Johdon mitoitus Automaattinen poiskytkentä

Johdon mitoitusAutomaattinen poiskytkentä

Toimiiko automaattinen poiskytkentä?Miten suojalaitetyypit vaikuttaa?

8/2013TAMK/Talotekniikka

Automaattinen poiskytkentäLähtötiedot:

- Johtojen tyypit ja pituudet

- Liittymän oikosulkuvirta

- Sähköverkkoyhtiöltä tai pääsulakkeen mukaan

8/2013 TAMK/Talotekniikka

Automaattinen poiskytkentäLiittymän oikosulkuvirta pääsulakkeen mukaan

IN= 35 A

Pienin virta, jolla toimii alle 5 s:ssa =165 A=Ik

ym akeskuksiss alenemanjännitteen huomioon ottaa joka kerroin, c

[V] pääjännite U

][ pedanssikokonaisim iirinvikavirtapZ

[A] PE)-(L irtaoikosulkuv nenyksivaihei pieninI

netelmälikiarvome VDE

v

k

3I

U*cZ

k

v

Syöttävän verkon impedanssi (oletetaan c=0,95)Zv=c*U/Ik*√3=1,33 Ω


Automaattinen poiskytkentä

Nousujohdon ja RK:n suojaus

Oikosulkuvirtaa rajoittava impedanssi RK:lla (oletetaan c=0,95)ZvRK=Zv +l*zL+l*zPE =>ZvRK=1,324 Ω+2*0,04 km*5,48 Ω/km =1,768 Ω

l=johdon pituuszL ja zPE vaihe ja PE-johtimien impedassi/pituus

Pienin oikosulkuvirta RK:lla (c=0,95)

IkRK = c*U/(ZvRK*√3)= 0,9*400/(1,763Ω *√3) =124 A

Pääjohdoissa sallitaan 5 s:n toiminta-aika

Verrataan saatua virran arvoa (124 A) suojalaitteen (B-tyyppi) toiminta-aikavirtaan (125 A) => ei toimi

Suurennetaan johdinpoikkipintaa 4mm2 => 6 mm2 => ZvRK=1,622 Ω=> IkRK = 135 A

25 A:n johdonsuoja toimii 125 A_n virralla 5 s:ssa => suojaus OK

5x6



RyhmäjohdotVaaditaan 0,4 s:n laukaisuaika

Oikosulkuvirtaa rajoittava impedanssi ryhmäjohdon päässä ZvR1=ZvRK +l*zL1+l*zPE1 =>ZvR1= 1,622 Ω+2*0,025 km*8,77 Ω/km = 2,207 Ω

Oikosulkuvirta liedellä

Ik1 = c*U/(ZvR1*√3)=99 A

B-tyypin johdonsuojakatkaisija

Verrataan saatua virran arvoa (99 A) suojalaitteen toiminta-aikavirtaan (80 A)

=> suojaus OK


5x6

5x6


Ryhmäjohdot

Oikosulkuvirtaa rajoittava impedanssi RK:lla ZvR2=ZvRK +l*zL2+l*zPE2 =>ZvR2= 1,622 Ω+2*0,040 km*14,62 Ω/km = 2,938 Ω

Oikosulkuvirta pistorasialla

Ik2 = c*U/(ZvR1*√3)=75 A

C-tyypin johdonsuojakatkaisija


=> suojaus ei toimi

Johdinpoikkipinnan suurentaminen ei auta tilannetta, koska oikosulkuvirta keskuksellakin on pienempi kuin C-tyypin johdonsuojakatkaisijan vaadittu virta.

Jos vaihdetaan suojan tyyppiä (C => B) ja johdinpoikkipintaa (1,5 => 2,5), niin

IK2=94 A ( B-tyypille vaaditaan 80 A)

Suojaus saadaan toimimaan lisäämällä ryhmään vikavirtasuojakytkin

3x2,5



Ryhmäjohdot


Oikosulkuvirta valaisimella

Ik2 = c*U/(ZvR1*√3)=79 A

B-tyypin johdonsuojakatkaisija


=> suojaus OK


5x6

3x2,5

Pienimmät toimintavirrat gG-sulakkeille ja vaaditut mitatut arvot

NimellisvirtaA

gG-sulake0,4 s

A

Vaadittu mitattu arvoA

gG-sulake5,0 s

A


2 4 6

10 16 20 25 32 35 40 50 63 80

100 125 160 200 250 315 400 500 630

16 32

46,5 82 110 145 180 270

315 470 550 840

1000 1450 1600 2100 2800 3700 4800 6400 8500

20 40

58,2 102,5 137,5 181,3 225

337,5

393,8 587,5 687,5 1050 1250

1812,5 2000 2625 3500 4625 6000 8000

10 625

9 18 28

46,5 65 85 110 150 165 190 250 320 425 580 715 950

1250 1650 2200 2840 3800 5100

11,3 22,5 35

58,2 81,3

106,3 137,5 187,5 206,3 237,5 312,5 400

531,3 725

893,8 1187,5 1562,5 2062,5 2750 3550 4750 6375

Lähde: ST 53.25

Kuva: ABB


Pienimmät toimintavirrat johdonsuojakatkaisijoille ja vaaditut mitatut arvot

Nimellis-virtaA

B-tyyppi, 0,4 s ja 5,0 s

A


C-tyyppi, 0,4 s ja 5,0 sA


6 10 16 20 25 32 50 63 80

125

30 50 80

100 125 160 250 315 400 625

37,5 62,5 100 125

156,3 200

312,5 393,8 500

781,3

60 100 160 200 250 320 500 630 800

1250

75 125 200 250

312,5 400 625

787,5 1000

1562,5



Nimellis-virtaA


A




6 10 16 20 25 32 50 63 80

125

30 50 80

100 125 160 250 315 400 625

37,5 62,5 100 125

156,3 200

312,5 393,8 500

781,3

60 100 160 200 250 320 500 630 800

1250

75 125 200 250

312,5 400 625

787,5 1000

1562,5



Nimellis-virtaA


A




6 10 16 20 25 32 50 63 80

125

30 50 80

100 125 160 250 315 400 625

37,5 62,5 100 125

156,3 200

312,5 393,8 500

781,3

60 100 160 200 250 320 500 630 800

1250

75 125 200 250

312,5 400 625

787,5 1000

1562,5



Nimellis-virtaA


A




6 10 16 20 25 32 50 63 80

125

30 50 80

100 125 160 250 315 400 625

37,5 62,5 100 125

156,3 200

312,5 393,8 500

781,3

60 100 160 200 250 320 500 630 800

1250

75 125 200 250

312,5 400 625

787,5 1000

1562,5


Kaapelien ominaisarvoja



Automaattinen poiskytkentäLähtötiedot:

- Johtojen tyypit ja pituudet

- Liittymän oikosulkuvirta

- Sähköverkkoyhtiöltä tai pääsulakkeen mukaan

Automaattinen poiskytkentäLiittymän oikosulkuvirta pääsulakkeen mukaan

IN= 35 A

Pienin virta, jolla toimii alle 5 s:ssa 165 A = Ik


ym akeskuksiss alenemanjännitteen huomioon ottaa joka kerroin, c

[V] pääjännite U

][ pedanssikokonaisim iirinvikavirtapZ

[A] PE)-(L irtaoikosulkuv nenyksivaihei pieninI

netelmälikiarvome VDE

v

k

3I

U*cZ

k

v

Syöttävän verkon impedanssi (oletetaan c=0,95)Zv=c*U/Ik*√3=1,33 Ω

Pääjohdoissa sallitaan 5 s:n toiminta-aika


25 A:n sulake toimii 124A:n virralla alle 5 s:ssa => suojaus OK



Nousujohdon ja RK:n suojaus

Oikosulkuvirtaa rajoittava impedanssi RK:lla (oletetaan c=0,95)ZvRK=Zv +l*zL+l*zPE =>ZvRK=1,324 Ω+2*0,04 km*5,48 Ω/km =1,768 Ω

l=johdon pituuszL ja zPE vaihe ja PE-johtimien impedassi/pituus

Pienin oikosulkuvirta RK:lla (c=0,95)

IkRK = c*U/(ZvRK*√3)= 0,9*400/(1,763Ω *√3) =124 A

Sulake vaatii toimiakseen 0,4 s:ssa 110 A

Vaihtoehdot:

- Suurennetaan ryhmäjohtoa

- Suurennetaan pääjohtoa (PK-RK)

4 mm2 => 6 mm2



RyhmäjohdotVaaditaan 0,4 s:n laukaisuaika

Oikosulkuvirtaa rajoittava impedanssi ryhmäjohdon päässä ZvR1=ZvRK +l*zL1+l*zPE1 =>ZvR1= 1,622 Ω+2*0,025 km*8,77 Ω/km = 2,207 Ω

Oikosulkuvirta liedellä

Ik1 = c*U/(ZvR1*√3)=99 A

5x6

5x6

Sulakee vaatii toimiakseen 0,4 s:ssa 110 A

=> suojaus ei toimi

Jos vaihdetaan johdinpoikkipintaa (1,5 => 2,5), niin

IK2=94 A , ei riitä (po. >110 A)

Ryhmä lisäsuojattava vikavirtasuojakytkimellä



Ryhmäjohdot


Oikosulkuvirta pistorasialla

Ik2 = c*U/(ZvR1*√3)=75 A

5x6

Oikosulkuvirta valaisimella

Ik2 = c*U/(ZvR1*√3)=79 A

10 A:n sulake edellyttää 82 A:n virtaa

Þ Suojaus ei toimi

Þ Suurennetaan johdinpoikkipintaa tai lisäsuojataan vikavirtasuojakytkimellä



Ryhmäjohdot



NimellisvirtaA

gG-sulake0,4 s

A


gG-sulake5,0 s

A


2 4 6

10 16 20 25 32 35 40 50 63 80

100 125 160 200 250 315 400 500 630

16 32

46,5 82 110 145 180 270

315 470 550 840

1000 1450 1600 2100 2800 3700 4800 6400 8500

20 40

58,2 102,5 137,5 181,3 225

337,5

393,8 587,5 687,5 1050 1250

1812,5 2000 2625 3500 4625 6000 8000

10 625

9 18 28

46,5 65 85 110 150 165 190 250 320 425 580 715 950

1250 1650 2200 2840 3800 5100

11,3 22,5 35

58,2 81,3

106,3 137,5 187,5 206,3 237,5 312,5 400

531,3 725

893,8 1187,5 1562,5 2062,5 2750 3550 4750 6375

Lähde: ST 53.25

Kuva: ABB



NimellisvirtaA

gG-sulake0,4 s

A


gG-sulake5,0 s

A


2 4 6

10 16 20 25 32 35 40 50 63 80

100 125 160 200 250 315 400 500 630

16 32

46,5 82 110 145 180 270

315 470 550 840

1000 1450 1600 2100 2800 3700 4800 6400 8500

20 40

58,2 102,5 137,5 181,3 225

337,5

393,8 587,5 687,5 1050 1250

1812,5 2000 2625 3500 4625 6000 8000

10 625

9 18 28

46,5 65 85 110 150 165 190 250 320 425 580 715 950

1250 1650 2200 2840 3800 5100

11,3 22,5 35

58,2 81,3

106,3 137,5 187,5 206,3 237,5 312,5 400

531,3 725

893,8 1187,5 1562,5 2062,5 2750 3550 4750 6375

Lähde: ST 53.25

Kuva: ABB



NimellisvirtaA

gG-sulake0,4 s

A


gG-sulake5,0 s

A


2 4 6

10 16 20 25 32 35 40 50 63 80

100 125 160 200 250 315 400 500 630

16 32

46,5 82 110 145 180 270

315 470 550 840

1000 1450 1600 2100 2800 3700 4800 6400 8500

20 40

58,2 102,5 137,5 181,3 225

337,5

393,8 587,5 687,5 1050 1250

1812,5 2000 2625 3500 4625 6000 8000

10 625

9 18 28

46,5 65 85 110 150 165 190 250 320 425 580 715 950

1250 1650 2200 2840 3800 5100

11,3 22,5 35

58,2 81,3

106,3 137,5 187,5 206,3 237,5 312,5 400

531,3 725

893,8 1187,5 1562,5 2062,5 2750 3550 4750 6375



NimellisvirtaA

gG-sulake0,4 s

A


gG-sulake5,0 s

A


2 4 6

10 16 20 25 32 35 40 50 63 80

100 125 160 200 250 315 400 500 630

16 32

46,5 82 110 145 180 270

315 470 550 840

1000 1450 1600 2100 2800 3700 4800 6400 8500

20 40

58,2 102,5 137,5 181,3 225

337,5

393,8 587,5 687,5 1050 1250

1812,5 2000 2625 3500 4625 6000 8000

10 625

9 18 28

46,5 65 85 110 150 165 190 250 320 425 580 715 950

1250 1650 2200 2840 3800 5100

11,3 22,5 35

58,2 81,3

106,3 137,5 187,5 206,3 237,5 312,5 400

531,3 725

893,8 1187,5 1562,5 2062,5 2750 3550 4750 6375



NimellisvirtaA

gG-sulake0,4 s

A


gG-sulake5,0 s

A


2 4 6

10 16 20 25 32 35 40 50 63 80

100 125 160 200 250 315 400 500 630

16 32

46,5 82 110 145 180 270

315 470 550 840

1000 1450 1600 2100 2800 3700 4800 6400 8500

20 40

58,2 102,5 137,5 181,3 225

337,5

393,8 587,5 687,5 1050 1250

1812,5 2000 2625 3500 4625 6000 8000

10 625

9 18 28

46,5 65 85 110 150 165 190 250 320 425 580 715 950

1250 1650 2200 2840 3800 5100

11,3 22,5 35

58,2 81,3

106,3 137,5 187,5 206,3 237,5 312,5 400

531,3 725

893,8 1187,5 1562,5 2062,5 2750 3550 4750 6375


Kaapelien ominaisarvoja


Documents

Johdon mitoitus Automaattinen poiskytkentä