Hạn chế về nhiệt
Khi thời gian của dòng điện ngắn mạch ngắn (tối đa là vài phần mười giây đến năm giây), tất cả nhiệt lượng sinh ra được coi là vẫn ở trong vật dẫn, làm cho nhiệt độ của vật dẫn tăng lên. Quá trình gia nhiệt được cho là đoạn nhiệt, một giả định đơn giản hóa việc tính toán và đưa ra kết quả bi quan, tức là nhiệt độ dây dẫn cao hơn nhiệt độ thực tế xảy ra, vì trong thực tế, một số nhiệt sẽ rời khỏi dây dẫn và truyền vào lớp cách điện.
Trong khoảng thời gian 5 giây hoặc ngắn hơn, mối quan hệ I 2 t = k 2 S 2 đặc trưng cho thời gian tính bằng giây mà trong đó dây dẫn csa S (tính bằng mm 2 ) có thể mang dòng điện I, trước khi nhiệt độ của nó đạt đến mức có thể làm hỏng lớp cách nhiệt xung quanh.
Hệ số k được cho trong bảng G52 dưới đây.
Bảng G52 – Giá trị của hằng số k theo bảng 43A của IEC 60364-4-43
| Cách điện dây dẫn | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| PVC ≤ 300 mm 2 | PVC > 300 mm 2 | EPR XLPE | Cao su 60 ° C | ||
| Nhiệt độ ban đầu (° C) | 70 | 70 | 90 | 60 | |
| Nhiệt độ cuối cùng (° C) | 160 | 140 | 250 | 200 | |
| Vật liệu dẫn | Đồng | 115 | 103 | 143 | 141 |
| Nhôm | 76 | 68 | 94 | 93 | |
Phương pháp xác minh bao gồm kiểm tra xem năng lượng nhiệt I 2 t trên ohm của vật liệu làm dây dẫn, được phép truyền qua bộ ngắt mạch bảo vệ (từ danh mục của nhà sản xuất) nhỏ hơn năng lượng cho phép đối với dây dẫn cụ thể (như được cho trong Hình G53 bên dưới ).
| S (mm 2 ) | PVC | XLPE | ||
|---|---|---|---|---|
| Đồng | Nhôm | Đồng | Nhôm | |
| 1,5 | 0,0297 | 0,0130 | 0,0460 | 0,0199 |
| 2,5 | 0,0826 | 0,0361 | 0,1278 | 0,0552 |
| 4 | 0,2116 | 0,0924 | 0,3272 | 0,1414 |
| 6 | 0,4761 | 0,2079 | 0,7362 | 0,3181 |
| 10 | 1.3225 | 0,5776 | 2.0450 | 0,8836 |
| 16 | 3.3856 | 1,4786 | 5.2350 | 2,2620 |
| 25 | 8.2656 | 3.6100 | 12,7806 | 5,5225 |
| 35 | 16.2006 | 7.0756 | 25.0500 | 10.8241 |
| 50 | 29.839 | 13.032 | 46.133 | 19,936 |
Đối với cáp 50mm2, các giá trị được tính cho tiết diện thực tế là 47,5mm.
Thí dụ
Cáp XLPE lõi đồng có kích thước 4 mm2csa có được bảo vệ thích hợp bằng bộ ngắt mạch iC60N không? (xem Hình G54 )
Hình G53 cho thấy giá trị I2t của cáp là 0,3272 x 106 , trong khi giá trị “cho qua” tối đa của bộ ngắt mạch, như được đưa ra trong danh mục của nhà sản xuất, nhỏ hơn đáng kể (<0,1.106A2s).
Do đó, cáp được bảo vệ đầy đủ bằng bộ ngắt mạch với khả năng đứt toàn bộ danh định của nó.
Ràng buộc về điện động lực học
Đối với tất cả các loại mạch (dây dẫn hoặc trung kế thanh góp), cần phải tính đến các hiệu ứng điện động lực học.
Để chịu được các ràng buộc về điện động lực học, các dây dẫn phải được cố định chắc chắn và các mối nối phải được siết chặt, làm cho việc lắp đặt cáp truyền thống có mức độ chịu đựng trực tiếp tùy thuộc vào chất lượng công việc do nhà thầu điện thực hiện.
Đối với đường dẫn (hệ thống đường ống thanh cái), đường ray, v.v … cũng cần phải xác minh rằng chúng sẽ chịu được các ràng buộc về điện động lực trong quá trình ngắn mạch. Nhưng đối với các đường góp, tính năng chịu điện động lực học được xác định theo kết cấu và được xác minh bằng các thử nghiệm điển hình theo IEC 61439-6, với thiết bị bảo vệ quá dòng được chỉ định.
Các nhà sản xuất như Schneider Electric cung cấp các bảng điều phối sẵn sàng để sử dụng giữa bộ ngắt mạch và busway của họ, giúp việc lựa chọn giải pháp tối ưu đảm bảo độ bền của hệ thống trở nên nhanh chóng và dễ dàng.
Hình G54 – Ví dụ về bảng điều phối giữa bộ ngắt mạch và thanh góp (Schneider Electric)
| Loại trung kế thanh cái Canalis | KSA100 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Isc tối đa. tính bằng kA rms | 25 kA | 36 kA | 50 kA | ||||
| Loại cầu dao | NG125 | NG125N 100 | NG125H 80 | NG125L 80 | |||
| NSXm nhỏ gọn | NSXm B / F / N / H 100 | NSXm F / N / H 100 | |||||
| NSX nhỏ gọn | NSX100B / F / N / H / S / L | ||||||
| Loại trung kế thanh cái Canalis | KSA160 | ||||||
| Isc tối đa. tính bằng kA rms | 25 kA | 36 kA | 50 kA | 70kA | 90 kA | ||
| Loại cầu dao | NSXm nhỏ gọn | NSXm B / F / N / H 160 | NSXm F / N / H 160 | NSXm N / H 160 | NSXm H 160 | ||
| NSX nhỏ gọn | NSX100B / F / N / H / S / L | NSX100F / N / H / S / L | NSX100N / H / S / L | NSX100H / S / L | NSX100S / L | ||
| NSX160B / F / N / H / S / L | NSX160F / N / H / S / L | NSX160N / H / S / L | NSX160H / S / L | ||||
| NSX250B / F / N / H / S / L | NSX250F / N / H / S / L | NSX250N / H / S / L | |||||
| Loại trung kế thanh cái Canalis | KSA250 | ||||||
| Isc tối đa. tính bằng kA rms | 25 kA | 36 kA | 50 kA | 70kA | 100 kA | 150 kA | |
| Loại cầu dao | NSX nhỏ gọn | NSX160B / F / N / H / S / L | NSX160F / N / H / S / L | NSX160N / H / S / L | NSX160H / S / L | NSX160S / L | NSX160L |
| NSX250B / F / N / H / S / L | NSX250F / N / H / S / L | NSX250N / H / S / L | NSX250H / S / L | NSX250S / L | NSX250L | ||
| NSX400F / N / H / S / L | NSX400F / N / H / S / L | NSX400N / H / S / L | |||||
| Loại trung kế thanh cái Canalis | KSA400 | ||||||
| Isc tối đa. tính bằng kA rms | 25 kA | 36 kA | 50 kA | 70kA | 100 kA | 150 kA | |
| Loại cầu dao | NSX nhỏ gọn | NSX250B / F / N / H / S / L | NSX250F / N / H / S / L | NSX250N / H / S / L | NSX250H / S / L | NSX250S / L | NSX250L |
| NSX400F / N / H / S / L | NSX400F / N / H / S / L | NSX400N / H / S / L | NSX400H / S / L | NSX400S / L | NSX400L | ||
| NSX630F / N / H / S / L | NSX630F / N / H / S / L | NSX630N / H / S / L | NSX630H / S / L | NSX630S / L | NSX630L | ||
| NS nhỏ gọn | NS630b N / H / L / LB | NS630b L / LB | NS630b L / LB | NS630b LB | |||
| Loại trung kế thanh cái Canalis | KSA500 | ||||||
| Isc tối đa. tính bằng kA rms | 25 kA | 36 kA | 50 kA | 70kA | 100 kA | 150 kA | |
| Loại cầu dao | NSX nhỏ gọn | NSX400F / N / H / S / L | NSX400F / N / H / S / L | NSX400N / H / S / L | NSX400H / S / L | NSX400S / L | NSX400L |
| NSX630F / N / H / S / L | NSX630F / N / H / S / L | NSX630N / H / S / L | NSX630H / S / L | NSX630S / L | NSX630L | ||
| NS nhỏ gọn | NS630b N / H / L / LB | NS630b L / LB | NS630b LB | ||||
| Loại trung kế thanh cái Canalis | KSA630 | ||||||
| Isc tối đa. tính bằng kA rms | ≤ 32 kA | 36 kA | 50 kA | 70kA | 100 kA | 150 kA | |
| Loại cầu dao | NSX nhỏ gọn | NSX400F / N / H / S / L | NSX400N / H / S / L | NSX400H / S / L | NSX400S / L | NSX400L | |
| NSX630F / N / H / S / L | NSX630N / H / S / L | NSX630H / S / L | NSX630S / L | NSX630L | |||
| NS nhỏ gọn | NS630b N / H / L / LB | NS630b L / LB | NS630b LB | ||||
| NS800N / H / L / LB | NS800L / LB | NS800LB | |||||
| Masterpact MTZ1 | MTZ1 06 H1 / H2 / H3 / L1 | MTZ1 06 L1 | |||||
| MTZ1 08 H1 / H2 / H3 / L1 | MTZ1 08 L1 | ||||||
Nguồn: Electrical Installation
