Impedancja pętli zwarcia. Wyjaśnienie wyników obliczeń. Kontynuacja zagadnienia

Impedancja pętli zwarcia (Zs) wpływa na wartość prądu zwarciowego, który pojawia się w sytuacji zwarcia. Im mniejsza impedancja, tym większy prąd zwarciowy, co pozwala na szybkie zadziałanie zabezpieczenia nadprądowego (wyłączników lub bezpieczników). Norma PN-HD 60364-4-41 wymaga, aby zabezpieczenia nadprądowe zadziałały w określonym czasie, najczęściej w ciągu 0,4 sekundy lub 5 sekund w zależności od rodzaju instalacji i warunków ochrony.

Przykładowe wartości dla impedancji pętli zwarcia różnią się w zależności od charakterystyki wyzwalania wyłączników:

- Wyłączniki o charakterystyce B reagują przy prądzie zwarciowym równym 3–5-krotności prądu znamionowego wyłącznika.

- Wyłączniki o charakterystyce C wyzwalają przy prądzie zwarciowym równym 5–10-krotności prądu znamionowego.

- Wyłączniki o charakterystyce D wymagają prądu zwarciowego o wartości 10–20 razy większej niż prąd znamionowy.

Im wyższa charakterystyka, tym mniejsza musi być impedancja pętli zwarcia, aby osiągnąć wymagany prąd wyzwalający.

Maksymalną dopuszczalną impedancję pętli zwarcia (Zs) można obliczyć na podstawie wzoru:

gdzie:

- U₀ – napięcie fazowe systemu (dla typowych systemów jest to 230 V),

- I_a – prąd wyzwalający zabezpieczenie w określonym czasie.

Dla przykładu, dla wyłącznika o charakterystyce B i prądzie znamionowym 16 A, wymagany prąd wyzwalający I_a wynosi około (5x16A = 80 A). Zatem maksymalna dopuszczalna impedancja pętli zwarcia wynosi:

Jednak dla ochrony przy zwarciach wymagane są zwykle niższe wartości, dlatego przykładowo 1,44 Ω dla wyłącznika 16 A jest stosowaną wartością praktyczną.

Norma podaje szczegółowe wartości maksymalnej impedancji pętli zwarcia dla różnych typów zabezpieczeń, co ma na celu zapewnienie skutecznej ochrony przeciwporażeniowej. Przestrzeganie tych wartości jest kluczowe, aby instalacja była bezpieczna w użytkowaniu, a wyłączniki zadziałały w odpowiednim czasie w przypadku zwarcia.

Przykładowe wartości graniczne wynikają więc z wymogu osiągnięcia odpowiedniego prądu zwarciowego dla wyzwolenia zabezpieczeń w określonym czasie oraz charakterystyki zabezpieczenia. Dostosowanie impedancji pętli zwarcia do tych wartości pozwala na utrzymanie bezpieczeństwa instalacji i spełnienie normy PN-HD 60364-4-41.