu zwarcia

Ip =

Iws = Kw Ip

2=

Prąd Iws i Iwns są, obliczane dla chwili rozdzielania styków łącznika, gdyż decydują, one o zdolności łącznika do przerwania prądu zwarciowego. Metoda obliczeń służy do wyznaczenia przekroju, doboru aparatów elektrycznych. (gdy
)

Jeśli brak danych dotyczących stosunku
w obwodzie zwarciowym, to przyjmuje się

Ku = 0,8 dla zwarć z dławikami. Udarowy prąd zwarciowy iu można obliczyć wg wzoru
. Prąd iu jest max wartością, chwilową prądu zwarciowego i występuje po upływie czasu 0,01 sekundy od chwili zwarcia. Współczynnik Ku zależy bezpośrednio od stosunku
w obwodzie zwarciowym. Dla uproszczenia obliczeń można bez wyznaczania stosunku
przyjąć, że Ku = 1,8. Dla zwarć z dławikami Ku = 2. Na podstawie udarowego prądu zwarciowego iu obiera się urządzenia na dynamiczne działania prądu zwarciowego. Współczynnik Kc uwzględniający zmienność prądu w czasie odczytuje się z wykresu. Gdy czas trwania zwarcia jest dłuższy niż 1s Wówczas, aby otrzymać wartość prądu 1 s I1s potrzebną często do doboru urządzeń, należy skorzystać z zależności empirycznej.

RI5 -WKLD

W -wskaźnik mechaniczny zadziałania przekaźnika K -kontrola stanu optyczno -wizualna

L -dioda LED wtrącona równolegle do cewki

D- dioda zwrotna -wtrącona równolegle do cewki przekaźnika prądu stałego.

Przy zacisku napięcia cewki jej energia wytwarza SEM, która wymusza prąd w obwodzie

diody i z powrotem do cewki. Dzięki temu przepięcia cewki zostają stłumione w obwodzie przez diodę. Zwarcie jednofazowe w sieci o izolowanym punkcie neutra1nym, w którym:

Ic -prąd ziemnozwarciowy w A;

U -napięcie między przewodowe sieci w V;

ω=2·f = 314 -pulsacja przy częstotliwości 50 Hz;

L -pojemność przewodów względem ziemi w F

Tab.

Napięcie znamionowe	KV	3÷6	10	15÷20
Prąd znamionowy w sieciach napowietrznych i mieszkaniowych	A	30	20	15
Prąd ziemnozwarciowy w sieciach kablowych	A	50

Dopuszczalne wartości prądów ziemnozwarciowych w sieciach z izolowanym punktem neutralnym

30÷10	60
10	5

Zwarcia jednofazowe w sieciach z punktem izolowanym neutralnym

W sieciach z punktem neutralnym uziemionym, prąd zwarciowy płynie w obwodzie połączonym galwanicznie i osiąga dane wartości. Gdy punkt neutralny jest izolowany, prąd zwarciowy zamyka się przez pojemności doziemne faz. Wówczas jego wartości są znacznie mniejsze niż w obwodzie połączonym galwanicznie. Prąd Ic można obliczyć wg wzoru
. Skutkami zwarć doziemnych są przepięcia, są one szczególnie groźne dla doziemień o łuku przerywanym, z tego powodu przepisy ograniczają wartości prądu przy zwarciu doziemnym prądów ziemnozwarciowych do wartości przedstawionych w tabeli. Prąd zwarciowy o charakterze pojemnościowym można łatwo skonwertować z prądem o charakterze indukcyjnym. W tym celu między punktem neutralnym, a ziemią włącza się cewkę o regulowanej indukcyjności ( dławik gaszący, transformator gaszący). Pierwszą czynnością jest narysowanie schematu zastępczego obwodu zwarciowego oraz obliczenie wartości jego parametrów w obliczaniu wartości omijamy rezystancje obliczając wartość reaktancji transformatora T1, do wzoru podstawiamy wartość napięcia Un2, gdyż przy niej nastąpiło zwarcie, aby obliczyć sumaryczną wartość prądu wszystkich źródeł, należy sprawdzić parametry systemu do wartości napięcia, przy którym będziemy obliczali prąd początkowy zwarcia. Napięcie to będziemy nazywali napiciem odniesienia. Przy przeliczaniu na inny poziom napięcia można stosować uproszczenie polegające na zastąpieniu rzeczywistych przekładni T stosunkiem znamionowych napięć sieci. Aby obliczyć sumaryczną wartość prądów wszystkich źródeł należy wprowadzić napięcia, przy których będziemy obliczali prąd początkowy zwarcia.

---