www.elektro.info.pl
2/2003
62
projekt
zasilania kompleksu
gara¿y
opis techniczny
1. Ze z³¹cza kablowego (ZK) budynku mieszkalnego nale¿y wyprowadziæ
liniê kablow¹ YAKY 4x16, któr¹ trzeba wprowadziæ do szafki liczniko-
wo-z³¹czowej zainstalowanej na elewacji budynku gara¿y (plan zasila-
nia przedstawia rysunek 1). Kabel nale¿y uk³adaæ w wykopie o g ³ ê-
bokoœci 80 cm na posypce 10 cm piasku. Po u³o¿eniu kabla w wyko-
pie nale¿y go zasypaæ warstw¹ piasku gruboœci 10 cm. Nastêpnie war-
stw¹ rodzimego gruntu gruboœci 15 cm, u³o¿yæ wzd³u¿ ca³ej trasy
taœmê koloru niebieskiego i zasypaæ wykop doprowadzaj¹c teren do sta-
nu pierwotnego. Po u³o¿eniu kabla, przed jego zasypaniem, nale¿y na
kablu w odstêpach co 10 m za³o¿yæ opaski kablowe zawieraj¹ce na-
stêpuj¹ce informacje:
Typ kabla * d³ugoœæ * rok u³o¿enia * trasê * symbol wykonawcy
2. Na elewacji gara¿y nale¿y zainstalowaæ szafkê licznikowo-z³¹czo-
w¹ na wysokoœci 1,2 m nad ziemi¹. Szafkê nale¿y uzbroiæ zgodnie
z rysunkiem 2.
3. Pomiar energii elektrycznej ka¿dego z odbiorców nale¿y wykonywaæ
licznikiem bezpoœrednim zainstalowanym w szafce licznikowo- z ³ ¹-
czowej (rys. 2).
4. W ka¿dym gara¿u nale¿y zainstalowaæ tablicê zabezpieczeñ TZ wy-
konan¹ z materia³ów nieprzewodz¹cych o pojemnoœci 24 modu³y
w klasie IP55.
Schemat ideowy TZ przedstawia rysunek 3.
Zasilanie TZ nale¿y wykonaæ kablem YKY¿o 5 x 4 uk³adanym w ru-
rze lub kanale instalacyjnym prowadzonym na zewnêtrznej œcianie bu-
dynku gara¿y.
5. Instalacjê odbiorcz¹ w ka¿dym gara¿u nale¿y wykonaæ przewodami:
a) gniazdo trójfazowe-YDY¿o 5x2,5
b) gniazda jednofazowe-YDY¿o 3x2,5
c) obwody oœwietlenia-YDY¿o 3x 1,5.
za³o¿enia
(wyci¹g z warunków technicznych
wydanych przez lokalny zak³ad
energetyczny):
Zasilanie kompleksu gara¿y wykonywaæ kablem KAKY 4x16 lub
o wiêkszym przekroju w zale¿noœci od wyniku obliczeñ.
System zasilania:
n
TN-C – w sieci zasilaj¹cej,
n
TN-S – w instalacji odbiorczej.
Miejsce w³¹czenia do sieci energetycznej – z³¹cze kablowe po-
bliskiego budynku. Na elewacji budynku gara¿y nale¿y zlokalizo-
waæ szafkê licznikowo-z³¹czow¹. Pomiar ka¿dego z gara¿y nale-
¿y realizowaæ indywidualnie licznikiem bezpoœrednim. Moc szczy-
towa w ka¿dym z gara¿y nie mo¿e przekroczyæ 2 kW. Impedancja
obwodu zwarciowego w ZK budynku mieszkalnego, z którego wy-
prowadzona zostanie linia zasilaj¹ca gara¿e wynosi odpowiednio:
a) dla zwaræ jednofazowych Z
k1
= 0,21
Ω,
b) dla zwaræ trójfazowych Z
k3
= 0,16
Ω.
Przed przyst¹pieniem do prac instalacyjnych nale¿y przed³o¿yæ pro-
jekt zasilania do sprawdzenia w Zak³adzie Energetycznym. Na budowê
linii zasilaj¹cej nale¿y uzyskaæ pozwolenie budowlane we w³aœciwym
Urzêdzie Nadzoru Budowlanego.
Uwaga!
Ze wzglêdu na to, ¿e projekt linii kablowej przy³¹cza do sieci
energetycznej by³ publikowany w poprzednich numerach elektro. in-
fo w niniejszym artykule zostanie on pominiêty. Do obliczeñ przyjê-
te zosta³o zabezpieczenie linii kablowej WTN00gG40A.
mgr in¿. Julian Wiatr
63
2/2003
www.elektro.info.pl
obliczenia
1. Dobór kabla zasilaj¹cego gara¿e.
n
na d³ugotrwa³¹ obci¹¿alnoœæ pr¹dow¹:
I
B
= 16,04 A
≤ I
N
= 40 A
≤ I
Z
I
2
= k
2
* I
B
= 1,6 * 40
≤ I
Z
Warunek spe³nia kabel YAKY¿o 4 x 16, dla którego I
z
= 52 A.
n
na warunki zwarciowe:
S
≥ 1/k (I
2
t)
1/2
= 1/74 (9000)
1/2
= 1,28 mm
2
<< 16 mm
2
Warunek spe³niony.
n
na spadek napiêcia:
Warunek spe³niony.
n
skutecznoœæ samoczynnego wy³¹czenia:
Warunek spe³niony.
2. Dobór przewodu WLZ:
n
na d³ugotrwa³¹ obci¹¿alnoœæ pr¹dow¹:
a) obci¹¿enie trójfazowe:
2 * 50
Z
k1
= 0,21 + –––––––––– = 0,389
Ω
35 * 16
0,8 * 230
I
k1
= –––––––––– = 473 A > I
w
= 247,5 A dla t
≤ 5s
0,389
P * l * 100% 10000 * 50 * 100
∆U = ––––––––––– = –––––––––––––––– ≅ 0,56% < 1%
γ * S * U
2
35 * 16 * 400
2
1,6* 40
I
Z
≥ –––––––––– ≥ 44,14 A
1,45
P 10000
I
B
= –––––––––––––– = –––––––––––––––––
≅ 16,04 A
3
1/2
* U * cos
ϕ
1,73 * 400 * 0,9
I
B
= 3,21 A
≤ I
N
= 16 A
≤ I
Z
I
2
= k
2
* I
B
= 1,45 * 16
≤ I
Z
Warunek spe³nia kabel YKY¿o 5 x 1,5 , dla którego I
z
= 17,5 * 0,7
= 12,25 A, jednak ze wzglêdów praktycznych nale¿y przyj¹æ kabel
YKY¿o 5 x 4, dla którego I
z
= 32 * 0,7 = 22,4 A.
n
na warunki zwarciowe:
Warunek spe³niony.
n
na spadek napiêcia (obliczenia wykonano dla najbardziej oddalo-
nej TZ):
Warunek spe³niony.
b) zasilanie odbiorników jednofazowych:
P * l * 100%
∆U = 0,56% + –––––––––– =
γ * S * U
2
2000 * 25 * 100
= 0,56 % + –––––––––––––
≅ 0,56% + 0,14 ≅ 0,70 < 1%
55 * 4 * 400
2
50
Z
k3
= 0,16 + ––––––––– = 0,249
Ω
35 * 16
U 400
I
k3
= ––––––––– = –––––––––––– = 928,57 A
3
1/2
* Z
k3
1,73 * 0,249
S 4
t
dop
= (k * – – – ) = ( 115 * ––––––– )
2
= 0,24 s > t
rz
= 0,1 s
I
k3
928,57
1,45 * 3,21
I
Z
≥ –––––––––––– ≥ 3,21 A
1,45
P 2000
I
B
= –––––––––––––– = –––––––––––––––––
≅ 3,21 A
3
1/2
* U * cos
ϕ
1,73 * 400 * 0,9
Rys. 1 Plan instalacji
64
www.elektro.info.pl
2/2003
I
B
= 4,83 A
≤ I
N
= 16 A
≤ I
Z
I
2
= k
2
* I
B
= 1,45 * 16
≤ I
Z
Warunek spe³nia kabel YKY¿o 5 x 2,5 , dla którego Iz = 24 * 0,7 = =
16,8 A, jednak ze wzglêdów praktycznych nale¿y przyj¹æ kabel YKY¿o 5
x 4, dla którego Iz = 32 * 0,7 = 22,4 A
Warunek spe³niony.
n
na spadek napiêcia (obliczenie dotyczy tylko WLZ o najwiêkszej
d³ugoœci):
n
na skutecznoœæ samoczynnego wy³¹czenia:
Z
k1
= 0,21 + 0,179 + 0,23 = 0,619
Ω
Warunek spe³niony.
3. Dobór przewodów odbiorczych instalacji.
0,8 * 230
I
k1
= ––––––––– = 297,25 A > I
w
= 1
∆
* 16 A = 160 A
0,619
2 *P * l * 100% 4000 * 25 * 100
∆U = –––––––––––––– = –––––––––––––––– ≅ 0,86% ≅ < 1%
γ * S * U
2
55 * 4 * 230
2
1,45 * 16
I
Z
≥ –––––––––––––– ≥ 16 A
1,45
P 1000
I
B
= ––––––––– = –––––––––––
≅ 4,83 A
U * cos
ϕ
230 * 0,9
Uwaga: do odliczeñ przyjmuje siê obwody najbardziej obci¹¿one
(obwód gniazd jednofazowych). Spadki napiêcia, ze wzglêdu na ma³e
odleg³oœci, mog¹ zostaæ pominiête.
n
na obci¹¿alnoœæ d³ugotrwa³¹:
I
B
= 4,83 A
≤ I
N
= 10 A
≤ I
Z
I
2
= k
2
* I
B
= 1,45 * 10
≤ I
Z
Warunek spe³nia przewód YDY¿o 3 x 1,5, dla którego Iz = = 17,5
A, jednak nale¿y przyj¹æ dla obwodu gniazd przewód YDY¿o 3 x 2,5.
n
skutecznoœæ samoczynnego wy³¹czenia:
a) obwód oœwietlenia:
Z
k1
= 0,619 +0,18
≅ 0,799 Ω
Warunek spe³niony.
b)obwód gniazd:
Z
k1
= 0,619 +0,11
≅ 0,729 Ω
0,8 * 230
I
k1
= ––––––––––– = 252,4 A > I
w
= 5 *10 A = 50 A
0,729
Warunek spe³niony.
4. Dobór transformatora bezpieczeñstwa do obwodu oœwietlenia ka-
na³u naprawczego.
W kanale bêd¹ zainstalowane 4 oprawy kana³owe o mocy
75 W ka¿da, co daje obci¹¿enie obwodu wynosz¹ce 300 W. Najbli¿-
szy transformator 230/24 V w katalogu firmy FAEL posiada moc 400
VA. Dla tego transformatora zabezpieczenia strony pierwotnej i wtórnej
zgodnie z wytycznymi producenta wynosz¹:
- strona pierwotna S191C10,
- strona wtórna:
Nale¿y przyj¹æ zabezpieczenie strony wtórnej transformatora typu
S191C8.
5. Oœwietlenie ogólne gara¿u.
E
œ r
= 100 Lx.
Na podstawie wytycznych zawartych w Poradniku In¿yniera Elektry-
ka cz. III orientacyjn¹ liczbê opraw oœwietleniowych mo¿na wyznaczyæ
z poni¿szych wzorów:
U
N
I
c/c
= ––––––––––––––––––––––– =
U
s
2
U
z%
2 *
ρ * l
( –––– * –––– ) + ––––––
P 100 S
24
= –––––––––––––––––––––––––––– =
69,44 A
242 4 2 * 0,027 * 8
( –––– * –––– ) + ––––––––––––
400 100 1,5
I
c/c
69,44
I
N
≤ –––– ≤ ––––––– ≤ 8,68 A
0,8 * 230
I
k1
= –––––––––– = 230,28 A > I
w
= 5 *6 A = 30 A
0,799
1,45 * 4,83
I
Z
≥ ––––––––––– ≥ 4,83 A
1,45
P 1000
I
B
= –––––––– = –––––––––
≅ 4,83 A
U * cos
ϕ
230 * 0,9
Rys. 2 Schemat ideowy szafki z³¹czowo-licznikowej
65
2/2003
www.elektro.info.pl
S = a x b = 4 x 6 = 24 m
2
– powierzchnia gara¿u,
P = S * p = 24 * 7,68 = 184,32 W – wymagana moc oœwietlenia ogól-
nego gara¿u,
η = 56 Lm/W – dla œwietlówek,
p
1
=48 W – moc pojedynczej oprawy oœwietleniowej,
Nale¿y zatem przyj¹æ 4 oprawy o mocy 48 W w klasie IP 44.
(Obliczenia maj¹ charakter przybli¿ony, ale w celu ustalenia liczby opraw
oœwietleniowych w gara¿u s¹ wystarczaj¹ce).
uwagi koñcowe
1. Dodatkowa ochrona przeciwpora¿eniowa – samoczynne wy³¹czenie:
a) szafka licznikowo-z³¹czowa w uk³adzie TN-C,
b) instalacja odbiorcza w gara¿ach w uk³adzie TN-S uzupe³niona
wysokoczu³ym wy³¹cznikiem ró¿nicowopr¹dowym.
2. W ka¿dym gara¿u nale¿y zainstalowaæ szynê wyrównania poten-
cja³ów po³¹czon¹ z zaciskiem PE w TZ. Do szyny wyrównania
potencja³ów nale¿y po³¹czyæ wszystkie dostêpne obce czêœci
przewodz¹ce.
3. Po wykonaniu instalacji nale¿y
wykonaæ nastêpuj¹ce pomiary:
n
skutecznoœci samoczynnego wy-
³¹czenia,
n
rezystancji izolacji kabla i prze-
wodów,
n
wartoœci napiêæ zasilaj¹cych,
n
ci¹g³oœci przewodów ochron-
nych,
n
badanie transformatora.
4. Ochrona przepiêciowa indywi-
dualna w ka¿dym gara¿u za po-
moc¹ ochronnika przepiêciowe-
go kl. C zainstalowanego w TZ.
zestawienie
wa¿niejszych
materia³ów
1. Kabel YKY¿o 5 x 4 – 75 m.
2. Kabel YAKY 4 x 16 – 50 m.
3. Przewód YDY¿o 3 x 2,5 – 200
m.
4. Przewód YDY¿o 3 x 1,5 – 300
m.
5. Roz³¹cznik bezpiecznikowy
NH00 -1 szt.
6. Roz³¹cznik FR 103 – 5 szt.
P 184,32
n = –––– = –––––––– = 3,84
p
1
48
E
œ r
100
p = 4,30 –––– = 4,30 –––––– = 7,68 W/m
2
η
56
7. Wy³¹cznik ró¿nicowopr¹dowy 30 mA/25 4Pkl.B – 5 szt.
8. Oprawy kana³owe z ¿arówkami 75 W/24 V – 20 szt.
9. Oprawy jarzeniowe o mocy 48 W IP44 – 20 szt.
10.Rozdzielnica nieprzewodz¹ca 24 modu³owa IP55 – 5 szt.
11.Wy³¹cznik instalacyjny:
a) S303C10 – 5 szt.
b) S301C10 – 5 szt.
c) S301B10 – 5 szt.
d) S301B6 – 10 szt.
e) S301C8 – 5 szt.
12. Transformator bezpieczeñstwa 230/24 V/400 VA – 5 szt.
13. Lampa halogenowa z detektorem zmierzchowym oraz detektorem
ruchu 100 W – 5 szt.
14. Ochronnik przepiêciowy kl. – 5 szt.
15. Gniazdka natynkowe podwójne hermetyczne – 10 szt.
16. Nieprzewodz¹ce gniazdo trójfazowe 16 A – 5 szt.
17. Wy³¹cznik instalacyjny selektywny 16 A – 5 szt.
18. Szafka z³¹czowo-licznikowa o pojemnoœci min. 5 liczników – 1 szt.
19. Bezpiecznik WTN00gG25 A – 3 szt.
20. W³¹cznik natynkowy hermetyczny pojedynczy – 10 szt.
21. Pozosta³e materia³y instalacyjne – wg potrzeb.
q
Rys. 3 Schemat ideowy TZ