Електричне инсталације на пловним објектима

Специфични услови:-Велике разлике температуре (-50оС,+50оС)-Велике промене количине влаге у ваздуху-Велике Вибрације услед рада мотора-Делови бродова са повећаном опасности од пожара и експлозијеКарактеристична радна стања:-Пловидба-Маневар при пристајању-Мировање на гату уз утовар и истовар-Мировање на гату-Хаварија У нашој земљу постоји „ Југословенски регистар бродова“ у свету је Лојдов регистар бродова из Енглеске. Са становишта електричних инсталација свако од ових станја је специфично, а нарочито станје пловидбе и стање мировања на гату тј. Луци, посебно по питању извора електричне енергије и њиховог коришчења у тим приликамаИзвор електричне енергије:-Једносмерни или једнофазни генератори (код мањих бродова)-Трофазни самопобудни генератор без четкица (већи бродови)У току пловидбе:-Генератор покретан погонским моторомПристајање и мировање на гату:-Генератор покретан независним моторомСтање хаварије:-Посебан извор електричне енергије (извор у случају нужде)Поставља се увек на највишу палубу, анапаја важније пријемнике: навигација, погон бродске крме, телекомуникације, сигнализацију нужног осветљењаОви пријемници су у нормалним условима везани на главни извор преко система за непрекидно напајање који

се у случају хаварије пребацује на извор у случају нужде.

Компензатор: Поправак фактора снаге-За време пловидбе ради као неоптерећени синхрони мотор, када је препобуђен постаје извор реактивне енергије капацитивног карактера.

ПРИЈЕМНИЦИ ЕЛЕКТРИЧНЕ ЕНЕРГИЈЕ

Због великих снага пријемника на броду се уводи аутоматско ограничење истовременог рада неких пријемника. Прва група пријемника: Пријемници највећих снага (електрични и погонски мотори за покретање брода за време манерва снаге и до 1МВАТ) прикључују се директно на главне сабирнице на које се прикључују и извори електричне енергије. Напон на главним сабирницама може бити и 10000 волти. Друга група пријемника:Пријемници снага и до неколико стотина киловата који се користе за утовар истовар... Групишу се на посебним разводним местима по сродним функцијама.Трећа група:Пријемници снага и до неколико десетина киловата (мотори за погон пумпи, лифтова, за проветравање ...) Четврта група:Чини је велики број пријемника малих снага али који због великог броја чине значајан део снаге инсталисане на бродовима.Пријемници од виталног значаја за брод (погон крме, погон против пожарних пумпи, навигација телекомуникација) Везују сед на главне сабирнице преко система за непрекидно напајање.

Разводне електричне инсталације

Мањи бродови:-Двопроводнички систем-Називни напони: 12, 24, 110,220 VВећи бродови:-Тро и четворопроводнички системи (искључиво за наизменичну струју) са изолованом или уземљеном неутралном тачком. Међуфазни напони: 220, 380, 660 и 900 V. Код највећих бродова: 3000, 6000 и 1000 V

Системи развода на пловним објектима, (1) двополни који се користи код мањих јединица, (2) и (3) четворополни, који се користи на већим ПРоводници и каблови изложени посебним условима захтевају да: а) Да спољашњи омотач буд еизрађен од поли-хлоропена који не гори и отпоран је на поајчана механичка напрезањаб) Испод спољашњих омотача обично се налази магнетски екран израђен оплетом од танке бакарне жице. Ц) Трајно дозвољена струја је одређена за струју амбијента а за остале вредности врши се корекција.

ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТСКИ БРОДСКИ КАБЛОВИ ЗА

ВИСОКИ НАПОН

Проводници:-Једно или вишежилни-Ознака MGCG-E ако немају магнетски екран-MGCG-M имају магнетски екранТелекомуникациони: једнопарични или вишепарични са бакарним проводницима 0,5 и 0,75 мм2, увек са магнетским екраном MGCG-E.-По ЈУС-у: BP/FJ - једножилни

BP/UJ - вишежилни

ЗАШТИТА ОД ЕЛ. УДАРА

Заштита од директног додира се спроводи издвајањем посебне неприступачне опреме од напона. Заштита од директног напона додира зависи од примењеног система развода 1- Двополно изоловани од масе брода 2- Трополно изловани од масе брода3- Трополни систем чија је неутрална тачка уземљена4- Четворополно изоловани5- Четворополни ситем са уземљеном неутралном тачком Заштита од електричног удара:-Систем 1, 2, 4 – IТ систем заштите-Систем 3 – ТТ систем заштите-Систем 5 – ТN систем заштитеПример 3: Код путничког аутомобила алтернатор се покреће радилицом посредством клинастог каиша преносног односа 2 у празном ходу ова радилица има 850 обртаја у минуту а при највишој дозвољеној брзини аутомобила 5000 обр. у минуту што значи да ће се број обртаја алтернатора мењати у границама 1700-10000 обр у мин. У овом аутомобилу користи се оловна акомулаторска батерија капацитета 36А/х, 12 В.

Инсталисана снага стално укључених пријемника Пс=120 вати , аједновремена максимална снага свих осталих пријемника Пј макс= 150 вати. Изабрати алтернатор за овај аутомобил?Алтернатор се бира тако да при најмањем броју обртаја (1700 об/мин) снабдева електричном енергијом бар стално укључене пријемнике.Струја тада је једнака :

При већем броју обртаја он треба да снабдева ел. Енергијом и остале пријемнике и да пуни акомулатор.

=3.6А

- струја пуњења акомулатора Акомулатор се пуни сталним напоном и променљивом струјом

Потребно је одредити при ком броју обратја треба обезбедити ову струју. Ако се предпостави да је уобичајена овог аутомобила око 100км/х. Што одговара броју обртаја алтернатора око 6000обр/мин па се за те услове из каталога произвођача тражи одговарајући алтернатор. За то се користи фамилија кривих

Па са одговарајућег дијаграма налазимо алтернатор означен са G1: 14V, 33A чија је струја при 1700обр/мин 15 А и при 6000 обр/ мин 33 АПример 4:Код путничког аутомобила који има мотор запремине 900цм3 . изабрати батерије акумулатора као и тип и пресек елек. проводника

између акумулатора и алансера ако је проводник дужине 0,8 m. Електрични покретач мотора аутомобила (алансер) је једносмерни мотор са редном побудом. Има велики полазни моменат и велику полазну струју да би савладао отпорни моменат мотора. Бира се из каталога према потребном моменту и минималном броју обртаја који су одређени према карактеристикама мотора са унутрашнјим сагоревањем. Из каталога бира се једносмерни мотор са редном побудом називне снаге 0,8 KW називног напона 12 V а са датог графика nmin = 1800obrt/ min ( -20 c, 8,85 V, 170A). Алансер ради повремено и краткотрајно 5 – 10 сек и тада повлачи струју 170А па акумулатор из аутомобила морају имати сталне карактеристике. Из каталога бирамо акумулатор ознаке 536L0, 36Ah, 175A, 3,5A. Унутрашнја отпорност овог акумулатора када је полупун R= 13*10-3 Ω, na temperaturi od -20 C сманјен је капацитет и напон на 11V. Пад напона на проводнику код акумулатора алансера мора бити мањи од 4%.0,04 * 11 = 0,44VU = 11- 0,44 – 170 * 13 * 10-3 = 8,35VЗа минималан број обртаја на – 20 c потребан напон је 8,35V па је потребно повећати пресек п0роводника од акумулатора до алансера чиме ћемо смањити пад напона.

ПРИЈЕМНИЦИ ВЕЛИКИХ СНАГА И ПОСЕБНИХ КАРАКТЕРИСТИКА

- Електрични мотори великих снага – до неколико MW-a и напона до 10000 V- Електричнe пећи – снаге до неколико десетина MW-a.

Основни проблеми:

-Утицај таквих пријемника на њихово електрично окружење. -Избор прикључне тачке на напојну електричну мрежу.

Шематски приказ начина прикључења пријемника различитих снага на мрежу

Посебне карактеристике ових пријемника: (1) Велике полазне струје

Облици полазних струја код неких пријемника; (а) код асинхроног мотора са краткоспојним ротором, (б)

код електричног кондезатора и (ц) код електричног реактора

(2) Сталне промене реактивне снаге – изазивају“фликере“ напона

Еквивалентна електрична шема дела инсталација за објашњење треперења напона и снимак промена снага код једне електричне пећи

Еквивалентна електрична шема дела инсталација за објашњење треперења напона и снимак промена снага код једне електричне пећи.

(3)Несиметрично оптерећење мреже:

- Једнофазни пријемници великих снага- Једнофазни и трофазни нелинеарни пријемници.

(4) Нелинеарни пријемници –проблеми са вишим хармоницима напона и струје

Изглед несинусоидалних облика струја за два пријемника; (а) електролучна пећ и (б) тиристорски регулисани исправљачиЕлектричне инсталације у објектима болничког типа-Електрчни пријемници који се користе:-Електрични мотори за наизменичну и једносмерну струју који се прикључују директно или преко електроенергетских претварача; -Електрични извори топлоте који се прикључују директно илипреко електроенергетских претварач;-Електричниизвори светлости;-Интегрални медицински уређаји који у себи садрже више пријемника.-Пријемници су углавном малих снага, али услед великог броја значајне инсталисане снаге.Напајање електричном енергијом:

-Напајање из јавне дистрибутивне мреже. -Због велике снаге (до неколико MW-a) прикључак (на вишим напонским нивоима: 10 kV; 35 kV; 110 kV)-“Двострано напајање“ – из разлога сигурности- Резервно напајање – дизел електрични агрегати.-Непрекидно напајање – акумулаторске батерије.Разводне електричне инсталацијеTS-RM – Шински развод или положени кабловиRM – Разводна места нижег хијерархијског нивоаСтрујна кола: кроз канале у зидовима или поду парапетни развод.Парапетни развод: -утикачке кутије- прекидачки елементи-развод гаса за медицинске потребе осветљење.Утикачке кутије:-које се напајају из мреже,-које се напајају из резервног извора,

-које су везане на непрекидно напајање,-које се напајају преко изолационог трансформатора или трансформатора за мале напоне.Мере заштите од електричног удара

-Заштита од “макро шока“ (струја протиче кроз све делове човековог тела).-Заштита од “микро шока“ (струја протиче кроз срце човека). Опште мере заштите – ТN систем

Допунске мере заштите:-заштитни прекидач диференцијалне струје-изолациони трансформатор (галванско одвајање)-медицински мали напони: 12V и 24V – наизменичне струје; 12,24 и 48 V – једносмерне струје)-Допунско изједначење потенцијала.

Електричне инсталације у рачунским центрима

Електрична шема једног од могућих начина повезивања рачунарских центара

Пријемници електричне енергије:

I група: процесори, монитори, штампачи… укупне инсталисане снаге до неколико КW-аII група: електрични мотори система за климатизацију (снаге до неколико КW-а. cos j=0,75 -0.85)IIIгрупа:извориcветлости,eлектроотпорни извори топлоте,

пријемници “слабе струје“ (телекомуникациони системи)

Заштитне електричне инсталације:-Противпожарне-Противексплозивне-Противстатичке-Противкорозионе

Противпожарне електричне инсталације:-Не гасе пожар-Сигнализација појаве и спречавање ширења пожара

Јављачи пожара:-Ручни (притисак на тастер)-Аутоматски (аутоматски се активира при појави пожара):-Jонизујући јављачи дима-Oптички јављачи дима-Oптички јављачи пламена-Jављачи брзе промене температуреJављачи максималне температуре.- Постављање јављача пожара по зонама:-Постављање на таваницу (битна висина постављања)-Постављање на зидове (битна висина и угао отклона према вертикали)- Постављање у дуплом поду, вентилационим каналима- Одређивање зона и броја јављача у свакој зони- Сигнална струјна кола – сви јављачи у истој зони у једном струјном колу. Формирају се проводницима ТI 20 n x 0,6/0,8mm или кабловима ТI 4 n x 0,6/0,8mm

Противексплозивне електричне инсталације

- Угрожени простор – где се очекује појава експлозивне атмосфере- Зоне опасности – делови угроженог простора- Експлозивна атмосфера – смеша запаљивих гасова, пара, запаљиве прашине и влакана са ваздухомНачини спречавања паљења експлозије:1. Спречавање стварања експлозивне атмосфере2. Спречавање паљења већ створене експлозивне атмосфере:- електричне компоненте се изместе изван угрожених простора- електричне компоненте са “Ex“ ознаком (конструктивно решене да не могу изазвати паљење експлозивне атмосфере)

Груписање гасова и пара према енергији и

температури паљења

“Exd" – експлозивна смеша може ући у компоненту и у њој евентуално експлодирати- “Exi" може се јавити варница, али не може изазвати паљење околне експлозивне атмосфере јер је процеп према околини довољно узак и дугачакКласификација угрожених простора:I. Угрожени простори који се налазе испод земљеII. Угрожени простори који се налазе изнад земље- Зоне опасности:“0“– експлозивна атмосфера са дугим трајањем“1“ – експлозивна атмосфера се јавља повремено у нормалним погонским условима“2“ – експлозивна атмосфера се јавља ретко и траје кратко“11“ – опасна концетрација узвитлане запаљиве прашине у дужем трајању чија је концетрација већа за 20% од доње границе експлозивности“12“ –запаљива прашина се јавља у наталоженом обликуали мања за 20% од доње границе експлозивности(не достиже се ниво опасне концетрације)

Избор компоненти према зонама опасности

Зона опасности “0“ – треба избегавати постављање електричних компоненти и пријемника. "Exs“ – степен заштите ако је неопходно постављање компоненти у таквом просторуЗона опасности “1“ – све електричне компоненте са ознаком Exd до ExsЗона опасности “2“ – све електричне компоненте које се користе у вишим зонама опасности и оне без заштите ако нема искрења у нормалном радуЗона опасности “11“ – могу се користити компоненте само са IR заштитом ако се постављају на местима где је могућ визуални надзор Зона опасности “12“ – сви пријемници као у зони “11“ ако се поставља на места доступна за чишћење од наталожене прашине чија дебљина слоја не сме прећи 5 мм

Прописи за израду електричних инсталација:

- Одредити и класификовати угрожене зоне- На основу зоне одредити компоненте са одговарајућим степеном заштите- Онемогућити појаву варнице и ван електричних инсталација (удар метала о метал…)- Проводници предвиђени за постављање у угроженим зонама- Заштита од струјног удара: петопроводнички TN систем. Као допунска мера систем изједначавања потенцијала- Заштита од атмосферског пражњења- Предвидети "искључење у нужди“ дела или целих електричних инсталација

Против статичке електричне инсталације

- Статички електрицитет – међусобно трење граничних површина материјалних средина - Повећањем количине електрицитета повећава се и његов потенцијал у односу на околину Критична вредност – долази до пражњења у виду варнице