Praktyczne aspekty obliczania zwarć w sieciach oraz instalacjach elektrycznych niskiego napięcia

autor: mgr inż. Julian Wiatr
recenzenci: dr inż. Kazimierz Herlender, prof uczelni – Wydział Elektryczny Politechniki Wrocławskiej, mgr inż. Marcin Orzechowski – Legrand Polska Sp. z o.o.

rok wydania: 2021, wydanie I 
ilość stron: 126
ISSN: 2300-0368
format: 14x20,5 cm
oprawa: miękka

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.

Pozycja jest dostępna w wersji papierowej i elektronicznej.

Premiera ENERGETAB 2021

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.
(…)