Strāvas kabeļu lielums, ko nosaka ķēdes pārtraucējs (padevēji) (1. daļa)

Cloud Computing - Computer Science for Business Leaders 2016 (Jūnijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Zemsprieguma sadales skapis ar automātiskie slēdži (uzmavas, padevēji)

Kabeļu lieluma noteikšanai shēmai regulējamai padevei piemēro šādus trīs kritērijus:

I. Īssavienojuma strāvas izturība

Šie kritēriji tiek izmantoti, lai noteiktu kabeļa minimālo šķērsgriezuma laukumu, lai kabelis varētu izturēt īsslēguma strāvu.

Trūkuma pārbaude attiecībā uz īssavienojumu sildīšanas vadītāja lielumu var izraisīt pastāvīgu kabeļu izolācijas bojājumu un var izraisīt arī ugunsgrēku. Papildus termiskajiem spriegumiem kabeli var pakļaut arī būtiskām mehāniskām spriegumiem.

II. Nepārtraukta strāvas pārvadāšanas jauda

Šie kritēriji tiek piemēroti tā, lai kabeļa šķērsgriezums spēj nepārtraukti pielikt vajadzīgo slodzes strāvu atbilstoši projektētajai apkārtējās vides temperatūrai un dēšanas apstākļiem.

III. Kabeļa sprieguma kritums sākas un darbojas

Šie kritēriji tiek piemēroti, lai pārliecinātos, vai kabelis šķērsgriezuma laukumā ir pietiekams, lai saglabātu sprieguma kritumu (sakarā ar kabeļu vadītāja pretestību) noteiktajā robežvērtībā, lai iekārtas, kas tiek piegādātas caur šo kabeli, iegūtu vismaz minimālais nepieciešamais spriegums pie strāvas padeves ievades terminālā, kad tas sāk darboties un darbojas.

1. Kritēriji-1 īsslēguma jauda

Maksimālā temperatūra, kas sasniegta īsslēguma laikā, ir atkarīga gan no īssavienojuma strāvas lieluma, gan ilguma. I2t daudzums norāda enerģiju, ko rada traucējums, kas izraisa kabeļu vadītāja sakaršanu. Tas var būt saistīts ar vadītāja lielumu pēc formulas:

A = minimālais nepieciešamais šķērsgriezuma laukums mm2
t = atvienošanas ierīces darbības laiks sekundēs
ISC = RMS īssavienojuma strāva Ampērā
C = konstante, kas ir 0, 0297 attiecībā uz vara un 0, 0125 alumīnija
T2 = galīgā temp. ° C (maksimālā īsslēguma temperatūra)
T1 = sākotnējā temp. ° C (maksimālā kabeļa darba temperatūra - normālie apstākļi)
T0 = 234, 5 ° C vara un 228, 1 ° C alumīnija

Vienādojumu-1 var vienkāršot, lai iegūtu minimālā vadītāja lieluma izteiksmi, kā norādīts 2. vienādojumā :

Tagad K var definēt kā konstantu, kura vērtība ir atkarīga no dzīslu materiāla, tā izolācijas un robežnosacījumiem no sākuma un beigu temperatūras, jo īssavienojuma apstākļos diodes temperatūra strauji paaugstinās. Īsavošanas jaudu ierobežo izolācijas maksimālā temperatūras spēja. Tādējādi K vērtība ir tāda, kā norādīts 2. tabulā .

Sākotnējās un galīgās temperatūras robežas dažādai izolācijai ir norādītas zemāk 1. tabulā.

1. tabula

Izolācijas materiālsGala temperatūra T 2Sākotnējā temperatūra T 1
PVC160 ° C70 ° C
Butilkaučuks220 ° C85 ° C
XLPE / EPR250 ° C90 ° C

2. tabula

Materiāls → Varš Alumīnijs
Izolācija →PVCButilkaučuksXLPE / EPRPVCButilkaučuksXLPE / EPR
(K) 1 otrā plūsma
Reitings Amp / mm 2
115134143768994
(K) 3 otrā plūsma
Reitings Amp / mm 2
667783445154

Pēdējā vienādojumā-2 mēs esam noteikuši konstanta K vērtību. Tagad t vērtība jānosaka. Kļūmes pašreizējais ( ISC ) iepriekšminētajā vienādojumā ir atkarīgs no laika. Tomēr, aprēķinot kļūdas strāvas precīzu vērtību un balstoties uz to, var būt sarežģīti. Lai vienkāršotu procesu, kabeli var izmērīt, pamatojoties uz automātisko slēdžu / drošinātāju, kas tos aizsargā, pārtraukšanas spēju.

Ar šo pieeju tiek pieņemts, ka pieejamā bojājuma strāva ir bremžu / drošinātāju maksimālā jauda, ​​kā arī ņem vērā kabeļu pretestības, samazinot kļūmes līmeni.

ANSI / IEEE C37.010, C37.013 un UL 489 kļūmju novēršanas laiks (tc) ir šāds:

  • Vidēja sprieguma sistēmai (4, 16 kV) slēdzis, izmantojiet 5-8 ciklus
  • Starteriem ar pašreizējiem ierobežojošajiem drošinātājiem izmantojiet ½ ciklu
  • Zemā sprieguma slēdžiem ar vidēju / īsu laika aizkavi, izmantojiet 10 ciklus
  • Zemā sprieguma slēdžiem ar momentāniem braukšanas režīmiem izmantojiet 1 cikls

Alternatīvi ļaujiet mums uzskatīt, ka padevējs ir jebkuram lielam motoram, ko baro no LV 415V vai 400V slēdži, kam ir automātiskais slēdzis ar atsevišķu daudzfunkcionālu motora aizsardzības releju (šim aprēķiniem tiek pieņemts, ka SIEMENS ir izgatavots ar 7SJ61).

Šī releja momentānā aizsargfunkcija tiek ieslēgta, kad rodas kāda kļūme. Tomēr izvēlētajam kabelim ir jābūt spējīgam izturēt maksimālo bojājumu strāvu uz ierobežotu laiku (tas ir, strāvas slēdzes kļūmes noņemšanas laiks).

Minimālais defektu izturības ilgums, kas nepieciešams kabeļa momentānam iestatījumam, tiek aprēķināts šādi:

Si Nē.ParametriLaiks msAvots / Dublēt
1Releju uztveršanas / uztveršanas laiks20SIEMENS 7SJ61 tehniskie dati
2Tolerance / kavēšanās laiks10SIEMENS 7SJ61 tehniskie dati
3Breaker darbības laiks40L & T C-Power brekers ir tipisks atvērums
laiks 40 ms un slēgšanas laiks 60 ms)
4Releju pārsniegšana20 GEC rokasgrāmata "Tīkla aizsardzība un automatizācija
Vadīt"
5Drošības marža30
KOPĒJĀ LAIKA MILI SECONDS 120

Tāpēc kabeli, kas izvēlēts ķēdes pārtraucēja vadības mehānisma padevējam 415V vai 400V slēgiekārtā, ir piemērots, lai vismaz 120msec izturētu maksimālo nominālo defektu plūsmu 50kA. Taču, ņemot vērā novecošanas, biežus darbības periodus, bremžu kontaktstrāvas palielināšanos, un, visbeidzot, lai segtu izmaiņas, kas rodas no ražotāja līdz ražotājam, ņemot 40 mili sekundes automātiskās slēdzenes atvēršanas laikā.

Tādēļ kabelis, kas izvēlēts ķēdes pārtraucēja vadības mehānisma padevējam 415V vai 400V slēgiekārtā, ir piemērots, lai izturētu maksimālo nominālo defektu strāvu 50kA vismaz (120 + 40) 160msec. Daudzi konsultanti iesaka lietot atvienošanas ierīces darbības laiku arī 200 msec. " T " vērtība vairāk nekā 160 sekundes ir konservatīva konstrukcija.

A = (Isc x √t) / K = (50000 x √0.16) / 94 = 212.766mm 2

Nākamais standarta kabeļu izmērs: = 240 mm 2

Kaut arī var secināt, ka kabeļu vadītāja minimālā šķērsgriezuma laukuma izvēle 240 mm2 ir tikai pietiekami liela, lai veiktu darbu, faktiskā bojājuma strāva motora ķēdē parasti ir mazāka par sadales skapja kļūdas pretestību 50 kA, tādēļ izvēle no 240 mm2 šķērsgriezuma kabeļa praktiski piedāvā pietiekamu dizainu.

Pārslēgšanas ierīces 415V vai 400V jaudas minimālais šķērsgriezuma laukums, kas vajadzīgs sadales mehānisma padeves ierīcei no vainas viedokļa, ir 240 mm2.

Mēs esam apsvēruši ķēdes pārtraucēja kontrolētu motora padevi un analizēja īssavienojuma / bojājuma ilgumu sekundēs par to pašu. Tieši tas pats attiecas uz strāvas izslēgšanas ierīci, kas kontrolē (skatiet zemāk esošo skaitli) izejas transformatoru padevēju.

Tomēr atvienošanas ierīces darbības laiks ir nedaudz atšķirīgs attiecībā pret strāvas padeves pārveidotāju, kas ir regulējams, un pievienošanas ierīces. Atvienošanas ierīces kūļa izturības / darbības laiks, kas saistīts ar inomeriem un kakla padevējiem, ir attiecīgi 1 un 0, 5 sekundes. Tas ir saistīts ar papildu apgriezto minimālo laika aizsardzības aizsardzības releju klātbūtni kopā ar momentāno aizsardzību. Apgrieztā noteiktā laika aiztures aizsardzībai laika iestatījumi ir lielāki par 0, 5 ieejas padevējiem un apmēram 0, 5 pieslēgšanas padevējiem.

Visiem dažāda veida padevējiem atvienošanas ierīces darbības laiks ir norādīts attēlā:

Tipiskā t vērtība (defektu noņemšanas laiks). Visiem savienojošajiem kabeļiem ir jābūt izmēriem īsās saites ilgumam (t), kas norādīts diagrammā iepriekš

Galīgo kabeļa izmēru izvēlas, ņemot vērā pārējos divus kritērijus, kas ir nepārtrauktas strāvas kapacitātes un sprieguma krituma kritēriji, kuri tiks turpināti 2. daļā un 3. daļā .

Saistītie elektriskie ceļveži un izstrādājumi

MEKLĒŠANA: raksti, programmatūra un ceļveži