ELEKTRIČNE INSTALACIJEpriručnikVeljko Skočilić dipl.ing.

ELEKTRIČNE INSTALACIJE II dio

Koji su glavni dijelovi indukcionog motornog brojila? Koji su nazivni podaci na brojilu? Kako se spaja jednofazno indukciono brojilo radne energije? Što je trofazno indukciono brojilo radne energije sa tri mjerna sustava? Kakva je podjela električnih brojila? Kako se spaja trofazno dvotarifno brojilo sa uklopnim satom? Koji je dozvoljeni pad napona kod rasvjetne instalacije? Što je jednofazni strujni krug? Koji je dovoljan presjek rasvjetnih instalacija u stanovima? Što je razvodna ploča? Što je industrijska razvodna ploča? Kakav je razvod energije kod obiteljske katnice? Kakav je razvod energije kod višekatnice? Kakav je smještaj brojila kod višekatnice? Kako se vrši polaganje vodoravnog kružnog voda? Kako se postavlja instalacija elektromotornog pogona? Kako se postavlja industrijska instalacija? Što je kanalna instalacija? Što je podna kanalna instalacija? Koje su zaštitne mjere od dodirnog napona? Što je zaštitno izoliranje? Što je zaštitno uzemljenje? Zadatak 7: izračunaj otpor uzemljenja trofaznog elektromotora, 3 X 380/220 V čija je

nazivna struja IN=13,8 A, prema slici 43. Što je nulovanje? Što je mali napon? Što je rastavni trafo? Što je zaštitna strujna sklopka? Kako se priključuje zaštitna sklopka na trofazno trošilo? Kako se priključuje zaštitna sklopka na jednofazno trošilo? Kako se priključuje zaštitna sklopka na trofazno i jednofazno trošilo? Kako se proračunava otpor uzemljenja strujne zaštitne sklopke RZ? Kako se priključuju grupne zaštitne sklopke? Koliki je minimalni otpor izolacije?

Koji su glavni dijelovi indukcionog motornog brojila?Glavni dijelovi indukcionog motornog brojila prikazani su slikom 29: 1 naponski svitak, 2 strujni svitak, 3 kotva, 4 klizač, 5 jezičak, 6 magnet i 7 ležajevi, .

Slika 29Koji su nazivni podaci na brojilu?Nazivni podaci na brojilu su: pogonski napon npr. 3 X 220/380 V , nazivna struja npr. 50 A, broj okretaja kotve za 1 kWh i pogonska frekvencija npr. 50 Hz.Kako se spaja jednofazno indukciono brojilo radne energije ?Jednofazno indukciono brojilo radne energije spaja se prema shemi na slici 30.

Slika 30Što je trofazno indukciono brojilo radne energije sa tri mjerna sustava?Trofazno indukciono brojilo radne energije sa tri mjerna sustava je električno brojilo koje se upotrebljava u četverovodnim mrežama s nul - vodičem. Sastoji se, u principu, od tri jednofazna mjerna sustava koji se spajaju prema shemi na slici 31.

Slika 31Kakva je podjela električnih brojila ?Podjela električnih brojila prema:a) vrsti električne energije koju brojilo mjeri:- brojilo radne ili djelatne energije [kWh],- brojilo jalove ili reaktivne energije [kVArh],- brojilo prividne energije [kVAh],b) vrsti priključka:- jednofazna brojila električne energije,- trofazna brojila električne energije ( s dva odnosno tri mjerna sustava ),c) broju tarifa, odnosno brojčanika:- jednotarifna brojila, brojilo ima jedan brojčanik,- dvotarifna brojila, brojilo ima dva brojčanika,- trotarifna brojila, brojilo ima tri brojčanikad) načinu spoja na mrežu:- direktna ( strujni svici priključeni direktno u strujni krug, a naponski na mjereni napon ),- poluindirektna ( strujni svici priključeni preko strujnih mjernih transfor- matora, a naponski direktno na mjereni napon ),- indirektna ( strujni i naponski svici priključeni preko odgovarajućih mjernih transformatora).Vrsta i tip električnog brojila određuje se na temelju karakteristika potrošnje električne energije, vrste električne energije koju mjerimo ( jalova - radna ) i tarifnog stupnja kojem dotični potrošač pripada. S obzirom na to možemo kazati da, ovisno o namjeni potrošnje, naponskom nivou, veličini vršnog opterećenja te vrsti priključka, pojedinim grupama potrošača u pravilu postavljamo ove vrste brojila :a) kućanstvab) ostalim potrošačima na 0,4 kV naponu cije je opterećenje manje od 60 Ac) ostalim potrošačima na 0,4 kV naponu opterećenja iznad 60 A i svim potrošačima na visokom naponu koji imaju jedan priključak odnosno koji se napajaju s jednog mjestad) potrošačima na visokom naponu koji imaju više priključaka, odnosno koji se napajaju s više mjesta ili pojnih točaka.Kako se spaja trofazno dvotarifno brojilo sa uklopnim satom?Trofazno dvotarifno brojilo sa uklopnim satom " ISKRA " prikazano je shemom na slici 32.

Slika 32Koji je dozvoljeni pad napona kod rasvjetne instalacije?Dozvoljeni pad napona kod rasvjetne instalacije iznosi najviše do 3%, od toga 1% od mjesne mreže do brojila i 2% od brojila do rasvjetnog mjesta. Za napon rasvjete 220 V, 3% iznosi 6,6 V, prikazano na slici 33.

Slika 33Što je jednofazni strujni krug?

Jednofazni strujni krug je strujni krug trošila jedne skupine koja je priključena na isti osigurač. Na jedan strujni krug može se priključiti najviše 10 rasvjetnih mjesta i najviše dvije stambene prostorije.Koji je dovoljan presjek rasvjetnih instalacija u stanovima?Dovoljan presjek rasvjetnih instalacija u stanovima je 1,5 mm2, a to je i minimalni dopušteni presjek za unutarnje instalacije. Kod većih instalacija stanova, ureda, škola itd. gdje se radi o većim trošilima, gdje su i duljine vodova znatno veće, potrebno je kontrolirati presjek vodova u pogledu dopuštenog pada napona i odabrati presjek prema predviđenom opterećenju.Što je razvodna ploča?Razvodna ploča je razvodni uredaj pomoću kojih se energija razvodi pomoću strujnih krugova. Razvodna ploča sastoji se do kućišta i osigurača, a može imati i uređaje kao što su brojila, zaštitne naprave i drugo.Što je industrijska razvodna ploča?Industrijska razvodna ploča je obično limeni razvodni ormar za razvođenje i upravljanje energijom industrijskih pogona pomoću strujnih krugova i ostalih naprava. Industrijska ploča sa dva polja prikazana je na slici 34. Kao temeljni dio čitave konstrukcije je okvir od kutnog željeza, a na okvir se pričvršćuje željezni lim na kojem mogu biti instrumenti i slične lagane naprave. U unutarnjoj strani ormara nalaze se osigurači i ostala elektro oprema za dovod i odvod energije. Ovakve razvodne ploče imaju i više od 50 kg pa ih treba solidno učvrstiti jer se radi o velikom mehaničkom naprezanju konstrukcije. željeznu konstrukciju treba barem na jedno mjesto dobro uzemljiti pocinčanom trakom 25 X 4 mm ili vodičem od 100 mm2, a vrata ormara moraju biti također uzemljena gibljivom uzicom.

Slika 34.Kakav je razvod energije kod obiteljske katnice?Razvod energije kod obiteljske katnice može se realizirati prema slici 35.

Slika 35Kakav je razvod energije kod višekatnice?Razvod energije kod višekatnice može se realizirati prema slici 36.

Slika 36Kakav je smještaj brojila kod višekatnice?Smještaj brojila kod višekatnice može se realizirati prema slici 37.

Slika 37Kako se vrši polaganje vodoravnog kružnog voda?Polaganje vodoravnog kružnog voda može se realizirati postavljanjem instalacije kružno na visini 30 cm od poda kao na slici 38.

Slika 38Kako se postavlja instalacija elektromotornog pogona?Instalacija elektromotornog pogona postavlja se tako da se dopušta dozvoljeni pad napona do 6%, što znači da razvodnu ploču treba smjestiti bliže jačim trošilima i tako izvesti dovod energije sa što manjim presjekom vodova. Svaki elektromotor priključuje se na poseban strujni krug.Kako se postavlja industrijska instalacija?Industrijska instalacija postavlja se tako da se svaki elektromotor priključuje na poseban strujni krug, a rasvjetna trošila prema snazi na posebne strujne krugove. Posebno treba istaći da se kod industrijske instalacije dovode dva pojna voda, jedan za elektromotorni pogon i jedan za rasvjetu, prikazano na slici 39. To se sve može nalaziti u industrijskoj limenoj razvodnoj ploči sa više polja te se na ovaj način razdvaja rasvjeta od elektromotornog pogona. Glavni pojni vod čitavog postrojenja obično je vezan na trafostanicu i obskrbljen je nadstrujnom zaštitom na svom početku.

Slika 39Što je kanalna instalacija?Kanalna instalacija je šinski razvod u kanalnim limenim kutijama i primjenjuje se u tvorničkim halama za napajanje strojeva pomoću voda i priključnih kutija u kojima se nalaze osigurači, prikazano na slici 40.

Slika 40Što je podna kanalna instalacija?Podna kanalna instalacija je instalacija u podnim kanalima sa priključnim kutijama za uredske uređaje jake struje i slabe struje npr. priključivanje računala, rasvjetnih mjesta, telefona itd., prikazano na slici 41.

Slika 41

Koje su zaštitne mjere od dodirnog napona?Zaštitne mjere od dodirnog napona su:1. zaštitno izoliranje2. zaštitno uzemljenje3. nulovanje4. mali napon5. rastavni trafo6. zaštitna strujna sklopkaŠto je zaštitno izoliranje?Zaštitno izoliranje je zaštita od dodirnog napona koja se postavlja na dijelove i na kućišta električnih naprava s kojima ljudi dolaze u dodir, a to je obično izolacioni materijal. Primjeri strojeva koji imaju zaštitno izoliranje: bušilica, brusilica, usisivač za prašinu, mlinček za kavu itd. , a ti strojevi ne smiju imati posebnu stezaljku za priključak zaštitnog voda.Što je zaštitno uzemljenje?Zaštitno uzemljenje je zaštita od dodirnog napona koja se sastoji u električnom spajanju metalnih dijelova električnih naprava s uzemljivačem pomoću zaštitnog (dozemnog) vodiča, prikazano na slici 42.

Slika 42 Zadatak je zaštitnog uzemljenja da kad zaštićeni dijelovi dođu dodir napon aktivira zaštitu, npr. osigurač, i time postiže prekid strujnog kruga. Otpor uzemljenja RZ izračunava se prema jednadžbi:

polovica napona prema zemljiRZ = -----------------------------------------

struja iskapčanja Zadatak 7: izračunaj otpor uzemljenja trofaznog elektromotora, 3 X 380/220 V čija je nazivna struja IN = 13,8 A, prema slici 43.

Slika 43struja iskapčanja iznosi:IIS = 3 x IN = 3 x 13,8 = 41,4 A

polovica napona prema zemljiRZ =-------------------------------------------=

struja iskapčanja110

=-----------------=41,4

RZ= 2,65 ΩŠto je nulovanje?Nulovanje je zaštita od dodirnog napona koja se sastoji od spajanja vodljivih dijelova električnih naprava s neutralnim vodičem koji je uzemljen i na izvoru i na trošilu, prikazano na slici 44.

Slika 44Kod nulovanja treba posebno paziti da nul - vod ne može biti prekinut i ne smije biti vezan preko osigurača i svako uzemljenje mora biti spojeno na nul - vod.Ako je kućište nulovano i nastupi smetnja koja je tri puta veće od nazivne struje osigurača, otpor uzemljenja mora biti tako dimenzioniran da potpuno skine uređaj s napona.Za izvođenje zaštite od dodirnog napona nulovanjem treba do svake stičene naprave dovesti poseban zaštitni vod, tj. takav kroz koji ne prolazi pogonska struja trošila, nego jedino struja greške u slučaju kada kućište naprave dođe pod napon.Jednofazno trošilo mora kod nulovanja imati tri voda: fazni, neutralni i zaštitni vod koji se spaja na kućište trošila.Trofazno trošilo mora kod nulovanja imati četiri voda i to tri fazna i zaštitni vod koji se spaja na kućište trošila.Šuko - priključnica mora kod nulovanja imati tri voda: fazni, neutralni i zaštitni vod koji se spaja na zaštitni kontakt.Neutralni vod je označen izolacijom plave boje! Zaštitni vod je označen izolacijom žuto - zelenom bojom! Što je mali napon?Mali napon je zaštita od dodirnog napona koja se sastoji od primjene napona manjih od 65 V pomoću malonaponskih sigurnosnih (zaštitnih) transformatora, prikazano na slici 45.

Slika 45Napon do 42 V služi za napajanje ručnih svjetiljaka i alata, a napon do 24 V predviđen je za istu svrhu na mjestima gdje su pod i okolina dobro vodljivi, npr. pri radu u kotlovnicama. Napon do 24 V upotrebljava se i za prenosne svjetiljke u stajama (zbog veće osjetljivosti stoke prema struji) kao i za dječje igračke s električnim pogonom.Trošila, električni aparati i instalacioni materijal koji se upotrebljavaju za instalaciju malog napona izvode se s osobitostima:- izolacioni nivo svih uređaja mora odgovarati naponu 250 V,- strujni krug malog napona ne uzemljuje se ni u jednoj tocki- na naprave malog napona ne stavlja se stezaljka za priključak zaštitnog vodiča.Što je rastavni trafo?Rastavni trafo je zaštita od dodirnog napona koja se sastoji od galvanskog odvajanja izvora električne energije od trošila, prikazano na slici 46.

Slika 46

Da bi ova mjera bila efikasna, sekundarna strana izvora mora biti potpuno izolirana od primarnog namota i od zemlje, tj. nijedan vodič sekundarne strane ne smije biti namjerno ili uslijed kvara spojen sa zemljom. Za izvedbu izvora električne energije (transformatora) vrijedi isto što je i za zaštitni transformator pri primjeni malog napona.Nazivni napon na primarnoj strani smije iznositi najviše 500 V, a na sekundarnoj 380 V, s time sto je najveća struja trošila ograničena na 16 A .Ako kućište trošila dođe pod napon, jer se kroz njega ne može zatvoriti struja defekta.Rastavni transformatori upotrebljavaju se kod malih trošila npr. za priključak brijačeg aparata u kupaonicama.Što je zaštitna strujna sklopka?Zaštitna strujna skloka je zaštita od dodirnog napona koja se sastoji od diferencijalnog prekidača koji se zasniva na činjenici da pri normalnom pogonu, kad su struje u sve tri faze jednake, vektorski zbroj struja iznosi nula. U tom slučaju jednak je i nuli zbroj magnetskih tokova, pa se zbog toga u sekundarnom namotu tog transformatora neće inducirati nikakav napon, prikazano na slici 47.

Slika 47U instalacijama zaštitne strujne sklopke moraju svi vodljivi dijelovi, koji normalno nisu pod naponom, biti posebno uzemljeni i to tako da se na njima ne može pojaviti dodirni napon visi od 65 V. Neutralni vodič ne smije se spojiti s uzemljenim dijelovima. Pojavom opasnog dodirnog napona na vodljivim dijelovima trošila, koji su posebno uzemljeni, zaštitna sklopka iskapča kod struje greške od 0,3 A ili 0,5 A u vremenu za 0,1 s. Time se sprečava da se previsoki dodirni napon odrzi na vodljivim dijelovima trošila i instalacije. Radi ispitivanja zaštitne strujne sklopke postoji tipka P. Posebno treba naglasiti da zaštitna sklopka ne štiti od preopterećenja i kratkog spoja te je potrebno, glede trošila, postaviti još i nadstrujnu zaštitu.Kako se priključuje zaštitna sklopka na trofazno trosilo ?Zaštitna sklopka na trofazno trošilo priključuje se prema shemi na slici 48.

Slika 48Kako se priključuje zaštitna sklopka na jednofazno trošilo?Zaštitna sklopka na jednofazno trošilo priključuje se prema shemi na slici 49.

Slika 49Kako se priključuje zaštitna sklopka na trofazno i jednofazno trošilo?Zaštitna sklopka na trofazno i jednofazno trošilo priključuje se prema shemi na slici 50.

Slika 50Kako se proračunava otpor uzemljenja strujne zaštitne sklopke RZ ?Otpor uzemljenja strujne zaštitne sklopke RZ izračunat ce se prema jednadzbi:

Ud

RZ = -----[Ω]Ig

gdje je Ud najveći dozvoljeni dodirni napon ( 65 V ), a Ig struja greške kod koje sklopka iskapča. Tako je otpor uzemljenja RZ :kod sklopke struje greške Ig = 0,3 A

UdRZ= ---------=

Ig65

= ---------------- = 217 [Ω]0,3

kod sklopke struje greške Ig = 0,5 A65

RZ = ------ = 130 [Ω]0,5

Kako se priključuju grupne zaštitne sklopke ?Grupne zaštitne sklopke priključuju se prema shemi na slici 51.

Slika 51RZ1 = 130 [Ω]RZ2 = 217 [Ω]

Koliki je minimalni otpor izolacije ?

Minimalni otpor izolacije za pogonske napone ispod 1000 V, koja se smatra zadovoljavajuća, je ako je gubitak zbog nepotpunosti izolacije (struja odvoda) u svakom dijelu instalacije između dva susjedna osigurača, ili iza posljednjeg osigurača, ne prekoračuje pri pogonskom naponu 1 mA. Tako npr. kod pogonskog napona minimalni otpor izolacije iznosi:

pogonski naponotpor izolacije =------------------------

struja odvoda za 220 V otpor izolacije =0,22 MΩza 380 V otpor izolacije =0,38 MΩMjerenja otpora izolacije instalacije vrši se u beznaponskom stanju pomoću instrumenta za mjerenje izolacije s potrebnim istosmjernim naponom od 500 V, prikazano na slici 52.

Slika 52Moguća mjerenja kod trožilne instalacije:

Riz Z - LRiz Z - NRiz N - L