Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Przewód neutralny, ochronny 3x większa średnica od fazowego?

enaszyle 12 Gru 2018 18:28 1353 23
  • #1 12 Gru 2018 18:28
    enaszyle
    Poziom 4  

    Witam
    Nauczyciel mówił nam ,że przewód N i PE przy głównym rozgałęzieniu powinien być 3x grubszy od przewodu fazowego ,żeby rozłożyć po równo obciążenia. Tłumaczył to tym ,że przewody fazowe lecą 3, a N, i PE tylko po jednym. Prawda to czy nie prawda?

    0 23
  • Pomocny post
    #2 12 Gru 2018 18:32
    elpapiotr
    Specjalista elektryk

    Fałsz. Zwykły fałsz ... i niewiedza pseudo-nauczyciela (możesz mu to powtórzyć :D )
    I żeby było śmieszniej, dawniej w kablach żyły tzw. zerowe (odpowiednik dzisiejszych PEN, N) miały przekrój 2 x mniejszy niź fazowe.
    Przy takich informacjach "nauczyciel" zgłupieje !

    Może pora mu podrzucić - Link

    4
  • #3 12 Gru 2018 18:43
    Sharuga
    Poziom 11  

    Przy przekroju fazowego do 16mm2, ochronny ma mieć taki sam przekrój. Od 16mm2 do 35mm2 - ma mieć 16mm2. Powyżej 35mm2 - połowę przekroju. Tyle.

    3
  • #4 12 Gru 2018 18:51
    elpapiotr
    Specjalista elektryk

    Sharuga napisał:
    Przy przekroju fazowego do 16mm2, ochronny ma mieć taki sam przekrój. Od 16mm2 do 35mm2 - ma mieć 16mm2. Powyżej 35mm2 - połowę przekroju. Tyle.
    Te dane są wyszczególnione w PN-HD 60364-5-54. Dodatkowo norma nie wspomina o przekrojach przewodów N / PEN w zależności od przekrojów przewodów fazowych :D
    Ale że "nauczyciel" rozkłada po równo obciążenia w przewodzie PE, to już mistrzostwo świata ... w głupocie.
    Nie dotyczy to przewodu PEN - w sieciach TN-C, w których jeden przewód (przewód PEN) stanowi połączenie przewodów ochronnego i neutralnego, prąd w przewodzie ochronnym może być uważany za prąd obciążenia.
    (Mamy tu do czynienia z podwójną funkcją przewodu).

    1
  • #5 12 Gru 2018 20:48
    Walery K
    Poziom 16  

    Chyba to jednak nie bzdura z przewodem neutralnym bo ostatnio spotkałem się z projektem sporządzonym w największym poznańskim biurze projektowym gdzie projektant przewidział przewód neutralny o jeden stopień wyższy od przewodów fazowych tłumacząc to tym, że w przypadku gdy w instalacji pojawiają się wyższe harmoniczne to w przewodzie neutralnym nie kompensują się one i wtedy może w nim płynąć prąd większy niż w przewodach fazowych. Ponieważ w swoim projekcie wszędzie zastosował włączniki 4 biegunowe to spytałem go dlaczego nie zastosował wyłączników o jeden stopień wyższych bo przecież wtedy przez biegun neutralny też popłynie prąd wyższy od prądu znamionowego wyłącznika? Stwierdził, że o tym nie pomyślał i skonsultuje się z kolegami z biura i da mi odpowiedź. Było to ok. pół roku temu i jakoś do dzisiaj się nie odezwał a ja z braku czasu dalej nie drążyłem tematu.
    Wracając do większego prądu w przewodzie neutralnym to już wcześniej słyszałem o takim zjawisku lecz z powodu ciągłego braku czasu nie szukałem nic dalej na ten temat.

    0
  • #6 12 Gru 2018 21:46
    elpapiotr
    Specjalista elektryk

    O harmonicznych można poczytać tutaj :

    PN-EN 61000-2-2:2003 (U)
    Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC). Część 2-2: Środowisko. Poziomy kompatybilności zaburzeń przewodzonych małej częstotliwości i sygnałów przesyłanych w publicznych sieciach zasilających niskiego napięcia
    IDT EN 61000-2-2:2002, IDT IEC 61000-2-2:2002

    PN-EN 61000-2-4:2003 (U)
    Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC). Część 2-4: Środowisko. Poziomy kompatybilności dotyczące zaburzeń przewodzonych małej częstotliwości w sieciach zakładów przemysłowych
    IDT EN 61000-2-4:2002, IDT IEC 61000-2-4:2002

    PN-EN 61000-2-12:2004 (U)
    Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC). Część 2-12: Środowisko. Poziomy kompatybilności dla zaburzeń przewodzonych niskiej częstotliwości i sygnałów sygnalizacji w publicznych sieciach zasilających średniego napięcia
    IDT EN 61000-2-12:2003, IDT IEC 61000-2-12:2003

    Ciekawa lektura znajduje się w PN-IEC 60364-5-523:2001 (Norma wycofana)
    lnstalacje elektryczne
    w obiektach budowlanych
    Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego
    Obciążalność prądowa długotrwała przewodów

    Na końcu jest ciekawy przykład doboru średnicy/przekroju przewodów wielożyłowych w zależności od zawartości harmonicznych.

    0
  • #7 12 Gru 2018 21:56
    zworys
    Poziom 33  

    Kol. Walery K z harmonicznymi masz rację ale wypowiedź nauczyciela ich nie dotyczyła. On złożył napięcia fazowe arytmetycznie. Jeśli nauczyciel nie zna podstaw elektrotechniki to czego nauczy swoich podopiecznych?

    0
  • #8 12 Gru 2018 22:07
    Walery K
    Poziom 16  

    Jeśli tak założył to faktycznie nie ma pojęcia o tym o czym mówi, a w szczególności o przewodzie ochronnym.
    A tak przy okazji to jak powinien wyglądać przypadek, który opisałem wcześniej z wyłącznikami 4 biegunowymi?

    0
  • #9 12 Gru 2018 22:10
    elpapiotr
    Specjalista elektryk

    Walery K napisał:
    Jeśli tak założył to faktycznie nie ma pojęcia o tym o czym mówi, a w szczególności o przewodzie ochronnym.
    A tak przy okazji to jak powinien wyglądać przypadek, który opisałem wcześniej z wyłącznikami 4 biegunowymi?

    Jeżeli już, to koniecznie 3P+N

    0
  • #10 12 Gru 2018 22:23
    Walery K
    Poziom 16  

    Wiem, że tu zawsze piszecie, że powinien być wyłącznik 3P+N tylko wszyscy producenci swoje wyłączniki kompaktowe (i nie tylko) oznaczają jako 4P?
    Tylko GE miało w swojej ofercie rozłączniki określane jak 3P+N ale wtedy N było nie rozłączalne.
    No dobrze a jeśli już 3P+N no to na jaki prąd?

    0
  • #11 12 Gru 2018 23:02
    elpapiotr
    Specjalista elektryk

    Na taki, jaki może płynąć przez rozłącznik, który nie spowoduje uszkodzenia rozłącznika.
    Pytanie ogólne, to i odpowiedź ogólna :D

    0
  • #12 12 Gru 2018 23:07
    Mkrasuski
    Poziom 13  

    W układzie trójfazowym poszczególne prądy fazowe o częstotliwości harmonicznej podstawowej są przesunięte względem siebie o 120 stopni el. i dlatego kompensują się (znoszą się) w przewodzie neutralnym.
    W przypadku gdy w prądach fazowych wystąpią składowe o częstotliwości trzeciej harmonicznej (lub wielokrotności) to ich wzajemne przesunięcie fazowe wyniesie zero i zamiast 'znosić się' będą się dodawać.
    Poniższy rysunek nieźle to ilustruje.

    Przewód neutralny, ochronny 3x większa średnica od fazowego?


    W praktyce można spotkać sytuacje gdy udział trzeciej harmonicznej w prądach fazowych jest na tyle duży że wymaga zwiększenia przekroju toru neutralnego.
    W skrajnym przypadku, jeżeli w prądach fazowych występowałaby wyłącznie trzecia harmoniczna to prąd w torze neutralnym byłby trzykrotnie większy od prądu fazowego. W takiej sytuacji tor neutralny wyłącznika 4P oczywiście uległby przeciążeniu.

    0
  • #13 12 Gru 2018 23:12
    elpapiotr
    Specjalista elektryk

    Mkrasuski napisał:
    W skrajnym przypadku, jeżeli w prądach fazowych występowałaby wyłącznie trzecia harmoniczna to prąd w torze neutralnym byłby trzykrotnie większy od prądu fazowego. W takiej sytuacji tor neutralny wyłącznika 4P oczywiście uległby przeciążeniu.
    Taa, kolega jeszcze nie dobrał wyłącznika, a już sugeruje, że coś jest nie tak.
    W praktyce rozłączniki (lub, jak kolega chce, wyłączniki) dobiera się z na prąd znamionowy wielokrotnie większy, niż zabezpieczenie w tym obwodzie.

    PS. Pomijając te sprawy autor ani słowa nie wspomniał o harmonicznych, a jedynie
    Cytat:
    że przewód N i PE przy głównym rozgałęzieniu powinien być 3x grubszy od przewodu fazowego ,żeby rozłożyć po równo obciążenia

    Nauczyciel myślał, ale się nie podzielił ... ? Dziwne.

    0
  • #14 13 Gru 2018 01:50
    Mkrasuski
    Poziom 13  

    Nie.
    W sytuacji dużego udział harmonicznych w torze neutralnym (Ineutr > Ifaz) do zabezpieczenia obwodu od skutków przeciążeń można zastosować wyłącznik czterobiegunowy z zabezpieczeniem elektronicznym toru neutralnego z funkcją 'Oversized Neutral Protection' (OSN).

    W przypadku wyłącznika z zabezpieczeniem typu OSN najmniejszy możliwy do osiągnięcia wsp. przewymiarowania wyłącznika wyniesie zaledwie ~1,6 a nie "wielokrotnie większy".
    Oczywiście to rozwiązanie będzie poprawne tylko o ile spodziewany prąd toru neutralnego nie przekroczy 160% prądu fazowego gdyż wtedy nastąpi pobudzenie zabezpieczenia toru neutralnego.

    Jeżeli będziemy rozpatrywali instalację w której spodziewany Ineutr > 1,6*Ifaz, to raczej skłaniałbym się zastosować wyłącznik trzybiegunowy i dodatkowy człon zabezpieczeniowy toru neutralnego z przekładnikiem w torze N przy czym należałoby rozważyć przewymiarowany przekładnik z uwagi na dodatkowe nagrzewanie rdzenia przez wyższe harmoniczne. Na szczęście jest to sytuacja z kategorii raczej 'ekstremalnie rzadko spotykanych w przyrodzie' choć jest potencjalnie możliwa.

    0
  • #15 13 Gru 2018 09:05
    Szyszkownik Kilkujadek
    Poziom 33  

    Walery K napisał:
    Stwierdził, że o tym nie pomyślał i skonsultuje się z kolegami z biura i da mi odpowiedź.

    To tylko świadczy o tym: wiedział że dzwoni, ale nie wiedział w którym kościele.

    0
  • #16 13 Gru 2018 16:57
    enaszyle
    Poziom 4  

    elpapiotr napisał:
    PS. Pomijając te sprawy autor ani słowa nie wspomniał o harmonicznych
    Nauczyciel myślał, ale się nie podzielił ... ? Dziwne.
    O harmonicznych będziemy uczyć się na drugim roku. Pierwszy rok to podstawy i nacisk na programowanie w C++.
    Nauczycieli mamy dwóch. Znaczy się jak mało uczniów to łączą klasy i mamy dwóch nauczycieli . Najlepsze jest to, że jeden nauczyciel z drugim się kłóci :D Zawsze jakaś wymiana zdań między nimi, to można się jeszcze więcej nauczyć

    0
  • #17 13 Gru 2018 17:08
    elpapiotr
    Specjalista elektryk

    Wychodzi na to, że "elektroda" więcej, a może lepiej nauczy, niż tzw. wykładowca w szkole.

    0
  • #18 14 Gru 2018 00:00
    Brivido

    Poziom 29  

    C++, tzn na jakim kierunku jesteś i od czego ten nauczyciel?

    0
  • #19 14 Gru 2018 02:38
    Grzegorz740
    Poziom 29  

    Brivido napisał:
    C++, tzn na jakim kierunku jesteś i od czego ten nauczyciel?


    Dobre pytanie.Żeby się nie okazało ,że to nauczyciel od wszystkiego :) .

    0
  • #20 14 Gru 2018 16:17
    chudybyk
    Poziom 27  

    Mkrasuski napisał:
    W przypadku gdy w prądach fazowych wystąpią składowe o częstotliwości trzeciej harmonicznej (lub wielokrotności) to ich wzajemne przesunięcie fazowe wyniesie zero i zamiast 'znosić się' będą się dodawać.

    Z czystej ciekawości zapytam. W jakiej rzeczywistej sytuacji będziemy mieć do czynienia z trzecią harmoniczną (albo też inną >1) prądu we wszystkich trzech fazach naraz?
    Obciążenia typu zasilacze impulsowe wprowadzają zakłócenia wyższych harmonicznych, ale będą one zsynchronizowane z tą jedną fazą, więc na wszystkich trzech fazach zakłócenia jednak będą przesunięte i będą się odejmować.
    Jakieś inne pomysły?

    0
  • #21 14 Gru 2018 20:55
    jozgo
    Poziom 24  

    Dobra dyskusja.
    Dawniej uczono, że jak się rozpatruje jakiś problem fizyczny, a o takim tu mowa, to należy rozpatrzyć warunki brzegowe.

    Pierwszy warunek krańcowy: symetryczna sieć 3 -faz. wszystkie odbiorniki 3 -faz. są symetryczne. Jaki jest potrzebny przewód neutralny (zerowy) = żaden nie jest potrzebny. Suma prądów w każdym odbiorniku = 0.

    Drugi warunek krańcowy: wszystkie odbiorniki są jednofazowe i podłączone tylko do jednej fazy - maksymalna asymetria. Jaki jest potrzebny przewód neutralny = taki jak fazowy.

    W normalnej sieci w przewodzie neutralnym płynie prąd wynikający z asymetrii układu, ale nigdy on nie jest równy prądom faz.
    Oczywiście jego wartość wzrasta przy wprowadzaniu do sieci harmonicznych. Ale nie tak aby trzeba było przekraczać w N przekroju fazy. Przecież wszystkie zasilacze impulsowe mają filtry, zwykle podwójne czwórniki, ferryty na przewodach zasilających. dochodzi indukcyjność wzdłużna i pojemność poprzeczna linii(jak filtr dolnoprzepustowy). To wszystko tłumi harmoniczne.
    Problem raczej wydumany.

    0
  • #22 14 Gru 2018 23:40
    zworys
    Poziom 33  

    jozgo napisał:
    Problem raczej wydumany.

    Niestety nie
    jozgo napisał:
    Przecież wszystkie zasilacze impulsowe mają filtry,

    Gdyby tak było nie byłoby problemu, niestety wiele zasilaczy impulsowych nawet mających nalepkę CE ma pseudo filtry które niewiele tłumią . Chociaż faktycznie w przeciętnym budynku takie przeciążenie N jast mało prawdopodobne o tyle w wielopiętrowym "mordorze" z setkami komputerów, serwerów, instalacji "inteligentnego domu" sytuacja może nie być tak dobra.

    0
  • Pomocny post
    #23 15 Gru 2018 01:55
    Mkrasuski
    Poziom 13  

    chudybyk napisał:

    Z czystej ciekawości zapytam. W jakiej rzeczywistej sytuacji będziemy mieć do czynienia z trzecią harmoniczną (albo też inną >1) prądu we wszystkich trzech fazach naraz?

    Obciążenia typu zasilacze impulsowe wprowadzają zakłócenia wyższych harmonicznych, ale będą one zsynchronizowane z tą jedną fazą, więc na wszystkich trzech fazach zakłócenia jednak będą przesunięte i będą się odejmować.
    Jakieś inne pomysły?


    Poniższa ilustracja odpowiada na obie kwestie: trzy zasilacze impulsowe, po jednym w każdej fazie, a na samym dole prąd w torze neutralnym
    Niestety tylko składowe zgodne i przeciwne 'odejmą się' natomiast składowe zerowe się 'dodadzą'
    Przewód neutralny, ochronny 3x większa średnica od fazowego?
    Inne powszechne źródło harmonicznych we wszystkich trzech fazach jednocześnie to prostownik 6-pulsowy np. w napędzie przekształtnikowym
    W takim układzie brak jest przewodu neutralnego i trzeciej harmonicznej ale za to w nadmiarze występują piąta i siódma

    Dodano po 1 [godziny] 17 [minuty]:

    jozgo napisał:
    W normalnej sieci w przewodzie neutralnym płynie prąd wynikający z asymetrii układu, ale nigdy on nie jest równy prądom faz.
    Oczywiście jego wartość wzrasta przy wprowadzaniu do sieci harmonicznych. Ale nie tak aby trzeba było przekraczać w N przekroju fazy.


    Kolega się myli
    Jeszcze raz przywołam przykład trzech zasilaczy impulsowych, po jednym w każdej fazie.
    Poniżej przebieg prądu fazowego i jego rozkład harmonicznych.
    Przewód neutralny, ochronny 3x większa średnica od fazowego?

    Przewód neutralny, ochronny 3x większa średnica od fazowego?





    Wartość skuteczna to 'pierwiastek sumy kwadratów harmonicznych' więc odczytujemy z wykresu i liczymy (dla uproszczenia tylko dominujące harmoniczne do dziewiątej włącznie, kolejne już niewiele wnoszą)

    RMS_fazowe = sqrt ( 125^2 + 102^2 + 75^2 + 45^2 + 12^2 ) = 184A

    W przewodzie neutralnym 'spotkają się' prądy fazowe z trzech zasilaczy z trzech różnych faz.
    Harmoniczne pierwsza, piąta i siódma 'odejmą się/skompensują do zera' natomiast trzecia harmoniczna i dziewiąta 'potroją się' czyli:

    RMS_neutralne = sqrt ( (3*102)^2 + (3*15)^2 ) = 309A

    Właśnie pokazałem, że prąd w torze neutralnym wywołany przez harmoniczne może jednak być większy niż prąd fazowy.
    Problem zdecydowanie nie jest wydumany.

    Wartość RMS odpowiada za skutek cieplny, a więc ma bezpośredni wpływ na dobór przewodu na obciążalność długotrwałą
    Skoro RMS_neutralne > RMS_fazowe to przekrój toru neutralnego musi być większy

    jozgo napisał:
    Przecież wszystkie zasilacze impulsowe mają filtry, zwykle podwójne czwórniki, ferryty na przewodach zasilających. dochodzi indukcyjność wzdłużna i pojemność poprzeczna linii(jak filtr dolnoprzepustowy). To wszystko tłumi harmoniczne.


    Natomiast co do twierdzenia Kolegi n/t filtrów wejściowych w zasilaczach impulsowych to proponuję spojrzeć na charakterystykę takiego filtra (można znaleźć w danych producentów takich gotowych filtrów). Ich rolą jest zapobieganie przedostawaniu się do sieci zakłóceń b.wysokiej częstotliwości (radiowych) powstających w trakcie pracy zasilacza impulsowego. W przeciwnym przypadku przewody wszystkich naszych instalacji stały by się jedną wielką anteną (i już po WiFi).

    Do zmniejszania wpływu harmonicznych sieciowych (umownie do dwudziestej piątej harmonicznej 1250Hz) stosuje się zupełnie inne układy filtrów oraz układy PFC aktywne lub pasywne.

    4
  • #24 17 Gru 2018 22:28
    CYRUS2
    Poziom 36  

    enaszyle napisał:
    Pierwszy rok to podstawy i nacisk na programowanie w C++.
    elpapiotr napisał:
    Wychodzi na to, że "elektroda" więcej, a może lepiej nauczy, niż tzw. wykładowca w szkole.
    Tekst autora tematu wskazuje na to, że to jest szkoła wyższa.
    Ciekawe czy ci nauczyciele chodzili kiedykolwiek na robotę, lub coś projektowali wdrażali.

    0