2a. Wykaz najważniejszych parametrów dotyczących oświetlenia.

Nazwa pomieszczenia	Wymiary pomieszczenia [m]	Wysokość zawieszenia opraw Hm [m]	Sposób zawieszenia
	P	Q	h
Magazyn	5	15	3,5
Warsztat obróbki skrawaniem	5	10	3,5
Korytarz	3	30	3,5
Spawalnia	7	15	3,5
Pracownia komputerowa	5	10	3,5
Sala dydaktyczna	7	15	3,5
Pomieszczenie biurowe	5	10	3,5

2b. Wymagane natężenie oświetlenia i ilość dobranych opraw

Nazwa pomieszczenia	Wymagane natężenie oświetlenia [lx]	Typ oprawy	Źródło światła	Ilość opraw
Magazyn	100	Dial 9 Wave	1T16 54W	20
Warsztat obróbki skrawaniem	500	Dial 6 Optikleuchen	46W	30
Korytarz	100	Dial 10SM283	FHE7M 100W	42
Pracownia komputerowa	500	LG LF530	Flat Light 53W	8
Spawalnia	300	Dial 27 LZA	2/35W T16	8
Sala dydaktyczna	200	Dial 26 USN-ID	2/54W T16	12
Pomieszczenie biurowe	300	LG FRS640D	Flat Light 40W	15

Przekroje przewodów i zabezpieczenia dla obwodów oświetleniowych

Roz.	Pomieszczenie	Obwód	Faza	Idd [A]	Przewód	Zabezpieczenie
RO	Spawalnia	1	L1	22	YDY 3×1,5 mm^2	P312 B-10AC 30mA
		2	L2	22	YDY 3×1,5 mm^2	P312 B-10AC 30mA
		3	L3	22	YDY 3×1,5 mm^2	P312 B-10AC 30mA
	Magazyn	4	L3	22	YDY 3×1,5 mm^2	P312 B-10AC 30mA
		5	L1	22	YDY 3×1,5 mm^2	P312 B-10AC 30mA
	Korytarz	6	L1	22	YDY 3×1,5 mm^2	P312 B-10AC 30mA
		7	L2	22	YDY 3×1,5 mm^2	P312 B-10AC 30mA
		8	L3	22	YDY 3×1,5 mm^2	P312 B-10AC 30mA
	Pracownia komputerowa	9	L3	22	YDY 3×1,5 mm^2	P312 B-10AC 30mA
		10	L1	22	YDY 3×1,5 mm^2	P312 B-10AC 30mA
	Sala dydaktyczna	11	L1	22	YDY 3×1,5 mm^2	P312 B-10AC 30mA
		12	L2	22	YDY 3×1,5 mm^2
	Pomieszczenie biurowe	13	L3	22	YDY 3×1,5 mm^2	P312 B-10AC 30mA
		14	L1	22	YDY 3×1,5 mm^2	P312 B-10AC 30mA
	Warsztat obróbki skrawaniem	15	L3	22	YDY 3×1,5 mm2	P312 B-10AC 30mA
		16	L1	22	YDY 3×1,5 mm2	P312 B-10AC 30mA

1. Instalacja gniazd jednofazowych

2c) Przekroje przewodów i zabezpieczenia dla obwodów gniazd jednofazowych

Roz.	Pomieszczenie	Obwód	Faza	Idd [A]	Przewód	Zabezpieczenie	Wyłączniki różnicowoprądowe
RO	Spawalnia	1	L1	34	YDY 3×2,5 mm^2	16A	P312 B-10AC 30mA
	Magazyn	2	L2	34	YDY 3×2,5 mm^2	16A	P312 B-10AC 30mA
	Korytarz	3	L3	34	YDY 3×2,5 mm^2	16A	P312 B-10AC 30mA
	Sala dydaktyczna	4	L1	34	YDY 3×2,5 mm^2	16A	P312 B-10AC 30mA
	Pomieszczenie biurowe	5	L2	34	YDY 3×2,5 mm^2	16A	P312 B-10AC 30mA
	Warsztat obróbki skrawaniem	6	L3	34	YDY 3×2,5 mm^2	16A	P312 B-10AC 30mA
		7	L1	34	YDY 3×2,5 mm^2	16A	P312 B-10AC 30mA
	Pracownia komputerowa	8	L2	34	YDY 3×2,5 mm^2	16A	P312 B-10AC 30mA

1. Zasilanie maszyn w warsztacie obróbki skrawaniem i spawalni

Tabela przedstawiająca dobrane maszyny, które będą znajdować się w warsztacie obróbki skrawaniem

Nazwa urządzenia	Nr	Ilość urządzeń [sztuk]	Moc urządzenia [kW]	Un [V]	In [A]	Idd [A]	kz	Rozdzielnica
Wentylator	6,7	2	1,1	400	2	2,2	0,7	RS
Przecinarka	3	1	4	400	7,2	8	0,7	RS
Tokarka	4	1	3,3	400	8,3	16,5	0,73	RS
Szlifierka	5	1	3	400	6,1	6,78	0,8	RS

Tabela przedstawiająca dobrane maszyny, które będą znajdować się w spawalni

Nazwa urządzenia	Nr	Ilość urządzeń [sztuk]	Moc urządzenia [kW]	Un [V]	In [A]	Idd [A]	kz	Rozdzielnica
Wentylator	1	1	1,1	400	2	2,2	0,7	RS
Spawarka	2	1	6	400	10,8	12	0,85	RS

Każdy odbiornik ma własne zabezpieczenie przeciążeniowe i zwarciowe rolę których pełnią wyłączniki różnicowo- i nadprądowe serii P304 o odpowiednio dobranym prądzie znamionowym aparatu. Zestawienie zabezpieczeń w tabeli.

Zestawienie dobranych przewodów zasilających oraz zabezpieczenie maszyn:

Nazwa urządzenia	Rodzaj przewodu	Zabezpieczenie różnicowo- i nadmiarowoprądowe
Wentylator	YDYpżo 5x2,5 mm^2	P 304 C 25-30 mA
Szlifierka	YDYpżo 5x2,5 mm^2	P 304 C 25-30 mA
Przecinarka	YDYpżo 5x2,5 mm^2	P 304 C 25-30 mA
Tokarka	YDYpżo 5x2,5 mm^2	P 304 C 25-30 mA
Spawarka	YDYpżo 5x2,5 mm^2	P 304 C 25-30 mA

Do zabezpieczeń maszyn oraz jako ochronę przed dotykiem pośrednim należy zastosować wyłączniki różnicowo- i nadprądowe serii P304 o charakterystyce czasowo-prądowej typu C o następujących parametrach znamionowych :

• Zwarciowa zdolność łączeniowa 6kA

• Mocowanie na wspornikach montażowych TH35

• Znamionowy prąd wyłącznika I_n=6,10,16,20A

• Prąd różnicowy I_∆n=30mA

1. Dobór transformatora.

Dobrano transformator produkcji firmy ABB typu TNOSCT 400 15/0,4 (15,75/0,4 kV, 400 kVA, Dyn5)

Pn =400 kVA,

Przekładnia napięciowa 15,75/0.4

układ połączeń Dyn5

Uz= 6%

Io= 1%

Po= 1100 W

-zabezpieczenie transformatora:

III. Obliczenia techniczne.

1. Obwod oświetleniowego w Sali dydaktycznej (obwód 13, najdalej położony od rozdzielnicy w odległości 32 m).

Moc zainstalowanych opraw: P = 12*108 = 1296W

Współczynnik mocy opraw: cosϕ = 0,7

Napięci znamionowe: U_n=230V

Prąd płynący w obwodzie .

I_o=

I_dd≥1,1*I_o=8,05A

Przyjmujemy przewód YDYżo 3×1,5mm² , którego długotrwała obciążalność prądowa wynosi I_dd=22 A

Sprawdzamy dopuszczalną obciążalność prądową przewodu:
I warunek:

II warunek dopuszczalnego spadku napięcia:

U=

U_%=

III warunek dla doboru zabezpieczenia przeciążeniowego:

Dobieramy wyłącznik nadprądowy S302 B-10A

Wszystkie warunki zostały spełnione dla tego obwodu.

Gniazdka wtyczkowe jednofazowe w magazynie:

Dane obwodu jednofazowego:

Dobór przewodu ze względu na obciążalność prądową długotrwałą:

Dobieramy przewód YDY3x2,5mm², którego długotrwała obciążalność prądowa dla tego przewodu wynosi I_dd=34 A

I warunek:

II warunek dopuszczalnego spadku napięcia:

U=

U_%=

III warunek dla doboru zabezpieczenia przeciążeniowego:

Dobrano wyłącznik nadprądowy P312, B-16AC, 30mA

Wszystkie warunki zostały spełnione dla tego obwodu.

Dla pozostałych obwodów zostały wykonane obliczenia zgodnie z powyższymi wzorami. Wyniki znajdują się w umieszczonych tabelach 2a i 2b i 2c.

2. Instalacja siłowa-dobór przewodów i zabezpieczeń dla maszyn w warsztacie obróbki skrawaniem

Przykład obliczeniowy doboru przewodu zasilającego obwód szlifierki (4) w warsztacie obróbki skrawaniem .

Dane techniczne szlifierki :

Moc znamionowa :P=3 [kW] ,

Napięcie znamionowe : Un=400 [V] ,

Współczynnik mocy : cosϕ=0,8 ,

Odległość od rozdzielnicy zasilającej : l=5 [m] ,

Prąd obciążenia płynący przez przewód :

I_szlifierki==5,41 [A]

I_dd= =6,01 [A]

Przy założeniu ułożenia przewodu w korytkach perforowanych w odległości od siebie nie mniejszych niż średnica przewodu i na podstawie obciążalności długotrwałej I_dd dobieram przewód :

YDYżo 5x1,5mm²

Jednak zgodnie z wymaganiami norm elektrycznych do zasilania odbiorników siłowych należy stosować przewody o przekroju nie mniejszym niż 2,5 mm² . Wobec tego do zasilenia urządzenia należy użyć przewodu :

YDYżo 5x2,5mm² o obciążalności I_dd=30[A]

Sprawdzenie maksymalnego spadku napięcia obwodu siłowego:

_∆U_%=0,068% < _∆U_%dop=3%

Zatem warunek na dopuszczalny spadek napięcia został spełniony .

Jako zabezpieczenie do tego przewodu należy zastosować wyłącznik różnicowo- i nadprądowy P304C 25-30mA

Sprawdzenie doboru przewodu ze względu na ochronę przed skutkami przeciążeń . Dobór będzie poprawny jeśli spełnione będą dwa poniższe warunki :

1) I_B ≤ I_n ≤ I_Z

2) I₂ ≤ 1,45I_Z

Prąd zadziałania wyłącznika I₂=1,45⋅I_z = 1,45⋅10 = 14,5[A] .

1) 5,41 ≤ 10 ≤ 30

2) 14,5 ≤ 43,5

Oba warunki zostały spełnione , zatem przekrój przewodu jest odpowiedni .

Moce szczytowe :

1) SPAWARKA :

P = 6 [kW] cosφ=0,35 tgφ= 2,67 k_z= 0,85 n=1

P_s= k_z·n·P = 0,85·1·6 =5,1 [kW]

Q_s= P_s·tgφ = 5,1·2,67 =13,62 [kVar]

Dane znamionowe:

P=6kW

cosφ=0,35

Un=400V

l=30m

I warunek obciążalności prądowej długotrwałej:

Dobrany przewód: YDYżo 5x2,5mm o Iz=43A

II warunek dopuszczalnego spadku napięcia:

III warunek zabezpieczenia przed zwarciami:

Do obliczonej maszyny dobieramy zabezpieczenie różnicowonadprądowe

P 304 C 25-30mA

P304C 25-30mA

2) WENTYLATOR :

P = 1,1 [kW] cosφ=0,8 tgφ= 0,75 k_z= 0,7 n=2

P_s= k_z·n·P = 0,7·2·1,1 =1,54 [kW]

Q_s= P_s·tgφ = 1,54·0,75 =1,115 [kVar]

2. Rozdzielnice.
   

a) Rozdzielnica oświetleniowa RO

Suma mocy dla rozdzielnicy oświetleniowej:

Nazwa sekcji	P [W]
Oświetlenie
Oświetlenie warsztat obróbki skrawaniem	1380
Oświetlenie magazyn	1120
Oświetlenie pracownia komputerowa	424
Oświetlenie pomieszczenie biurowe	600
Oświetlenie korytarz	4200
Oświetlenie sala dydaktyczna	1416
Spawalnia	600
Suma:	9740
Gniazda 1-fazowe
Gniazda 1-fazowe pomieszczenie biurowe	2000
Gniazda1-fazowe pracownia komputerowa	2000
Gniazda 1-fazowe sala dydaktyczna	2000
Gniazda 1-fazowe spawalnia	2000
Gniazda 1-fazowe magazyn	2000
Gniazda 1-fazowe korytarz	2000
Gniazda 1-fazowe Warsztat obróbki skrawaniem obwód 1	2000
Gniazda 1-fazowe Warsztat obróbki skrawaniem obwód 2	2000
Suma:	16000
Razem:	25740

Dobrany przewód: YDYżo 5x16mmo Iz=43A

b) Rozdzielnica siłowa

Moce szczytowe :

SPAWARKA :

P = 6 [kW] cosφ=0,35 tgφ= 2,67 k_z= 0,85 n=1

P_s= k_z·n·P = 0,85·1·6 =5,1 [kW]

Q_s= P_s·tgφ = 5,1·2,67 =13,62 [kVar]

WENTYLATOR :

P = 1,1 [kW] cosφ=0,8 tgφ= 0,75 k_z= 0,7 n=2

P_s= k_z·n·P = 0,7·2·1,1 =1,54 [kW]

Q_s= P_s·tgφ = 1,54·0,75 =1,115 [kVar]

SZLIFIERKA :

P = 3 [kW] cosφ=0,65 tgφ= 1,2 k_z= 0,8 n=1

P_s= k_z·n·P = 0,8·1·3 =2,4 [kW]

Q_s= P_s·tgφ = 2,4·1,2 =2,88 [kVar]

PRZECINARKA :

P = 4 [kW] cosφ=0,65 tgφ= 1,2 k_z= 0,8 n=1

P_s= k_z·n·P = 0,8·1·4 =3,2 [kW]

Q_s= P_s·tgφ = 3,2·1,2 =3,84 [kVar]

TOKARKA

P = 3,3 [kW] cosφ=0,65 tgφ= 1,2 k_z= 0,8 n=1

P_s= k_z·n·P = 0,8·1·3,3 =2,64 [kW]

Q_s= P_s·tgφ = 2,64·1,2 =3,17 [kVar]

P_sRS = ΣP_s = 5,1 +2,4 +4,4 +3,2+1,54+36 =14,93 [kW]

Q_sRS = ΣQ_s = 13,62 +2,88 +5,28+3,84+1,115+31,68 =24,63 [kvar]

S_RS== 28,80 [kVA]

I_RS==41,56 [A]

I_dd = == 46,18[A]

Dobrano wstępnie przekrój YDYżo 3x10 mm² o obciążalności I_dd=50[A].

Maksymalny spadek napięcia obliczona dla rozdzielnicy siłowej RS:

P_sRS =52,64 [kW] , l = 26,5[m] , U_n=400 [V]

∆U_% = = 0,01% < _∆U_%dop=3%

Oba warunki zostały spełnione , zatem od rozdzielnicy głównej do rozdzielnicy siłowej należy ułożyć przewód YDYżo 3x10 mm² o obciążalności I_dd=50[A].

c) Rozdzielnica główna:

P_RG=40,67kW

Cosφ=0.95 tgφ=0.33

Q_RS= tgφ*P=0.33∙40,24=13,42kvar

Dobrany przewód: YAKY 3x25mmo Iz=87A

Dobrane zabezpieczenie nadprądowe: wyłącznik mocy DPX- H 160

5. Dobór transformatora.

Ptransf=P1+P2+P3+PRG

Ptransf=145+95+65+44,24=349,24kW

Qtransf= tgφ∙Ptransf=0,4349,24=139,696kvar

Dobrano transformator produkcji firmy ABB typu TNOSCT 400 15/0,4 (15,75/0,4 kV,400 kVA, Dyn5)

Pn =400 kVA,

Przekładnia napięciowa 15,75/0.4

układ połączeń Dyn5

Uz= 6%

Io= 1%

Po= 1100 W

Zabezpieczenie strony pierwotnej transformatora:

I=15,4A

6. Ochrona przeciwporażeniowa

Wymaganie dotyczące czasu samoczynnego wyłączenia zasilania uważa się za spełnione, jeżeli:

Z_S – impedancja pętli zwarciowej [Ω];

I_a – wartość prądu [A] zadziałania zabezpieczenia;

U₀ – napięcie znamionowe względem ziemi [V]

1. Rezystancja poszczególnych odcinków linii

2. Sprawdzenie wymagań dotyczących ochrony przeciwporażeniowej.

a) Sprawdzenie zabezpieczenia rozdzielnicy głównej:

Dobrane zabezpieczenie nadprądowe: wyłącznik mocy DPX-I 315

Czas wyłączenia=0,4s dla Ia=10*In=250*10=2500A

Sprawdzenie warunku:

Warunek skuteczności ochrony spełniony.

b) Pozostałe rozdzielnice oraz maszyny spełniają warunki ochrony przeciwporażeniowej z powodu zastosowania we wszystkich obwodach wyłączników różnicowoprądowych o prądzie upływu 30mA.

IV Literatura

-Katalog Legrand

-Katalog RST

-Katalog transformatorów ABB

-Katalog nkt cables

-Jerzy Niebrzydowski - „Sieci elektroenergetyczne”, Białystok 1997r

-Stefan Niestępski - „Projektowanie sieci elektroenergetycznych”, Warszawa 1996r

V Załączone schematy:

Schemat 1: Instalacja oświetleniowa.

Schemat 2. Instalacja gniazd jednofazowych i zasilania maszyn.

Schemat 3. Rozdzielnica główna RG

Schemat 4. Rozdzielnica oświetleniowa RO