Форум проєктувальників електричних та слабострумних мереж

Проєктування => Промислові будівлі => Тема розпочата: dimon-ru-80 від 27 Квітень 2020, 14:35:49

Назва: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: dimon-ru-80 від 27 Квітень 2020, 14:35:49
Добрый день коллеги. Возникла следующая дилемма. hmmmm
Нужно выполнить проект реконструкции цехового освещения с установкой LED светильников. По старому проекту система заземления в цехе и соответственно в щитах освещения TN-C. В качестве заземляющих проводников используются металлоконструкции ферм и колон цеха (PE).  PEN проводник в составе питающих линий.
Светильники подключены от осветительных пунктов через магистрали (алюминий 3х10+1х6 мм²). Понимаю что минимальное требование к PEN проводнику 16 мм² по алюминию и 10 мм² по меди, значит в старом проекте какая то нестыковка?
Принял решение делить PEN на N и PE в осветительных пунктах (сечение их питающих кабелей позволяет). Далее, растягивать пятипроводные магистрали освещения и к светильникам делать трехпроводные отводы (L+N+PE). Смущает то, что светильник находится на металлическом кронштейне, который установлен на металлической ферме (считай на PE проводнике).

Хотел бы услышать мнение коллег по данному вопросу. Теоретически, если не делить PEN, то нужно выполнять требование по минимальному сечению проводника. Если разделить, то как вы смотрите на то, что светильник будет на кронштейне с электрической связью с фермой (PEN проводником)....? beer
Буду рад вашим мнениям.
Во вложении фрагмент старого чертежа и однолинейная схема одного из новых осветительных пунктов.
 
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: Сугор від 27 Квітень 2020, 19:56:45
светильник находится на металлическом кронштейне, который установлен на металлической ферме (считай на PEN проводнике)
dimon-ru-80, нет, металлическая ферма не  PEN проводник, она не используется как рабочий ноль, по ней, в нормальном режиме не течет ток. Ферма и кронштейн металлические конструкции которые должны быть присоединены к СУП и могут использоваться как РЕ проводник .
Я бы обратил бы внимание на сечение кабелей. из чертежей трудно понять длину линий, на сколько я понял, большинство линий более 100м. Советую проверить автоматы на срабатывание на т.к.з. Есть опасения что на такой длине ткз в конце линии 1,5мм2 будет недостаточен для срабатывания автомата 10А
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: dimon-ru-80 від 27 Квітень 2020, 21:09:23
Линии и автоматы проверю, это длинны с учетом заделок и запасом 10%. По поводу ферм, есть старый проект в котором указанно, что металлоконструкции являются заземляющими проводниками т.е PE. (с PEN опечатался). Думаю, может сделать магистрали четырёхпроводными 3L+N, а PE сделать перемычкой от светильника к металлоконструкции кронштейна? Или не заморачиваться и сделать пятипроводку как задумл?
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: Сугор від 27 Квітень 2020, 21:13:51
Или не заморачиваться и сделать пятипроводку как задумл?
Правильно - 5ти жильный кабель
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: dimon-ru-80 від 27 Квітень 2020, 21:30:52
Подскажите, есть какой нибудь упрощённый (усредненный) метод расчёта токов к.з. По причине отсутствия данных о трансформаторе и существующей схеме подключения ОП нет данных о переходных сопротивлениях Blink....
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: dimon-ru-80 від 27 Квітень 2020, 21:35:56
На старых чертежах даже такие перлы есть по поводу PEN... :slap:
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: Сугор від 28 Квітень 2020, 09:05:31
Подскажите, есть какой нибудь упрощённый (усредненный) метод расчёта токов к.з.
нету
По причине отсутствия данных о трансформаторе и существующей схеме подключения ОП нет данных о переходных сопротивлениях
надо делать запрос заказчику, на предприятии должна быть служба Главного Энергетика, у которой должны быть схемы и результаты замеров сопротивлений петли "фаза-ноль"
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: dimon-ru-80 від 28 Квітень 2020, 11:17:15
Работаю на этом "предприятии", данных нет и это печально  :wall:. Есть только сущ. схема с длинной, сечением, номиналом автоматического выключателя. И те же данные по линии питания ОП. Можно ли грубо принять номинал автомата, на линии питания ОП, за ток к.з на шинах ОП? Понимаю что глупо, но нужно как то выходить из положения  :wacko:..
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: Сугор від 28 Квітень 2020, 11:40:35
Работаю на этом "предприятии", данных нет и это печально
На воротах ТП должна быть указана мощность трансформаторов. Если это цеховая КТП, то, по идее можно (при наличии соответствующей группы допуска) зайти в помещение и прочитать что написано на шильдике. Если транс стоит в отдельном помещении, то можно попробовать разглядеть шильдик не заходя в помещение, или попробовать определить мощность по габаритам, но здесь не точно ибо строительная часть  может быть сделана на перспективу увеличения мощности. Трансформатор по идее должен находиться на балансе предприятия и где-то должен быть перечень оборудования. Любое оборудование должно обслуживаться и результаты обслуживания должны где-то фиксироваться. Мощность трансформатора можно попробовать определить по номиналу предохранителя на стороне ВН и(или) номиналу вводного аппарата защиты на вводе в РУ-0,4кВ. можно попробовать обратиться в энергоснабжающую организацию, но тут возможны негативные последствия типа приезд инспектора с проверкой. При любых неопределенностях лучше принимать транс с меньшей мощностью что-бы был запас
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: dimon-ru-80 від 28 Квітень 2020, 12:36:32
Тип и мощность транса узнать не проблема. У Кнорринга есть справочные данные по сопротивлениям трансов. Но вот дальше - распредустройство, от него питающий кабель к магистральному щитку, дальше кабель к ОП. Кабельных журналов с длинами линий нет, буду делать запрос в службу главного энергетика, может откопают что....Задача усложняется тем, что все ОП  запитаны от нескольких ТП, по разным схемам. И еще вопрос, если можно - как просчитать переходные сопротивления в распредустройстве, ответвительных коробках и щитах с автоматами?
А если все-таки считать что при построении схемы электропитания щитков, номиналы автоматических выключателей были выбраны с учетом токов к.з. До ОП на линии установлен автомат 140А, ток короткого замыкания в линии не может быть ниже этих 140А. Можно взять это за основу? Разделить фазное напряжение на этот ток, получить сопротивление. Дальше сложить его с удельным сопротивлением магистрали питания светильников умноженным на длину магистрали. Затем разделить линейное напряжение на получившееся сопротивление и получить ток к.з в конце магистрали питания светильников? Получилось около 33А. Или так делать нельзя?
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: Сугор від 29 Квітень 2020, 08:47:25
dimon-ru-80, у старых советских автоматов были другие характеристики. И в любом случае 140А это не ткз. нужно смотреть по токовременным характеристикам для конкретной модели. есть модели с настраиваемыми характеристиками уставок, а есть фиксированые. Сейчас точно не помню, но вроде бы совковые автоматы срабатывали за нормируемое время на 3х или 5ти кратный ТКЗ.  ТКЗ зависит не только от мощности транса, но и от длины и сечения линии, а у тебя сечение питающего кабеля 1,5мм2, как-то маловато.
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: jordaned від 29 Квітень 2020, 09:45:32
есть какой нибудь упрощённый (усредненный) метод расчёта токов к.з
Есть приблизительный метод оценки мощности системы по влиянию реактивной мощности на напряжение.Иногда тоже приходится применять,когда никаких данных нет.Необходимо для расчета резонансных частот и уровня напряжения после компенсации.Но для этого необходима КУ и анализатор (или хотя бы мультиметр)
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: dimon-ru-80 від 29 Квітень 2020, 09:54:00
а у тебя сечение питающего кабеля 1,5мм2, как-то маловато.
Наверно не совсем понятно написал выше...
К примеру одна из сущ.линий. В существующей схеме питания осветительного пункта, питающий кабель АПВ 4(1х120), который защищён автоматом 140А. Схема была расчитана на работу с ДРЛ тысячками. К светильниками с  ДРЛ растянуты питающие магистрали с примерно такой же длинной кабеля, как и магистрали к новым светильникам. В схемах щитков указана мощность на группу (9630 Вт), тип кабеля АВРГ 3х10+1х6, номинал автомата его защиты 30А и потери напряжения в линии от 0,4 до 1,9 на разных линиях. Видно что взяли сечение с запасом.   
В новой схеме, мощность светильников в 4 раза меньше. И используется медный кабель.
Я убираю старые ОП и шкафы с конденсаторными батареями, ставлю новые ОП и растягиваю новые магистрали к LED светильникам (220 Вт мощности). От каждого из новых ОП идёт несколько трехфазных магистралей к которой будут подключены светильники с чередованием по фазам А,В,С. При сечении магистрали  1,5 кв.мм потери напряжения составляют около 3,7%.
Обращался в службу гл.энергетика, кабели уже сто лет никто не меряет (петля фаза -0), схемы с длинами линий возможно найдут, а может и нет...
Раз такая неразбериха подниму сечение питающей магистрали к светильникам до 2,5-4,0 кв.мм и на этом закончу мытарствования.
В любом случае спасибо что отвечаете на мои вопросы, а то и посоветоваться особо не с кем.
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: Сугор від 29 Квітень 2020, 10:45:00
dimon-ru-80, сечение кабеля выбирают по:
1. расчетному току (здесь у тебя вроде бы все в порядке),
2. допустимому падению напряжения, которое зависит от мощности, сечения и длины кабеля (здесь нужно считать)
3. току к.з. (точнее проверяют автомат на срабатывание) который зависит от мощности трансформатора и сопротивления петли "фаза-ноль" и никак не зависит от мощности потребителей.
В сети есть куча прог для подобных расчетов
При подключении ЛЕД светильников появилось требование проверять автоматы на срабатывание на пусковые токи (см ПУЕ-2017 и последнюю редакцию ДБН-28), у некоторых светильников они достаточно значительные. Вполне возможно что автомат 10А будет срабатывать на пусковые токи даже при мощности 2,86кВ, но чтобы сказать точно нужно искать паспортные данные светильника (производитель должен указывать пусковой ток и время запуска). Не знаю какие светильники у тебя, поэтому привожу первый попавшийся https://www.ltcompany.com/ru/products/types/industrial-luminaires/from-5-to-12-meters/insel-lb-s-led/insel-lb-s-led-120-d140-5000k/ (https://www.ltcompany.com/ru/products/types/industrial-luminaires/from-5-to-12-meters/insel-lb-s-led/insel-lb-s-led-120-d140-5000k/)
при мощности светильника 120Вт, пусковой ток 60А (т.е. получается примерно в 100 раз больше номинального тока светильника) в течении 1000мкс (1секунда), а автомат 10А хар-ка "С" срабатывает на ток 100А, т.е. при включении 2х светильников автомат будет выбивать. Возможно у тебя другие светильники и все не так мрачно, но все равно нужно считать.
Может так получиться что тебе придется увеличивать номинал автомата и уже под номинал автомата подбирать сечение кабеля так что бы автомат срабатывал на ткз в конце самой длинной линии.
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: dimon-ru-80 від 29 Квітень 2020, 11:02:15
О, по пусковому току уточню, спасибо.  beer
Незакрытый вопрос только по срабатыванию автомата при токах к.з в конце линии. Из за отсутствия данных, т.е. по трансформатору данные будут, схема кабельной разводки к щиту известна (точнее есть тип кабеля и сечение, без длины). Замеров петли "фаза - ноль" точно нет...Откуда брать переходные сопротивления в распред щитках и коробках?
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: Сугор від 29 Квітень 2020, 11:40:32
Замеров петли "фаза - ноль" точно нет
Вообще то это нарушение, замеры должны проводиться регулярно, если не ошибаюсь раз в 2 года.
Откуда брать переходные сопротивления в распред щитках и коробках?
Я, обычно, считаю, по Шаповалову, там переходные сопротивления не учитываются. В нормах, вроде бы, есть какое-то стандартное значение, в одной из прог переходное сопротивление принимают по умолчанию 40мОм. С учетом того что металлоконструкции здания присоеденены к СУП и используются в качестве "дополнительного" РЕ, думаю, что переходным сопротивлением можно пренебречь
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: dimon-ru-80 від 29 Квітень 2020, 12:01:35
замеры должны проводиться регулярно, если не ошибаюсь раз в 2 года
Не буду вдаваться в подробности, но меряют не все кабели :) Сейчас везде стараются на всём экономить.
Поищу, почитаю Шаповалова. Прикину хоть примерно длины кабелей и выполню хоть приблизительный расчёт...
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: Roman3R від 29 Квітень 2020, 12:05:16
Откуда брать переходные сопротивления в распред щитках и коробках?
ГОСТ 28249-93
п.2.6.  При приближенном учете сопротивлений контактов принимают: rк = 0,1 мОм - для контактных соединений кабелей; rк = 0,01 мОм - для шинопроводов; rк = 1,0 мОм - для коммутационных аппаратов.
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: dimon-ru-80 від 29 Квітень 2020, 14:42:56
 Блоки питания в светильниках Meanwell ELG-240 series. Для них указан пусковой ток 60А, время импульса 510 микросекунд (0,00051 с), измерен при подключенной 50% нагрузке. Похоже что по пусковому току не стоит переживать и поднимать номинал автомата (или менять тип его время-токовой характеристики)?
Автомат АВ2000/3 С10  "Промфактор" отключит 10Iном. за 0,01с.
Осталось только посчитать ток при однофазном коротком замыкании в конце линии.
 
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: dimon-ru-80 від 29 Квітень 2020, 17:03:06
Скачал Шаповалова, действительно отличная книга. Спасибо Сугор.
Нашел старую однолинейную схему для выполнения расчета однофазного к.з в конце линии. Кабельные линии подписаны, но не могу до конца разобраться в этих подписях.
Например кабель 17-4с подписан 64-107-160-10000-1,8 и ниже указан тип кабеля АПВ-4(1х120).
64 - потребляемая мощность нижестоящего осветительного пункта
107 - ?
160 - прикинул по плану цеха - длинна кабельной линии
10000 - ?
1,8 - ? похоже потери напряжения.
Кто сталкивался с такой маркировкой, может подскажете что обозначают цифры? Это здорово поможет в дальнейших расчетах.
Прилагаю фото однолинейной схемы.
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: CC19 від 29 Квітень 2020, 17:14:31
64-107-160-10000-1,8
64 - потужність, кВт
107 - струм, А
160 - довжина, м
10000 - момент потужності, кВт*м
1,8 - втрати, %

Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: dimon-ru-80 від 29 Квітень 2020, 17:19:11
Дуже дякую! Вот и сложился пазл :) Можно считать
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: dimon-ru-80 від 29 Квітень 2020, 17:56:19
Вообщем получилось как то так :
Схема.
Масляный трансформатор 1000 КВА---линия АПВ 8(1х120) 30 метров-----щит ОПМ ----- линия АПВ 4(1х120) 160 метров ---- щит ОП --- линия ВВГ-Нг 5х2,5 150 метров.
По справочнику И.Ф. Шаповалова Iк.з = Uл/(Zп + (Zт/3)).
Данные есть в таблицах раздела. Zп для каждой кабельной линии взял из таблицы и умножил на длинны, затем сложил получившиеся сопротивления. Zт/3 - тоже из таблиц.
Если правильно посчитал, ток однофазного к.3 в конце линии составит около 79А. Цифра конечно не точная, так как там в таблицах кабели все с плюсом (у меня сечение нулевой жилы такое же как у фазной таких в таблицах нет).
Оставляю магистраль к светильникам ВВГ-Нг 5х2,5 и ставлю на неё автомат АВ2000/3 С16 400У3. Ошибся с характеристикой, выберу АВ2000/3 В16 400У3.
Спасибо всем за подсказки.
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: my_move від 29 Квітень 2020, 18:09:03
Если правильно посчитал, ток однофазного к.3 в конце линии составит около 79А. ... Оставляю магистраль к светильникам ВВГ-Нг 5х2,5 и ставлю на неё автомат АВ2000/3 С16 400У3.
"Ты что, дальтоник, Скрипач? Зелёный цвет от оранжевого отличить не можешь?" С16 - это 160 А, и это больше чем 79 А.
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: dimon-ru-80 від 29 Квітень 2020, 18:13:05
Ты что, дальтоник, Скрипач?
Видимо дальтоник не только скрипач ))) Или вы о чём? Ток к.з 79А, при номинале 16А, это  4,9 Iном. по характеристике "С" должен отключить за 1,5-2 с.
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: my_move від 29 Квітень 2020, 18:19:38
Видимо дальтоник не только скрипач )))
Ну, характеристика С  - кратность тока срабатывания от 5 до 10 Iном. То есть С16 - это 10х16А = 160 А. И?
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: dimon-ru-80 від 29 Квітень 2020, 18:23:04
79/16 = 4,9 Iном. по кривой во включенном состоянии должен отключить через 1,5-2с. Да, каюсь....ПУЭ 1.7.82, время отключения не более 0,4 с Тогда нужно брать с характеристикой "В". Спасибо. Пожалуй нужно на сегодня закругляться...
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: dimon-ru-80 від 29 Квітень 2020, 18:50:54
На графіку дві криві, і дані для твого автомата десь між ними
Дякую, вже зрозумів та в ПУЕ побачив що час відключення при к.з не повинен перевищувати 0,4 с. Виберу характеристику "В"...Зарапортувався))) Читав що крива що зверху - це крива, коли автомат вмикається з холодного стану, а нижня то коли він вже був ввімкненній. А як розуміти вертикальний відрізок коли наприклад 3Iном від 0,2 до 2с?
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: CC19 від 29 Квітень 2020, 18:58:52
А як розуміти вертикальний відрізок коли наприклад 3Iном від 0,2 до 2с?
При 3Iном за 2с спрацює тепловий розчеплювач, а з 0,2с -ел.магнітний, відповідно - автомат спрацює за 0,2с.
Але точніше, за 3Iном спрацюють тільки деякі автомати з характеристикою В, а всі автомати з характеристикою В повинні спрацювати за (3-5)Iном
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: dimon-ru-80 від 29 Квітень 2020, 19:55:31
Полезный ролик - ликбез: https://youtu.be/HDkH1hSlBpI (https://youtu.be/HDkH1hSlBpI) 16 амперный автомат с характеристикой "В" при токе 80А отлично срабатывает за время менее 0,1с :)
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: Сугор від 29 Квітень 2020, 20:53:26
Тогда нужно брать с характеристикой "В"
Для них указан пусковой ток 60А, время импульса 510 микросекунд (0,00051 с)
dimon-ru-80, в ПУЕ-2017 есть пример расчета выбора автомата для ЛЕД, там не все так просто, светильник у тебя не один на линии, и еще больше будет на всем щите, т.е. проверять нужно будет и существующий автомат в начале существующей линии если освещение будет включаться все сразу на щите управления
измерен при подключенной 50% нагрузке
а это как?
в конце линии составит около 79А.
16 амперный автомат с характеристикой "В" при токе 80А отлично срабатывает за время менее 0,1с
может да , а может и нет, 79А<80А, а сюда еще нужно учесть что не факт что сопротивление кабеля будет именно таким как написано у Шаповалова, сейчас многие производители халтурят и сопротивление кабеля может быть больше, т.е. ткз будет еще меньше
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: dimon-ru-80 від 29 Квітень 2020, 21:05:39
а это как?
В описании на блок питания написано COLD start 60A "t width =510μs. Measured in 50% Ipeak" Как ещё перевести? Может пусковой ток 60А, а импульс меряли при 50% нагрузке? Викторина какая то :)
может да , а может и нет, 79А<80А
Тогда ещё поднимать сечение кабеля магистрали, чтоб увеличить ток к.з? :wacko:, чтоб наверняка сработал автомат при 5Iном. ... Пересчитал на 4 мм.кв (магистраль к светильникам 150м), ток кз получился около 122А.
Непонятно какой пусковой ток при 100% нагрузке БП...
Светильников на одну фазу будет максимум 4.
Чем дальше в лес, тем больше дров :)
На питающей линии стоит автомат А3134 на 200А...
ПУЭ2017 по выбору номиналов для LED сейчас почитаю ...
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: Сугор від 29 Квітень 2020, 22:30:15
На питающей линии стоит автомат А3134 на 200А...
Если автомат старый то его не плохо было бы либо проверить, либо просто заменить
Тогда ещё поднимать сечение кабеля магистрали, чтоб увеличить ток к.з?
У меня был случай, когда пришлось брать кабель 6мм2 чтоб сработал автомат С16, но там были длинные линии от ТП к зданию, у тебя же, на сколько я понял ТП за стенкой, ну возьми магистраль 4мм2, заодно уменьшишь потери.
Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: dimon-ru-80 від 29 Квітень 2020, 23:16:26
Нашел шпаргалку от производителя с рекомендацией по количеству подключаемых БП и типу автомата. Для используемого ELG-240 например взять С16 , к нему можно подключить 6 светильников. Тогда нужно подогнать сечение магистрали под ток К.з 10Iном. - 160 А. Да уж, не всё так просто с LED. beer Хорошо хоть что тут натолкнули меня на нужную информацию. (Походу еще несколько попутных вопросов возникло, можно в ЛС? )


Назва: Re: Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха
Відправлено: Сугор від 29 Квітень 2020, 23:21:28
можно в ЛС?
да, но не факт что смогу помочь