Spis treści

1. Wymagania wstępne

2. Projekt instalacji oświetleniowej hali - wariant A

2.1. Dobór i rozmieszczenie opraw oświetleniowych

2.1.1. Część produkcyjna

2.1.2. Obróbka końcowa

2.1.3. Stanowiska robocze

2.2. Dobór przewodów instalacji elektrycznej

3. Projekt instalacji oświetleniowej hali - wariant B

1. Wymagania wstępne

Schemat hali został przedstawiony na rys. 1. Budynek ma następujące wymiary:

• długość/szerokość: 125/65 m

• wysokość:

• część produkcyjna: 18 m

• obróbka końcowa: 15 m

Na obszarze produkcji znajduje się pięć stanowisk roboczych o wymiarach 5 × 5 m oraz dźwignica o szerokości 15 m i wysokości 15 m.

Inwestor określił następujące wymagania, dotyczące:

• natężenia oświetlenia:

• duże w okresie produkcyjnym na stanowiskach (350-500 lx), reszta hali małe (150 lx)

• duże dla hali w okresie remontów (300 lx)

• małe dla całej hali w okresie nieprodukcyjnym (100 lx)

• obróbka końcowa w okresie produkcyjnym 300 lx

• współczynnika oddawania barw R_a:

• dla obróbki końcowej: ≥ 69

• dla stanowisk:: ≥ 80

• dla całej hali: ≥ 60

• wysokości płaszczyzny pracy:

• produkcja: 0,0 m

• stanowiska 0,8 m

• obróbka końcowa 0,8 m

Dodatkowo ustalono współczynniki odbicia od poszczególnych płaszczyzn hali:

• od ścian 0,5

• od sufitu 0,3

• od podłogi 0,1

2. Projekt instalacji oświetleniowej hali - wariant A

1. Dobór i rozmieszczenie opraw oświetleniowych (rys. 2.)

1. Oświetlenie obszaru produkcji składa się z dwóch sekcji przebiegających wzdłuż hali i podzielone jest na trzy części od A ÷ C. Do oświetlenia tego obszaru zastosowane zostały pojedyncze lampy metalohalogenkowe HPI-PBUS400 w oprawach MPK300/400 GPK100 NB-AC P.4 firmy Philips, należących do rodziny Hermes 3, o napięciu zasilania 230 V, mocy 425 W, strumieniu 35 000 lumenów i współczynniku oddawania barw R_a = 69. Oprawy oświetleniowe zainstalowane są na wysokości 17 m oraz rozmieszczone:

• sekcja 1: 5 rzędów co 15 m w osi X, 10 opraw w rzędzie co 10 m;

• sekcja 2: 4 rzędy co 15 m w osi X, 10 opraw w rzędzie co 10 m.

Ilość rozmieszczonych w poszczególnych sekcjach opraw przedstawiona jest w tabeli 1. Parametry opraw zestawione są w załączniku nr 1.

1. Oświetlenie obróbki końcowej jest podzielone na dwie sekcje oraz przebiega w poprzek hali. Zastosowano tu te same oprawy co w części produkcyjnej, zainstalowane na wysokości 14 m i rozmieszczone:

• sekcja 1: 3 rzędy co 12 m w osi Y, 7 opraw w rzędzie co 10 m;

• sekcja 2: 2 rzędy co 12 m w osi Y, 7 opraw w rzędzie co 10 m.

Ilość rozmieszczonych w poszczególnych sekcjach opraw przedstawiona jest w tabeli 1. Parametry opraw zestawione są w załączniku nr 1.

	Ilość opraw - produkcja
		część A	część B	część C	Razem	Suma
Sekcja 1	15	20	15	50	90
Sekcja 2	12	16	12	40
	Ilość opraw - obróbka końcowa
Sekcja 1	21				35
Sekcja 2	14

Tabela 1

1. Na terenie części produkcyjnej znajduje się pięć stanowisk roboczych. Każde z nich oświetlane jest przez ogólne oświetlenie części produkcyjnej oraz, ze względu na specjalne wymagania dotyczące natężenia oświetlenia, dodatkowo dwoma lampami sodowymi wysokoprężnymi SON-C400W w oprawach SPK100/400 GPK100 NB firmy Philips, należących do rodziny HDK 100, o napięciu zasilania 230 V, mocy 431 W, strumieniu 37 000 lumenów i współczynniku oddawania barw R_a = 65, zawieszonymi nad stanowiskami na wysokości 17 m.

Ze względu na różnego rodzaju oświetlenie zastosowane do oświetlenia stanowisk należy obliczyć zastępczy współczynnik oddawania barw R_az:

Natężenie światła wymagane przez normy:

- produkcja - E₁ = 100 lx

- praca na stanowiskach - E₂ = 300 lx

Współczynniki oddawania barw:

- lampa metalohalogenkowa - R_a1 = 69

- Lampa sodowa wysokoprężna - R_a2 = 65

Ponieważ wyliczony współczynnik R_az jest za mały należy dobrać dodatkowe oświetlenie na stanowiska produkcyjne o wyższym współczynniku oddawania barw.

W tym celu zostały dobrane świetlówki TL-D18W / 827 o dwóch źródłach światła, w oprawach TCS097/218 P firmy Philips, należących do rodziny TCS 097, o napięciu zasilania 230 V, mocy 36 W, strumieniu 1 400 lumenów i współczynniku oddawania barw R_a3 = 85, rozmieszczone po dwie na po przekątnej każdego stanowiska, na statywach o wysokości 4 m, zorientowane pod kątem 45° do środka stanowiska (parametry opraw znajdują się w załączniku 1).

Obliczenie skorygowanego współczynnika R_az:

2.2. Dobór przewodów i zabezpieczeń instalacji elektrycznej

Rozplanowanie ułożenia przewodów zasilających został przedstawiony na rys. 3.

Przy projektowaniu instalacji elektrycznej zostały wzięte pod uwagę następujące kryteria:

• możliwie najbardziej symetryczne obciążenie poszczególnych faz,

• taki sposób zasilania, aby awaria na którejś z faz powodowała wyłączenie jak najmniejszej liczby lamp,

• taki sposób zasilania całej hali, aby można było prowadzić możliwie najlepszą "gospodarkę" oświetleniem,

• równomierne natężenie oświetlenia na obszarze całej hali.

Sterowanie oświetleniem obywać się będzie poprzez wyłączniki zainstalowane w rozdzielce oświetlenia RO zainstalowanej obok drzwi wejściowych. W RO będą także mieściły się dobrane zabezpieczenia główne obwodów zasilania.

Dobór przewodów zasilających został dokonany na podstawie dwóch kryteriów:

• obciążalności długotrwałej przewodów I_dd

• dopuszczalnego procentowego spadku napięcia na przewodach zasilających u_%,

a także poprzez przyjęte założenia:

• długości przewodów zasilających, dla których obliczone są przekroje, w zależności od ich przeznaczenia, mierzone są od:

• WLZ-y: z rozdzielki RO do ostatniego punktu zasilania z tego przewodu

• linie zasilające poszczególne lampy: od WLZ do ostatniej, najdalej położonej od WLZ, lampy

• obliczenia prowadzone są dla jednej fazy, ale obowiązują dla pozostałych faz lub, w przypadku niesymetrycznego obciążenia wszystkich faz, dla najbardziej obciążonej fazy.

Dobór przewodu i zabezpieczenia WLZ dla produkcji

dane:

warunki prądowe:

warunki napięciowe:

biorąc pod uwagę, że zasilanie odbywa się 1-fazowo można przyjąć, że X→0

dobrano przewód o S = 16 mm², stąd I_dd dla przewodów i kable wielożyłowych przy dwóch żyłach obciążonych wynosi I_dd = 94 A.

Zatem

Na tej podstawie oraz uwzględniając dużo większy od znamionowego prąd załączania lampy dobrano: zabezpieczenie jednej fazy WLZ - wyłącznik nadprądowy FAEL S 301 C16 oraz kabel WLZ - YKYżo 4×16 mm² (karty katalogowe znajdują się w załącznikach 2 i 3).

Zestawienie ilości dobranych opraw na poszczególne fazy i części hali oraz moc i prądy przez nie pobierane przedstawione są w tabelach 2. Przekroje i prądy dobranych przewodów oraz zabezpieczeń znajdują się w tabeli 3.

	Nr	Faza	Ilość		Moc [ kW ]		Prąd [ A ]
	stanowiska			lamp	świetlówek	lamp	świetlówek	lamp	świetlówek
Stanowiska	1 i 4	L1	4	4	1,72	0,14	7,50	0,63
		2 i 5	L2	4	4	1,72	0,14	7,50	0,63
		3	L3	2	2	0,86	0,07	3,75	0,31

	Faza	Ilość opraw	Moc [ kW ]	Prąd [ A ]
Razem stanowiska	L1	8	1,87	8,12
		L2	8	1,87	8,12
		L3	4	0,93	4,06

	Faza	Ilość opraw		Moc [ kW ]		Prąd [ A ]
			Sekcja 1	Sekcja 2	Sekcja 1	Sekcja 2	Sekcja 1	Sekcja 2
Produkcja cz. A	L1	5	4	2,13	1,70	9,24	7,39
		L2	5	4	2,13	1,70	9,24	7,39
		L3	5	4	2,13	1,70	9,24	7,39
	Produkcja cz. B	L1	7	5	2,98	2,13	12,93	9,24
		L2	7	5	2,98	2,13	12,93	9,24
		L3	6	6	2,55	2,55	11,09	11,09
	Produkcja cz. C	L1	5	4	2,13	1,70	9,24	7,39
		L2	5	4	2,13	1,70	9,24	7,39
		L3	5	4	2,13	1,70	9,24	7,39
	Obróbka	L1	7	5	2,98	2,13	12,93	9,24
		L2	7	5	2,98	2,13	12,93	9,24
		L3	7	4	2,98	1,70	12,93	7,39

	Faza	Razem
			Ilość opraw	Moc [ kW ]	Prąd [ A ]	Ilość opraw	Moc [ kW ]	Prąd [ A ]
Produkcja cz. A	L1	9	3,83	16,63	27	11,48	49,89
		L2	9	3,83				16,63
		L3	9	3,83				16,63
	Produkcja cz. B	L1	12	5,10				22,17	36	15,30	66,52
		L2	12	5,10				22,17
		L3	12	5,10				22,17
	Produkcja cz. C	L1	9	3,83				16,63	27	11,48	49,89
		L2	9	3,83				16,63
		L3	9	3,83				16,63
	Obróbka	L1	12	5,10				22,17	35	14,88	64,67
		L2	12	5,10				22,17
		L3	11	4,68				20,33

Tabele 2. Zestawienie ilości opraw, prądów i mocy na poszczególne fazy instalacji oświetleniowej poszczególnych części hali

	Max moc zainstal. na jednej fazie	Prąd roboczy	Prąd znamion. zabezp..	Max dł. przewodu	Przekrój przewodu obiczeniowy	Dobrany przekrój	Idd dobranego przewodu	Max prąd zadziałnia zabezp.
	Pn [ W ]	Iobl [ A ]	In [ A ]	l [ m ]	S [ mm^2 ]	S [ mm^2 ]	Idd [ A ]	I2 [ A ]
WLZ produkcja	2 975	12,93	16,0	120,0	13,62	16,0	94,0	136,3
WLZ obróbka	2 975	12,93	16,0	140,0	15,88	16,0	94,0	136,3
WLZ stanowiska	1 868	8,12	10,0	110,0	7,84	10,0	70,0	101,5
Zasil. lamp produkcja	850	3,70	4,0	35,0	1,13	1,5	22,0	31,9
Zasil. lamp obróbka	1 275	5,54	6,0	0,5	0,02	1,5	22,0	31,9
Zasil. lamp stanowiska	934	4,06	6,0	25,0	0,89	1,5	22,0	31,9

Tabela 3. Przekroje i prądy dobranych przewodów oraz zabezpieczeń

Ze względu na stosunkowo duże długości kabli WLZ, jako WLZ rozdzielczy do poszczególnych lamp na częściach A, B i C produkcji, został zastosowany szynoprzewód oświetleniowy typu HL 2544 (kod 71530151) włoskiej firmy ZUCCHINI, o prądzie znamionowym 25 A, z wtyczkami szarymi 16 A z bezpiecznikami 6,3 A (kod 71505056). To rozwiązanie wyeliminowało użycie dwóch osobnych kabli zasilających o dużym przekroju dla sekcji 1 i 2, ponieważ zastosowany szynoprzewód posiada dwa tory prądowe. Wtyczka z ruchomymi stykami służąca do podłączenia przewodów zasilających poszczególnych lamp ułatwia ich wymianę, z kolei zainstalowany we wtyczce bezpiecznik, zabezpiecza przewód zasilający lampę.

Te same typy szynoprzewodów i wtyczek zostały zastosowane jako linie zasilające obie sekcje obróbki końcowej, co pozwoliło wyeliminować zasilanie długim i grubym kablem 16 mm² i zastosowanie krótkich przewodów od szynoprzewodu do lamp.

Szynoprzewód ma długość 3 m, można ze sobą łączyć wiele pojedynczych części, a gniazda podłączeniowe do wtyczek są rozmieszczone na szynoprzewodzie co 1 m. Karta katalogowa szynoprzewodu, wtyczek oraz ich dane techniczne znajdują się w załączniku nr 4.

W tabeli 4 zostały zestawione rodzaje i długości przewodów i szynoprzewodów WLZ oraz rodzaj i wielkość zabezpieczeń zasilania głównych części hali.

Kabel

Szynoprzewód

Zabezpieczenie główne

Typ

Długość [ m ]

Typ

Długość [ m ]

Oznaczenie

WLZ produkcja cz. A

YKYżo 4×16 mm^2

60

HL 2544

63

SPr - A

Wyłącznik > I S 301 C16

WLZ produkcja cz. B

YKYżo 4×16 mm^2

28

HL 2544

63

SPr - B

Wyłącznik > I S 301 C16

WLZ produkcja cz. C

YKYżo 4×16 mm^2

37

HL 2544

63

SPr - C

Wyłącznik > I S 301 C16

WLZ obróbka

YKYżo 4×16 mm^2

80

HL 2544

63

SOb - 1 SOb - 2 SOb - 3

Wyłącznik > I S 301 C16

64

WLZ stanowiska 1, 2, 3

YKYżo 4×10 mm^2

50

HL 2544

57

SSt - 1

Wyłącznik > I S 301 C10

WLZ stanowiska 4, 5

YKYżo 4×10 mm^2

5

HL 2544

57

SSt - 2

Wyłącznik > I S 301 C10

1. Dobór wyłączników głównych i typu i rozmiarów rozdzielki RO

Wyłącznik główny został dobrany z zapasem na maksymalny prąd roboczy płynący przez niego, a także ze względu na prostotę montażu i niewielkie wymiary. Zaprojektowany układ instalacji wymaga zastosowania 9 wyłączników: 6 - na produkcję (po jednym na każą sekcję i część hali), 2 - na obróbkę końcową (po jednym na sekcję) i 1 - na zasilanie stanowisk.

Zastosowane zostały 3-biegunowe rozłączniki izolacyjne FAEL Vistop 32 A (nr kat. 0223 00) o prądzie znamionowym 32 A, z sygnalizacją położenia styków, sterowaniem frontowym, umożliwiające zainstalowanie na wsporniku montażowym TH 35. Karta katalogowa załączona jako załącznik nr 5.

Rozdzielka główna RO jest tak zaprojektowana, aby pomieściła wyłączniki główne zasilania wszystkich części hali i sekcji wraz z ich zabezpieczeniami, dodatkowo była niewielkich rozmiarów i umożliwiała łatwa wymianę któregoś z elementów w przypadku jego awarii. Zainstalowana zostanie na wysokości 1,7 m od podłogi.

Dobrana została rozdzielnica naścienna FAEL NXL do montażu aparatów modułowych (nr kat. 66-504516), o 96 modułach (4 rzędy po 24moduły), ze wspornikami montażowymi TH 35, osłonami izolacyjnymi (o wysokościach: 3×15 cm i 1×20 cm), z drzwiczkami transparentnymi przydymionymi o wymiarach (wys./szer./głęb.): 0,75/0,55/0,255 m (karta katalogowa dołączona jest jako załącznik nr 6).

Dokładne rozmieszczenie wyłączników głównych wraz z zabezpieczeniami przedstawione jest na rys. 4.

Wojciech Górywoda

WUM sem. 3

rok ak.2003/2004

- 11 -

gdzie:

P - max moc na fazie

U - znam. napięcie zasilania

u_% - procentowy spadek napięcia

γ_Cu - konduktywność miedzi

l - długość przewodu

gdzie:

I_obl - prąd roboczy

I_n - znam. prąd zabezpieczenia

I_dd - prąd dopuszczalny długotrwale

I₂ - prąd zadziałania zabezpieczenia

---