Lavspændingsforsyningslinjer og strømforsyning krav for byggesteder

Lavspændingsforsyningslinjer refererer til kredsløb, der via en forsyningstransformator nedsætter højt spænding på 10 kV til 380/220 V niveau - dvs. lavspændingslinjerne, der løber fra understationen til slutbrugereudstyr.

Lavspændingsforsyningslinjer bør tages i betragtning under designfasen af understationskabelkonfigurationer. I fabrikker installeres ofte dedikerede værkstedunderstationer for værksteder med relativt høj strømefterfraskyndelse, hvor transformatorer leverer strøm direkte til forskellige elektriske belastninger. For værksteder med mindre belastninger leveres strømmen direkte fra hovedforsyningstransformator.

Layoutdesignet af lavspændingsforsyningslinjer er baseret på belastningskategori, størrelse, fordeling og belastningskarakteristika. Generelt findes der to typer forsyningmetoder: radial og stam (eller trætype).

Radiale kredsløb giver høj pålidelighed, men indebærer højere investeringsomkostninger. Derfor anvendes stamtype forsyning mere ofte i moderne lavspændingssystemer på grund af dens større fleksibilitet - når produktionsprocesser ændres, er det ikke nødvendigt at foretage store ændringer i forsyningskredsløbet. Stamtypen har derfor lavere omkostninger og højere tilpasningsevne. Men hvad angår strømforsyningens pålidelighed, er den ringere end den radiale metode.

1.Typer af lavspændingsforsyningslinjer

Der er to installationsmetoder for lavspændingsforsyningslinjer: kabellægning og overgrundsledning.

Kablede linjer begravs under jorden, hvilket gør dem mindre påvirket af naturlige forhold som vind eller is. Desuden forbedrer de byens æstetik og bygningers miljø, da der ikke er synlige ledninger over jorden. Kabellægning indebærer dog højere investeringsomkostninger og er sværere at vedligeholde og reparere. Overgrundsledninger har modsatte fordele og ulemper. Medmindre der er særlige krav, anvendes overgrundsledninger generelt til lavspændingsforsyning.

Lavspændingsovergrundsledninger bruger typisk træ- eller betonpaler, med isolatorer (porcelænflasker), der fastholder ledninger på krydsarme monteret på palerne. Afstanden mellem to paler er ca. 30–40 meter inden for fabriksområder og kan nå 40–50 meter i åbne områder. Afstanden mellem ledninger er normalt 40–60 centimeter. Linjeruterne skal være så kort og direkte som muligt, mens de samtidig tillader nem installation og vedligeholdelse.

1.1 Strømforsyning på byggeplads

Elektriske belastningsforhold på byggepladser adskiller sig fra dem i almindelige industrivirksomheder. Størrelsen og karakteren af belastningen varierer med projektets fremskridt - f.eks. bruges primært transport- og hæveudstyr i de første byggefaser, mens senere faser kan involvere svaremaskiner osv. Derfor bør pladsens totale strømefterfraskyndelse bestemmes ud fra den maksimale beregnede belastning i den mest intensivt belasted byggeperiode.

Strømforsyningen på byggepladser er midlertidig. Alt elektrisk udstyr skal tillade hurtig installation og nedtagning. Byggepladsens understationer er foretrukkeligt palemountede udendørs typer. Stamtype overgrundsledninger anvendes oftest til kablingsarbejde. Når ledninger opstilles, skal man være opmærksom på ikke at forhindre trafikken og sikre nem installation og fjernelse. For underjordiske projekter eller tunnelbyggeprojekter, hvor der er begrænset plads, kan overgrundsledningens højde ikke opfylde standardkravene for jordniveau.

I sådanne tilfælde skal belysningskredsløb anvende ekstra lavspænding (SELV) under 36 V, mens 380/220 V strømforsyning til motorbelastninger bør anvende fyldige tre-fase fire-kernede kabler med god isolation og fugtbestandighed. Kabler skal lægges ifølge byggefremgang og afmonteres og fjernes, når de ikke er i brug, for at sikre sikkerhed.

1.2 Mindste afstand mellem ledninger og jorden

Forsyningslinjer bør ikke krydse tag, der er lavet af brandbare materialer, og bør heller ikke krydse bygninger med brandsikre tag; hvis det er uundgåeligt, skal det koordineres med relevante myndigheder. Den lodrette afstand mellem ledninger og bygninger, ved maksimal slappe, skal være mindst 3 meter for 1–10 kV linjer, og mindst 2,5 meter for linjer under 1 kV.

Når forsyningslinjer krydser kommunikations- (lavspændings-) linjer, skal strømlinjerne monteres over kommunikationslinjerne. Den lodrette separation ved maksimal slappe skal være mindst 2 meter for 1–10 kV linjer, og mindst 1 meter for linjer under 1 kV.

2.Forsyningspaneler på byggepladser

Forsyningspaneler på byggepladser kan inddeles i hovedforsyningspaneler, faste underværelsespaneler og mobile underværelsespaneler.

2.2 Hovedforsyningspanel

Hvis en selvstændig transformator anvendes, installerer både transformator og det efterfølgende hovedforsyningspanel strømforsynde myndigheden. Hovedforsyningspanelet indeholder en hovedlavspændingsbryder, aktive og reaktive energimålere, spændingsmåler, strømmåler, spændingsvælger og indikatorlamper. Alle grenene på byggepladsen forbinder til underværelsespaneler placeret nedenfor dette hovedpanel.

Hvis en palemountet transformator anvendes, monteres både hoved- og underværelsespaneler på pallen, med bunden af beholderen mindst 1,3 meter over jorden. For større transformatorer, der er installeret på jordplatforme, kan lukkede skærmkabinet anvendes. Underværelsespaneler bruger typisk DZ-serien lavspændingsbrydere. 

Hovedafbryderen vælges baseret på transformatorens nominelle strøm, mens grenene bruger mindre kapacitetsafbrydere, der er dimensioneret i forhold til den maksimale nominelle strøm for hvert kredsløb. For kredsløb med små strømme skal residualstrømssikring (RCD) anvendes (maksimal RCD-kapacitet: 200 A). Antallet af grenafbrydere bør overstige det designede antal grene med en eller to for at fungere som reservekredsløb. Overvågningsinstrumenter som ammeter og voltmeter installeres ikke i distributionsbord på byggesteder.

Hvis en eksisterende transformator (ikke dedikeret til stedet) anvendes, integreres hoved- og underdistributionsfunktionerne i en enkelt beholder, med tilføjede aktive og reaktive energimeter. Fra hoveddistributionsbordet og fremad bruger systemet TN-S tre-fase fem-ledskonfiguration, og metalbeholderen for distributionsbordet skal være forbundet til jordingslederen (PE).

2.3 Fast underdistributionsbord

På byggesteder udføres kabelforlegning mest gennem direkte begravning, og strømforsyningsystemet anvender typisk en radiær konfiguration. Hvert fast underdistributionsbord fungerer som slutpunktet for sin gren og placeres derfor ofte tæt på de elektriske enheder, det forsyner.

Beholderen for det faste underdistributionsbord er lavet af tynd stålplade med et regnbeskyttende top. Bunden af boksen monteres mere end 0,6 meter over jorden, understøttet af vinkelstålben. Boksen har døre på begge sider. Indeni anvendes et isolerende panel som montagebase for elektriske komponenter. Boksen er udstyret med en hoved-200–250 A-afbryder – en firepol-RCD – dimensioneret i forhold til den maksimale nominelle strøm for alle tilsluttede enheder.

Med henblik på almenbrug lignedesignet skal kunne rumme almindelige anlægsudstyr som tower cranes eller svaremaskiner. Bag hovedafbryderen installeres flere grenafbrydere (også firepol-RCDs), hvis kapaciteter kombineres i forhold til typiske apparatratinger – for eksempel en 200 A-hoved-RCD med fire grene: to på 60 A og to på 40 A. Under hver gren-RCD installeres porcelænsfusehoder for at give et synligt afbrydningspunkt og fungere som apparatterminaler. De øverste terminaler på fusene forbinder til de nedre terminaler på RCD'erne, mens de nedre terminaler forbliver åbne til apparatforbindelser. Hvis nødvendigt, installeres også enefaseswitches indeni boksen for at forsyne enefaseapparater.

Som slutpunkt for en gren må hvert faste underdistributionsbord have gentaget jordforbindelse for at forbedre pålideligheden af jordforbindelsen.

Efter ledninger er kommet ind i boksen, forbinder neutrallederen (arbejdsnul) til en terminalblok. Faseledere forbinder direkte til de øverste terminaler på RCD. Jordingslederen (PE) klemmes på jordningsbolten på beholderen og forbinder til en gentaget jorddelektrode. Alle PE-ledere fra dette distributionsbord forbinder til samme bolt.

2.4 Mobil underdistributionsbord

Mobil underdistributionsbord har samme interne konfiguration som fast type. Det forbinder via fleksibel gummibeklædt kabel til et fast underdistributionsbord og flyttes så tæt som muligt på udstyret, det forsyner – for eksempel fra en lavere etage op til en konstruktionsetage ovenover. Boksen anvender også RCD'er, men med mindre kapaciteter end faste bokse. Enefaseswitches og stikdåser tilføjes for at give enefasestrøm til enefaseapparater. Metalbeholderen skal være forbundet til jordingslederen.