Strona główna | Mapa serwisu | English version
INSTALACJE ELEKTRYCZNE         SIECI KOMPUTEROWE
Ochrona przepięciowa > Zasady ochrony przed prądem przetężeniowym

Zasady ochrony przed prądem przetężeniowym


RODZAJE URZĄDZEŃ ZABEZPIECZAJĄCYCH:

urządzenia zabezpieczające jednocześnie przed prądem przeciążeniowym i przed prądem zwarciowym (zabezpieczenia przeciążeniowo-zwarciowe), np.:
·    wyłączniki wyposażone w wyzwalacze przeciążeniowe i wyzwalacze zwarciowe,
·    wyłączniki współpracujące z bezpiecznikami topikowymi,
·    bezpieczniki topikowe ogólnego przeznaczenia z pełnozakresową charakterystyką 
    wyłączania,
·    wyłączniki wyposażone w wyzwalacze przeciążeniowe i dobezpieczeniowe wkładki
    topikowe.
urządzenia zabezpieczające tylko przed prądem przeciążeniowym (zabezpieczenia przeciążeniowe) np.:
·     wyłączniki wyposażone w wyzwalacze przeciążeniowe,
·    bezpieczniki topikowe ogólnego przeznaczenia z pełnozakresową charakterystyką
    wyłączania.
urządzenia zabezpieczające tylko przed prądem zwarciowym (zabezpieczenia zwarciowe) np.:
·wyłączniki wyposażone w wyzwalacze zwarciowe,
·    bezpieczniki topikowe ogólnego przeznaczenia z pełnozakresową charakterystyką
   wyłączania,
·wkładki topikowe dobezpieczeniowe z niepełnozakresową charakterystyką wyłączania.

ZABEZPIECZENIA PRZECIĄŻENIOWE

Zabezpieczenia przeciążeniowe dobieramy tak, aby wyłączenie zasilania (przerwanie przepływu prądu przeciążeniowego) nastąpiło zanim wystąpi niebezpieczeństwo uszkodzenia izolacji, połączeń, zacisków lub otoczenia na skutek nadmiernego wzrostu temperatury.

Zabezpieczenie przeciążeniowe przewodów powinno spełniać następujące warunki:
IB _804;In _804;
Iz
I2
_804;1,45Iz
gdzie:
IB- prąd obliczeniowy w obwodzie elektrycznym (prąd obciążenia przewodów),
Iz
- obciążalność prądowa długotrwała przewodu,
In- prąd znamionowy urządzeń zabezpieczających (lub nastawiony prąd urządzeń zabezpieczających),
I2 - prąd zadziałania urządzeń zabezpieczających.

Prąd zadziałania urządzeń zabezpieczających I2 należy określać jako krotność prądu znamionowego In wyłącznika lub bezpiecznika według zależności:
I2 = k2In

gdzie:
k2
- współczynnik krotności prądu powodującego zadziałanie urządzenia 
       zabezpieczającego przyjmowany jako równy: 
       1,6
 ¸
2,1 dla wkładek bezpiecznikowych,
       1,45 dla wyłączników nadprądowych o charakterystyce B, C i D.

Mniejsza wartość współczynnika k2 dla wyłączników w stosunku do bezpieczników oznacza, że wyłączniki mają lepiej dopasowane charakterystyki czasowo-prądowe do zabezpieczania przewodów przed przeciążeniem. Pozwala to na stosowanie przewodów o mniejszej obciążalności prądowej długotrwałej, a więc o mniejszym przekroju, przy zabezpieczaniu ich wyłącznikami nadprądowymi.

Instalowanie zabezpieczeń przeciążeniowych
Zabezpieczenia te instalujemy przed punktem, w którym następuje:
·    zmiana przekroju przewodów na mniejszy,
·    zmiana rodzaju przewodów na przewody o mniejszej obciążalności prądowej
   długotrwałej,
·    zmiana sposobu ułożenia przewodów lub budowy instalacji, pogarszająca warunki 
   chłodzenia.

Zabezpieczenia przed prądem przeciążeniowym nie są wymagane w następujących przypadkach:
·    przewody znajdujące się za miejscem zmniejszenia obciążalności prądowej długotrwałej
   (zmiana przekroju, rodzaju, sposobu ułożenia przewodów lub budowy instalacji)
   przewodów są skutecznie zabezpieczone od strony zasilania przed prądem
   przeciążeniowym,
·    w przewodach nie przewiduje się występowania prądów przeciążeniowych, a przewody
   te nie mają żadnych rozgałęzień, przyłączonych gniazd wtyczkowych i są skutecznie
   zabezpieczone przed prądami zwarciowymi,
·    w miejscach zm iany przekroju, rodzaju, sposobu ułożenia przewodów lub budowy
   instalacji powodujących zmniejszenie obciążalności prądowej długotrwałej przewodów,
   jeżeli długość przewodów nie przekracza 3 m i nie mają one rozgałęzień, przyłączonych    gniazd wtyczkowych i nie znajdują się w pobliżu materiałów palnych, a wykonanie
   instalacji ogranicza do minimum powstanie zwarcia.
ZABEZPIECZENIA ZWARCIOWE

Zabezpieczenia zwarciowe powinny być tak dobrane, aby wyłączenie zasilania (przerwanie przepływu prądu zwarciowego) nastąpiło zanim wystąpi niebezpieczeństwo uszkodzeń cieplnych i mechanicznych w przewodach lub ich połączeniach.
Przewidywaną (spodziewaną) wartość prądu zwarciowego w miejscu instalowania zabezpieczeń obliczamy lub określamy za pomocą pomiarów.
Zabezpieczenie zwarciowe powinno mieć zdolność do przerywania przepływu prądu zwarciowego o wartości większej od przewidywanej.
Dopuszcza się, aby ta zdolność była mniejsza, ale tylko w tym przypadku gdy:
·    od strony zasilania znajduje się inne zabezpieczenie zwarciowe, o wystarczającej
    zdolności przerywania przepływu prądu zwarciowego,
·     przewody i urządzenia za tym zabezpieczeniem wytrzymują przepływ przewidywanego 
    (spodziewa nego) prądu zwarciowego bez uszkodzeń (energia przenoszona przez
    urządzenia zabezpieczające, powinna być mniejsza od energii, jaką mogą wytrzymać bez
    uszkodzenia urządzenia i przewody znajdujące się za danym urządzeniem
    zabezpieczającym, patrząc od strony zasilania).
Czas przerwania przepływu prądu zwarciowego powinien być taki, aby temperatura  przewodów nie przekroczyła wartości dopuszczalnej temperatury granicznej, jaką mogą osiągnąć przewody przy zwarciu.
Dla prądów zwarciowych o czasie trwania nie przekraczającym 5 s, czas potrzebny do podwyższenia temperatury przewodu od temperatury dopuszczalnej długotrwale do temperatury granicznej dopuszczalnej przy zwarciu, można w przybliżeniu obliczyć ze wzoru:

gdzie:
t - czas w sekundach,
S - przekrój przewodu w mm2,
I - wartość skuteczna prądu zwarciowego w A,
k - spółczynnik liczbowy, odpowiadający jednosekundowej dopuszczalnej gęstości prądu podczas zwarcia, o wartości:
                   -  143 dla przewodów Cu z izolacją z polietylenu usieciowanego, etylenu-
                       propylenu lub gumy,
                   -  115 dla przewodów Cu z izolacją z PVC,
                   -   94 dla przewodów Al z izolacją z polietylenu usieciowanego, etylenu-                        propylenu lub gumy,
                   -   76 dla przewodów Al z izolacją z PVC.

W przypadku bardzo krótkich czasów, mniejszych od 0,1 s, przy których duże znaczenie ma składowa nieokresowa oraz dla urządzeń ograniczających wartość prądu, iloczyn k2S2
powinien mieć wartość większą od wartości energii I2t, którą według producenta może przenieść urządzenie zabezpieczające.

Instalowanie zabezpieczeń zwarciowych
Zabezpieczenia te instalujemy przed punktem, w którym następuje:
·    zmiana przekroju przewodów na mniejszy,
·
    zmiana rodzaju przewodów na przewody o mniejszej obciążalności prądowej
   długotrwałej,
·
    zmiana sposobu ułożenia przewodów lub budowy instalacji, pogarszająca warunki
   chłodzenia.

Dopuszcza się inne usytuowanie zabezpieczeń zwarciowych w dwu następujących przypadkach:
·
    gdy przewody znajdujące się za miejscem obniżenia obciążalności prądowej
   długotrwałej są skutecznie chronione przez inne, usytuowanie bliżej zasilania,
   zabezpieczenie zwarciowe,
·
    gdy po zmianie przekroju przewodów spełnione są trzy następujące warunki:
    - odcinek oprzewodowania o mniejszym przekroju ma długość nie przekraczającą 3 m,
    - odcinek jest wykonany w sposób ograniczający do minimum powstanie zwarcia (np.
       przez dodatkowe zabezpieczenie przewodów przed wpływami zewnętrznymi),
    - odcinek nie znajduje się w pobliżu materiałów palnych.
ZABEZPIECZENIA PRZECIĄŻENIOWO-ZWARCIOWE
Zabezpieczenia przeciążeniowo-zwarciowe mogą być wykonane dwoma sposobami:
·    przez wspólne urządzenie. Jeżeli zabezpieczenie przed prądem przeciążeniowym ma
   zdolność przerywania przepływu prądu o wartości nie mniejszej od wartości 
   spodziewanego prądu zwarciowego, mogącego wystąpić w miejscu zainstalowania 
   zabezpieczenia, to może być ono traktowane jako zabezpieczenie przed prądem 
   zwarciowym przewodów znajdujących się za tym zabezpieczeniem, patrząc od strony
   zasilania,
·    przez osobne urządzenia. Wymagania dotyczące zabezpieczeń przeciążeniowych i 
   zabezpieczeń zwarciowych powinny mieć tak skoordynowane charakterystyki, aby
   energia przenoszona przez zabezpieczenie zwarciowe, była nie większa od energii, którą 
   może bez uszkodzenia przenieść zabezpieczenie przeciążeniowe.
ZABEZPIECZENIE PRZEWODÓW FAZOWYCH
Zabezpieczenie przed prądem przetężeniowym stosujemy we wszystkich przewodach fazowych. Powinno ono przerywać prąd tylko w przewodzie, w którym wystąpiło przetężenie
Przerywanie prądu we wszystkich fazach jest wymagane w przypadkach, gdy przerwa prądu w jednym przewodzie może spowodować powstanie zagrożenia, np. w przypadku silników trójfazowych.

ZABEZPIECZENIE PRZEWODU NEUTRALNEGO N W UKŁADZIE SIECI TT I TN
Jeżeli przekrój przewodu neutralnego N jest co najmniej równy lub równoważny przekrojowi przewodów fazowych, nie wymaga się stoso wania w tym przewodzie zabezpieczeń przetężeniowych i wyposażania go w urządzenia do przerywania przepływu prądu.
Jeżeli przekrój przewodu neutralnego N jest mniejszy niż przekrój przewodów fazowych, wymagane jest zastosowanie w tym przewodzie zabezpieczenia przetężeniowego, odpowiedniego do jego przekroju.
W przewodzie neutralnym można nie stosować zabezpieczeń przetężeniowych, jeżeli są spełnione dwa warunki:
·    przewód neutralny jest zabezpieczony przed prądem zwarciowym przez zabezpieczenia
   usytuowane w przewodach fazowych,
·    największa wartość prądu w przewodzie neutralnym przewidywana w normalnych 
   warunkach pracy, jest wyraźnie mniejsza od obciążalności prądowej długotrwałej dla
   tego przewodu.

ROZŁĄCZANIE I ZAŁĄCZANIE PRZEWODU NEUTRALNEGO
Jeżeli przewiduje się rozłączanie i załączanie przewodu neutralnego, to rozłączanie przewodu neutralnego nie powinno następować wcześniej niż przewodów fazowych, a załączanie przewodu neutralnego powinno następować jednocześnie lub wcześniej niż przewodów fazowych.

SELEKTYWNOŚĆ (WYBIÓRCZOŚĆ) ZABEZPIECZEŃ
Urządzenia zabezpieczające powinny działać w sposób selektywny, to znaczy
w przypadku uszkodzeń wywołujących przetężenie powinno działać tylko jedno zabezpieczenie, zainstalowane najbliżej miejsca uszkodzenia w kierunku źródła zasilania. Działanie zabezpieczenia powinno spowodować wyłączenie uszkodzonego odbiornika lub obwodu, zachowując ciągłość zasilania odbiorników i obwodów nieuszkodzonych.
Zabezpieczenia przetężeniowe działają wybiórczo, jeżeli ich pasmowe charakterystyki czasowo-prądowe nie przecinają się ani nie mają wspólnych obszarów działania.

Wymiana instalacji elektrycznych   Montaż instalacji elektrycznych  Automatyka przemysłowa Wykonanie pomiarów  Konserwacja  
Sieci komputerowe   Instalacje alarmowe  Kamery / TV przemysłowa  Nagłośnienia