Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 1. Jan. 1933 - Ivar Herlitz: Industrianläggningars kortslutningssäkerhet
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
TEKNISK TIDSKRIFT
7 JAN. 1933
påpekas, att visserligen fall förekomma, där ett
ohmskt motstånd, exempelvis i en lång kabel, medför
en väsentlig begränsning av strömmen och därvid
gör kretsen relativt induktionsfri, men att i regel en
kortslutningskrets måste förutsättas vara starkt
induktiv. Enär brytförmågan är i hög grad
beroende av kretsens effektfaktor - för många apparater
är brytförmågan vid cos cp = 0,2 mindre än tiondelen
av brytförmågan vid cos y = l’ - är detta
förhållande av största betydelse, i synnerhet som
exempelvis de tyska normerna - varom mera längre fram -
stipulera vissa brytförmågor vid induktionsfri krets,
vilka ofta okritiskt antagas gälla även vid
kortslutning.
Vidare bör påpekas, att slutning av en brytare mot
bestående kortslutning vid stora strömmar kan
medföra svårare påkänningar än brytning, varför tillåten
kortslutningsström ej sällan begränsas av den ström,
som brytaren kan sluta och ej av brytförmågan i
vanlig mening. Även denna synpunkt lämnas ej sällan
obeaktad.
Sedd ur dessa synpunkter torde brytförmågan för
de enkla och billiga apparater, som allmänt
användas för småmotorer - upp till 15 å 25 amp. -
vanligen endast uppgå till några tiotal amp.
Även för större strömstyrkor påträffas givetvis
primitiva apparater med ytterst ringa brytförmåga, men
för 500 V apparater synes man dock till rimliga
priser kunna åstadkomma en brytström, som varierar
från ca 5 000 amp. vid 60 amp. normalström upp till
10000 å 15000 amp. vid 600 amp. normalström.
Härvid sättes ofta gränsen av slutförmågan samt
av uppträdande elektrodynamiska krafter, varför
samma gränser gälla, även då apparaterna användas
för lägre spänningar.
Större strömmar medföra en stark ökning av
kostnaderna och strömmar överstigande 30 000 å 40 000
amp. erbjuda särskilt med hänsyn till slutförmågan
och de elektrodynamiska krafterna svårigheter, som
rent tekniskt, oavsett kostnaderna, äro mycket svåra
att helt övervinna.
Smältskydd, särskilt för låga normalströmmar,
besitta egenskapen att vid stora beräknade strömmar
bryta, redan innan maximivärdet uppnåtts, ett
förhållande, som öppnar stora möjligheter för
åstadkommande av en mycket god, och måhända i vissa
fall rent av obegränsad, brytförmåga. Detta gäller
dock icke öppna eller kapslade skydd av i
marknaden allmänt förekommande typer, såvida icke
apparaterna i hög grad överdimensioneras i förhållande
till normalströmmen. Smältskydd torde dessutom i
högre grad än brytare vara beroende av
driftspänningen. Förhållandena äro sålunda alltför
varierande, för att några få, allmängiltiga siffror skola
kunna angivas och brytförmågan torde även för
allmänt brukliga och såsom goda ansedda apparater
variera från 1000 å 2000 amp. upp till 20000 å
30 000 amp. och eventuellt ännu högre.
Strömmens termiska verkningar kunna beräknas
tämligen enkelt och med god noggrannhet. För
ledningar skyddade med smältskydd utgöra dessas
av-smältningsegenskaper vid riktig dimensionering ett
absolut skydd mot skadlig uppvärmning vid
kortslutning. För en brytare däremot kan man i regel
ej räkna med mindre än 0,2 å 0,25 sek. utlösningstid.
Under denna tid kan man för kablar och flertalet
andra ledningar tillåta en strömtäthet av ca 300
A/mm2, varav minsta tillåtna ledningsarea vid given
kortslutningsström lätt beräknas. Av intresse är att
observera, att en kabel, vars längd i meter är en
tiondel av driftspänningen i volt, genom enbart sitt
eget motstånd begränsar strömmen till ovan angivna
strömtäthet. Generellt bör påpekas, att de termiska
verkningarna i stort sett bestämmas av förhållandet
mellan kortslutningsström och normalström och alltså
göra sig gällande i ungefär samma grad vid alla
driftspänningar.
De elektrodynamiska verkningarna hava i det
föregående antytts i samband med brytares
brytförmåga men kunna i övrigt endast ytligt beröras. Det
må endast såsom en illustration nämnas, att en
stot-ström av 100000 amp. (motsvarande Ib^ 40 000
amp.) i samlingsskenor med 200 mm avstånd
förorsakar en kraft av l 000 kg per löpmeter, en siffra,
som ger en uppfattning om nödvändigheten att
tillbörligt beakta dessa krafter.
Såsom sammanfattning av det sagda kan sägas,
att man, med bortseende från de allra enklaste
apparaterna, utan större kostnader kan göra en
anläggning kortslutningssäker för ca 5 000 amp., att även
10 000 amp. kunna uppnås med rimliga kostnader,
att större strömmar medföra stora kostnader och att
30000 amp. utgör en gräns, som av rent tekniska
skäl endast med svårighet kan överskridas.
Jämföras dessa strömvärden med vad förut sagts
om kortslutningsströmmarnas storlek, befinnes det,
att för en 500 volts anläggning dessa tre
strömvärden uppnås vid generatoreffekter av ca 750,
l 500 och 4 500 kVA, om anläggningen endast matas
av egna generatorer, men i ogynnsammaste fall
redan vid transformatoreffekter av ca 200, 450 och
l 300 kVA, om anläggningen är ansluten till ett
storkraftverk. Det är sålunda redan vid ganska
obetydliga effekter, som frågan blir av betydelse eller
rent av kritisk. Vid 380 och 220 volt bliva
gränserna ännu lägre i proportion till spänningen.
Fordringar på kortslutningssäkerhet.
De anförda siffrorna giva för
lågspänningsanläggningar en så pass mörk bild av läget, att man
ovillkorligen frågar sig, huruvida den praktiska
erfarenheten verkligen giver stöd åt en dylik
"kortslutningsskräck", eller om icke en viss avprutning på fordran
på teoretiskt absolut kortslutningssäkerhet utan fara
kan göras.
Det bör då först erkännas, att vanligen använda
beräkningsmetoder innefatta en viss
säkerhetsmarginal, som vid låga spänningar och stora strömmar
kan bliva ganska stor. För det första förutsattes
nämligen vid beräkningen vanligen direkt, metallisk
kortslutning, medan i verkligheten felstället ofta
redan från början och i varje fall, sedan en ljusbåge
uppstått, har ett visst motstånd. Tillgängligt
försöksmaterial på denna punkt är ytterst
knapphändigt, men tyder på, att den härav förorsakade
dämpningen vid strömmar överstigande ca 20000 amp.
och spänningar upp till 500 volt redan efter 0,1 å 0,2
sekunder är högst avsevärd, såsom visas av
kurvorna i fig. l, hämtade ur Elektrizitätswirtschaft, nr
23, 1931, sid. 656. I saknad av detaljerade
uppgifter om sättet för försökens verkställande få dessa
måhända icke tillmätas alltför stor praktisk bety-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
