32 Niskonaponske Mreze i Instalacije Prevendar

IZRADIO: Marko Prevendar

• standardi (ISO, IEC, CENELEC) • propisi (Zakoni, Pravilnici) • tehnički uvjeti (HEP) • norme (DIN, VDE, ASA, NEC, GOST, NF, BS,...HRN)









priključni plan (raspored rednih stezaljki s naznačenim spojevima prema aparatima na jednoj strani i naznačenim vodovima na drugoj strani) plan mreže (prikazuje položaj vodova, transformatorske stanice, javne rasvjete, te spojne točke s pripadajućim uređajima za jedno područje; ucrtava se u zemljopisne karte ili planove naselja i gradova) plan instalacije (prikazuje položaj vodova za rasvjetu, energiju i uređaje slabe struje u građevinskim nacrtima) plan vodova (prikazuje položaj vodova unutar jednog aparata, između dva aparata ili grupe aparata)

          

PROJEKT je pismeni rad kojim se određuju svi potrebni podaci za izvedbu i održavanje. CILJ i ZADATAK projekta je: tehnički (izvedba, održavanje) ekonomski (troškovi) organizacijski (nabava materijala, organ. struktura) regulacijski (energetska suglasnost, urbanistička suglasnost, građevinska dozvola, vodoprivredna, itd.) PROJEKT može biti: idejni investicijski glavni izvedbeni

 

PROJEKT se sastoji od: tekstualnog dijela: ◦ ◦ ◦ ◦ ◦

uvoda (podaci o investitoru i projektantu) projektnog zadatka regulacijskog dijela tehničkog opisa (opis djelovanja el.mreže ili instalacije) proračuna (snaga trošila, vršno opterećenje, tip i presjek vodova, otpor uzemljenja, zaštita od previsokog dodirnog napona i prenapona) ◦ predmjer radova ili troškovnika ◦ specifikacije materijala 

nacrta



NISKONAPONSKOM MREŽOM smatraju se strujni krugovi od izvora struje do sabirnica, odnosno priključka za osigurač na kućnom priključnom ormariću (KPO) s nazivnim naponom do 1 kV.



ELEKTRIČNOM INSTALACIJOM smatraju se strujni krugovi poslije (gledajući u smjeru toka električne energije) sabirnica, odnosno od osigurača na KPO.



moderni razvoj sve više briše razlike u izvedbi između NN mreže i instalacije (npr. vršno opterećenje naselja s cca. 5000 stanovnika iznosi 4-5 MW, a toliko je npr. vršno opterećenje veće poslovne zgrade – npr. Importane)

kabelska NN mreža i kućna instalacija nadzemna NN mreža i kućna instalacija

industrijska NN mreža i kućna instalacija

NN razvod u SN TS 2 x 400 kVA

nadzemni ormar (NO) u niskonaponskoj mreži

kabelski priključak stambenog objekta u NN mreži

primjer položaja KPO kod priključka individualnog stambenog objekta

KPO s uređajima



Namjena sklopnih aparata niskog napona (Un≤1kV): ◦ ◦ ◦



zaštita (preopterećenja, kratki spoj, zaštita od indirektnog dodira) izolacija sklapanje u normalnim i izvanrednim pogonskim prilikama

Podjela: ◦

osigurači samostalno prekidaju strujni krug rastaljivanjem vodljivog dijela uzrokovanog djelovanjem električne struje

◦

sklopke   

namjerom poslužioca ili samostalno (bez intervencije poslužioca) spajamo, odnosno prekidamo strujne krugove dijelovi za spajanje nalaze se čvrsto vezani u jednom kućištu prema mogućnosti uklapanja dijele se na:  

besteretna sklopka (kada nema opterećenja ili uz malo opterećenje npr. u praznom hodu) teretna sklopka (može uklapati nazivnu struju, a prekidati do 3 In)



motorska sklopka (može uklapati i prekidati struje koje se javljaju pri pokretanju i preopterećenju motora) NN prekidač ili učinska sklopka (može uklapati i prekidati struje do struja kratkog spoja)



◦

sklopke 

prema načinu gašenja luka dijele se na:

   



prema primjeni: 

  



zračne uljne vakumske magnetske ,itd. zaštitne sklopke zaštita od nedopustivih termičkih i mehaničkih naprezanja kod nedopustivih iznosa struje, napona pogreške i podnapona upravljačke sklopke ovisno o ulozi u tehnološkom procesu uklapaju i prekidaju strujne krugove rastavne sklopke rastavljanje strujnog kruga s vidljivim položajem kontakata ili pokazivačem sklopnog položaja komandne sklopke uklapaju pomoćne strujne krugove (npr. releji)

Posljednjih nekoliko godina sklopke se tako brzo razvijaju da im se u prosjeku svakih 7 godina udvostručuje rasklopna snaga. Na taj način dolazi do smanjenja ili uklanjanja prednosti koje na području zaštite mreža i uređaja NN imaju NN osigurači.

 



sklopni aparat koji služi kao zaštitni organ simbol

do taljenja jednog ili više topljivih vodiča dolazi ukoliko struja određene veličine protječe dovoljno dugo kroz osigurač •

•

ukoliko je rastalno vrijeme osigurača kraće od 5 ms, osigurač ograničava jakost struje kratkog spoja jer je prekida već u porastu što je prednost s obzirom na smanjenje termičkih i dinamičkih naprezanja elemenata iza osigurača Ip je maksimalna vrijednost struje kratkog spoja koja će se pojaviti u krugu s osiguračem



Podjela osigurača prema funkcionalnim i pogonskim razredima: ◦

Funkcionalni razredi: 

funkcionalni razred a ili osigurači za pojedina područja (eng. partial-range breaking fuselink) rastalni uložak trajno provodi struje od najmanje do nazivne a može isklopiti struje veće od određenog višekratnika svoje nazivne struje (npr. za osigurače razreda aM izvedbe Merlin Gerin višekratnik 4, a u Končarevoj izvedbi 6.3, za aR 2.7) do prekidne moći (nazivne rasklopne struje) namijenjeni su samo zaštiti od kratkog spoja



Pogonski razredi: Kategorije upotrebe G i M iz IEC standarda zamijenjene su u postojećem DIN/VDE standardu vrstom štićenog objekta: 

G (prije L) vodovi i kabeli (npr. rasvjeta, instalacije)



M sklopni aparati (Končar, motorski krugovi uključujući sklopne aparate)



B postrojenja u rudarstvu

 

Tr energetski transformatori R poluvodički uređaji



Na primjer, moguće oznaka osigurača je gL = opća zaštita vodova i kabela, aM = posebna zaštita motora, itd.



Visokoučinski osigurači: ◦

Namijenjeni su prekidanju velikih struja preopterećenja i kratkog spoja u NN mrežama. Takve se struje najčešće javljaju u NN razdjelnim mrežama i industrijskim mrežama (i to za nazivne napone 500 V, a rjeđe i 660 V).

◦

Visokoučinski osigurači se sastoje od:

topljivi umetak

osnova (podnožje) izolacijska ručka

   

osnove (podnožje) s nožastim kontaktima topljivog umetka (patrone) izolacijske ručke (zamjena topljivog umetka – može biti tropolna ili jednopolna) indikator pregaranja postoji izvedba bez izolacijske ručke (tzv. zglobni visokoučinski osigurač)

zglobna izvedba



Instalacijski osigurači (za domaćinstvo i slične primjene): ◦

◦

◦

DIAZED

NEOZED

Upotreba ovih osigurača namijenjena je nepoučenim osobama, stoga osigurači moraju biti zaštićeni od dodira s dijelovima pod naponom. Izvedbe: 

DIAZED (osigurači normalnih dimenzija, tip D) za nazivne napone do 550V (u inozemstvu i za napon 660V, a struje do 63A).



NEOZED (osigurači smanjenih dimenzija, tip Do) za napone 380V.

Osnovni dijelovi: 

kapa



topljivi umetak



kalibarski prsten



zaštita od dodira dijelova pod naponom



osnova



Izrađuju se s termičkim (bimetalnim) okidačem za isklapanje kod dugotrajnih malih preopterećenja i elektromagnetskim okidačem za kratkotrajna velika preopterećenja (kratke spojeve). ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦

1 termoplastični, nezapaljivi oklop 2 izlaz 3 lučna komora 4 elektromagnet (zajedno s okidačem koji trenutno otvara kontakte prekidača) 5 ručica (0 – off; 1 –on) 6 fiksni kontakt 7 pomični kontakt 8 vodič luka (povezan s bimetalom; u slučaju kratkog spoja struja putem vodiča luka zaobilazi bimetal i na taj način ga štiti) 9 bimetal 10 ulaz

Ovisno o proizvođaču instalacijski automatski prekidači (tzv. minijaturni prekidači, MCB) proizvode se za nazivne struje sve od 0.3-125A, i prekidne struje do 25 kA. Na primjer (Merlin Gerin) :





– – –

–

–1 –2 –3 –4 –5 –6 –7 –8

-

oznaka modela tip karakteristike nazivna struja max. dozvoljeni pogonski napon prekidna struja serijski broj električna shema (broj polova) I2t klasifikacija

–

C60a karakteristika C60N karakteristika C60H karakteristike 10kA C120N karakteristike 10kA C120H karakteristike 15kA

tipa C, 6-63 A, 240 V, 4.5kA tipa C, 1-63 A, 240/480 V, 6kA tipa B,C i D, 1-63 A, 240/480 V,

tipa B,C i D, 63-125 A, 240/415 V,

tipa B,C i D, 10-125 A, 240/415 V,





Na primjer (Moeller)

Na primjer (Siemens) :

:

–FAZ MCB karakteristika tipa A, B, C, D, 0.5-63 A, 10 kA –AZ HC MCB do 125 A, 25 kA

– LS 5SY 4/5/6/7 karakteristika tipa A, B, C, D, 0.3-63 A, 6,10,15 kA – LS 5SX 2/4 karakteristika tipa B, C, 0.3-63 A, 6,10 kA

– LS 5SP4 karakteristika tipa B, C, D, 80125 A, 10 kA



Osnova namjena NN prekidača je zaštita od struja kratkog spoja, premda se oni mogu koristiti i kao zaštita od preopterećenja.



Osim toga mogu se opremiti i podnaponskim modulom (reagira na premale napone), odnosno modulom koji djeluje pri pojavi struje greške



Ukoliko im je primarna namjena zaštita od preopterećenja i kratkog spoja, onda se izvode (za razliku od VN prekidača) s dva pridružena člana koji sasvim općenito mogu biti sastavni dio sklopnog aparata ili biti sastavni dio strujnog kruga čije elemente se štiti.



Dvije su moguće izvedbe pridruženih članova, kao: ◦

okidač

◦

relej.



Okidač: ◦

Kontaktni sistem prekidača mehanički je povezan sa zapornim mehanizmom koji naglo otvara kontakte djelovanjem okidača (elektromagnetski – struja kratkog spoja, termički – preopterećenje; ili elektronički) ili aktiviranjem ručnog pogona (odnosno daljinsko upravljanje ako postoji). U novije vrijeme sve se više upotrebljavaju elektronički okidači koji se mogu podešavati u širokom području struja kratkog spoja i preopterećenja (što nije slučaj sa elektromehaničkim i termičkim okidačima).



Relej: ◦

Relej je zasebni sklopni aparat (komandna sklopka) koji reagira na razne fizikalne veličine (npr. struja, napon, temperatura, vlažnost, vrijeme, itd). Kada se aktivira omogućava upravljanje daljnjim uređajima (npr. okidač za isklapanje prekidača). Sasvim općenito izvodi se kao mehanički, elektronički (statički), a u novije vrijeme i digitalni.



Prekidači se izabiru prema: ◦

nazivnoj struji

◦

rasklopnoj struji (prekidna struja).



Kombinacije prekidača (selektivnost):  ta = vrijeme prorade prekidača  te = vlastito vrijeme prekidača  td = vremensko zatezanje do otvaranja prekidača  to = vrijeme otvaranja prekidača = ta + td + te  tL = vrijeme trajanja luka  tg = ukupno trajanje isklapanja prekidača = to + tL



Rastavna sklopka: ◦

može trajno voditi nazivnu struju, a kratkotrajno i struju kratkog spoja

◦

može uklapati struje koje su znatno manje od nazivne struje (slično rastavljaču na SN i VN)

◦

uklopno stanje mora biti vidljivo radi sigurnosti osoblja u postrojenju

◦

pogon je ručni

t