VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND COMMUNICATION DEPARTMENT OF POWER ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING
PROJEKT PRŮMYSLOVÉ ELEKTROINSTALACE
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR’S THESIS
AUTOR PRÁCE AUTHOR
BRNO 2008
Josef Kytlica
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND COMMUNICATION DEPARTMENT OF RADIO ELECTRONICS
PROJEKT PRŮMYSLOVÉ ELEKTROINSTALACE INDUSTRY INSTALLATION DESIGN, ELECTRICAL PART
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR’S THESIS
AUTOR PRÁCE
Josef Kytlica
AUTHOR
VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR
BRNO, 2008
Ing. Miroslav Skalka
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Ústav výkonové elektrotechniky a elektroniky
Bakalářská práce bakalářský studijní obor Silnoproudá elektrotechnika a výkonová elektronika Student: Kytlica Josef Ročník: 3
ID: 78194 Akademický rok: 2007/08
NÁZEV TÉMATU:
Projekt průmyslové elektroinstalace POKYNY PRO VYPRACOVÁNÍ: 1. Pokračujte ve zpracování návrhu elektroinstalace provedené v semestrálním projektu. 2. Vypracujte typová schémata pro zbylé elektrospotřebiče. 3. Vytvořte specifikaci materiálů. DOPORUČENÁ LITERATURA:
Termín zadání: 10.10.2007
Termín odevzdání: 06.06.2008
Vedoucí projektu: Ing. Miroslav Skalka
doc. Ing. Čestmír Ondrůšek, CSc. předseda oborové rady
UPOZORNĚNÍ: Autor semestrální práce nesmí při vytváření semestrální práce porušit autorská práva třetích osob, zejména nesmí zasahovat nedovoleným způsobem do cizích autorských práv osobnostních a musí si být plně vědom následků porušení ustanovení 11 a následujících autorského zákona č. 121/2000 Sb., včetně možných trestněprávních důsledků vyplývajících z ustanovení § 152 trestního zákona č. 140/1961 Sb.
LICENČNÍ SMLOUVA POSKYTOVANÁ K VÝKONU PRÁVA UŢÍT ŠKOLNÍ DÍLO uzavřená mezi smluvními stranami: 1. Pan/paní Jméno a příjmení: Josef Kytlica Bytem: Rousínovská 1044/18, Brno, 627 00 Narozen/a (datum a místo): 21.10.1985, Brno (dále jen „autor“) a 2. Vysoké učení technické v Brně Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií se sídlem Údolní 53, Brno, 602 00 jejímţ jménem jedná na základě písemného pověření děkanem fakulty: doc. Ing. Čestmír Ondrůšek, CSc., předseda oborové rady Silnoproudá elektrotechnika a elektroenergetika (dále jen „nabyvatel“) Čl. 1 Specifikace školního díla 1. Předmětem této smlouvy je vysokoškolská kvalifikační práce (VŠKP): □ disertační práce □ diplomová práce bakalářská práce □ jiná práce, jejíţ druh je specifikován jako ....................................................... (dále jen VŠKP nebo dílo) Název VŠKP:
Projekt průmyslové elektroinstalace
Vedoucí/ školitel VŠKP:
Ing. Miroslav Skalka
Ústav:
Výkonové elektrotechniky a elektroniky
Datum obhajoby VŠKP: VŠKP odevzdal autor nabyvateli v*: tištěné formě elektronické formě *
hodící se zaškrtněte
–
počet exemplářů 1
–
počet exemplářů 1
2. Autor prohlašuje, ţe vytvořil samostatnou vlastní tvůrčí činností dílo shora popsané a specifikované. Autor dále prohlašuje, ţe při zpracovávání díla se sám nedostal do rozporu s zákonem a předpisy souvisejícími a ţe je dílo dílem původním. 3. Dílo je chráněno jako dílo dle autorského zákona v platném znění. 4. Autor potvrzuje, ţe listinná a elektronická verze díla je identická. Článek 2 Udělení licenčního oprávnění 1. Autor touto smlouvou poskytuje nabyvateli oprávnění (licenci) k výkonu práva uvedené dílo nevýdělečně uţít, archivovat a zpřístupnit ke studijním, výukovým a výzkumným účelům včetně pořizovaní výpisů, opisů a rozmnoţenin. 2. Licence je poskytována celosvětově, pro celou dobu trvání autorských a majetkových práv k dílu. 3. Autor souhlasí se zveřejněním díla v databázi přístupné v mezinárodní síti □ ihned po uzavření této smlouvy □ 1 rok po uzavření této smlouvy □ 3 roky po uzavření této smlouvy □ 5 let po uzavření této smlouvy □ 10 let po uzavření této smlouvy (z důvodu utajení v něm obsaţených informací) 4. Nevýdělečné zveřejňování díla nabyvatelem v souladu s ustanovením § 47b zákona č. 111/ 1998 Sb., v platném znění, nevyţaduje licenci a nabyvatel je k němu povinen a oprávněn ze zákona. Článek 3 Závěrečná ustanovení 1. Smlouva je sepsána ve třech vyhotoveních s platností originálu, přičemţ po jednom vyhotovení obdrţí autor a nabyvatel, další vyhotovení je vloţeno do VŠKP. 2. Vztahy mezi smluvními stranami vzniklé a neupravené touto smlouvou se řídí autorským zákonem, občanským zákoníkem, vysokoškolským zákonem, zákonem o archivnictví, v platném znění a popř. dalšími právními předpisy. 3. Licenční smlouva byla uzavřena na základě svobodné a pravé vůle smluvních stran, s plným porozuměním jejímu textu i důsledkům, nikoliv v tísni a za nápadně nevýhodných podmínek. 4. Licenční smlouva nabývá platnosti a účinnosti dnem jejího podpisu oběma smluvními stranami.
V Brně dne: ……………………………………. ……………………………………….. Nabyvatel
………………………………………… Autor
Abstrakt Projekt obsahuje seznámení s problémy průmyslové instalace, která pojednává nejen řešení světelných a zásuvkových obvodu, ale i technologickou (motorickou) instalaci. Ta řeší problém připojení a ovládaní technologických zařízení, jako jsou například motory. V projektu je obsaţena výkresová dokumentace, která obsahuje jak dispozici celého objektu, tak zapojení motorů do rozvaděče, ovládacích skříní a řídícího systému.V projektu je dále řešen silový rozvod z rozvaděče k samotným motorům včetně ovládání. Silový okruh ve výkresové dokumentaci je znázorněn pomocí jednopólového schématu a ovládací okruh je znázorněn pomocí liniového schématu. Rozmístění technologických zařízení, hlavního rozvaděče a kabelových tras je zobrazeno v dispozici. Celý projekt je rozebrán v technické zprávě, která se odkazuje na platné normy ČSN.
Abstract This project deals with problems of industrial installation for luminous and drawer circuit and technological (motor driven) system also. Then is been described a technological system for connection and control problem of electrical machine. Then is described a drawing documentation includes disposal whole object, electrical machine connection into the switchboard, control boxes and control system. The next part contains a power circuit distribution from switchboard to all facilities including control system. The power circuit is shown in drawing documentation by the single-line diagram and the line scheme for control circuit. The technological equipments distribution includes main switchboard with cable trays are shown in disposition. In the technical report is described a whole project which advert on valid specification of ČSN.
Klíčová slova Průmyslová elektroinstalace; autocad; liniové zapojení; jednopólové zapojení; ovládací zapojení; ovládání a jištění motorů.
Keywords Industryal installation; autocad; line scheme; single-line diagram; control scheme; controlling and protection of electrical machine.
Bibliografická citace KYTLICA, J. Projekt průmyslové elektroinstalace, Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta Elektrotechniky a komunikačních technologií, 2008. 75 s. Vedoucí bakalářské práce Ing. Miroslav Skalka.
Prohlášení
Prohlašuji, ţe svou bakalářskou práci na téma Projekt průmyslové elektroinstalace jsem vypracoval samostatně pod vedením vedoucího bakalářské práce a s pouţitím odborné literatury a dalších informačních zdrojů, které jsou všechny citovány v práci a uvedeny v seznamu literatury na konci práce. Jako autor uvedené bakalářské práce dále prohlašuji, ţe v souvislosti s vytvořením této bakalářské práce jsem neporušil autorská práva třetích osob, zejména jsem nezasáhl nedovoleným způsobem do cizích autorských práv osobnostních a jsem si plně vědom následků porušení ustanovení § 11 a následujících autorského zákona č. 121/2000 Sb., včetně moţných trestněprávních důsledků vyplývajících z ustanovení § 152 trestního zákona č. 140/1961 Sb. V Brně dne ……………………………
Podpis autora ………………………………..
Poděkování Děkuji vedoucímu bakalářské práce Ing. Miroslavu Skalkovi za účinnou metodickou, pedagogickou a odbornou pomoc a další cenné rady při zpracování mé bakalářské práce.
Dále bych chtěl poděkovat Ing. Tomášovi Ţabkovi za odbornou pomoc a další cenné rady při zpracování celé výkresové dokumentace. Díky jeho spolupráci jsem mohl celou bakalářkou práci vypracovat a odevzdat V Brně dne ……………………………
Podpis autora ………………………………..
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
OBSAH 1. ÚVOD……………………………………………………………………….............….12 2. Problematika v průmyslových instalacích …………………………………………..13 2.1 Rozvod v provozovnách …………………………………………………...13 2.2 Dimenzování vedení ……………………………………………………….13 2.3 Uloţení vodičů ……………………………………………………………..14 2.4 Ochrana před úrazem elektrickým proudem……………………………….14 2.5 Druhy sítí …………………………………………………………………..15 2.6 Maximální propustná doba pro odpojení …………………………………..16 2.7 Ochrana proti přetíţení …………………………………………………….17 2.8 Umístění jistících prvků chránících před přetíţením ……………………... 17 2.9 Ochrana kabelů a vedení před nadproudy………………………………….18 2.10 Ochrana proti zkratu ……………………………………………………….18 2.11 Umístění jistících prvků chránících před zkratem …………………………18 2.12 Ochrana krajních a nulových vodičů ……………………………………....18 2.13 Zařízení pro odpojení od napájecí sítě……………………………………...19 2.14 Bezpečnost strojních zařízení ……………………………………………...19 2.15 Ochrana elektrických zařízení ……………………………………………..20 3. Jištění elektrických strojů …………………………………………………………....21 3.1 Jistící prvky ………………………………………………………………………..21 3.1.1 Jištění proti zkratu – pojistky …………………………………………….. 21 3.1.2 Jištění proti přetíţení – tepelné a nadproudové relé………………………..22 3.1.3 Jištění proti zkratu a přetíţení – jističe …………………………………….23 3.1.4 Jištění proti poklesu a vzrůstu napětí – nadpěťové a podpěťové spouštěče.23 3.1.5 Přesně definované spouštění a zastavování strojů – motorové spouštěče….24 3.1.6 Jistič se zpoţděnou nadproudovou charakteristikou v kombinaci s tepelným relé ………………………………………………………………25 4. Technická zpráva …………………………………………………………………….27 4.1 Všeobecné údaje …………………………………………………………..27 4.2 Základní technické údaje ………………………………………………….27 4.3 Technické řešení …………………………………………………………..28 4.4 Nátěry ……………………………………………………………………..32 5. Výkresová dokumentace ……………………………………………………………..33 5.2 Seznam výkresové dokumentace …………………………………………..33 6. Závěr ……………………………………………………………………………….…64 7. Seznam použitých zdrojů – literatura ……………………………………………......65
9
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
SEZNAM OBRÁZKŮ Obrázek: 2.1 Síť TN …………………………………………………………….………. 15 2.2 Síť TT ………………………………………………………………….…. 15 2.3 Síť IT ……………………………………………………………………... 16 2.4 Maximální propustná doba odpojení v závisloti na dotyku napětí ……….. 16 3.1 Noţová pojistka ………………………………………………………...… 21 3.2 Válcová pojistka ………………………………………………………….. 22 3.3 Jistič LSN C 16A ………………………………………………………..... 23 3.4 Motorový spouštěč OEZ 2,5-4A ……….………………………………… 25 3.5 Kompaktní jistič Modeion ……………………………………………..…. 26
10
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
SEZNAM TABULEK Tabulka 1. 2. 3. 4.
TAB-034, Kabelový seznam TAB-035, Specifikace materiálu TAB-036, Seznam pouţitých motorů TAB-037, Seznam výkresové dokumentace
11
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
12
1 ÚVOD Pro projektování v průmyslových objektech je zásadní a hlavní norma ČSN 34 16 10. Ostatní elektronické předpisy platí v průmyslových provozovnách v plném obsahu, pokud ale není touto předpisovou normou výslovně stanoveno jinak. Účelem normy je shrnout zásady pro navrhování elektrických silových rozvodů NN a VN v průmyslových provozovnách. Co se týče bezpečnosti, platí jak pro průmyslové i ostatní objekty stejné bezpečnostní předpisy pro elektrická zařízení, na které se odkazuje norma ČSN 33 2000. Průmyslová provozovna je prostor určený pro průmyslové účely, vyjímaje kanceláře a sociální zařízení, pokud jsou v samostatných budovách. Provozovna můţe být přízemní, o více podlaţích, ale můţe jí být i celý závod. Podle druhu se dělí například na strojírenské, potravinářské, chemické apod.. Podle důleţitosti dodávky elektrické energie do provozoven jsou dodávky elektrické energie rozděleny na tři stupně: stupeň 1 - dodávky, které musí být zajištěny nepřetrţitě, protoţe jejich přerušení můţe způsobit ohroţení lidských ţivotů stupeň 2 - dodávky mají být pokud moţno zajištěny, ale při přerušení nenastane ohroţení lidských ţivotů stupeň3 - dodávky nemusí být zajišťovány zvláštními opatřeními
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
13
2 PROBLEMATIKA V PRŮMYSLOVÝCH INSTALACÍ 2.1 Rozvod v provozovnách Pro rozvod v průmyslových provozovnách se zřizuje jedna, popř. více transformoven nebo rozvoden, rozvaděčů a rozvodnic napájených z jedné nebo více stanic. Je-li v provozovně několik transformoven, doporučuje se jejich hlavní rozvaděče nebo rozvodny propojit mezi sebou vedením, které je dimenzováno pro omezený provoz a které není při normálním provozu zapojeno. Rozvod ke spotřebičům, rozvodnám atd. se provádí jako:
paprskový průběţný okresní hřebenový mříţový
2.2 Dimenzování vedení Je dáno podle ustanovení ČSN 332000, hlavně kapitoly 43 a 41. Postup spočívá v základních krocích:
výpočet proudu uvaţovaného v obvodu volba jistícího přístroje uvaţovaného vzhledem k proudu obvodu volba nebo výpočet průřezu s ohledem na jištění ujistit se, zda je zajištěna ochrana před dotykem neţivých částí samočinným odpojením (závisí na způsobu uzemnění sítě - TN, TT nebo IT) ověření úbytku napětí a podle moţností ověření selektivity mezi jistícími prvky
Protoţe některé kroky splývají dohromady a ověření selektivity vyţaduje speciální postup, uvádí se dále jen zjednodušené dimenzování, které ke stanovení řádného dimenzování a jištění obvodu obvykle postačí.: 1.
Výpočet proudu ve vedení
dovolené proudové zatíţení způsob uloţení přepočítávací součinitele
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně 2.
Volba jištění
určení dovoleného proudu vodičů
3.
Průřezy vodičů
4.
Ochrana před zkraty
vypínací schopnost jistícího prvku doba odpojení zkratu maximální délka vedení, které je ještě chráněno před zkraty
5.
Ochrana před nebezpečným dotykem neţivých částí
Sítě TN, IT určení poruchového proudu maximální délky vedení, při nichţ je zajištěna ochrana před dotykem neţivých částí průřezy ochranných vodičů (s uváţením tepelného namáhání)
Sítě TT jmenovitý proud proudových chráničů
6.
Úbytek napětí
14
Jestliţe během řešení přijde na to, ţe některá podmínka není splněna, je třeba zvolit větší průměr a celý výpočet pro něj provést znovu. Tyto postupy se uplatňují pro elektrické instalace o napětí do 1000V, jejichţ kabely jsou provedena izolovanými vodiči nebo kabely.
2.3 Uloţení vodičů Pro volbu vhodného uloţení elektrického rozvodu jsou rozhodující druhy prostředí a podklady, na něţ se odkazuje norma ČSN 34 0070.
2.4 Ochrana před úrazem elektrickým proudem Ochrana osob před úrazem elektrickým proudem musí být zajištěna prostřednictvím následujících opatření:
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
15
Ochrana proti dotyku ţivých částí (proti přímému dotyku) Tímto se rozumí ochrana zajišťovaná umístěním elektrického zařízení do rozvaděčů, které můţe otevřít jen kvalifikovaná osoba pomocí klíče nebo nástroje. Kvalifikovaný pracovník nemusí vţdy před otevřením rozvaděče bezpodmínečně vypnout hlavní vypínač. Ţivé části však musí odpovídat poţadavkům na ochranu před přímým dotykem podle ČSN EN 50274. Pokud je zajištěno vzájemné blokování hlavního vypínače a dveří rozvaděče, odpadá omezení uvedené v předchozím odstavci, neboť dveře rozvaděče je moţné otevřít jen v případě, ţe je hlavní vypínač vypnut. Kvalifikovaná osoba z oboru elektro smí pomocí speciálního nástroje blokování zrušit, a to za účelem vyhledání závady. Pokud je blokování zrušeno, musí být vypnutí hlavního vypínače dále moţné. Pokud je moţné rozvaděč otevřít bez pouţití klíče a bez vypnutí hlavního vypínače, musí mít všechny ţivé části krytí alespoň IP 2X nebo IP XXB podle ČSN EN 60529.
Ochrana proti dotyku neţivých částí (proti nepřímému dotyku)
Tímto se má zabránit vzniku nebezpečného dotykového napětí na neţivých částech elektrického zařízení v případě, ţe dojde k poruše izolace. Ke splnění tohoto poţadavku musí být uplatněna bezpečnostní ochranná opatření podle IEC 60364. Další opatření týkající se ochrany izolací (třída ochrany II) je moţné uplatnit podle ČSN EN 60439-1.
2.5 Druhy sítí podle
Sítě podle způsobu uzemnění
Význam zkratek
T: bezprostřední spojení jednoho bodu sítě se zemí (provozní uzemnění) N: přímé spojení neţivých částí s uzemněným bodem Obr. 2.1: Síť TN
sítě
T: bezprostřední spojení jednoho bodu sítě se zemí (provozní uzemnění)
Obr. 2.9 : Síť TT
T: spojení neţivých částí se zemniči, které jsou nezávislé na uzemnění proudového zdroje (provozní uzemnění)
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
16
I: oddělení všech ţivých částí od země nebo spojení jednoho bodu sítě se zemí přes impedanci T: spojení neţivých částí se zemniči, které jsou nezávislé na uzemnění proudového zdroje (provozní uzemnění) Obr. 2. 3: Síť IT
provozní uzemnění sítě neţivé části impedance
2.6 Maximální přípustná doba pro odpojení v závislosti na dotykovém napětí
Obr. 2.4: Maximální propustná doba pro odpojení v závislosti na dotykovém napětí
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
17
2. 7 Ochrana proti přetíţení Ochrana proti přetíţení spočívá v pouţití jisticích prvků, které přeruší nadproud protékající obvodem v důsledku přetíţení dříve, neţ nadměrné oteplení kabelů a vedení vyvolá poškození jejich izolace, připojovacích a spojovacích míst, popřípadě okolních zařízení. Pro zajištění správné funkce ochrany vedení proti přetíţení musí být splněny následující podmínky: IB ≤In≤IZ I2 ≤ 1,45 IZ , kde
IB předpokládaný provozní proud obvodu IZ dovolená proudová zatíţitelnost vedení nebo kabelu In jmenovitý proud jisticího prvku
2.8 Umístění jisticích prvků chránících před přetíţením Jisticí prvky určené pro ochranu proti přetíţení musí být umístěny nejen na začátku kaţdého obvodu, ale také na všech místech, kde je proudová zatíţitelnost sníţena a ochrana proti nadproudu tak nemůţe být zajištěna pouze jedním předřazeným jisticím prvkem. Sníţení proudové zatíţitelnosti můţe být způsobeno některým z následujících faktorů: zmenšení průřezu vedení, jiný způsob uloţení, jiný druh izolace vodičů jiný počet ţil. Jisticí prvky na ochranu proti přetíţení se nesmějí pouţívat tam, kde by přerušením obvodu mohlo vzniknout nebezpečí. Takové obvody musí být uloţeny tak, aby vznik nadproudů nebylo nutné uvaţovat. Jako příklad je moţno uvést: budicí obvody sériových motorů napájecí obvody zdvihacích magnetů sekundární obvody proudových transformátorů obvody určené pro zajišťování bezpečnostních funkcí.
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
18
2.9 Ochrana kabelů a vedení před nadproudy Jištěním proti nadproudům musí být zabráněno nadměrnému oteplení kabelů a vedení vlivem provozního přetíţení nebo zkratových proudů. 2.10 Ochrana proti zkratu Ochrana proti zkratu spočívá v pouţití jisticích prvků, které přeruší nadproud protékající obvodem v důsledku zkratu dříve, neţ nadměrné oteplení kabelů a vedení vyvolá poškození jejich izolace, připojovacích a spojovacích míst, popřípadě okolních zařízení.
2.11 Umístění jisticích prvků chránících před zkratem Jisticí prvky určené pro ochranu proti zkratu musí být umístěny nejen na začátku kaţdého obvodu, ale také na všech místech, kde je zatíţitelnost zkratovým proudem sníţena tak, ţe ochrana proti nadproudu způsobenému zkratem nemůţe být zajištěna jedním předřazeným jisticím prvkem. Příčinami sníţení zatíţitelnosti zkratovým proudem mohou být: sníţení průřezu vedení, jiný druh izolace vodičů. Od jištění proti zkratu musí být upuštěno ve všech případech, kdy přerušením obvodu můţe vzniknout nebezpečí.
2.12 Ochrana krajních (fázových) vodičů a nulového vodiče
Ochrana krajních vodičů Proti nadproudu musí být pomocí jisticích prvků chráněny všechny krajní vodiče: poţaduje se odpojení vodiče, ve kterém vznikl nadproud, přičemţ odpojení ostatních aktivních vodičů není nezbytně nutné. Pokud by odpojení jen jednoho krajního vodiče mohlo způsobit nebezpečí, např. u trojfázových motorů, musí být učiněna vhodná opatření. Spouštěče motorů a výkonové jističe vţdy vypínají všechny 3 póly najednou.
Ochrana nulového vodiče
V soustavách s přímo uzemněným uzlem (sítě TN nebo TT) Pokud je průřez vodiče menší neţ průřez fázových vodičů, musí být učiněna opatření jisticím zařízením pro detekování nadproudu, které je přiměřené průřezu středního vodiče. Při vzniku nebezpečného nadproudu v nulovém vodiči vypíná toto zařízení krajní vodiče, přičemţ vypnutí nulového vodiče není nezbytně nutné. Od zařízení pro detekování nadproudu v nulovém vodiči lze upustit, pokud je nulový vodič chráněn před zkratovými proudy jisticím prvkem, který chrání krajní vodiče, a nejvyšší proud, který můţe nulovým vodičem protékat za normálního provozu, je výrazně niţší neţ proudová zatíţitelnost tohoto vodiče.
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
19
V soustavách, ve kterých není uzel přímo uzemněn (sítě IT) Pokud je nutné rozvedení nulového vodiče, musí být nulový vodič kaţdého obvodu opatřen nadproudovým jisticím prvkem, který odpojuje všechny aktivní vodiče dotyčného proudového obvodu (včetně nulového vodiče). Od tohoto zařízení pro detekování nadproudu v nulovém vodiči lze upustit, pokud je tento nulový vodič jištěn proti zkratu předřazeným jisticím prvkem, např. v přívodu zařízení.
2.13 Zařízení pro odpojení od napájecí sítě (hlavní vypínač) Kaţdý stroj musí být opatřen ručně ovládaným hlavním vypínačem, označovaným také jako zařízení pro odpojení od napájecí sítě. Hlavní vypínač musí umoţňovat odpojení celého elektrického zařízení stroje od sítě. Vypínací schopnost hlavního vypínače musí být dostatečná pro současné vypnutí proudu největšího motoru v zablokovaném stavu a součtu normálních provozních proudů všech ostatních spotřebičů na stroji. Ovládací rukojeť hlavního vypínače musí umoţňovat uzamknutí v poloze VYPNUTO. Konstrukcí stroje musí být vyloučeno, aby ukazatel polohy signalizoval VYPNUTO, pokud nebylo dosaţeno předepsaných vzdušných a povrchových vzdáleností u všech kontaktů. Hlavní vypínač smí mít pouze jednu spínací polohu ZAPNUTO a jednu spínací polohu VYPNUTO s přidělenou zaráţkou. Přepínače hvězda-trojúhelník, reverzační přepínače a přepínače počtu pólů proto nejsou jako hlavní vypínač přípustné. Jističe mohou být pouţity jako hlavní vypínače bez omezení, neboť poloha vypnuto není povaţována za spínací polohu. Pokud má strojní zařízení více přívodů, musí být hlavním vypínačem opatřen kaţdý přívod. V případě, ţe vypnutí jen jednoho hlavního vypínače můţe být příčinou nebezpečí, musí být zajištěno vzájemné blokování těchto přístrojů. Jako dálkově ovládané spínače mohou být pouţity jen výkonové jističe, které jsou opatřeny ovládací rukojetí umoţňující uzamknutí v poloze VYPNUTO.
2.14 Bezpečnost strojních zařízení ČSN EN 60204-1 Tato celosvětově závazná norma se vztahuje na elektrická zařízení průmyslových strojů, pokud pro daný typ stroje, který se má vybavit zařízením, neexistuje ţádná výrobková norma. Tato norma obsahuje bezpečnostní poţadavky pro ochranu osob, strojů a materiálu ve smyslu směrnice EU pro strojní zařízení, přičemţ základním předpokladem pro jejich splnění je stanovení úrovně moţného nebezpečí. Norma také obsahuje poţadavky týkající se jak návrhu, projektování a výroby, tak i zkoušek pouţitých pro zajištění bezpečnostních ochranných opatření a jejich bezvadné funkce.
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
20
2.15 Ochrana elektrických zařízení
Ochrana při výpadku napájecího napětí Při obnovení napájecího napětí po jeho výpadku nesmí dojít k samočinnému spuštění stroje nebo jeho částí, pokud by takovým spuštěním vzniklo nebezpečí pro osoby, popřípadě by hrozilo riziko vzniku věcných škod. Tento poţadavek lze snadno splnit spínáním pohonů stroje pomocí stykačů v zapojení se samopřídrţí.
V obvodech, které jsou spínány stykači s ovládáním trvalým sepnutím řídicího kontaktu, můţe být tato úloha přenesena na pomocné stykače s impulsovým spínáním v řídicích obvodech. Neţádoucímu samočinnému spuštění po obnovení napájecího napětí lze ale také zabránit pouţitím hlavních vypínačů a motorových spouštěčů vybavených podpěťovými spouštěmi.
Ochrana proti nadproudům
Na konci přívodních (napájecích) vedení se jištění proti nadproudům normálně nepouţívá, neboť jištění proti nadproudům zajišťuje jisticí prvek na začátku přívodního vedení. Všechny ostatní obvody na stroji musí být chráněny proti nadproudům pomocí pojistek nebo výkonových jističů. U pojistek musí být splněn poţadavek, aby konkrétní pouţitý typ byl přípustný v zemi provozování stroje. Uvedenému problému se lze vyhnout pouţitím výkonových jističů, které nabízejí i další výhody - např. současné vypínání všech pólů, velmi krátký čas pro nové zapnutí a vyloučení provozu s výpadkem jedné fáze.
Ochrana proti přetíţení motorů
Motory pro trvalý provoz, jejichţ výkon je vyšší neţ 0,5 kW, musí být jištěny proti přetíţení. Pro všechny ostatní motory je ochrana proti přetíţení doporučena. Velmi obtíţná je volba jisticích prvků proti přetíţení motorů, které jsou často spouštěny a brţděny, a často je nutné pouţití zvláštních jisticích přístrojů. Pro motory se špatným chlazením jsou zvlášť vhodné vestavěné teplotní snímače. Navíc se doporučuje pouţití bimetalových tepelných jisticích relé, zejména pro ochranu při zablokování motoru.
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
21
3. Jištění elektrických strojů Zařízení musí být jištěny, aby byla zajištěna jejich bezpečnost za všech provozních stavů. Jištění proti zkratu, proti přetíţení, ochrana proti samovolnému spuštění stroje a proti nebezpečnému poklesu napětí, musí být provedeno podle ČSN 33 2200. Elektromotor je nutno jistit před zkratem a přetíţením. Jištění se doporučuje jističem. Vhodný je jistič se zpoţděnou nadproudovou charakteristikou, který chrání i proti přetíţení, zatímco tavné pojistky chrání vedení a elektromotor jen proti účinkům ztrát. Při pouţití pojistek proti zkratu, je nutno proti přetíţení pouţít nadproudové relé a stykač. 3.1
JISTÍCÍ PRVKY
3.1.1 Jištění proti zkratu – pojistky Noţové pojistky Noţové pojistkové vloţky řad PLN, PN, PHN, PNB, NH se vyznačují především vysokou vypínací schopností, vysokou omezovací schopností a nízkými hodnotami přepětí vzniklého během působení pojistkové vloţky. Jsou vhodné pro pouţití v pojistkových spodcích a odpínačích. Vyrábějí se v charakteristikách : gG - pro jištění vedení, kabelů a dalších zařízení před přetíţením a zkratem gTr - pro jištění distribučních transformátorů na sekundární straně aM - pro jištění motorů, nadproudových relé, stykačů pouze před zkratem gF1 - pro optimální jištění kabelů PVC Pojistkové spodky jsou určeny pro noţové pojistkové vloţky velikostí 000, 00, 1, 2 , 3 . Základny pojistkových spodků jsou ze sklem vyztuţené lisovací hmoty (typ SPB) nebo z ocelového plechu povrchově upraveného zinkochromátováním a se steatitovými nosiči kontaktů (typ SPF).
Obr. 3.1: Noţová pojistka
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
22
Válcové pojistky Vyznačují se především malými rozměry o velikostech 10 x 38 mm, 14 x 51 mm a 22 x 58 mm, vysokou vypínací schopností, vysokou omezovací schopností a nízkými hodnotami přepětí vzniklého během působení pojistkové vloţky. Jsou vhodné pro pouţití v pojistkových spodcích a odpínačích válcových pojistek. Vyrábějí se v charakteristikách : gG - pro jištění vedení, kabelů a dalších zařízení před přetíţením a zkratem aM - pro jištění motorů, nadproudových relé, stykačů pouze před zkratem. Pojistkové odpínače OPV jsou určeny pro válcové pojistkové vloţky PV10, 14, 22. Lze s nimi bezpečně zapínat a vypínat jmenovité proudy a nadproudy aţ do 1,5 násobku jmenovitého proudu.
Obr. 3.2: Válcová pojistka 3.1.2 Jištění proti přetížení - tepelné nadproudové relé a stykače Nepřímá tepelná nadproudová relé ve spojení s elektromagnetickými stykači jsou určena k jištění trojfázových indukčních elektromotorů NN proti přetíţení. Vyrábějí se pro jmenovité proudy od 0,1 do 75A. V případě výpadku jedné fáze, eventuelně nesymetrického zatíţení pólů relé, dochází k urychlení jeho funkce. Jistit jedním relé různé jednofázové okruhy je proto nepřípustné. Urychlení funkce relé se projevuje zejména v horní části proudové naříditelnosti relé. V minimálním nařízení se citlivost relé vůči proudové nesymetrii sniţuje. Funkční zatíţitelnost relé zahrnuje proudy do 10-ti násobku jmenovitého proudu relé. Proti účinkům zkratových proudů je nutno obvod jistit tavnými pojistkami a nebo jističem. Jištění proti zkratu jističem není zejména ekonomicky výhodné, protoţe z důvodu podstatně delších funkčních časů jističů oproti pojistkám nutno pouţít stykač větší proudové velikosti, aby se zajistila stejná koordinace jako při jištění tavnou pojistkou.
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
23
3.1.3 Jištění proti zkratu a přetížení – jističe Nadproudová spoušť je pevnou součástí jističe. Spouště nelze demontovat a zaměňovat. Vypínací charakteristiky Jističe se dodávají se čtyřmi druhy vypínacích charakteristik. Označují se písmeny : „L“ - jištění vedení s nízkými záběrovými proudy „D“ - jištění vedení a distribučních transformátorů „M“ - jištění motorů „N“ - pouze zkratová spoušť
Obr. 3.3: Jistič LSN C 16A 3.1.4 Jištění proti poklesu a vzrůstu napětí – napěťové a podpěťové spouště Nadpěťová spoušť slouţí k : napěťová spoušť slouţí k vypnutí spouštěče motoru po vybuzení cívky napěťové spouště napětím mezi 70 % a 110 % Ue Podpěťová spoušť slouţí k : vypnutí spouštěče motoru při pozvolném poklesu napětí mezi 70 % a 35 % Ue vypnutí spouštěče motoru při stisku vypínacího tlačítka zabránění zapnutí spouštěče motoru, je-li napětí niţší neţ 35 % (zapnutí je opět moţné při U ≥ 85% Ue) ochraně proti opětovnému rozběhu motoru po výpadku napětí
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
24
3.1.5 Přesně definované spouštění a zastavování strojů - motorové spouštěče Spouštěče motorů jako kombinace všech spínacích prostředků nezbytných k rozběhu a vypnutí motorů tvoří součást jejich automatického ovládání. Spouštěče obsahují podle typové velikosti příslušné typy stykačů a vhodné nadproudové jištění, které můţe být na přání zákazníka vynecháno. Jistící relé a jistící souprava jistí motor proti přetíţení, ale nejistí jej proti zkratu. Proto hlavní obvod musí být chráněn pojistkami nebo jističem, který je nutno při montáţi umístit do přívodu mimo spouštěč. Spouštěče motorů odpovídají normám ČSN EN 60947-4-1. Elektrická odolnost izolace pouţitých stykačů a jistících relé splňuje poţadavky‚ ČSN EN 61010-1, čl. 661 pro oddělení hlavních ovládacích a pomocných obvodů, kategorie přepětí v instalaci III, stupeň znečištění 2, zkušební napětí 4 350 V/50-60 Hz. Spouštěče jsou přizpůsobeny pro připojení k pětivodičové soustavě napětí dle ČSN 33 2000-5-54. Motorové spouštěče pouţíváme: k jištění proti přetíţení a zkratu 1 aţ 3 fázových elektromotorů do 25 A, 690 V AC k ručnímu zapínání / vypínání elektromotorů zeleným a červeným tlačítkem z čela přístroje přístroj reaguje na výpadek fáze k moţnosti uzamčení start tlačítka zámkem (maximální průměr dříku zámku: 4 mm) jako tepelná spoušť: nastavení I e regulačním kotoučem z čela přístroje jako zkratová spoušť: pevně nastavena na (11 ÷ 13)I e přístroj je vybaven kompenzací vlivu okolní teploty jako pomocný spínač k signalizaci polohy hlavních kontaktů při vypnutí spouštěmi a ručně - tj. při vypnutí přetíţením, zkratem, napěťovou spouští, podpěťovou spouští a ovládacími tlačítky Spouštění a vypínání stroje musí splňovat ČSN 33 2180-79. Spouštění se provádí vypínačem nebo stykačem a to přímo. U elektromotorů s výkonem nad 3 kW je nutno pouţít přepínač hvězda-trojúhelník, popřípadě motorové spouštěče. Při lehkém rozběhu se do výkonu 15kW uţije přepínače hvězda - trojúhelník nebo spouštěcí transformátor. Spouštěče motorů jako kombinace všech spínacích prostředků nezbytných k rozběhu a vypnutí motorů tvoří součást jejich automatického ovládání. Spouštěče obsahují podle typové velikosti příslušné typy stykačů a vhodné nadproudové jištění. Jistící relé a jistící souprava jistí motor proti přetíţení, ale nejistí jej proti zkratu. Proto hlavní obvod musí být chráněn pojistkami nebo jističem, který je nutno při montáţi umístit do přívodu mimo spouštěč. Motor musí dosáhnout v poloze do hvězdy nebo na prvním stupni transformátoru téměř jmenovitých otáček (alespoň 85%). Přepínání má být automatické. Přepínač hvězda trojúhelník musí při řádné obsluze zamezit zapnutí přímo do trojúhelníku - musí mţikově přepínat a umoţnit vypnutí z polohy hvězda i trojúhelník.
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
25
Při těţkém rozběhu se do výkonu 7,5kW uţije rozběhové spojky. Dovoluje-li spojka úplný rozběh naprázdno, lze připojit tyto motory do výkonu 15kW přímo na síť, záběrný proud nesmí být větší neţ 2,5 násobek jmenovitého proudu, přitom nestejnoměrnost při přepínání nesmí být větší neţ 1,9 násobek jmenovitého proudu.
Obr. 3.4: Motorový spouštěč OEZ 2,5-4 A 3.1.6 Jistič se zpožděnou nadproudovou charakteristikou v kombinaci s tepelným relé Nadproudová elektronická spoušť tvoří samostatný záměnný blok, kterým se doplňuje spínací blok BL1600SEx. Záměnou spouště lze snadno měnit rozsah jmenovitého proudu jističe. Pro spínací blok BL1600SEx. se vyrábějí spouště ve čtyřech proudových rozsazích I n = 630, 1000, 1250 a 1600 A. Spouště tak včetně regulace pokryjí jmenovité proudy od 250 do 1600 A. Podle poţadavků na přizpůsobení vypínací charakteristiky spouště jištěnému zařízení a variabilitě charakteristiky z pohledu selektivity jsou k dispozici spouště : - DTV3 (mají jeden druh charakteristiky s nastavením I r a Irm) - MTV8 (mají více druhů charakteristik s nastavením Ir, tr a Irm) - U001 (mají univerzální charakteristiku s největší variabilitou nastavení: Ir, tr, Irmv, tv a Irm)
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
26
Obr. 3.5: Kompaktní jistič Modeion Nejvhodnější jisticí přístroj pro jištění elektromotorů je jistič se zpoţděnou nadproudovou charakteristikou v kombinaci s tepelným relé. Kompaktní jističe typu Modeion, od firmy OEZ, jsou určeny pro jištění a méně časté spínání elektrických zařízení od 40A do 1600A. Jsou vhodné pro jištění vedení, transformátorů, motorů a generátorů.
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
27
4. Technická zpráva 1. Všeobecné údaje 1.1. Rozsah projektu Projekt zahrnuje umístění rozvaděče HMR1, který bude umístěn v rozvodně. Tento rozvaděč napájí nové technologické zařízení v objektu 102 a 103. V objektu 102 budou připojeny odstředivá čerpadla P20A, P20B, P40A, P40B, P50, míchadla A200A,A200B a servopohony XZ001, XZ002, XZ003 a XZ004. V objektu 103 bude připojena nová technologická jednotka T001(400V). 1.2 Podklady pro projekt Strojně-technologické podklady Místní šetření 1.3 Pouţité normy Projekt je zpracován dle platných ČSN
2. Základní technické údaje 2.1 Napěťové soustavy 3+N+PE, ~ 50Hz, 400V, TN-C-S - motorická instalace (rozvaděč HMR1) 1+N+PE, ~ 50Hz, 230V, TN-S – ovládací napětí (rozvaděč HMR1) 2.2 Ochrana před nebezpečným dotykem 2.2.1 Ochrana neţivých částí Základní : - samočinným odpojením od zdroje v síti TN dle ČSN 33 2000-4-41 čl 413.1.3 Zvýšená : - doplňujícím pospojováním dle ČSN 33 2000-4-41, čl. 413.1.6 a ČSN 332000-5-54. 2.2.2 Ochrana ţivých částí - ochrana izolací dle ČSN 33 2000-4-41, čl. 412.1 - ochrana kryty nebo přepáţkami dle ČSN 33 2000-4-41, čl. 412.2 2.3. Výkonové bilance Rozvaděč HMR1 Instalovaný výkon spotřebičů: Skutečně odebíraný výkon:
Pi = 60 kW ČSN 34 1610-16 128 Pp=0,25P5+0,65Pn Pp = 45 kW
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně 2.4. Zkratové poměry Rozvaděč HMR1 počáteční rázový zkratový proud nárazový zkratový proud ČSN 33 3020
Ik´´=15kA Ikm =κ.√2 . Ik´´ =50kA součinitel κ= 2,3 dynamický proud Idyn ≥ Ikm
2.5. Stupeň důleţitosti dodávky Zařízení je dle ČSN 34 1610 ve stupni důleţitosti dodávky č. 3. Dodávky, které nemusí být zajišťovány zvláštními opatřeními. 2.6 BOZP (Bezpečnost a ochrana zdraví při práci) a protipoţární ochrana ČSN EN 50 110-1 Pro zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při práci je nutno dodrţet veškeré platné zákony a právní předpisy související s ochranou zdraví při práci. Protipoţární zabezpečení stavby je řešeno v samostatné kapitole, která je součástí souhrnné technické zprávy. 3. Technické řešení 3.1 Regulace napětí Stávající. 3.2 Měření spotřeby V přívodních polích rozvaděče HMR1. 3.3 Ochrana proti přepětí ČSN 33 4010 V přívodních polích rozvaděče HMR1 instalován 1. a 2. stupeň přepěťové ochrany. 3.4 Ochrana proti nadproudům Ochrana proti zkratu a přetíţení bude provedena tavnými pojistkami a tepelnými relé nebo jističi. Budou respektována ustanovení ČSN 33 2000-4-43 a ČSN 33 2000-4-473. 3.5 Úbytky napětí Instalace bude provedena tak, aby úbytek napětí byl v souladu s ČSN 34 1610, a to na svorkách motorů nepřesáhl hodnotu 5% za normálního provozu a 10% při rozběhu motoru. 3.6 Výběr a dimenzování vedení, kabelové trasy Budou uţity následující typy kabelů: CYKY – pro silové napájení, pro kabely do ovládacích skříní MS H07RN - F – pro silové a pruţné napojení z přechodové skříně (MX) do pohonu
28
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně Kabely budou uloţeny v nových trasách. Kabelové trasy budou provedeny z ţárově zinkovaných kabelových roštů typu WIBE, které budou pevně připojeny k ocelové konstrukci nebo ke stěně objektu. U odboček k jednotlivým zařízením budou kabely vedeny uvnitř plastových trubek Kopos Kolín – typ Kopoflex odpovídajícího průměru. Kabelové trasy v rozvodně budou uloţeny v dvojité podlaze. Poţární odolnost kabelových prostupů - budou respektována ustanovení ČSN 33 2000-5-52 a ČSN 33 2000-5-523. Barevné značení vodičů bude dle ČSN EN 60446:2000. 3.7 Uzemnění a ochranné vodiče El. zařízení, strojní zařízení a ocelové konstrukce budou připojeny v areálu na zemnící síť. Doplňující pospojování zařízení bude zajištěno pomocí kabelových roštů typu WIBE a vodičů typu CYY (zeleno-ţlutý) odpovídajícího průřezu. Budou respektována ustanovení normy ČSN 33 2000-5-54 a ČSN 33 2000-4-41. Nejmenší průřez ochranného vodiče bude CYY≥6mm2 . 3.8 Provedení el. zařízení bude dle ČSN 33 2000-5-51 Elektrické zařízení je navrţeno s minimálním krytím IP44. Hlavní rozvadeče HMR jsou navrţeny s minimálním krytím IP44. Ovládací a přechodové skříně jsou navrţeny s minimálním krytím IP55. Podrobné provedení zařízení je uvedeno v kapitole Specifikace zařízení a materiálu. Na veškerém elektrickém zařízení (rozvaděče, ovládací skříně apd.) musí být provedena výchozí revize a výchozí revizní zpráva. Budou respektována ustanovení ČSN 33 1500 a budou dodrţeny revizní lhůty dle ČSN 33 2000-61. 3.9 Motorická instalace a napájecí kabelové rozvody 3.9.1 Rozvaděč HMR1 Projekt zahrnuje zapojení rozvaděče HMR1 (400V), který bude umístěn v rozvodně v objektu 103. Napojení přívodního pole HMR1:01 bude zespoda z dvojité podlahy ze systému přípojnic, které jsou vedeny od stávajícího transformátoru Tr1 Typ TE 775/10 značky BEZ (630kVA). V novém přívodním poli HMR1:01 budou připojovací přípojnice vedeny v zadní části nové skříně. Napojení druhého přívodního pole HMR1:02 a HMR1:03 bude zespoda z dvojité podlahy ze systému přípojnic, které jsou vedeny od stávajícího transformátoru Tr1 (630kVA).
29
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně V novém přívodním poli HMR1:02 a HMR1:03 budou připojovací přípojnice vedeny v zadní části nové skříně. Z rozvaděče HMR1 budou napájeny: - technologická jednotka T001 umístěna v objektu technologie 103 - nová odstředivá čerpadla, míchadla a servopohony v objektu technologie 102 Kabely pod rozvaděčem budou uloţeny v dvojité podlaze. Ovládání přívodních jističů bude z dveří rozvaděče tlačítky ZAP,VYP a pozice jističe (zapnuto, vypnuto) a přívod pod napětím bude signalizován na dveřích rozvaděče. Značení vodičů v rozvaděčích bude systémem úplného směrové značení, tedy bude obsahovat označení svorkovnice a svorky z které se vychází a označení svorkovnice a svorky kam směřuje. 3.9.2 Technologická zařízení V objektu technologie 103 bude instalována nová technologická jednotka T001 (400V). Ta bude napájena z hlavního rozvaděče HMR1 v rozvodně 101. Jednotka bude napájena kabelem CYKY-J 4x4. Jištěn proti zkratu a přetíţení bude řešeno noţovými pojistkami PN1 gG 16A, které budou zapojeny v řadových pojistkových odpínačích typu FH1-3A/F . V objektu technologie 102 budou instalovány odstředivá čerpadla P20A, P20B, P40A, P40B, P50, míchadla A200A, A200B a servopohony XZ001, XZ002,XZ003 a XZ004. Tyto technologie budou jištěny proti zkratu a přetíţení noţovými pojistkami PN 000 aM odpovídajícího rozsahu, jak je uvedeno v jednopólovém zapojení a budou zapojeny v řadových pojistkových odpínačích typu FH000-3S/T. Technologie budou napájena z HMR1 po přechodovou skříň MX kabelem typu CYKY-J a z přechodové skříně MX do motoru ohebným kabelem typu H07RN-F. Průřezy těchto kabelů jsou uvedeny v jednopólovém zapojení podle typu technologické jednotky. 3.9.3 Kabelové trasy Z rozvaděčů budou vyvedeny silové kabely k jednotlivým technologickým zařízením přes přechodové skříně značené MX, které budou umístěny v blízkosti motoru. Napojení z přechodové skříně k pohonu bude řešeno kabely typu H07RN-F. Kabely k místním ovládacím skříním budou typu CYKY. Místní ovládací skříně (MS) a přechodové skříně (MX) budou připevněny v blízkosti motoru na pomocné konstrukce případně na stěnách objektu. Vstupy a výstupy kabelů z těchto skříněk budou opatřeny plastovými vývodkami odpovídajícího průměru. Kabelové trasy budou provedeny z ţárově zinkovaných kabelových roštů typu WIBE, které budou pevně připojeny k ocelové konstrukci nebo k stěně objektu. Rozměry kabelových roštů jsou uvedeny ve výkresech dispozice.
30
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
31
U odboček k jednotlivým zařízením budou kabely vedeny uvnitř plastových trubek Kopos Kolín – typ Kopoflex odpovídajícího průměru. Kabelové trasy v rozvodně budou uloţeny v dvojité podlaze. 3.9.4 Popis místního ovládání 3.9.4.1 Ovládání motorů Místní ovládací skříňky (MS) budou umístěny v blízkosti jednotlivých pohonů. Budou vybaveny tlačítky (start, stop), signálkou (chod), signálkou (stop) a přepínačem místa o vládání (místně-0-dálkově), který není uzamykatelný. Pro poţadované pohony P40A a P40B bude součástí ovládací skříňky také ampérmetr. Popis funkce přepínače místa ovládání: - pozice (místně) - pohon lze ovládat tlačítky (start, stop) z místa - pozice (0) - pohon je blokován proti spuštění - pozice (dálkově) - pohon lze ovládat dálkově z velína (start/stop) 3.10 Návaznost na ŘAS (řídící automatický systém) 3.10.1 Motorové vývody Pro motorové vývody budou do velína přenášeny řídícím systémem následující signály: - ovládání místně-dálkově (poloha přepínače v ovládací skříni MS) - chod - porucha (výpadek nadproudového relé a výpadek ovládacích jističů) - stop Signály budou předávány bezpotenciálovými kontakty ze skříní jednotlivých rozvaděčů. Spuštění a zastavení motorů bude ovládáno pomocí bezpotenciálových kontaktů z ŘS. 3.10.2 Přívodní pole rozvaděčů HMR1 Z přívodního pole rozvaděče budou do velína přenášeny následující signály: - napětí na přívodu - zapnutí přívodního jističe 3.10.3 Řídící automatický systém Řídící systém bude umístěna ve velínu, který se nachází v druhém patře budovy nad rozvodnou.
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně 4. Nátěry Pro povrchovou ochranu, umístěných uvnitř (temperované nebo vytápěné prostory) zařízení a potrubí, která nejsou izolována, s teplotní odolností do 120° C jsou předepsány ochranné nátěry polyuretanové dle ČSN 33 2000-5-51: - povrch očistit, dle potřeby odmastit; - základní nátěr reaktivní S 20SS, S 2008 - základní nátěr U2000, U 2001 - vrchní nátěr U 2050, U 2051, U 2052 Pro povrchovou ochranu externích, zařízení a potrubí, která nejsou izolována, s teplotní odolností do 120° C jsou předepsány ochranné nátěry epoxidové dle ČSN 33 2000-5-51: - povrch očistit, dle potřeby odmastit - povrch otryskat na stupeň Sa 2,5 podle (ČSN) ISO 8501-1, oprášit - základní nátěr reaktivní S 20SS, S2008 - základní nátěr S 2300 - vrchní S 1390, ChS Epoxidehet
32
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
33
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
34
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
35
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
36
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
37
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
38
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
39
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
40
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
41
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
42
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
43
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
44
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
45
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
46
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
47
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
48
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
49
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
50
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
51
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
52
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
53
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
54
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
55
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
56
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
57
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
58
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
59
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
60
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
61
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
62
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
63
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
64
5 ZÁVĚR Projekt zahrnuje umístění rozvaděče HMR1, který bude umístěn v rozvodně. Tento rozvaděč napájí nové technologické zařízení v objektu 102 a 103. V objektu 102 budou připojeny odstředivá čerpadla P20A, P20B, P40A, P40B, P50, míchadla A200A,A200B a servopohony XZ001, XZ002, XZ003 a XZ004. V objektu 103 bude připojena nová technologická jednotka T001(400V). Dále jsem se zabýval specifikací materiálu, kde jsou uvedeny pouţité materiály a součásti pouţité v projektu. V příloze je dále uveden kabelový seznam, který obsahuje trasy jednotlivých kabelů a jejich délky. Hlavní náplní projektu bylo řešení liniových, jednopólových a ovládacích zapojení všech motorů v objektu 102 a 103. Všechny tyto dokumenty jsou uvedeny ve výkresové dokumentaci. Základní technické údaje a technické řešení těchto jednotek jsou popsány a uvedeny v technické zprávě
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
LITERATURA [1] KŘIŢÍK, Michal: Dimenzování a jištění elektrických zařízení [2] Kolektiv autorů OEZ: Příručka elektrikáře [3] Příručka zapojení Moeller [4] Katalogy firem uvedených v dokumentaci a technické zprávě [5] Platné normy ČSN [6] FCC Public s.r.o.: Ročenka elektro 2008
65
ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně
PŘÍLOHY 1. 2. 3. 4. 5. 6.
TAB-034, Kabelový seznam TAB-035, Specifikace materiálu TAB-036, Seznam pouţitých motorů DIS-001, Dispozice DIS-003, Dispozice-Technologie DIS-004, Dispozice-Rozvodna
66