Může mít generátor jmenovitý proud přes 4000 A, tj. 4 kA?

[Silvie]

Může mít generátor jmenovitý proud (v každé fázi) 4200 A, tj. 4,2 kA?

Dejme tomu, že se jedná o generátor o výkonu 100 MVA připojený na trafo 13,8 kV / 110 kV.

Počítám to takto: In = 100 000 000 / (odmocnina(3) * 13800) = cca 4200 A

Zdá se mi to nějak moc, vždyť v takové hladině se pohybují proudy zkratové.

[Jan Bocek]

Zřejmě máte zkreslené představy o zkratových proudech.
Doporučuji vám stáhnout katalogové listy generátorů v Machovcích ( 300 MVA),  
Dukovanech ( 220 MVA  ),  nebo na Mělníku (500 MVA ). Jsou většinou na napětí 15750V.
Podívejte se na štítkové údaje.

Na příklad u trafa 1 MVA s převodem 22/0,4 kV je Ik 25 kA a ip je 59 kA na straně nn
a přitom jmenovitý proud na nn straně je 1400 A

Výkon je obvykle součin napětí a proudu pro DC.  Pro AC  do výpočtu přibudou jen koeficienty. Na válcovacích stolicích se provozují motory s napětím 1000 V a proudem až 10 kA.

[Miroslav Revús]

Nič zvláštne, máme vo firme generátor 40MVA s menovitým prúdom 3,6kA pri menovitom napätí 6kV.

[Jirka Š. Svejkovský]

Nojo, kde někde končíme na zkratech, jinde začínáme na jmenovitém proudu. Mimochodem, ty zkraty na generátoru jsou malinko jinde.

[Josef Martinec]

Může mi někdo vysvětlit, proč je u zapouzdřeného vodiče při jmenovitém proudu 10kA dimenzován průřez na 16140mm²? Z čehož mi vychází, že na jeden mm²
je uvažováno s 0,62 Ampéry.
Jedná se tady spíše o dimenzování na mechanickou pevnost a odolnost rázům ,  nebo je zde potřeba uvažovat nějaký jiný vliv? Napadá mne snad jen možnost horšího chlazení.

[František Janeček]

U takto velkých proudů se dosti podstatně i při kmitočtu 50Hz uplatňuje povrchový jev, takže ne celý průřez se uplatňuje na vedení proudu.

[Jan Bocek]

S tak velikými výkony nemám zkušenosti.
Ale i u běžných kabelů se u větších průřezů snižuje koeficient zatížení.
Na příklad u kabelu 35 mm2 je běžné zatížení 117 A, což je cca 3,5 A/mm2
Ale u kabelu 400 mm2 je již 1,28 A/mm2

Na příklad na vývodech z trafa 1600 kVA je jmenovitý proud 2300 A a sběrny budou mít  průřez 2000 mm2 a jsme na 1,15 A/mm2

Proto bych se těm 0,62 A/mm2  moc nedivil. Navíc je to celé pořádně zapouzdřeno a dynamické síly budou mít zřejmě také svůj podíl. Při 350 kA to bude cca 22 A/mm2 a podíl teploty.... a myslím, že i skin effekt zde hraje roli ( i když se uvažuje více při VF aplikacích).

kolega Janeček byl rychlejší....

[Jirka Š. Svejkovský]

Skin efekt u 50Hz bych neuvažoval. Důležitá je mechanická pevnost a chlazení. Ty vodiče jsou krátké, takže ztráty jsou přijatelné.

[Fuk Tomáš]

Ale i u běžných kabelů se u větších průřezů snižuje koeficient zatížení.

To je naprosto v pořádku. Vodivost vodiče sice roste úměrně průřezu, ale chladicí plocha roste jen úměrně průměru, tj. druhé odmocnině průřezu. Má-li být dodrženo mezní oteplení,  může proudové zatížení vodiče růst jen úměrně ³/₄-té mocnině průřezu, tzn. ³/₂-té mocnině průměru. To při rovnoměrném rozložení proudu. Když se k tomu přidá ještě skin-efekt, může už proudové zatížení vodiče růst jen úměrně ¹/₂-té mocnině průřezu, tzn. přímo úměrně průměru.

[Milan Hudec]

No jestli jsem se neztratil tak to platí pro kruh nikoli pro sektor vodiče jejichž tvar šišoidu je dosti neuchopitený.

[Fuk Tomáš]

No jestli jsem se neztratil tak to platí pro kruh nikoli pro sektor vodiče jejichž tvar šišoidu je dosti neuchopitený.

Platí to přirozeně pro jakýkoli tvar řezu, pokud zůstává při škálování průřezu zachován.
Ovšem u kabelů do toho ještě vstupuje vliv izolace (pláště),  jejíž tloušťka obecně s rostoucím průměrem vodiče také roste (alespoň u kabelů pro nn),  ale mnohem pomaleji. To tu obecnou závislost trochu koriguje.

Ale abychom se do toho nezamotali - chtěl jsem hlavně ukázat, že snižování dovolené proudové hustoty při zvětšování průřezu má svůj důvod nejen ve skin efektu.

[IM]

Může mi někdo vysvětlit, proč je u zapouzdřeného vodiče při jmenovitém proudu 10kA dimenzován průřez na 16140mm²? Z čehož mi vychází, že na jeden mm² je uvažováno s 0,62 Ampéry.

Otázku dimenzování řešila ČSN 34 1610 v § 16 136. Vodič musí být dimenzován tak, aby vyhověl nejnepříznivěj ší z uvedených podmínek (např. na oteplení při zkratu v daném čase, nebo jiné). Nemá význam sledovat proudovou hustotu. 

[Jirka Š. Svejkovský]

Příklad zapouzdřených vodičů.
Na fotce je trafo vlastní spotřeby 15,75/6kV, 50MVA a nahoře  jsou vidět vodiče napájecí vývodové trafo 15,75/400kV, 250MVA.

[Miroslav Revús]

Čím sú izolované vodiče?   SF6 ?

[Vašek Petr]

Čím sú izolované vodiče?   SF6 ?

Na EDU je v zapouzdřených vodičích vzduch, připojený  k vysoušeči (Blaugel),  střední vodič drží proti plášti izolátory, umístěné po 120-ti stupních proti sobě, SF6 je použit ve zhášecí komoře gen. vypínače. Pohon vypínače vzduchem, dvě vypínací cívky s hlídáním uzavření obvodu. Plášť zapouzdřených vodičů je uzemněn v jednom bodě, od vývodového transformátoru odizolován z důvodu nádobové ochrany trafa).

[Jirka Š. Svejkovský]

Čím sú izolované vodiče?   SF6 ?

Ne, vzduch. Je to tuším výrobek EGE.