Spis treści

str.

1. Wstęp................................................................................................................................

1. Wprowadzenie..................................................................................................................

2. Cel i zakres pracy dyplomowej.........................................................................................

3. Rys historyczny rozwoju rozdzielnic skrzynkowych........................................................

2. 
   Własności tworzyw sztucznych wykorzystywanych jako materiał do budowy r rozdzielnic skrzynkowych............................................................................................

1. Wiadomości ogólne...........................................................................................................

2. Właściwości chemiczne....................................................................................................

3. Właściwości elektryczne...................................................................................................

4. Właściwości mechaniczne................................................................................................

5. Właściwości termiczne.....................................................................................................

1. Palność........................................................................................................................

2. Odporność termiczna..................................................................................................

6. Inne własności...................................................................................................................

7. Tworzywa sztuczne używane jako materiał do budowy rozdzielnic................................

3. Opis skrzynek oraz systemów rozdzielnic skrzynkowych oferowanych na polskim

rynku.............................................................................................................................

1. Wiadomości ogólne...........................................................................................................

2. System rozdzielnic skrzynkowych „INS”.........................................................................

3. System rozdzielnic skrzynkowych „EK”..........................................................................

4. System rozdzielnic skrzynkowych „VMS”.......................................................................

5. System rozdzielnic skrzynkowych „Mi”...........................................................................

6. System rozdzielnic skrzynkowych „Ci”...........................................................................

7. System rozdzielnic skrzynkowych typu „Z”.....................................................................

8. System rozdzielnic skrzynkowych „CA”..........................................................................

9. System rozdzielnic skrzynkowych typu „Z”....................................................................

10. Obudowy firmy Polam Nakło SA........................................................................

4. Analiza porównawcza opisanych systemów.....................................................................

1. Porównanie parametrów znamionowych skrzynek...........................................................

4.2 Porównanie walorów użytkowych....................................................................................

4.3 Podsumowanie..................................................................................................................

5. Nowoczesne metody projektowania rozdzielnic skrzynkowych........................................

5.1 Projektowanie przy pomocy programu komputerowego..................................................

5.2 Projektowanie przy użyciu innych pomocy projektowych...............................................

5.3 Podsumowanie..................................................................................................................

6. Projekt stanowiska dydaktycznego prezentującego rozdzielnicę skrzynkową...................

6.1 Założenia projektowe .......................................................................................................

6.2 Koncepcje stanowiska dydaktycznego..............................................................................

6.2.1 Projekt stanowiska na skrzynkach systemu „Mi”....................................................

6.2.2 Projekt stanowiska na skrzynkach systemu „Z”......................................................

6.2.3 Porównanie koncepcji ...................................................................................................

6.3 Opis stanowiska dydaktycznego ......................................................................................

7. Wnioski końcowe ..............................................................................................................

Literatura ......................................................................................................................

1.Wstęp

1. Wprowadzenie

Rozdzielnicą nazywa się zespół urządzeń elektroenergetycznych składający się z aparatury rozdzielczej, zabezpieczeniowej, pomiarowej, sterowniczej i sygnalizacyjnej wraz z szynami zbiorczymi, różnorodnymi połączeniami elektrycznymi, elementami izolacyjnymi oraz konstrukcją mechaniczną i osłonami, przeznaczony do rozdziału energii elektrycznej, do łączenia i zabezpieczania linii oraz obwodów zasilających i odbiorczych [5].

Rozdzielnica powinna charakteryzować się prostymi i przejrzystymi układami połączeń oraz budową gwarantującą:

• bezpieczeństwo obsługi,

• łatwy montaż oraz konserwację,

• dużą niezawodność,

• niewielki koszt i małe rozmiary,

• możliwość rozbudowy,

• dogodną eksploatację, a w szczególności wykonywanie przełączeń.

Ze względu na sposób wykonania części wsporczych i mocujących oraz osłony części pod napięciem rozdzielnice możemy podzielić na:

• tablicowe,

• skrzynkowe (okapturzone),

• szafowe,

• szkieletowe,

• kostkowe,

• pulpity i kolumny sterownicze [8].

Do powszechnie stosowanych i znajdujących szerokie zastosowanie w przemyśle

jak i w budownictwie należy system rozdzielnic skrzynkowych. Polega on na tym, że większą rozdzielnicę, o kilku do kilkudziesięciu skrzynek, składa się z ograniczonego asortymentu kilku obudów o wymiarach tak skoordynowanych, że pasują do siebie jak klocki. W pojedynczej skrzynce umieszcza się jeden większy aparat lub kilka mniejszych.

Nowoczesne konstrukcje rozdzielnic skrzynkowych są wykonywane w większości z tworzyw sztucznych. Nazywa się je często „rozdzielnicami skrzynkowymi izolacyjnymi”. Ze względu na materiał, z którego zostały wykonane nie wymagają one dodatkowej ochrony przeciwporażeniowej.

Rozdzielnice z tworzyw sztucznych wyparły w Polsce wcześniej stosowane rozdzielnice blaszane czy żeliwne. Na rynku pojawiło się wielu nowych zachodnich producentów tych obudów. Sytuacja ta sprowokowała do podjęcia tematu nowoczesnych konstrukcji rozdzielnic skrzynkowych oferowanych na polskim rynku.

W obudowach z tworzyw znajduje się najczęściej znormalizowana aparatura modułowa. Dlatego też o nowoczesności rozdzielnic nie powinny świadczyć zamontowane urządzenia, ale rozwiązania konstrukcyjne skrzynek, udogodnienia pozwalające na wygodną i prostą obsługę oraz bezpieczeństwo.

W pracy tej szczególną uwagę skupiono na obudowy, ich rozwiązania konstrukcyjne, parametry elektryczne i mechaniczne.

W pracy przedstawiono:

• rozdział 2 - własności tworzyw sztucznych wykorzystywanych do produkcji rozdzielnic skrzynkowych,

• rozdział 3 - opisy techniczne systemów rozdzielnic dostępnych na naszym rynku,

• rozdział 4 - analizę porównawczą przedstawionych systemów,

• rozdział 5 - nowoczesne metody projektowania rozdzielnic,

• rozdział 6 - wybór koncepcji oraz opis stanowiska dydaktycznego.

Praca ta zawierać będzie opisy systemów rozdzielnic skrzynkowych w oparciu o materiały zdobyte na Bydgoskich Targach Sprzętu Instalacyjnego „Instalelektra” w roku 2000, Targach ELEKTRO EXPO, które odbyły się w Warszawie w roku 2001 oraz o katalogi uzyskane bezpośrednio od producentów obudów lub w hurtowniach elektrotechnicznych.

Podstawowym źródłem informacji na temat systemów rozdzielnic skrzynkowych są katalogi. Zawierają one jednak różne parametry techniczne obudów. Dlatego też zebranie tych samych parametrów dla różnych skrzynek jest trudne lub wręcz niemożliwe.

Rozdział dotyczący tworzyw sztucznych wykorzystywanych do produkcji obudów napisano w oparciu o wiedzę zawartą w książkach. Ważnym wykorzystanym źródłem informacji stały się artykuły z czasopisma branżowego „Elektroinstalator”.

W pracy powołano się również na polskie normy (PN) oraz normy branżowe (BN). Normy branżowe zawierają ogólne wymagania i badania dla rozdzielnic niskonapięciowych w skrzynkach z tworzyw. Natomiast normy polskie opisują wymagania stawiane rozdzielnicom i sterownicom niskonapięciowym.

W pracy zajęto się :

• systemem „Z” - Elektroplast Bydgoszcz,

• systemem „INS” - ABB,

• systemem „VMS“ - GE Power Controls,

• systemem „EK” - Fibox,

• systemem „Mi” - Hensel,

• systemem „Ci” - Klockner Moeller,

• systemem „Z” - A.Trzaska-Polflansz s.c,

• systemem „CA”- Uriarte,

• obudowami firmy Polam Nakło SA.

1. Cel i zakres pracy dyplomowej

Celem pracy dyplomowej jest wykonanie stanowiska dydaktycznego do prezentacji zastosowania rozdzielnic skrzynkowych z tworzyw sztucznych.

Zakres pracy dyplomowej obejmuje:

• zebranie informacji (danych katalogowych) dotyczących rozdzielnic skrzynkowych oferowanych na polskim rynku (pustych jak i wyposażonych),

• dokonanie analizy porównawczej przedstawionych systemów rozdzielnic,

• wykonanie zaprojektowanego stanowiska prezentującego rozdzielnicę skrzynkową.

1. Rys historyczny rozwoju rozdzielnic skrzynkowych

Pierwsze rozdzielnice skrzynkowe, które zaczęto produkować w Polsce były to rozdzielnice żeliwne typu „S”. System ten oparty został na systemie niemieckim. Składał się z dziesięciu skrzynek, które różniły się między sobą: wysokością podstaw, wielkością otworów, pokrywami bocznymi itp. Rozdzielnice żeliwne przeznaczone były do pracy w układach prądu przemiennego na napięcie do 500 V i prądy robocze do 600 A. Charakteryzowały się stopniem ochrony IP54 i mogły pracować w temperaturze otoczenia od - 20^oC do + 35 ^oC [8].

Do istotnych zalet tych skrzynek należą:

• duża wytrzymałość mechaniczna,

• szczelność,

• łatwość doboru skrzynek oraz ich wyposażenia.

Pomimo swoich zalet nie są one wolne od wad do których zaliczamy:

• dużą masę,

• obudowa, która wymaga stosowania dodatkowej ochrony przeciwporażeniowej,

• konieczność stosowania ochrony antykorozyjnej,

• nieporęczna eksploatacja związana z odkręcaniem i dokręcaniem ciężkich pokryw.

Przykład rozdzielnicy typu „S” przedstawiono na rysunku 1.

Rys. 1. Rozdzielnica skrzynkowa żeliwna systemu „S” (przykład rozwiązania)

Zaczerpnięto z [12]

W celu choć częściowego wyeliminowania wad skrzynek żeliwnych w roku 1959 rozpoczęto prace nad rozdzielnicami blaszanymi. Wynikiem czego było powstanie w latach sześćdziesiątych systemu rozdzielnic skrzynkowych typu „B”. Do produkcji wprowadzona została już poprawiona wersja w roku 1967 [13].

Skrzynki te przeznaczone są do pracy w układach prądu przemiennego o napięciu do 500 V i na prądy robocze do 400 A. Charakteryzują się stopniem ochrony IP43 i mogą pracować w temperaturze od - 20^oC do + 35^oC [9].

W porównaniu z rozdzielnicami typu „S” obudowy blaszane są:

• dwukrotnie lżejsze,

• zapewniają łatwiejszy dostęp do urządzeń, dzięki zastosowaniu pokryw na zawiasach.

Wadą tych rozdzielnic jest to, że nadal wymagają dodatkowej ochrony przeciwporażeniowej, a także dodatkowej ochrony antykorozyjnej. Ponadto zapewnienie lepszego dostępu do aparatury obniżyło znacznie stopień ochrony IP.

Dużym postępem w produkcji rozdzielnic skrzynkowych było wykorzystanie tworzywa sztucznego jako materiału konstrukcyjnego. Skrzynki z tworzyw w porównaniu z blaszanymi czy żeliwnymi posiadają wiele zalet, do których należą:

• odporność na korozję,

• odporność na działanie środków chemicznych,

• wysoka wytrzymałość mechaniczna (nawet do 50 dżuli),

• podwójna izolacja (obudowy zapewniają ochronę przed pośrednim kontaktem elektrycznym),

• nie wymagają stosowania dodatkowej ochrony przeciwporażeniowej,

• nie wymagają konserwacji,

• obudowy samogasnące,

• ognioodporne (chronią wyposażenie),

• wysoki stopień ochrony IP,

• duża odporność temperaturowa,

• estetyczny wygląd (zarówno do stosowania na zewnątrz jak i wewnątrz),

• możliwość zwiększania głębokości użytkowej,

• łatwość montażu i łączenia skrzynek (kliny lub śruby),

• dzięki zastosowaniu przezroczystych pokryw ułatwiają kontrole stanu zamontowanych aparatów elektrycznych.

Rozwiązanie nowoczesnej rozdzielnicy z tworzyw sztucznych przedstawiono na rysunku 2.

Rys. 2. Przykład rozdzielnicy Mi firmy Hensel

Zaczerpnięto z [K6]

Skrzynki te nie są pozbawione też kilku wad, a są to:

• mniejsza od skrzynek żeliwnych odporność na wysokie temperatury,

• są podatne na działanie ognia, gromadzenie się ładunków elektrostatycznych na ich powierzchni (może to powodować zagrożenie pożarowe w pewnych sytuacjach).

W latach osiemdziesiątych produkcję skrzynek z tworzyw sztucznych typu „Z” rozpoczęły Zakłady Chemiczne z Malborka oraz zakłady Polam Nakło SA. Produkty drugiego z zakładów charakteryzowały się takimi parametrami:

• napięcie znamionowe 380V,

• znamionowy prąd ciągły 63A,

• stopień ochroni IP44,

• klasa ochronności II,

• zakres temperatur od - 20^oC do + 35 ^oC.

W latach dziewięćdziesiątych pojawili się nowi producenci skrzynek z tworzyw sztucznych na rynku krajowym, tacy jak:

• Elektroplast Bydgoszcz,

• Elektromontaż Wrocław,

• A.Trzaska-Polflansz s.c.

Dodatkowo zaczęto sprowadzać obudowy zachodnich producentów takich jak:

• ABB: system INS,

• Fibox: system EK,

• GE Power Controls: system VMS,

• Hensel: system Mi,

• Moeller: system Ci,

• Uriarte: system CA

Różnorodność skrzynek dostępnych na krajowym rynku daje podstawy by zastanowić się nad różnicami między nimi. Nad rozwiązaniami poszczególnych systemów, własnościami obudów oraz funkcjonalnością. Dlatego w pracy tej chcę dokonać analizy porównawczej obudów i systemów która ma pomóc użytkownikowi dokonać właściwego wyboru.

2. Własności tworzyw sztucznych wykorzystywanych jako materiał konstrukcyjny rozdzielnic skrzynkowych

2.1 Wiadomości ogólne

Tworzywa sztuczne znalazły szerokie zastosowanie w przemyśle elektroenergetycznym. Jest to wynikiem ich bardzo dobrych właściwości mechanicznych i elektrycznych. Dzięki swoim parametrom wyparły żeliwo jako materiał do budowy rozdzielnic skrzynkowych.

Tworzywa te dzielimy na termoutwardzalne i termoplastyczne. Pierwsze z nich otrzymuje się poprzez formowanie przedmiotów w gorącej formie, a ich cechą jest nie roztapianie się przy podgrzewaniu i odporność na działanie większości rozpuszczalników.

Drugie powstają poprzez wtrysk roztopionego tworzywa do chłodnej formy i charakteryzują się rozpuszczalnością przy użyciu odpowiedniego rozpuszczalnika organicznego. Do budowy rozdzielnic z tworzyw sztucznych używa się tworzyw termoplastycznych. Właściwości elektryczne jakie powinny spełniać te materiały określane są przez odpowiednie normy, a ich pozostałe parametry są ustalane przez producentów w związku z dążeniem do spełnienia najostrzejszych wymagań stawianych przez użytkowników.

2.2 Właściwości chemiczne

Tworzywa sztuczne są na ogół odporne na działanie środków chemicznych (np. kwasów). Odporność tworzyw na te substancje nie zależy wyłącznie od rodzaju tworzywa. Jest ona w dużym stopniu zależna od takich cech jak:

• rodzaju środka chemicznego działającego na tworzywo,

• stężenia tego środka,

• temperatury, w której następuje reakcja z tworzywem,

• czasu działania środka chemicznego.

Skutkami działania środków chemicznych na tworzywa sztuczne są:

• zmiana właściwości tworzywa (cieplnych, mechanicznych i elektrycznych),

• zmiana wyglądu zewnętrznego tzw. matowienie,

• zmiana masy tworzywa,

• zmiana kształtu,

• zmiana wymiarów.

Najniekorzystniejszy wpływ na własności tworzyw sztucznych mają kwasy utleniające, a najmniejszy wpływ mają kwasy nieutleniające.

Wszystkie tworzywa sztuczne charakteryzują się łatwością wiązania wody i pary wodnej. Chłonność wody jest zależna od rodzaju i ilości napełniaczy występujących w tworzywie. Najbardziej chłonne są tworzywa, które zawierają napełniacze organiczne. Duża zawartość wody w tworzywie jest niezbyt korzystna, gdyż ma ujemny wpływ na jego parametry wytrzymałościowe. W normach nie podaje się wymagań dotyczących odporności chemicznej obudów z tworzyw sztucznych.

2.3 Właściwości elektryczne

Właściwości elektryczne tworzyw sztucznych określają między innymi rezystywność skrośna ρ_s i rezystywność powierzchniowa ρ_p. Pierwsza wartość dla tych materiałów zawiera się w granicach od 10 ⁸ do 10 ¹⁸ Ωm dla ρ_s a druga od 10⁸ do 10¹⁵ Ωm ρ_p [11].

Rezystywność skrośna tworzyw sztucznych maleje ze wzrostem temperatury. Zależy ona również od stopnia zanieczyszczenia i zawilgocenia tworzywa. Zanieczyszczenia mają duży wpływ na tą rezystywność, gdyż tworzą dodatkowe źródło swobodnych jonów [1].

Rezystywność powierzchniowa zależy od rodzaju powierzchni. Jest ona większa dla powierzchni gładkich i czystych. Jest też ściśle powiązana z wilgotnością otaczającego powietrza (maleje wraz ze wzrostem wilgotności). Największymi wartościami rezystywności powierzchniowej charakteryzują się materiały, których powierzchnie nie ulegają zwilżaniu. Przy dużej rezystywności powierzchniowej następuje łatwe gromadzenie się ładunków elektrostatycznych na powierzchni tworzywa. Następstwem tego jest przyciąganie kurzu przez materiał i niebezpieczne iskrzenie. W miejscach, w których znajdują się materiały łatwopalne może to być przyczyną pożaru.

Tworzywa sztuczne o rezystywności powierzchniowej ρ_p≥10¹⁴ Ωm charakteryzują się dużym naładowaniem które występuje trwale. Tworzywa sztuczne o rezystywności powierzchniowej ρ_p<10¹⁴ Ωm ładują się w sposób nieszkodliwy w normalnych warunkach [4].

Aby obniżyć do bezpiecznego poziomu zdolność do elektryzacji do tworzyw sztucznych wprowadza się dodatki antyelektrostatyczne. Te związki obniżają rezystywność powierzchniową ρ_p do poziomu od 10⁹ do 10¹¹ Ωm [4].

Do parametrów elektrycznych tworzyw sztucznych zaliczamy wytrzymałość elektryczną. Określa ona odporność na przebicie elektryczne na wskroś. Parametr ten jest zależny od natężenia działającego pola elektrycznego, a także od czasu działania tego pola na tworzywo. Wytrzymałość zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury, zanieczyszczeń materiału i zaabsorbowaną wilgocią. W temperaturze pokojowej wytrzymałość elektryczna tworzyw sztucznych jest zbliżona do wytrzymałości szkła.

Jednym z parametrów elektrycznych tworzyw sztucznych jest odporność na prądy pełzające. Są to prądy, które płyną wskutek wilgoci i zanieczyszczeń występujących na powierzchni materiału izolacyjnego. Prąd taki wyładowuje się w postaci łuku elektrycznego. Wynikiem czego w miejscu tego wyładowania może wystąpić zanik własności izolacyjnych materiału. Aby zwiększyć odporność tworzyw na tego typu prądy używa się napełniaczy nieorganicznych (np. szkła).

Przenikalność elektryczna ε_r tworzyw sztucznych jest parametrem zawierającym się w granicach od 2 do 10, natomiast współczynnik strat dielektrycznych tgδ od 10^-4 do 10^-2. Parametry te zależą od polarności tworzywa (przesunięcia par elektronów w cząsteczkach różnoatomowych), a także od częstotliwości płynącego prądu i temperatury. Aby zmniejszyć polarność tworzyw sztucznych wprowadza się do nich włókna szklane niepolarne. Pozwala to na zmniejszenie tgδ nawet o połowę.

Tworzywa sztuczne charakteryzują się dobrymi własnościami, zapewniającymi dobrą izolację elementów przez które przepływa prąd elektryczny. Skrzynki z tworzyw sztucznych pod względem ochrony przeciwporażeniowej spełniają wymagania stawiane urządzeniom zaliczanym do II klasy ochronności.

2.4 Właściwości mechaniczne

Analiza właściwości mechanicznych tworzyw sztucznych nie należy do prostych rzeczy. Materiały te charakteryzują się podatnością na duże zmiany właściwości mechanicznych, w niewielkim przedziale temperatur, albo też pod wpływem różnych szybkości obciążania.

W tworzywach sztucznych źródłem spoistości są siły wewnątrzcząsteczkowe. Dzielą się one na siły wiążące atomy (siły wiązań chemicznych) oraz siły międzycząsteczkowe(van der Vaalsa). Od tych sił zależy wytrzymałość tworzyw sztucznych.

Ze względu na czas działania sił wytrzymałość tworzyw dzielimy na:

• wytrzymałość długotrwałą (dla długich czasów działania sił do kilku tysięcy godzin) - odporność na rozciąganie, zginanie, ściskanie,

• wytrzymałość krótkotrwałą (dla krótkich czasów działania rzędu kilkunastu sekund),

• wytrzymałość udarową (udarność, którą podaje się dla krótkich czasów działania rzędu ułamków sekund) [12].

Dla polepszenia parametrów wytrzymałościowych tworzyw sztucznych w procesie ich produkcji dodaje się tzw. napełniaczy. Takim napełniaczem jest włókno szklane. Występuje ono w postaci „włókien długich” lub w postaci „włókien krótkich”. Ilość wprowadzonych włókien do materiału zazwyczaj mieści się w granicach od 20 do 60 % masy tworzywa sztucznego [12]. Po ich wprowadzeniu ulegają polepszeniu właściwości wytrzymałościowe (np. odporność na zginanie).

Dodatek do tworzyw sztucznych włókien szklanych powoduje jednak zmniejszenie się wytrzymałości udarowej tworzywa. Można to zauważyć przeglądając katalogi producentów obudów. Pokrywy czołowe firmy GE Power Controls wykonane z poliwęglanu wytrzymują udary o energii wynoszącej 60 J. Natomiast podstawy obudów, które wykonano z dodatkiem włókien szklanych są odporne na udary o energii wynoszącej 6J [K5].

Norma [N1] podaje, że obudowy powinny charakteryzować się odpornością na narażenia mechaniczne w miejscu ich użytkowania. Nie precyzuje wartości udarów energii jakie powinny wytrzymywać obudowy.

Odporność obudów na udary mechaniczne określono w oparciu o normę IEC 529. Skrzynki muszą przejść badania odporności na uderzenia podobnie jak badania dotyczące odpornością przed przedostaniem się ciał stałych i wody. Także stopień ochrony IP składa się z trzech cyfr. Pierwsza cyfra oznacza ochronę przed przedostaniem się ciał stałych, druga cyfra informuje o odporności obudowy na wodę.

2.5 Właściwości termiczne

2.5.1 Palność

Tworzywa sztuczne są materiałami palnymi. Oznacza to, że energia wydzielona podczas spalania jest większa od energii jaką trzeba dostarczyć, aby spowodować zapalenie się materiału. Tworzywa sztuczne, które wykorzystuje się do produkcji rozdzielnic skrzynkowych są samogasnące. Po odsunięciu źródła ognia materiały te gasną po pewnym czasie, bez jakiejkolwiek ingerencji człowieka. W celu zwiększenia odporności na palenie, już w procesie produkcyjnym dodaje się do tworzyw sztucznych opóźniaczy, które nazywamy antypirenami. Niektóre z nich podczas spalania powodują wydzielanie się szkodliwych dla człowieka związków rakotwórczych. Zawartość antypirenów w produktach może dochodzić do 30 % ich masy.

W celu sprawdzenia palności obudów z tworzyw sztucznych poddaje się je odpowiednim próbom (np. próba z rozżarzonym drutem) której przebieg określa [N4]. Przebieg takiego testu pokazano na rysunku 3.

Rys. 3. Badanie palności Zaczerpnięto z [10]

Badania takie są określone odpowiednimi normami. Norma branżowa [N5] nakłania aby czas palenia się próbki tworzywa nie był krótszy niż 15 sekund, a długość spalonej próbki nie powinna przekraczać 20mm. Natomiast czas palenia się podstawy i pokrywy czołowej skrzynki nie może przekraczać 60 sekund.

W katalogach zachodnich producentów palność obudów określona jest według testu UL94. Zgodnie z nim wykonuje się dwie próby palności. Pierwsza UL94HB (palność próbki poziomej), a druga UL94VB (palność próbki pionowej).

2.5.2 Odporność termiczna

Tworzywa sztuczne nie są materiałami odpornymi na takie duże wzrosty temperatury, jak używane wcześniej do budowy rozdzielnic żeliwo. Wraz z jej wzrostem mogą zachodzić reakcje chemiczne i zmiany strukturalne. Wynikiem czego może być rozkład tworzywa sztucznego.

Odporność tworzyw na temperaturę charakteryzuje dopuszczalna temperatura użytkowa. Jest to wielkość, której wartość określa się w odniesieniu do ubytku masy podczas nagrzewania materiału. Dopuszczalna temperatura użytkowa określa przydatność tworzywa, jako materiału do budowy rozdzielnic elektrycznych.

W rozdzielnicach tych temperatura zależy od takich czynników jak:

• strat mocy wydzielających się na zainstalowanych urządzeniach,

• od intensywności chłodzenia rozdzielnicy (współczynnik przyjmowania ciepła i współczynnik przewodzenia ciepła).

Dla tworzyw sztucznych współczynnik przewodzenia ciepła zawiera się w granicach (0,12 ÷0,75 Wm^-1K^-1) [12]. Oznacza to, że oddawanie ciepła na zewnątrz rozdzielnicy jest gorsze niż w przypadku obudów żeliwnych czy blaszanych. Zbyt duże nagrzanie się elementów wewnątrz rozdzielnicy może spowodować przekroczenie przyrostów, które zaleca się w normach.

W normie [N2] podane są graniczne przyrosty temperatury, które występują na elementach konstrukcyjnych rozdzielnicy. W normach [N2] i [N5] podane są także dopuszczalne najniższe i najwyższe temperatury otoczenia rozdzielnicy.

2.6 Inne właściwości

Przy opisie właściwości tworzyw sztucznych nie należy zapomnieć o starzeniu się. Materiały pod wpływem takiego czynnika jak np. promieniowanie słoneczne ulegają procesowi starzenia. Objawia się to zmianami w strukturze tworzyw sztucznych. Ze względu na rodzaj działających czynników starzenie możemy podzielić na kilka rodzajów:

• starzenie biologiczne,

• starzenie chemiczne,

• starzenie cieplne,

• starzenie oksydacyjne,

• starzenie świetlne.

W celu ograniczenia czy opóźnienia procesów starzenia do tworzyw dodaje się specjalne stabilizatory. Ze względu na funkcje jakie spełniają strukturze tworzyw możemy dokonać podziału ich na:

• antyutleniacze,

• antyozonanty,

• fotostabilizatory,

• termostabilizatory.

Wymagania, które stawia się obudowom pod kątem odporności materiału na starzenie opisują odpowiednie normy.

2.7 Tworzywa sztuczne używane jako materiał do budowy rozdzielnic

Do budowy rozdzielnic skrzynkowych używa się przede wszystkim tworzyw sztucznych zwanych termoplastami. Ich charakterystyczną cechą jest możliwość wielokrotnej zmiany stanu skupienia ze stałego w ciekły i odwrotnie. Przemiana ta odbywa się z zachowaniem ich właściwości.

Tworzywa zwane termoplastami charakteryzują się:

- bardzo dobrymi własnościami dielektrycznymi (tgδ , ρ_s),

• bardzo małą higroskopijnością,

• dużą odpornością na działanie czynników chemicznych,

• małym ciężarem właściwym,

• wydajną technologia przetwarzania (wtryskiwanie, wytłaczanie).

Wadą termoplastów jest niezbyt wysoka dopuszczalna temperatura pracy oraz skłonność do pełzania (tj.stałego wzrostu odkształcenia pod działaniem obciążeń mechanicznych) [1].

Tworzywa, które wykorzystuje się do produkcji rozdzielnic skrzynkowych to:

• poliwęglan (PC),

• poliamid (PA),

• polistyren (PS).

Poliwęglan (PC) jest najczęściej używany do produkcji przezroczystych obudów skrzynek. Jest to tworzywo twarde, sztywne i sprężyste. Jego temperatura pracy mieści się w zakresie od -140 ^oC do + 135 ^oC. Jego własności dielektryczne są bardzo słabo zależne od temperatury i wilgotności, co stanowi jego dużą zaletę [1].

Poliamid (PA) jest tworzywem, którego własności mechaniczne i elektryczne w dużym stopniu zależą od zawartości wilgoci w tworzywie. Dopuszczalna temperatura pracy niektórych jego odmian dochodzi do +140 ^oC. Wadą poliamidów jest słaba odporność na starzenie w obecności powietrza i promieniowania słonecznego [1].

Polistyren (PS) jest tworzywem twardym, o dużej wytrzymałości na rozciąganie i zginanie. Ma on stosunkowo niską dopuszczalną temperaturę pracy (75 ^oC) ale bardzo dobre właściwości elektroizolacyjne. Jest tworzywem niehigroskopijnym ale odpornym na działanie kwasów, zasad i oleju mineralnego. Wadą polistyrenów jest skłonność do starzenia się pod wpływem promieniowania słonecznego. Ta niekorzystną cechę można poprawić poprzez dodanie specjalnych stabilizatorów.

Spośród tych trzech tworzyw najbardziej odporne na działanie środków chemicznych są polistyreny. Poliwęglany nie są odporne na działanie zasad oraz silnych kwasów. Natomiast poliamidy są nieodporne na działanie kwasów. A ich wadą jest duża chłonność wody, od której zależą właściwości poliamidów.

Podstawowe właściwości tworzyw wykorzystywanych do budowy rozdzielnic skrzynkowych znajdziemy w katalogach wyrobów poszczególnych producentów.

3. Opis skrzynek oraz systemów rozdzielnic skrzynkowych oferowanych na polskim rynku

3.1 Wiadomości ogólne

W skład systemów rozdzielnic skrzynkowych wchodzą obudowy z tworzyw sztucznych, o ściśle określonych wymiarach. Każda skrzynka może składać się z kilku elementów, takich jak:

• podstawa skrzynki,

• pokrywa czołowa,

• pokrywy boczne.

Elementy dodatkowe wchodzące w skład systemu rozdzielnic to:

• wsporniki szynowe (do montażu szyn zbiorczych),

• szyny nośne (do montażu aparatów modułowych),

• płyty osłonowe (z otworami lub bez, do ochrony przed przypadkowym dotknięciem aparatury),

• przekładki (do uszczelniania połączeń pomiędzy skrzynkami),

• elementy łączące skrzynki (kliny, spinki czy śruby - w zależności od systemu).

Podstawy skrzynek

Podstawy skrzynek wchodzących w skład systemu rozdzielnic są tak dobrane, aby wymiary zewnętrzne obudów (długośćႴszerokość) były wielokrotnością wymiarów skrzynki podstawowej. Pozwala to na łączenie skrzynek w różne konfiguracje niczym „klocki”.

Jako przykład możemy się posłużyć systemem rozdzielnic skrzynkowych INS,

których typoszereg pokazano na rysunku 4. Wymiary skrzynki bazowej to (150Ⴔ300)mm, a wymiary pozostałych skrzynek 300Ⴔ300, 450Ⴔ300, 600Ⴔ300 oraz 600Ⴔ600mm.

Rys. 4. Wymiary skrzynek systemu INS

Zaczerpnieto z [K1]

Pokrywy czołowe

Pokrywy czołowe produkuje się jako: szare, przezroczyste, wysokie i niskie. Pokrywy przezroczyste występują we wszystkich omawianych systemach. Pozwalają na ocenę stanu aparatury zabezpieczeniowej czy pomiarowej znajdującej się w skrzynkach, bez kłopotliwego odkręcania pokryw.

Pokrywy przykręca się do podstaw za pomocą śrub z otworami, które posiadają otwory umożliwiające oplombowanie skrzynki. Występuje także możliwość zamontowania pokryw na zawiasach (dotyczy systemów INS, EK, APO, VMS). Umożliwia to jeszcze łatwiejszy dostęp do aparatury.

Aby uniknąć kłopotliwego odkręcania pokryw przy obsłudze urządzeń rozdzielnicy można zamontować okienka rewizyjne (system INS, Mi, EK, Z, CA). Jednak udogodnienie to często obniża stopień ochrony IP.

Pokrywy boczne

Pokrywy boczne mogą być wykonane z przetłoczeniami lub bez przetłoczeń. Przetłoczenia takie pozwalają na wybicie otworów, w celu wprowadzenia kabli do montażu dławic kablowych. W systemie EK firmy Fibox dławice są zamocowane już w pokrywach. Pokrywy boczne są montowane do podstawy skrzynek poprzez przykręcanie śrubami lub za pomocą specjalnych klinów (systemy INS, Mi, VMS).

Wyprowadzenia kabli i przewodów

We wszystkich systemach do wprowadzania przewodów o małych przekrojach wykorzystuje się dławice gwintowe lub bezgwintowe. W przypadku większych średnic kabli wykorzystywane są:

• wloty i głowice kablowe,

• pokrywy boczne ze specjalnymi końcówkami zamykającymi.

Łączenie skrzynek

Skrzynki tworzące rozdzielnicę są łączone ze sobą w różny sposób. W systemach INS, EK, Mi, VMS są one spinane specjalnymi klinami. Skrzynki firmy Polam Nakło SA łączy się za pomocą specjalnych złączek. W pozostałych systemach podstawy skrzynek są ze sobą łączone poprzez skręcanie.

Elementy uszczelniające

Aby zachować odpowiedni stopień ochrony IP takiej rozdzielnicy wykorzystuje się uszczelki. Mogą one być wykonane z gumy czy specjalnych mas poliuretanowych. Montuje się je w pokrywach czołowych i bocznych obudów. Uszczelki są wykorzystywane przy każdym połączeniu skrzynek ze sobą, co gwarantuje odpowiednią ochronę aparatury przed pyłem czy wodą.

Montaż rozdzielnic

Rozdzielnice występujące jako pojedyncze skrzynki montowane są najczęściej bezpośrednio na ścianę. Te większe, bardziej rozbudowane montuje się na specjalnej konstrukcji wykonanej z kształtowników. Rama taka z rozdzielnicą jest później montowana do ściany lub występuje jako wolnostojąca.

3.2 System rozdzielnic skrzynkowych „INS”

Producent: ABB

Rys. 5. Widok rozdzielnicy systemu INS

Zaczerpnięto z [K1]

Parametry znamionowe skrzynek:

Parametry elektryczne:

Znamionowe napięcie izolacji - 1000 V

Znamionowy prąd szczytowy - 60 kA

Znamionowy prąd jednosekundowy - 29 kA

Częstotliwość znamionowa - 50 Hz

Klasa ochronności - II

Parametry termiczne:

Palność - skrzynki wykonane są z materiału samogasnącego. Pokrywy mają klasę palności 94V2, a podstawy i ścianki boczne klasę 94V1.

Próba rozżarzonego drutu - brak danych

Firma ABB produkuje skrzynki z tworzyw sztucznych w kolorze szarym. Materiał, z którego są produkowane jest odporny na korozję we wszystkich warunkach atmosferycznych, w jakich może pracować człowiek. Dlatego skrzynki systemu INS mogą być zastosowane praktycznie wszędzie. Pokrywy czołowe i boczne wykonywane są z poliwęglanu. Podstawy dodatkowo wzmacniane są włóknem szklanym.

Wszystkie podstawy skrzynek mają jednakową głębokość. Można je nabyć jako otwarte lub zamknięte. Wersja zamknięta ma oznaczenie „g” i posiada osłabienia Pg, które pozwalają wybić otwór o określonej średnicy. Możliwe jest również wybicie całej ścianki bocznej. Obudowa ta stosowana jest zazwyczaj indywidualnie.

Wersja otwarta wykorzystywana jest w zestawach służących do rozdziału energii elektrycznej (rozdzielnice).

Tabela 1. Rodzaje pustych skrzynek systemu INS

Wymiary zewnętrzne D×S×H [mm]	Głębokość użytkowa [mm]	Rodzaj pokrywy czołowej			Typy ścianek bocznych
				przezroczysta niska		przezroczysta wysoka	szara niska
300×150×170	150	tak	nie	tak
300×300×170 300×300×215	150 194	tak nie	nie tak	tak nie
300×450×170 300×450×215	150 194	tak nie	nie tak	tak nie
300×600×170 300×600×215	150 194	tak nie	nie tak	tak nie
600×600×170	150	tak	nie	tak

Rodzaje przetłoczeń w ściankach bocznych:

• ścianka 1 - (3×Pg16 i 1×Pg21/29 lub otwór o rozmiarze 150),

• ścianka 2 - (12×Pg16 i 1×Pg21/29 lub otwór o rozmiarze 300),

• ścianka 3 - (4×Pg21 i 3×Pg29/36 lub otwór o rozmiarze 300),

• ścianka 4 - (3×Pg16 i 1×Pg21/29 lub otwór o rozmiarze 150 oraz 4×Pg21 i

3×Pg29/36 lub otwór o rozmiarze 300),

• ścianka 5 - (8×Pg16 i 4×Pg29/36 lub dwa otwory o rozmiarze 300),

• ścianka 6 - dwa otwory o rozmiarze 300.

Sposób łączenia ze sobą obudów systemu INS w większe rozdzielnice przedstawiono poniżej na rysunku 6.

Rys. 6. Sposób łączenia skrzynek

Zaczerpnięto z [K1]

W skład systemu INS wchodzą takie elementy jak:

• pokrywy boczne z przetłoczeniami lub bez (pozwalają na wprowadzenie kabli o średnicy od 35 do 60 mm),

• elementy uszczelniające,

• okienka obsługowe (zmniejszają stopień ochrony do IP23),

• elementy wentylacyjne (zmniejszają stopień ochrony do IP23),

- osłony kablowe (ochraniają kable i przewody doprowadzone do rozdzielnicy).

Tabela 2. Asortyment montowanego wyposażenia do skrzynek systemu INS

Wymiary zewnętrzne D×S [mm]	Możliwe wyposażenie
300×150	- listwa TH35 + 12 modułów - wyłącznik 3-polowy do 80 A + zacisk PE/N - rozłącznik bezpiecznikowy SLP00 do 160A - podstawa BM wlk.00 3-polowa do 160A
300×300	- listwa TH 35 + do 24 modułów w dwóch rzędach - rozłącznik bezpiecznikowy mocy wlk.00 do 160 A - szyny L1, L2, L3 (20×10mm) oraz PE/N (12×5mm) dla 400A (4 lub 5-polowy system szyn) - podstawy BM wlk.00, wlk.1, wlk.2 3-polowe do 160A - bezpieczniki instalacyjne (5×3E18/63A, 4×3E27/25A, 3×3E33/63A) - wyłącznik 3-polowy do 160A - licznik energii elektrycznej wg. potrzeb
300×450	- listwa TH 35 + do 36 modułów w trzech rzędach - rozłącznik mocy 3-biegunowy do 400 A - rozłącznik bezpiecznikowy mocy wlk.00 do 400A - szyny L1, L2, L3 (20×10mm) oraz PE/N (12×5mm) dla 400A (4 lub 5-polowy system szyn) - rozłącznik bezpiecznikowy o wkładkach do 400A - podstawy BM wlk.00, wlk.1, wlk.2, 3-polowe - licznik energii elektrycznej wg. potrzeb
300×600	- listwa TH 35 + do 48 modułów w czterech rzędach - rozłącznik bezpiecznikowy mocy wlk.1 o wkładce do 400A - szyny L1, L2, L3 (20×10mm) oraz PE/N (12×5mm) dla 400A (4 lub 5-polowy system szyn) - podstawy BM wlk.00, wlk.1, wlk.2 3-polowe - bezpieczniki instalacyjne (12×3E18/63A) - bezpieczniki instalacyjne (6×3E33/63A, 4×3E27/25A oraz 3×3E33/63A) - wyłącznik 3-polowy do 400A - licznik energii elektrycznej wg. potrzeb
600×600	- rozłącznik bezpiecznikowy wlk.1, wlk. 2 do 400A - szyny L1, L2, L3 (12×10mm) oraz PE/N (12×5mm) dla 250A (4 lub 5-polowy system szyn) - szyny L1, L2, L3 (20×10mm) oraz PE/N (12×5mm) dla 400A (4 lub 5-polowy system szyn) - podstawy BM wlk.00, wlk.1, wlk.2, 3-polowe

Przy montażu rozdzielnic systemu INS zaleca się, aby górna jej krawędź nie powinna znajdować się wyżej niż 2000 mm nad poziomem podłogi. Dzięki temu założeniu położenie szyn zbiorczych jest na wysokości 1400mm a dolna krawędź rozdzielnicy jest na poziomie ok. 400mm.

Małe i lekkie rozdzielnice montować można bezpośrednio do ściany. Te bardziej rozbudowane i cięższe wymagają ramy pośredniczącej. Można ją wykonać samemu z ceowników lub zamówić na dany wymiar u producenta.

W przypadku, gdy wymagane jest w rozdzielnicy wyrównanie temperatur stosuje się elementy wentylacyjne. Jest to klatka wentylacyjna lub pierścień wentylacyjny. Jednak zastosowanie tych elementów zmniejsza stopień ochrony do IP23.

W celu dojścia do aparatury znajdującej się w skrzynkach, bez kłopotliwego odkręcania pokryw można zastosować zawiasy do pokryw czołowych lub okienka obsługowe.

3.3 System rozdzielnic skrzynkowych „EK”

Producent: Fibox

Rys. 7. Widok rozdzielnicy Fibox

Zaczerpnięto z [K4]

Parametry znamionowe skrzynek:

Parametry elektryczne:

Znamionowe napięcie izolacji - 690 V

Prąd znamionowy szczytowy - 37 kA

Prąd znamionowy jednosekundowy - 26 kA

Częstotliwość znamionowa - 50 Hz

Klasa ochronności - II

Parametry termiczne:

Palność - skrzynki wykonane z materiału samogasnącego. Pokrywy mają klasę palności 94V2, a podstawy skrzynek klasę 94V1.

Próba rozżarzonego drutu - 960 ^oC

Podstawy skrzynek firmy Fibox charakteryzują się tym, że jako jedyne mogą mieć dwie wysokość 100 lub 150 mm (dotyczy to kilku wielkości podstaw). Są produkowane wszystkie w kolorze szarym. Pokrywy czołowe i boczne wykonane są z poliwęglanu, a podstawy skrzynek z poliwęglanu wzmocnionego włóknem szklanym.

Tabela 3. Rodzaje produkowanych skrzynek systemu EK

Wymiary zewnętrzne D×S×H [mm]	Głębokość użytkowa [mm]	Rodzaj podstaw		Rodzaj pokryw czołowych
				niska	wysoka	przezr. niska	przezr. wysoka	szara niska	szara wysoka	szara podwyż.	uchylna
190×190×130 190×190×180	115 165	tak tak	nie nie	tak nie	nie tak	tak nie	nie tak	nie nie	tak tak
280×190×130 280×190×180	115 165	tak tak	nie nie	tak nie	nie tak	tak nie	nie tak	nie nie	tak tak
380×190×130 380×190×180	115 165	tak tak	nie nie	tak nie	nie tak	tak nie	nie tak	nie nie	tak tak
280×280×130 280×280×180	115 165	tak tak	nie nie	tak nie	nie tak	tak nie	nie tak	nie nie	tak tak
380×280×130 380×280×180 380×280×180 380×280×230	115 165 165 215	tak tak nie nie	nie nie tak tak	tak nie tak nie	nie tak nie tak	tak nie tak nie	nie tak nie tak	nie nie nie nie	tak tak tak tak
560×280×130	115	tak	nie	tak	nie	tak	nie	nie	tak
560×380×180	165	nie	tak	tak	nie	tak	nie	nie	nie
760×560×250	235	nie	tak	nie	nie	nie	nie	tak	nie

W skład systemu EK wchodzą m.in.:

• pokrywy boczne z przetłoczeniami, bez przetłoczeń lub z dławicami kablowymi,

• zawiasy do pokryw czołowych (stopień ochrony IP65 lub IP67),

• okienka rewizyjne (zmniejszają stopień ochrony do IP54),

• elementy wentylacyjne (zmniejszają stopień ochrony do IP44 lub IP33),

• obudowy do złącz kablowych (dla kabli o średnicy od 17 do 70 mm).

Pojedyncze obudowy (małe rozdzielnice) można montować bezpośrednio na ścianie wykorzystując śruby lub uchwyty mocujące. Duże rozdzielnice montuje się na szynach łączeniowych. Standardowe wymiary takich szyn to 200mm.

W katalogu firmy Fibox przedstawione są puste skrzynki oraz elementy wchodzące w skład systemu. Producent nie opisał w jaką aparaturę elektryczną można wyposażyć obudowy.

3.4 System rozdzielnic skrzynkowych „VMS”

Producent: GE Power Controls

Rys. 8. Widok rozdzielnicy firmy GE Power Controls systemu VMS

Zaczerpnięto z [K5]

Parametry znamionowe skrzynek:

Parametry elektryczne:

Znamionowe napięcie izolacji - 690 V

Znamionowy prąd szczytowy - 65 kA

Znamionowy prąd jednosekundowy - 30 kA

Częstotliwość znamionowa - 50 Hz

Klasa ochronności - II

Parametry termiczne:

Palność - materiał samogasnący. Pokrywy czołowe posiadają klasę palności 94V2. Pokrywy boczne i podstawy mają klasę palności 94V0.

Podstawy skrzynek systemu VMS oraz pokrywy boczne są wykonane z poliwęglanu wzmocnionego włóknem szklanym. Pokrywy czołowe z poliwęglanu (mogą one być w wersji matowej lub przezroczystej).

Tabela 4. Rodzaje produkowanych skrzynek systemu VMS

Wymiary zewnętrzne D×S×H [mm]	Głębokość użytkowa [mm]	Rodzaje pokryw czołowych
				przezroczysta	szara	z drzwiczkami
320×220×179	147	tak	tak	nie
320×320×179	147	tak	tak	tak
440×320×179	147	tak	tak	tak
640×320×179	147	tak	tak	nie
640×440×179	147	tak	tak	nie

Rodzaje otworów jakie występują w ściankach bocznych:

• ścianka 220 mm (otwór o rozmiarze 200),

• ścianka 320 mm (otwór o rozmiarze 320),

• ścianka 440 mm (otwór o rozmiarze 440).

Elementy składowe systemu VMS to:

• pokrywy boczne z przetłoczeniami lub bez,

• pokrywy boczne z wejściami kablowymi (dla kabli o średnicy do 75 mm),

- elementy wentylacyjne,

• zawiasy do pokryw czołowych.

Sposób łączenia skrzynek systemu VMS w większe rozdzielnice energii elektrycznej przedstawiono na rysunku 9.

Rys. 9. Sposób łączenia skrzynek systemu VMS

Zaczerpnieto z [K5]

Tabela 5. Asortyment montowanego wyposażenia do skrzynek systemu VMS

Wymiary zewnętrzne DႴS [mm]	Możliwe wyposażenie
320Ⴔ220	- szyna TH 35 + 14 modułów w jednym rzędzie - podstawa BM wlk.00 3-polowa do 125 A - rozłącznik bezpiecznikowy mocy Dilos 1 do 125A - szyny prądowe o IN=125/160, 250, 400, 630, 1250A
320Ⴔ320	- szyny prądowe o IN=125/160, 250, 400, 630, 1250A - szyna TH 35 + 14 modułów w jednym rzędzie - podstawa BM wlk.00 3-polowa do 125 A + zaciski PE/N - rozłącznik bezpiecznikowy mocy Dilos 2 160/200A
440Ⴔ320	- szyna TH 35 + 28 modułów w dwóch rzędach - szyny prądowe o IN=125/160, 250, 400, 630, 1250A - podstawa BM wlk.1 3-polowa do 250 A - rozłącznik bezpiecznikowy mocy Dilos3 160/200/250/315A - rozłącznik bezpiecznikowy mocy Fulos 00 160A - rozłącznik mocy Dilos 1 63/80/100/125A + podstawa BM wlk.00
640Ⴔ320	- szyna TH 35 + 42 moduły w trzech rzędach - szyny prądowe o IN=125/160, 250, 400, 630, 1250A - przełącznik Dilos 1H 125A - przełącznik Fulos 000 32/63/100A
640Ⴔ440	- rozłącznik bezpiecznikowy mocy Dilos 4 400/500/630A - rozłącznik bezpiecznikowy mocy Fulos 1 250A -rozłącznik bezpiecznikowy mocy Fulos 2 400A - przełącznik Dilos 3 160/200/250/315A - przełącznik Fulos 00 160 A - szyny prądowe o IN=125/160, 250, 400, 630, 1250A

Firma GE Power Controls posiada jeszcze system rozdzielnic modułowych „APO”, jednak brak wielu danych technicznych spowodował, że nie opisano go w pracy.

3.5 System rozdzielnic skrzynkowych „Mi”

Producent: Hensel

Parametry znamionowe skrzynek:

Parametry elektryczne:

Znamionowe napięcie izolacji - brak danych

Znamionowy prąd szczytowy - brak danych

Znamionowy prąd jednosekundowy - brak danych

Częstotliwość znamionowa - 50 Hz

Klasa ochronności - II

Parametry termiczne:

Palność - skrzynki wykonane są z materiału samogasnącego.

Próba rozżarzonego drutu - 750^oC

System rozdzielnic Mi jest odpowiednikiem systemu INS (rozdział 3.2). Charakteryzuje się takim samym typoszeregiem skrzynek oraz przetłoczeniami w ściankach bocznych. System Mi różni się od systemu INS tym, że:

• skrzynki posiadają inne parametry znamionowe,

• okienka obsługowe na pokrywach nie obniżają stopnia ochrony IP,

• w asortymencie jest pokrywa matowa wysoka,

• możliwość wyposażenia pokryw w zamki na klucz (od roku 1999).

Tabela 6. Asortyment montowanego wyposażenia do skrzynek systemu Mi

Wymiary zewnętrzne D×S [mm]	Możliwe wyposażenie
300×150	- listwa TH35 + 12 modułów - rozłącznik bezpiecznikowy mocy wlk. NH00 do 125A - rozłącznik mocy do 63 A
300×300	- listwa TH 35 + do 24 modułów w dwóch rzędach - rozłącznik mocy do 160 A - szyny L1, L2, L3 oraz PE/N dla 250A (4 lub 5-polowy system szyn) - rozłącznik bezpiecznikowy mocy wlk. NH00 do 125 A - podstawa BM wlk. NH00 3-polowa do 125A ( do 2 sztuk ) - bezpieczniki instalacyjne (4×3E27/25A, 3×3 E33/63A, 5×3 E18/63A) - wyłącznik 3-polowy do 400A
300×450	- listwa TH 35 + do 36 modułów w trzech rzędach - rozłącznik 3-polowy od 250 do 400 A - szyny L1, L2, L3 oraz PE/N) dla 250 A (4 lub 5-polowy system szyn) - podstawy BM wlk. NH00 (do 4 sztuk)
300×600	- listwa TH 35 + do 48 modułów w czterech rzędach - rozłącznik bezpiecznikowy mocy wlk. NH00 (do 4 sztuk) + zaciski PE/N - szyny L1, L2, L3 oraz PE/N dla 250 A (4 lub 5-polowy system szyn) - podstawy BM wlk. NH00 (do 4 sztuk) 3-polowe - podstawa BM wlk. NH1 lub NH2 do 400 A - bezpieczniki instalacyjne (8×3E27/25A, 4×3E27/25A +3×3E33/63A , 12×3E18/63A ) - wyłącznik 3-biegunowy do 400 A - rozłącznik mocy do 400 A
600×600	- rozłącznik bezpiecznikowy wlk. NH00, wlk. NH1,wlk. NH2 o wkładce do 400 A - szyny L1, L2, L3) oraz PE/N dla 250 A (4 lub 5-polowy system szyn) - podstawy BM wlk. NH00, wlk. NH1, wlk. NH2, 3-polowe

3.6 System rozdzielnic skrzynkowych „Ci”

Producent: Klockner Moeller

Rys. 10 Widok rozdzielnicy systemu Ci

Zaczerpnięto z [K7]

Parametry znamionowe skrzynek:

Parametry elektryczne:

Znamionowe napięcie izolacji - 690 V

Znamionowy prąd szczytowy - 84 kA

Znamionowy prąd jednosekundowy - 28 kA

Częstotliwość znamionowa - 50 Hz

Klasa ochronności - II

Parametry termiczne:

Palność - skrzynki wykonane są z materiału samogasnącego. Podstawy skrzynek maja klasę palności 94 V1, a pokrywy klasę 94 V2.

Próba rozżarzonego drutu - 960^oC

Podstawy obudów są produkowane w kolorze szarym i są wykonane z poliwęglanu wzmocnionego włóknem szklanym. Na pokrywy wykorzystano poliwęglan. Mogą one być szare lub przezroczyste. Firma oferuje trzy wysokości pokryw. Wszystkie podstawy skrzynek systemu Ci są tej samej wysokości.

W systemie Ci możliwe jest łączenie skrzynek posiadających otwory o dwóch różnych wielkościach co jest jego dużą zaletą. Łączenie obudów odbywa się za pomocą klinów tak jak w systemach INS oraz Mi.

Tabela 7. Rodzaje skrzynek systemu Ci

Wymiary zewnętrzne D×S×H [mm]	Głębokość użytkowa [mm]	Rodzaj pokrywy czołowej						Typy ścianek bocznych
				przezr. niska	matowa niska	przezr. średnia	matowa średnia		przezr. wysoka	matowa wysoka
250×187,5×150 250×187,5×175	125 150	tak nie	tak nie	nie tak	nie tak	nie nie	nie nie
250×375×150 250×375×175 250×375×225	125 150 200	tak nie nie	tak nie nie	nie tak nie	nie tak nie	nie nie tak	nie nie tak
375×375×150 375×375×175 375×375×225	125 150 200	tak nie nie	tak nie nie	nie tak nie	nie tak nie	nie nie tak	nie nie tak
500×375×225	200	nie	nie	nie	nie	tak	tak	4 4 4 4
750×375×225	200	nie	nie	nie	nie	tak	nie

Boczne ścianki skrzynek zamkniętych posiadają przetłoczenia, które pozwalają na wybicie otworu w celu wprowadzenia kabla. Możliwe jest wybicie pojedynczego otworu jak i całej ścianki, w zależności od potrzeb.

Rodzaje przetłoczeń w ściankach bocznych:

• ścianka 1 - (6×Pg16 oraz 1×Pg21/29),

• ścianka 2 - (8×Pg16 oraz 2×Pg21/29),

• ścianka 3 - (17×Pg16 oraz 2×Pg36/42),

• ścianka 4 - (6×Pg16 oraz 2×Pg36/42),

• ścianka 5 - (10×Pg16 oraz 3×Pg29/36),

• ścianka 6 - (18×Pg16 oraz 1×Pg36/42).

W skład systemu Ci wchodzą takie elementy jak :

• pokrywy boczne z przetłoczeniami lub bez,

• zamknięcia pokryw przystosowane do oplombowania,

- zawiasy do pokryw czołowych,

• elementy wentylacyjne,

• dławice kablowe,

• dławice do wyrównania ciśnień.

Tabela 8. Asortyment montowanego wyposażenia do skrzynek systemu Ci

Wymiary zewnętrzne DႴS [mm]	Możliwe wyposażenie
250Ⴔ187,5	- szyna TH 35 + 9 modułów w jednym rzędzie - bezpieczniki instalacyjne (E27/25A sztuk 9; E18/35A sztuk 12; E33/35A sztuk 6) - podstawa BM wlk.00 3-polowa do 100 A - rozłącznik bezpiecznikowy wlk.00 do 100 A - rozłącznik mocy 3-biegunowy do 63A
250Ⴔ375	- szyny prądowe o IN=125/160, 250, 400, 630, 1250A - bezpieczniki instalacyjne (E27/25A sztuk 12; E18/35A sztuk 24; E33/35A sztuk 12) - 2 podstawy BM wlk.00 3-polowe do 100 A - podstawa BM wlk.00 3-polowa do 160 A - 2 rozłączniki bezpiecznikowe NH00 do 100 A - rozłącznik bezpiecznikowy wlk.00 do 160 A - rozłącznik mocy 3-biegunowy (wlk. 7) do 160A
375Ⴔ375	- bezpieczniki instalacyjne (E27/25A sztuk 18; E18/63A sztuk 24; E33/63A sztuk 12) - szyny prądowe o IN=125/160, 250, 400, 630, 1250A - podstawa BM wlk.1 3-polowa do 250 A - szyny L1, L2, L3 oraz PE/N do 630 (4 lub 5-polowy system szyn)
500Ⴔ375	- podstawa BM wlk.1 3-polowa do 250A - podstawa BM wlk.2 3-polowa do 400A - rozłącznik bezpiecznikowy wlk.1 do 250 A - rozłącznik bezpiecznikowy wlk.1 do 400 A - rozłącznik mocy 3-biegunowy (wlk. 7) do 250 A - rozłącznik mocy 3-biegunowy (wlk. 10) do 630 A - wyłącznik 3-biegunowy (wlk. 7) do 160 A - wyłącznik 3-biegunowy (wlk. 7) do 250 A - wyłącznik 3-biegunowy (wlk. 7) do 600 A
750Ⴔ375	- szyny L1, L2, L3 oraz PE/N do 630 (4 lub 5-polowy system szyn)

W systemie Ci jako w jedynym stosowane są sworznie zamknięcia pokryw, które posiadają wskaźnik „otwarte/zamknięte”. Dodatkowo przy sworzniach wbudowana jest sprężyna, dzięki której uzyskujemy odciążenie ciśnieniowe przy odłączaniu zwarć wyłącznikami. W przypadku takiego zadziałania pokrywa lekko unosi się, pozwala na zmniejszenie się ciśnienia i ponownie zamyka obudowę.

Dodatkowo firma Klockner Moeller stosuje w swoich rozdzielnicach ocynkowane szyny miedziane, które zapewniają trwały i pewny zestyk. Na szynach nie ma prawa tworzyć się nalot, który powodowałby wzrost rezystancji na przejściach.

Pojedyncze obudowy montuje się bezpośrednio na ścianie. W przypadku większych zespołów rozdzielczych montuje się je za pomocą specjalnych kątowników, które są przycinane według potrzeb. Kątownik taki ma kształt litery „z”, dzięki czemu uzyskuje się odstęp od ściany wynoszący 50mm. Pozwala to na prowadzenie kabli za rozdzielnicą.

3.7 System rozdzielnic skrzynkowych typu „Z”

Producent: Elektroplast Bydgoszcz

Rys 11. Widok rozdzielnicy systemu „Z”

Zaczernięto z [K3]

Parametry znamionowe skrzynek:

Parametry elektryczne:

Znamionowe napięcie izolacji - 1000 V

Znamionowy prąd szczytowy - brak danych

Znamionowy prąd jednosekundowy - brak danych

Częstotliwość znamionowa - 50 Hz

Klasa ochronności - II

Parametry termiczne:

Palność - skrzynki wykonane są z materiału samogasnącego. Skrzynki mają klasę palności 94V0.

Próba rozżarzonego drutu - brak danych

Skrzynki produkowane są w czterech rozmiarach Z-0, Z-1, Z-2, Z-3. Mogą być wykonane w wersji zamkniętej, z dwoma lub z czterema otworami. Jest to odzwierciedlone w oznaczeniach obudów np. Z- 0/0, Z-0/2, Z-0/4 gdzie druga cyfra oznacza ilość otworów w podstawie. Wszystkie podstawy w wersji zamkniętej posiadają przetłoczenia w ściance bocznej 280mm - 8×Pg16 oraz 1×Pg21/29.

Pokrywy skrzynek mogą być przezroczyste lub nieprzezroczyste. Wśród drugiego rodzaju pokryw dostępne są szare lub białe. Wszystkie mogą być przystosowane do oplombowania.

Podstawy skrzynek produkowanych przez Elektroplast mogą być uzupełnione pokrywami o dwóch różnych wysokościach (dotyczy to kilku wielkości podstaw).

Głównymi elementami obudów są:

• podstawa (zamknięta lub otwarta),

• pokrywa przezroczysta lub nieprzezroczysta (normalna lub głęboka),

• płyta montażowa (z tworzywa lub blachy),

• śruby skręcające,

• pokrywy boczne,

• przekładki międzyskrzynkowe, przegrody szynowe.

Opisane elementy obudowy pokazano na rysunku 12.

Rys 12. Podstawowe elementy systemu „Z”

Zaczerpnięto z [K3]

Tabela 9. Rodzaje skrzynek oferowanych przez Elektroplast

Wymiary zewnętrzne D×S×H [mm]

Głębokość użytkowa [mm]

Rodzaj pokrywy czołowej

Rodzaj podstawy (0 , 2 lub 4 otworowa)

przezr. niska

biała niska

szara niska

przezr. wysoka

biała wysoka

szara wysoka

Z.../0

Z.../2

Z.../4

280×140×151

140

tak

tak

tak

nie

nie

nie

tak

tak

nie

280×200×151

140

tak

tak

tak

nie

nie

nie

tak

tak

nie

280×280×151 280×280×216

140 205

tak nie

tak nie

tak nie

nie tak

nie tak

nie tak

tak tak

tak tak

tak tak

280×560×151 280×560×216

140 205

tak nie

tak nie

tak nie

nie tak

nie tak

nie tak

tak tak

nie nie

nie nie

Tabela 10. Asortyment montowanego wyposażenia do skrzynek systemu „Z”

Wymiary zewnętrzne D×S [mm]	Możliwe wyposażenie
280×140	- listwa TH35 + 12 modułów w jednym rzędzie - bezpieczniki instalacyjne (6×E18 20/63A, 3×E27 6/25A)
280×200	- bezpieczniki instalacyjne (6×E27 6/25A, 3×E33 35/63A) - listwa TH35 + 12 modułów w jednym rzędzie
280×280	- listwa TH 35 + do 24 modułów w dwóch rzędach - listwa TH 35 + 12 modułów w jednym rzędzie - rozłącznik izolacyjny RIN 250A lub RIN 400A - szyny L1, L2, L3 oraz PE/N o wymiarach (20×4, 20×5, 20×6) mm do 400 A (4 lub 5-polowy system szyn) - podstawy BM typu wlk.00, wlk.1 3-polowe - bezpieczniki instalacyjne (12×E27 6/25A, 6×E33 35/63A) - listwa TH 35 + zaciski od 1,5 do 70 mm^2
280×560	- szyny L1, L2, L3 oraz PE/N o wymiarach (20×4, 20×5, 20×6) mm do 400 A (4 lub 5-polowy system szyn) - licznik energii elektrycznej wg. potrzeb

W skrzynkach modułowych do osłony niewykorzystanego miejsca stosuje się maskownice (maksymalnie do 12 modułów). Tam gdzie potrzebny jest szybki dostęp do aparatury można zainstalować okienka rewizyjne, które nabudowuje się na pokrywę (12 lub 8 modułowe) .

Firma Elektroplast oferuje również skrzynki z takim wyposażeniem jak:

• rozłączniki bezpiecznikowe,

• wyłączniki mocy,

• transformatory,

• wkłady sterowniczo-rozruchowe,

• zaciski przyłączeniowe.

Wszystkie te elementy są montowane według życzenia klienta. Jak również możliwe jest zmontowanie skrzynki z jakimś innym typem rozłącznika niż RIN.

3.8 System rozdzielnic skrzynkowych „CA”

Producent: Uriarte

Parametry znamionowe skrzynek:

Parametry elektryczne:

Znamionowe napięcie izolacji - brak danych

Znamionowy prąd szczytowy - brak danych

Znamionowy prąd jednosekundowy - brak danych

Częstotliwość znamionowa - 50 Hz

Klasa ochronności - II

Parametry termiczne:

Palność - skrzynki wykonane są z materiału samogasnącego.

Próba rozżarzonego drutu - 960 ^oC (podstawa), 650 ^oC (pokrywa)

Podstawy skrzynek oraz niektóre akcesoria systemu zostały wykonane z poliestrowego tworzywa kompozytowego termoutwardzalnego. Na pokrywy obudów został użyty poliwęglan.

Skrzynki systemu CA mają strukturę modułową, w której wielkość podstawowa wynosi 90mm. Oferta firmy Uriarte obejmuje 10 podstaw o wymiarach najmniejszego 270×180 mm i wymiarach największego 720×540mm.

Wysokość podstaw skrzynek dla wszystkich wielkości jest jednakowa i wynosi 125mm. Na podstawy można zamontować pokrywy wykonane z poliwęglanu o dwóch różnych głębokościach.

Tabela 11. Rodzaje skrzynek systemu CA

Wymiary zewnętrzne D×S×H [mm]	Rodzaje pokryw czołowych
		przezr. niska	szara niska	biała wysoka	Szara wysoka
270×180×170	tak	tak	nie	Nie
270×270×170	tak	tak	nie	Nie
360×180×170	tak	tak	nie	Nie
360×360×170 360×360×205	tak nie	tak nie	nie tak	Nie tak
540×270×170 540×270×205	tak nie	tak nie	nie tak	nie tak
540×360×170 540×360×205	tak nie	tak nie	nie tak	nie tak
540×540×170 540×540×205	tak nie	tak nie	nie tak	nie tak
720×360×205	nie	nie	tak	tak
540×540×205	nie	nie	tak	tak

Wszystkie skrzynki mogą być wyposażone w zawiasy. Mogą to być zawiasy tradycyjne jak i teleskopowe, które pozwalają na otwarcie pokrywy w zestawie.

Oferta systemu CA zawiera całą gamę okienek rewizyjnych, wykonanych z poliwęglanu o stopniu ochrony IP65. Zamontowanie ich może odbyć się zarówno u producenta jak i może zostać wykonane przez użytkownika. Elementy składowe systemu CA przedstawiono na rysunku 13.

W skład systemu CA wchodzą:

• wstawki podwyższające, które zwiększają głębokość użytkową (dotyczy tylko kilku obudów),

• kołnierz łączący (wykorzystywany do uszczelnienia skrzynek w zestawach),

• skrzynka kablowa ślepa (służy do aranżowania podejścia kablowego do rozdzielni),

• okienka rewizyjne (pozwalają na szybki dostęp do aparatury przy wysokim stopniu ochrony IP65),

• elementy wentylacyjne (ułatwiają wymianę ciepła oraz wyrównują wilgotność w skrzynkach przy stopniu ochrony IP65),

• zawiasy (tradycyjne jak i teleskopowe),

• przepusty szynowe (jako wspornik szyn).

Rys 13. Elementy składowe rozdzielnicy systemu CA

Zaczerpnięto z [K9]

Skrzynki produkowane przez firmę Uriarte są bardzo nowoczesnymi obudowami. Bogactwo typowymiarów pozwala na praktycznie dowolna konfiguracje obudów, z uwzględnieniem przestrzeni do zabudowania. Skrzynki te pod względem swoich właściwości są produktami nowoczesnymi i przy zastosowaniu okienek rewizyjnych nadal posiadają wysoki stopień ochrony IP.

Szkoda jedynie że producent nie przedstawia w katalogu możliwości wyposażenia swoich skrzynek.

3.9 System rozdzielnic skrzynkowych typu „Z”

Producent : A.Trzaska -Polflansz s.c.

Parametry znamionowe skrzynek:

Parametry elektryczne:

Znamionowe napięcie izolacji - 660 V

Znamionowy prąd szczytowy - 6 kA

Znamionowy prąd jednosekundowy - brak danych

Częstotliwość znamionowa - 50 Hz

Klasa ochronności - II

Parametry termiczne:

Palność - skrzynki wykonane są z materiału samogasnącego.

Próba rozżarzonego drutu - 650 ^oC

System rozdzielnic skrzynkowych odpowiada konstrukcyjnie systemowi „Z” produkowanemu przez firmę Elektroplast Bydgoszcz.

Występujące różnice to:

• inne parametry techniczne,

• inny typoszereg obudów (brak skrzynki 280×140mm),

• różnica w wyborze dostępnych pokryw (tylko biała i przezroczysta),

• różnica w oferowanym wyposażeniu.

Tabela 12. Rodzaje skrzynek oferowanych przez firmę A.Trzaska-Polflansz s.c.

Wymiary zewnętrzne D×S×H [mm]	Głębokość użytkowa [mm]	Rodzaj pokrywy czołowej				Rodzaj podstawy (0 , 2 lub 4 otworowa)
				przezr. niska	biała niska	przezr. wysoka	biała wysoka	Z.../0	Z.../2	Z.../4
280×200×151	140	tak	tak	nie	nie	tak	tak	nie
280×280×151 280×280×216	140 205	tak nie	tak nie	nie tak	nie tak	tak tak	tak tak	tak tak
280×560×216	205	nie	nie	tak	tak	tak	nie	nie

Jako możliwe wyposażenie skrzynek firma A.Trzaska -Polflansz s.c. oferuje ponadto:

• skrzynka 280×280mm - rozłącznik bezpiecznikowy mocy wlk.00 do 160 A,

• skrzynka 280×560mm - rozłącznik bezpiecznikowy mocy wlk.1 do 250 A.

3.10 Obudowy firmy Polam Nakło SA

Firma z Polam Nakło SA oferuje nam dwa typoszeregi skrzynek, które różnią się między sobą parametrami technicznymi. Pierwsze służą do budowy sterownic na prądy do 63 A.

Parametry znamionowe skrzynek:

Parametry elektryczne:

Znamionowe napięcie izolacji - 660 V

Znamionowy prąd szczytowy - 6 kA

Znamionowy prąd jednosekundowy - brak danych

Częstotliwość znamionowa - 50 Hz

Klasa ochronności - II

Parametry termiczne:

Palność - skrzynki wykonane są z materiału samogasnącego.

Próba rozżarzonego drutu - brak danych

Pokrywy przezroczyste wykonane są z poliwęglanu a pokrywy matowe i podstawy skrzynek z poliamidu 6. Materiał z którego wykonane są skrzynki jest odporny na działanie agresywnych środków chemicznych.

Tabela 13. Rodzaje oferowanych skrzynek do budowy sterownic

Wymiary Zewnętrzne D×S×H [mm]	Głębokość Użytkowa [mm]	Rodzaje pokryw czołowych					Typy ścianek bocznych
				przezr. niska	matowa niska	przezr. wysoka		matowa wysoka	z drzwiczkami
165×165×102 165×165×140	67 105	tak nie	tak nie	nie tak	nie tak	nie tak
165×165×102 165×165×140	67 105	tak nie	tak nie	nie tak	nie tak	nie tak

Rodzaje i ilość przetłoczeń w ściankach bocznych:

• ścianka 1 - (6×φ19mm),

• ścianka 2 - (6×φ21mm),

• ścianka 3 - (3×φ21/29/35mm),

• ścianka 4 - (2×φ21/29/35mm oraz 1×φ40mm),

• ścianka 5 - (5×φ21/29/35mm).

Tabela 14. Asortyment wyposażenia do skrzynek

Wymiary Zewnętrzne D×S [mm]	Oferowane wyposażenie
165×165	- bezpieczniki instalacyjne (3×E27/25A) - listwa TH 35 + do 6 modułów (IN = 25 A) - łącznik 3-biegunowy do 10 A
250×165	- bezpieczniki instalacyjne (6×E27/25 A lub 3×E33/63 A, IN = 25 A) - listwa TH 35 + do 6 modułów (IN = 40 A) - łączniki 3-biegunowy do 63 A

Drugi typoszereg służy do budowy rozdzielnic niskiego napięcia na prądy robocze do 250 A. Składa się on z dwóch rozmiarów skrzynek 250×250mm oraz 250×505mm. I to właśnie te dwie obudowy będziemy brali pod uwagę przy porównywaniu systemów modułowych różnych producentów.

Tabela 15. Rodzaje skrzynek do budowy rozdzielnic do 250A

Wymiary Zewnętrzne D×S×H [mm]	Głębokość Użytkowa [mm]	Rodzaje pokryw czołowych					Typy ścianek bocznych
				przezr. niska	matowa niska	przezr. wysoka		matowa wysoka	z drzwiczkami
250×250×138 250×250×186	112 158	tak nie	tak nie	nie tak	nie tak	nie tak
250×505×186	158	nie	nie	tak	tak	tak

Rodzaje przetłoczeń w ściankach bocznych:

• ścianka 1- 1×φ9,6/25mm, 1×φ17/30mm, 1×φ9,6/30mm,

• ścianka 2- 1×φ17/30mm,

• ścianka 3- 2×φ9,6/25mm, 1×φ9,6/30mm,

• ścianka 4- 5×φ9,6/25mm.

Tabela 16. Asortyment wyposażenia montowanego do skrzynek do budowy rozdzielnic do 250A

Wymiary Zewnętrzne D×S [mm]	Oferowane wyposażenie
250×250	- rozłącznik bezpiecznikowy mocy wlk.00 - podstawa BM wlk.00 - listwa TH 35 + 9 modułów - szyny L1, L2, L3 oraz PE/N do 250A ( układ 4 lub 5 polowy) - bezpieczniki instalacyjne (2×3E27/25A, 2×3E33/63A) - rozłącznik 3-biegunowy od 40 do 125 A
250×505	- rozłącznik bezpiecznikowy mocy wlk.1, wlk.2 do 250A - podstawa BM wlk.1 - rozłącznik 3-biegunowy od 40 do 250A - szyny L1, L2, L3 oraz PE/N do 250A ( układ 4 lub 5 polowy) - listwa TH 35 + 27 modułów - bezpieczniki instalacyjne (4×3E27/25A, 4×3E33/63A) - licznik energii elektrycznej wg. potrzeb

4. Analiza porównawcza opisanych systemów

Przedstawione systemy rozdzielnic skrzynkowych można byłoby porównywać według wielu różnych kryteriów. Nie jest możliwe zebranie jednakowych parametrów technicznych dla wszystkich obudów. Dlatego też w pracy porównano systemy rozdzielnic ze względu na niektóre parametry elektryczne, termiczne oraz funkcjonalność i cenę.

Kryteriami oceny, które wzięto pod uwagę są:

• znamionowy prąd roboczy,

• napięcie znamionowe,

• stopień ochrony IP,

• zakres temperatur otoczenia,

• różnorodność wymiarów,

• walory użytkowe (funkcjonalność),

• cena.

Są to dane techniczne które dla wszystkich systemów są znane.

4.1 Porównanie parametrów znamionowych skrzynek

Parametry elektryczne

Bardzo ważnym parametrem charakteryzującym skrzynki z tworzyw sztucznych jest znamionowy prąd roboczy. Jest to największa dopuszczana przez wytwórcę wartość skuteczna prądu, który może w określonych warunkach występować w torach prądowych głównych rozdzielnicy. Jest to wartość prądu która nie powoduje przekroczenia dopuszczalnych przyrostów temperatury żadnej części urządzenia. Zestawienie wartości znamionowego prądu roboczego dla omawianych skrzynek pokazano w tabeli 17.

Tabela 17. Porównanie skrzynek ze względu na znamionowy prąd roboczy

Znamionowy prąd roboczy IN [A]	Producent
1000	ABB
400	A.Trzaska-Polflansz s.c.
400	Elektroplast
1250	GE Power Controls
1000	Fibox
400	Hensel
1600	Klockner Moeller
250	Polam Nakło SA
1000	Uriarte

Wartość ta dla porównywanych przeze mnie skrzynek mieści się w granicach od 250A (Polam Nakło SA) do 1600A (Klockner Moeller). Lepszymi wartościami znamionowych prądów ciągłych wśród polskich producentów charakteryzują się skrzynki Elektroplastu oraz firmy A.Trzaska-Polflansz s.c. - 400A. Dla zachodnich producentów wartości te utrzymują się na poziomie ok.1kA (oprócz systemu Mi). Zastosowanie zachodnich obudów pozwala na wykorzystanie ich w szerokim zakresie odbiorców od małych warsztatów aż po większe zakłady, charakteryzujące się dużym poborem mocy.

Drugim parametrem elektrycznym, który wybrałem jako jeden z kryteriów zestawiono w tabeli 18. Jest to napięcie znamionowe, czyli najwyższa wartość napięcia rozdzielnicy, do której jest ona przeznaczona.

Tabela 18. Porównanie napięcia znamionowego omawianych skrzynek

Napięcie znamionowe [V]	Producent
690	ABB
500	A.Trzaska-Polflansz s.c.
500	Elektroplast
690	GE Power Controls
600	Fibox
660	Hensel
690	Klockner Moeller
660	Polam Nakło SA
660	Uriarte

Parametry napięciowe (napięcie znamionowe) dla omawianych przeze mnie systemów są praktycznie takie same. Spoglądając na tabelę można zauważyć, że wszystkie skrzynki mogą służyć do budowy rozdzielnic niskiego napięcia dla prądu przemiennego.

Zastosowanie tychże samych obudów do budowy rozdzielnic średniego napięcia nie może się odbyć ze względu na ich niskie napięcie znamionowe izolacji którego wartości przedstawione są przy opisie każdego z systemów.

Parametrem, od którego zależy możliwość zastosowania skrzynek w danych warunkach środowiskowych jest stopień ochrony IP. Liczba IPxx określa stopień ochrony wszelkich obudów urządzeń elektrycznych gdzie:

• pierwsza cyfra określa stopień ochrony przed dotknięciem części znajdujących się pod napięciem oraz przedostaniem się do wnętrza obudowy obcych ciał, w tym pyłu,

• druga cyfra określa stopień ochrony przed przedostaniem się do wnętrza wody.

Zestawienie wartości IP dla skrzynek różnych producentów przedstawiono w tabeli 19.

Tabela 19. Porównanie skrzynek ze względu na stopień ochrony IP

Najwyższa wartość IP	Producent
IP65	ABB
IP65	A.Trzaska-Polflansz s.c.
IP67	Elektroplast
IP65	GE Power Controls
IP67	Fibox
IP65	Hensel
IP65	Klockner Moeller
IP55	Polam Nakło SA
IP65	Uriarte

Najwyższym stopniem ochrony charakteryzują się skrzynki Fiboxa oraz rodzimego Elektroplastu IP67. Nie pozwalają na przedostanie się do wnętrza pyłu oraz pozwalają na pracę zanurzone w wodzie na głębokości do 1 metra. Ze względu na tak wysoki stopień ochrony mogą być stosowane praktycznie wszędzie. Od zwykłych pomieszczeń z zawilgoceniem po sauny czy baseny.

Najsłabszą ochroną przed złymi warunkami atmosferycznymi mogą się „poszczycić” skrzynki firmy Polam Nakło SA. Obudowy te są pyłoodporne i odporne na spadające strumienie wody.

Pozostałe obudowy wyróżnia stopień ochrony IP65. Oznacza to, że są pyłoszczelne i odporne na spadające strumienie wody.

Widzimy więc, że produkty z Nakła odbiegają pod względem stopnia ochrony od pozostałych konkurentów.

Obudowy wszystkich producentów charakteryzują się II klasą ochronności. Nie potrzebują zatem stosowania dodatkowej ochrony przeciwporażeniowej.

Parametry termiczne

Wszystkie skrzynki są wykonane z materiałów trudnopalnych i samogasnących. Dlatego też nie możemy ich określać jako więcej czy mniej palne, gdyż taka ocena byłaby nielogiczna. W tabeli 20 pokazano w jakich zakresach temperatur mogą pracować obudowy konkurencyjnych firm.

Obudowy jednak różnią się trochę między sobą zakresem temperatur otoczenia, w jakich mogą pracować.

Tabela 20. Porównanie zakresu temperatur otoczenia dla różnych skrzynek

Zakres temperatur [^oC]	Producent
(-40 do +55)	ABB
(-25 do +40)	A.Trzaska-Polflansz s.c.
(-40 do +80)	Elektroplast
(-20 do +80)	GE Power Controls
(-40 do +80)	Fibox
(-40 do +55)	Hensel
(-40 do +80)	Klockner Moeller
(-25 do +40)	Polam Nakło SA
(-30 do +120)	Uriarte

Pomimo różnic temperaturowych, które występują w granicznych wartościach temperatur obudowy mogą być użytkowane w tych samych warunkach środowiskowych. Warunkiem jest spełnianie wymagań określonych przez normy [N5, N6].

Wytrzymałość mechaniczna

Brak danych na temat wytrzymałości mechanicznej obudów nie pozwala na dokonanie poprawnej analizy porównawczej kierując się kryterium: odporność na uderzenia. Można jednak stwierdzić, że:

• odporność na uderzenia dla pokryw czołowych przezroczystych omawianych systemów jest podobna (wszystkie wykonane z poliwęglanu),

• wytrzymałość mechaniczna podstaw skrzynek jest większa gdy surowcem będzie tworzywo napełnione włóknem szklanym.

Należy jeszcze pamiętać, że parametry wytrzymałościowe zależą w dużym stopniu od konstrukcji skrzynek (np. grubość ścianek).

Odporność chemiczna

Obudowy wszystkich omawianych producentów charakteryzują się odpornością na działanie agresywnych środków chemicznych. Mogą pracować w chemicznie agresywnej atmosferze, więc ich odporność jest podobna.

4.2 Porównanie walorów użytkowych

Funkcjonalność

Liczba dostępnych wymiarów skrzynek jest ważną cechą (wartości te zestawiono w tabeli 21). Można to docenić, gdy ilość miejsca, w którym ma być umieszczona rozdzielnica jest ograniczona. W takim przypadku bogaty typoszereg obudów pozwala zastosować odpowiednią kombinację modułów i dzięki temu możemy w pełni zagospodarować wolny obszar.

Tabela 21. Ilość skrzynek w typoszeregach różnych producentów

Ilość wymiarów podstaw w typoszeregu [szt.]	Producent
5	ABB
3	A.Trzaska-Polflansz s.c.
4	Elektroplast
5	GE Power Controls
8	Fibox
5	Hensel
5	Klockner Moeller
2	Polam Nakło SA
9	Uriarte

Na podstawie tabeli widać, że wśród producentów zachodnich normą jest typoszereg złożony z pięciu wymiarów (ABB, Klockner Moeller, Hensel, GE Power Controls). Jednak są też tacy, którzy oferują więcej tj. 8 wielkości (Fibox) lub 9 (Uriarte).

Polscy producenci próbują liczbą obudów w typoszeregu dorównać swoim zachodnim konkurentom. Udaje się to firmie Elektroplast (4 wymiary) oraz A.Trzaska -Polflansz s.c. (3 wymiary).

Obudowy firmy z Polam Nakło SA odbiegają najbardziej od konkurencji. Dwa wymiary skrzynek nie pozwalają na wykonanie zróżnicowanej konfiguracji rozdzielnicy niskiego napięcia.

Moim zdaniem najlepszym z systemów rozdzielnic skrzynkowych pod względem funkcjonalności jest system Ci firmy Klockner Moeller. W systemie Ci jako w jedynym stosowane są sworznie zamknięcia pokryw, które posiadają wskaźnik „otwarte/zamknięte”. Mimo, iż posiada niewielki typoszereg (pięć wielkości) to jednak jego bogate wyposażenie pozwala na różnorakie kombinacje przy montowaniu rozdzielnicy. Podobnie jest z systemami INS firmy ABB oraz Mi firmy Hensel.

Dużą zaletą tych trzech systemów jest możliwość łączenia obudów w większe konfiguracje, nawet gdy jedna ścianka posiada mniejszy a druga większy otwór.

W systemie rozdzielnic VMS oferowanym prze GE Power Controls otwory boczne są trzech różnych wielkości. Ze sobą mogą się stykać jedynie ścianki, z których jedna ma największy, a druga najmniejszy otwór co jest pewnym utrudnieniem.

W przypadku polskich producentów możliwe jest jedynie łączenie ścianek z otworami tej samej wielkości. Łączenie może odbywać się poprzez skręcanie (skrzynki Elektroplastu oraz A.Trzaska-Polflansz s.c.).

W systemie EK firmy Fibox występują dwa różne otwory boczne (podobnie jak w systemie „Z” tylko otwory tej samej wielkości mogą się stykać ze sobą). Wadą tego systemu jest brak pokryw czołowych z drzwiczkami.

Systemy rozdzielnic skrzynkowych INS, Mi, Ci, EK, INS, VMS, CA pozwalają na szybkie połączenie ze sobą skrzynek w większe jednostki rozdzielcze za pomocą specjalnych klinów. Wykorzystanie połączeń klinowych jest o wiele szybsze od połączeń skręcanych stosowanych w polskich obudowach.

Wszystkie systemy rozdzielnic posiadają możliwości oplombowania skrzynek. Zabezpiecza to przed ingerencją niepowołanych osób w zamontowaną aparaturę. Projektanci firmy Hensel poszli jeszcze dalej w obawie przed ingerencją osób trzecich.

Jako jedyny system Mi posiada zamki, które można zamontować w miejsce sworzni pokryw. Jednak rozwiązanie takie jest chyba na przerost, gdyż rozdzielnicę są przeważnie instalowane w wyznaczonych miejscach, do których mają dostęp odpowiednio wykwalifikowani pracownicy obsługi.

Ciekawostką jest zastosowanie w systemie CA zawiasów teleskopowych. Dzięki nim możliwe jest otwieranie skrzynki w zestawach. W innych systemach montuje się specjalne drzwiczki w pokrywach czołowych w celu łatwego dostępu do urządzeń. Rozwiązanie z systemu CA pozwala na zaoszczędzenie czasu i pracy przy wycinaniu otworów w pokrywach.

Asortyment skrzynek wyposażonych

Najbogatszy asortyment wyposażonych skrzynek posiada system Ci firmy Klockner Moeller. Posiada on około dwudziestu obudów z różnorodną aparaturą od zabezpieczeniowej, rozdzielczej po kontrolno - pomiarową [tab.8]. Szeroka gama urządzeń, które mogą być zamontowane wynika z dużej wartości prądu znamionowego ciągłego (do 1600 A).

Cechą charakterystyczną zachodnich systemów są elementy montowane bezpośrednio na szynach (podstawy bezpiecznikowe czy rozłączniki), co pozwala zmniejszyć rozmiary rozdzielnicy.

Podobną różnorodność oferowanej aparatury w skrzynkach przedstawiają systemy INS oraz Mi [tab.2, 6]. Jednak mniejsze wartości znamionowe prądów rozdzielnicy odpowiednio 400 A dla Mi oraz 1000 A dla ABB plasują obudowy na drugim i trzecim miejscu.

Asortyment aparatury montowanej o obudowach systemu VMS jest nieco uboższy [tab.5]. Jednak duża wartość prądu znamionowego rozdzielnicy (1250 A) pozwala patrzeć perspektywicznie z myślą o montowaniu bogatszego wyposażenia.

Producenci systemów EK, CA nie posiadają w swojej ofercie skrzynek wyposażonych. Jednak wymiary obudów jak i znamionowa wartość prądu (1000 A) pozwalają myśleć o montowaniu różnorodnej aparatury.

Obudowy rodzimych firm (Elektroplast, A.Trzaska-Polflansz s.c., Polam Nakło SA) posiadają niezbyt szeroki asortyment skrzynek wyposażonych [tab.10,16] . Jednak oferują zamontowanie aparatury wedle życzenia klienta.

Powinny one popracować nad poprawieniem wartości znamionowego prądu ciągłego (w tej chwili 400 A), a dla produktów z firmy Polam Nakło SA 250 A. Podwyższenie tego parametru elektrycznego zwiększyłoby różnorodność montowanej aparatury. Poza tym krajowe firmy powinny zainteresować się aparaturą do montażu na szynach, która pozwala zmniejszyć wymiary rozdzielnicy.

Cena

Skrzynki produkowane przez krajowe firmy są kilkakrotnie tańsze od obudów zachodnich producentów (mam na myśli skrzynki puste o podobnych rozmiarach). Jest to duża zaleta, tym bardziej że obudowy niewiele odbiegają od zachodnich wyrobów (produkty bydgoskich firm). Natomiast obudowy z firmy Polam-Nakło SA są tańsze, ale równocześnie za niewielka cenę możliwość ich stosowania jest ograniczona (IP55, prąd do 250 A).

4.3 Podsumowanie

Według mnie najlepszym systemem rozdzielnic skrzynkowych jest system Ci firmy Klockner Moeller. Charakteryzuje się on bardzo dobrymi parametrami technicznymi, a jego walory użytkowe spełniają podstawowe i najważniejsze zadania. I nagłówek w katalogu: „Właściwa obudowa dla każdego zastosowania” ma swoje pokrycie w rzeczywistości. Obudowy Ci mogą być stosowane u szerokiej gamy odbiorców od tych najmniejszych, aż po duże zakłady przemysłowe (I_N do 1600 A).

Trochę słabszymi parametrami technicznymi charakteryzuje się system INS. Jednak tak jak system Ci posiada szeroka gamę obudów wyposażonych i charakteryzuję się prostym montażem i funkcjonalnością.

Dobrymi własnościami technicznymi charakteryzują się system CA oraz EK. Mimo tego producenci obudów nie oferują skrzynek wyposażonych w swoim asortymencie.

System Mi jest również bogato wyposażony (konstrukcyjnie odpowiada INS), jednak ze względu na niezbyt wysoki znamionowy prąd (400 A) nie może on być tak szeroko stosowany. Zaletą systemu Hensla jest bardzo bogata oferta pomocy projektowych. Są nimi program komputerowy, szablon czy wyklejanki, które można otrzymać bezpłatnie. Pomoce te pozwalają na wykonanie projektu i kosztorysu rozdzielnicy. Informacje na temat pomocy projektowych można znaleźć a katalogu [K6].

Podobną ofertę pomocy udostępnia firma Klockner Moeller, jednak obsługa programu do projektowania rozdzielnic jest czasochłonna. Wymaga znajomości języka niemieckiego gdyż niedostępna jest polskojęzyczna wersja programu CI-Plan.

System rozdzielnic „Z” firmy A.Trzaska-Polflansz s.c. oraz obudowy bydgoskiego Elektroplastu parametrami dorównują produktom zachodnim, a niektóre z nich są nawet lepsze (np. IP). Jednak powinny zwiększyć swój asortyment w obudowy wyposażone aby nawiązać równorzędną walkę.

5. Nowoczesne metody projektowania rozdzielnic skrzynkowych

Najważniejszym etapem przed budową jakiejkolwiek rozdzielnicy energetycznej jest odpowiedni jej projekt. Dlatego renomowani producenci obudów tacy jak Hensel czy Klockner Moeller udostępniają różne pomoce projektowe. Są to między innymi graficzne programy komputerowe oparte w swoich zasadach działania na systemach komputerowego wspomagania projektowania typu CAD.

Firma Hensel oferuje klientom bezpłatnie program „MiCAD”, który służy do projektowania rozdzielnic skrzynkowych systemu „Mi”. Działa on w środowisku WINDOWS 95/98 i jest w języku polskim.

Podobnie firma Klockner Moeller udostępnia klientom program „CI-Plan” dzięki któremu można zaprojektować rozdzielnicę systemu „Ci”. Podobnie jak program konkurenta działa on pod nadzorem MS-Windows. Jednak olbrzymim jego mankamentem jest dostępność tylko w wersji niemieckiej, co utrudnia i wręcz zniechęca do jego używania.

Programy komputerowe do projektowania rozdzielnic umożliwiają:

• rysowanie elewacji rozdzielnicy,

• tworzenie listy materiałowej,

• tworzenie kalkulacji projektu.

Oprócz programów obydwaj producenci oferują pomoce do projektowania w postaci szablonów kreślarskich lub specjalnych arkuszy do kopiowania. Pozwalają one wykonać szkic rozdzielnicy, na podstawie którego można złożyć zamówienie u producenta obudów na jej wykonanie.

5.1 Projektowanie przy pomocy programu komputerowego

Sposób projektowania za pomocą programu komputerowego opisany zostanie na podstawie pracy z „MiCADem” oferowanym przez firmę Hensel. Można go otrzymać na płycie CD-ROM lub dokonać jego instalacji z internetu. Jest to program przystosowany do współpracy z systemem Windows 95/98, jednakże ze względu na warunki pracy zaleca się przynajmniej procesor P133 z 32 MB pamięci i kartą graficzną SVGA. Widok menu okna programu MiCAD przedstawiono na rysunku 14.

Rys 14. Widok paska narzędzi programu „MiCAD”

KROK 1: Rozpoczynamy pracę nad nowym projektem

Tworzenie nowego projektu rozpoczynamy od wybrania w menu „PROJEKT”, opcji „NOWY” lub uruchamiamy ikonę z paska narzędzi. Program otworzy okno wyboru arkusza projektu. Po dokonaniu wyboru i akceptacji otwiera nowy projekt w trybie „BEZ NAZWY”. Od tego momentu MiCAD gotowy jest do projektowania rozdzielnicy.

KROK 2: Rysujemy elewację rozdzielnicy

Polega ono na wstawianiu elementów systemu Mi z biblioteki gotowych widoków. Okno z lista elementów możliwych do umieszczenia na rysunku pojawi się na ekranie po wybraniu myszką przycisku „WSTAW ELEMENT Z KATALOGU” z paska narzędzi. Przeszukiwanie listy odbywa się za pomocą myszki lub klawiszy oznaczonych strzałkami.

Okno to umożliwia przeglądanie elementów systemu Mi sortowanych według:

• typu (nazwy katalogowej),

• symbolu (numeru zamówieniowego).

Po wybraniu elementu należy uaktywnić przycisk „WYBIERZ”. Wtedy program powraca do arkusza a wybrany element poprzez przeciągnięcie myszką wprowadzamy do miejsca przeznaczenia.

W katalogu znajduje się pewna ilość elementów, które posiadają więcej niż jedną postać graficzną. Elementy te różnią się nazwą na rysunku - do końca nazwy jest dopisana litera:

W - dla skrzynek pustych i płyt montażowych ułożonych poziomo,

L - dla elementów montowanych z lewej strony rozdzielnicy,

R - dla elementów montowanych z prawej strony rozdzielnicy,

U - dla elementów montowanych z dołu rozdzielnicy.

Jeśli element ma więcej niż jedną postać graficzną, to konieczne jest sprawdzenie przez nas czy program wybrał właściwą wersję. Jeśli nie wybieramy odpowiedni element myszką. Po wybraniu należy uaktywnić przycisk „WYBIERZ”. Program powraca do arkusza a wybrany element wprowadzamy poprzez przeciągnięcie myszką.

Umieszczenie na arkuszu wybranego wcześniej elementu powoduje utworzenie odpowiadającego mu rekordu na liście elementów projektu (baza danych projektu). W każdej chwili istnieje możliwość podglądu tej listy z menu „Baza danych”.

KROK 3: Dodajemy do projektu wyposażenie dodatkowe

Nie wszystkie elementy systemu Mi są możliwe do przedstawienia na rysunku dwu-wymiarowym bądź ich wprowadzenie utrudniałoby czytanie rysunku. Dlatego tez MiCAD umożliwia wprowadzenie do projektu elementów, które nie posiadają reprezentacji graficznej.

W celu dokonania tego należy wybrać z paska menu pozycję „Baza danych” z opcją „Elementy dodatkowe”. Pojawiające się okienka jedno po drugim przypominają o wyposażeniu dodatkowym, bez którego nie uzyskalibyśmy poprawności technicznej projektu i zachowania odpowiednich parametrów. Elementy te pojawiają się połączone w tematyczne grupy:

• dławice,

• zaciski,

• szyny elastyczne,

• elementy do łączenia skrzynek,

• elementy do montażu na ścianie,

• inne.

W każdym otwieranym oknie aktywne jest pole „ILOŚĆ”, do którego wpisujemy odpowiednie liczby.

KROK 4: Zapisujemy zakończony projekt

Aby móc skorzystać w późniejszym terminie z tego projektu należy go zapisać. Używamy do tego opcji „Zapisz” z menu „Projekt”.

KROK 5: Drukujemy elewację rozdzielnicy

Aby wydrukować elewację zaprojektowanej rozdzielnicy należy wybrać opcję „Podgląd wydruku” z menu „Projekt”. W wyniku czego otwarte zostanie okno podglądu rysunku, który zostanie wydrukowany. Z poziomu tego można ustawić parametry drukarki oraz przez wybranie przycisku „DRUKUJ” dokonać wydruku projektu elewacji rozdzielnicy. Widok elewacji takiej rozdzielnicy pokazano na rysunku 15.

Rys. 15. Widok rozdzielnicy zaprojektowanej przy pomocy programu „MiCAD”

KROK 6: Drukujemy listę elementów

Do wydruku listy elementów wchodzących w skład danego projektu służy przycisk „Wydruk listy elementów” z paska narzędzi.

Po uruchomieniu tego przycisku pojawi się okno „Parametry projektu” gdzie należy wpisać:

• nazwę projektu,

• nazwisko projektanta,

• opis rozdzielnicy.

Jeśli wpiszemy już te dane i uruchomimy przycisk „ZATWIERDŹ” możemy dokonać podglądu wydruku.

KROK 7: Drukujemy kalkulację

Do wydruku kalkulacji służy przycisk „Wydruk kalkulacji projektu” z paska narzędzi.

UWAGI: Jeśli będziemy próbowali wydrukować kalkulację bez wcześniejszego wprowadzenia wyposażenia dodatkowego to przed pojawieniem się okna z podglądem wydruku kalkulacji pojawią się okna (te same jak po uruchomieniu opcji „Elementy dodatkowe” z menu „Baza danych”) przypominające o konieczności wprowadzenia elementów dodatkowych.

KROK 8: Drukujemy zamówienie

Do wydruku zamówienia służy przycisk „Zamówienie” z paska narzędzi. Po jego uruchomieniu mamy możliwość wpisania wszystkich niezbędnych danych związanych z zamówieniem, a po uruchomieniu przycisku „Zatwierdź” podgląd wydruku i zamówienia.

WAŻNE: Dodawanie do projektu szyn montażowych Mi MS 82

Szyny montażowe Mi MS 82 do montażu rozdzielnic systemu Mi na ścianie dostępne są tylko w jednej długości: 1950mm. Dla ułatwienia ryzowania elewacji rozdzielnicy do folderu ( ... MiCAD\ DANE\ RYSUNKI\ .....) dołączone zostały rysunki tych szyn o długościach: 30 / 60 / 90 / 120 / 150 i 180cm.

Aby dorysować na rysunku elewacji o odpowiedniej długości należy posłużyć się przyciskiem „Wstaw rysunek z pliku” i wybrać odpowiedni rysunek. Rysunek wprowadza się za pomocą przycisku „Wstaw rysunek z pliku” z paska narzędzi co nie pociąga za sobą dodawania informacji o ich wstawieniu do listy elementów. Dlatego też konieczne jest obliczenie ilości szyn Mi MS 82 potrzebnych do zbudowania projektowanej rozdzielnicy.

5.2 Projektowanie przy użyciu innych pomocy projektowych

Projektowanie za pomocą szablonu

Firma Klockner Moeller (system Ci) oraz Hensel (system Mi) oferuje projektantom czy monterom szablony kreślarskie do projektowania rozdzielnic wymienionych systemów. Widok takiego szablonu przedstawiono na rysunku 16.

Na szablonach tych w skali 1:10 przedstawione są elementy składowe systemów (skrzynki puste) jak i montowane w nich wyposażenie.

Rys16. Widok szablonu kreślarskiego do systemu Mi

Zaczerpnięto z [K6]

W celu zaprojektowania rozdzielnicy elektrycznej za pomocą szablonu kreślimy przy jego użyciu puste skrzynki w wymyślonej przez nas konfiguracji. Następnie w obudowy te wrysowujemy wyposażenie jakie jest nam potrzebne. Dzięki czemu mamy zobrazowany kształt rozdzielnicy, którą chcemy wykonać. Tak wykonany projekt rozdzielnicy pokazano na rysunku 17.

Rys 17. Widok elewacji rozdzielnicy zaprojektowanej z użyciem szablonu

Projektowanie za pomocą wyklejanek

Firma Hensel oraz Klockner Moeller oferują jako pomoce do projektowania swoich systemów rozdzielnic wyklejanki. Są to naklejki, które w skali 1:10 przedstawiają elementy składowe systemów.

W celu zaprojektowania rozdzielnicy ta metodą odklejamy wybrane elementy z arkusza. Naklejamy je następnie na dołączony do wyklejanek arkusz z tworzywa. Dzięki temu mamy na nim naniesioną elewację rozdzielnicy. Tak zaprojektowana przez nas rozdzielnicę możemy skopiować na kserokopiarce i posługiwać się nią przy zamawianiu elementów u producenta (rysunek 18).

Rys 18. Widok rozdzielnicy systemu Mi zaprojektowanej za pomocą wyklejanek

5.3 Podsumowanie

Renomowane firmy takie jak Hensel czy Klockner Moeller oferują klientom wiele pomocy, które pozwalają na zaprojektowanie rozdzielnicy przez praktycznie każdego.

Jeśli mamy do dyspozycji komputer sprawa wykonania projektu jest bardzo prosta (w przypadku programu MiCAD). Bardzo prosty program typu CAD pozwala na oszacowanie kosztów rozdzielnicy już w samym procesie projektowania. Poza tym daje pogląd na to jak będzie wyglądała (MiCAD, CI-Plan). Jednak programy te mają również mankamenty. Nie wykonują kalkulacji rozdzielnicy w polskiej walucie oraz w zestawieniu elementów posługują się tylko symbolami katalogowymi, co nie jest zbyt przejrzyste.

W przypadku konkurenta sprawa staje się skomplikowana i wymaga znajomości choć w pewnym stopniu języka niemieckiego, co przedłuża czas wykonania takiego projektu.

Natomiast dodatkowe pomoce takie jak szablon czy wyklejanki może używać praktycznie każdy. Nie wymagają one posiadania komputera a jedynie chęci osoby która projektuje. Pomoce te pozwalają tylko na wykreślenie elewacji rozdzielnicy wraz z umieszczoną w niej aparaturą. Nie dają możliwości wyliczenia jej kosztów (tak jak w przypadku programu komputerowego).

Są jednak udogodnieniem dla producentów obudów (Hensel, Klockner Moeller) w przypadku konsultacji z osobami posiadającymi małą wiedzę w dziedzinie projektowania.

Pomoce projektowe czy to w postaci programu komputerowego, szablonu czy arkusza do kopiowania minimalizują dowolność wykonania rozdzielnicy, co ma często decydujące znaczenie dla pewności jej działania.

6. Projekt stanowiska dydaktycznego prezentującego rozdzielnicę skrzynkową

6.1 Założenia projektowe

Stanowisko dydaktyczne powinno być rzeczywistym projektem rozdzielnicy niskiego napięcia, aby spełniało swoją funkcję edukacyjną. W naszym przypadku przyjęto, że rozdzielnica ma zasilać warsztat lakierniczo-blacharski wraz z przyległym do niego placem.

Warsztat rzemieślniczy zasilany jest z sieci elektroenergetycznej o napięciu 0,4kV. Moc zainstalowana w warsztacie wynosi 44000 W. Zainstalowano w nim 16 obwodów odbiorczych, z czego dwa z nich są wolne (obwód nr. 8 i 16). Jednokreskowy schemat połączeń rozdzielnicy pokazano na rysunku 19.

Zestawienie mocy na poszczególnych obwodach:

Obwód nr.1 - zainstalowano10000W (przepływowy podgrzewacz wody),

Obwód nr.2 - gniazdo trójfazowe 16A,

Obwód nr.3 - gniazdo trójfazowe 32A,

Obwód nr.4 - zainstalowano 5500W (wentylator),

Obwód nr.5 - zainstalowano 5500W (wentylator),

Obwód nr.6 - zainstalowano 900W (piec),

Obwód nr.7 - zainstalowano 2000W (oświetlenie zewnętrzne),

Obwód nr.8 - wolny,

Obwód nr.9 - zainstalowano 2000W (obwód gniazd jednofazowych),

Obwód nr.10 - zainstalowano 2000W (obwód gniazd jednofazowych),

Obwód nr.11 - zainstalowano 2000W (jednofazowy obwód gniazd),

Obwód nr.12 - zainstalowano 1000W (oświetlenie wewnętrzne),

Obwód nr.13 - zainstalowano 1000W (oświetlenie wewnętrzne),

Obwód nr.14 - zainstalowano 100W (zasilanie kanału samochodowego 24V),

Obwód nr.15 - zainstalowano 12000W (ogrzewanie elektryczne),

Obwód nr.16 - wolny.

Zaprojektowane stanowisko dydaktyczne powinno spełniać następujące zadania:

• pokazywać wybrany system rozdzielnic skrzynkowych,

• prezentować sposób połączenia aparatury wewnątrz rozdzielnicy,

• pokazywać różnorodność zamontowanego wyposażenia,

• przedstawiać sposób zamontowania rozdzielnicy (naścienny).

Aby udało się spełnić założone funkcje dydaktyczne rozdzielnicę wyposażono w przezroczyste pokrywy. Daje to możliwość obejrzenia aparatury oraz połączeń wewnątrz rozdzielnicy bez kłopotliwego ich odkręcania.

Rys. 19. Schemat jednokreskowy rozdzielnicy

Wyposażenie stanowiska dydaktycznego w różnorodną aparaturę było możliwe dzięki życzliwości Zarządu Zakładu Energetycznego Toruń SA. Firma ta zgodziła się przekazać nieodpłatnie sprzęt instalacyjny do wyposażenia rozdzielnicy.

6.2 Koncepcje stanowiska dydaktycznego

6.2.1 Projekt stanowiska na skrzynkach systemu „Mi'

Koncepcja stanowiska dydaktycznego zbudowanego ze skrzynek systemu Mi wykonana została przy użyciu programu do projektowania MiCAD. Projekt ten oparty został na dostępnych obudowach pustych oraz wyposażonych w aparaturę, które oferuje firma Hensel.

Rozdzielnica służy do zasilania odbiorcy o znanych nam założeniach projektowych. Tzn. do zasilania warsztatu rzemieślniczego o zainstalowanej mocy 44000 W, w którym zainstalowano 16 obwodów wyjściowych, o określonych w rozdziale 6.1 poborach mocy. Projekt rozdzielnicy zbudowanej ze skrzynek systemu Mi spełniającej nasze założenia przedstawiono na rysunku 20.

Rys 20. Widok zaprojektowanej rozdzielnicy

Rozdzielnica ta składa się z siedmiu obudów. Cztery z nich są skrzynkami wyposażonymi a trzy są obudowami pustymi, przygotowanymi do zamontowania aparatury. W skład zaprojektowanej rozdzielnicy wchodzą:

• skrzynka 2 rzędowa 24 modułowa wielkość 2 (2 sztuki),

• skrzynka pusta wielkość 2,

• skrzynka z rozłącznikiem bezpiecznikowym NH1 do 250 A wielkość 3,

• skrzynka szynowa 5 biegunowa do 250 A wielkość 3,

• skrzynka z rozłącznikiem bezpiecznikowym NH00 do 125 A wielkość 2,

• skrzynka szynowa z bezpiecznikami instalacyjnymi 3×3E27/25 A wielkość 2.

Oprócz opisanych skrzynek do projektu dochodzą elementy łączeniowe, elementy uszczelniające, elementy konstrukcyjne, szyny zbiorcze itp. Zestawienie kosztów elementów systemu Mi do wykonania rozdzielnicy przedstawiono w tabeli 24.

Aby nasza rozdzielnica spełniała założenia projektowe należy ją wyposażyć jeszcze w aparaturę, którą opisano w tabeli 23.

Kosztorys rozdzielnicy

Tabela 23.Spis i koszty elementów wyposażenia dodatkowego

L.p	Szt.	Nazwa i rodzaj elementu	Wartość brutto [PLN]
1	3	Lampka sygalizacyjna	32,4
2	3	Ochronnik przepięciowy jednobiegunowy	972
3	1	Ochronnik przepięciowy N-PE	284
4	1	Przełącznik czasowy TR-610 S	165
5	1	Stycznik modułowy SM221	55
6	1	Transformator 220/24 V	56
7	5	Wyłącznik nadmiarowoprądowy S 301B 6 A	45
8	5	Wyłącznik nadmiarowoprądowy S 301B 10 A	40
9	1	Wyłącznik nadmiarowoprądowy S 301B 16 A	7,4
10	2	Wyłącznik nadmiarowoprądowy S 303 B 16 A	58,92
11	1	Wyłącznik nadmiarowoprądowy S 303 B 32 A	38
12	2	Wyłącznik silnikowy Mbs 25	97,92
	Ogółem:		1851,64

Tabela 24.Spis i koszty elementów wyposażenia podstawowego systemu Mi

L.p	Szt.	Nazwa i rodzaj elementu	Wartość brutto [PLN]
1	2	Płyta przepustowa 33 otworowa z dławicami membramowymi 300 mm	144,74
2	2	Szyna zbiorcza miedziana 12*5*240 mm	136,26
3	2	Szyna zbiorcza miedziana 20*10*240 mm	216,62
4	1	Skrzynka pusta wielkość 2	167,18
5	2	Skrzynka 2 rzędowa 24 moduły , wielkość 2	491,65
6	1	Skrzynka z rozłącznikiem NH1 do 250 A	541,62
7	1	Skrzynka szynowa 5 biegunowa 250 A wielkość 3	405,74
8	1	Element dystansowy (2 szt.) 25 mm wys. do montowania szyn Mi TS	6,35
9	1	Płyta montażowa do skrzynki wielkości 2	52,19
10	6	Śruba samogwintująca 13 mm	10,33
11	2	Zaciski bez. przyłączenia przewodów do szyn o grubości 5 mm	15,65
12	7	Zaciski bez. przyłączenia przewodów do szyn o grubości 10 mm	216,87
13	1	Szyna izolowana elastyczna do 250 A długość 240 mm	99,44
14	1	Zaciski przyłączeniowe do szyn elastycznych (kpl. 5 sztuk)	54,42
15	9	Zestaw do łączenia skrzynek	601,61
16	2	Zestaw do łączenia szyn zbiorczych 250 A układ 5 -biegunowy	268,53
17	3	Płyta przepustowa bez przetłoczeń 300 mm	200,96
18	1	Głowica kabla ( dla 2 kabli do max. 60 mm) do wbudowania w ściankę	98,54
19	1	Odciążenie kabla ( dla 2 kabli do max. 60 mm)	62,64
20	1	Szyna do montażu naściennego rozdzielnicy długości 1950 mm	46,7
21	1	Skrzynka szynowa z rozłącznikiem bezpiecznikowym NH00 do 125 A	508,7
22	1	Skrzynka szynowa z bezpiecznikami instalacyjnymi 3*3*25 A	404,41
23	1	Maskownica max. 12 modułów	6,1
24	3	Dławica skręcana od 4 do 11 mm	36,94
		Ogółem:	4794,19

Koszt elementów systemu Mi według obliczeń wynosi: 4794,19 PLN. Całkowity koszt materiałów do tej rozdzielnicy wynosi: 6645,83 PLN.

Kalkulację projektu wykonano przy użyciu programu MiCAD, którego wady (kosztorys w walucie Unii Europejskiej, stosowanie symboli katalogowych) spowodowały, że zestawienie kosztów wykonano w formie tabeli przy pomocy programu Exel.

6.2.2 Projekt stanowiska na skrzynkach systemu „Z”

Drugą koncepcją stanowiska dydaktycznego jest rozdzielnica zbudowana ze skrzynek systemu „Z”, które produkowane są przez Elektroplast Bydgoszcz. Stanowisko przy wykorzystaniu rodzimych obudów zaprojektowano w oparciu o asortyment skrzynek pustych, które oferuje producent.

Firma Elektroplast Bydgoszcz nie oferuje żadnych pomocy projektowych, czy to w postaci programu komputerowego, czy w postaci szablonu. Dlatego projekt stanowiska dydaktycznego wykonano w oparciu o własną wiedzę i wskazówki projektantów Elektroplastu. Widok rozmieszczenia skrzynek wraz z wyposażeniem pokazano na rysunku 21.

Rys. 21. Projekt rozdzielnicy na skrzynkach systemu „Z”

Zaprojektowana rozdzielnica składa się z dziesięciu skrzynek. Dziewięć z nich to skrzynki o wymiarach 280×280mm, a jedna o wymiarach 200×280mm(zamontowany w niej jest uchwyt kablowy). Spośród dziewięciu skrzynek o rozmiarze Z-2 trzy z nich posiadają otwarte wszystkie cztery boki, a reszta otwarte 2 boki. Obudowa o rozmiarze Z-1 ma otwarte dwa boki.

Kosztorys rozdzielnicy

Tabela 25. Spis i koszty elementów wyposażenia rozdzielnicy

L.p	Szt.	Nazwa i rodzaj elementu	Wartość brutto [PLN]
1	3	Lampka sygalizacyjna	32,4
2	3	Ochronnik przepięciowy jednobiegunowy	972
3	1	Ochronnik przepięciowy N-PE	284
4	1	Rozłącznik bezpiecznikowy mocy SLP00	166,26
5	1	Rozłącznik izolacyjny RIN 250 A	245,69
6	1	Przełącznik czasowy TR-610 S	165
7	1	Stycznik modułowy SM221	55
8	2	Szyna zbiorcza miedziana 20*5*250 mm	102,55
9	1	Szyna zbiorcza miedziana 15*5*250 mm	28,2
10	1	Transformator 220/24 V	56
11	5	Wyłącznik nadmiarowoprądowy S 301B 6 A	45
12	5	Wyłącznik nadmiarowoprądowy S 301B 10 A	40
13	1	Wyłącznik nadmiarowoprądowy S 301B 16 A	7,4
14	2	Wyłącznik nadmiarowoprądowy S 303 B 16 A	58,92
15	1	Wyłącznik nadmiarowoprądowy S 303 B 32 A	38
16	2	Wyłącznik silnikowy Mbs 25	97,92
Ogółem:		2394,34

Tabela 26. Spis i koszty elementów konstrukcyjnych rozdzielnicy

L.p	Szt.	Nazwa i rodzaj elementu	Wartość brutto [PLN]
1	1	Podstawa skrzynki Z 1/2	24,8
2	7	Podstawa skrzynki Z 2/2	201,6
3	3	Podstawa skrzynki Z 2/4	27,9
4	1	Pokrywa P1 przezroczysta	27,7
5	9	Pokrywa P2 przezroczysta	302,4
6	1	Pokrywa PG2 przezroczysta	52,1
7	8	Pokrywa boczna BM	89,6
8	10	Przekładka MM	97
9	44	Śruba plastikowa	48,4
10	3	Zetownik	53,4
11	1	Płyta montażowa Z 2	7,9
12	9	Szyna TH 35	28,8
13	1	Mocownik kabla	5,7
14	36	Zacisk bezp. przylączenia przewodów do szyn	93,6
15	6	Gniazdo bezpiecznikowe E27/25A	28,8
16	3	Zacisk zerowy	9,6
17	6	Szyny do mostkowania	30
18	10	Spinka międzyskrzynkowa	9
19	4	Dławica skręcana AK9	5,6
20	8	Dławica skręcana AK11	18,4
21	1	Dławica skręcana AK29	4,6
22	9	Zacisk zerowy na szynę TH 35	31,5
Ogółem:	1198,4

Całkowity koszt materiałów do tej rozdzielnicy wynosi: 3592,74 PLN.

6.2.3 Porównanie koncepcji

Koncepcje rozdzielnic, które przedstawiono charakteryzują się podobnymi parametrami elektrycznymi. Zarówno skrzynki Elektroplastu jak i firmy Hensel pozwalają na montaż aparatury o prądzie znamionowym do 400 A. Zatem pozwalają na instalowanie swoich rozdzielnic od małych po średnich odbiorców.

Stopnie ochrony IP, które charakteryzują konkurujące ze sobą zestawy są takie same (IP56). Tak więc oba zestawy są pyłoszczelne i odporne na działanie fal.

Rozdzielnice, które zaprojektowano zajmują podobną ilość miejsca. Minimalnie pod tym względem wygrywa koncepcja pierwsza. Jest to wynikiem bogatego asortymentu skrzynek wyposażonych. Firma Hensel oferuje skrzynki wyposażone w aparaturę do bezpośredniego montażu na szynach. Rozwiązania takie pozwalają zmniejszyć ilość zajmowanego miejsca przez rozdzielnicę. Mniejsze rozmiary koncepcji pierwszej są również wynikiem zastąpienia rozłącznika izolacyjnego RIN 250 A oraz podstawy BM rozłącznikiem bezpiecznikowym mocy.

Zestawy różnią się ze sobą bardzo pod względem konstrukcyjnym. Skrzynki systemu Mi łączy się ze sobą za pomocą specjalnych połączeń klinowych. Ta metoda połączeń jest prostsza i mniej czasochłonna niż skręcanie, które stosuje się w systemie Z.

Jedną z ważnych cech, które powinna posiadać dobra rozdzielnica jest duża możliwość rozbudowy zestawu. Pod tym względem lepiej prezentuje się system Mi, w którym dołączenie kolejnych obudów może odbywać się praktycznie na wszystkie strony (łatwo wybijane boki skrzynek).

System Z pozwala rozbudowywać rozdzielnicę jedynie z tych boków, na których zainstalowana jest pokrywa boczna.

Największa rozbieżność pomiędzy zaprojektowanymi rozdzielnicami zachodzi w ich cenie. Koszty stanowiska dydaktycznego przy wykorzystaniu skrzynek systemu Mi są prawie dwa razy większe, niż przy użyciu skrzynek rodzimego Elektroplastu.

Dlatego warto przekalkulować czy bardziej opłaca się kupić droższe skrzynki, które pozwalają na dowolną rozbudowę, czy też o wiele tańsze rodzime produkty o równie dobrych parametrach technicznych, gdzie dowolna rozbudowa wymaga czasem niewielkich przeróbek i niezbyt kosztownych.

6.3 Opis stanowiska dydaktycznego

Stanowisko dydaktyczne prezentujące rozdzielnicę skrzynkową z tworzyw sztucznych wykonano w oparciu o elementy systemu „Z”, które produkowane są przez Elektroplast Bydgoszcz. Wybór skrzynek oferowanych przez tego producenta jest wynikiem:

• niskiej ceny skrzynek, w porównaniu z obudowami zachodnimi,

• łatwego dostępu do produktów firmy oraz możliwości fachowych konsultacji (zakład produkcyjny mieści się w Bydgoszczy),

• chęci promocji rodzimych produktów o równie dobrych parametrach technicznych jak zagraniczne.

Rozdzielnica zbudowana jest tylko z dwóch wielkości skrzynek. Mimo małej różnorodności obudów spełniają one dobrze swoje funkcje. Pozwalają na zamontowanie różnego typu aparatury (od modułowej po rozłącznik RIN 250A, czy szyny zbiorcze), co pokazano na rysunku 22.

Rys. 22.Stanowisko dydaktyczne

W skład stanowiska dydaktycznego wchodzą:

• 1 skrzynka Z1/2 z pokrywą przezroczysta niską, wyposażona w uchwyt do mocowania kabla,

• 1 skrzynka Z2/2 z pokrywą przezroczystą wysoką, wyposażona w rozłącznik izolowany RIN 250A,

• 3 skrzynki Z2/4 z pokrywą przezroczysta niską, wyposażone w miedziane szyny zbiorcze,

• 1 skrzynka Z2/2 z pokrywą przezroczystą niską, wyposażona w gniazda bezpieczników instalacyjnych 6×E27/25A,

• 1 skrzynka Z2/2 z pokrywą przezroczystą niską, wyposażona w rozłącznik bezpiecznikowy mocy SLP00,

• 1 skrzynka Z2/2 z pokrywą przezroczystą niską, wyposażona w podstawę bezpieczników mocy typu: PBD1,

• 1 skrzynka Z2/2 z pokrywą przezroczysta niską, wyposażona w wyłączniki nadmiarowoprądowe (2×S303B 16A, 1×S303B 32A, 3×S301B 6A, 3×S301B 10A),

• 1 skrzynka Z2/2 z pokrywą przezroczysta niską, wyposażona w aparaturę modułową (2×Mbs 25 10/16A, 1×S301B 6A, 1×S301B 10A, 1×S301B 16A, stycznik SM 221, programator czasowy TR 610S),

• 1 skrzynka Z2/2 z pokrywą przezroczystą niską, wyposażona w transformator 220/24 V oraz aparaturę modułową (ograniczniki przepięć klasy B 4 sztuki, lampki sygnalizacyjne 3 sztuki, 1×S301B 6A, 1×S301B 10A).

Do boków rozdzielnicy zamontowano „zetownik”- jest to specjalny kształtownik, dzięki któremu możliwe jest zamontowanie stanowiska na ścianie. Pozwala on na uzyskanie odstępu od ściany wynoszącego kilka centymetrów, co umożliwia wyprowadzenie przewodów za rozdzielnicą.

Wszystkie skrzynki są wyposażone w przezroczyste pokrywy, dzięki czemu bez konieczności ich odkręcania obrazują układ połączeń. Stanowisko dydaktyczne, które wykonano powinno dobrze spełniać swoją rolę dydaktyczną wśród studentów. Pokazuje sposób połączeń elementów w rozdzielnicy oraz daje przegląd różnego rodzaju aparatury, w jaką można wyposażyć skrzynki

7. Wnioski końcowe

Na podstawie zawartych w pracy wiadomości można powiedzieć, że najlepszym systemem rozdzielnic skrzynkowych jest Ci firmy Klockner Moeller. Obudowy niemieckiego producenta pozwalają na tworzenie różnych układów rozdzielnic.

Skrzynki Ci charakteryzują się możliwością szerokiego zastosowania od małego odbiorcy po duże zakłady - znamionowy prąd roboczy może sięgać do 1600 A. System ten posiada szeroką gamę obudów wyposażonych, co daje duże możliwości projektowe. Dzięki nowoczesnym rozwiązaniom, jakimi są obudowy z aparaturą do montażu na szynach pozwala zminimalizować obszar zajmowanej rozdzielnicy.

Nieco uboższym asortymentem skrzynek wyposażonych ale porównywalnymi parametrami charakteryzuje się system VMS, w którym mogą być montowane aparaty o prądzie do 1250 A.

System CA oraz EK posiadają równie dobre parametry techniczne, jednak nie posiadają w swojej ofercie skrzynek wyposażonych, nad czym można jedynie ubolewać. Jednak dobre parametry techniczne oraz wysoki stopień ochrony IP dają możliwości perspektywicznego patrzenia na rozwój obu systemów.

Równie dużym jak lider wyborem skrzynek wyposażonych charakteryzuje się system INS oraz Mi. Jednak mały znamionowy prąd roboczy dla skrzynek firmy Hensel nie pozwala być konkurencją dla systemu Ci lub dla produktu firmy ABB (1000 A).

Polskie systemy rozdzielnic skrzynkowych Z (Elektroplast Bydgoszcz, A.Trzaska-Polflansz s.c.) charakteryzują się dobrymi parametrami technicznymi podobnymi do systemu Mi. Mankamentem krajowych produktów jest uboga oferta skrzynek wyposażonych oraz brak w sprzedaży obudów z aparaturą do montażu na szynach. Miejmy jednak nadzieję, że w niedalekiej przyszłości asortyment rodzimych firm się powiększy.

W rozdziale 6 pokazano, że koszty materiału do wykonania podobnej rozdzielnicy na skrzynkach systemu Mi są prawie dwukrotnie wyższe od tegoż samego projektu na skrzynkach systemu Z firmy Elektroplast Bydgoszcz. Produkty rodzimych firm parametrami technicznymi nie odbiegają od konkurentów zagranicznych, a ich cena jest o wiele niższa, co jest ich bardzo znaczącą zaletą.

Skrzynki polskich producentów odbiegają jedynie od produktów zagranicznych rozwiązaniami konstrukcyjnymi. Ich montaż w większe zestawy jest bardziej czasochłonny (łączenie poprzez skręcanie). W przypadku systemów zachodnich tworzenie zestawu, który ma pracować jako rozdzielnica wymaga mniejszych nakładów pracy i zajmuje mniej czasu.

Część praktyczna pracy tj. stanowisko dydaktyczne do prezentacji nowoczesnych konstrukcji rozdzielnic skrzynkowych ma charakter jedynie poznawczy. Ma na celu przedstawienie:

• sposobu łączenia skrzynek w większe zestawy,

• różnorodności aparatury w jaką można wyposażyć skrzynki,

• sposobu montażu rozdzielnicy (w naszym przypadku naścienny),

• sposobu połączenia aparatów elektrycznych w rozdzielnicy.

Zainstalowana aparatura elektryczna oraz wykonane połączenia umożliwiają funkcjonowanie wykonanego stanowiska jako rzeczywistej rozdzielnicy.

Literatura

Artykuły i książki

1. Celiński Z. : Materiałoznawstwo elektrotechniczne. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej 1998

2. Gletkier K. : Rozdzielnice skrzynkowe MI. Elektroinstalator Nr 7-8/99

3. Hyla I. : Tworzywa sztuczne. Własności-Przetwórstwo-Zastosowanie. PWN

Warszawa 1984

4. Krawczyk A. : Rozdzielnice CI. Elektroinstalator Nr 10/99

5. Łączyński B. : Tworzywa wielkocząsteczkowe. Rodzaje i właściwości. WNT

Warszawa 1982

6. Markiewicz H. : Instalacje elektryczne. WNT Warszawa 2001

7. Markiewicz H. : Urządzenia elektroenergetyczne. WNT Warszawa 2001

8. Pielichowski J. , Pruszyński A. : Technologia tworzyw sztucznych. WNT Warszawa 1994

9. Praca zbiorowa : Poradnik inżyniera elektryka T3. WNT Warszawa 1996

10. Praca zbiorowa : Poradnik montera elektryka. WNT Warszawa 1990

11. Podstawny T. : Obudowy małych rozdzielnic. Elektroinstalator 9/01

12. Sikora R. : Tworzywa wielkocząsteczkowe. Rodzaje , właściwości i struktura. Politechnika Lubelska 1991

13. Straszewski A. : Projektowanie instalacji elektroenergetycznych. WNT Warszawa 1967

Katalogi

K1. ABB - „Informacja techniczna - system INS” , „Kompletne skrzynki systemu INS” - 2000.

K2. A.Trzaska-Polflamsz s.c. - „Skrzynki do rozdzielnic elektrycznych niskiego napięcia” - 2000.

K3. Elektroplast - „Skrzynki z tworzyw sztucznych do budowy rozdzielnic elektrycznych” - 2001.

K4. Fibox - Katalog obudów 2001.

K5. GE Power Controls - Katalog obudów i aparatury modułowej 2001.

K6. Hensel - „Rozdzielnice Mi IP 54/65 ze wskazówkami budowy i projektowania”- 1999.

K7. Moeller - „Rozdzielnice CI z materiału elektroizolacyjnego , całkowicie izolowane” - 1997.

K8. Polam Nakło - Katalog wyrobów 2001/2002

K9. Uriarte - Oferta asortymentowa 2000.

Normy

N1. PN-IEC 439-1 + AC: 1994. Rozdzielnice i sterownice niskonapięciowe. Zestawy badane w pełnym i niepełnym zakresie badań.

N2. PN-IEC 439-4 + AI:1997. Rozdzielnice i sterownice niskonapięciowe. Wymagania dotyczące zestawów przeznaczonych do instalowania w miejscach publicznych.

N3. PN-92/E-08106. Stopnie ochrony zapewnione przez obudowy ( kod IP ).

N4. PN-IEC 695-2-1. Badanie zagrożenia ogniowego. Badanie rozżarzonym drutem i wytyczne.

N5. BN-91/8870-08. Rozdzielnice skrzynkowe niskonapięciowe. Skrzynki z tworzyw sztucznych. Ogólne wymagania i badania.

N6. BN-82/8872-01. Rozdzielnice skrzynkowe niskonapięciowe w skrzynkach

Z tworzyw sztucznych. Ogólne wymagania i badania.

6.2.1 Kosztorys wykonanej rozdzielnicy

6.2.1 Dobór przewodów

Doboru przekroju przewodów na obwodach dokonano według dwóch kryteriów:

• dopuszczalnej obciążalności prądowej,

• dopuszczalnego spadku napięcia.

Aby dokonać doboru przewodów ze względu na obciążalność prądową wyliczono że obliczeniowy prąd roboczy. Dla obwodów trójfazowych wyznacza się go ze wzoru:

I_o =

gdzie:

I_o- obliczeniowy prąd roboczy [A],

P- moc czynna zapotrzebowana [W],

U- napięcie międzyprzewodowe [V],

cosϕ - współczynnik mocy

Obliczanie prądu roboczego

Obwód nr. 1;

Obwód nr. 2;

Obwód nr. 3;

Obwód nr. 4;

Obwód nr. 5;

Obwód nr. 6;

Obwód nr. 7;

Obwód nr. 9, 10, 11;

Obwód nr. 12, 13;

Obwód nr. 14;

Obwód nr. 15;

Obwód nr. 8,16 - obwody wolne.

Dobór przewodów ze względu na spadki napięć.

Zgodnie z Przepisami Budowy Urządzeń Elektrycznych PBUE założono że:

- dopuszczalne spadki napięcia w obwodach oświetleniowych nie mogą wynosić więcej niż 4%,

- dopuszczalne spadki napięcia w obwodach gniazd wtykowych nie mogą wynosić więcej niż 2%.

Do wykonania obliczeń przyjęto przewody miedziane o konduktywności γ = 51 m /  mm². Przy doborze przekroju przewodu posługiwano się wartościami obciążalności długotrwałej przewodów z tabeli 22.

Tabela 22. Obciążalność długotrwała przewodów

Obwód nr. 1.

Dobieramy z tabel przekrój przewodu i prąd I_dd.

Kwota wyliczona po kursie NBP z dnia 05.05.2002 1E=3,59 PLN

3

3

• 3

3 3

2

3

• 3

• 3

3

3

3

3

3

4

5

5

6

6

6

6

4

4

5

5

4

4

3

3

2

2

1

1

6

6

6

6

2

3

5

5

2

2

4

4

2

2

3

3

2

2

1

1

4

4

5

6

9

9

9

10

11

11

11

12

13

13

15

15

17

20

22

24

26

29

31

33

34

37

37

40

42

43

43

46

48

49

49

50

50

52

54

55

57

58

3

3

1

3

3

4

4

5

5

4

4

5

5

4

2

3

4

1

3

3

3

3

3

---