ei_07_2003_s90-94.pdf

mgr inż. Julian Wiatr

projekt

osiedlowej sieci rozdzielczej

nn i oświetlenia

podstawa

opracowania

Projekt ten został opracowa-

ny na podstawie warunków

technicznych zasilania uzyska-

nych z Rejonu Energetycznego,

warunków zabudowy wydanych

przez Starostwo Powiatowe

(w opracowaniu ze względu na

jego objętość pominięto ww. wa-

runki zabudowy i zasilania) oraz

wizji lokalnej w terenie.

stan obecny

Teren przeznaczony pod za-

budowę jednorodzinną w rejonie

ulic Wiewiórki – Nadrzecznej -

Szpitalnej – Nadmorskiej, jest

nieuzbrojony. W rejonie ulic Wie-

wiórki/Nadrzeczna oraz Szpital-

na/ Nadmorska Rejon Energe-

tyczny wybudował dwie stacje

transformatorowe 15/04 kV

o mocy 400 kVA przeznaczone

do zasilania projektowanego

osiedla oraz planowanych do

wzniesienia w drugim etapie in-

nych obiektów nie objętych opra-

cowaniem. Parametry znamiono-

we transformatorów oraz moc

zwarciowa systemu elektroener-

getycznego na zaciskach górnego

napięcia transformatora:

www.elektro.info.pl 7/2003

dla kierunku „Szpitalna”:

opis techniczny

Zapotrzebowana moc oświetlenia na podstawie projektu oświe-

tlenia wykonanego na podstawie oprogramowania Dialux 3 do-

stępnego w firmie Goland:

Zasilanie osiedla należy wykonać kablem 2xYKXS 4x120 jako dwu-

stronne z podziałem sieci w szafce złączowo-licznikowej nr 7. W linii

ogrodzenia działek, zgodnie z planem przedstawionym na rysunku 1,

należy zainstalować szafki złączowo-licznikowe, wykonane z tworzy-

wa termoutwardzalnego o stopniu ochrony nie niższym jak IP 45.

Schemat zasilania osiedla przedstawia rysunek 2. Z szafek licz-

nikowo-złączowych należy do każdego budynku wyprowadzić WLZ

wykonany kablem YKYżo 5 x 10, który należy wprowadzić do ta-

blicy rozdzielczej (TZ) zainstalowanej w budynku (projekt tablicy

nie wchodzi w zakres opracowania).

Pomiar energii należy wykonywać:

Oświetlenie zostało podzielone na dwa obwody zasilania ze

stacji „Szpitalna” i stacji „Wiewiórki”. Z każdej ze stacji zasilanych

jest 40 lamp (drugi etap przewiduje rozbudowę oświetlenia zasi-

lanego z każdej stacji o kolejne 40 lamp, co spowoduje wzrost

obciążenia obwodów oświetlenias o 100%). Całkowita moc czyn-

na zapotrzebowana:

Zainstalowane stacje transformatorowe pokryją pełne zapotrze-

bowanie mocy osiedla w przypadku zasilania z jednej ze stacji

w warunkach awaryjnych. Moc zapotrzebowana przez budynki

mieszkalne P ZBM = 92,62 + 78,38 + 168 kW.

2. Wstępny dobór kabla zasilające budynki mieszkalne (do obli-

czeń zostanie przyjęta pełna moc zapotrzebowana z uwagi na moż-

liwość zmiany konfiguracji sieci, a w szczególnym przypadku dla

zasilania jednostronnego- pełne obciążenie przejmuje jedna ze sta-

cji, gdy druga jest wyłączona z eksploatacji):

licznikami trójfazowymi półpośrednimi zainstalowanymi w stacjach trans-

formatorowych grupowo dla wszystkich odbiorców (pomiar kontrolny);

licznikami trójfazowymi bezpośrednimi zainstalowanymi w sza-

fkach złączowo-licznikowych, indywidualnie dla poszczegól-

nych odbiorców (pomiar rozliczeniowy).

Oświetlenie terenu osiedla należy wykonać oprawami LYRA 1 CR

70 W na słupach o wysokości h=6m (dystrybucja firma GOLAND).

Zasilanie oświetlenia należy wykonać kablem YAKXS4 x 35. Po-

miar zużytej energii wykonywać licznikami trójfazowymi bezpośre-

dnimi zainstalowanym w stacjach transformatorowych. Plan tras

kablowych oświetlenia przedstawia rysunek 1. Wszystkie kable

należy układać w wykopie o głębokości 0,7 m na podsypce 10 cm

piasku. Na poszczególnych kablach przed ich zasypaniem należy

nałożyć opaski zawierające następujące informacje:

Typ kabla*długość*rok ułożenia*trasę*symbol wykonawcy

Kable po ułożeniu należy zasypać warstwą piasku o grubości

10 cm, warstwą rodzimego gruntu o grubości 15 cm, ułożyć

wzdłuż całej trasy taśmę kablową koloru niebieskiego i zasypać

wykop. W poprzek drogi kable trzeba układać w rurach osłono-

wych DVK

110 firmy AROT, które na końcach należy uszczelnić

od przedostawania się wody.

W każdej szafce złączowo-licznikowej należy uziemić zacisk

PEN i uzyskać rezystancje uziemienia Ru

Na podstawie tabeli długotrwałej obciążalności prądowej kabli

ułożonych w przepustach bezpośrednio w ziemi o rezystywności

gruntu 2,5 K*m/W i temperatury 20°C warunek spełnia kabel

2 x YKXS4x120, dla którego I Z = 2*0,75 *240 = 360 A >

275,86 A (PN IEC 60364-5-523)

3. Wstępny dobór WLZ:

. W linii kablo-

wej oświetlenia należy wszystkie słupy połączyć taśma FeZn

25x 4. Wymagana rezystancja uziemienia, jak w linii kablowej za-

silającej poszczególne budynki.

≤

Ω

obliczenia

Na podstawie tabeli długotrwałej obciążalności prądowej kabli

ułożonych bezpośrednio w ziemi kabel YKY 5x10 spełnia warunek

długotrwałej obciążalności prądowej.

4. Wstępny dobór kabla zasilającego oświetlenie:

1. Zapotrzebowanie mocy:

P i = 15 kW – moc zainstalowana w pojedynczym budynku mie-

szkalnym (budynki zgazyfikowane).

Całkowita moc zapotrzebowana wyznaczona metodą „Energoprojektu”:

dla kierunku „Wiewiórki”:

7/2003 www.elektro.info.pl

Na podstawie tabeli długotrwałej obciążalności prądowej kabli

ułożonych bezpośrednio w ziemi kabel YAKXS4 x 16 spełnia wa-

runek długotrwałej obciążalności prądowej.

5. Sprawdzenie dobranych kabli na warunek obciążalności

zwarciowej (do obliczeń należy przyjąć wartości maksymalne cał-

ki Joule'a podane w IEC 60269-2-1 lub przez producenta w ka-

talogu bezpieczników topikowych).

Uwaga! W przypadku zastąpienia bezpieczników topikowych

wyłącznikami, w celu wyznaczenia wymaganego minimalnego

przekroju kabli, konieczne jest wyznaczenie prądu początkowego

zwarcia oraz czasu trwania zwarcia przy określonym prądzie zwar-

ciowym):

zasilanie jednostronne z dowolnej stacji:

W każdym przypadku warunek dopuszczalnego spadku napię-

cia jest zachowany (

≤

5%).

kabel linii rozdzielczej nN:

spadek napięcia w TZ w ostatnim budynku (najbardziej odda-

lonym od stacji transformatorowej) przy zasilaniu całego osie-

dla z jednej stacji:

WLZ:

Uwaga! Do obliczeń przyjęto moc zainstalowaną P = 15 kW oraz

współczynnik jednoczesności k j = 0,7 dla pojedynczego budynku. Na

podstawie uzyskanych wyników należy wnioskować, że w warunkach

normalnych warunek spadku napięcia zostanie zachowany we wszy-

stkich elementach zasilanych z projektowanej sieci osiedlowej nN.

kabel oświetlenia osiedla:

spadek napięcia dla linii oświetlenia ulicznego (zasilanie lamp

realizowane jest jednofazowo wskutek czego do obliczeń należy

przyjąć parametry najdłuższego obwodu:

– obwód zasilany ze stacji „Szpitalna”:

I 2 t w – przyjęto na podstawie IEC 60269-2-1. Wszystkie kable

spełniają warunek dopuszczalnej obciążalności zwarciowej.

6. Sprawdzenie dobranych kabli ze względu na warunek spad-

ku napięcia:

zasilanie ze stacji „Wiewiórki”:

– obwód zasilany ze stacji „Wiewiórki”:

zasilanie ze stacji „Szpitalna”

Na podstawie uzyskanych wyników należy wnioskować, ze wa-

runek spadku napięcia w obwodach oświetlenia ulicznego zosta-

www.elektro.info.pl 7/2003

∆

nie zachowany. Zatem należy uznać dobór wszystkich kabli zasi-

lających ze względu na spadek napięcia za poprawny.

7 . Obliczenia zwarciowe:

impedancja systemu elektroenergetycznego i jej składowe:

impedancja transformatora i jej składowe:

całkowita impedancja obwodu zwarcia wynosi:

prąd zwarciowy udarowy:

Wszystkie aparaty wyposażenia stacji spełniają wymagania,

ponieważ:

znamionowy prąd ograniczony wytrzymywany I>I k ” = 11,32 kA;

znamionowy prąd wyłączalny zwarciowy wkładek bezpieczniko-

wych I cn >I k ”=11,32 kA.

Prąd zwarciowy dla obwodu oświetlenia zostanie ograniczony do war-

tości 4,8 kA dzięki czemu stycznik załączający oświetlenie nie ulegnie

uszkodzeniu (jego dopuszczalna obciążalność zwarciowa wynosi 6 kA).

Identyczne obliczenia należałoby przeprowadzić dla zwarcia

w każdym złączu kablowym (szafce złączowo-licznikowej). W pre-

zentowanym przypadku wyposażenie szafek złączowo-liczniko-

wych spełnia warunki dla wartości prądów obliczonych przy zwar-

ciu w stacji transformatorowej, zatem zbyteczne jest prowadzenie

dalszych obliczeń.

Obliczenia należy jednak powtórzyć podczas projektowania in-

stalacji wewnętrznej w budynkach, która nie wchodzi w zakres ni-

niejszego opracowania.

8. Sprawdzenie samoczynnego wyłączenia podczas zwarć:

w szafce złączowo-licznikowej nr 12 przy zasilaniu ze stacji

transformatorowej „Wiewiórki” (identyczne wartości uzyskuje się

przy zasilaniu całego osiedla z drugiej stacji w szafce złączowo-

-licznikowej nr 1):

– rezystancja linii kablowej zasilającej osiedle

(2 x YKXS 4 x 120 długości 914 m)

7/2003 www.elektro.info.pl

znamionowy prąd szczytowy załączalny I cm >i p = 21,87 kA;

od zwarć przez zabezpieczenia WTN00gG32 zainstalowane w

stacjach transformatorowych.

Wyniki obliczeń oświetlenia ulicznego przedstawiają rysunki 3 i 4.

Natomiast schemat zasilania ulicznego przedstawiają rysunki 1 i 2.

uwagi końcowe

warunek samoczynnego wyłączenia nie zostanie więc zachowany,

przez co w szafkach nr 6 i nr 8 należy zamiast zwór wstawić zabez-

pieczenia WTN1gG160A, dla których I w =915,20 A < I k1 =1128,83.

Przyjęcie takiego rozwiązania powoduje, że w warunkach normalnej

pracy zabezpieczenia WTN1gG160 w szafkach złączowo-licznikowych

nr 6 i nr 8 pełnią funkcję zwór, natomiast w warunkach przejściowych

podczas zasilania całego osiedla z jednej stacji przy wyłączonej drugiej,

warunek samoczynnego wyłączenia w całej sieci zostanie zachowany.

– w budynku zasilanym z szafki złączowo-licznikowej nr 12

(dotyczy budynku nr 24):

1. Ochrona od porażeń:

a) w sieci oświetlenia ulicznego – samoczynne wyłączenie;

b) w sieci rozdzielczej zbędna – szafki złączowo-licznikowe wy-

konane z tworzywa sztucznego.

2. Układ sieci zasilającej:

a) sieć rozdzielcza – TN-C,

b) sieć oświetleniowa TN -S,

c) WLZ : TN-S.

3. Po ułożeniu kabli w wykopach przed ich zasypaniem należy

przeprowadzić inwentaryzacje geodezyjną.

4. Po wykonaniu prac instalacyjnych należy przeprowadzić nastę-

pujące pomiary:

a) rezystancji izolacji kabli,

b) rezystancji uziemienia we wszystkich szafkach złączowo-

licznikowych i sieci oświetlenia ulicznego,

c) skuteczności samoczynnego wyłączenia we wszystkich ob-

wodach odbiorczych,

d) natężenia oświetlenia ulicznego.

– rezystancja WLZ (YKYżo 5 x 10)

Zatem warunek samoczynnego wyłączenia w TZ zostanie za-

chowany również w pozostałych budynkach dla czasu t < 5 s

(przy tak dużum prądzie wyłączenie nastąpi w czasie t < 0,2 s).

zestawienie materiałów

obwód oświetlenia ulicznego (do obliczeń sprawdzających przyj-

mujemy najdłuższy obwód – jest on zasilany ze stacji „Szpital-

na” i występuje w fazie L1):

1. Kabel YKXS 4 x 120 – 230 m.

2. Kabel YAKXS 4 x 25 – 1100 m.

3. Taśma kablowa koloru niebieskiego – 2200 m.

4. Szafka złączowo-licznikowa wykonana z tworzywa termoutwar-

dzalnego – 12 szt.

5. Rura „AROT”

– rezystancja kabla zasilającego

110 – 40 m.

6. Taśma FeZn 25 x 4 – 1500 m.

7. Piasek na podsypki – 100 m 3 .

8. Kabel YKYżo 5 x 10 – 600 m.

9. Słupy oświetleniowe h=6 m – 80 szt.

10. Oprawy oświetleniowe CYRA 1CR 70 W – 80 szt.

11. Przewód instalacyjny YDYżo 3 x 1,5 – 750 V – 300 m.

12. Bezpieczniki topikowe WTN2 gG 250 – 6 szt.

13. Automat zmierzchowy – 2 szt.

14. Styczniki 4N0 63A/230 V – 2 szt.

15. Bezpieczniki topikowe:

a) WTN1gG 160A – 6 szt.

b) WTN1 gG32 – 6 szt.

c) BiWtz6 – 80 szt.

16. Zwory instalacyjne ZL1 – 27 szt.

17. Pręty uziemieniowe firmy Galmar

Warunek samoczynnego wyłączenia nie zostanie więc zacho-

wany. Należy zastąpić wstępnie przyjęty kabel YAKXS4x16 zastą-

pić kablem YAKXS4x35 i powtórnie sprawdzić skuteczność samo-

czynnego wyłączenia.

– rezystancja kabla zasilającego

16 – wg potrzeb.

Należy uznać warunek samoczynnego wyłączenia za skuteczny,

a zatem wszystkie słupy oświetleniowe są skutecznie chronione

17. Pozostałe materiały – wg potrzeb.

W toku obliczeń założono zasilanie oświetlenia przez jedną ze

stacji przy obciążeniu 5600 W, ze względu na planowaną roz-

budowę oświetlenia w drugim etapie. Schematy ideowe stacji są

identyczne i dlatego przedstawiono tylko schemat stacji

„Szpitalna”.

www.elektro.info.pl 7/2003

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: