2.1 Obliczenia i dobór rodzaju oświetlenia w wybranych pomieszczeniach.

Do zaprojektowania oświetlenia pomieszczeniach użyto programu DIALux z katalogiem opraw i lamp firmy Philips. Wyniki zestawiono w tabeli poniżej.

Pomieszczenie	Esr [lx]	Ilość	P [W]	Typ oprawy
Duża hala	300	5	1720	TPS 350 4xTL5-80W
Mała hala	300	6	660	TCW060 2xTL-D58W
Rozdzielnia SN	200	2	154	TBS298 2xTL5-35W HFP
Potrzeba własne	200	1	77	TBS298 2xTL5-35W HFP
Szatnia	200	1	77	TBS298 2xTL5-35W HFP
Magazyn podręczny	200	1	77	TBS298 2xTL5-35W HFP
Pomieszczenie elektryków 1	500	2	154	TBS298 2xTL5-35W HFP
Pomieszczenie elektryków 2	500	2	154	TBS298 2xTL5-35W HFP
Laboratorium 1	500	4	308	TBS298 2xTL5-35W HFP
Laboratorium 2	500	2	154	TBS298 2xTL5-35W HFP
Narzędziownia	200	1	77	TBS298 2xTL5-35W HFP
Pokój śniadań	300	2	154	TBS298 2xTL5-35W HFP
Kierownik	300	3	231	TBS298 2xTL5-35W HFP

2.2 Dobór liczby i miejsc ustawienia rozdzielnic oświetleniowych.

Założono, że w zakładzie będą trzy rozdzielnice oświetleniowe.

RO − 1:

Rozdzielnica ta znajduje się na parterze w korytarzu. Zasilane są z niej mała i duża hala.

RO − 2:

Rozdzielnica umieszczona jest na pierwszym piętrze w korytarzu. Zasilane są z niej wszystkie odbiorniki oświetleniowe znajdujące się w pomieszczeniach na pierwszym piętrze budynku.

RO − 3:

Rozdzielnica umieszczona jest na drugim piętrze w korytarzu. Zasilane są z niej wszystkie odbiorniki oświetleniowe znajdujące się w pomieszczeniach na drugim piętrze budynku.

2.3 Podział opraw na obwody oświetleniowe.

Rozdzielnica RO − 1 na parterze.

Pomieszczenie	Esr [lx]	Ilość	P [W]	Typ oprawy
Duża hala	300	5	1720	TPS 350 4xTL5-80W
Mała hala	300	6	660	TCW060 2xTL-D58W

Pomieszczenie	Odbiornik	Ilość	P [W]	Obwód	Faza
Duża hala	TPS 350 4xTL5-80W	3	1032	1	L1
Duża hala	TPS 350 4xTL5-80W	2	688	2	L2
Mała hala	TCW060 2xTL-D58W	6	660	3	L3

Rozdzielnica RO − 2 na pierwszym piętrze.

Pomieszczenie	Esr [lx]	Ilość	P [W]	Typ oprawy
Rozdzielnia SN	200	2	154	TBS298 2xTL5-35W HFP
Potrzeba własne	200	1	77	TBS298 2xTL5-35W HFP
Szatnia	200	1	77	TBS298 2xTL5-35W HFP
Magazyn podręczny	200	1	77	TBS298 2xTL5-35W HFP
Pomieszczenie elektryków 1	500	2	154	TBS298 2xTL5-35W HFP
Pomieszczenie elektryków 2	500	2	154	TBS298 2xTL5-35W HFP

Pomieszczenie	Odbiornik	Ilość	P [W]	Obwód	Faza
Rozdzielnia SN	TBS298 2xTL5-35W HFP	2	231	4	L1
Potrzeba własne	TBS298 2xTL5-35W HFP	1
Szatnia	TBS298 2xTL5-35W HFP	1	231	5	L2
Pomieszczenie elektryków 1	TBS298 2xTL5-35W HFP	2
Pomieszczenie elektryków 2	TBS298 2xTL5-35W HFP	2	231	6	L3
Magazyn podręczny	TBS298 2xTL5-35W HFP	1

Rozdzielnica RO − 3 na drugim piętrze.

Pomieszczenie	Esr [lx]	Ilość	P [W]	Typ oprawy
Laboratorium 1	500	4	308	TBS298 2xTL5-35W HFP
Laboratorium 2	500	2	154	TBS298 2xTL5-35W HFP
Narzędziownia	200	1	77	TBS298 2xTL5-35W HFP
Pokój śniadań	300	2	154	TBS298 2xTL5-35W HFP
Kierownik	300	3	231	TBS298 2xTL5-35W HFP

Pomieszczenie	Odbiornik	Ilość	P [W]	Obwód	Faza
Laboratorium 1	TBS298 2xTL5-35W HFP	4	308	7	L1
Laboratorium 2	TBS298 2xTL5-35W HFP	2	308	8	L2
Pokój śniadań	TBS298 2xTL5-35W HFP	2
Narzędziownia	TBS298 2xTL5-35W HFP	1	308	9	L3
Kierownik	TBS298 2xTL5-35W HFP	3

2.4 Wybór rodzajów przewodów i sposobów ich układania.

Do zasilania odbiorników oświetleniowych wykorzystano przewody YDY – przewody, które są przeznaczone do układania na stałe w pomieszczeniach suchych i wilgotnych. Przewody zostaną poprowadzone z rozdzielni oświetleniowych do opraw oświetleniowych za pomocą drabinek, perforowanych korytek instalacyjnych zlokalizowanych pomiędzy sufitem, a sufitem podwieszanym gdzie takowy występuje oraz przy pomocy rur stalowych instalacyjnych.

2.5 Dobór zabezpieczeń obwodów odbiorczych.

Przykładowe obliczenia dla fazy L1 rozdzielnicy RO − 1.

$$I_{B} = \frac{P}{U \bullet \cos\varphi} = \frac{1032}{230 \bullet 0,90} = 4,99\ \left\lbrack A \right\rbrack$$

Dobieram zabezpieczenie w postaci wkładki bezpiecznikowej typu Bi Wtz o prądzie znamionowym I_N = 6 [A].

Rozdzielnica RO − 1 na parterze.

Pomieszczenie	Odbiornik	Ilość	P [W]	Obwód	Faza	Zabezpieczenie
Duża hala	TPS 350 4xTL5-80W	3	1032	1	L1	Bi Wtz 6 [A]
Duża hala	TPS 350 4xTL5-80W	2	688	2	L2	Bi Wtz 4 [A]
Mała hala	TCW060 2xTL-D58W	6	660	3	L3	Bi Wtz 4 [A]

Rozdzielnica RO − 2 na pierwszym piętrze.

Pomieszczenie	Odbiornik	Ilość	P [W]	Obwód	Faza	Zabezpieczenie
Rozdzielnia SN	TBS298 2xTL5-35W HFP	2	231	4	L1	Bi Wtz 2 [A]
Potrzeba własne	TBS298 2xTL5-35W HFP	1
Szatnia	TBS298 2xTL5-35W HFP	1	231	5	L2	Bi Wtz 2 [A]
Pomieszczenie elektryków 1	TBS298 2xTL5-35W HFP	2
Pomieszczenie elektryków 2	TBS298 2xTL5-35W HFP	2	231	6	L3	Bi Wtz 2 [A]
Magazyn podręczny	TBS298 2xTL5-35W HFP	1

Rozdzielnica RO − 3 na drugim piętrze.

Pomieszczenie	Odbiornik	Ilość	P [W]	Obwód	Faza	Zabezpieczenie
Laboratorium 1	TBS298 2xTL5-35W HFP	4	308	7	L1	Bi Wtz 2 [A]
Laboratorium 2	TBS298 2xTL5-35W HFP	2	308	8	L2	Bi Wtz 2 [A]
Pokój śniadań	TBS298 2xTL5-35W HFP	2
Narzędziownia	TBS298 2xTL5-35W HFP	1	308	9	L3	Bi Wtz 2 [A]
Kierownik	TBS298 2xTL5-35W HFP	3

2.6 Dobór przekrojów przewodów zasilających odbiorniki oświetleniowe.

Przykładowe obliczenia dla fazy L1 rozdzielnicy RO − 1.

$$I_{B} = \frac{P}{U \bullet \cos\varphi} = \frac{1032}{230 \bullet 0,90} = 4,99\ \left\lbrack A \right\rbrack$$

I_N = 6 [A]

I_B ≤ I_N ≤ I_Z • (k₁•k₂)

$$I_{Z} \geq \frac{I_{N}}{k_{1} \bullet k_{2}} = \frac{6}{1,06 \bullet 0,8} = 7,08\ \left\lbrack A \right\rbrack$$

4, 99 ≤ 6 ≤ 7, 08 [A]

I₂ ≤ 1, 45 • I_Z • (k₁•k₂)

I₂ = k • I_N = 1, 9 • 6 = 11, 4 [A]

$$I_{Z} \geq \frac{I_{2}}{1,45 \bullet k_{1} \bullet k_{2}} = \frac{11,4}{1,45 \bullet 1,06 \bullet 0,8} = 9,27\ \left\lbrack A \right\rbrack$$

11, 4 ≤ 13, 44 [A]

Dobieram przewód YDY 3x1, 5 mm² dla którego obciążalność prądowa długotrwała wynosi 22 [A] (przewód ułożony w korytku instalacyjnym, tablica 1.13, str. 20).

Zestawienie przekrojów przewodów w podpunkcie 2.7.

2.7 Dobór rur instalacyjnych do przewodów zasilających odbiorniki oświetleniowe.

Rozdzielnica	Faza	Obwód	Przewód	Rura
RO-1	L1	1	YDY 3x1, 5 mm^2	RS − P11
	L2	2	YDY 3x1, 5 mm^2	RS − P11
	L3	3	YDY 3x1, 5 mm^2	RS − P11
RO-2	L1	4	YDY 3x1, 5 mm^2	RS − P11
	L2	5	YDY 3x1, 5 mm^2	RS − P11
	L3	6	YDY 3x1, 5 mm^2	RS − P11
RO-3	L1	7	YDY 3x1, 5 mm^2	RS − P11
	L2	8	YDY 3x1, 5 mm^2	RS − P11
	L3	9	YDY 3x1, 5 mm^2	RS − P11

2.8 Dobór łączników, styczników oraz innych aparatów i osprzętu w obwodach oświetleniowych.

Do zabezpieczenia obwodów oświetleniowych użyte zostały bezpieczniki posiadające wkładkę topikową Bi Wtz (zestawienie w podpunkcie 2.5).

Obwody oświetleniowe zasilane z rozdzielnic oświetleniowych zabezpieczone zostały wyłącznikami różnicowoprądowymi firmy Eaton Moeller CF16 − 25/2/003 − A o znamionowym prądzie zadziałania 30 [mA].

Typy gniazd 1-fazowych firmy Berker:

- jednobiegunowy wyłącznik klawiszowy PL nr kat. 53 3331

- dwubiegunowy wyłącznik podwójny świecznikowy PL nr kat. 53 3335

- łącznik schodowy uniwersalny nr kat. 53 3336

2.9 Obliczanie spodziewanych obciążeń zastępczych rozdzielnic oświetleniowych.

Zakładana jest możliwość pracy wszystkich opraw jednocześnie.

Współczynnik mocy dla wszystkich opraw wynosi cosφ = 0, 9.

$$tg\ \varphi = \frac{\sqrt{1 - \cos^{2}\varphi}}{\cos\varphi} = 0,48$$

Rozdzielnica RO − 1

$$\sum_{i = 1}^{n}P_{i} = 1032 + 688 + 660 = 2380\ \left\lbrack W \right\rbrack$$

$$Q = \sum_{i = 1}^{n}{P_{i} \bullet tg\ \varphi = 2380 \bullet}0,48 = 1152,69\ \left\lbrack \text{var} \right\rbrack$$

$$S = \sqrt{\sum_{i = 1}^{n}P_{i}^{2} + Q^{2}} = \sqrt{2380^{2} + {1152,69}^{2}} = 2644,44\ \left\lbrack \text{VA} \right\rbrack$$

$$I = \frac{S}{\sqrt{3} \bullet U} = \frac{2644,44}{\sqrt{3} \bullet 400} = 3,82\ \left\lbrack A \right\rbrack$$

Rozdzielnica RO − 2

$$\sum_{i = 1}^{n}P_{i} = 231 + 231 + 231 = 693\ \left\lbrack W \right\rbrack$$

$$Q = \sum_{i = 1}^{n}{P_{i} \bullet tg\ \varphi =}692 \bullet 0,48 = 335,64\ \left\lbrack \text{var} \right\rbrack$$

$$S = \sqrt{\sum_{i = 1}^{n}P_{i}^{2} + Q^{2}} = \sqrt{693^{2} + {335,64}^{2}} = 770\ \left\lbrack \text{VA} \right\rbrack$$

$$I = \frac{S}{\sqrt{3} \bullet U} = \frac{770}{\sqrt{3} \bullet 400} = 1,11\ \left\lbrack A \right\rbrack$$

Rozdzielnica RO − 3

$$\sum_{i = 1}^{n}P_{i} = 308 + 308 + 308 = 924\ \left\lbrack W \right\rbrack$$

$$Q = \sum_{i = 1}^{n}{P_{i} \bullet tg\ \varphi = 924 \bullet 0,48 = 447,51\ \left\lbrack \text{var} \right\rbrack}$$

$$S = \sqrt{\sum_{i = 1}^{n}P_{i}^{2} + Q^{2}} = \sqrt{924^{2} + {447,51}^{2}} = 1026,67\ \left\lbrack \text{VA} \right\rbrack$$

$$I = \frac{S}{\sqrt{3} \bullet U} = \frac{1026,67}{\sqrt{3} \bullet 400} = 1,48\ \left\lbrack A \right\rbrack$$

Rozdzielnica	Faza	Obwód	P [W]	Σ P [W]	Q [var]	S [VA]	I [A]
RO-1	L1	1	1032	2380	1152,69	2644,44	3,82
	L2	2	688
	L3	3	660
RO-2	L1	4	231	693	335,64	770	1,11
	L2	5	231
	L3	6	231
RO-3	L1	7	308	924	447,51	1026,67	1,48
	L2	8	308
	L3	9	308

2.10 Dobór zabezpieczeń kabli zasilających rozdzielnice oświetleniowe.

Rozdzielnica	Faza	Obwód	P [W]	I [A]	Imax [A]	Zabezpieczenie
RO-1	L1	1	1032	4,99	4,99	WTN − 1 10 [A]
	L2	2	688	3,32
	L3	3	660	3,19
RO-2	L1	4	231	1,12	1,12	WTN − 1 4 [A]
	L2	5	231	1,12
	L3	6	231	1,12
RO-3	L1	7	308	1,49	1,49	WTN − 1 4 [A]
	L2	8	308	1,49
	L3	9	308	1,49

2.11 Dobór przekrojów kabli zasilających rozdzielnice oświetleniowe.

Dla rozdzielnicy RO − 1.

I = 3, 82 [A]

I_N = 10 [A]

I_B ≤ I_N ≤ I_Z • (k₁•k₂)

$$I_{Z} \geq \frac{I_{N}}{k_{1} \bullet k_{2}} = \frac{10}{1,06 \bullet 0,8} = 11,79\ \left\lbrack A \right\rbrack$$

3, 82 ≤ 10 ≤ 11, 79 [A]

I₂ ≤ 1, 45 • I_Z • (k₁•k₂)

I₂ = k • I_N = 1, 9 • 10 = 19 [A]

$$I_{Z} \geq \frac{I_{2}}{1,45 \bullet k_{1} \bullet k_{2}} = \frac{19}{1,45 \bullet 1,06 \bullet 0,8} = 15,45\ \left\lbrack A \right\rbrack$$

19 ≤ 22, 41 [A]

Dobieram przewód YKY 5x2, 5 mm² dla którego obciążalność prądowa długotrwała wynosi 20 [A] (przewód ułożony w kanale kablowym, tablica 1.7, str. 17).

Dla rozdzielnicy RO − 2.

I = 1, 12 [A]

I_N = 4 [A]

I_B ≤ I_N ≤ I_Z • (k₁•k₂)

$$I_{Z} \geq \frac{I_{N}}{k_{1} \bullet k_{2}} = \frac{4}{1,06 \bullet 0,8} = 4,72\ \left\lbrack A \right\rbrack$$

1, 12 ≤ 4 ≤ 4, 72 [A]

I₂ ≤ 1, 45 • I_Z • (k₁•k₂)

I₂ = k • I_N = 2, 1 • 4 = 8, 4 [A]

$$I_{Z} \geq \frac{I_{2}}{1,45 \bullet k_{1} \bullet k_{2}} = \frac{8,4}{1,45 \bullet 1,06 \bullet 0,8} = 6,83\ \left\lbrack A \right\rbrack$$

8, 4 ≤ 9, 91 [A]

Dobieram przewód YKY 5x1, 5 mm² dla którego obciążalność prądowa długotrwała wynosi 15 [A] (przewód ułożony w kanale kablowym, tablica 1.7, str. 17).

Dla rozdzielnicy RO − 3.

I = 1, 49 [A]

I_N = 4 [A]

I_B ≤ I_N ≤ I_Z • (k₁•k₂)

$$I_{Z} \geq \frac{I_{N}}{k_{1} \bullet k_{2}} = \frac{4}{1,06 \bullet 0,8} = 4,72\ \left\lbrack A \right\rbrack$$

1, 49 ≤ 4 ≤ 4, 72 [A]

I₂ ≤ 1, 45 • I_Z • (k₁•k₂)

I₂ = k • I_N = 2, 1 • 4 = 8, 4 [A]

$$I_{Z} \geq \frac{I_{2}}{1,45 \bullet k_{1} \bullet k_{2}} = \frac{8,4}{1,45 \bullet 1,06 \bullet 0,8} = 6,83\ \left\lbrack A \right\rbrack$$

8, 4 ≤ 9, 91 [A]

Dobieram przewód YKY 5x1, 5 mm² dla którego obciążalność prądowa długotrwała wynosi 15 [A] (przewód ułożony w kanale kablowym, tablica 1.7, str. 17).

Rozdzielnica	Przewód
RO − 1	YKY 5x2, 5 mm^2
RO − 2	YKY 5x1, 5 mm^2
RO − 3	YKY 5x1, 5 mm^2

2.12 Dobór łączników na dopływach rozdzielnic oświetleniowych.

Na dopływach rozdzielnic oświetleniowych zostaną zainstalowane rozłączniki izolacyjne trójbiegunowe firmy Schneider Electric (nr. katalogowy A9S60340) o znamionowym prądzie ciągłym równym 40 [A] i znamionowym napięciu pracy równym 415 [V].

Rozdzielnica	Rozłącznik
RO − 1	A9S60340
RO − 2	A9S60340
RO − 3	A9S60340

2.13 Sprawdzenie dobranych przekrojów przewodów i kabli na dopuszczalne spadki napięcia.

Spadek napięcia w obwodzie jednofazowym wyraża się wzorem:

$$U_{\%} = \frac{200}{U_{\text{Nf}}} \bullet I_{B} \bullet (R \bullet \cos\varphi + X \bullet \sin\varphi)$$

gdzie:

R = R^′ • l

X = X^′ • l

lub dla przypadku, gdy S < 50 mm²:

$$U_{\%} = \frac{200 \bullet P \bullet l}{\gamma \bullet S \bullet U_{\text{Nf}}^{2}}$$

Spadek napięcia na drodze RGnn a RO − 1.

$$U_{\%} = \frac{100 \bullet P \bullet l}{\gamma \bullet S \bullet U_{N}^{2}} = \frac{100 \bullet 2380 \bullet 7}{56 \bullet 2,5 \bullet 400^{2}} = 0,07\ \%$$

Spadek napięcia na drodze RGnn a RO − 2.

$$U_{\%} = \frac{100 \bullet P \bullet l}{\gamma \bullet S \bullet U_{N}^{2}} = \frac{100 \bullet 693 \bullet 12}{56 \bullet 1,5 \bullet 400^{2}} = 0,06\ \%$$

Spadek napięcia na drodze RGnn a RO − 3.

$$U_{\%} = \frac{100 \bullet P \bullet l}{\gamma \bullet S \bullet U_{N}^{2}} = \frac{100 \bullet 924 \bullet 16}{56 \bullet 1,5 \bullet 400^{2}} = 0,11\ \%$$

Spadek napięcia na drodze RO − 1 a najdalszy obwód oświetleniowy.

$$U_{\%} = \frac{200 \bullet P \bullet l}{\gamma \bullet S \bullet U_{N}^{2}} = \frac{200 \bullet 1032 \bullet 25}{56 \bullet 1,5 \bullet 230^{2}} = 1,16\ \%$$

Spadek napięcia na drodze RO − 2 a najdalszy obwód oświetleniowy.

$$U_{\%} = \frac{200 \bullet P \bullet l}{\gamma \bullet S \bullet U_{N}^{2}} = \frac{200 \bullet 231 \bullet 14}{56 \bullet 1,5 \bullet 230^{2}} = 0,15\ \%$$

Spadek napięcia na drodze RO − 3 a najdalszy obwód oświetleniowy.

$$U_{\%} = \frac{200 \bullet P \bullet l}{\gamma \bullet S \bullet U_{N}^{2}} = \frac{200 \bullet 308 \bullet 12}{56 \bullet 1,5 \bullet 230^{2}} = 0,17\ \%$$

Droga	Spadek napięcia
Z RGnn do RO − 1	0, 07 %
Z RGnn do RO − 2	0, 06 %
Z RGnn do RO − 3	0, 11 %
Z RO − 1 do najdalszego obwodu	1, 16 %
Z RO − 2 do najdalszego obwodu	0, 15 %
Z RO − 3 do najdalszego obwodu	0, 17 %

Obliczone spadki napięć mieszczą się w dopuszczalnych normach, a więc przekroje przewodów zostały dobrane poprawnie na dopuszczalne spadki napięcia.