PROJEKT ZASILANIA ENERGIĄ

 ELEKTRYCZNĄ ODDZIAŁU nr 1

   w FABRYCE MASZYN ROLNICZYCH

 nazwa oddziału:

OBRÓBKI ODKUWEK

1.Dobór gniazd wtyczkowych

1.1 Dobór gniazda spawarki

Dane techniczne spawarki

= 380V poziom zakłóceń - N

f = 50 Hz obudowa - IP 22

I_max=24A

cos
= 0.84

Dane spawarki na podstawie katalogu SWW 0744-113 "Transformatory spawalnicze i przekształtniki" WEMA Warszawa 1989r.

Wszystkie gniazda dobrano na podstawie katalogu SWW 1131-1133,1163

"Sprzęt elektroinstalacyjny" WEMA Warszawa 1981r.

Dla spawarki dobrano - "Gniazdo wtyczkowe wodoodporne stałe trzybiegunowe z zaciskiem zerowym i uziemiającym w obudowie izolacyjnej " 

dane techniczne: IP 44

                                                      
= 380V

                                                       
= 32A

                                                       przyłączalność przewodów 2.5 - 10

1.2 Dobór gniazd do przenośnych urządzeń elektrycznych

Gniazda trójfazowe 3P+N+Z:

"Gniazdo wtyczkowe stałe trzybiegunowe w obudowie metalowej z zaciskiem zerowym i uziemiającym"

dane techniczne: typ 2123 - 120

                                                                      
= 380V

                                                                        
= 16A

                                                                       przyłączalność przewodów 1.5 - 4

stopień ochrony IP44

Przy doborze kierowano się przede wszystkim możliwością przyłączenia do gniazd przewodów

N i PE oraz warunkami eksploatacji gniazd.

Gniazda jednofazowe 2P+Z:

"Gniazdo wtyczkowe nadtynkowe, dwubiegunowe z uziemieniem"

dane techniczne: typ Nt-8

                                                                       
= 250V

                                                                        
= 10/16A

                                                                       przyłączalność przewodów 1.5-2.5

Dobór gniazd na podstawie obliczeń ręcznych.

2.Dobór silnika indukcyjnego do przenośnika.

Kierując się załorzeniami projektowymi dobrano na podstawie katalogu SWW 1111-3 "Silniki indukcyjne napięcia ogólego" silnik z kołnierzem do pracy ciągłej o parametrach,

             

typ Sg 132-4PC

                                                   
= 11 kW

                                                  
= 380 V

                                                   
= 22,9 A

                                              cos
= 0.84

                                                  
= 8,6

                                                   
= 1500

                                                    = 87%

3.Projekt oświetlenia oddziału nr 1

Dobór parametrów oświetlenia dokonany zgodnie z wymaganiem

normy: PN-84/E-02033.Wstępne założenia (dane wejściowe do programu osw.exe):

- średnie natężenie oświetlenia dla prac ślusarskich na obrabiarkach

              średniodokładnych do metali (tolerancja obróbki
0.5 mm)
=300lx.

- klasa olśnienia 2

- równomierność oświetlenia
= 0.65 (dla pracy ciągłej)

- współczynnik odbicia od sufitu
= 0.5

- współczynnik odbicia od ścian
= 0.5

- współczynnik zapasu
= 1,7 (osadzanie brudu średnie dostęp do opraw utrudniony)

3.1 Wstępny dobór opraw oświetleniowych

Przy doborze typu oprawy kierowano się cechami programu komputerowego (ilość dostępnych opraw) a także wysokością pomieszczenia.

Do obliczeń wybrano następujące rodzaje opraw :

  

    OSPR-240 - oprawa świetlówkowa zwieszakowa  2 x LF 40 W

                           
= 220 V cos
= 0,85 = 0,79 strumień świetlny [lm] - 5000

    OF 4002-03 - oprawa zwieszakowa pyłoodporna 2 x LF 40W

                           
= 220 V cos
= 0,9     = 0,77 strumień świetlny [lm] - 4000

7265/258/1-30 - oprawa przemysłowa Primat II 2 x LF 58W

                           
= 230 V cos
= 0,9 = 0,83 strumień świetlny [lm] - 4000

Dane opraw pochodzą z katalogu SWW 1133 "Oprawy oświetleniowe"

WEMA Warszawa 1985r.

2. Obliczanie oświetlenia przy pomocy programu osw.exe

Obliczenia przeprowadzono dla wszystkich podanych wyżej opraw przy różnych wartościach zwisu. Wyniki obliczeń przedstawia poniższa tabelka:

        

lp.	Typ oprawy	N-ilość opraw		=	Moc całego oświetlenia
1	OSPR - 240	25	300	6,7	2000
2	OF - 4002-03	30	324	7,4	2400
3	7265/258/1-30	12	341	4,1	1392

      

              
-średnie natężenie oświetlenia w lx

              
-współczynnik ekonomiczności w

Ze względu na niski współczynnik ekonomiczności, stosunkowo niewielką liczbę opraw i najmniejszą moc pobieraną przez oświetlenie zdecydowano się na wybór oprawy 7265/258/1-30

Dalsze wyniki obliczeń dla wybranej oprawy 7265/258/1-30:

oprawy rozmieszczone w 4 kolumnach i 3 rzędach

współrzędne pierwszej oprawy
= 2,13m
= 2,33m

odstępy między kolejnymi oprawami
= 4,25m
= 4,67m

3.3 Obliczanie oświetlenia metodą sprawności

Przy obliczaniu oświetlenia metodą sprawności korzystano z wydawnictwa pt. "Projektowanie instalacji elektroenergetycznych" autorstwa Aleksandra Straszewskiego WNT Warszawa 1966r.

3.3.1 Obliczenie wskaźnika pomieszczenia prostokątnego w

             l - długość pomieszczenia

             b- szerokość pomieszczenia

             h- wysokość pomieszczenia po odjęciu zwisu oprawy i wysokości stołów

3.3.2 Obliczenie potrzebnego strumienia świetlnego

s=b*l=17*14=238m²

o - strumień świetlny w lm

Eśr - średnie natężenie oświetlenia w płaszczyźnie pracy założone w projekcie w lx

s - pole powierzchni pomieszczenia w

k - współczynnik zapasu z tabeli 9.13 dla III klasy oświetlenia

- współczynnik sprawności oświetlenia odczytany z tabeli 9.14 dla III klasy oświetlenia

'opr - sprawność oprawy dobrana z tabeli 9.8

opr - sprawność oprawy zastosowanej w projekcie (7265/258/1-30 )

Ilość potrzebnych świetlówek obliczam ze wzoru:

n - ilość opraw

opr - znamionowy strumień świetlny w lm.

Do dalszych obliczeń przyjmuję rezultaty obliczeń komputerowych.

4.Projekt instalacji siłowej

Instalację siłową projektowano przy pomocy programu komputerowego, który oblicza średnice przewodów, dobiera zabezpieczenia i przeprowadza optymalizację lokalizacji rozdzielnicy oddziałowej. Dane wejściowe do programu stanowią podstawowe założenia projektowe i wymagania merytoryczne zadane w projekcie oraz dane techniczne spawarki, silników i gniazd uprzednio dobranych.

Jako środek ochrony przeciwporażeniowej dodatkowej przyjęto zerowanie według Rozporządzenia nr 473 Ministra Przemysłu z dn. 8 października 1990r. Dane odbiorników podzielono na cztery grupy:

1. Silniki klatkowe

2. Gniazda wtyczkowe

3. Piece oporowe, suszarki, grzejniki

4. Spawarki, zgrzewarki

Dane dotyczące zabezpieczeń obwodów odbiorczych dobrano na podstawie:

- Markiewicz, Wołkowiński "Urządzenia elektroenergetyczne"

- PBUE zeszyt 4, 14, 15

- Katalog SWW 0744-112,-113, 1113-42,-43 "Transformatory spawalnicze i przekształtniki"    WEMA Warszawa 1986

Dopuszczalny spadek napięcia instalacji przyjęto według PBUE zeszyt 9, tabela 2 przyjęto 2,0% dla instalacji zasilanej z wlz.

Wszystkie dane dotyczące obwodów odbiorczych oraz wyniki obliczeń przedstawione są na wydruku komputerowym dołączonym do projektu. Przy doborze lokalizacji rozdzielnicy oddziałowej wybrano rozwiązanie najbardziej ekonomiczne X=0m, Y=10m

5.Obliczanie mocy szczytowej oddziału 1 metodą zastępczej liczby odbiorników.

Przy obliczaniu mocy szczytowej metodą zastępczej liczby odbiorników nie uwzględniamy oświetlenia, które doliczamy na końcu. Urządzenia dzielimy na grupy przyjmując dla każdej grupy współczynnik wykorzystania kw, cosśr. Ponieważ dla gniazd wtyczkowych mamy podany tylko prąd roboczy należy policzyć ich moc:

W tabeli 5.1 przedstawiono poszczególne grupy odbiorników wraz z mocami znamionowymi czynnymi i biernymi, cosśr i kwi dla każdej grupy.

Tabela 5.1

lp.	Grupa	cosśr	kw	Pnoi kW	Qnoi kVAr
1	gniazda 3x3faz. 2x1faz.	0,5	0,06	21,795	23,704
2	spawarka	0,40	0,20	7,898	18,165
3	2x wentylator	0,80	0,65	2,0	1,65
4	smarownica	0,65	0,17	2,973	1,842
5	przenośnik	0,75	0,55	12,644	11,151
6	2x wiertarka 4x frezarka 2x tokarka	0,50	0,15	7,568 40,0 16,709	13,093 69,282 28,907
	SUMA			Pnoj	Qnoj
				112,219	169,038

Pzainst = ∑Pnoj +Pośw = 112,22+1,392 = 113,611kW

Zzastępcza liczba odbiorników nz :

przyjęto zastępczą liczbę odbiorników nz = 15

Średni współczynnik wykorzystania grup obliczono ze wzoru:

Powyższe obliczenia pozwalają na wyznaczenie współczynnika szczytu ks:

Obliczam teraz moc szczytową bierną i czynną oddziału 1 uwzględniając moc oświetlenia:

P_soddz.I = ks*k_we(P_nodb+P_ośw) = 1,69*0,24*113,611 = 46,081kW

Q_soddz.I = k_s*k_we*ΣQ_gr=1,69*0,24*169,038 = 68,562kvar kVA

6.Obliczanie mocy szczytowej oddziału 3 - montażu .

Mając jedynie moc całkowitą oddziału należy założyć moc pobieraną przez poszczególne grupy odbiorników, a następnie liczyć moc szczytową metodą wskaźnika zapotrzebowania mocy. Tabela 6.1 przedstawia podział mocy oddziału 3 pomiędzy poszczególne grupy odbiorników, współczynniki zapotrzebowania mocy kz, średnie współczynniki mocy cosśr oraz średnie moce czynne i bierne poszczególnych grup.

      Tabela 6.1

lp.	Grupa	Pno kW	kz	cosśr	Ps1 kW	Qs1 kVar
1	Obrabiarki do metali przy prod. seryjnej ze zwykłym progr. pracy	80	0,2	0,5	20,0	34,60
2	Przenośniki	25	0,65	0,75	16,25	14,3
3	Wentylatory	5	0,7	0,8	3,5	2,625
4	Źródła światła itp.	30	0,5	1	30,0	0
5	Piece oporowe	20	0,8	0,95	16,0	5,280
6	Transformatory spawalnicze	80	0,3	0,3	24	55,20

P_S2=Pno kz

Q_S2=kz*∑P_noitgϕ_i

Moc szczytową oddziału 3 obliczono jako sumę mocy średnich poszczególnych grup:

Ps₂=P_Sr=74,75kW

Qs₂=Q_Si=112,005 kvar

Obliczenia mocy szczytowych oddziału 1 i 5 wykonano na podstawie książki

Markiewicz, Wołkowiński "Urządzenia elektroenergetyczne"

7.Obliczanie mocy szczytowej na szynach dolnego napięcia transformatora

Moc szczytową na szynach dolnego napięcia obliczono z określonych uprzednio mocy szczytowych poszczególnych oddziałów oraz danych do projektu . Poniższa tabela przedstawia zestawienie oddziałów wraz z podanymi mocami szczytowymi czynnymi i biernymi oraz moce oswietlenia odziału 1.

                 Tabela 7.1

nr	nazwa oddziału	Psi kW	Qsi kVar
1	obróbka odkuwek	46,081	68,562
2	lakiernia	120,0	90,0
3	montaż	74,75	112,005
4	biura	60,0	72,035
5	tłocznia	160,0	149,797
	CAŁY ZAKŁAD	Ps	Qs
		460,831	492,399

8.Dobór baterii kondensatorów do kompensacji mocy biernej.

Wartość mocy biernej baterii kondensatorów obliczono na podstawie wcześniej określonej mocy szczytowej i wymaganego współczynnika mocy na szynach niskiego napięcia zadanego w projekcie.

współczynnik mocy przed kompensacją :

tg1 = P_s/Q_s=492,399/460,831=1,07 ⇒ cos1 = 0,68

wymagany współczynnik mocy : cos2 = 0,90 tg2 = 0,48

Zależność na moc baterii kondensatorów przedstawia wzór:

Qk= (tg - tg ) Ps = 460,831x (1,07-0,48) = 271,890 kVar

Qk - moc baterii kondensatorów

Ps - moc szczytowa na szynach dolnego napięcia

tg1 - wartość przed kompensacją

tg2 - wartość wymagana po kompensacji

Dobieram baterię o parametrach :

TYP BK 74e/280-40/1

Q = 280kvar

Prąd szczytowy 55kA

Baterię dobrano na podstawie katalogu "Baterie kondensatorów do kompensacji mocy biernej na napięcie do 660V typy BK - 88 "

Warunek na prąd szczytowy kondensatora można sprawdzić dopiero po wykonaniu obliczeń zwarciowych.

9.Dobór transformatora

Transformator dobieramy ze względu na moc znamionową, która musi spełniać warunek :

Współczynnik rezerwy przyszłościowej:

kr = 1,1 - 1,2

S's =    

S=krSs = 1,2x507,423 = 608,908kVA  

SntrS

Dobieram transformator z katalogu " Transformatory hermetyzowane Typy TOHb 25..63 "

Dane techniczne transformatora:

Typ TAOa - 630/30-21

Napięcie górne 21kV

Napięcie dolne 401V

Napięcie zwarcia Uz% = 6 %

Układ połączeń YyO

Straty w uzwojeniach PCu = 7,5 kW

Straty w żelazie ΔP_Fe =1,6kW

Klasa izolacji A

10.Obliczenia zwarciowe na szynach dolnego napięcia

Do doboru kabla linii wlz i sprawdzenia prądu szczytowego baterii kondensatorów należy wykonać obliczenia zwarciowe dla zwarcia trójfazowego na szynach dolnego napięcia.

Dane do obliczeń:

Rys. 10.1 Schemat obwodu zwarciowego

Moc zwarciowa na szynach SN stacji SQk = 190MVA.

Parametry zastępcze systemu elektroenergetycznego :

RS - rezystancja systemu

XS - reaktancja systemu

Parametry transformatora obliczono na podstawie danych katalogowych.

Rt - rezystancja transformatora

Xt - reaktancja transformatora

Parametry obwodu zastępczego widzianego z zacisków szyn stacji SN

Rz = Rs + Rt = 0,000076+0,00302 = 0,003096Ω

Xz = Xs + Xt = 0,00076+0,0153 = 0,0124Ω

Zz=

ZZ impedancja zastępcza obwodu zwarciowego

ip - prąd udarowy

- współczynnik zależny od stosunku R/X   (PN-92/E-05009/43)

Sprawdzenie waruneku na prąd szczytowy baterii kondensatorów. Ponieważ

Ibszcz =55kA > ip=26,602kA ,w obec tego bateria spełnia warunek prądu szczytowego.

11.Dobór kabla linii wlz. oddziału 1

Sprawdzenie warunku na przekrój żył kabla ze względu na dopuszczalny spadek napięcia. Według PBUE zeszyt 9 dla linii wlz. wynosi on 3%. Zależność na przekrój minimalny ze względu na dopuszczalny spadek napięcia ma postać:

Z tego przekrój znormalizowany S=50mm²

Ps1 - moc szczytowa czynna oddziału 1

lwlz - długość kabla

- konduktywność żył kabla (aluminium)

Podstawowy warunkiem jaki musi spełniać kabel ze względu na prąd dopuszczalny długotrwale:

Idd - prąd dopuszczalny długotrwale ze względu na przekrój żył kabla

kg - współczynnik poprawkowy dla kabla prowadzonego w wykopie

I'dd - rzeczywisty prąd dopuszczalny długotrwale

Is1 - zastępczy prąd roboczy długotrwały oddziału 1

Wartość prądu Idd dla danego przekroju żył kabla oraz wartość współczynnika kg (dane do projektu punkt B2) odczytano z przepisów PBUE zeszyt 10.

Is₁ =

Z PBUE zeszyt 10 tabela 16 Idd = 415A dla żył aluminiowych o przekroju 240mm2

kg = 0,52 dla 11 kabli w wykopie (tak duży przekrój uwarunkowany późniejszymi obliczeniami)

dla kabla o przekroju żył 240mm2 , I_dd=415A , I_dd`` = k_gk_TIdd= 0,52*1*415=216A

I_dd``≥I_s1 216A≥125,5A - warunek spełniony

12.Dobór bezpiecznika stacyjnego dla linii wlz. oddziału 1.

Prąd znamionowy bezpiecznika powinien spełniać następujący podstawowy warunek:

Is1 - prąd szczytowy oddziału 1

Ins - prąd znamionowy silnika o największej mocy i najcięższym rozruchu

kr - krotność prądu rozruchowego silnika

- współczynnik rozruchu silnika

Pns - moc znamionowa silnika

- sprawność silnika

cos - współczynnik mocy silnika

Jako silnik o największej mocy i najcięższym rozruchu przyjmuje się silnik przenośnika o mocy Pns = 11kW, kr = 8,6 = 2,5 , cos = 0,84 i = 0,8 ; wobec tego prąd silnika:

prąd bezpiecznika musi spełniać zatem warunek:

wobec powyższego I_B=200A

I_S ≤ I_B ≤ I^'_dd warunek doboru bezpiecznika

125,5A ≤ 200A ≤ 216A warunek spełniony

Aby bezpiecznik zabezpieczył kabel przeciążeniowo musi być spełniony warunek

Iz - prąd zadziałania według tabeli 20b materiałów pomocniczych

I_Z=1,45I_B (na podstawie prądu probierczego górnego)

Dobrano wkładkę topikową przemysłową o charakterystyce szybkiej Typ WT-1/F na podstawie katalogu SWW 1115 - 281 - 282 - 283 "Bezpieczniki przemysłowe niskiego napięcia" o danych znamionowych:

prąd znamionowy Inb = 200A

podstawa PB-3t

napięcie znamionowe Un = 500V 50Hz

prąd wyłączalny Iz =100kA

Sprawdzenie warunku na prąd zadziałania bezpiecznika

1,45*200 ≤1,45*216,5 warunek spełniony

Sprawdzenie zabezpieczenia zwarciowego kabla. Według normy PN-92/E-05009/43 warunek

na maksymalny czas wyłączenia bezpiecznika jest następujący:

tmax - maksymalny czas wyłączenia wkładki

k - współczynnik zależny od materiału żyły i izolacji k=74

S - przekrój żyły kabla

I"k - prąd początkowy zwarcia trójfazowego

tmax = 0,001s odczytano z charakterystyki wkładki bezpiecznikowej

Kabel będzie zatem zabezpieczony zwarciowo.

Należy sprawdzić jeszcze skuteczność ochrony przeciwporażeniowej. Według normy PN-92/E-05009/41 warunek na maksymalny czas wyłączenia dla zwarcia jednofazowego spowodowanego uszkodzeniem izolacji roboczej dla linii wlz ma postać:

prąd zwarcia jednofazowego obliczam ze wzoru:

I"k1f - prąd zwarcia jednofazowego

R_wlz - rezystancja kabla linii wlz

X_wlz - reaktancja kabla linii wlz

Dla prądu 5260A odczytano z charakterystyki bezpiecznika czas wyłączenia:

Podany warunek jest spełniony.

13.Obliczenia zwarciowe na szynach rozdzielnicy oddziałowej RO1.

Obliczenia te są niezbędne do sprawdzenia zwarciowego zabezpieczenia obwodów dołączonych do rozdzielnicy RO1.

Rys.13.1 Schemat obwodu zwarciowego

Prąd zwarcia trójfazowego na szynach RO1 wyraża się wzorem :

Podstawiając wyniki obliczeń z punktu 10 i 12 projektu otrzymano:

14.Obliczenia, dobór przewodów i zabezpieczeń do każdego rodzaju odbiornika

Numeracja obwodów wprowadzona w projekcie jest zgodna z numeracją w programie komputerowym. Oto dane wszystkich obwodów potrzebne do obliczeń:

Tabela 14.1

lp.	nr	nazwa obwodu	Un V	Pn kW	l m	cos		kr
1	1	wentylator	380	1	25,5	0,79	0,76	4	3
2	3	smarownica	220	2,2	3,5	0,81	0,74	4,5	2,5
3	4	frezarka	380	7,9	14	0,82	0,79	6	2
4	8	przenośnik	380	11	15	0,84	0,87	8,6	2,5
5	9	tokarka	380	6,6	26,5	0,81	0,79	6	2
6	11	wiertarka	380	2,8	6,5	0,83	0,74	5,5	2,5
7	13	gniazdo jednofazowe	220	2	21,5	0,5	1	-	-
8	16	gniazdo trójfazowe	380	5,3	11,2	0,5	1	-	-
9	19	piec	220	2,8	14	0,95	1	-	-
10	20	spawarka	380	7,9	19	0,5	1	-	-

Do obliczania skuteczności ochrony przeciwporażeniowej dla wszystkich obwodów zastosowano ten sam schemat .

Rys.14.1 Schemat obwodu zwarciowego

Prąd zwarcia jednofazowego w powyższym układzie wyraża się wzorem:

Po podstawieniu wcześniej obliczonych wartości otrzymano następującą zależność:

R_P=R_PE

Zgodnie z wymogami PBUE zeszyt 9 najmniejszy przekrój żył przewodów ze względu na wytrzymałość mechaniczną dla przewodów miedzianych wynosi
.

Wartości prądów dopuszczalnych długotrwale oraz współczynnik poprawkowy kg dobrano z PBUE zeszyt 10 tabela 5.

Dopuszczalny spadek napięcia dla obwodów odbiorczych według PBUE zeszyt 9 tabela 2 wynosi 2%.

Minimalne przekroje przewodów ochronnych dobrano na podstawie PN-92/E-05009 "Minimalne przekroje znamionowe przewodów ze względu na funkcje spełniane w instalacji el-en". Mówi ona ,że jeśli przewód nie jest żyłą przewodu lub jego powłoką to
gdy przewód jest zabezpieczony przed uszkodzeniem mechanicznym, w przeciwnym przypadku
.

Zabezpieczenia zwarciowe przewodów dobrano na podstawie PN-92/E-05009/43 "Zabezpieczenie przed prądami zwarciowymi"

Zabezpieczenia silników dobrano na podstawie PN-89/E-05012 "Dobór silników elektrycznycz i ich instalowanie"

Przewody dobrano na podstawie katalogu .

Bezpieczniki dobrano i ich charakterystyki zaczerpnięto z Katalogu "Wkładki topikowe szybkie Bi-Wts" SWW1131 POlAM.

14.2 Obwód nr 1 - wentylator

Instalacja obwodu wykonana przewodem kabelkowym prowadzonym bezpośrednio na tynku . Długość 22,5 m .

Prąd roboczy obwodu

Minimalny przekrój przewodów ze względu na spadek napięcia:

Przyjęto przekrój żyły przewodu S = 1,5mm2

Dla tego przekroju odczytano: Idd = Idd' = 19A .

Prąd znamionowy wkładki bezpiecznikowej dobrano według zależności:

Dobrano wkładkę o charakterystyce zwłocznej i prądzie I_B = 4A.

Warunek poprawnego doboru bezpiecznika I_rob ≤ I_B ≤ I_dd' ⇒ 2,5A ≤ 4A ≤ 19A

Prąd zwarcia jednofazowego do sprawdzenia skuteczności ochrony przeciwporażeniowej:

Dla prądu 392A odczytano z charakterystyki wkładki maksymalny czas wyłączenia: tmax = 0,15s

warunek skuteczności ochrony przeciwporażeniowej tmax = 0,15s < 0,2s spełniony

Sprawdzenie zabezpieczenia zwarciowego przewodu. Dla prądu zwarcia trójfazowego na szynach rozdzielnicy oddziałowej obliczonego wcześniej odczytano maksymalny czas wyłączenia wyżej wybranej wkładki topikowej:

warunek spełniony

Dobrano :

Przewód kabelkowy z żyłami miedzianymi w izolacji i powłoce polwinitowej 4 x1,5mm2 (układ sieci TN-C-S) .Wkładka bezpiecznikowa zwłoczną TYP Bi-Wtz 4A.

 

14.3 Obwód nr 3 smarownica

Instalacja obwodu wykonana przewodem kabelkowym prowadzonym bezpośrednio na tynku. Długość 21,7 m.

Prąd roboczy

Minimalny przekrój przewodów ze względu na spadek napięcia:

Przyjęto przekrój żyły przewodu S = 1,5mm2

Dla tego przekroju odczytano: Idd = Idd' = 19A

Prąd znamionowy wkładki bezpiecznikowej dobrano według zależności:

Dobrano wkładkę o charakterystyce zwłocznej i prądzie I_B = 16A

.

Warunek poprawnego doboru bezpiecznika I_rob ≤ I_B ≤ I_dd' ⇒ 5,6A ≤ 16A ≤ 19A

Prąd nastawy stycznika z wyzwalaczem termicznym Int zabezpieczającego silnik przed przeciążeniem obliczono z zależności:

Int = 1,1 Irob=1,1 x 5,6 =6,2A

Prąd zwarcia jednofazowego do sprawdzenia skuteczności ochrony przeciwporażeniowej:

Dla prądu 1668A odczytano z charakterystyki wkładki maksymalny czas wyłączenia: tmax = 0,001s

warunek skuteczności ochrony przeciwporażeniowej tmax = 0,001s < 0,2s spełniony

Sprawdzenie zabezpieczenia zwarciowego przewodu. Dla prądu zwarcia trójfazowego na szynach rozdzielnicy oddziałowej obliczonego wcześniej odczytano maksymalny czas wyłączenia wyżej wybranej wkładki topikowej:

warunek spełniony

Dobrano :

 Przewód kabelkowy z żyłami miedzianymi w izolacji i powłoce polwinitowej 4 x1,5mm2 (układ sieci TN-C-S) .Wkładka bezpiecznikowa zwłoczną TYP Bi-Wtz 16A.

 

14.4 Obwód nr 4 frezarka

Instalacja obwodu wykonana przewodem kabelkowym prowadzonym w kanale kablowym (5 przewodów ułożonych na dnie kanału).Długość 14m.

Prąd roboczy

Minimalny przekrój przewodów ze względu na spadek napięcia:

Przyjęto przekrój żyły przewodu S = 4mm2 ; wsp. korekcyjny ze względu na ułożenie przewodów k_g=0,72

Dla tego przekroju określono : I_dd'=k_g * I_dd =0,72*33=23,8A

Prąd znamionowy wkładki bezpiecznikowej dobrano według zależności (przełącznik gwiazda-trójkąt):

Dobrano wkładkę o charakterystyce zwłocznej i prądzie I_B = 20A

.

Warunek poprawnego doboru bezpiecznika I_rob ≤ I_B ≤ I_dd' ⇒ 18,6A ≤ 20A ≤ 23,8A

Prąd nastawy stycznika z wyzwalaczem termicznym Int zabezpieczającego silnik przed przeciążeniem obliczono z zależności:

Int = 1,1 Irob=1,1 x 18,6 =20,5A

Prąd zwarcia jednofazowego do sprawdzenia skuteczności ochrony przeciwporażeniowej:

Dla prądu 1373A odczytano z charakterystyki wkładki maksymalny czas wyłączenia: tmax = 0,001s

warunek skuteczności ochrony przeciwporażeniowej tmax = 0,001s < 0,2s spełniony

Sprawdzenie zabezpieczenia zwarciowego przewodu. Dla prądu zwarcia trójfazowego na szynach rozdzielnicy oddziałowej obliczonego wcześniej odczytano maksymalny czas wyłączenia wyżej wybranej wkładki topikowej:

warunek spełniony

Dobrano :

Przewód kabelkowy z żyłami miedzianymi w izolacji i powłoce polwinitowej 4 x4mm2 (układ sieci TN-C-S) .Wkładka bezpiecznikowa zwłoczna TYP Bi-Wtz 20A

5. Obwód nr 8 przenośnik

zwłoczna Instalacja obwodu wykonana przewodem kabelkowym prowadzonym w kanale kablowym (6 przewodów ułożonych na dnie kanału).Długość 12m.

Prąd roboczy

Minimalny przekrój przewodów ze względu na spadek napięcia:

Przyjęto przekrój żyły przewodu S = 25mm2 ; wsp. korekcyjny ze względu na ułożenie przewodów k_g=0,72

Dla tego przekroju określono : I_dd'=k_g * I_dd =0,72*110=80,5A

Prąd znamionowy wkładki bezpiecznikowej dobrano według zależności :

Dobrano wkładkę o charakterystyce zwłocznej i prądzie I_B = 80A

.

Warunek poprawnego doboru bezpiecznika I_rob ≤ I_B ≤ I_dd' ⇒ 22,9A ≤ 80A ≤ 80,5A

Prąd nastawy stycznika z wyzwalaczem termicznym Int zabezpieczającego silnik przed przeciążeniem obliczono z zależności:

Int = 1,1 Irob=1,1 x 22,9 =25,2A

Prąd zwarcia jednofazowego do sprawdzenia skuteczności ochrony przeciwporażeniowej:

Dla prądu 4609A odczytano z charakterystyki wkładki maksymalny czas wyłączenia: tmax = 0,001s

warunek skuteczności ochrony przeciwporażeniowej tmax = 0,001s < 0,2s spełniony

Sprawdzenie zabezpieczenia zwarciowego przewodu. Dla prądu zwarcia trójfazowego na szynach rozdzielnicy oddziałowej obliczonego wcześniej odczytano maksymalny czas wyłączenia wyżej wybranej wkładki topikowej:

warunek spełniony

Dobrano :

Przewód kabelkowy z żyłami miedzianymi w izolacji i powłoce polwinitowej 4x25mm2 (układ sieci TN-C) .Wkładka bezpiecznikowa TYP Bi-Wtz 80A.

14.6 Obwód nr 9 -tokarka

Instalacja obwodu wykonana przewodem kabelkowym prowadzonym w kanale kablowym (6 przewodów ułożonych na dnie kanału).Długość 26,5 m.

Prąd roboczy

Minimalny przekrój przewodów ze względu na spadek napięcia:

Przyjęto przekrój żyły przewodu S = 16 mm2 ; wsp. korekcyjny ze względu na ułożenie przewodów k_g=0,72

Dla tego przekroju określono : I_dd'=k_g * I_dd =0,72*84=60,5A

Prąd znamionowy wkładki bezpiecznikowej dobrano według zależności :

Dobrano wkładkę o charakterystyce zwłocznej i prądzie I_B = 50A

.

Warunek poprawnego doboru bezpiecznika I_rob ≤ I_B ≤ I_dd' ⇒ 15,7A ≤ 50A ≤ 60,5A

Prąd nastawy stycznika z wyzwalaczem termicznym Int zabezpieczającego silnik przed przeciążeniem obliczono z zależności:

Int = 1,1 Irob=1,1 x 15,7 =17,3A

Prąd zwarcia jednofazowego do sprawdzenia skuteczności ochrony przeciwporażeniowej:

Dla prądu 2343A odczytano z charakterystyki wkładki maksymalny czas wyłączenia: tmax = 0,001s

warunek skuteczności ochrony przeciwporażeniowej tmax = 0,001s < 0,2s spełniony

Sprawdzenie zabezpieczenia zwarciowego przewodu. Dla prądu zwarcia trójfazowego na szynach rozdzielnicy oddziałowej obliczonego wcześniej odczytano maksymalny czas wyłączenia wyżej wybranej wkładki topikowej:

warunek spełniony

Dobrano :

Przewód kabelkowy z żyłami miedzianymi w izolacji i powłoce polwinitowej 4x16mm2 (układ sieci TN-C) . Wkładka bezpiecznikowa TYP Bi-Wtz 50A.

14.7 Obwód nr 11 wiertarka

Instalacja obwodu wykonana przewodem kabelkowym prowadzonym w kanale kablowym (5 przewodów ułożonych na dnie kanału).Długość 9,5 m.

Prąd roboczy

Minimalny przekrój przewodów ze względu na spadek napięcia:

Przyjęto przekrój żyły przewodu S = 2,5 mm2 ; wsp. korekcyjny ze względu na ułożenie przewodów k_g=0,72

Dla tego przekroju określono : I_dd'=k_g * I_dd =0,72*27=19,4A

Prąd znamionowy wkładki bezpiecznikowej dobrano według zależności :

Dobrano wkładkę o charakterystyce zwłocznej i prądzie I_B = 16A

.

Warunek poprawnego doboru bezpiecznika I_rob ≤ I_B ≤ I_dd' ⇒ 6,9A ≤ 16A ≤ 19,4A

Prąd nastawy stycznika z wyzwalaczem termicznym Int zabezpieczającego silnik przed przeciążeniem obliczono z zależności:

Int = 1,1 Irob=1,1 x 6,9 =7,6A

Prąd zwarcia jednofazowego do sprawdzenia skuteczności ochrony przeciwporażeniowej:

Dla prądu 1289A odczytano z charakterystyki wkładki maksymalny czas wyłączenia: tmax = 0,001s

warunek skuteczności ochrony przeciwporażeniowej tmax = 0,001s < 0,2s spełniony

Sprawdzenie zabezpieczenia zwarciowego przewodu. Dla prądu zwarcia trójfazowego na szynach rozdzielnicy oddziałowej obliczonego wcześniej odczytano maksymalny czas wyłączenia wyżej wybranej wkładki topikowej:

warunek spełniony

Dobrano :

Przewód kabelkowy z żyłami miedzianymi w izolacji i powłoce polwinitowej 4x2,5mm2 (układ sieci TN-C-S) . Wkładka bezpiecznikowa TYP Bi-Wtz 16A.

14.8 Obwód nr 13 gniazdo jednofazowe

Instalacja obwodu wykonana przewodem kabelkowym prowadzonym bezpośrednio na tynku. Długość 21,7 m.

Minimalny przekrój przewodów ze względu na spadek napięcia:

I_rob=16A

Przyjęto przekrój żyły przewodu S = 2,5 mm2

Dobrano wkładkę o charakterystyce szybkiej i prądzie I_B = 20A

Dla prądu 647A odczytano z charakterystyki wkładki maksymalny czas wyłączenia: tmax = 0,005s

warunek skuteczności ochrony przeciwporażeniowej tmax = 0,005s < 0,2s spełniony

Sprawdzenie zabezpieczenia zwarciowego przewodu. Dla prądu zwarcia trójfazowego na szynach rozdzielnicy oddziałowej obliczonego wcześniej odczytano maksymalny czas wyłączenia wyżej wybranej wkładki topikowej:

warunek spełniony

Dobrano :

Przewód kabelkowy z żyłami miedzianymi w izolacji i powłoce polwinitowej 3x2,5mm2 (układ sieci TN-C-S) . Wkładka bezpiecznikowa TYP Bi-Wts 20A.

14.9 Obwód nr 16 gniazdo trójfazowe

Instalacja obwodu wykonana przewodem kabelkowym prowadzonym bezpośrednio na tynku. Długość 11,2 m.

Minimalny przekrój przewodów ze względu na spadek napięcia:

I_rob=16A

Przyjęto przekrój żyły przewodu S = 2,5 mm2

Dobrano wkładkę o charakterystyce szybkiej i prądzie I_B = 20A

Dla prądu 1134A odczytano z charakterystyki wkładki maksymalny czas wyłączenia: tmax = 0,001s

warunek skuteczności ochrony przeciwporażeniowej tmax = 0,001s < 0,2s spełniony

Sprawdzenie zabezpieczenia zwarciowego przewodu. Dla prądu zwarcia trójfazowego na szynach rozdzielnicy oddziałowej obliczonego wcześniej odczytano maksymalny czas wyłączenia wyżej wybranej wkładki topikowej:

warunek spełniony

Dobrano :

Przewód kabelkowy z żyłami miedzianymi w izolacji i powłoce polwinitowej 4x2,5mm2 (układ sieci TN-C-S) . Wkładka bezpiecznikowa TYP Bi-Wtzs 20A.

14.10 Obwód nr 19 piec

Instalacja obwodu wykonana przewodem kabelkowym prowadzonym w kanale kablowym (5 przewodów ułożonych na dnie kanału).Długość 14m.

Prąd roboczy

Minimalny przekrój przewodów ze względu na spadek napięcia:

Przyjęto przekrój żyły przewodu S = 2,5 mm2 ; wsp. korekcyjny ze względu na ułożenie przewodów k_g=0,72

Dla tego przekroju określono : I_dd'=k_g * I_dd =0,72*30=21,6A

Dobrano wkładkę o charakterystyce szybkiej i prądzie I_B = 16A

Dla prądu 606A odczytano z charakterystyki wkładki maksymalny czas wyłączenia: tmax = 0,001s

warunek skuteczności ochrony przeciwporażeniowej tmax = 0,001s < 0,2s spełniony

Sprawdzenie zabezpieczenia zwarciowego przewodu. Dla prądu zwarcia trójfazowego na szynach rozdzielnicy oddziałowej obliczonego wcześniej odczytano maksymalny czas wyłączenia wyżej wybranej wkładki topikowej:

warunek spełniony

Dobrano :

Przewód kabelkowy z żyłami miedzianymi w izolacji i powłoce polwinitowej 3x2,5mm2 (układ sieci TN-C-S) . Wkładka bezpiecznikowa TYP Bi-Wts 16A.

15.Obliczenia obwodów oświetleniowych

Obwód oświetleniowy złożony z 12 opraw świetlówkowych podzielono na trzy obwody. Oprawy znajdujące się nad ciągiem komunikacyjnym załączane są łącznikami schodowymi umieszczonym przy drzwiach . Pozostałe obwody oświetleniowe załączane są z łączników umieszczonych obok rozdzielnicy. Dobór przewodów i zabezpieczeń przeprowadzono metodą momentów. Instalacja wykonana przewodami kabelkowymi prowadzonymi bezpośrednio na tynku.

Minimalny przekrój ze względu na dopuszczalny spadek napięcia (2%):

Rys. 15.1Plan do obliczeń metodą momentów

Prąd roboczy oprawy:

Prąd roboczy grupy opraw włączanych jednym łącznikiem:

I_robgr= n * I_rob =4 * 0,7 =2,8A

Przyjęto przekrój żyły przewodu S = 1,5 mm2

Dla tego przekroju określono : I_dd'= I_dd=25A

Dobrano wkładkę o charakterystyce szybkiej i prądzie I_B = 4A

Dla prądu 570A odczytano z charakterystyki wkładki maksymalny czas wyłączenia: tmax = 0,001s

warunek skuteczności ochrony przeciwporażeniowej tmax = 0,001s < 0,2s spełniony

Sprawdzenie zabezpieczenia zwarciowego przewodu. Dla prądu zwarcia trójfazowego na szynach rozdzielnicy oddziałowej obliczonego wcześniej odczytano maksymalny czas wyłączenia wyżej wybranej wkładki topikowej:

warunek spełniony

Dobrano :

Przewód kabelkowy z żyłami miedzianymi w izolacji i powłoce polwinitowej 2x1,5mm2 (układ sieci TN-C-S) . Wkładka bezpiecznikowa TYP Bi-Wts 4A.

16.Dobór skrzynek rozdzielnicy oddziałowej

Z katalogu dobrano następujące elementy:

- Głowica kablowa typ szt. 1

-Skrzynka z rozłącznikiem I43R250 szt. 1

- Skrzynka szynowa szt. 5

- Szyny miedziane 250A szt. 5

- Skrzynka bezpiecznikowa I63B-10×3 ×25 szt. 1

- Skrzynka bezpiecznikowa I33B- 5×3 ×25 szt. 1

- Skrzynka bezpiecznikowa I33B- 8×3 ×63 szt. 1

- Skrzynka stycznikowa z zabezpieczeniem

termicznym typ I33SCB 1-16 szt. 3

- Skrzynka stycznikowa z zabezpieczeniem

termicznym typ I33SCB 3-32 szt. 2

- Skrzynka stycznikowa z zabezpieczeniem

termicznym typ I33SCB 4-40 szt. 5

- Skrzynka z woltomierzem i przełącznikiem

woltomierzowym I33PUB - 400 szt. 1

-Skrzynka z licznikiem energi elektrycznej

typ I33ZS 7 szt. 1

-Skrzynka z łącznikami I31 RM 4 × 25 szt. 1

-Dławice uszczelniające

Opis techniczny projektu

Instalację kablową WLZ wykonano kablem o izolacji i powłoce polwinitowej YADY ułożonym w wykopie z dziesięcioma innymi.

Projektowany odział wyposażony jest w odbiorniki kat. III, dlatego nie jest wymagane rezerwowanie elementów zasilających. Odbiorniki zasilane są z jednej rozdzielnicy skrzynkowej typu INS , która umieszczona jest w hali w punkcie o współrzędnych: X =17m, Y = 3,5m.

Optymalne położenie rozdzielnicy przyjęto na podstawie wyników programu komputerowego i ogólnych wymagań.Dobór skrzynek rozdzielnicy przeprowadzono na podstawie ilości obwodów , ich obciążalności i rodzaju zabezpieczeń , w taki sposób aby ułatwić prowadzenie przewodów ( odpowiednie zgrupowanie obwodów w skrzynkach i odpowiednią lokalizację skrzynek).

Widok elewacji rozdzielnicy przedstawia rysunek dołączony do projektu.

Instalację siłową poprowadzona przewodami kabelkowymi ułożonymi w dwóch kanałach kablowych przechodzących na wysokości Y = 2m i Y = 10.5m oraz bezpośrednio na tynku .

Zabezpieczenie zwarciowe odbiorników a jednocześnie przewodów zasilających stanowią bezpieczniki instalacyjne o działaniu szybkim Bi-Wts i zwłocznym Bi-Wtz umieszczone w rozdzielnicy. Silniki indukcyjne klatkowe włączone są do sieci poprzez styczniki umieszczone przy maszynach i rozdzielnicy. Zabezpieczenia przeciążeniowe silników stanowią przekaźniki termiczne umieszczone w skrzynkach rozdzielnicy. Nastawy przekaźników podane są w wydruku komputerowym. Odbiorniki nie -silnikowe załączane są łącznikami umieszczonymi w rozdzielnicy i przy odpowiednim odbiorniku. Szyny rozdzielnicy i WLZ zabezpieczone są bezpiecznikiem stacyjnym.

Jako środek ochrony przeciwporażeniowej zastosowano szybkie wyłączenie .

W oddziale 1 zastosowano oświetlenie ogólne w postaci 12 opraw z lampami świetlówkowymi typu 7265/258//1-30 Primat II. Obliczenia wykonano metodą sprawności i przy pomocy programu komputerowego. Natężenie oświetlenia wymagane przyjęto na podstawie PN-84/E-02033. Oświetlenie podzielono na trzy obwody. Jeden z nich włączany jest łącznikami umieszczonymi przy drzwiach wejściowych, a dwa pozostałe łącznikami umieszczonymi obok rozdzielnicy. Wszystkie obwody oświetleniowe zabezpieczone są wkładkami bezpiecznikowymi o działaniu szybkim umieszczonymi w rozdzielnicy.

Przy sporządzaniu dokumentacji i wykonywaniu rysunków opierano się na normach i przepisach podanych na ostatniej stronie projektu.

Spis treści

str.

1. Dobór gniazd wtyczkowych  

1.1 Dobór gniazda spawarki

1.2 Dobór gniazd do przenośnych urządzeń elektrycznych

2. Dobór silnia indukcyjnego  

3. Projekt oświetlenia oddziału 1

3.1 Wstępny dobór opraw oświetleniowych

3.2 Obliczanie oświetlenia przy pomocy programu osw.exe

3.3 Obliczanie oświetlenia metodą sprawności

4. Projekt instalacji siłowej

5. Obliczanie mocy szczytowej oddziału 1 metodą

zastępczej liczby odbiorników

6. Obliczanie mocy szczytowej oddziału 4 - stolarni

7. Obliczanie mocy szczytowej na szynach dolnego napięcia

8. Dobór baterii kondensatorów do kompensacji mocy biernej

9. Dobór transformatora

          10. Obliczenia zwarciowe na szynach dolnego napięcia

          11. Dobór kabla linii wlz. oddziału 1

          12. Dobór bezpiecznika stacyjnego dla linii wlz. oddziału 1

          13. Obliczenia zwarciowe na szynach rozdzielnicy oddziałowej

          14. Obliczenia, dobór przewodów i zabezpieczeń wybranych 9 obwodów

          15. Obliczenia obwodów oświetleniowych

          16. Dobór skrzynek rozdzielnicy oddziałowej

Wykaz norm, katalogów i przepisów

PN 92/E-05009/41, 43, 47

PN 84/E-02033 "Oświetlenie wnętrz światłem elektrycznym"

PN 89/E-05012 "Dobór silników i ich instalowanie. Ogólne wymagania i odbiór techniczny"

PN 92/E-01200/02 "Symbole graficzne stosowane w schematach"

PBUE zeszyt 9

PBUE zeszyt 10

Katalog "Sprzęt elektroinstalacyjny WEMA" Warszawa 1982 SWW 1131, 1133, 1163

Katalog "Silniki indukcyjne n.n. ogólnego stosowania o mocy 0,8 - 250kW" WEMA Warszawa 1976 SWW 1111-3

Katalog opraw oświetleniowych SWW 1131 - 141 Warszawa 1989

Katalog "Przewody elektroenergetyczne" SWW 1123

Katalog "Baterie kondensatorów do kompensacji mocy biernej na napięcie do 660V typu BK- 88"

Katalog "Transformatory hermetyzowane typy TOHb 25..63

Katalog "Kable elektroenergetyczne i sygnalizacyjne" SWW 1126, 1127

Katalog SWW 1115 - 281, -282,-283 "Bezpieczniki przemysłowe niskiego napięcia". W kładki topikowe przemysłowe o charakterystyce szybkiej typu WT - 1/f

Markiewicz, Wołkowiński "Urządzenia elektroenergetyczne" WNT Warszawa 1985

Karol Michel, Tadeusz Sapiński "Rysunek techniczny Elektryczny".

1

Xwlz

Xwlz

---