DOBÓR OKABLOWANIA DLA OBWODÓW INSTALACJI SIŁOWEJ.

Przykłady obliczeń zostały dokonane dla rozdzielnicy R3, która zasila obwody

Dobór okablowania ze względu na obciążenie długotrwałe.

Podstawowym kryterium doboru kabli jest spełnienie następującej zależności:

I'_Z > I_Bm ⋅ k_j

I'_Z = I_Z ⋅ k_g

gdzie:

I_Z - obciążalność długotrwała przewodu,

I'_Z - skorygowana obciążalność długotrwała przewodu,

k_g - współczynnik korygujący obciążalność długotrwałą przewodu (zależny

od sposobu prowadzenia przewodów),

k_j - współczynnik jednoczesności (jeżeli w jednym obwodzie występuje

więcej niż jeden odbiornik),

I_Bm - prąd obliczeniowy w obwodzie.

Obwód nr zasilający odbiornik nr 410:

Prąd obliczeniowy w obwodzie I_Bm = 5,1A ⋅ 1 = 5,1 A

Przyjąłem k_j = 1.

Do zasilania tego obwodu dobieram przewód YDYżo 5 × 1mm² (I_Z = 13,5 A), który jest prowadzony w wentylowanym kanale kablowym w podłodze wraz z

I'_Z = 13,5A

Obwód nr zasilający odbiornik nr 411:

Prąd obliczeniowy w obwodzie I_Bm = 1,7A ⋅ 1 = 1,7 A

Przyjąłem k_j = 1.

Do zasilania tego obwodu dobieram przewód YDYżo 5 × 1mm² (I_Z = 13,5 A), który jest prowadzony w wentylowanym kanale kablowym w podłodze wraz .

I'_Z = 13,5A

Obwód nr 3 zasilający odbiorniki nr 412 i 413:

Prąd obliczeniowy w obwodzie I_Bm = 2 ⋅ 2,2A ⋅ 1 = 4,4 A

Przyjąłem k_j = 1.

Do zasilania tego obwodu dobieram przewód YDYżo 5 × 1mm² (I_Z =13,5 A), który jest prowadzony w wentylowanym kanale kablowym w podłodze wraz z .

I'_Z = 13,5A

>4,4A

Obwód nr zasilający odbiornik nr 414:

Prąd obliczeniowy w obwodzie I_Bm = 41A⋅ 1 = 41A

Przyjąłem k_j = 1.

Do zasilania tego obwodu dobieram przewód YDYżo 5 × 10mm² (I_Z = 57 A), który jest prowadzony w wentylowanym kanale kablowym w podłodze (k_g = 1).

I'_Z = A⋅1=57A

A>41A

Obwód nr zasilający gniazda nr G5 i G6:

Prąd obliczeniowy w obwodzie I_Bm = 2 ⋅ 16A ⋅ 1 = 32 A

Przyjąłem k_j = 1.

Do zasilania tego obwodu dobieram przewód YDYżo 5 × 10mm² (I_Z =57 A), który jest prowadzony w wentylowanym kanale kablowym w podłodze wraz z 4 innymi (k_g = 0,6).

I'_Z = 57A⋅0,6=34,2A

34,2A>32A

Obwód nr 9 zasilający gniazda nr G7 i G8:

Prąd obliczeniowy w obwodzie I_Bm = 2 ⋅ 16A ⋅ 1 = 32 A

Przyjąłem k_j = 1.

Do zasilania tego obwodu dobieram przewód YDYżo 5 × 10mm² (I_Z =57 A), który jest prowadzony w wentylowanym kanale kablowym w podłodze wraz z

I'_Z = 57

A>32A

Dobór kabla zasilającego rozdzielnię oddziałową R1.

Wypadkowe obciążenie w rozdzielni R1 jest sumą obciążeń wszystkich zainstalowanych w niej odbiorników.

Wypadkowy prąd rozdzielnicy R1:

gdzie: I_Bi - prądy w poszczególnych obwodach rozdzielnicy

I_B1 = 2,2A

I_B2 = 2,2A

I_B3 = 16A

I_B4 = 16A

Do zasilania tej rozdzielnicy dobieram kabel YKYżo 5 × 16mm² (I_Z = 76 A), który jest prowadzony w korytkach na ścianach wraz z 5 innymi, zasilającymi R2

I'_Z = 76A⋅0,64=A

>36,4A

Dobór kabla zasilającego rozdzielnię oddziałową R2.

Wypadkowe obciążenie w rozdzielni R2 jest sumą obciążeń wszystkich zainstalowanych w niej odbiorników.

Wypadkowy prąd rozdzielnicy R2:

gdzie:

I_Bi - prądy w poszczególnych obwodach rozdzielnicy

I_B1 = 99A

I_B2 = 56A

I_B3 = 37

I_B4 = 4,9A

Do zasilania tej rozdzielnicy dobieram kabel YKYżo 5 × , który jest prowadzony w korytkach na ścianach wraz z innym, zasilającymi R1.

I'_Z =

A>196,9A

Dobór kabla zasilającego rozdzielnię oddziałową R3.

Wypadkowe obciążenie w rozdzielni R3 jest sumą obciążeń wszystkich zainstalowanych w niej odbiorników.

Wypadkowy prąd rozdzielnicy R3:

gdzie:

I_Bi - prądy w poszczególnych obwodach rozdzielnicy

I_B6 = 20,2A

I_B3 = 5,1A I_B8= 32A

I_B4 = 1,7A I_B9= 32A

I_B5 = 4,4A

Do zasilania tej rozdzielnicy dobieram kabel YKYżo 5 × 70mm² (I_Z = 184 A), który jest prowadzony w korytkach na ścianach wraz z inny m. R 4

I'_Z =

Dobór kabla zasilającego rozdzielnię oddziałową R4.

Wypadkowe obciążenie w rozdzielni R4 jest sumą obciążeń wszystkich zainstalowanych w niej odbiorników.

Wypadkowy prąd rozdzielnicy R4:

gdzie:

I_Bi - prądy w poszczególnych obwodach rozdzielnicy

I_B1 = 2,2 A

I_B2 = 16 A

I_B3 = 4,2 A

I_B4 = 32A

Do zasilania tej rozdzielnicy dobieram kabel YKYżo 5 × 70mm² (I_Z = 184 A), który jest prowadzony w korytkach na ścianach wraz z innym, zasilającymi R3

I'_Z =

Dobór kabla zasilającego rozdzielnię oddziałową R5.

Wypadkowe obciążenie w rozdzielni R5 jest sumą obciążeń wszystkich zainstalowanych w niej odbiorników.

Wypadkowy prąd rozdzielnicy R5:

gdzie: I_Bi - prądy w poszczególnych obwodach rozdzielnicy

I_B1 = 4,5 A

I_B2 = 4,2 A

I_B3 = 32 A

Do zasilania tej rozdzielnicy dobieram kabel YKYżo 5 × 16mm² (I_Z = 76A), który jest prowadzony w korytkach na ścianach wraz z innym

I'_Z = 76A⋅0,

A>40,7A

Dobór kabla zasilającego rozdzielnię główną RG.

Wypadkowe obciążenie w rozdzielni RG jest sumą obciążeń wszystkich zainstalowanych odbiorników z uwzględnieniem instalacji oświetleniowej.

Wypadkowy prąd rozdzielnicy RG:

gdzie:

I_Ri - prądy w poszczególnych obwodach rozdzielnicy

I_R1 = 36,4A

I_R2 = 196,9A

I_R3 =

I_R4 =

I_R5=40,7A

I_Roś = 17,1A

Do zasilania tej rozdzielnicy dobieram dwa kable prowadzone równolegle w odległości od siebie większej niż ich średnica o parametrach YKYżo 5 × 185mm² (I_Z = 257 A), które są prowadzone w ziemi na głębokości około 1m. (k_g = 1)

I'_Z = 2⋅257A⋅1=514A

514A>495,8A

Dobór okablowania ze względu na dopuszczalne spadki napięcia.

Zgodnie z obowiązującymi normami całkowity procentowy spadek napięcia dla odbiorców przemysłowych na odcinku RG - Odbiornik nie może przekraczać 8%. Dopuszczalny spadek dla linii zasilającej RG ze stacji transformatorowej nie powinien przekraczać 5%, natomiast dynamiczne spadki napięć nie powinny być większe niż 15% jeżeli rozruch silników nie jest zbyt częsty.

Obliczeń dokonujemy na podstawie następujących zależności:

-statyczny procentowy spadek napięcia:

-dynamiczny procentowy spadek napięcia:

Przykłady obliczeń zostały dokonane dla rozdzielnicy R3, która zasila obwody nr

Obwód nr 1 zasilający odbiornik nr 410:

Dane:

l = 10 m

S = 1,5mm²

P = 1,6kW

I_rm = 23.205A

*_Cu = 57 m/Ωmm²

Zatem:

====

=====

Obwód nr 4 zasilający odbiornik nr 411:

Dane:

l =

S = mm²

P = 370W

I_rm = 5,015A

*_Cu = 57 m/Ωmm²

Zatem:

=====

======

Obwód nr zasilający odbiorniki nr 412 i 413:

Dane:

W tym przypadku konieczne jest określenie następujących wielkości:

• długość zastępcza obwodu:
  =====

• moc przyłączona do obwodu:
  

• maksymalna wartość prądu rozruchowego występującego w obwodzie:

S = mm²

*_Cu = 57 m/Ωmm²

Zatem:

===

====

Obwód nr zasilający odbiornik nr 414:

Dane:

l = m

S = mm²

P = kW

I_rm = A (Ograniczony do wartości 2,5⋅In poprzez zastosowanie rozrusznika MAWOSTART )

*_Cu = 57 m/Ωmm²

Zatem:

===

====

Obwód nr zasilający gniazda G5 i G6 :

Dane:

lz = m

S = mm²

I_Bm = 32A

I_rm = 32A

*_Cu = 57 m/Ωmm²

Zatem:

Obwód nr zasilający gniazda G7 i G8 :

Dane:

lz = 23,5m

S = 10mm²

I_Bm = 32A

I_rm = 32A

*_Cu = 57 m/Ωmm²

Zatem:

Obliczenia spadków napięcia na kablu zasilającym rozdzielnię R1.

Obliczeń dokonujemy na podstawie następujących zależności:

-statyczny procentowy spadek napięcia:

gdzie:

I_Ri =
- to suma prądów odbiorników zainstalowanych w danej rozdzielnicy

-dynamiczny procentowy spadek napięcia:

gdzie:

I - to suma prądów znamionowych rozruchowych wszystkich odbiorników

zainstalowanych w danej rozdzielnicy.

Dane:

l = m

S = 16mm²

I_R1 = 36,4A

I = 49,16A

*_Cu = 57 Ω/mm

Zatem:

Obliczenia spadków napięcia na kablu zasilającym rozdzielnię R2.

Dane:

l = m

S = mm²

I_R2 = 196,9A

I = 503,03A

*_Cu = 57 Ω/mm

Zatem:

Obliczenia spadków napięcia na kablu zasilającym rozdzielnię R3.

Dane:

l = m

S = m²

I_R3 = A

I = A

*_Cu = 57 Ω/mm

Zatem:

Obliczenia spadków napięcia na kablu zasilającym rozdzielnię R4.

Dane:

l = m

S = mm²

I_R4 = A

I = A

*_Cu = 57 Ω/mm

Zatem:

Obliczenia spadków napięcia na kablu zasilającym rozdzielnię R5.

Dane:

l = m

S = mm²

I_R5 = 40,7A

I = A

*_Cu = 57 Ω/mm

Zatem:

Obliczenia spadku napięcia na kablu zasilającym rozdzielnię RG.

Dane:

l = 100m

S = 370mm²

I_RG = A

I = A

*_Cu = 57 Ω/mm

Zatem:

Przykład określenia łącznych spadków napięć ( odbiornik nr 408 zainstalowany w R3 ).

Wypadkowy statyczny spadek napięcia dla tego odbiornika jest równy sumie spadków napięcia na:

- przewodzie zasilającym odbiór: *U_% = 0,195%

- kablu zasilającym rozdzielnię R3: *U_R3% = 0,219%

- kablu zasilającym rozdzielnię RG: *U_RG% = 0,61%

zatem:

*U_408% = *U_% + *U_R3% + *U_RG% = 0,195+0,219+0,61=1,03% < 8%

Nierówność powyższa jest spełniona więc nie jest konieczna żadna korekta średnicy przewodów.

Wypadkowy dynamiczny spadek napięcia dla tego odbiornika jest równy sumie spadków napięcia na:

- przewodzie zasilającym odbiór: *U_% = 0,421%

- kablu zasilającym rozdzielnię RO1: *U_RO1% = 0,405%

- kablu zasilającym rozdzielnię RG: *U_RG% = 1.2%

zatem:

*U_408% = *U_% + *U_R3% + *U_RG% = 0,421+0,405+1,2= 2,027% < 15%

Nierówność powyższa jest spełniona więc nie jest konieczna żadna korekta średnicy przewodów.

Obliczenia prądów zwarciowych.

Obliczenia prądu zwarciowego przy zwarciu na szynach rozdzielni NN:

Reaktancja zastępcza sieci:

Parametry transformatora:

Prąd początkowy przy trójfazowym zwarciu symetrycznym można wyznaczyć z zależności:

gdzie: c - współczynnik napięciowy (dla U_n = 400V c=1)

Z_k - impedancja pętli zwarciowej

R_k = R_T = 8,3mΩ

X_k = X_Q + X_T = 0,97 + 24,2 = 25,17mΩ

Prąd udarowy:

gdzie: k - współczynnik udaru wynikający ze stosunku

W tym przypadku
z czego wynika wartość k=1,4

Obliczenia prądu zwarciowego przy zwarciu w linii zasilającej rozdzielnię RG:

Rezystancja zastosowanego kabla:

Reaktancja zastosowanego kabla:

gdzie:

X' - to reaktancja 1m kabla w Ω ( do wszystkich obliczeń przyjąłem X'=0,07⋅10^-3 Ω co zapewnia najgorsze warunki zwarciowe i gwarantuje poprawność doboru aparatury ze względu na prądy zwarciowe ).

Stąd:

R_k = R_T + R_RG = 8,3 + 4,7 = 13mΩ

X_k = X_Q + X_T + X_RG = 0,97 + 24,2 + 7= 32mΩ

Prąd udarowy:

W tym przypadku
z czego wynika wartość k=1,3

Obliczenia prądu zwarciowego przy zwarciu w linii zasilającej rozdzielnię R1:

Rezystancja zastosowanego kabla:

Reaktancja zastosowanego kabla:

Stąd:

R_k = R_T + R_RG + R_R1 = 8,3 + 4,7 + 9,8= 22,9mΩ

X_k = X_Q + X_T + X_RG + X_R1 = 0,97 + 24,2 + 7 + 0,63= 32,8mΩ

Prąd udarowy:

W tym przypadku
z czego wynika wartość k=1,12

Obliczenia prądu zwarciowego przy zwarciu w linii zasilającej rozdzielnię R2:

Rezystancja zastosowanego kabla:

Reaktancja zastosowanego kabla:

Stąd:

R_k = R_T + R_RG + R_R2 = 8,3 + 4,7 + 1,8= 14,8mΩ

X_k = X_Q + X_T + X_RG + X_R2 = 0,97 + 24,2 + 7 + 1,7= 33,9mΩ

Prąd udarowy:

W tym przypadku
z czego wynika wartość k=1,25

obliczenia prądu zwarciowego przy zwarciu w linii zasilającej rozdzielnię R3:

Rezystancja zastosowanego kabla:

Reaktancja zastosowanego kabla:

Stąd:

R_k = R_T + R_RG + R_R3 = 8,3 + 4,7 + 5,1= 18,1mΩ

X_k = X_Q + X_T + X_RG + X_R3 = 0,97 + 24,2 + 7 + 3,7= 35,9mΩ

Prąd udarowy:

W tym przypadku
z czego wynika wartość k=1,2

Obliczenia prądu zwarciowego przy zwarciu w linii zasilającej rozdzielnię R4:

Rezystancja zastosowanego kabla:

Reaktancja zastosowanego kabla:

Stąd:

R_k = R_T + R_RG + R_R4 = 8,3 + 4,7 + 17,5= 30,5mΩ

X_k = X_Q + X_T + X_RG + X_R4 = 0,97 + 24,2 + 7 + 2,4= 34,6mΩ

Prąd udarowy:

W tym przypadku
z czego wynika wartość k=1,08

Obliczenia prądu zwarciowego przy zwarciu w linii zasilającej rozdzielnię R5:

Rezystancja zastosowanego kabla:

Reaktancja zastosowanego kabla:

Stąd:

R_k = R_T + R_RG + R_R5 = 8,3 + 4,7 + 19,7= 32,7mΩ

X_k = X_Q + X_T + X_RG + X_R5 = 0,97 + 24,2 + 7 + 1,2= 33,4mΩ

Prąd udarowy:

W tym przypadku
z czego wynika wartość k=1,02

Przykład określenia prądu zwarciowego w linii zasilającej odbiornik nr zainstalowany w R3.

Obliczeń dokonano bez uwzględnienia impedancji własnej silnika.

Rezystancja zastosowanego kabla:

Reaktancja zastosowanego kabla:

Stąd:

R_k = R_T + R_RG + R_R3 + R₄₀₈ = 8,3 + 4,7 + 5,1 + 41,6= 59,8mΩ

X_k = X_Q + X_T + X_RG + X_R3 + X₄₀₈ = 0,97 + 24,2 + 7 + 3,7 + 0,66= 36,6mΩ

prąd udarowy:

w tym przypadku
z czego wynika wartość k=1

---