Α-ΤΕΙ ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΘΕΜΑ: ΜΕΛΕΤΗ Ε.Η.Ε. ΞΥΛΟΥΡΓΕΙΟΥ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΕΣ: ΣΤΑΥΡΙΔΗΣ ΔΗΜΟΣΘΕΝΗΣ ΚΑΡΑΣΣΑΒΑΣ ΚΛΙΜΗΣ ΣΠΟΥΔΑΣΤΗΣ: ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΙΔΗΣ ΧΑΡΑΛΑΜΠΟΣ ΑΕΜ:3752 ΚΑΒΑΛΑ 2008
ΠΡΟΛΟΓΟΣ Ο αναγνώστης αυτής της εργασίας μπορεί να βρει στις σελίδες της μια υποδειγματική μελέτη της Ε.Η.Ε ενός τυπικού ξυλουργείου καθώς επίσης και μια παρουσίαση του ηλεκτρολογικού σχεδιαστικού προγράμματος EPLAN. Τα τελευταία χρόνια η ανάπτυξη και η σύγχρονη τεχνολογία έχουν περάσει μετά την βιομηχανία και στις μικρές βιοτεχνίες, όπως τα ξυλουργεία, που μαζί με τις μονάδες επιπλοποιίας, αποτελούν σημαντικό τμήμα του παραγωγικού ιστού της χώρας μας. Σήμερα τα περισσότερα ξυλουργεία συνεργάζονται με μεγάλες εταιρίες σχεδιασμού και κατασκευής επίπλων και έτσι υποχρεώνονται σε πλήρη εκσυγχρονισμό, για να μπορούν να ανταπεξέλθουν στις υποχρεώσεις τους. Επομένως μπορεί να αποτελούν πεδίο ενδιαφέροντος για τον Τεχνικό Κόσμο και ιδιαίτερα τους ηλεκτρολόγους. Στην εργασία παρουσιάζονται πολλά και χρήσιμα στοιχεία της ΕΗΕ ενός σύγχρονου ξυλουργείου. Επίσης τα ηλεκτρολογικά σχέδια της ΕΗΕ του ξυλουργείου, που συνήθως γίνονται με το Autocad, έγιναν με το σχεδιαστικό πρόγραμμα EPLAN, για την καλύτερη εμφάνιση των ηλεκτρολογικών εξαρτημάτων και των επαφών τους, καθώς και για τις δυνατότητες που παρέχονται το σκέλος της οικονομοτεχνικής μελέτης. Από την θέση αυτή θέλω να εκφράσω τις ευχαριστίες μου σε όλους εκείνους, οι οποίοι με βοήθησαν για την εκπόνηση της εργασίας αυτής. Θεωρώ υποχρέωση μου να ευχαριστήσω την συμφοιτήτρια μου Κυριακίδου Μαρία από το ΤΕΙ Κοζάνης, για την ουσιαστική της συμβολή στην εργασία μου, καθώς επίσης και τους επιβλέποντες καθηγητές κ. Σταυρίδη Δημοσθένη και κ. Καρασσάβα Κλίμη, για την καθοδήγηση και την συνδρομή τους στην προσπάθεια μου και την ολοκλήρωση της συγκεκριμένης εργασίας, που στηρίχθηκε τα μέγιστα στις γνώσεις και την εμπειρία τους. ΚΑΒΑΛΑ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ 2008-2 -
ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η πτυχιακή εργασία αποτελείται από έξι (6) κεφάλαια, δύο (2) παραρτήματα και την βιβλιογραφία. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο : Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται μία ιστορική αναδρομή σχετικά με την εμφάνιση των πρώτων ξυλουργείων και την ανάπτυξη τους. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ο : Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται η περιγραφή και η γραμμή παραγωγής ξυλουργείου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο : Εδώ θα δούμε πώς πραγματοποιείται μια φωτοτεχνική μελέτη. Τον υπολογισμό ισχυρών ρευμάτων, καθώς και και τον υπολογισμό γραμμής πίνακα φωτισμού και γενικού πίνακα εγκατάστασης. Τέλος θα παρουσιαστούν και τα κυκλώματα ισχύος και αυτοματισμού των μηχανημάτων. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο : Σε αυτό το κεφάλαιο θα δούμε πως γίνεται μία μελέτη πυρασφάλειας πυροπροστασίας. Τι αιτήσεις πρέπει να καταθέσουμε στην Πυροσβεστική Υπηρεσία, όπως επίσης τι μέσα προστασίας θα χρησιμοποιήσουμε τα οποία προκύπτουν αναλόγως με τα τετραγωνικά και τα μηχανήματα που θα χρειαστούμε ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ο : Γενικά περί ηλεκτρονόμων, και αναφορά κάποιων βασικών ηλεκτρολογικών υλικών. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ο : Περιγραφή συστημάτων αδιάλειπτης λειτουργίας και πως λειτουργούνε. ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α : Κατόψεις. ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β : Λίγα λόγια για το Eplan. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ - 3 -
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο. 6 Ιστορική αναδρομή των ξυλουργείων 7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ο.8 Περιγραφή λειτουργίας ξυλουργείου..9 Γραμμή παραγωγής.9 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο.10 Φωτοτεχνική μελέτη 11 Υπολογισμός χώρων 12 Πίνακας τιμών χώρων..15 Υπολ. Γραμμής πίνακα-υποπίνακα φωτισμού και επιμ. Γραμμών 16 Μελέτη ισχυρών ρευμάτων.18 Ταινιόδρομος. 18 Τρυπάνι.21 Συγκολλητική...23 Τεμαχιστική...25 Αντλιοστάσιο.27 Εξαερισμός...30 Υπολογισμός γραμμής Γ.Π.Ε..31 Κυκλώματα ισχύος Κυκλώματα αυτοματισμού..33 Η/Ζ 33 Τρυπάνι 37 Ροδέλα.40 Πλάνη... 43 Αντλιοστάσιο...46 Ταινιόδρομος..49 Η/Ζ 53 Πίνακες...60 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο.63 Μελέτη πυροπροστασίας..64 Ηλεκτρομηχανολογικός εξοπλισμός 67 Μέτρα πυροπροστασίας..68 Αίτηση πυροσβεστικής...72-4 -
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ο 73 Ηλεκτρονόμοι....74 Θερμικό 75 Δ.Δ.Ε.79 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ο...84 Συστήματα αδιάλειπτης λειτουργίας 85 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α.87 Κατόψεις..88 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β 89 Eplan.90 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ..92-5 -
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο Ιστορική αναδρομή ξυλουργείου - 6 -
1.1 Ιστορική αναδρομή σχετικά με την εμφάνιση των πρώτων Ξυλουργείων. Η κατασκευή των επίπλων είναι μια τέχνη που αρχίζει από την εποχή των πρώτων πολιτισμών. Το ξύλο ήταν ανέκαθεν το πιο χρησιμοποιημένο υλικό για την κατασκευή επίπλων, γιατί είναι εύκολο στην επεξεργασία του και ικανοποιεί αισθητικά λόγω των χαρακτηριστικών ρόζων του και του χρώματος του. Οι Ρωμαίοι και οι Έλληνες χρησιμοποιούσαν επίσης διάφορους λίθους, μάρμαρο και μπρούντζο σε πολλές περιπτώσεις. Οι σημερινοί κατασκευαστές επίπλων έχουν στην διάθεση τους μία μεγάλη ποικιλία από υλικά κατασκευής, αλλά το πιο σημαντικό υλικό εξακολουθεί να είναι το ξύλο. Ο σχεδιασμός και η κατασκευή των επίπλων αποτελούσε αρχικά την εργασία διάφορων μεμονωμένων τεχνιτών, αλλά από τον 18 ον αιώνα μερικοί κατασκευαστές επίπλων άρχισαν να απασχολούν ομάδες τεχνιτών, οι οποίες και τους βοηθούσαν στην υλοποίηση των διαφόρων σχεδιαστικών ιδεών τους. Έτσι, δημιουργήθηκαν μικρά εργοστάσια κατασκευής επίπλων, τα οποία στη συνέχεια αναπτύχθηκαν σε καλά οργανωμένες σειρές παραγωγικών διεργασιών. Όταν ένα σχέδιο αποδεικνύεται, ότι μπορεί να απορροφηθεί από την αγορά σε μια συγκεκριμένη τιμή, αρχίζει η προσπάθεια για την κατασκευή του, εφόσον προηγουμένως διευκρινιστούν όλες οι λεπτομέρειες της μεθόδου κατασκευής. Έτσι χρησιμοποιούνται διάφορα διαγράμματα ροής της παραγωγής, που χαρακτηρίζουν τις συγκεκριμένες και επί μέρους παραγωγικές διεργασίες. Στο εργοστάσιο κατασκευής χρησιμοποιείται ένας μεγάλος αριθμός από Μεταφορικές διατάξεις και μία σειρά από διεργασίες, που συνεργάζονται μεταξύ τους και αποτελούν μία Γραμμή συνεχούς παραγωγής. - 7 -
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ο Περιγραφή λειτουργίας ξυλουργείου - 8 -
2.1 Το συγκεκριμένο ξυλουργείου στο οποίο γίνεται και η μελέτη μας λειτουργεί ως επεξεργαστήριο ντουλαπιών κουζίνας. Αποτελείται από τρία σύγχρονα μηχανήματα, στα οποία στηρίζεται όλη η λειτουργία του ξυλουργείου. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η ταξινόμηση των χώρων καθώς και των μηχανημάτων. Το βελάκι μας δείχνει την είσοδο των μη επεξεργασμένων φύλων ξύλου. Τα μηχανήματα τα οποία χρησιμοποιούμε για την γραμμή παραγωγής είναι τα εξής : (1) Τεμαχιστική : Χρησιμοποιείται για την κοπή του ξύλου στο μέγεθος που θέλουμε. (2) Τρυπάνι : Δημιουργεί τις τρύπες για την συναρμολόγηση των ντουλαπιών. (3) Συγκολλητική : Κολάει την ταινία ξύλου στα πλάγια κάθε επεξεργασμένου ξύλου. Η γραμμή παραγωγής έχει ως εξής : Πρώτα περνάμε το φύλο ξύλου από την τεμαχιστική (μηχάνημα 6) για να δώσουμε το μέγεθος που θέλουμε, στην συνέχεια από το τρυπάνι (μηχάνημα 5) για να δημιουργήσουμε τις τρύπες και τέλος από την συγκολλητική (μηχάνημα 2) για να κολλήσουμε τα πλαϊνά κενά με την ταινία ξύλου. Στην συνέχεια τοποθετούμε το επεξεργασμένο φύλο ξύλου πάνω στον ταινιόδρομο όπου το μεταφέρουμε στην αποθήκη. - 9 -
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο Μελέτη Ε.Η.Ε - 10 -
3.1 ΦΩΤΟΤΕΧΝΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ Η επιθυμία και η ανάγκη του ανθρώπου να κινείται και να εργάζεται κατά την διάρκεια της νύχτας είχε ως αποτέλεσμα να αναπτυχθεί ο τεχνικός φωτισμός. Ο τεχνικός φωτισμός εσωτερικών χωρών πρέπει να καλύπτει τις φυσιολογικές απαιτήσεις του ατόμου και να δημιουργεί ένα ψυχολογικά ευχάριστο περιβάλλον για εργασία και φυσικά αυτό να γίνεται με όσο το δυνατόν μικρότερη οικονομική επιβάρυνση. Ο σωστός και αποδοτικός φωτισμός δεν είναι ένα είδος πολυτέλειας αλλά αναγκαιότητα τόσο κοινωνική όσο και οικονομική αφού η ευχαρίστηση, η άνεση, η παραγωγικότητα και η ασφάλεια του ανθρώπου βελτιώνονται σε μεγάλο βαθμό με τον σωστό φωτισμό. ΣΤΟ ΣΗΜΕΙΟ ΑΥΤΟ ΘΑ ΑΝΑΦΕΡΟΥΜΕ ΚΑΠΟΙΟΥΣ ΒΑΣΙΚΟΥΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΛΗΦΘΟΥΝ ΥΠΟΨΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΜΕΛΕΤΗ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΣΕ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΥΣ ΧΩΡΟΥΣ Οι παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη για την μελέτη μας φαίνονται παρακάτω: 1. Για τις φυσιολογικές απαιτήσεις του ατόμου για την ευχάριστη δηλαδή αίσθηση και την καλή ψυχολογική διάθεση με την ελάχιστη φυσικά κόπωση για μια πιο αποδοτική και μη κουραστική εργασία είναι: Η ένταση του φωτισμού Η θερμοκρασία χρώματος των λαμπτήρων. Η χρωματική απόδοση των λαμπτήρων Η ομοιομορφία του φωτισμού στον χώρο εργασίας. Η έλλειψη θαμβώσεις. 2. για την οικονομία κατασκευής και λειτουργίας της εγκατάστασης του φωτισμού. Η εκλογή της σωστής στάθμης του φωτισμού Η εκλογή του σωστού είδους φωτισμού Η εκλογή των κατάλληλων λαμπτήρων των φωτιστικών σωμάτων. ΓΙΑ ΤΗΝ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΜΑΣ ΘΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΕΙ Η ΓΝΩΣΤΗ ΠΛΕΟΝ ΜΕΘΟΔΟΣ FAVIE ΠΟΥ ΦΑΙΝΕΤΑΙ ΠΑΡΑΚΑΤΩ. ΜΕΘΟΔΟΣ FAVΙΕ Η μέθοδος αυτή είναι η πλέον διαδεδομένη και στηρίζεται στην παρατήρηση. Χρησιμοποιεί πίνακες οι οποίοι προέκυψαν μετά από πολλές μετρήσεις σε πρότυπους χώρους και με συγκεκριμένο φωτιστικό σώμα ως προς την κατανομή της φωτεινής έντασης και το βαθμό απόδοσης ο οποίος αποτελείται από δυο τιμές εκ των οποίων η μια μας δείχνει το ποσοστό φωτεινής ροής που κατευθύνεται προς τα πάνω και η άλλη τιμή το ποσοστό της ροής που κατευθύνεται προς τα κάτω. Αλλά στοιχεία που λαμβάνονται υπόψη στη μέθοδο του FAVIE είναι η γεωμετρία του χώρου, ο βαθμός αντανάκλασης των τοίχων και της οροφής, η διάταξη των φωτιστικών σωμάτων και η μείωση της απόδοσης από τους ρύπους και την γήρανση. - 11 -
Με την μέθοδο αυτή υπολογίζουμε τον αριθμό των φωτεινών πηγών 'Που χρειάζονται για το φωτισμό ενός χώρου. Γίνεται διάκριση μεταξύ της αποδιδόμενης από τα φωτιστικά σώματα φωτεινής ροής F και της ωφέλιμης φωτεινής ροής Fn που φτάνει στο επίπεδο εργασίας. Λαμβάνουμε επίσης υπ' όψη ότι η αποδιδόμενη από τις φωτεινές πήγες φωτεινή ροή F δεν φτάνει στο σύνολο στο επίπεδο εργασίας γιατί μέρος από αυτήν απορροφάται από τους τοίχους και την οροφή. ΠΑΡΑΚΑΤΩ ΦΑΙΝΕΤΑΙ Ο ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΣ ΧΩΡΟΣ ΤΟΥ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΟΥ ΣΤΟΝ ΟΠΟΙΟ ΘΑ ΥΛΟΠΟΙΗΘΕΙ Η ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΜΕΛΕΤΗ ΓΙΑ ΤΟΝ ΧΩΡΟ 1 (ΚΕΝΤΡΙΚΟΣ ΧΩΡΟΣ) ΓΙΑ ΤΟΝ ΧΩΡΟ 1 ΛΑΜΒΑΝΟΥΜΕ ΑΠΟ ΤΟΝ ΠΙΝΑΚΑ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΩΝ ΤΙΜΩΝ ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΣΕ LUX (σελ 20) ΤΗΝ ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΤΙΜΗ Η ΟΠΟΙΑ ΕΙΝΑΙ E=750LUX ΕΠΙΛΕΓΟΥΜΕ ΤΟΝ ΤΥΠΟ ΤΩΝ ΛΑΜΠΤΗΡΩΝ Ο ΟΠΟΙΟΣ ΕΙΝΑΙ Ο ΕΞΗΣ: ΛΑΜΠΤΗΡΕΣ ΑΤΜΩΝ ΥΔΡΑΡΓΥΡΟΥ ΗQL DΕ LUXE ΙΣΧΥΟΣ 250W, 14000lm ΤΟ ΕΙΔΟΣ ΤΩΝ ΦΩΤΙΣΤΙΚΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ ΠΟΥ ΘΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΟΥΜΕ ΕΙΝΑΙ ΦΩΤΙΣΤΙΚΑ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΤΥΠΟΥ - ΚΑΜΠΑΝΑ ΚΑΙ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΑ ΚΑΜΠΑΝΑ 77(ΤΥΠΟΣ 771Χ250). ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΔΕΙΚΤΗ ΧΩΡΟΥ : ΠΑΙΡΝΩ ΤΟΝ ΤΥΠΟ K = a * b / hu * (a + b) = 8 * 7 / 4 * (8 + 7) = 0.93 ΜΗΚΟΣ ΠΛΑΤΟΣ ΥΨΟΣ ΔΕΙΚΤΗΣ ΧΩΡΟΥ b a hu K - 12 -
ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΦΩΤΕΙΝΗΣ ΡΟΗΣ : ΠΑΙΡΝΩ ΤΟΝ ΤΥΠΟ F = E * A / U * P = 750 * 56 / 0.93 * 0.9 = 50.179 lm ΦΩΤΕΙΝΗ ΡΟΗ ΦΩΤΙΣΜΟΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΕΜΒΑΔΟΝ ΧΩΡΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗΣ ΓΙΝΟΜΕΝΟ ΤΩΝ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ F E A U P ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ ΤΩΝ ΦΩΤΙΣΤΙΚΩΝ ΠΟΥ ΑΡΙΘΜΟΣ N ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΘΟΥΝ : ΠΑΙΡΝΩ ΤΟΝ ΤΥΠΟ ΦΩΤΙΣΤΙΚΩΝ N = F / f = 50.179 / 14.000 = 3.58 ΑΡΑ ΘΑ ΦΩΤΕΙΝΗ ΡΟΗ F ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΟΥΜΕ 4 ΛΑΜΠΤΗΡΕΣ ΚΑΤΑ ΣΥΝΟΛΙΚΗ f ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ. ΦΩΤΕΙΝΗ ΡΟΗ ΛΑΜΠΤΗΡΩΝ ΙΣΧΥΣ ΚΑΘΕ ΛΑΜΠΤΗΡΑ 250W ΑΡΑ 250*4=1000W Η ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΙΣΧΥΣ ΤΩΝ ΛΑΜΠΤΗΡΩΝ ΣΤΟΝ ΧΩΡΟ 1. ΜΕΛΕΤΗ ΓΙΑ ΤΟΝ ΧΩΡΟ 2(ΧΩΡΟΣ ΓΡΑΦΕΙΩΝ) ΓΙΑ ΤΟΝ ΧΩΡΟ 2 ΛΑΜΒΑΝΟΥΜΕ ΑΠΟ ΤΟΝ ΠΙΝΑΚΑ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΩΝ ΤΙΜΩΝ ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΣΕ LUX (σελ 20) ΤΗΝ ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΤΙΜΗ Η ΟΠΟΙΑ ΕΙΝΑΙ E=400LUX ΕΠΙΛΕΓΟΥΜΕ ΤΟΝ ΤΥΠΟ ΤΩΝ ΛΑΜΠΤΗΡΩΝ Ο ΟΠΟΙΟΣ ΕΙΝΑΙ Ο ΕΞΗΣ: ΛΑΜΠΤΗΡΕΣ ΦΘΟΡΙΣΜΟΥ ΙΣΧΥΟΣ 36W, 2300Im (ΓΙΑ ΔΥΟ ΛΑΜΠΤΗΡΕΣ 4600 Im) ΤΟ ΕΙΔΟΣ ΤΩΝ ΦΩΤΙΣΤΙΚΩΝ ΠΟΥ ΘΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΟΥΜΕ ΕΙΝΑΙ ΦΩΤΙΣΤΙΚΑ ΨΕΥΔΟΡΟΦΗΣ ΤΥΠΟΥ COMPACT (LP2MG 320-360). ΤΟ ΚΑΘ Ε ΦΩΤΙΣΤΙΚΟ ΕΧΕΙ 2 ΛΑΜΠΤΗΡΕΣ ΦΘΟΡΙΣΜΟΥ. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΔΕΙΚΤΗ ΧΩΡΟΥ : K = O.97 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΦΩΤΕΙΝΗΣ ΡΟΗΣ : F = 12.371 lm ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ ΤΩΝ ΦΩΤΙΣΤΙΚΩΝ ΠΟΥ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΘΟΥΝ: N = 2.68 ΑΡΑ ΘΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΟΥΜΕ 3 ΦΩΤΙΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΔΥΟ ΛΑΜΠΤΗΡΩΝ ΣΥΝΟΛΙΚΑ ΔΗΛΑΔΗ 6 ΛΑΜΠΤΗΡΕΣ ΦΘΟΡΙΣΜΟΥ. ΙΣΧΥΣ ΚΑΘΕ ΛΑΜΠΤΗΡΑ 36W ΑΡΑ 36*6=216W Η ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΙΣΧΥΣ ΤΩΝ ΛΑΜΠΤΗΡΩΝ ΣΤΟΝ ΧΩΡΟ 2. ΜΕΛΕΤΗ ΓΙΑ ΤΟΝ ΧΩΡΟ 3(ΧΩΡΟΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ) ΓΙΑ ΤΟΝ ΧΩΡΟ 3 ΛΑΜΒΑΝΟΥΜΕ ΑΠΟ ΤΟΝ ΠΙΝΑΚΑ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΩΝ ΤΙΜΩΝ ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΣΕ LUX (σελ 20) ΤΗΝ ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΤΙΜΗ Η ΟΠΟΙΑ ΕΙΝΑΙ E=750LUX ΕΠΙΛΕΓΟΥΜΕ ΤΟΝ ΤΥΠΟ ΤΩΝ ΛΑΜΠΤΗΡΩΝ Ο ΟΠΟΙΟΣ ΕΙΝΑΙ Ο ΕΞΗΣ: ΛΑΜΠΤΗΡΕΣ ΑΤΜΩΝ ΥΔΡΑΡΓΥΡΟΥ ΗQL DΕ LUΧΕ ΙΣΧΥΟΣ 250W, 14000Im ΤΟ - 13 -
ΕΙΔΟΣ ΤΩΝ ΦΩΤΙΣΤΙΚΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ ΠΟΥ ΘΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΟΥΜΕ ΕΙΝΑΙ ΦΩΤΙΣΤΙΚΑ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΤΥΠΟΥ - ΚΑΜΠΑΝΑ ΚΑΙ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΑ ΚΑΜΠΑΝΑ 77(ΤΥΠΟΣ 771Χ250). ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΔΕΙΚΤΗ ΧΩΡΟΥ : K = 0.97 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΦΩΤΕΙΝΗΣ ΡΟΗΣ : F = 56.701 lm ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ ΤΩΝ ΦΩΤΙΣΤΙΚΩΝ ΠΟΥ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΘΟΥΝ : N = 4.05 ΑΡΑ ΘΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΟΥΜΕ 4 ΛΑΜΠΤΗΡΕΣ ΚΑΤΑ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ. ΙΣΧΥΣ ΚΑΘΕ ΛΑΜΠΤΗΡΑ 250W ΑΡΑ 250*4=1000W Η ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΙΣΧΥΣ ΤΩΝ ΛΑΜΠΤΗΡΩΝ ΣΤΟΝ ΧΩΡΟ 3. Για τον χώρο 1 και 3 χρησιμοποιούμε λαμπτήρες HQL DΕ LUΧΕ ισχύος 250W, τα φωτιστικά τα οποία χρησιμοποιούμε είναι από την εταιρία «ΦΩΤΙΣΜΟΣ ΠΕΤΡΙΔΗΣ» τύπου καμπάνας και αριθμός 771x250. Στους λαμπτήρες αυτούς χρειαζόμαστε καθαρισμό ανά δυο χρόνια γιατί έχουμε μεσαία ρύπανση. Επίσης όπως φαίνεται από τα προαναφερθέντα έχουμε και έναν συντελεστή ρύπανσης ο οποίος πολλαπλασιάζεται με την γενικότερη απόδοση του συστήματος φωτισμού. Για τον χώρο τώρα όπου στεγάζονται τα γραφεία έχουμε λαμπτήρες φθορισμού οι οποίοι είναι ανά δυο μέσα σε κάθε φωτιστικό και προσαρμόζονται στην ψευδοροφή του γραφείου. Οι λαμπτήρες όπου επιλέξαμε είναι λαμπτήρες φθορισμού 36W της εταιρίας PhiIips. ΠΑΡΑΚΑΤΩ ΦΑΙΝΕΤΑΙ ΚΑΙ Η ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ ΤΩΝ ΦΩΤΙΣΤΙΚΩΝ ΣΤΟΝ ΧΩΡΟ - 14 -
- 15 -
3.2 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΓΡΑΜΜΗΣ ΠΙΝΑΚΑ ΦΩΤΙΣΜΟΥ Η συνολική ένταση του ρεύματος για την εγκατάσταση φωτισμού για τον προσδιορισμό της διατομής των καλωδίων τροφοδοσίας του υποπίνακα φωτισμού είναι: Ένταση ρεύματος φωτισμού εργασιακού αποθήκη - χώρου 4 λαμπτήρες *1,08(Α) = 4,32 (Α) στον χώρο 1 4 λαμπτήρες *1,08(Α) = 4,32 (Α) στον χώρο 3 Ένταση ρεύματος φωτισμού γραφείων 6 λαμπτήρες * 0,5(Α) = 3 (Α) Ένταση ρεύματος μονοφασικών ρευματοδοτών 10 ρευματοδότες * 2 (Α) = 20(Α) Άρα η συνολική ένταση ρεύματος του υποπίνακα φωτισμού είναι: lολφ = 4,32 + 4,32 + 3 + 20 = 31,64 = 32(Α) Ο προσδιορισμός της διατομής του καλωδίου τροφοδοσίας του υποπίνακα φωτισμού δίνεται από την σχέση S = 2 * 100 * I * Iολφ * cosφ / Κ * ε * U = 2 * 100 * 8 * 32 * 1 / 56 *1 * 230 = 51200 / 12880 = = 3.97 mm 2 Επιλέγουμε την αμέσως επόμενη διατομή η οποία είναι τα 4mm 2. Άρα η τυποποιημένη διατομή του καλωδίου που θα χρησιμοποιήσουμε είναι: 5χ4mm 2 Η πτώση τάσης της γραμμής γενικού πίνακα - υποπίνακα φωτισμού μήκους 8 μέτρων πρέπει να είναι μικρότερη των 12 (V) ώστε η παραπάνω διατομή των 4mm 2 να είναι παραδεκτή. - 16 -
Συνεπώς: U = 3 * 0.0175 * 8 * 32 * 1 / 4 = 1.93 < 12(V) Άρα η παραπάνω διατομή των 4mm 2 είναι παραδεκτή. Επιλέγω χαλυβδοσωλήνα ορατό διαμέτρου 20mm για την τοποθέτηση των αγωγών μέσα σ' αυτό. Επιλογή εξαρτημάτων για την υλοποίηση της κατασκευής. Γενικός διακόπτης 25(Α) Γενικές ασφάλειες gi:3x20(a) Αυτόματος ασφαλειοδιακόπτης 20(Α) Αυτόματοι ασφαλειοδιακόπτες για την κάθε ομάδα φωτιστικών τα οποία τροφοδοτούνται με καλώδιο 3X1,5mm 2 : 10(Α) Αυτόματοι ασφαλειοδιακόπτες μονοφασικών ρευματοδοτών εργασιακού χώρου και χώρου γραφείων που τροφοδοτούνε σε ανεξάρτητες γραμμές με καλώδιο 3X2,5mm 2 : 20(Α) - 17 -
3.3 Υπολογισμός ρευμάτων κίνησης. 3.3 ΤΑΙΝΙΟΔΡΟΜΟ Ο κάθε ένας ταινιόδρομος που θα Χρησιμοποιήσουμε έχει τοποθετημένο κινητήρα 1,5 KW. Αυτό προκύπτει από τον τύπο: Ν = F * u / 75 * n Oπου Ν = μηχανική ισχύς σε ίπους (ps) F = δρώσα δύναμη εκ του βάρους του φορτίου σε κιλά (kg) υ = ταχύτητα κίνησης φορτίου (m/sec) n = βαθμός αποδόσεως κινητηρίου διατάξεως. Για τον κινητήρα που διαλέξαμε πήραμε τις παρακάτω τιμές : F = 100 kg, u = 150 m/sec, n = 99% διότι χρησιμοποιώ γρανάζια. Ονομαστικά στοιχεία κινητήρων: ισχύ 2 Ηρ, ταχύτητα 1405 στροφές ανά λεπτό, απόδοση 75%, CΟSφ =0.82, IΝ=3.7 (Α), UN=400 (V), IΡ=54, F=50Hz. Οι κινητήρες που χρησιμοποιούνται είναι βαθέων αυλακών έτσι ώστε στην εκκίνηση τους να έχουν χαμηλό ρεύμα εκκίνησης. Και αυτό φαίνεται και από το συντελεστή εκκίνησης που έχουν όπου είναι (4.9) από τους απλούς κινητήρες που έχουν συντελεστή εκκίνησης έξι (6). Υπολογισμός ηλεκτρικών γραμμών Υπολογισμός γραμμής τροφοδοσίας ηλεκτροκινητήρων από τον κεντρικό πίνακα διανομής έως τον πίνακα των nλεκτροκινητήρων. Η εκκίνηση των κινητήρων στην προκείμενη περίπτωση είναι απευθείας εκκίνησης λαμβάνοντας υπόψη την ένταση του ρεύματος για την απευθείας εκκίνηση έχουμε: - 18 -
Για τον κινητήρα Μ1 Ia = (ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΕΚΚΙΝΗΣΗΣ) * In = 4.9 * 3.7 = 18.13(A) Για τον κινητήρα Μ2 Ia = (ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΕΚΚΙΝΗΣΗΣ) * In = 4.9 * 3.7 = 18.13(A) Για τον κινητήρα Μ3 Ia = (ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΕΚΚΙΝΗΣΗΣ) * In = 4.9 * 3.7 = 18.13(A) Ύστερα υπολογίζουμε το ρεύμα εκκίνησης του κινητήρα με έναν συντελεστή προσαύξησης 25% Για τον κινητήρα Μ1 : Is = 1.25 * In = 1.25 * 3.7 = 4.6(A) Για τον κινητήρα Μ2 : Is = 1.25 * In = 1.25 * 3.7 = 4.6(A) Για τον κινητήρα Μ3 : Is = 1.25 * In = 1.25 * 3.7= 4.6(A) Επιλέγουμε την διατομή των αγωγών από τον πίνακα (8.2) όπου είναι S = 2.5mm 2 Τέλος ελέγχουμε αν η πτώση τάσης κατά την κανονική λειτουργία είναι στα παραδεκτά επίπεδα. Από τον τύπο έχουμε: Δu = 3 * p * I * In * Cosφ / S = 3 * 0.0175 * 25 *11.1 * 0.82 / 2.5 = 2.75(V) Παρατηρούμε πως είναι στα παραδεκτά επίπεδα άρα επιλέγουμε την διατομή η οποία είναι τα 2,5mm 2 Άρα το καλώδιο το οποίο επιλέγουμε να χρησιμοποιήσουμε είναι : AOO5VV U ΝΥΜ 4Χ2,5 mm 2. Και ο χαλυβδοσωλήνας στον οποίο θα μπουν μέσα οι αγωγοί σύμφωνα με τον πίνακα (8.6) θα είναι ορατός διαμέτρου 16mm. - 19 -
ΕΠΙΛΟΓΗ ΥΛΙΚΩΝ Επιλέγουμε την ασφάλεια και τον διακόπτη (πίνακας 8.2) και έχουμε: Διακόπτη ονομαστικού ρεύματος 25Α για κάθε κινητήρα Ασφάλειες 16 Α βραδείας τήξεως βιδωτές Οι ηλεκτρονόμοι οι οποίοι θα χρησιμοποιήσουμε είναι AC3 Ie>Is Η περιοχή έντασης του θερμικού για την ένταση του ρεύματος των τυλιγμάτων είναι από 3 έως 5.5 Α και η ρύθμιση αυτού θα γίνει σύμφωνα με τον τύπο: Ith= In= 3.7 (Α) για κάθε κινητήρα. - 20 -
3.4 ΤΡΥΠΑΝΙ Το τρυπάνι όπου έχουμε επιλέξει έχει τοποθετημένο ασύγχρονο τριφασικό κινητήρα βραχυκυκλωμένου δρομέα τετραπολικό ισχύος 15 KW, 400V, 50HZ με ονομαστικά στοιχεία: Ονομαστική ταχύτητα 1460 rpm, απόδοση 89%, cosφ= 0.85, In= 30(A), IP54. Υπολογισμός ηλεκτρικών γραμμών Υπολογισμός γραμμής τροφοδοσίας ηλεκτροκινητήρα Ο τρόπος εκκίνησης του ηλεκτροκινητήρα είναι με σύνδεση (αστέρα - τρίγωνου) και το ρεύμα εκκίνησης που απορροφάει είναι : Iεκ. = 2 * Ιον = 2 * 30 = 60(A) Χρησιμοποιούμε αστέρα τρίγωνο για να μην έχουμε υψηλά ρεύματα στην εκκίνηση και γιατί το μηχάνημα στην εκκίνηση του ξεκινάει χωρίς φορτίο. Το ρεύμα με την προσαύξηση 25% γίνεται Is = 1,25 * In = 1,25 * 30 = 37.5(Α). Άρα η διατομή την οποία θα χρησιμοποιήσουμε είναι : 10 mm 2 από τον πίνακα (8.2) των διατομών. Ελέγχουμε αν η πτώση τάσης είναι μέσα στα επιτρεπόμενα όρια: Δu = 3 * p * I * In * cosφ / s = 3 * 0.0175 * 26 * 30 * 0.85 / 10 = 2(V) Όπου είναι μέσα στα επιτρεπόμενα όρια γιατί η πτώση τάσης είναι μικρότερη των 12(V). - 21 -
Επιλέγουμε το κατάλληλο καλώδιο τροφοδοσίας του ηλεκτροκινητήρα το οποίο είναι 4x10mm 2. Επιλέγουμε τον χαλυβδοσωλήνα που θα περάσουν από μέσα τα καλώδια ο οποίος είναι ορατός διαμέτρου 29mm. Υπολογισμός της γραμμής του πίνακα του ηλεκτροκινητήρα με τους ακροδέκτες αυτού. Ο υπολογισμός της γραμμής αυτής πραγματοποιείται με την ακόλουθη διαδικασία Πρώτα υπολογίζουμε την ένταση του ρεύματος των τυλιγμάτων των κινητήρων Για τρίγωνο που είναι και η συνδεσμολογία μας έχουμε : Is = 1.25 * 30 / 3 = 37.5 / 3 = 21.65(A) Η διατομή από πίνακες για το ρεύμα μας είναι : 4mm 2 το πλήθος των αγωγών που θα χρησιμοποιήσουμε είναι12φ+γ δηλαδή έξι αγωγούς και έναν αγωγό γείωσης ανά κινητήρα. Επιλογή υλικών πίνακα(8.9) Ονομαστικό ρεύμα αυτόματου διακόπτη 40(Α) Ασφάλεια βραδείας τήξεως βιδωτή 35(Α) Αγωγοί διατομής 6mm 2 Η περιοχή έντασης του θερμικού είναι 16-25(Α) και η ρύθμιση αυτού γίνεται στην περιοχή Ith = 0,58 * In = 0,58 * 30 = 17.4(Α) - 22 -
3.5 ΣΥΓΚΟΛΛΗΤΙΚΗ ΠΕΡΙΘΩΡΙΩΝ Το μηχάνημα όπου θα χρησιμοποιήσουμε έχει τοποθετημένο ασύγχρονο τριφασικό κινητήρα βραχυκυκλωμένου δρομέα τετραπολικό ισχύος 5.5KW, 400V, 50HZ με ονομαστικά στοιχεία: Ονομαστική ταχύτητα 1450 rpm, απόδοση 84%, cosφ= 0.85, In= 11.7(A), IP54. Υπολογισμός ηλεκτρικών γραμμών Υπολογισμός γραμμής τροφοδοσίας ηλεκτροκινητήρα Ο τρόπος εκκίνησης του ηλεκτροκινητήρα είναι με σύνδεση (αστέρα - τρίγωνου) και το ρεύμα εκκίνησης που απορροφάει είναι : Iεκ. = 2 * Ιον = 2 * 11.7 = 23.4(A) Το ρεύμα με την προσαύξηση 25% γίνεται Is = 1,25 * In = 1,25 * 11.7 = 14.5(Α). Άρα η διατομή την οποία θα χρησιμοποιήσουμε είναι : 1.5 mm 2 από τον πίνακα (8.2) των διατομών. αλλά επειδή η ελάχιστη διατομή για εγκαταστάσεις κίνησης είναι τα 2,5mm 2 θα χρησιμοποιήσoυμε την διατομή S = 2,5mm 2. Ελέγχουμε αν η πτώση τάσης είναι μέσα στα επιτρεπόμενα όρια: Δu = 3 * p * I * In * cosφ / s = 3 * 0.0175 * 20 * 11.7 * 0.85 / 2.5 = 2.4(V) - 23 -
Όπου είναι μέσα στα επιτρεπόμενα όρια γιατί η πτώση τάσης είναι μικρότερη των 12(V). Επιλέγουμε το κατάλληλο καλώδιο τροφοδοσίας των ηλεκτροκινητήρων το οποίο είναι 4x2.5mm 2. Επιλέγουμε τον χαλυβδοσωλήνα που θα περάσουν από μέσα τα καλώδια ο οποίος είναι ορατός διαμέτρου 16mm. Υπολογισμός της γραμμής του πίνακα του ηλεκτροκινητήρα με τους ακροδέκτες αυτού. Ο υπολογισμός της γραμμής αυτής πραγματοποιείται με την ακόλουθη διαδικασία Πρώτα υπολογίζουμε την ένταση του ρεύματος των τυλιγμάτων των κινητήρων Για τρίγωνο που είναι και η συνδεσμολογία μας έχουμε : Is = 1.25 * 11.7 / 3 = 14.6 / 3 = 8.4(A) Η διατομή από πίνακες για το ρεύμα μας είναι : 0.75mm 2 αλλά χρησιμοποιoύμε τα 2,5mm 2 γιατί είναι εγκατάσταση κίνησης το πλήθος των αγωγών που θα χρησιμοποιήσουμε είναι 6φ+γ δηλαδή έξι αγωγούς και έναν αγωγό γείωσης ανά κινητήρα. Επιλογή υλικών πίνακα (8.9) Ονομαστικό ρεύμα αυτόματου διακόπτη 25(Α) Ασφάλεια βραδείας τήξεως βιδωτή 20(Α) Αγωγοί διατομής 2,5mm 2 Η περιοχή έντασης του θερμικού είναι 4-9(Α) και η ρύθμιση αυτού γίνεται στην περιοχή Ith = 0,58 * In = 0,58 * 11.7 = 6.7(Α) - 24 -
3.6 ΤΕΜΑΧΙΣΤΙΚΗ Εδώ το μηχάνημα όπου χρησιμοποιούμε έχει τοποθετημένο κινητήρα ισχύος 15KW, 400V, 50HZ, ο οποίος δουλεύει σε λειτουργία (αστέρα τρίγωνο). Με ονομαστικά στοιχεία: ονομαστική ταχύτητα 1460 rpm, απόδοση 89%, cosφ= 0.85, In= 30(A), ΙP54. Υπολογισμός ηλεκτρικών γραμμών Υπολογισμός γραμμής τροφοδοσίας ηλεκτροκινητήρα Ο τρόπος εκκίνησης του ηλεκτροκινητήρα είναι με σύνδεση (αστέρα - τρίγωνου) και το ρεύμα εκκίνησης που απορροφάει είναι : Iεκ. = 2 * Ιον = 2 * 30 = 60(A) Το ρεύμα με την προσαύξηση 25% γίνεται Is = 1,25 * In = 1,25 * 30 = 37.5(Α). Άρα η διατομή την οποία θα χρησιμοποιήσουμε είναι : 10 mm 2 από τον πίνακα (8.2) των διατομών. Ελέγχoυμε αν η πτώση τάσης είναι μέσα στα επιτρεπόμενα όρια: Δu = 3 * p * I * In * cosφ / s = 3 * 0.0175 * 26 * 30 * 0.85 / 10 = 2(V) - 25 -
Όπου είναι μέσα στα επιτρεπόμενα όρια γιατί η πτώση τάσης είναι μικρότερη των 12(V). Επιλέγουμε το κατάλληλο καλώδιο τροφοδοσίας των ηλεκτροκινητήρων το οποίο είναι 4x10mm 2. Επιλέγουμε τον χαλυβδοσωλήνα από τον πίνακα (8.6) που θα περάσουν από μέσα τα καλώδια ο οποίος είναι ορατός διαμέτρου 29mm. Υπολογισμός της γραμμής του πίνακα του ηλεκτροκινητήρα με τους ακροδέκτες αυτού. Ο υπολογισμός της γραμμής αυτής πραγματοποιείται με την ακόλουθη διαδικασία Πρώτα υπολογίζω την ένταση του ρεύματος των τυλιγμάτων των κινητήρων Για τρίγωνο που είναι και η συνδεσμολογία μας έχουμε : Is = 1.25 * 30 / 3 = 37.5 / 3 = 21.65(A) Η διατομή από πίνακες για το ρεύμα μας είναι : 4mm 2 το πλήθος των αγωγών που θα χρησιμοποιήσουμε είναι 6φ+γ δηλαδή έξι αγωγούς και έναν αγωγό γείωσης ανά κινητήρα. Επιλογή υλικών πίνακα (8.9) Ονομαστικό ρεύμα αυτόματου διακόπτη 40(Α) Ασφάλεια βραδείας τήξεως βιδωτή 35(Α) Αγωγοί διατομής 6mm 2 Η περιοχή έντασης του θερμικού είναι 16-25(Α) και η ρύθμιση αυτού γίνεται στην περιοχή Ith = 0,58 * In = 0,58 * 30 = 17.4(Α) - 26 -
3.7 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ Χρησιμοποιούμε ασύγχρονο τριφασικό κινητήρα ισχύος 4κw(5.5 Hp), 400ν, 50ΗΖ με ονομαστικά στοιχεία: ταχύτητα 1435 rpm, απόδοση 83%, Cοsφ=Ο,80, ln=9,2(α) και τάση δικτύου 400(V), IΡ54, F=50Hz Υπολογισμός ηλεκτρικών γραμμών Υπολογισμός γραμμής τροφοδοσίας ηλεκτροκινητήρα Απόσταση από τον πίνακα διανομής μέχρι τον πίνακα του ηλεκτροκινητήρα Ο υπολογισμός αυτός γίνεται με την ακόλουθη διαδικασία : Παίρνουμε τα στοιχεία τα οποία αναγράφονται στην πινακίδα του κινητήρα Ο τρόπος εκκίνησης των ηλεκτροκινητήρων είναι με σύνδεση (αστέρα - τρίγωνου)και το ρεύμα εκκίνησης που απορροφούν είναι : Iεκ = 2 * Ιον = 2 * 9.2 = 18.4(A) για καθένα από τους κινητηρες Το ρεύμα με την προσαύξηση 25% γίνεται Is = 1,25 * In = 1,25 * 9,2 = 11.5(Α). Άρα η διατομή την οποία θα χρησιμοποιήσουμε είναι : 1 mm 2 από τον πίνακα (8.2) των διατομών, αλλά επειδή η ελάχιστη διατομή για εγκαταστάσεις κίνησης είναι τα 2,5mm 2 θα χρησιμοποιήσουμε την διατομή S = 2,5mm 2. - 27 -
Ελέγχουμε αν η πτώση τάσης είναι μέσα στα επιτρεπόμενα όρια: Δu = 3 * p * I * In * cosφ / s = 3 * 0.0175 * 26 * 18.4 * 0.8 / 2.5 = 4.63(V) Όπου είναι μέσα στα επιτρεπόμενα όρια γιατί η πτώση τάσης είναι μικρότερη των 12(V). Επιλέγουμε το κατάλληλο καλώδιο τροφοδοσίας των ηλεκτροκινητήρων το οποίο είναι 4x2,5mm 2. Επιλέγουμε τον χαλυβδοσωλήνα από τον πίνακα (8.6) που θα περάσουν από μέσα τα καλώδια ο οποίος είναι ορατός διαμέτρου 13,5mm. Υπολογισμός της γραμμής του πίνακα του ηλεκτροκινητήρα με τους ακροδέκτες αυτού. Ο υπολογισμός της γραμμής αυτής πραγματοποιείται με την ακόλουθη διαδικασία Πρώτα υπολογίζουμε την ένταση του ρεύματος των τυλιγμάτων των κινητήρων Για τρίγωνο που είναι και η συνδεσμολογία μας έχουμε : Is = 1.25 * 9.2 / 3 = 12 / 3 = 6.64(A) Η διατομή από τον πίνακα (8.2) για το ρεύμα μας είναι : O,75mm 2 αλλά χρησιμοποιούμε τα 2,5mm 2 γιατί είναι εγκατάσταση κίνησης το πλήθος των αγωγών που θα βάλουμε είναι 6φ+γ δηλαδή έξι αγωγούς και έναν αγωγό γείωσης ανά κινητήρα. Επιλογή υλικών πίνακα (8.9) Ονομαστικό ρεύμα αυτόματου διακόπτη 25(Α) Ασφάλεια βραδείας τήξεως βιδωτή 16(Α) Αγωγοί διατομής 2,5mm 2 Η περιοχή έντασης του θερμικού είναι 4-9(Α) και η ρύθμιση αυτού γίνεται στην περιοχή Ith = 0,58 * In = 0,58 * 9,2 = 5,33(Α) και για τους δυο κινητήρες. - 28 -
3.8 ΕΞΑΕΡΙΣΜΟ Για την υλοποίηση του τεχνικού εξαερισμού διαλέγουμε εξαεριστήρα με βάση 2 παραμέτρους Τον κυβισμό του χώρου Τον αριθμό των απαραίτητων εναλλαγών αέρα Υπολογίζουμε τον όγκο του χώρου Όγκος = μήκος * πλάτος * ύψος Δηλαδή με μήκος = 6 m, πλάτος = 11 m, ύψος = 4 m 6*11*4 = 264 m 3 Από τον παρακάτω πίνακα επιλέγουμε ανθυγιεινοί χώροι. Όπως παρατηρούμε χρειάζονται 30 50 εναλλαγές αέρα την ώρα. Αν επιλέξουμε αριθμό εναλλαγών 40 τότε θα χρειαστεί συνολική απορροφητική ικανότητα 40 * 264 = 10560 m 3 / h ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ ΕΝΑΛΛΑΓΩΝ ΑΕΡΑ ΤΗΝ ΩΡΑ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΟΣ ΕΞΑΕΡΙΣΜΟΣ Άρα διαλέγουμε εξαεριστήρα του γερμανικού εργοστάσιου MAICO GmbH τύπου DZR 60/4B, τριφασικός αεραγωγού, 16200 m 3 / h, 1425rpm, 602mm Αίθουσες Μαγειρεία 15-25 Αναμονής 4 7 Μηχανοστάσια 10 30 Δεξιώσεων 6 12 Μηχανουργεία 3 6 Συσκέψεων 6 10 Πλυντήρια 15 25 Αρτοποιεία 20 25 Σιδηρόδρομοι 15 30 Βαφεία 20 35 Σταθμοί Αυτοκινήτων 5 10 Γραφεία 4 8 Στάβλοι 6 8 Εκκλησιές 1 2 Σφαιριστήρια 7 12 Εργοστάσια 8 14 Σχολεία 3 7 Εστιατόρια 6 10 Τούνελ 30 40 Θάλαμοι ακτινοσκόπησης 10 15 Τράπεζες 2 5 Καζίνα 5 12 Φωτογραφικά ατελιέ 10 15 Καντίνες 5 8 Χυτήρια 8 20 Καπνίστρια 12 18 Χωλ & Μπαρ Ξενοδοχείων 4 8 Καταστήματα 4 8 Χώροι Καφενεία 10 12 Ανθυγιεινοί 30 50 Κινηματογράφοι 6 10 Συγκόλλησης 15 20 Κολυμβητήρια 3 5 Ελέγχου, μέτρησης 8 15 Κομμωτήρια 6 10 Συναρμολόγησης 4 8 Λεβητοστάσια 20-30 Συσσωρευτών 5 10 Λουτρά 8 12 Ψησταριές 20-30 - 29 -
3.9 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΓΡΑΜΜΗΣ ΓΕΝΙΚΟΥ ΠΙΝΑΚΑ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ Η συνολική ένταση των ρευμάτων που αναχωρούν από τον γενικό πίνακα της εγκατάστασης περιλαμβάνει Τις εντάσεις των ηλεκτροκινητήρων Το 25% της μεγαλύτερης έντασης (των ηλεκτροκινητήρων)για μελλοντική επέκταση Την ένταση ενός τριφασικού ρευματοδότη (το ρεύμα του ρευματοδότη το παίρνω 1Ο Α) Την ένταση των ρευμάτων για τον φωτισμό Και την ένταση των ρευμάτων για τις απορρόφησης. Παρακάτω φαίνονται τα ρεύματα που αντιστοιχούν στην κάθε εγκατάσταση χωριστά. 1. Για τον ταινιόδρομο έχω συνολικό ρεύμα 11.1(Α) 2. Για το αντλιοστάσιο έχω συνολικό ρεύμα 19,2(Α) 3. Για το Η/Ζ δεν έχω ρεύμα 4. Για το τρυπάνι έχω συνολικό ρεύμα 30(Α) 5. Για τον φωτισμό έχω συνολικό ρεύμα 32(Α) 6. Για την ροδέλα κοπής έχω συνολικό ρεύμα 30(Α) 7. Για την πλάνη έχω συνολικό ρεύμα 11.7(Α) 8. Για την απορρόφηση έχω συνολικό ρεύμα 2,5(Α) Άρα το συνολικό ρεύμα είναι το ρεύμα εκκίνησης του κινητήρα με έναν συντελεστή προσαύξησης 25%: lολ = 32 * 1.25 = 40 (A) Άρα επιλέγω από πίνακα (8.2) την διατομή του αγωγού η οποία είναι τα 16mm 2 αντιστοιχεί στην παραπάνω ένταση ρεύματος. όπου Υπολογίζω τον μέσο συντελεστή ισχύος CΟSΦm της εγκατάστασης ο οποίος φαίνεται από την παρακάτω σχέση: COSφm = 11.1 * 0.82 + 19.2 * 0.8 + 30 * 0.85 + 30 * 0.85 + 11.7 * 0.85 + 32 + 2.5 = 11.1 + 19,2 + 30 + 32 + 30 + 11,7 +2,5 + 10-30 -
COSφm = 9.1 + 24.46 + 25.5 + 25.5 + 9.95 + 32 + 2.5 = 146.5 COSφm = 129 / 146.5 = 0.88 Η πτώση τάσης της γραμμής μετρητή γενικού πίνακα μήκους τεσσάρων μέτρων πρέπει να είναι μικρότερη των 12(V) ώστε η παραπάνω διατομή των 16mm 2 να είναι παραδεκτή. Από τον τύπο έχω: U = 3 * 0,0175 * 4 * 146.5 * 0.88 / 16 = 0.97 < 12(V) Άρα η παραπάνω διατομή είναι παραδεκτή. Επιλέγουμε καλώδιο τροφοδοσίας του ηλεκτρικού πίνακα το οποίο είναι καλώδιο τύπου ΝΥ Α 4x16+25mm 2 Άρα έχουμε 3 ασφάλειες των 63(Α) και έναν γενικό διακόπτη 100(Α) Η ολική πτώση τάσης μεταξύ μετρητή και καταναλώσεων πρέπει να είναι μικρότερη των 12(V) προκείμενου να είναι παραδεκτές όλες οι παραπάνω διατομές. Έτσι προσθέτουμε την πτώση τάσης μεταξύ μετρητή και γενικού πίνακα, την μεγαλύτερη πτώση τάσης γραμμής και την πτώση τάσης μεταξύ γενικού και υποπίνακα φωτισμού. Άρα έχω : 0,97 + 4.63 + 1,93 = 7.53 < 12(V) Άρα όλες οι παραπάνω διατομές είναι παραδεκτές - 31 -
3.10 ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΙΣΧΥΟΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ (EPLAN). 3.10.α Ανάλυση κυκλώματος αυτοματισμού Η/Ζ Στο ξυλουργείο που έχουμε υπάρχει εγκατεστημένο ένα ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος ισχύος 80 KW, το οποίο τίθεται αυτόματα σε λειτουργία για την κάλυψη των αναγκών μας, σε περίπτωση που έχουμε διακοπή ρεύματος από το δίκτυο της ΔΕΗ πάνω από 5 sec. Η εκκίνηση του πετρελαιοκινητήρα που περιστρέφει την γεννήτρια γίνεται μέσω μιας μίζας, Που βγαίνει κατόπιν εκτός λειτουργίας μέσω ενός φυγόκεντρου διακόπτη αφού ο κινητήρας έχει πάρει μπρός και οι στροφές του ανέλθουν στις 1000στρ/1min. Σε περίπτωση που επανέλθει το δίκτυο της ΔΕΗ θα υπάρξει ο επιτηρητής φάσης ο οποίος θα μας ξαναγυρίσει στην λειτουργία της εγκατάστασης μέσω του δικτύου της ΔΕΗ. Η λειτουργία του αυτοματισμού έχει ως εξής: Με την διακοπή της ηλεκτροδότησης από την ΔΕΗ σταματάει να λειτουργεί ο ηλεκτρονόμος C1 στον κλάδο 1 καθώς και ο επιτηρητής φάσης στον κλάδο 2 και σαν συνέπεια να κλείσει την επαφή του στον κλάδο 5 και να οπλίσει τον βοηθητικό ηλεκτρονόμο C5. Από αυτήν την στιγμή αρχίζει να παίρνει μπρός το Η/Ζ(δεξιό κύκλωμα). Το συγκεκριμένο κύκλωμα τροφοδοτείται από μπαταρία που υπάρχει στο Η/Ζ και είναι 12v. Αφού έχει οπλίσει ο βοηθητικός ηλεκτρονόμος C5 κλείνει την ανοιχτή του επαφή στον ίδιο κλάδο ώστε να έχουμε αυτοσυγκράτηση. Ταυτόχρονα κλείνει η επαφή του στον κλάδο 5 και οπλίζει και ο ηλεκτρονόμος C4 σαν συνέπεια να τροφοδοτηθεί ο πετρελαιοκινητήρας μας με καύσιμο. Επίσης κλείνει και την επαφή του στον κλάδο 7 και οπλίζει ο ηλεκτρονόμος C3 (μίζα). Με τον οπλισμό του ηλεκτρονόμου C5 κλείνει επίσης και η ανοιχτή επαφή του στον κλάδο 8 και ενεργοποιείται το χρονικό tr1 το οποίο χρησιμοποιείται για να σταματήσει το γύρισμα της μίζας. Το χρονικό tr1 μετράει 5sec και έπειτα κλείνει την ανοιχτή του επαφή στον κλάδο 9 έτσι ώστε να ενεργοποιηθεί το χρονικό TR2 το οποίο χρησιμοποιείται για να απενεργοποιήσει το tr1. Ταυτόχρονα οπλίζει και το counter το οποίο χρησιμοποιείται για να μετρήσει τρείς φορές την διαδικασία για να γυρίσει η μίζα, αν δεν πάρει με την πρώτη. Αν υπάρξει κάποιο πρόβλημα και δεν πάρει και την Τρίτη φορά ανοίγει την κλειστή επαφή του στον κλάδο 8 και απενεργοποιεί το χρονικό tr1 και σαν συνέπεια και την μίζα. Έτσι επεμβαίνει ο άνθρωπος και το βάζει χειροκίνητα. Κάθε χρονικό μετά την ολοκλήρωση των κινήσεων του επανέρχεται στην αρχική του κατάσταση ηρεμίας (reset). Αν ο πετρελαιοκινητήρας πάρει μπρός με την πρώτη φορά και έρθει στις 1000στρ/1min ανοίγει την κλειστή του επαφή ο φυγόκεντρος διακόπτης στον κλάδο 7 και βγάζει εκτός της μίζα. Τα χρονικά συνεχίζουν να μετράνε και να κάνουν τις κινήσεις που κάνανε, χωρίς να δημιουργούν κάποιο πρόβλημα στο κύκλωμα μας από την στιγμή που η μίζα είναι εκτός. Αυτό θα γίνεται μέχρι το counter να μετρήσει την Τρίτη του φορά και να ανοίξει την κλειστή του επαφή στον κλάδο 8 και να απενεργοποιήσει το χρονικό tr1 και σαν συνέπεια και το χρονικό tr2. Με το που αποκτήσει τις επιθυμητές στροφές ο φυγόκεντρος διακόπτης κλείνει και την ανοιχτή του επαφή στον κλάδο 10 και ενεργοποιείται το χρονικό tr3 που κλείνει την ανοιχτή του επαφή στο κλάδο 3 και βάζει σε λειτουργία το Η/Ζ. Η λειτουργία του Η/Ζ είναι συνεχής μέχρι να αποκατασταθεί η βλάβη του δικτύου της ΔΕΗ. - 32 -
Όταν ο επιτηρητής φάσης στον κλάδο 4 καταλάβει ότι η ΔΕΗ μπορεί να τροφοδοτήσει το κύκλωμα τότε κλείνει την επαφή του ΕΦ στον κλάδο 4 και ενεργοποιείται το χρονικό tr4 το οποίο μετράει 10 λεπτά και κλείνει την ανοιχτή του επαφή στον κλάδο 1 και οπλίζει τον ηλεκτρονόμο c1. Με το οπλισμό του ηλεκτρονόμου C1 ανοίγει η κλειστή επαφή του στον κλάδο 3 και απενεργοποιείται το Η/Ζ. - 33 -
- 34 -
- 35 -
3.10.β Ανάλυση κυκλώματος αυτοματισμού τρυπάνι. Πατώντας το start (S1) οπλίζει ο ηλεκτρονόμος c3(αστέρας) και το χρονικό tr1. Αφού οπλίσει ο ηλεκτρονόμος c3 κλείνει την ανοιχτή του επαφή στον κλάδο 2 και ανοίγει την κλειστή του επαφή στον κλάδο 2. Σαν συνέπεια να οπλίσει ο ηλεκτρονόμος C1(δίκτυο) και να κλείσει και την ανοιχτή του επαφή ώστε να έχουμε αυτοσυγκράτηση. Ενώ γινόταν όλη αυτή η διαδικασία το χρονικό μετρούσε την επιθυμητή τιμή που του είχαμε ορίσει ώστε να κάνει την μεταγωγή από αστέρα σε τρίγωνο, και όταν σταμάτησε να μετράει άνοιξε την κλειστή του επαφή και έτσι απενεργοποιήθηκε ο ηλεκτρονόμος C3. Από την στιγμή που έγινε αυτό ο ηλεκτρονόμος C3 επαναφέρει τις επαφές του σε κατάσταση ηρεμίας και σαν αποτέλεσμα έχουμε να οπλίσει ο ηλεκτρονόμος C2(τρίγωνο). Υπάρχει μανδάλωση ανάμεσα στον ηλεκτρονόμο C3 και στον ηλεκτρονόμο C2 έτσι ώστε να μην ξεκινήσουν ποτέ ταυτόχρονα. Για να σταματήσει το κύκλωμα να λειτουργεί αρκεί να πατήσουμε το μπουτόν stop(s3). - 36 -
- 37 -
- 38 -
3.10.γ Ανάλυση κυκλώματος αυτοματισμού τεμαχιστικής. Αλλαγή φοράς περιστροφής με Dahlanter Ο διακόπτης S1 (stop) διακόπτει την λειτουργία όλου του κυκλώματος. Αν θέλω η ροδέλα να κινηθεί δεξιόστροφα τότε πατάω το μπουτόν S2 (start) και το ρεύμα περνάει από τον κλάδο 1 και οπλίζει τον ηλεκτρονόμο Κ1 (δεξιά). Με τον οπλισμό του ηλεκτρονόμου Κ1 κλείνει η ανοιχτή επαφή του Κ1 στον 3 και ενεργοποιείται το χρονικό Κ8. Αφού ενεργοποιηθεί το χρονικό κλείνει την μεταγωγική επαφή του στον 5 και οπλίζει ο ηλεκτρονόμος Κ3 (η ροδέλα κινείται αργά). Μετά από το χρονικό διάστημα που έχουμε ορίσει και έχει μετρήσει το χρονικό η μεταγωγική επαφή γυρνάει στον κλάδο 6 (οπότε απενεργοποιείται το Κ3) και οπλίζει ο ηλεκτρονόμος Κ4 ( η ροδέλα αρχίζει να κινείται γρήγορα). Ο ηλεκτρονόμος Κ4 κλείνει την ανοιχτή επαφή του Κ4 στον κλάδο 7 και το κύκλωμα λειτουργεί συνεχόμενα έως ότου διακοπεί από το μπουτόν stop S1. Αν θέλω η ροδέλα να κινηθεί αριστερόστροφα αρκεί να πατήσω το μπουτόν S3 στον 2. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα να οπλίσει ο ηλεκτρονόμος Κ2 στον κλάδο 2. Οπότε κλείνει την ανοιχτή επαφή του Κ2 στον κλάδο 4 και ενεργοποιείται το χρονικό Κ8. Αφού ενεργοποιηθεί το χρονικό κλείνει την μεταγωγική επαφή του στον κλάδο 5 και οπλίζει τον ηλεκτρονόμο Κ3 (η ροδέλα κινείται αργά). Μετά από το χρονικό διάστημα που έχουμε ορίσει και έχει μετρήσει το χρονικό μας η μεταγωγική επαφή γυρνάει στον κλάδο 6 (οπότε απενεργοποιείται το Κ3) και οπλίζει ο ηλεκτρονόμος Κ4 ( η ροδέλα αρχίζει να κινείται γρήγορα). Ο ηλεκτρονόμος Κ4 κλείνει την ανοιχτή επαφή του Κ4 στον κλάδο 7 και το κύκλωμα λειτουργεί συνεχόμενα έως ότου διακοπεί από το μπουτόν stop S1. Η ενδεικτική λυχνία Η1 μας ενημερώνει ότι η ροδέλα κινείται δεξιόστροφα ενώ αντίστοιχα η ενδεικτική λυχνία Η2 ότι κινείται αριστερόστροφα. Οι κλειστές επαφές Κ4 στον κλάδο 5 και Κ3 στον κλάδο 6 λειτουργούν ως μανδάλωση για να μην δουλεύουν οι δύο ηλεκτρονόμοι Κ3 και Κ4 ταυτόχρονα. Το ίδιο ισχύει και για τις κλειστές επαφές Κ2 στον κλάδο 1 και Κ1 στον κλάδο 2. - 39 -
- 40 -
- 41 -
3.10.δ Ανάλυση κυκλώματος αυτοματισμού συγκολητική. Πατώντας το start (S1) οπλίζει ο ηλεκτρονόμος c3(αστέρας) και το χρονικό tr1. Αφού οπλίσει ο ηλεκτρονόμος c3 κλείνει την ανοιχτή του επαφή στον κλάδο 2 και ανοίγει την κλειστή του επαφή στον κλάδο 2. Σαν συνέπεια να οπλίσει ο ηλεκτρονόμος C1(δίκτυο) και να κλείσει και την ανοιχτή του επαφή ώστε να έχουμε αυτοσυγκράτηση. Ενώ γινόταν όλη αυτή η διαδικασία το χρονικό μετρούσε την επιθυμητή τιμή που του είχαμε ορίσει ώστε να κάνει την μεταγωγή από αστέρα σε τρίγωνο, και όταν σταμάτησε να μετράει άνοιξε την κλειστή του επαφή και έτσι απενεργοποιήθηκε ο ηλεκτρονόμος C3. Από την στιγμή που έγινε αυτό ο ηλεκτρονόμος C3 επαναφέρει τις επαφές του σε κατάσταση ηρεμίας και σαν αποτέλεσμα έχουμε να οπλίσει ο ηλεκτρονόμος C2(τρίγωνο). Υπάρχει μανδάλωση ανάμεσα στον ηλεκτρονόμο C3 και στον ηλεκτρονόμο C2 έτσι ώστε να μην ξεκινήσουν ποτέ ταυτόχρονα. Για να σταματήσει το κύκλωμα να λειτουργεί αρκεί να πατήσουμε το μπουτόν stop(s3). - 42 -
- 43 -
- 44 -
3.10.ε Ανάλυση κυκλώματος αυτοματισμού αντλιοστασίου. Στην εγκατάσταση του ξυλουργείου έχουμε εγκαταστήσει ένα πιεστικό συγκρότημα δύο αντλιών. Το οποίο θα μας εξυπηρετεί ως εξής: Όταν η πίεση του δικτύου ύδρευσης επαρκεί τότε οι καταναλώσεις μας θα λειτουργούν κανονικά. Όταν η πίεση του δικτύου υδρεύσεως πέσει κάτω από ένα επιτρεπτό όριο (πχ.2atm), τότε τίθεται χειροκίνητα σε λειτουργία η αντλία Α και μετά η αντλία Β,οι οποίες επιδιώκουν την επαναφορά της κανονικής πίεσης της ύδρευση μας. Θα έχουμε τοποθετήσει από πριν και ένα πιεζοστάτη έτσι ώστε όταν επανέλθει η επιθυμητή μας πίεση να θέσει εκτός λειτουργίας τις δύο αντλίες. Η λειτουργία του κυκλώματος αυτοματισμού έχει ως εξής: Πατώντας το S1(start) το ρεύμα περνάει από το θερμικό F1 καθώς και από τον πιεζοστάτη. Περνάει επίσης και από τον κλάδο 3 όπου οπλίζει ο μετρητής (Cn1) και κλάδο 4 όπου οπλίζει ο βοηθητικός ηλεκτρονόμος D1. Αφού οπλίσει ο βοηθητικός ηλεκτρονόμος D1 κλείνει την ανοιχτή του επαφή στον κλάδο 1 και οπλίζει ο ηλεκτρονόμος C1 (αντλία Α αρχίζει να λειτουργεί). Ταυτόχρονα κλείνει την ανοιχτή του επαφή (αυτοσυγκράτηση) και λειτουργεί συνέχεια. Ενώ γινόντουσαν όλα αυτά μετρούσε ταυτόχρονα ο μετρητής μας CN1 στον κλάδο 3 και όταν σταματήσει να μετράει την επιθυμητή τιμή μας θα κλείσει την ανοιχτή του επαφή στον κλάδο 5 και θα οπλίσει ο βοηθητικός ηλεκτρονόμος (έτσι ώστε να αρχίσει η διαδικασία λειτουργίας της αντλίας Β). Ο βοηθητικός ηλεκτρονόμος D2 στην συνέχεια κλείνει την ανοιχτή του επαφή στον κλάδο 2 και οπλίζει ο ηλεκτρονόμος C2 (αντλία Β αρχίζει να λειτουργεί). Ταυτόχρονα κλείνει και η ανοιχτή του επαφή C2(αυτοσυγκράτηση) και λειτουργεί συνέχεια. Και οι δύο οι αντλίες μας θα σταματήσουν να λειτουργούν όταν ο πιεσοστάτης φτάσει στην επιθυμητή τιμή και διακόψει το κύκλωμα. - 45 -
- 46 -
- 47 -
3.10.ζ Ανάλυση κυκλώματος αυτοματισμού ταινιόδρομου. Για τις ανάγκες μεταφοράς προϊόντων τοποθετήσαμε έναν ταινιόδρομο στο χώρο της αποθήκης με τρείς κινητήρες. Στον συγκεκριμένο ταινιόδρομο εκτός από τις βασικές λειτουργίες του start stop emergency stop, του έχουμε τοποθετήσει και ένα φωτοκύτταρο. Όταν διακοπεί η δέσμη του φωτοκύτταρου για οποιοδήποτε λόγο θα έχει σαν αποτέλεσμα να ηχεί η σειρήνα για ένα χρονικό διάστημα και αυτομάτως να απενεργοποιείται το κύκλωμα μας. Τέλος θέλουμε οι κινητήρες μας να ξεκινούν ταυτόχρονα αλλά να σταματούν σταδιακά ένας-ένας. Η αναλυτική λειτουργία του κυκλώματος αυτοματισμού έχει ως εξής: Πατώντας το μπουτόν start κλάδος 5 οπλίζει ο βοηθητικός ηλεκτρονόμος D6. Με τον οπλισμό του βοηθητικού ηλεκτρονόμου D6 κλείνει η ανοιχτή επαφή του και έχουμε αυτοσυγκράτηση. Ταυτόχρονα κλείνει και η ανοιχτή επαφή του βοηθητικού ηλεκτρονόμου D6 στον κλάδο 6 και οπλίζουν ταυτόχρονα οι ηλεκτρονόμοι c8, c9 και c10.(τώρα ο ταινιόδρομος αρχίζει να κινείται). Επίσης κλείνουν τις ανοιχτές επαφές τους στον κλάδο 13 και ενεργοποιούν το πράσινο φως (ταινιόδρομοι σε ασφαλή λειτουργία).το κόκκινο φως ενεργοποιείται όταν έστω και ένας βρεθεί εκτός λειτουργίας(μη ασφαλής λειτουργία). Για να σταματήσει ο ταινιόδρομος μας αρκεί να πατήσω το μπουτόν stop κλάδος 7.(η παρακάτω διαδικασία γίνεται έτσι ώστε να μην σταματήσουν ταυτόχρονα και τρείς κινητήρες μας, αλλά ένας - ένας.)από την στιγμή που θα πατήσουμε το stop οπλίζει ο βοηθητικός ηλεκτρονόμος D7. Ο βοηθητικός ηλεκτρονόμος D7 από την στιγμή που θα οπλίσει κλείνει την ανοιχτή του επαφή στον ίδιο κλάδο και έχουμε αυτοσυγκράτηση. Επίσης κλείνει την ανοιχτή επαφή του στον κλάδο 10 και ενεργοποιεί το χρονικό TR7.Τέλος ανοίγει την κλειστή επαφή του στο κλάδο 6 και απενεργοποιεί τον κινητήρα Μ1. Με την ενεργοποίηση του χρονικού TR7 μετράει 5 sec και μετά κλείνει την ανοιχτή επαφή του στον κλάδο 7 και οπλίζει ο βοηθητικός ηλεκτρονόμος D8. Από την στιγμή που θα οπλίσει ο βοηθητικός ηλεκτρονόμος D8 κλείνει την ανοιχτή του επαφή στον κλάδο 11 και ενεργοποιεί το χρονικό TR8. Τέλος ανοίγει την κλειστή του επαφή στον κλάδο 6 και απενεργοποιεί τον κινητήρα Μ2. Με την ενεργοποίηση του χρονικού TR8 μετράει 5 sec και μετά κλείνει την ανοιχτή του επαφή στον κλάδο 8 και οπλίζει τον βοηθητικό ηλεκτρονόμο D9. Από την στιγμή που θα οπλίσει και ο βοηθητικός ηλεκτρονόμος D9 κλείνει την ανοιχτή του επαφή στον κλάδο 12 και ενεργοποιείται το χρονικό TR9. Τέλος ανοίγει η κλειστή του επαφή στον κλάδο 6 και απενεργοποιείται και ο κινητήρας Μ3. Με την ενεργοποίηση του χρονικού TR9 μετράει 5 sec και κλείνει την ανοιχτή του επαφή στον κλάδο 9 και οπλίζει τον βοηθητικό ηλεκτρονόμο D10. Τέλος ο βοηθητικός ηλεκτρονόμος ανοίγει την κλειστή επαφή του στον κλάδο 7 και βγάζει εκτός λειτουργίας όλη αυτήν την διαδικασία και σαν συνέπεια σταματάει να λειτουργεί όλο το κύκλωμα μας. Αν για οποιοδήποτε λόγω διακοπεί η δέσμη του φωτοκύτταρου τότε κλείνει η ανοιχτή επαφή του PH στον κλάδο 2 και ενεργοποιεί το χρονικό TR3 και την σειρήνα. Αυτό γίνεται για να γνωστοποιηθεί το πρόβλημα. Το χρονικό TR3 αφού μετρήσει 15 sec κλείνει την ανοιχτή του στον κλάδο 3 και οπλίζει ο βοηθητικός ηλεκτρονόμος D1. Στην συνέχεια ο βοηθητικός ηλεκτρονόμος D1 κλείνει την ανοιχτή του επαφή στον κλάδο 3 για να έχουμε αυτοσυγκράτηση. Ταυτόχρονα ανοίγει την επαφή του D1 στον κλάδο 1 και απενεργοποιεί όλο το κύκλωμα. Τέλος σε περίπτωση που υπάρχει κάποιο σοβαρό πρόβλημα και δεν λειτουργήσει το φωτοκύτταρο μας υπάρχει και το μπουτόν emergency stop για να διακοπεί το κύκλωμα. - 48 -
- 49 -
- 50 -
- 51 -
3.11 ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΟ ΖΕΥΓΟΣ Σήμερα πολλές βιοτεχνικές - βιομηχανικές εγκαταστάσεις σχεδιάζονται και εκτελούνται με βάση την προοπτική συνεχούς και αδιάκοπης λειτουργίας, χρησιμοποιώντας τα ηλεκτροπαραγωγά ζεύγη ισχύος από 2 έως 4000 KV Α. Η ισχύς των ηλεκτροπαραγωγών ζευγών θα πρέπει να είναι προσδιορισμένη στις συνθήκες των διεθνών κανονισμών DΙΝ 6271, 150 3046, 85 5514 και να αφορά τη συνεχή και αδιάκοπη λειτουργία για τη τροφοδοσία φορτίων με συντελεστή ισχύος 0,8 (cos φ=0,8) Τα ηλεκτροπαραγωγά ζεύγη συνοδεύονται από όργανα παρακολούθησης και έλεγχου καθώς και όργανα ενδείξεις βλαβών. Ανάλογα με το μέγεθος και των προορισμό τους τα Η/Ζ μπορεί να συνοδεύονται από πίνακες έλεγχου (αυτόματους η χειροκίνητους), πίνακες αυτόματου μεταγωγής, πίνακες παραλληλισμού και πίνακες συγχρονισμού. Ένα Η/Ζ είναι κατάλληλο τόσο σαν βασική μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας όσο σαν εφεδρική μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Χρησιμοποιείται για την άμεση και αυτόματη ρευματοδότηση της εγκατάστασης κατά την ξαφνική διακοπή του ρεύματος ή της ακαταλληλότητας του έστω και σε μια φάση του δικτύου της ΔΕΗ. Αναλαμβάνει αμέσως και αυτόματα τα φορτία της κατανάλωσης και αποδίδει την πλήρη ισχύ του για συνεχή λειτουργία. Το Η/Ζ τίθεται σε λειτουργία σε περίπτωση που έχουμε διακοπή ρεύματος από το δίκτυο της ΔΕΗ πάνω από 5 sec. Η εκκίνηση του πετρελαιοκινητήρα που περιστρέφει την γεννήτρια γίνεται μέσω μιας μίζας που βγαίνει κατόπιν εκτός μέσω ενός φυγοκεντρικού διακόπτη αφού ο κινητήρας έχει πάρει μπρός και οι στροφές του ανέλθουν στις 1000 rpm. - 52 -
ΒΑΣΙΚΑ ΜΕΡΗ ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΟΥ ΖΕΥΓΟΥΣ 1. Πετρελαιοκινητήρας Ανάλογα με την ισχύς του Η/Ζ μπορεί να είναι ελαφρού η βάρδου τύπου. Τα βασικά του χαρακτηριστικά είναι: Στροφές ανά λεπτό Αριθμός και διάταξη κυλίνδρων Κυλινδρισμός (λίτρα) Μέγιστη συνεχής ισχύς στον άξονα (KW). Αναπνοή κινητήρα Κατανάλωση καύσιμου (λίτρα /ώρα ) Αέρας ψύξης πετρελαιοκινητήρα (M3/min) Αέρας καύσης πετρελαιοκινητήρα (Μ3 /min) Ο Πετρελαιοκινητήρας πρέπει να συνοδεύεται: Από σύστημα αυτόματης διακοπής της λειτουργία του κινητήρα, με την βοήθεια ηλεκτρικού πηνίου για την περίπτωση υπερθέρμανσης η πτώσης πίεσης λαδιού. Από ψυγείο νερού με ανεμιστήρα και προφυλακτήρες, για την ψύξη του κινητήρα. Από φίλτρο αέρος, φίλτρο λαδιού, φίλτρο πετρελαίου. Από σύστημα εξαγωγής καυσαερίων. Από ηλεκτρικό σύστημα που περιλαμβάνει εναλλακτηρα, μίζα, συσσωρευτές αποθήκευσης και την εγκατάσταση καλωδίων σύνδεσης. 2. Εναλλακτήρες Ο Εναλλακτήρες για μεγαλύτερη πιστότητα και ευελιξία, θα πρέπει να είναι αυτοδιεγειρομενος, αυτορρυθμιζόμενος, χωρίς ψήκτρες, με πλήρως αλληλοσυνδεόμενα αποσβεστικά τυλίγματα, με σύστημα ψύξης ICO6, ρουλεμάν κλειστού τύπου αυτολιπεγόμενα και προστατεύεται με μεταλλικό πλέγμα. Ο βαθμός προστασίας της γεννήτριας πρέπει να είναι IΡ22 η για ειδικές περιπτώσεις IΡ23. Όλες οι περιελίξεις θα πρέπει να εμποτίζονται με τρεις στρώσεις πολυεστερικου βερνικιού για να αντέχουν στα λαδιά και τα οξέα η να είναι εμποτισμένες εν κενό με ειδική πολυεστερική ρητίνη. - 53 -
Ο εναλακτηρας πρέπει να συνοδεύεται από αυτόματο ρυθμιστή τάσης να είναι ηλεκτρονικός και να παρουσιάζει πλήρη στεγανότητα. Η γεννήτρια θα πρέπει να παρουσιάζει όσο το δυνατόν μικρότερη παραμόρφωση της κυματοειδούς τάσης και να εξασφαλίζει μικρή παρεμβολή στις ηλεκτρονικές διατάξεις. 3. Βάση έδρασης Το Η/Ζ πρέπει να εδράζεται σε χαλύβδινη Βάση που θα περιλαμβάνει ειδικά σχεδιασμένα εξαρτήματα για ανύψωση και μεταφορά. Ανάμεσα στο πλαίσιο της βάσης και στα στηρίγματα του κινητήρα και της γεννήτριας πρέπει να παρεμβάλλονται αντικραδασμικες βάσεις για να εξασφαλίζουν πλήρη απομόνωση των κραδασμών των περιστρεφόμενων μερών. 4. Δεξαμενή καύσιμου Τα περισσότερα ηλεκτροπαράγωγα ζεύγη έχουν ενσωματωμένη Δεξαμενή πετρελαίου για συνεχή οκτάωρη λειτουργία. Η δεξαμενή συνοδεύεται από πώμα με αναπνευστήρα, πλέγμα διηθήσεως, σωληνώσεις τροφοδοσίας και επιστροφής καυσίμου καθώς και πώμα εκκένωσης. 5. Ηλεκτρικός πίνακας Ο ηλεκτρικός πρέπει να είναι κατασκευασμένος από ανθεκτικό μέταλλο, επισκέψιμος από εμπρός, ειδικής συνθετικής βαφής, αυξημένης προστασίας. Ο πίνακας πρέπει να είναι αναρτημένος εκτός κορμού του Η/Ζ πάνω σε ειδική μεταλλική βάση στηριζόμενος σε περιοχή που δεν υπάρχουν δονήσεις. Τα εσωτερικά καλώδια AC-DC του πίνακα, πρέπει να φορμάρονται και να φέρουν αριθμούς ή χρώματα πριν τοποθετηθούν. Οι μετρητές και τα όργανα που συνοδεύουν τον ηλεκτρικό πίνακα πρέπει να έχουν πολύ καλή ανάρτηση, να βρίσκονται στην πόρτα του πίνακα και να πληρούν κάποια συγκεκριμένα standards. - 54 -
Ο ηλεκτρικός πίνακας πρέπει να περιλαμβάνει τα παρακάτω: Α. Το πεδίο ενδείξεων Στο πεδίο ενδείξεων πρέπει να υπάρχουν: Ένα βολτόμετρο με μεταγωγέα 7 θέσεων περιοχής 0-500V. Ένα βολτόμετρο με μετασχηματιστές και μεταγωγέα 3 θέσεων. Ένα συχνόμετρο τύπου βελόνας ή ψηφιακό.. Ένας ωρομετρητής. Ένα όργανο θερμοκρασίας νερού. Ένα όργανο πίεσης λαδιού. Ένα βολτόμετρο DC για την τάση των συσσωρευτών. Για τον έλεγχο της λειτουργίας του Η/Ζ πρέπει να υπάρχουν: Ένας διακόπτης 3 θέσεων για τη λειτουργία του Η/Ζ όπως παρακάτω: 1. Η/Ζ εκτός λειτουργίας (STOP) 2. Χειροκίνητη λειτουργία (RUN) 3. Αυτόματη λειτουργία (AUTO) Ένας διακόπτης 3 θέσεων για τη λειτουργία του Η/Ζ όπως παρακάτω: 1. Δοκιμαστική λειτουργία χωρίς φορτίο (TEST 1) 2. Δοκιμαστική λειτουργία με μεταγωγή φορτίου (TEST 2) 3. Αυτόματη λειτουργία (AUTO) Ένας επιλεκτικός διακόπτης τάσεων ανά φάση. Ένα χρονικό εκκίνησης τριών προσπαθειών. Ένα μπούτον εκκίνησης (για χειροκίνητη εκκίνηση). Ένα μπουτόν STOP για άμεση στάση του κινητήρα σε περίπτωση ανάγκης (EMERGENCY). Ένα μπουτόν επαναφοράς βλαβών (RESET). Ένα πλήρες ηλεκτρονικό σύστημα για τρεις προσπάθειες εκκίνησης Η/Ζ. Ένα αυτόματο σύστημα διακοπής της ρευματοδότησης της μίζας μετά την εκκίνηση. Ένα βοηθητικό σύστημα ελέγχου των συσσωρευτών του Η/Ζ από το ρεύμα του δικτύου της ΔΕΗ. - 55 -
Για την προστασία του Η/Ζ πρέπει να υπάρχουν: Ένα σύστημα ελέγχου και αυτόματης διακοπής της λειτουργίας του Η/Ζ (με τη βοήθεια τυπωμένου κυκλώματος) με τα απαραίτητα αισθητήρια, στις παρακάτω περιπτώσεις: 1. Διακοπή σε περίπτωση πτώσης πίεσης του λαδιού 3. Διακοπής λόγω υψηλής θερμοκρασίας και χαμηλής στάθμης νερού Για την παρακολούθηση του Η/Ζ πρέπει να υπάρχουν: Ενδεικτικές λυχνίες για την ένδειξη παροχής ρεύματος της ΔΕΗ ή του Η/Ζ. Ενδεικτικές λυχνίες για την ανάληψη φορτίων από τη ΔΕΗ ή από το Η/Ζ. Ενδεικτική λυχνία σήμανσης για την περίπτωση ανεπιτυχούς εκκίνησης μετά τις τρεις προσπάθειες (FAIL ΤΟ START). Ενδεικτικές λυχνίες βλαβών για χαμηλή πίεση λαδιού η για υπερθέρμανση. Το πεδίο αυτού του ηλεκτρικού πίνακα, θα πρέπει επίσης να περιλαμβάνει: Όλους τους απαραίτητους χρονοδιακόπτες, βοηθητικές ασφάλειες και καλωδιώσεις με τους ακροδέκτες για τη συνδεσμολογία του πίνακα. Σύστημα επιβράδυνσης εκκίνησης και διακοπής του κινητήρα από 0,5-60sec και σύστημα επιβράδυνσης της σύνδεσης των καταναλωτών από τη γεννήτρια από 0,25-60sec. Β. Το πεδίο προστασίας Το πεδίο προστασίας πρέπει να περιλαμβάνει έναν αυτόματο διακόπτη ισχύος, θερμικής και μαγνητικής προστασίας, για να προστατεύει τη γεννήτρια από υπερφόρτιση και βραχυκυκλώματα. Γ. Το πεδίο ισχύος Το πεδίο ισχύος πρέπει να περιλαμβάνει: Δυο τηλεχειριζόμενους τετραπολικούς διακόπτες αέρος ίσης ισχύος με την ισχύ του Η/Ζ με κατάλληλες βοηθητικές επαφές για το δίκτυο της ΔΕΗ και της γεννήτριας. Σύστημα ηλεκτρικής και μηχανικής μανταλώσεις των δυο ρέε για τον αποκλεισμό της ταυτόχρονης τροφοδοσίας των καταναλώσεων. Ενδεικτικές λυχνίες παροχής ρεύματος από το δίκτυο της ΔΕΗ η από το Η/Ζ. - 56 -
Έναν τριφασικό επιτηρητή τάσης της ΔΕΗ μεγάλης ακρίβειας για να επιτηρεί τις τρεις φάσεις του δικτύου της ΔΕΗ η από το Η/Ζ. Έναν τριφασικό επιτηρητή τάσης της ΔΕΗ μεγάλης ακρίβειας για να επιτηρεί τις τρεις φάσεις του δικτύου της ΔΕΗ Ένα βολτόμετρο με μεταγωγέα εφτά θέσεων, περιοχής από 0-500 ν Ένα αμπερόμετρο με Μ/Σ και μεταγωγέα τριών θέσεων η τρία αμπερόμετρο με Μ/Σ. Ένα συχνόμετρο. Έναν ωρομετρητής. Ένα όργανο πίεσης λαδιού. Ένα βολτόμετρο DC για τους συσσωρευτές. Ένα σύστημα έλεγχου και αυτόματης διακοπής του Η/Ζ στις περιπτώσεις: α) Πτώσης πίεσης του λαδιού και β) υψηλής θερμοκρασίας και χαμηλής στάθμης νερού. Ενδεικτική λυχνία βλάβης από χαμηλή πίεση λαδιού η και ηχητικό σήμα. Ενδεικτική λυχνία βλάβης από υπερθέρμανση η και ηχητικό σήμα. Έναν αυτόματο διακόπτη ισχύος θερμικής και μαγνητικής προστασίας. ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΕΠΙΛΟΓΗΣ Η/Ζ Προκείμενου να επιλέξουμε από την αγορά ένα Η/Ζ λαμβάνουμε υπόψη τα παρακάτω: Την χώρα κατασκευής τους. Τις προδιαγραφές της ΕΕ και το σήμα CE όπως επιβάλει ο κανονισμός της Κομισιον (1-1- 1995). Τα πιστοποιητικά δοκίμων του κατασκευαστή. Τη διάταξη ανάρτησης και ασφάλειας του Η/Ζ. Την επεξεργασία των μεταλλικών επιφανειών και την βαφή του Η/Ζ. Την εμπειρία του προμηθευτή. Την τεχνική υποστήριξη. Την εμπειρία εγκατάστασης του Η/Ζ. Το εργοστάσιο κατασκευής του κινητήρα. Το εργοστάσιο κατασκευής της γεννήτριας και συγκεκριμένα: a) Ο βαθμός απόδοσης της γεννήτριας με cos φ=0,8 να μην είναι μικρότερος του 94 %. b) Να μην έχουμε σταθεροποίηση τάσης εντός της περιοχής :t 1 % της ονομαστικής τιμής σε οποιαδήποτε μεταβολή του φορτίου σε οποιονδήποτε συντελεστή ισχύος από 0,8-1 συμπεριλαμβανομένης και της μεταβολής στροφών ::t: 4,5 % c) Να μην έχουμε συνολική παραμόρφωση της κυματοειδούς καμπύλης της τάσης με THF καλύτερο του 20 % και TIF καλύτερο του 50. - 57 -