Uproszczony projekt przyłącza kablowego do elektroenergetycznej linii napowietrznej
W prezentowanym artykule przedstawiamy rozwiązanie obejmujące projekt docelowego przyłącza do sieci elektroenergetycznej 3x230/400 V, które może zostać wykorzystane przez czas budowy do tymczasowego zasilania jej terenu.
Często spółki dystrybucyjne wydają warunki na zasilanie
terenu budowy, po zakończeniu której inwestor jest zmuszony do powtórnego
wystąpienia do dostawcy energii elektrycznej w celu uzyskania warunków
zasilania docelowego.
Takie działania powodują niepotrzebne komplikacje oraz
wzrost kosztów, których można uniknąć występując z wnioskiem
o wydanie warunków zasilania docelowego z określeniem możliwości
wykorzystania przyłącza do tymczasowego zasilania terenu budowy.
Artykuł przedstawia rozwiązanie obejmujące projekt
docelowego przyłącza do sieci elektroenergetycznej 3x230/400 V, które może
zostać wykorzystane przez czas budowy do tymczasowego zasilania jej terenu.
Zobacz także
SKLEP RTV EURO AGD Domek letniskowy - wszystko, co powinno się w nim znaleźć, aby dobrze wypoczywać
Lubisz spędzać wakacje w otoczeniu natury, najchętniej bez towarzystwa innych ludzi? Najlepiej zdecydować się więc na domek letniskowy położony w jakimś ustronnym miejscu. Jednak jak wyposażyć taki domek,...
Lubisz spędzać wakacje w otoczeniu natury, najchętniej bez towarzystwa innych ludzi? Najlepiej zdecydować się więc na domek letniskowy położony w jakimś ustronnym miejscu. Jednak jak wyposażyć taki domek, by móc korzystać również ze wszystkich zdobyczy techniki? Co powinno się w nim znaleźć, aby cieszyć się zarówno ciszą, jak i rozrywką?
archon.pl Dom tani w budowie - jaki powinien być idealny projekt?
Przed inwestorem, który podjął już decyzję o budowie domu i rozpoczyna przygotowania, otwiera się wiele możliwości w zakresie wyboru idealnego projektu domu. Najważniejsze, aby ten dopasowany był do potrzeb...
Przed inwestorem, który podjął już decyzję o budowie domu i rozpoczyna przygotowania, otwiera się wiele możliwości w zakresie wyboru idealnego projektu domu. Najważniejsze, aby ten dopasowany był do potrzeb domowników, do uwarunkowań działki oraz przepisów lokalnego prawa, a także mieścił się w przeznaczonym na inwestycję budżecie. Pracownia ARCHON+ proponuje różnorodne gotowe projekty domów parterowych, projekty domów z poddaszem użytkowym, piętrowe, wśród których dostępne są interesujące projekty...
mgr inż. Julian Wiatr Uproszczony projekt zasilania pompy hydroforu w budynku letniskowym
Energia elektryczna jest doprowadzona do rozdzielnicy głównej budynku (RGB), w której pozostawiono rezerwę umożliwiającą wyprowadzenie pojedynczego obwodu. W pomieszczeniu hydroforni zainstalowano zestaw...
Energia elektryczna jest doprowadzona do rozdzielnicy głównej budynku (RGB), w której pozostawiono rezerwę umożliwiającą wyprowadzenie pojedynczego obwodu. W pomieszczeniu hydroforni zainstalowano zestaw hydroforowy wyposażony w silnik elektryczny indukcyjny trójfazowy. Z RGB należy wyprowadzić obwód zasilania rozdzielnicy hydroforni (RH), wykonany przewodem YDYżo 5x6. Z RH należy wyprowadzić przewody służące do zasilania silnika hydroforu oraz sterowania nim.
Podstawa opracowania
- Warunki zabudowy wydane przez lokalny urząd administracji państwowej.
- Warunki techniczne przyłączenia do sieci elektroenergetycznej 3x230/400 V, wydane przez spółkę dystrybucyjną.
- Wizja lokalna w terenie i uzgodnienia z inwestorem oraz właścicielami gruntów, przez które przechodzi trasa projektowanej linii kablowej.
- Projekt zagospodarowania terenu opracowany przez architekta.
- Uzgodnienie trasy projektowanej linii elektroenergetycznej w Zespole Uzgadniania Dokumentacji Projektowej.
- N SEP-E 004 Elektroenergetyczne i sygnalizacyjne linie kablowe. Projektowanie i budowa.
- N SEP-E 001 Sieci elektroenergetyczne niskiego napięcia. Ochrona przeciwporażeniowa.
- N SEP-E 002 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Instalacje elektryczne w obiektach mieszkalnych. Podstawy Planowania.
- PN-HD 60364-7-704:2010 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 7-704: Wymagania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji. Instalacje na terenie budowy i rozbiórki.
- PN-IEC 60364-5-523:2002 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. Obciążalność prądowa długotrwała przewodów.
- PN-HD 60364-4-41:2009 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 4-41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przed porażeniem elektrycznym.
- Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 roku w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego (Dz. Nr 93/2007, poz. 623).
Wyciąg z warunków technicznych
Spółka dystrybucyjna wyraża zgodę na pokrycie 16 kW mocy czynnej zapotrzebowanej przez projektowany budynek.
- Do istniejącej linii elektroenergetycznej nn należy przyłączyć kabel YAKXS 4x35 lub o większym przekroju w zależności od wyników obliczeń.
- Kabel należy wprowadzić do szafki złączowo-licznikowej (SZL) zlokalizowanej w linii ogrodzenia działki.
- Do chwili wzniesienia budynku i wykonania w nim instalacji elektrycznej należy wykonać tymczasową instalację, przyłączoną do sieci w SZL w celu zasilania terenu budowy. W tym celu na działce należy zainstalować rozdzielnicę budowlaną (RB) przeznaczoną do zasilania tymczasowego terenu budowy.
- Zasilanie RB należy wykonać kablem YKYżo 5x10 wyprowadzonym z szafki złączowo-licznikowej.
- Po wzniesieniu budynku należy odłączyć RB i wyprowadzić zasilanie budynku kablem YKYżo 5x10, który należy wprowadzić do rozdzielnicy głównej budynku (RB).
- W SZL należy zainstalować bezpośredni układ pomiarowy zużytej energii elektrycznej.
- Dopuszczalny współczynnik tg φ≤ 0,4.
Podział majątku wyznacza się na zaciskach górnych zabezpieczenia przedlicznikowego, które stanowić będą bezpieczniki topikowe o prądzie znamionowym In = 40 A, zainstalowane w SZL.
Jako zabezpieczenie zalicznikowe należy instalować wyłącznik instalacyjny wyposażony jedynie w człon przeciążeniowy (bez członu zwarciowego) o prądzie znamionowym In = 25 A.
Wymagania dotyczące opłat za energię elektryczną zostaną określone w umowie na dostawę energii, którą należy podpisać w Dziale Obsługi Klienta.
Projekt przyłącza należy uzgodnić w wydziale rozwoju sieci spółki dystrybucyjnej wydającej warunki przyłączenia.
Stan istniejący
W odległości 100 m od działki, na której będzie wznoszony projektowany budynek jednorodzinny, przebiega elektroenergetyczna linia niskiego napięcia 3x230/400 V wykonana kablem AsXSn 4x70. Stan istniejący wraz z planowaną trasą przyłącza przedstawia rys. 1.
Rys. 1. Plan sytuacyjny z trasą projektowanej linii kablowej; rys. J. Wiatr
Stan projektowany
- Ze słupa linii napowietrznej w miejscu wskazanym na rys. 1. należy wyprowadzić kabel YAKXS 4x35, zasilający SZL zainstalowaną w linii ogrodzenia działki.
- Kabel YAKXS 4x35 należy przyłączyć do kabla AsXSn 4x70 za pomocą złączek SL 4.25 i mocować do słupa.
- Od wysokości 3 m nad poziomem gruntu oraz do głębokości 0,5 m poniżej poziomu gruntu kabel YAKXS 4x35 należy prowadzić w rurze osłonowej Ø110 odpornej na promieniowanie UV.
- Końce rury należy uszczelnić od przedostawania się wody.
Schemat projektowanego układu zasilania przedstawia rys. 2.
- W miejscu przyłączenia projektowanego kabla przyłącza należy w linii napowietrznej zainstalować odgromniki SE 30.166 Ap, które należy przyłączyć do uziemienia o rezystancji Ru ≤ 10 Ω.
- Kabel YAKXS 4x35 należy układać w wykopie o głębokości 80 cm na podsypce z piasku o grubości 10 cm. Następnie należy zasypać warstwą piasku o grubości 10 cm, warstwą rodzimego gruntu o grubości 15 cm, ułożyć taśmę kablową koloru niebieskiego i zasypać wykop.
- Z SZL należy wyprowadzić kabel YKYżo 5x10 przeznaczony do tymczasowego zasilania RB.
Schemat ideowy RB przedstawia rys. 3., natomiast schemat montażowy przedstawia rys. 4.
Rys. 3. Schemat ideowy RB; rys. J. Wiatr
Rys. 4. Uproszczony schemat montażowy RB; rys. J. Wiatr
- Rury SRS F 110, stanowiące osłony kabla, przedstawione na rys. 1., należy uszczelnić przed przedostawaniem się wody.
- Zacisk PEN w SZL należy uziemić. Rezystancja uziemienia: RA ≤ 30 Ω.
- Po wzniesieniu budynku i wykonaniu instalacji elektrycznej należy zdemontować RB oraz zasilający ją kabel.
- Następnie w celu przyłączenia budynku do sieci elektroenergetycznej należy wybudować WLZ wykonany kablem YKYżo 5x10, który należy wyprowadzić z SZL i wprowadzić do RGB. Schemat ideowy RGB wchodzi w zakres projektu instalacji elektrycznych budynku, który został w artykule pominięty.
- WLZ należy układać w wykopie o głębokości 80 cm na podsypce z piasku o grubości 10 cm.
- Po ułożeniu WLZ należy zasypać warstwą piasku o grubości 10 cm, warstwą rodzimego gruntu o grubości 15 cm, ułożyć taśmę kablową koloru niebieskiego i zasypać wykop.
- Na kablach układanych w ziemi przed ich zasypaniem należy w odstępach co 10 m założyć opaski kablowe zawierające następujące informacje: typ kabla – rok ułożenia – długość – trasę – symbol użytkownika – symbol wykonawcy.
Obliczenia
Spodziewany prąd obciążenia przyłącza oraz WLZ:
Sprawdzenie dopuszczalnej obciążalności prądowej linii napowietrznej w związku ze wzrostem obciążenia.
Uwaga!Na podstawie informacji uzyskanych w spółce dystrybucyjnej wydającej warunki przyłączenia, w miejscu rozgałęzienia linii spodziewane obciążenie, z uwzględnieniem poboru mocy przez projektowany budynek, wyniesie Psz = 87 kW. |
Spodziewane obciążenie na poszczególnych słupach rozpatrywanego obwodu istniejącej linii napowietrznej przedstawiono na rys. 1.
Kabel linii napowietrznej AsXSn 4x70, po uwzględnieniu maksymalnej spodziewanej temperatury otoczenia (τrz = 40°C) oraz prądu obciążenia czwartej żyły (współczynnik 0,91), ma następującą obciążalność prądową:
gdzie:
IZ30 – dopuszczalna obciążalność kabla AsXSn 4x35 (w temperaturze otoczenia τ = 30°C) określona w normie PN-IEC 60364-5-523:2002, w [A],
tdd – dopuszczalna długotrwale temperatura pracy kabla, w [°C],
IZ – wymagana wartość długotrwałej obciążalności prądowej, w [A],
In – prąd znamionowy zabezpieczenia, w [A].
Zwiększenie spodziewanego obciążenia linii napowietrznej nie spowoduje przekroczenia dopuszczalnej długotrwałej obciążalności kabla.
Dobór kabla projektowanego przyłącza na długotrwałą obciążalność prądową i przeciążalność:
Ponieważ projektowany kabel YAKXS 4x35 nie jest narażony na przeciążenia (za układem pomiarowym jest instalowany aparat ograniczający moc), do sprawdzenia dobranego przekroju na długotrwałą obciążalność prądową i przeciążalność, właściwym jest przyjęcie zabezpieczenia przedlicznikowego instalowanego w SZL:
Kabel YAKXS 4x35 przy sposobie ułożenia „D” (po uwzględnieniu współczynników poprawkowych uwzględniających obciążenie czwartej żyły (współczynnik 0,91) oraz rezystywności gruntu, wynoszącej w krajowych warunkach przeciętnie ρ = 1 [Ω·km] – współczynnik 1,18), ma następującą dopuszczalną długotrwałą obciążalność prądową:
Dobór kabla jest poprawny.
Sprawdzenie istniejącego układu sieci oraz projektowanego przyłącza z warunku spadku napięcia w związku ze zwiększeniem obciążenia linii elektroenergetycznej:
- spadek napięcia na końcu najdłuższego i jednocześnie najbardziej obciążonego odgałęzienia (dane dotyczące obciążenia poszczególnych słupów zaczerpnięto ze spółki dystrybucyjnej wydającej warunki przyłączenia – do obliczeń przyjęto przekroje kabli określone w warunkach przyłączenia):
- spadek napięcia do projektowanej SZL:
gdzie:
Pzk – moc czynna zapotrzebowana przez budynek przyłączony do końca linii, w [kW],
li – i-ty odcinek linii pomiędzy poszczególnymi miejscami przyłączenia obciążeń, w [m],
Pzi – moc obciążenia w i-tym punkcie linii, w [kW],
Pzp – moc czynna zapotrzebowana przez projektowany budynek, w [kW],
Wzrost obciążenia linii elektroenergetycznej nie spowoduje przekroczenia dopuszczalnych spadków napięć.
Dobór WLZ na długotrwałą obciążalność prądową i przeciążalność:
Należy przyjąć zabezpieczenie zalicznikowe ETIMAT T-3p 25 A:
gdzie:
IB – spodziewany prąd obciążenia, w [A],
In – prąd znamionowy zabezpieczenia, w [A],
Un – napięcie nominalne zasilania, w [V],
cos φ – współczynnik mocy, w [-],
IZ – wymagana dopuszczalna obciążalność prądowa kabla, w [A],
k2 – współczynnik uwzględniający niedopasowanie charakterystyk prądowo-czasowych zabezpieczenia i zabezpieczanego przewodu/kabla, w [-].
Zatem kabel YKYżo 5x10, określony w warunkach technicznych, przy sposobie ułożenia „D” spełnia warunek długotrwałej obciążalności prądowej i przeciążalności.
Obliczenia zwarciowe:
a) parametry obwodu zwarciowego (na podstawie publikacji: J. Wiatr, M. Orzechowski, „Dobór przewodów elektrycznych niskiego napięcia”, DW MEDIUM 2012 r.):
- Transformator 15/0,4 kV 125 kVA – DTR producenta:
RT = 0,0309 W,
XT = 0,0732 W. - Linia napowietrzna AsXSn 4x70 dł. l =250 m (0,25 km) – tab. 10.27; 10.28:
RlN = 0,25 × 0,408 = 0,102 W,
XlN = 0,25 × 0,119 = 0,030 W. - Linia kablowa YAKXS 4x35 dł. 100 m (0,1 km) – tab. 10.27:
RlK = 0,1 × 0,816 = 0,082 Ω,
XlK – do przekroju SAL ≤70 mm2 reaktancję pomija się w obliczeniach praktycznych.
b) prąd zwarcia symetrycznego w SZL:
Obliczona wartość spodziewanego prądu zwarcia symetrycznego pozwala na przyjęcie odporności zwarciowej aparatów o prądzie Ics ≥ 3 kA.
c) prąd zwarcia jednofazowego (zabezpieczenie WTN1gG160 zainstalowane w rozdzielnicy nn SST 125 kVA):
Obliczone spodziewane prądy zwarciowe skutkują brakiem ochrony przeciwporażeniowej realizowanej przez samoczynne wyłączenie zasilania przy zwarciu w SZL. Zatem SZL należy wykonać w II klasie ochronności.
Obliczona wartość spodziewanego prądu zwarcia jednofazowego pozwala przyjąć warunki określone w normie N SEP-E 001, która dopuszcza dłuższe czasy wyłączenia przy spełnieniu następujących wymogów:
w budynku należy wykonać główne połączenia wyrównawcze.
Sprawdzenie warunków zasilania dla RB (długość kabla pomiędzy SZL a RB wynosi 15 m):
- spadek napięcia:
- prąd zwarcia jednofazowego (dla przekroju przewodu SCu≤ 50 mm2 reaktancja może zostać pominięta):
Bezpieczniki WTNgG160 oraz WTNgG40 połączone kaskadowo gwarantują zachowanie selektywności: 160/40 = 4 > 1,6.
Wartość wyznaczonego prądu zwarcia jednofazowego zgodnie z tabelami zamieszczonymi w katalogu producenta gwarantuje zachowanie wybiórczości działania wyłączników instalacyjnych nadprądowych instalowanych w RB z bezpiecznikiem topikowym WTNgG40, zainstalowanym w SZL.
Uwagi końcowe
1. Kabel YAKXS 4x35 oraz kabel WLZ (YKYżo 5x10) po ułożeniu w wykopach, a przed ich zasypaniem, należy zainwentaryzować geodezyjnie oraz poddać badaniu w zakresie rezystancji izolacji i ciągłości żył przewodzących.
2. Na końcach każdego z odcinków projektowanej linii kablowej oraz WLZ-tów należy pozostawić zapasy o wartości 1% długości (uwzględniono w obliczeniach).
3. Wszelkie prace montażowe w zakresie linii kablowych należy prowadzić zgodnie z zaleceniami normy N SEP-E 004.
4. Ochrona przeciwporażeniowa – samoczynne wyłączenie zgodnie z normą PN-HD 60364-4-41:2009 oraz normą N SEP-E 001.
5. Po wykonaniu prac montażowych należy przeprowadzić próby i pomiary pomontażowe zgodnie z wymaganiami PN-HD 60364-6.
6. Odłączenie RB i przyłączenie RGB po wybudowaniu instalacji elektrycznej w projektowanym budynku należy uzgodnić ze spółką dystrybucyjną, która wydała warunki zasilania.
