Manuál výpočtového programu Sichr

Změny vyhrazeny

www.oez.cz www.oez.sk Sichr

Manuál výpočtového programuPE2-2011-C

Sich

rM

anuá

l výp

očto

vého

pro

gram

u

Sichr

88

POZNÁMKY

Manuál výpočtového programu

Sichr

1

1. POUŽITÍ PROGRAMU ......................................................................... 4

2. VÝPOČTY A VÝSTUPY ........................................................................ 4

2.1. Výpočty ..................................................................................... 42.1.1. Kontroly ........................................................................................... 4 2.1.2. Výpočty ve schématu paprsku ........................................................ 42.1.3. Výpočty v celkovém schématu ......................................................... 6

2.2. Výstupy ................................................................................ 6

3. PRACOVNÍ PROSTŘEDÍ ..................................................................... 7

3.1. Pracovní stránka......................................................................... 7

4. OVLÁDÁNÍ ........................................................................................ 8

4.1. Začátek práce ............................................................................84.1.1. Nový… ........................................................................................... 84.1.2. Otevřít ............................................................................................ 8

4.2. Zadání základních údajů ........................................................... 94.3. Zadání ostatních údajů .............................................................. 94.4. Ovládací panely ....................................................................... 10

4.4.1. Menu ........................................................................................... 104.4.2. Panel nástrojů .............................................................................. 104.4.3. Kalkulátor ..................................................................................... 11

4.5. Typy schémat .......................................................................... 114.5.1. Tvar řešené sítě ............................................................................ 114.5.2. Paprsek a celkové schéma ........................................................... 124.5.3. Druh sítě ...................................................................................... 124.5.4. Zobrazení schémat ...................................................................... 124.5.5. Trojfázový a jednofázový rozvod ................................................... 13

4.6. Práce s prvky ........................................................................... 134.6.1. Editace ......................................................................................... 134.6.2. Opravit ......................................................................................... 134.6.3. Kopírovat ..................................................................................... 144.6.4. Vyjmout ....................................................................................... 144.6.5. Vložit ........................................................................................... 144.6.6. Odstranit ..................................................................................... 144.6.7. Popisy prvků ................................................................................ 144.6.8. Automatické značení .................................................................. 144.6.9. Uživatelské značení ..................................................................... 15

4.7. Export a import položek databází............................................... 164.7.1. Export........................................................................................... 164.7.2. Import........................................................................................... 164.7.3. Odstranění položky z databáze ................................................... 16

4.8. Použití volby „Výběr oblasti“...................................................... 164.8.1. Co je oblast ................................................................................... 164.8.2. Výběr oblasti ................................................................................. 164.8.3. Objekt - Vložit ............................................................................... 174.8.4. Obrázek - Zvětšit .......................................................................... 184.8.5. Obrázek - Tisk… ........................................................................... 184.8.6. Obrázek - Kopírovat ...................................................................... 18

OBSAH


Sichr

2

4.8.7. Obrázek - Uložit jako… ................................................................. 184.8.8. Přístroje - Opakovat posloupnost .................................................. 18

4.9. Klávesové zkratky ..................................................................... 194.9.1. Seznam klávesových zkratek ........................................................ 19

5. REŽIMY PRÁCE .................................................................................. 20

5.1. Charakteristiky............................................................................ 205.1.1. Základní použití ................................................................................ 205.1.2. Zobrazení charakteristik .................................................................. 205.1.3. Vypínací charakteristika ................................................................... 215.1.4. Omezovací charakteristika ............................................................... 215.1.5. Charakteristika I2t ........................................................................... 22

5.2. Impedance .................................................................................. 225.2.1. Impedanční smyčky ......................................................................... 225.2.2. Přizemňování ................................................................................... 23

5.3. Selektivita .................................................................................. 245.4. Optimalizace ............................................................................... 24

6. TVORBA PROJEKTU ............................................................................ 24

6.1. Typy schémat ............................................................................. 246.2. Vkládání prvků .......................................................................... 246.3. Vkládání napájecích zdrojů ........................................................ 25

6.3.1. Přívod ................................................................................................. 256.3.2. Obecný zdroj ...................................................................................... 256.3.3. Transformátor .................................................................................. 26

6.4. Vkládání sběrnic a vývodů .......................................................... 286.4.1. Vkládání sběrnic .............................................................................. 286.4.2. Vkládání vývodů ............................................................................... 286.4.3. Soudobost ........................................................................................ 29

6.5. Vkládání jistících prvků ............................................................... 306.5.1. Vkládání jistících prvků ..................................................................... 306.5.2. Vkládání pojistek ............................................................................... 316.5.3. Vkládání jističů ................................................................................. 316.5.4. Vkládání dříve vyráběných přístrojů .................................................. 32

6.6. Vkládání kabelů .......................................................................... 326.6.1. Vkládání kabelů a vodičů ................................................................... 326.6.2. Uložení kabelů a vodičů ................................................................... 326.6.3. Přidání kabelu do databáze ............................................................. 33

6.7. Vkládání proudových chráničů .................................................... 336.8. Práce s přepěťovými ochranami .................................................. 33

6.8.1. Stupně přepěťových ochran ............................................................. 336.8.2. Vkládání svodičů přepětí ................................................................. 34

6.9. Vkládání spínačů ....................................................................... 346.9.1. Vkládání spínačů .............................................................................. 346.9.2. Vkládání pojistkových odpínačů ....................................................... 356.9.3. Vkládání spínačů odvozených od jističů ........................................... 35

6.10. Práce s prodlouženými paprsky ................................................. 356.10.1. Prodloužení paprsku ........................................................................ 356.10.2. Interpretace části prodlouženého paprsku v zobrazení charakteristik ... 366.10.3. Opakování části rozvodu ................................................................. 37

OBSAH


Sichr

3

OBSAH

6.11. Práce se šablonami ..................................................................... 386.11.1. Šablona ........................................................................................... 386.11.2. Otevření šablony ............................................................................. 386.11.3. Vytvoření šablony ............................................................................ 38

6.12. Editace schématu ..................................................................... 38

7. NÁZVOSLOVÍ ...................................................................................... 40

8. PŘÍKLADY ......................................................................................... 44

8.1. Příklad 1: Elektrický rozvod nn v průmyslu ................................... 448.1.1. Zadání ............................................................................................... 448.1.2. Situační náčrt ................................................................................... 448.1.3. Řešení ............................................................................................... 45

8.2. Příklad 2: Elektrický rozvod nn v bytové výstavbě ....................... 588.2.1. Zadání ............................................................................................... 588.2.2. Řešení .............................................................................................. 58

8.3. Příklad 3: Jištění paralelních kabelů ............................................ 708.3.1. Zadání ............................................................................................... 708.3.2. Řešení .............................................................................................. 70

8.4. Příklad 4: Ekonomická optimalizace průřezu kabelů ...................... 768.4.1. Zadání ............................................................................................... 768.4.2. Řešení ............................................................................................... 76

9. TECHNICKÉ POZNÁMKY ..................................................................... 80

9.1. Charakteristiky ........................................................................... 809.2. Selektivita .................................................................................. 809.3. Impedanční smyčky .................................................................... 819.4. Zdroj .......................................................................................... 839.5. Vedení ....................................................................................... 839.6. Sběrnice ..................................................................................... 849.7. Vývody ..................................................................................... 849.8. Kontroly ..................................................................................... 85


Sichr

4

1. POUŽITÍ PROGRAMU

Výpočtový program Sichr řeší paprskové sítě TN-C, TN-C-S a IT sítě ve všech obvyklých napěťových hladinách nn, pracuje s jistícími a spínacími prvky, proudovými chrániči a svodiči přepětí z produkce OEZ. Databázi transformátorů a silových kabelů lze doplňovat i o vlastní položky.

Po snadném sestavení obvodu program vypočtené zkratové proudy porovná s mezní vypínací schopností jističů a pojistek, přičemž vyhodnotí i velikosti omezených proudů za omezujícími přístroji a výsledky využije k posouzení možnosti vzájemného kaskádování jednotlivých přístrojů. Během výpočtů se kontroluje i správnost ochrany proti nadproudům spínačů, proudových chráničů a přepěťových ochran.

Velmi užitečnou funkcí programu je posouzení správného dimenzovámí a ochrany proti nadproudům silových kabelů jak z hlediska přetížení, tak na základě energií propuštěných jistícími přístroji v oblasti zkratových proudů. V případě použití paralelních kabelů kontroluje ochranu i jednoho kabelu, pokud je použit společný jistící přístroj. V případě nevyhovujícího výsledku upozorní na nutnost použít protipožární nástřik nebo nehořlavé přepážky.

Při zadání proudů a koefi cientů soudobosti Sichr vyhodnotí úbytky napětí na transformátoru a jednotlivých kabelech a výsledné napětí na vývodech a sběrnicích porovná s nastaveným maximálně povoleným úbytkem napětí.

Vyhodnocení selektivity mezi jednotlivými stupni jištění se provádí jak na základě porovnání vypínacích charakteristik jednotlivých přístrojů v oblasti přetížení, tak za pomoci databáze provedených zkoušek selektivity použitých přístrojů v oblasti zkratových proudů.

Při výpočtu impedančních smyček se bere v úvahu impedance celého obvodu včetně impedance vysokonapěťového rozvodu, přičemž se uvažuje i se zvýšením činného odporu kabelů v závislosti na jeho oteplení protékajícím proudem. V jednotlivých částech rozvodu je možné nastavit různý předepsaný čas vypnutí dle ČSN 332000-4-41 a PNE 33 0000-1.

V režimu optimalizace umožňuje stanovit ekonomicky optimální průřez vedení z hlediska minimalizace součtu pořizovacích a provozních nákladů, tedy celkových nákladů na vedení během jeho ekonomické životnosti.

2. VÝPOČTY A VÝSTUPY

Program na základě použitých prvků ve schématu provádí řadu kontrol a výpočtů. Kontroly se uvádějí jako informační údaje černým tiskem, ale pro případy ohrožující vložené prvky (např. překročení dovolené teploty kabelu) nebo funkci rozvodu, jsou vypisovány varovné zprávy červeně.

2.1. Výpočty 2.1.1. Kontroly

Některá upozornění jsou ve formě blikající červené značky před položkami, kterých se týkají.

Kromě technických parametrů vložených prvků se ve schématu paprsku vypisují výsledky výpočtů, které závisejí na režimu práce: selektivita, impedance, charakteristiky, a optimalizace.

2.1.2. Výpočty ve schématu paprsku


Sichr

5

I2t < k2 S2 – hodnocení zkratového jištění vedenít

m = 77 °C – maximální teplota, kterou může dosáhnout kabel s použitým jištěním při přetížení (u kabelů s PVC izolací

musí být nižší než 120 °C)

2. 1.2.2. Výsledky v režimu Impedance

Zs (...s) = …mΩ

– maximální hodnota impedanční smyčky v miliohmech pro stanovený vypínací čas tv =…s, daná vypínací charakteristikou

jistícího přístroje (proud Ia ) a napětím proti zemi U

0.

Porovnání Zsv

a Zs(...s)

– uvádí hodnocení mezi vypočtenou hodnotou impedanční smyčky Zsv

projektovaného rozvodu a její maximální dovolenou hodnotou Z

s.

Ra (...s) < …Ω

- součet odporů zemniče a ochranného vodiče k neživé části, pro stanovený vypínací čas tv =…s (proud I

a ) a dovolené

napětí 50 V, musí být menší než …Ω. Týká se sítě IT – neživé části uzemněny jednotlivě.

Slovním vyjádřením se uvádí selektivní působení mezi dvěma za sebou zapojenými jistícími přístroji, které mohou být i odděleny jinými prvky, například vedením apod. Blesk vyjadřuje uvažované místo poruchy. Např. „Plná selektivita“ vyjadřuje skutečnost, že při jakékoli poruše za druhým přístrojem vypne právě tento přístroj. Jinými slovy vyjádřeno je mez selektivity hodnocených přístrojů vyšší, než počáteční rázový zkratový proud I

k“ v místě instalace těchto přístrojů.

2.1.2.3. Výsledky v režimu Selektivita

2.1.2.1. Výsledky v režimu Vypínací charakteristiky

Ik“ – počáteční rázový zkratový proud (efektivní hodnota)

ip – nárazový zkratový proud (špičková hodnota)

io – omezený proud jistícím přístrojem (špičková hodnota)

dU – úbytek napětí vztažený k jmenovitému napětí sítě


Sichr

6

Projekt Sichr (soubor *.oez) je plnohodnotný soubor schopný všech editací, ukládání atd.

Pracovní stránka (soubor *.bmp) obsahuje zobrazení právě viditelné na displeji včetně částí, které jsou dosažitelné posuvníky.

Celkové schéma (soubor *.dxf) obsahuje dvě hladiny. V hladině OEZ_VYK je umístěna kresba schématu a v hladině OEZ_SICHR základní popisy prvků. Prvky jsou jako bloky, určené svými atributy. Bloky jsou pospojovány čarou. Soubor *.dxf je určen především pro přenos schématu do AutoCADu.

Formátovaný text (soubor *.rtf) je použitelný pro „Úvodní stránka“ a „Přehled parametrů a výpočtů“. Zejména tento výstup spolu s celkovým schématem (soubor *.dxf) jsou cenným uživatelským přínosem programu Sichr.

Po zpracování Přehledu parametrů a výpočtů se zobrazí okno, ve kterém je výčet všech chybových hlášení vyskytujících se v projektu. Tato hlášení lze vytisknout. Jsou samozřejmě obsažena i ve výpisu „Přehled parametrů a výpočtů“, ale touto funkcí jsou zpřehledněna, takže jejich náprava je usnadněna. Pokud je projekt bez chyb, je v okně vypsáno „Projekt O.K.“

Volbou „Projekt - Uložit jako šablonu“ lze jakýkoliv rozpracovaný projekt uložit jako tzv. šablonu do přednastaveného adresáře „Šablony“. Každý projekt přejímá některou z šablon z tohoto adresáře po povelu z hlavního menu „Projekt - Nový…“ ať už načtením šablony příslušné požadovanému systému rozvodu nebo částečně rozpracovaného projektu. Šablony mají příponu oez a do nového projektu nevnášejí své jméno.

Volbou „Projekt – Tisk“ nebo v „Panelu nástrojů“ ikonou lze provést

- tisky schémat - tisky výpisů - tisky charakteristik

2.1.3. Výpočty v celkovém schématu V tomto zobrazení se žádné výpočty neprovádí.

2.2. Výstupy

Výstupem se rozumí produkt vycházející z programu Sichr, ať už ve formě elektronické nebo tištěné.

Volbou „Projekt – Uložit“ program ukládá projekt do souboru typu oez

Volbou „Projekt – Uložit jako . . . “ lze projekt v závislosti na aktuálně zobrazené pracovní stránce uložit do některého z následujících typů:

Typ souboru Obsah souboru

*.oez Projekt Sichr

*.bmp Pracovní stránka

*.dxf Celkové schéma s popisy prvků

*.rtf Formátovaný text


Sichr

7

Volbou „Úpravy – Výběr oblasti“ nebo v „Panelu nástrojů“ ikonou lze u přístrojů zadat příkaz - Kopírovat (do schránky)

a u obrázků

- Tisk - Kopírovat - Uložit jako (do souboru *.bmp)

Volbou „Zobrazit – Export databáze“ může uživatel exportovat (uložit) jím doplněné položky:

- Transformátory - Kabely Cu - Kabely Al

3. PRACOVNÍ PROSTŘEDÍ

3.1. Pracovní stránka Pracovní stránkou se rozumí plocha na displeji počítače, která se objeví bezprostředně po spuštění programu Sichr pomocí zástupce v nabídce Start. Pokud je pracovní stránka větší, než je výška displeje, jejího spodního okraje je možné dosáhnout postranním posuvníkem, kolečkem myši nebo kurzorovými klávesami.

Na pracovní stránce se provádějí veškeré operace spojené s projektem a v závislosti na volbě režimu a zobrazení se mění její vzhled.

Druh tisku se určí volbou v panelu „Tisk…“.

Exportované položky jsou v jednoduchém textovém souboru s příponou txt.

Poznámka: Doplněné položky jsou v Sichru označeny „*“. Exportované položky může jiný uživatel importovat do Sichru ve svém počítači volbou: „Zobrazit – Import databáze“.


Sichr

8

Zvolením jedné z nabízených možností je určen typ sítě a její napěťová hladina. Po této volbě se doporučuje bezprostřední uložení souboru pod novým jménem do zvoleného (nebo předem připraveného) adresáře povelem

„Projekt - Uložit jako . . . “

Typy ukládaných souborů jsou popsány v kapitole „Výstupy“.

Od tohoto okamžiku je možné provádět se souborem veškeré manipulace, které dovoluje program Sichr, ale také ho otevírat povelem: Otevřít.

4.1.2. Otevřít Dřívější projekt se otevírá sledem povelů

„Projekt – Otevřít“.

Otevřený projekt je možno modifi kovat a průběžně ukládat (soubor *.oez) sledem povelů „Projekt – Uložit“.

Poznámka: Pokud se povelem „Otevřít“ otevře soubor z adresáře „Šablony“, chová se soubor jako by byl otevřen povelem „Nový…“, to znamená jako šablona. Obdobně, soubor otevřený povelem „Nový…“ z jiného adresáře než „Šablony“, otevře se pod svým jménem, tedy nikoli jako šablona.

Vyšší verze Sichru otevírá bez problému projekty vytvořené nižšími verzemi.

4. OVLÁDÁNÍ

4.1. Začátek práce

Program umožňuje buď práci s existujícím projektem, tj. se souborem s příponou oez, nebo vytváření nového projektu. Začíná se tedy povelem vycházejícím z Menu na horní liště:

4.1.1. Nový…

Program umožňuje práci s různými typy sítí a s jejich různými napětími. Proto se nový projekt neotevírá jako „prázdný“ list, ale standardně se využívá přednastavení uložené ve složce „Šablony“:

„Projekt – Nový…“ nebo „Projekt – Otevřít“


Sichr

9

Do pole „Datum“ se vypisuje datum, které se v projektu neaktualizuje automaticky podle systémového času počítače!

Pod záhlavím se nachází nezarámovaný nápis „Soubor:“, za kterým je po uložení projektu automaticky doplněno jeho jméno.

Pod nápisem „Soubor“ je uveden typ a napětí sítě zvolené při povelu „Nový…“

4.2. Zadání základních údajů Základní údaje obsahují jméno projektanta a jeho fi rmu. Vepíší se do panelu, který se vyvolá povelem:

„Zobrazit - Osobní nastavení“.

V následném panelu se vybere záložka „Základní“ a na ní se uvede autor projektu a tím je projekt identifi kován.

Program uvádí základní údaje v hlavičce pracovního listu projektu, dokud nejsou změněny.

Základní údaje je možné také přímo vypsat do pole „Autor“.

Pole „Projekt“ je určeno pro zápis jména originálního projektu, ke kterému se výpočty z programu Sichr vztahují. Za polem je k dispozici k volnému použití ještě další textové pole.

4.3. Zadání ostatních údajů Ostatní údaje obsahují nastavení programu, které se zpravidla během práce s projektem nemění.


Sichr

10

Volí se v panelu, který se vyvolá povelem: „Zobrazit – Osobní nastavení“.

V následném panelu se vybere záložka „Ostatní“.

4.4. Ovládací panely 4.4.1. Menu

Rozbalovací menu je v záhlaví pracovní stránky.

4.4.2. Panel nástrojů

Zobrazí se povelem

„Zobrazit-Panel nástrojů“

„Styl výběru“ určuje práci s myší při výběru oblasti (viz 4.9.2.).

„Značení prvků“ vybírá volbu popisek u prvků v projektu. Při automatické volbě se program o tuto identifi kaci stará sám.

Při zadávání uživatelského značení je povoleno šest znaků, po jejich překročení zadávací pole zčervená, což signalizuje možné problémy při tisku.

„Schéma“ detailní vykresluje všechny vodiče rozvodu, zatímco přehledové je jednovodičové a počet vodičů je vyjádřen odpovídajícím počtem šikmých čar.

„Ik“ za omezujícím přístrojem“ umožňuje zobrazovat ve schématu

paprsku počáteční rázový zkratový proud, který by se v daném místě vyskytoval, kdyby mu nebyl předřazen omezující přístroj.

„Předvolby“ umožňují předefi novat pro automatické značení prvků jejich „automatický“ název. Dovoleny jsou dva znaky, při překročení délky se objeví výstraha v podobě zčervenání pole.

Cos je výchozí hodnota při zadávání vývodu.

Další dvě pole jsou pro stanovení limitních hodnot zemního odporu Ze a úbytků napětí dU. U zemního odporu se jedná o nejnižší dosažitelnou hodnotu v objektu sloužící jako kritérium vylepšení velikosti impedanční smyčky přizemněním. Pokud vypočítané přizemnění pro vyhovující hodnotu impedanční smyčky má menší hodnotu než je předvoleno, je hlášen nevyhovující stav. dU limit je kritérium pro hlášení vyšších odchylek napětí vypočtených v projektu od jmenovité hodnoty napětí sítě, a to jak do mínusu, tak i do plusu.

Symbol měny se projeví při ekonomické optimalizaci průřezu kabelů.

Přednastavená maximální teplota kabelu při poruše se volí pro vedení v blízkosti hořlavých materiálů (vnější vliv usnadňující vznik požáru – CA2).


Sichr

11

Nový projekt

Uložit projekt

Nápověda

Selektivita

Impedance

Charakteristiky Optimalizace Výběr oblasti

Zpět

Otevřít projekt

Zavřít projekt

Tisk…

Úvodní stránka

Celkové schéma

Schéma paprsku

Přehled parametrů a výpočtů

Zmenšit

Opakovat

Funkce v panelu nástrojů:

4.4.3. Kalkulátor Panel kalkulátoru se zobrazí povelem „Zobrazit-Kalkulátor“

Zobrazuje přepočet jednotek A/kVA/kW v závislosti na napětí sítě a cos při specifi kaci zatížení vývodu. Slouží k přepočtu mezi A/kVA/kW v závislosti na napětí sítě a cos .

Tlačítkem TNC-S (ve středu panelu za „U [V]“) je možno přepnout na síť IT a zpět.

4.5. Typy schémat

4.5.1. Tvar řešené sítěProgram Sichr řeší paprskovou síť nn rozvodu, včetně napájení z vn přívodu.

Přednastaven je jeden paprsek s napájecím bodem a koncovým vývodem. Síť se vyjadřuje pomocí paprsků končících vývody. Paprsky jsou navázány na sběrnice. Sběrnice nemají fyzikální parametry.

Kromě koncových vývodů mohou být použity na kterémkoli místě další vývody. Vývody jsou třífázové nebo jednofázové.


Sichr

12

Ostatní paprsky vycházejí ze sběrnic a končí vývodem. Tak je vytvářeno celkové schéma.

Z celkového schématu je možno přejít na schéma paprsku kliknutím na šipku pod příslušným paprskem.

Po kliknutím na ikonu paprsku v „panelu nástrojů“ se ukáže seznam paprsků, takže je možné přejít na kterýkoli z nich.

4.5.3. Druh sítě

Základním druhem je třífázová síť TN nebo IT obvyklé napěťové hladiny. Lze volit ze šesti možností povelem

„Projekt - Nový…“. V typu sítě se ještě zvolí požadovaná napěťová soustava.

U sítí TN lze ve schématu bez nesnází přejít ze sítě TN-C na síť TN-S povelem z menu

„TN-C ---> TN-S“

Tento přechod lze použít i v jednofázové síti.

4.5.2. Paprsek a celkové schéma

Paprsek je základním stavebním kamenem schématu. Paprsky jsou pořadově číslovány zleva doprava. Na paprsku je přednastaveno 25 pozic.

Paprsek má na 1. pozici napájecí bod a na 25. pozici koncový vývod. Pokud se použije k napájení transformátor s jištěním pojistkami na vn straně, jsou tyto pojistky umístěny na 0. pozici.

Na kteroukoli pozici kromě napájecího bodu a koncového vývodu je možno umístit vybraný prvek schématu. Do napájecího bodu se umísťuje transformátor nebo tzv. obecný zdroj.

4.5.4. Zobrazení schémat Schémata jsou zobrazena jako jednovodičová povelem

„Zobrazit-Osobní nastavení-Ostatní-Schéma-Přehledové“ nebo jako podrobná povelem

„Zobrazit-Osobní nastavení-Ostatní-Schéma-Detailní“,

viz též kap. 4.3.

V přehledovém schématu je počet vodičů vyznačen odpovídajícím počtem šikmých čar.


Sichr

13

4.5.5. Trojfázový a jednofázový rozvod Základní rozvod je trojfázový, který je dán obvyklým třífázovým zdrojem napájení.

Trojfázový rozvod se může změnit na jednofázový po kliknutí levým tlačítkem myši na vybranou pozici paprsku, např. povelem

„3f 1f ---> L2“

4.6.1. Editace

Prvky ve schématu je možno editovat povely „Opravit“,

„Kopírovat“, „Vyjmout“ a „Vložit“.

Kliknutím levým tlačítkem myši na vybraný prvek se rozvine úplné menu, ve kterém se vybere příslušný povel.

4.6. Práce s prvky

Pro zrychlenou volbu editačních povelů se použije pravé tlačítko myši.

4.6.2. Opravit

Povel „Opravit“ se použije pro změnu nastavení prvku resp. jeho úplné změny. Kliknutím na levé tlačítko se otevře nastavovací panel příslušného prvku, a to s aktuálním nastavením.


Sichr

14

U jistících prvků je možnost pomocí menu „Jiný přístroj“ přejít na jiný druh prvku, například z jističe SE-BH-0400-DTV3 na spínač Modeion.

4.6.3. Kopírovat

Povel přenese prvek se všemi atributy do schránky, ze které ho je možno kopírovat na libovolné jiné místo schématu bez omezení počtu těchto kopírování (viz 6.11.). Povel zachovává původní prvek na svém místě.

4.6.4. Vyjmout

Povel má podobnou funkci jako „Kopírovat“. Rozdíl je v tom, že se původní prvek odstraní bez toho, aby se změnila poloha ostatních prvků v paprsku.

4.6.5. Vložit

Povel slouží ke vložení prvku na vybrané místo schématu ze schránky, kam byl přenesen povelem „Kopírovat“ nebo „Vyjmout“. Počet vložení není omezen.

4.6.6. Odstranit

Odstraní prvek, aniž by se uložil do schránky k dalšímu použití.

Popis prvků ve schématu má dvojí podobu. Je to značení automatické nebo uživatelské. Značení prvků na displeji je reprezentováno modrým popisem vlevo od prvku. Značení je možno libovolně přepínat. Všechny výstupy se uskutečňují se značením, které je nastaveno.

Program ho používá standardně. Značení se skládá ze tří částí:

1 - číslo udávající pořadové číslo paprsku v celkovém schématu. F - písmeno vyjadřující typ prvku (např. F značí pojistku).3 - číslo udávající pořadí prvku v paprsku směrem od zdroje, který má č.1.

4.6.7. Popisy prvků

4.6.8. Automatické značení


Sichr

15

Pro případ, kdy písmeno automatického značení uživateli nevyhovuje, např. pojistka má být místo „F“ označena „FU“. To je možné změnit sledem povelů: „Zobrazit - Osobní nastavení“ a dále v oddíle „Ostatní - Předvolby“ se označení Pojistka přepíše z „F“ na „FU“.

Prvky je možno přeznačit libovolným popisem, který může obsahovat až šest alfanumerických znaků. Více znaků program zobrazí, ale protože může dojít k překrytí popisů delších než 6 znaků, potom pole, ve kterém se popis realizuje, zčervená, což signalizuje možné kolize nápisů při tisku.

Na uživatelské značení se přepne sledem povelů: „Zobrazit - Osobní nastavení“ a dále v panelu „Ostatní – Uživatelské“, viz předchozí obr.

Vlastní uživatelské značení konkrétního prvku se zpravidla mění v nastavovacím panelu vyvolaném povelem „Opravit“.

4.6.9. Uživatelské značení


Sichr

16

4.7. Export a import položek databází

Přidané položky k databázím transformátorů a kabelů je možno exportovat a importovat (např. od jiného uživatele). Položky schopné exportu a importu jsou označeny znakem „*“.

4.7.1. Export

Z menu vyberte povel

„Zobrazit - Export databáze“.

Vyberte skupinu položek, kterou chcete exportovat.

4.7.2. Import

Při importu se postupuje stejně jako při exportu, jen se místo povelu „Export databáze“ zvolí povel „Import databáze“.

Po importu se v seznamu transformátorů nebo kabelů objeví nové položky s označením „*“.

4.7.3. Odstranění položky z databáze

Položky databáze označné „*“ je možno odstranit. Najetím na takovou položku se vysvítí na levém dolním tlačítku v nastavovacím panelu nápis

„Odstranit z databáze“.

4.8. Použití volby „Výběr oblasti“

4.8.1. Co je oblast

Oblast je vymezená část schématu, která se předepsaným způsobem musí určit – vybrat. V celkovém schématu se používá jednoduchý grafi cký editor pro označení a popisy částí schématu.

V celkovém schématu i ve schématu paprsku jsou dostupné povely pro kopírování, tisk, ukládání a zvětšování.

4.8.2. Výběr oblasti

Oblast se vybírá ohraničením obdélníkem. Povel k výběru je dvojí. Prvý způsob se děje pomocí menu sledem povelů

„Úpravy – Výběr oblasti“. Druhý způsob výběru je tlačítkem z Panelu nástrojů.

Způsob vytažení obdélníku výběru závisí na zvoleném

„Stylu výběru“ – Windows nebo AutoCAD.


Sichr

17

Ovládání „Windows“ znamená nastavit kurzor na počáteční bod, stlačit levé tlačítko myši a táhnout do koncového bodu, kde se tlačítko pustí.

Ovládání „AutoCad“ znamená kliknout na počáteční bod, táhnout myší a kliknout na koncový bod.

U počátečního bodu obdélníku se objevuje údaj o jeho velikosti v bodech. Je to zároveň místo, kam bude umístěn případný popis oblasti.

U vybraného obdélníku se objeví menu s dalším členěním.

Sled povelů je podle následujících obrázků:

4.8.3. Objekt - Vložit

Povel vyvolá jednoduchý grafi cký editor s vlastním ovládáním panelem

„Výběr oblasti“.

V poli „Nadpis“ se uvede potřebný popis oblasti (např. Hlavní rozváděč).

Souřadnice X1 – Y2 určují polohu oblasti, kterou je možno přepsáním souřadnic upravit. „Šířka“ a „Výška“ určují velikost vybrané oblasti. Poloha i velikost jsou vyjádřeny v pixelech.

Pole „Objekt“ vybírá přímo tvar ohraničení oblasti resp. tvar odkazu.

Pole „Čára“ určuje typ čáry.

Pole „Barva“ určuje barvu čáry a popisu.

V poli „Soubor s černobílou bitmapou“ se volí umístění obrázku, který se má do schématu vložit.

Černobílá bitmapa se předpokládá proto, že barevné objekty jsou zobrazovány v omezené škále barev.

Obrázek je umístěn „před“ schématem a původně byla tato funkce určena pro vložení schematických značek prvků, se kterými program Sichr nepracuje. Obrázek není určen velikostí oblasti, ale zaujímá prostor odpovídající jeho vlastním rozměrům v pixelech.


Sichr

18

Hotovou oblast je možno editovat. Kliknutím na nadpis levým tlačítkem myši se objeví panel „Upravit objekt“. Nebyl-li nadpis zadán, přesto funguje jeho místo jako úchytný bod oblasti.

4.8.4. Obrázek - Zvětšit

Povel „Zvětšit“ zvětšuje vybranou oblast. Program automaticky přiřazuje faktor zvětšení. Velké části nejsou zvětšeny vůbec, malé naopak nejvíce. Ovládání funkcí je možné i ve „zvětšeném“ poli.

4.8.5. Obrázek - Tisk…

Povel způsobí výtisk zvolené oblasti do středu stránky. Velikost stránky je dána nastavením použité tiskárny.

4.8.6. Obrázek - Kopírovat

Povel přenese vybranou oblast do schránky, ze které je možné vložit obraz do libovolného programu.

V panelu Nadpis je rozbalovací seznam, po jehož použití jsou přístupny jednotlivě všechny vložené objekty. Nadpis je zároveň jménem objektu.

Všechny parametry vybraného objektu je možno měnit – editovat. Zvolený objekt je možno smazat povelem „Odstranit“ shodně označeným tlačítkem vlevo dole.

Objekt je možno posouvat po pracovní stránce. Uchopí se za nadpis pravým tlačítkem myši, posune se a na požadovaném místě se tlačítko myši uvolní.

4.8.7. Obrázek - Uložit jako…

Standardní příkaz pro uložení obrázku jako typ *.bmp pod vlastním jménem do vybraného adresáře.

4.8.8. Přístroje - Opakovat posloupnost Viz čl. 6.10.3.


Sichr

19


4.9.1. Seznam klávesových zkratek Esc návrat zpět F1 nápověda, manuál Del vymazání prvku ALT + F4 ukončení programu CTRL +

N nový projekt otevřítO otevřít existující projekt W zavřít zobrazený projekt S uložit projekt pod stejným jménem P tisk C kopírovat X vyjmout V vložit Z krok zpět Y krok vpřed

J nastavení výchozího rozměru hlavního okna programu

T nastavení adresáře pro dočasné ukládání souborů programu Sichr

L (v celkovém schématu) přepnutí do zhuštěného zobrazení prodloužených paprskůK (v celkovém schématu) přepnutí do volného zobrazení prodloužených paprsků

šipka vpravo (ve schématu paprsku) přepnutí na následující paprsekšipka vlevo (ve schématu paprsku) přepnutí na předchozí paprsek F1 režim selektivita F2 režim impedance F3 režim charakteristiky F4 režim optimalizace

1 úvodní stránka 2 celkové schéma 3 schéma paprsku 4 přehled parametrů a výpočtů 5 přepínání zobrazení schéma detailní/přehledové 6 přepínání zobrazení schéma detailní/přehledové

4.9. Klávesové zkratky

Klávesové zkratky urychlují ovládání programu tomu, kdo si je osvojí. Umožňují vykonávat povely okamžitě bez toho, aby bylo nutno prohledávat menu.

Osvojení si klávesových zkratek usnadní nejen následující seznam, ale i jejich výpis v nápovědných praporcích nejrůznějších voleb (např. CTRL+C atd., kde znaménko „+“ znamená současný stisk uvedených kláves).

Sichr

20

5. REŽIMY PRÁCE Režimem práce se rozumí typ zpracovávání specifi ckých dat programem. Režimy práce jsou čtyři:

Charakteristiky Impedance Selektivita Optimalizace

5.1. Charakteristiky

5.1.1. Základní použití

Režim „Charakteristiky“ je základním a lze v něm nejrychlejším způsobem vytvářet schéma. Po volbě

„Režim – Charakteristiky“ nebo „CHR“

z Panelu nástrojů se otevře pracovní list s názvem „Vypínací charakteristiky a nastavení spouští“.

V tomto režimu uvádí program základní údaje o prvcích, které jsou společné všem režimům.

Grafi cky se zobrazují charakteristiky, takže je možné nastavovacími prvky spouští, pokud jsou použity, modelovat vypínací charakteristiky tak, aby byla optimálně zajištěna nadproudová ochrana jištěného zařízení, selektivita mezi odpovídajícími jistícími přístroji, případně také ochrana samočinným odpojením od zdroje.

Křivky vypínacích charakteristik jističů s termomagnetickými spouštěmi jsou vedeny v 75 % proudového pásma, které je obvykle uváděno na grafech v klasických „papírových“ katalozích.

Základním zobrazením charakteristik jsou přetěžovací charakteristiky vodičů a kabelů a vypínací charakteristiky jistících prvků. Nacházejí se na spodním okraji pracovní stránky.

U pojistek je kromě toho možno zobrazit omezovací charakteristiku io = f(I

p) a charakteristiku I2t = f(I

p), a to volbou z nastavovacího

panelu „Přístroje OEZ“, který se zobrazuje při vkládání nebo opravě přístrojů.

5.1.2. Zobrazení charakteristik

Program vypočítává počáteční rázové zkratové proudy Ik“ a jim

odpovídající nárazové zkratové proudy ip. Pokud je v rozvodu použit

omezující jistící prvek, např. pojistka, odvozuje se z jeho omezovací charakteristiky omezený proud i

o. V tomto případě současně uvedený

proud Ik“ je fi ktivní. Dále se vypočítávají maximální hodnoty teplot t

m

jader kabelů a vodičů v oblasti přetížení a úbytky napětí dU.

U sběrnic a vývodů je uvedena hodnota napětí U odpovídající danému zatížení a dále hodnota tohoto napětí vyjádřená pomocí odchylky v % od jmenovitého napětí sítě U

n, tedy U

n +/- xx %


Sichr

21

5.1.3. Vypínací charakteristika tv = f (I

p)

vyjadřuje závislost vypínacího času tv (s) na předpokládaném symetrickém efektivním proudu I

p (A). Např., jak je

naznačeno v praporku, pro Ip = 1 kA je vypínací čas pro danou pojistku t

v = 10,3 min.

5.1.4. Omezovací charakteristika

io = f (I

p)

vyjadřuje závislost omezeného proudu io (A) na předpokládaném proudu I

p (A). Proud io je vyjádřen v okamžité,

špičkové hodnotě. Jeho velikost zahrnuje nejnepříznivější podmínky při vypínání.

Omezovací charakteristika je na levé straně ohraničena dvěma přímkami. Spodní přímka vyjadřuje vrcholovou hodnotu symetrického proudu I

p podle známého vztahu

ip = I

p √ 2

Horní přímka vyjadřuje vrcholovou hodnotu nesymetrického proudu podle vztahu

ip = I

p κ √ 2

kde κ je koefi cient od 2 do 1 pro cos od 0 do 1.

Příklad ukazuje stanovení omezeného proudu u pojistky PN1gG 20 A. Při předpokládaném proudu Ip = 10 kA bude

omezený proud io = 2,2 kA.

Nejkratší vypínací čas – spodní hranice vypínací charakteristiky - je 10 ms, protože pro oblast kratších vypínacích časů je třeba pracovat s charakteristikami omezovacími a I2t.


Sichr

22

5.1.5. Charakteristika I2t

I2t = f (Ip)

vyjadřuje závislost míry propuštěné energie (Jouleova integrálu) I2t (A2s) na předpokládaném proudu Ip (A).

Charakteristika I2t je na levé straně ohraničena dvěma přímkami. Spodní přímka vyjadřuje I2t jedné půlvlny symetrického proudu I

p. Horní přímka potom vyjadřuje I2t prvé půlvlny nesymetrického proudu I

p pro nejhorší cos

v obvodu.

Příklad ukazuje stanovení I2t u pojistky PN1gG 20 A. Při předpokládaném proudu Ip = 10 kA bude I2t = 2100 A2s.

5.2. Impedance

5.2.1. Impedanční smyčky

Po volbě

„Režim – Impedance“

se otevře pracovní list s názvem

„Impedanční smyčky“.

Režim „Impedance“ slouží ke kontrole splnění podmínek zajišťujících funkci ochrany při poruše automatickým odpojením od zdroje.

Podle druhu rozvodu je možné specifi kovat požadovaný vypínací čas na stanovenou část schématu. Vypínací čas se volí tak, že v určeném místě schématu se klikne levým tlačítkem myši a z pomocného menu se vybere povel

„Předepsaný čas vypnutí“.

Podle charakteru rozvodu se určí pro jeho jednotlivé části předepsaný vypínací čas. V nabídce je i volba 30 s odpovídající normě PNE 33 2000-1 pro distribuční střídavé AC soustavy.

Části schématu se vyberou povelem „Změnit horní/všechny/dolní“.


Sichr

23

Části schématu jsou odlišeny barvou odpovídající tomu-kterému vypínacímu času.

Impedance smyček jsou vyčíslovány ve dvou hodnotách. První hodnota Zsv

se vypočítává ze všech vložených impedancí navrhovaného obvodu včetně parametrů vn rozvodu a distribučního transformátoru. Výpočet Z

sv dále uvažuje se zvýšením impedance smyčky způsobeným ohřátím

vedení v důsledku jeho zatížení proudem rovným jmenovitému proudu nadřazeného jištění a průchodem proudu I

a po dobu vypínání ochranným přístrojem . Druhá hodnota Z

s (čas) je odvozena

z charakteristiky jistícího prvku a vyjadřuje dovolené maximum pro daný vypínací čas. Obě hodnoty se porovnávají a výsledek je uveden v pravé polovině výpisu ve schématu paprsku u každého jištěného vedení.

5.2.2.Přizemňování

Program využívá možnost dodatečného přizemnění vývodu v síti TN, přičemž z volby „Osobní nastavení – “ je možno předvolit minimálně dosažitelný zemní odpor platný pro projekt, označený jako „Z

e limit [Ω]“.

Pokud impedance smyčky vyhoví bez dodatečného přizemnění, je výpis uvozen „O.K.“:

Pokud impedance smyčky vyhoví s použitím přizemnění s odporem do Ze limit

, výpis ukáže velikosti vypočtené a dovolené smyčky a navíc údaj o max. velikosti odporu uzemnění ve tvaru Z

e max = xxx Ω.

Před značkou kabelu bliká červená značka uzemnění.

Najetím kurzoru na tuto značku se objeví hlášení o nutnosti přizemnění rozvodu v tomto místě.

Pokud impedance smyčky nevyhoví ani s použitím přizemnění předvolené hodnoty Ze limit

, je tento nevyhovující stav hlášen červeně.


Sichr

24

5.3. SelektivitaRežim „Selektivita“ slouží ke zjišťování meze selektivního působení dvou za sebou zapojených jistících prvků. Po volbě

„Režim – Selektivita“

se otevře pracovní stránka s názvem „Selektivita jištění“

Hlášení o selektivitě je uvedeno bleskem znázorňujícím poruchový zkrat a označením dvou přístrojů ze schématu. K tomu je připojeno slovní vyjádření (selektivita minimální, ověřená, plná a není selektivní), které je vysvětleno v Technických poznámkách.

5.4. OptimalizaceRežim „Optimalizace“ slouží ke zjišťování ekonomicky optimálního průřezu vedení tak, aby bylo dosaženo minimálních celkových nákladů na vedení za jeho ekonomickou dobu životnosti, tedy minimálního součtu pořizovacích a provozních nákladů.

6. TVORBA PROJEKTU

6.1. Typy schémat

Viz kapitola 4.5.

6.2. Vkládání prvků

Prvkem se rozumí každá samostatná část schématu. Schéma je rozděleno na malé části, které se po najetí kurzorem na schéma zvýrazní malým obdélníkem. Označí se tak vlastně místo pro vložení prvku. Kliknutím levým tlačítkem myši se objeví panel s menu.

Z panelu je možné zvolit: • Jistící přístroje • Kabely a vodiče • Sběrnice a vývody • Přepěťové ochrany• Přechod ze soustavy TN-C na soustavu TN-S• Proudové chrániče• Přechod ze třífázového na jednofázový rozvod.

Zvláštním případem volby je prodloužení paprsku (viz kap. 6.9.) z jeho koncového vývodu.

Po volbě všech parametrů prvku v jeho nastavovacím panelu se prvek zařadí do schématu zpravidla povelem „Připojit“.


Sichr

25

6.3. Vkládání napájecích zdrojů6.3.1. Přívod V novém projektu je na začátku paprsku vyznačen bod napájení s implicitními parametry podle zvoleného typu sítě při otevírání nového projektu.

Najetím kurzoru do tohoto bodu a kliknutím na některé tlačítko myši se objeví panel „Přívod“ s možnostmi volby zdroje.

„Obecný zdroj“ je přívod určený pro rozvod, který navazuje na rozvod předcházející.

„Transformátor“ je přívod určený pro lokální síť nn napájenou přímo z distribučního transformátoru.

Alternativou přívodu „Transformátor“ je použití dvou paralelních transformátorů, volitelných v levém dolním rohu panelu „Přívod“.

6.3.2. Obecný zdroj Hlavním problémem je znalost předchozího rozvodu, ze kterého má nový projekt odbočovat. Je nutné znát zkratový proud v kA nebo zkratový výkon v MVA, popřípadě změřenou impedanci smyčky v mΩ v místě odbočení. Složky zkratové impedance zdroje R a X program automaticky dopočítá. U změřené hodnoty impedance se předpokládá, že byla změřena na „studeném“ rozvodu a že v rozvodu je použit ochranný vodič s polovičním průřezem oproti krajnímu vodiči. Při výpočtu impedancí potom program bere v úvahu právě uvedené předpoklady, protože ji vypočítává pro zatížený, tedy „teplý“ stav. Pokud nejsou vstupní údaje známy, musí se odhadnout.

Pod panelem Přívod se zobrazuje grafi cky průběh zkratového proudu pro nejnepříznivější okamžik sepnutí, to je při průchodu napětí jedné fáze nulou. V této fázi pak dochází k největší vrcholové hodnotě zkratového proudu (nárazový zkratový proud i

p).

Napětí U2 by mělo odpovídat napětí v místě připojení

projektovaného zařízení.


Sichr

26

6.3.3. TransformátorVolba má několik možností:

• výběr transformátoru z nabízeného seznamu,• defi nování vlastního transformátoru• v obou případech lze použít dva paralelní transformátory

6.3.3.1. Výběr transformátoru ze seznamu

Pro hrubý výběr transformátoru se použije levá strana panelu - „Přívod“ se stromovou strukturou. Detailní výběr se udělá v rozbalovacím seznamu „Transformátor“.

U sekundárního napětí U2 je možno navolit odbočky + - 2,5 a 5 %, jak je u distribučních transformátorů obvyklé.

V rozbalovacím seznamu pole „Jištění na vysokonapěťové straně“ se nabízí vhodné pojistky vn z hlediska jmenovitého napětí vn sítě. Jmenovitý proud vybírá uživatel podle vlastních zvyklostí.

Obvyklá hodnota je 2 – 3 násobek jmenovitého primárního proudu transformátoru, který je uveden v závorce v nadpisu výše uvedeného menu (I

1=… A).

Druhou možností je použít tlačítko „Asistent“. Zobrazí se jen ty vn pojistky, které jsou vhodné pro jištění podle pravidel platných pro distribuční transformátory. Pravidla jsou uvedena např. v katalogu OEZ „Pojistkové systémy“.

V oddíle „Parametry vn sítě“ lze specifi kovat její zkratový výkon Sk nebo zkratový proud I

k. Zkratový výkon 500 MVA

se jeví pro sítě v České republice jako maximální. Konkrétní hodnotu je nutné odhadnout nebo získat od rozvodných závodů.

Poměr impedancí X/R = 10 je obvyklý. Parametry vn jsou zohledněny ve výpočtech zkratů a impedančních smyček stejně jako parametry transformátoru.


Sichr

27

6.3.3.2. Defi nování vlastního transformátoru

Na konci rozbalovacího seznamu pole „Transformátor“ je uvedeno heslo „Jiný“. Tato volba slouží pro defi nování vlastního transformátoru. Je nutné vyplnit všechny potřebné údaje (S

r, u

k, P

k, U

1 a U

2).

Volbou

„Přidat do databáze“

se doplněné trafo zařadí do databáze a je tam označeno hvězdičkou – „*“.

Na konci seznamu zůstává položka „Jiný“ pro další doplňování databáze. Hvězdičkou označené položky databáze lze z ní odstranit povelem

„Odstranit z databáze“.

V polích „Značení“ je možné pro účely uživatelského značení (viz kapitola Prace s prvky) zadat pojmenování prvku. Jméno může obsahovat 6 alfanumerických znaků bez toho, aby nápis zakrýval další části schématu. Jméno může být i delší než 6 znaků, na což je uživatel upozorněn při zadávání nápisu jeho zčervenáním.

6.3.3.3. Použití dvou transformátorů

Zaškrtnutím políčka „2x Transformátor“ v levém dolním rohu budou do schématu zařazeny paralelně dva identické transformátory.

Jištění na vn i nn straně je rovněž zdvojeno identickými prvky. Program počítá s impedancemi a zkratovými proudy takto spojených transformátorů. Samotná specifi kace transformátorů je shodná s volbou jednoho transformátoru.


Sichr

28

6.4. Vkládání sběrnic a vývodů

6.4.1. Vkládání sběrnic

Sběrnice vytvářejí základní strukturu paprskové sítě, nemají fyzikální parametry a jsou číslovány podobně jako ostatní prvky.

Vkládají se jako jiné prvky schématu, a to buď do schématu paprsku, nebo do celkového schématu.

Sběrnice může být třífázová nebo jednofázová. Pro běžné rozšiřování schématu je třeba kliknout na poslední odbočení sběrnice v celkovém schématu a potom podle potřeby vybrat příslušnou volbu

„Připojit/Vložit prázdný“.

Funkce „Klonovat“ umožní zkopírovat paprsek od vybraného místa ke koncovému vývodu do připojené nové sběrnice. Klonování kopíruje pouze přímý paprsek od sběrnice k vývodu a nezahrnuje případné další sběrnice z paprsku odbočující. Klonování také nezahrnuje prodloužení paprsku (viz Práce s prodlouženými paprsky) a končí s koncem aktivní stránky.

Kliknutím na nikoli poslední odbočení paprsku ze sběrnice se obdrží jiné schéma nabídky.

Volba

„Posunout dolů“

umožňuje další variabilitu tvorby schématu, ale také vložení krátkého vedení nahrazujícího například parametry fyzické sběrnice.

Kliknutí na začátek sběrnice dává další volby co do posunu a rušení sběrnice. Volba „Značení“ se týká přejmenování sběrnice pro uživatelské značení.

Volba „Soudobost“

umožňuje zadat ke sběrnici (místu rozbočení) koefi cient soudobosti B, na základě kterého program určí soudobý proud (výpočtový proud) I přitékající do sběrnice – přepínač v dolní poloze, nebo zadat ke sběrnici přímo hodnotu soudobého proudu I v A, případně soudobého zdánlivého příkonu S v kVA, nebo soudobého činného příkonu P (výpočtového zatížení) v kW spolu s účiníkem cos – přepínač v horní poloze.

6.4.2. Vkládání vývodů

Každý nově vytvořený paprsek je opatřen na konci vývodem. Nově vytvořené vývody jsou nezatížené, o čemž svědčí výpis v praporku po najetí kurzoru na vývod nebo i na paprsek před něj.


Sichr

29

Vlastní zatížení vývodu je nutno zadat pomocí panelu vyvolaného kliknutím na vývod.

Zatížení je možno zadávat jako proud I v A nebo zdánlivý příkon S v kVA, případně činný příkon P v kW se specifi kací cos . V případě, že vývod představuje skupinu elektrických spotřebičů, je třeba zadat souhrnný instalovaný proud nebo příkon a koefi cient soudobosti B pro danou skupinu spotřebičů. Program spočítá soudobý proud tekoucí do vývodu a tedy proud, na který je třeba dimenzovat přívodní vedení.

Pro účely uživatelského značení se může označit v poli „Značení“, regulérně 6 alfanumerickými znaky.

Podél paprsku je možné vkládat další vývody, buď třífázové nebo jednofázové. O zatížení těchto vývodů platí totéž, co o koncových vývodech. V případě, že vývod představuje skupinu spotřebičů a je použit koefi cient soudobosti B, má tento koefi cient vliv jen na proud odebíraný tímto vývodem. Tyto vývody nelze však samostatně jistit ani je osadit vedením.

6.4.3. Soudobost

Soudobost odběrů je ve své podstatě poměrně komplikovaná záležitost statistického zpracování mnoha nepřesných, často předem neznámých, údajů. Aby vše nebylo tak jednoduché, upravují řešení této problematiky různé normy různým způsobem. Platná ČSN 34 1610 „Elektrický silnoproudý rozvod v průmyslových provozovnách“ z roku 1963 vychází ve svých ustanoveních z výkonů jednotlivých odběrů a do koefi cientu soudobosti tak započítává i účinnost připojených spotřebičů a účinnost napájecí soustavy. Nazývá jej „součinitel náročnosti“. Rovněž ČSN 33 2130 „Elektrotechnické předpisy – vnitřní elektrické rozvody“, platná od roku 1985, jej nazývá také „součinitel náročnosti“ nebo ale také „soudobost“. Uvažuje ale soudobé příkony jednotlivých bytů a stanovuje soudobost v závislosti na celkovém počtu bytů v daném rozvodu. Postupy a součinitele uvedené v těchto normách upravují díky rozvoji elektrifi kace a použitých technologií mnohé novější místní předpisy.

Program umožňuje jednoduchým a přitom účinným způsobem řešit tuto problematiku. Princip je až neuvěřitelně jednoduchý. Soudobost se týká vždy skupiny „spotřebičů“ připojených do jednoho místa rozbočení. Pod označením „spotřebič“ si v tomto kontextu můžeme představit buď skutečně jen jedno elektrické zařízení, jak jsme zvyklí, nebo skupinu. Může ale také představovat všechna elektrická zařízení celé dílny nebo provozu, případně několik bytů napájených z hlavního domovního vedení, či několik společně napájených domů na sídlišti. Záleží, kterého místa rozbočení v elektrickém rozvodu se týká. Vždy se jedná o stejný princip. Příkon (proud) přiváděný do sběrnice rozváděče je zpravidla menší než je součet jmenovitých příkonů (proudů) všech spotřebičů připojených na tuto sběrnici rozváděče. Je to dáno tím, že všechny tyto spotřebiče nejsou v činnosti současně a ani nemusí být naplno zatíženy. Poměr těchto dvou příkonů nazýváme koefi cient soudobosti, zkráceně soudobost. Obvykle se označuje řeckým písmenem β (beta). Program Sichr používá pro jeho označení písmeno B.

Jak již bylo uvedeno, podle některých předpisů se soudobost neuvádí prostřednictvím tohoto koefi cientu, nýbrž přímo soudobým příkonem. Proto Sichr umožňuje zadávat v místech rozbočení, tedy na sběrnicích, buď koefi cient soudobosti B, nebo soudobý proud (výpočtový proud) či soudobý příkon (výpočtové zatížení).


Sichr

30

Jak vše funguje? V Sichru po technické stránce naprosto jednoduše a průhledně. Proudy ze všech paprsků připojených ke sběrnici se sečtou a výsledek se vynásobí koefi cientem B. Tento výsledný soudobý proud pak napájí danou sběrnici. V případě, že je místo koefi cientu B zadán soudobý proud či příkon (soudobý proud se dopočítá, proto je v případě zadávání činného příkonu nutno zvolit také cos ), je součtový proud zadaným údajem nahrazen.

Způsob defi nování proudů (příkonů) včetně koefi cientů B u vývodů se nemění. Představme si pod tímto „spotřebičem“ dílnu, byt či budovu. Tento vývod, ať již je na konci paprsku či v jeho průběhu, z rozvodu odebírá soudobý proud či příkon podle jeho zadání. Jediným problémem tedy zůstává volba správného způsobu nakreslení schématu, tedy na společné sběrnice správně sdružit jednotlivé spotřebiče, kterých se soudobost týká, a následně podle příslušných předpisů a zkušeností zvolit správné koefi cienty soudobosti či soudobé proudy nebo příkony.

6.4.3.1. Kompenzace jalového výkonu na sběrnici Volba soudobosti u sběrnice umožňuje také simulaci kompenzace jalového výkonu v daném místě elektrického rozvodu. Kompenzace se dosáhne nikoli zadáním kVAr, ale přímo „vylepšením“ cos . Soudobý proud přitékající do sběrnice spolu se zadaným cos představuje určitý činný příkon (výpočtové zatížení). Ten se zobrazí přepnutím na kW, takže v oknu je údaj P = xxx kW a zmíněný cos (např. 0,65). Cos v této fázi zobrazení změníme na požadovanou hodnotu po kompenzaci, např. na 0,95.

Příkon se nezmění, ovšem patřičným způsobem se sníží proud přitékající do sběrnice. Nastavení potvrdíme OK.

6.5. Vkládání jistících prvků

6.5.1. Vkládání jistících prvkůPoužity jsou jistící prvky z produkce OEZ s.r.o. Cizí jistící prvky nelze do databáze programu doplňovat. Hrubý výběr se provede ve stromové struktuře menu.

Při detailním výběru se nabízí omezený výběr jistících prvků v závislosti na druhu sítě (TNC/TNS) a druhu rozvodu (3 nebo 1 fázový).


Sichr

31

6.5.2. Vkládání pojistek

Nejprve se vybere pojistková vložka a následně po volbě „Připojit“ pojistkový přístroj odpovídající použití pojistkové vložky.

V rastru charakteristik se silnou čarou ukazuje charakteristika právě vkládaného prvku. To umožňuje vizuální porovnání s charakteristikou předřazeného přístroje nebo vedení.

V síti TNS, pokud to pojistkový přístroj dovolí, se nabízí jeho použití s N nebo bez N-pólu.

6.5.3. Vkládání jističů

V detailním výběru jističe je zpravidla znázorněn reálný nastavovací panel spouští. Přepínání nastavovacích prvků se okamžitě projeví na tvaru vypínací charakteristiky.

Konečné nastavení proudu se ukáže v praporku po najetí kurzoru do středu přepínače pro nastavení redukovaného proudu. To je významné zejména v případech, kdy jsou polohy přepínače označeny relativními hodnotami a nikoli absolutními.

U jističů, které to dovolují, se po povelu „Připojit“ nabídne použití s N nebo bez N-pólu. Jistič je možné připojit „Opačně“ povelem stejného názvu. Znamená to, že přívodní vodiče mají být připojeny na svorky 2,4,6, místo obvyklých 1,3,5. Opačné připojení je vyjádřeno ve schématu obrácenou grafi ckou značkou.


Sichr

32

6.5.4. Vkládání dříve vyráběných přístrojů Tento segment je vložen z důvodu doplnění jistících přístrojů OEZ s.r.o. již nevyráběných, ale dosud provozovaných v elektrických rozvodech.

6.6. Vkládání kabelů

6.6.1. Vkládání kabelů a vodičů

Po najetí kurzorem na požadované místo rozvodu a kliknutím levým tlačítkem myši se objeví menu, kde se vybere heslo „Kabel“ a poté materiál jádra Cu nebo Al.

6.6.2. Uložení kabelů a vodičů

Panel kabelů obsahuje část umožňující buď přímé nebo automatizované určení přepočítacího koefi cientu „k“. Určení uložení a seskupení odpovídá požadavkům ČSN 33 2000-5-523 a dále dokumentu CENELEC „CURRENT CARRYING CAPACITIES IN CONDUCTORS AND CABLES“ – „Report – R64.001“ z května 1991, na který se ČSN odvolává.

Volba otevře nabídkový panel pro hrubý i detailní výběr kabelu. Aby se aktivovalo tlačítko „Připojit“, musí být bezpodmínečně vepsána délka kabelu v poli „Délka“.

Pod tlačítkem „Stanovit koefi cient“ se objevují nastavení, odpovídající způsobu uložení A, B, C, D nebo E, F. V daném případě byl pro uložení v zemi koefi cient „k“ stanoven na k = 0,700.

Panel obsahuje všechny údaje o kabelu, který program potřebuje k výpočtům. Pro vedení v blízkosti hořlavých materiálů je možné snížit maximální teplotu při poruše na předvolenou hodnotu. V poli „Značení“ je možné pro účely uživatelského značení (viz kapitola Práce s prvky) zadat pojmenování prvku. Jméno může obsahovat regulérně 6 alfanumerických znaků.


Sichr

33

6.6.3. Přidání kabelu do databáze

Na konci rozbalovacího seznamu kabelů naleznete heslo „Jiný“. Jeho volbou můžete změnit data kabelu i jeho jméno. Je nutné vyplnit všechna pole a zachovat konvenci značení počtu žil (např. 3x150+70).

V pravém dolním rohu se prosvítí tlačítko „Přidat do databáze“, kterým se kabel připojí jako nová položka do databáze. Přidaná položka je označena znakem „*“.

Po doplnění položky se tlačítko „Přidat do databáze“ změní na „Odstranit z databáze“. Tento povel lze použít pro všechny položky označené „*“.

Na konci seznamu zůstane položka „Jiný“ pro další doplňování.

6.8. Práce s přepěťovými ochranami

6.8.1. Stupně přepěťových ochran

1. stupeň – hrubá ochrana – typ 1 –T1Tuto ochranu zajišťují svodiče bleskových proudů, které zachytí největší díl přepěťové vlny a které musí být schopny bez poškození svádět bleskové proudy nebo jejich podstatné části. Z IEC 61312-1 a IEC 61024-1 lze odvodit, že v nejméně příznivém případě při 2, resp. 4 vodičovém silovém přívodu musí svodiče bleskových proudů svést 50kA/pól resp. 25kA/pól impulzního proudu s tvarem vlny 10/350 μs. Těchto parametrů mohou dosáhnout pouze přístroje konstruované na bázi jiskřiště. Svodiče bleskových proudů řady SJB tyto parametry beze zbytku splňují.

2. stupeň – střední ochrana – typ 2 – T2Tuto ochranu zajišťují svodiče přepětí konstruované na bázi varistoru, které musí být schopny bez poškození svádět atmosférická přepětí nebo přepětí od spínacích pochodů v síti s tvarem vlny 8/20 μs. Při odpovídajících podmínkách mohou být instalovány bez předřazeného 1. stupně např. do hlavního rozváděče. V převážné většině případů se však instalují za svodiče bleskových proudů, které sníží přepětí a „useknou“ energii přepěťové vlny – zkrátí vlnu 10/350 μs na tvar 8/20 μs. Svodiče přepětí jsou dimenzovány na určitý tepelný výkon. Budou-li se v síti vyskytovat energeticky bohatá nebo příliš častá přepětí, může dojít k překročení tepelného výkonu a svodič přepětí se odpojí svým tepelným odpojovacím zařízením. Po svém odpojení jsou svodiče přepětí nefunkční a je nutné je vyměnit. Odpojení je signalizováno opticky nebo dálkově. Při měření izolace je nutné svodiče přepětí odpojit od země, aby se nezkreslovaly výsledky měření.

3. stupeň – jemná ochrana – typ 3 – T3

Aby byla zajištěna skutečně spolehlivá ochrana, je třeba, aby předchozí typy 1 a 2 doplnil stupeň poslední – typ 3. Základním prvkem jemné ochrany jsou varistory a supresorové diody schopné svádět přepětí s tvarem vlny 8/20 μs. Tuto ochranu doporučujeme instalovat přímo u chráněného spotřebiče bez dlouhého elektrického vedení od ochrany ke spotřebiči. V případě, že by za posledním stupněm bylo dlouhé vedení ke spotřebiči, mohlo by se ve vodičích zvýšit napětí (např. indukcí) nad přijatelnou úroveň. Naopak, je-li chráněné zařízení ve vzdálenosti menší než 5 m od druhého stupně, není nutné 3. stupeň instalovat. Instalaci svodiče typu 3 musí vždy předcházet instalace svodiče typu 2. Pozor! – svodiče přepětí 3. stupně lze připojit k vedení jak průběžně, tak i paralelně. Paralelní spojení s vedením je zejména výhodné, je-li proud tekoucí vedením větší, než dovolený jmenovitý proud svodiče přepětí T3!

6.7. Vkládání proudových chráničů

Proudové chrániče je možné vkládat pouze v rozvodu TN-S nebo IT.

Chrániče jsou s nadproudovou nebo bez nadproudové ochrany. Chrániče bez nadproudové ochrany je nutné příslušným způsobem jistit.

Při zapojování chráničů za sebou je nutné pro dosažení selektivity splnit určité podmínky, viz Technické poznámky.


Sichr

34

6.8.2. Vkládání svodičů přepětí

Do projektu se vkládají přepěťové ochrany 1., 2. a 3. stupně, označované jako T1, T2 a T3.

Doporučuje se vkládat přepěťové ochrany teprve před dokončením projektu jako jeho poslední prvky. Tak se vyvarujeme hlášení zbytečných chyb a omezení výběru jen na některé typy přepěťových ochran.

Při vkládání svodičů přepětí třídy T1 a T2 se postupuje tak, že z paprsku, ve kterém chceme chránit zařízení proti přepětí, vložíme ve zvoleném místě sběrnici. Do nově vzniklého paprsku můžeme vložit pojistku(y) pro jištění svodičů přepětí T1 resp. T2. Tyto svodiče se vkládají kliknutím na levé tlačítko myši, kdy kurzor je postaven na koncový vývod paprsku (viz 3. paprsek), volbou povelu „Přepěťová ochrana“ a následným výběrem požadovaného typu a zapojení ochran.

Svodiče přepětí T3 se do schématu paprsku vkládají přímo jako ostatní přístroje nebo i do koncového vývodu. Podle skutečnosti se umístí před nebo za kabel. Fyzicky jsou ovšem připojeny ke skutečnému vedení, respektive zásuvce, jednoduchými přívody nebo se zapojí průběžně.

Při konečném výběru se nabízí výběr typů svodičů přepětí v závislosti na stupni ochrany (T1,T2,T3), druhu sítě (TNC/TNS/IT) a druhu rozvodu (3 nebo 1 fázový).

V síti TNS doporučujeme zapojení 3+1 (viz teorie). Při tomto zapojení se mezi N a PE vodič umísťuje součtový svodič, který program automaticky přiřadí k vybranému typu svodiče. Tento typ svodiče nelze používat samostatně (pro ochranu fázových vodičů vedení L1, L2, L3).

6.9. Vkládání spínačů

6.9.1. Vkládání spínačů

Spínače jsou přístroje umožňující spínání bez toho, aby se účastnily procesu jištění. Protože nemají vlastní nadproudovou ochranu, je nutné je chránit proti nadproudům jistícími přístroji.

V programu jsou uvažovány spínače v zapnutém stavu stejně jako všechny ostatní přístroje a není možno s nimi v programu manipulovat (např. odpínat části rozvodu za účelem zjištění tohoto vlivu na elektrické poměry v rozvodu). Ve schématu jsou spínače kresleny rozpojené kvůli zřetelnějšímu grafi ckému znázornění.


Sichr

35

6.9.2. Vkládání pojistkových odpínačů

Předpokládá se, že pojistkový odpínač je osazen zkratovými propojkami (ZP) odpovídající velikosti. Volbou typu s příslušnou zkratovou propojkou se docílí volba jmenovitého pracovního proudu spínače odpovídající určité kategorii užití.

6.9.3. Vkládání spínačů odvozených od jističů

Spínače se vybírají podle typu, případně podle jmenovitého pracovního proudu. Výběr se zpřesní až na konkrétní typ přístroje.

6.10. Práce s prodlouženými paprsky

6.10.1. Prodloužení paprsku

Základní paprsek končí vývodem na 25. pozici. Pokud tento počet pozic nedostačuje, může se paprsek prodloužit vícenásobně o dalších 25 pozic. U koncových vývodů v režimu zobrazení celkového schématu je umožněna volba

“Prodloužení paprsku“.

Po povelu „Připojit“ se ve schématu opět objeví značka spínacího prvku bez vyznačení nadproudového působení.

Po volbě „Připojit“ se ve schématu objeví značka spínacího prvku bez vyznačení nadproudového působení (resp. pojistky).


Sichr

36

Pokračování paprsku je naznačeno čárkovanou čarou. Prodloužit lze pouze jeden paprsek. Vychází-li ze sběrnice více paprsků, lze tuto funkci použít na kterýkoli z nich, ale právě jen na jeden. Prodlužovat lze jak v celkovém schématu, tak i ve schématu paprsku.

Zrušit pokračování je možné v celkovém schématu kliknutím na předcházející pozici prodlouženého paprsku. Vybere se povel „Vývod“ a potvrdí se v aktuálním panelu s otázkou

„Odstranit pokračování se všemi paprsky?“

Ve schématu jednoho prodlouženého paprsku lze přejít na jeho další část kliknutím na konec zobrazené části paprsku. Na předchozí část se přejde kliknutím na začátek prodloužené části.

Celkové schéma s prodlouženými paprsky lze „zhustit“ povelem „CTRL + L“ a vrátit do původního zobrazení povelem „CTRL + K“.

6.10.2. Interpretace části prodlouženého paprsku v zobrazení charakteristik

Popis charakteristik je uváděn pořadovým číslem paprsku, i když ve schématu jsou prodloužení číslována podle čísla výchozího paprsku.

Vychází–li tedy např. prodloužení z paprsku 2, budou další pokračování ve schématu číslována 2.26-50, 2.51-75 atd. bez ohledu na „fyzické“ umístění těchto částí paprsku.


Sichr

37

Číslo charakteristiky prvku odpovídá hodnotě

(číslo prvku ve schématu – n.25),

kde n je pořadí prodloužení. Např. u prvního prodloužení je n=1. Pro jistý prvek ve schématu s číslem 34 bude mít jeho charakteristika číslo

34 – 1.25 = 9.

Na zobrazení charakteristik jsou uvedeny jen přístroje fyzického paprsku a jeden přístroj z předchozí větve, který je označen číslem „0“. Číslování se uvádí v praporcích, které se mohou překrývat, i když se výpisy dějí do dvou řádků. Při značení uživatelském může dojít ještě k většímu zkreslení označení charakteristik prvků vlivem delších názvů.

6.10.3. Opakování části rozvodu

Pokud z nějakého důvodu nevyhovuje použití nástroje „Prodloužit paprsek“ a přitom se jedná o sérii stejných úseků s vývody (např. veřejné osvětlení), je k dispozici nástroj

„Opakovat posloupnost“.

Výběr prvků, které se mají opakovat, vybereme z panelu nástrojů povelem „Výběr oblasti“

a potom ve schématu vybereme vytažením obdélníku libovolnou skupinu objektů včetně neobsazených pozic.

Po povelu „Opakovat posloupnost“ vyplníme počet opakování (např. 4). Ve schématu je počet opakování vyznačen po pravé straně modrou svorkou s číselným udáním počtu opakování. Odpovídající údaje elektrických parametrů jsou vypsány ve výstupu „Přehled parametrů a výpočtů“ dosažitelným nejsnáze z Panelu nástrojů.


6.11.3. Vytvoření šablony

Projekt ve kterékoli fázi rozpracovanosti je možno uložit jako šablonu povelem

„Projekt – Uložit jako šablonu“ standardně do výše uvedené složky „Šablony“. Soubor se uloží s příponou oez.

Sichr

38

6.11. Práce se šablonami6.11.1. Šablona

Šablona je projekt obsahující část schématu, která se obvykle používá. Šablonu je možné použít otevřením nebo vytvořit novou.

6.11.2. Otevření šablonyV menu se nalezne povel

„Projekt – Nový…“,

který otevře standardní složku „Šablony“. Ve složce se nalezne potřebná šablona (soubor s příponou oez). Standardně v nově nainstalovaném programu Sichr je nabízeno sedm šablon, které odpovídají typu a napětí sítě, se kterou se má nadále pracovat.

Otevřením šablony je tato vložena do nového projektu. V novém projektu je možné schéma dále dotvářet.

Rozpracovaný projekt, nejlépe hned po otevření šablony, se uloží pod novým jménem do zvolené složky povelem

„Projekt – Uložit jako…“.

V průběhu tvorby projektu se doporučuje průběžné ukládání povelem

„Projekt – Uložit“ (Ctrl+S).

6.12. Editace schématu

Editace schématu znamená zejména úpravy, které vedou ke změně parametrů jeho prvků. Změny v zapojení, jako je přidávání dalších paprsků a větvení, spadá spíše do oblasti vytváření nového schématu.

Pro editaci prvků je k dispozici zejména nástroj

„Opravit“.

Vyvolá se z panelu, který dostaneme kliknutím pravým tlačítkem myši na vybraný prvek.

Méně vhodným je kliknutí levým tlačítkem myši, protože tak obdržíme panel s kompletním seznamem povelů.

Povelem „Opravit“ se zobrazí nastavovací panel prvku, takže je snadné změnit jeho parametry, např. jmenovitý proud, délku či uložení kabelu atd.


Sichr

39

K dispozici jsou také povely kopírovat, vyjmout a vložit.

Při kopírování nebo vyjmutí se kopie vloží do schránky, jejíž obsah se objeví v levém horním rohu displeje. Povelem „Vložit“ je možno zkopírovat její obsah libovolněkrát na kterékoli místo schématu nebo přenést ho do jiného otevřeného projektu.Kopírovat lze až 15 objektů, které se zobrazí pod sebou v levém horním rohu displeje. Do objektů v tomto smyslu je možno zahrnout i prázdné pozice a nemusí být řazeny bezprostředně za sebou. Postup výběru je následující:

Buď:

Kurzorem vyhledám objekt ke kopírováníPodržím tlačítko „Shift“Kliknu pravým tlačítkem myšiZvolím „Kopírovat“

Nebo:

Kurzorem vyhledám objekt ke kopírování Podržím tlačítko „Shift“ Stlačím zároveň tlačítka „Ctrl+C“

Vložení série vybraných objektů na nové místo některého z paprsků schématu se děje bez mezer (pokud nebyly vybrány), a to v pořadí, v jakém byly objekty vybrány. Použije se k tomu povel „Vložit“.

Program umožňuje i celistvé kopírování skupiny objektů. Při tomto postupu vybereme z panelu nástrojů povel „Výběr oblasti“, který zčervená a potom ve schématu vybereme vytažením obdélníku libovolnou skupinu objektů včetně neobsazených pozic. Vybraná sestava se může kopírovat do libovolného paprsku libovolněkrát povelem „Vložit“.


Sichr

40

7. NÁZVOSLOVÍ

A,B,C,D,E,F - uložení vodičů podle ČSN 33 2000-5-523

Al - hliníkové jádro vodiče

B - koefi cient soudobosti zatížení vývodu (0 ≤ B ≤ 1)

cos - účiník

Cu - měděné jádro vodiče

dU - úbytek napětí je uveden v % jmen. napětí sítě

dUlimit

– největší povolená odchylka od jmenovitého napětí sítě [%] na sběrnicích a vývodech. Při překročení této hodnoty bude výpis ve schématu paprsku červený.

I - proud vývodu/obvodu

I1 - jmenovitá vypínací schopnost pojistek; primární proud transformátoru

Ia - proud vyvolávající automatickou funkci přístroje způsobujícího odpojení ve stanovené době

Icm

- jmenovitá zkratová zapínací schopnost přístroje (špičková hodnota).

Icn

- jmenovitá vypínací schopnost jističů MCB

Icc

- jmenovitý podmíněný zkratový proud pojistkových odpínačů s pojistkovými vložkami

Icu

- jmenovitá mezní vypínací schopnost přístroje (efektivní hodnota).

Isd

- nastavení nezávislé zpožděné spouště (selektivní) - (Arion)

Idn

- jmenovitý reziduální proud

Ig - nastavení zemní spouště (Arion, nefunkční v Sichru)

Ii - nastavení nezávislé okamžité spouště (zkratové) - (Arion)

Ik“ - počáteční rázový zkratový proud, (efektivní hodnota)

Imz

- nastavení mezní zkratové spouště nezpožděné

In - jmenovitý proud přístroje. U jističů dán zpravidla použitou spouští.

Inc

- jmenovitý podmíněný zkratový proud chráničů a odpínačů Modeion

inco

- jmenovitý podmíněný zapínací proud (špičková hodnota) odpínače

io - omezený proud (špičková hodnota)

ip - nárazový zkratový proud (špičková hodnota)

Ip - předpokládaný proud (efektivní hodnota)


Sichr

41

Ir - redukovaný jmenovitý proud nastavený regulačními prvky spouště

Irm

- nastavení nezávislé okamžité spouště (nezpožděné, nebo s pevným zpožděním)

Irmv

- nastavení nezávislé zpožděné spouště (selektivní)

Is - proud přepočtený na sekundární stranu transformátoru

I2toff - vyřazená funkce I2t = konst. u zkratové nezávisle zpožděné spouště

I2ton - zařazená funkce I2t = konst. u zkratové nezávisle zpožděné spouště

I2tsd

- zařazená funkce I2t = konst. u okamžité spouště zpožděné (Arion)

Iz - dovolené zatížení krajního vodiče

k - přepočítací součinitel proudové zatížitelnosti kabelu

k1,k2 - konstanty nastavení jmenovitého proudu jističů BL (Ir = I

n*(k1+k2))

SL - průřez krajního vodiče

n - násobek Ir, při kterém začíná působit okamžitá spoušť zpožděná (časová selektivita) u spouští BL

P - činný příkon

SPEN

- průřez PEN vodiče P

k - ztráty nakrátko transformátoru

R - odpor zdroje

Ra - součet odporů zemniče a ochranného vodiče k neživé části

restart - způsob funkce spouště bez (T(o)) nebo s (T(t)) tepelnou pamětí

RL - odpor krajního vodiče

Ro, Xo

- složky netočivé impedance vedení

R1, X1 - složky sousledné impedance vedení

RPEN - odpor PEN vodiče

R20

- odpor vedení při 20 °C

S - zdánlivý příkon (u vývodu při jmenovitém napětí)

Sběrnice - místo rozbočení schématu na více vývodů

Sk - zkratový výkon vn sítě

Sr - zdánlivý výkon transformátoru


Sichr

42

T1 - značení prvního stupně přepěťových ochran v třístupňové ochraně před přepětím

T2 - značení druhého stupně přepěťových ochran v třístupňové ochraně před přepětím

T3 - značení třetího stupně přepěťových ochran v třístupňové ochraně před přepětím

tau - časová oteplovací konstanta vedení

Tc - vypínací čas pro 6xI

r (Arion)

td - zpoždění nezávislé zpožděné spouště (Arion)

tg - zpoždění zemní spouště (Arion, nefunkční v Sichru).

tm

- max. teplota vedení při vypínání přetížení

tmax1

- max. dovolená teplota jádra vedení při přetížení

tmax2

- max. dovolená teplota jádra vedení při zkratu

tn - max. dovolená provozní teplota kabelu

T(o) - tepelná paměť vypnuta

T(t) - tepelná paměť zapnuta

tr - vypínací čas při specifi kovaném násobku I

r (Modeion)

tv - zpoždění zkratové nezávislé zpožděné spouště (Modeion)

U - napětí v daném místě rozvodu

Un - jmenovité napětí sítě

Un +/- xx% - napětí v daném místě rozvodu vyjádřené pomocí odchylky v % od jmenovitého napětí

Un sítě (+ xx % pro přepětí, - xx% pro podpětí)

U0 - jmenovité střídavé napětí proti zemi

U1 - primární napětí transformátoru v kV

U2 - sekundární napětí transformátoru ve V

uk - napětí nakrátko transformátoru

Vývod - jednotlivý vývod

X - induktance zdroje

XL - induktance krajního vodiče

XPEN

- induktance PEN vodiče


Sichr

43

Zs(x s) - impedance poruchové smyčky pro předepsaný vypínací čas x sekund, určená pomocí vypínací charakteristiky jistícího přístroje (proud I

a) a napětí proti zemi U

0

Zsv

- impedance poruchové smyčky vypočtená z vedení a příspěvků ostatních prvků obvodu

Ze limit

– nejmenší hodnota přizemnění [Ω], realizovatelná v dané lokalitě (nejmenší hodnota jakou program nabízí pro Z

e max)

Ze max

– největší hodnota přizemnění v daném místě rozvodu, při které bude ještě vyhovující hodnota impedanční smyčky

* - označení hodnot (např. vypínací schopnosti) vlivem předřazeného přístroje; označení doplněných položek v databázích vedení a transformátorů

- předpokládané místo zkratu

- varování, že použité zapojení nebo postup není zcela v souladu s kontrolami prováděnými programem

- upozornění, že v takto označeném místě rozvodu je nutné provést přizemnění - značka opakování

Poznámka: V programu nelze zobrazit některé znaky a písma jako v textovém dokumentu. Mohou se proto částečně lišit. Např. Ze max = Ze max, cos fi = cos , ohm = Ω apod.

Automatické značení prvků ve schématu – příklad: 2L12 2 - pořadové číslo paprsku schématu, zde 2. paprsek L - typ prvku, zde vedení (kabel) 12 - pořadové číslo pozice prvku v paprsku, zde 12. místo (zdroj má č. 1 koncový vývod č.25)


Sichr

44

8. PŘÍKLADY

8.1. Příklad 1: Elektrický rozvod nn v průmyslu

8.1.1. Zadání

Firma na výrobu plastových výlisků sestává z administrativní budovy a ze dvou samostatných provozů – vlastní lisovny a nástrojárny na výrobu lisovacích forem. Navrhněte hlavní elektrický rozvod AC 230/400 V, TN-C napájející samostatně jednotlivé provozy a administrativní budovu z hlavní rozvodny, včetně jmenovitého výkonu napájecího transformátoru vn/nn připojeného k síti vn 22 kV. Kompenzace účiníku bude centrální, připojena k hlavnímu rozváděči.

Instalovaný příkon v jednotlivých objektech:

1) ........................................................ Administrativní budova Pi (a)

= 75 kW

2) ........................................................ Lisovna Pi (l)

= 354 kW

3) ........................................................ Nástrojárna Pi (n)

= 286 kW

Délky vedení (mezi hlavním rozváděčem a rozváděči v jednotlivých objektech):

1) ........................................................ Administrativní budova La = 85 m

2) ........................................................ Lisovna Ll = 25 m

3) ........................................................ Nástrojárna Ln = 50 m

Vedení do lisovny bude uloženo v kabelovém kanálu, vedení do administrativní budovy a nástrojárny budou uložena

v zemi a z části půjdou společnou trasou.

Vedení Ltr od transformátoru k hlavnímu rozváděči, dlouhé 8 m, bude uloženo na vodorovných perforovaných

lávkách ve vzduchu.

8.1.2. Situační náčrt

Tr - transformátor vn/nn

Rh - hlavní rozváděč

Rl - rozváděč lisovna

Rn - rozváděč nástrojárna

Ra - rozváděč administrativní budova


Sichr

45

8.1.3. Řešení

Spustíme program Sichr kliknutím na ikonu na ploše nebo v nabídce Start. Program zobrazuje prázdnou pracovní stránku, na které budeme vytvářet projekt. Přednastavena je pracovní stránka pro řešení nejobvyklejší sítě, tj. TN jmenovitého napětí AC 230/400 V.

Přednastavený typ sítě souhlasí s řešeným elektrickým rozvodem. Na režimu práce programu Sichr (selektivita, impedance nebo charakteristiky) v této fázi návrhu nezáleží.

Vlastní řešení bude sestávat ze dvou částí:1. Stanovení „výkonové bilance“ elektrického rozvodu2. Návrh vedení, jistících a spínacích přístrojů

1) Stanovení „výkonové bilance“ elektrického rozvoduVýkonová bilance elektrického rozvodu v této souvislosti vyjadřuje velikosti výpočtových zatížení (soudobých činných příkonů), účiníků a jim odpovídajících výpočtových proudů (soudobých zdánlivých proudů) tekoucích v jednotlivých částech elektrického rozvodu. Na základě její znalosti můžeme stanovit potřebný výkon napájecího zdroje (transformátoru) a správně navrhnout jistící a spínací přístroje a vedení.

Pro stanovení výkonové bilance rozvodu je třeba, aby pracovní stránka zobrazovala celkové schéma (menu: Zobrazit – Celkové schéma; panel nástrojů: tlačítko Celkové schéma). Zadáním sběrnice (hlavní rozváděč) a z ní jednotlivých vývodů (napájení jednotlivých objektů) získáme základní schéma rozvodu. Pro označení jednotlivých prvků můžeme použít vlastní značení (menu: Zobrazit – Osobní nastavení – Ostatní – Značení prvků – volba: Uživatelské).


Sichr

46

Výkonovou bilanci řešíme směrem od vývodů ke zdroji. Jak bylo uvedeno v obecné části výše, může „spotřebič“, prezentovaný v programu Sichr vývodem, představovat jedno elektrické zařízení nebo třeba celou dílnu. V našem případě budou vývody představovat jednotlivé provozy a administrativní budovu. V těchto objektech známe instalované příkony P

i. Na základě zkušeností, místních předpisů nebo s využitím, byť starších, norem ČSN 34 1610

Elektrický silnoproudý rozvod v průmyslových provozovnách a ČSN 33 2130 Elektrotechnické předpisy – vnitřní elektrické rozvody zvolíme pro jednotlivé objekty koefi cienty soudobosti B a výsledné účiníky cos , např.:

• Administrativní budova – instalovaný příkon představuje většinou velké množství menších odběrů, převážně činného charakteru (záleží také na druhu vytápění, použití klimatizace, rozsahu počítačové sítě atd.)

Volíme: B = 0,7; cos = 0,85• Lisovna – instalovaný příkon představuje z velké části příkony jednotlivých lisů včetně elektrického vyhřívání

jejich lisovacích forem, zařízení na opracování výlisků, vzduchotechniky, osvětlení atd.Volíme: B = 0,6; cos = 0,9

• Nástrojárna – Instalovaný příkon představují předně obráběcí stroje (soustruhy, frézy, obráběcí centra, brusky, elektroerozivní obráběcí stroje atd.), kalicí pec, osvětlení atd.Volíme: B = 0,3; cos = 0,7

Nyní se vrátíme k základnímu schématu elektrického rozvodu vytvořenému v Sichru. Hodnoty instalovaných příkonů, koefi cientů soudobosti a cos zadáme do odpovídajících vývodů na konci paprsků prostřednictvím dialogového panelu, který se otevře po nastavení kurzoru na poslední pozici příslušného paprsku, kliknutím, vybráním Vývod a kliknutím. Jako příklad je uvedeno zadání hodnot do vývodu představujícího administrativní budovu.

Ze zadaných hodnot vypočítá program výpočtový proud (soudobý zdánlivý proud) a výpočtové zatížení (soudobý činný příkon vývodu) v jednotlivých vývodech (paprscích). Hodnoty výpočtových proudů lze zjistit jak v celkovém schématu, tak schématu příslušného paprsku, nastavením kurzoru na linii paprsku. Hodnoty se zobrazí nad kurzorem a v kalkulátoru, pokud je otevřen.

Hodnoty výpočtových proudů a zatížení, včetně zadaných hodnot, jsou také uvedeny ve schématu paprsku u vývodu.

Nyní nám zbývá určit celkové výpočtové zatížení a proud tekoucí od transformátoru do sběrnic hlavního rozváděče. K tomu využijeme možností programu Sichr, tj. pracovat se soudobostí odběrů nejen u vývodů, ale také u sběrnic a simulovat kompenzaci účiníku.


Sichr

47

Okamžité hodnoty příkonů a proudů jednotlivých vývodů (objektů) napájených z hlavního rozváděče jsou obvykle proměnlivé s časem. Jejich maxima jsou dána výpočtovými hodnotami. Maximální hodnoty v jednotlivých vývodech nejsou obvykle ve stejném časovém okamžiku. Existuje tedy určitá soudobost B odběrů, tj. výpočtových proudů a zatížení.

Podobně jako u vývodů, zvolíme na základě zkušeností nebo pomocí dostupných relevantních materiálů koefi cient soudobosti B a cos pro nadřazené místo rozbočení, tj. sběrnici hlavního rozváděče, např.: B = 0,9; cos = 0,85.

Zvolené hodnoty vložíme do programu ke sběrnici následujícím způsobem. V celkovém schématu nebo schématu paprsku nastavíme kurzor na sběrnici a klikneme. Z nabídky vybereme Soudobost, klikneme a otevře se nám dialogový panel. Máme možnost zadávat buď koefi cient soudobosti B a cos , náš případ - přepínač v dolní poloze, nebo přímo výpočtové zatížení nebo proud a cos - přepínač v horní poloze.

Zadáním koefi cientu soudobosti se vypočítá a v dialogovém okně zobrazí výpočtový proud napájející sběrnici. Dále přepneme přepínač do horní polohy pro editaci výpočtového proudu nebo zatížení. V okénku zobrazujícím jednotky vybereme kW. Program dopočítá a zobrazí výpočtové zatížení (soudobý činný příkon sběrnice) pro zvolený cos .

Protože v místě hlavního rozváděče je uvažována kompenzace účiníku a nás zajímá výpočtový proud v přívodním vedení od transformátoru, provedeme simulaci kompenzace tím způsobem, že přepíšeme v dialogovém okně původní hodnotu cos = 0,85 na hodnotu po vykompenzování, tj. cos = 0,95 (energetika požaduje kompenzaci účiníku v rozmezí cos = (0,95 ÷ 1,0).


Sichr

48

Po změně účiníku program dopočítá výpočtový proud v přívodním vedení odpovídající výpočtovému zatížení P = 321,5 kW a cos = 0,95. Jeho hodnota se zobrazí (po potvrzení OK) nastavením kurzoru na paprsek přívodu nad kurzorem a v kalkulátoru.

Tím jsme dokončili výkonovou bilanci. Nyní známe výpočtová zatížení a proudy v jednotlivých místech navrhovaného elektrického rozvodu a celkové výpočtové zatížení a proud pro stanovení výkonu napájecího transformátoru.

Přehled výkonové bilance

Část elektrického rozvoduVýpočtové zatížení

[kW]cos

Výpočtový proud[A]

Přívod do administrativní budovy 53 0,85 89,1

Přívod do lisovny 212 0,9 341

Přívod do nástrojárny 123 0,7 177

Přívod do hlavního rozváděče 321,5bez kompenzace: 0,85 546

s kompenzací: 0,95 488

Výkon napájecího transformátoruPři stanovení celkové výkonové bilance jsme zjistili, že celkové výpočtové zatížení (soudobý příkon celé firmy) je P = 321,5 kW a tomu odpovídající proud odebíraný z transformátoru při kompenzaci účiníku na 0,95 je I = 488 A.

S poměrně malou rezervou by stačil napájecí transformátor o výkonu Sr = 400 kVA a jmenovitém proudu I

n = 550 A.

Vzhledem k přesnosti určení koefi cientů soudobosti a cos a dále k předpokládanému růstu fi rmy, volíme výkon napájecího transformátoru S

r = 630 kVA, I

n = 866 A. Transformátor vložíme do základního schématu navrhovaného rozvodu, pomocí

kterého jsme stanovili výkonovou bilanci. Protože program Sichr provádí průběžně výpočty při zobrazení konkrétního paprsku, změníme zobrazení z celkového schématu na zobrazení prvního (napájecího) paprsku. Kliknutím na první pozici


Sichr

49

tohoto paprsku se zobrazí dialogový panel pro zadání zdroje. V levé části panelu klikneme na složku Transformátor. Vybereme odpovídající transformátor, v našem případě ELIN 22/0,42 kV; 630 kVA, I

n = 866 A.

Impedance vysokonapěťové strany, mající určitý vliv na velikost zkratového proudu a impedanci smyčky, je respektována jejím zkratovým výkonem (přednastaveno 500 MVA, odpovídá velice „tvrdé“ síti, v praxi většinou nižší hodnoty) nebo zkratovým proudem. Ponecháme přednastavenou hodnotu, zkratové proudy budou maximální. Dále máme možnost na tomto panelu vybrat vn pojistku pro jištění vybraného transformátoru proti zkratu. Klikneme na tlačítko Asistent. Tím se vybere a zobrazí vhodná pojistka (při řešení nebylo provedeno). Nakonec dáme Připojit.

Při návrhu jednotlivých prvků rozvodu budeme postupovat směrem od zdroje ke „spotřebičům“. Budeme tak znát při volbě jednotlivých prvků aktuální hodnoty zkratových proudů, impedancí smyček a úbytků napětí.

V navrhovaném hlavním rozvodu bude uplatněna ochrana při poruše samočinným odpojením od zdroje. Pro celou tuto část rozvodu lze, podle normy ČSN 33 2000-4-41, uplatnit maximální dobu odpojení 5 s. V hlavním menu nebo na Panelu nástrojů přepneme program do režimu Impedance (není podmínkou). Dále kurzor postavíme na libovolné místo paprsku, po klinutí se zobrazí menu. Vybereme Předepsaný čas vypnutí – Změnit všechny – 5 s.

Dále navrhneme jednotlivé části rozvodu.

2) Návrh vedení, jistících a spínacích přístrojů


Sichr

50

Přívod od transformátoru do hlavního rozváděčeVedení budeme dimenzovat na jmenovitý proud transformátoru. Jeho dovolený zatěžovací proud při daném uložení musí být tedy minimálně I

z = 866 A. Kurzor postavíme na pozici paprsku, kam chceme vložit přívodní vedení.

Po kliknutí se zobrazí dialogový panel pro volbu vedení.

Volíme 3 paralelní kabely 1-CYKY 3x150+70, v souladu se zadáním uložení ve vzduchu a délku 8 m. Klikneme na tlačítko Stanovit koeficient. Zobrazí se nám dialogový panel pro upřesnění uložení.

Teplota okolí – ponecháme 30 °C; Způsob uložení – ponecháme na perforovaných lávkách; uspořádání seskupených obvodů – volíme V jedné vrstvě volně; Počet kabelů na lávce – volíme 3, protože na lávce budou celkem 3 kabely; Počet lávek – volíme 1, protože souběžně nevedou žádné další kabely na lávkách. Kabely v tomto případě nebudeme samostatně jistit.

Celkový dovolený zatěžovací proud navrženého vedení je Iz = 937,9 A. Je téměř dvojnásobný proti předpokládanému

výpočtovému proudu I = 488 A danému výpočtovým zatížením a kompenzací, viz výkonová bilance. Pokud bychom zvolili menší průřez vedení, např. jen 2 paralelní kabely a tím i menší dovolený zatěžovací proud (pro 2 kabely 1-CYKY 3x150+70 je I

z = 638 A), nemohli bychom někdy později při rozšíření firmy bez posílení vedení plně

využívat výkon transformátoru.


Sichr

51

Volba hlavního jistícího přístrojeHlavní jistící přístroj na vstupu hlavního rozváděče chrání transformátor vn/nn a vedení od transformátoru proti přetížení. Proti zkratu je chrání jen v případě vzniku zkratu za jističem směrem od transformátoru. Transformátor je proti zkratu chráněn vn pojistkou nebo jinou vn ochranou. Vedení od transformátoru nemusí být podle ČSN 33 2000-4-473, čl.473.2.3 chráněno proti zkratu. Proti přetížení může být podle čl. 473.1.1.2 chráněno až na konci (v hlavním rozváděči).

Jako hlavní jistící přístroj volíme jistič a vzhledem k možné budoucí potřebě využít plný výkon transformátoru, volíme jistič typu BL1000. Jeho jmenovitá vypínací schopnost I

cu = 65 kA vzhledem ke zkratovému proudu I

k“ = 13,9 kA

v místě jeho předpokládaného použití je s výraznou rezervou.

Volbu a vložení jistícího přístroje do projektu provedeme následujícím způsobem. Kurzor postavíme na pozici paprsku, kam ho chceme vložit. Klikneme – z nabídky vybereme Jistič – BL1000 - odklikneme. Zobrazí se dialogový panel pro volbu typu a nastavení nadproudové spouště jističe.

Volíme nadproudovou spoušť typu DTV3 vzhledem k jejímu vhodnému průběhu vypínací charakteristiky pro jištění transformátorů a jednoduchému nastavení. Jmenovitý proud nadproudové spouště volíme I

n = 1000 A. Redukovaný

proud (konkrétní nastavený proud) nastavíme levým kotoučem na hodnotu jmenovitého proudu transformátoru I

r = 866 A (nebo menší, v případě 2 paralelních kabelů maximálně na hodnotu I

r = 630 A). Proud, při kterém začíná

vypínat nezávislá okamžitá spoušť („zkratovka“), nastavíme pravým kotoučem na hodnotu Irm

= 2 kA (předpokládáme, že zatěžovací proud nevykazuje proudové špičky o větší efektivní hodnotě).

V dolní části obrazovky máme možnost vidět ve společném rastru vypínací charakteristiku zvoleného jističe BL1000 s nastavenou nadproudovou spouští DTV3 a nad ní přetěžovací charakteristiku vedení od transformátoru k hlavnímu rozváděči. Z polohy charakteristik je patrná jejich správná vzájemná koordinace.


Sichr

52

Přívod do administrativní budovyZ výkonové bilance vyplývá, že výpočtový proud administrativní budovy je I = 89,1 A. Dovolený zatěžovací proud vedení musí být tedy minimálně stejné nebo větší hodnoty. Volíme kabel AYKY 3x70+35 a v souladu se zadáním uložení v zemi.

Dále upřesníme uložení kliknutím na tlačítko Stanovit koefi cient. Zobrazí se dialogový panel pro upřesnění uložení kabelu, viz obr. Teplotu okolí 20 °C - ponecháme; Měrný tepelný odpor (půdy) - změníme z hodnoty 2,5 na 1,0, protože předpokládáme, že vedení je uloženo v mírně vlhké půdě; Uspořádání seskupených obvodů – přepneme na 2x přímo v zemi (podle zadání vede v části trasy soubežně přívodní kabelové vedení do nástrojárny); Vzdálenost (seskupených kabelů) – volíme 1xd (vzdálenost rovnající se minimálně průměru kabelu). Na konec klikneme na OK, obrázek dole a poté na Připojit, obrázek nahoře.


Sichr

53

Dovolený zatěžovací proud vedení napájející administrativní budovu, navrženého kabelem 1-AYKY 3x70+35, je I

z = 131,8 A.

Pro ochranu vedení proti nadproudům, tj. přetíženi a zkratu, volíme jistič BC160NT305-125-L umístěný v hlavním rozváděči.

V dolní části pracovního listu je zobrazena vypínací charakteristka jističe (označena Qa) a přetěžovací charakteristika vedení (označení překryto).

Jako hlavní přístroj rozváděče administrativní budovy volíme odpínač BC160NT305-160-V, který umožňuje bezpečné odpojení celého elektrického rozvodu budovy.


Sichr

54

Přívod do lisovnyVýpočtový proud lisovny je I = 341 A. Vedení bude uloženo v kabelovém kanálu. Volíme 3 paralelní kabely 1-AYKY 3x185+95.

Dále upřesníme uložení vedení. Teplotu okolí 30 °C – ponecháme; Počet seskupených obvodů – přepneme na 3.


Dovolený zatěžovací proud vedení napájející lisovnu, navrženého 3 paralelními kabely 1-AYKY 3x185+95, je Iz = 436,8 A.

Pro ochranu vedení proti nadproudům volíme jistič BH630 s nadproudovou spouští DTV3 In = 630 A (nastaveno:

Ir = 400 A, I

rm = 4xI

r) umístěný v hlavním rozváděči.

V případě rozšíření fi rmy, zvýšení odběru lisovny, je možné přívodní vedení doplnit čtvrtým paralelním kabelem 1-AYKY 3x185+95. Nadproudovou spoušť lze v tomto případě nastavit až na I

r = 500 A a zvýšit tak na tuto hodnotu

odebíraný proud.

Sichr

55

Dále je uvedena vypínací charakteristka jističe (označena Ql) a přetěžovací charakteristika vedení (označena Ll).


Sichr

56

Jako hlavní přístroj rozváděče lisovny volíme odpínač BH630, který umožňuje bezpečné odpojení celého elektrického rozvodu lisovny.

Přívod do nástrojárnyVýpočtový proud nástrojárny je I = 177 A. Návrh vedení, jeho ochrany proti nadproudům a volbu hlavního přístroje rozvodny nástrojárny provedeme podobným způsobem jako v předchozích případech.

Navržené vedení a přístroje:

Vedení: 1- AYKY 3x185+95 uložený v zemi, Iz = 225,4 A

Jistič: BD250 s nadproudovou spouští DTV3 In = 250 A (nastaveno: I

r = 220 A, I

rm = 4xI

r)

Odpínač: BD250 (hlavní přístroj rozváděče nástrojárny)

Celkové schéma hlavního elektrického rozvodu



Sichr

57


Sichr

58

8.2. Příklad 2: Elektrický rozvod nn v bytové výstavbě

8.2.1. Zadání

Navrhněte hlavní domovní rozvod (od přípojkové skříně po hlavní jističe jednotlivých bytů) pro bytový dům, který má čtyři podlaží a v každém podlaží jsou tři byty. Střední byt má vždy stupeň elektrizace B (11 kW), ostatní dva jsou stupně A (7 kW). Bytové elektroměry s hlavními jističi jsou na jednotlivých podlažích soustředěny v elektroměrovém rozváděči. Elektroměrové rozváděče jsou propojeny stoupacím vedením.

Přívody do bytů jsou třífázové. Řešení elektrických rozvodů jednotlivých bytů není předmětem tohoto příkladu.

V místě připojení bytového domu na distribuční síť, tj. přípojková skříň, je počáteční rázový zkratový proud při trojfázovém zkratu I

k“ = 7 kA a napětí U = 405 V. Jmenovitý proud nejbližší nadřazené pojistky je I

n = 160 A.

Délka části hlavního domovního vedení mezi přípojkovou skříní a elektroměrovým rozváděčem v 1. podlaží je 8 m. Délky stoupacích vedení mezi elektroměrovými rozváděči v jednotlivých podlažích jsou stejné a rovnají se 5 m.

8.2.2. Řešení

Stejně jako v předchozím příkladu bude řešení sestávat ze dvou částí:

1. Stanovení „výkonové bilance“ elektrického rozvodu2. Návrh vedení a jistících přístrojů

1) Stanovení „výkonové bilance“ elektrického rozvoduOkamžité hodnoty příkonu jednotlivých bytů připojených na hlavní domovní vedení se v průběhu času mnění. Výsledný maximální soudobý příkon všech bytů a tedy výpočtové zatížení hlavního domovního vedení je dáno součtem příkonů jednotlivých bytů podle stupně elektrizace a koefi cientem soudobosti. Norma ČSN 33 2130 Elektrotechnické předpisy – vnitřní elektrické rozvody uvádí velikost koefi cientu soudobosti v závislosti na počtu bytů ve skupině. Pro 12 bytů ve skupině uvádí B = 0,43.

Vlastní řešení s pomocí programu Sichr můžeme provést dvěma základními způsoby:

a) pomocí sběrnic a vývodů z nichb) pomocí vývodů ze stoupacího vedení

ad a) Řešení pomocí sběrnic a vývodů z nichTento způsob řešení je sice pracnější, je ale přehlednější a umožňuje řešit i další části rozvodu, jako např. vedení k podružným rozváděčům atd.

Sběrnice představují jednotlivé elektroměrové rozváděče. Vývody z nich představují jednotlivé byty, jejich soudobý příkon daný stupněm elektrizace. Aby se proudy tekoucí v hlavním domovním (stoupacím) vedení z bytů ve vyšších podlažích sčítaly s příspěvky od bytů v jednotlivých podlažích a nebyly redukovány ještě jednou koefi cientem soudobosti, musíme při tvorbě schématu použít v elektroměrových rozváděčích na jednotlivých podlažích (vyjma nejvyššího podlaží) pomocné fi ktivní sběrnice PB. Z těchto pomocných sběrnic jsou napájeny skutečné sběrnice B a dále část stoupacího vedení napájející vyšší podlaží.

Sběrnice a vývody vkládáme při zobrazení pracovní plochy Celkové schéma. Pro označení jednotlivých prvků schématu použijeme „Uživatelské značení prvků“ (viz Osobní nastavení). Dostaneme celkové základní schéma:


Sichr

59

Dále zadáme k jednotlivým prvkům vytvořeného základního schématu odpovídající parametry. (Rychlejší postup je zadávat parametry jednotlivých prvků schématu už při jejich vkládání do schématu. Tento postup byl zvolen s ohledem na větší srozumitelnost.) Začneme vývody představující jednotlivé byty v nejvyšším, tj. 4. podlaží. Například pro Byt41A, tj. byt ve 4. podlaží se stupněm elektrizace A, zadáme: P = 7 kW; B = 1; cos = 1.

Koefi cient soudobosti B = 1 v tomto případě respektuje skutečnost, že přívodem k elektroměru a dále k podružnému rozváděči může téci výpočtový proud odpovídající stupni elektrizace bytu. Velikost tohoto proudu v jednotlivých fázích (10,1 A) vidíme nad příslušným vývodem v tmavém obdélníku. To má význam, pokud bychom současně řešili další části rozvodu, nejen hlavní domovní vedení jako v tomto případě.


Sichr

60

Nyní zadáme parametry ke sběrnici 4B představující sběrnici elektroměrového rozváděče ve 4. podlaží: přepínač na levé straně dialogového okna přepneme do polohy pro zadávání soudobosti B (dolní poloha) a zadáme B = 0,43 a cos = 1. V levé horní části dialogového okna je zobrazen proud, který představuje příspěvek do výsledného soudobého proudu (výpočtového proudu) tekoucího stoupacím vedením, a to příspěvek od bytů ve 4. podlaží daný výpočtovými proudy jednotlivých bytů a zadaným koefi cientem soudobosti.

Stejným způsobem zadáme parametry k vývodům představujícím byty ve 3. podlaží a sběrnici 3B představující sběrnici elektroměrového rozváděče ve 3. podlaží.

Dále zadáme parametry k pomocné sběrnici. Zadáme B = 1 a cos = 1.

V levém horním rohu dialogového okna je zobrazen proud tekoucí hlavním vedením mezi 2. a 3. podlažím, který je dán součtem proudů tekoucích do bytů ve 3. podlaží a proudu tekoucího stoupacím vedením do bytů ve 4. podlaží. Pokud bychom nepoužili pomocnou sběrnici 3PB a stoupací vedení do 4. podlaží připojili na sběrnici 3B, přičítal by se proud tekoucí tímto stoupacím vedením redukovaný koefi cientem soudobosti B = 0,43. Takže proud tekoucí do bytů ve 4. podlaží by byl redukován koefi cientem soudobosti dvakrát.

Dále zadáme parametry k vývodům a sběrnicím 2. a 1. podlaží. Tím jsme dokončili výkonovou bilanci. Nyní známe proudy v jednotlivých částech hlavního domovního (stoupacího) vedení.

Proudy tekoucí v jednotlivých místech elektrického rozvodu se zobrazí položením kurzoru na toto místo, a to nad kurzorem nebo v kalkulátoru, pokud je zapnut.

ad b) Řešení pomocí vývodů ze stoupacího vedeníTento způsob řešení je jednodušší z hlediska sestavení celkového základního schématu. Neumožňuje ale řešit v jednom projektu části rozvodu navazující na jednotlivé vývody z vedení (v jednom projektu lze ale použít obě metody).


Sichr

61

Jednotlivé vývody z vedení představují jednotlivé byty. Sběrnice elektroměrových rozváděčů nejsou zobrazeny. Při zobrazení pracovní plochy „Celkové schéma“ vložíme postupně všechny vývody a současně zadáme jejich parametry. Pro ilustraci je dále ukázáno zadání parametrů k vývodu představujícímu krajní byt v 1. podlaží:

Koefi cient soudobosti je zadán B = 0,43, protože každý byt se podílí na výsledném výpočtovém zatížení a tedy i proudu v hlavním domovním vedení svým výpočtovým proudem redukovaným koefi cientem soudobosti.

Koncový vývod paprsku (označen 1.25) nebudeme uvažovat (umožní další zjednodušení). Dostaneme následující celkové základní schéma:

Pokud jsou jednotlivá podlaží z hlediska elektrického rozvodu stejná a stejné jsou také úseky stoupacího vedení mezi podlažími, můžeme využít funkce programu Sichr „Opakovat posloupnost“ prvků (přístrojů a vedení) a celé schéma dále zjednodušit. V našem případě se liší pouze délka 1. úseku hlavního domovního vedení. V tomto případě postupujeme při tvorbě celkového základního schématu následovně: vložíme vývody představující byty v prvním podlaží. Vynecháme alespoň jednu pozici pro vkládání prvků (v našem případě jsme pro přehlednost vynechali tři pozice) a vložíme vývody představující byty ve druhém podlaží. Do volné pozice vložíme později, až budeme znát maximální proud v hlavním domovním vedení, úsek stoupacího vedení mezi dvěma podlažími. Dále pomocí nástroje Výběr oblasti (menu: Úpravy – Výběr oblasti – Přístroje – Opakovat posloupnost – Počet opakování) vybereme vývody představující byty ve 2. podlaží a zatím volnou pozici, do které později vložíme úsek stoupacího vedení. Do okna počet opakování napíšeme 3 a odklikneme OK. Dostaneme následující celkové základní schéma:


Sichr

62

Ve všech výše uvedených případech řešení výkonové bilance různými způsoby sestavování celkového výsledného schématu dostáváme pochopitelně stejný maximální výpočtový proud tekoucí hlavním domovním vedením. Tento proud, jehož velikost je I = 62,1 A, teče jeho 1. úsekem, tj. mezi přípojkovou skříní a elektroměrovým rozváděčem v 1. podlaží.

2) Návrh vedení a jistících přístrojůPřed vlastním návrhem vedení a jistících přístrojů musíme zadat k jednotlivým částem rozvodu maximální doby odpojení plynoucí z požadavků na zajištění ochrany samočinným odpojením od zdroje. Pro hlavní domovní vedení až po hlavní jističe v elektroměrových rozváděčích lze uplatnit podle ČSN 33 2000-4-41 dobu odpojení nepřesahující 5 s . V rozvodu za těmito jističi je nutné uplatnit dobu 0,4 s. V případě řešení pomocí sběrnic, kdy celkové základní schéma obsahuje i část za hlavními jističi, provedeme zadání doby odpojení následujícím způsobem. Program přepneme do režimu Impedance. Kurzor postavíme na kteroukoliv pozici celkového schématu mimo pozice znázorňující sběrnice, zdroj nebo vývody a klikneme levým tlačítkem myši. V nabídce vybereme Předepsaný čas vypnutí – Změnit všechny – 5 s. Následně ve všech paprscích, za sběrnicemi představujícími elektroměrové rozváděče, změníme dobu odpojení na 0,4 s.

Pokud provádíme řešení pomocí vývodů, zobrazuje celkové výsledné schéma jen hlavní domovní vedení a pro celé schéma tedy platí doba odpojení 5 s.


Sichr

63

Dále musíme specifi kovat zdroj. Obvykle jím je distribuční transformátor vn/nn. V našem případě ale neznáme jeho velikost, ani neznáme parametry následných úseků vedení. Známe ale trojfázový zkratový proud I

k“ = 7 kA a napětí

U = 405 V v místě přípojkové skříně a jmenovitý proud nejblíže nadřazené pojistky In = 160 A. Můžeme tedy provést

specifi kaci pomocí obecného zdroje. Kurzor postavíme na první pozici prvního paprsku. Po kliknutí na levé nebo pravé tlačítko myši se zobrazí dialogové okno pro specifi kování přívodu (zdroje). Vybereme Obecný zdroj a zadáme parametry: I

k“ = 7 kA, I

n = 160 A a U

2 = 405 V. Můžeme provést označení obecného zdroje DR (distribuční rozvod).

Nyní již můžeme provést vlastní návrh hlavního domovního vedení a jeho nadproudovou ochranu. Hlavní domovní vedení, všechny jeho úseky, se navrhují až na výjimky na stejný průřez odpovídající maximálnímu výpočtovému proudu. Realizuje se jednožilovými vodiči nebo vícežilovými kabely uloženými pro snadnější výměnu v trubkách nebo stavebních dutinách (uložení B). Navržené hlavní domovní vedení je třeba zkontrolovat také z hlediska úbytku napětí podle ČSN 33 2130.


Sichr

64

Jmenovitý proud pojistek v přípojkové skříni je třeba volit s určitou rezervou vzhledem k výpočtovému proudu 62,1 A v hlavním domovním vedení. Volíme tedy pojistkové vložky PN000 80 A gG spolu s řadovým pojistkovým odpínačem FH000. Tyto pojistky zajišťují nadproudovou ochranu hlavního domovního vedení, a proto jim musí odpovídat jeho volba. Hlavní domovní vedení, jednotlivé jeho úseky, tedy navrhneme jednožilovými vodiči 3 x CY 35 + 1 x CY 25 (v Sichru označeno CY 1x35+25). Pojistky i vedení je vhodné vkládat do vytvořeného schématu při zobrazení pracovní plochy jednoho (prvního) paprsku při zvoleném režimu Impedanční smyčky.

Vkládání pojistek při řešení pomocí sběrnic:

Vkládání vedení při řešení pomocí sběrnic:

Ve společném rastru vidíme vypínací charakteristiku pojistkových vložek PN000 80 A gG (slabší křivka označená nahoře 2) a vpravo nad ní přetěžovací charakteristiku hlavního domovního vedení realizovaného vodiči 3 x CY 35 + 1 x CY 25. Ze vzájemné polohy charakteristik vyplývá, že vedení je dostatečně chráněno proti nedovoleným přetížením.


Sichr

65

Vkládání vedení při řešení pomocí vývodů s využitím opakování (vedení vkládáme do volné pozice zahrnuté do opakování):

Na konec vložíme v případě řešení pomocí sběrnic hlavní jističe k jednotlivým elektroměrovým rozváděčům. Pro byty stupně elektrizace A doporučuje norma ČSN 33 2130 jmenovitý proud trojfázového jističe In = 16 A, pro byty stupně elektrizace B In = 25 A. Jističe můžeme vložit při zobrazení jednotlivých paprsků a nebo celkového schématu:


Sichr

66


a) Řešení pomocí sběrnic


Sichr

67


Sichr

68

b) Řešení pomocí vývodů


Sichr

69


Sichr

70

8.3. Příklad 3: Jištění paralelních kabelů8.3.1. Zadání

Navrhněte kabelové vedení od transformátoru ELIN 22/0,42 kV, Sn = 1600 kVA, I

n= 2199 A, který je umístěn

v samostatném objektu transformační stanice, k hlavnímu rozváděči ve výrobním objektu. Výpočtový (soudobý) proud přenášený vedením je I

b = 1900 A. Celková délka kabelové trasy je 180 m. Kabely budou uloženy mezi objekty

v zemi. V úseku dlouhém 10 m pod komunikací budou uloženy jednotlivě v chránících trubkách v zemi. V objektech budou uloženy ve vzduchu na vodorovných perforovaných lávkách.

Je požadována selektivita mezi jistícími přístroji, které chrání transformátor, kabelové vedení a hlavní rozváděč a jistícími přístroji, které chrání jednotlivé vývody v hlavním rozváděči. To znamená, že v případě jakékoliv poruchy na kterémkoliv vývodu z hlavního rozváděče musí vypnout jistič na začátku příslušného vývodu a nesmí vypnout žádný jistící přístroj jemu předřazený směrem k transformátoru. V této souvislosti víme, že v hlavním rozváděči budou vývody jištěny jističi Modeion, a to:

1x BL1000SE305 s nadproudovou spouští SE-BL-J800-DTV33x BH630NE305 s nadproudovou spouští SE-BH-400-DTV36x BD250NE305 s nadproudovou spouští SE-BD-160-DTV3

Časově závislé (tepelné) nadproudové spouště jističů budou nastaveny na maximální hodnoty, 800, 400 a 160 A. Zkratové nadproudové spouště budou nastaveny na: BL1000 I

rm = 6 kA a BH630 a BD250 I

rm = 4 I

r.

8.3.2. ŘešeníVlastní řešení zahájíme vložením zadaného transformátoru ELIN 22/0,42 kV; S

n = 1600 kVA; I

n= 2199 A.

Přednastavenou hodnotu zkratového výkonu na vysokonapěťové straně Sk = 500 MVA můžeme ponechat

(představuje velmi „tvrdou“ síť, vypočítané hodnoty zkratových proudů budou na horní hranici).

Z velikosti zadaného výpočtového proudu Ib, který vedení musí být schopno přenášet, jednoznačně vyplývá, že

vedení musíme řešit pomocí paralelních kabelů. Možné způsoby jištění vedení tvořeného paralelními kabely, jejich výhody a nevýhody, jsou popsány výše.

8.3.2.1. Jištění paralelních kabelů společným jistícím přístrojemVzhledem k předpokladu rovnoměrného rozdělení proudů do jednotlivých paralelních kabelů a možnosti jednoduchého odpojení celého vedení v transformovně navrhneme jištění společným jistícím přístrojem na začátku vedení. Tím se nezbavujeme pozdější možnosti při návrhu vedení jistit jednotlivé kabely samostatnými jistícími přístroji. Vhodným jistícím přístrojem je v tomto případě jistič Arion WL 12 s jmenovitým proudem I

n = 2500 A. Jeho

vložení do projektu a konkrétní nastavení jeho nadproudové spouště bude uvedeno dále.

Kabelové vedení navrhneme hliníkovými kabely AYKY-1 3x240+120 mm2. Klikneme na paprsek v místě, kam vedení chceme umístit. Z rozbalovacího seznamu vybereme “Kabel“ – „Al“. V otevřeném okně pro výběr kabelu vybereme složku s příslušným typem kabelů, dále zvolený průřez kabelu, vypíšeme délku kabelu a odhadneme potřebný počet paralelních kabelů. Přitom musíme vzít v úvahu, že se kabely tepelně ovlivňují podle jejich vzájemné vzdálenosti a tím jejich dovolený zatěžovací proud klesá. Pokud způsob uložení kabelů není v celé trase stejný, musíme také uvažovat nejméně příznivý způsob uložení kabelů, tj. uložení, při kterém je zatěžovací proud nejmenší. Předběžně volíme počet paralelních kabelů 8. Dále klikneme na tlačítko „Stanovit koefi cient“ a tím se otevře okno pro možnost zadání konkrétního uložení. Vedení podle zadání je na své trase uloženo třemi způsoby – ve vzduchu na perforovaných lávkách, v zemi a v zemi jednotlivé kabely v chránících trubkách. Při uložení kabelů ve vzduchu, pokud uvažujeme teplotu okolí 30 °C, uspořádání seskupených obvodů v jedné vrstvě těsně, počet seskupených obvodů na lávce 4 a počet lávek 2, je celkový dovolený zatěžovací proud vedení I

z = 2032,8 A, viz obr.:


Sichr

71

Při uložení přímo v zemi, pokud uvažujeme teplotu okolí 20 °C, měrný tepelný odpor půdy 1,0 Km/W, uspořádání seskupených obvodů 6x přímo v zemi (větší počet seskupených obvodů při jejich vzdálenosti 0,25 m a větší nemá už prakticky vliv na snížení dovoleného zatěžovacího proudu) a vzdálenost kabelů 0,25 m, rovná se I

z = 1809,4 A,

viz obr.:

Při uložení v zemi v chránících trubkách, pokud uvažujeme ostatní parametry uložení stejné jako v předchozím případě, rovná se I

z = 1734,7 A, viz obr.:

Nejmenší celkový dovolený zatěžovací proud vedení je při uložení v zemi v chránících trubkách. Vedení musíme tedy navrhovat podle tohoto způsobu uložení. Vzhledem k tomu, že výpočtový proud vedení je podle zadání I

b = 1900 A, je původně odhadnutý počet paralelních kabelů 8 malý. Volíme počet kabelů 10. Při tomto počtu

paralelních kabelů a při uložení v zemi v chránících trubkách za stejných podmínek jako výše rovná se dovolený zatěžovací proud vedení I

z = 2168,4 A. Z hlediska zadaného výpočtového proudu by stačilo 9 paralelních kabelů, jejich

celkový dovolený zatěžovací proud by byl Iz = 1951,5 A. Měli bychom ale problém s jejich jištěním. Nesplnili bychom

výše uvedenou podmínku Ib ≤ I

ns ≤ n I

z z důvodu omezených možností nastavení nadproudové spouště společného

jistícího přístroje Arion WL. Pro další řešení tedy navrhujeme 10 paralelních kabelů AYKY-1 3x240+120 mm2. Po kliknutí na tlačítko „Připojit“ požaduje na nás program rozhodnutí, zdali budeme jednotlivé kabely jistit samostatnými pojistkami. Protože jsme se rozhodli jen pro společný jistící přístroj, zvolíme „Ne“.

Pokud je vyžadováno selektivní působení jistících přístrojů – běžný požadavek, tak jako v našem případě, je třeba s ním počítat při volbě jistících přístrojů a nastavení jejich nadproudových spouští. Zvláště nastavení časového zpoždění zkratových spouští jističů, vynucené požadavkem selektivního působení, může mít vliv na zajištění ochrany vedení proti zkratu. Z tohoto důvodu vložíme do projektu jistící přístroje na vývodech z hlavního rozváděče a zvolený společný jistící přístroj na začátku vedení. Zobrazíme si celkové schéma, vložíme sběrnici a k ní připojíme celkem tři paprsky. Nyní můžeme postupně vložit představitele jednotlivých jističů (BL1000, BH630 a BD250) do příslušných vývodů (paprsků) a na panelech nadproudových spouští nastavit jejich parametry podle zadání.


Sichr

88

POZNÁMKY


Sichr

71

Při uložení přímo v zemi, pokud uvažujeme teplotu okolí 20 °C, měrný tepelný odpor půdy 1,0 Km/W, uspořádání seskupených obvodů 6x přímo v zemi (větší počet seskupených obvodů při jejich vzdálenosti 0,25 m a větší nemá už prakticky vliv na snížení dovoleného zatěžovacího proudu) a vzdálenost kabelů 0,25 m, rovná se I

z = 1809,4 A,

viz obr.:

Při uložení v zemi v chránících trubkách, pokud uvažujeme ostatní parametry uložení stejné jako v předchozím případě, rovná se I

z = 1734,7 A, viz obr.:

Nejmenší celkový dovolený zatěžovací proud vedení je při uložení v zemi v chránících trubkách. Vedení musíme tedy navrhovat podle tohoto způsobu uložení. Vzhledem k tomu, že výpočtový proud vedení je podle zadání I

b = 1900 A, je původně odhadnutý počet paralelních kabelů 8 malý. Volíme počet kabelů 10. Při tomto počtu

paralelních kabelů a při uložení v zemi v chránících trubkách za stejných podmínek jako výše rovná se dovolený zatěžovací proud vedení I

z = 2168,4 A. Z hlediska zadaného výpočtového proudu by stačilo 9 paralelních kabelů, jejich

celkový dovolený zatěžovací proud by byl Iz = 1951,5 A. Měli bychom ale problém s jejich jištěním. Nesplnili bychom

výše uvedenou podmínku Ib ≤ I

ns ≤ n I

z z důvodu omezených možností nastavení nadproudové spouště společného

jistícího přístroje Arion WL. Pro další řešení tedy navrhujeme 10 paralelních kabelů AYKY-1 3x240+120 mm2. Po kliknutí na tlačítko „Připojit“ požaduje na nás program rozhodnutí, zdali budeme jednotlivé kabely jistit samostatnými pojistkami. Protože jsme se rozhodli jen pro společný jistící přístroj, zvolíme „Ne“.

Pokud je vyžadováno selektivní působení jistících přístrojů – běžný požadavek, tak jako v našem případě, je třeba s ním počítat při volbě jistících přístrojů a nastavení jejich nadproudových spouští. Zvláště nastavení časového zpoždění zkratových spouští jističů, vynucené požadavkem selektivního působení, může mít vliv na zajištění ochrany vedení proti zkratu. Z tohoto důvodu vložíme do projektu jistící přístroje na vývodech z hlavního rozváděče a zvolený společný jistící přístroj na začátku vedení. Zobrazíme si celkové schéma, vložíme sběrnici a k ní připojíme celkem tři paprsky. Nyní můžeme postupně vložit představitele jednotlivých jističů (BL1000, BH630 a BD250) do příslušných vývodů (paprsků) a na panelech nadproudových spouští nastavit jejich parametry podle zadání.


Sichr

74

Nyní můžeme ještě zkontrolovat, zda je zajištěna ochrana automatickým odpojením od zdroje. Přepneme program do režimu „Impedance“. Zvolíme předepsaný čas vypnutí 5 s. Z uvedených údajů při zobrazení paprsku je patrné splnění požadované podmínky Z

sv < Z

s.

Tím jsme dokončili vlastní návrh vedení. Abychom mohli v hlavním rozváděči vedení snadno odpojit, použijeme na jeho konci, tedy na vstupu hlavního rozváděče, odpínač. Jistič je zbytečný a navíc, těžko bychom dosáhli selektivity se společným jističem na začátku vedení. Vhodným odpínačem pro tuto aplikaci je Arion WL 12.

8.3.2.2. Jištění jednotlivých paralelních kabelů samostatnými jistícími přístroji

V některých případech, jak bylo uvedeno výše, je vhodné jistit jednotlivé paralelní kabely samostatnými jistícími přístroji proti nedovoleným přetížením nebo je nutné jistit tímto způsobem proti zkratu – a to v případech, kdy společný jistič neujistí paralelní vedení z hlediska celkového průřezu fázových vodičů nebo vodičů PEN nebo z hlediska průřezu vodičů jednoho kabelu a nechceme realizovat ustanovení ČSN 33 2000-4-473, čl 473.2.4N1 nebo se jedná o hořlavé nebo výbušné prostředí.

Dále si ukážeme řešení jištění jednotlivých paralelních kabelů samostatnými jistícími přístroji pomocí programu Sichr. Vyjdeme z předešlého příkladu. Ponecháme společný jistič na začátku vedení a společný odpínač na konci z důvodu snadného odpojení vedení. Pokud se rozhodneme pro dokonalejší ochranu jednotlivých kabelů proti nedovoleným přetížením samostatnými jistícími přístroji, máme možnost je vložit na začátek vedení nebo na konec. Zvolme variantu jištění na začátku jednotlivých kabelů pojistkami. Pokud jsme se rozhodli pro tuto variantu dodatečně a máme již vloženy paralelní kabely do projektu, vložíme pojistky k jednotlivým kabelům tím způsobem, že klikneme na vedení a zvolíme „Opravit“. Otevře se nám okno pro zadávání vedení. Pokud nechceme současně provést nějakou změnu v navrhovaném vedení, zvolíme „Připojit“. Následně se nás program zeptá, zdali budeme jistit jednotlivé kabely samostatnými pojistkami. Zvolíme „Ano“. Dále se nás program opět zeptá, zdali budeme kabely jistit samostatnými pojistkami na začátku kabelu. Zvolíme „Ano“. (Pokud bychom se rozhodli pro variantu jištění proti přetížení na konci kabelů, zvolili bychom „Ne“ a program by se nás následně zeptal, zdali budeme kabely jistit samostatnými pojistkami na konci kabelu.)

Z nabídky pojistek zvolíme např. pojistky velikosti PN2 s charakteristikou gG. Jmenovitý proud pojistek na začátcích jednotlivých kabelů volíme I

n = 200 A vzhledem k dovolenému zatěžovacímu proudu jednoho kabelu

Iz = 216,8 A (2168,4/10) a celkovému přenášenému výpočtovému proudu I

b = 1900 A (1900/10). Abychom ušetřili

místo v rozváděči, volíme pojistky v lištových pojistkových odpínačích. Po volbě „Připojit“ vidíme při zobrazení paprsku projektu známou poznámku, viz obr.: Nutno splnit ustanovení ČSN 33 2000-4-473, čl 473.2.4N1. Příčinou jsou tepelné účinky zpětného proudu na zkratovaný kabel.

Protože máme použity kabely s průřezem PEN vodiče 240 mm2, nemáme v tomto případě jinou možnost, než použít jištění jednotlivých kabelů samostatnými pojistkami také na konci. Jejich volbu provedeme opětovným kliknutím na kabel a volbou „Opravit“. Po volbě „Připojit“ se nás program v tomto případě už přímo zeptá, zda-li budeme jistit samostatnými pojistkami na konci kabelu. Pojistky na konci nemají v tomto případě jinou funkci než ochranu vedení proti zpětným proudům. Jejich jmenovitý proud tedy může být větší než dovolený zatěžovací proud kabelu. Vzhledem k selektivitě volíme pojistky PN2 gG I

n = 315 A spolu s lištovými pojistkovými odpojovači.


Sichr

75

Při použití jištění jednotlivých kabelů samostatnými pojistkami i na konci kabelů můžeme použít kabely s průřezem vodiče PEN 120 mm2, tedy kabely AYKY 3x240+120, protože I2t propuštěný pojistkou na konci zkratovaného kabelu, vyvolaný zpětným proudem, je výrazně menší než propuštěný pojistkami na začátku kabelů, viz obr.:

Z údajů uvedených při zobrazení paprsku v režimu „Selektivita“, obr.20, a dále při postupném odstraňování pojistek 1F7 a 1F5 (selektivita je vyhodnocována vždy mezi sousedními jistícími přístroji) je patrno, že i v tomto případě, při variantě jištění jednotlivých kabelů samostatnými pojistkami, je také splněn požadavek selektivity vývodových jističů se všemi předřazenými jistícími přístroji. Selektivita jistících přístrojů, které zajišťují ochranu proti nadproudům kabelového vedení a transformátoru, není tak důležitá. Pokud dojde k celkovému nedovolenému přetížení nebo zkratu na sběrnicích hlavního rozváděče nebo zkratu na kabelovém vedení, není z funkčního hlediska rozhodující, který jistící přístroj vypíná, protože jsou v tomto případě stejně vždy bez napájení všechny spotřebiče ve všech vývodech. Pokud je použit společný jistící přístroj na začátku vedení, je při jištění jednotlivých kabelů samostatnými jistícími přístroji ale vhodné, aby byla v co největším proudovém rozmezí tzv. „obrácená selektivita“ mezi společným jistícím přístrojem a pojistkami jistícími jednotlivé kabely. Při běžném požadavku selektivity se vyžaduje, aby vypínal jistící přístroj nejblíže nadřazený místu poruchy směrem ke zdroji a jemu předřazený aby nevypínal. V případě „obrácené selektivity“ vyžadujeme naopak, aby vypínal vzdálenější jistící přístroj, v našem případě jistič Arion WL 12, a nevypínaly pojistky u jednotlivých kabelů. Důvodem je snadnější zapnutí jističe proti náročnější a nákladnější výměně pojistek. Při tomto způsobu koordinace jistících přístrojů jistí společný jistící přístroj vedení z hlediska celkového přetížení a zkratu na konci vedení, jednotlivé pojistky jistí jednotlivé kabely proti přetížení v důsledku nerovnoměrného rozdělení proudů případně zkratu nebo tepelným účinkům zpětných proudů.


Sichr

76

8.4.2. Řešení

Při návrhu vedení je třeba zvážit některé zvláštní okolnosti jeho využití. Je to zejména poměrně vysoká státem garantovaná výkupní cena elektřiny z fotovoltaických zdrojů a tím i velká cena ztrát na vedení. Když přihlédneme k dlouhé předpokládané době ekonomické životnosti a značnému vytížení vedení, bude jistě vhodné zabývat se hospodárností přenosu, tedy provést ekonomickou optimalizaci jeho průřezu.

Další zvláštností je, že na obou koncích tohoto vedení jsou připojené zdroje. Díky voltampérovým charakteristikám FV panelů a důmyslné regulaci měničů však není třeba podnikat žádné další kroky k ochraně vedení před nadproudy ze strany FV elektrárny. Rovněž ochranu při poruše automatickým odpojením vedení od měniče zajišťují elektronické obvody vlastního měniče, jističem by to pro nízké nadproudy ani nebylo možné. Energie tedy sice směřuje od měniče FV elektrárny do distribuční sítě, ale ochranu vedení před nadproudy (zkraty) a ochranu při poruše automatickým odpojením od zdroje musíme zajistit pouze ze strany distribuční sítě (viz ČSN 33 2000-7-712, čl.: 712.413.1.1.1.1 a 712.434.1).

K řešení tohoto připojení se výborně hodí výpočtový program Sichr, který je ve verzi 10 rozšířen o možnost ekonomické optimalizace průřezu silových kabelů. Po spuštění programu máme připraven prázdný projekt střídavé sítě TN-C 230/400 V s přednastaveným předepsaným časem odpojení od zdroje 0,4 s. Protože se jedná o distribuční rozvod, přepneme tento čas na 5 s.

Kliknutím na první pozici schématu připojíme transformátor podle zadání. Hlavní jistič BL1000SE305 je energetickým podnikem osazen spouští DTVE nastavenou na I

r = 866 A. Následuje sběrnice, na kterou jsou napojeny jednotlivé

vývody, ale i náš přívod z FV elektrárny.

8.4. Příklad 4: Ekonomická optimalizace průřezu kabelů8.4.1. Zadání

Navrhněte elektrické vedení pro připojení fotovoltaické (FV) elektrárny k distribuční síti 230/400 V AC včetně jeho nadproudové ochrany a zajištění ochrany při poruše automatickým odpojením od zdroje.

výkon FV elektrárny: 60 kWdélka vedení: 200 mzpůsob uložení vedení: v zemimísto připojení k distribuční síti:

distribuční rozváděč kioskové trafostanicetransformátor ELIN 22/0,4 kV, S

n = 630 kVA

hlavní jistič transformátoru BL1000SE305nadproudová spoušť SE-BL-J1000-DTVE, I

n = 1000 A, I

r = 866 A


Sichr

77

Výpočtovému proudu 86,6 A s rezervou vyhoví při samostatném uložení v zemi s měrným tepelným odporem půdy 1 Km/W kabel 1-AYKY 3x50+25. Zatěžovací proud I

Z v tomto případě činí 132 A. Pro jištění vedení volíme jistič

BD250NE305. Důvodem je požadavek dosažení plné selektivity s hlavním jističem BL1000SE305 a možnost připojení kabelu do průřezu až 240 mm2. Nadproudovou spoušť SE-BD-0160-DTV3 nastavíme na I

r = 110 A, restart = T(t)

a Irm

= 4xIr. Vznikne tím více než 25 % rezerva vzhledem k požadovanému přenášenému výkonu. Provedením

přehledu parametrů a výpočtů se snadno přesvědčíme, že jsme splnili všechny požadavky na dimenzování, jištění i na ochranu při poruše automatickým odpojením od zdroje.

Nyní bychom tedy mohli s pocitem dobře vykonané práce projekt odevzdat. Udělali jsme však pro dobro investora všechno, co je v našich silách?

Prozkoumáme ještě ekonomickou stránku projektu, konkrétně dimenzování průřezu našeho vedení. Výše uvedený postup totiž vede na jedné straně k nejmenšímu možnému průřezu vedení (s jistou rezervou), tedy k nejmenším pořizovacím nákladům, ale na straně druhé k jeho největšímu elektrickému odporu, tedy k největším možným ztrátám na vedení, potažmo k nejvyšším provozním nákladům. Na panelu volby kabelu se stisknutím nového tlačítka „Ekonomická optimalizace“ pokusíme najít optimální řešení vedoucí k minimálním celkovým nákladům.

Tímto máme zadáno místo připojení a můžeme se začít zabývat vlastním návrhem vedení. Měnič FV elektrárny vložíme trochu netradičně na konec paprsku, kam jsme zvyklí zadávat vývody. Tím se vlastně z měniče (zdroje) stane zátěž. Směr proudu v připojovacím vedení bude obrácený proti skutečnosti. Na dimenzování připojovacího vedení to ale nemá vliv. Výhodou tohoto způsobu vložení měniče je, že můžeme současně řešit nejen dimenzování vedení, ale i jeho ochranu proti zkratu a ochranu automatickým odpojením od zdroje ze strany distribuční sítě. Činný výkon je 60 kW, cos i činitel soudobosti B nastavíme na 1.


Sichr

78

Tento výpočet, jak bylo uvedeno výše, ovšem vychází ze zjednodušené lineární závislosti ceny kabelu (případně vedení tvořeného paralelními kabely) na průřezu vodičů jedné fáze. Cena kabelů však zpravidla roste s průřezem pomaleji, záleží i na poměru průřezů fázového a ochranného vodiče, a k nelinearitě také dochází při změně druhu kabelu. Provedeme tedy změnu průřezu kabelu podle tohoto výpočtu a postup několikrát opakujeme pro několik různých variant. Ty si pomocí tlačítka „Přidat do porovnání“ vložíme do tabulky a na základě vypočtených celkových nákladů se potom rozhodneme pro tu nejvýhodnější. Vrátíme se k ní jednoduše kliknutím vlevo dole na příslušné číslo v poli „Varianta“.

K tomu je zapotřebí stanovit některé ekonomické parametry. Snadno zjistíme cenu použitého kabelu 1-AYKY 3x50+25: 81,50 Kč/m, cenu elektrické energie: 12,15 Kč/kWh (výkupní cena pro FV elektrárny s instalovaným výkonem nad 30 kW uvedené do provozu v roce 2010, viz „Cenové rozhodnutí ERÚ č. 5/2009“ ze dne 23.11.2009). Za uvažovanou dobu ekonomické životnosti můžeme v tomto případě považovat dobu, po kterou stát garantuje uvedenou výkupní cenu, tedy 20 roků. Po tuto dobu uvažujeme roční nárůst ceny energie i zatížení roven 0. Diskontní sazba může během uvedeného, velmi dlouhého, období kolísat nejen v závislosti na prosperitě státu, ale i na ekonomické situaci samotného investora. Za reálnou hodnotu budeme považovat 5 %. Naproti tomu doba plných ztrát je sice pracně, ale přece jenom reálně spočítatelná. Analýzou dostupných dat z již pracujících FV elektráren lze zjistit, že tyto elektrárny v našich klimatických podmínkách vyprodukují na 1 kW instalovaného výkonu přibližně 1000 kWh elektrické energie za rok. Vzhledem ke kolísání slunečního svitu během jednotlivých dnů a měsíců v roce a vzhledem k tomu, že s rostoucím dodávaným proudem přenášený výkon roste lineárně, kdežto ztráty s druhou mocninou tohoto proudu, jsme dospěli k reálné době plných ztrát u FV elektráren 500 hodin/rok. Tyto hodnoty vepíšeme do příslušných políček a program v souladu s postupem popsaným v předcházející teoretické části stanoví optimální průřez vedení.


Sichr

79

Je vidět, že nejvíce celkových nákladů uspoříme při použití kabelu 1-AYKY 3x240+120, a to proti původnímu 1-AYKY 3x50+25 více než 143 tisíc Kč. Pořizovací náklady stoupnou o více než 40 tisíc Kč.

Tolik tedy řeč čísel. V praxi však do rozhodování vstupuje ještě mnoho dalších faktorů, jako je například značná míra nejistoty ekonomických úvah nebo tradiční neochota investora platit víc, než je nezbytně nutné. Pak je dobré zvážit pro a proti u jednotlivých variant. Z grafu je patrné, že celkové náklady velice strmě klesají v rozmezí průřezů 50 – 120 mm2, poté se již mění poměrně málo. I při snaze minimalizovat pořizovací náklady tedy rozhodně stojí za úvahu použít alespoň kabel 1-AYKY 3x120+70 s cenou jen o necelých 15 tisíc Kč vyšší, ale úsporou více než 120 tisíc Kč. O této mezní variantě můžeme uvažovat proto, že v případě FV elektrárny prakticky nepřipadá v úvahu zvyšování přenášeného proudu.

V našem případě při optimalizaci kabelu 1-AYKY 3x50+25 program určí optimální průřez 189,6 mm2. Pokračujeme tedy změnou průřezu na 1-AYKY 3x185+95 a program vyhodnotí jako optimální průřez 212,9 mm2. Rozdíl je způsoben zmiňovanou nelinearitou. Učiníme další pokus s kabelem 1-AYKY 3x240+120. Optimální průřez vychází 222,7 mm2. To znamená, že jsme již nad optimálním průřezem. Pro dokreslení jsou v tabulce uvedeny ještě další tři varianty. Průběh závislosti nákladů na průřezu kabelu je patrný z následujícího grafu.


Sichr

80

U jističů s klasickými (bimetalovými spouštěmi), které se běžně zobrazují jako pásmo, jsou za základ brány hodnoty v 75 % tohoto proudového pásma. Jedná se o hodnoty bez předchozího zatížení (ze studena). Z hodnot „v 75 % proudového pásma“ nelze v žádném případě zpětně odvozovat hranice pásma, ze kterého byly hodnoty brány. Pokud takový údaj uživatele zajímá, odkazujeme ho na dostupnou katalogovou dokumentaci. U elektromagnetických spouští jističů podle předmětové normy ČSN EN 60898 jsou hodnoty nastavení vyjádřeny také hodnotami v 75 % proudového pásma odpovídajícího typu jističe (vypínací charakteristice) B, C nebo D.

Pro stanovení maximální hodnoty impedance poruchové smyčky Zs se bere proud Ia zajišťující samočinné působení odpojovacího ochranného prvku jako horní mez proudových pásem.

Je zjednodušen přechod charakteristiky z kolmice znázorňující nastavení meze proudového nastavení a doby působení při proudech vyšších, než je tato hodnota. Běžně je tento přechod tvořen víceméně povlovným „kolenem“, zatímco zde je použito prakticky jednotné ostré koleno. Také je poněkud zjednodušen průběh vypínání nad hodnotou okamžitého působení. Např. u jističů LPN, ale také omezujících jističů Modeion, dochází s narůstajícím proudem k určitému zkracování vypínacího času, zatímco zde je vypínací čas znázorněn jako konstantní.

Nastavení zemní spouště u jističů Arion není v Sichru funkční a nevypisuje se. Pokud toto nastavení projektant přesto potřebuje zaznamenat, může tak učinit poznámkou do poznámkového pole u příslušného jističe.

9.2. SelektivitaSelektivita se zásadně vyšetřuje pro dva přístroje zapojené bezprostředně za sebou.

Ve výpisech se objevují hlášení o minimální, ověřené a plné selektivitě nebo též o vzájemné neselektivitě přístrojů. Tyto hodnoty jsou určovány následovně:

Minimální selektivita je hodnota, která se odečítá z charakteristik, které běžně nekončí na 10 ms a tudíž se zde ani nekříží, ale u nichž nebyla dosud zkouškami ověřena selektivita při zkratech. Minimální selektivita je vyčíslena v bodě, ve kterém je vypínací čas předřazeného prvku 20 ms. Jedná se např. o působení pojistek mezi sebou.

Pokud se vyšetřované charakteristiky kříží tak, že je možné nalézt bod, ve kterém je rozdíl vypínacích časů 10O %, potom je mez minimální selektivity právě souřadnicí tohoto bodu. Vyskytuje se to například u jističe s předřazenou pojistkou. Pokud před bodem křížení charakteristik je rozdíl mezi vypínacími časy větší než 10O %, potom se za mez zaručené selektivity bere 85 % hodnoty proudu zobrazeného nastavení okamžité spouště předřazeného prvku. To se týká např. dvou jističů nebo jističe s přiřazenou pojistkou.

Selektivní působení proudových chráničů má dvě podmínky: Idn předřazeného chrániče musí být alespoň třikrát větší než chrániče přiřazeného a předřazený chránič musí být v provedení selektivním (typ S), zatímco přiřazený může být standardní (typ A nebo AC) nebo rázově odolný (typ G).

Ověřená selektivita vychází z praktických zkoušek, popřípadě ze srovnání charakteristik I2t (u pojistek).

Plná selektivita označuje stav,kdy mez selektivity dvou jistících přístrojů má vyšší hodnotu proudu, než je maximální třífázový zkratový proud v místě instalace těchto přístrojů.

Není selektivní je vyhodnoceno pro případy, kdy mez selektivity spadá do oblasti vypínacích časů delších než 0,5 hodiny.

9. TECHNICKÉ POZNÁMKY

9.1. CharakteristikyV programu jsou použity fi remní podklady pro zobrazení vypínacích charakteristik čas/proud (jinak ampérsekundových). Přesto kvůli přehlednějšímu zobrazení jsou zde některá zjednodušení.

U pojistek a jističů Modeion a Arion (jističe s elektronickými nadproudovými spouštěmi) je použito „jednočárových“ charakteristik tak, jak jsou běžně publikovány. Vychází se z toho, že u pojistek se publikují průběhy odpovídající nejpravděpodobnějšímu působení těchto přístrojů a u jističů s elektronickými spouštěmi z toho, že přesnost působení je taková, že prakticky není nutné uvažovat s tolerančním pásmem.

U pojistek typu aM se charakteristiky zobrazují dvěma částmi. Prvá část je jednoduchá lomená čára, která vyjadřuje takzvanou mez přetěžování, která musí být zabezpečena následným jistícím prvkem tak, aby k vypnutí při přetížení došlo dříve, než vyznačuje právě mez přetěžování. Druhá část je obvyklá vypínací charakteristika vyjádřená spojitou křivkou.

Pro vypínací časy kratší než 10 ms (0,01 s) neplatí u pojistek stejné zobrazení jako u ampérsekundových charakteristik a je nutné pracovat s charakteristikami omezujícími a s charakteristikami I2t.


Sichr

81

kde je:

Zs impedance poruchové smyčky zahrnující zdroj, pracovní vodič k místu poruchy a ochranný vodič mezi místem poruchy a zdrojem

Ia proud vyvolávající automatickou funkci přístroje způsobující odpojení ve stanovené době. Jestliže se použije proudový chránič, je tímto proudem reziduální proud zajišťující odpojení ve stanovené době.

U0 jmenovité střídavé napětí proti zemi

Impedance poruchové smyčky je tedy:

V národní poznámce k odstavci 411.4.4 (POZNÁMKA N) je uvedeno, že je třeba počítat s platností výše uvedeného požadavku i za nejnepříznivějších předpokládaných podmínek. Dále je v poznámce uvedeno, že požadavek se považuje za splněný (pro vodiče s běžným druhem izolace z PVC, tj. s max. dovolenou provozní teplotou 70°), jestliže impedance poruchové smyčky počítaná při teplotě 20 °C není větší než:

Součinitel 1,5 přitom zahrnuje součinitel oteplení vedení 1,2 a tzv. bezpečnostní součinitel 1,25 zahrnující velmi malé hodnoty impedancí ve spojích apod. i napěťový součinitel zatížené sítě.

Výpočtový program Sichr nepoužívá při výpočtu součinitele 1,5, ale zohledňuje vliv konkrétních předpokládaných podmínek:

- zvýšení impedance smyčky způsobené ohřátím vedení, odpovídající jmenovitým proudům jistících přístrojů, které chrání daná vedení proti přetížení

- zvýšení impedance smyčky způsobené ohřátím vedení v důsledku doby průchodu proudu Ia

- jsou uvažovány impedance jistících přístrojů malých jmenovitých proudů, které nelze vzhledem k maximální možné hodnotě impedance Z

s zanedbat

- uvažuje se impedance celé poruchové smyčky, tj. včetně transformátoru a vysokonapěťové napájecí sítě

- hodnota proudu Ia pro stanovenou dobu odpojení odpovídá horní hranici proudového pásma daného

tolerancí vypínací charakteristiky jistícího přístroje

Poznámky: 1. Vzhledem k tomu, že je při výpočtu uvažována celá poruchová impedanční smyčka, není uvažováno se snížením napětí proti zemi U0 vlivem úbytku napětí při zatížení. Toto snížení má opodstatnění při výpočtu impedance jen části poruchové smyčky .

2. Výpočtový program Sichr stanovuje výpočtovou hodnotu impedance poruchové smyčky Zsv konkrétního navrhovaného elektrického rozvodu a tím i následné vyhodnocení vzhledem k Zs bez rezervy.

9.3. Impedanční smyčkyHodnoty impedančních smyček jsou počítány pro sítě TN a IT podle podmínek uvedených v normě ČSN 33 2000-4-41 Elektrická instalace nízkého napětí – Část 4-41: Ochranná opatření pro zajištění bezpečnosti – Ochrana před úrazem elektrickým proudem.

Pro použití v energetice jsou počítány hodnoty impedančních smyček pro vypínací čas 30 s podle ustanovení normy PNE 33 0000-1. Základní vztahy podle ČSN 33 2000-4-41:

Sítě TN

Podle odstavce 411.4.4 musí charakteristiky ochranných přístrojů (jistící přístroje, proudové chrániče) a impedance poruchových smyček splňovat požadavek:


Sítě IT V síti IT musí být živé části izolovány od země nebo spojeny se zemí přes dostatečně vysokou impedanci.

Neživé části musí být uzemněny jednotlivě, po skupinách nebo společně. V případě jedné poruchy mezi živou a neživou částí nebo živou částí a zemí musí být splněna tato podmínka:

kde je:

Ra součet odporu zemniče a ochranného vodiče k neživým částemId poruchový proud při první poruše o zanedbatelné impedanci mezi fázovým vodičem a neživou částí. Hodnota

Id

bere v úvahu unikající (svodové) proudy a celkovou impedanci uzemnění elektrické instalace

Stavy po první poruše se program nezabývá.

kde je:

U jmenovité střídavé napětí (efektivní hodnota) mezi fázemiZ

S impedance poruchové smyčky

Ia proud vyvolávající automatickou funkci přístroje způsobující odpojení ve stanovené době

Poznámka: Při stanovení výpočtové impedance Zsv zohledňuje program Sichr vliv stejných konkrétních předpokládaných podmínek jako v případě sítě TN. Platí také poznámky 1 a 2 uvedené u tohoto druhu sítě.

b) Jestliže jsou neživé části uzemněny po skupinách nebo jednotlivě, musí platit podmínka:

kde je:

Ra součet odporu zemniče a ochranného vodiče k neživým částem

Ia proud vyvolávající automatickou funkci přístroje způsobující odpojení ve stanovené době

Základní vztahy podle PNE 33 0000-1:

Pro síť TN platí kromě jiného:

Charakteristiky nadproudových jistících prvků a impedance obvodů musí být takové, aby došlo v případě poruchy o zanedbatelné impedanci, která může vzniknout kdekoliv v distribuční síti TN mezi fázovým vodičem a vodičem PEN nebo vodičem PE nebo neživou částí, k samočinnému odpojení od zdroje v předepsaném čase do 30 s.

Přitom musí být splněna podmínka:

kde je: Z

s impedance poruchové smyčky zahrnující zdroj, fázový vodič k místu poruchy a vodiče PEN nebo vodiče PE

mezi místem poruchy a zdrojemI

a proud zajišťující samočinné působení nadproudového jistícího prvku v předepsaném čase do 30 s

U0 jmenovité napětí distribuční sítě TN proti zemi

c koefi cient pro síť 230/400 V: c=0,95

Sichr

82

Nastane-li po první poruše porucha druhá, musí být pro odpojení zdroje v případě druhé poruchy splněny dále uvedené podmínky:

a) Jestliže jsou neživé části propojeny ochranným vodičem a společně uzemněny ke stejné uzemňovací soustavě, platí podobné podmínky jako pro síť TN. Jestliže nulový vodič není vyveden, musí být splněna podmínka:


Sichr

83

Parametry vn sítě se přepočítávají rovněž pomocí převodu transformátoru p:

kde je: R

s, X

s odpor a induktance přepočtené na sekundární stranu

Rp, X

p odpor a induktance primárního vinutí

Impedance transformátoru a její složky se stanovují výpočtem:

kde je:

uk napětí nakrátko transformátoru

U2 sekundární napětí transformátoru ve V

Pk ztráty transformátoru nakrátko ve W

Sr jmenovitý zdánlivý výkon transformátoru v kVA

9.5. Vedení Vedení se vkládá na kterékoli místo schématu. Je ho možné volit z nabídky nebo specifi kovat své vlastní. Pro síť TNC se nabízí vedení dvou a čtyřžilová, pro síť TNS vedení tří a pětižilová.

Zkratové proudy se vypočítávají pro třífázovou síť na konci každého vedení (ale i u zdroje a na vývodu). Při výpočtu se uvažuje elektricky vzdálený zkrat. Vychází se z ČSN EN 60909-0:

Třífázový zkratový proud (maximální):

Poznámka: koefi cient c=1

9.4. ZdrojNa vstupním bodě schématu lze volit ze dvou možností napájení:

Obecný zdroj - vyžaduje zadání zkratového proudu Ik“ nebo zkratového výkonu Sk nebo hodnotu změřené impedanční smyčky Zsm a dále jmenovitý proud a napětí. Podle navolených parametrů se vypočítávají pravděpodobné velikosti složek vnitřní impedance obecného zdroje R a X.

Transformátor - buď se volí z nabídky nebo se specifi kuje vlastním výběrem nabídky “Jiný”. U transformátoru je dále možno předřazovat vn pojistku a zavést parametry vn sítě. Je možné vložit i dva stejné paralelní transformátory. Charakteristiky vn pojistek se přepočítávají na sekundární stranu převodem transformátoru p:

kde je: I

s proud přepočtený na sekundární stranu

Ip proud primárním vinutím


Sichr

84

Oteplení vedení. Podle dovolených teplot pro přetížení zvoleného vedení (např. pro kabely CYKY je to 120 °C) se vypočítává přetěžovací charakteristika pro časy delší než 5 s a zobrazuje se v rastru charakteristik jistících přístrojů slabou čarou. Kromě toho se vypočítává maximální oteplení vedení při přetížení podle použitého předřazeného jištění, a to se zobrazuje ve výpisu. Pokud se zadají všechny potřebné parametry při volbě vedení „Jiný“, jsou samozřejmě vzaty pro výpočet.

K výpočtu se bere jako základ rovnice (pro izolované vodiče):

kde je:

I proud, který ohřeje za dobu t vedení na maximální dovolenou teplotu při přetíženíI

z dovolené proudové zatížení vedení pro dané uložení

ln přirozený logaritmusdeltaT maximální dovolené oteplení vedení při přetížení a dané počáteční teplotědeltaT

z maximální dovolené oteplení vedení při proudu I

z a dané počáteční teplotě

t doba průchodu proudu I vedenímtau časová oteplovací konstanta vedení

Úbytky napětí se vyčíslují jako procentní ve vztahu ke jmenovitému napětí sítě za „teplého stavu“ pro zatížení vývodů soudobým (výpočtovým) proudem. Jejich velikosti jsou dány absolutními hodnotami vektorů úbytků napětí. U vývodů a odboček se uvádí skutečné napětí při plné zátěži s uvažováním uvedených úbytků.

Při vyšetřování úbytků napětí při přetížení se uvažuje odpor vedení pro teplotu v ustáleném stavu.

9.6. Sběrnice Sběrnice je místem, kde se elektrický rozvod a tedy schéma větví. V programu Sichr nemá žádné fyzikální parametry. Nicméně ve schématu paprsku, což je vlastně větev rozvodu od zdroje až k vývodu, se u sběrnic objevují výpisy týkající se obvodů, které za nimi následují.

Přestože sběrnice nemá fyzikální parametry, je k ní možno specifi kovat soudobost, a to dvojím způsobem. Buď jako koefi cient soudobosti B spolu s cos nebo soudobým proudem či příkonem a cos . Koefi cient soudobosti B vynásobí součet proudů ze všech vývodů každé fáze za sběrnicí a tuto hodnotu přiřadí fázi před sběrnicí. Přímé zadání soudobého proudu (příkonu) představuje rovnoměrné zatížení přívodu do sběrnice. V režimu zadávání soudobého činného příkonu je možno simulovat kompenzaci induktivního jalového příkonu změnou cos na požadovanou kompenzovanou hodnotu.

9.7. Vývody V dialogu se nastavuje proud nebo zdánlivý příkon ev. činný příkon a dále se nastavuje koefi cient soudobosti odběru „B“ a cos . Přednastaveny jsou hodnoty B = 1 a cos = 0,95.

Nárazový zkratový proud:

kde je:

U napětí sítě (sdružené)

Jednofázový zkratový proud se počítá pomocí souměrných složek, viz výše uvedená norma.Pro výpočet zkratových proudů se uvažuje odpor R při 20 °C.


Sichr

85

9.8. KontrolyProgram provádí průběžně množství kontrol, o kterých uživatele průběžně informuje. Jsou to:

Jmenovité proudy

• Hlídá se nestoupající posloupnost jmenovitých proudů zdrojů a jistících přístrojů.• Hlídá se, zda dovolené zatěžovací proudy kabelů nejsou nižší, než jmenovité proudy odpovídajících jistících přístrojů.• Hlídá se, zda soudobý proud nepřekračuje proud, který může být v přívodní větvi. Pokud se tak stane, začne

program vyčíslovat u jistících prvků přetížení s vyčíslením nejdelších vypínacích časů tohoto přetížení (ze studeného stavu).

• Pokud je sběrnici přiřazen soudobý proud nebo příkon, nemá případná následná změna parametrů u vývodů vliv na přiřazené parametry u sběrnice.

Oteplení kabelu• Kontroluje se, zda maximální teplota kabelu při vypínání odpovídajícím jistícím přístrojem při přetížení nebo

zkratu nepřesáhne dovolenou teplotu..

Vypínací schopnost • Kontroluje se, zda nejsou vypínací schopnosti jistících přístrojů nižší, než jsou maximální zkratové proudy

v místě jejich instalace.• Zavádí se „zvýšení“ vypínací schopnosti jističů (kaskádování) vlivem omezení propuštěné energie (proudu)

předřazeným jistícím přístrojem.

Impedance• Kontroluje se, zda vypočtené impedance dovolí zvoleným jistícím přístrojům vypnout do stanoveného času

daného podmínkami pro ochranu při první poruše samočinným odpojením od zdroje.

OEZ s.r.o. si vyhrazuje právo změny jak programu, tak i dat přístrojů.


Sichr

86

POZNÁMKY


Sichr

87

POZNÁMKY


Sichr

88

POZNÁMKY


www.oez.cz www.oez.sk

OEZ s.r.o.Šedivská 339561 51 Letohradtel.: +420 465 672 111fax: +420 465 672 151e-mail: [email protected]

DIČ: CZ49810146IČO: 49810146Firma zapsaná v obch. rejstříku KSv Hradci Králové, oddíl C, vložka 4649

TECHNICKÁ PODPORA

Modulární přístroje Miniatel.: +420 465 672 190e-mail: [email protected]

Kompaktní jističe Modeiona vzduchové jističe Ariontel.: +420 465 672 191e-mail: [email protected]: [email protected]

Pojistkové systémy Variustel.: +420 465 672 192e-mail: [email protected]

Přístroje pro spínání a ovládání Conteotel.: +420 465 672 355e-mail: [email protected]

Rozvodnice a rozváděčové skříně Distritel.: +420 465 672 197e-mail: [email protected]

Modernizace rozváděčů – retrofi tytel.: +420 465 672 193e-mail: retrofi [email protected]

Teorie jištění, spolupráce přístrojů, program Sichrtel.: +420 465 672 194e-mail: [email protected]

CAD/CAE podporatel.: +420 465 672 196e-mail: [email protected]

Propagace, katalogová dokumentacetel.: +420 465 672 195e-mail: [email protected]

SERVISNÍ SLUŽBY

Operativní servistel.: +420 465 672 313e-mail: [email protected]řetržitá pohotovostní službamobil: +420 602 432 786

Prevence poruch - asistenční služby, diagnostika a údržba přístrojůtel.: +420 465 672 369e-mail: [email protected]

Retrofi tytel.: +420 465 672 193e-mail: retrofi [email protected]

OBCHOD

Prodej a příjem objednávektel.: +420 465 672 379e-mail: [email protected]@oez.com

OEZ SLOVAKIA, spol. s r.o.Rybničná 36c831 07 Bratislavatel.: +421 2 49 21 25 11fax: +421 2 49 21 25 25e-mail: [email protected]

IČ DPH: SK2020338738IČO: 314 05 614Obchodný register Okresného súduBratislava Ioddiel: Sro, vložka číslo: 9850/B

TECHNICKÁ PODPORA

tel.: +421 2 49 21 25 55e-mail:[email protected]

SERVISNÉ SLUŽBY

Servistel.: +421 2 49 21 25 09Nepretržitá pohotovostná služba(platí iba pre servis)mobil: +421 905 908 658e-mail: [email protected]

OBCHOD

Predaj, reklamácie, expedíciatel.: +421 2 49 21 25 13+421 2 49 21 25 15+421 2 49 21 25 16e-mail: [email protected]

SR

ČR

Změny vyhrazeny

www.oez.cz www.oez.sk Sichr

Manuál výpočtového programuPE2-2011-C

Sich

rM

anuá

l výp

očto

vého

pro

gram

u

Date post:	28-Mar-2016
Category:	Documents
Upload:	pavel-kykal
View:	344 times
Download:	51 times

Manuál výpočtového programu Sichr

Documents