of 23 /23
Varovanje električne inštalacije predavatelj prof. dr. Grega Bizjak, u.d.i.e. Fakulteta za elektrotehniko Univerze v Ljubljani Laboratorij za razsvetljavo in fotometrijo 3. letnik – Elektrotehnika - 64138 Nizkonapetostne elektroenergetske inštalacije NNEI: Varovanje električne inštalacije 2 Obremenitve električne inštalacije Obremenitve električne inštalacije lahko razdelimo na: tokovne in napetostne obremenitve električne inštalacije oziroma vodnikov in izolacije. NNEI: Varovanje električne inštalacije 3 Varovanje električne inštalacije Da preprečimo poškodbe inštalacije je potrebno v inštalacijo namestiti ustrezne zaščitne naprave: za zaščito pred prevelikim rokom in za zaščito pred previsoko napetostjo.

Varovanje električne inštalacijelrf.fe.uni-lj.si/e_nnei/nnei04i.pdfObremenitve električne inštalacije Obremenitve električne inštalacije lahko razdelimo na: •tokovne in •napetostne

  • Author
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Varovanje električne inštalacijelrf.fe.uni-lj.si/e_nnei/nnei04i.pdfObremenitve električne...

Microsoft PowerPoint - B04 Varovanje elektricne inštalacije.pptFakulteta za elektrotehniko Univerze v Ljubljani Laboratorij za razsvetljavo in fotometrijo
3. letnik – Elektrotehnika - 64138 Nizkonapetostne elektroenergetske inštalacije
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 2
Obremenitve elektrine inštalacije
•tokovne in •napetostne
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 3
Varovanje elektrine inštalacije
•za zašito pred previsoko napetostjo.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 4
Varovanje elektrine inštalacije
prizadeti del inštalacije. Maksimalni as izklopa je doloen z
segrevanjem vodnikov oziroma z velikostjo toka, maksimalno
dovoljeno temperaturo izolacije in temperaturo okolice.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 5
Varovanje elektrine inštalacije
•pred okvarnim tokom; •pred preobremenitvenim in
okvarnim tokom hkrati.
Varovanje elektrine inštalacije
zmogljivosti; •inštalacijske odklopnike;
•nizkonapetostne cevne varovalke in
NN taljive varovalke
Taljiva varovalka je zašitna naprava, ki prekine tok s pretalitvijo taljivega elementa, ki je zaporedno
vezan v šiteni tokokrog. Talilni as je tako odvisen od toka, ki
tee skozi varovalko oziroma skozi šiteni tokokrog.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 8
NN taljive varovalke
1 .. barvni indikator 2 .. zgornji kontakt 3 .. votlo keramino telo 4 .. taljivi trak 5 .. ica indikatorja 6 .. kremenev pesek 7 .. spodnji kontakt
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 9
NN taljive varovalke
•In … nazivni tok; •Un … nazivna napetost;
•I1 … nazivna izklopna zmogljivost; •t-I … asovno-tokovna (izklopna)
karakteristika; •I2t … joulski integral.
NN taljive varovalke
Standardizirani nazivni toki (A): 2, 4, 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50,
63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250.
Standardizirane nazivne napetosti (V): 230, 400, 500, 690.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 11
NN taljive varovalke
NN taljive varovalke
Na izklopni karakteristiki sta podana dva toka:
I1 … dogovorni nestalilni tok in I2 … dogovorni stalilni tok. Oba toka sta podana kot
mnogokratnika nazivnega toka varovalke.
NN taljive varovalke
1,6 x In1,25 x In4400-1250 1,6 x In1,25 x In316-400 1,6 x In1,25 x In280,100,125 1,6 x In1,25 x In132,50,63 1,6 x In1,25 x In116, 20, 25 1,9 x In1,5 x In16,8,10,13 2,1 x In1,5 x In12,4
mora prekinitiše ne prekinev asu (h) Nazivni tok taljive
varovalke (A)
NN taljive varovalke
kratki, kar je velika prednost taljivih
varovalk.
NN taljive varovalke
Loimo dva funkcionalna razreda: •razred g: taljiva varovalka šiti po
celotnem podroju; •razred a: taljiva varovalka šiti po
omejenem podroju – izklapjajo toke od doloenega mnogokratnika
nazivnega toka dalje.
NN taljive varovalke
in kablov); •M: varovanje motorjev;
•R: varovanje silicijevih polprevodniških elementov;
•PV: fotovoltaini moduli
NN taljive varovalke
V uporabi so naslednje kombinacije: •gG: splošna uporaba;
•aM: varovanje motorjev; •gR: varovanje Si polpr. elementov; •aR: varovanje Si polpr. elementov;
•gPV: varovanje sonnih celic.
NN taljive varovalke
•D-varovalke: ki so zašitene pred neposrednim dotikom delov pod
napetostjo in onemogoajo zamenjavo varovalk z razlinim nazivnim tokom in •NV-varovalke: ki niso zašitene pred neposrednim dotikom in pri katerih je
mona zamenjava varovalk z razlinimi nazivnimi toki.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 19
NN taljive varovalke
v zgradbah, •Izmenino 400 V, enosmerno 250 V,
nazivni tok 100 A, kratkostini tok izmenino 50 kA, enosmerno 8 kA,
•Tri velikosti: D0 1, D0 2 in D0 3.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 20
NN taljive varovalke
D-varovalke: •Veje dimenzije, uporaba v inštalacijah zgradb
in industriji, •Izmenino 500 V, 200 A, kratkostini tok 50 kA
oziroma 8 kA, •štiridelni design: kapa, taljivi vloek, velikostni
vloek, podstavek.
NV taljive varovalke
NV-varovalke: •veji nazivni parametri, uporaba
v industriji, •Izmenino 500 V ali 690 V, toki od 2 do 1250 A, kratkostini tok
nad 100 kA, •kvadratna oblika z noastimi kontakti, nezašiteni deli pod
napetostjo, montaa s posebnim orodjem.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 22
NN taljive varovalke
•nizka cena in •preprosta izvedba.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 23
NN taljive varovalke
•ne omogoa tripolnega prekinjanja, •ni primerna za vklapljanje pod
obremenitvijo, •signalizacija prekinitve je optina,
•blokada izklopa ni mogoa, •delo z njimi je lahko nevarno.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 24
Inštalacijski odklopnik
•pred preobremenitvenim tokom in/ali
Inštalacijski odklopnik
njegov izklop: Poznamo dve vrsti: •bimetalni spronik za zašito pred
preobremenitvenim tokom in •elektromagnetni spronik za zašito
pred okvarnim tokom.
Inštalacijski odklopnik
Inštalacijski odklopnik
Inštalacijske odklopnike se izdeluje za naslednje nazivne toke:
0,5; 1; 1,6; 2; 4; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63 A
za posebne namene pa tudi do: 125 A.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 28
Inštalacijski odklopnik
Inštalacijske odklopnike se izdeluje v treh izvedbah:
•B: za zašito inštalacijskih vodov, •C: za zašito porabnikov z velikimi
vklopnimi toki, •D: za zašito naprav z zelo velikimi
vklopnimi toki.
Inštalacijski odklopnik
Inštalacijski odklopnik
Bimetalni spronik pri vseh treh izvedbah deluje pri toku:
1,13 – 1,45 In •na spodnji meji ne sme izklopiti v 6 min.,
•na zgornji meji mora izklopiti v 6 min., •pri 2,55 In mora izklopiti v 60 s.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 31
Inštalacijski odklopnik
• izvedba C: 5 – 10 In; •izvedba D: 10 – 20 In;
•Na spodnji meji ne sme izklopiti v 0,1 s; •na zgornji meji mora izklopiti v 0,1 s.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 32
Inštalacijski odklopnik
•4 500 A, •6 000 A ali
•10 000 A. e je priakovani kratkostini tok veji od
odklopne zmogljivosti, pred inštalacijski odklopnik vgradimo ustrezno taljivo varovalko.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 33
Inštalacijski odklopnik
Poleg obiajne enopolne izvedbe je mogoe inštalacijske odklopnike dobiti tudi v naslednjih izvedbah:
•dvopolna (L+N; 2L); •tripolna (3L) za trifazne tokokroge;
•štiripolna (3L+N) za trifazne tokokroge; •za enosmerne napetosti;
•kombinirano z FI (RCD) zašitnim stikalom.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 34
Inštalacijski odklopnik
•pomonimi stikali in •krmilnimi stikali;
ki jih uporabljamo v industrijskih inštalacijah v krmilnih shemah. Pomona
oziroma krmilna stikala se sproijo skupaj z inštalacijskim odklopnikom.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 35
Zašitna stikala
Za razliko od inštalacijskih stikal, ki niso namenjena vekratnemu izklapljanju in vklapljanju so zašitna stikala normalna
stikala z prigrajenim: •bimetalnim in/ali
•elektromagnetnim spronikom.
Odklopniki
Podobno kot zašitno stikalo je tudi odklopnik sposoben vklopiti, prevajati in izklopiti tok v
normalnih pogojih in v doloenem asu izklopiti tok v primeru okvare. Opremljen je z
•bimetalnim in •elektromagnetnim
Kontaktorji
Kontaktorji so stikala z monostjo daljinskega vklapljanja in izklapljanja. e
je potrebno, jih lahko opremimo tudi z •bimetalnim in/ali
•elektromagnetnim spronikom in tako
doseemo še zašitne funkcije.
Varovanje elektrinih inštalacij
Elektrine inštalacije so si obiajno podobne, izjema so le inštalacije v nekaterih obrtnih in
industrijskih stavbah. Obiajna inštalacija ima:
•eno napajalno toko, •radialno zgradbo,
•lahko ve razdelilnikov in podrazdelilnikov.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 39
Varovanje elektrinih inštalacij
•taljive varovalke (gG) in •inštalacijske odklopnike (B, C).
Za konne tokokroge se vse pogosteje uporabljajo inštalacijski odklopniki.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 40
Varovanje elektrinih inštalacij
•trifaznimi inštalacijskimi odklopniki trifazne motorje varujemo:
•z zašitnimi stikali oz. odklopniki ali •s kontaktorji z ustreznim spronikom,
•lahko tudi s taljivimi varovalkami.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 41
Varovanje elektrinih inštalacij
tokokrogov: •inštalacijske odklopnike,
•zelo redko taljive varovalke. Trifazne tokokroge šitimo enako kot v
stanovanjskih stavbah.
Varovanje elektrinih inštalacij
veinoma z taljivimi varovalkami. •trifazne tokokroge s tripolnimi odklopniki
ali v primeru daljinskega krmiljenja s kontaktorji z bimetalnimi sproniki v kombinaciji s taljivimi varovalkami.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 43
Varovanje elektrinih inštalacij
Kje namestimo zašitne elemente: •na zaetku vsakega neozemljenega vodnika
(v razdelilcu), •pri spremembi prereza ali drugi spremembi, ki
povzroi zmanjšanje trajno dovoljenih tokov, •na odcepih, kjer se prerez zmanjša,
•za stikalom porabnika, •na prikljuku takoj po vhodu v stavbo,
•pred doloenimi porabniki.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 44
Varovanje elektrinih inštalacij Kje ni treba ali ne smemo namestiti zašitnih
elementov: •na vodnikih za obratovalno ozemljitev ter na N, PE in
PEN vodnikih, •na zelo kratkih (pod 3 m) odcepih z manjšim
prerezom, kjer je zmanjšana monost okvare, poara ali nevarnosti za ljudi,
•na povezavah generatorjev, transformatorjev, usmernikov, akumulatorskih baterij, nekaterih merilnih
tokokrogov, •kjer bi zaradi prekinitve toka nastala škoda (npr.
vzbujalni sistemi strojev).
Selektivnost varovanja
Med napajalno toko (glavnim razdelilcem) in porabnikom je lahko ve zašitnih naprav.
V primeru okvare mora izklopiti vedno tista, ki povzroi najmanjši izpad inštalacije okoli mesta
okvare. Tak nain delovanja ve zaporedno vezanih
zašitnih naprav imenujemo selektivno varovanje.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 46
Selektivnost varovanja
•taljiva varovalka – taljiva varovalka, •taljiva varovalka – inštalacijski odklopnik,
•odklopnik – inštalacijski odklopnik, •odklopnik – taljiva varovalka, •taljiva varovalka – odklopnik,
•odklopnik – odklopnik.
Selektivnost varovanja
zašitnih naprav (skupaj z dovoljenim odstopanjem) nikjer ne kriajo niti dotikajo. Naprava, ki je blie porabnika, mora imeti
najnijo karakteristiko. Izklopna zmogljivost varovalnih naprav mora biti višja od najvejega monega okvarnega
toka.
Selektivnost varovanja
ali sekata. Upoštevati je potrebno tudi ustrezno toleranno obmoje.
Zašitni element z nijo karakteristiko mora biti blie
porabniku.
Selektivnost varovanja
podroju) ali •nepopolna (zagotovljena samo do
doloene mejne vrednosti toka) Selektivnost mora biti doseena v obeh
podrojih (pri preobremenitvenem in pri okvarnem toku)
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 50
Selektivnost varovanja
Selektivnost pri dveh zaporedno vezanih talilnih varovalkah (20 A in 10 A).
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 51
Selektivnost varovanja
karakteristik. e se karakteristiki ne sekata
ali dotikata, je selektivnost zagotovljena.
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 52
Selektivnost varovanja
vlokov I2t. Selektivnost je (obiajno)
zagotovljena, e je razmerje nazivnih tokov
varovalk vsaj 1:1,6.
Selektivnost varovanja
Selektivnost pri zaporedni vezavi talilne varovalke (25 A) in inštalacijskega odklopnika
(B16).
Selektivnost varovanja
preobremenitvenega toka (nad 0,01 s).
Iz slike lahko vidimo, da v prikazanem primeru
selektivnost ni zagotovljena.
Selektivnost varovanja
Ker je karakteristika inštalacijskega odklopnika (zelena) pod karakteristiko
talilne varovalke samo do 580 A, je selektivnost zagotovljena
samo do tega toka. Pri višjih tokih bo zašita delovala
neselektivno.
Selektivnost varovanja
Selektivnost varovanja
popolne selektivnosti v
oziroma s asovno selektivnostjo.
Selektivnost varovanja
Kjer so priakovani okvarni toki razmeroma majhni in vzdol inštalacije padajo (zaradi velikih dolin ali
impedance vodov) uporabimo tokovno selektivnost oziroma v tem primeru lahko inštalacijske odklopnike
veemo zaporedno brez dodatnih ukrepov.
Kjer pa so priakovani okvarni toki veliki in se vzdol inštalacije ne spreminjajo veliko moramo uporabiti
asovno selektivnost. Višje-leei odklopnik ustrezno zakasnimo (vsaj 50 ms).
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 59
Varovanje asinhronskih motorjev
motorja.
Priklopi porabnikov
Uporabnike prikljuujemo na elektrino inštalacijo s pomojo stikalnih naprav.
Manjši porabniki so zašiteni kar z uporabo zašitnih naprav v inštalaciji (varovalke,
inštalacijski odklopniki). Veje porabnike (npr. veje motorje) šitimo še dodatno proti
preobremenitvenemu toku.
Priklopi porabnikov
•prevajati in •izklapljati normalne
tokokrogov.
Priklopi porabnikov
•vtinica in vti, •rona stikala (paketna,
odmina, vzvodna, …), •daljinsko krmiljena stikala
(rele, kontaktor, …).
Priklopi porabnikov
operacij, ki jih naprava zdri brez elektrine obremenitve) in
•elektrino trdnost (število stikalnih operacij, ki jih kontakti zdrijo pri doloeni elektrini obremenitvi).
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 64
Priklopi porabnikov
•števila faz, •frekvence,
porabnika.
Priklopi porabnikov
Tako kot pri varovalnih elementih tudi pri stikalnih napravah poznamo
uporabnostne kategorije, ki so odvisne od vrste toka (AC, DC) in od razmerja
med zagonskim in nazivnim tokom (SIST IEC 60947-1).
NNEI: Varovanje elektrine inštalacije 66
Priklopi porabnikov Za izmenini tok poznamo:
•AC-1 (1,5): neinduktivni in malo induktivni porabniki, •AC-2 (4,0): AM z drsnimi obroi,
•AC-3 (8,0): AM s KS kletko – zaganjanje izklop, •AC-4 (10,0): AM s KS kletko, zaganjanje, reverziranje,
•AC-5a (3,0): sijalke, •AC-5b (1,5): arnice,
•AC-6a (*): transformatorji, •AC-6b (*):kondenzatorji,
•AC-8a (6,0): motorji v hladilnih kompresorjih (roni reset) •AC-8b (6,0):motorji v hladilnih kompresorjih (samodejen reset
nadtokovnega spronika).
Priklopi porabnikov
AC1 AC3 AC4
Priklopi porabnikov
… in še: