Min.
Rozvody elektrické energie a pohony
1
FEL
1. Základní koncepce rozvodu elektrické energie v obytných a administrativních budovách. 2. Struktura a dimenzování rozvodu elektrické energie. 3. SítČ s nepĜetržitým napájením, energocentra administrativních budov. 4. Ochrana elektrických rozvodĤ nn pĜed úþinky nadproudu a zkratu. 5. Ochrana inteligentních budov pĜed úþinky atmosférických výbojĤ, spínacích pĜepČtí, pĜepČĢové ochrany a jejich aplikace v energetické síti. 6. Inteligentní instalaþní pĜístroje. 7. Systémy pro monitorování a Ĝízení toku elektrické energie v inteligentních budovách. 8. Polovodiþové souþástky, usmČrĖovaþe a jejich aplikace. 9. StĜídavé mČniþe napČtí, stejnosmČrné mČniþe napČtí a jejich aplikace. 10. StĜídaþe, frekvenþní mČniþe a jejich aplikace. 11. Úsporné Ĝízení þerpadel a ventilátorĤ. 12. PĜehled a stav výtahové techniky, pohony pro výtahy a jejich Ĝízení. 13. Pohony v domácích spotĜebiþích, ruþním náĜadí, poþítaþích. 14. Lineární motory, piezomotory, spínané reluktanþní motory a jejich aplikace.
ZamČĜení pĜedmČtu
Rozsah pĜedmČtu: 2 + 1
Rozvody elektrické energie a pohony
A 5 M 14 RPI
Min.
FEL
Rozvody elektrické energie a pohony
2
Úþelem budovy Základními požadavky bezpeþnostních norem Požadavky provozovatele na zajištČní spolehlivosti dodávky elektrické energie Finanþními možnostmi vlastníka þi provozovatele
Budovy dle úþelu: Obytné Administrativní KulturnČ-spoleþenské PrĤmyslové ZemČdČlské
ěídí se:
Koncepce rozvodu elektrické energie v budovách Základní topologie sítí
A 5 M 14 RPI
Min.
Rozvody elektrické energie a pohony
• Rozvodná soustava – napájecí vedení vn a vedení nn
• Distribuþní pĜenosová soustava – vedení vvn110 kV, vn 22 kV nebo 35 kV
• NadĜazená pĜenosová soustava – vedení zvn 400 kV a vvn 220 kV
(transformovny, mČnírny, spínací stanice a kompenzaþní stanice)
-elektrický rozvod složený ze sítí jednotlivých napČtí a elektrických stanic
• PĜenosová a rozvodná þást elektrizaþní soustavy
PĜenos elektrické energie ke spotĜebiþĤm zajišĢuje:
PĜenos a rozvod elektrické energie
A 5 M 14 RPI
3
FEL
A 5 M 14 RPI
Rozvody elektrické energie a pohony
Principiální uspoĜádání þásti elektrické rozvodné sítČ se zdroji a spotĜebiþi elektrické energie
Min.
4
FEL
22 kV
Min.
Rozvody elektrické energie a pohony
Základní topologie sítí nízkého napČtí
A 5 M 14 RPI
HvČzdicová síĢ 230/400 V
5
FEL
Min.
22 kV Rozvody elektrické energie a pohony
22 kV
Základní topologie sítí nízkého napČtí
A 5 M 14 RPI
22 kV
6
Kruhová síĢ 230/400V
FEL
Min.
22 kV Rozvody elektrické energie a pohony
Základní topologie sítí nízkého napČtí
A 5 M 14 RPI
22 kV
7
Vícesmyþková síĢ 230/400 V
FEL
Rozvodná síĢ 22 kV
Min.
Rozvody elektrické energie a pohony
Rozvodná síĢ nn pro maloodbČratele
Schéma þásti rozvodu elektrické energie
A 5 M 14 RPI
8
FEL
A 5 M 14 RPI
Rozvody elektrické energie a pohony
Min.
Kde je:
I ZKR =
Impedance sítČ v místČ poruchy
ZS
Impedance vedení PĜípojné místo (budova)
ZV Sn
9
Jmenovité napČtí sítČ
Un
Z TR Impedance transformátoru
Zkratový proud v místČ poruchy
I ZKR
Un ZS
Impedanþní pomČry v jednotlivých bodech sítČ urþují velikost zkratového proudu v pĜípadČ poruchy a tím i nároky na vypínací schopnost jisticích elektrických pĜístrojĤ
Náhradní impedanþní schéma þásti rozvodu elektrické energie
FEL
Min.
Rozvody elektrické energie a pohony
3. písmeno: urþuje uspoĜádání stĜedního pracovního a ochranného vodiþe S: PE a N jsou oddČleny (S = séparé; oddČlený) C: jsou spojeny do jednoho vodiþe PEN (C = combiné; kombinovaný) 2. písmeno: urþuje zpĤsob ochrany neživé þásti pĜístrojĤ T: neživá þást je pĜímo uzemnČna (T = terré; zemČ) N: neživá þást je pĜipojena na ochranný vodiþ sítČ (N = neutré; neutrální) 1. písmeno: urþuje zpĤsob uzemnČní uzlu transformátoru T: uzel soustavy je uzemnČn I: uzel soustavy je izolovaný nebo nepĜímo uzemnČný (I = isolé; izolovaný
XX - X
Oznaþení sítČ:
A 5 M 14 RPI
10
FEL
Min.
Rozvody elektrické energie a pohony
• Hlavni požadavky na rozvod: • - bezpeþnost osob a vČcí a provozní spolehlivost, • - pĜehlednost rozvodu a jeho pĜizpĤsobivost pĜi pĜemisĢování strojĤ nebo zmČnČ dispozic objektu, • - možnost rychlého odstranČní poruch, • - hospodárnost investiþní a provozní, • - maximální využití typizovaných zaĜízení, optimalizace prĤĜezĤ a typĤ kabelĤ, • - vzhled.
A 5 M 14 RPI
11
FEL
Min.
FEL
Rozvody elektrické energie a pohony
- vstupní stanice (transformovna, spínací stanice), - napájecí rozvod vþetnČ podružných stanic, - provozní rozvody vþetnČ rozvoden a rozvádČþĤ.
PrĤmyslový rozvod se obvykle dČlí na tyto þásti:
12
Pro zajištČní dodávky elektrické energie je rozhodující stupeĖ dodávky podle dĤležitosti provozu
Základní topologie sítí nízkého napČtí v objektech
A 5 M 14 RPI
Min.
Rozvody elektrické energie a pohony
Druhy rozvodĤ jsou: - prĤbČžný rozvod, - okružní rozvod, - hĜebenový rozvod, - mĜížový rozvod, - síĢový rozvod nebo i jejich kombinace.
Základní topologie sítí nízkého napČtí v objektech
A 5 M 14 RPI
13
FEL
Min.
FEL
Rozvody elektrické energie a pohony
IV. skupina obsahuje rozvody z podružných rozvádČþĤ ke spotĜebiþĤm vþetnČ vývodĤ svČtelných a zásuvkových. Vedeni jsou provádČna kabely, vodici v trubkách nebo v prefabrikovaných lištách.
14
III. skupina obsahuje pĜívody z rozvadČþĤ hlavni trasy k rozvadČþĤm podružným a k samostatným spotĜebiþĤm. Vedeni se mohou udČlat obdobnČ jako vedení hlavní trasy.
II. skupina obsahuje hlavni rozvody v objektu, vytváĜející hlavni trasy. Jde o hlavni napájecí vedeni mezi zdrojem a stĜediskem odbČru (stĜediskem odbČru je mínČn rozvádČþ nebo velký spotĜebiþ). Hlavni trasa mĤže soustĜećovat více vedeni vČtších dimenzí. Vedeni mohou byt kabelová, v trubkách nebo pĜípojnicová.
I. skupina obsahuje energetické zdroje tj. transformovny, dieselelektrická soustrojí, mČnírny, akumulátorovny, strojovny nebo místa velkých pohonných soustrojí, dále lze do této skupiny zahrnout hlavni rozvodná zaĜízení, tj. rozvodny nebo vČtší samostatné rozvádČþe
Skupinové dČlení rozvodĤ
A 5 M 14 RPI
Min.
Rozvody elektrické energie a pohony
PrĤbČžný rozvod rozvČtvený Transformovna patĜí do skupiny I; tlustČ vyznaþená vedeni patĜí do skupiny II; þárkované vedeni do skupiny III a teþkované vedeni do skupiny IV
PrĤbČžný rozvod TlustČ vyznaþená vedeni patĜí obvykle do skupiny II; þárkovaná vedení do skupiny III. PrĤbČžné vedeni se používá napĜ. v prĤmyslových provozech pro napájení spotĜebiþĤ s velkými pĜíkony se stálým provozem
Základní topologie sítí nízkého napČtí v objektech
A 5 M 14 RPI
15
FEL
Min.
FEL
Rozvody elektrické energie a pohony
16
HĜebenový rozvod Tento rozvod zajišĢuje zejména spolehlivČjší napájeni podružných rozvádČþĤ, lepší využití rozvodu v jeho omezených þástech a napájeni podružných rozvádČþĤ v pĜípadech poruchy v jedné nebo i ve více vČtvích rozvodu skupiny II
Okružní rozvod Proti rozvodu prĤbČžnému vzniká výhoda lepšího proudového využití rozvodu skupiny II. Výhoda je i v napájení spotĜebiþĤ v obvodu ze dvou stran v pĜípadČ poruchy v rozvodu skupiny II
Základní topologie sítí nízkého napČtí v objektech
A 5 M 14 RPI
Min.
Rozvody elektrické energie a pohony
MĜížový rozvod Tento rozvod je napájen ze dvou nebo více zdrojĤ. ZajišĢuje dokonalé proudové využití rozvodu skupiny I a II a je nejspolehlivČjší pro napájení podružných rozvádČþĤ i v pĜípadČ poruchy jednoho zdroje nebo þásti napájecí sítČ.
Základní topologie sítí nízkého napČtí v objektech
A 5 M 14 RPI
17
FEL
Min.
FEL
Rozvody elektrické energie a pohony
18
Okružní rozvod (VN) DČlá, se v rozsáhlých objektech (budovách). Transformovny jsou prefabrikovány a sled sítČ VN mĤže být buć horizontální (v jednom podlaží), vertikální s transformovnami a ve více podlažích, nebo kombinovaný
SíĢový rozvod Tento rozvod tvoĜí dispoziþní síĢ rozvodu; dČlá se obvykle v podlaze pro lehþí prĤmyslové rozvody, obchodní domy apod., tj. pro provozy s þastou dislokaþní zmČnou strojĤ s pohyblivými pĜívody.
Základní topologie sítí nízkého napČtí v objektech
A 5 M 14 RPI
Instalace v objektech
A 5 M 14 RPI
FEL
Rozvody elektrické energie a pohony
19
Doporuþené uspoĜádání pĜípojek v rodinném domČ provedené s ohledem na možnosti vzájemného ovlivĖování a ochranu pĜed úrazem elektrickým proudem DĤležitá je úloha základového zemniþe
Min.
A 5 M 14 RPI
FEL
Rozvody elektrické energie a pohony
20
Vyrovnání celkového potenciálu v domČ
Min.
Min.
Rozvody elektrické energie a pohony
PĜíklad provedení základové uzemĖovací soustavy, uložené v základové desce stavby
Instalace v objektech
A 5 M 14 RPI
21
FEL
A 5 M 14 RPI
Rozvody elektrické energie a pohony
Ochranné pospojování nosných prvkĤ Kovové konstrukce
Min.
22
FEL
A 5 M 14 RPI
Rozvody elektrické energie a pohony
HDS- hlavní domovní pĜípojková skĜíĖ HDV- hlavní domovní vedení EM - elektromČr BR - bytová rozvodnice
Legenda:
Principiální schéma rozvodu v bytovém domČ
Min.
23
FEL
A 5 M 14 RPI
FEL
Rozvody elektrické energie a pohony
24
Zásuvkové okruhy v objektech s laickou obsluhou musí být dle ýSN 33 2000-4-41 ed. 2 vybaveny proudovým chrániþem (RCD s I ∆ N ≤ 30 mA )
PĜíklad bytového rozvodu za elektromČrem
Min.
Min.
Rozvody elektrické energie a pohony
Zóny pro ukládání instalací na stČnách místi
A 5 M 14 RPI
25
FEL
Min.
Pβ … β … US … P1 - PN
soudobý pĜíkon (W) koeficient soudobosti, viz tabulky (pro byt cca 0,78) sdružené napČtí (V) dílþí výkony spotĜebiþĤ (W)
FEL
PĜi bytové výstavbČ pochopitelnČ není známo, jaké spotĜebiþe a s jakými pĜíkony se budou v bytČ provozovat. Proto uvažujeme pĜíkon imaginárního spotĜebiþe. Pro byt stupnČ elektrizace A uvažujeme Pβ = 7 kW; pro byt stupnČ elektrizace B uvažujeme Pβ = 11 kW. Úbytek napČtí v bytovém rozvodu nemá pĜekroþit 3 % u svČtelných obvodĤ a 5 % u zásuvkových obvodĤ. K výpoþtu úbytku nelze zjednodušenČ použít OhmĤv zákon ∆U = R.I, neboĢ v každém úseku HDV teþe jiný proud. Výsledný úbytek je tedy dán souþtem (adicí) dílþích úbytkĤ na jednotlivých úsecích. Rozvody elektrické energie a 26 pohony
kde
Hlavní domovní vedení HDV je vedení od pĜípojkové skĜínČ až k odboþce k poslednímu elektromČru. Jde o kabelové vedení, které prochází více podlažími. Musí být umístČno a provedeno tak, aby se zamezilo þernému odbČru. Pro barevné oznaþení kabelĤ platí ýSN 33 0165. Každé HDV se jistí v pĜípojkové skĜíni pĜíslušnČ dimenzovanou pojistkou. Vodiþe musí mít stejný prĤĜez po celé délce vedení. V sítích bez vyvedeného stĜedního vodiþe nebo s izolovaným stĜedním vodiþem se musí z pĜípojkové skĜínČ vyvést uzemĖovací vodiþ. Ochranný vodiþ se musí vést po celé délce HDV spoleþnČ s fázovými vodiþi. PrĤĜez HDV se volí s ohledem na velikost proudu a úbytek napČtí. Velikost proudu vychází z velikosti pĜíkonu jednotlivých bytĤ.
A 5 M 14 RPI
A 5 M 14 RPI
Rozvody elektrické energie a pohony
Min.
27
FEL