Niskonaponske distributivne linije i zahtevi za raspodelu struje na građevinskim lokacijama

Niskonaponske distributivne linije odnose se na kola koja, preko distributivnog transformatora, snižavaju visoku napetost od 10 kV na nivo od 380/220 V - tj. niskonaponske linije koje teče od podstane do krajevne opreme.

Niskonaponske distributivne linije treba uzeti u obzir tokom faze dizajna konfiguracija vezanja podstana. U fabrikama, za radne prostore sa relativno visokim potrebama za energijom, često se instaliraju posebne radne podstane, gde transformatori direktno snabdevaju različite električne opterećenja. Za radne prostore sa manjim opterećenjima, energija se direktno snabdeva iz glavnog distributivnog transformatora.

Dizajn rasporeda niskonaponskih distributivnih linija zasniva se na kategoriji, veličini, raspodeli i karakteristikama opterećenja. Opšte, postoje dve vrste metoda distribucije: radijalna i magistralna (ili stablo-tip).

Radijalne kola nude visoku pouzdanost, ali zahtevaju veće investicione troškove. Zbog toga je magistralna distribucija češće korišćena u modernim niskonaponskim sistemima zbog svoje veće fleksibilnosti - kada se promene procesi proizvodnje, neophodne su značajne izmene distributivnog kola. Tako, magistralni metod ima niže troškove i veću prilagodljivost. Međutim, u pogledu pouzdanosti snabdevanja strujom, on je nižeg kvaliteta u odnosu na radijalnu metodu.

1.Vrste niskonaponskih distributivnih linija

Postoje dva načina instalacije niskonaponskih distributivnih linija: postavljanje kabla i postavljanje površinske linije.

Kablovske linije su zakopane pod zemljom, što ih minimalno utiče prirodne uslove poput vetra ili leda. Takođe, budući da nema vidljivih žica nad zemljom, unapređuju estetiku grada i okruženja zgrada. Međutim, instalacija kabla zahteva veće investicione troškove i teže je održavati i popravljati. Površinske linije imaju suprotne prednosti i mane. Stoga, osim ako ne postoje posebni zahtevi, površinske linije se generalno koriste za niskonaponsku distribuciju.

Niskonaponske površinske linije tipično koriste drvene ili betonske stubove, sa izolatorima (farforne flaše) koji fiksiraju vodioce na križnice montirane na stubovima. Rastojanje između dva stuba je približno 30-40 metara unutar fabričnih dvorista i može doseći 40-50 metara u otvorenom prostoru. Rastojanje između vodioceva je obično 40-60 centimetara. Rute linija treba da budu što kraće i direktnije, dok omogućavaju laku instalaciju i održavanje.

1.1 Snabdevanje strujom na građevinskom terenu

Uslovi električnog opterećenja na građevinskom terenu se razlikuju od onih u redovnim industrijskim objektima. Velicina i priroda opterećenja varira u zavisnosti od napretka projekta - na primer, inicijalne faze građevine uglavnom koriste transportne i prevozne mašine, dok kasnije faze mogu uključivati šiveće mašine itd. Zbog toga, ukupna potreba za energijom na terenu treba da se odredi na osnovu maksimalnog izračunatog opterećenja u vrhu građevinske faze.

Snabdevanje strujom na građevinskom terenu je privremeno. Sva električna oprema mora dozvoljavati brzu instalaciju i demontazu. Lokalne podstane su preferentno montirane na stubove na otvorenom. Magistralne površinske linije se često koriste za vezanje. Pri postavljanju linija, treba paziti da ne preprečavaju saobraćaj i da omogućavaju lakšu instalaciju i uklanjanje. Za podzemne projekte ili izgradnju tunela gde je prostor ograničen, visina površinske linije ne može ispunjavati standardne zahteve za visinu nad tlu.

U takvim slučajevima, kola za osvetljenje moraju koristiti bezbednu ekstra-nisku napetost (SELV) ispod 36 V, dok 380/220 V kola za snabdevanje motorima treba da koriste fleksibilne tri-fazne četvorozrna kable sa dobrom izolacijom i otpornosti na vlagu. Kabele treba da se postave prema napretku izgradnje i da se odspojavaju i uklanjaju kada nisu u upotrebi kako bi se osigurala bezbednost.

1.2 Minimalno rastojanje između vodioceva i tla

Distributivne linije ne bi trebalo da prelaze kroz krovove izgorivih materijala, niti bi trebalo da prelaze zgrade sa vatrenoodrživim krovovima; ako je to neizbežno, potrebno je koordinisati sa relevantnim organima. Vertikalno rastojanje između vodioceva i zgrada, na maksimalnoj sagi, ne sme biti manje od 3 metara za linije od 1-10 kV, i ne sme biti manje od 2,5 metara za linije ispod 1 kV.

Kada se distributivne linije seku sa komunikacionim (niskonaponskim) linijama, strujne linije treba da budu instalirane iznad komunikacionih linija. Vertikalno rastojanje na maksimalnoj sagi ne sme biti manje od 2 metara za linije od 1-10 kV, i ne sme biti manje od 1 metra za linije ispod 1 kV.

2.Distributivne tablice na građevinskom terenu

Distributivne tablice na građevinskom terenu mogu biti klasifikovane kao glavne distributivne tablice, fiksne pod-distributivne tablice i mobilne pod-distributivne tablice.

2.2 Glavna distributivna tablica

Ako se koristi nezavisni transformator, i transformator i sledeća glavna distributivna tablica su instalirani od strane autoriteta za snabdevanje. Glavna distributivna tablica sadrži glavni niskonaponski automatski prekidac, mere za aktivnu i reaktivnu energiju, voltmetar, ampermetar, selektor napona i indikatorske svetlo. Sva grančana kola na građevinskom terenu su povezana sa pod-distributivnim tablicama koje se nalaze ispod ove glavne tablice.

Ako se koristi transformator montiran na stub, i glavne i pod-distributivne tablice su montirane na stub, sa donjom ivicom kućišta najmanje 1,3 metra iznad tla. Za veće transformatore instalirane na platformama na tlu, mogu se koristiti zatvorene kutije za prekidače. Pod-distributivne tablice tipično koriste seriju DZ niskonaponskih automatskih prekidaca. 

Glavni prekidač se bira na osnovu nominalne struje transformatora, dok se za grane koriste manji prekidači dimenzionisani prema maksimalnoj nominalnoj struji svake grane. Za krugove sa malom strujom treba koristiti uređaje za zaštitu od ostatak struje (RCD-ovi) (maksimalna kapacitet RCD-a: 200 A). Broj prekidača za grane treba da premaši projektovani broj granâ za jedan ili dva kako bi se osigurali rezervni krugovi. U raspodelnim tablama na građevinskim sajtovima ne instaliraju se merni instrumenti poput ampermetara i voltmetara.

Ako se koristi postojeći transformator (koji nije specifično namenjen sajtu), glavne i pod-raspodelne funkcije su integrisane u jednu kutiju, sa dodatim merilcima aktivne i reaktivne energije. Od glavne raspodelne table napredu sistem koristi TN-S konfiguraciju tri faze pet žica, a metalna kutija raspodelne table mora biti povezana sa zemljom zaštite (PE).

2.3 Fiksna pod-raspodelna tabla

Na građevinskim sajtovima, postavljanje kablova se uglavnom vrši direktnim zakopavanjem, a sistemi snabdevanja električnom energijom obično koriste radijalnu konfiguraciju. Svaka fiksna pod-raspodelna tabla služi kao krajnja tačka svoje grane i stoga je obično smještena blizu električnog opreme koju snabdijevaju.

Kutija fiksne pod-raspodelne table izrađena je od tankog čelikovog ploča, sa vodootpornim vrhom. Dno kutije je instalirano na visini većoj od 0,6 metara nad zemlju, podržano nogama od ugaočelnog čelika. Kutija ima vrata s obje strane. Unutra, izolativna ploča služi kao osnova za montažu električnih komponenti. Kutija je opremljena glavnim prekidačem od 200-250 A - četveropoleranim RCD-om, dimenzionisanim prema maksimalnoj nominalnoj struji sve povezane opreme. 

Uzimajući u obzir univerzalnost, dizajn treba da može pružiti podršku zaobičajenoj opremi na sajtu, kao što su tornjični drezgali ili švarkačke mašine. Izazad glavnog prekidača instalirani su nekoliko graničnih prekidača (takođe četveropolerani RCD-ovi), sa kapacitetima kombinovanim prema tipičnim ocjenama uređaja - na primjer, 200 A glavni RCD sa četiri grane: dvije od 60 A i dvije od 40 A. Ispod svakog graničnog RCD-a instalirani su držači keramičkih šipova kako bi se obezbedila vidljiva tačka odsecanja i kao terminali za opremu. Gornji terminali šipova povezuju se s donjim terminalima RCD-ova, dok donji terminali ostaju otvoreni za povezivanje opreme. Ako je potrebno, unutar kutije mogu biti instalirani i jednofazni prekidači za snabdevanje jednofazne opreme.

Kao krajnja tačka grane, svaka fiksna pod-raspodelna tabla mora imati ponovljeno zemljenje kako bi se povećala pouzdanost veze sa zemljom zaštite.

Nakon što provodi uđu u kutiju, neutralni (radni nula) provod se povezuje na blok terminala. Fazni provodi su izravno povezani s gornjim terminalima RCD-ova. Zemlja zaštite (PE) provod se pričvršćuje na zemljni bolt na kućištu i povezuje se s ponovljenim zemljenim elektrodama. Svi PE provodi koji dolaze od ove raspodelne table povezuju se na ovaj isti bolt.

2.4 Mobilna pod-raspodelna tabla

Mobilna pod-raspodelna tabla ima istu unutrašnju konfiguraciju kao i fiksna. Povezuje se fleksibilnim kablom sa gume pokrivenom folijom na fiksnu pod-raspodelnu tablu i premješta se što bliže opremi koju snabdijevaju - na primjer, s niže sprate do više građevinske razine. Kutija takođe koristi RCD-ove, ali sa manjim kapacitetima od fiksne kutije. Dodaju se jednofazni prekidači i utičnice kako bi se pružila jednofazna snabdevanjem jednofazne opreme. Metalna kutija mora biti povezana sa zemljom zaštite (PE) provodom.