POLITECHNIKA ŁÓDZKA

WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI

INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI

PROJEKT

INSTALACJI ELEKTRYCZNEJ

I OŚWIETLENIA

Wykonał: Prowadzący:

Paweł Grochowalski dr. A. Wędzik

Nr indeksu: 85070

Specjalność: Elektroenergetyka

Łódź 1999/2000

SPIS TREŚCI

1. ZAKRES PROJEKTU.

1. ZAKRES PROJEKTU.

Należy wykonać projekt instalacji siły i światła dla pomieszczenia produkcyjnego zakładu przemysłowego.

2. DANE:

Górne znamionowe napięcie zasilające: U_GN = 15 kV

Dolne znamionowe napięcie zasilające: U_DN = 0.4 kV

Moc zwarciowa po stronie górnego napięcia: S_ZW = 180 MVA

Obciążenie maksymalne stacji zasilającej: P_MAX = 700 kW

Odległość ściany budynku od rozdzielni głównej nn

(długość trasy linii zasilającej) l = 100 m

Charakterystyka obciążenia oddziału produkcyjnego

-współczynnik mocy cosϕ = 0.68

-współczynnik zapotrzebowania k_Z = 0.2

Charakterystyka pomieszczenia produkcyjnego

Zakład przemysłu elektrotechnicznego

(w załączeniu plan pomieszczenia w skali 1: 200 )

-atmosfera pomieszczenia

-wymagany poziom natężenia oświetlenia E_śr = 300 lx

-współczynnik odbicia od ścian ρ_sc = 0.3

-współczynnik odbicia od sufitu ρ_su = 0.3

-wysokość pomieszczenia H = 5 m

Odbiorniki: silniki indukcyjne zwarte

3. SZCZEGÓŁOWY ZARES PROJEKTU.

Instalacja siły

1. Wybór liczby i usytuowania rozdzielni oddziałowych RO

2. Plan instalacji siły

3. Dobór transformatora

4. Dobór linii zasilających RO wraz z zabezpieczeniami

5. Dobór aparatury w polu rozdzielni głównej niskiego napięcia

6. Dobór przewodów , zabezpieczeń i osprzętu obwodów odbiorczych

7. Projekt rozdzielnicy oddziałowej

8. Sprawdzenie skuteczności ochronny przeciwporażeniowej

9. Dobór podstawowych urządzeń do kompensacji mocy biernej

10. Zestawienie materiałów dla instalacji siłowej

11. Rysunki:

-schemat ideowy instalacji siłowej

-plan instalacji siłowej

-schematy rozdzielnic

Oświetlenie

1. Wybór mocy i liczby punktów świetlnych

2. Wybór rodzaju opraw oświetleniowych i ich rozmieszczenie

3. Rysunki:

-plan rozmieszczenia opraw oświetleniowych

4. DOBÓR TRANSFORMATORA.

Opierając się na danych wejściowych do projektu:

U_GN = 15 kV

U_DN = 0,4 kV

P_MAX = 700 kW

cosϕ = 0.68

k_Z = 0,2

możemy wyznaczyć moc pozorną transformatora:

Na podstawie powyższego obliczenia jako wyposażenie stacji transformatorowej dobieram transformator typu Tod 250/15 produkcji zakładów EMIT S.A. o następujących parametrach:

S_n = 250 kVA

U_GN = 15,75 kV

U_DN = 0,4 kV

Straty jałowe ∆P_j = 425 W

Straty mocy czynnej ∆P_n = 3,25 kW

u_z%= 4,5 %

Układ połączeń : Dyn 5

Zakres regulacji napięcia: +2,5%, -3×2,5%

5. DOBÓR OKABLOWANIA DLA OBWODÓW INSTALACJI SIŁOWEJ.

Przykłady obliczeń zostały dokonane dla rozdzielnicy R3, która zasila obwody nr 1-9.

5.1. Dobór okablowania ze względu na obciążenie długotrwałe.

Podstawowym kryterium doboru kabli jest spełnienie następującej zależności:

I'_Z > I_Bm ⋅ k_j

I'_Z = I_Z ⋅ k_g

gdzie:

I_Z - obciążalność długotrwała przewodu,

I'_Z - skorygowana obciążalność długotrwała przewodu,

k_g - współczynnik korygujący obciążalność długotrwałą przewodu (zależny

od sposobu prowadzenia przewodów),

k_j - współczynnik jednoczesności (jeżeli w jednym obwodzie występuje

więcej niż jeden odbiornik),

I_Bm - prąd obliczeniowy w obwodzie.

Obwód nr 1 zasilający odbiornik nr 408:

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

Przyjąłem k_j = 1.

Do zasilania tego obwodu dobieram przewód YDYżo 5 × 4mm² (I_Z = 32 A), który jest prowadzony w wentylowanym kanale kablowym w podłodze wraz z 3 innymi (k_g = 0,65).

I'_Z = 32A⋅0,65=20,8A

20,8A>16,2A

Obwód nr 2 zasilający odbiornik nr 409:

Prąd obliczeniowy w obwodzie I_Bm = 6,7A ⋅ 1 = 6,7 A

Przyjąłem k_j = 1.

Do zasilania tego obwodu dobieram przewód YDYżo 5 × 1mm² (I_Z = 13,5 A), który jest prowadzony w wentylowanym kanale kablowym w podłodze wraz z 3 innymi (k_g = 0,65).

I'_Z = 13,5A⋅0,65=8,77A

8,77A>6,7A

Obwód nr 3 zasilający odbiornik nr 410:

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

Przyjąłem k_j = 1.

Do zasilania tego obwodu dobieram przewód YDYżo 5 × 1mm² (I_Z = 13,5 A), który jest prowadzony w wentylowanym kanale kablowym w podłodze wraz z 4 innymi (k_g = 0,6).

I'_Z = 13,5A⋅0,6=8,1A

8,1A>5,1A

Obwód nr 4 zasilający odbiornik nr 411:

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

Przyjąłem k_j = 1.

Do zasilania tego obwodu dobieram przewód YDYżo 5 × 1mm² (I_Z = 13,5 A), który jest prowadzony w wentylowanym kanale kablowym w podłodze wraz z 4 innymi (k_g = 0,6).

I'_Z = 13,5A⋅0,6=8,1A

8,1A>1,7A

Obwód nr 5 zasilający odbiorniki nr 412 i 413:

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

Przyjąłem k_j = 1.

Do zasilania tego obwodu dobieram przewód YDYżo 5 × 1mm² (I_Z =13,5 A), który jest prowadzony w wentylowanym kanale kablowym w podłodze wraz z 4 innymi (k_g = 0,6).

I'_Z = 13,5A⋅0,6=8,1A

8,1A>4,4A

Obwód nr 6 zasilający odbiornik nr 414:

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

Przyjąłem k_j = 1.

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

I'_Z = 57A⋅1=57A

57A>41A

Obwód nr 7 zasilający gniazda nr G3 i G4:

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

Przyjąłem k_j = 1.

Do zasilania tego obwodu dobieram przewód YDYżo 5 × 10mm² (I_Z =57 A), który jest prowadzony w wentylowanym kanale kablowym w podłodze wraz z 3 innymi (k_g = 0,65).

I'_Z = 57A⋅0,65=37,05A

37,05A>32A

Obwód nr 8 zasilający gniazda nr G5 i G6:

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

Przyjąłem k_j = 1.

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

I'_Z = 57A⋅0,6=34,2A

34,2A>32A

Obwód nr 9 zasilający gniazda nr G7 i G8:

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

Przyjąłem k_j = 1.

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

I'_Z = 57A⋅0,6=34,2A

34,2A>32A

5.1.1. Dobór kabla zasilającego rozdzielnię oddziałową R1.

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

Wypadkowy prąd rozdzielnicy R1:

gdzie:

I_Bi - prądy w poszczególnych obwodach rozdzielnicy

I_B1 = 2,2A

I_B2 = 2,2A

I_B3 = 16A

I_B4 = 16A

Do zasilania tej rozdzielnicy dobieram kabel YKYżo 5 × 16mm² (I_Z = 76 A), który jest prowadzony w korytkach na ścianach wraz z 5 innymi, zasilającymi R2, R3, R4, R5 oraz Roś (k_g = 0,55).

I'_Z = 76A⋅0,55=41,8A

41,8A>36,4A

5.1.2. Dobór kabla zasilającego rozdzielnię oddziałową R2.

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

Wypadkowy prąd rozdzielnicy R2:

gdzie:

I_Bi - prądy w poszczególnych obwodach rozdzielnicy

I_B1 = 99A

I_B2 = 56A

I_B3 = 37

I_B4 = 4,9A

Do zasilania tej rozdzielnicy dobieram kabel YKYżo 5 × 240mm² (I_Z = 403 A), który jest prowadzony w korytkach na ścianach wraz z 5 innymi, zasilającymi R1, R3, R4,R5 oraz Roś (k_g = 0,55).

I'_Z = 403A⋅0,55=221,65A

221,65A>196,9A

5.1.3. Dobór kabla zasilającego rozdzielnię oddziałową R3.

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

Wypadkowy prąd rozdzielnicy R3:

gdzie:

I_Bi - prądy w poszczególnych obwodach rozdzielnicy

I_B1 = 16,2A I_B6 = 41A

I_B2 = 6,7A I_B7= 32A

I_B3 = 5,1A I_B8= 32A

I_B4 = 1,7A I_B9= 32A

I_B5 = 4,4A

Do zasilania tej rozdzielnicy dobieram kabel YKYżo 5 × 185mm² (I_Z = 341 A), który jest prowadzony w korytkach na ścianach wraz z 5 innymi, zasilającymi R1, R2, R4,R5 oraz Roś (k_g = 0,55).

I'_Z = 341A⋅0,55= 187,55A

187,55A>171,1A

5.1.4. Dobór kabla zasilającego rozdzielnię oddziałową R4.

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

Wypadkowy prąd rozdzielnicy R4:

gdzie:

I_Bi - prądy w poszczególnych obwodach rozdzielnicy

I_B1 = 2,2 A

I_B2 = 16 A

I_B3 = 4,2 A

I_B4 = 32A

Do zasilania tej rozdzielnicy dobieram kabel YKYżo 5 × 35mm² (I_Z = 119 A), który jest prowadzony w korytkach na ścianach wraz z 5 innymi, zasilającymi R1, R2, R3,R5 oraz Roś (k_g = 0,55).

I'_Z = 119A⋅0,55=65,45A

65,45A>54,4A

5.1.5. Dobór kabla zasilającego rozdzielnię oddziałową R5.

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

Wypadkowy prąd rozdzielnicy R5:

gdzie:

I_Bi - prądy w poszczególnych obwodach rozdzielnicy

I_B1 = 4,5 A

I_B2 = 4,2 A

I_B3 = 32 A

Do zasilania tej rozdzielnicy dobieram kabel YKYżo 5 × 16mm² (I_Z = 76A), który jest prowadzony w korytkach na ścianach wraz z 5 innymi, zasilającymi R1, R2, R3, R4 oraz Roś (k_g = 0,55).

I'_Z = 76A⋅0,55=41,8A

41,8A>40,7A

5.1.6. Dobór kabla zasilającego rozdzielnię główną RG.

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

Wypadkowy prąd rozdzielnicy RG:

gdzie:

I_Ri - prądy w poszczególnych obwodach rozdzielnicy

I_R1 = 36,4A

I_R2 = 196,9A

I_R3 = 171,1A

I_R4 = 54,4A

I_R5=40,7A

I_Roś = 17,1A

Do zasilania tej rozdzielnicy dobieram dwa kable prowadzone równolegle w odległości od siebie większej niż ich średnica o parametrach YKYżo 5 × 185mm² (I_Z = 260 A), które są prowadzone w ziemi na głębokości około 1m. (k_g = 1)

I'_Z = 2⋅260A⋅1=520A

520A>516,6A

5.2. Dobór okablowania ze względu na dopuszczalne spadki napięcia.

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

Obliczeń dokonujemy na podstawie następujących zależności:

-statyczny procentowy spadek napięcia:

-dynamiczny procentowy spadek napięcia:

Przykłady obliczeń zostały dokonane dla rozdzielnicy R3, która zasila obwody nr 1-9.

Obwód nr 1 zasilający odbiornik nr 408:

Dane:

l = 9,5m

S = 4mm²

P = 7,5kW

I_rm = 40,5A ( Ograniczony do wartości 2,5⋅In poprzez zastosowanie rozrusznika MAWOSTART )

*_Cu = 57 m/Ωmm²

Zatem:

Obwód nr 2 zasilający odbiornik nr 409:

Dane:

l = 17m

S = 1mm²

P = 3,3kW

I_rm = 32,83A

*_Cu = 57 m/Ωmm²

Zatem:

Obwód nr 3 zasilający odbiornik nr 410:

Dane:

l = 13m

S = 1mm²

P = 1,6kW

I_rm = 23.205A

*_Cu = 57 m/Ωmm²

Zatem:

Obwód nr 4 zasilający odbiornik nr 411:

Dane:

l = 14,5m

S = 1mm²

P = 370W

I_rm = 5,015A

*_Cu = 57 m/Ωmm²

Zatem:

Obwód nr 5 zasilający odbiorniki nr 412 i 413:

Dane:

W tym przypadku konieczne jest określenie następujących wielkości:

• długość zastępcza obwodu:
  

• moc przyłączona do obwodu:
  

• maksymalna wartość prądu rozruchowego występującego w obwodzie:

S = 1mm²

*_Cu = 57 m/Ωmm²

Zatem:

Obwód nr 6 zasilający odbiornik nr 414:

Dane:

l = 12m

S = 10mm²

P = 22kW

I_rm = 102,5A (Ograniczony do wartości 2,5⋅In poprzez zastosowanie rozrusznika MAWOSTART )

*_Cu = 57 m/Ωmm²

Zatem:

Obwód nr 7 zasilający gniazda G3 i G4 :

Dane:

lz = 12,75m

S = 10mm²

I_Bm = 32A

I_rm = 32A

*_Cu = 57 m/Ωmm²

Zatem:

Obwód nr 8 zasilający gniazda G5 i G6 :

Dane:

lz = 10,5m

S = 10mm²

I_Bm = 32A

I_rm = 32A

*_Cu = 57 m/Ωmm²

Zatem:

Obwód nr 9 zasilający gniazda G7 i G8 :

Dane:

lz = 23,5m

S = 10mm²

I_Bm = 32A

I_rm = 32A

*_Cu = 57 m/Ωmm²

Zatem:

5.2.1. Obliczenia spadków napięcia na kablu zasilającym rozdzielnię R1.

Obliczeń dokonujemy na podstawie następujących zależności:

-statyczny procentowy spadek napięcia:

gdzie:

I_Ri =
- to suma prądów odbiorników zainstalowanych w danej rozdzielnicy

-dynamiczny procentowy spadek napięcia:

gdzie:

I - to suma prądów znamionowych rozruchowych wszystkich odbiorników

zainstalowanych w danej rozdzielnicy.

Dane:

l = 9m

S = 16mm²

I_R1 = 36,4A

I = 49,16A

*_Cu = 57 Ω/mm

Zatem:

5.2.2. Obliczenia spadków napięcia na kablu zasilającym rozdzielnię R2.

Dane:

l = 25m

S = 240mm²

I_R2 = 196,9A

I = 503,03A

*_Cu = 57 Ω/mm

Zatem:

5.2.3. Obliczenia spadków napięcia na kablu zasilającym rozdzielnię R3.

Dane:

l = 54m

S = 185mm²

I_R3 = 171,1A

I = 316,3A

*_Cu = 57 Ω/mm

Zatem:

5.2.4. Obliczenia spadków napięcia na kablu zasilającym rozdzielnię R4.

Dane:

l = 35m

S = 35mm²

I_R4 = 54,4A

I = 68,74A

*_Cu = 57 Ω/mm

Zatem:

5.2.5. Obliczenia spadków napięcia na kablu zasilającym rozdzielnię R5.

Dane:

l = 18m

S = 16mm²

I_R5 = 40,7A

I = 75,2A

*_Cu = 57 Ω/mm

Zatem:

5.2.6. Obliczenia spadku napięcia na kablu zasilającym rozdzielnię RG.

Dane:

l = 100m

S = 370mm²

I_RG = 516,6A

I = 1012,5A

*_Cu = 57 Ω/mm

Zatem:

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

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

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

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

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

zatem:

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

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

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

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

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

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

zatem:

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

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

5.3. Obliczenia prądów zwarciowych.

5.3.1. Obliczenia prądu zwarciowego przy zwarciu na szynach rozdzielni NN:

Reaktancja zastępcza sieci:

Parametry transformatora:

Prąd początkowy przy trójfazowym zwarciu symetrycznym można wyznaczyć z zależności:

gdzie:

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

Z_k - impedancja pętli zwarciowej

R_k = R_T = 8,3mΩ

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

Prąd udarowy:

gdzie:

k - współczynnik udaru wynikający ze stosunku

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

5.3.2. Obliczenia prądu zwarciowego przy zwarciu w linii zasilającej rozdzielnię RG:

Rezystancja zastosowanego kabla:

Reaktancja zastosowanego kabla:

gdzie:

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

Stąd:

R_k = R_T + R_RG = 8,3 + 4,7 = 13mΩ

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

Prąd udarowy:

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

5.3.3. Obliczenia prądu zwarciowego przy zwarciu w linii zasilającej rozdzielnię R1:

Rezystancja zastosowanego kabla:

Reaktancja zastosowanego kabla:

Stąd:

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

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

Prąd udarowy:

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

5.3.4. Obliczenia prądu zwarciowego przy zwarciu w linii zasilającej rozdzielnię R2:

Rezystancja zastosowanego kabla:

Reaktancja zastosowanego kabla:

Stąd:

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

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

Prąd udarowy:

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

5.3.5. Obliczenia prądu zwarciowego przy zwarciu w linii zasilającej rozdzielnię R3:

Rezystancja zastosowanego kabla:

Reaktancja zastosowanego kabla:

Stąd:

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

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

Prąd udarowy:

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

5.3.6. Obliczenia prądu zwarciowego przy zwarciu w linii zasilającej rozdzielnię R4:

Rezystancja zastosowanego kabla:

Reaktancja zastosowanego kabla:

Stąd:

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

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

Prąd udarowy:

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

5.3.7. Obliczenia prądu zwarciowego przy zwarciu w linii zasilającej rozdzielnię R5:

Rezystancja zastosowanego kabla:

Reaktancja zastosowanego kabla:

Stąd:

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

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

Prąd udarowy:

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

5.3.8. Przykład określenia prądu zwarciowego w linii zasilającej odbiornik nr 408 zainstalowany w R3.

Obliczeń dokonano bez uwzględnienia impedancji własnej silnika.

Rezystancja zastosowanego kabla:

Reaktancja zastosowanego kabla:

Stąd:

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

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

Prąd udarowy:

W tym przypadku
z czego wynika wartość k=1

6. DOBÓR ZABEZPIECZEŃ.

Doboru zabezpieczeń dokonałem na przykładzie aparatury i obciążeń zainstalowanych w

rozdzielni oddziałowej R3.

6.1. Dobór wyłączników silnikowych.

Jako zabezpieczenia silników zostały dobrane wyłączniki silnikowe produkcji zakładów FAEL serii M250 S wyposażone w wyzwalacz termiczny i elektromagnetyczny.

6.1.1. Obwód nr 1 zasilający odbiornik nr 408.

Ze względu na wartość znamionowego prądu w obwodzie I_Bm = 16,2A dobrany

został wyłącznik silnikowy M250 S20 o następujących parametrach:

U_n = 400V

I_n = 20A

I_Cu = 6kA

Dobór nastaw wyzwalaczy termicznych:

Ponieważ prąd w obwodzie osiąga wartość I_Bm = 16,2A wyzwalacz należy nastawić na wartość:

I_nast. = 1,05⋅I_Bm = 1,05⋅16,2=17,01A

Sprawdzenie poprawności działania wyzwalacza elektromagnetycznego:

Ponieważ dla wyłącznika tego typu prąd zadziałania wyzwalacza elektromagnetycznego

I_W = 14⋅I_n = 14⋅20=280A

musi być spełniona zależność:

I_W > I_rm

gdzie:

I_rm - to znamionowy prąd rozruchowy silnika.

W tym przypadku I_rm = 40,5A

zatem:

280A>40,5A

co świadczy o poprawności doboru.

6.1.2. Obwód nr 2 zasilający odbiornik nr 409.

Ze względu na wartość znamionowego prądu w obwodzie I_Bm = 6,7A dobrany

został wyłącznik silnikowy M250 S10 o następujących parametrach:

U_n = 400V

I_n = 10A

I_Cu = 6kA

Dobór nastaw wyzwalaczy termicznych:

Ponieważ prąd w obwodzie osiąga wartość I_Bm = 6,7A wyzwalacz należy nastawić na wartość:

I_nast. = 1,05⋅I_Bm = 1,05⋅6,7=7,03A

Sprawdzenie poprawności działania wyzwalacza elektromagnetycznego:

Ponieważ dla wyłącznika tego typu prąd zadziałania wyzwalacza elektromagnetycznego

I_W = 14⋅I_n = 14⋅10=140A

musi być spełniona zależność:

I_W > I_rm

gdzie:

I_rm - to znamionowy prąd rozruchowy silnika.

W tym przypadku I_rm = 32,83A

zatem:

140A>32,83A

co świadczy o poprawności doboru.

6.1.3. Obwód nr 3 zasilający odbiornik nr 410.

Ze względu na wartość znamionowego prądu silnika I_Bm = 5,1A dobrany został

wyłącznik silnikowy M250 S6,3 o następujących parametrach:

U_n = 400V

I_n = 6,3A

I_Cu = 6kA

Dobór nastaw wyzwalaczy termicznych:

Ponieważ prąd silnika osiąga wartość I_Bm = 5,1A wyzwalacz należy nastawić na wartość

I_nast. = 1,05⋅I_Bm = 1,05⋅5,1=5,35A

Sprawdzenie poprawności działania wyzwalacza elektromagnetycznego:

Ponieważ dla wyłącznika tego typu prąd zadziałania wyzwalacza elektromagnetycznego

I_W = 14⋅I_n = 14⋅6,3=88,2A

musi być spełniona zależność:

I_W > I_rm

gdzie:

I_rm - to znamionowy prąd rozruchowy silnika.

W tym przypadku I_rm = 23,2A

zatem:

88,2A>23,2A

co świadczy o poprawności doboru.

6.1.4. Obwód nr 4 zasilający odbiornik nr 411.

Ze względu na wartość znamionowego prądu tych silników I_n = 1,7A dobrany

został wyłącznik silnikowy M250 S2,5 o następujących parametrach:

U_n = 400V

I_n = 2,5A

I_Cu = 6kA

Dobór nastaw wyzwalaczy termicznych:

Ponieważ prąd silnika osiąga wartość I_Bm = 1,7A wyzwalacz należy nastawić na wartość:

I_nast. = 1,05⋅I_Bm = 1,05⋅1,7=1,78A

Sprawdzenie poprawności działania wyzwalacza elektromagnetycznego:

Ponieważ dla wyłącznika tego typu prąd zadziałania wyzwalacza elektromagnetycznego

I_W = 14⋅I_n = 14⋅2,5=35A

musi być spełniona zależność:

I_W > I_rm

gdzie:

I_rm - to znamionowy prąd rozruchowy silnika.

W tym przypadku I_rm = 5,01A

zatem:

35A>5,01A

co świadczy o poprawności doboru.

6.1.5. Obwód nr 5 zasilający odbiorniki nr 412 i 413.

Dla każdego z odbiorów w tym obwodzie dobrane zostały identyczne wyłączniki

silnikowe.

Ze względu na wartość znamionowego prądu tych silników I_n = 2,2A dobrane

zostały wyłączniki silnikowe M250 S2,5 o następujących parametrach:

U_n = 400V

I_n = 2,5A

I_Cu = 6kA

Dobór nastaw wyzwalaczy termicznych:

Ponieważ prąd silnika osiąga wartość I_Bm = 2,2A wyzwalacz należy nastawić na wartość:

I_nast. = 1,05⋅I_Bm = 1,05⋅2,2=2,31A

Sprawdzenie poprawności działania wyzwalacza elektromagnetycznego:

Ponieważ dla wyłącznika tego typu prąd zadziałania wyzwalacza elektromagnetycznego

I_W = 14⋅I_n = 14⋅2,5=35A

musi być spełniona zależność:

I_W > I_rm

gdzie:

I_rm - to znamionowy prąd rozruchowy silnika.

W tym przypadku I_rm = 8,14A

zatem:

35A>8,14A

co świadczy o poprawności doboru.

6.1.6. Obwód nr 6 zasilający odbiornik nr 414.

Prąd w obwodzie I_Bm = 41A.

Dla tego silnika zabezpieczenie realizowane jest poprzez układ łagodnego rozruchu MAWOSTART w którym realizowane jest zabezpieczenie przeciążeniowe i zwarciowe.

Dobór nastaw wyzwalaczy termicznych:

I_Bm = 41A

I_nast = 1,05 ⋅ I_Bm = 1,05 ⋅ 41A = 43,05A

6.2. Dobór wyłączników samoczynnych.

Jako wyłączniki samoczynne zastosowane zostały wyłączniki nadprądowe produkcji zakładów FAEL serii S 193 z rozłączalnym biegunem neutralnym.

6.2.1. Obwód nr 1 zasilający odbiornik nr 408.

Ze względu na wartość znamionowego prądu w obwodzie I_Bm = 16,2A dobrany

został wyłącznik nadprądowy typu S 193 o następujących parametrach:

U_n = 400V

I_n = 32A

I_Cu = 6kA

Charakterystyka typu C

Zastosowane kryteria doboru:

1. I_Bm ≤ I_{N term} ≤ I'_Z

2. I₂ ≤ 1,45⋅I'_Z

zatem:

I_{N term} = 32A

I'_Z = 20,8A

I₂ = 1,45⋅I_{N term} = 46,4A

1,45⋅I'_Z = 30,16A

16,2A≤32A≤20,8A

46,4≤30,16A

Ponieważ powyższe zależności nie są spełnione konieczna jest korekta średnicy przewodu do wartości 10mm² (I'_Z = 37,05A ).

16,2A≤32A≤37,05A

46,4≤53,72A

Ponieważ bezzwłoczne zadziałanie wyzwalacza elektromagnetycznego(charakterystyka C) występuje w zakresie prądów (5÷10)I_n zatem najmniejsza wartość prądu powodująca zadziałanie wyzwalacza wynosi I_min = 5⋅32A = 160A podczas gdy znamionowy prąd rozruchowy tego silnika wynosi I_rm = 40,5A zatem:

I_min > I_rm

160A>40,5A

Dla tego typu wyłącznika można przyjąć że czas wyłączenia zwarcia:

t_wył <10ms

zatem musi być spełniona zależność:

t_wył < t_p

gdzie:

t_p - maksymalny czas przez jaki może płynąć prąd zwarciowy w obwodzie aby nie

przekroczyć dopuszczalnej wartości temperatury przewodu.

k=115 ( dla przewodów miedzianych w izolacji z PCV )

zatem:

10ms<63,3ms

co świadczy o poprawności doboru.

6.2.2. Obwód nr 2 zasilający odbiornik nr 409.

Ze względu na wartość znamionowego prądu w obwodzie I_Bm = 6,7A dobrany

został wyłącznik nadprądowy typu S 193 o następujących parametrach:

U_n = 400V

I_n = 16A

I_Cu = 6kA

Charakterystyka typu C

Zastosowane kryteria doboru:

1. I_Bm ≤ I_{N term} ≤ I'_Z

2. I₂ ≤ 1,45⋅I'_Z

zatem:

I_{N term} = 16A

I'_Z = 11,37A

I₂ = 1,45⋅I_{N term} = 23,2A

1,45⋅I'_Z = 16,48A

6,7A≤16A≤11,37A

23,2A≤16,48A

Ponieważ powyższe zależności nie są spełnione konieczna jest korekta średnicy przewodu do wartości 4mm² (I'_Z = 20,8A ).

6,7A≤16A≤20,8A

23,2A≤30,16A

Ponieważ bezzwłoczne zadziałanie wyzwalacza elektromagnetycznego(charakterystyka C) występuje w zakresie prądów (5÷10)I_n zatem najmniejsza wartość prądu powodująca zadziałanie wyzwalacza wynosi I_min = 5⋅16A = 80A podczas gdy znamionowy prąd rozruchowy tego silnika wynosi I_rm = 32,83A zatem:

I_min > I_rm

80A>32,83A

Dla tego typu wyłącznika można przyjąć że czas wyłączenia zwarcia:

t_wył <10ms

zatem musi być spełniona zależność:

t_wył < t_p

gdzie:

t_p - maksymalny czas przez jaki może płynąć prąd zwarciowy w obwodzie aby

nie przekroczyć dopuszczalnej wartości temperatury przewodu.

k=115 ( dla przewodów miedzianych w izolacji z PCV )

zatem:

10ms<39,6ms

co świadczy o poprawności doboru.

6.2.3. Obwód nr 3 zasilający odbiornik nr 410.

Ze względu na wartość znamionowego prądu w obwodzie I_Bm = 5,1A dobrany

został wyłącznik nadprądowy typu S 193 o następujących parametrach:

U_n = 400V

I_n = 10A

I_Cu = 6kA

Charakterystyka typu C

Zastosowane kryteria doboru:

I) I_Bm ≤ I_{N term} ≤ I'_Z

II) I₂ ≤ 1,45⋅I'_Z

zatem:

I_{N term} = 10A

I'_Z = 10,5A

I₂ = 1,45⋅I_{N term} = 14,5A

1,45⋅I'_Z = 15,22A

5,1A≤10A≤10,5A

14,5A≤15,22A

Ponieważ bezzwłoczne zadziałanie wyzwalacza elektromagnetycznego(charakterystyka C) występuje w zakresie prądów (5÷10)I_n zatem najmniejsza wartość prądu powodująca zadziałanie wyzwalacza wynosi I_min = 5⋅10A = 50A podczas gdy znamionowy prąd rozruchowy tego silnika wynosi I_rm = 23,2A zatem:

I_min > I_rm

50A>23,2A

Dla tego typu wyłącznika można przyjąć że czas wyłączenia zwarcia:

t_wył <10ms

zatem musi być spełniona zależność:

t_wył < t_p

gdzie:

t_p - maksymalny czas przez jaki może płynąć prąd zwarciowy w obwodzie aby

nie przekroczyć dopuszczalnej wartości temperatury przewodu.

k=115 ( dla przewodów miedzianych w izolacji z PCV )

zatem:

10ms<16,9ms

co świadczy o poprawności doboru.

6.2.4. Obwód nr 4 zasilający odbiornik nr 411.

Ze względu na wartość znamionowego prądu w obwodzie I_Bm = 1,7A dobrany

został wyłącznik nadprądowy typu S 193 o następujących parametrach:

U_n = 400V

I_n = 4A

I_Cu = 6kA

Charakterystyka typu C

Zastosowane kryteria doboru:

I) I_Bm ≤ I_{N term} ≤ I'_Z

II) I₂ ≤ 1,45⋅I'_Z

zatem:

I_{N term} = 4A

I'_Z = 10.5A

I₂ = 1,45⋅I_{N term} = 5,8A

1,45⋅I'_Z = 15,22A

1,7A≤4A≤10,5A

5,8A≤15,22A

Ponieważ bezzwłoczne zadziałanie wyzwalacza elektromagnetycznego(charakterystyka C) występuje w zakresie prądów (5÷10)I_n zatem najmniejsza wartość prądu powodująca zadziałanie wyzwalacza wynosi I_min = 5⋅4A = 20A podczas gdy znamionowy prąd rozruchowy tego silnika wynosi I_rm = 5,01A zatem:

I_min > I_rm

20A>5,01A

Dla tego typu wyłącznika można przyjąć że czas wyłączenia zwarcia:

t_wył <10ms

zatem musi być spełniona zależność:

t_wył < t_p

gdzie:

t_p - maksymalny czas przez jaki może płynąć prąd zwarciowy w obwodzie aby

nie przekroczyć dopuszczalnej wartości temperatury przewodu.

k=115 ( dla przewodów miedzianych w izolacji z PCV )

zatem:

10ms<20,4ms

co świadczy o poprawności doboru.

6.2.5. Obwód nr 5 zasilający odbiorniki nr 412 i 413.

Ze względu na wartość znamionowego prądu w obwodzie I_Bm = 4,4A dobrany

został wyłącznik nadprądowy typu S 193 o następujących parametrach:

U_n = 400V

I_n = 6A

I_Cu = 6kA

Charakterystyka typu C

Zastosowane kryteria doboru:

I) I_Bm ≤ I_{N term} ≤ I'_Z

II) I₂ ≤ 1,45⋅I'_Z

zatem:

I_{N term} = 6A

I'_Z = 10,5A

I₂ = 1,45⋅I_{N term} = 8,7A

1,45⋅I'_Z = 15,22A

4,4A≤6A≤10,5A

8,7A≤15,22A

Ponieważ bezzwłoczne zadziałanie wyzwalacza elektromagnetycznego(charakterystyka C) występuje w zakresie prądów (5÷10)I_n zatem najmniejsza wartość prądu powodująca zadziałanie wyzwalacza wynosi I_min = 5⋅6A = 30A podczas gdy znamionowy prąd rozruchowy tego obwodu wynosi I_rm = 16,28A zatem:

I_min > I_rm

30A>16,8A

Dla tego typu wyłącznika można przyjąć że czas wyłączenia zwarcia:

t_wył <10ms

zatem musi być spełniona zależność:

t_wył < t_p

gdzie:

t_p - maksymalny czas przez jaki może płynąć prąd zwarciowy w obwodzie aby

nie przekroczyć dopuszczalnej wartości temperatury przewodu.

k=115 ( dla przewodów miedzianych w izolacji z PCV )

zatem:

10ms<51,6ms

co świadczy o poprawności doboru.

6.2.6. Obwód nr 6 zasilający odbiornik nr 414.

Ze względu na wartość znamionowego prądu w obwodzie I_Bm = 41A dobrany

został wyłącznik nadprądowy typu S 193 o następujących parametrach:

U_n = 400V

I_n = 63A

I_Cu = 6kA

Charakterystyka typu C

Zastosowane kryteria doboru:

I) I_Bm ≤ I_{N term} ≤ I'_Z

II) I₂ ≤ 1,45⋅I'_Z

zatem:

I_{N term} = 63A

I'_Z = 57A

I₂ = 1,45⋅I_{N term} = 91,35A

1,45⋅I'_Z = 82,65A

41A≤63A≤57A

91,35A≤82,65A

Ponieważ powyższe zależności nie są spełnione konieczna jest korekta średnicy przewodu do wartości 16mm² (I'_Z = 76A ).

41A≤63A≤76A

91,35A≤110,2A

Ponieważ bezzwłoczne zadziałanie wyzwalacza elektromagnetycznego(charakterystyka C) występuje w zakresie prądów (5÷10)I_n zatem najmniejsza wartość prądu powodująca zadziałanie wyzwalacza wynosi I_min = 5⋅63A = 315A podczas gdy znamionowy prąd rozruchowy tego silnika wynosi I_rm = 102,5A zatem:

I_min > I_rm

315A>102,5A

Dla tego typu wyłącznika można przyjąć że czas wyłączenia zwarcia:

t_wył <10ms

zatem musi być spełniona zależność:

t_wył < t_p

gdzie:

t_p - maksymalny czas przez jaki może płynąć prąd zwarciowy w obwodzie aby nie

przekroczyć dopuszczalnej wartości temperatury przewodu.

k=115 ( dla przewodów miedzianych w izolacji z PCV )

zatem:

10ms<148,2ms

co świadczy o poprawności doboru.

6.2.7. Obwód nr 7 zasilający gniazda G3 i G4.

Ze względu na wartość znamionowego prądu w obwodzie I_Bm = 32A dobrany

został wyłącznik nadprądowy typu S 193 o następujących parametrach:

U_n = 400V

I_n = 40A

I_Cu = 6kA

Charakterystyka typu C

Zastosowane kryteria doboru:

I) I_Bm ≤ I_{N term} ≤ I'_Z

II) I₂ ≤ 1,45⋅I'_Z

zatem:

I_{N term} = 40A

I'_Z = 37,05A

I₂ = 1,45⋅I_{N term} = 58A

1,45⋅I'_Z = 53,72A

32A≤40A≤37,05A

58A≤53,72A

Ponieważ powyższe zależności nie są spełnione konieczna jest korekta średnicy przewodu do wartości 16mm² (I'_Z = 49,4A ).

32A≤40A≤49,4A

58A≤71,63A

Ponieważ bezzwłoczne zadziałanie wyzwalacza elektromagnetycznego (charakterystykaC) występuje w zakresie prądów (5÷10)I_n zatem najmniejsza wartość prądu powodująca zadziałanie wyzwalacza wynosi I_min = 5⋅40A = 200A podczas gdy znamionowy prąd rozruchowy tego silnika wynosi I_rm = 32A zatem:

I_min > I_rm

200A>32A

Dla tego typu wyłącznika można przyjąć że czas wyłączenia zwarcia:

t_wył <10ms

zatem musi być spełniona zależność:

t_wył < t_p

gdzie:

t_p - maksymalny czas przez jaki może płynąć prąd zwarciowy w obwodzie aby nie

przekroczyć dopuszczalnej wartości temperatury przewodu.

k=115 ( dla przewodów miedzianych w izolacji z PCV )

zatem:

10ms<151,7ms

co świadczy o poprawności doboru.

6.2.8. Obwód nr 8 zasilający gniazda G5 i G6.

Doboru dokonałem analogicznie jak w punkcie 6.2.7.

6.2.9. Obwód nr 9 zasilający gniazda G7 i G8.

Doboru dokonałem analogicznie jak w punkcie 6.2.7.

7. Dobór zestawów rozruchowych.

Stosowanie zestawów rozruchowych okazało się konieczne w przypadku odbiorów nr 402,

403 i 404 zainstalowanych w rozdzielnicy R2 oraz odbioru nr 414 w R3 ze względu na ich znaczne prądy rozruchowe.

Jako rozruszniki zastosowałem sterowniki tyrystorowe typu MAWOSTART - xxxP produkcji firmy MAWOS Sp. z o.o.

Jako kryterium doboru rozruszników przyjąłem moce sterowanych silników:

Nr silnika	Moc silnika	Typ rozrusznika
402	55kW	MAWOSTART - 55P
403	30kW	MAWOSTART - 30P
404	17,5kW	MAWOSTART - 18,5P
414	22kW	MAWOSTART - 22P

Dane techniczne:

• napięcie zasilania 3x380V

• przeciążalność trwała 110%

• sprawność : ponad 99%

• max. liczba rozruchów na godzinę: 12

• prąd rozruchu mniejszy od 2,5x In silnika

• ustawiany czas rozruchu : 0,5 do 120s

8. Obliczenia instalacji oświetleniowej.

8.1. Obliczenie wymaganej liczby opraw oświetleniowych.

Wszystkich obliczeń dokonałem opierając się na metodzie sprawności.

Dane:

• wymagany poziom natężenia oświetlenia E_Śr = 300lx

• współczynnik odbicia sufitu ρ_su = 0,3

• współczynnik odbicia ścian ρ_sc = 0,3

• wysokość pomieszczenia H = 5m

• długość pomieszczenia: x=46m

• szerokość pomieszczenia: y=26m

Wskaźnik wymiarów pomieszczenia:

gdzie:

h_opr - wysokość zawieszenia oprawy nad płaszczyzną pracy

h_opr = 5-1-0,85=3,15m

zatem:

W oparciu o tabele doboru współczynnika η dla I klasy oświetlenia ( na podstawie danych wejściowych i współczynnika w ) odczytałem wartość η=0,65.

Można zatem wyznaczyć strumień świetlny wymagany do osiągnięcia żądanego natężenia oświetlenia:

gdzie:

• S to powierzchnia pomieszczenia

• k to współczynnik zapasu ( w tym przypadku k=1,4 dla I klasy oświetlenia, średniego osadzania się brudu oraz łatwego dostępu)

• η_opr to sprawność oprawy tabelaryczna (0,75 )

• η'_opr to sprawność oprawy rzeczywista ( katalogowa ),

Dane oprawy:

Typ: OPF 2x36 ( producent: Zakłady ELGO Gostynin )

η'_opr=0,79

cosϕ=0,9

l_opr=1,37m

Moc oprawy ze statecznikiem: 88W

zatem wymagana liczba opraw:

gdzie:

• Φ₀ to strumień świetlny wysyłany przez jedną oprawę. Jego wartość zależy od typu

zastosowanych źródeł światła. W tym przypadku zastosowane zostały lampy fluorescencyjne

produkcji firmy PHILIPS typu TL-D 36W/840R których nominalny strumień świetlny osiąga wartość Φ=3350lm.

Przyjmuję, że oprawy rozmieszczone będą w 6 rzędach, po 19 lamp w każdym z nich. Ilość opraw wynosi teraz:

n'= 6⋅19 = 114 sztuk

Rzędy lamp będą rozmieszczone co:

c = y/6 = 26/6 = 4,33m

Odległość pierwszego i ostatniego rzędu od ściany będzie wynosić:

0,5⋅c = 2,16m

Odległość pomiędzy lampami:

l_opr - długość oprawy

Odległość pierwszej i ostatniej lampy od ściany będzie wynosić:

0,5⋅d = 0,52m

Zachowany jest warunek:

1,3⋅h_opr < c < 1,6⋅h_opr

4,095 < 4,33 < 5,04

Taka ilość zastosowanych opraw daje łączną moc zainstalowanego oświetlenia:

P_oś = 114⋅88W = 10032W

Plan rozmieszczenia opraw i sposób ich połączenia przedstawiony został na rysunku dołączonym do projektu.

8.2. Dobór okablowania dla instalacji oświetleniowej.

Cała instalacja oświetlenia została podzielona na 6 sekcji po 19 opraw każda. Ze względu na zastosowany typ oświetlenia konieczne okazało się zniwelowanie efektu stroboskopowości poprzez zasilanie sąsiednich sekcji napięciem innej fazy.

Zatem wypadkowa moc przypadająca na jedną fazę napięcia wynosi:

P₁ = 38⋅88W = 3344W

a wypadkowy prąd:

Zatem na każdą sekcję przypada prąd obliczeniowy

co pozwala na zastosowanie do zasilania sekcji przewodu YDY 3×1,5mm² (I_Z = 14,5 A), który jest prowadzony w rurce instalacyjnej w ścianie.

Ponieważ przewody sekcji I,II,III oraz przewody sekcji IV,V,VI są prowadzone w osobnych rurkach to można zastosować dla nich współczynnik k_g = 0,7.

I'_Z = 14,5A⋅0,7=10,15A

10,15A>8,55A

Do zasilania rozdzielnicy oświetleniowej Roś dobrany został przewód YKYżo 5 × 6mm² (I_Z = 34 A), który jest prowadzony w korytkach na ścianach wraz z 5 innymi, zasilającymi R1, R2, R3, R4 oraz R5 (k_g = 0,55).

I'_Z = 34A⋅0,55=18,7A

18,7A>17,1A

8.2.1. Sprawdzenie przewodów ze względu na dopuszczalny spadek napięcia.

Ponieważ przewody poszczególnych sekcji oświetlenia posiadają te same parametry spadek napięcia określiłem tylko w przypadku przewodu najdłuższego ( sekcja VI ).

Dane:

l = 83m

S = 1,5mm²

I_VI = 8,55A

*_Cu = 57 m/Ωmm²

Zatem:

Dla przewodu do rozdzielnicy oświetleniowej:

Dane:

l = 12m

S = 6mm²

I_VI = 17,1A

*_Cu = 57 m/Ωmm²

Zatem:

Stąd sumaryczny spadek napięcia w przypadku obwodów oświetleniowych nie powinien być większy niż 5,5%. Na przykładzie sekcji VI jest on równy sumie spadków na:

- przewodzie zasilającym sekcję: *U_{VI %} = 7,23%

- kablu zasilającym rozdzielnię Roś: *U_Roś% = 0,15%

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

zatem:

*U_% = *U_{VI %} + *U_Roś% + *U_RG% = 7,23+0,15+0,61=7,97% > 5,5%

Nierówność powyższa nie jest spełniona więc jest konieczna korekta średnicy przewodów do sekcji oświetleniowych do 2,5mm² .

8.2.2 Obliczenia prądów zwarciowych.

Obliczeń prądów zwarciowych dokonałem tylko w przypadku zwarcia w przewodzie rozdzielni oświetleniowej oraz sekcji I gdyż jest to przypadek skrajny, gwarantujący że w pozostałych sekcjach prądy zwarciowe będą mniejsze niż w tym przypadku.

Dla zwarcia w przewodzie do rozdzielni oświetleniowej:

Rezystancja zastosowanego przewodu:

Reaktancja zastosowanego przewodu:

Stąd:

R_k = R_T + R_RG + R_Roś = 8,3 + 4,7 + 35= 48mΩ

X_k = X_Q + X_T + X_RG + X_Roś = 0,97 + 24,2 + 7 + 0,8= 33mΩ

Dla zwarcia w sekcji I:

Rezystancja zastosowanego kabla:

Reaktancja zastosowanego kabla:

Stąd:

R_k = R_T + R_RG + R_Roś + R_I = 8,3 + 4,7 + 35 + 407 = 455mΩ

X_k = X_Q + X_T + X_RG + X_Roś + X_I = 0,97 + 24,2 + 7 + 0,8 + 4 = 37mΩ

9. Dobór aparatury w rozdzielniach i ochrona przeciwporażeniowa.

9.1. Dobór aparatury w rozdzielni R1.

W rozdzielni tej jako wyłącznik główny zastosowano rozłącznik instalacyjny VISTOP63 produkcji zakładów FAEL o następujących parametrach:

In = 63A

Un = 800V

I_Cu = 12kA

Ponadto w rozdzielni tej zostały umieszczone wyłączniki nadprądowe serii S193+Na zabezpieczające przed skutkami przeciążeń i zwarć obwody przyłączone do tej rozdzielni.

Rolę zabezpieczenia przeciwporażeniowego pełnią wyłączniki różnicowoprądowe serii P304 produkcji zakładów FAEL o następujących parametrach:

In = 25A

I_Δn = 30mA

Un =230/400V

Liczba biegunów: 4

I_Cu = 6kA

9.2. Dobór aparatury w rozdzielni R2.

W rozdzielni tej jako wyłącznik główny zastosowano rozłącznik instalacyjny VISTOP250 produkcji zakładów FAEL o następujących parametrach:

In = 250A

Un = 800V

I_Cu = 20kA

Ponadto w rozdzielni tej zostały umieszczone wyłączniki nadprądowe serii S193+Na oraz układ złożony z wyłącznika DPX-E125 125A i sprzężonego z nim bloku różnicowoprądowego, zabezpieczające przed skutkami przeciążeń i zwarć obwody przyłączone do tej rozdzielni.

Rolę zabezpieczenia przeciwporażeniowego pełnią wyłączniki różnicowoprądowe serii P304 produkcji zakładów FAEL o następujących parametrach:

In = 25A lub 40A lub 63A

I_Δn = 30mA

Un =230/400V

Liczba biegunów: 4

I_Cu = 6kA

9.3. Dobór aparatury w rozdzielni R3.

W rozdzielni tej jako wyłącznik główny zastosowano rozłącznik instalacyjny VISTOP250 produkcji zakładów FAEL o następujących parametrach:

In = 250A

Un = 800V

I_Cu = 20kA

Ponadto w rozdzielni tej zostały umieszczone wyłączniki nadprądowe serii S193+Na zabezpieczające przed skutkami przeciążeń i zwarć obwody przyłączone do tej rozdzielni.

Rolę zabezpieczenia przeciwporażeniowego pełnią wyłączniki różnicowoprądowe serii P304 produkcji zakładów FAEL o następujących parametrach:

In = 25A lub 40A lub 63A

I_Δn = 30mA

Un =230/400V

Liczba biegunów: 4

I_Cu = 6kA

9.4. Dobór aparatury w rozdzielni R4.

W rozdzielni tej jako wyłącznik główny zastosowano rozłącznik instalacyjny VISTOP63 produkcji zakładów FAEL o następujących parametrach:

In = 63A

Un = 800V

I_Cu = 12kA

Ponadto w rozdzielni tej zostały umieszczone wyłączniki nadprądowe serii S193+Na zabezpieczające przed skutkami przeciążeń i zwarć obwody przyłączone do tej rozdzielni.

Rolę zabezpieczenia przeciwporażeniowego pełnią wyłączniki różnicowoprądowe serii P304 produkcji zakładów FAEL o następujących parametrach:

In = 25A lub In = 40A

I_Δn = 30mA

Un =230/400V

Liczba biegunów: 4

I_Cu = 6kA

9.5. Dobór aparatury w rozdzielni R5.

W rozdzielni tej jako wyłącznik główny zastosowano rozłącznik instalacyjny VISTOP63 produkcji zakładów FAEL o następujących parametrach:

In = 63A

Un = 800V

I_Cu = 12kA

Ponadto w rozdzielni tej zostały umieszczone wyłączniki nadprądowe serii S193+Na zabezpieczające przed skutkami przeciążeń i zwarć obwody przyłączone do tej rozdzielni.

Rolę zabezpieczenia przeciwporażeniowego pełnią wyłączniki różnicowoprądowe serii P304 produkcji zakładów FAEL o następujących parametrach:

In = 25A lub In = 40A

I_Δn = 30mA

Un =230/400V

Liczba biegunów: 4

I_Cu = 6kA

9.6. Dobór aparatury w rozdzielni R_oś.

W rozdzielni tej jako wyłącznik główny zastosowano rozłącznik instalacyjny VISTOP63 produkcji zakładów FAEL o następujących parametrach:

In = 63A

Un = 800V

I_Cu = 12kA

Ponadto w rozdzielni tej zostały umieszczone wyłączniki nadprądowe serii S191 zabezpieczające przed skutkami przeciążeń i zwarć 6 sekcji oświetlenia przyłączonych do tej rozdzielni. Rolę zabezpieczenia przeciwporażeniowego pełnią 2 wyłączniki różnicowoprądowe serii P304 produkcji zakładów FAEL o następujących parametrach:

In = 25A

I_Δn = 30mA

Un =230/400V

Liczba biegunów: 4

I_Cu = 6kA

9.7. Dobór aparatury w rozdzielni RG.

W rozdzielni tej jako wyłącznik główny zastosowano rozłącznik instalacyjny VISTOP630 produkcji zakładów FAEL o następujących parametrach:

In = 630A

Un = 1000V

I_Cu = 35kA

Ponadto w rozdzielni tej zostały umieszczone wyłączniki mocy serii DPX125 (typ E) oraz DPX250 i DPX630S2 zabezpieczające przed skutkami przeciążeń i zwarć obwody rozdzielni oddziałowych przyłączone do tej rozdzielni.

Przykład doboru wyłącznika DPX dla obwodu zasilającego rozdzielnię R3.

Bazując na charakterystykach I²t=f(I”_k) można stwierdzić, że wyłączniki tej serii są selektywne w stosunku do zabezpieczeń zastosowanych w rozdzielniach oddziałowych co zapewnia właściwą współpracę zastosowanej aparatury podczas zwarcia w jednym z odbiorników.

Ponieważ prąd znamionowy w przewodzie do R3 wynosi I_R3=171,1A zastosowałem wyłącznik DPX250 4P 250A o parametrach:

Un = 690V

In = 250A

I_Cu = 36kA

Zakres wyzwalaczy termicznych 0,64÷1⋅In

W tym przypadku wyzwalacz term. nastawiony został na wartość I = 1,05⋅I_R3 = 179,6A.

Przy takim doborze musi zostać zachowany warunek:

I_R3 ≤ I ≤ I'_Z

I = 179,6A

I'_Z = 187,6A

171,1A≤179,6A≤187,6A

Dla tego typu wyłącznika można przyjąć że czas wyłączenia zwarcia:

t_wył >10ms+100ms

zatem musi być spełniona zależność:

t_wył < t_p

gdzie:

t_p - maksymalny czas przez jaki może płynąć prąd zwarciowy w obwodzie aby nie

przekroczyć dopuszczalnej wartości temperatury przewodu.

k=115 ( dla przewodów miedzianych w izolacji z PCV )

zatem:

110ms<13767ms

co świadczy o poprawności doboru.

Analogicznego doboru dokonano dla pozostałych rozdzielni.

10. Podsumowanie wyników obliczeń i zastosowanych materiałów.

10.1. Wykaz materiałów i urządzeń.

Lp.	Materiał / Urządzenie	Ilość
1	YKYżo 5×10mm^2	29m
2	YKYżo 5×16mm^2	81,5m
3	YKYżo 5×25mm^2	18m
4	YKYżo 5×35mm^2	44,5m
5	YKYżo 5×70mm^2	11m
6	YKYżo 5×185mm^2	254m
7	YKYżo 5×240mm^2	25m
8	YDYżo 5×1,5mm^2	133m
9	YDYżo 5×2,5mm^2	432m
10	YDYżo 5×4mm^2	168m
11	YKYżo 5×6mm^2	16,5m
12	YDYżo 3×1,5mm^2	309m
13	Korytko instalacyjne	153m
14	Rurka instalacyjna	56m
15	Układ łagodnego rozruchu MAWOSTART 18,5P	1
16	Układ łagodnego rozruchu MAWOSTART 22P	1
17	Układ łagodnego rozruchu MAWOSTART 30P	1
18	Układ łagodnego rozruchu MAWOSTART 55P	1
19	Wyłącznik silnikowy M250 S2,5	10szt
20	Wyłącznik silnikowy M250 S6,3	3szt
21	Wyłącznik silnikowy M250 S10	1szt
22	Wyłącznik silnikowy M250 S20	1szt
23	Wyłącznik różnicowoprądowy P304 25A/0,03	17szt
24	Wyłącznik różnicowoprądowy P304 40A/0,03	6szt
25	Wyłącznik różnicowoprądowy P304 63A/0,03	2szt
26	Wyłącznik nadprądowy S191 B10	6szt
27	Wyłącznik nadprądowy S193+Na C4	4szt
28	Wyłącznik nadprądowy S193+Na C6	3szt
29	Wyłącznik nadprądowy S193+Na C10	3szt
30	Wyłącznik nadprądowy S193+Na C16	1szt
31	Wyłącznik nadprądowy S193+Na C20	3szt
32	Wyłącznik nadprądowy S193+Na C32	1szt
33	Wyłącznik nadprądowy S193+Na C40	6szt
34	Wyłącznik nadprądowy S193+Na C63	2szt
35	Rozłącznik VISTOP 63	4szt
36	Rozłącznik VISTOP 250	2szt
37	Rozłącznik VISTOP 630	1szt
38	Wyłącznik mocy DPX-E125 25A	1szt
39	Wyłącznik mocy DPX-E125 40A	1szt
40	Wyłącznik mocy DPX-E125 63A	2szt
41	Wyłącznik mocy DPX-E125 125A	1szt
42	Wyłącznik mocy DPX250 250A	1szt
43	Wyłącznik mocy DPX630S2 250A	1szt
44	Blok różnicowy 125/0,03A do DPX-E125	1szt
45	Oprawy oświetleniowe typu OPF 2x36	114szt
46	Rozdzielnica rozbudowywalna XL 195 (rozdzielnia główna)	1szt
47	Rozdzielnica rozbudowywalna XL 135 (rozdzielnie oddziałowe)	5szt
48	Rozdzielnica rozbudowywalna ARMURAL 320 (rozdzielnia oświetleniowa)	1szt

10.2. Wykaz odbiorników.

Nr. Silnika	Typ silnika	Pn	n	In		cos 	Ir/In
		W	obr/min	A	-	-	-
399	Sh 90L-8/4	1000	1380	2,2	0.747	0,88	3,9
400	Sh 90L-8/4	1000	1380	2,2	0.747	0,88	3,9
402	250M2	55000	2970	99	0,93	0,9	6,9
403	200L2A	30000	2960	56	0,93	0,88	6
404	Sg 180L-4/2	17500	1480	37	0,885	0,77	8
405	Sg 132S-8/4/2	1500	725	4,9	0,71	0,62	4,7
408	160M6	7500	960	16,2	0,869	0,81	6,6
409	Sg 100L-4/2B	3300	2785	6,7	0,78	0,92	4,9
410	Sg 112M-8/4	1600	715	5,1	0,744	0,6	4,55
411	Sh 90S-8/4	370	705	1,7	0,552	0,55	2,95
412	Sh 90S-6/4	630	950	2,2	0,637	0,67	3,7
413	Sh 90S-6/4	630	950	2,2	0,637	0,67	3,7
414	180M2	22000	2945	41	0,918	0,89	6,8
401	Sh 90S-6/4	630	950	2,2	0,637	0,67	3,7
406	Sh 90L-8/4	550	695	2,1	0,621	0,61	3
407	Sh 90L-8/4	550	695	2,1	0,621	0,61	3
396	Sg 132S-8/4/2	2200	1455	4,5	0,81	0,88	6,8
397	Sh 90L-8/4	550	695	2,1	0,621	0,61	3
398	Sh 90L-8/4	550	695	2,1	0,621	0,61	3

10.3. Wyniki obliczeń.

---