Túláramvédelem ellenőrzése Megszakítók, olvadóbiztosítók, motorvédők, számítások EBF tanfolyam 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 1
tartalom Fogalmak Túláramvédelmi eszközök Univerzális megszakítók Áramkorlátozó megszakítók A kismegszakító Villamos motorok túláramvédelme 1. példa: motorvédelem ellenőrzése számítással 2. példa, motorvédelem katalógussal Transzformátorok túláramvédelme Egyéb berendezések túláramvédelme Vezetékek túláramvédelme 3. példa, vezetékek túlterhelésvédelme Vezetékek zárlatvédelme 4. példa, vezetékek zárlatvédelme 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 2
Fogalmak Névleges áram túláram I névl <I Tervezett üzemi: I névl, P max Indítási Túlterhelési áram áram 2..5 sec, (6..8)x I névl Tartósan 1,5 x I névl Zárlati áram 20..100 x I névl 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 3
Létesítéskor túlterhelés és zárlatvédelem kiépítése szükséges, kivéve UPS és hegesztőtrafó szekunder oldalon. Szelektivitás: a hibahelyhez legközelebbi túláramvédelmi eszköz lép működésbe így a hálózat többi része zavartalanul működhet. Zárlati áram hatásai: Dinamikus erőhatás (F=B x I x l) Hőhatás. Mennyi idő alatt éri el a vezető határhőmérsékletét? t=( k x A[mm2 ] I[A] ) 2 Ív hatás (tűz és robbanás veszély), 32A-ig nem jelentős Független zárlati áram: a betáp hálózatnak a fogyasztó és túláramvédelmi készülék nélküli zárlati körének számított áramértéke, gyakorlatilag a vezeték ellenállásától függ: 1F,: I Cu [A]= U R = 3F: I Cu [A]= ahol l[m], A[mm 2 ] 230[V] 0,0175 x 2 x l/a ~ 6500 l/a, : I Al[A]= 400[V] 3 x 0,0175 x l/a ~ 13000 l/a, : I Al[A]= 230[V] 0,028 x 2 x l/a ~ 4000 l/a 400[V] 3 x 0,028 x l/a ~ 8000 l/a 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 4
megszakítók olvadóbiztosítók Túláramvédelmi eszközök Univerzális megszakítók Áramkorlátozó megszakítók Motorvédő kapcsolók, hőkioldók Kismegszakítók, RCBO Késes biztosítók Diazed biztosítók Neozed biztosítók 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 5
Univerzális megszakítók Zárlat-, túlterhelés-, feszültségcsökkenési védelem Ívoltás (AC) kompakt vagy ívkifúvásos Szelektív védelemre alkalmas (600..800 ms-ig) Zárlati áram: 10k..150kA 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 6
Áramkorlátozó megszakítók Gyorskioldás 4..6 ms miatt nem alakul ki a max. zárlati áram Nem alkalmas szelektív védelemre 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 7
A kismegszakító Túlterhelésvédelme az ikerfémes hőkioldó, zárlatvédelme mágneses gyorskioldó Nem szelektív eszköz zárlatra Képzetlen személy is kapcsolhatja Korlátozza a zárlati áramot, jobbak: 6..10kA (3-3 osztály) 1P, 2P (védett vagy nem 2. pólus), 3P, 4P (védett vagy nem 4. pólus) I névl : 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125A. C ill. D típusnál van még: 0,2 4 A is. gyorskioldás 0,1 sec alatt hideg állapotról: B típus (3..5)x I névl, C: (5..10)x I névl D: (10..20)x I névl Egyezményes áramok I 1 = 1,13x I névl (nem old ki 1 órán belül, 63A-ig, e felett 2 óra) I 2 = 1,45x I névl (kiold 1h belül, 63A-ig, e felett 2 óra) RCBO: áramvédő-kapcsolóval kombinált kismegszakító 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 8
Motorvédő kapcsolók, hőkioldók Motorok indítása, megállítása, spec.: Y-D indítás, forgásirány-váltás, stb. Ikerfém hőkioldó, gyorskioldó, + fáziskimaradás érzékelés, távműködtetés. Kiválasztása a motor árama és teljesítménye szerint. A hőkioldó áramát a motor névleges áramára állítjuk be! Érintésvédelmi kioldóként is alkalmazható (a gyorskioldós, kézi üzemmódban, α=15) Hőkioldó relék nem tartalmaznak zárlatvédelmet. Kontaktor hőkioldóval túlterhelés védelemre jó, de zárlati fedővédelem (olvadóbiztosító) kell! 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 9
Villamos motorok túláramvédelme Zárlatvédelem méretezése, kiválasztása: gg, gl, gn olvadóbiztosító értéke: (2,5..4) x I névl gm, am értéke: (1,5..2) x I névl C, D jelű kismegszakító (I z : 6-10 ka-ig) Túlterhelésvédelem motorvédő kapcsolóval (hőkioldó): Névleges üzemi áramra (I névl ) állítjuk be Alternatíva: külső félvezetős hőmérsékletérzékelő a motoron 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 10
1. példa: 11kW-os motor túláramvédelmi felülvizsgálata Motor adatok adattábláról: 11kW, Δ 400V, I=21.5A, cosϕ=0.81, n=1460 1/min Várható zárlati áram 600A (ÉV-műszerrel) Bekötése: NYM-J 4x2,5 mm2 tömör réz erű PVC köpenyes MB-Cu kábellel történt, megfelelő (földben tartósan 36A-ig terhelhető) Szakaszolás: TICS-024, -124, (32A) 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 11
Túlterhelésvédelem: GANZ KK H0-2K 16.5-25A hőkioldó + DL-K11 kontaktor. A hőkioldó 21,5 A-re állítva. zárlatvédelem: DL-K11-nél Eti DIII gg D-olvadóbiztosító: 35A (katalógus) Ellenőrzés lekapcsolási időre: (PVC-re a k=115 táblázatból) I zárl 2 x t (k x A) 2 I zárl 2 x t (115 x 2,5) 2 =82656... Ha a 35A-s betét kiolvad indításkor, akkor egy motorvédő csere (pl., GANZ GMV 25f) esetén az előtét olvadóbetét max. 63 A, de ez már a betápkábelt nem védi túlterhelésre, ezért a kábelt is cserélni kellene inkább egy Y-D indítás vagy lágyindító beépítése javasolt. Ellenőrizzük katalógus adatokkal is! 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 12
I 2 t= 6000, vagyis jóval kisebb a 86 ezernél 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 13
Várható lekapcsolási idők és áramok Ellenőrzés lekapcsolási időre (PVC-re a k=115): I 2 zárl x t (k x A) 2 I 2 zárl x t (115x2,5) 2 =82656 az I zárl =600A, így: t 0,23 sec t=0,01 sec tehát megfelelő a zárlati biztosító kiválasztás 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 14
k-tényező (MSZ HD 60364-5-54, A melléklet) 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 15
2. példa, motorvédelem katalógussal Adatok: betáp TN-C-S, 3x400/230V, In=100A, Iz=6kA Gyalugép: 5,5kW, I=11,3A, cos-fi=0,82 kontaktor Tracon TR1D/F Túlterhelés védelemre Tracon F1316 hőkioldó Zárlat védelem: gg 25A olvadóbetét Bekötése: 4x2,5 NYM- J, kábeltálcán: Megengedett tartós árama levegőben 26A 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 16
Transzformátorok túláramvédelme Kistranszformátorok szekunder oldali védeleme szükséges, ha S 250VA felett Transzformátorok párhuzamos üzeme Visszatáplálás lehetséges 400kVA alatt olvadóbiztosítók (primer és szekunder oldalon) 400kVA felett megszakítók primer oldalon A veszélyes olajhőmérsékletet önálló érintkezős hőmérő érzékeli, amely segédrelén keresztül kikapcsolja a transzformátor megszakítóit. 630kVA felett olajszigetelésű transzformátoroknál Buchholz-relé lassú gázképződés: csak kisebb hibára Rövidzárlat: gyors olajáramlás az úszót (lemezt) azonnal átbillenti, 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 17
Egyéb berendezések túláramvédelme Félvezetős egyenirányítók: gr gyors, kis túlfesz-ű olvadóbetétek Akkumulátorok védelmének beállítása: túlterhelés I névl = töltőáram, I zárl = I C10 (egy órás kisütőáram), DC Fázisjavító berendezés (kondenzár-telep) csak zárlatvédelem: gm, am vagy gd (USA:késleltett) betét árama I névl = I kond. x 1,3 ahol Q[kVAr]= 3 x U v x I kond. Táblázat, Tk.338.oldal Lakások dugalj és világítási áramkörök: B 16A, C 10A vagy gg 10A. Nem lakás világítási ák.: max 25A. Elosztók: kiindulás a fogyasztók áramai az egyidejűségi tényezővel fogyasztói csoportok lépcsőzése, szelektivitás kialakítása betáp keresztmetszete és túláramvédelme 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 18
Vezetékek túláramvédelme Vezeték megengedett tartós terhelhetősége (I z ) Védelmi eszköz névleges árama (I n ) Berendezés üzemi árama és az egyezményes kioldási áram (I 2 ) legyen kisebb a vezeték tartós áramának 1,45-szeresénél: I 2 1,45 x I z Túlterhelésvédelem nem szükséges hőfejlesztő berendezésekhez Impulzus jellegű jelző áramkörök A vezetékről több védett fogyasztó egyidejű terhelése esetén sincs túlterhelés. Zárlatvédelem kell. Vezetékek védelmére az olvadóbiztosító a megfelelő. 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 19
3. példa, vezetékek túlterhelés-védelme Adatok: motorvédelem hőkioldója I=200A. Bekötése SZAMKAM 4x185 kábellel kábeltálcán. Hőm.: 30 C. SZAMKAM adatlap: a vezeték tartós árama jelentősen meghaladja a motorvédő beállított túlterhelés áramértékét (200A), tehát megfelelő. (Határeseteknél a MSZ HD 60364-5-52 mellékletei figyelembevételével számításokkal kell ellenőrizni) 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 20
Vezetékek zárlatvédelme Az I z zárlati áram nagyságát gyakorlatilag a táptranszformátor zárlati teljesítménye határozza meg: S z [VA]= 3 x U v x I z x (є/100%) Zárlati áram a feszültségesésből (e%) is kiszámítható: I z = I fázis / (e/100) I z -t értékét csökkenti a trafótól távoli zárlat: a vezeték ellenállása R = ϱ x Ɩ / A Az olvadóbiztosítók javasolt értéke: I n = I zárl / 5 Megszakítóknál a lekapcsolási időt is ellenőrizzük: I 2 zárl x t (k x A) 2 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 21
4. példa, vezetékek zárlatvédelme Adatok: Transzformátor: S=1600kVA, 3F, 6kV/400V, є=6% APU 50/2500 megszakító, SZIII 2500 szakaszoló. 1.leágazás: Alu kábel A=185mm 2, k=76 (PVC, 70 C), l=45m 2.leágazás: Cu kábel A=6mm 2, l=245m, fajl.ellenállás ϱ =0,0175 Transzformátor zárlati árama? 1.leágazás lekapcsolási ideje? 2.leágazás olvadóbiztosító értéke? 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 22
S[kVA]= 3 x U v x I z x (є/100%) I z [ka]= S[kVA]x100[%]/(1,73x400[V]x6[%])= 38,53kA tehát az APU-50 megfelelő zárlatszilárdságú (Iz=50kA) 1.leágazás közel van a trafóhoz, ezért szintén I z =38,5kA, lekapcsolási idő: I 2 zárl x t (k x A) 2 t=( k x A[mm2] I z ) 2 =(76x185/38530) 2 = 0,134 sec 2.leágazás: LN zárlat a fogyasztónál (245m), R= ϱ x Ɩ/A=0,0175x2x245/6=1,429 Ω, Iz=U/R=230/1,429 161 A ajánlott (MSZ 1600) olvadóbetét zárlatvédelemre I n =I z /5=161/5= 32A 2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 23
2018. 06. 28. gyure.peter@moravarosi.hu 24