حفاظت کابل ها

حفاظت کابل

جهت حفاظت کابل در برابر خیزهای حرارتی بالا (افزایش شدید دما) که در نتیجه اضافه بار در زمان کارکرد نرمال و یا در حالت اتصال کوتاه ماندگار به وجود می آید، باید از تجهیزات حفاظتی مناسب استفاده گردد.

تجهیزات حفاظتی سیستم را در برابر اضافه بار اتصال کوتاه و یا یکی از این موارد را با توجه به نوع وسیله حفاظتی، حفاظت می نماید.

floor-cable-management

برای مثال: فیوزهای با مشخصه gl/gG ، دژنکتورهای مینیاتوری نوع B و Cو D ، دژنکتور یا رله های اضافه جریان و رله های لحظه ای اضافه جریان کابل را در مقابل اضافه جریان و اتصال کوتاه، همچنین دژنکتورهای تنها با رله های اضافه جریان کابل را در مقابل اتصال کوتاه و ترمیستور در موتورها جهت حفاظت در مقابل اضافه بار و افزایش حرارت محافظت می کند.

وسایل حفاظتی برای حفاظت در برابر اضافه بار و یا اتصال کوتاه، باید در مبدا هر مدار الکتریکی و نیز در نقاطی از مدار که ظرفیت عبور جریان، یا مقدار اتصال کوتاه کاهش می یابد، نصب شوند، این تغییرات (ظرفیت عبور جریان) ممکن است در نقاطی که سطح مقطع هادی و یا شرایط نصب تغییر می کند، بوجود آید.

حفاظت اضافه بار

شرایط زیر باید در هنگامی که وسیله حفاظتی برای سطح مقطع هادی تنظیم می گردد، تا از کایل ها در برابر افزایش ناگهانی حرارت اضافی در حالت اضافه بار محافظت نماید، برقرار باشد.

Ib< In< Iz

I2< 1/45 Iz

Ib: جریان پیش بینی شده بر مدار الکتریکی یا کابل (جریان بار)

In: جریان نامی وسیله حفاظتی اضافه بار

Iz: ظرفیت عبور جریان کابل ها مطابق استاندارد با اعمال ضرایب

I2: جریانی که باعث قطع وسیله حفاظتی اضافه جریان می شود.

جریان قطع قراردادی معمولا معادل 1/45 برابر جریان نامی وسایل حفاظتی اضافه جریان می باشد که در جدول زیر این مقادیر با توجه به تعداد هسته و نوع نصب کابل آورده شده است. در صورتی که جریان قطع قراردادی (I2 ) انتخاب شده وسیله حفاظتی مقدار متفاوتی باشد. باید از رابطه زیر ظرفیت عبور جریان وسیله حفاظتی را به دست آورد.

500 001

K: ضریبی برای تعیین جریان قطع قراردادی

وسیله حفاظتی اضافه بار جریان باید با سطح مقطع کابل هماهنگ گردد.

مثال: برای انتقال توان الکتریکی P وات از یک کابل چند هسته ای با سطح مقطع 10mm2 که سه هسته تحت بار می باشد استفاده شده است، کابل درون کانال و داخل دیوار نصب شده است. جریان نامی وسیله حفاظتی اضافه جریان را تعیین کنید؟

حل: مطابق جدول زیر، جریان نامی وسیله حفاظتی برای کابل 10mm2 با نوع B2 برابر است با: 50 آمپر

In=50A

Iz= 52A

حال اگر لازم باشد از وسیله حفاظتی اضافه جریان با جریان قطع قراردادی K=1/6 ) I2 < 1/60 In ) استفاده گردد مطابق روابط زیر:

501 001

جریان نامی انتخاب شده برای وسیله حفاظتی نباید از 47A بزرگتر باشد. و با توجه به این که اندازه جریان نرم وسایل حفاظتی برای کمتر از 47A، 40A می باشد پس جریان نامی وسیله حفاظتی 40A انتخاب می گردد.

در صورتی که شرایط کابل های که باید مورد محافظت قرار گیرند، از آن چه که در جدول زیر و جداول قبلی مشخص شده، متفاوت باشد ابتدا باید ظرفیت عبور جریان کابل را تحت این شرایط تعیین نمود که این موارد عبارتند از:

1_ شرایط محیطی متفاوت

2_ دمای محیط متفاوت

3_ کابل های دسته بندی شده

4_ کابل های نصب شده در زمین سپس همانطوری که در بالا در مورد IZ شرح داده شد، وسایل حفاظتی اضافه جریان بر اساس مقدار تعیین شده ظرفیت عبور جریان مجاز تحت شرایط عملیاتی متفاوت Ib انتخاب می گردد.

در موارد زیر می توان از حفاظت اضافه بار صرف نظر کرد:

1_ در نقطه اتصال کابل ها، که در آن ها جریان های اضافه بار در نظر گرفته نمی شوند این مطلب با فرض آن که در طول کابل، انشعاب و یا پریز وجود نداشته باشدف صادق است.

2_ در کابل های رابط بین ماشین های الکتریکی، استارت ها، ترانسفورماتورها، یکسوکننده ها، باتری ها و یا قطعات مشابه دیگر

3_ در مدارات کمکی در صورتی که ایجاد وقفه منجر به ایجاد وضعیت خطرناک شود، مثل مدار میدان ماشین های دوار، مدارت تغذیه سیم پیچ ها، مدار ثانویه ترانسفورماتورهای جریان (C.T)

4_ در مدارات الکتریکی مورد استفاده برای مقاصد ایمنی، نظیر، سیستم های آتش نشانی،روشنایی ایمنی، آشکارسازهای دود وحرارتی و نیز در آسانسورهای خدمات آتش نشانی، کابل های این مدارات الکتریکی باید به گونه ای طراحی شوند که، نیازی به در نظر گرفتن خیزهای حرارتی مخرب حاصل از اضافه بار نباشد.

ظرفیت عبور جریان کابل های نصب ثابت

حفاظت اتصال کوتاه

وسایل حفاظتی اتصال کوتاه در هادی های مدارات الکتریکی، به گونه ای طراحی می گردند که جریان اتصال کوتاه را قبل از آن که منجر به افزایش دما و ایجاد خطر برای تاسیسات (و آن چه اطراف کابل است) بشود، قطع نماید. در نتیجه ظرفیت قطع، وسیله حفاظتی باید حداقل برابر با بزرگترین جریان در حالت اتصال کوتاه ماندگار در محل نصب باشد. در صورتی که برای یک مدار خاص، حفاظت اضافه بار مورد نیاز نباشد و یا به دلایل خاص استفاده از یک وسیله حفاظتی مشترک ضروری نباشد، وسیله حفاظتی اتصال کوتاه بر اساس سطح مقطع هادی مورد حفاظت، طول مدار و آمپدانس سیستم در سمت منبع (بالادست) تعیین می گردد.

رابطه زیر در مورد زمان مجازی که طول می کشد تا جریان اتصال کوتاه در هر نقطه ای از مدار الکتریکی قطع گردد، برقرار است:

500 006

T: زمان قطع مجاز در صورت وقوع اتصال کوتاه بر حسب ثانیه

I: مقدار موثر جریان با فرض اتصال کوتاه ماندگار بر حسب آمپر

K: ضریب جنس هادی بر حسب آمپر_ ثانیه بر میلی متر مربع که برای هادی های مسی با عایق PVC برابر با AS/mm2 115 و برای هادی های مسی با عایق پلاستیک 141 AS/mm2

A: سطح مقطع هادی بر حسب mm2

معمولا زمان قطع t معادل 5 ثانیه برای اتصال کوتاه فرض می گردد.

در حالت اتصال کوتاه ماندگار، جریان یا امپدانس، اتصال کوتاه را می توان با روش های زیر محاسبه نمود.

1_ محاسبه از طریق مشخصات هادی ها

2_ شبیه سازی با استفاده از مدل های سیستم

3_ اندازی گیری های سیستم

4_ استعلام از تاسیسات بخش عمومی

جداول زیر شامل اطلاعاتی برای انتخاب وسیله حفاظتی اضافه جریان مطابق با سطح مقطع هادی، طول هادی و اندازه جریان اتصال کوتاه (که بر اساس امپدانس حلقه بالادست (طرف منبع)) وسیله حفاظتی مورد نظر بیان شده است، می باشد. زمان قطع 5 ثانیه فرض شده است.

مثال: یک کابل به سطح مقطع 2/5mm2 به طول 120 متر به وسیله حفاظتی متصل شده است اگر امپدانس حلقه بالادست وسیله حفاظتی اضافه جریان معادل 500mΩ باشد. حداکثر جریان نامی فیوز برای حفاظت اتصال کوتاه چند آمپر است.

حل: با توجه به جدول …… ستون 10 برای امپدانس حلقه بالادست 500mΩ و ردیف 7 برای طول 159 متر جریان نامی وسیله حفاظتی 16 آمپر و حداقل جریان اتصال کوتاه 65 آمپر مناسب می باشد.

طول مجاز کابل های هادی مسی با عایق pvc

طول مجاز کابل های هادی مسی با عایق pvc

حداکثر طول مجاز کابل هادی با هادی مسی و عایق pvc یا XLPE

طول مجاز کابل های مسی با عایق PVC یا XLPE یا فیوز رده gl/GL

شعاع خمش مجاز کابل ها:

در صورت خم شدن بیش از حد مجاز کابل، به قسمت خم شده کابل نیرو وارد شده و با عبور جریان گرم می شود. حرارت و فشار مکانیکی باعث تغییر حالت عایق و هادی کابل گشته و چگالی جریان در آن قسمت افزایش یافته و باعث آسیب دیدن کابل می گردد.

برای جلوگیری از آسیب دیدن کابل ها، باید هنگام کابل کشی با توجه به قطر و نوع کابل، ولتاژ نامی، نوع نصب و شرایط عملیاتی، شعاع خمش مجاز کابل ها به طور جدی رعایت گردد.

در جدول زیر اندازه شعاع خمش کابل ها با توجه به نوع کابل، قطر خارجی و ولتاژ آن داده شده است.

شعاع خمش حداقل مجاز برای کابل های قدرت

در صورت نداشتن جداول استاندارد حداقل شعاع خمش را مطابق توضیحات زیر می توان انتخاب نمود.

1_ کابل های قدرت بدون شیلد فلزی برای کابل های تک و یا چند هادی حداقل 6 برابر قطر خارجی

2_ کابل های قدرت با شیلد غیر فلزی، حداقل 12 برابر قطر خارجی

3_ برای کابل های سیار، 6 برابر قطر خارجی برای محدوده 5000V و کمتر از آن و 8 برابر قطر خارجی برای محدوده بیش از 5000V

4_ برای کابل های فیبرنوری، 10 برابر قطر خارجی برای نوعی مولتی مود و 20 برابر قطر خارجی برای نوع سینگل مود

5_ کابل های زره دار و کابل های با غلاف موج دار، 7 برابر قطر خارجی

شکل زیر طرز نصب و تعیین شعاع خمش کابل قدرت بدون شیلد فلزی با قطر خارجی 2cm با در نظر گرفتن حداقل شعاع خمش 6 برابر قطر خارجی را نشان می دهد.

شعاع خمش کابل با توجه به قطر خارجی آن

 موسسه خیریه حمایت از کودکان مبتلا به سرطان

 نویسنده : آرزو رضوانی

 تاریخ انتشار :

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *




مطلب پیشنهادی

32-001-1

کنتاکتورها ( مقادیر نامی _ طرز انتخاب )

کنتاکتور الکترومغناطیسی  تعریف: کنتاکتور کلید الکترومغناطیسی می باشد که با وصل برق به بوبین آن …