PRAKTYCZNE ASPEKTY OBLICZANIA ZWARĆ W SIECIACH ORAZ INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH NISKIEGO NAPIĘCIA

Praktyczne aspekty obliczania zwarć w sieciach oraz instalacjach elektrycznych niskiego napięcia Niezbędnik elektryka

Z okazji jubileuszu 20-lecia „elektro.info” redakcja przygotowała nowości wydawnicze.
Jedną z nich jest kolejna książka wydana w serii „Niezbędnik elektryka” poświęcona praktycznym aspektom obliczania zwarć w sieciach i instalacjach elektrycznych nn.

W książce przedstawiono metodykę prowadzenia obliczeń zwarciowych w sieciach oraz instalacjach elektrycznych niskiego napięcia, rozszerzoną o obliczanie zwarć w sieciach elektroenergetycznych średniego napięcia. Opisano wpływ silników na prądy zwarciowe, które mogą przyczyniać się do wzrostu prądu zwarciowego. Zjawisko te należy uwzględnić przy doborze odporności zwarciowej dobieranych aparatów i urządzeń elektrycznych. Pominięcie silników w obliczeniach prądów zwarciowych może skutkować doborem aparatów lub urządzeń o zbyt małej odporności zwarciowej. Uzupełnieniem publikacji jest opis metody składowych symetrycznych zawierający szczegółowe wytyczne zastosowania rachunku macierzowego będącego elementem algebry liniowej wykorzystywanej przy obliczaniu zwarć. Zawarte w książce liczne przykłady rachunkowe pozwalają na łatwe zrozumienie treści teoretycznych i stosowanie ich w praktyce projektowej.

Spis treści

1. Zwarcia 5
1.1 Obliczanie zwarć. Początkowy prąd zwarcia 5
2. Parametry elementów obwodu zwarcia 10
2.1 Parametry zwarciowe Systemu Elektroenergetycznego 10
2.2 Parametry zwarciowe pozostałych elementów obwodu zwarciowego 11
2.2.1 Generatory 11
2.2.2 Linie zasilające 15
2.2.3 Sprowadzanie do jednego poziomu napięcia 15
3. Obliczanie prądów zwarciowych 16
3.1 Prąd zwarciowy udarowy 16
3.2 Prąd zwarciowy wyłączeniowy 17
3.3 Prąd zwarciowy zastępczy cieplny 18
3.4 Przykłady rachunkowe 20
4. Udział silników w prądzie zwarciowym 25
5. Praktyczne aspekty obliczania zwarć metodą składowych symetrycznych 31
5.1 Podstawy matematyczne przekształcenia 31
5.1.1 Wybrane zagadnienia algebry liniowej 31
5.1.2 Podstawy teoretyczne teorii składowych symetrycznych 42
5.1.3 Podstawowe twierdzenia dotyczące metody składowych symetrycznych 46
5.2 Praktyczne zastosowanie metody składowych symetrycznych 47
5.2.1 Zwarcie jednofazowe z ziemią 47
5.2.2 Dwufazowe zwarcie z ziemią 48
5.2.3 Zwarcie trójfazowe symetryczne 50
5.2.4 Praktyczne aspekty stosowania metody 51
6. Prądy zwarciowe a dobór aparatów i urządzeń elektrycznych 59
6.1 Obciążalność zwarciowa elektrodynamiczna urządzeń 59
6.2 Ograniczanie prądów zwarciowych 59
6.3 Sumowanie prądów zwarciowych różnych źródeł a wymagania odporności zwarciowej aparatów 64
7. Sprawdzenie dobranych przewodów i kabli na warunki zwarciowe 65
7.1 Wymagania zwarciowe stawiane zabezpieczeniom 72
7.2 Obliczanie zwarć dwufazowych przy doborze kabla SN 76
7.3 Przykłady rachunkowe 79
Dodatki
1. Wymagania dotyczące samoczynnego wyłączenia przy zwarciach w sieciach oraz instalacjach elektrycznych w zakresie ochrony przeciwporażeniowej 85
2. Zwarcia w przewodach łączonych równolegle 94
3. Tabele rezystancji i reaktancji transformatorów oraz wybranych linii napowietrznych i kabli 103
Literatura 108

1. ZWARCIA
Podczas zwarć następuje przepływ prądów wielokrotnie większych od wartości znamionowych, na które zostały dobrane przekroje przewodów i ich zabezpieczenia. Przepływający prąd powoduje szybki wzrost temperatury przewodu, przez co stwarza możliwość jego uszkodzenia. Wzrost temperatury przewodu stwarza również zagrożenie pożarowe. W celu uniknięcia tych zagrożeń, projektowane urządzenia oraz ich zabezpieczenia muszą spełniać określone wymagania.
W publikacji zostaną omówione zasady obliczeń prądów zwarciowych, które stanowią ważny element przy doborze przewodów i kabli oraz ich zabezpieczeń.
(…)