KRATKI SPOJ Kratki spoj je proboj izolacije meu

KRATKI SPOJ Kratki spoj je proboj izolacije među fazama ili proboj izolacije prema zemlji z uzemljene sustave. RAZLIKUJEMO: Ik III Ik I TROPOLNI KRATKI SPOJ - čini maksimalnu struju kratkog spoja DVOPOLNI KRATKI SPOJ - čini minimalnu struju kratkog spoja

Fizikalna pojava tropolnog kratkog spoja u izoliranom sistemu:

Vremenski tok struje kratkog spoja u fazi kod koje je došlo do maksimalnih vrijednosti struje.

EFEKTIVNE VRIJEDNOST UDARNE STRUJE KRATKOG SPOJA: U (k. A ) 3 ×åZ Ik = jednopolni kratki spoj: × × IKI = × 0, 8+ 3 +U × (k. A ) 2 å Z Z 0 3 ZE tropolni kratki spoj: × I KIII = 1. 1 U (k. A ) 3 ×å Z dvopolni kratki spoj: ×U ( ) I KII = 0, 8 k. A 2×å Z VRŠNA VRIJEDNOST UDANE STRUJE KRATKOG SPOJA: I U = 2 × κ × I KIII Z = R 2 + X 2 æ ö κ = f çç R ÷÷ èXø

Vrijednost koeficijenta se očitava i iz dijagrama:

RASKLOPNA STRUJA KRATKOG SPOJA: - vrijeme prekidenja kratkog spoja (za metanske jame) je manje od 0. 1 s, zato je: I r = I k. III - rasklopna snaga kratkog spoja: N k = 3 × U × I k. III - rasklopna struja kratkog spoja: Ir = μ k × Ik TRAJNA STRUJA KRATKOG SPOJA: - za rudnike nema osobito značenje: It = μ t × Ik - kod rudnika koji nije neposredno napajan iz elektrane: μk » 1 μt » 1

PRORA ČUN STRUJE KRATKOG SPOJA že: - impedancija pojedine komponente mre Z = R 2 + X 2 - simbolični račun zbroja dvije impedancije: æç R + è 1 j. X 1 ö÷ø + æçè R 2 + j. X 2 ö÷ø = æçè R 1 + R 2 ö÷ø + j æçè X 1 + X 2 ö÷ø že računa se posebno za - nadomjesna impedancija mre slijedeća stanja u mreži: - momentalnu situaciju že - perspektivno stanje mre PRORA ČUN: 1. maksimalne struje kratkog spoja 2. minimalne struje kratkog spoja - općenito nadomjesnu impedanciju mreže računamo: × U 2 ( 1. 1 = ZN Ω / fazi) Pk

- budući da je ta impedancija sastavljena od radne i induktivne komponente: ZN = R N 2 + X N 2 - odnos komponenti: k= RN XN k: - odgovarajuća vrijednost κ= I 3 × U × IU = 1, 225 × U 2 × Pk Pk - tražene kompomponente nadomjesne impedancije: × × 2 R N = 1. 1 k U (Ω / fazi) Pk × 1+ k 2 ×U 2 ( 1. 1 = XN Ω / fazi) 2 Pk 1+ k

NADOMJESNA IMPEDANCIJA MREŽE ZA SADAŠNJE STANJE: a) Maksimalna nadomjesna impedancija × 2 Z N max = 1. 1 U (Ω / fazi) Pk min R N max = X N max = 1. 1× k 1 × U 2 Pk min × 1+ k 12 (Ω / fazi) 1. 1× U 2 (Ω / fazi) 2 Pk min 1+ k 1

b) Minimalna nadomjesna impedancija: ×U 2 ( 1. 1 = Z N min Ω / fazi) Pk max R N min = X N min = 1. 1× k 2 × U 2 Pk max × 1+ k 2 2 (Ω / fazi) 1. 1× U 2 (Ω / fazi) 2 Pk max 1+ k 2

Ako su poznati podaci: I k. III i k= RN XN onda se nadomjesna impedancija mreže i njezine komponente izračunavaju prema izrazima: Z = 1. 1× U (Ω / fazi) N 3 × I k. III R X N N = 1. 1× U × k 3 × I k. III × 1+ k = 1. 1× U 3 × I k. III × 1+ k 2 2 (Ω / fazi)

Na osnovi ovako poznatih nadomjesnih impedancija mreže izračunava se za bilo koju točku u jami maksimalna i minimalna struja kratkog spoja prema slici: Z N Z T Z k nadomjesna impedancija mreže do mjesta priključka nadomjesna impedancija transformatora nadomjesna impedancija kabela

Proračunu tih impedancija valja pripaziti da sve budu svedene na jedan te isti napon jer se samo tako mogu zbrajati. Proračun impedancije s jednog napona na drugi obavlja se prema izrazu: æU = × Z 2 Z 1 çç 2 çU è 1 ö 2 ÷ ÷÷ ø što vrijedi i za struju kratkog spoja: I 1 = I 2 × U 2 U 1 Ako na mjestu “n” impdancija iznosi: n n 1 1 æn ö 2 ç ÷ çå R n ÷ è 1 ø æn ö 2 ç + ç å X n ÷÷ è 1 ø Z n = å R n + j× å X n onda je apsolutna vrijednost: Zn = Ω fazi

Maksimalna je struja kratkog spoja na mjestu “n”: × I kn max = 1. 1 U (k. A ) 3 × Zn a minimalna je struja kratkog spoja na mjestu “n”: × I kn min = 0, 8 U (k. A ) 2× Zn

Impedancija elemenata mreže a) Transformatori u r ×U 2 Radna komponenta otpora transformatora: R = (Ω fazi) T 100 × P T radna komponenta napona kratkog spoja: Induktivna komponenta transformatora: u x ×U 2 (Ω fazi) XT = 100 × PT induktivna komponenta napona kratkog spoja:

b) Kabeli Radna i induktivna komponenta otpora kabela: R k = r × 1 X k = x × 1

c) Zračni vodovi Radne i induktivne komponente računaju im se podjednako kao i kod kabela. Jedinični otpor induktivne komponente ovisi o međusobnom rasporedu vodiča i udaljenosti prema zemlji. Orijentacijski može se uzeti za vodove do 30 k. V da on iznosi od 0, 3 do 0, 35 ohma/fazi. d) Sabirnice Općenito za sabirnice radnu komponentu ne treba računati jer je zanemariva, a za induktivne komponente približno vrijedi x = 0, 15 ohma/fazi za svaki km sabirnice.

- Minimalna struja kratkog spoja je struja dvopolnog kratkog spoja: Uzroci smanjenja struje dvopolnog kratkog spoja: a) b) c) Povećani električni otpor vodiča kabela, uz pogonsku temp. Kabela; Prijelazni otpori na mjestu kratkog spoja; Luk. a) Električni otpor kabela računamo prema vrijednostima iz tablica koja vrijedi za temp od 25 °C. b) Iznose do 10% , izraženiji kod većih vrijednosti struja kratkog spoja c) Proračun i mjesto nastanka el. Luka gotovo nije moguć. Pad napona na el. luku ovisi o veličini struje koja je uspostavila luk i o prosječnoj dužini luka. On je induktivnog karaktera. Gubi se sa udaljenosti od trafostanice, ali izražen u blizini transformatora.

- Maksimalna struja kratkog spoja je struja tropolnog kratkog spoja: Pri izračunu treba znati parametre mreže u budućnosti, tj. Vrijeme procijenjenog trajanja postrojenja koje se projektira ili izgrađuje

Formula izračuna dvopolnog kratkog spoja

Uspješna zaštita • a) Dovoljna prekidna moć sklopnog aparata da se prekine struja kratkog spoja

b) Dovoljno brzo aktiviranje mehanizma za prekidanje kratkog spoja

Udovoljavanje uvjeta b), moramo imati zaštitne uređaje na sklopnom aparatu koji će sigurno aktivirati kad preko njih proteče minimalna struja kratkog spoja Udovoljavanje uvjeta a) , zaštitnoj sklopnoj napravi rasklopna struja mora biti veća od max. moguće struje k. spoja Za zaštitu, na svakom mjestu gdje se postavlja uređaj imati: a) b) Dovoljnu prekidnu moć sklopnog aparata da se prekine nastala maksimalna struja k. spoja. Odgovarajući zaštitni uređaj koji po nastanku k. spoja mora dovoljno brzo aktivirati mehanizam za prekidanje k. spoja.

Maksimalno moguća struja tropolnog kratkog spoja koja će se pojaviti u budućnosti, unutar životne dobi predviđenih zaštitnih sklopnih naprava , od 8 do 10 godina. Minimalna struja dvopolnog kratkog spoja koju možemo očekivati u sadašnjosti , ili u periodu najslabije snage mreže s obzirom na kratki spoj. Sklopnu napravu za zaštitu od kratkog spoja mogu činiti: a) b) c) Zaštitini prekidač (sa zaštitnim elektromagnetskim prekidačima) Rastalni osigurači Sklopnici snage (sa zaštitnim elektromagnetskim relejima)