Niskonaponske distribucijske linije i zahtjevi za razdiobu struje na građevinskim lokalitetima

Niskonaponske distribucijske linije odnose se na krugove koji, kroz distribucijski transformator, snižavaju visoku napetost od 10 kV na razinu od 380/220 V - to jest, niskonaponske linije koje teče od podstanice do krajnjeg korisničkog opreme.

Niskonaponske distribucijske linije trebale bi biti uzete u obzir tijekom faze dizajna konfiguracija žičanja podstanih. U tvornama, za radne prostore s relativno visokim potrebama za snaga, često se instaliraju posebne podstane za radne prostore, gdje transformatori isporučuju struja direktno raznim električnim opterećenjima. Za radne prostore s manjim opterećenjima, struja se isporučuje direktno iz glavnog distribucijskog transformatora.

Dizajn rasporeda niskonaponskih distribucijskih linija temelji se na kategoriji opterećenja, veličini, distribuciji i karakteristikama opterećenja. Općenito, postoje dva tipa metoda distribucije: radijalna i stubna (ili stabljikasta).

Radijalne cijevi nude visoku pouzdanost, ali zahtijevaju veće ulaganje. Stoga, zbog veće fleksibilnosti, stubna distribucija je češće korištena u modernim niskonaponskim sustavima - kada se promijene procesi proizvodnje, ne nužno su velike promjene u distribucijskoj cijevi. Tako, stubna metoda ima niže troške i veću prilagodljivost. Međutim, u pogledu pouzdanosti isporuke struje, ona je niža od radijalne metode.

1. Tipovi niskonaponskih distribucijskih linija

Postoje dvije metode instalacije niskonaponskih distribucijskih linija: položenje kabela i postavljanje površinskih linija.

Kabelske linije su zakopane ispod zemlje, što ih minimalno utječe prirodnim uvjetima poput vjetra ili leda. Također, budući da nema vidljivih žica iznad zemlje, unaprijeđuju estetiku gradskih i građevinskih okruženja. Međutim, instalacije kabela zahtijevaju veće ulaganje i su teže održavati i popravljati. Površinske linije imaju suprotne prednosti i nedostatke. Stoga, osim ako postoje specifična zahtjeva, površinske linije se općenito koriste za niskonaponsku distribuciju.

Niskonaponske površinske linije obično koriste drvene ili betonske stubove, s izolatorima (farforastim flašicama) kojima se provodi fiksiraju na prečnice postavljene na stubove. Razmak između dva stuba iznosi približno 30-40 metara unutar tvorničkih dvorišta, a može doseći 40-50 metara u otvorenim područjima. Razmak između provoda obično iznosi 40-60 centimetara. Rute linija trebale bi biti što kraće i izravnejše, dok omogućuju lako instaliranje i održavanje.

1.1 Distribucija struje na građevini

Električni opterećenja na građevinama razlikuju se od onih u običnim industrijskim objektima. Veličina i priroda opterećenja varira s napredovanjem projekta - na primjer, u početnim fazama građevine uglavnom se koristi transportna i prevozna oprema, dok kasnije faze mogu uključivati šive, itd. Stoga, ukupnu potrebu za strujom na građevini treba odrediti na temelju maksimalnog izračunatog opterećenja u vrhunskoj fazi građevine.

Ispružena struja na građevini je privremena. Sva električna oprema mora dopuštati brzo instaliranje i demontiranje. Podstane na mjestu najbolje su montirane vanjskog tipa na stub. Zajednički se koriste površinske linije za žičanje. Pri postavljanju linija, treba paziti da ne smeta prometu i da omogućuje lako instaliranje i uklanjanje. Za podzemne projekte ili tunelsko građenje, gdje je prostor ograničen, visina površinske linije ne može zadovoljiti standardne zahtjeve za nadmorskom razinom.

U takvim slučajevima, svjetlosne cijevi moraju koristiti sigurnosno nisku napetost (SELV) ispod 36 V, dok 380/220 V linije isporuke struje za opterećenja motora trebaju koristiti fleksibilne tri-fazne četiri-žihe kable s dobrim izolacijama i otpornostima na vlagu. Kable trebaju se položiti prema napretku građevine i otklopiti i ukloniti kada nisu u upotrebi kako bi se osigurala sigurnost.

1.2 Minimalni razmak između provoda i tla

Distribucijske linije ne bi trebale preskakivati krovove izgorivih materijala, niti bi trebale prelaziti zgrade s vatrenom otpornim krovovima; ako je neizbježno, potrebno je koordinirati s relevantnim nadležnostima. Vertikalni razmak između provoda i zgrada, kod maksimalnog provisnutog stanja, ne smije biti manji od 3 metara za linije od 1-10 kV, i ne manji od 2,5 metara za linije ispod 1 kV.

Kada se distribucijske linije sijeku s komunikacijskim (niskonaponskim) linijama, strujne linije trebaju biti instalirane iznad komunikacijskih linija. Vertikalni razmak kod maksimalnog provisnutog stanja ne smije biti manji od 2 metara za linije od 1-10 kV, i ne manji od 1 metra za linije ispod 1 kV.

2. Šalterne na građevinama

Šalterne na građevinama mogu se klasificirati kao glavne šalterne, fiksne podsjetne šalterne i mobilne podsjetne šalterne.

2.2 Glavna šalterna

Ako se koristi neovisni transformator, i transformator i sljedeća glavna šalterna su instalirani od strane nadležnosti za isporuku struje. Glavna šalterna sadrži glavni niskonaponski prekidač, mjernike aktivne i reaktivne energije, voltmetar, ampermetar, selektor napona i indikatorske svjetlo. Svi granatni krugovi na građevini su spojeni s podsjetnim šalterima koji se nalaze ispod ove glavne šalterne.

Ako se koristi stubni transformator, i glavna i podsjetna šalterna su montirane na stub, s dna kućišta najmanje 1,3 metara iznad zemlje. Za veće transformatore instalirane na terestralnim platformama, mogu se koristiti zatvorene sklopne šalterne. Podsjetne šalterne obično koriste seriju DZ niskonaponskih prekidača.

Glavni prekidač odabire se na temelju nominalne struje transformatora, dok se za granatne krugove koriste manji prekidači dimenzionirani prema maksimalnoj nominalnoj struji svakog kruga. Za krugove s malom strujom trebaju se koristiti uređaji za otkrivanje ostatak struje (RCD) (maksimalna kapaciteta RCD: 200 A). Broj granatnih prekidača treba biti za jedan ili dva veći od predviđenog broja granata kako bi poslužili kao rezervni krugovi. U distribucijskim pločama građevinske lokacije ne instaliraju se nadzorni instrumenti poput ampermetara i voltmetara.

Ako se koristi postojeći transformator (koji nije specifično namijenjen lokaciji), glavna i poddistribucijska funkcija integriraju se u jednu kućicu, uz dodatne mjernice aktivne i reaktivne energije. Od glavne distribucijske ploče naprijed, sustav koristi konfiguraciju TN-S s tri faze i pet vodova, a metalna kućica distribucijske ploče mora biti spojena na zemljoplov (PE).

2.3 Fiksna poddistribucijska ploča

Na građevinskim lokacijama, postavljanje kabela uglavnom se obavlja putem izravnog zakopavanja, a sustav opskrbe strujom tipično koristi radijalnu konfiguraciju. Svaka fiksna poddistribucijska ploča služi kao krajnja točka svog granatnog kruga i stoga se obično smješta blizu električnog opreme kojoj snabdijevaju strujom.

Kućica fiksne poddistribucijske ploče izrađena je od tankog čelikovog lima, s kišootpornim vrhom. Dno kutije instalirano je na visini većoj od 0,6 metara nad tlu, podržano nogama od kutnog čelika. Kutija ima vrata na obje strane. Unutar kutije, izolacijska ploča služi kao osnova za montažu električnih komponenti. Kutija opremljena je glavnim prekidačem od 200-250 A - četveropolnim RCD-om, dimenzioniranim prema maksimalnoj nominalnoj struji sve povezane opreme. 

Uzimajući u obzir univerzalnost, dizajn treba pružiti mogućnost prilagodbe običnoj opremi lokacije poput toranjastih grua ili šivaca. Iza glavnog prekidača instalirana su nekoliko granatnih prekidača (također četveropolnih RCD-ova), s kapacitetima kombiniranim prema tipičnim ocjenama uređaja - na primjer, 200 A glavni RCD s četiri grana: dvije po 60 A i dvije po 40 A. Ispod svakog granatnog RCD-a instalirani su porcelanski držači žički kako bi pružili vidljivu točku isključivanja i služili kao terminali opreme. Gornji terminali žički spojeni su s donjim terminalima RCD-ova, dok su donji terminali otvoreni za spajanje opreme. Ako je potrebno, unutar kutije instalirani su i jednofazni prekidači za opskrbu jednofazne opreme.

Kao krajnja točka granatnog kruga, svaka fiksna poddistribucijska ploča mora imati ponovljeni zemljoplov kako bi se poboljšala pouzdanost spoja zemljoplova.

Nakon što provodnici uđu u kutiju, neutralni (radni nula) provodnik spojen je na terminalsku ploču. Fazni provodnici direktno spojeni su s gornjim terminalima RCD-ova. Zemljoplov (PE) provodnik pričvršćen je na zemljni bolt na kućici i spojen s ponovljenim zemljoplovom. Svi dolazni PE provodnici s ove distribucijske ploče spojeni su na ovaj isti bolt.

2.4 Pokretne poddistribucijske ploče

Pokretne poddistribucijske ploče imaju istu unutarnju konfiguraciju kao fiksne. Povezuju se fleksibilnim kabelom s gumenom omotačkom na fiksnu poddistribucijsku ploču i premještaju se što bliže opremi kojoj snabdijevaju strujom - na primjer, s niže spratne do više građevinske razine. Kutija također koristi RCD-e, ali s manjim kapacitetima od fiksnih kutija. Dodaju se jednofazni prekidači i utičnice kako bi pružile jednofaznu struju za jednofaznu opremu. Metalna kućica mora biti spojena s zemljoplovom (PE).