Obciążalność prądowa szyn miedzianych i aluminiowych

Wstęp

Wpis dotyczy wybranych zagadnień związanych z rozdzielnicami elektrycznymi niskiego napięcia zdefiniowanych na podstawie normy IEC 61439, jako zestawu zawierającego urządzenia łączeniowe niskiego napięcia wyposażone w układ sterowania, pomiarowy, sygnalizacyjny, zabezpieczeniowy wraz z połączeniami elektrycznymi, mechanicznymi oraz elementami budowy. W artykule skupimy się na doborze szyn prądowych.
Poniższe zdjęcia prezentują rozdzielnicę niskonapięciową rozdziału energii typu Modulor EPE, której producentem jest firma Radiolex. Zestaw szyn zbiorczych został wykonany z miedzi elektrotechnicznej przy zastosowaniu trzech płaskowników 80mm x 10mm na pojedynczą fazę – co zapewniło wytrzymałość prądową 2800A.

Obciążalność prądowa

Obciążalnością prądową nazywamy maksymalną wartość prądu, która przepływając przez przewód w nieograniczonym czasie w określonych warunkach – nagrzeje przewód do dopuszczalnej wartości temperatury – nie uszkadzając go przy tym. Obciążalność zależy od wielu czynników:

• materiał z jakiego wykonano żyły,
• poprzeczny przekrój żył,
• sposób ułożenia oraz liczba żył,
• rodzaj izolacji.

Należy wyróżnić także warunki zewnętrzne, takie jak:

• temperatura otoczenia,
• sposób ułożenia przewodów.

Obciążalność prądowa szyn miedzianych

W tabeli 1 zestawiono  obciążalność prądową miedzi dla szyn prądowych: gołych i bielonych dla wyszczególnionych przekroi. Są to jednak dane dla określonej temperatury szyn i powietrza wokół nich. Do wyznaczenia współczynnika korekcyjnego dla miedzianych szyn podany jest w normie DIN 43671 wykres zależności tych temperatur. Dzięki niemu możemy określić przekrój szyny miedzianej dla temperatury otoczenia od 0°C do 60°C oraz temperatury pracy szyn do 125°C – rysunek 1.

Tab 1. Prądy ciągłe dla prostokątnych szyn miedzianych w urządzeniach wnętrzowych przy temp. powietrza 35°C i temp. szyn 65°C wg DIN 43670.

Rys 1. Współczynnik do określenia przekroju szyny miedzianej w zależności od temperatury otoczenia ϑ_u oraz temperatury szyny ϑ_s.

Obciążalność prądowa szyn aluminiowych

W tabeli 2 zestawiono obciążalność prądową dla aluminiowych szyn prądowych: gołych i bielonych dla wyszczególnionych przekroi.

Tab 2. Prądy ciągłe dla prostokątnych szyn aluminiowych w urządzeniach wnętrzowych przy temp. powietrza 35°C i temp. szyn 65°C wg DIN 43670.