DOBÓR PRZEKROJU PRZEWODÓW ORAZ ZABEZPIECZEŃ

Kolejność postępowania przy wyznaczaniu przekroju przewodów jest

zazwyczaj następująca :

1. wyznacza się przekroje ze względu na obciążalność prądową długotrwałą

2. sprawdza się czy dobrane przekroje są wystarczające ze względu na

dopuszczalny spadek napięcia

3. sprawdza się czy dobrane przekroje są wystarczające ze względu na cieplne

działanie prądów przeciążeniowych i zwarciowych

4. sprawdza się czy dobrane przekroje są wystarczające ze względu na

wytrzymałość mechaniczną

5. sprawdza się skuteczność ochrony przeciwporażeniowej

1

Ad1.) Dobór przewodów ze względu na obciążalność prądową długotrwałą

– obliczeniowy prąd obciążenia I

B

1-f

ϕ

cos

f

N

B

U

P

I

=

3-f

ϕ

cos

3

N

B

U

P

I

=

gdzie dla budynków mieszkalnych przyjmuje się, że

95

,

0

cos

=

ϕ

lub

1

cos

=

ϕ

–

obciążalność prądowa długotrwała przewodu I

Z

odczytuje się go z odpowiednich tabel w normie PN-IEC 60364-5-523. dla danego

sposobu ułożenia przewodów

Warunek :

zapis ogólny:

B

Z

I

I

≥

zapis szczegółowy:

B

Z

I

I

≥

′

gdzie:

Z

g

t

Z

I

k

k

I

⋅

⋅

=

′

Z

I

- obciążalność prądowa długotrwała przewodu odczytana z normy

Z

I ′

- rzeczywista obciążalność prądowa długotrwała przewodu

t

k - temperaturowy współczynnik poprawkowy uwzględniający temperaturę

otoczenia

g

k

- współczynnik poprawkowy uwzględniający sposób ułożenia oraz ilość

przewodów prowadzonych wspólnie

2

3

Przykład (ten sam):

Budynek o 7 kondygnacjach posiada 28 mieszkań oraz wejście z dwóch klatek

schodowych. Budynek nie posiada zaopatrzenia w ciepłą wodę z zewnętrznej

centralnej sieci grzewczej lecz posiada ogrzewanie elektryczne. Średnia moc

grzewcza jednego mieszkania to 3 kW. Transformator zasila osiedle 6 identycznych

budynków w układzie jak na rysunku.

1 2 3 4 5 6

20kV 0,4kV

a)

T

U

n

= 20kV

S

K

’’= 210MVA

b)

c)

1


2


3


4


5


6

T

U

n

= 20kV

S

K

’’= 210MVA

T

4


5


6

1


2


3

U

n

= 20kV

S

K

’’= 210MVA

4

Obliczenia :

Poprzednio wyznaczono następujące obliczeniowe moce szczytowe :

– Moc jednego mieszkania :

kW

P

M

33

1

=

∑

– Moc szczytowa każdej linii wlz :

kW

P

WLZ

7

,

148

2

,

1

=

∑

– Moc szczytowa dla linii zasilającej cały budynek :

kW

P

budynku

4

,

249

=

∑

– Dobrano transformator o mocy:

kVA

S

NT

2000

=

Przy wyznaczeniu obliczeniowej mocy szczytowej dla linii zasilającej kilka

jednakowych budynków sprowadzamy wszystkie budynki do jednego budynku o

łącznej liczbie mieszkań.

Ad. a) łączna liczba mieszkań [6 x 28] :

kW

kW

kW

kW

kW

kW

kW

kW

kW

P

n

k

P

P

m

k

P

m

k

P

P

P

P

P

wind

OA

g

P

P

P

P

wind

j

OA

g

j

M

j

wind

OA

g

zas

64

,

878

144

24

92

,

367

72

,

342

20

12

6

,

0

2

12

3

168

73

,

0

30

168

068

,

0

3

2

1

1

6

=

+

+

+

=

=

⋅

⋅

+

⋅

+

⋅

⋅

+

⋅

⋅

=

=

+

+

+

=

+

+

+

=

∑

4

4 3

4

4 2

1

4

3

42

1

4

4 3

4

4 2

1

4

4

4 3

4

4

4 2

1

Ad. b) łączna liczba mieszkań [3 x 28] :

kW

kW

kW

kW

kW

kW

kW

kW

kW

P

n

k

P

P

m

k

P

m

k

P

P

P

P

P

wind

OA

g

P

P

P

P

wind

j

OA

g

j

M

j

wind

OA

g

zas

52

,

464

72

12

96

,

183

56

,

196

20

6

6

,

0

2

6

3

84

73

,

0

30

84

078

,

0

3

2

1

1

3

=

+

+

+

=

=

⋅

⋅

+

⋅

+

⋅

⋅

+

⋅

⋅

=

=

+

+

+

=

+

+

+

=

∑

4

43

4

42

1

3

2

1

4

4 3

4

4 2

1

4

4 3

4

4 2

1

Ad. c) łączna liczba mieszkań [1 x 28] :

kW

P

P

budynku

zas

4

,

249

1

=

=

∑

∑

5

Dobieramy przekrój i rodzaj sieci kablowej zasilającej :

Ad. a) w tym układzie zasilania maksymalny prąd obciążenia wyniesie :

kA

V

kW

U

P

I

n

zas

B

268

,

1

400

3

64

,

878

3

6

max

=

⋅

=

=

∑

ze względu na tak dużą wartość prądu należałoby poprowadzić co najmniej 4 linie

kablowe ułożone równolegle, co nie jest stosowane w praktyce więc należy zmienić

układ zasilania.

Ad. b) w tym układzie zasilania mamy 2 linie, dla każdej obciążenie wyniesie :

A

V

kW

U

P

I

n

zas

B

5

,

670

400

3

52

,

464

3

3

max

=

⋅

=

=

∑

ze względu na dużą wartość prądu również należałoby poprowadzić co najmniej 2

linie kablowe ułożone równolegle.

Ad. c) w tym układzie zasilamy każdy budynek oddzielną linią kablową, więc prąd
obciążenia maksymalnego wyniesie :

A

V

kW

U

P

I

n

zas

B

360

400

3

4

,

249

3

1

max

=

⋅

=

=

∑

ze względu na dużą wartość prądu również należy dobrać 2 kable ułożone

równolegle

6

Projektant może również zaproponować wprowadzenie zmian do założeń wstępnych:

Po przeprowadzeniu analizy zasilania 6 budynków wielorodzinnych wnioskuje

się, iż bardziej opłacalne będzie zrezygnowanie z ogrzewania elektrycznego

oraz podgrzewaczy wody w mieszkaniach na rzecz zredukowania pobieranej

mocy elektrycznej. Proponuje się wybudowanie 1 lub 2 kotłowni gazowych na

całe osiedle i zastosowanie ogrzewania gazowego w mieszkaniach oraz

doprowadzenie instalacji gazowej do ogrzewania wody.

Dalszy projekt będzie dotyczył mieszkań z doprowadzeniem instalacji gazowej

oraz z ogrzewaniem gazowym.

Po ponownym przeliczeniu poszczególnych mocy szczytowych otrzymujemy :


– Moc jednego mieszkania :

kW

P

M

5

,

12

1

=

∑

– Moc szczytowa każdej linii wlz :

kW

P

WLZ

59

2

,

1

=

∑

– Moc szczytowa dla linii zasilającej cały budynek :

kW

P

budynku

6

,

113

=

∑

– Dobrano transformator o mocy :

kVA

S

NT

1000

=

– Obliczeniowa moc 6 budynków :

kW

P

zas

6

,

348

6

=

∑

– Obliczeniowa moc 3 budynków :

kW

P

zas

189

3

=

∑

Dobieramy przekrój i rodzaj sieci kablowej zasilającej :

Ad. a) w tym układzie zasilania maksymalny prąd obciążenia wyniesie :

A

V

kW

U

P

I

n

zas

B

2

,

503

400

3

6

,

348

3

6

max

=

⋅

=

=

∑

ze względu na tak dużą wartość prądu należy zmienić układ zasilania.

7

Ad. b) w tym układzie zasilania mamy 2 linie, dla każdej obciążenie wyniesie :

A

V

kW

U

P

I

n

zas

B

8

,

272

400

3

189

3

3

max

=

⋅

=

=

∑

dobrano

– YKY 4x240mm

2

o obciążalności długotrwałej I

Z

= 297A

lub

– YAKXS 4x300mm

2

o obciążalności długotrwałej I

Z

= 308A .

lub

– YKXS 4x185mm

2

o obciążalności długotrwałej I

Z

= 304A .

Ten sposób zasilania jest więc odpowiedni dla danego zadania projektowego.

Ostatecznie można zastosować układ zasilania przedstawiony na rys b).

8