ΜΕΛΕΣΗ ΤΠΟΣΑΘΜΟΤ ΜΕΗ ΣΑΗ πουδαστές : Ντάμπαμπας Δημοσθένης 2827 Μπούρος Κωνσταντίνος 2867

Transcript

1 ΣΕΦΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΤΣΙΚΟ ΙΔΡΤΜΑ Σ.Ε.Ι. ΚΑΒΑΛΑ ΣΜΗΜΑ ΗΛΕΚΣΡΟΛΟΓΙΑ ΜΕΛΕΣΗ ΤΠΟΣΑΘΜΟΤ ΜΕΗ ΣΑΗ πουδαστές : Ντάμπαμπας Δημοσθένης 2827 Μπούρος Κωνσταντίνος 2867

2 ΠΕΡΙΛΗΧΗ Αντικείμενο της εργασίας αυτής είναι η μελέτη και σχεδίαση ενός υποσταθμού μέσης τάσης με ισχύ 2X800KVA. Οι προαπαιτούμενες γνώσεις αντλούνται από το ευρύτερο γνωστικό πεδίο που αφορά υψηλές τάσεις και εγκαταστάσεις Η εργασία αποτελείται από τρία μέρη: ΕΙΑΓΨΓΗ & Θεωρητικές βάσεις ΜΕΛΕΣΗ & Τπολογισμός στοιχείων ΦΕΔΙΑ & Διαστάσεις μονάδων το Πρώτο μέρος που είναι η εισαγωγή αναφέρονται συνοπτικά τα εξής: Υορείς τυποποίησης,προτυπα και κανονισμοι,έλεγχος αξιοπιστίας του εξοπλισμού (Δοκιμές τύπου και δοκιμές σειράς), κτηριακά στοιχεία του υποσταθμού Μ.Σ.,τυποι κτιριων και παροχων Μ.Σ. οι βασικοί τρόποι σχεδίασης υποσταθμού, στοιχεία για την Αντιστάθμιση του cosφ, στοιχεια για τα καλωδια και ακροκιβωτια Μ.Σ., γειωσεις και τέλος στοιχεια για τα συστήματα ζεύξης καταναλωτή, συστήματα σήμανσης και προστασίας. το Δεύτερο μέρος που είναι η μελέτη, θεωρείται ως δεδομένη η ζήτηση του υποσταθμού. Με βάση αυτό το στοιχείο καθορίζεται η ισχύς του υποσταθμού και η εκλογή των μετασχηματιστών και προκύπτει υποσταθμός μέσης τάσης ισχύος 2X800KVA. Ο Τποσταθμός αυτός καλείται να τροφοδοτήσει μια εγκατάσταση με ποικίλα φορτία όπως υπογραμμίζονται στο παρατιθέμενο σχέδιο. Αποφασίζεται ο τρόπος παροχής, γίνεται σχεδιασμός για την είσοδο του υποσταθμού από το δίκτυο πόλης και στη συνέχεια σχεδιάζεται ο υποσταθμός Μ.Σ. το Σρίτο μέρος περιλαμβάνεται παράρτημα και αναφέρονται συνοπτικά τα εξής: Βραχυκύκλωμα, μηχανική καταπόνηση και υπολογισμός ζυγών, κριτήρια εκλογής καλωδίων. Επιπλέον περιλαμβάνονται οδηγίες που αφορούν την δειγματοληψία ελαίου μετασχηματιστή για τη δοκιμή της διηλεκτρικής αντοχής και για την αντιμετώπηση των ενδείξεων σήμανσεως του ρελαί Buchholz των μετασχηματιστών με δοχείο διαστολής Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 2

3 ΠΕΡΙΕΦΟΜΕΝΑ 1 ο Κεφαλαιο Εισαγωγή 1. Προτυπα και κανονισμοι Γενικά Υορείς τυποποίησης Πρότυπο ηλεκτρικών εγκαταστάσεων Πρότυπο ηλεκτρικών εγκαταστάσεων για κτίρια ύγκριση του προτύπου ΕΛΟΣ HD 384 με τον παλαιό ΚΕΗΕ Πρότυπα και διασφάλιση ποιότητας υπηρεσιών και παραγωγής Πιστοποίηση μετρήσεις - έλεγχος εξοπλισμού Έλεγχος αξιοπιστίας του εξοπλισμού 14 2 ο Κεφαλαιο 2. Κτιριακά στοιχεία υποσταθμού Προμελέτη Σύποι κτιρίων Διαστάσεις κτιρίου υποσταθμών Κτίρια υποσταθμών για παροχές Μέσης Σάσης τύπου Α Κτίρια υποσταθμού για παρόχες Μέσης Σάσης τύπου Α Κτίρια υποσταθμών για παροχές Μέσης Σάσης Β Κτίρια υποσταθμών για παροχές Μέσης Σάσης Β Παροχές Μεσης Σάσης τύπου Α Παροχές Μεσης Σάσης τύπου Α Παροχές Μεσης Σάσης τύπου Β Παροχές Μεσης Σάσης τύπου Β Γενικές κατασκευαστικές λεπτομέρειες κτιρίων υποσταθμών Λεπτομέρειες κατασκευης χώρου μετασχηματιστή Τπόγειοι υποσταθμοί 60 3 ο Κεφαλαιο 3. Τπολογισμός ισχύος υποσταθμού Γενικά στοιχεία Φειρισμοί και προστασία μετασχηματιστή Πλήθος, τομή και βασικές συνδεσμολογίες ζυγών Άεργος ισχύς-συντελεστής ισχύος 69 4 ο Κεφαλαιο 4. Εγκαταστάσεις υποσταθμού Κύρια στοιχεία υποσταθμού υστήματα ζεύξης καταναλωτή Καλώδια Μέσης Σασης Ακροκιβώτια Μέσης τάσης Εγκατάσταση καλωδίων Μέσης Σασης στον υποσταθμό 102 Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 3

4 4.6. Γειώσεις υποσταθμού υστήματα σήμανσης και προστασίας Πραστασία του μετασχηματιστή από υπερθέρμανση Προστασία από διαφυγή λαδιού Διαφορική προστασία μετασχηματιστή Ηλεκτρονόμοι υπερέντασης Μετασχηματιστής Ηλεκτροδότηση υποσταθμού Ηλεκτροπαραγωγά ζεύγη ο Κεφαλαιο 5. Μελετη προκατασκευασμενου υποσταθμου μεσης τασης Γενικά στοιχεία Τπολογισμός ισχύος μετασχηματιστή Τπολογισμος στοιχειων του υποσταθμού Μ.Σ Προσφορα (οικονομοτεχνικη) προκατασκευασμενου υποσταθμου Μ.Σ Σεχνικη περιγραφη κατασκευης υποσταθμου Μ.Σ. 2x800 KVA Προϋπολογισμος δαπανης κατασκευης υποσταθμου Μ.Σ. ισχυος 151 2x800 ΚVΑ 5.7 Οικονομοτεχνικη μελετη υποσταθμου Μ.Σ. ισχυος 2x800 ΚVΑ Ηλεκτρολογικα σχεδια κυψελων Μ.Σ. 2x800 ΚVΑ 159 Γ.Π.Φ.Σ. 2x1250 Α,πεδιου πυκνωτων 1x330 KVAR 5.9 Μηχανολογικα σχεδια προκατασκευασμενου υποσταθμου Μ.Σ. 177 (κιοσκι), βαση εγκαταστασης κιοσκιου (τομη-κατοψη) 5.10 Τπευθυνη δηλωση αδειουχου εγκαταστατου - Σεχνικο υπομνημα 182 εγκαταστασης 6 ο Κεφαλαιο Παράρτημα 6. Βραχυκύκλωμα Μηχανική καταπόνηση ζυγών Τπολογισμός ζυγών Κριτήρια εκλογής καλωδίων Δειγματολυψία ελαίου μετασχηματιστή για τη δοκιμή της 214 διηλεκτρικής αντοχής 6.5. Οδηγία για την αντιμετώπηση των ενδείξεων σήμανσεως του ρελαί 217 Buchholz των μετασχηματιστών με δοχείο διαστολής 6.6. Ηλεκτρικά χαρακτιριστηκά 220 Βιβλιογραφία 222 Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 4

5 Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 5

6 1 ο ΚΕΥΑΛΑΙΟ 1. ΠΡΟΣΤΠΑ ΚΑΙ ΚΑΝΟΝΙΜΟΙ 1.1. Γενικά Ο όρος «ποιότητα» άρχισε να µπαίνει στη διαχειριστική λογική µετά την πλήρη συνειδητοποίηση των υπευθύνων της βιοµηχανικής παραγωγής ότι η «παραγωγικότητα» δεν µπορούσε πλέον να στηρίξει την «ανταγωνιστικότητα» του προϊόντος στην αγορά. Έτσι λοιπόν, αναπτύχθηκε η τυποποίηση στο προϊόν τόσο για την αύξηση της παραγωγής όσο και της ανταγωνιστικότητας στο περιβάλλον της αγοράς, με την εφαρµογή συγκεκριµένων προδιαγραφών (διασφάλιση ποιότητας). Με την πάροδο του χρόνου, την εξέλιξη της τεχνολογίας, την ανάπτυξη συγκεκριµένων επιχειρησιακών δοµών και την αύξηση της ανταγωνιστικότητας στο επιχειρηµατικό περιβάλλον, δηµιουργήθηκε η ανάγκη για την πιστοποίηση αρχικά των επιχειρήσεων και στη συνέχεια των προϊόντων, προκειµένου να παρέχονται αντικειµενικά κριτήρια για την ποιότητα. Η ποιότητα πλέον µε τα νέα δεδοµένα, άρχισε να µην εστιάζεται µόνο στο προϊόν, αλλά περισσότερο στην αναγνώριση, χρήση και διαχείριση των κατάλληλων συντελεστών για την επίτευξη της ικανοποίησης του πελάτη (διαχείριση ποιότητας). την πορεία αυτή συνέβαλαν εθνικοί και διεθνείς οργανισµοί και φορείς µε την ανάπτυξη και καθιέρωση διάφορων «εργαλείων» ( πρότυπα, τεχνικές προδιαγραφές κλπ.), η κατάλληλη χρήση των οποίων όπως αποδείχθηκε οδηγεί τόσο στην ενδυνάµωση του εταιρικού προφίλ (company image), όσο και στην αύξηση της ικανοποίησης του πελάτη. Με τον όρο «πελάτης», δε νοείται πλέον µόνο ο αποδέκτης ενός προϊόντος ή υπηρεσίας, αλλά νοείται και ο ίδιος ο εργαζόµενος της επιχείρησης και στα πλαίσια µίας ευρύτερης θεώρησης, το κοινωνικό σύνολο (κοινωνική ευθύνη). Κύριος στόχος των Προτύπων διεθνώς είναι πλέον η ελευθερία του διασυνοριακού εμπορίου, αγαθών και υπηρεσιών χωρίς τεχνικούς φραγμούς, με θεματοφύλακα τον Παγκόσμιο Οργανισμό Εμπορίου. Σα Ευρωπαϊκά Πρότυπα έχούν πρόσθετο στόχο την προστασία του Ευρωπαίου πολίτη και καταναλωτή και γι αυτό είναι γενικώς αυστηρότερα και τείνουν να επικρατήσουν διεθνώς. Σα ηλεκτρολογικά υλικά (π.χ. καλώδια, πίνακες), οι συσκευές (π.χ. ηλεκτρικές μηχανές, οικιακές συσκευές) και ο τρόπος εγκατάστασης τους ή σύνδεσής τους περιγράφονται και προσδιορίζονται από πρότυπα. Τπάρχουν εκατοντάδες πρότυπα που αναφέρονται στις εγκαταστάσεις και τον εξοπλισμό τους, τα οποία ενημερώνονται και επαυξάνονται ή καταργούνται με την πρόοδο της τεχνολογίας. Τπάρχει π.χ. το πρότυπο καλωδίων PVC ΕΛΟΣ , πρότυπα στρεφόμενων ηλεκτρικών μηχανών, IEC , πρότυπα ηλεκτρικών εγκαταστάσεων IEC ή το αντίστοιχο ελληνικό ΕΛΟΣ HD 384. Σα πρότυπα είναι κείμενα κοινής αποδοχής εγκεκριμένα από διαφόρους φορείς τυποποίησης π.χ. IEC, ΕΛΟΣ κ.λπ. Ένα πρότυπο μπορεί να περιέχει και οδηγίες, τεχνικούς κανόνες ή χαρακτηριστικά λειτουργίας που απαιτούνται για να επιτευχθούν βέλτιστα αποτελέσματα. Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 6

7 Ορισμένα πρότυπα μπορεί να είναι υποχρεωτικά όπως π.χ. τα πρότυπα ηλεκτρικών εγκαταστάσεων κτιρίων, επειδή αυτά αφορούν στην ασφάλεια ατόμων και περιουσιακών στοιχείων. την περίπτωση ηλεκτρικών εγκαταστάσεων, εγκυμονούν εκτός άλλων οι εξής δύο σημαντικοί κίνδυνοι: Ηλεκτροπληξία ανθρώπων ή εκτρεφομένων ζώων, Πυρκαγιά ή εκρήξεις λόγω υπερθέρμανσης αγωγών, σπινθήρων ή ηλεκτρικού τόξου. Γι' αυτούς τους λόγους, πέραν των προτύπων, εθνικοί φορείς εκδίδουν κανονισμούς οι οποίοι έχουν το περίβλημα της θεσμοθέτησης, δηλαδή είναι Νομοί ή Τπουργικές Αποφάσεις. την Ελλάδα π.χ. ο σχετικός φορέας είναι το Τπουργείο Ανάπτυξης (Τ. Α.) και εκδίδει μετά από σχετική εισήγηση του ΕΛΟΣ, το κείμενο των προτύπων. Από το Υεβρουάριο του 2004 ισχύει για τις εγκαταστάσεις υποχρεωτικά στην ελληνική επικράτεια το πρότυπο ΕΛΟΣ HD 384 «Απαιτήσεις για ηλεκτρικές εγκαταστάσεις». Βρίσκεται δε στο στάδιο επεξεργασίας, κείμενο με τον τίτλο «Οδηγίες εφαρμογής του προτύπου ΕΛΟΣ HD 384». Σο κείμενο επιμελείται η ομάδα ΕΛΟΣ ΣΕ Υορείς τυποποίησης Υορείς της Ηλεκτροτεχνικής Συποποίησης, ηλεκτρικών εγκαταστάσεων και εξοπλισμών, που μας ενδιαφέρουν εδώ άμεσα είναι οι εξής: IEC: International Electrotechnical Commission. Διεθνής Ηλεκτροτεχνική Επιτροπή Ανήκουν 57 κράτη μεταξύ των οποίων και η Ελλάδα καθώς και κράτη εκτός Ευρωπαϊκής Ένωσης. Έδρα: Ελβετία. - Διεύθυνση δικτύου: CENELEC: Commite Europeen de Normalisation Electrotechnique Ευρωπαϊκή Επιτροπή για την Ηλεκτροτεχνική Συποποίηση Είναι όργανο της Ευρωπαϊκής Ένωσης Έδρα: Βέλγιο-Διεύθυνση δικτύου: ΕΛΟΣ: Ελληνικός Οργανισμός Συποποίησης. Εποπτεύεται από το Τπουργείο Ανάπτυξης Διεύθυνση δικτύου: Εθνικοί φορείς τυποποίησης ηλεκτρικών εγκαταστάσεων υπάρχουν σε όλα τα κράτη της Ε.Ε. μερικοί από τους οποίους είναι: VDE: Verband Deutscher Electrotechniker. Εκδίδει τα πρότυπα VDE 100 Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις Φαμηλής Σάσης Έδρα: Γερμανία - Διεύθυνση δικτύου: BSI: British Standards Institution Εκδίδει το BS Απαιτήσεις για ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, που είναι το ίδιο με το πρότυπο ΙΕΕ Wiring Regulations Έδρα: Ηνωμένο Βασίλειο UTE: Union Technique de Γ Electricite, Εκδίδει τα πρότυπα C Έδρα: Γαλλία Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 7

8 Εκτός Ε.Ε. μπορούν να αναφερθούν οι ΗΠΑ με το εξής όργανο τυποποίησης: ANSI: American National Standard Institution Εκδίδει το πρότυπο National Electrical Safety Code (ANSI C2) Η ταυτότητα και ο ρόλος των παραπάνω φορέων IEC, CENELEC, ΕΛΟΣ, στην τυποποίηση ηλεκτρικών εγκαταστάσεων είναι συνοπτικά ο εξής: Η IEC ιδρύθηκε το 1904 έχει διεθνή χαρακτήρα και εκδίδει πρότυπα διεθνούς αποδοχής. Η εφαρμογή των IEC προτύπων στα κράτη μέλη είναι εθελοντική σύμφωνα με το καταστατικό της IEC, στην ουσία όμως υιοθετούνται στην πλειονότητά τους από τα κράτη μέλη. Η IEC έχει σήμερα 104 τεχνικές επιτροπές Technical Commitees (TC) και 2 κοινές TC, μία με τον διεθνή οργανισμό τυποποίησης ISO και μία με τον οργανισμό για ραδιοπαρεμβολές CISPR. Από αυτές τις επιτροπές η TC 64 ασχολείται με το αντικείμενο των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων για κτίρια, Electrical Installations for Buildings, που στην ουσία είναι οι Εγκαταστάσεις Φαμηλής Σάσης για κτίρια. ΗIEC εκδίδει πρότυπα ονομαζόμενα δημοσιεύσεις. Οι δημοσιεύσεις (Publications) εκδίδονται από τις τεχνικές επιτροπές, π.χ. οι δημοσιεύσεις των εγκαταστάσεων κτιρίων που μας ενδιαφέρουν εδώ, εκδίδονται από την Σεχνική Επιτροπή 64, TC64. Η έκδοση και η τελική έγκριση ενός προτύπου υπόκεινται σε διαδικασίες που διαρκούν συνήθως πολλά έτη π.χ. 3-5 έτη. Η CENELEC ιδρύθηκε την και εκδίδει πρότυπα που έχουν δύο μορφές: Σα Ευρωπαϊκά πρότυπα, EUROPEAN NORMS (ΕΝ) ή τα έγγραφα εναρμόνισης HARMONIZATION DOCUMENTS (HD). Ένα μεγάλο μέρος (80% περίπου) των προτύπων της CENELEC, βασίζεται σε υπάρχοντα πρότυπα της IEC. Η CENELEC, παίρνει τα πρότυπα της IEC σαν βάση και τα εναρμονίζει μεταξύ των κρατών της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Αποτέλεσμα της εναρμόνισης είναι τα έγγραφα εναρμόνισης Harmonization Documents, HD. Ένα έγγραφο εναρμόνισης αποτελείται από το κείμενο της IEC, που είναι και ο βασικός κορμός και ενδεχόμενα προσθέσεις ή αφαιρέσεις κειμένων που αφορούν διάφορα κράτη της Ένωσης. Τπάρχουν συχνά κοινές αλλαγές για όλα τα ευρωπαϊκά κράτη. υχνά όμως υπάρχουν και αλλαγές που ισχύουν για ένα συγκεκριμένο κράτος. Η εναρμόνιση γίνεται αφού γίνουν εθνικές προτάσεις και αφού γίνει ψηφοφορία, όπου τουλάχιστον 71% των "ειδικά σταθμισμένων ψήφων" πρέπει να είναι υπέρ της εναρμόνισης (η ψήφος έχει διαφορετικό βάρος για κάθε μέλος). ε περιπτώσεις όπου η CENELEC δεν έχει IEC πρότυπο να στηριχθεί, εκδίδει και ευρωπαϊκά πρότυπα European Norms, ΕΝ. την περίπτωση των εγκαταστάσεων, υπάρχει μια τέτοια περίπτωση του προτύπου για εγκαταστάσεις υψηλών τάσεων, το πρότυπο ΕΝ , που είναι σε επεξεργασία. Ο ΕΛΟΣ ή οι άλλοι εθνικοί φορείς συμμετέχουν ουσιαστικά και δια ψήφου στην εναρμόνιση ή τα Ευρωπαϊκά πρότυπα και επί πλέον αναλαμβάνουν τη μετάφραση, «την τεχνικά ισοδύναμη απόδοση» στη γλώσσα της χώρας τους Πρότυπο ηλεκτρικών εγκαταστάσεων Οι ηλεκτρικές εγκαταστάσεις μπορεί να διακριθούν σε διάφορες ομάδες όσον αφορά την τυποποίηση τους κατά DEC ή CENELEC. Η κάθε ομάδα έχει ιδιαίτερα χαρακτηριστικά, όπως αυτά αναφέρονται παρακάτω και διάφορες περιοχές εφαρμογών. Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις Κτιρίων Πρότυπα: IEC HD Σεχνική Επιτροπή IEC TC64 ΕΛΟΣ ΣΕ82 Σα πρότυπα αυτά εφαρμόζονται σε εγκαταστάσεις χαμηλής τάσης για κτίρια και παρόμοιες εφαρμογές, για ονομαστικές τιμές εναλλασσόμενης τάσης μικρότερης των 1000V (ενεργός τιμή) ή συνεχούς τάσης μικρότερης των Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 8

9 1400V. Σα πρότυπα αυτά αποτελούν τη βάση για τον Κανονισμό Εγκαταστάσεων Κτιρίων που έχει εκδοθεί σαν αντικατάσταση του παλαιού ΚΕΗΕ. Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις για τάσεις άνω του 1 kv Πρότυπο: IEC (σχέδιο) pr ΕΝ (σχέδιο) Επιτροπή IEC-TC49 ΕΛΟΣΣΕ82 Εδώ υπάρχει ένα σχέδιο προτύπου IEC και ένα σχέδιο ευρωπαϊκού προτύπου, στην ουσία είναι κείμενο ισοδύναμο σε πολλά του σημεία με το γερμανικό πρότυπο VDE ΕΝ 101. Η περιοχή εφαρμογής τους είναι εγκαταστάσεις υψηλής τάσης (πάνω από 1 kv εναλλασσόμενη τάση και πάνω από 1,4 kv συνεχής τάση). την περιοχή εφαρμογής αυτών των προτύπων ανήκουν π.χ. και οι υποσταθμοί μέσης και υψηλής τάσης. Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις Εξωτερικών Φώρων με σοβαρή επιβάρυνση από το περιβάλλον Πρότυπα: IEC Σεχνική Επιτροπή TC71 Σα πρότυπα αφορούν εγκαταστάσεις υπαιθρίων χώρων π.χ. εξόρυξη πετρωμάτων, ανοιχτά ορυχεία, σπαστήρες πέτρας κ.λπ. Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις και Τλικά για Εκρηκτικά Περιβάλλοντα Πρότυπα: IEC Επιτροπή IEC-TC31 Σα πρότυπα αφορούν εκρηκτικά περιβάλλοντα π.χ. εγκαταστάσεις σε καύσιμα (βενζίνη, πετρέλαιο), εγκαταστάσεις σε χημικές βιομηχανίες με εκρηκτική ατμόσφαιρα κ.λπ. Δεν αφορούν εγκαταστάσεις σε υπόγειες στοές ορυχείων. Εκεί τα πρότυπα εκδίδονται συνήθως, από τα κράτη ή τους φορείς ορυχείων. Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις Πλοίων Πρότυπα: IEC Επιτροπή IEC-TC18 Σα πρότυπα περιγράφουν υλικά και εγκαταστάσεις πλοίων. Εδώ περιλαμβάνονται εγκαταστάσεις χαμηλής και μέσης τάσης μέχρι 11 kv, που ευρίσκονται σε πλοία. Σα πρότυπα περιγράφουν και τα καλώδια για εγκαταστάσεις πλοίων. Βεβαίως οι ασφαλιστικές εταιρίες (Lloyd) επιβάλλουν αυτά τα πρότυπα ή ακόμη και αυστηρότερα. Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις Αεροδρομίων Πρότυπα: IEC Επιτροπή IEC-TC97 Σα πρότυπα προσδιορίζουν τις εγκαταστάσεις φωτισμού και σηματοδότησης των αεροδρομίων. Κανάλια και σχάρες για Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις Καλωδίων Πρότυπα: IEC IEC Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 9

10 1.4. Πρότυπο ηλεκτρικών εγκαταστάσεων για κτίρια Όπως αναφέρθηκε, σε προηγούμενη παράγραφο, το πρότυπο ΕΛΟΣ HD 384 "Απαιτήσεις για ηλεκτρικές εγκαταστάσεις", αντιστοιχεί στο αντικείμενο των μέχρι τον φεβρουάριο 2004 υφιστάμενων ΚΕΗΕ. Αυτά είναι τα πρότυπα της σειράς IEC με τις αλλαγές που αναφέρονται στα αντίστοιχα έγγραφα εναρμόνισης HD Τπάρχουν δηλαδή πρότυπα όπου οι αλλαγές είναι από ανύπαρκτες έως και σημαντικές σε σχέση με τα EEC. Η περιοχή εφαρμογής τους είναι οι μόνιμες εγκαταστάσεις κτιρίων για εναλλασσόμενες τάσεις κάτω των 1000 V ή συνεχείς τάσεις 1400 V και δεν περιλαμβάνουν εγκαταστάσεις αντικεραυνικής προστασίας, εγκαταστάσεις κίνησης και εγκαταστάσεις που περιλαμβάνουν άλλες σειρές προτύπων που αναφέρθηκαν στο κεφάλαιο 1.3.3, δηλαδή δεν περιλαμβάνονται εγκαταστάσεις πλοίων, ορυχείων, εκρηκτικών περιβαλλόντων. Η συντακτική δομή των προτύπων ΗΕΚ περιλαμβάνει επτά μέρη, κάθε μέρος δε έχει πολλά τμήματα. Σα επτά μέρη έχουν ως εξής: Μέρος 1. κοπός, Αντικείμενο, Βασικές Αρχές. Εδώ οριοθετούνται και τα πεδία εφαρμογής. Μέρος 2. Ορισμοί Μέρος 3. Εκτίμηση των γενικών χαρακτηριστικών, εξωτερικές συνθήκες, συμβατότητα, συντήρηση, χαρακτηριστικά εγκαταστάσεως, μορφές δικτύων ΣΝ, TN-C, TN-C-S, IT Δίκτυα. Σρόποι γείωσης. Μέρος 4. Προστασία για ασφάλεια. Προστασία σε ηλεκτροπληξία. Προστασία σε υπερθέρμανση. Προστασία σε υπερρεύματα. Προστασία σε υπόταση. Μόνωση και διακοπτικές ενέργειες. Εφαρμογές μεθόδων προστασίας κατά της ηλεκτροπληξίας. Προστασία σε υπερτάσεις γενικά και ειδικά σε υπερτάσεις που προκαλούνται από διασπάσεις σε παρακείμενα κυκλώματα υψηλών τάσεων. Προστασία κατά της ηλεκτροπληξίας που προκαλείται από εξωτερικούς παράγοντες. Προστασία σε πυρκαγιά. Μέρος 5. Επιλογή και εγκατάσταση ηλεκτρολογικού υλικού. Σύποι Εγκαταστάσεων, Επιλογή του διακοπτικού υλικού και του ελέγχου. Επιλογή γειώσεων και αγωγών προστασίας. Επιλογή ηλεκτροπαραγωγών ζευγών χαμηλής τάσης. Μέρος 6. Επιθεώρηση και Δοκιμές Εγκαταστάσεων Μέρος 7. Απαιτήσεις Ειδικών Εγκαταστάσεων. Λουτρά, κολυμβητήρια, σάουνες, εργοτάξια, αγώγιμοι χώροι, γειώσεις εγκαταστάσεων πληροφορικής, τροχόσπιτα και κατασκηνώσεις, λιμένες πλοιαρίων και πλοιάρια αναψυχής, έπιπλα, εξωτερικός φωτισμός ύγκριση του προτύπου ΕΛΟΣ HD 384 με τον παλαιό ΚΕΗΕ Η σύγκριση του νέου με τον προηγούμενο Κανονισμό Εσωτερικών Ηλεκτρικών Εγκαταστάσεων, οδηγεί στο συμπέρασμα ότι εκτός της συντακτικής δομής υπάρχουν ουσιαστικές ποιοτικές και ποσοτικές διαφορές. Μερικές από αυτές είναι: Σο πρότυπο ΗΕΚ προδιαγράφει δίκτυα καταναλωτών αγείωτα IT. Αυτά παρ' όλο ότι εφαρμοζόταν σε ορισμένες εγκαταστάσεις στη χώρα μας π.χ. στην επιχείρηση «Φημικές Βιομηχανίες Βορείου Ελλάδος», Νοσοκομεία κ.λπ., δεν περιλαμβάνονταν στον ΚΕΗΕ. Ο χειρισμός του ουδέτερου και του αγωγού προστασίας είναι διαφορετικός. Επιτρέπεται π.χ. υπό ορισμένες συνθήκες ο κοινός συνδυασμένος αγωγός, PEN, Αγωγός Γείωσης - Προστασίας - Ουδέτερος. Ο τρόπος υπολογισμού των επιτρεπομένων θερμικών φορτίσεων καλωδίων και αγωγών, διαφέρει ριζικά, χωρίς όμως ιδιαίτερα μεγάλες αποκλίσεις. Σο νέο πρότυπο προσδιορίζει τις εξωτερικές συνθήκες και επιδράσεις με μεγαλύτερη σαφήνεια απ' ότι ο ΚΕΗΕ. Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 10

11 Οι τρόποι προστασίας από ηλεκτροπληξία που αναφέρονται στο νέο πρότυπο είναι διαφοροποιημένοι ποιοτικά και ποσοτικά από τους ΚΕΗΕ. Παράδειγμα, οι επιτρεπόμενοι χρόνοι απόζευξης σε βραχυκύκλωμα είναι διαφορετικοί. Η εφαρμογή των μεθόδων υποβιβασμένης τάσης διαφοροποιούνται ανάλογα με την εφαρμογή σε πολύ χαμηλή τάση προστασίας (PELV) και πολύ χαμηλή τάση ασφαλείας (SELV). Ειδικές εγκαταστάσεις, όπως λουτρά, κολυμβητήρια, δεξαμενές, σάουνες, εξωτερικός φωτισμός, εργοτάξια, μαρίνες, προσδιορίζονται διαφορετικά στα δύο πρότυπα Πρότυπα και διασφάλιση ποιότητας υπηρεσιών και παραγωγής Έστω ένα πρότυπο που εφαρμόζεται από μια επιχείρηση για να παράγει προϊόντα π.χ. καλώδια, ή από μια κατασκευαστική εταιρία για να κατασκευάσει μια εγκατάσταση. Αυτό από μόνο του δεν αρκεί για να πείσει τον παραλήπτη του καλωδίου, τον πελάτη, ή το φορέα της εγκατάστασης ότι στην πράξη, δηλαδή κατά την παραγωγή, υπάρχει ακριβής εφαρμογή αυτού. Σο τελευταίο αποτελεί αντικείμενο προτύπων διασφάλισης ποιότητας (Quality Assurance). Αυτά ήταν μέχρι το 2000 τα εξής δύο: ISO 9001 για διασφάλιση ποιότητας σχεδιασμού/ ανάπτυξης, παραγωγής, εγκατάστασης και υπηρεσιών υποστήριξης (εδώ εμπίπτουν τα γραφεία μελετών και συμβούλων). ISO 9002 για διασφάλιση ποιότητας παραγωγής και εγκατάστασης προϊόντων π.χ. Σηλεοράσεων, κατασκευής Η/Μ ενεργειακών έργων. Από το 2000 αντικαταστάθηκαν και τα δύο από το πρότυπο ISO 9001:2000. Αυτό το Διεθνές Πρότυπο καθορίζει τις απαιτήσεις για ένα σύστημα διαχείρισης της ποιότητας στις περιπτώσεις όπου ένας οργανισμός α) χρειάζεται να αποδείξει την ικανότητά του να παρέχει με συνέπεια προϊόν το οποίο ικανοποιεί τις απαιτήσεις των πελατών, καθώς επίσης και τις εφαρμόσιμες κανονιστικές απαιτήσεις και β) σκοπεύει να αυξήσει την ικανοποίηση των πελατών μέσω της αποτελεσματικής εφαρμογής του συστήματος, συμπεριλαμβάνοντας διεργασίες για τη διαρκή βελτίωση του συστήματος και για τη διασφάλιση της συμμόρφωσης με τις απαιτήσεις των πελατών, καθώς επίσης και με τις εφαρμόσιμες κανονιστικές απαιτήσεις. ΗΜΕΙΨΗ: ε αυτό το Διεθνές Πρότυπο, ο όρος «προϊόν» εφαρμόζεται μόνο στο προϊόν το οποίο προορίζεται για, ή απαιτείται από, έναν πελάτη. Αυτό το πρότυπο προσδιορίζει δηλαδή την οργάνωση, τις διαδικασίες και τους πόρους για την παραγωγή συγκεκριμένων προϊόντων και υπηρεσιών. τόχος είναι να μπορεί ο παραλήπτης του προϊόντος να μάθει επ' ακριβώς τι έγινε στην επιχείρηση που παρήγαγε το προϊόν. Δηλαδή ποιος παρέλαβε τις πρώτες ύλες, σε ποιόν τις χρέωσε για να τις κατεργασθεί, τι ελέγχους πέρασε το προϊόν, σε ποιες μηχανές επεξεργάσθηκε κ.λπ. Σόσο τα μελετητικά γραφεία όσο και οι τεχνικές εταιρίες ανάληψης δημόσιων έργων και πολύ περισσότερο οι βιομηχανίες παραγωγής εξοπλισμού, είναι υποχρεωμένα να έχουν πιστοποιητικό διασφάλισης ποιότητας ISO 9001:2000. Υορείς έκδοσης των πιστοποιητικών είναι οι φορείς τυποποίησης ή ισοδύναμοι των, ΕΛΟΣ, VDE, Σϋν, Lloyds, UKAS, κ.λπ. Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 11

12 1.7. Πιστοποίηση μετρήσεις ή έλεγχος εξοπλισμού Ο εξοπλισμός που πρόκειται να διατεθεί στο εμπόριο από ένα απλό καλώδιο μέχρι ένα πολύπλοκο μηχάνημα, πρέπει τουλάχιστον δειγματοληπτικά να εξετασθεί, να μετρηθεί, για να διαπιστωθεί αν πληροί τα τεχνικά πρότυπα. Η πιστόποίηση γίνεται από φορείς που διαθέτουν τα κατάλληλα όργανα, υλικοτεχνική υποδομή και επιστημονική αρμοδιότητα. Οι φορείς αυτοί, εργαστήρια συνήθως, διαπιστεύονταν παλαιά σύμφωνα με τα Ευρωπαϊκά πρότυπα ΕΝ ΕΝ Από το 2000 αυτά αντικαταστάθηκαν από το πρότυπο ΕΝ ISO/IEC Η πιστοποίηση γίνεται πάλι από φορείς τυποποίησης ELOT, VDE, TLTV, Lloyds. Η πιστοποίηση αφορά στην καταλληλότητα της οργάνωσης και των πόρων του εργαστηρίου για να κάνει τις μετρήσεις, π.χ. επιστημονική επάρκεια του προσωπικού. Σα όργανα που χρησιμοποιούνται για τις μετρήσεις πρέπει να είναι διακριβωμένα, δηλαδή να ξέρει κανείς την ακρίβειά τους (ασάφεια στη μέτρηση), π.χ. αν η μέτρηση ρεύματος είναι 15,3 Α πρέπει κανείς να γνωρίζει και το σφάλμα. Έτσι, σύμφωνα με τα παραπάνω πρότυπα, τα όργανα μέτρησης πρέπει να συνοδεύονται από πιστοποιητικά διακρίβωσης. Σα πιστοποιητικά διακρίβωσης τα εκδίδουν αναγνωρισμένα εργαστήρια πρότυπων μετρήσεων διαπιστευμένα κατά ΕΝ ISO/IEC 17025, π.χ. Physikalisch Technisches Bundesanstalt (ΡΣΒ) (Γερμανία), ΚΕΜΑ (Ολλανδία), κ.λπ. Αυτά τα πιστοποιητικά περιέχουν μεταξύ άλλων και τη χρονική ισχύ, π.χ. μπορεί αυτή να περιορίζεται στα 2 χρόνια. Οι φορείς που διαθέτουν εργαστήρια που είναι διαπιστευμένα μπορούν να εξουσιοδοτηθούν, να δίνουν σήματα ποιότητας CE, VDE, κ.λπ. Σα σήματα αυτά αναγράφονται πάνω στη συσκευή και ευρίσκονται στον πίνακα 1.1. Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 12

13 Σο σχήμα 1.1. δείχνει την εμπλοκή των διαφόρων προτύπων στην παραγωγική διαδικασία. Πίνακας 1.1. ήματα ποιότητας επάνω σε συσκευές. Σα σήματα δείχνουν ότι οι συσκευές είναι κατασκευασμένες σύμφωνα με τις εθνικές προδιαγραφές και επιτρέπεται η χρήση τους στην αντίστοιχη χώρα Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 13

14 1.8. Έλεγχος αξιοπιστίας του εξοπλισμού Όλος ο ηλεκτρομηχανολογικός εξοπλισμός για να είναι αξιόπιστος πρέπει να εναρμονίζεται με διεθνείς κανονισμούς και πρότυπα (π.χ IEC, DIN-VDE, ANSI, BS, CENELEC-EN). Για το λόγο αυτό πριν τη διάθεση ενός υλικού στην αγορά πρέπει να ελεγχθεί και να περάσει από το δοκιμαστήριο όπου υποβάλλεται σε καταπόνηση. Με τον τρόπο αυτό διασφαλίζεται ότι όταν τεθεί σε λειτουργία θα αντεπεξέλθει στις πραγματικές συνθήκες καταπόνησης. Οι δοκιμές διακρίνονται σε: α) Δοκιμές τύπου β) Δοκιμές σειράς α) Δοκιμές τύπου Πρόκειται για δοκιμές που πραγματοποιούνται σε ένα τυχαίο δείγμα από τα προς διάθεση προϊόντα και χαρακτηρίζονται ως καταστρεπτικές διότι παρά την επιτυχή διεξαγωγή τους μπορεί να οδηγήσουν σε αιτία πρόκλησης μελλοντικής βλάβης. Γίνονται σε περίπτωση μεγάλης παραγωγής (π.χ προμήθεια χιλιάδων Μ ή χιλιάδων αποζευκτών). β) Δοκιμές σειράς Πρόκειται για δοκιμές που πραγματοποιούνται σε όλα τα προς διάθεση προϊόντα και δεν χαρακτηρίζονται ως καταστρεπτικές. Πραγματοποιούνται παρουσία του αγοραστή. Όταν κάτι τέτοιο δεν είναι δυνατό, τα αποτελέσματα της δοκιμής πρέπει να επιβεβαιώνονται από πιστοποιητικά διεθνώς αναγνωρισμένου εργαστηρίου. Οι δοκιμές τύπου και σειράς δεν είναι ίδιες για κάθε ηλεκτρολογική διάταξη αλλά εξαρτώνται από το είδος της (π. χ Μ ισχύος, καλώδιο, διακόπτης ισχύος, κινητήρας, μονωτήρας), τα ονομαστικά στοιχεία (π.χ ονομαστική τάση, ονομαστικό ρεύμα) και τις συνθήκες λειτουργίας (π.χ εσωτερική ή εξωτερική εγκατάσταση, συνθήκες πίεσης, θερμοκρασίας & υγρασίας). Οι δοκιμές επιβεβαιώνουν: α) το ονομαστικό ρεύμα β) την μόνωση γ) την καλή μηχανική κατασκευή δ) την αντοχή στο βραχυκύκλωμα Η επιβεβαίωση γίνεται με τις ακόλουθες δοκιμές: 1) δοκιμή υπερθέρμανσης 2) δοκιμή διηλεκτρικού 3) δοκιμή μηχανικής αντοχής 4) δοκιμή βραχυκύκλωσης Τπάρχουν και ειδικές δοκιμές οι οποίες εξαρτώνται από την περίπτωση και περιλαμβάνονται στις προδιαγραφές. Οι ειδικές δοκιμές αφορούν συγκεκριμένες απαιτήσεις (π.χ καλώδια που τοποθετούνται στο έδαφος). 1)Η δοκιμή υπερθέρμανσης Αφορά την εξακρίβωση του ονομαστικού ρεύματος In (μέγιστο ρεύμα συνεχούς λειτουργίας/ Dauerbelastbarkeitstrom). Σο ονομαστικό ρεύμα Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 14

15 πρέπει να έχει συγκεκριμένη τιμή κατά VDE (π.χ για διακόπτες ή αποζεύκτες μέσης τάσης καθορίζεται από το VDE 0670 και είναι 400, 630, 800, 1250, 1600, 2000, 2500 και τα δεκαπλάσια αυτών). Η δοκιμή υπερθέρμανσης με ονομαστικό ρεύμα διαρκεί συνήθως αρκετές ώρες (για Μ περίπου 24h και για διακόπτες περίπου 4h). Θεωρείται επιτυχής όταν η θερμοκρασία δεν υπερβεί ένα συγκεκριμένο όριο (π.χ για χάλκινες επαφές μέσα σε μονωτικό λάδι 80 κατά VDE 0670). Η δοκιμή υπερθέρμανσης είναι δοκιμή τύπου. 2)Δοκιμή διηλεκτρικού Αφορά την διαπίστωση της διηλεκτρικής αντοχής (μονωτικής ικανότητας) σε καταπόνηση με: 1) Μέγιστη τάση συνεχούς λειτουργίας Ub/ Höchste dauernd zuläßige Betriebsspannung 2) Ονομαστική εφαρμοζόμενη εναλλασσόμενη τάση UshN/ Nennstehspannung 3) Κρουστική τάση Us/ Stoßspannung Ισχύει ο ακόλουθος πίνακας: ειρά Ub [kv] UshN/50 Hz [kv] Us ( 1.2/50) [kv] (-) (+) Αποστάσεις μόνωσης [mm] / / / / Πίνακας 1.1.1: Σάσεις δοκιμής κατά VDE 0111 και αποστάσεις μόνωσης κατά VDE α) Η τάση Ub είναι μεγαλύτερη κατά 20% από την τάση σειράς. Είναι η μέγιστη τάση συνεχούς λειτουργίας. Είναι μεγαλύτερη από την ονομαστική Un για να καλύπτει εως και 20% τυχόν διακυμάνσεις της τάσης του δικτύου. β) Η τάση UshN είναι η μέγιστη εναλλασσόμενη τάση (σε rms), βιομηχανικής συχνότητας (50 Hz) η οποία επιβάλλεται στο δοκίμιο. Η διάρκεια της δοκιμής με αυτή την τάση είναι 1min (VDE ). Η δοκιμή με την τάση αυτή είναι και τύπου και σειράς. γ) Η τάση Us είναι κρουστική τύπου 1.2/50μsec. Η τάση αυτή ορίζεται κατά VDE Κατά ΝΕΜΑ/USA η δοκιμή είναι 1/50 και θεωρείται εντονότερη από την 1.2/50. Αν όμως ληφθούν υπόψη οι ανοχές των VDE (±30%) Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 15

16 ουσιαστικά είναι το ίδιο πράγμα. Η κρουστική τάση παράγεται από κρουστική γεννήτρια και περιγράφεται σε επόμενη παράγραφο περισσότερο καθώς αποτελεί την «ψυχή του δοκιμαστηρίου». Η κρουστική τάση μπορεί να είναι ~5Un και οι καταπονήσεις με αυτή προσομοιάζουν τις εσωτερικές (διακοπτικές)και τις εξωτερικές (ατμοσφαιρικές) υπερτάσεις. Η δοκιμή με κρουστική τάση που είναι και η μέγιστη διηλεκτρική καταπόνηση ανήκει στις δοκιμές τύπου. Εδώ πρέπει να τονιστεί ότι για το διηλεκτρικό μεγαλύτερη σημασία έχει όχι το μέγεθος της υπέρτασης σε απόλυτη τιμή (kv), αλλά ο ρυθμός μεταβολής du/dt. τον παραπάνω πίνακα δίδονται και οι ελάχιστες αποστάσεις μόνωσης σε mm (VDE 0101). Μέχρι τα 20kV, δίδονται δύο αποστάσεις. Η 1 η αφορά εγκαταστάσεις κλειστού χώρου/ Innenanlagen ενώ η 2 η εγκαταστάσεις ανοιχτού χώρου/ Freiluftanlagen. Για συσκευές άνω των 20kV είναι αδιάφορο αν η εγκατάσταση είναι κλειστού ή ανοιχτού χώρου. Πρέπει να σημειωθεί ότι ο πίνακας ισχύει για δίκτυα ή εγκαταστάσεις που υπόκεινται σε ατμοσφαιρικές υπερτάσεις. Η κατηγορία αυτή συμβολίζεται (κατά VDE ) με Ν για μονωμένα δίκτυα/ εγκαταστάσεις & με ΝΕ για γειωμένα δίκτυα/ εγκαταστάσεις. Για εγκαταστάσεις ή δίκτυα που δεν υπόκεινται σε ατμοσφαιρικές υπερτάσεις, ισχύει ο συμβολισμός S για μονωμένα δίκτυα/ εγκαταστάσεις & SE για γειωμένα δίκτυα/ εγκαταστάσεις. Σα δίκτυα υπερυψηλής τάσης ΤΤΣ 380 kv και άνω έχουν στερεά γειωμένο ουδέτερο και οι σειρές 380 είναι 380 ΝΕ & 380 SE. Δίκτυα με ελεύθερο ουδέτερο υπάρχουν μέχρι και 220kV (σειρές Ν & S). Οι δοκιμές συνήθως γίνονται για τις τιμές που ισχύουν για σειρές N & NE αφού αυτές είναι και οι δυσμενέστερες. Είναι βέβαιο ότι κάνοντας κάποιος δοκιμές σειράς Ν (ή ΝΕ) έχει καλύψει και περιπτώσεις που αντιστοιχούν στις σειρές S & SE. Αυτός είναι και ο λόγος που δεν αναγράφονται στον παραπάνω πίνακα οι τιμές που ισχύουν για σειρές S & SE. 4) Δοκιμή μηχανικής αντοχής Αφορά την στιβαρότητα της κατασκευής. Με τη δοκιμή αυτή ελέγχονται τυχόν παραμορφώσεις και αποσυναρμολογήσεις (π.χ ακατάλληλα ελατήρια σύσφιξης, μοχλοί, αλυσίδες). Για τη δοκιμή αυτή σε διακόπτες, μετά από έναν αριθμό χειρισμών (1000) με ονομαστικό ρεύμα, πρέπει ο διακόπτης να έχει την ίδια συμπεριφορά. Η δοκιμή αυτή είναι δοκιμή τύπου. Μπορεί να είναι και δοκιμή σειράς αλλά με μικρό αριθμό χειρισμών (10). Με το πέρας της δοκιμής αυτής γίνεται η δοκιμή υπερθέρμανσης. Η δοκιμή μηχανικής αντοχής δεν αφορά την αντοχή έναντι των δημιουργούμενων μαγνητικών δυνάμεων αλλά την αντοχή έναντι καθαρά μηχανικών καταπονήσεων όπως είναι η χειροκίνητη λειτουργία και γενικά η καλή λειτουργία του μηχανικού μέρους του εξοπλισμού. Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 16

17 5) Δοκιμή βραχυκύκλωσης Η δοκιμή αυτή γίνεται με ρεύμα που αντιστοιχεί σε συμμετρικό τριφασικό βραχυκύκλωμα και ισχύ ίση με την ονομαστική ισχύ βραχυκύκλωσης Nsw του εθνικού δικτύου. Δεν έχει καμιά σχέση με τη γνωστή μέτρηση βραχυκύκλωσης (π.χ σε Μ ) όπου προσδιορίζεται η τάση βραχυκυκλώσεως Uk και το ονομαστικό ρεύμα Ιn. Τπενθυμίζεται ότι η σχέση που συνδέει το ρεύμα βραχυκύκλωσης Ιk, την τάση βραχυκυκλώσεως uk% και το ονομαστικό ρεύμα είναι: I k 100I n u % k (1.1.1) Η δοκιμή βραχυκύκλωσης, αφορά την θερμική & μηχανική αντοχή της συσκευής με την καταπόνηση που δημιουργεί το τριφασικό βραχυκύκλωμα. Σο τριφασικό βραχυκύκλωμα δημιουργεί: -Θερμική καταπόνηση ~Ri 2 t. (Θερμότητα) -Μηχανική καταπόνηση ~ i 2 (Μαγνητική δύναμη) Οι δοκιμές για τη θερμική και τη δυναμική καταπόνηση γίνονται με ρεύμα συχνότητας 50Hz. Για μεν τη θερμική καταπόνηση διαβιβάζεται ρεύμα των 50Hz με ενεργό τιμή (rms) τουλάχιστον ίση με τη μόνιμη συνιστώσα ρεύματος βραχυκύκλωσης Isw και για χρονικό διάστημα από 1 εως 5sec. Για δε την μηχανική-δυναμική καταπόνηση διαβιβάζεται ρεύμα των 50Hz με μέγιστη τιμή/ αιχμή (Scheitelwert) τουλάχιστον ίση με το Is=2,5Isw. (VDE 0660 & 0670). Σο μέγιστο εκείνο ρεύμα (rms τιμή) που αντέχει θερμικά μια ηλεκτρική συσκευή ονομάζεται θερμικό ρεύμα. υμβολίζεται Ith ή I1sec λόγω της διάρκειας που πρέπει να έχει η δοκιμή με αυτό. Απαιτείται I th Ηsw. Σο μέγιστο εκείνο ρεύμα (max τιμή) που αντέχει μηχανικά μια ηλεκτρική συσκευή ονομάζεται δυναμικό ρεύμα. υμβολίζεται Idyn. Όπως κατά την κρούση με ένα σφυρί η χρονική διάρκεια είναι ελάχιστη αλλά οι αναπτυσσόμενες δυνάμεις μεγάλες και το σύστημα οδηγείται σε φθίνουσα μηχανική ταλάντωση, το ίδιο συμβαίνει και εδώ. Η δοκιμή δηλ. με το δυναμικό ρεύμα γίνεται «εν ριπή οφθαλμού» (t<<1sec). Έτσι δεν προλαβαίνει να δημιουργηθεί θερμική καταπόνηση ~i 2 dt.παρά μόνο μαγνητικές δυνάμεις ~ i 2 (μηχανική καταπόνηση). Σο δυναμικό ρεύμα αρκεί να είναι I dyn Ηsw. Η δοκιμή βραχυκύκλωσης διεξάγεται με δύο τρόπους: Α) Σριφασικό βραχυκύκλωμα με τάση μικρότερη της ονομαστικής Γεννήτρια ρεύματος με κατάλληλες διατάξεις δημιουργεί ρεύμα βραχυκύκλωσης στο δοκίμιο. Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 17

18 Η δοκιμή πραγματοποιείται στην Ελλάδα, στο κέντρο δοκιμών της ΔΕΗ (ΚΔΕΠ-ΔΕΗ) και θεωρείται για το Isw ότι ισχύουν οι τιμές που δίνει ο πίνακας: ειρά Isw [ka] Πίνακας 1.1.2: Σιμές της μόνιμης συμμετρικής συνιστώσας ρεύματος βραχυκύκλωσης Isw [ka] σε εξάρτηση με την τάση σειράς (Δίκτυο ΜΣ) κατά την οδηγία 241 της ΔΕΗ. Β) Σριφασικό βραχυκύκλωμα υπό ονομαστική τάση Πρόκειται για την πιο ισχυρή καταπόνηση και στην Ελλάδα δεν υπάρχει εργαστήριο που να διενεργεί αυτή την δοκιμή. Για να έχει κάποιος εικόνα της δοκιμής αυτής αρκεί να σκεφτεί ότι π.χ σε Μ 20/0.4kV μια δοκιμή με 7.2kA καταπονεί τον Μ με 250MVA! Η δοκιμή πραγματοποιείται σε ειδικά εργαστήρια στην Ευρώπη και στην Αμερική από τα οποία το πιο έγκυρο της Ευρώπης θεωρείται το ΚΕΜΑ στην Ολλανδία/Arnheim. Από τις παραπάνω δοκιμές η δοκιμή βραχυκύκλωσης και η δοκιμή διηλεκτρικής αντοχής είναι οι πιο έντονες καταπονήσεις. Ενώ όμως η δοκιμή βραχυκύκλωσης γίνεται μόνο σε εξειδικευμένα εργαστήρια, η δοκιμή με κρουστική μπορεί να γίνει και γίνεται στα δοκιμαστήρια της βιομηχανίας. Η δοκιμή με κρουστική είναι δοκιμή τύπου και καθορίζει το βασικό επίπεδο μόνωσης της συσκευής, το οποίο ονομάζεται BIL (Basic Insulation Level) και είναι από τις πιο σημαντικές παραμέτρους. Επειδή λοιπόν η κρουστική παρουσιάζει μεγάλη σπουδαιότητα περιγράφεται παρακάτω συνοπτικά. Κρουστική τάση & κρουστική γεννήτρια Με τον όρο κρουστικό γενικά στη φυσική χαρακτηρίζεται ένα φαινόμενο το οποίο αποκτά πολύ μεγάλη τιμή σε ελάχιστο χρόνο και αμέσως μετά μηδενίζεται. Κρουστική τάση λοιπόν θα πρέπει να είναι μια τάση η οποία σε πολύ λίγο χρόνο αποκτά μια μέγιστη τιμή και «αμέσως μετά» μηδενίζεται. Η εναλλασσόμενη τάση του δικτύου είναι 50Hz πράγμα που σημαίνει ότι η περίοδος είναι 20msec. Επομένως μια τάση παλμού διάρκειας μερικών μsec, μπορεί να θεωρηθεί ως κρουστική αν μάλιστα έχει και πολύ μεγάλη τιμή. Έχει αποδειχθεί ότι οι ατμοσφαιρικές υπερτάσεις (κεραυνοί) έχουν την μορφή της λεγόμενης τυποποιημένης κρουστικής τάσης η οποία είναι η ακόλουθη: Us % τs τr t [μsec] Εικόνα 1.1.1: Μορφή κρουστικής τάσης με χρόνους κορυφής τs & ουράς τr Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 18

19 Η τάση αυτή χαρακτηρίζεται από την μέγιστη τιμή ή κορυφή û (Scheitelwert) όπως λέγεται και από τους χρόνους μετώπου/ Stirnzeit τs & ουράς/ Rückenhalbwertzeit τr. Σα χαρακτηριστικά αυτά καθορίζονται κατά VDE Φωρίς μεγάλη αυστηρότητα ο χρόνος μετώπου είναι ο χρόνος που αποκτάται η μέγιστη τιμή ενώ ο χρόνος που αποκτάται το ήμισυ αυτής της μέγιστης τιμής (για 2 η φορά όπως δείχνει και η καμπύλη), είναι ο χρόνος τr. Ακριβώς επειδή η κρουστική είναι παρόμοια με τον κεραυνό, δοκιμή με τάση αυτής της μορφής προσομοιάζει κεραυνικό πλήγμα. Οι τυποποιημένες τιμές για τους χαρακτηριστικούς χρόνους της κρουστικής είναι (τs / τr ): 1.2/5 1.2/50 1.2/200 σε μsec. Συποποιημένες τιμές για την κορυφή σε kv έχουν ήδη δοθεί στον πίνακα για τάση 1.2/50 μsec αφού με την τάση αυτή γίνονται συνήθως οι δοκιμές. Η κρουστική τάση παράγεται από ειδική διάταξη, την κρουστική γεννήτρια της οποίας η αρχή λειτουργίας και τα ισοδύναμα κυκλώματα περιγράφονται παρακάτω: R π R κ U C θ R ε C θ C δ (α) R π R κ U C θ R ε C θ C δ (β) Εικόνα 1.1.2: Κυκλώματα παραγωγής κρουστικών τάσεων κατά VDE Cδ είναι η χωρητικότητα δοκιμίου. Επιβάλλεται τάση U στα άκρα των παραπάνω κυκλωμάτων. Η τάση αυτή είναι ανορθωμένη. Αυξάνεται με κατάλληλο ρυθμιστή η τιμή της προοδευτικά και φορτίζεται μέσω της αντίστασης Rπ ο πυκνωτής κρούσης Cκ μέχρι που διασπάται ο σπινθηριστής. τη συνέχεια ο σπινθηριστής αποτελεί πλήρες βραχυκύκλωμα και αρχίζει να φορτίζεται και ο πυκνωτής Cφ (πυκνωτής φορτίσεως). Μόλις το μέτωπο της κρουστικής διαμορφωθεί αρχίζουν πλέον και οι δύο πυκνωτές να εκφορτίζονται προς γη μέσω της αντίστασης Rε. Όπως δείχνει και η παραπάνω εικόνα υπάρχουν δύο δυνατές συνδεσμολογίες. Οι χρονικές σταθερές των κυκλωμάτων εξαρτώνται από τις τιμές των πυκνωτών και των αντιστάσεων αλλά και από τις συνδεσμολογίες. Τποτίθεται ότι το δοκίμιο τοποθετείται παράλληλα στον πυκνωτή Cφ. Είναι σημαντικό η επιβαλλόμενη τάση στα άκρα της γεννήτριας να είναι συνεχής ώστε η επιβαλλόμενη τάση στα άκρα του δοκιμίου να είναι η ζητούμενη κρουστική με την χαρακτηριστική της μορφή. Η παραγωγή της επιβαλλόμενης τάσης U στην είσοδο της γεννήτριας γίνεται με ειδικό Μ δοκιμών (Prüftrafo) ο οποίος παράγει ΤΣ. τη συνέχεια με ανορθωτική διάταξη (π.χ Greinacher) η τάση γίνεται συνεχής. Σα υπόλοιπα γίνονται από τους πυκνωτές και τις αντιστάσεις. Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 19

20 Με αλυσωτή σύνδεση των παραπάνω κυκλωμάτων μπορούν να προκύψουν οι πολυβάθμιες κρουστικές γεννήτριες. Από αυτές παράγεται πολλαπλάσια τάση από ότι παρήγαγαν οι μονοβάθμιες και μάλιστα περίπου κατά ακέραιο πολλαπλάσιο, δηλ. αν π.χ παραχθεί τάση 200kV με μια βαθμίδα, τοποθετώντας τρεις προκύπτει τάση περίπου 600kV, τοποθετώντας δέκα προκύπτει τάση 2MV! Αυτός είναι και ο μόνος τρόπος δημιουργίας τάσης με τάξη μεγέθους τα MVolt. Φρησιμοποιώντας μόνο Μ, αυτό πρακτικά δεν γίνεται. Ορίζεται συντελεστής χρησιμοποίησης η : Uˆ s nu (1.1.2) όπου στον αριθμητή είναι η μέγιστη τιμή της κρουστικής (κορυφή) και στον παρονομαστή η συνεχής τάση εισόδου U επί τον αριθμό των βαθμίδων n. Ο συντελεστής αυτός κυμαίνεται από 0,6 ως 0,9. Σην ιδέα για πολυβάθμια κρουστική γεννήτρια είχε πρώτος ο Erwin Marx (Braunschweig Γερμανία/ Δίπλωμα ευρεσιτεχνίας 1923). Για το λόγο αυτό συχνά ονομάζεται και Marx-Generator. Σα αντίστοιχα κυκλώματα δείχνει η επόμενη εικόνα: 3 R κ C 3 θ 3 R ε 3 C θ 3 C θ 3 R κ 3 R ε 3 C θ R π C θ 2 R κ R ε 2 R π2 2 C θ 2 R κ 2 R ε 2 U R π 0 R π 1 1 R κ C θ 1 1 R ε 1 U R π 0 R π1 1 C θ 1 R κ 1 R ε 1 Εικόνα 1.1.3: Πολυβάθμιες (τριβάθμιες) κρουστικές γεννήτριες. Σο φαινόμενο της πολικότητας τον πίνακα δίδονται δύο τιμές για την τάση (στήλες με (-) & με (+) ). Η επιβολή κρουστικής τάσης θετικής πολικότητας είναι μικρότερη. Μια εξήγηση του φαινομένου είναι η εξής: Καταπονώντας με τάση το δοκίμιο, συγκεντρώνονται επάνω σε αυτό ελεύθεροι φορείς αντίθετης πολικότητας. Επειδή όμως οι θετικοί φορείς είναι στο σύνολό τους περισσότερο δυσκίνητοι από τους αρνητικούς και επομένως δυσχεραίνεται ο ιονισμός και τελικά η διηλεκτρική διάσπαση, όταν η πολικότητα είναι αρνητική (συγκέντρωση θετικών φορέων στο δοκίμιο), η τάση που απαιτείται για διάσπαση είναι μεγαλύτερη. Σο φαινόμενο της πολικότητας ισχύει γενικά για αέρια, υγρά & στερεά μονωτικά. Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 20

21 Παραδείγματα δοκιμών ποιοτικού ελέγχου σε ηλεκτρολογικό εξοπλισμό 1) Μετασχηματιστές ισχύος 20/0.4kV Προδιαγραφές δοκιμών: IEC 76, VDE 532, προδιαγραφή GR46 της ΔΕΗ. Ι. Δοκιμές τύπου 1. Δοκιμή υπερθέρμανσης 2. Διηλεκτρικές δοκιμές α) Δοκιμή με κρουστική 1/50( 5 κρούσεις θετικής 120kVκαι πέντε κρούσεις αρνητικής πολικότητας 125kV). β) Δοκιμή τυλιγμάτων/wicklungsprüfung με εναλλασσόμενη τάση 55kV βιομηχανικής συχνότητας 50Hz (εφαρμοζόμενη τάση/eingeprägte Spannung) για 1min. Η τάση εφαρμόζεται στο τύλιγμα ΤΣ με γειωμένο το τύλιγμα ΦΣ 3. Δοκιμή σπειρών/windungsprüfung ή δοκιμή με επαγόμενη τάση/induzierte Spannung. Η δοκιμή αυτή γίνεται με εναλλασσόμενη τάση 800 V και 100Hz στο τύλιγμα ΦΣ, οπότε επάγεται τάση 40kV στο τύλιγμα ΤΣ. Η διάρκεια της δοκιμής είναι 1min. 4. Δοκιμή βραχυκύκλωσης. 5. Μέτρηση της ομάδας ζεύξης και της σχέσης μετασχηματισμού. 6. Μέτρηση της στάθμης θορύβου. ΙΙ. Δοκιμές σειράς 1. Δοκιμή με εφαρμοζόμενη τάση (εναλλασσόμενη τάση 55kV, 50 Hz, για 1min, βλ. δοκιμή τύπου 2β) 2. Δοκιμή με επαγόμενη τάση (εναλλασσόμενη τάση 800 V και 100Hz για 1min στο τύλιγμα ΦΣ, βλ. δοκιμή τύπου 3) 3. Μέτρηση απωλειών και σχετικής τάσης βραχυκυκλώσεως uk% 4. Έλεγχος μόνωσης με Meger (βλ. εξήγηση παρακάτω) 5. Οπτικός έλεγχος (ποιότητα βαφής, κατάσταση μονωτήρων, αφυγραντήρας) Η δοκιμή με διπλάσια τάση στη ΦΣ (800=2 γίνεται με διπλάσια συχνότητα 100Hz, όπου στην ΤΣ επάγεται τάση 40kV. Σο γιατί η δοκιμή γίνεται με διπλάσια συχνότητα εξηγείται από την σχέση: U =4.44Wf ˆ (1.1.3) Όπου U η τάση του Μ (rms), W ο αριθμός των σπειρών, f η συχνότητα και ˆ η μαγνητική ροή (max). Ο διπλασιασμός της τάσης σε συνδυασμό με τον διπλασιασμό της συχνότητας έχει ως αποτέλεσμα την σταθερή τιμή στη μαγνητική ροή. Αν η τάση διπλασιαζόταν με την συχνότητα σταθερή, από την παραπάνω εξίσωση φαίνεται ότι θα διπλασιαζόταν η μαγνητική ροή Υ με συνέπεια αύξηση των απωλειών του πυρήνα και υπερθέρμανση του Μ. Οι απώλειες χαλκού και σιδήρου καθορίζονται για Μ ελαίου 20/0.4kV κατά DIN ύμφωνα με το DIN η uk% είναι 6%. Για την Ελλάδα όμως ισχύει Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 21

22 η προδιαγραφή της ΔΕΗ και είναι 4.5-5% (μικρότερη βύθιση ΔU, αλλά δυσμενέστερο βραχυκύκλωμα). Έλεγχος μόνωσης/meger: Ψς αντίσταση μόνωσης θεωρείται η αντίσταση που παρουσιάζει η μόνωση ως προς γη. Για συνήθεις εγκαταστάσεις στεγνών και υγρών χώρων ισχύει: Σάση λειτουργίας 220V: R> 220 kψ, Ι<1mA Σάση λειτουργίας 380V: R> 380 kψ, Ι<1mA Σάση λειτουργίας 1000V: R> 1000 kψ, Ι<1mA Ο έλεγχος της παραπάνω αντίστασης γίνεται εκτός τάσης και με ειδικό όργανο (Meger). Μετράται η αντίσταση μεταξύ των φάσεων και μεταξύ φάσης και γης. 2) Αποζεύκτες 20kV εσωτερικού χώρου Προδιαγραφές δοκιμών: IEC 129, VDE Ι. Δοκιμές τύπου 1. Δοκιμή υπερθέρμανσης 2. Διηλεκτρικές δοκιμές α) δοκιμή με κρουστική 1/50( 5 κρούσεις θετικής 120kVκαι πέντε κρούσεις αρνητικής πολικότητας 125kV). Η δοκιμή γίνεται και για τις δύο καταστάσεις του αποζεύκτη (On & Off), τόσο μεταξύ των φάσεων όσο και μεταξύ κάθε μιας φάσης και γης. β) δοκιμή με εναλλασσόμενη τάση 55kV βιομηχανικής συχνότητας 50Hz για 1min. Η δοκιμή γίνεται και για τις δύο καταστάσεις του αποζεύκτη (On & Off), τόσο μεταξύ των φάσεων όσο και μεταξύ κάθε μιας φάσης και γης. 3. Δοκιμή μηχανικής αντοχής (1000 κύκλοι χειρισμού και κατόπιν δοκιμή υπερθέρμανσης). 4. Δοκιμή βραχυκύκλωσης. ΙΙ. Δοκιμές σειράς 1. Διηλεκτρική δοκιμή με εναλλασσόμενη τάση 55kV, 50 Hz, για 1min (βλ. δοκιμή τύπου 2β)) 2. Δοκιμή μηχανικής αντοχής (10 κύκλοι χειρισμού και κατόπιν οπτικός έλεγχος ). 3) Πίνακες 20kV Προδιαγραφές δοκιμών: IEC 298, προδιαγραφή 298 της ΔΕΗ Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 22

23 Ι. Δοκιμές τύπου 1. Δοκιμή υπερθέρμανσης 2. Διηλεκτρικές δοκιμές α) δοκιμή με κρουστική 1/50( 5 κρούσεις θετικής 120kVκαι πέντε κρούσεις αρνητικής πολικότητας 125kV). β) δοκιμή με εναλλασσόμενη τάση 55kV βιομηχανικής συχνότητας 50Hz για 1min. Οι δοκιμές γίνονται όπως και στον αποζεύκτη. 3. Δοκιμή μηχανικής αντοχής του μεταλλικού περιβλήματος κατά GR Δοκιμή βραχυκύκλωσης. 5. Προστασία έναντι επικίνδυνης επαφής με τα στοιχεία υπό τάση ή με κινούμενα στοιχεία (IPH2 κατά IEC 298) ΙΙ. Δοκιμές σειράς 1. Διηλεκτρική δοκιμή με εναλλασσόμενη τάση 55kV, 50 Hz, για 1min (βλ. δοκιμή τύπου 2β)) 2. Δοκιμή μηχανικής λειτουργίας των διακοπτών (όπως η αντίστοιχη στον αποζεύκτη). 3. Δοκιμή βοηθητικού- αυτοματικού κυκλώματος. 1) Δοκιμή στο κενό (απώλειες πυρήνα) Διεξαγωγή: τροφοδότηση στη ΦΣ με Un E u v w m p U V W Off en Μέτρηση Volt Ampere Watt 2) Δοκιμή στο φορτίο (απώλειες τυλίγματος) Διεξαγωγή: τροφοδότηση στη ΤΣ με τέτοια τάση ώστε το ρεύμα (πολικό ρεύμα) να είναι το ονομαστικό In. Volt Ampere U V W u v w m p Kurz Μέτρηση Watt E Η τάση Uk σε ποσοστό της ονομαστικής είναι η τάση βραχυκυκλώσεως του μετασχηματιστή, αποτελεί βασικό μέγεθος & ορίζει τη βύθιση ΔU & το βραχυκύκλωμα. Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 23

24 3) Δοκιμή τυλιγμάτων/ Wicklungsprüfung Εφαρμοζομένη τάση/ Eingeprägte Spannung 55kV/50Hz 1min U V W u v w m p E Η δοκιμή αυτή ελέγχει την μόνωση: ΥΤ/ΧΤ ΥΤ/ 4) Δοκιμή σπειρών / Windungsprüfung Επαγομένη τάση/ Induzierte Spannung ΧΤ/ 2Un/2fn/1min E u v w m p U V W Εφαρμόζεται στη ΦΣ 800V/ 100Hz Επάγεται στην ΤΣ 40kV/100Hz Διάρκεια 1min Η δοκιμή ελέγχει την μόνωση: πείρα-σπείρα, στρώσηστρώση πείρες-γη, στρώσεις-γη Διπλάσια συχνότητα 2f=100Hz επιβάλλεται για προστασία του πυρήνα από κορεσμό (πολύ υψηλές απώλειες με κίνδυνο την καταστροφή του πυρήνα) Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 24

25 2 ο ΜΕΡΟ 2. ΚΣΙΡΙΑΚΑ ΣΟΙΦΕΙΑ ΤΠΟΣΑΘΜΟΤ 2.1. Προμελέτη Προκειμένου να εγκαταστήσουμε υποσταθμό Μέσης Σάσης σε εσωτερικό χώρο, πρέπει αρχικά να καθορίσουμε τη θέση του, τόσο σε σχέση με το κτίριο ή τα κτίρια που θα εξυπηρετήσει όσο και με τις δυνατότητες τροφοδότησης του από την επιχείρηση μεταφοράς και διανομής Μέσης Σάσης (ΔΕΗ). Ο τρόπος τροφοδότησης ενός υποσταθμού από τη ΔΕΗ έχει μεγάλη σημασία για τους παρακάτω λόγους: α) Αν πρόκειται ο υποσταθμός να τροφοδοτηθεί από εναέριο δίκτυο Μέσης Σάσης επιβάλλεται να προηγηθεί μελέτη όδευσης του δικτύου ώστε ν' αποφύγουμε τυχόν υπάρχοντα εμπόδια από κτίρια και άλλα δίκτυα ή δένδρα και να καταστεί δυνατή η μελλοντική κτιριακή επέκταση των εγκαταστάσεων, που βρίσκονται στο ακίνητο που πρόκειται να ηλεκτροδοτήσουμε. β) Αν πρόκειται για υπόγεια τροφοδότηση που θα μεσολαβήσει από το εναέριο δίκτυο μέσης τάσης μέχρι τον υποσταθμό, πρέπει η όδευση να μην εμποδίσει την όλη μελλοντική κτιριακή μας επέκταση και ν' αποφύγουμε επικίνδυνες προσεγγίσεις με άλλες υπόγειες εγκαταστάσεις. γ) Αν πρόκειται για τροφοδότηση του υποσταθμού από υπόγειο δίκτυο μέσης τάσης της περιοχής, πρέπει να προβλέψουμε και το ενδεχόμενο να υπάρχει πέρα από το τροφοδοτικό καλώδιο Μέσης Σάσης και καλώδιο Μέσης Σάσης που θα αναχωρεί από το πεδίο άφιξης της ΔΕΗ προς άλλον καταναλωτή, πράγμα που μόνο αυτή (η ΔΕΗ) μπορεί να καθορίσει ανάλογα με τις ανάγκες της. Για τους παραπάνω λόγους όταν προσχεδιάζουμε ένα υποσταθμό, πρέπει απαραίτητα να έλθουμε σε συνεννόηση με τη ΔΕΗ που πρόκειται να μας ηλεκτροδοτήσει και να καθορίσουμε με οδηγίες της (τη θέση και τον τρόπο της ηλεκτρικής παροχέτευσης ώστε να προσαρμόσουμε το κτίριο του υποσταθμού στις πραγματικές ανάγκες της ηλεκτροδότησης. Υυσικά ατά κύρια στοιχεία της προμελέτης μας θα πρέπει να περιλαμβάνεται η προβλεπόμενη μέγιστη ζήτηση ηλεκτρικής ισχύος και η ισχύς του μετασχηματιστή not) πρόκειται να εγκαταστήσουμε. Αφού καθορισθούν τα στοιχεία της ηλεκτροδότησης και αποδειχθεί ότι η ΔΕΗ έχει καθορίσει τον τύπο ηλεκτροδότησης, ο ηλεκτρολόγος (και μόνο αυτός) προσχεδιάζει το κτίριο του υποσταθμού σε σκαρίφημα με διαστάσεις και το παραδίδει στον αρμόδιο μελετητή (πολιτικό μηχανικό ή αρχιτέκτονα) για την οριστική του αρχιτεκτονική σχεδίαση και τη στατική του μελέτη. τα παρακάτω κεφάλαια δίδονται διάφοροι τύποι υποσταθμών κατάλληλοι για αντίστοιχους τύπους παροχετεύσεων με μέση τάση. Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 25

26 Μελέτη παροχής μέσης τάσης από τη ΔΕΗ Αφού ο ηλεκτρολόγος του καταναλωτή έλθει σε σχετικές συνεννοήσεις με τη ΔΕΗ και καθορισθεί ο τύπος παροχής και το κτιριολογικό μέρος, υποβάλλονται στη ΔΕΗ τα παρακάτω στοιχεία, απαραίτητα για την οριστική μελέτη της παροχής: 1. χέδιο γενικής διάταξης του υποσταθμού. το σχέδιο αυτό θα περιλαμβάνονται κάτοψη και τομές του χώρου που προσφέρεται στη ΔΕΗ, όταν πρόκειται για παροχή τύπου Β. 2. Μονογραμμικό σχέδιο του υποσταθμού που θα περιλαμβάνει το μετασχηματιστή, την παροχή μέσης τάσης, το γενικό πίνακα χαμηλής τάσης, την ισχύ του μετασχηματιστή, τις προβλεπόμενες γειώσεις, τις ονομαστικές τιμές των στοιχείων ζεύξης, τα μέσα προστασίας στη μέση και στη χαμηλή τάση. 3. Σα στοιχεία και ο τρόπος ζεύξης ηλεκτροπαραγωγού ζεύξης (αν υπάρχει) Σύποι κτιρίων Ο τύπος ενός κτιρίου εξαρτάται από τον τύπο της παροχέτευσης μέσης τασης και από τις δυνατότητες μας στη διαμόρφωση του υποσταθμού σε σχέση με ολόκληρο το κτιριακό μας συγκρότημα. Ανεξάρτητα όμως από τις δυνατότητες διαμόρφωσης του χώρου θα μας επηρεάσουν κατά κύριο λόγο οι εξής παράγοντες: α) Σο υλικό της ΔΕΗ που προβλέπεται, να εγκατασταθώ, στο κτίριο (πεδία Μ.Σ. ΔΕΗ). β) Ο ελάχιστος ελεύθερος χώρος προσπέλασης και χειρισμών στους πίνακες μέσης τάσης τόσο της επιχείρησης ηλεκτρισμού, όσο και του καταναλωτή. γ) Ο απαραίτητος χώρος για το μετασχηματιστή αφού λάβουμε υπόψη και τις μελλοντικές ανάγκες του καταναλωτή. Ο χώρος του μετασχηματιστή θα εξαρτηθεί τόσο από τις ελάχιστες αποστάσεις των στοιχείων του από τα κτιριακά στοιχεία (τοίχους, οροφή και λοιπές εγκαταστάσεις) όσο και από πλευράς ψύξης του μετασχηματιστή. δ) Η διέλευση και η προστασία των καλωδίων μέσης τάσης, τόσο της ΔΕΗ όσο και του καταναλωτή. ε) Οι απαραίτητοι χώροι για τον χειρισμό της μέσης τάσης και την ενδεχόμενη προστασία από πλευράς καταναλωτή. ζ) Η δυνατότητα της ΔΕΗ να κλειδώσει τις δικές της εγκαταστάσεις (στεγασμένες ή υπαίθριες) που έχουν σχέση με την τροφοδότηση του καταναλωτή, την προστασία από πλευράς ΔΕΗ και τη μέτρηση της κατανάλωσης. στ) Η ελεύθερη προσπέλαση των τεχνικών της ΔΕΗ προς τις εγκαταστάσεις της χωρίς τη μεσολάβηση οποιωνδήποτε κλειστών χώρων του καταναλωτή Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 26

27 τα σχέδια Β1-Β7 δίδονται διάφοροι αντιπροσωπευτικοί τύποι κτιρίων υποσταθμών σε κατόψεις και τομές, χωρίς να είναι οι μόνοι. Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 27

28 Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 28

29 Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 29

30 2.3. Διαστάσεις κτιρίου υποσταθμού Aφού γίνουν οι απαραίτητες συνεννοήσεις με τη ΔΕΗ και καθορισθεί ο τύπος παροχής και ο τρόπος μέτρησης, ο μελετητής ηλεκτρολόγος οριστικοποιεί το προσχέδιο του κτιρίου του υποσταθμού. Σονίζεται ότι το προσχέδιο (σκαρίφημα με διαστάσεις) είναι έργο του μελετητή ηλεκτρολόγου αφού αυτός πρέπει να γνωρίζει τις διαστάσεις των διαφόρων πεδίων και του μετασχηματιστή, τις απαιτούμενες αποστάσεις τους από τα οικοδομικά στοιχεία (τοίχους και οροφές), τους απαιτούμενους χώρους χειρισμών επισκέψεων και προσπελάσεων, τα απαιτούμενα ανοίγματα για φυσικό αερισμό του μετασχηματιστή, τις διαδρομές των καλωδίων μέσης τάσης και τον τρόπο προστασίας των καλωδίων Μ.Σ. της ΔΕΗ. Κατά τη μελέτη πρέπει να λαμβάνονται, υπόψη κατά κύριο λόγο διάφοροι παράγοντες που έχουν σχέση με τον τύπο της παροχής Σπουδαςτέσ : Ντάμπαμπασ Δημοςθένησ Μπούροσ Κωνςταντίνοσ Σελίδα 30