Teknisk håndbok Kraftkabel - Draka norsk kabel

40
Ved trefaset kortslutning i et system med
tre 1-lederkabler plassert symmetrisk i
trekant, blir resultatet av kraften 0,87 F.
Den enkle formelen gir ved I S = 40 kA (i
støt) og d = 0,07 m en kraft F lik 4,6 kN/m,
d.v.s. 4 kN/m (408 kp/m) ved tett trekant.
Kraften pulserer mellom 0 og F (frastøtende,
aldri tiltrekkende) med det dobbelte
av nettfrekvensen, og det kan være tale om
dramatiske virkninger. I ekstreme
installasjoner kan støtstrømmen komme
helt opp i 200 kA (kraft: 10 tonn/m!,
som slår 100 ganger pr. sek.!)
Støtstrøm i 1-24 kV kabel.
Momentanverdien, I S (støtstrømmen), umiddelbart
etter kortslutning er 2,5 til 3,0
ganger høyere enn den beregnede kortslutningsstrøm
I k (effektiv-verdi) på feilstedet.
Faktoren er størst nær generatorer
og motorer. Støtstrømmen har som vist stor
betydning for de elektromekaniske
I et anlegg forårsaker kabelens resistans
og reaktans et spenningsfall. Spenningsfallet
øker med kabellengde og strøm, men
avtar med økende ledertverrsnitt. I lavspenningsanlegg
med lang overføringsavstand
påvirker spenningsfallet dimensjoneringen.
I følge leveringsvilkår skal everkskunder
ikke ha spenningsvariasjoner over en viss
verdi, normalt 10 % av nominell spenning,
normalt 230 V. Et godt (f.eks. økonomisk)
dimensjonert nett vil gi en stivere spenning
frem til kunde enn et nett som f.eks. er
termisk dimensjonert. En vanlig grenseverdi
for spenningsfall ved kraftoverføring til
installasjoner er maks. 5 %,
referert maks. last.
For å kontrollere at spenningsfallet ikke
overstiger tillatt verdi kan man bruke følgende
formel:
Trefase:
P • L • (R • cosj + X • sinj
1 L
ΔU= • 100%
U2 +
-
• cosj
påkjenningene på forlegningen.
Innsvingningen mot I k tar normalt noe
mindre enn 0,1 sek. Ved svært raskt vern
(brytetid < 0,2 sek.), kan det være
nødvendig å ta hensyn til de termiske
virkningene av støtstrømmen. For
termisk dimensjonering med
hensyn til kortslutningsstrøm er det
ellers tilstrekkelig å anvende I k , d.v.s i de
langt fleste tilfellene (brytetid > 0,2 sek).
Trelederkabel har vist seg i seg selv å ha
god nok bestandighet mot de mekaniske
krefter som virker mellom fasene ved en
kortslutning, ved at båndering, skjerming og
ytterkappe holder lederne på plass, som i et
rør. Kreftene fordeles og punktvis påkjenning
unngås. Installasjon av enleder kabel
stiller derimot strengere krav til nøyaktig og
solid bunting og festing til underlag (stige),
spesielt der kortslutningsstrømmene er
høye. Dårlig utførte enlederanlegg vil kunne
ødelegges ved kortslutning.
Spenningsfall
Enfase vekselspenning:
2P • L • (R • cosj + X • sinj
1 L
ΔU= • 100%
U
P = Overført effekt, kW
L = lengde, m
R = ledermotstand, ohm/km
1
X = reaktans, ohm/km
L
U = driftsspenning, V
ΔU = spenningsfall, %
cosj =effektfaktor hos belastningsobjekt.
2 • cosj
Spenningsfall ved forskjellige kabeltverrsnitt
og belastninger angis i tabell 25.
Ved likespenning er spenningsfallet
ΔU = 2 • (R • L) • (P/U) [V], d.v.s. som enfase
vekselstrømstilfellet, men med
X L = 0 og cosj = 1. For 1 kV en- og trefase
kabel (to- og treleder) med AI tverrsnitt
150 mm 2 og lavere, eller Cu-tverrsnitt
70 mm 2 og lavere, er det ved vekselspenning
nøyaktig nok å regne med X L = 0.