ضریب K

6P4 -2-3- ضریب K

    درباره نقش ضریب K هم در 6P4-1-3 و هم در 6P4-2-1 صحبت شده است و در اینجا فقط از نظر حفظ ترتیب عملیات، ذکر می شود. در هر حال ضریب K را برای هر مورد و برای هر وسیله حفاظتی باید طبق جدول 6P4-2 انتخاب نمود.

یاد آوری- برای سهولت در استفاده، جدول 6P4 -2 یک بار دیگر در انتهای این پیوست ارائه شده است.

6P4-2-4- جمع آوری اطلاعات برای انجام محاسبات حداقل جریان اتصالی

برای محاسبه حداقل اتصال کوتاه بین فاز و بدنه یا هادی حفاظتی،جمع آوری اطلاعات زیر لازم است:

یاد آوری- علاوه بر اجزای ذکر شده، سیستم فشار قوی نیز بر جریان اتصال کوتاه در فشار ضعیف تاثیر دارد اما به علت اثر ناچیز آن، نادیده گرفته می شود.

(1)منابع تغذیه– برای منابع تغذیه (در بیشتر موارد ترانسفورماتورها) دانستن این مقادیر لازم است:

U0 = ولتاژ اسمی بین فاز و خنثا          (ولت)

P = توان اسمی                              (کیلو ولت آمپر)

= ولتاژامپدانس (افت ولتاژ اتصال کوتاه)      (درصد)

= ولتاژ مقاومت (افت ولتاژ اتصال کوتاه)     (درصد)

(2)خطوط فشار ضعیف– برای خطوط توزیع و نهایی، دانستن مطالب و مقادیر زیر لازم است:

خطوط هوایی جنس هادی (مس- آلومینیم)

طول هر قسمت از خط که در حلقه اتصالی سهیم است            (متر)

فواصل هادیها نسبت به هم                                              (متر)

سطح مقطع فاز                                                  (میلیمتر مربع)

یاد آوری- فواصل هادیها و نحوه استقرار آنها، امپدانس خط را تعیین می کنند. برای خطوط هوایی معمول در ایران می توان از مقادیر ذکر شده در انتهای پیوست استفاده کرد.

خطوط کابلی جنس هادی (مس- آلومینیم) و ساختار کابل و مشخصات آن

طول هر قسمت از خط که در حلقه اتصالی سهیم است      (متر)

 سطح مقطع فاز                                                (میلیمتر مربع)

 سطح مقطع هادی حفاظتی/خنثا یا حفاظتی                  (میلیمتر مربع)

یاد آوری- برای کابلهای با عایقبندی و غلاف PVC معمول در ایران می توان از مقادیر ذکر شده در انتهای پیوست استفاده کرد.

از روی اطلاعات بدست آمده می توان مقادیر زیر را محاسبه و از آنها استفاده نمود:

 حداکثر مقاومت اهمی هادیهای فاز

مقاومت خود القائی با راکتانس هادیهای فاز

حداکثر مقاومت اهمی هادیهای PEN یا PE

مقاومت خود القائی یا راکتانس هادیهای PEN  یا PE

(3)وسایل حفاظتی- برای کنترل وسایل حفاظتی ضریب K را باید از جدول 6P4-2 استخراج نمود.

6P4-3- مثال عددی برای محاسبه حداقل جریان اتصال کوتاه و کنترل کرآیی لوازم حفاظتی

6P4-3-0- کلیات

    مثال عددی زیر به منظور تمرین برای نحوه کار با روشها و اعداد و ارقامی که تا اینجا مورد بحث بوده اند، ارائه می شود. انتظار دارد با مطالعه آن و تعقیب عملیات، سادگی انجام محاسبات حداقل اتصال کوتاه ثابت گردد و انجام این نوع عملیات در کارهای مهندسی همه گیر شود.

شکل 6P410 نمودار تک خطی یک مدار خروجی از یک پست ترانسفورماتور را نشان می دهد. این پست و مدارهای آن ممکن است مربوط به سیستم توزیع شهری یا یک ساختمان و محوطه آن باشد. در این دیاگرام هیچ یک از اجزای سیستم و شبکه که در بحث ما وارد نمی شوند (شینه ها، تابلوها، تیرها، مصرف کننده ها و غیره) نشان داده نشده اند.

6P4-10 نمودار تک خطی یک خط خروجی از پست و مشخصات آن (مربوط به مثال عددی)

شکل 6P4-11 نمودار کامل مدار شکل قبلی به منظور نمایش مسیر جریان اتصال کوتاه است و شکل 6P412 مدار خلاصه ای را که برای انجام محاسبات در نقطه C مناسب است، نشان می دهد.

6P4-3-1- محاسبه مقاومت و راکتانس ترانسفورماتور

   از روی شکلهای 6P4-10 و 6P4-11 ،

U0 = 231 ولت

P = 630 کیلو ولت آمپر

  = 6%

  = 48، 1% (از جدول ضمیمه گرفته شده است)

شکل 6p4-11 نمودار کامل مدار شکل 6P4-10 برای نمایش مسیر جریان در حالت اتصالی در نقطه C

6P4-2-3- محاسبه مقاومت و راکتانس خط برای اتصالی در نقطه A

طول خط O-A       m100= 20+30+50=L

از جدولهای انتهای این پیوست برای خط هوایی 50 میلیمتر مربع

حداقل شدت جریان اتصالی بین هادیهای فاز و PEN با انتخاب 0.95= C (بند 6P4-2-2-1) برابر می شود با:

Ia = c

تنظیم اولیه رله مغناطیسی کلید خودکار CB2 طبق داده های مسئله 1500 آمپر است و طبق جدول 6P4-2 ضریب K برای کلید خودکار 1.25 است بنابراین 1875A = 1500 . 1.25 = K.In و بنابراین شرط In. K  Ia برقرار نمی باشد. برای رفع اشکال یکی از کارهایی را که می شود انجام داد تغییر تنظیم کلید از 1500 آمپر مثلا به 1400 آمپر است. در این A 1750= 1400. 1.25=In.k خواهد بود و شرط k.In  Ia برقرار خواهد شد:                         Ia

6P4-3-3- محاسبه مقاومت ورآکتانس خط برای اتصالی در نقطهB

طول خط 1-O         m 50 =L

طول خط 1-B                               60m=L

از جدولهای انتهای این پیوست برای خط کابلی 16/35 میلیمتر مربع

برای هادی فاز (35 میلیمترمربع)                         

برای هادی PEN (16 میلیمتر مربع)

و کل مقاومت و امپدانس حلقه اتصال کوتاه

0.00376 + 0.0225 + 0.0225 + 0.0376 + 0.0816=  0.168W

0.0148 +  + 0.01595 +  0.00492+ 0.0054 =  0.057W

Z = 

حداقل شدت جریان اتصالی بین هادیهای فاز و PEN با انتخاب C=0.95 برابر می شود با:

Ia=c

طبق جدول 6P42 ضریب K برای فیوزهای دیر و زود ذوبدر شبکه توزیع 2.5 است بنابراین 100 . 25 = K.In 250A = و شرط In .K  Ia برقرار است: Ia

6P4-3-4- محاسبه مقاومت و راکتانس خط برای اتصالی در نقطه  C

یاد آوری- برای این حالت، زنجیره امپدانسهای اتصال کوتاه در شکل 6P4-12 زیر داده شده است.

طول خط O-2                                        m30+50=L

از جدولهای انتهای این پیوست برای خط هوایی 50 میلیمتر مربع

 شکل 6P4-12 طرحواره زنجیره امپدانسهای اتصال کوتاه

طول خط C-2                               m 30 = L

از جدولهای انتهای این پیوست برای خط کابلی 6 میلیمترمربع (برای هر دو هادی فاز و PEN)

و کل مقاومت و امپدانس حلقه اتصال کوتاه

0.00376 + 0.036 + 0.036 + 0.1086 + 0.1086 = 0.293W

0.0148 + 0.0255 + 0.0255 + 0.003 + 0.003 =0.072W

Z =

حداقل شدت جریان اتصالی بین هادیهای فاز و PEN با انتخاب 0.95 = C برابر می شود با:

Ia = c

طبق جدول 6P4-2 ضریب K برای فیوزهای دیر ذوب در شبکه توزیع 2.5  است

بنابراین 200A = 80. 2.5 =K.In و شرط k.In  Ia برقرار است:

Ia(723A)

6P4 -3-5- محاسبه مقاومت و راکتانس خط برای اتصالی در نقطه BB

     محاسبه اتصال کوتاه در نقطه BB در خاتمه عنوان می شود زیرا در این نقطه فقط امپدانس ترانسفورماتور است که شدت جریان را کنترل می کند و محاسبه اتصال کوتاه را بسیار ساده تر از معمول می کند.

U0 = ولتاژ اسمی بین فاز و خنثا KV

P = توان اسمی  KVA

=  ولتاژ امپدانس

و با توجه به مقادیر مسئله

حالا اگر طبق بند 6P43 1، امپدانس ترانسفورماتور را حساب کنیم:

و شدت جریان اتصال کوتاه:

 (B)                       

دیده می شود فرقی بین دو محاسبه (A9 و (B) وجود ندارد.

(این جدول از استاندارد 0100    VDE  گرفته شده است)

جدول 6P4– 3 مشخصه های اصلی چند نوع تراسفورماتور طبق DIN

جدول 6P4-4 بعضی مشخصه های اصلی چند ن.ع کابل با عایق و غلاف  PVC و خط هوا