Facultatea de Electronica, Comunicatiisi Calculatoare Proiectarea unei instalaii de alimentare a unei locuine Student Selavirtea Ionut daniel 2 CUPRINS TEM PROIECTARE .................................................................................................................................. 3 1.Dimensionarea instalaiei de iluminat; ............................................................................................. 3 2.Dimensionarea instalaiei de prize; .................................................................................................. 4 3.Dimensionarea instalaiei de for pentru alimentarea unui motor trifazat, cu verificarea proteciei impotriva electrocutrii prin atingere indirect. ...................................................................... 4 PROIECTARE .............................................................................................................................................. 5 1.Dimensionarea instalaiei de iluminat; ............................................................................................. 5 1.1Schema monofilar de alimentare ............................................................................................ 9 1.2Calcularea seciunii conductoruluinecesar circuitului pentru iluminat ........................................ 11 2.Dimensionarea instalaiei de prize; .................................................................................................... 13 3.Dimensionarea instalaiei de for pentru alimentarea unui motor trifazat ....................................... 14 4.Determinarea parametrilor transformatorului .................................................................................... 16 5.Determinarea parametrilor liniei ........................................................................................................ 17 6.Determinarea puterii reactive in circuitul trifazat........................................................................... 18 7.Alegerea sigurantelor .......................................................................................................................... 18 a.Alegerea sigurantelor pentru circuitul de iluminat ......................................................................... 18 b.Alegerea sigurantelor pentru circuitul de prize ............................................................................... 18 c.Alegerea sigurantei pentru motor .................................................................................................... 19 8. Calculul rezistentei de dispersie ......................................................................................................... 19 8.1. Calculul rezistentei de dispersie pentru un electrod vertical ....................................................... 19 8.2. Calculul rezistentei de dispersie pentru un electrod orizontal (platbanda): ................................... 20 10.Aplicarea protectiei prin legare la nul de protectie ........................................................................... 23 3 11.Calculul condensatorului necesar pentru compensarea energiei reactive consumate de motor ....... 23 TEM PROIECTARE S se proiecteze o instalaie de iluminat i prize pentru o locuin compus din parter cu baie, hol, buctrie, camera de zi si etaj cu 2 dormitoare, baie, hol, scar.Avnd n vedere c la parterul casei se afl un atelier care necesit un circuit de for pentru alimentarea unui motor electric trifazat, branamentul de alimentare a instalaiei de interior va fi trifazat. Se cere: -Dimensionarea instalaiei de iluminat; - Dimensionarea instalaiei de prize; -Dimensionarea instalaiei de for pentru alimentarea unui motor trifazat, cu verificarea proteciei impotriva electrocutrii prin atingere indirect. Date de proiectare: 1.Dimensionarea instalaiei de iluminat; -schema monofilar de alimentare pn la tabloul electric din locuin -pentru camera de zi s se determine prin metoda punct cu punct E la nivelul podelei in 4 puncte situate la 1 m de margine.Se va lua pentru calcul lungimea de 5 m si o laime de 4 m si 3 m inalime. Se va folosi o surs punctiform (bec cu incandescenta de 100W). Se va determina iluminarea medie. Se va lua cte o lamp in fiecare dormitor (1 bec de 60 W in dormitoare si bai la care se vor adauga numarul de becuri din living +scara+hol). 4 2. Dimensionarea instalaiei de prize; La circuitul de priz considerm fiecare dormitor cu cte o priz cu contact de protecie .n camera de zi 2 prize cu contact de protecie, pe hol o priz cu contact de protecie,n bucatarie 3 prize . 3.Dimensionarea instalaiei de for pentru alimentarea unui motor trifazat, cu verificarea proteciei impotriva electrocutrii prin atingere indirect. Pentru circuitul de for , motorul asincron care se va alimenta cu o putere de 1,1 kW,cos =0,8, =0,9,Pentrucircuitul de iluminat: PI =UII=P0 U=RI=2IsI U%=U01005% s=? Idem pentru prize-vor fi 9 prize pe 2 circuite,fiecare circuit avand cate 1 kW. Motorul: P=Su I cosp p - I =. ; s =. S=3IcospIqyU yCu=57 l=10m Ip=2,5In Pentru motor se mai verifica: =Ips35A/mm2 5 Verificarea lui U la pornire U% 10% PROIECTARE 1.Dimensionarea instalaiei de iluminat; In triunghiul dreptunghic AFB aplicam teorema lui Pitagora: AB2= AF2+FB2 AB2= 12+ 1,S2 AB2= S,2S AB = S,2S = 1,8u m= J 6 b = S m o = 0 o = orctgJb= orctg1.8uS= orctg u,6 -o = Su,96 cos o =br- r =bcos o=Scos Su,96= S,Su m 7 Tabel de dependena intre putere, eficien fluxul luminos pentrulmpile obinuite cu incandescena: Curbe fotometrice: 8 Se verific curbele de distribuie a intensitii luminoase (curbele fotometrice) Se alege Iu1000corespunztor pentruunghiulo : Iu1000= SSu Iu= Iu1000n1 11uuu= SSu 1 1Suu1uuu= 4SS cJ EH=Iu cos 01r2=4SS cos Su,96S,S2= S1,8S lux n1- numarul de lampi din corp, 1- fluxul luminos al unei lampi Normativul NP057 -02 recomand in camera de zi o iluminare intre (Su 1uu) lux. Se adopt o iluminare cu doua lmpi incandescente: Iu1000= SSu Iu= Iu1000n1 11uuu= SSu 2 1Suu1uuu= 91u cJ EH=Iu cos 0r2=91u cos Su,96S,S2= 6S,7u lux Se incadreaz in intervalul recomandat de Normativul NP057 -02. In punctele C,D,E avem aceai valoare a iluminariica i n punctul B . 9 1.1 Schema monofilar de alimentare10 Calculam pentru punctul X: o`= 0` o`= orctgJ`b`= orctg1.SS= orctg u,S -o`= 26,S6 cos o`=br`- r`=bcos o`=Scos 26,S6= S,SS m Se alege Iu1000corespunztor pentruunghiulo : Iu1000= SSu Iu= Iu1000n2 21uuu= SSu 1 1Suu1uuu= 4SS cJ EH=Iu cos 0`r`2=4SS cos 26,S6S,SS2= S6,26 lux n1- numarul de lampi din corp, 1- fluxul luminos al unei lampi Normativul NP057 -02 recomand in camera de zi o iluminare intre (Su 1uu) lux. Se adopt o iluminare cu doua lmpi incandescente: Iu1000= SSu Iu= Iu1000n2 21uuu= SSu 2 1Suu1uuu= 91u cJ EH=Iu cos 0`r`2=91u cos 26,S6S,SS2= 72,SS lux Se incadreaz in intervalul recomandat de Normativul NP057 -02. 11 Calcularea seciunii conductoruluinecesar circuitului pentru iluminat Situatie instalatie iluminat: Parter: Baie- o lamp incandescentP=60 W Hol - o lamp incandescentP=60 W Buctrie- o lamp incandescentP=60 W Camer de zi dou lampi incandescente P=100 2=200 W Etaj: Dou dormitoare- dou lampi incandescenteP=60 2 =120 W Hol - o lamp incandescentP=60 W Scar - o lamp incandescentP=60 W Baie- o lamp incandescentP=60 W PIumnut= 68u w PIumnut= u I - I =PIumnutu=68u2Su= 2,9S A Au% =Auu 1uu = S Au =S 2Su1uu= 11,S Au = 2 p ls I p = u,u179 mm2 12 11.5= 2 u,u179 Su / s 2,9S-11.S =S,16s- s = S,16 / 11,S = u,27 mm2 Consultnd tabelul cu valorile standardizate ale conductoarelor de cupru valoarea cea mai apropiat este de1,S mm2 . Tabel cu valorile standardizate ale seciunii conductoarelor de cupru. 13 Dimensionarea instalaiei de prize Instalaia pentru prize cuprinde 9 prize imparite in dou circuite astfel: Circuitul 1: 5 prize..P=1000 W Circuitul 2:4 prize .. P=1000 W PnstuIut= u I- I =PnstuIutu=1uuu2Su= 4,S4 A Au = 2 p ls I p = u,u179 mm2 11,5= 2 u,u179 Sus 4,S4-11,S =4,66s- s = 4,66 / 11,S = u,4u mm2 Consultnd tabelul cu valorile standardizate ale conductoarelor de cupru valoarea cea mai apropiat este de1,S mm2 . 14 Dimensionarea instalaiei de for pentru alimentarea unui motor trifazat P=1100 W l= 1u m cos = 0,8 p =0,9 yCu=57 Au% =Auu 1uu = S Au =S 4uu1uu= 2u P=Su I cosp p - I =PSu cosp p- I =11uuS 4uu u,8 u,9- I =2,20 A s=3IcospIqyU s =Su I cosp p lyCu Au =S I cosp p lyCu Au=S 2,2 u,8 1u u,9S7 2u s = u,u24 mm2 Consultnd tabelul cu valorile standardizate ale conductoarelor de cupru valoarea cea mai apropiat este de2,S mm2 . 15 Ip=2,5In=2,52,2=5,5 A Pentru motor se mai verifica: = Ips 35A/mm2 o = S,S 2,S / = 2,2 35A/mm2 Verificarea lui U la pornire U0100 1u% U=3IpcospqIyss U=S Ip cosp p lys s =S S,S u.8 u,9 1uS7 2.S=0,48 1u% u,484uu 1uu 1u% u,12% 1u% 16 Determinarea parametrilor transformatorului SnT=400 kVA un=400 V AP0=1,47 kW Usc%=6% AuAsc=1,47 kW i0%= 2,6S% i0% =y0t un2SnT- yt= i0%SnTun2=2,6S1uu4uuuu4uu2= u,uu66 gt=AP00n2=14704002=0,009 SnT=S un In- In=SnT30n=400003400= S77,S A R1= APscun2SnT2=68Su4uu24uuuu2= u,uu68SZ1=usc1uu4uu24uuuu2= u,u24 = XI b0t=yt2 gt2=u,u662 u,uu92=0,000594 17 Determinarea parametrilor liniei r0= u,4u km x0= u,u6 y0=l=1000 m RI= r0 l = u,4u XI=x0 l = u,u6 R1= u,uu68X1= u,u24 RI= u,4uXI= u,u6 RcoIounu=p ls=u,u179 1u9S= u,uu19 Zcch= RI+XI+Rl+ Xl+RcoIounu= u,uu68S +u,u24 +u,4 +u,uu6 + u,uu19 = u,4S Isc= unS Zcch=4uuS u,4S= S4u A 18 Determinarea puterii reactive in circuitul trifazat S=S uI I]= S 4uu 2,2u = 1,S2 kIA P=S uI I] cos = S 4uu 2,2u u,8 = 1,22 kw Q=S uI I] sin = S 4uu 2,2u u,6 = u,91 kIA Alegerea sigurantelor Alegerea sigurantelor pentru circuitul de iluminat Aceasta consta in stabilirea curentului nominal al fuzibiluluiCurentul nominal al fuzibilului Inf se determina in baza urmatoarelor conditii: - sigurantele fuzibile (lente sau rapide) trebuie sa suporte curentul de durata al receptorului Inf Isucnu=>Inf 2,95 S Isucnu= 8,85A IN sge |Isucnu , S Isucnu ] Se alege IN sg= 6 A Alegerea sigurantelor pentru circuitul de prize Inf Isucnu=>Inf 4,34 19 S Isucnu= 13,02A IN sge |Isucnu , S Isucnu ] Se alege IN sg= 1u A Alegerea sigurantei pentru motor Inf 0,8( Isucnu +Ip2,S)=>Inf 3,52 S Isucnu= 10,56A IN sge |Isucnu , S Isucnu ] Se alege IN sg= 9 A Calculul rezistentei de dispersie Calculul rezistentei de dispersie pentru un electrod vertical s-iezistivitatea solului;s= 1uu|m] -pentiu un sol omogen Rezistenta de dispersie pentru acest electrod cilindric cu diametrul u si l >> J, ingropat in sol la o adancime mai mare de u,S m, se determina cu relatia: ipv=s2l_ln2lu+12ln4h +l4h -l], unue: h = h0+l2=h = u.8 +S2=h = 2.Sm ipv=1uu2S_ln2 - Su.u6+12ln9.2 +S9.2 -S] = =ipv= 27.981u9822 20 In cazul unei prize multiple: Rpv=ipvuv- n=27.981u9822u.8 - S= =Rpv= 11.6S879u9Sn -numaiul ue electiozi legati in paialel uv -coeficientul ue utilizaie ueteiminat ue numai n ue uispuneiea electioziloi (uv= u.8 pentiu uistanta intie electiozi este egal cu l) Calculul rezistentei de dispersie pentru un electrod orizontal (platbanda): Pentru prize orizontale, rezistenta de despersie se determina cu relatia: ip0=s2l- ln2l2b - h0=ip0=1uu2S- ln2 - S2u.u6 - u.9= =ip0= S.SuS16477 - ln SSS.SSSSSSS = =ip0= Su.81846u74Rp0=ip0u0- n=Rp0=Su.81846u74u.8 - S= =Rp0= 12.841u2SS1u0= u.8 n = S Rezistenta de dispersie totala a prizei: Rp=Rpv- Rp0Rp0+Rpv=Rp=11.6S879u9S - 12.841u2SS111.6S879u9S +12.841u2SS1= Rp= 6.11u6919S1 21 Protectie prin legare la pamant Urmareste reducerea valorii tensiunii de contact la atingerile indirecte. 0a-tensiunea aumisibila ue atingeie In cazul retelelor cu neutral legat la pamant: 0a= Rp-0IR0+Rp0 R0-iezistenta piizei ue exploataie uin (PT)postul ue tiansfoimaie -R0= 4 -in cazul ieteleloi ue NT cu neutiul tiatat piin bobina ue stingeie -R0= u.8- in cazul ietelei ue NT cu neutiul tiatat piin iezistenta 0a(R0+Rp) = 0I- Rp= =0a- R0= (0I-0a) - Rp= =RpUa admUI-Ua admR0= u,84(1) Rp u,84 -este conuitia ca tensiunea ue atingeie pe caicasautilajului (motoiului)sa fie sub cea aumisibila 0a adm= 0a admIsIbII= 4uv -valoaie nepeiiculoasa Pentru a utiliza drept protectie principala, protectie de legare a carcasei la pamant , trebuie ca: Ip-cuientul piin piiza ue pamant sa fie Ip k - Is, pentiu a ueclansa siguianta ue alimentaie a motoiuluiIs-cuient ue actionaie al piotectiei la scuitciicuit sau cel nominal al siguiantei k = S.S pentiu In sIg SuA 22 k = S pentiu In sIg 6SA k = 1.2S pentiu In intieiupatoaie automateCum Ua= Up-Rp- Ip, rezulta a doua conditie RpUa admk-Is=43,516= ,71 Daca nu sunt respectate conditiile, inseamna ca Rp nu corespunde si nu folosim ca protectie principala aceea de legare la priza de pamant si va trebui completata cu cea de legare la nul a carcasei motorului. 23 Aplicarea protectiei prin legare la nul de protective

T= Usc%-Un2Sn T2= 6 4242= ,24RF= r01- l1+r02- l2= .4 +,7 = ,47R

= r01

- l1+r02

-l2

= 0,47 (fara a se mai tine cont de coloana) XF= 0(l1+l2) = .12 1-3 (1 +1) = ,12 1-3 11 = ,12

0= 0.12 0.15mm pentru cablu ES

0= 0.6 mm pentru cablu EA Iscc Ip=Uf

T+(RF+R

)2+XF2=23,24 +(,47 +,47)2+,122=23,947= 242,87 A -care trebuie sa indeplineasca relatia de declansare a sigurantei sau admisibilul fuzibilului Ip k - In sig= 3,5 16 = 56 A =

= 242,87A > 56 conditie indeplinita si conditia de legare la pamant a conductorului de nul la tabloul de distributie Rp R0Ua admIp-R

2+_XF22_-Ua adm= 4 4242,87,472+,62-4=44242,87,47-4=1674,15= 2,15care este mai mica decat 6,11 , rezulta ca mai trebuie electrozi la priza de pamant pentru a putea fi indeplinita

2,24 Calculul condensatorului necesar pentru compensarea energiei reactive consumate de motor Q = P(tg -tgn) = 1100 (0,75 -0,425) = 357.5 VAr 24 cosn= 0.92 =n= arccos (0.92) = 23.07 cos = 0.8 = = arccos (0.8) = 36.86 Qtriunghi= 3C - Un2= C =357.53 2 5 42= 2,37 F -pentru conectarea in triunghi Qstea= 3C - Uf2= C =357.53 2 5 232= 7,17F-pentru conectarea in stea Se alege conectarea condensatorului n triunghi.