eljeznika tehnika kolaMoravice

ZAVRNI RAD(Elektrine instalacije)Tema: Elektrina instalacija stambenog objekta

Uenik: Ivan MiljaniMentor: Aleksandra Vladui, dip. ing.

16.1.2015

SADRAJ

1. UVOD12. Openito o elektrinim instalacijama22.1. Podjela elekrinih instalacija22.2. Tehniki propisi i norme32.3. Zatititne mjere: Uzemljenje, zatitni vod, zemljovod43. Elektrine instalacije u stambenim objektima113.1. Proraun snage i odabir osiguraa113.2 Dimenzioniranje presjeka vodia133.3. Provjera presjeka s obzirom na pad napona164. Zakljuak185.Literatura196.Prilozi20

SAETAKU ovom zavrnom radu opisuju se elektrine instalacije. Najvaniji dijelovi instalacije kao npr. vrste uzemljenja, prosjek vodia, potrebni osigurai koji mogu izdrati vrijednost struje koja je potrebna za naveden stambeni objek su detaljno objanjeni u sljedeim poglavljima.Elektrine instalacije su potrebne u svakom stambenom, poslovnom objektu zobg potrebe za elektinom energijom. Bila nam pruala energiju za obradu nekakvoga meterijala ili za grijanje kue ili koritenje elektrinog tednjaka.Prvo sam razradio kakve vrste elektrinih instalacija postoje tako da sam detaljno opisao njihovu primjenu i njihove veliine(napon, struje). Nakon toga sam opisao kakve sve to vrste uzemljenja postoje i koje su najbolje vrste odnosno najefektivnije. Na kraju sam zavrio tako da sam opisao kako se raunaju snage i kako se rauna presjek vodova.

1. UVODElektrine instalacije se izvode u stambenim objektima, poslovnim prostorima, industriji, poljoprivrednim dobrima, gradilitima itd. Postoje sljedee vrste instalacija: elektroenergetske, gromobranske, telekomunikacione i signalne. Elektroenegetske instalacije se izvode kako bi se osiguralo napajanje potroaa elektrinom energijom. Gromobranska instalacija se postavlja u cilju zatite ljudi i objekata od tetnog djelovanja atmosferskog elektrinog pranjenja. Telekomunikacione instalacije omoguavaju prijenos podataka. Postoje sljedee vrste telekomunikacionih instalacija: telefonske instalacije, instalacije interfona, instalacije zajednikih radio i TV antena, instalacije interne televizije, instalacije razglasa, instalacije raunarskog sistema, instalacije centralnog sistema asovnika itd. U signalne instalacije spadaju: instalacije elektrinog zvonca, instalacije protivpoarnog sistema, instalacije protivprovalnog sistema i instalacije poziva u hotelima i bolnicama. Kao to se vidi, signalne i telekomunikacione instalacije su srodne i oekivati je da e daljim razvojem tehnike doi do njihovog integriranja. Elektroenergetske i gromobranske instalacije spadaju u grupu instalacija jake struje dok se telekomunikacione i signalne instalacije ubrajaju u instalacije slabe struje. [1]

2. Openito o elektrinim instalacijamaElektrine instalacije odovarajui povezane elektrine naprave koje posreduju u prijenosu elektrine energije od izvora do troila. U uem smislu elektrine instalacije moemo definirati kao skup meusobno povezane elektrine opreme niskog napona u odreenom prostoru (otvorenom ili zatvorenom) s odreenom namjenom i usklaenim karakterisikama. [2]2.1. Podjela elekrinih instalacijaPodjelu elektrinih instalacija moemo se napraviti na sljedei nain: elektroenergetske gromobranske telekomunikacijske itd.Elektroenergetske instalacije se izvode kako bi se osiguralno napajanje potroaa elektrinom energjiom.Gromobranske instalacije se postavlja u cilju zatite ljudi i objekta od tetnog djelovanja atmosferskog pranjenja.Telekomunikacijske instalacije omoguuju prijenos podataka. Postoje sljedee vrste telekomunikacijskih instalacija: Telefonske instalacije, instalacije interfona, instalacije zajednikih radio i TV sustava, instalacije razglasa i instalacije mrenog sustava- U singnalne instalacije spadaju: instalacije elektrinog zvona, instalacije protupoarnog susava itd.Elektroenergetske i gromobranske instalacije spadaju u grupu instalacije jake struje dok telekomunikacijske i signalne instalacije ubrajaju u instalacije slabe struje. Prema veliini pogonskog napona instalacije jake struje dijele se na : instalacije niskog napona -imaju napon prema zemlji do 250 V instalacije visokog napona - imaju napon prema zemlji iznad 250 VElerkotehinka regulativa je skup svih pisanih pravilja koji se izdaju u obliku propisa ili standarda. Njihova primjena je obavezna za izvoenje instalacija i treba joj se pridravati.Jednako tako potrebno je potivati sljedee: Ta poslove projektriranja potrebno je poznavati zakonske norme i cjelokupnu zakonsku regluativu koja se tie elektrotehnikih pravila i propisa Tehniki uvjet - dokument koji odreuje karakteristike nekoga proizvoda ili usluge kao to su nivo kvalitete, sigrunosti itd. Standard - tehniki uvjet pripremljen u suradnji svih zainteresiranih (proizvoaa i potroaa) Tehnike preporuke su zahtjevi koji nisu obavezni Znakovi kvalitete i sigrunost Tipizacija - izbor iz standarda [3]2.2. Tehniki propisi i normeTehnika regulativa je skup pisanih pravila koja se smatraju priznatim pravilima tehnike, a u pravilu se izdaju u obliku normi, propisa ili drugih slinih dokumenata. Rad na donoenju, odnosno noviniraju tehnike regulative, mora biti stalan jer u protivnom bi bila konica daljnjem razvoju tehnike.Normizacija (standardizacija) je djelatnost uspostavljanja odredaba za opu i opetovanu uporabu koje se odnose na postojee ili mogue probleme radi postizanja najboljeg stupnja ureenosti u danom kontekstu.Ciljevi normizacije: poveanje razine sigrunosti proizvoda i procesa, uvanje zdravlja i ivota ljudi te zaita okolia, promicanje kakvoe proizvoda, procesa i usluga, osiguranje svrsishodne uporabe rada, materijala i energije, poboljanje proizvodne uinkovitosti, ogranienje raznolikosti optimalnog broja tipova ili veliina itd oklanjanje tehnikih zapreka u meunarodnoj trgovini.Norma je dokument donesen konsenzusom i odobren od priznatog tijela koji za opu i viekratnu uporabu daje pravila, upute. Norme predstavljaju minimalne kvalitete koje jedan proizvod treba postignuti.Propis je dokument koji sadri obvezatna zakonska pravila, a donosi ga mjerodavno upravno tijelo.Dvije najpoznatije meunarodne organizacije za normizaciju su: INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION - ISO INTERNATIONAL ELECTROTECHICAL COMMISSION - IEC [4]2.3. Zatititne mjere: Uzemljenje, zatitni vod, zemljovodUzemljenjeZadatak uzemljenja je da zatite strujne krugove od prevelike struje koja je uzrokovana udarom munje ili se primjenjuje s namjerom kratkog spoja kako bi se iva bia zatitila od elektrinog udara. Uzemljenja se izvode pomou raznih vrsta utemljivaa. Uzemljiva predstavlja vodi koji se postavlja u zemlju i s njom je u vodljivoj vezi ili vodi to se stavlja u beton koji sa zemljom u dobro vodljivoj vezi. Za kvalitetu i trajnost uzemljivaa vrlo je bitno da suu oni izraeni od materijala koji ne koroditraju kao npr. pocinani elik ili bakar.Prema obliku voda uzemljivaa razlikujemo: ploaste tapne ili cijevne(ukopani vertikalno) i trakaste (ili ice) uzemljivae.Ploasti uzemljivai su tanke metalne ploe vertikalno ukopane u zemlju na dubinu od jednog metra. Umjesto punih metalnih ploa mogu se koristiti i metalne reetke.tapni uzemljiva metalne su cijevi ili profilno pocinano eljezo duine 2-5m metara, vertikalno ukopane u zemlju.Trakasti uzemljivai sastoje se od pocinanih elinih traka, metalnih ipki ili metalnih ueta, vodoravno ukoanih u zemlju. Dubina ukapanja je izmeu 0,5 do 1 metar, i to u slojeve zemlje gdje nema smrzavanja tijekom zime. Spajanjem trakastih uzemljivaa u obliku mree dobivaju se tzv. ploni uzemljivai, koji najee slue za postizanje ravnomjernije raspodjele potencijala na povrini zemlje. Prema rasporedu takve uzemljivae dijelimo na zrakaste(sl.2.3.1 a), prstenaste(sl.2.3.1 b) i zamkaste(zrakasto-prstenasti) (sl.2.3.1 c).

Slika 2.3.1. Vrste trakastih uzemljivaaKod uzemljivaa uvijek postoje nekakve minimalne mjere i nekakvi uvjeti kojih se potrebno pridravati da bi uzemljenje bilo efektivno. Neke od tih minimalnih uvjeta moete vidjeti u sljedeoj tablici.MaterijalOblik uzemljivaaNajmanji presjek (mm2)Minimalna debljina (mm)Ostale najmanje mjere, odnosno propisani uvjeti

elik kod polaganje u tlo s prevlakom od cinka od najmanje 70mTraka1003

Okrugli elik78 (odgovara 10 mm)Kod sastavljenih dubinskih uzemljivaa: najmanji promjer ipke: 20 mm

Cijevi

Profil. ip.1003

elik s bakrenom prevlakomOkrugli elikZa elinu jezgru: 50. Za bakrenu prevlaku 20% presjeka elika, ali najmanje 35Kod sastavljenih dubinskih uzemljivaa: najmanji promjer ipke: 15 mm. Spojna mjesta moraju se izvesti tako da je njihova izdrljivost prema koroziji jednaka izdrljivosti bakrene povrne.

BakarTraka502

Ue35Najmanji promjer ice :1,8 mmKod olovnog plata najmanja debljina plata je: 1 mm

Okr. bakar35

CijevNajmanji promjer: 20mmNajmanja debljina stijenke: 2mm

Tablica 2.3.2. Minimalne mjere i uvjeti za uzemljivaeKod rastegnutih uzemljivaa iz neizoliranog bakra (ili elika s bakrenom prevlakom) treba paziti da su oni po mogunosti kovinski odvojeni od podzemnih naprava iz elika; npr. cijevni vodoi i spremnici. U protivnom sluaju elini dijelovi mogu biti izloeni poveanoj opasnosti od korozije.Danas se u elektrinim instalacijama najee upotrebljavaju temeljni uzemljivai. Ugraujemo ih u betonske temelje objekta tako da je izmeu njih i zemlje barem 10 cm betona. Uglavnom se upotrebljava elina pocinana traka koja se povezuje s betonskom armaturom, npr. na svaka 2-3 metra. Takvi uzemljivai vrlo su uinkoviti jer su u vanom betonu(ispod hirdoizolacije) i na taj nain imaju dobar spoj sa zemljom. Takoer su ekonomini i praktiki neogranienog vijeka trajanja. Pravilan nain ugradnje temeljnog uzemljicaa prikazan je na slici 2.3.3.

Slika 2.3.3. Temeljni uzemljiva

Proraun uzemljenjaZa ispravnost i uinkovitost uzemljenja najvaniji je otpor uzemljenja. Otpor uzemljenja je zbroj otpora rasprositranja uzemljivaa i otpora zemljovoda. Otpor rasprostiranje uzemljivaa je otpor zemlje izmeu uzemljivaa i referentne zemlje. Veinom se zanemaruje otpor zemljovoda pa se otpor uzemljenja poistovjeuje s otporom rasprostiranja uzemljivaa. On ovisi o nainu izvedbe uzemljivaa i o specifinom otporu tla (vodljivosti tla). Zemlja koja je od uzemljivaa udaljena vie pet puta njegove ukopane duljine praktiki nema utjecaja na otpor uzemljenja.Specifini otpor tla definira se kao otpor zemljane kocke s bridovima od 1m. U tablici 2.3.4 moemo vidjeti specifine otpore tla.Vrste tla (*m)

Mokra zemlja, movara8-60

Oranica, glina, ilovaa20-300

Vlano pjeskovito tolo200-600

Suho pjeskovito tlo200-2000

Kamenito i mjeovito kamenito tlo300-80000

isti kamen10000-1000000

Beton ispot hidroizolacije150-500

Tablica 2.3.4. Specifini otpori tla (materijala)Iz tablice 2.3.4. moemo zakljuiti da se u kamenitim predjelima vrlo teko mogu ostvarili mali otpori uzemljenja.Povrinski uzemljivaiOvakvi se uzemljivai (pored temeljnih) upotrebljavaju naee. Izvodimo ih od pocinanih elinih traka, metalnih ipki ili metalnih ueta, vodoravnih ukopanih u zemlju.Otpor uzemljenja moemo izraunati po izrazu:

Gdje je: - specifini otpor tla (m)l - duljina uzemljivaa (m)d - promjer uzemljivaa (m) (kod trake je 1/2 irine trake)Isti izraz vrijedi i za uzemljiva u obliku zatvorenog prestena oko zgrade.

Vertikalni (tapni) uzemljivaiVertikalni uzemljivai su metalne cijevi ili profilno pocinano eljeo duine 2-5 metara, vertikalno ukpano u zemlju. Upotrebljavamo ih tamo gdje se zahrijevaju mali otpori rasprostiranja.Otpor uzemljenja moemo izraunati po izrazu:

Gdje je: - specifini otpor tla (m)l - duljina uzemljivaa (m)d - promjer cijevi (m)Temeljni uzemljivaiU gradovima, gdje su objekti praktiki jedan do drugog, nema ni mjesta za drugaiji nain izvoenja uzemljenja.Otpor uzemljenja moemo priblino izraunati po izrazu:

Gdje je: - specifini otpor tla (m)D - promjer nadomjesnog uzemljivaa u krunom obliku(m)a - duljina temeljnog uzemljivaa odnosno objekta (m)b - irina temeljnog uzemljivaa odnosno objekta (m)Toni podatak o otporu uzemljenja mora se utvrditi mjerenjem.ZemljovodiZemljovod (dozemni vod) je vodi, postavljen izvan ili u zmelji, koji povezuje glavnu stezaljku za uzemljenje s uzemljivaem. Ako je zemljovod ukopan u zemlju, njegov presjek mora biti u skladu s vrijednostima iz tablice 2.3.5.

IzvedbaMehaniki zatienMehaniki nezatien

IzoliranKao i presjek zaitnog vodia16 mm2 Cu16 mm2 Fe

Neizoliran25 mm2 Cu50 mm2 Fe, vrue pocinano100 mm2 Fe, pocinana traka, min. 3 mm debljine

Tablica 2.3.5. Najmanji presjeci zemljovoda postavljenog u zemljiU svakoj je instalaciji potrebno predvidjeti jedan glavni prikljuak za uzemljenje (sabirnicu) na koji se spajaju: Dozemni vodii (ili vodii za uzemljenje) Zatiti vodii (PE) PEN vodi (kod TN sustava) Vodii glavnog izjednaenja potencijala (GIP) Vodii pogonskog uzemljenja (ako sustav instalacije zahtijeva takvo uzemljenje) Gromobrankse instalacije.Zatitni vodiiZatitni vodi (PE) je vodi koji u instalaciji povezuje vodljive djelove ureaja sa sabirnicom za izjednaavanje potencijala ili zatitom sabirnicom razvodnog ormara. Glavni zatiti vodi je vodi koji u instalaciji povezuje sabirnicu za izjednaavanje potenicijala objekta i zatitnu sabirnicu razvodnog ormara. Zbog izuzetne vanosti zatitni vodii moraju se polagati vrlo paljivo tako da nisu izloeni vanjskim utjecajima. U krug zatitnog vodia ne smije se ugraditi nikakva naprava (npr. sklopka, osigura i slino). Izloeni vodljivi dijelovi ne smiju se spajati na zatitni vodi u seriji. Svi spojevi moraju biti dostupni radi provjera i mjerenja.Kao zatitne vodie moemo upotrijebiti: Vodie u vieilnim kabelima Gole ili izoliranje vodie u instalacijskim kanalima ili cijevima Zasebne gole ili izolirane vodie Metalne obloge, zaslone ili armature nekih kabela Metalne instalacijske cijevi ili kanale Stranje vodljive dijelove

Vrsta sustava razdiobePresjek faznog vodia S (mm2)Presjek zatitnog vodia (mm2)

IT sustav sa zatitnim ureajem za isklapanje nakon prvog kvaraS 10S > 10S10

TT i TN sustaviS 1616 < S 35S > 35S16S/2

Tablica 2.3.6 Najmanji presjeci zatitnih vodiaU sluaju da zatitni vodi nije dio voda ili kabela, najmanji presjek mora biti: 2,5 mm2 Cu ili 4 mm2 Al, ako su mehaniki zatieni 4 mm2 Cu, ako nije mehaniki zatien 50 mm2 Fe/ZnAko se radi o tzv. PEN vodiu, onda njegov minimalni presjek za trajmo poloene vodie mora biti minimalno 10 mm2 Cu (ili 16 mm2 Al).Presjek zatitnog vodia moemo odrediti i proraunom prema sljedeem izrazu:

Gdje je: I-efektivna crijednost struje dozemnoga kratkog spoja (A)t - vrijeme prorade zatitnog ureaja (s) ik - faktor ovisan o vrsti izolacije i temperaturi (za PVC izolaciju i bakrene vodie se obino uzima k=115) [5]

3. Elektrine instalacije u stambenim objektimaStambeni objekt kojeg u ja uzeti kao primjer biti e stan s jednom sobom koji je izgrauje za manju obitelj. Prilikom postavljanja instalacija treba pripaziti na osnovna pavila npr. odabir pravilnih osiguraa, u razvodnom ormariu treba obavezno biti postavljena FID sklopka, da se postavi uzemljenje koje je odgovara zahtjevima i da je postavljeno prema navedenim pravilima. Takoer treba uzeti u obzir da se sklopke postavljaju na visinu 1,2 metra, a utinice na visinu od 0,5 m (u kuhinji se najee postavljaju na visinu od 1,2 metra). Veoma je vano da se za utinice postave vodii promjera 2,5 mm2 i da se najee za rasvjetu postavlja vodi od 1,5 mm2.3.1. Proraun snage i odabir osiguraaVrno optereenje objektaZa dimenzioniranje prikljunih i glavnih razvodnika (pojnih) vodova potrebo je odrediti vrno optereenje objekta (kua, zgrade, pogona i dr.). Vrno optereenje potrebno je i radi dimenzioniranja zatitnih ureaja (osiguraa, prekidaa i dr.) i ostale opreme razvodnih ureaja. Osim toga vrno je optereenje mjerodavno i za projektrianje NN mree. Za odreivanje vrnog optereenja definirat emo tzv. faktor potranje i faktor istodobnosti.Faktor potranjeFaktor potranje se odreuje za jedno potroako postrojenje, npr. instalaciju. Objasnit emo ga na primjeru instalacije jednog kuanstva (jedan stan). Na slici 3.2.1. prikazana je shema instalacije jednog stana.

Slika 3.2.1. Principijelna shema elektrine instalacije stanaInstalirana (prikljuna) snage je broj nazivnih snaga svih troila koja se u nekoj instalaciji, mrei ili sustavu mogu istodobno prikljuitim, odnosno:Pi=P1+P2+P3+P4+P5+Pn (W, kW)Vrno optereenje je maksimalna vrijednost optereenja nakog potroaa ili dijela mree tijekom odreenog preioda.Kako sva troila nikada nisu istodobno ukljuena, oigledno je da je:Pv