Żeby mógł zaistnieć przepływ prądu niezbędne jest utworzenie zamkniętego obwodu
elektrycznego (zwanego pętlą) w skład którego wejdzie źródło napięcia. Zgodnie z prawem Ohma, prąd płynący w takiej pętli jest wprost proporcjonalny do wartości napięcia oraz odwrotnie proporcjonalny do rezystancji całej pętli.
Pętla zwarciowa jest to więc obwód elektryczny, który w danym miejscu „zwiera się” za
pomocą bardzo niskie rezystancji, co skutkuje przepływem prądu zwarciowego.
W przypadku sieci zasilającej, w skład pętli zwarciowej wchodzą:
- transformator zasilający
- przewody sieci zasilającej i ochronnej
- urządzenia rozdziału energii
- zabezpieczenia
W najprostszym przypadku schemat pętli zwarciowej można przedstawić następująco:
Dlaczego impedancja a nie rezystancja?
Rezystancja (oporność) jest to wielkość fizyczna określająca relację pomiędzy napięciem a
prądem elektrycznym. Rezystancja określa, jak dany układ „przeciwstawia się” przepływowi prądu elektrycznego. Im wartość rezystancja większa, tym prąd przepływający przez układ niższy (przy zachowanym poziomie napięcia). W przypadku obwodów prądu przemiennego, na wartość prądu przepływającego przez układ, oprócz rezystancji wpływ ma również reaktancja (pojemnościowa i indukcyjna). Wielkość ta jest związana z przepływem przemiennego prądu elektrycznego przez elementy o charakterze indukcyjnym bądź pojemnościowym. Sumę wektorów rezystancji i reaktancji nazywamy impedancją.
Ponieważ w sieci zasilającej stosowane jest napięcie przemienne dla określenia parametrów
danej sieci należy operować wartością impedancji a nie rezystancji.
Co to jest impedancja pętli zwarciowej oraz prąd zwarcia?
Impedancja pętli zwarciowej (IPZ), zwana też impedancją pętli zwarcia, jest to wielkość
fizyczna determinująca wartość prądu zwarciowego (I z ) w danym punkcie sieci elektrycznej. Jeśli
wartość impedancji pętli zwarciowej jest wysoka, wartość prądu zwarciowego, powstałego np. na skutek awarii izolacji danego urządzenia, jest niska. Analogicznie, jeśli wartość impedancji pętli zwarciowej jest niska, wartość prądu zwarciowego jest wysoka.
Do czego potrzebna jest wiedza na temat impedancji pętli zwarciowej?
Wartość IPZ danego punktu sieci niezbędna jest do weryfikacji doboru wartości zabezpieczeń zwarciowych. Rolą takich zabezpieczeń jest niezwłoczne wyłączenie układu w przypadku wystąpienia prądów o odpowiednio dużej wartości. Znając wartość IPZ możemy obliczyć wartość I z oraz określić, czy dobrane bezpieczniki zapewnią wyłączenie uszkodzonego układu w oczekiwanym czasie.
Jak wyznaczać IPZ?
Do wyznaczenia impedancji pętli zwarciowej służą odpowiednie mierniki. Mierniki te
dokonują pomiaru wartość napięcia w danym punkcie sieci przed i po załączeniu obciążenia
pomiarowego. Na tej podstawie w miernikach tych wyznaczana jest wartość impedancji pętli
zwarciowej.
Obsługa poszczególnych mierników różni się miedzy sobą i jest szczegółowo opisana w instrukcjach obsługi danych urządzeń pomiarowych.
Jeśli jesteś gotowy na egzamin państwowy, zarezerwuj wybrany przez siebie termin zupełnie za darmo, zarezerwuj egzamin
Potrzebujesz szkoleń? Wybierz już teraz profesjonalne szkolenia przygotowujące do egzaminu: