65
Výpočet zkratového
zemního proudu
1)
ČSN 50522:2010: Uzemňování elektrických instalací nad kV
Dimenzování proudové zatížitelnosti zemnicích
soustav
Pro dimenzování třeba prozkoumat scénáře nejhoršího
možného případu.
u kompenzovaných sítí namáhán podstatně menším
proudem. Při projektování třeba vždy
vzít základ skutečné parametry sítě:
• typ sítě,
• jmenovitý výkon transformátoru,
• jmenovité napětí,
• doba odpojení. Při okružním
provedení možno zohlednit rozdělení proudu, praxi se
pro toto používá faktor 0,65. Průřez
vodiče vyplývá materiálu doby odpojení.
.
Tento proud leží nanejvýše řádu desítek ho
možno vést bezproblémově trvale obvyklými průřezy
zemnicího materiálu. stíněním kabelu.
Při tom vždy volí nejblíže vyšší jmenovitý průřez. Podle Tabulky ČSN 50522
(„Uzemňování elektrických instalací nad kV“) teče
v takovém případě zemnicím vedením takzvaný proud při
dvojím zemním spojení I“
kEE určený vztahem:
I“
kEE 0,85 I“
k3p
(I“
k3p třípólový počáteční zkratový střídavý proud)
V zařízení počátečním zkratovým proudem I“
k3p
16 při době odpojení sekunda odpovídalo
proudu 13,6 kA. Prvním zemním spojením,
např. 300 °C)
Proud určený výpočtem nyní podělen proudovou
hustotou příslušného materiálu přiřazenou dobou
odpojení tím určen minimální průřez Amin vodiče. Proudovou zatižitelnost zemnicích vedení
a zemnicích sběračů uvnitř budovy příp. trafostanice
je třeba dimenzovat podle této hodnoty. Například uvnitř zařízení byl dvojí
zkrat zem velmi kritický. Dalšího
snížení dosáhne spojením místní zemnicí soustavy
s dalšími uzemněními, např.
V normě ČSN 50522 pro různé materiály stanovena
maximální hustota zkratového proudu (A/mm2
).
Samotný zemnič, tedy zemi uložená část, např. transformátoru, mohl být vyvolán druhý
zemní zkrat některé jiné fázi, třeba vadné koncovce
kabelu uvnitř zařízení. IRes.
Amin
= I“
kEE(větev) [mm2
]
S takto vypočteným průřezem možno vybrat vodič. kompenzované síti zbytkový proud
zemního spojení redukovaný faktorem tj. To
popisuje redukční faktor Má-li nekompenzovaná
síťová soustava kapacitní proud zemního spojení 150 A,
lze případě kompenzace předpokládat namáhání
místní zemnicí soustavy při zemním spojení zbytkovým
proudem cca Při propojení dalšími zemniči se
tento proud ještě snížil. 10%
nekompenzovaného proudu zemního spojení).
Sítě mohou být provozovány izolovaným,
s odporově dokonale uzemněným středním
uzlem, nebo středem uzemněným přes tlumivku
(kompenzovaná síť). Posledně zmíněná varianta velmi
rozšířená, protože dává možnost případě zemního
spojení kapacitní proud tekoucí místě poruchy omezit
na zbytkový zemní proud IRes, pomocí kompenzační
cívky (Petersenovy zhášecí tlumivky) indukčností
V případě poruchy zemnicí soustavu zatěžuje
pouze tento zbytkový proud (zpravidla max.
Zdroj: ČSN 50522, Tabulka 11)
a) lze zohlednit rozdělení proudu zemnicí síti
e) nutno dodržet minimální průřezy dle přílohy C
c) zemnicí vedení podle největšího proudu tlumivek
I“
kEE proud při dvojím zemním spojení (I“
kEE 0,85 I“
k3p)
IL suma změřených proudů všech paralelních zemnicích tlumivek
IC vypočtený kapacitní proud při zemním spojení
IRes zbytkový proud při zemním spojení 10% IC)
r redukční faktor dle přílohy I
IE proud zemniče
Typ sítě Rozhodující pro tepelné
zatížení e)
zemniče zemnícího
vedení
Rozhodující pro na-
pětí zemniče pro
dotykové napětí
Sítě izolovaným
uzlem
Sítě
s kompen-
zovaným
uzemněním
objekty se
zemnící
cívkou
objekty bez
zemnící
cívky
1
3ω2
CE
LP =
Doba odpojení FeZn Měď NIRO (V4A)
0,3 129 A/mm2
355 A/mm2
70 A/mm2
0,5 100 A/mm2
275 A/mm2
55 A/mm2
1 A/mm2
195 A/mm2
37 A/mm2
3 A/mm2
112 A/mm2
21 A/mm2
5 A/mm2
87 A/mm2
17 A/mm2
Tabulka: Proudová hustota zkratového proudu G
(teplota max
