Guía para la curva de daño del cable (SKM)
Propósito
El propósito de esta guía es proporcionar información básica sobre curvas de daños aisladas del cable de alimentación. alimentación.
Ampacidad (> 1-6 horas)
La capacidad máxima de un conductor es la capacidad de carga de corriente continua nominal a una temperatura temperatura ambiente referenciada y un aumento de temperatura permisible. Si un conductor se carga continuamente por encima de su amperaje nominal, se excederán los límites de diseño de la temperatura del conductor y del aislamiento. Esto conducirá a la pérdida de la vida, no a la falla instantánea. Para conductores de potencia aislados, el nivel de temperatura de referencia ambiental estándar de la industria es de 40 ° C, para cables de alimentación aislados subterráneos (> 2000V) 20 ° C, para enterrados para cables de alimentación aislados (0-2000V) todas las instalaciones a 30 ° C. Los factores de corrección de temperatura se dan para ajustar la ampacidad de la base para otros niveles de temperatura ambiente. El punto de referencia de ampacidad está ubicado en la década más alta de una curva de tiempo actual (TCC) a 1000 segundos.
Curva de límite de sobrecarga intermedia (10 segundos a 1-6 horas)
Límite de operación de sobrecorriente del conductor que si se excede dañará el aislamiento de un conductor de potencia aislado. Esto conducirá a la pérdida de la vida útil del aislamiento, no a la falla instantánea. Las curvas de límite se basan en la inercia térmica del conductor, el aislamiento y el material circundante. Como resultado, puede tomar de 1 a 6 horas para que la temperatura de un cable se estabilice después de un cambio en la corriente de carga. Por lo tanto, bajo estas condiciones de operación de emergencia, se pueden soportar corrientes mucho mayores que la ampacidad nominal del cable. Consulte IEEE 242-2001 páginas 312 a 318 para obtener más información.
Curva de Daño de Corto Circuito (0.01 a 10 segundos)
Límite de funcionamiento de la corriente de cortocircuito del conductor, que, si se excede, dañará el aislamiento de un conductor de potencia aislado. Las curvas de daños se trazan en las 3 décadas más bajas de un TCC. Tabla 1. Límites de temperatura de funcionamiento
Tipo TW THWN THHN XLP EPR
Voltaje
Corto Circuito
Emergencia
Normal
0.01 < 1 < 100 Sec.
10 Sec. < 1 < 1-6 Hrs.
t > 1-6 Hrs.
150 °C 150 °C 150 °C 250 °C 250 °C
85 °C 90 °C 105 °C 130 °C 130 °C
60 °C 75 °C 90 °C 90 °C 90 °C
600 V 600 V 600 V 5 – 15 kV 5 – 15 kV
Tabla 2. Factores K del conductor
Tamaño del cable
< #2 AWG #2 – 4/0 AWG > 4/0 Kcmil o AWG
Aire No Conduit
0.33 1.00 1.50
Factores K Conducto Subterráneo Conduit (UG Duct)
0.67 1.50 2.50
1.00 2.50 4.00
Enterrado directo
1.25 3.00 6.00
Tabla 3. Corriente de sobrecarga de emergencia IE, porcentaje de clasificación continua a 40 ºC de temperatura ambiente
Tiempo
= °
% de sobrecarga
= °
Segundos (s)
h
K= 0.5 EPR-XLP
K= 1
K= 1.5
K= 2.5
K= 4
K= 6
10 100 1000 10000 18000
0.00278 0.0278 0.278 2.78 5.0
1136 374 160 126 126
1602 518 195 128 127
1963 629 226 132 128
2533 807 277 140 131
3200 1018 339 152 137
3916 1244 407 168 147
1020 338 146 112 111
1248 407 163 114 112
1610 518 192 118 113
2033 651 229 124 116
2487 794 270 131 121
1390 452 117 123 121
1703 548 202 125 122
2197 702 245 132 125
2275 884 298 142 130
3396 1080 357 154 137
THH
10 100 1000 10000 18000
0.00278 0.0278 0.278 2.78 5.0
725 250 127 111 111 THW
10 100 1000 10000 18000
0.00278 0.0278 0.278 2.78 5.0
987 329 148 121 121
= ° = °
= ° = °
Las fórmulas empíricas que consideran todo el calor absorbido por el metal conductor y ningún calor transmitido desde el conductor al aislamiento se enumeran en las ecuaciones 1 y 2. Ambas ecuaciones relacionan el aumento de la temperatura del conductor con el tamaño del conductor, la magnitud de la corriente de falla y la duración de la falla.
Conductores de cobre
+ =.+ + =.+
Ecuación #1
Conductores de aluminio
Ecuación #2
Dónde:
A= Área del conductor – Cmils I= Corriente de corto circuito – RMS Amperios t= Tiempo de corto circuito – 0.01 a 10 Seg. T1= Temperatura de funcionamiento. T2= Temperatura máxima de cortocircuito.
Ejemplo
Trace los hitos del conductor para conductores de cobre THWN de 3-1 / C, 500MCM instalados en un conducto de 2-1 / 2 "en un sistema de distribución de 480V. FLA de la tabla 310.16 de NEC
Ampacidad = 380A Puntos intermedios calculados a partir de las tablas 2 y 3 La relación completa para determinar la clasificación de sobrecarga intermedia es la siguiente:
= es calificación actual de funcionamiento de emergencia, = es la clasificación actual normal, = está funcionando corriente antes de la emergencia, = es la temperatura de operación de emergencia del conductor, = es la temperatura de funcionamiento normal del conductor,
= es la temperatura ambiente,
K= es una constante, depende del tamaño del cable y del tipo de
instalación (vea la Tabla 9-5) 230= es valor de temperatura de resistencia cero (234 para cobre, 228 para
aluminio), e= es la base de los logaritmos naturales.
Tiempo (Seg)
= Corriente (%)
Corriente (Amp)
10 100 1000 10000 18000
2197 702 245 132 125
8348 2667 931 501 475
Puntos de daño calculados a partir de (1) usando:
A= 500,000 cmil t= Tiempo de cortocircuito – 0.01 a 10 Segundos T1= 75°c (Tabla 1) T2= 150°C (Tabla 1)
= Tiempo (Seg)
√(0.0297)(log[1234 2234]
Corriente de cortocircuito (Amp)
10 8,371 1 26,471 0.1 83,709 0.01 264,711 Los resultados se trazan en la figura 1
