ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΜΕΛΕΤΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ

Transcript

1 ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΜΕΛΕΤΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ Αθήνα Μάιος 005

2 ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ Μελέτη βιομηχανικής ηλεκτρικής εγκατάστασης Αθήνα, Μάιος 005

3 ΠΡΟΛΟΓΟΣ: Αυτή η εργασία έχει ως αντικείμενο την ηλεκτρολογική μελέτη βιομηχανικής Ηλεκτρικής Εγκατάστασης. Δόθηκε από το εργαστήριο ΕΗΕ φύλο ανάθεσης εργασίας που περιλαμβάνει πίνακα με τους καταναλωτές μίας βιομηχανίας, η μελέτη της οποίας γίνεται στην εργασία αυτή. Η ηλεκτρολογική μελέτη της βιομηχανικής ηλεκτρική εγκατάστασης περιλαμβάνει υπολογισμό για την ονομαστική ένταση ρεύματος κάθε γραμμής, υπολογισμός της διατομής και το είδος των αγωγών και υπολογισμό των οργάνων προστασίας (ασφάλειες, διακόπτες, θερμικά κλπ). Επίσης προσδιορίζεται που απαιτούνται αυτόματοι διακόπτες και για ποιους κινητήρες απαιτείται σύστημα εκκίνησης καθώς υπολογίζεται και η ρύθμιση του θερμικού. Για τον πίνακα διανομής της βιομηχανικής ηλεκτρικής εγκατάστασης υπολογίζονται τα μεγέθη των οργάνων προστασίας και ελέγχου, γίνεται κατανομή των φάσεων και υπολογίζεται η διατομή και το είδος του αγωγού τροφοδοσίας. Τέλος στην εργασία αυτή υπάρχει και το πλήρες μονογραμμικό σχέδιο του πίνακα διανομής. Κατά τη μελέτη αυτής της εργασίας και επειδή δεν διευκρινίζεται από το φύλλο ανάθεσης εργασίας θεωρούμε ότι η εγκατάσταση είναι χωνευτή και όλοι οι τριφασικοί κινητήρες είναι βραχυκυκλωμένου δρομέα 380/660 V. Οι εκκινήσεις των κινητήρων θεωρούμε ότι είναι συχνές δηλαδή έχουμε περισσότερες από μία εκκίνηση για κάθε κινητήρα στη διάρκεια μίας ώρας. Επίσης θεωρούμε ότι το δίκτυο της ΔΕΗ που τροφοδοτεί τη βιομηχανία είναι υπόγειο και η βιομηχανία βρίσκεται σε βιομηχανική περιοχή. Αθήνα, Μάιος 005 3

4 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΦΟΡΤΙΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ Εφεδρική γραμμή...6 Ισχύ κινητήρων ΟΝΟΜΑΣΤΙΚΗ ΕΝΤΑΣΗ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΚΑΘΕ ΓΡΑΜΜΗΣ Η ΔΙΑΤΟΜΗ ΚΑΙ ΤΟ ΕΙΔΟΣ ΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ Μέθοδος προσδιορισμού της διατομής αγωγών Υπολογισμός της πτώσης τάσης Διατομή αγωγών σε φορτία κίνησης Επίδραση της θερμοκρασίας στη διατομή αγωγών Επίδραση του αριθμού των ενεργών αγωγών στη διατομή αγωγών.. 13 Ελάχιστη διατομή αγωγών 14 Διατομή αγωγών ουδετέρου και γείωσης...14 Προσδιορισμός της διατομής και του είδος των αγωγών.. 15 Πίνακας με τις διατομές και το είδους αγωγών ΤΑ ΟΡΓΑΝΑ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΥ 7 Εισαγωγή στα όργανα προστασίας και ελέγχου.7 Ασφάλειες... 7 Διακόπτες γραμμών... 8 Θερμικά ρελέ. 8 Σύστημα εκκίνησης κινητήρων.. 9 Αυτόματοι διακόπτες. 9 Υπολογισμός οργάνων προστασίας και ελέγχου Πίνακας οργάνων προστασίας και ελέγχου ΠΙΝΑΚΑΣ ΔΙΑΝΟΜΗΣ.. 36 Όργανα προστασίας και ελέγχου του πίνακα διανομής. 36 Κατανομή φάσεων..36 Διατομή και είδος αγωγού τροφοδοσίας 36 Μονογραμμικό σχέδιο πίνακα διανομής Υπόμνημα συμβόλων σχεδίου 38 ΕΠΙΛΟΓΟΣ 39 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

5 1.ΦΟΡΤΙΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ Τα φορτία της ηλεκτρικής βιομηχανικής εγκατάστασης που μελετάμε φαίνονται παρακάτω στον πίνακα 1. Στον πίνακα 1 δίνέται ο αριθμός γραμμής του φορτίου, το είδος του φορτίου, η ισχύ του φορτίου, το συνφ του φορτίου, ο αριθμός φάσεων τροφοδοσίας του κάθε φορτίου, το μήκος της γραμμής από τον πίνακα διανομής για κάθε φορτίο, η επιτρεπόμενη πτώση τάσης σε κάθε περίπτωση και ο βαθμός απόδοσης κάθε φορτίου. Συνεπώς στον πίνακα 1 δίνονται όλα τα απαραίτητα στοιχεία για τη μελέτη της ηλεκτρικής βιομηχανικής εγκατάστασης. Αριθμός Γραμμής Είδος Φορτίου Ισχύς P out (W) συνφ Αριθμός φάσεων Μήκος Γραμμής (m) Μέγιστη Επιτρεπόμενη Πτώση τάσης (%) Βαθμός Απόδοσης 1 Φωτισμός 1 KW % - Φωτισμός 1,5 KW % - 3 Κινητήρας 0.55 HP 410 0, % 0,75 4 Κινητήρας 0,85 HP 634 0, % 0,78 5 Κινητήρας 1, HP 895 0, % 0,8 6 Κινητήρας 4,6 HP 343 0, % 0,85 7 Κινητήρας 3 HP , % 0,9 8 Κινητήρας 160 HP , % 0,9 9 Κινητήρας 48 HP , % 0,94 10 Εφεδρική % - ΠΙΝΑΚΑΣ 1: Περιγραφή των φορτίων της ηλεκτρικής εγκατάστασης ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Αρχικά η ισχύ των κινητήρων που φαίνεται στον πίνακα 1 δινόταν σε ίππους (HP) αλλά για διευκόλυνση, στη συνέχεια, στους υπολογισμούς έχουμε μετατρέψει την ισχύ σε Watt (W). Η μετατροπή αυτή έγινε σύμφωνα με την αντιστοιχία των δύο μονάδων που είναι: 1 HP746 W. 5

6 ΕΦΕΔΡΙΚΗ ΓΡΑΜΜΗ: Η εφεδρική γραμμή θα χρησιμοποιείται σε περίπτωση βλάβης των υπόλοιπών γραμμών και για την εξασφάλιση της λειτουργίας των περισσότερων φορτίων με χρήση της εφεδρικής γραμμή, η γραμμή αυτή θα είναι τριφασική και η ισχύ της θα είναι 50 KW. Μία άλλη χρησιμότητα της εφεδρικής γραμμής είναι η τροφοδότηση διάφορων φορτίων σε περίπτωση επέκτασης της βιομηχανίας ή πρόσθεσης διάφορών μηχανημάτων. Έχει προβλεφθεί ότι στη βιομηχανία δεν θα υπάρξει μελλοντικά η ανάγκη για εγκατάσταση μηχανήματος με ισχύ μεγαλύτερη από 50 KW άρα ή ισχύ που καθορίσαμε για την εφεδρική γραμμή είναι ικανοποιητική για τη βιομηχανία που μελετάμε. Το μήκος της εφεδρικής γραμμής το ορίσαμε στα 15 m από τον πίνακα διανομής όπου καταλήγει σε χώρο με πιθανότητα μελλοντικά να εγκατασταθεί κάποιο καινούριο μηχάνημα. επειδή η εφεδρική γραμμή προορίζεται για τροφοδοσία κινητήρων η επιτρεπόμενη πτώση τάσης ορίστηκε 3%. Τα στοιχεία για την εφεδρική γραμμή δίνονται στο πίνακα 1 (σελ. 5) όπου αναφέρεται η ισχύ, το μήκος της και η επιτρεπόμενη πτώση τάσης σε μέγιστη φόρτιση. Ισχύ κινητήρων Η ισχύ των κινητήρων που δίνεται στον πίνακα 1 είναι η ισχύ που αποδίδουν οι κινητήρες στο φορτίο η ισχύ που απορροφούν οι κινητήρες από το δίκτυο δίνεται από τον τύπο: P in Όπου P out : Η ισχύ που αποδίδει ο κινητήρας στο φορτίο n: Ο βαθμός απόδοσης του κινητήρα P out n Παρακάτω υπολογίζεται η ισχύ που απορροφά κάθε κινητήρας: ΓΡΑΜΜΗ 3: (Μονοφασικός κινητήρας 0.55 HP) Η ισχύ που απορροφά ο μονοφασικός κινητήρας με βαθμό απόδοσης n0.75 είναι: P 410 out Pin 547 W n

7 ΓΡΑΜΜΗ 4: (Μονοφασικός κινητήρας 0,85 HP) Η ισχύ που απορροφά ο μονοφασικός κινητήρας με βαθμό απόδοσης n0.78 είναι: P 634 out Pin 81 W n 0.78 ΓΡΑΜΜΗ 5: (Τριφασικός κινητήρας 1. HP) Η ισχύ που απορροφά ο μονοφασικός κινητήρας με βαθμό απόδοσης n0,8 είναι: P 895 out Pin 1091 W n 0.8 ΓΡΑΜΜΗ 6: (Τριφασικός κινητήρας 4.6 HP) Η ισχύ που απορροφά ο μονοφασικός κινητήρας με βαθμό απόδοσης n0,85 είναι: P 343 out Pin 4038 W n 0.85 ΓΡΑΜΜΗ 7: (Τριφασικός κινητήρας 3 HP) Η ισχύ που απορροφά ο μονοφασικός κινητήρας με βαθμό απόδοσης n0,9 είναι: P out Pin W n 0.9 ΓΡΑΜΜΗ 8: (Τριφασικός κινητήρας 160 HP) Η ισχύ που απορροφά ο μονοφασικός κινητήρας με βαθμό απόδοσης n0,9 είναι: P out Pin W n 0.9 ΓΡΑΜΜΗ 9: (Τριφασικός κινητήρας 48 HP) Η ισχύ που απορροφά ο μονοφασικός κινητήρας με βαθμό απόδοσης n0,94 είναι: P out Pin 3853 W n

8 Στον παρακάτω πίνακα (πιν. ) φαίνεται συγκεντρωτικά η απορροφούμενη από το δίκτυο ισχύ για κάθε κινητήρα. A/A Αριθμός Είδος γραμμής γραμμής 1 3 Μονοφασικός Κινητήρας 0,55 HP 4 Μονοφασικός Κινητήρας 0.85 HP 3 5 Τριφασικός Κινητήρας 1, HP 4 6 Τριφασικός Κινητήρας 4,6 HP 5 7 Τριφασικός Κινητήρας 3 HP 6 8 Τριφασικός Κινητήρας 160 HP 7 9 Τριφασικός Κινητήρας 48 HP P out (W) n P in (W) 410 0, , , , , , , ΠΙΝΑΚΑΣ : Η απορροφούμενη από το δίκτυο ισχύ των κινητήρων (P in ) ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Στη συνέχεια αυτής της εργασίας όπου αναφαίρετε η ισχύ των κινητήρων θα εννοείται ότι είναι η ισχύ που απορροφούν οι κινητήρες από το δίκτυο (P in ) 8

9 . ΟΝΟΜΑΣΤΙΚΗ ΕΝΤΑΣΗ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΚΑΘΕ ΓΡΑΜΜΗΣ Παρακάτω υπολογίζονται οι ονομαστικές εντάσεις ρεύματος που διαρρέουν κάθε γραμμή της εγκατάστασης. ΓΡΑΜΜΗ 1: (Φωτισμός 1000 W) H ονομαστική ένταση ρεύματος που διαρρέει τη γραμμή 1 δίνεται από τη σχέση: P 1000 I 4,3 Α V συνφ 30 1 ΓΡΑΜΜΗ : (Φωτισμός 1500 W) H ονομαστική ένταση ρεύματος που διαρρέει τη γραμμή δίνεται από τη σχέση: P 1500 I 6,5 Α V συνφ 30 1 ΓΡΑΜΜΗ 3: (Μονοφασικός Κινητήρας 0.55 HP) H ονομαστική ένταση ρεύματος που διαρρέει τη γραμμή 3 δίνεται από τη σχέση: P 547 I 3 Α V συνφ ΓΡΑΜΜΗ 4: (Μονοφασικός κινητήρας 0.85 HP) H ονομαστική ένταση ρεύματος που διαρρέει τη γραμμή 4 είναι: P 81 I 4. Α V συνφ ΓΡΑΜΜΗ 5: (Τριφασικός κινητήρας 1. HP) H ονομαστική ένταση ρεύματος που διαρρέει την τριφασική γραμμή 5 δίνεται από τη σχέση : P 1091 I Α 3 V συνφ ΓΡΑΜΜΗ 6: (Τριφασικός Κινητήρας 4.6 HP) H ονομαστική ένταση ρεύματος που διαρρέει την τριφασική γραμμή 6 είναι: P 4038 I 6.6 Α 3 V συνφ ΓΡΑΜΜΗ 7: (Τριφασικός Κινητήρας 3 HP) H ονομαστική ένταση ρεύματος που διαρρέει την τριφασική γραμμή 7 είναι: P I 30. Α 3 V συνφ

10 ΓΡΑΜΜΗ 8: (Τριφασικός Κινητήρας 160 HP) H ονομαστική ένταση ρεύματος που διαρρέει την τριφασική γραμμή 8 είναι: P I 08.1 Α 3 V συνφ ΓΡΑΜΜΗ 9: (Τριφασικός Κινητήρας 48 HP) H ονομαστική ένταση ρεύματος που διαρρέει την τριφασική γραμμή 9 είναι: P 3853 I Α 3 V συνφ ΕΦΕΔΡΙΚΗ ΓΡΑΜΜΗ: (50 KW) Επειδή η εφεδρική γραμμή προορίζεται για τροφοδότησης κινητήρων για τον υπολογισμό της μέγιστη έντασης ρεύματος που θα τη διαρρέει θεωρούμε ότι το συνφ του φορτίου που θα τροφοδοτεί η γραμμή θα είναι: συνφ0,85 * P I 84.9 A 3 V συνφ ,85 Στον παρακάτω πίνακα δίνονται οι ονομαστικές εντάσεις ρεύματος κάθε γραμμής. Αριθμός Γραμμής Είδος Φορτίου Ισχύς P in (W) συνφ Αριθμός φάσεων Ονομαστική Ένταση ρεύματος (Α) 1 Φωτισμού ,3 Φωτισμού ,5 3 Κινητήρας 0.55 HP 547 0,8 1 3,0 4 Κινητήρας 0,85 HP 81 0,84 1 4, 5 Κινητήρας 1, HP ,8 3,0 6 Κινητήρας 4,6 HP ,88 3 6,6 7 Κινητήρας 3 HP , , 8 Κινητήρας 160 HP ,9 3 08,1 9 Κινητήρας 48 HP , ,1 10 Εφεδρική ,85 * 3 84,9 ΠΙΝΑΚΑΣ 3: Ονομαστικές εντάσεις ρεύματος γραμμών. *Για τον υπολογισμό της έντασης ρεύματος θεωρούμε ότι το συνφ της μηχανής που θα τροφοδοτηθεί από την εφεδρική γραμμή είναι συνφ0,85 ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Όπως έχει διαμορφωθεί σήμερα η τάση μονοφασικής γραμμής είναι 30 V και η πολική τάση τριφασικής γραμμής είναι 400 V, Οι τιμές αυτές χρησιμοποιήθηκαν στους παραπάνω υπολογισμούς. Οι σχέσεις για τον υπολογισμό της έντασης του ρεύματος που χρησιμοποιήσαμε παραπάνω προέκυψαν από τις σχέσεις της ισχύος για μονοφασική και τριφασική κατανάλωση. Οι σχέσεις αυτές είναι: Ισχύ μονοφασικής κατανάλωσης: P V I Ισχύ τριφασικής κατανάλωσης: P 3 V I συνφ συνφ 10

11 3. Η ΙΑΤΟΜΗ ΚΑΙ ΤΟ ΕΙ ΟΣ ΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ Μέθοδος προσδιορισμού της διατομής αγωγών Παρακάτω γίνεται υπολογισμός της διατομής αγωγών για την ηλεκτρολογική εγκατάσταση που μελετάμε. Ο υπολογισμός της διατομής αγωγών γίνεται με δύο τρόπους: i) Μέθοδος ασφαλούς λειτουργίας και ii) μέθοδος επιτρεπόμενης πτώσης τάσης. Με την μέθοδο ασφαλούς λειτουργίας επιλέγεται η διατομή των αγωγών από ειδικό πίνακα σύμφωνα τους κανονισμούς των ΕΗΕ. Ο πίνακας των κανονισμών των ΕΗΕ που δίνει τις ελάχιστες επιτρεπόμενες διατομές αγωγών σύμφωνα με την ένταση ρεύματος που διαρρέει τη γραμμή και το είδος της γραμμής φαίνεται παρακάτω (Πίνακας 4). Στην συνέχεια με την μέθοδο της επιτρεπόμενης πτώσης τάσης εξετάζεται αν οι αγωγοί που επιλέξαμε με την πρώτη μέθοδος ικανοποιούν τα κριτήρια της μέγιστης πτώσης τάσης που είναι 1% για εγκαταστάσεις φωτισμού και 3% για εγκαταστάσεις κίνησης. Σε περίπτωση που η πτώση τάσης ξεπερνά το 1% ή 3% αντίστοιχα επιλέγουμε την αμέσως μεγαλύτερη διατομή αγωγού και εξετάζουμε για δεύτερη φορά την πτώση τάσης στους αγωγούς της γραμμής. Α/Α ιατομή Μέγιστη επιτρεπόμενη ένταση ρεύματος (Α) αγωγών Η07V (mm ) ΟΜΑ Α Ι Τρεις το πολύ αγωγοί σε σωλήνα ΟΜΑ Α ΙΙ Μονοπολικά καλώδια ή αγωγοί ορατών ΟΜΑ Α ΙΙΙ Σειρίδες τριών το πολύ αγωγών ή καλώδιο εγκαταστάσεων 1 1, , ΠΙΝΑΚΑΣ 4: Διατομές αγωγών ασφαλούς λειτουργίας για θερμοκρασία περιβάλλοντος 30 ο C 11

12 Υπολογισμός πτώσης τάσης Πτώση τάσης μονοφασικής γραμμής Η πτώση τάσης στους αγωγούς των μονοφασικών ηλεκτρικών εγκαταστάσεων υπολογίζεται από τον τύπο: ρ L I cos Φ ΔU Όπου: ΔU: Η πτώση τάσης σε V L: Το μήκος αγωγού σε m I: Η ένταση ρεύματος σε Α cosφ: To συνφ της κατανάλωσης ρ: Η ειδική αντίσταση του χαλκού σε Ω. mm /m όπου για θερμοκρασία 39 ο C έχουμε ρ0,018 Ω. mm /m S: Η διάμετρος αγωγού σε mm S Πτώση τάσης τριφασικής γραμμής Η πτώση τάσης στους αγωγούς των τριφασικών ηλεκτρικών εγκαταστάσεων υπολογίζεται από τον τύπο: 3 ρ L I cosφ ΔU S Υπολογισμός ειδικής αντίστασης χαλκού: Η ειδική αντίσταση του χαλκού για θερμοκρασία θ0 ο C είναι ρ0,017 Ω. mm /m. Για οποιαδήποτε άλλη θερμοκρασία η ειδική αντίσταση του χαλκού υπολογίζεται από τον τύπο: ρ θ ρ Ο [ 1+ α( Θ Θ Ο )] Όπου ρ ο : Η ειδική αντίσταση στους 0 ο C α: Θερμικός συντελεστής ειδικής αντίστασης σε ο C -1 θ: Η θερμοκρασία που θέλουμε να υπολογίσουμε την ειδική αντίσταση σε ο C Θ ο : Θερμοκρασία ίση με 0 ο C Η παραπάνω σχέση ισχύει για κάθε υλικό όπως είναι το αλουμίνιο κ.α. απλώς πρέπει να εφαρμόζουμε τις κατάλληλες τιμές για ρ ο και α. Μέγιστη πτώση τάσης Σε μονοφασικά φορτία φωτισμού η πτώση τάσης δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1% δηλαδή πρέπει να είναι μικρότερη από,3 V Σε μονοφασικά φορτία κίνησης η πτώση τάσης πρέπει να είναι μικρότερη από 3% δηλαδή μικρότερη από 6,9 V Σε τριφασικά φορτία κίνησης η πτώση τάσης δεν πρέπει να υπερβαίνει το 3% δηλαδή στα 400 V πολικής τάσης δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 1 V. 1

13 Διατομή αγωγών σε φορτία κίνησης Στην περίπτωση φορτίων κίνησης για τον προσδιορισμό της διατομής η ονομαστική ένταση ρεύματος πολλαπλασιάζεται με τον συντελεστή 1,5 και με βάση την τιμή που θα βρούμε προσδιορίζουμε την διατομή των αγωγών από τον πίνακα 1. Επίδραση θερμοκρασία στη διατομή αγωγών Όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι μεγαλύτερη από 30 ο C η επιτρεπόμενη ένταση συνεχούς λειτουργίας των μονωμένων αγωγών του πίνακα 4 λαμβάνεται μικρότερη σύμφωνα με τον συντελεστή n που φαίνεται στον παρακάτω πίνακα. Α/Α Θερμοκρασία Περιβάλλοντος ( ο C) Ποσοστό μείωσης της μέγιστης έντασης των αγωγών του πίνακα 3 Συντελεστής n % % 0, % 0, % 0, % 0, % 0,41 Πίνακας 5: Συντελεστής επίδρασης θερμοκρασία στη διατομή αγωγών ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Για τύπους καλωδίων που αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες λειτουργίας (καλώδια σιλικόνης, ειδικών ελαστικών, Teflon κλπ.) δεν ισχύουν τα ποσοστά του πίνακα 4 Επίδραση του αριθμού των ενεργών αγωγών στη διατομή των αγωγών Όταν οι ενεργοί αγωγοί μέσα στον ίδιο σωλήνα ή μέσα στο ίδιο καλώδιο είναι περισσότεροι από τρεις τότε η μέγιστη επιτρεπόμενη ένταση φόρτισης των αγωγών του πίνακα 4 μειώνεται σύμφωνα με τον συντελεστή n 3 που φαίνεται παρακάτω στον πίνακα 6. Α/Α Αριθμός ενεργών αγωγών στον ίδιο σωλήνα ή καλώδιο Ποσοστό μείωσης της μέγιστης έντασης των αγωγών του πίνακα 3 Συντελεστή n % 0, % 0,7 ΠΙΝΑΚΑΣ 6: Συντελεστής επίδραση αριθμού αγωγών στη διατομή αγωγών 13

14 Ελάχιστη διατομή αγωγών Για την εξασφάλιση της μηχανικής αντοχής των αγωγών σύμφωνα με τους κανονισμούς των ΕΗΕ η ελάχιστή επιτρεπόμενη διατομή αγωγών για φορτία φωτισμού είναι 1,5 mm και για φορτία κίνησης είναι,5 mm. Διατομή αγωγών ουδετέρου και γείωσης Σε μονοφασικές γραμμές ο αγωγός του ουδετέρου είναι ίσης διατομής με τον αγωγό της φάσης, τα ίδια ισχύουν και για τον αγωγό της γείωσης. Σε τριφασικές γραμμές ο αγωγός του ουδετέρου δίνεται από ειδικό πίνακα σύμφωνα με τον ΚΕΗΕ. Επίσης ο ΚΕΗΕ ορίζει ότι για τη διατομή του αγωγού γείωσης ισχύουν τα ίδια με την περίπτωση του ουδετέρου αγωγού. Παρακάτω στον πίνακα 7 φαίνεται η διατομή του ουδετέρου αγωγού ή της γείωσης σε σχέση με τη διατομή των φάσεων σε τριφασική γραμμή. Α/Α Διατομή αγωγού φάσης (mm ) Διατομή αγωγού ουδετέρου ή γείωσης μέσα σε σωλήνα ή καλώδιο (mm ) 1 1,5 1,5,5, ΠΙΝΑΚΑΣ 7: Διατομή αγωγού ουδετέρου ή γείωσης σε σχέση με τη διατομή των αγωγών φάσης 14

15 Προσδιορισμός της διατομής και του είδους των αγωγών Παρακάτω προσδιορίζεται η διατομή και το είδος των αγωγών για κάθε γραμμή της ηλεκτρικής βιομηχανικής εγκατάστασης. Επισημαίνεται ότι στην εγκατάσταση που μελετάμε όλες οι γραμμές είναι χωνευτές και οι αγωγοί τοποθετούνται μέσα σε σωλήνες. ΓΡΑΜΜΗ 1: (Φωτισμός 1 ΚW) i) Μέθοδος ασφαλούς λειτουργίας: Η ονομαστική ένταση ρεύματος που διαρρέει τη γραμμή όπως έχει υπολογιστεί στις σελίδες 9-10 αυτής της εργασίας είναι: Ι 4,3 Α Εισάγοντας τον συντελεστή διόρθωσης n για θερμοκρασία 39 ο C όπου σύμφωνα με τον πίνακα 5 (σελ. 13) n 0,8 η ένταση ρεύματος γίνεται: I 4.3 I 5. Α n 0.8 Επειδή η ένταση ρεύματος της γραμμής είναι σχετικά μικρή από τον πίνακα 4 θα επιλέξουμε την ελάχιστη επιτρεπόμενη διατομή αγωγών για εγκαταστάσεις φωτισμού που είναι 1,5 mm. ii) Μέθοδος επιτρεπόμενης πτώσης τάσης Η πτώση τάσης στους αγωγούς της μονοφασικής γραμμής φωτισμού που έχει μήκος 1 m είναι: ρ L I cosφ ΔU 1.4 V S 1.5 Η πτώση τάσης βρέθηκε 1,4 V μικρότερη από,3 V άρα η διατομή των αγωγών που θα χρησιμοποιήσουμε θα είναι S1.5 mm. o Οι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα είναι τύπου HO7V-U o Οι αγωγοί της γραμμής είναι: 3Χ1,5 mm Η07V-U ΓΡΑΜΜΗ : (Φωτισμός 1,5 ΚW) i) Μέθοδος ασφαλούς λειτουργίας: Η ονομαστική ένταση ρεύματος που διαρρέει τη γραμμή όπως έχει υπολογιστεί στις σελίδες 9-10 αυτής της εργασίας είναι: Ι 6,5 Α Εισάγοντας τον συντελεστή διόρθωσης n για θερμοκρασία 39 ο C όπου σύμφωνα με τον πίνακα 5 n 0,8 η ένταση ρεύματος γίνεται: I 6.5 I 7,9 Α n 0.8 Επειδή η ένταση ρεύματος της γραμμής είναι σχετικά μικρή από τον πίνακα 4 (σελ. 11) θα επιλέξουμε την ελάχιστη επιτρεπόμενη διατομή αγωγών για εγκαταστάσεις φωτισμού που είναι 1,5 mm. 15

16 ii) Μέθοδος επιτρεπόμενης πτώσης τάσης Η πτώση τάσης στους αγωγούς της μονοφασικής γραμμής φωτισμού που έχει μήκος 63 m είναι: ΔU ρ L I cosφ S V 1.5 Η πτώση τάσης λόγω του μεγάλου μήκους της γραμμής βρέθηκε 9,8 V μεγαλύτερη από,3 V άρα θα επιλέξουμε την αμέσως μεγαλύτερη διατομή αγωγών που είναι S.5 mm και θα ξανά υπολογίσουμε την πτώσης τάσης.. ΔU ρ L I cosφ S V >,3 V.5 Η πτώση τάσης και σε αυτή την περίπτωση προέκυψε μεγαλύτερη της επιτρεπόμενης άρα θα επιλέξουμε μεγαλύτερη διατομή αγωγού S4 mm και θα επαναλάβουμε τον υπολογισμό της πτώσης τάσης: ΔU ρ L I cosφ S V >,3 V 4 Η πτώση τάσης βρέθηκε μεγαλύτερη του 1% άρα θα επαναλάβουμε τον υπολογισμό με διατομή αγωγού S6 mm : ΔU ρ L I cosφ S V >,3 V 6 Και σε αυτή την περίπτωση λόγω του μεγάλου μήκους γραμμής (63 m) η πτώση τάσης βρέθηκε μεγαλύτερη της επιτρεπόμενης (,3 V) με αποτέλεσμα να επαναλάβουμε τον υπολογισμό για διατομή αγωγών S10 mm : ΔU ρ L I cosφ S V <,3 V 10 Σε αυτή την περίπτωση η πτώση τάσης βρέθηκε μέσα στα επιτρεπτά όρια άρα οι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα έχουν διατομή S10 mm. o Οι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα είναι τύπου HO7V-R o Οι αγωγοί της γραμμής είναι: 3Χ10 mm Η07V-R 16

17 ΓΡΑΜΜΗ 3: (Μονοφασικός κινητήρας 0,55 HP) i) Μέθοδος ασφαλούς λειτουργίας: Η ονομαστική ένταση ρεύματος που διαρρέει τη γραμμή όπως έχει υπολογιστεί στις σελίδες 9-10 αυτής της εργασίας είναι: Ι 3 Α Πολλαπλασιάζουμε την ονομαστική ένταση ρεύματος του κινητήρα με τον συντελεστή 1,5 όπως ορίζουν οι ΚΕΗΕ και η ένταση ρεύματος γίνεται: Ι 1 1,5. 33,75 Α Εισάγοντας τον συντελεστή διόρθωσης n για θερμοκρασία 39 ο C όπου σύμφωνα με τον πίνακα 5 n 0,8 η ένταση ρεύματος γίνεται: I 3.75 I 4.6 Α n 0.8 Επειδή η ένταση ρεύματος της γραμμής είναι σχετικά μικρή από τον πίνακα 4 θα επιλέξουμε την ελάχιστη επιτρεπόμενη διατομή αγωγών για εγκαταστάσεις κίνησης που είναι,5 mm. ii) Μέθοδος επιτρεπόμενης πτώσης τάσης Η πτώση τάσης στους αγωγούς της μονοφασικής γραμμής κίνησης που έχει μήκος 5 m είναι: ΔU ρ L I cosφ S V < 6,9 V.5 H πτώση τάσης βρέθηκε μέσα στα επιτρεπτά όρια άρα οι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα έχουν διατομή S.5 mm. o Η γραμμή θα περιλαμβάνει τρεις αγωγού: Φάση, ουδέτερο και γείωση. Η διατομή του αγωγού γείωσης θα είναι.5 mm o Οι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα είναι τύπου HO7V-U o Οι αγωγοί της γραμμής είναι: 3Χ.5 mm Η07V-U 17

18 ΓΡΑΜΜΗ 4: (Μονοφασικός κινητήρας 0.85 HP) i) Μέθοδος ασφαλούς λειτουργίας: Η ονομαστική ένταση ρεύματος που διαρρέει τη γραμμή είναι: Ι 4. Α Πολλαπλασιάζουμε την ονομαστική ένταση ρεύματος του κινητήρα με τον συντελεστή 1,5 όπως ορίζουν οι ΚΕΗΕ και η ένταση ρεύματος γίνεται: Ι 1 1, Α Εισάγοντας τον συντελεστή διόρθωσης n για θερμοκρασία 39 ο C όπου σύμφωνα με τον πίνακα 5 (σελ. 13) n 0,8 η ένταση ρεύματος γίνεται: I 5.5 I 6.4 Α n 0.8 Επειδή η ένταση ρεύματος της γραμμής είναι σχετικά μικρή από τον πίνακα 4 (σελ. 11) θα επιλέξουμε την ελάχιστη επιτρεπόμενη διατομή αγωγών για εγκαταστάσεις κίνησης που είναι,5 mm. ii) Μέθοδος επιτρεπόμενης πτώσης τάσης Η πτώση τάσης στους αγωγούς της μονοφασικής γραμμής κίνησης που έχει μήκος 35 m είναι: ρ L I cosφ ΔU 1.8 V < 6,9 V S.5 H πτώση τάσης βρέθηκε μέσα στα επιτρεπτά όρια άρα οι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα έχουν διατομή S.5 mm. o Οι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα είναι τύπου HO7V-U o Οι αγωγοί της γραμμής είναι: 3Χ.5 mm Η07V-U ΓΡΑΜΜΗ 5: (Τριφασικός κινητήρας 1. HP) i) Μέθοδος ασφαλούς λειτουργίας: Η ονομαστική ένταση ρεύματος που διαρρέει τη γραμμή είναι: Ι Α Πολλαπλασιάζουμε την ονομαστική ένταση ρεύματος του κινητήρα με τον συντελεστή 1,5 όπως ορίζουν οι ΚΕΗΕ και η ένταση ρεύματος γίνεται: Ι 1 1,5.,5 Α Εισάγοντας τον συντελεστή διόρθωσης n για θερμοκρασία 39 ο C όπου σύμφωνα με τον πίνακα 5 n 0,8 η ένταση ρεύματος γίνεται: I.5 I 3 Α n 0.8 Επειδή η ένταση ρεύματος της γραμμής είναι σχετικά μικρή από τον πίνακα 4 θα επιλέξουμε την ελάχιστη επιτρεπόμενη διατομή αγωγών για εγκαταστάσεις κίνησης που είναι,5 mm. 18

19 ii) Μέθοδος επιτρεπόμενης πτώσης τάσης Η πτώση τάσης στους αγωγούς της τριφασικής γραμμής κίνησης που έχει μήκος 1 m είναι: 3 ρ L I cosφ ΔU 0. V < 1 V S.5 H πτώση τάσης βρέθηκε μέσα στα επιτρεπτά όρια άρα οι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα έχουν διατομή S.5 mm. o Η διατομή του αγωγού γείωσης σύμφωνα με τον πίνακα 7 (σελ.14) είναι.5 mm o Οι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα είναι τύπου HO7V-U o Οι αγωγοί της γραμμής είναι: 4Χ.5 mm Η07V-U ΓΡΑΜΜΗ 6: (Τριφασικός κινητήρας 4.6 HP) i) Μέθοδος ασφαλούς λειτουργίας: Η ονομαστική ένταση ρεύματος που διαρρέει τη γραμμή είναι: Ι 6,6 Α Πολλαπλασιάζουμε την ονομαστική ένταση ρεύματος του κινητήρα με τον συντελεστή 1,5 όπως ορίζουν οι ΚΕΗΕ και η ένταση ρεύματος γίνεται: Ι 1 1,5. 6,68.5 Α Εισάγοντας τον συντελεστή διόρθωσης n για θερμοκρασία 39 ο C όπου σύμφωνα με τον πίνακα 5 n 0,8 η ένταση ρεύματος γίνεται: I 8.5 I 10.1 Α n 0.8 Για ένταση ρεύματος ίση με 10,1 Α από τον πίνακα 4 θα επιλέξουμε διατομή αγωγών ίση με,5 mm. ii) Μέθοδος επιτρεπόμενης πτώσης τάσης Η πτώση τάσης στους αγωγούς της τριφασικής γραμμής κίνησης που έχει μήκος 0 m είναι: 3 ρ L I cosφ ΔU 1.4 V < 1 V S.5 H πτώση τάσης βρέθηκε μέσα στα επιτρεπτά όρια άρα οι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα έχουν διατομή S.5 mm. o Η διατομή του αγωγού γείωσης σύμφωνα με τον πίνακα 7 (σελ. 14) είναι.5 mm o Οι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα είναι τύπου HO7V-U o Οι αγωγοί της γραμμής είναι: 4Χ.5 mm Η07V-R 19

20 ΓΡΑΜΜΗ 7: (Τριφασικός κινητήρας 3 HP) i) Μέθοδος ασφαλούς λειτουργίας: Η ονομαστική ένταση ρεύματος που διαρρέει τη γραμμή είναι: Ι30. Α Πολλαπλασιάζουμε την ονομαστική ένταση ρεύματος του κινητήρα με τον συντελεστή 1,5 όπως ορίζουν οι ΚΕΗΕ και η ένταση ρεύματος γίνεται: Ι 1 1, Α Εισάγοντας τον συντελεστή διόρθωσης n για θερμοκρασία 39 ο C όπου σύμφωνα με τον πίνακα 5 n 0,8 η ένταση ρεύματος γίνεται: I 37.8 I 46 Α n 0.8 Από τον πίνακα του ΚΕΗΕ (πίνακας 4) με τις ελάχιστες επιτρεπόμενες διατομές αγωγών σύμφωνα με την ένταση ρεύματος επιλέγουμε διατομή αγωγών ίση με 16 mm. ii) Μέθοδος επιτρεπόμενης πτώσης τάσης Η πτώση τάσης στους αγωγούς της τριφασικής γραμμής κίνησης που έχει μήκος 35 m είναι: 3 ρ L I cosφ ΔU 1.9 V < 1 V S 16 H πτώση τάσης βρέθηκε μέσα στα επιτρεπτά όρια άρα οι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα έχουν διατομή S16 mm. o Η διατομή του αγωγού γείωσης σύμφωνα με τον πίνακα 7 είναι 16 mm o Οι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα είναι τύπου HO7V-R o Οι αγωγοί της γραμμής είναι: 4Χ16 mm Η07V-R ΓΡΑΜΜΗ 8: (Τριφασικός κινητήρας 160 HP) i) Μέθοδος ασφαλούς λειτουργίας: Η ονομαστική ένταση ρεύματος που διαρρέει τη γραμμή είναι: Ι08.1 Α Πολλαπλασιάζουμε την ονομαστική ένταση ρεύματος του κινητήρα με τον συντελεστή 1,5 όπως ορίζουν οι ΚΕΗΕ και η ένταση ρεύματος γίνεται: Ι 1 1, Α Εισάγοντας τον συντελεστή διόρθωσης n για θερμοκρασία 39 ο C όπου σύμφωνα με τον πίνακα 5 n 0,8 η ένταση ρεύματος γίνεται: I 60.1 I 317. Α n 0.8 Από τον πίνακα του ΚΕΗΕ (πίνακας 4) με τις ελάχιστες επιτρεπόμενες διατομές αγωγών σύμφωνα με την ένταση ρεύματος επιλέγουμε διατομή αγωγών ίση με 300 mm. 0

21 ii) Μέθοδος επιτρεπόμενης πτώσης τάσης Η πτώση τάσης στους αγωγούς της τριφασικής γραμμής κίνησης που έχει μήκος 45 m είναι: 3 ρ L I cosφ ΔU 0.9 V < 1 V S 300 H πτώση τάσης βρέθηκε μέσα στα επιτρεπτά όρια άρα οι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα έχουν διατομή S300 mm. o Η διατομή του αγωγού γείωσης σύμφωνα με τον πίνακα 7 είναι 150 mm o Οι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα είναι τύπου HO7V-R o Οι αγωγοί της γραμμής είναι: 3Χ300 mm +1Χ150 mm Η07V-R ΓΡΑΜΜΗ 9: (Τριφασικός κινητήρας 48 HP) i) Μέθοδος ασφαλούς λειτουργίας: Η ονομαστική ένταση ρεύματος που διαρρέει τη γραμμή είναι: Ι600,1 Α Πολλαπλασιάζουμε την ονομαστική ένταση ρεύματος του κινητήρα με τον συντελεστή 1,5 όπως ορίζουν οι ΚΕΗΕ και η ένταση ρεύματος γίνεται: Ι 1 1,5. 600, Α Εισάγοντας τον συντελεστή διόρθωσης n για θερμοκρασία 39 ο C όπου σύμφωνα με τον πίνακα 5 n 0,8 η ένταση ρεύματος γίνεται: I I Α n 0.8 Επειδή προέκυψε πολύ μεγάλη ένταση ρεύματος και δεν υπάρχει αγωγός τέτοιου μεγέθους θα χρησιμοποιήσουμε τρεις παράλληλους αγωγούς που καθένας θα φορτίζεται με ρεύμα I I Α 3 3 Σύμφωνα με τον πίνακα 4 θα χρησιμοποιήσουμε τρεις παράλληλους αγωγού για κάθε φάση διατομής 40 mm o καθένας και συνολικής διατομής 3Χ4070 mm ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Δεν εισάγουμε τον συντελεστή n 3 για πλήθος ενεργών αγωγών περισσοτέρων των τριών γιατί στην περίπτωση μας παρόλο που έχουμε 9 ενεργούς αγωγούς θα τους τοποθετήσουμε σε τρεις σωλήνες με αποτέλεσμα να έχουμε τρεις ενεργούς αγωγούς σε κάθε σωλήνα. 1

22 ii) Μέθοδος επιτρεπόμενης πτώσης τάσης Η πτώση τάσης στους αγωγούς της τριφασικής γραμμής κίνησης που έχει μήκος 45 m είναι: 3 ρ L I cosφ ΔU 0.9 V < 1 V S 300 H πτώση τάσης βρέθηκε μέσα στα επιτρεπτά όρια άρα οι τρεις παράλληλοι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα έχουν διατομή S40 mm ο καθένας. o Θα χρησιμοποιήσουμε τρεις παράλληλους αγωγούς γείωσης διατομής 10 mm ο καθένας o Οι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα είναι τύπου HO7V-R o Οι αγωγοί της γραμμής είναι: 3Χ(3Χ40 mm +1Χ10 mm ) Η07V-R ΕΦΕΔΡΙΚΗ ΓΡΑΜΜΗ: (50 KW) i) Μέθοδος ασφαλούς λειτουργίας: H ονομαστική ένταση ρεύματος της εφεδρικής γραμμή είναι υπολογίστηκε 84,9 Α Επειδή η εφεδρική γραμμή προορίζεται για τροφοδοσία κινητήρων έστω ότι η ονομαστική ένταση του κινητήρα είναι 84,9 Α πολλαπλασιάζουμε την ονομαστική ένταση ρεύματος με τον συντελεστή 1,5 και έχουμε: I 1.5 I Α 1 Εισάγοντας τον συντελεστή διόρθωσης n για θερμοκρασία 39 ο C όπου σύμφωνα με τον πίνακα 5 n 0,8 η ένταση ρεύματος γίνεται: I I 19.4 Α n 0.8 Σύμφωνα με τον πίνακα 4 για ένταση ρεύματος Ι θα χρησιμοποιήσουμε αγωγούς διατομής 70 mm

23 ii) Μέθοδος επιτρεπόμενης πτώσης τάσης Η πτώση τάσης στους αγωγούς της τριφασικής εφεδρικής γραμμής που έχει μήκος 15 m είναι: 3 ρ L I cosφ ΔU 0.5 V < 1 V S 70 H πτώση τάσης βρέθηκε μέσα στα επιτρεπτά όρια άρα οι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα έχουν διατομή S70 mm ανά φάση. o Η διατομή των αγωγών ουδετέρου και γείωσης σύμφωνα με τον πίνακα 7 για διατομή αγωγού φάσης 70 mm είναι 35 mm. o Οι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα είναι τύπου HO7V-R o Οι αγωγοί της γραμμής είναι: 3Χ70 mm +Χ35 mm Η07V-R ΓΡΑΜΜΗ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑΣ: (Διατομή και είδος αγωγού τροφοδοσίας) Για τον υπολογισμό των αγωγών τροφοδοσίας από τον μετρητή της ΔΕΗ μέχρι τον πίνακα διανομής θεωρού ότι το μήκος της γραμμής τροφοδοσίας δεν ξεπερνά τα 5 m. Επίσης για τη βιομηχανία που μελετάμε θεωρούμε ότι τα φορτία θα λειτουργούν όλα συγχρόνως δηλαδή δεν έχουμε συντελεστή ετεροχρονισμού. Οι ονομαστικές εντάσεις ρεύματος, το συνφ, η γωνία φ και το ημφ για κάθε γραμμή της ηλεκτρικής βιομηχανικής εγκατάστασης είναι: ΓΡΑΜΜΗ 1: (Φωτισμός 1000 W) Ι 1ον 4,3 Α συνφ 1 1 ημφ 1 0 ΓΡΑΜΜΗ : (Φωτισμός 1500 W) Ι ον 6,5 Α συνφ 1 ημφ 0 ΓΡΑΜΜΗ 3: (Μονοφασικός Κινητήρας 0.55 HP) Ι 3ον 3 Α συνφ 3 0,8 φ 3 συν -1 (0,8)36,87 ο ημφ 3 0,6 ΓΡΑΜΜΗ 4: (Μονοφασικός κινητήρας 0.85 HP) Ι 4ον 4, Α συνφ 4 0,84 φ 4 συν -1 (0,84)3,86 ο ημφ 4 0,54 ΓΡΑΜΜΗ 5: (Τριφασικός κινητήρας 1. HP) Ι 5ον Α συνφ 5 0,8 φ 5 συν -1 (0,8)36,87 ο ημφ 5 0,6 ΓΡΑΜΜΗ 6: (Τριφασικός Κινητήρας 4.6 HP) Ι 6ον 6,6 Α συνφ 6 0,88 φ 6 συν -1 (0,88)8,36 ο ημφ 6 0,47 3

24 ΓΡΑΜΜΗ 7: (Τριφασικός Κινητήρας 3 HP) Ι 7ον 30, Α συνφ 7 0,91 φ 7 συν -1 (0,91)4,49 ο ημφ 7 0,41 ΓΡΑΜΜΗ 8: (Τριφασικός Κινητήρας 160 HP) Ι 8ον 08,1 Α συνφ 8 0,9 φ 8 συν -1 (0,9)5,84 ο ημφ 8 0,43 ΓΡΑΜΜΗ 9: (Τριφασικός Κινητήρας 48 HP) Ι 9ον 600,1 Α συνφ 9 0,9 φ 9 συν -1 (0,9)3,07 ο ημφ 9 0,39 ΕΦΕΔΡΙΚΗ ΓΡΑΜΜΗ: (50 KW) Ι 10ον 84,9 Α συνφ 10 0,85* φ 10 συν -1 (0,9)31,79 ο ημφ 10 0,53 *Θεωρούμε εικονικό συνφ γιατί η γραμμή προορίζεται για τροφοδότησης κινητήρων σε πιθανή επέκταση του εργοστασίου. Η βαττική συνιστώσα του ρεύματος είναι: Ι β Ι 1ον. συνφ 1 + Ι ον. συνφ + Ι 3ον. συνφ 3 + Ι 4ον. συνφ 4 + Ι 5ον. συνφ 5 + Ι 6ον. συνφ 6 + Ι 7 ον. συνφ 7 + Ι 8ον. συνφ 8 + Ι 9ον. συνφ 9 + Ι 10ον. συνφ 10 Ι β 4, , ,8 + 4,. 0, ,8 + 6,6. 0, ,. 0, ,1. 0, ,1. 0,9 + 84,9. 0,85 863,3 Α Η άεργη συνιστώσα του ρεύματος είναι: Ι α Ι 1ον. ημφ 1 + Ι ον. ημφ + Ι 3ον. ημφ 3 + Ι 4ον. ημφ 4 + Ι 5ον. ημφ 5 + Ι 6ον. ημφ 6 + Ι 7 ον. ημφ 7 + Ι 8ον. ημφ 8 + Ι 9ον. ημφ 9 + Ι 10ον. ημφ 10 Ι α 4, , ,6 + 4,. 0, ,6 + 6,6. 0, ,. 0, ,1. 0, ,1. 0, ,9. 0,53 389,3 Α Το ρεύμα γραμμής Ι ΑΒ είναι: I AB + Ι 863, ,3 947 Α I β α Το μέσο συνφ είναι: Ι β 863,3 συνφ Μ 0,91 Ι 947 ΑΒ Εισάγοντας τον συντελεστή διόρθωσης n για θερμοκρασία 39 ο C όπου σύμφωνα με τον πίνακα 5 (σελ. 13) n 0,8 η ένταση ρεύματος γίνεται: I 947 I 1155 Α n 0.8 Επειδή προέκυψε πολύ μεγάλη ένταση ρεύματος και δεν υπάρχει αγωγός αυτού του μεγέθους θα χρησιμοποιήσουμε τέσσερις παράλληλους αγωγούς που καθένας θα φορτίζεται με ρεύμα 1155 I I 89 Α 4 4 4

25 Σύμφωνα με τον πίνακα 4 (σελ.11) θα χρησιμοποιήσουμε τέσσερις παράλληλους αγωγού για κάθε φάση διατομής 40 mm o καθένας και συνολικής διατομής 4Χ40960 mm ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Δεν εισάγουμε τον συντελεστή διόρθωσης n 3 για πλήθος ενεργών αγωγών περισσοτέρων των τριών γιατί στην περίπτωση μας παρόλο που έχουμε 1 ενεργούς αγωγούς θα τους τοποθετήσουμε σε τέσσερις σωλήνες με αποτέλεσμα να έχουμε τρεις ενεργούς αγωγούς σε κάθε σωλήνα. Η πτώση τάσης στους αγωγούς της τριφασικής γραμμής παροχής της εγκατάστασης που έχει μήκος 5 m είναι: 3 ρ L I cosφ ΔU 0.94 V S 960 Η πτώση τάσης βρίσκεται μέσα στα επιτρεπόμενα όρια που είναι 1% γιατί η γραμμή τροφοδοσίας τροφοδοτεί και γραμμές φωτισμού. Άρα οι τέσσερις παράλληλοι αγωγοί φάσης που θα χρησιμοποιήσουμε θα έχουν διατομή 40 mm ο καθένας. o Θα χρησιμοποιήσουμε τέσσερις παράλληλους αγωγούς γείωσης και ουδετέρου διατομής 10 mm ο καθένας o Οι αγωγοί που θα χρησιμοποιήσουμε θα είναι τύπου HO7V-R o Οι αγωγοί της γραμμής από τον μετρητή έως τον πίνακα τροφοδοσίας είναι: 4Χ(3Χ40 mm +Χ10 mm ) Η07V-R 5

26 Πίνακας με τις διατομές διατομής και το είδους αγωγών Παρακάτω στον πίνακα 8 είναι συγκεντρωμένα όλα τα στοιχεία των γραμμών που αφορούν την διατομή και το είδος των αγωγών. Αριθμός γραμμής Είδος γραμμής Διατομή αγωγών Φάσης (mm ) Διατομή αγωγού Γείωσης (mm ) Είδος αγωγών Πλήρης χαρακτηρισμός Αγωγών Γραμμής 1 Φωτισμού 1,5 1,5 Η07V-U 3Χ1.5 mm Η07V-U Φωτισμού Η07V-R 3Χ10 mm Η07V-R 3 1Φ-Κινητήρας 0.55 HP,5,5 Η07V-U 3Χ.5 mm Η07V-U 4 1Φ-Κινητήρας 0,85 HP,5,5 Η07V-U 3Χ.5 mm Η07V-U 5 3Φ-Κινητήρας 1, HP,5,5 Η07V-U 4Χ.5 mm Η07V-U 6 3Φ-Κινητήρας 4,6 HP,5,5 Η07V-U 4Χ.5 mm Η07V-U 7 3Φ-Κινητήρας 3 HP Η07V-R 4Χ16 mm Η07V-R 8 3Φ-Κινητήρας Η07V-R 3Χ300 mm +1Χ150 mm 160 HP Η07V-R 9 10 Γραμμή τροφοδοσίας 3Φ-Κινητήρας 48 HP Εφεδρική γραμμή Γραμμή τροφοδοσίας 3Χ40 3Χ10 Η07V-R 3Χ(3Χ40 mm +1Χ10 mm) Η07V-R 70 4Χ40 35 (διατομή γείωση και ουδετέρου) 4Χ10 (διατομή γείωση και ουδετέρου) Η07V-R 3Χ70 mm +Χ35 mm Η07V-R Η07V-R 4Χ(3Χ40 mm +Χ10 mm ) Η07V-R ΠΙΝΑΚΑΣ 8: Διατομή και είδος αγωγών. Η στήλη με τη διατομή φάσεων στα μονοφασικά φορτία ισχύει και για τη διατομή του ουδετέρου. 6

27 4. ΤΑ ΟΡΓΑΝΑ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΥ Εισαγωγή στα όργανα προστασίας και ελέγχου Τα όργανα προστασία και ελέγχου μίας ηλεκτρικής εγκατάστασης προστατεύουν τις γραμμές της εγκαταστάσεις και τους καταναλωτές από ανεπιθύμητες καταστάσεις και βοηθούν στον έλεγχο της γραμμής ή του φορτίου που τροφοδοτεί η γραμμή. Για παράδειγμα ανεπιθύμητες καταστάσεις μπορεί να έχουμε στις περιπτώσεις υπερφόρτισης της γραμμής, βραχυκυκλώματος ή και υπότασης. Ο έλεγχος της γραμμής ή του φορτίου αφορά τη διακοπή της τροφοδοσία της γραμμής ή του φορτίου και την επανατροφοδότηση της γραμμής ή του φορτίου. Παρακάτω περιγράφονται τα όργανα προστασία και ελέγχου μίας ηλεκτρικής βιομηχανικής εγκατάστασης. Ασφάλειες Οι ασφάλειες που τοποθετούνται στο πίνακα διανομής της ηλεκτρικής εγκατάστασης και ασφαλίζουν τις γραμμές της ηλεκτρολογικής εγκατάστασης προκύπτουν σύμφωνα με τον εξής τρόπο: Γραμμές φωτισμού: Οι ασφάλειες στις γραμμές φωτισμού επιλέγονται σύμφωνα με τη διατομή του αγωγού που θα χρησιμοποιούσαμε στην περίπτωση που δεν λαμβάναμε υπόψη την πτώση τάσης. Γραμμές κίνησης: Οι ασφάλειες στις γραμμές που τροφοδοτούν ηλεκτρικούς κινητήρες λαμβάνονται με τιμή ίση ή μεγαλύτερη από την ονομαστική ένταση του φορτίου που θα τροφοδοτήσουν. Δηλαδή το μέγεθος της ασφάλεια που θα χρησιμοποιήσουμε καθορίζεται από το φορτίο που τροφοδοτεί η γραμμή. Οι διαθέσιμες ασφάλειες που υπάρχουν στο εμπόριο είναι: 6 Α, 10 Α, 16 Α, 0 Α, 5 Α, 35 Α, 50 Α, 63, 80 Α, 100 Α, 15 Α κλπ. Στον παρακάτω πίνακα δίνονται οι ονομαστικές εντάσεις ρεύματος ασφαλειών για τις αντίστοιχες διατομές αγωγών. Α/Α Διατομή χάλκινων αγωγών (mm ) Ονομαστική ένταση Ασφαλειών (Α) 1 1,5 10,5 (16) ΠΙΝΑΚΑΣ 9: Ονομαστικές εντάσεις ρεύματος ασφαλειών για αντίστοιχες διατομές αγωγών. 7

28 Διακόπτες γραμμών Οι διακόπτες που χρησιμοποιούμε στο πίνακα διανομής επιλέγονται με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι ίσης ή μεγαλύτερης έντασης από τη μέγιστη ένταση που διαρρέει μία γραμμή. Οι διαθέσιμοι διακόπτες που υπάρχουν στο εμπόριο είναι: 16 Α, 5 Α, 40 Α, 63 Α, 100 Α, 160 Α, 00 Α, 50 Α, 400 Α κλπ. θερμικά ρελέ Τα θερμικά χρησιμοποιούνται για την προστασία των κινητήρων από υπερφορτίσεις (και όχι από βραχυκυκλώματα για τα οποία πρέπει να υπάρχουν ασφάλειες.). Τα θερμικά δέχονται ρύθμιση της ονομαστικής έντασης ρεύματος μέσα σε μία περιοχή ρύθμισης. Παρακάτω στον πίνακα 10 δίνονται οι τυποποιημένες περιοχές ρύθμισης των θερμικών ρελέ ανάλογα με τον τύπο του θερμικού. Ρύθμιση θερμικού: Η ένταση ρύθμισης του θερμικού ρελέ πρέπει να είναι ίση με την ονομαστική ένταση ρεύματος του κινητήρα που προστατεύει. Στην περίπτωση που ο κινητήρας περιλαμβάνει σύστημα εκκίνησης αστέρα τριγώνου επειδή το θερμικό συνδέεται μετά το κύριο ρελέ το ρεύμα που περνά μέσα από το θερμικό είναι το ρεύμα που διαρρέει τα τυλίγματα του κινητήρα. Στην κανονική λειτουργία του κινητήρα (σύνδεση σε τρίγωνο) το ρεύμα που διαρρέει τα τυλίγματα του κινητήρα είναι ίσο με το 58% της κανονικής ένταση του κινητήρα και για αυτό το λόγο σε αυτή την περίπτωση ρυθμίζουμε το θερμικό στο 58% της κανονικής έντασης λειτουργίας του κινητήρα. Α/Α Περιοχή ρύθμισης Θερμικού σε Α Τύπος θερμικού ρελέ Α/Α Περιοχή ρύθμιση θερμικού σε Α Ελάχιστη Μέγιστη Ελάχιστη Μέγιστη Τύπος θερμικού ρελέ 1 1,9,7 RΤ RT, , ,5 7, RT , RT4 9 17, RT RΤ RT ΠΙΝΑΚΑΣ 10: Περιοχή ρύθμιση και τύπος θερμικών ρελέ 8

29 Σύστημα εκκίνησης κινητήρων Κάθε κινητήρας κατά την εκκίνησή του απορροφά μεγάλο ρεύμα που είναι ανεπιθύμητο για το δίκτυο ηλεκτροδότησης. Για το λόγω αυτό σε κινητήρες που απορροφούν μεγάλο ρεύμα εκκίνησης χρησιμοποιούμε κάποιο σύστημα εκκίνησης για τη μείωση του ρεύματος εκκίνησης. Ένα πολύ διαδεδομένο σύστημα εκκίνησης είναι ο διακόπτης αστέρα τριγώνου. Επίσης σε κινητήρες μεγάλης ισχύος μπορεί να χρησιμοποιηθεί αυτομετασχηματιστής ή σύστημα εκκίνησης με αντιστάσεις στα τυλίγματα της μηχανής. Που απαιτείται σύστημα εκκίνησης; Οι κινητήρων που μπορούν να εγκατασταθούν χωρίς σύστημα εκκίνησης είναι: ΜΟΝΟΦΑΣΙΚΟΙ ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ: Επιτρέπεται η απευθείας εκκίνηση για ισχύ έως 1,5 HP για υπόγειο δίκτυο και για ισχύ έως 1 HP για εναέριο δίκτύο. ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΙ ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ: Επιτρέπεται η απευθείας εκκίνήση για ισχύς έως 4 HP για υπόγειο δίκτυο και για ισχύ έως,5 HP για εναέριο δίκτυο. Στην περίπτωση που οι κινητήρες δεν ανήκουν στις παραπάνω κατηγορίες ισχύος θα πρέπει να υπολογίζεται η ένταση εκκίνησης του κινητήρα και ανάλογα αν οι εκκινήσεις του κινητήρα είναι σπάνιες (μία εκκίνηση την ώρα) ή συχνές (περισσότερες από μία εκκινήσεις σε μία ώρα) να προσδιορίζεται αν απαιτείτε σύστημα εκκίνησης. Παρακάτω στον πίνακα 11 δίνονται ή μέγιστες επιτρεπόμενες εντάσεις ρεύματος κινητήρων χωρίς σύστημα εκκίνησης. Α/Α Είδος κινητήρα Είδος δικτύου Συχνότητα εκκίνησης Μέγιστη έντασης Εκκίνησης (Α) 1 Εναέριο - 7 Μονοφασικός Υπόγειο Σπάνιες 50 Εναέριο 4 Συχνές 30 Τριφασικός 5 Σπάνιες 70 Υπόγειο 6 Συχνές 50 ΠΙΝΑΚΑΣ 11: Μέγιστο ρεύμα για απευθείας εκκίνηση κινητήρων Στην περίπτωση της βιομηχανίας που μελετάμε θεωρούμε ότι το δίκτυο είναι υπόγειο και οι εκκινήσεις όλων των κινητήρων είναι συχνές. Αυτόματοι διακόπτες Οι αυτόματοι διακόπτες αποτελούνται από το ρελέ τροφοδοσίας ενός κινητήρα και το θερμικό. Στην περίπτωση της βιομηχανίας που μελετάμε αυτόματους διακόπτες περιλαμβάνουν όλοι οι κινητήρες. Στην περίπτωση που έχουμε σύστημα εκκίνησης αστέρα τριγώνου χρησιμοποιούμε αυτόματο διακόπτη αστέρα τριγώνου που αποτελείται από τρία ρελέ και ένα θερμικό. Οι αυτόματοι διακόπτες τοποθετούνται κοντά στον κινητήρα σε ειδικό πίνακα που τροφοδοτεί τον κινητήρα. Οι αυτόματοι διακόπτες περιλαμβάνουν και σύστημα εντολοδότησης που με τη βοήθεια μπουτόν ελέγχουμε την λειτουργία του κάθε κινητήρα. Τα μπουτόν για τον έλεγχο της λειτουργίας του κάθε κινητήρα μπορεί να είναι τοποθετημένα κοντά στον κινητήρα ή σε μία σχετική απόσταση όπου λέμε ότι έχουμε τηλεχειρισμό. 9

30 Υπολογισμός οργάνων προστασία και ελέγχου (Ασφάλειες, διακόπτες, θερμικά, σύστημα εκκίνησης, αυτόματοι διακόπτες) ΓΡΑΜΜΗ 1: (Φωτισμός 1000 W) ΑΣΦΑΛΕΙΑ: Η ονομαστική ένταση ρεύματος της γραμμής είναι 4,3 Α, η διατομή αγωγού με τη μέθοδο της ασφαλούς λειτουργίας βρέθηκε 1,5 mm άρα η ασφάλεια για την προστασία της γραμμής, σύμφωνα με τον πίνακα 9 (σελ 7), είναι 10 Α ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ: Ο διακόπτης για τον έλεγχο της γραμμής θα είναι 5 Α ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Στις γραμμές φωτισμού επειδή η ισχύ συνήθως είναι χαμηλή δεν απαιτείται η τοποθέτησης διακόπτη στον πίνακα διανομής αλλά παρόλα αυτά εμείς στις γραμμές φωτισμού της εγκατάστασης περιλαμβάνουμε και διακόπτη για τον έλεγχο της γραμμής. ΓΡΑΜΜΗ : (Φωτισμός 1500 W) ΑΣΦΑΛΕΙΑ: Η ονομαστική ένταση ρεύματος της γραμμής είναι 6,5 Α, η διατομή αγωγού με τη μέθοδο της ασφαλούς λειτουργίας βρέθηκε 1,5 mm άρα η ασφάλεια για την προστασία της γραμμής, σύμφωνα με τον πίνακα 9 (σελ 7), είναι 10 Α ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Λόγω του μεγάλου μήκους της γραμμής οι αγωγοί της γραμμής έχουν διατομή 10 mm αλλά παρόλα αυτά όπως αναφέρεται και στη σελίδα 7 για την ασφάλιση της γραμμής χρησιμοποιούμε ασφάλεια 10 Α που προκύπτει από τον υπολογισμό της διατομής αγωγών με τη μέθοδο της ασφαλούς λειτουργίας. ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ: Ο διακόπτης για τον έλεγχο της γραμμής θα είναι 5 Α ΓΡΑΜΜΗ 3: (Μονοφασικός Κινητήρας 0.55 HP) ΑΣΦΑΛΕΙΑ: Η ονομαστική ένταση ρεύματος της γραμμής είναι 3 Α Θα χρησιμοποιήσουμε ασφάλεια 10 Α ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ: Ο διακόπτης για τον έλεγχο της γραμμής θα είναι 5 Α ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΚΚΙΝΗΣΗΣ: Ο κινητήρας είναι μικρής ισχύος και δεν απαιτείται σύστημα εκκίνησης. ΘΕΡΜΙΚΟ: Από τον πίνακα 10 (σελ. 8) επιλέγουμε θερμικό τύπου RT1 με περιοχή ρύθμισης,5-4 Α. Ρυθμίζουμε την ένταση του θερμικού στα 3 Α. ΑΥΤΟΜΑΤΟΣ ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ: Για τον έλεγχο του κινητήρα χρησιμοποιείται αυτόματος διακόπτης που αποτελείται από θερμικό και ρελέ. το ρελέ που χρησιμοποιούμε έχει ηλεκτρικά χαρακτηριστικά: 415 V, 9 A 30

31 ΓΡΑΜΜΗ 4: (Μονοφασικός κινητήρας 0.85 HP) ΑΣΦΑΛΕΙΑ: Η ονομαστική ένταση ρεύματος της γραμμής είναι 4, Α, η διατομή Θα χρησιμοποιήσουμε ασφάλεια 10 Α. ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ: Ο διακόπτης για τον έλεγχο της γραμμής θα είναι 5 Α ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΚΚΙΝΗΣΗΣ: Ο κινητήρας είναι μικρής ισχύος και δεν απαιτείται σύστημα εκκίνησης. ΘΕΡΜΙΚΟ: Από τον πίνακα 10 (σελ. 8) επιλέγουμε θερμικό τύπου RT1 με περιοχή ρύθμισης 4-6,3 Α. Ρυθμίζουμε την ένταση του θερμικού στα 4, Α. ΑΥΤΟΜΑΤΟΣ ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ: Για τον έλεγχο του κινητήρα χρησιμοποιείται αυτόματος διακόπτης που αποτελείται από θερμικό και ρελέ. το ρελέ που χρησιμοποιούμε έχει ηλεκτρικά χαρακτηριστικά: 415 V, 9 A ΓΡΑΜΜΗ 5: (Τριφασικός κινητήρας 1. HP) ΑΣΦΑΛΕΙΑ: Η ονομαστική ένταση ρεύματος της γραμμής είναι Α, η διατομή Θα χρησιμοποιήσουμε ασφάλεια 10 Α ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ: Ο διακόπτης για τον έλεγχο της γραμμής θα είναι 5 Α ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΚΚΙΝΗΣΗΣ: Ο κινητήρας είναι μικρής ισχύος και δεν απαιτείται σύστημα εκκίνησης. ΘΕΡΜΙΚΟ: Από τον πίνακα 10 (σελ. 8) επιλέγουμε θερμικό τύπου RT1 με περιοχή ρύθμισης 1,9-,7 Α. Ρυθμίζουμε την ένταση του θερμικού στα Α. ΑΥΤΟΜΑΤΟΣ ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ: Για τον έλεγχο του κινητήρα χρησιμοποιείται αυτόματος διακόπτης που αποτελείται από θερμικό και ρελέ. το ρελέ που χρησιμοποιούμε έχει ηλεκτρικά χαρακτηριστικά: 415 V, 9 A ΓΡΑΜΜΗ 6: (Τριφασικός Κινητήρας 4.6 HP) ΑΣΦΑΛΕΙΑ: Η ονομαστική ένταση ρεύματος της γραμμής είναι 6,6 Α. Η ασφάλεια που θα χρησιμοποιήσουμε πρέπει να έχει τιμή 6. 6 Α Άρα η ονομαστική ένταση της ασφάλεια θα είναι: 10 Α ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ: Ο διακόπτης για τον έλεγχο της γραμμής θα είναι 5 Α ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΚΚΙΝΗΣΗΣ: Το ρεύμα εκκίνησης του κινητήρα είναι: I εκ 7 6,6 46, Α Το δίκτυο είναι υπόγειο και οι εκκινήσεις του κινητήρα είναι συχνές, άρα η μέγιστη ένταση ρεύματος εκκίνησης για αυτή την περίπτωση κινητήρων, σύμφωνα με τον πίνακα 11 (σελ. 9) είναι 50 Α. Κατά συνέπεια για αυτόν τον κινητήρα δεν απαιτείται σύστημα εκκίνησης. 31

32 ΘΕΡΜΙΚΟ: Από τον πίνακα 10 (σελ. 8) επιλέγουμε θερμικό τύπου RT1 με περιοχή ρύθμισης 5,5-7,5 Α. Ρυθμίζουμε την ένταση του θερμικού στα 6,6 Α. ΑΥΤΟΜΑΤΟΣ ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ: Για τον έλεγχο του κινητήρα χρησιμοποιείται αυτόματος διακόπτης που αποτελείται από θερμικό και ρελέ. το ρελέ που χρησιμοποιούμε έχει ηλεκτρικά χαρακτηριστικά: 400 V, 9 A ΓΡΑΜΜΗ 7: (Τριφασικός Κινητήρας 3 HP) ΑΣΦΑΛΕΙΑ: Η ονομαστική ένταση ρεύματος της γραμμής είναι 30, Α. Η ασφάλεια που θα χρησιμοποιήσουμε πρέπει να έχει τιμή 30, Α Άρα η ονομαστική ένταση της ασφάλεια θα είναι: 35 Α ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ: Ο διακόπτης για τον έλεγχο της γραμμής θα είναι 63 Α ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΚΚΙΝΗΣΗΣ: Το ρεύμα εκκίνησης του κινητήρα είναι: I εκ 7 30, 11 Α Η ένταση του ρεύματος εκκίνησης του κινητήρα βρέθηκε μεγαλύτερη από 50 Α που ορίζει ο πίνακας 11 (σελ 9) για υπόγειο δίκτυο με συχνές εκκινήσεις κινητήρα. Άρα θα χρησιμοποιήσουμε σύστημα αστέρα τριγώνου για την εκκίνηση του κινητήρα. ΘΕΡΜΙΚΟ: Από τον πίνακα 10 (σελ. 8) επιλέγουμε θερμικό τύπου RT1 με περιοχή ρύθμισης 17,5- Α. Ρυθμίζουμε την ένταση του θερμικού 58% (1/ 3) της ονομαστικής έντασης του κινητήρα επειδή έχουμε διακόπτη αστέρα τριγώνου: I 58 % I 58% Α. th N ΑΥΤΟΜΑΤΟΣ ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ: Για τον έλεγχο του κινητήρα χρησιμοποιείται αυτόματος διακόπτης αστέρα τριγώνου που αποτελείται από θερμικό, τρία ρελέ και ένα χρονικό ρελέ. Τα ρελέ που χρησιμοποιούμε έχουν ηλεκτρικά χαρακτηριστικά: 400 V, 45 A ΓΡΑΜΜΗ 8: (Τριφασικός Κινητήρας 160 HP) ΑΣΦΑΛΕΙΑ: Η ονομαστική ένταση ρεύματος της γραμμής είναι 08,1 Α. Η ασφάλεια που θα χρησιμοποιήσουμε πρέπει να έχει τιμή 08, 1 Α Άρα η ονομαστική ένταση της ασφάλεια θα είναι: 4 Α Μαχαιρωτή. ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ: Ο διακόπτης για τον έλεγχο της γραμμής θα είναι τριφασικός ονομαστικής έντασης ρεύματος 400 Α ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΚΚΙΝΗΣΗΣ: Το ρεύμα εκκίνησης του κινητήρα είναι: I εκ Α Η ένταση του ρεύματος εκκίνησης του κινητήρα βρέθηκε μεγαλύτερη από 50 Α που ορίζει ο πίνακας 11 (σελ 9) για υπόγειο δίκτυο με συχνές εκκινήσεις κινητήρα. Άρα θα χρησιμοποιήσουμε σύστημα αστέρα τριγώνου για την εκκίνηση του κινητήρα. 3

33 ΘΕΡΜΙΚΟ: Από τον πίνακα 10 (σελ. 8) επιλέγουμε θερμικό τύπου RT3 με περιοχή ρύθμισης Α. Ρυθμίζουμε την ένταση του θερμικού 58% της ονομαστικής έντασης του κινητήρα επειδή έχουμε διακόπτη αστέρα τριγώνου: I 58% I 58% Α. th N ΑΥΤΟΜΑΤΟΣ ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ: Για τον έλεγχο του κινητήρα χρησιμοποιείται αυτόματος διακόπτης αστέρα τριγώνου που αποτελείται από θερμικό, τρία ρελέ και ένα χρονικό ρελέ. Τα ρελέ που χρησιμοποιούμε έχουν ηλεκτρικά χαρακτηριστικά: 400 V, 315 A ΓΡΑΜΜΗ 9: (Τριφασικός Κινητήρας 48 HP) ΑΣΦΑΛΕΙΑ: Η ονομαστική ένταση ρεύματος της γραμμής είναι 600,1 Α. Άρα θα χρησιμοποιήσουμε ασφάλεια με ονομαστική ένταση ρεύματος 600, 1Α. Επειδή η γραμμή είναι μεγάλης ένταση για τις τρεις φάσεις της γραμμής θα χρησιμοποιήσουμε μαχαιρωτές ασφάλειες μεγέθους 4 και ονομαστικής έντασης ρεύματος 630 Α Η παραπάνω τιμή της ασφάλειας (630 Α) τοποθετείται στην αρχή της γραμμής. Επειδή η γραμμή αποτελείται από τρεις παράλληλους αγωγούς διατομής 10 mm ο καθένας, ασφάλειες θα τοποθετήσουμε σε κάθε αγωγό που αναχωρεί από τον πίνακα διανομής. Σύμφωνα με τον πίνακα 9 (σελ.7) που αναφέρει τις τιμές των ασφαλειών για αντίστοιχες διατομές αγωγών θα χρησιμοποιήσουμε ασφάλεια 00 Α για κάθε αγωγό. ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ: Ο διακόπτης για τον έλεγχο της γραμμής θα είναι τριφασικός ονομαστικής έντασης ρεύματος 1000 Α. ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΚΚΙΝΗΣΗΣ: Ο κινητήρας είναι μεγάλης ισχύος και η ένταση του ρεύματος εκκίνησης είναι μεγαλύτερη από 50 Α που ορίζει ο πίνακας 11 (σελ 9) για υπόγειο δίκτυο με συχνές εκκινήσεις κινητήρα. Άρα για την εκκίνηση του κινητήρα, και επειδή ο κινητήρας είναι μεγάλης ισχύος, θα χρησιμοποιήσουμε σύστημα εκκίνησης με τριφασικό αυτομετασχηματιστή με τη βοήθεια του οποίου θα πετύχουμε μειωμένη τάση στα τυλίγματα του κινητήρα και μικρό ρεύμα εκκίνησης. Σε αυτή την περίπτωση σύστημα εκκίνησης αστέρα τριγώνου δεν επαρκεί γιατί ο κινητήρας είναι μεγάλης ισχύος. ΘΕΡΜΙΚΟ: Από τον πίνακα 10 (σελ. 8) επιλέγουμε θερμικό τύπου RT6 με περιοχή ρύθμισης Α. Ρυθμίζουμε την ένταση του θερμικού ίση με την ονομαστική έντασης του κινητήρα: Ι th 600 A ΑΥΤΟΜΑΤΟΣ ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ: Για τον έλεγχο του κινητήρα χρησιμοποιείται αυτόματος διακόπτης που αποτελείται από θερμικό και ρελέ. Το ρελέ που χρησιμοποιούμε έχει ηλεκτρικά χαρακτηριστικά: 400 V, 1000 A 33

34 ΕΦΕΔΡΙΚΗ ΓΡΑΜΜΗ: (50 KW) ΑΣΦΑΛΕΙΑ: Για την κατασκευή της εφεδρικής, όπως αναφέρεται και στον υπολογισμό της διατομής αγωγών πίνακας 8 (σελ. 6), καθορίσαμε διατομή αγωγών 70 mm. Αρα σύμφωνα με τη διατομή των αγωγών θα χρησιμοποιήσουμε ασφάλεια 15 Α. Η ασφάλειες θα είναι μαχαιρωτές. ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ: Ο διακόπτης για τον έλεγχο της γραμμής θα είναι τριφασικός ονομαστικής έντασης ρεύματος 00 Α ΓΡΑΜΜΗ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑΣ: ΟΡΓΑΝΑ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΜΕΤΡΗΤΗ ΤΗΣ ΔΕΗ: Στον μετρητή της ΔΕΗ, για την παροχή της εγκατάστασης με ηλεκτρική ενέργεια, τα όργανα προστασίας τα υπολογίζει και τα τοποθετεί η ΔΕΗ. ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΣΦΑΛΕΙΕΣ ΤΟΥ ΠΙΝΑΚΑ ΔΙΑΝΟΜΗΣ: Το ονομαστικό ρεύμα της εγκατάστασης είναι 947 Α θα πρέπει να τοποθετηθεί γενική τριφασική ασφάλεια 1000 Α. Επειδή η ονομαστική ένταση των ασφαλειών είναι πολύ μεγάλυ θα τοποθετηθούν μαχαιρωτές ασφάλειες μεγέθους 4 και ονομαστικής έντασης 1000 Α ΓΕΝΙΚΟΣ ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ: Στον πίνακα διανομής θα τοποθετηθεί τριφασικός διακόπτης φορτίου ονομαστικής έντασης ρεύματος 150 Α. ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Έχει υπολογιστεί ότι για την τροφοδοσία του πίνακα διανομής της εγκατάστασης θα τοποθετηθούν τέσσερις παράλληλοι αγωγοί για κάθε φάση. Στην αρχή του πίνακα διανομείς οι παράλληλοι αγωγοί θα συνδεθούν όλοι μαζί σε κάθε πόλο του γενικού διακόπτη. 34

35 Πίνακας οργάνων προστασία και ελέγχου: Παρακάτω στον πίνακα 1 είναι συγκεντρωμένα όλα τα όργανα προστασίας για τις γραμμές και του κινητήρες που τροφοδοτούν οι γραμμές. Αριθμός Γραμμής Είδος γραμμής Φωτισμού 1 KW Φωτισμού 1,5 KW 1Φ- Κινητήρας 0.55 HP 1Φ- Κινητήρας 0,85 HP 3Φ- Κινητήρας 1, HP 3Φ- Κινητήρας 4,6 HP 3Φ- Κινητήρας 3 HP 3Φ- Κινητήρας 160 HP 3Φ- Κινητήρας 48 HP Ασφάλεια γραμμής Διακόπτης Σύστημα εκκίνησης Θερμικό Περιοχή Ρύθμισης (Τύπος) (Α) Ρύθμιση (Α) Αυτόματος διακόπτης 10 Α 5 Α Α 5 Α Α 5 Α (RT1) 3 10 Α 5 Α - 10 Α 5 Α - 10 Α 5 Α - 35 Α 80 Α Υ-Δ 4 Α 400 Α Υ-Δ 630 Α (Μαχαιρωτή) 00 Α (Για κάθε παράλληλη γραμμή) 1000 Α Αυτομετασχηματιστης 4-6,3 (RT1) 1.9-,7 (RT1) (RT1) 17,5- (RT1) (RT3) (RT6) 4, , Ρελέ 400 V-9 A Ρελέ 400 V-9 A Ρελέ 400 V-9 A Ρελέ 400 V-9 A Αυτόματος Υ-Δ 3 Ρελέ 400 V 45 A 1 Χρονικό Αυτόματος Υ-Δ 3 Ρελέ 400 V 315 A 1 Χρονικό Ρελέ 400 V 1000 A Εφεδρική A 00 A γραμμή Γραμμή Γραμμή Τροφοδοσίαδοσίας Τροφο Α 150 Α (Μαχαιρωτές) ΠΙΝΑΚΑΣ 1: Τα όργανα προστασίας των γραμμών και των κινητήρων 35

36 5. ΠΙΝΑΚΑΣ ΙΑΝΟΜΗΣ Όργανα προστασίας και ελέγχου του πίνακα διανομής Τα όργανα προστασίας και ελέγχου για τον πίνακα διανομής της ηλεκτρικής εγκατάστασης έχουν υπολογιστεί στις σελίδες αυτής της εργασίας και είναι συγκεντρωμένα στον πίνακα 1 της προηγούμενης σελίδας. Κατανομή των φάσεων Κατά την κατανομή των φάσεων κατανέμουμε τα φορτία της ηλεκτρικής εγκατάστασης με τον βέλτιστο τρόπο στις τρεις φάσεις της Εγκατάστασης. Κατανομή φάσεων κάνουμε μόνο στα μονομαφασικά φορτία καθώς τα τριφασικά είναι κατανεμημένα στις τρεις φάσεις Στον παρακάτω πίνακα φαίνεται η κατανομή των μονοφασικών φορτίων της βιομηχανικής ηλεκτρικής εγκατάστασης που μελετάμε σε αυτή την εργασία. Η κατανομή των φορτίων γίνεται με βάση την ένταση ρεύματος της ασφάλεια που ασφαλίζουμε κάθε γραμμή. Στην μία φάση τοποθετούμε τις γραμμές φωτισμού επειδή το φορτίο τους είναι σταθερό και στις άλλες δύο φάσεις τοποθετούμε του δύο μονοφασικούς κινητήρες, ένας σε κάθε φάση, γιατί κατά την εκκίνηση απορροφούν μεγάλο ρεύμα και θα ήταν επίπονο για την γραμμή να είχαμε δύο κινητήρες σε μία φάση. ΦΑΣΕΙΣ L 1 L L 3 Γραμμή φωτισμού 1 10 Α Γραμμή φωτισμού 10 Α Μονοφασικός κινητήρας 0,55 ΗP 10 A Μονοφασικός κινητήρας 0,55 ΗP 10 A ΠΙΝΑΚΑΣ 3:Κατανομή φορτίων στις τρεις φάσης. ιατομή και είδος αγωγού τροφοδοσίας Η διατομή του αγωγού έχει υπολογιστεί στις σελίδες 3-5 αυτής της εργασίας και προέκυψε ότι πρέπει να τοποθετήσουμε τέσσερις παράλληλους αγωγούς φάσης διατομής 40 mm, τέσσερις παράλληλους αγωγούς ουδετέρου διατομής 10 mm και τέσσερις παράλληλους αγωγούς γείωσης διατομής 10 mm ο καθένας. Το είδος των αγωγών τροφοδοσίας που καθορίσαμε είναι H07V-R Συνεπώς οι αγωγοί της γραμμής τροφοδοσίας είναι: 4Χ(3Χ40 mm +Χ10 mm ) Η07V-R 36