Automatizace a pohony
SIMARIS design Totally Program pro podporu projektování
Nízkonapěťová spínací technika
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
TIP Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Řešení elektrické instalace v duchu Totally Integrated Power umožňuje realizaci nejnovějších technologií rozvodu elektrické energie použitím jednotlivých produktů v systémovém celku, od napájecích uzlů vn až po koncové zásuvky - od projektu, přes realizaci, až po provoz
Vlastnosti
Základem Totally Integrated Power je propojení ... Výpočty & Simulace
Výsledky
NÁVRHU & KONFIGURACE PRODUKTŮ & SYSTÉMŮ KOMUNIKACE
... toto propojení vytváří jedinečné výhody pro investory, projektanty, montážní organizace a uživatele
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
TIP - využití programu SIMARIS design Nízkonapěťová spínací technika Náklady při klasickém projektování Úvod
Náklady při projektování s použitím TIP
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Možnosti optimalizace
Výsledky
Závěr
PROJEKT
SIMARIS design V 1.5
MONTÁŽ
PROVOZ
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
SIMARIS design Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Nástroj pro podporu projektování v souladu s požadavky
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
elektrotechnických předpisů
SIMARIS ® design Výsledky
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
Rozvod elektrické energie od místa napájení po zásuvku Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Rozváděč vn
Hlavní rozváděč, přípojnicový systém
Podružný rozváděč
Rozvodnice
Do 24 kV Do 800 A
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
230 / 400 V Do 6,300 A
Do 63 A Do 3,200 A
Do 2,500 A
Výsledky SIMARIS
Od návrhu k realizaci
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
Předprojekční příprava Nízkonapěťová spínací technika
Ovlivňující činitelé Technologické novinky
Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Výsledky
Závěr
- Použití nových materiálů - Zvýšení využití materiálů - Použití nových postupů / koncepcí - atd.
Požadavky budoucího uživatele -
Zvýšené požadavky na zatížitelnost / zkratovou odolnost Snižování nákladů na montáž a provoz Zvýšení spolehlivosti napájení / kvality elektrické energie atd.
Předpisy / normy - Zvýšení úrovně ochrany osob a zařízení - Harmonizace IEC, EN, ČSN EN na základě HD (norem / harmonizačních dokumentů) - Dodržování zákonů předpisů, např. legislativy ČR a EU – směrnice pro stroje, .... - Národní doplňky ! SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
Dimenzování kabelů Dříve Nízkonapěťová spínací technika
Příklad: podle VDE norem -> situace podle ČSN obdobná Dříve: 3 tabulky Nyní: 20 tabulek (34 stran); VDE 0298 Part 4
Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Výsledky
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
Posouzení selektivity Dříve Nízkonapěťová spínací technika
Milimetrový papír, vypínací charakteristiky přístrojů ( I/t ) s přihlédnutím na požadavky norem
Úvod
Q2 In= 500 A Ii = 5,000 A
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Q1 In = 2,500 A Id = 10,000 A td=150 ms
10 s
Výsledky >= 70 ms Závěr 0.004 s
Ir = 500A SIMARIS design V 1.5
Ii = 5,000A TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
Proč vůbec provádět výpočty? Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Výsledky
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
SIMARIS design Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Výsledky
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
SIMARIS design – výhody Nízkonapěťová spínací technika
SIMARIS design je komplexní nástroj pro návrh a dimenzování elektrické sítě od “zdroje vn až po poslední zásuvku” Úvod
Vlastnosti
Omezení rutinních výpočtů vede k omezení chyb
Výpočty založeny na reálných parametrech Proveditelnost
Výpočty & Simulace
Výsledky
Závěr
Porovnatelnost
Výsledky lze exportovat v běžných formátech (Word, Excel, CAD -> DXF)
SIMARIS design – je program pro efektivní podporu projektování
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
Rutinní úlohy dimenzování obvodů a systémů Nízkonapěťová spínací technika
Napájení z transformátoru
Spojení mezi rozváděči
Spotřebiče, koncové obvody
Napájecí uzly
Úvod
Přenos energie
Vlastnosti
Zátěž
Výpočty & Simulace
Výsledky
Závěr
Základní pravidla pro dimenzováni: 1. Ochrana před přetížením 2. Ochrana před zkratem 3. Ochrana před úrazem 4. Kontrola úbytku napětí 5. Selektivita (I / t charakteristiky / meze selektivity) SIMARIS design V 1.5
Napájené uzly
Ekonomická a technická optimalizace celého systému vždy závisí na správném výběru a koordinaci všech použitých komponentů.
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
Návrh silových obvodů objektu Nízkonapěťová spínací technika
Typ budovy
+
+
Požadavky
Instalované výkony Klimat. / ventilace (střecha)
Například výškové budovy, nemocnice, sanatoria, ...
Ventilace hl.: Klimatizace:
100 kW 215 kW
4. patro:
Spotřebiče hl. / nouz.: 45 kW/ 5 kW UPS / nouz. napájení: 30 kW Osvětlení hl. / nouz.: 35 kW/ 5 kW
Úvod •Druh využití stavby •Bezpečnostní požadavky
Vlastnosti
•Konstrukční požadavky/ pravidla •Technologické prostory
Výpočty & Simulace
•Technické požadavky uživatelů • Spolehlivost napájení • Kvalita energie
3. patro :
Osvětlení hl. / nouz.: 40 kW/ 5 kW Spotřebiče hl. / nouz.: 20 kW/ 5 kW Osvětlení hl. / nouz.: 25 kW/ 5 kW
2. patro:
Spotřebiče hl. / nouz.: 45 kW/ 5 kW UPS / nouz. napájení: 30 kW Osvětlení hl. / nouz.: 40 kW/ 5 kW
1. patro:
Spotřebiče hl. / nouz.: 40 kW/ 5 kW UPS / nouz. napájení: 30 kW Osvětlení hl. / nouz.: 40 kW/ 5 kW
Přízemí:
Výsledky
Spotřebiče hl. / nouz.: 40 kW/ 5 kW Osvětlení hl. / nouz.: 40 kW/ 5 kW
Závěr
Všechny tři požadavky mají vliv na předprojekční přípravu! SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
Koncepce napájení ... Nízkonapěťová spínací technika
... na základě použití programu SIMARIS design hlavní
nouzové - záložní
Klimatizace / ventilace (střecha) 93 m Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Výsledky
• • •
Podružný rozváděč: 2. patro 56 m
Podružný rozváděč: 1. patro 49 m Podružný rozváděč: Přízemí 42 m SIVACON
Napájení 10 kV Závěr
25 m
8DH10 SIMARIS design V 1.5
15 m
GEAFOL SIVACON Náhled od napájení až ke spotřebičům
SIVACON
Generátor
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
Konfigurace napájení ... Nízkonapěťová spínací technika
Napájení transformátory (velké zkratové proudy)
Napájení generátorem (malé zkratové proudy) 20/0.4 kV
T-1
Úvod
T-2
T-3
1,250 kVA uk 6%
G
SN = 1800 kVA In = 1154 A
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Blokování
Hlavní síť
Záložní síť
Hl. rozváděč nn
Hl. rozváděč nn Hl. vývody
Výsledky
Záložní vývody
Výkon záložních spotřebičů
Závěr
Vysoké zkratové proudy
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
SIMARIS design Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Výsledky
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
SIMARIS design Správa projektů Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Ve rz
Výsledky
e1
.5
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
SIMARIS design Tvorba schemat Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Výsledky
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
SIMARIS design Nastavení parametrů Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Výsledky
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
Konfigurátor přístrojů Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Možnost konfigurace přístroje
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Výsledky
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
Přípojnicové systémy Nízkonapěťová spínací technika
Při dimenzování musí být sledovány následující parametry: Technické parametry použitých přípojnic Typ sítě Počet pólů Zvláštní pozornost musí být věnována provedení PE-, PEN-, N-vodičů
Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Minimální zkratový proud je počítán na základě průřezu PEvodiče (průřez vodivého krytu spojeného s PE není zahrnut do výpočtu!). Proto jsou výsledky výpočtu programu SIMARIS na straně bezpečnosti.
Výsledky
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
Vypínací charakteristiky Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Ochrana proti přetížení I2t
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
a
I4t
- charakteristika
L
Krátkodobě zpožděná zkratová ochrana
S
Standardní a I2t - charakteristika
Okamžitá zkratová ochrana
Výsledky
Ochrana proti zemnímu zkratu
Závěr
SIMARIS design V 1.5
I
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
Výpočet selektivity – vyp. charakteristiky Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Výsledky
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
Výpočet selektivity Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Výsledky
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
Výpočet selektivity - barvy ikon Nízkonapěťová spínací technika
Zelená = Úplná selektivita od In do Ikmax
Úvod
Vlastnosti
Žlutá =
Výpočty & Simulace
Částečná selektivita v rozsahu od In do Ikmin
Výsledky
Oranžová =
Částečná selektivita v rozsahu od Ikmin do Ikmax
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
Výpočet selektivity - postup řešení Nízkonapěťová spínací technika
Je požadavek na úplnou selektivitu nezbytný? Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Je síť správně navržena? Se kterými spínacími přístroji (charakteristiky: parametry ochran, omezující jističe (MCCB: 3VL; 3VF), vzduchové jističe (ACB, PCB: 3WN1/6; 3WL)) mohou být tyto požadavky splněny? Které spouště jsou nutné pro splnění tohoto požadavku?
Výsledky
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
Výpočet selektivity - oblasti Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Výpočet selektivity v oblasti časové selektivity (rozsah času > 80 ms): Tyto výpočty mohou být provedeny na základě ampér - sekundových charakteristik s ohledem na jejich toleranční pásma. Porovnání vypínacích charakteristik je nezávislé na výrobci !!
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Výsledky
Závěr
Výpočet selektivity v oblasti funkce okamžité zkratové spouště (rozsah času < 80 ms): Výpočet selektivity v tomto rozsahu (= dynamické charakteristiky) musí být provede na základě měření! Porovnání hodnot prošlých energií, vypínacích časů, atd. nemůže být obecně použito k výpočtu dynamické selektivity v běžné praxi. Důvody: Data jednotlivých výrobců a) nejsou porovnatelná (specifické metody, například SE / ABB / Siemens ) b) nebyly zveřejněny Výpočet je závislý na výrobci!! SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
Výhody projektování pomocí programu SIMARIS design Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
• Projektování pouze se základními vstupními údaji - Bez nutnosti specifických znalostí přístrojů - Není třeba sledovat všechny změny a novinky v oblasti přístrojové techniky
• Automatická kontrola všech kroků projektování - Optická signalizace porušení pravidel projektování - Propojení vypínacích charakteristik s výsledky
• Snížení nákladů na projektování díky optimalizaci jednotlivých kroků Výsledky
Závěr
• Vysoká úroveň spolehlivosti díky : - Projektování s reálnými přístroji v reálných systémech - Přímé využití výsledků - Technická a ekonomická optimalizace celého systému
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
SIMARIS design Tisk a export výsledků Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Výsledky
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
SIMARIS design Tisk a export výsledků Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Výsledky
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
SIMARIS design Tisk a export výsledků Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Výsledky
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
SIMARIS design Tisk a export výsledků Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Výsledky
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
SIMARIS design Tisk a export výsledků Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Výsledky
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
SIMARIS design – certifikát TÜV Berlin Nízkonapěťová spínací technika
Úvod
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
Nezávislé ověření výpočetního jádra programu bylo provedeno v červenci 2005 bez námitek.
Výsledky
Závěr
SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006
Automatizace a pohony
SIMARIS design Nízkonapěťová spínací technika
Kontakty technická podpora:
Úvod
Ing. Zdeněk GEC Tel: 569 658 653 DEMO verzi lze zdarma objednat na:
[email protected]
Vlastnosti
Výpočty & Simulace
další informace:
www.siemens.com/simaris vedoucí:
Výsledky
Závěr
Ing. Klaus POHL Tel: 233 032 446 sídla:
Evropská 33a, Praha 6 Varenská 51, Ostrava SIMARIS design V 1.5
TIA na dosah, Rozvody nízkého napětí, 2/2006