M M M M N 1 Kisfeszültségû tervezési segédlet A tokozott áramsín-rendszer koordinációja és védelme M M M M M M M M
Tartalom 1. A tokozott áramsín-rendszer... 3 1.1 A kisfeszültségû tokozott áramsín-rendszer tulajdonságai... 3 1.2 Feladatai... 5 - A szint : Energiaátvitel és kis leágazási sûrûségû elosztás... 5 - B szint : Nagy leágazási sûrûségû energiaelosztás... 5 - C szint : Végelosztás... 7 1.3 Az MSZ EN 60439.2 szabvány... 9 1.4 A tokozott áramsín-rendszer védelme... 10 - Túlterhelésvédelem... 10 - Zárlatvédelem megszakítóval... 12 1.5 A tokozott áramsín-rendszer koordinációja... 14 1.6 A tokozott áramsínnel megvalósított elosztórendszer tulajdonságainak összefoglalása... 17 2. A Schneider Electric Rt. tokozott áramsín-rendszere... 20 2.1 A Telemecanique tokozott áramsín-rendszer és a Merlin Gerin gyártmányú megszakítók koordinációja... 20 - A fôelosztószekrénybôl kiinduló energiátviteli és elosztórendszerek védelme... 21 - A tokozott áramsín-rendszer védelme NS400N típusú áramkorlátozó megszakítóval... 21 2.2 A Schneider-rendszer különleges jellemzôi Megnövelt tokozott áramsín-rendszer-koordináció... 23 - Alkalmazás: Megnövelt tokozott áramsín-rendszer-védelem... 24 2.3 Végelosztás... 25 2.4 A Schneider-rendszer elônyei... 26 - A tokozott áramsín-rendszer védelme... 26 - Leágazó egységek... 26 - Végelosztás... 26 2.5 A Schneider-rendszer különleges jellemzôi és elônyei... 27 - Általános koordinációs kiválasztási táblázat... 27 - Normál mûködésû megszakítók Isc<70kA esetén... 27 - A leágazó egység-ajánlat optimalizálása... 27 2.6 A Schneider rendszer különleges jellemzôi és elônyei... 28 - Összefoglaló táblázat... 28 3. Táblázatok... 30 1
2
A tokozott áramsín-rendszer Röviden A tokozott áramsínrendszer három legfontosabb jellemzôje: bôvíthetôség egyszerûség megbízhatóság Az ipari és kereskedelmi épületekben energiaelosztás céljára használt tokozott áramsín-rendszer tervezése és a védelem kiválasztása során, a tervezônek az alábbi három követelményt kell szem elôtt tartania: a létesítmény folyamatos bôvíthetôsége, egyszerûség és megbízhatóság. A tokozott áramsín-rendszer teljes mértékben megfelel ezeknek a követelményeknek. 1.1 A kisfeszültségû tokozott áramsín-rendszer tulajdonságai 1. A létesítmény folyamatos bôvíthetôsége A rugalmasság és az igényekhez való gyors alkalmazkodás kulcskérdéssé váltak az olyan ipari és kereskedelmi tevékenységet végzô gazdasági egységek esetében, amelyeknek gyorsan kell alkalmazkodnuk a piac változásaihoz: v az ügyfelek igényeinek kielégítése és v a kereslet gyors ingadozásaihoz való alkalmazkodás érdekében. Ezek a tulajdonságok a következôkben jutnak kifejezésre: A elôállított árucikkek minôsége vagy az elvégzett szolgáltatások idôtartama... v folyamatosan csökkenô szállítási idô, v minôség: a termékek és a hozzá kapcsolódó szolgáltatások minôségi szintjének meg kell egyeznie a korábbi szinttel, bárhogyan is módosultak a fôbb paraméterek (rövidebb szállítási idô, nagyobb mennyiségben gyártott termék, ). A fenti követelmények biztosítása érdekében a termelési eszközöket folyamatosan fejleszteni kell, mivel egy új gép üzembe helyezésekor a termelési költségek is növekednek és a folyamat egy új géppel egészül ki. A tokozott áramsín-rendszer, nagyfokú rugalmasságának köszönhetôen teljes mértékben megfelel a fenti követelményeknek. 2. Egyszerûség v könnyen tervezhetô: a számítás az energiaelosztás fajtájától és a terhelések elhelyezkedésétôl függetlenül alkalmazható. A készülékválaszték elôre meghatározott és optimalizált. v a körültekintô tervezésnek köszönhetôen egyszerûen szerelhetô. 3. Megbízhatóság A villamos elosztórendszer akkor tekinthetô optimalizáltnak, ha biztosítja a következô feltételeket: v élet- és vagyonvédelem, v folyamatos üzemvitel (a földelési rendszer kiválasztása, a szelektivitási technikák alkalmazása, a létesítmény átalakításakor nem kell kikapcsolni a rendszert ), v megbízhatóság (megbízható kapcsolókészülékek, gyárilag beépített kiegészítô egységek ), v könnyû karbantartás (egyszerû, gyors módosítások). Egy megbízható rendszer gazdaságosan mûködô megoldást biztosít. A tokozott áramsín-rendszer teljes mértékben kielégíti a fenti követelményeket. 3
A tokozott áramsín-rendszer E 36283E Összefoglalva Az elosztórendszer a transzformátor és a végelosztás között három jól elkülöníthetô szintre osztható: v A szint: Energiaátvitel és kis leágazási sûrûségû elosztás v B szint: Nagy leágazási sûrûségû energiaelosztás v C szint: Végelosztás A tokozott áramsínrendszerrel mindhárom elosztási típus megvalósítható, ezenfelül még biztosítja: v gyakori, speciális funkciók kielégítését v a magas szinten való mûködést. T0 energiaátvitel T1 energiaátvitel kis leágazási sûrûséggel Nagy leágazási sûrûségû elosztás Isc 10-40 ka Vezérlôszekrény i 40 A Nagy alapterületû, 5000m 2 -t meghaladó épületekben A következô ábrák a gyakorlatban megtalálható leggyakoribb szabványos létesítési módokat mutatják be. Az 1.sz. mûhely ellátása 1000-5000 A i 400 A 100-250 A M Isc 20-50 ka i 5 to 10 ka Megjegyzés: közvetlenül a gép mellett elhelyezve, vagy a gépbe építve. Isc 30-80 ka A 2.sz. elôcsarnok ellátása Az 1.sz. mezô ellátása Vezérlôszekrény Csatlakozószekrény A 2.sz. mezô ellátása i 40/ 63 A i 10 to 16 ka A 2.sz. mûhely ellátása A 3.sz. elôcsarnok ellátása Icc 10-15 ka Világítás i 25 A (40 A) Gyártási folyamat Mozgatható eszköz Világítás MSB = fôelosztószekrény i 400 A használat i 800 A Isc 20-70 ka M i 160 A 15-25 ka i 400 A 20-70 ka Az 1.sz. elôcsarnok ellátása M Átfogó ipari gyártási folyamat (karbantartás, szervizelés) 4
de distribution Közepes- vagy kisméretû, 5000m 2 -t meg nem haladó épületekben A szint: Energiaátvitel és kis leágazási sûrûségû elosztás (Közepes- és kisméretû épületekben nem fordul elô). 400 A 15 ka 10-15 ka B szint: Nagy leágazási sûrûségû energiaelosztás. 100-250 A áruház raktár i 5 ka < 63 A 10-15 ka C szint: Végelosztás. ID63 s 60 A 25-40 A 10 ka 30 ma PC egyenletes terhelés, irodák Végelosztás M Épületekben történô felhasználás Világítás E 36853E 5
A tokozott áramsín-rendszer Röviden Tokozott áramsín-rendszer kis leágazási sûrûséggel, energiaátvitel és elosztás céljára nagy névleges áramerôsségtartomány 1000-5000A-ig nagy zárlati szilárdság max. 150kA-ig folyamatos üzemvitel rugalmasság Tokozott áramsín-rendszer nagy leágazási sûrûségû elosztás céljára: a leágazási lehetôségek száma nagy a leágazó egység többféleképpen elhelyezhetô biztonságos, egyszerû kezelés Végelosztás: terhelés alatti kikapcsolás helyi leválasztási lehetôség. 1.2 Feladatai A szint: Energiaátvitel és kis leágazási sûrûségû elosztás c Követelmények Ez a szint megfelel a transzformátort a fôelosztó-szekrénnyel összekötô vezetékeknek valamint, a fôelosztó-szekrénybôl kiinduló vezetékeknek. Az ilyen típusú vezetékekkel szemben támasztott követelményeket valamint a vezetékek tulajdonságait az alábbi táblázat foglalja össze: Tulajdonság Bôvíthetôség Egyszerûség Megbízhatóság folyamatos üzemvitel biztonság Követelmény ** *** *** ** Megjegyzés A létesítmény ezen szintjén a módosíthatóság fontos követelmény, bár viszonylag ritka. A villamos energiának rendelkezésre kell állnia a létesítmény minden pontján, ezt már a tervezés folyamán figyelembe kell venni. A létesítés a gyárban kialakított tokozott áramsínre vonatkozó irányelveknek köszönhetôen egyszerûen végrehajtható. Az elosztórendszer teljes egészében a terhelésoldalon helyezkedik el. A karbantartás bekapcsolt állapotban is elvégezhetô. A személyek biztonságát garantálni kell. Karbantartást ritkán kell végezni és ezt képzett személyzet hajtja végre. A nagy megbízhatóság villamos hiba esetén alapvetô követelmény. * : kevésbé fontos követelmény ** : átlagos követelmény *** : fontos követelmény Tokozott áramsín-rendszer kis leágazási sûrûséggel, energiaátvitel és elosztás céljára A T0 jelû tokozott áramsín-rendszer szállítja az energiát a közép/kisfeszültségû transzformátortól közvetlenül a fôelosztó-szekrényhez. A T1 jelû tokozott áramsínrendszer feladata a villamos energia szállítása a fôelosztó-szekrénybôl a nagy leágazási sûrûségû áramsín-rendszerek számára, amelyek mûhelyeket, üzlethelyiségeket, stb. táplálhatnak. A kis leágazási sûrûségû tokozott áramsínrendszer energiaátvitel és elosztás céljára történô felhasználása tehát egyszerûen alkalmazható megoldást biztosít: v energiaátvitel céljára rendelkezésre áll 1000-5000A áramerôsségû tokozott áramsín-rendszer, amelynek zárlati szilárdsága max. 150kA. v B szintû tokozott áramsín-rendszerhez flexibilis elemmel csatlakozhatunk, amely megfelelô rugalmasságot és folyamatos üzemvitelt biztosít. v a tokozott áramsín-rendszer kevés leágazási lehetôséggel kerülhet kiépítésre, abban az esetben, ha a mûhelyeket, üzleteket tápláló síncsatornák száma viszonylag kevés. v a leágazó egységek lehetnek rögzített vagy dugaszolható típusúak. 6
B szint : Nagy leágazási sûrûségû elosztás Követelmények Az elosztási célra használt tokozott áramsín-rendszer alapvetôen kétfajta terheléstípust táplálhat: v mûhelyek és nagyméretû gépek (vezérlôszekrény). Ebben az esetben a névleges és a zárlati áramok értéke is viszonylag nagy lehet (a zárlati áram értéke 20-70kA alkalmazástôl függôen, a névleges áram max. 800A-ig), ld. a 4. oldalon Nagy alapterületû épületek. v kezelôterek és kisebb gépek (elosztószekrény, kisméretû vezérlôszekrény, világítási áramkör). A zárlati áramok és a teljesítményszintek is alacsonyabbak, alkalmazástól függôen a zárlati áramok értéke 10-40kA között van, a névleges áram általában 400A alatt marad. Ezeknek a hálózatoknak a tulajdonságait az alábbi táblázat foglalja össze: Tulajdonság Bôvíthetôség Egyszerûség Megbízhatóság folyamatos üzemvitel biztonság Követelmény *** *** *** *** Megjegyzés A fôbb módosítások egyszerûen elvégezhetôk. A leágazási pontoknál (terhelések) fokozottabb hôfejlôdés tapasztalható, ezért követelmény: nagy leágazási sûrûséggel rendelkezô elosztórendszer kialakítása bôvíthetôség a folyamatos üzem megszakítása nélkül. A tervezésre és a szerelésre is vonatkozik. Lehetôvé kell tenni a leágazó egységek áthelyezését a tokozott áramsín-rendszer bármely leágazási pontjára, a zárlati szilárdság értékétôl függetlenül. A módosításokat kikapcsolás nélkül el kell tudni végezni. A leágazó egységek leválasztása és csatlakoztatása bekapcsolt állapotban is végrehajtható legyen. A bekapcsolt állapotban történô módosításokat 100% biztonsággal el kell tudni végezni: közvetlen érintés elleni védelem polarizáció a leágazó egységek helyes szerelése érdekében a megszakítóval szerelt leágazó egység zárlati szilárdságának meg kell egyezni az elosztórendszer adott pontján kialakuló zárlati szilárdság értékével. * : kevésbé fontos követelmény ** : átlagos követelmény *** : fontos követelmény Tokozott áramsín-rendszer nagy leágazási sûrûségû elosztás céljára A tokozott áramsín-rendszer megfelel a felhasználó igényeinek, ha: v nagyszámú leágazási hellyel rendelkezik. v a leágazó egységek csatlakoztatása feszültség alatt is 100% biztonsággal elvégezhetô. v a leágazó egységek a tokozott áramsín-rendszer tetszôleges leágazási pontjára áthelyezhetôk. v a leágazó egység szét- és összeszerelése könnyen és biztonságosan elvégezhetô. v a védelmi készülék a terheléshez közel kerül, ezzel biztosítva a könnyû kezelhetôséget. A tokozott áramsín-rendszer megfelel az MSZ EN 60439.2 szabványnak (ld. a 9.oldalt), ezáltal megfelelô megbízhatóságot és minôséget biztosít, bármilyen változtatás történjen is a létesítményben. 7
C szint : Végelosztás Követelmények A végelosztó hálózat közvetlenül a fogyasztókat táplálja. A végelosztó hálózatnak az alábbi követelményeket kell kielégítenie: Tulajdonság Bôvíthetôség Egyszerûség Megbízhatóság folyamatos üzemvitel Követelmény *** ** *** Megjegyzés A tokozott áramsín-rendszer leágazó egységeinek standard készülékeknek kell lenniük. A védelmi készülékeknek széles beállítási tartománnyal kell rendelkezniük. Nagyon fontos, hogy a terhelésoldali készülékek koordinációja teljes legyen a hálózatoldali védelmi készülékekkel. biztonság *** Az élet- és vagyonvédelemre vonatkozó követelményeknek is teljesülniük kell. * : kevésbé fontos követelmény ** : átlagos követelmény *** : fontos követelmény Végelosztás A végelosztó rendszernek számos fontos jellemzôvel kell rendelkeznie, ezek közül rendkívül fontos a folyamatos üzemvitel és a biztonság. A vészkikapcsolás miatt fontos követelmény a terhelés alatti kikapcsolás és a leválasztóképesség, olyan követelmények, amelyekkel az elosztórendszer fôkapcsolójának rendelkeznie kell. Ezen felül, a védelmi és vezérlôkészülékeknek a kezelhetôség miatt a kezelô számára könnyen hozzáférhetôeknek kell lenniük. tokozott áramsínrendszer tokozott áramsínrendszer A leágazóegység megszakítója A leágazóegység megszakítója Csatlakozókábel Csatlakozókábel Vezérlôszekrény Végelosztószekrény Szakaszolókapcsoló Szakaszolókapcsoló E 36282E Ipari vezérlôáramkör megszakítója E 39731E Áramköri megszakító 8
A tokozott áramsín-rendszer Röviden MSZ EN 60439.1: Kisfeszültségû kapcsolóberendezések MSZ EN 60439.2: A tokozott áramsínrendszerek (síncsatornák) egyedi követelményei Általános jellemzôk Alkalmazási terület: Tokozott áramsín-rendszerek világítás és villamos elosztás céljára. Gyártási minôség: A készülék mûszaki jellemzôit a gyártó garantálja. A termék minôségét és megbízhatóságát a gyárban elvégzett tesztsorozat tanusítja. 1.3 Az MSZ EN 60439.2 szabvány A szabvány a kisfeszültségû kapcsolóberendezésekre vonatkozik. A tokozott áramsín-rendszernek meg kell felelnie a szabvány 1. és 2. fejezetében elôírtaknak. Meghatározások Tokozott áramsín-rendszer: Gyûjtôsíneket tartalmazó vezetôrendszer formájában kialakított, tipizált berendezés, amelyben a sínek egymástól megfelelô távolságra szigetelôanyag alátámasztással vannak csatornában vagy hasonló burkolatban elhelyezve. A berendezés a következô egységekbôl állhat: - burkolt síncsatornás egységek leágazási lehetôségekkel vagy azok nélkül, - fáziscserélô, táguló, hajlékony, betápláló, illetve illesztôegységek, - leágazó (csatlakozó) egységek. A berendezések villamos jellemzôi A gyártónak meg kell határoznia a különbözô fázisok következô közepes értékeit: R: a tokozott áramsín-rendszer közepes ohmos ellenállását méterenként és fázisonként X: a tokozott áramsín-rendszer közepes induktív ellenállását méterenként és fázisonként a névleges frekvencia mellett Zf: a védôáramkört (PE) és a legnagyobb impedanciát adó fázist magában foglaló hurok méterenkénti impedanciája A közvetett érintés elleni védelem automatikus mûködésû kikapcsoló készülékkel történô megvalósításához túláramvédelmi készüléket kell alkalmazni. Kialakítás és szerkezet A tokozott áramsín-rendszereket tipizált kisfeszültségû kapcsoló- és vezérlôberendezésekként (TTA) kell tervezni. A gyártói tájékoztatás szerint a tokozott ármasínrendszernek a mechanikai igénybevételeket is el kell viselniük. Ha a tokozott áramsín-rendszer leágazó egységekkel felszerelhetô, a kialakításának biztonsági okokból olyannak kell lennie, hogy a helytelen csatlakoztatást megakadályozza. Háromfázisú tokozott áramsín-rendszer esetén a fázissorrendnek a csatorna teljes hosszában meg kell egyeznie. A hômérsékleti határértékeket a csatlakozókapcsokra és a leágazó egységekre meg kell adni. Vizsgálati elôírások A típusvizsgálatok egy adott típusú tokozott áramsín-rendszernél az e szabványban megadott követelmények teljesítésének ellenôrzésére szolgálnak. A típusvizsgálatokat az ilyen tokozott áramsín-rendszer egy mintadarabján vagy a tokozott áramsín-rendszer egy ilyen részén kell elvégezni. A típusvizsgálatok a következôket foglalják magukban: - a melegedési határok ellenôrzését, a dielektromos tulajdonságok ellenôrzését, a zárlati szilárdság ellenôrzését, a védôáramkör folytonosságának ellenôrzését, a légközök és a kúszóáramutak ellenôrzését, a mechanikai mûködés ellenôrzését, a védettségi fokozat ellenôrzését, az ohmos és az induktív ellenállás ellenôrzését, a szerkezeti szilárdság ellenôrzését. A szabvány meghatározza a vizsgálatok elvégzésének körülményeit illetve feltételeit és amennyiben szükséges, a vizsgálat eredményét is. 9
Mivel az olvadóbiztosító jelleggörbéje 20%-kal nagyobb túlterhelési áramot enged meg mint a megszakító, ezért a tokozott áramsín-rendszer olvadóbiztosítóval történô védelme során a tokoztt áramsín-rendszert 10%-kal túl kell méretezni. t(s) Összefoglalva 1,25-1,6 In 1.4 A tokozott áramsín-rendszer védelme A védelem kialakítását minden esetben a vonatkozó létesítési szabványok figyelembevételével kell megvalósítani. Túlterhelésvédelem A tokozott áramsín-rendszer fogyasztókat táplál: a terhelôáram értéke Ir. A tokozott áramsín-rendszer és a túlterhelésvédelmi készülék kiválasztásához az alábbi mûszaki paraméterek szükségesek: a névleges áram Ib = k1 x IT (k1=a leágazási helyek koncentráltságával összefüggô módosító tényezô) a tokozott áramsín-rendszer névleges árama Inc>Ib a termikus szempontból megengedhetô maximális áramerôsség IZ=f1 x Inc (f1=a hômérséklettôl függô tényezô) a védelmi készülék típusától függô k2 módosító tényezô: - olvadóbiztosító k2 = 1.1 - megszakító k2 = 1 E 39595E Olvadóbiztosító t(s) 1000 In Iz = 1,1 In 1,45 Iz Iz = Inc ha fz =1 1,05-1,3 In I A további bôvíthetôség céljából a tokozott áramsín-rendszert általában a névleges áram értékére (Inc) biztosítják, vagy a termikus szempontból megengedhetô maximális áramerôsség (IZ) értékére, ha az f1 hômérséklettôl függô tényezô adott. A tokozott áramsín-rendszer túlterhelésvédelmének számításakor figyelembe kell venni a különbözô védelmi készüléktípusok sajátosságait és a védelmi készülékek túlterhelési viszonyokra megengedett maximális áramerôsségét. a termikus határértékek kiszámítása v ha a túlterhelésvédelmi készülék olvadóbiztosító, akkor a túlterhelésvédelem akkor szólal meg, ha a hálózatban folyó áramerôsség értéke eléri az olvadóbiztosító névleges áramának 1.25-1.6-szeresét v ha a túlterhelésvédelmi készülék megszakító, akkor a túlterhelésvédelem akkor szólal meg, ha a hálózatban folyó áramerôsség értéke eléri a megszakító beállított áramának 1.05-1.3-szorosát (1.2-szeresét elektronikus védelemmel ellátott megszakító esetén). Maximális megszakítási áram v ennek értékét a létesítési szabvány (MSZ 2364) határozza meg, nem lehet nagyobb mint a tokozott áramsín-rendszer megengedett áramerôsségének 1.45- szerese. E 39594E Megszakító In Iz = In 1,45 Iz I Példa: 400A névleges áramerôsségû tokozott áramsín-rendszer kiválasztására, a környezeti hômérséklet t=35 C: v Olvadóbiztosítós védelem esetén: lnc = lb x f1 x k2 = 400 x 1 x 1.1 = 440 A A kiválasztott tokozott áramsín-rendszer KSA50 típusú (Inc = 500A). v Megszakítós védelem esetén: lnc = lb x f1 x k2 = 400 x 1 x 1 = 440 A A kiválasztott tokozott áramsín-rendszer KSA40 típusú (Inc = 400A). 10
Röviden Ha az üzemi áramok különböznek a névleges üzemi viszonyoktól, a megszakítók optimálisabb védelmet nyújtanak a tokozott áramsín-rendszer védelmére vonatkozóan (pl. viszonylag nagy környezeti hômérsékleten, 45-50 C-on történô üzem) mint az olvadóbiztosítók) Elektronikus védelmi egységgel felszerelt megszakító beállítása: a túlterhelésvédelmi kioldóáram értéke ( Ir ) 0.4-1 x In között beállítható a zárlatvédelmi kioldóáram értéke 2-10 x Ir között beállítható megnövelt rugalmasság és bôvíthetôség. A hôkioldó finombeállítása v az olvadóbiztosítók névleges áramukkal adottak. Amenyiben a védett készülék cseréje folyamán a hálózatban folyó névleges áram megváltozik, az olvadóbiztosítót ki kell cserélni. A különbség két olvadóbiztosító névleges árama között közelítôleg 25%. A szabványos névleges áramértékeket a Renard számsorozat jellemzô értékeibôl számítják, például: 40-50 - 63-80 - 100-125 - 160-200 - stb. v a megszakítók a következô finombeállítási lehetôséget biztosítják: - 5% a hagyományos termikus - mágneses kioldóval feszerelt megszakító esetében, - 3% az elektronikus kioldóval felszerelt megszakító esetében. Például: egy 100A névleges áramerôsségû megszakító esetében a védelmi egységgel Ir=100A, 95A, 90A, 85A, 80A névleges áramértékek állíthatók be. Például: egy 100A névleges áramú megszakító 90A névleges áramra beállított védelmi egységgel, egy KSA10 típusú tokozott áramsín-rendszer védelmére alkalmas (Inc=100A), amely 50 C környezeti hômérsékletig használható (ld. a maximális megengedett hômérséklet az üzemi hômérséklet függvényében táblázatot). Elektronikus kioldóegységgel felszerelt megszakító bôvített beállítási lehetôséggel Az elektronikus védelemmel felszerelt megszakítók védelmi beállításai: v a túlterhelésvédelem kioldóárama Ir=(0.4-1) x In között beállítható v a zárlatvédelem kioldóárama (2-10) x Ir között beállítható Például: egy 250A- es megszakító (STR22SE védelemmel felszerelt NS250N megszakító) beállítható: v a túlterhelésvédelem 100-250A között v a zárlatvédelem 200-2500A között.7 Io.8.9 1.88 Ir.9.93.95 4 Im 5 6 7.63.5 x In.85.8 1 x Io.98 3 8 2 10 x Ir E 39749E Példa a beállítási lehetôségekre Ez a megoldás nagyfokú rugalmasságot biztosít különös tekintettel az alábbiakra: a módosításokra (rugalmasság), a fejlesztésre (bôvíthetôség): a védelmi készülékek könnyen illeszthetôk a létesítmény által igényelt védelmi követelményekhez és az alkalmazott földelési rendszerhez (élet- és vagyonvédelem), karbantartás: az ilyen készülékek alkalmazása nagymértékben csökkenti a cserekészülékek raktármennyiségét. 11
Röviden A zárlatvédelem megvalósítása megszakítóval A tokozott áramsínrendszer névleges áramát az alábbi három mûszaki jellemzô határozza meg: a maximális csúcsáram értéke (Ics) a maximális rövid idejû termikus határáram (Icw) a termikus zárlati szilárdság (I 2 t). A tokozott áramsín-rendszer mûszaki jellemzôi A tokozott áramsín-rendszer névleges áramát az alábbi három mûszaki jellemzô határozza meg: a maximális csúcsáram (Ics): Ez az érték kifejezi a tokozott áramsín-rendszer határértékét a fellépô pillanatnyi dinamikus árammal szemben. A csúcsáram értéke gyakran a legnagyobb korlátot jelentô jellemzô érték a védelmi készülékre vonatkozóan. a maximális rövididejû határáram (Icw) Ez az érték kifejezi a vezetôk megadott idôtartamra megengedett hômérsékletemelkedésének mértékét (0.1-1s). a termikus igénybevétel I 2 t értéke: Ez az érték megadja a tokozott áramsín-rendszer pillanatnyi termikus igénybevételre vonatkozó határértékét. Általában, ha a zárlati áram az elsô két feltételnek megfelelô határértékeken belül van, ez a határérték automatikusan teljesül. A tokozott áramsín-rendszer védelmének tervezésekor a betáplálóegységnél megadott független zárlati áram értékét kell figyelembe venni. A' E 36854E A megszakító az Isc értéke az A pontban tokozott áramsín-rendszer Tokozott áramsín-rendszer közvetlen védelemmel A megszakító mûszaki jellemzôi A megszakítónak meg kell felelnie a vonatkozó termékszabványokban leírt követelményeknek (MSZ EN 60947-2, ) és a létesítési szabványoknak (IEC 364 vagy az ennek megfelelô nemzeti szabványoknak). Ennek megfelelôen a megszakító határ megszakítóképessége (Icu) nagyobb kell legyen, mint a megszakító beépítési helyén a maximális zárlati áram (Isc) értéke: v az MSZ 2364 létesítési szabvány és a beépítési szabványok a megszakító megszakítóképességét a következôképpen határozzák meg: v a megszakítóképesség egyenlô a határ-megszakítóképességgel, ha a megszakító egy hálózatoldali készülékkel nem koordinált. v a megszakítóképesség egyenlô a kaszkádolással megnövelt megszakítóképességgel, ha a készülék hálózatoldali megszakítóval koordinált. Alkalmazások Két alapvetôen különbözô eset fordulhat elô: megszakító v a tokozott áramsín-rendszer közvetlen saját védelmi készülékkel védett a megszakító határ-megszakítóképessége (Icu) > a független zárlati áram (Isc) értéke az A pontban E 36855E B kábel tokozott áramsín-rendszer Kábeles betáplálású tokozott áramsín-rendszer védelme a tokozott áramsín maximális csúcsárama (Icsúcs) > aszimmetrikus független vagy korlátozott zárlati áram értéke az A pontban a tokozott áramsín rövididejû termikus határárama (Icw) > a tokozott áramsínen átfolyó áram okozta termikus igénybevétel v kábellel táplált tokozott áramsín-rendszer védelme a megszakító határmegszakítóképessége (Icu) > a független zárlati áram (Isc) értéke az A pontban a tokozott áramsín maximális csúcsárama (Icsúcs) > aszimmetrikus független vagy korlátozott zárlati áram értéke a B pontban a tokozott áramsín rövididejû termikus határárama (Icw) > a tokozott áramsínen átfolyó áram okozta termikus igénybevétel 12
A megszakító és a tokozott áramsín-rendszer koordinációja A koordináció a tokozott áramsín-rendszer védelmére használt megszakító típusától függ. I1 aszimmetrikus E 38884E A tokozott áramsínrendszer csúcsárama (Icsúcs) T A tokozott áramsínrendszer termikus határárama Icw (u T) T = 1s Isc t Nem áramkorlátozó vagy késleltetetett mûködésû megszakító A nem áramkorlátozó (pillanatkioldású vagy idôkésleltetett) megszakítók és az idôkésleltetett áramkorlátozó megszakítók általában nagyteljesítményû légmegszakítók (>800). A tokozott áramsín-rendszernek képesnek kell lennie elviselnie a zárlati áram csúcsértékét (dinamikus zárlati áram) és a termikus zárlati áramot tetszôleges idôkésleltetés esetén: v a tokozott áramsín-rendszer megengedett csúcsáramának értéke (Icsúcs) nagyobb kell legyen, mint az A pontban fellépô dinamikus zárlati áram csúcsértéke (Isc). A dinamikus zárlati áram csúcsértéke a szimmetrikus zárlati áram értékébôl (Isc), az aszimmetriatényezôvel való szorzásssal (k) számítható. A számítás során a tranziens állapotban kialakuló aszimmetrikus zárlati áram elsô csúcsértékét vesszük figyelembe. Szabványosított táblázat a aszimmetrikus zárlati áram számításához Az elsô áramcsúcs értéke, mint az Isc effektív értékének függvénye Icsúcs(kA) 250 E 38885E 200 150 105 ka 100 50 0 4,5 6 10 20 A rövid idejû zárlati áram átmeneti és állandósult állapota rms Isc 50 100 Isc : független szimmetrikus zárlati áram aszimmetria tényezô ka (effektív érték) k 4,5 I 6 1,5 6 < I 10 1,7 10 < I 20 2,0 20 < I 50 2,1 50 < I 2,2 Például: 50kA effektív értékû független szimmetrikus áram esetén a zárlati áram elsô csúcsértéke eléri a 105kA-t (50kA x 2.1) ld. az ábrát. v a tokozott áramsín-rendszer rövid kioldási idejû zárlati áramának értéknek (Icw) nagyobbnak kell lennie a hálózatban a beállított késleltetési ideig folyó zárlati áram (Isc) értékénél (T: teljes megszakítási idô, amely az idôkésleltetést is tartalmazza). Például: a KTA16 típusú tokozott áramsínre megadott Icw értéke 60kA, T=1s-ig, így a termikus igénybevétel I 2 t értéke: 3.6 x 109 A 2 s. Amennyiben a fenti összefüggések nem teljesülnek, nagyobb névleges áramerôsségû tokozott áramsín-rendszert kell választani. 13
Áramkorlátozó megszakító Ez a tulajdonság olyan tokozott áramsín-rendszerekre vonatkozik, amelyeknek a védelmét öntöttházas megszakító látja el (< 1250A). Ebben az esetben biztosított az, hogy a tokozott áramsín-rendszer elviseli a védelmi készülék által korlátozott zárlati áram csúcsértékét és a termikus igénybevételt is. v a megszakító által korlátozott áram csúcsértéke < a tokozott áramsín-rendszerre megengedett csúcsáram értéke. v a megszakító által korlátozott termikus igénybevétel < a tokozott áramsínrendszerre megengedett termikus igénybevétel értéke. A tokozott áramsín-rendszer csúcsáramának ellenôrzése I cs cs (ka) Nem korl tozott cs cs ram A tokozott rams nrendszerre megengedett maxim lis ram A Tokozott rams n- rendszerben foly korl tozott cs cs ram rt ke E 38881E I sc I cs cs I L ramkorl toz si jellegg rbe F ggetlen z rlati ram Icc A tokozott áramsín-rendszer termikus igénybevételének ellenôrzése A tokozott áramsínrendszer megengedett termikus igénybevétele A 2 s A tokozott áramsínrendszer korlátozott termikus igénybevétele I 2 t jelleggörbe E 38882E Független zárlati áram Icc Ha valamelyik feltétel nem teljesül, a tokozott áramsín-rendszert túl kell méretezni. 14
A' A A tokozott áramsín-rendszer védelmének összefoglaló táblázata A hálózat mûszaki jellemzôi Isc A megszakító jellemzôi / Zárlati határértékek Icu Isc az A pontban A tokozott áramsín-rendszer jellemzôi / Zárlati határértékek (1) Icsúcs Icw adott ideig (3) I 2 t a tokozott áramsínre megengedett rövid- megadott maximális érték idejû termikus termikus határáram határárampillanatmûködés esetén ka ka rms x f(t) ka 2 s Idôkésleltetett nem lcsúcs Isc x k (2) Icw Icc áramkorlátozó megszakító Áramkorlátozó megszakító lcsúcs I L a megszakító I 2 t áramsín = I 2 t a által korlátozott zárlati megszakító által áramkorlátozott érték olyan mûszaki jellemzôk, amelyek nem alkalmazhatók, vagy elôreláthatólag teljesülnek (1) a hálózat Isc értéke megegyezik a tokozott áramsín-rendszer csatlakozási pontjában számolt zárlati áram értékével ( A pont) asszimetria tényezô (ld. 13.oldal) (2) T : teljes megszakítási idô, amely az idôkésleltetést is tartalmazza megszakító megszakító az Isc értéke az A pontban kábel E 36854E tokozott áramsín-rendszer E 36855E B tokozott áramsín-rendszer a tokozott áramsín védelme a zárlati áramok szempontjából lehet teljes vagy részleges: v teljes védelem: a tokozott áramsín védelme biztosított a megszakító határmegszakítóképességéig v részleges védelem: a tokozott áramsín-rendszer védelme biztosított a nagy zárlati áramok tartományában is (pl. 55kA), de ez az áram kisebb mint a megszakító határmegszakítóképessége (pl. Icu = 70kA). I cs cs (A) teljes v delem I cs cs (A) teljes v delem 1. s ncsatorna 1. s ncsatorna r szleges v delem r szleges v delem 2. s ncsatorna 2. s ncsatorna E 39592E I (12 ka) a 2. s ncsatorna v delmi hat ra Icu (25 ka) a megszak t jellegg rb je Isc E 39593E az ramkorl toz megszak t jellegg rb je I (25 ka) a 2. s ncsatorna v delmi hat ra Icu Isc (150 ka) Nem áramkorlátozó megszakító Áramkorlátozó megszakító 15
A szint B szint C szint Energiaátvitel és Nagy leágazási Végelosztás kis leágazási sûrûségû Követelmény Lényeges funkció sûrûségû energiaelosztás elosztás Bôvíthetôség számos leágazási lehetôség v c Egyszerûség egyszerû kialakítás és beépítés c c v egyszerû helyszíni módosíthatóság v c v Folyamatos a védelmi készülékek szelektivitása c c c üzemvitel módosíthatóság bekapcsolt állapotban v c a védelmi készülék egyszerûen nyugtázható v v c Biztonság a hibaparaméterek ellenôrzése (1) c c c lekapcsolás és leválasztás terhelés alatt c c c Összefoglalva A védelmi készülékek koordinációja: A rendszer teljesítményét a megszakítók és a tokozott áramsín-rendszer szabványosítása biztosítja. A tokozott ármasínrendszerrel megvalósított elosztórendszer tulajdonságai a részegységek specialis mûszaki jellemzôitôl függenek. Ez a tulajdonság a rendszerszemléletû tervezésnek köszönhetôen, megfelelô védelmi koordináció biztosításával optimálissá tehetô. A tokozott áramsín-rendszer koordinációja A folyamatos üzemvitel és a szelektivitás Az elôzô fejezetek a tokozott áramsín-rendszer túlterhelésvédelmével és zárlatvédelmével foglakoztak. Egy villamos elosztórendszer minden esetben különbözô szinten elhelyezkedô elosztórendszerek összességébôl áll. A folyamatos üzemvitelt a védelmi készülékek megfelelô koordinációjával biztosíthatjuk. Ez a koordináció a szelektivitási technikákon alapul. A védelmi készülékek szelektivitása azt jelenti, hogy a védelem koordinált automatikus mûködésû védelmi készülékekbôl áll és a hálózat bármely pontján bekövetkezô hiba a hozzá legközelebbi hálózatoldali megszakítóval és csak egyedül ezzel a megszakítóval, leválasztásra kerül. A villamos elosztórendszernek ezt a tulajdonságát a védelmi megszakítók és a tokozott áramsín-rendszer szabványosított kialakítása biztosítja. 1.6 A tokozott áramsínnel megvalósított villamos eloszórendszer mûszaki jellemzôi A kereskedelmi és ipari létesítményekben, tokozott áramsínnel megvalósított villamos elosztórendszerekkel szemben támasztott követelményeket az alábbi táblázat tartalmazza. c nagyon lényeges, fontos tulajdonság v normál tulajdonság (1) A rendszer átfogó ellenôrzését jelenti - a megszakítók védelmi koordinációja - a tokozott áramsín-rendszer jellemzô tulajdonsága - az élet- és vagyonvédelem biztosítása - a vonatkozó szabványoknak való megfelelôség, stb... 16
A Schneider Electric tokozott áramsín-rendszere A tokozott áramsín-rendszerrel megvalósított elosztórendszer teljes mértékben kielégíti a bôvíthetôségre, az egyszerûségre, a folyamatos üzemvitelre és a biztonságra vonatkozó követelményeket. A Schneider Electric egy teljes rendszert ajánl a fenti követelmények biztosítása érdekében. Az ajánlott megoldások a Telemecanique tokozott áramsín-rendszerén alapulnak, amelyeket Merlin Gerin megszakítók védenek, biztosítják : c az egyszerû kiválasztást c a mûszaki megoldások egyöntetûségét c a részegységek észszerû felhasználását c a rendszer koordinációjára vonatkozó gyártói garanciát A következô oldalakon található két vázlat példa a Schneider Electric megszakítókkal védett tokozott áramsín-rendszerére. 17
N.4.2.1 push to trip push to trip push to tria push to trip push to trip push to trip push to trip push to trip N.4.2.1.4.2.1 A Schneider Electric tokozott áramsín-rendszere Nagy alapterületû, 5000m 2 -t meghaladó épületekben KT20 400A 45kA 1600A 55kA 400A 40kA 160A 30kA 25A 15 ka E 40139E 10kA 35kA M A szint M KSA40 KT20 KSA16 B szint KBB C szint 18 Példa ipari létesítményben történô alkalmazásra. E 39733E
OFF T Mg multi 9 DPN C40 230Va 4500 20750 3 N 2 N 1 push to trip push to trip OFF T Közepes- vagy kisméretû, 5000m 2 -t meg nem haladó épületekben 400A 15kA 160A 10kA 63A 8kA 25A 5kA E 40140E KSA16 B szint KNA63 KBA C szint Példa bevásárlóközpontban történô alkalmazásra. E 38790E 19
Összefoglalva 2.1 A Telemecanique tokozott áramsínrendszer és a Merlin Gerin megszakítók koordinációja A kiválasztás megkönnyítése érdekében valamennyi Merlin Gerin megszakító és Telemcanique tokozott áramsín-rendszer kombináció közvetlenül táblázatos formában adott (ld. a 30. oldaltól kezdôdôen). Az alábbi megközelítési mód elôzetes vizsgálatokon alapul, a Merlin Gerin és a Telemecanique készülékekre vonatkozik, így növeli a Schneider rendszer hatékonyságát. A fôelosztó-szekrénybôl kiinduló energiaátviteli vagy elosztási célra felhasznált tokozott áramsínrendszer védelme E 36856E A Isc = 55 ka Fôelosztószekrény A szemközti ábrán egy T1 energiaátviteli és egy KTA16 elosztási célra használt tokozott áramsín látható (1600A), amelyek védelmét M16 típusú Masterpact megszakító látja el, a zárlatvédelmi kioldó idôkésleltetése T=0.5s-ra van beállítva. c az A pontban a KTA16 síncsatorna betáplálási pontjánál Isc=55kA értékû. Az alábbi feltételeket kell ellenôrizni (a 15.oldalon leírtaknak megfelelôen): c a Masterpact Isc értéke (65kA) > mint az Isc értéke (55kA) a létesítmény A pontjában c a tokozott áramsínre vonatkozóan v a rövid idejû termikus határáram Icw (66kA) 1s-ra megadott értéke nagyobb legyen mint a ténylegesen fellépô zárlati áram Isc (55kA) értéke T=0.5s idôkésleltetésre v a tokozott áramsín-rendszerre megadott maximális csúcsáram értéke (Icsúcs=130kA) nagyobb legyen, mint a ténylegesen fellépô zárlati áram csúcsértéke the maximum asymmetrical peak current. Az alábbi táblázat tartalmazza a megszakító és a tokozott áramsín-rendszer mûszaki jellemzôit és a hálózati határértékeket. A E 39591E Isc = 55 ka fôelosztószekrény Tokozott áramsín energiaátviteli célra Tokozott áramsín villamos elosztás céljára A hálózat jellemzôi az A pontban Isc=55kA az A pontban A megszakító jellemzôi / Zárlati határértékek Icu=5kA = 55kA az A pontban Icu = 65kA 55 ka A tokozott áramsín-rendszer jellemzôi / Zárlati határértékek lcsúcs = 130 ka Icw = 66kA 1s-ig I 2 s a tokozott áramsínre megengedett rövididejû termikus határáram megadott maximális termikus határáram pillanatmûködés esetén érték ka ka rms x f(1s) ka 2 s Nem áramkorlátozó 130 ka 55 ka x 2,2 66 ka 55 ka megszakító 1s-ig Elôreláthatólag teljesülô mûszaki jellemzôk 20
A tokozott ármsín-rendszer védelme NS400N típusú áramkorlátozó megszakítóval Áramkorlátozó képesség NS400N A Compact NS sorozat megszakítói nagy korlátozóképességgel rendelkezô áramkorlátozó megszakítók. Egy megszakító áramkorlátozó képessége azt fejezi ki, hogy zárlat esetén a megszakító a független zárlati áram (Isc) értékénél kisebb, korlátozott áramot (IL) enged kifejlôdni a zárlati áramkörben. Ennek következtében a létesítmény elektrodinamikus és termikus igénybevétele csökken, így a védelmi készülékek tekintetében is megtakarítás érhetô el. A független zárlati áram értéke az A pontban A független zárlati áram értéke az B pontban KSA40 E 36857E A tokozott ármsínrendszer védelme NS400N típusú áramkorlátozó megszakítóval Az áramkorlátozás alkalmazása tokozott áramsín-rendszer esetében Az áramkorlátozásnak köszönhetôen a tokozott áramsín-rendszer védelmi szintje rendkívül magas. A napjainkban rendelkezésre álló megszakítók alkalmazásával (Compact NS típus), 10%-os korlátozás (I L / aszimmetrikus Isc) esetén a hálózatban folyó zárlati áram értékét a független zárlati áram értékének közel 1%- ra lehet csökkenteni. Az ábrán egy KSA40 típusú tokozott áramsín-rendszer látható, amelynek védelmét egy Compact NS400N típusú áramkorlátozó megszakító biztosítja. Az ábrán : a független zárlati áram (Isc) értéke az A pontban 45kA Az áramkorlátozási jelleggörbébôl a következô olvasható le: a B pontban a korlátozott zárlat áram értéke csak 26kA (a korlátozás nélküli közel 48kA helyett) a termikus igénybevétel I 2 t értéke a tokozott áramsín-rendszer határértékénél jóval kisebb. ka csúcs 48 kâ 26 kâ E 38936E Isc 40 ka A Compact NS áramkorlátozási jelleggörbéje A 2 s 354 x 10 6 1,6 x 10 6 E 38937E Isc 40 ka A Compact NS I 2 t jelleggörbéje (energiakorlátozás) 21
Az alábbi táblázat tartalmazza a megszakító és a tokozott áramsín mûszaki jellemzôit és a hálózati határértékeket. A hálózat mûszaki jellemzôi Isc = 45 ka az A pontban Isc = a B pontban A megszakító jellemzôi / Zárlati határértékek Icu = 45 ka 45 ka az A pontban A tokozott áramsín-rendszer jellemzôi / Zárlati határértékek (a B pontban) lcsúcs = 48 kâ Icw adott ideig «I 2 t» = 354 x 10 6 A 2 s a tokozott áramsínre megengedett rövididejû termikus határáram megadott maximális termikus határáram pillanatmûködés esetén érték kâ ka rms ka 2 s áramkorlátozó megszakító 48 kâ I L = 28 kâ 354 x 10 6 1,6 x 10 6 A 2 s nem használt mûszaki jellemzôk A táblázatból kitûnik, hogy a Compact NS megszakító áramkorlátozó tulajdonsága alapvetôen fontos a tokozott áramsín-rendszer igénybevételeinek, de különösen a termikus igénybevétel csökkentéséhez. A csúcsáram ilyen rendkívüli mértékû korlátozása azt jelenti, hogy a tokozott áramsín-rendszer kiválasztásánál a termikus igénybevételt, mint kiválasztási szempontot nem kell figyelembe venni (a korlátozott I 2 t << a tokozott áramsínrendszer megengedett I 2 t értéke) Az alábbi áramkorlátozási jelleggörbék közvetlenül megadják a koordinációra vonatkozó mûszaki jellemzôket. 10 6 x A 2 s KSA63 (630 A) 1100 E 38938E 67,5 49,2 13,6 Icsúcs kâ 28 22 KSA63 KSA40 KSA16 KSA10 KSA25 N H 25 70100 150 NS630 NS400 NS250 NS160 NS100 L Isc E 38939E 354 100 20,2 6,8 1 0,55 KSA40 (400 A) KSA25 (250 A) KSA16 (160 A) KSA10 (100 A) N N N H H H L L NS630 NS400 NS250 NS160 L NS100 Isc A Compact NS áramkorlátozási jelleggörbéi és a Canalis tokozott áramsín-rendszer megengedett csúcsáramértékei. A korlátozott I 2 t és a Canalis tokozott áramsín-rendszer megengedett I 2 t értékei A jelleggörbékbôl látszik, hogy a tokozott áramsín-rendszer védelme a hálózatban folyó maximális zárlati áram esetén is teljesül. 22
Röviden 2.2 A Schneider rendszer rendkívüli tulajdonsága: megnövelt tokozott áramsínrendszer védelem A megnövelt védelemnek több elônye van: a Schneider rendszer rendkívüli tulajdonsága standard megszakítóképességû megszakító beépítésének lehetôsége (a tokozott áramsínrendszer bármely leágazási helyére), ha a tokozott áramsínrendszer védelmi készüléke Compact NS megszakító. teljes szelektivitás biztosítása az egész létesítményben. D1 A hálózatoldalon (D1) és a terhelésoldalon (D2) elhelyezett Compact NS megszakítók koordinációja megnöveli a tokozott áramsín-rendszerre megadott termikus határáram (Isc) értékét. A növekedés mértéke a Merlin Gerin megszakítók áramkorlátozási tulajdonságától és a megszakítási technikájától függ. Emlékeztetô: két védelmi készülék koordinációja Egy hálózatban két egymás fölé sorosan beépített megszakító zárlat bekövetkezésekor egymáshoz képest megfelelô viselkedését nevezzük koordinációnak (ld. az ábrát). A koordináció kifejezés két fogalmat jelöl: szelektivitás: csak közvetlenül a hibahelyhez legközelebb elhelyezett megszakító mûködik és az választja le a hibás hálózatrészt kaszkádolás: a hálózatoldali készülék áramkorlátozó képessége rásegít a terhelésoldali készülékre a hibás hálózatrész lekapcsolása folyamán. Ennek megfelelôen a kialakuló zárlati áramtól függôen, a D1 és D2 megszakító: szelektív : csak a D2 megszakító kapcsolja le a hibás hálózatrészt áramkorlátozó: a D1 megszakító rásegít a D2 megszakító mûködésére, így a D2 a független zárlati áramnál kisebb zárlati áramot szakít meg. E 38883E koordináció D2 Ha a hálózatoldali megszakító (D1) Compact NS típusú és a terhelésoldali megszakító szintén Compact NS típus, a két megszakító egyidejûleg megnöveli: a kaszkádolási technikával a D2 megszakító megszakítóképességét, valamint a szelektivitást az alkalmazott készülékekkombináció által megnövelt megszakítóképességig. A koordinációt a kapcsolókészülékek termékszabványa (MSZ EN 60947) és a létesítési szabványok (MSZ 2364) határozzák meg és a gyártó által elvégzett tesztek és számítások biztosítják. 23
Alkalmazás: megnövelt tokozott áramsín-rendszer védelem D1 NS400N A kaszkádolási technika jelentôs mértékben megnöveli a tokozott áramsín-rendszer határértéket különösen a független zárlat áram tekintetében. Az ábrán egy Compact NS400N típusú megszakítóval (D1) védett KSA40 típusú tokozott áramsírendszer látható. A KSA16 típusú tokozott áramsín-rendszer védelmét a KSA40 leágazó egységébe beépített NS160N (D2) típusú megszakító látja el. koordináció nélkül, egyedül az NS160N nagy korlátozóképessége biztosítja a KSA16 védelmét egészen a határáramáig, amely 35kA. KSA40 D2 NS160N a koordinációs tulajdonságok növelhetôk az NS400N hálózatoldali megszakítóval megvalósítható megnövelt koordinációval: v megnövekszik az NS160N megszakító megszakítóképessége, ami így 45kA, v megnövekszik a szelektivitás: az NS típusú megszakítókban alkalmazott megszakítási technikának köszönhetôen, a két védelmi készülék között teljes szelektivitás áll fenn egészen a D2 megszakító megnövelt megszakítóképességéig, amely 45kA. v megnövekszik a tokozott áramsín-rendszer határértéke: a Canalis KSA16 típusú tokozott áramsín-rendszer termikus határárama az NS160N típusú megszakító határértékével lesz egyenlô, ami 45kA. E 36972 45 ka KSA16 KSA-16 tokozott áramsín-rendszer védelme NS160N megszakítóval és NS400N típusú hálózatoldali megszakítóval. Összefoglalva: a Schneider rendszert a következô tulajdonságok jellemzik: megbízhatóság: a termikus és elektrodinamikus zárlati áram okozta igénybevétel csökkenése a nagy áramkorlátozásnak köszönhetôen a villamos elosztórendszer folyamatos üzemvitele: a megnövelt szelektivitásnak köszönhetôen. Az alábbi táblázat a megszakítók és a tokozott áramsín-rendszer koordinációjának határértékeit és mûszaki jellemzôit tartalmazza. a tokozott a tokozott áramsínrendáramsín-rendszer védelme szer koordinált védelme Canalis D2 áramkorlátozó D2 áramkorlátozó KSA 16 megszakítóval védett megszakítóval védett, a NS 160 N Icu = 35 ka D1 megszakítóval koordinált, max. Isc=45kA-ig garantált a KSA16 védelmi határa Icc = 35 ka Icc = 45 ka szelektivitási határ max. Isc=35kA-ig az ere- Icc max = 45 ka-ig deti értéknek megfelelôen garantált A KSA16 mûszaki A tokozott áramsín-rendszer max. igénybevétele jellemzôi zárlat esetén Icc = 35 ka Icc = 45 ka I csúcs= 22 kâ I L = 19 kâ I L = 20 kâ A 2 s = 20,2 10 6 A 2 s = 0,52 10 6 A 2 s = 0,6 10 6 24
2.3 Végelosztás Az alábbi ábrák optimális megoldást nyújtanak az ipari és kereskedelmi létesítményekben történô alkalmazásokra. c Védelem: v az elosztószekrény túlterhelésvédelmét a leágazó egységbe épített védelmi megszakító (DD) látja el v az áramkörök védelmét a leágazásokba beépített megszakítók (DCI) látják el. A folyamatos üzemvitel valamennyi betáplálási szinten optimális: v a védelmi készülékek közötti megnövelt teljes szelektivitásnak és v a védelmi készülékek egyszerû hozzáférhetôségének illetve nyugtázásának köszönhetôen. c Karbantartás: az elosztószekrény betáplálási fôkapcsolója (SI) leválasztási tulajdonsággal rendelkezik, így a létesítmény bôvítése, karbantartása és javítása biztonságosan elvégezhetô. c Terhelés alatti kikapcsolás: Ezt a feladatot egy kapcsoló látja el. A betáplálási fôkapcsoló kézzel történô vagy egy vésznyomógombbal történô távvezérlésû kikapcsolása problámát okozhat a létesítmény mûködésében, ezért ez a biztonsági funkció nagyfokú megbízhatóságot követel a villamos létesítményben bekövetkezô hibákkal szemben. Canalis Canalis a leágazó egység megszakítója DD a leágazó-egység megszakítója csatlakozókábel csatlakozókábel vezérlôszekrény elosztószekrény leválasztókapcsoló leválasztókapcsoló IS E 39735 ipari hálózat megszakítója DCI E 41500 a végeloszó hálózat megszakítója 25
2.4 A Schneider rendszer elônyei c A tokozott áramsín-rendszer védelme E42 563E Canalis KSA tokozott áramsín-rendszer A Merlin Gerin megszakítók biztosítják: c a túlterhelés és zárlatvédelmet, c a készülékek kibôvített beállítási lehetôségét és ezzel a védelmi készülékek szabványosítását, c a koordinációt a védelmi készülékek és a Telemecanique tokozott áramsínrendszer között: v teljes szelektivitás: 1 6300A áramtartományban, valamennyi Merlin Gerin megszakító között v áramkorlátozás: - a közepes- és kisteljesítményû tokozott áramsín-rendszereket védô készülékek tulajdonságainak növelése (megszakítóképesség), ezzel teljesül a tokozott áramsínrendszer védelme a teljes zárlati áram tartományban. - a standard megszakítók a leágazó egységekbe beépíthetôk tekintet nélkül arra, hogy a leágazó egység a tokozott áramsín-rendszer melyik pontján helyezkedik el. c a standard megszakítók alkalmazása egyszerûsíti a méretezési eljárást, ugyanakkor biztosítja a nagyfokú megbízhatóságot. c gyors, egyszerû hibakeresés. c egyszerû visszakapcsolás ( nyugtázás ) a hiba kijavítása után. 52125E E42563E - 2 Leágazó egység Prisma elosztószekrény Vezérlôszekrény c Leágazó egységek A Canalis tokozott áramsín-rendszer leágazó egységei teljesítik az alábbi követelményeket: c a létesítmény bôvíthetôsége termeléskiesés nélkül c folyamatos üzemvitel c biztonság. A leágazó egységek: v csatlakoztatása és leválasztása a kezelô veszélyeztetése nélkül elvégezhetô v tervezése úgy történt, hogy a tokozott áramsín-rendszer méterenkénti leágazási pontjaihoz csatlakoztathatók. c Végelosztás A Merlin Gerin és a Telemecanique védelmi készülékek az elosztószekrények tekintetében optimális megoldást nyújtanak. c A Schneider garantálja a védelmi készülékek koordinációját: v a Compact NS / Compact NS, illetve Compact NS / Multi 9 készülékek között elosztóhálózatokban történô alkalmazások esetén. v a Merlin Gerin megszakítók és a Telemecanique ipari megszakítók (motorvédelmi készülékek, Integral ) között ipari létesítményekben történô alkalmazások esetén. A Merlin Gerin és Telemecanique védelmi megszakítók koordinációs táblázatai a készülékek termékkatalógusában találhatók. c A Merlin Gerin és Telemecanique szakaszolókapcsolók megfelelnek az MSZ EN 60947-3 szabványnak és biztosítják a terhelés AC23 üzemmódban történô be- és kikapcsolását. A szakaszolókapcsolók védelmét a hálózatoldali Merlin Gerin megszakítókkal történô koordináció biztosítja. Szakaszolókapcsoló 26
2.5 A Schneider rendszer rendkívüli tulajdonságai és elônyei A Schneider rendszer teljes koordinációja biztosítja az élet- és vagyonvédelem megnövelt biztonságát, a folyamatos üzemvitelt és a létesítmény bôvíthetôségét és egyszerûségét. A teljes koordináció a következôkben jelenik meg: c Átfogó koordinációs kiválasztási táblázatok c a Schneider koordinációs kiválasztási táblázatokat ajánl 1-5000A áramerôsségû tokozott áramsínnel megvalósított elosztóhálózatokhoz: v Merlin Gerin gyártmányú megszakítókhoz: Multi9, Compact, Masterpact 1-6300A áramerôsségig. v a Telemecanique tokozott áramsín-rendszerhez: világítási, kis-, közepes- és nagyteljesítményû tokozott áramsín-rendszer. c Bármekkora is legyen a létesítmény zárlati árama, két táblázat segítségével meghatározható a tokozott áramsín-rendszer és a megszakító típusa: v koordinációs táblázat v kaszkádolási és megnövelt szelektivitási táblázat. c Standard megszakítók Isc < 70kA esetén A tokozott áramsín-rendszer leágazó egységeibe a Compact NS megszakítók beépíthetôk és a tokozott áramsín-rendszer tetszôleges pontjára beépíthetôk. c A leágazó-egységek kínálatának optimalizálása Az elektronikus védelmi egységgel felszerelt megszakítók bôvített beállítási lehetôségei. c a túlterhelésvédelem kioldóárama Ir=(0.4-1) x In között beállítható, c a zárlatvédelem kioldóárama (2-10) x Ir között beállítható, lehetôvé teszik a karbantartási és bôvítési célra raktáron tartott leágazó-egységek számának csökkentését. Ez a tulajdonság növeli a tokozott áramsín-rendszer természetes rugalmasságát és bôvíthetôségét. 27
2.6 A Schneider rendszer rendkívüli tulajdonságai és elônyei c Összefoglaló táblázat Követelmények Lényeges funkciók Bôvíthetôség Méterenként egy leágazási lehetôség A védelmi készülékek értékei széles tartományban beállíthatók Egyszerû beépíthetôség Standard kialakítású megszakítók Isc 70kA zárlati megszakítóképességig Egyszerûség Átfogó jellegû koordinációs kiválasztási táblázat Folyamatos üzemvitel A leágazó egységek kinálatának optimális kialakítása A tokozott áramsín-rendszer könnyû, gyors szerelése A létesítmény egyszerû módosíthatósága Kiterjedt védelmi szekrény választék A tokozott áramsín-rendszer védelmi készülékeinek teljes szelektivitása A szint Energiaátvitel és kis leágazási sûrûségû elosztás B szint Nagy leágazási sûrûségû energiaelosztás BBT CB BBT CB BBT C szint Végelosztás CB CB BBT,CB BBT,CB BBT,CB CB CB BBT BBT BBT BBT BBT BBT BBT, CB BBT, CB Teljes szelektivitás a védelmi készülékek között valamennyi Merlin Gerin és Telemecanique megszakítótípusra vonatkozóan (1) Élet- és vagyonvédelem Termeléskiesés nélküli módosíthatóság A védelmi készülék nyugtázása egyszerûen végrehajtható A rendszer koordinációja 40-5000A tartományban teljesül a védelmi készülékek áramkorlátozó tulajdonsága és teljes koordinációja következtében A terhelés alatti kikapcsolás és leválasztás összhangban van a hálózatoldali védelmi készülékekkel Tesztelhetô védelmi készülékek Polarizált leágazó egységek CB BBT BBT CB CB CB BBT, CB BBT, CB CB CB CB BBT CB CB BBT CB CB : Kizárólag a Schneider rendszer nyújtotta elôny BBT : A Telemecanique tokozott áramsín-rendszer tulajdonsága CB : A Telemecanique és a Merlin Gerin megszakítók tulajdonsága BBT, CB : A Telemecanique tokozott áramsín-rendszer és a Merlin Gerin megszakítók koordinációjának köszönhetô tulajdonság (1) Ez annak köszönhetô, hogy: c a rendszer 40-5000A tartományban koordinált c a védelmi készülékek áramkorlatozó típusúak és teljesül a teljes koordináció 28