Politechnika Warszawska Warszawa, 10.09.2009r.
Wydział Elektryczny,
„Projekt instalacji elektrycznych w zakładzie przemysłowym”
Wykonali: Tomasz Stawikowski
Tomasz Gajda
Spis treści:
1. Opis techniczny 3
2.1 Dane techniczne odbiorników siłowych wraz z numeracją obwodów 4
2.2 Dobór zabezpieczeń i przekrojów przewodów 5
2.3 Obliczenie spodziewanego obciążenia zastępczego rozdzielnic siłowych. 15
2.4 Dobór zabezpieczeń i kabli zasilających rozdzielnice siłowe. 18
2.5 Sprawdzenie dobranych przewodów i kabli na dopuszczalne spadki napięcia. 20
3.1 Dobór przewodów zasilających lampy oraz zabezpieczenia 22
3.2 Dobór przewodu zasilającego i zabezpieczenia dla gniazda jednofazowego 23
3.3 Sprawdzanie selektywności działania zabezpieczeń 25
3.4 Obliczenie spadków napięć oświetleniowe 25
4. Kompensacja mocy biernej 26
4.1 Dobór baterii kondensatorów. 26
4.2 Dobór zabezpieczeń i kabli zasilających baterię kondensatorów. 27
5. Dobór głównej stacji niskiego napięcia. 29
5.1 Dobór transformatora 15/0.4 kV. 29
5.2 Wyposażenie rozdzielnicy głównej niskiego napięcia. 31
6. Sprawdzanie skuteczności środków ochrony przeciwporażeniowej. 32
7. Sprawdzenie dobranych przewodów i kabli na warunki zwarciowe. 35
8. Sprawdzanie selektywności działania zabezpieczeń. 37
9. Literatura 38
1. Opis techniczny
Założenia:
W oddziale zakładu przemysłowego zainstalowano:
10 obrabiarek z silnikami o łącznej mocy 144,70 kW,
4 pomp z silnikami o mocy o łącznej mocy 107,20kW,
14 wentylatorów z silnikami o łącznej mocy 240,88kW.
Ponadto przewiduje się używanie odbiorników ruchomych i przenośnych (ręcznych szlifierek, wiertarek). Będą one włączone do gniazd wtyczkowych 1-fazowych i 3-fazowych. Zasilanie zakładu odbywać się będzie z sieci SN 15kV. Należy zaprojektować stację 15/0.4kV dwu transformatorową ze 100% rezerwa mocy. W stacji należy przewidzieć centralną kompensację mocy biernej do współczynnika mocy cosϕ=0.93 (w obu sekcjach). Układ pracy sieci nn TN-S.
2.1 Dane techniczne odbiorników siłowych wraz z numeracją obwodów
| Urządzenie | Pn[kW] | In[A] | cosϕ | Nr. obwodu |
|---|---|---|---|---|
| Centrala klimatyzacyjna - KNW2 (wentylator) | 10,50 | 17,6 | 0,93 | RO3.1 |
| Agregat skraplający - centrali KNW2 (wentylator) | 15,40 | 25,9 | 0,93 | RO3.2 |
| Centrala klimatyzacyjna – KNW3 (wentylator) | 10,50 | 17,6 | 0,93 | RO3.3 |
| Agregat skraplający - centrali KNW3 (wentylator) | 31,50 | 52,9 | 0,93 | RO3.4 |
| Centrala klimatyzacyjna - KNW7 (wentylator) | 10,50 | 17,6 | 0,93 | RO3.5 |
| Agregat skraplający - centrali KNW7 (wentylator) | 15,40 | 25,9 | 0,93 | RO3.6 |
| Centrala klimatyzacyjna – KNW9 (wentylator) | 10,50 | 17,6 | 0,93 | RO3.7 |
| Agregat skraplający - centrali KNW9 (wentylator) | 15,40 | 25,9 | 0,93 | RO3.8 |
| WO1 (wentylator) | 9,00 | 15,1 | 0,93 | RO2.1 |
| WO2 (wentylator) | 27,00 | 45,4 | 0,93 | RO2.2 |
| WO4 (wentylator) | 13,20 | 22,2 | 0,93 | RO2.3 |
| WO5 (wentylator) | 11,10 | 18,7 | 0,93 | RO2.4 |
| WO7 (wentylator) | 27,00 | 45,4 | 0,93 | RO2.5 |
| WO8 (wentylator) | 27,00 | 45,4 | 0,93 | RO2.6 |
| 1M10 (obrabiarka) | 5,25 | 8,8 | 0,93 | RO4.1 |
| 1M11 (obrabiarka) | 4,40 | 7,4 | 0,93 | RO4.2 |
| 2M12 (obrabiarka) | 7,40 | 12,4 | 0,93 | RO1.1 |
| 2M13 (obrabiarka) | 24,75 | 41,6 | 0,93 | RO1.2 |
| 3M14 (obrabiarka) | 14,30 | 24 | 0,93 | RO1.3 |
| 3M15 (obrabiarka) | 9,00 | 15,1 | 0,93 | RO1.4 |
| 3M16 (obrabiarka) | 31,50 | 52,9 | 0,93 | RO1.5 |
| 3M17 (obrabiarka) | 14,30 | 24 | 0,93 | RO1.6 |
| 3M18 (obrabiarka) | 35,75 | 60,1 | 0,93 | RO1.7 |
| 3M19 (obrabiarka) | 7,70 | 12,9 | 0,93 | RO1.8 |
| Pompa tryskaczowa PT1 (pompa) | 17,60 | 29,6 | 0,93 | RO2.7 |
| Pompa tryskaczowa PT2 (pompa) | 17,60 | 29,6 | 0,93 | RO2.8 |
| Zestaw Hydroforowy ZH1 (pompa) | 36,00 | 60,5 | 0,93 | RO2.9 |
| Zestaw Hydroforowy ZH2 (pompa) | 36,00 | 60,5 | 0,93 | RO2.10 |
2.2 Dobór zabezpieczeń i przekrojów przewodów
Obrabiarka z silnikiem o mocy 5kW:
Dobór zabezpieczeń:
Obrabiarka powinna być zabezpieczona od zwarć i przeciążeń. Jako zabezpieczenia stosuje bezpiecznik instalacyjny i stycznik z przekaźnikiem termicznym. Rozruch silnika jest średni i częsty.
Prąd rozruchowy silnika:
Dla wkładki o działaniu zwłocznym współczynnik . W przypadku zabezpieczenia bezpiecznikiem, jego prąd znamionowy IFn powinien spełniać warunki:
gdzie:
Irmax – maksymalna wartość skuteczna prądu rozruchowego zabezpieczonego silnika,
α - współczynnik wyznaczony doświadczalnie zależny od rodzaju rozruchu, częstotliwości rozruchu silnika i typu wkładki topikowej
Dobieramy wkładkę topikową o działaniu zwłocznym Bi – Wtz 35A na 500 V i gniazdo bezpiecznikowe EZN 63/3 (katalog firmy Eti)
Jako zabezpieczenie przeciążeniowe stosuję stycznik z przekaźnikiem termobimetalowym. Prąd nastawiony na zabezpieczeniu powinien spełniać warunek:
gdzie:
- prąd nastawiany na wyzwalaczu przeciążeniowym
- prąd znamionowy silnika
Powyższy warunek spełniać będzie stycznik z przekaźnikiem termicznym, o zakresie umożliwiającym nastawienie wartości 9,68 A np.: SLA – 12 z przekaźnikiem o zakresie nastawczym 8,6÷13)
(katalog firmy Eti).
Dobór przewodów:
Dobierając przewody należy wziąć pod uwagę następujące warunki:
Warunek 1:
Warunek 2:
gdzie:
– prąd obliczeniowy w obwodzie elektrycznym
– prąd znamionowy urządzenia zabezpieczającego
– obciążalność prądowa długotrwała przewodu
– prąd zadziałania urządzenia zabezpieczającego
Przewody będą ułożone w rurze w zalanej posadzce. Współczynnik kn dla przewodu ułożonego w rurze kn =1. Ponieważ obrabiarka będzie pracowała w pomieszczeniu, w którym temperatura wynosi 25oC dlatego też należy uwzględnić współczynnik temperaturowy kt=1,06
A
Dobieramy przewód wielożyłowy YDY 5x2.5 o obciążalności
długotrwałej 17.5A.
Do tego dobieramy rurę RVS22.
Obrabiarka z silnikiem o mocy 10 kW:
Dobór zabezpieczeń:
Obrabiarka powinna być zabezpieczona od zwarć i przeciążeń. Jako zabezpieczenia stosuje bezpiecznik instalacyjny i stycznik z przekaźnikiem termicznym. Rozruch silnika jest średni i o małej częstotliwości.
Prąd rozruchowy silnika:
Dla wkładki o działaniu zwłocznym , współczynnik . W przypadku zabezpieczenia bezpiecznikiem, jego prąd znamionowy IFn powinien spełniać warunki:
gdzie:
Irmax – maksymalna wartość skuteczna prądu rozruchowego zabezpieczonego silnika,
α - współczynnik wyznaczony doświadczalnie zależny od rodzaju rozruchu, częstotliwości rozruchu silnika i typu wkładki topikowej
Dobieram wkładkę topikową o działaniu zwłocznym Bi – Wtz 80A na 500 V i gniazdo bezpiecznikowe 3X R 1 1/4" (katalog firmy Eti)
Jako zabezpieczenie przeciążeniowe stosuję stycznik z przekaźnikiem termobimetalowym. Prąd nastawiony na zabezpieczeniu powinien spełniać warunek:
gdzie:
- prąd nastawiany na wyzwalaczu przeciążeniowym
- prąd znamionowy silnika
Powyższy warunek spełniać będzie stycznik z przekaźnikiem termicznym, o zakresie umożliwiającym nastawienie wartości 26,4 A np.: SLA – 12 z przekaźnikiem o zakresie nastawczym 18÷27).
(katalog firmy Eti)
Dobór przewodów:
Dobierając przewody należy wziąć pod uwagę następujące warunki:
Warunek 1:
Warunek 2:
gdzie:
– prąd obliczeniowy w obwodzie elektrycznym
– prąd znamionowy urządzenia zabezpieczającego
– obciążalność prądowa długotrwała przewodu
– prąd zadziałania urządzenia zabezpieczającego
Przewody będą ułożone w rurze w zalanej posadzce. Współczynnik kn dla przewodu ułożonego w rurze kn =1. Ponieważ obrabiarka będzie pracowała w pomieszczeniu, w którym temperatura wynosi 25oC dlatego też należy uwzględnić współczynnik temperaturowy kt=1,06
Dobieramy przewód wielożyłowy YDY 5x4 o obciążalności długotrwałej 23A.
Do tego dobieramy rurę RVS28.
Wentylator z silnikiem mocy 15 kW:
Dobór zabezpieczeń:
Silniki wentylatorów powinny być zabezpieczone od zwarć i przeciążeń. Jako zabezpieczenia stosuje bezpiecznik instalacyjny i stycznik z przekaźnikiem termicznym. Rozruch silnika jest lekki i o małej częstotliwości.
Prąd rozruchowy silnika:
Dla wkładki o działaniu zwłocznym , współczynnik . W przypadku zabezpieczenia bezpiecznikiem, jego prąd znamionowy IFn powinien spełniać warunki:
gdzie:
Irmax – maksymalna wartość skuteczna prądu rozruchowego zabezpieczonego silnika,
α - współczynnik wyznaczony doświadczalnie zależny od rodzaju rozruchu, częstotliwości rozruchu silnika i typu wkładki topikowej
Dobieram wkładkę topikową o działaniu zwłocznym Bi – Wtz 40A na 500 V i gniazdo bezpiecznikowe EZN 63/3 (katalog firmy Eti)
Jako zabezpieczenie przeciążeniowe stosuję stycznik z przekaźnikiem termobimetalowym. Prąd nastawiony na zabezpieczeniu powinien spełniać warunek:
gdzie:
- prąd nastawiany na wyzwalaczu przeciążeniowym
- prąd znamionowy silnika
Powyższy warunek spełniać będzie stycznik z przekaźnikiem termicznym, o zakresie umożliwiającym nastawienie wartości 16,61 A np.: SLA – 12 z przekaźnikiem o zakresie nastawczym 18÷27).
(katalog firmy Eti)
Dobór przewodów:
Dobierając przewody należy wziąć pod uwagę następujące warunki:
Warunek 1:
Warunek 2:
gdzie:
– prąd obliczeniowy w obwodzie elektrycznym
– prąd znamionowy urządzenia zabezpieczającego
– obciążalność prądowa długotrwała przewodu
– prąd zadziałania urządzenia zabezpieczającego
Przewody będą ułożone w korytku perforowanym. Współczynnik kn dla 3 przewodów kn =0,82. Ponieważ wentylatory będzie pracowała w pomieszczeniu, w którym temperatura wynosi 25oC dlatego też należy uwzględnić współczynnik temperaturowy kt=1,06
A
Dobieramy przewód wielożyłowy YDY 5x2.5 o obciążalności długotrwałej 25A.
IV. Pompy z silnikami o mocy 25 kW:
Dobór zabezpieczeń:
Silniki pomp powinny być zabezpieczone od zwarć i przeciążeń. Jako zabezpieczenia stosuje bezpiecznik instalacyjny i stycznik z przekaźnikiem termicznym. Rozruch silnika jest lekki i o małej częstotliwości.
Prąd rozruchowy silnika:
Dla wkładki o działaniu zwłocznym , współczynnik . W przypadku zabezpieczenia bezpiecznikiem, jego prąd znamionowy IFn powinien spełniać warunki:
gdzie:
Irmax – maksymalna wartość skuteczna prądu rozruchowego zabezpieczonego silnika,
α - współczynnik wyznaczony doświadczalnie zależny od rodzaju rozruchu, częstotliwości rozruchu silnika i typu wkładki topikowej
Dobieram wkładkę topikową o działaniu zwłocznym Bi – Wtz 80A na 500 V i gniazdo bezpiecznikowe EZN 63/3 (katalog firmy Eti)
Jako zabezpieczenie przeciążeniowe stosuję stycznik z przekaźnikiem termobimetalowym. Prąd nastawiony na zabezpieczeniu powinien spełniać warunek:
gdzie:
- prąd nastawiany na wyzwalaczu przeciążeniowym
- prąd znamionowy silnika
Powyższy warunek spełniać będzie stycznik z przekaźnikiem termicznym, o zakresie umożliwiającym nastawienie wartości 32,56 A np.: SLA – 12 z przekaźnikiem o zakresie nastawczym 24÷40).
(katalog firmy Eti)
Dobór przewodów:
Dobierając przewody należy wziąć pod uwagę następujące warunki:
Warunek 1:
Warunek 2:
gdzie:
– prąd obliczeniowy w obwodzie elektrycznym
– prąd znamionowy urządzenia zabezpieczającego
– obciążalność prądowa długotrwała przewodu
– prąd zadziałania urządzenia zabezpieczającego
Przewody będą ułożone w korytku perforowanym. Współczynnik kn dla 3 przewodów kn =0,82. Ponieważ wentylatory będzie pracowała w pomieszczeniu, w którym temperatura wynosi 25oC dlatego też należy uwzględnić współczynnik temperaturowy kt=1,06
A
Dobieraym przewód wielożyłowy YDY 5x2.5 o obciążalności długotrwałej 30A.
Gniazdo siłowe 3-fazowe 16 A:
Dobór zabezpieczeń:
Do zabezpieczenia gniazd stosuję bezpieczniki o prądzie znamionowym 16A.
Dobór przewodów:
Dobierając przewody należy wziąć pod uwagę następujące warunki:
Warunek 1:
Warunek 2:
dla bezpiecznika 16A, współczynnik k2=1.6
Przewody będą ułożone w korytku perforowanym. Współczynnik kn dla 2 przewodów rurze kn =0,87. Ponieważ obrabiarka będzie pracowała w pomieszczeniu, w którym temperatura wynosi 25oC dlatego też należy uwzględnić współczynnik temperaturowy kt=1,06
Dobieramy przewód wielożyłowy YDY 5x2.5 o obciążalności długotrwałej 25A.
Zestawienie obliczeń w poniższych tabelach:
| Urządzenie | Izab | In | Zab. od zwarć | Zab. od przeciazen |
|---|---|---|---|---|
| A | A | Wkładka topikowa | Stycznik z przkaznikeim termicznym | |
| Centrala klimatyzacyjna - KNW2 | 41,06 | 19,36 | Bi – Wtz 50A | SLA – 12 (18-27) |
| Agregat skraplający - centrali KNW2 | 60,43 | 28,49 | Bi – Wtz 63A | SLA – 12 (25-40) |
| Centrala klimatyzacyjna – KNW3 | 41,06 | 19,36 | Bi – Wtz 50A | SLA – 12 (18-27) |
| Agregat skraplający - centrali KNW3 | 123,43 | 58,19 | Bi – Wtz 125A | SLA – 12 (40-63) |
| Centrala klimatyzacyjna - KNW7 | 41,06 | 19,36 | Bi – Wtz 50A | SLA – 12 (18-27) |
| Agregat skraplający - centrali KNW7 | 60,43 | 28,49 | Bi – Wtz 63A | SLA – 12 (25-40) |
| Centrala klimatyzacyjna – KNW9 | 41,06 | 19,36 | Bi – Wtz 50A | SLA – 12 (18-27) |
| Agregat skraplający - centrali KNW9 | 60,43 | 28,49 | Bi – Wtz 63A | SLA – 12 (25-40) |
| WO1 | 35,23 | 16,61 | Bi – Wtz 40A | SLA – 12 (18-27) |
| WO2 | 105,93 | 49,94 | Bi – Wtz 125A | SLA – 12 (40-63) |
| WO4 | 51,80 | 24,42 | Bi – Wtz 63A | SLA – 12 (24-40) |
| WO5 | 43,63 | 20,57 | Bi – Wtz 50A | SLA – 12 (18-27) |
| WO7 | 105,93 | 49,94 | Bi – Wtz 125A | SLA – 12 (40-63) |
| WO8 | 105,93 | 49,94 | Bi – Wtz 125A | SLA – 12 (40-63) |
| 1M10 | 33 | 9,68 | Bi – Wtz 35A | SLA – 12 (8,6-13) |
| 1M11 | 27,75 | 8,14 | Bi – Wtz 35A | SLA – 12 (13-18) |
| 2M12 | 46,5 | 13,64 | Bi – Wtz 50A | SLA – 12 (18-27) |
| 2M13 | 138,12 | 45,76 | Bi – Wtz 160A | SLA – 12 (40-63) |
| 3M14 | 79,68 | 26,4 | Bi – Wtz 80A | SLA – 12 (18-27) |
| 3M15 | 56,62 | 16,61 | Bi – Wtz 63A | SLA – 12 (13-18) |
| 3M16 | 196,54 | 58,19 | Bi – Wtz 200A | SLA – 12 (63-90) |
| 3M17 | 79,68 | 26,4 | Bi – Wtz 80A | SLA – 12 (18-27) |
| 3M18 | 199,53 | 66,11 | Bi – Wtz 200A | SLA – 12 (63-90) |
| 3M19 | 48,37 | 14,19 | Bi – Wtz 50A | SLA – 12 (13-18) |
| Pompa tryskaczowa PT1 | 51,33 | 32,56 | Bi – Wtz 80A | SLA – 12 (24-40) |
| Pompa tryskaczowa PT2 | 51,33 | 32,56 | Bi – Wtz 80A | SLA – 12 (24-40) |
| Zestaw Hydroforowy ZH1 | 141,16 | 66,55 | Bi – Wtz 160A | SLA – 12 (63-90) |
| Zestaw Hydroforowy ZH2 | 141,16 | 66,55 | Bi – Wtz 160A | SLA – 12 (63-90) |
| Urządzenie | Pn[kW] | Przewód[mm2]] |
|---|---|---|
| Centrala klimatyzacyjna - KNW2 | 10,50 | YDY 5x2,5 |
| Agregat skraplający - centrali KNW2 | 15,40 | YDY 5x6,0 |
| Centrala klimatyzacyjna – KNW3 | 10,50 | YDY 5x6,0 |
| Agregat skraplający - centrali KNW3 | 31,50 | YKY 5x16 |
| Centrala klimatyzacyjna - KNW7 | 10,50 | YDY 5x2,5 |
| Agregat skraplający - centrali KNW7 | 15,40 | YDY 5x6,0 |
| Centrala klimatyzacyjna – KNW9 | 10,50 | YDY 5x2,5 |
| Agregat skraplający - centrali KNW9 | 15,40 | YDY 5x6,0 |
| WO1 | 9,00 | YDY 5x6,0 |
| WO2 | 27,00 | YDY 5x10 |
| WO4 | 13,20 | YDY 5x10 |
| WO5 | 11,10 | YDY 5x6,0 |
| WO7 | 27,00 | YDY 5x10 |
| WO8 | 27,00 | YDY 5x10 |
| 1M10 | 5,25 | YDY 5x2,5 |
| 1M11 | 4,40 | YDY 5x1,5 |
| 2M12 | 7,40 | YDY 5x2,5 |
| 2M13 | 24,75 | YDY 5x10 |
| 3M14 | 14,30 | YDY 5x4,0 |
| 3M15 | 9,00 | YDY 5x2,5 |
| 3M16 | 31,50 | YKY 5x16 |
| 3M17 | 14,30 | YDY 5x4,0 |
| 3M18 | 35,75 | YKY 5x16 |
| 3M19 | 7,70 | YDY 5x2,5 |
| Pompa tryskaczowa PT1 | 22,00 | YDY 5x6,0 |
| Pompa tryskaczowa PT2 | 22,00 | YDY 5x6,0 |
| Zestaw Hydroforowy ZH1 | 45,00 | YKY 5x16 |
| Zestaw Hydroforowy ZH2 | 45,00 | YKY 5x16 |
2.3 Obliczenie spodziewanego obciążenia zastępczego rozdzielnic siłowych.
Do obliczenia obciążeń rozdzielnic siłowych wykorzystuję metodę zastępczej liczby
odbiorników (Metoda ZLO).
Obliczenia dla rozdzielnicy R04
Do rozdzielnicy R04 podłączone są następujące grupy odbiorników:
| Rozdzielnica R04 | ilość | P[kW] | kw | cos | tg |
|---|---|---|---|---|---|
| obrabiarki z silnikami o mocy 5 kW | 2 | 4,8 | 0,2 | 0,93 | 0,4 |
| Szynoprzewód | 1 | 70 | 0,4 | 0,93 | 0,4 |
Obliczam grupowy wskaźnik wykorzystania mocy:
gdzie:
- wskaźnik wykorzystania mocy i-tego odbiornika
- moc -tego odbiornika
Ponieważ Pnmax = 70 kW, więc liczba odbiorników, których moc jest równa lub większa 0.5⋅Pnmax , wynosi 1. Wobec tego:
Wyznaczam zastępczą względną liczbę odbiorników nz:
gdzie:
m - liczba odbiorników dla których Pn≥0,5⋅Pnmax
n - rzeczywista liczba odbiorników
dla nw = 0,35 i p = 0,90 odczytuję nzw = 0,41.
dla nz = 4 oraz kwśr = 0.4 odczytuję km = 1,87
Moc obliczeniowa czynna:
Obliczam średnią wartość tgϕ :
Moc obliczeniowa bierna:
kVar
Moc obliczeniowa pozorna:
kVA
Prąd obciążenia
Współczynnik mocy
Wyniki obliczeń dla pozostałych rozdzielnic:
| Rozdzielnica | P0 | Q0 | S0 | Ib |
|---|---|---|---|---|
| kW | kVar | kVA | A | |
| RG1 | 850,62 | 340,25 | 916,15 | 1322,35 |
| RG2 | 865,25 | 346,10 | 931,90 | 1345,08 |
| R01 | 553,76 | 221,50 | 596,42 | 860,86 |
| R02 | 331,91 | 132,76 | 357,48 | 515,98 |
| R03 | 122,65 | 49,06 | 132,10 | 190,67 |
| R04 | 55,97 | 22,388 | 60,26 | 86,97 |
| RS10 | 65,7 | 26,28 | 70,76 | 102,13 |
| RS11 | 137,53 | 55,01 | 148,12 | 213,80 |
| RS12 | 141,03 | 56,41 | 151,90 | 219,20 |
| RP2 | 60,44 | 24,17 | 65,10 | 93,96 |
| Rho | 89,92 | 35,96 | 96,85 | 139,79 |
| RB1o | 65,89 | 26,35 | 70,96 | 102,43 |
| RB2o | 65,89 | 26,35 | 70,96 | 102,43 |
| RP1 | 40,69 | 16,27 | 43,83 | 63,26 |
2.4 Dobór zabezpieczeń i kabli zasilających rozdzielnice siłowe.
Do zabezpieczenia przewodów zasilających rozdzielnice siłowe stosuję bezpieczniki topikowe.
Dla grupy urządzeń podłączonych do rozdzielnicy prąd znamionowy IF wkładki bezpiecznika powinien spełniać poniższe warunki. W poniższych obliczeniach rozważony będzie najgorszy przypadek – kiedy wszystkie urządzenia pracują i największy rusza.
gdzie:
IF - prąd znamionowy wkładki bezpiecznikaΣI- suma prądów znamionowych urządzeń podłączonych do rozdzielnicy
INmax - prąd znamionowy silnika z zabezpieczanej grupy, mający największy prąd rozruchowy Irmax
IB - prąd obciążenia rozdzielnicy siłowej obliczony metodą ZLOα - współczynnik zależny od rodzaju i częstości rozruchu oraz rodzaju wkładki topikowej
| Rozdzielnica | Ib[A] | In max[A] | Ir max[A] | alfa | I[A] | IF[A] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| R01 | 860,86 | 60,1 | 498,83 | 2,5 | 1000,3 | 1250 |
| R02 | 515,98 | 60,5 | 423.5 | 3 | 595,66 | 630 |
| R03 | 190,67 | 52,9 | 370,3 | 3 | 265,53 | 300 |
| R04 | 86,97 | 8,8 | 66 | 2 | 111,17 | 125 |
| RG1 | 1322,35 | 60,5 | 423,5 | 3 | 1403,01 | 1500 |
| RG2 | 1345,08 | 60,5 | 423,5 | 3 | 1425,74 | 1500 |
| RS10 | 102,13 | 126 | 1045,8 | 2,5 | 394,45 | 400 |
| RS11 | 213,80 | 264,7 | 2197,01 | 2,5 | 213,80 | 250 |
| RS12 | 219,20 | 270,5 | 1819,36 | 2,5 | 167,9 | 200 |
| RP2 | 93,96 | 115,9 | 779,86 | 2,5 | 72,01 | 80 |
| Rho | 139,79 | 18 | 126 | 3 | 163,79 | 200 |
| RB1o | 102,43 | 18 | 126 | 3 | 126,79 | 150 |
| RB2o | 102,43 | 18 | 126 | 3 | 126,79 | 150 |
| RP1 | 63,26 | 18 | 126 | 3 | 87,26 | 125 |
Dobieramy wkładki topikowe dla poszczególnych rozdzielnic oraz rozłączniki izolacyjne:
| Rozdzielnica | Wkładka topikowa | Rozłącznik |
|---|---|---|
| R01 | Wt/NH 1250 | LTL 1250 |
| R02 | Wt/NH 630 | LTL 630 |
| R03 | Wt/NH 300 | LTL 400 |
| R04 | Wt/NH 125 | LTL 160 |
| RG1 | Wt/NH 1500 | LTL 1500 |
| RG2 | Wt/NH 1500 | LTL 1500 |
| RS10 | Wt/NH 400 | LTL 400 |
| RS11 | Wt/NH 250 | LTL 250 |
| RS12 | Wt/NH 200 | LTL 250 |
| RP2 | Wt/NH 80 | LTL 160 |
| Rho | Wt/NH 200 | LTL 250 |
| RB1o | Wt/NH 150 | LTL 160 |
| RB2o | Wt/NH 150 | LTL 160 |
| RP1 | Wt/NH 150 | LTL 160 |
Dobierając kabel należy uwzględnić poniższe warunki:
Warunek 1:
Warunek 2:
Dla rozdzielnicy R04 z wkładką topikową 160A współczynnik k2=1.6
Przewody będą ułożone w korytku perforowanym. Dla 1 wiązki przewodów kn=1. Należy uwzględnić również współczynnik temperaturowy kt=1.06
Dobieramy przewody 5xYKY 70 o obciążalności długotrwałej 282A
Zestawienie wyników dla wszystkich rozdzielnic:
| Rozdzielnica | IF[A] | Iz[A] | ułożenie | przewód |
|---|---|---|---|---|
| R01 | 1250 | 1301,23 | korytko perforowane | 5xYKY 630 |
| R02 | 630 | 655,82 | korytko perforowane | 5xYKY 300 |
| R03 | 300 | 312,29 | korytko perforowane | 5xYKY 120 |
| R04 | 125 | 130,13 | korytko perforowane | 5xYKY 70 |
| RG1 | 1500 | 1561,48 | - | Szynoprzewód 132/139 |
| RG2 | 1500 | 1561,48 | - | Szynoprzewód 132/139 |
| RS10 | 400 | 416,39 | korytko perforowane | 5xYKY 240 |
| RS11 | 250 | 260,2 | korytko perforowane | 5xYKY 120 |
| RS12 | 200 | 208,19 | korytko perforowane | 5xYKY 95 |
| RP2 | 80 | 83,27 | korytko perforowane | 5xYKY 50 |
2.5 Sprawdzenie dobranych przewodów i kabli na dopuszczalne spadki napięcia.
Dla odbiorników siłowych dopuszcza się spadki napięć:
- na odcinku od rozdzielnicy głównej do zacisków odbiornika oświetleniowego– 5%
- na odcinku od rozdzielnicy głównej do zacisków odbiornika siłowego – 6%
- na odcinku od rozdzielnicy głównej do rozdzielnicy siłowej/oświetleniowej – 3%
W obliczaniu spadków napięć wykorzystuje poniższy wzory:
gdzie:
P – moc pobierana przez odbiorniki
Un – napięcie znamionowe międzyprzewodowe w [V]
R – rezystancja przewodu w [Ω]
l – długość przewodu w [m]
s – przekrój przewodu w [mm2]
γ - konduktywność materiału z którego wykonane są przewody w
Spadki napięć pomiędzy rozdzielnicą główną a:
Rozdzielnicą R04
P=79,65kW Un=400V, γ=56 s=70mm2, l=12m
Spadki napięć na odcinku od rozdzielnicy siłowej do zacisków odbiornika oraz na odcinku pomiędzy rozdzielnicą główną a rozdzielnicą siłową nie przekroczyły dopuszczalnych wartości, a zatem warunki na dopuszczalne spadki napięć zostały spełnione.
Zestawienie spadków napięć przedstawia tabela poniżej:
| Nazwa rozdzielnicy | P[kW] | Un[V] | s[mm2] | delta U[%] | |
|---|---|---|---|---|---|
| Z RG1 do | |||||
| RO1 | 607,2 | 400 | 56 | 630 | 0,33 |
| Rho | 92,80 | 400 | 56 | 70 | 0,23 |
| RB1o | 68,60 | 400 | 56 | 50 | 0,17 |
| RB2o | 68,60 | 400 | 56 | 50 | 0,03 |
| RP1o | 42 | 400 | 56 | 25 | 2,54 |
| Z RG2 do | |||||
| RO2 | 711,5 | 400 | 56 | 300 | 0,95 |
| RO3 | 126,58 | 400 | 56 | 120 | 0,05 |
| RO4 | 79,65 | 400 | 56 | 70 | 0,15 |
| Z RO1 do | |||||
| RS10 | 75 | 400 | 56 | 70 | 1,59 |
| RS11 | 157,5 | 400 | 56 | 150 | 0,97 |
| RS12 | 161 | 400 | 56 | 150 | 0,56 |
| RP2 | 69 | 400 | 56 | 50 | 2,62 |
| 2M12 | 7,40 | 400 | 56 | 2,5 | 2,27 |
| 2M13 | 24,75 | 400 | 56 | 10 | 2,55 |
| 3M14 | 14,30 | 400 | 56 | 4 | 4,67 |
| 3M15 | 9,00 | 400 | 56 | 2,5 | 4,46 |
| 3M16 | 31,50 | 400 | 56 | 16 | 1,90 |
| 3M17 | 14,30 | 400 | 56 | 4 | 2,54 |
| 3M18 | 35,75 | 400 | 56 | 16 | 1,00 |
| 3M19 | 7,70 | 400 | 56 | 2,5 | 0,55 |
| Z RO4 do | |||||
| 1M10 | 5,25 | 400 | 56 | 2,5 | 1,23 |
| 1M11 | 4,40 | 400 | 56 | 1,5 | 1,04 |
| SZ2 | 70 | 400 | 56 | 70 | 0,39 |
| Z RO3 do | |||||
| CK KNW2 | 10,50 | 400 | 56 | 2,5 | 4,08 |
| AS KNW2 | 15,40 | 400 | 56 | 6 | 2,49 |
| CK KNW3 | 10,50 | 400 | 56 | 6 | 2,79 |
| AS KNW3 | 31,50 | 400 | 56 | 16 | 3,14 |
| CK KNW7 | 10,50 | 400 | 56 | 2,5 | 1,82 |
| AS KNW7 | 15,40 | 400 | 56 | 6 | 1,11 |
| CK KNW9 | 10,50 | 400 | 56 | 2,5 | 2,77 |
| AS KNW9 | 15,40 | 400 | 56 | 6 | 1,69 |
| Z RO2 do | |||||
| SZ1 | 170 | 400 | 56 | 185 | 0,05 |
| SZ3 | 125 | 400 | 56 | 120 | 0,26 |
| SZ4 | 195 | 400 | 56 | 240 | 0,26 |
| W01 | 9 | 400 | 56 | 6 | 2,60 |
| W02 | 27 | 400 | 56 | 10 | 3,05 |
| W04 | 13,20 | 400 | 56 | 10 | 2,83 |
| W05 | 11,10 | 400 | 56 | 6 | 2,84 |
| W07 | 27 | 400 | 56 | 10 | 3,10 |
| W08 | 27 | 400 | 56 | 10 | 1,65 |
| PT1 | 17,60 | 400 | 56 | 6 | 1,53 |
| PT2 | 17,60 | 400 | 56 | 6 | 1,53 |
| ZH1 | 36,00 | 400 | 56 | 16 | 1,18 |
| ZH2 | 36,00 | 400 | 56 | 16 | 1,18 |
Dobór lamp , opraw i ich usytuowania wykonano za pomocą programu Relux
3.1 Dobór przewodów zasilających lampy oraz zabezpieczeń
przykład:
Dobór przewodów ze względu na długotrwały prąd obciążenia:
Dla oświetlenia hali dobrano świetlówki o mocy 400W. Prąd jednej świetlówki wynosi 1,5 A
Na hali mamy 86 lamp.
In=400/230=1,74A
Prad obwodu 10 zarowek: 10*In=17,4A
Doboru przekrojów przewodów do urządzeń odbiorczych dokonano na podstawie zależności:
IB - prąd obliczeniowy
In - prąd znamionowy zabezpieczenia (czyli prąd nastawiony)
Iz - obciążalność prądowa długotrwała przewodu
I2 ≤1.45IZ
I2 - prąd zadziałania urządzenia zabezpieczającego
k2 = 1,2 – krotność prądu znamionowego zadziałania zabezpieczenia
I2 = k2In
I2=1,217,4= 20,88A
Po podstawieniu otrzymujemy:
17,4 ≤20,88 ≤ IZ
Iz≥ = Iz≥≥20A
Dla prądu IZ≥14,4 uwzględniając współczynnik poprawkowy kg=0,8 wynikający z prowadzenia przewodu:
Można dobrać przewód YDY 5×1,5mm2 o długotrwałej obciążalności wynoszącej 18,5A.
Zabezpieczeniem obwodu będzie wkładka bezpiecznikowa BS88-2 42 o pradzie znamionowym 20A
3.2 Dobór przewodu zasilającego i zabezpieczenia dla gniazda jednofazowego
Prąd znamionowy bezpiecznika w obwodzie powinien spełniać relację:
Ze względu na typ odbiornika nie uwzględnia się prądu rozruchowego i przeciążeniowego.
Po podstawieniu otrzymujemy:
16≤ 16 ≤ IZ
Iz≥≥17.7A
Dla IZ≥17.7A po uwzględnieniu współczynnika poprawkowego kg=0.8 wynikającego z prowadzenia przewodu wielożyłowego w kanale i w podłodze oraz częściowo w rurach ochronnych:
Iz=22.1A
Dobieram przewód YDY 5×2.5mm2 o długotrwałej obciążalności wynoszącej 24A.
Zestawienie dobranych przewodów i zabezpieczeń w tabelach poniżej:
Rho (Rozdzielnica oświetleniowa hali)
| Obwód | Przewód | Zabezpieczenie |
|---|---|---|
| Rho.1 | YDY 5×2.5mm2 | BS88-2 42 |
| Rho.2 | YDY3×1,5mm2 | BS88-2 42 |
| Rho.3 | ||
| Rho.4 | ||
| Rho.5 | ||
| Rho.6 | ||
| Rho.7 | ||
| Rho.8 | ||
| Rho.9 | ||
| Rho.10 | ||
| Rho.11 |
RP1(Rozdzielnica oświetleniowa pomieszczeń pracowniczych)
| Obwód | Przewód | Zabezpieczenie |
|---|---|---|
| RP1.1 | YDY5×2,5mm2 | BS88-2 42 |
| RP1.2 | YDY5×1,5mm2 | BS88-2 42 |
| RP1.3 | ||
| RP1.4 |
RB1o (Rozdzielnica pomieszczeń biurowych)
| Obwód | Przewód | Zabezpieczenie |
|---|---|---|
| RB1o.1 | YDY 5×2.5mm2 | BS88-2 42 |
| RB1o.2 | ||
| RB1o.3 | ||
| RB1o.4 | ||
| RB1o.5 | ||
| RB1o.6 | ||
| RB1o.7 | ||
| RB1o.8 | ||
| RB1o.9 | ||
| RB1o.10 | YDY3×1,5mm2 | BS88-2 42 |
| RB1o.11 | ||
| RB1o.12 | ||
| RB1o.13 | ||
| RB1o.14 | ||
| RB1o.15 |
RB2o (Rozdzielnica pomieszczeń biurowych)
| Obwód | Przewód | Zabezpieczenie |
|---|---|---|
| RBo2.1 | YDY 5×2.5mm2 | BS88-2 42 |
| RBo2.2 | ||
| RBo2.3 | ||
| RBo2.4 | ||
| RBo2.5 | ||
| RBo2.6 | ||
| RBo2.7 | ||
| RBo2.8 | ||
| RBo2.9 | ||
| RBo2.10 | ||
| RBo2.11 | ||
| RBo2.12 | ||
| RB2o.13 | YDY3×1,5mm2 | BS88-2 42 |
| RB2o.14 | ||
| RB2o.15 | ||
| RB2o.16 | ||
| RB2o.17 | ||
| RB2o.18 |
3.3 Sprawdzanie selektywności działania zabezpieczeń
| Rozdzielnica | Prąd znamionowy zabezpieczenia rozdzielnicy[A] | Prąd znamionowy zabezpieczenia największego odbiornika[A] | Iloraz prądów znamionowych zabezpieczeń |
|---|---|---|---|
| Rho | 200 | 24 | 8,33 |
| RP1 | 150 | 24 | 6,25 |
| RB1o | 150 | 24 | 6,25 |
| RB2o | 150 | 24 | 6,25 |
Selektywność jest zapewniona
3.4 Obliczenie spadków napięć
Spadek napięcia będzie obliczony osobno dla każdej rozdzielnicy dla odbiorów umieszczonych jak najdalej od niej
Dla najdalej położonego odbiornika zasilanego z Rho :
Dla najdalej położonego odbiornika zasilanego z RB1o :
Dla najdalej położonego odbiornika zasilanego z RB2o :
Dla najdalej położonego odbiornika zasilanego z RP1 :
Spadki mieszczą się w granicach norm.
4. Kompensacja mocy biernej
4.1 Dobór baterii kondensatorów.
Moc bierna zostanie kompensowana do poziomu cosϕ = 0,93 (tgϕ=0.395) za pomocą baterii kondensatorów przyłączonych do szyn zbiorczych rozdzielnic głównych niskiego napięcia RG1 i RG2.
Do obliczeń wykorzystuję metodę współczynnika zapotrzebowania.
Moc obliczeniowa czynna:
gdzie:
kz – współczynnik zapotrzebowania mocy dla danej grupy odbiorników
P0=PRG1+PRG2
P0= 850,62 + 865,25 = 1715,9kW
Q0=QRG1 + QRG2
Q0=340,25 + 346,10=686,35 kVar
tgφ obliczeniowy rzeczywisty:
Wartość mocy biernej baterii kondensatorów potrzebna do uzyskania określonego współczynnika mocy:
| Dane techniczne baterii kondensatorów |
|---|
| Moc baterii |
| Stopień regulacji |
| Znamionowy prąd szczytowy |
| Liczba członów kondensatorowych |
4.2 Dobór zabezpieczeń i kabli zasilających baterię kondensatorów.
Dobór zabezpieczeń:
Baterie kondensatorów na napięcie do 1kV powinny być zabezpieczane od zwarć międzyprzewodowych.
Prąd baterii kondensatorów:
Przy doborze wkładki bezpiecznikowej muszę uwzględnić poniższy warunek:
IFn ≥ 2.5 ⋅ 21,65 = 54,12 A
Dobieram wkładkę topikową o działaniu szybkim Bi - Wts 63A na 500V.
Dobór rozłącznika izolacyjnego:
Iroz=1,4⋅Ibk =1.4 *54,12 = 75,77A
Jako rozłącznik stosujemy rozłącznik izolacyjny LTL 00-3/9/S (katalog firmy Eti)
Dobór przewodów:
Dobierając przewody należy uwzględnić poniższe warunki;
Warunek 1:
Warunek 2:
Dla bezpiecznika 63 A współczynnik k2=1,6
Przewody będą znajdowały się w pomieszczeniu w którym temperatura wynosi , dlatego należy uwzględnić współczynnik poprawkowy.
Dobieram przewód 5xYKY 25 o obciążalności 110A
5. Dobór głównej stacji niskiego napięcia.
Główna stacja transformatorowa będzie się składała z dwóch transformatorów 15/0.4kV. Ze względu na 100% rezerwę mocy każdy transformator musi zapewnić zasilanie zakładu w 100% w przypadku pracy awaryjnej.
5.1 Dobór transformatora 15/0.4 kV.
Obliczam moc pozorną transformatora:
gdzie :
kjP i kjQ – współczynniki jednoczesności
kjP = 1
kjQ = 1
ponieważ PO<500 kW i Q0 – Qbat<500 kW
Ze względu na rezerwę mocy na wypadek rozbudowy zakładu w perspektywie czasu i poprzez to zwiększenie jego zapotrzebowania można dobrać dwa transformatory trójfazowe, żywiczne typu: TZE
| Dane techniczne transformatora |
|---|
| Moc |
| Straty stanu jałowego |
| Straty obciążeniowe |
| Napięcie zwarcia |
| Prąd stanu jałowego |
Wyznaczenie parametrów transformatora:
Straty w miedzi:
Straty napięcia:
Rezystancja transformatora:
Reaktancja transformatora:
Impedancja transformatora:
Początkowy prąd zwarcia:
5.2 Wyposażenie rozdzielnicy głównej niskiego napięcia.
Do zasilania zakładu zostały przewidziane dwa transformatory firmy Żychlin o mocy 1600kVA na napięcie 15/0,4kV, które zostały umieszczone w budynku, w oddzielnym pomieszczeniu. Połączenie transformatora z rozdzielnicą główną należy przeprowadzić za pomącą szyn zbiorczych nn. Rozdzielnica posiada podwójny system szyn zbiorczych. Dzięki czemu uzyskujemy zwiększenie niezawodności działania układu zasilania. W zakładzie zapewniona jest 100% rezerwa mocy. tzn. że każdy transformator w przypadku awarii drugiego zapewnia zasilanie wszystkim odbiorom. Obie szyny zbiorcze powinny być obciążone równomiernie.
Rozdzielnica główna niskiego napięcia będzie np. typu ZUR 2000 / Rz na napięcie 400 V
Zamontowane zostaną osobne rozdzielnice główne dla każdego z transformatorów a do każdej zostanie przyłączona bateria kondensatorów co zapewnia zwiększenie niezawodności działania układu.
Zasilanie rozdzielni głównej niskiego napięcia prowadzone jest mostem szynowym od transformatora SN/nn. Zastosowano szynoprzewody fazowe typu AM2 oraz szynę zerową AM2, przewidziane na prąd znamionowy ciągły 1600A i prąd zwarciowy (szczytowy) 55 kA. Każda rozdzielnica główna posiada też trzy wyłączniki typu APU-30C-1000 o prądzie znamionowym 1000A i napięciu 500V
Pole zasilające:
szafa typu P1 na prąd znamionowy 1600 A
Pole odpływowe
W polach odpływowych przewidziano szafy typu P1, przystosowane do przyłączeń kablowych.
Dla rozdzielnic siłowych szafy typu P1:
- na prąd znamionowy 400A (RO1-RO4)
- na prąd znamionowy 100A (Rho, RB1o, RB2o, RP1o)
6. Sprawdzanie skuteczności środków ochrony przeciwporażeniowej.
W zastosowanym układzie sieci TN-S wszystkie części przewodzące powinny być połączone
z uziemionym punktem neutralnym za pośrednictwem przewodu ochronnego PE. W tym układzie w przypadku zwarcia, w powstałej pętli zwarciowej (transformator - przewód roboczy - miejsce zwarcia - przewód ochronny - transformator) powinien popłynąć prąd zwarciowy dostatecznie duży by odpowiednio szybko nastąpiło odłączenie spod napięcia uszkodzonego urządzenia zagrażającego obsługującym go ludziom. Podczas obliczeń sprawdza się skuteczność środków ochrony przeciwporażeniowej w przypadkach najbardziej niekorzystnych, czyli dla zwarć jednofazowych z ziemią i na końcach zabezpieczanych obwodów elektrycznych.
Wyłączenie jest dostatecznie szybkie jeżeli następuje po czasie nie przekraczającym:
0.4s dla obwodów odbiorczych;
5s dla obwodów rozdzielczych i wewnętrznych linii zasilających ;
W przypadku gdy samoczynne wyłączenie zasilania powinno nastąpić w czasie nie przekraczającym 0,4s lub 5s, a urządzeniem wyłączającym jest wkładka topikowa bezpiecznika, należy sprawdzić, czy prąd zwarciowy Ik jest większy od prądu zapewniającego przerwanie obwodu w czasie krótszym niż 0,4s lub 5s.
Prąd zwarcia jednofazowego z ziemią(najbardziej niekorzystnego z punktu widzenia skuteczności ochrony przeciwporażeniowej) obliczono ze wzoru:
gdzie:
Z – impedancja pętli zwarciowej opisana wzorem :
RZ - rezystancja toru prądowego obejmująca rezystancję przewodu roboczego, ochronnego
i transformatora;
XZ - reaktancja toru prądowego obejmująca reaktancję przewodu roboczego, ochronnego
i transformatora;
W instalacjach odbiorczych, gdy stosowane są przewody izolowane prowadzone w rurkach lub przewody kabelkowe, reaktancja przewodów jest znacznie mniejsza od rezystancji i może być w obliczeniach pominięta. Bierze się pod uwagę jedynie rezystancję przewodów.
Zwarcie w rozdzielnicy R04
Dane:
Przekrój kabla zasilającego rozdzielnicę S= 70 mm2
Długość kabla zasilającego rozdzielnicę l=12 m.
Obliczenia rezystancji i reaktancji między RG2 i rozdzielnicą siłową R04
0,0034 Ω
XL-1=XPE=0.00008⋅12=0.0096Ω
Impedancja pętli zwarciowej:
Z = 0,0126Ω
Prąd zwarcia doziemnego:
Ponieważ obwód zasilający rozdzielnicę R04 nie jest obwodem odbiorczym, samoczynne wyłączenie jej zasilania powinno nastąpić w czasie nie przekraczającym 5 s.
Zabezpieczeniem tego obwodu jest bezpiecznik Wt/NH 125. Z charakterystyki czasowo-prądowej tego bezpiecznika wynika, że prąd zapewniający samoczynne wyłączenie zasilania w czasie nie przekraczającym 5 s ma wartość:
Ia=1100A
Ponieważ
Ik=
Ik= Ia=1100 A
Więc ochrona w obwodzie rozdzielnicy będzie zapewniona
W poniższej tabeli zestawiono obliczenia ochronny przeciwporażeniowej dla pozostałych odbiorników:
| Rozdzielnica | Z | l | s | Zabezpieczenie | Ik | Ia | Warunek |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| [Ω] | [m] | [mm2] | [A] | [A] | Ik>Ia | ||
| R01 | 0,0133 | 31,36 | 630 | Wt/NH 1250 | 17318 | 5150 | Spełniony |
| R02 | 0,0151 | 36,2 | 300 | Wt/NH 630 | 15454 | 1620 | Spełniony |
| R03 | 0,0095 | 4,5 | 120 | Wt/NH 300 | 25336 | 1300 | Spełniony |
| R04 | 0,0126 | 12 | 70 | Wt/NH 125 | 18324 | 1100 | Spełniony |
| Urządzenie | Zab. od zwarć | Ik | Ia | Warunek |
|---|---|---|---|---|
| Nazwa | Wkładka topikowa | [A] | [A] | Ik>Ia |
| Centrala klimatyzacyjna - KNW2 | Bi – Wtz 50A | 320,1 | 281 | Spełniony |
| Agregat skraplający - centrali KNW2 | Bi – Wtz 63A | 765,4 | 315 | Spełniony |
| Centrala klimatyzacyjna – KNW3 | Bi – Wtz 50A | 295,3 | 281 | Spełniony |
| Agregat skraplający - centrali KNW3 | Bi – Wtz 125A | 1239,1 | 723 | Spełniony |
| Centrala klimatyzacyjna - KNW7 | Bi – Wtz 50A | 713,7 | 281 | Spełniony |
| Agregat skraplający - centrali KNW7 | Bi – Wtz 63A | 1698,2 | 315 | Spełniony |
| Centrala klimatyzacyjna – KNW9 | Bi – Wtz 50A | 471,8 | 281 | Spełniony |
| Agregat skraplający - centrali KNW9 | Bi – Wtz 63A | 1126 | 315 | Spełniony |
| WO1 | Bi – Wtz 40A | 279,8 | 195 | Spełniony |
| WO2 | Bi – Wtz 125A | 1084,5 | 723 | Spełniony |
| WO4 | Bi – Wtz 63A | 332,2 | 315 | Spełniony |
| WO5 | Bi – Wtz 50A | 302,4 | 281 | Spełniony |
| WO7 | Bi – Wtz 125A | 1069,85 | 723 | Spełniony |
| WO8 | Bi – Wtz 125A | 1977,6 | 723 | Spełniony |
| 1M10 | Bi – Wtz 35A | 523,8 | 179 | Spełniony |
| 1M11 | Bi – Wtz 35A | 519,5 | 179 | Spełniony |
| 2M12 | Bi – Wtz 50A | 404,6 | 281 | Spełniony |
| 2M13 | Bi – Wtz 160A | 1197,2 | 925 | Spełniony |
| 3M14 | Bi – Wtz 80A | 480,2 | 432 | Spełniony |
| 3M15 | Bi – Wtz 63A | 353,9 | 315 | Spełniony |
| 3M16 | Bi – Wtz 200A | 2024,3 | 1300 | Spełniony |
| 3M17 | Bi – Wtz 80A | 698,5 | 432 | Spełniony |
| 3M18 | Bi – Wtz 200A | 4236,9 | 1300 | Spełniony |
| 3M19 | Bi – Wtz 50A | 1704,3 | 281 | Spełniony |
| Pompa tryskaczowa PT1 | Bi – Wtz 80A | 1398,1 | 432 | Spełniony |
| Pompa tryskaczowa PT2 | Bi – Wtz 80A | 1398,1 | 432 | Spełniony |
| Zestaw Hydroforowy ZH1 | Bi – Wtz 160A | 3588,5 | 925 | Spełniony |
| Zestaw Hydroforowy ZH2 | Bi – Wtz 160A | 3588,5 | 925 | Spełniony |
7. Sprawdzenie dobranych przewodów i kabli na warunki zwarciowe.
Dla przewodu miedzianego dopuszczalny czas zwarcia wynosi:
gdzie:
tgr- graniczny czas trwania zwarcia [s]
k - współczynnik charakterystyczny dla danego typu przewodu. Dla wszystkich kabli i
przewodów przyjęto k=115, czyli przewody z żyłami miedzianymi i izolacją z PVC.
S - przekrój przewodów [mm2]
IK - prąd zwarcia trójfazowego [A]
Gdy czas trwania zwarcia po którym bezpiecznik przerwie prąd zwarciowy jest krótszy od 0.1 s znaczącą rolę w nagrzewaniu przewodu odgrywa składowa nieokresowa prądu. Wymaga się wtedy, aby był spełniony warunek:
Spełnienie tego warunku oznacza, że ilość energii cieplnej I2t, jaką przenosi urządzenie zabezpieczające do chwili jego zadziałania, jest mniejsza od ilości energii cieplnej (ks)2 potrzebnej do nagrzania danego typu przewodu do temperatury granicznej dopuszczalnej przy zwarciu.
Sprawdzenie przewodu zasilającego rozdzielnicę R07
Dane:
Rezystancja transformatora (z wcześniejszych obliczeń): RT=0.0008 Ω
Reaktancja transformatora (z wcześniejszych obliczeń): XT=0.059Ω
Przekrój przewodu zasilającego rozdzielnicę s=70 mm2
Impedancja pętli zwarcia:
Z=
=0.059 Ω
Trójfazowy prąd zwarcia:
IK=
Dopuszczalny czas zwarcia:
2,05s
kabel jest dobrany prawidłowo.
| Rozdzielnica | s | Zabezpieczenie | Ik | tgr | k2⋅S2 | IK2 ⋅ta | Warunek |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| [mm2] | [A] | [s] | k2⋅S2> IK2 ⋅ta | ||||
| R01 | 630 | Wt/NH 1250 | 17318 | 18,50 | - | - | Spełniony |
| R02 | 300 | Wt/NH 630 | 15454 | 8,81 | - | - | Spełniony |
| R03 | 120 | Wt/NH 300 | 25336 | 3,5 | - | - | Spełniony |
| R04 | 70 | Wt/NH 125 | 18324 | 2,05 | - | - | Spełniony |
| Rho | 70 | Wt/NH 200 | 139,10 | 0,04 | 29756,25 | 20000 | Spełniony |
| RB1o | 50 | Wt/NH 150 | 271,41 | 0,04 | 29756,25 | 20000 | Spełniony |
| RB2o | 50 | Wt/NH 150 | 271,41 | 0,04 | 29756,25 | 20000 | Spełniony |
| RP1o | 25 | Wt/NH 150 | 860,53 | 0,04 | 29756,25 | 20000 | Spełniony |
| RP2 | 50 | Wt/NH 80 | 2728,93 | 1,46 | - | - | Spełniony |
| RS10 | 70 | Wt/NH 400 | 3839,30 | 2,05 | - | - | Spełniony |
| RS11 | 150 | Wt/NH 250 | 5332,31 | 4,04 | - | - | Spełniony |
| RS12 | 150 | Wt/NH 200 | 5914,50 | 4,04 | - | - | Spełniony |
8. Sprawdzanie selektywności działania zabezpieczeń.
Przyjmuje się, że selektywność działania bezpieczników topikowych jest zapewniona jeżeli iloraz prądów znamionowych kolejnych (idąc w kierunku zasilania) wkładek topikowych jest większy od 1,6 lub występuje stopniowanie bezpieczników co dwa stopnie.
| Rozdzielnica | Prąd znamionowy zabezpieczenia rozdzielnicy[A] | Prąd znamionowy zabezpieczenia największego odbiornika[A] | Iloraz prądów znamionowych zabezpieczeń |
|---|---|---|---|
| R01 | 1250 | 200 | 6,25 |
| R02 | 630 | 160 | 3,93 |
| R03 | 300 | 125 | 2,4 |
| R04 | 125 | 35 | 3,57 |
| Rho | 200 | 24 | 8,33 |
| RB1o | 150 | 24 | 6,25 |
| RB2o | 150 | 24 | 6,25 |
| RP1o | 150 | 24 | 6,25 |
| RP2 | 80 | 16 | 5 |
| RS10 | 400 | 16 | 25 |
| RS11 | 250 | 16 | 15,6 |
| RS12 | 200 | 16 | 12,5 |
| RG1 | 1500 | 630 | 2,3 |
| RG2 | 1500 | 1250 | 1,2 |
Wszystkie obwody oświetleniowe i gniazda jednofazowe są zabezpieczone przy użyciu wkładek spełniających warunek:
IBEZPIECZNIKA ROZDZIELNICY > 1,6 IBEZPIECZNIKA ODBIORU
względem zabezpieczenia rozdzielnic oświetleniowych.
Dla obwodów siłowych warunek selektywnego działania także jest spełniony, ponieważ obwody zasilające rozdzielnice siłowe są zabezpieczone bezpiecznikami większymi o co najmniej dwa stopnie w szeregu od bezpieczników zabezpieczających obwody odbiorcze.
W przypadku rozdzielnicy RG2 warunek nie jest spełniony. Należy zmienić zabezpieczenie na
Wt/NH-2000A
9. Literatura
| [1] | „Instalacje Elektryczne. Budowa, Projektowanie i Eksploatacja” Stefan Niestępski, Mirosław Parol, Janusz Pasternakiewicz, Tadeusz Wiśniewski. |
|---|---|
| [2] | „Instalacje Elektryczne” Henryk Markiewicz |
| [3] | Katalog firmy ETI http://www.etipolam.com.pl/oferta/budownictwo_i_przemys.aspx |
| [4] | Katalog firmy Legrand |
| [5] | Katalog źródeł światła i osprzętu firmy Philips http://www.lighting.philips.com |