Εργαστηριακή Άσκηση 3 Μελέτη και Σχεδίαση Εσωτερικής Ηλεκτρολογικής Εγκατάστασης Κατοικίας Να πραγματοποιήσετε πλήρη μελέτη και σχεδίαση σε Auto Cad εσωτερικής ηλεκτρολογικής εγκατάστασης (ΕΗΕ) κατοικίας, την κάτοψη της οποίας έχετε ήδη σχεδιάσει στην Εργαστηριακή Άσκηση 2. Για την υλοποίηση της μελέτης και σχεδίασης της ΕΗΕ ζητούνται τα εξής: 1. Να αποφασίσετε για τον εξοπλισμό (ρευματοδότες, φωτιστικά σημεία, ηλεκτρικές συσκευές) που πρέπει να προβλέψετε για τους χώρους της κατοικίας, σύμφωνα με το επίπεδο εξοπλισμού (Πίνακας στη σελίδα 47, δεύτερο μέρος διαφανειών) που σας αντιστοιχεί (Πίνακας 1). [Συντελεστής βαρύτητας (ΣΒ): 5%] 2. Να σχεδιάσετε τα σύμβολα του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού, που έχετε αποφασίσει στο βήμα 1 να τοποθετήσετε στους χώρους της κατοικίας που έχετε αποφασίσει να τοποθετήσετε στους χώρους της κατοικίας στο βήμα 1, καθώς και τη θέση του μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας της ΔΕΗ. Να αποφασίσετε για τη θέση του τριφασικού γενικού ηλεκτρικού πίνακα με κριτήριο τη βέλτιστη, από οικονομικής σκοπιάς, τροφοδότηση των ηλεκτρικών φορτίων της ΕΗΕ. [ΣΒ:5%] 3. Να αποφασίσετε για το πλήθος των κυκλωμάτων διακλάδωσης φωτισμού, ρευματοδοτών και ηλεκτρικών συσκευών της κατοικίας. [ΣΒ:5%] 4. Να υπολογίσετε την ένταση ρεύματος στα κυκλώματα διακλάδωσης φωτισμού, ρευματοδοτών και ηλεκτρικών συσκευών. Η ηλεκτρική ισχύς των οικιακών συσκευών της ΕΗΕ να επιλεγεί εντός της περιοχής τιμών που δίνονται στον Πίνακα 2. Εάν επιθυμείτε την πρόβλεψη πρόσθετης ηλεκτρικής συσκευής (συσκευή με το χαρακτηρισμό «Ε» στον Πίνακα 2) να ορίσετε τα ονομαστικά δεδομένα της συσκευής. [ΣΒ:5%] 5. Να επιλέξετε την ονομαστική τάση, ένταση και αριθμό πόλων των μέσων ελέγχου (διακόπτες) και προστασίας (ασφάλειες τήξης ή μικροαυτόματοι διακόπτες, ΔΔΡ). [ΣΒ:5%] 6. Να υπολογίσετε τη διατομή των αγωγών των κυκλωμάτων διακλάδωσης, λαμβάνοντας υπόψη τη θερμική καταπόνηση της μόνωσης των αγωγών (περιορισμός πυκνότητας ρεύματος, κριτήριο ασφαλούς λειτουργίας) και την επιτρεπτή πτώση τάσης στις γραμμές διακλάδωσης (κριτήριο καλής λειτουργίας). [ΣΒ:15%] Σελίδα 1 από 5
7. Να πραγματοποιήσετε το μονογραμμικό ηλεκτρολογικό σχέδιο της ΕΗΕ στην κάτοψη του κτηρίου και να σημειώσετε το πλήθος των αγωγών ανά τμήμα στα κυκλώματα διακλάδωσης. [ΣΒ:7%] 8. Να σχεδιάσετε τη διαδρομή του αγωγού της θεμελιακής γείωσης στην κάτοψη του κτιρίου. Να αποφανθείτε εάν αρκεί ο περιμετρικός αγωγός στα θεμέλια του κτιρίου ή θα πρέπει να τοποθετηθούν και πρόσθετοι αγωγοί σε διαμήκη ή/και εγκάρσια διάταξη. Να υπολογίσετε την αναμενόμενη αντίσταση γείωσης του θεμελιακού γειωτή που σχεδιάσατε. Να αποφανθείτε για το πλήθος και τη θέση των ισοδυναμικών ζυγών και να τους σχεδιάσετε στην κάτοψη με τη θεμελιακή γείωση. Να αναφέρετε τα ήδη των μεταλλικών δικτύων και των γειώσεων που θα συνδέσετε στους ισοδυναμικούς ζυγούς. [ΣΒ:7%] 9. Να ελέγξετε τη λειτουργική συμπεριφορά της ΕΗΕ σε συνθήκες σφάλματος και μάλιστα για στέρεο βραχυκύκλωμα μεταξύ φάσης και μεταλλικού περιβλήματος συσκευής. Για το σκοπό αυτό, να προσδιοριστεί το δυσμενέστερο κύκλωμα διακλάδωσης της ΕΗΕ και να γίνουν οι εξής έλεγχοι: (α) να βρεθεί ο χρόνος διακοπής του αυτόματου διακοπτικού μέσου προστασίας της γραμμής (ασφάλεια ή μικροαυτόματος) και να συγκριθεί με τον επιτρεπτό χρόνο διακοπής που ορίζουν οι κανονισμοί. (β) Να υπολογιστεί η αναμενόμενη τάση επαφής σε μεταλλικό περίβλημα συσκευής, όταν άτομο ή κατοικίδιο ζώο έρχεται σε ταυτόχρονη επαφή με μεταλλικό περίβλημα συσκευής και μεταλλικό δίκτυο, το οποίο συνδέεται σε ισοδυναμικό ζυγό, και όταν υφίσταται τη μέγιστη τάση επαφής μεταξύ μεταλλικού περιβλήματος και «άπειρη γη». [ΣΒ:10%] 10. Να υπολογίσετε τη διατομή των αγωγών της ηλεκτρικής παροχής, η οποία συνδέει τον ηλεκτρικό μετρητή με το γενικό ηλεκτρικό πίνακα της ΕΗΕ και να προσδιορίσετε τον τύπο του καλωδίου. [ΣΒ:5%] 11. Να επιλέξετε τυποποιημένη παροχή χαμηλής τάσης (ΧΤ) της ΔΕΗ και να διατυπώσετε τα τεχνικά χαρακτηριστικά της παροχής. Να επιλέξετε το τιμολόγιο καταναλωτή που θα απαιτήσετε από τη ΔΕΗ. [ΣΒ:5%] Σελίδα 2 από 5
12. Να κατανείμετε τα κυκλώματα διακλάδωσης της ΕΗΕ στις τρεις φάσεις, θεωρώντας ότι πρέπει να επιτευχθεί η καλύτερη δυνατή ισοκατανομή του ηλεκτρικού φορτίου στις τρεις φάσεις της ηλεκτρική εγκατάστασης. [ΣΒ:5%] 13. Να σχεδιάσετε το μονογραμμικό διάγραμμα του ηλεκτρικού πίνακα της ΕΗΕ, αποτυπώνοντας σε αυτό όλες τις αναγκαίες πληροφορίες. [ΣΒ:8%] 14. Να συνταχθεί πίνακας με τις επιμετρήσεις των υλικών που πρέπει να χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή της ΕΗΕ και να προσεγγίσετε τα επιμέρους κόστη των υλικών, καθώς και το συνολικό κόστος υλικών της ΕΗΕ. Οι τιμές των υλικών να αναζητηθούν από το διαδίκτυο ή από οποιαδίποτε άλλη έγκυρη πηγή. [ΣΒ:8%] Για τη μελέτη της ΕΗΕ να ληφθούν υπόψη οι εξής παραδοχές: 1. Η ΕΗΕ συνδέεται σε δίκτυο διανομής ΧΤ της ΔΕΗ με ονομαστικά στοιχεία δικτύου 400V/230V/50Hz (RMS). 2. Τύπος δικτύου ΧΤ: TN-S. 3. Σε κάθε περίπτωση ως ελάχιστη απαίτηση εξοπλισμού για τη μελέτη και σχεδιασμό της ΕΗΕ να ληφθεί ο Κανονικός Εξοπλισμός. (Πίνακας στη σελίδα 47 στις διαφάνειες του δεύτερου μέρους του Ηλεκτρολογικού Σχεδίου) Πίνακας 1 Που λήγει σε: Να επιλεγούν τα παρακάτω σχέδια οικίας από την 2η Εργαστηριακή Άσκηση: 0,1,2,3 Οικία 1 4,5,6 7,8,9 Οικία 2 Οικία 3 4. Τα κυκλώματα διακλάδωσης που αφορούν στο φωτισμό και τους ρευματοδότες μπορεί να σχεδιαστούν είτε ως μικτά κυκλώματα είτε ως ξεχωριστά κυκλώματα. 5. Η ονομαστική φόρτιση των γραμμών διακλάδωσης των κυκλωμάτων φωτισμού ρευματοδοτών να μην ξεπερνά το 60-70% της ονομαστικής έντασης λειτουργίας του αυτόματου διακοπτικού μέσου προστασίας (ασφάλεια ή μικροαυτόματος διακόπτης), ώστε να υπάρχει δυνατότητα για μελλοντική επαύξηση της γραμμής με πρόσθετο φορτίο. Σελίδα 3 από 5
6. Τα κυκλώματα διακλάδωσης φωτισμού και ρευματοδοτών να κατασκευαστούν από μονωμένους αγωγούς κατάλληλης τυποποιημένης διατομής, οι οποίοι θα τοποθετηθούν μέσα σε πλαστικούς ηλεκτρολογικούς σωλήνες κατάλληλης εσωτερικής διαμέτρου. Τα κυκλώματα διακλάδωσης των ηλεκτρικών συσκευών να κατασκευαστούν από μονωμένα καλώδια κατάλληλης διατομής. Το υλικό μόνωσης των αγωγών και καλωδίων να είναι από PVC. Να προδιαγραφούν τα καλώδια και οι αγωγοί που θα επιλέξετε με βάση την τυποποιημένη σήμανση. 7. Οι γραμμές των κυκλωμάτων διακλάδωσης εντοιχίζονται είτε σε μονωμένο τοίχο - εξωτερικό κέλυφος κτιρίου - είτε σε εσωτερικούς τοίχους χωρίς μόνωση. Να περιγραφεί ο τρόπος εγκατάστασης των γραμμών που σχεδιάζετε. Η θερμοκρασία περιβάλλοντος να ληφθεί από 30 ο C έως 40 ο C. 8. Τα ονομαστικά δεδομένα των ηλεκτρικών συσκευών να ληφθούν από τον Πίνακα 2. Πίνακας 2 Ηλεκτρική Συσκευή (ΗΣ) P(kW) Είδος ΗΣ Από: Έως: cosφ Αριθμός φάσεων 10 16 1 3 3 4 0,9 1 2 3 0,9 1 3,5 5 1 1 3 4 0,85 1 2,5 3,5 0,9 1 3 5 0,9 1 2 5.. 9. Η συνολική αντίσταση του δικτύου της ΔΕΗ ΧΤ στη θέση της ΕΗΕ να ληφθεί ίση με 10Ω. Σελίδα 4 από 5
10. Η τάση στα άκρα του ουδέτερου αγωγού του δικτύου ΧΤ της ΔΕΗ σε συνθήκες στέρεου μονοφασικού βραχυκυκλώματος στη θέση του καταναλωτή να ληφθεί ίση με 95V. 11. Η ειδική αντίσταση του χαλκού είναι 0,01785Ωmm 2 /m. 12. Η ειδική αντίσταση του εδάφους να ληφθεί σύμφωνα με τον Πίνακα 3. Πίνακας 3 Ειδική Αντίσταση Εδάφους (Ωm) Που λήγει σε: Από: Έως: 0,1,2,3 80 100 4,5,6 100 120 7,8,9 120 150 13. Η συνολικά επιτρεπτή πτώση τάσης στην ΕΗΕ να ληφθεί από την Πίνακας 4 περιοχή τιμών που σας αντιστοιχεί από τον Πίνακα 4. Που λήγει σε: Συνολικά Επιτρεπτή Πτώση Τάσης (%) Από: Έως: 0,1,2,3 1 2 4,5,6 7,8,9 2 3 3 4 14. Ο αγωγός του θεμελιακού γειωτή είναι ταινία από ανοξείδωτο χάλυβα, ορθογώνιας διατομής διαστάσεων 50mm*4mm. 15. Για οποιαδήποτε άλλη παραδοχή που κρίνετε ότι είναι αναγκαία και δεν ορίζεται, να την ορίσετε εσείς και να τη δηλώσετε στην εργασία σας. 16. Να προβλέψετε τις αναγκαίες διατάξεις προστασίας της ΕΗΕ από ρεύματα διαρροής, βραχυκυκλώματα και υπερτάσεις από πτώση κεραυνών. Σελίδα 5 από 5