dimenzioniranje električnih vodov

7/25/2019 Dimenzioniranje elektrinih vodov

1/50

I

DIMENZIONIRANJE ELEKTRINIH

VODOV NIZKONAPETOSTNEGA

ZUNANJEGA PRIKLJUKA

Diplomsko delo

tudent: Rok Jake

tudijski program: Visokoolski strokovni tudijski program 1.stopnje Energetika

Mentor: izr. prof. dr. Miralem Hadiselimovi

Somentor: asist. Marko Habjani

Lektorica: Tanja Muhvi

Krko, september 2014


2/50

II


3/50

III

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju, izr. prof. dr. Miralemu Hadiselimoviu in somentorju Marku

Habjaniu za strokovne nasvete,ki so mi bili v pomo pri izdelavi diplomskega dela. e

posebej se zahvaljujem moji druini,ki mi je v asu tudija stala ob strani in me

spodbujala, prijatelju Davidu Kralju za pomo pri uenju matematike ter sodelavcem in

podjetju Elektro Ljubljana d.d.


4/50

IV

DIMENZIONIRANJE ELEKTRINIH VODOV NIZKONAPETOSTNEGA

ZUNANJEGA PRIKLJUKA

Kljune besede:Elektroenergetika, elektrini vodniki, dimenzioniranje, meritve

UDK:621.315.027.2(043.2)

Povzetek

Diplomska naloga opisuje dimenzioniranje elektrinih vodov nizkonapetostnega zunanjega

prikljuka. V njej so opisani tipizirani vodniki ter vrste dimenzioniranja vodnikov, ki se

uporabljajo za izgradnjo nizkonapetostnih omreij, ki so zgrajena za potrebe distribucije

elektrine energije, in sicer od transformatorske postaje do konnih odjemalcev.


5/50

V

DIMENSIONING OF EXTERNAL CONNECTION LOW-VOLTAGE POWER

LINES

Key words: Electricity, electric conductors, sizing, measurements

UDK:621.315.027.2(043.2)

Abstract

Thesis describes dimensioning of the external low-voltage power lines. It describes the

standardized cables, and types of dimensioning of cables that are used to build low-voltage

networks, wich are built for the purpose of distribution of electricity, from transformating

station to final customers.


6/50

VI

KAZALO VSEBINE

1 UVOD............................................................................................................................................... 1

2 VODNIK........................................................................................................................................... 2

2.1 MATERIALZAVODNIKE............................................................................................................... 2

2.2 ZGRADBAINOBLIKAVODNIKOV.............................................................................................. 3

2.3 PRESEKIVODNIKOV...................................................................................................................... 3

2.4 IZOLACIJAVODNIKOV.................................................................................................................. 4

2.5 ILA ................................................................................................................................................... 4

3 DIMENZIONIRANJE VODNIKOV............................................................................................... 5

3.1 TERMINODIMENZIONIRANJE................................................................................................... 5

3.2 ELEKTRINODIMENZIONIRANJE............................................................................................. 11

3.3 MEHANSKODIMENZIONIRANJE............................................................................................... 13

3.4 DIMENZIONIRANJEGLEDENAGOSPODARNOST................................................................. 15

4 KABLI ZA IZGRADNJO NIZKONAPETOSTNEGA OMREJA............................................. 16

4.1 STANDARDIZACIJAINTIPSKIPRESEKIVODNIKOV............................................................. 16

4.2 SAMONOSILNIKABELSKISNOP(SKS)..................................................................................... 17

4.3 ZEMELJSKIKABLI........................................................................................................................ 19

5 DIMENZIONIRANJE KABLOVODA ZA NIZKONAPETOSTNI ZUNANJI PRIKLJUEK. 22

5.1 NIZKONAPETOSTNI IZVOD........................................................................................................ 22

5.1.1 Osnovni podatki izvoda........................................................................................................... 23

5.1.2 Podatki o porabnikih............................................................................................................... 23

5.2 IZRAUNNIZKONAPETOSTNEGAIZVODA............................................................................ 23

5.2.1 Konina mo............................................................................................................................ 23

5.2.2 Kontrola trajno dovoljenih tokov............................................................................................. 24

5.2.3 Izbira velikosti talilnih vlokov................................................................................................ 24

5.2.4 Kontrola padca napetosti........................................................................................................ 25

5.2.5 Kontrola ustreznosti preseka izbranega kabla........................................................................ 25

5.2.6 Kontrola zaite pred preobremenitvijo kabla........................................................................ 25

5.2.7 Kontrola pregoretja varovalk.................................................................................................. 27

5.2.8 Zaita kablov pred kratkostinim tokom................................................................................ 28

6 PROGRAM ZA POMO PRIPROJEKTIRANJU NIZKONAPETOSTNIH KABLOVODOV29

6.1 NASTAVITVEPROGRAMA.......................................................................................................... 30

6.2 PRIKAZIZRAUNOVPROGRAMA............................................................................................. 32


7/50

VII

7 PREIZKUS VGRAJENIH NN KABLOVODOV IN OMREJA V OBRATOVANJU.............. 35

7.1 MERITVEKABELSKEIZOLACIJEINPLAAZENOSMERNONAPETOSTJO.................... 35

7.2 MERITVEIMPEDANCEOKVARNEZANKEINKAKOVOSTIELEKTRINEENERGIJE..... 35

8 SKLEP............................................................................................................................................ 36

VIRI IN LITERATURA.......................................................................................................................... 37

PRILOGE................................................................................................................................................ 38

PRILOGAA:IZJAVAOISTOVETNOSTITISKANEINELEKTRONSKEVERZIJEZAKLJUNEGA

DELAINOBJAVIOSEBNIHPODATKOVDIPLOMANTOV............................................................... 38

PRILOGAB:IZJAVAOAVTORSTVUZAKLJUNEGADELA.......................................................... 39


8/50

VIII

KAZALO SLIK

Slika 2.1 Zgradba in oblika sektorskega vodnika (SM) [3] ................................................... 3

Slika 2.2 Zgradba in oblika okroglega vodnika (RM) [3] ..................................................... 3

Slika 2.3 Oblika sektorske ile [4]......................................................................................... 4

Slika 4.1 Zgradba SKS kablov [4] ....................................................................................... 18

Slika 4.2 Zgradba zemeljskega kabla [15]........................................................................... 20

Slika 6.1 Osnovni izgled programa Raznnow [16] ............................................................. 30

Slika 6.2 Prikaz vgrajenega transformatorja, velikost napetosti in obremenitev ter izgub

[16] ...................................................................................................................................... 30

Slika 6.3 Nastavitveparametrov omreja [16].................................................................... 31

Slika 6.4 Nastavitev veje [16] ............................................................................................. 31

Slika 6.5 Nastavitev podatkov o odjemu [16] ..................................................................... 31

Slika 6.6 Prikaz prekoraene obremenitve transformatorja [16]......................................... 32

Slika 6.7 Prikaz prekoraene obremenitve kablovoda [16] ................................................. 32

Slika 6.8 Prikaz prevelikega padca napetosti in premajhnega faktorja, ki povzroi

pravoasno pregoretje talilnih vlokov [16]........................................................................ 32

Slika 6.9 Primer izvoda z uporabljenim zemeljskim kablom preseka 4x35+1,5 mm2

[16] 33

Slika 6.10 Primer izvoda z uporabljenim zemeljskim kablom preseka 4x70+1,5 mm2[16]

............................................................................................................................................. 33

Slika 6.11 Primer obremenitve kablovoda 4x35+1,5 mm2s 30 kW odjemne moi [16].... 34

Slika 6.12 Primer obremenitve kablovoda 4x70+1,5 mm2s 30 kW odjemne moi [16].... 34


9/50

IX

KAZALO TABEL

Tabela 2.1 Osnovne lastnosti AI, AIMg in AIMgSi vodnikov [4] ........................................ 2

Tabela 3.1 Korekcijski faktorji za izraun maksimalnih tokovnih obremenitev v kablih

poloenih v zraku za temperature, razline od 30 C [4]...................................................... 8

Tabela 3.2 Korekcijski faktorji za izraun maksimalnih tokovnih obremenitev v kablih

poloenih v zemljo za temperature razline od 20 C [4]..................................................... 9

Tabela 3.3 Faktorji za preraunavanje tokovne obremenitve kabla glede na specifino

upornost tal [4] ...................................................................................................................... 9

Tabela 3.4 Faktorji za preraunavanje tokovne obremenitve kabla v trifaznem sistemu

glede na tevilo kablov ali sistemov v istem jarku [4].......................................................... 9

Tabela 3.5 Dopustni kratkostini tokovi za 1kV kable s PVC izolacijo [4] ........................ 10

Tabela 3.6 Dopustni kratkostini tokovi za 1kV kable z XLPE izolacijo [4]..................... 10

Tabela 3.7 Dopustni kratkostini tokovi za SKS kabelske vodnike [4].............................. 10

Tabela 4.1 Opis SKS kabla [4] ............................................................................................ 18

Tabela 4.2 Osnovne znailnosti faznih in nielnih vodnikov SKS kablov [4] .................... 18

Tabela 4.3 Konstrukcijski podatki za SKS kable [4]........................................................... 19

Tabela 4.4 Specifikacija zemeljskega kabla [15] ................................................................ 20

Tabela 4.5 Konstrukcijski podatki zemeljskega kabla [4] ................................................... 21

Tabela 4.6 Tehnini podatki zemeljskega kabla [4]............................................................ 21


10/50

X

UPORABLJENI SIMBOLI

A (mm2) - presek vodnika

I (A) - elektrini tok

U (V) - medfazna napetost

U0 (V) - fazna napetost

P (W) - delovna mo

R () - omska upornost

T (C) - temperatura

cos - faktor delavnosti

F (N) - sila

(S/m) - specifina elektrinaprevodnost


11/50


12/50

Univerza v MariboruFakulteta za energetiko

1

1

UVOD

Pri distribuciji elektrine energije so kljunega pomena pravilno dimenzioniranivodniki,

saj le tako lahko zagotovimo optimalni prenos energije z najmanjimi monimi izgubami

in ustrezno kvaliteto napajalne napetosti. V elektrinih omrejih vodnike dimenzioniramo

predvsem na dopustno tokovno obremenitev ter na dovoljen padec napetosti od izvora do

porabnika, dimenzioniramo pa jih tudi na mehanske obremenitve. Pri dimenzioniranju

popolna zagotovitev izgub al ni mogoa, jih pa lahko z dobro optimizacijo in pravilno

izbiro vodnikov zelo zmanjamo. Da bi bila izbira vodnikov pravilna, moramo njihove

karakteristike zelo dobro poznati. V diplomski nalogi se bomo osredotoili predvsem na

dimenzioniranje vodnikov, ki se uporabljajo na napetostnem nivoju 0,6/1 kV ali

nizkonapetostnem (NN) nivoju. Za gradnjo NN omreji se uporabljajo vodniki, ki so

izolirani in zdrueni v t. i. energetske kable. Kabli so namenjeni vgradnji v zemljo in

prostozrani vgradnjipo opornih tokah (lesenih drogovih) in raznih pritrdilnih konzolah

na objektih, ki jim elimo dovajati elektrino energijo. Kabli so grajeni po predpisanih

standardih in tipizirani za namen gradnje NN omreij in pripadajoih zunanjih hinih

prikljukov.Izbira kablov pred vgradnjo je odvisna predvsem od izvedbe NN omreja in v

naprej predvidenih elektrinih obremenitev.


13/50


2

2 VODNIK

Vodnik je eden osnovnih elementov elektroenergetskega distribucijskega omreja in je

namenjen prenosu elektrine energije od mesta izvora (elektrarne) do konnihporabnikov.

Ker je namenjen prenosu elektrine energije, morabiti dobro elektrino prevodenin dovolj

mehansko trden, saj je poleg elektrine obremenitve obremenjen tudi z mehanskimi

obremenitvami, ki jih povzroajo lastna tea vodnika, veter, sneg in led.

2.1

MATERIAL ZA VODNIKE

Osnovna kovina za izdelavo nizkonapetostnih (NN) vodnikov je aluminij, predvsem za

podzemne vode, pri katerih ni priakovati vejih mehanskih obremenitev. Pri nadzemnih

vodih, kjer je prisotna veja mehanska obremenitev, pa so vodniki izdelani iz zlitinaluminija (Al), magnezija (Mg) in silicija (Si), saj kombinacija le-teh vodniku doda

poveano mehansko trdnost[1]. Osnovne lastnosti vodnikov so razvidne iz tabele 2.1.

Tabela 2.1 Osnovne lastnosti AI, AIMg in AIMgSi vodnikov [4]

Znailnost Enota AI AIMg AIMgSi

Gostota kg/m3

2,7 2,7 2,7

Natezna jakost pred montao Mpa 127-206 252 294

Linearni termini koeficient raztezanja K-1 2,3*10-5 2,3*10-5 2,3*10-5

Modul elastinosti Gpa 69 68,2 68,9

Specifina elektrina prevodnost pri 20C S/m 35,38*106 31,03*106 30,5*106

Temperaturni koeficient elektrine upornosti K- 0,00403 0,000353 0,00360

Minimalna lomna natezna sila konnega

nielnega vodnika

kN - 15,2 17,0


14/50


3

Glavne prednosti aluminija v elektroindustriji [2]:

lahek material;

odpornost na korozijo;

visoka prevodnost;

monost recikliranja.

2.2 ZGRADBA IN OBLIKA VODNIKOV

Vodniki so veilne zgradbeter dveh razlinih oblik (sektorske in okrogle). Izdelani so v

skladu s konstrukcijsko zasnovo glede na standard SIST EN 60228:20051 [1]. Oblika

vodnika je razvidna iz slik 2.1 in 2.2.

Slika 2.1 Zgradba in oblika sektorskega vodnika (SM) [3]

Slika 2.2 Zgradba in oblika okroglega vodnika (RM) [3]

2.3

PRESEKI VODNIKOV

Vodniki so izdelani v normiranih presekih, izbira doloenega preseka pa odvisna od

priakovane tokovne obremenitve in dovoljenega padca napetosti.

1Standard, ki predpisuje zgradbo vodnikov izoliranih kablov.


15/50


4

2.4 IZOLACIJA VODNIKOV

Izolacija je izdelana iz plasti PVC ali XLPE mase, v standardni kakovosti. V tabeli 2.2 so

podane osnovne znailnosti standardnih izolacijskih materialov na osnovi PVC in XLPE

[4].

Tabela 2.2 Osnovne znailnosti PVC in XLPE izolacije [4]

Znailnosti Enota PVC XLPE

Obratovalna temperatura vodnika, (maksimalno) C 70 90

Temperatura kratkotrajne preobremenitve C 85 130

Temperatura pri kratkem stiku C 160 250

Specifina izolacijska upornost pri 20C m 1011 1013

Dielektrina konstanta r 4-5 2,3-2,7

Dielektrina trdnost, (minimalna) kV/mm 12 18

2.5 ILA

ila je izoliran vodnik in predstavlja sestavni del kabla. Oblika sektorske ile je prikazanana sliki 2.3.

Sektorska ila zveinim (SM) vodnikom [4], kjer je:

h - viina sektorja;

A - irina sektorja;

r - polmer krivine;

- debelina izolacije;

- sektorski kot;

R - polmer sektorja.

Slika 2.3 Oblika sektorske ile [4]


16/50


5

3 DIMENZIONIRANJE VODNIKOV

Ob prevajanju elektrinega toka se vodnik segreva, pojavljajo pa se tudi sile, ki ga

mehansko obremenjujejo, dimenzioniranje pa pomeni predvsem izbiro zadovoljivega

preseka vodnika glede na predviden najveji tok ob upotevanju [5]:

zaite pred elektrinimudarom;

toplotnih uinkov;

preobremenitve in kvarnega toka;

padca napetosti;

mehanske odpornosti.

Vodnike dimenzioniramo glede na [5]:

predviden najveji trajnitok (termino dimenzioniranje);

dopusten padec napetosti na vodniku (elektrino dimenzioniranje);

dopusten najmanji prerez glede na mehanske obremenitve (mehansko

dimenzioniranje);

gospodarnost (izgube v vodniku).

3.1 TERMINO DIMENZIONIRANJE

Da se zagotovi potrebna trajnost izoliranih vodnikov in kablov v sistemih elektrinih

omreij, je treba pri njihovem dimenzioniranju upotevati standarda SIST HD 603 S1/A3


17/50


6

3G-28 tabela 142 in SIST HD 603 S1/A3 3G-28 tabela 15

3 [6] s poudarkom upotevanja

izpostavljenosti izolacije terminim uinkom trajno dovoljenega toka in zunanjih vplivov v

asu obratovanja [7]. Termino dimenzioniranje pomeni izbor ustreznega vodnika ali

kabla, katerega dopustna tokovna obremenitev je veja od priakovanega najvejega

trajnega toka [5]. Dopustna nazivna tokovna obremenitev kabla je nazivni tok, ki lahko

trajno tee v vodniku kabla doloenega tipa v normalnih pogojih, ne da bi se kabel

prekomerno segrel [8]. Na najvejo dopustno trajno obremenitev pa vplivajo razni

dejavniki, kot so: vrsta materiala in prerez vodnikov, vrsta izolacije, tevilo vzporednih

vodnikov, temperatura okolice in nain vgradnje. Najvejo dopustno tokovno obremenitev

izberemo tako, da najvija obratovalna temperatura vodnika ne presee temperature, ki bi

lahko povzroila pokodbe izolacije[5].

Za polaganje kablov v zemljo so podane tokovne obremenitve za normalno obratovanje ob

izpolnjenih referennih pogojih za polaganje v zemljo. Med njimi je posebno pomembna

referenna temperatura, ki je pogojena s klimatskim pasom drave proizvajalca oz.

uporabnika kabla, zato se vrednosti referennih temperatur v posameznih sekcijah med

seboj razlikujejo, esar se ne sme spregledati. e elimo podatke o tokovni obremenitvi

kablov, ki so izdelani z razlinimi sekcijami standarda, med seboj primerjati, je potrebnonjihove vrednosti preraunati na referenno temperaturo zemlje, v kateri bo kablovod

obratoval [6].

Pri nadzemnem polaganju kablov velja ustrezna nazivna tokovna obremenitev za normalno

obratovanje ob izpolnjenih referennih pogojih za nadzemno polaganje. Pri tem se razume,

da je omogoeno hlajenje kablov s konvekcijo in sevanjem, da ni porasta temperature

okolice in prav tako ne tujih toplotnih izvorov [6].

Nazivno tokovno obremenitev doloa dopustni trajni obremenilni tok za posamino

poloene kable odnosno kabelske sisteme po tako imenovanem dnevnem diagramu

obremenitve. Dnevna obremenitev kablov je obratovalno stanje, pri katerem se dnevna

2Standard, ki predpisuje tokovno obremenitev kablov iz aluminija za polaganje v zemljo.

3Standard, ki predpisuje tokovno obremenitev kablov iz aluminija za nadzemno polaganje.


18/50


7

obremenitev spreminja od polne ali maksimalne obremenitve do najmanje minimalne

obremenitve. Razmerje med obremenitvijo in maksimalno polno dnevno obremenitvijo se

imenuje stopnja dnevne obremenitve. Stopnja dnevne obremenitve se izrauna kot kolinik

povrine pod diagramom dnevne obremenitve in skupne povrine pravokotnika, ki ga

doloa maksimum obremenitve skozi 24 ur [6].

Pri dimenzioniranju kablovoda je potrebno zagotoviti ustrezno rezervo glede na mejno

termino obremenitev. Pri mejni termini obremenitvi so izgube zelo velike, zato je ta

dovoljena le v stanjih rezervnega napajanja, kjer je vpliv izgub, zaradi kratkega asa

trajanja obremenitve, zanemarljiv. Seveda pri tem padec napetosti ne sme presei vrednosti

12,5 %, ki je predpisana za rezervna stanja napajanja. Dopustna obremenitev kablovodov v

normalnih obratovalnih stanjih je odvisna od vrste omreja. V radialnih omrejih se v

normalnih obratovalnih stanjih dopua obremenjevanje kablovodov do 50 % termine

moi zaradi zagotavljanja rezervnega napajanja [6].

Tokovno obremenitev kabla je treba omejiti tako, da je mogoe vso toploto, ki se pojavlja

v kabelskih vodnikih, speljati v okolico. Odvajanje toplote je odvisno od zunanje toplotne

upornosti med vodnikom in zunanjo povrino kabla ter toplotne upornosti okolice(prostora, kjer je kabel vgrajen). Notranja toplotna upornost je doloena z zasnovo kabla in

lastnostmi vgrajenega materiala ter se za doloen tip kabla praktino ne spreminja. Pri

doloanju toplotne upornosti okolice je treba upotevati[4]:

specifino upornost tal;

temperaturo okolice;

izpostavljenost sonni svetlobi (pri polaganju po zraku); nain polaganja in zaite kablov;

tevilo vzporedno poloenih kablov;

vpliv drugih instalacij.

Izrauntokovne obremenitve iz tabel 4.2 in 4.6 je narejen za 100 % obremenitev kabla ter

na podlagi slednjih predpostavk [4]:


19/50


8

globina polaganja v zemljo: 70 cm;

specifina toplotna upornost tal: 1 K m/W;

specifina toplotna upornost PVC izolacijeinplaa: 6 K m/W;

specifina toplotna upornost XLPE izolacije: 3,5 K m/W;

temperatura tal: 20 C;

temperatura okolice (pri polaganju kabla po zraku): 30 C.

e kabel obratuje pri druganih pogojih, kot so navedeni v zgornjih predpostavkah, je

treba vrednosti tokovnih obremenitev iz tabel 4.2 in 4.6pomnoiti s korekcijskimi faktorji

podanimi v tabelah 3.1; 3.2; 3.3 in 3.4. Za natanno doloanje navedenih pogojev je treba

vzdol celotne kabelske trase opraviti vrsto meritev temperature okolice (tal ali zraka) ter

specifine toplotne upornosti tal, in sicer najmanj enkrat letno [4].

Tabela 3.1 Korekcijski faktorji za izraun maksimalnih tokovnih obremenitev v kablih poloenih v zraku za

temperature, razline od 30C[4]

Temperatura okolice C Izolacija

PVC XLPE

10 1,22 1,15

15 1,17 1,12

20 1,12 1,08

25 1,06 1,04

30 1,00 1,00

35 0,94 0,96

40 0,87 0,91

45 0,79 0,87

50 0,71 0,82


20/50


9

Tabela 3.2 Korekcijski faktorji za izraun maksimalnih tokovnih obremenitev v kablih poloenih v zemljo za

temperature razline od 20C [4]

Temperatura okolice C Izolacija

PVC XLPE

10 1,10 1,07

15 1,05 1,04

20 1,00 1,00

25 0,95 0,96

30 0,89 0,93

35 0,84 0,89

40 0,77 0,85

45 0,71 0,80

50 0,63 0,76

Tabela 3.3 Faktorji za preraunavanje tokovne obremenitve kabla glede na specifino upornost tal[4]

Nazivni

presek

vodnika mm2

Specifina toplotna upornost tal K m/W

0,70 1,00 1,20 1,50 2,0 2,5 3,0

35 do 95 1,13 1,00 0,93 0,86 0,76 0,70 0,64

120 do 240 1,14 1,00 0,93 0,85 0,76 0,69 0,63

Tabela 3.4 Faktorji za preraunavanje tokovne obremenitve kabla v trifaznem sistemu glede na tevilo kablov

ali sistemov v istem jarku [4]

tevilo kablov (sistemov) v istem jarku 2 3 4 5 6 8 10

Razmik med kabli

(sistemi)

Dotik 0,79 0,69 0,63 0,58 0,55 0,50 0,46

7 cm 0,85 0,75 0,68 0,64 0,60 0,56 0,53

15 cm 0,86 0,77 0,72 0,68 0,64 0,61 0,58

25 cm 0,87 0,78 0,74 0,71 0,67 0,64 0,62

Pri terminem dimenzioniranju je potrebno upotevati tudi velik toplotni vpliv

kratkostinega toka, ki se pojavlja v omreju, tega nam doloa mejna temperatura vodnika,

za katero ga je treba dimenzionirati; pri tem se vodniki ne smejo segreti nad dovoljeno

temperaturo razvidno iz tabel 4.1 in 4.4. Dopusten kratkostini tok faznega vodnika kabla

dodatno pogojuje tudi temperatura na zaetku pojava kratkega stika. Za privzeto

temperaturo vodnika 70 Cin as trajanja pa od 0,15 sekund so kratkostini tokovi podani


21/50


10

v tabeli 3.5,za privzeto temperaturo vodnika 90 C in as trajanjaod 0,15 sekund pa so

kratkostini tokovi podani v tabeli 3.6 [4].

Tabela 3.5 Dopustni kratkostini tokovi za 1kV kable s PVC izolacijo [4]

Presek

vodnika

mm2

as trajanja kratkega stika (sekund)

0,1 0,2 0,5 1 2 5

Kratkostini tok za aluminijaste vodnika (kA)

35 8,41 5,95 3,76 2,66 1,88 1,19

70 16,8 11,9 7,52 5,32 3,76 2,38

150 36,1 25,2 16,1 11,4 8,06 5,10

240 57,6 40,7 25,7 18,2 12,9 8,14

Tabela 3.6 Dopustni kratkostini tokovi za 1kV kable z XLPE izolacijo [4]

Presek

vodnika

mm2


0,1 0,2 0,5 1 2 5

Kratkostini tok za aluminijaste vodnika (kA)

35 10,5 7,4 4,68 3,31 2,34 1,481

70 20,8 14,7 9,31 6,58 4,65 2,941

150 44,6 31,5 20,0 14,1 9,90 6,311

240 71,5 50,5 32,0 22,6 16,0 10,111

Tabela 3.7 Dopustni kratkostini tokovi za SKS kabelske vodnike [4]

Presek

vodnika

mm2


0,1 0,2 0,5 1 2 5

Kratkostini tok (kA)

35 10,2 7,22 4,57 3,23 2,28 1,45

70 13,8 9,73 6,15 4,35* 3,08 1,95

71,5 13,8 9,73 6,15 4,35 3,08 1,95

*Dejanski kratkostini tok za vodnik 70mm2je 6,8 kA, omejen pa je na 4,35 kA zaradi

najvejega dopustnega toka pri kratkem stiku za nielni vodnik 71,5mm2. V asu trajanja

kratkega stika, ki ni enak trajanju, navedenem v tabelah 3.5, 3.6 in 3.7, je treba vrednost

kratkostinega toka pomnoiti sfaktorjem , kjer t pomeni as trajanja kratkega stika v

sekundah [4].


22/50


11

3.2 ELEKTRINO DIMENZIONIRANJE

Elektrino dimenzioniranje vodnikov oziroma kablov pomeni dimenzioniranje glede na

padec napetosti, ki ga podamo v odstotkih. Z elektrinim dimenzioniranjem prepreimo, da

bi bila napetost na porabniku izven dovoljenega obsega. Najveji dovoljen padec napetosti

ostalih porabnikov je 8 %, e raunamo od transformatorske postaje. Ko dimenzioniramo

vodnike, iemo ustrezen prerez, da bo padec napetosti v dovoljenih mejah [5]:

Padec napetosti je definiran kot razlika napetosti na zaetku in na koncu voda, zapisano v

enabi 3.1,[5]:

(3.1)

kjer so;

U - sprememba napetosti;

U1 - napetost na zaetku voda;

U2 - napetost na koncu voda.

Za izraun padca napetosti v trifaznem tokokrogu velja enaba 3.2, za odstotek padca

napetosti pa enaba 3.3, [9].

(3.2)

(3.3)

Enabe izrazimo e sspecifino upornostjo in mojo, kot jerazvidno iz enab 3.4 in 3.5,

[9]:

(3.4)

(3.5)

Najmanji dovoljen presekAdobimo z enabami 3.6 in 3.7, [9]:


23/50


12

(3.6)

(3.7)

V odsekovno obremenjenih trifaznih sistemih upotevamo zopet vsoto vseh tokov v

posameznem odseku, izraun dobimo z uporabo enab 3.8 in 3.9, [9]:

(3.8)

(3.9)

Najmanji dovoljen presekAvodnikov po odsekih, izraun dobimo z uporabo enab 3.10

in 3.11, [9]:

(3.10)

(3.11)

kjer pomenijo:

U(%) - odstotek padca napetosti;

P (W) - prikljuna mo tokokroga;U (V) - medfazna napetost;

I (A) - tok v amperih;

l(m) - dolina vodnika;

(/m) - specifina upornost;

A (mm2) - presek vodnika;

r(/km) - omska upornost vodnika na kilometer.


24/50


13

Napetost na razlinih tokah v omreju mora biti konstantna oziroma znotraj doloenih

tolerannih pasov. Toleranna obmoja za na sistem so zapisana v standardu SIST EN

501604. Kakovost elektrine energije je neposredno povezana s kakovostjo napetosti.

Padce napetosti, ki nastanejo kot posledica toka, ki tee prek impedanc omreja, moramo

ustrezno omejiti. Elektrine naprave povezane v omreja so nartovane za obratovanje pri

doloeni, nazivni napetosti. Zagotavljanje tono te napetosti vsem porabnikom na

posameznem vodu pa je praktino nemogoe. Teava je namre v padcih napetosti, ki se

pojavljajo na elementih elektroenergetskega sistema na vseh napetostnih nivojih [10].

Znotraj normalnih obratovalnih stanj, razen med napakami, odstopanje napetosti ne sme

biti vije od 10 % nazivne napetosti. V najslabih razmerah,pri oddaljenih uporabnikih in

med otonim obratovanjem mora biti napetost znotraj +10 % in 15 % nazivne napetosti

[5].

3.3 MEHANSKO DIMENZIONIRANJE

Varnost el. naprav je odvisna tudi od mehanske trdnosti vodnikov. Mehanske obremenitve

vodnikov so odvisne od [7]:

naina polaganja vodnikov;

montae vodnikov;

velikosti sil ob kratkih stikih;

okoljskih razmer.

Pri polaganju zemeljskih kablov v zemljo boljo mehansko trdnost doseemo s polaganjemv zaitne cevi [5]. Maksimalna vlena sila pri vleenju kabla se mora doloiti po enabi

3.12:

(N) (3.12)

4Standard, ki predpisuje znailnosti napetosti v javnih razdelilnih omrejih.


25/50


14

kjer pomeni:

F - vlena sila v N;

- dopustna natezna napetost, ki znaa za AL vodnike 30N/mm2;

S - presek vodnika mm2.

Pri polaganju kablov direktno v zemljo moramo biti posebej pazljivi, da kabla ne

zasipavamo z ostrim peskom, ker lahko pride do pokodbe izolacije in s asom do preboja

kabla in daljega izpada dobave elektrine energije odjemalcem. Posebno pozornost je ob

polaganju kablovodov v zemljo potrebno nameniti terenom, kjer lahko pride do plazenja

tal, saj lahko v tem primeru pride do natega in mehanske ga pretrga kabla. Obiajno se

projektanti takih terenov izogibajo, vendar se vsega vedno ne da predvideti. Pri polaganju

zemeljskih vodnikov ob prehodu iz zemlje na drog je potrebno paziti, da je zasip vodnika

opravljen pred montao na drog, saj lahko kasneje ob posedanju zasipnega materiala

prihaja do mehanskih sil, ki pripet kabel vleejo navzdol in zaradi teh sil lahko pride do

pokodbe. Pri navpinem polaganju je opora kabla na vsakih 5m, saj skupna obremenitev

na kabel ne sme znaati ve kot 1000N. Do kritinih sil pri zemeljskih kablih pa lahko

prihaja tudi v transformatorskih NN razdelilnikih, kakor tudi v prikljunih omarah, kadar

so na tokokrogih prikljueni veji porabniki. V teh primerih izvajamo tudi mehanskeizraune [11].

Ko kabel pritrdimo med dvema podpornima ali zateznima tokama (prostozrano), se bo

zaradi lastne tee in dodatne obremenitve v zimskem asu (led, sneg) bolj ali manj povesil.

Lego kabla med dvema opornima ali zateznima tokama imenujemo verinica ali povesna

krivulja, poves pa je vertikalna razdalja med namiljeno rto, ki povezuje dve sosednji

obealii in toko na vodniku. e sta obealii na istih viinah, je maksimalni poves nasredini razpetine. Poleg lastne tee vodnika in dodatne obremenitve pa je poves odvisen

tudi od kvadrata razdalje med dvema sosednjima stebroma razpetine, od natezne sile in

temperature okolice [12].

Kabli vgrajeni v NN omreju morajo biti konstruirani in montirani tako, da lahko vzdrijo

vse dinamine in druge mehanske obremenitve, ki se pojavljajo pri kratkih stikih ter

dodatnih obremenitvah (led, veter in led). Zaito pred mehanskimi in dinaminimi


26/50


15

obremenitvami nizkonapetostnih vodov je treba izvesti v skladu z veljavnimi predpisi in

standardi [13].

Ko smo izbrali presek vodnika, smo s tem izbrali tudi dovoljeni (predvideni) trajni tok. V

kolikor je tok v vodniku veji od tega dovoljenega trajnega toka, govorimo o tokovni

preobremenitvi [11].

3.4 DIMENZIONIRANJE GLEDE NA GOSPODARNOST

Izgube v NN omrejih so lahko precejnje (tudi preko 10 %). Izgubo lahko zmanjamo spoveanjem prereza vodnika, kar pa tudi predstavlja viji stroek pri nabavi vodnika. To

vrsto dimenzioniranj uporabljamo v omrejih z visokimi obratovalnimi urami [7].

Nizkonapetostna omreja so po dolini, tevilu in raznovrstnosti elementov najobseneja

omreja. Po ocenah znaajo vlaganja v NN omreja priblino tretjino vseh vlaganj v

distributivni sistem, zato morajo biti posamezni posegi ekonomsko in tehnino

najugodneji, saj e majhni prihranki predstavljajo ogromne denarne zneske [14].


27/50


16

4 KABLI ZA IZGRADNJO NIZKONAPETOSTNEGA OMREJA

V tem poglavju bomo veino pozornosti namenili energetskim NN kablom,ki so tipizirani

za izgradnjo NN omreja in hinih prikljukov. NN kabli so zgrajeni iz tirih vodnikov , ki

so prekriti z izolacijo ter ve zaitnimi plastmi in so namenjeni za polaganje v zemljo,

cevi, vodo ter zrak [7].

4.1 STANDARDIZACIJA IN TIPSKI PRESEKI VODNIKOV

Pri izgradnji nadzemnih NN omreij za potrebe distribucije elektrine energije se

uporabljajo samonosilni kabelski snopi (SKS) z aluminijastimi vodniki, ki so

standardizirani s standardom SIST HD 6265in imajo tipske preseke [15]:

3x35+70 mm2ali 3x35+71,5 mm2;

3x70+70 mm2ali 3x70+71,5 mm2.

Pri izgradnji podzemnih NN omreij se uporabljajo energetski kabli z aluminijastimi

vodniki in dodatnim bakrenim vodnikom, ki slui kot signalni vodnik in je preseka najmanj

1,5 mm2, ki so standardizirani s standardom SIST HD 603

6in tipskih presekov[15]:

4x35+1,5 mm2;

4x70+1,5 mm2;

4x150+1,5 mm2;

4x240+1,5 mm2.

5Standard za nadzemne razvodne kable za naznaeno napetost 0,6 /1 kV

6Standard za distribucijske kablovode za naznaeno napetost 0,6/1 kV


28/50


29/50


30/50


19

Tabela 4.3 Konstrukcijski podatki za SKS kable [4]

Konstrukcija snopa Korak navitja Premer Snopa Tea snopa Pakiranje

mm mm kg/km dolina

(3x35+70) mm2

ali

(3x35+71,5) mm2760 29,8 780 1000

(3x70+71,5) mm ali

(3x70+71,5) mm2

980 38,6 1160 1000

4.3

ZEMELJSKI KABLI

NN zemeljski kabli so namenjeni za izgradnjo nizko napetostnih omreij, in sicer za

polaganje v zemljo, zunanje polaganje v vodo, beton, v zaprte prostore, kabelske kanale v

elektrarnah in v industriji, v mestnih omrejih, povsod kjer se ne priakujejo veje

mehanske obremenitve [15]. ile so sektorske oblike, razlinih barv, fazni vodniki so rne,

rjave in modre (ali sive), nevtralni pa rumeno/zeleni (ali modri). Zgradba kabla je razvidna

iz slike 4.2. Osnovne znailnosti, konstrukcijski podatki ter tehnini podatki pa so opisani

v tabelah 4.4, 4.5 in 4.6 [4].

Oznako kabla sestavlja skupina rk in tevilk, ki po vrsti oznaujejo konstrukcijo kabla od

sredine kabla (vodnik) navzven (pla) [6].

Oznake kabla [13]:

E energetski kabel;

A vodnik iz aluminija;

Y izolacija iz (PVC);

2Y pla iz (PE);

-J kabel z rumeno-zeleno ilo.


31/50


20

Zasnova kabla pa je sledea.

1.

Vodnik: Sektorsko oblikovan aluminijast vodnik preseka 35, 70 , 150 ali 240

mm2.

2. Izolacija: PVC ali XLPE.

3.

Polnitev: EPDM.

4. Pla: PE.

5. Signalna ica.

Slika 4.2 Zgradba zemeljskega kabla [15]

Tabela 4.4 Specifikacija zemeljskega kabla [15]

Tip E-AY2YJ

Standard SIST HD 603

Nazivna napetost 0,6/1 kV

Preizkusna napetost 4 kV

Minimalna temperatura pri vgradnji 5 C

Delovna temperatura od 30 C do 70 C

Maksimalna obratovalna temperatura 70 C

Temperatura kratkega stika 160 C/5s

Barva izolacije HD 308. S2

Ognje odporni test EN 50265-2-1 IEC 60332-1

Maksimalni radij ukrivljanja 12x kabla

Barva plaa rna

Izolacija vodnika je PVC termoplastina umetna snov, katere osnovna surovina je etin in

HCl (klorovodikova kislina). Odporna proti bencinu, bazam, kislinam, olju in vodi. Ni pa

odporna proti vijim temperaturam.Polnilo je material, s katerim se izpolnjuje prostor med

ilami veilnega kabla, da doseemo eleno okroglo obliko prereza, obiajno je to

brizgana elastomerna ali plastomerna masa ali pa naviti termoplastini trakovi. Pla kabla

je iz PE, rne barve, odlikuje se po dobri kemini obstojnosti inodlinih elektroizolacijskih


32/50


21

lastnostih. PE gori z modrikastim plamenom, pri gorenju aree kaplja. Ima znailen vonj

po parafinu. Je obstojen v razredenih kislinah, bazah, raztopinah soli; vodi, alkoholih,

oljih in trdi PE tudi v bencinu. Neobstojen v monih oksidacijskih sredstvih [16].

Tabela 4.5 Konstrukcijski podatki zemeljskega kabla [4]

Nazivni

presek kabla

Debelina

izolacije

Debelina

plaa

Celoten

premer kabla

Koliina

aluminija

Neto tea Pakiranje

mm mm mm mm kg/km kg/km m

35 1,2 1,9 26,5 406 805 500

70 1,4 2,1 33,4 812 1418 500

150 1,8 2,4 45,1 1740 2745 500

240 2,2 2,8 55,7 2784 4250 500

Tabela 4.6 Tehnini podatki zemeljskega kabla [4]

tevilo

vodnikov in

presek

Oblika

vodnika

Maksimalna

upornost pri 20

C

Najveja tokovna

obremenitev na zraku

I (zdrni)

Najveja tokovna

obremenitev v zemlji

I (zdrni)

mm2 /km A A

4x35+1,5 SM 0,870 99 1234x70+1,5 SM 0,611 152 179

4x150+1,5 SM 0,215 246 275

4x240+1,5 SM 0,125 338 364


33/50


22

5 DIMENZIONIRANJE KABLOVODA ZA NIZKONAPETOSTNI ZUNANJI

PRIKLJUEK

Za pravilno doloevanje novega kablovoda moramo poznati vrsto obremenitve, mo

obremenitve in material vodnikov. Pod pojmom intalirana mo doloenega objekta si

predstavljamo elektrino mo, ki bi nastopila, e bi bili istoasno v objektu prikljueni vsi

elektrini potroniki in bi bili ti potroniki tudi vsi nazivno obremenjeni. Ker v praksitaknega naina obremenitev ne sreujemo, je potrebno za dimenzioniranje novega

napajalnega voda ugotoviti velikost konine moi, ki pa je manja od intalirane moi.

Konino mo pa izraunamo z uporabo faktorja istoasnosti. Za doloanje faktorja

istoasnosti je ve pristopov, predvsem pa je bistveno, za katero vrsto objekta gre.

Obiajno projektanti izbirajo velikost faktorja istoasnosti na osnovi izkuenj oziroma

danih podatkov iz prironikov oziroma druge literature. Nepravilna izbira faktorja

istoasnosti ima lahko velikeposledice, predvsem e je njegova velikost prenizko izbrana.Posledica tega je, da je napajalni kablovod preibko dimenzioniran. Zaradi tega lahko

nastopijo visoki stroki predelave[17].

5.1

NIZKONAPETOSTNI IZVOD

Za priklop novega objekta na elektrino omreje je potrebno zgraditi nov NN izvod, ki

poteka od obstojee TP do nove PMO, ki bo locirana na fasadi novozgrajenega objekta.

Nov kabel tipa: E-AY2Y-J 4x150+1,5 se uvlee v obstojeo in novo zgrajeno kabelsko

kanalizacijo od TP do PMO [18].


34/50


35/50


24

5.2.2 Kontrola trajno dovoljenih tokov

Dejanski tok je izraunan po enabi 5.2:

(5.2)

kjer so:

- konini tok objekta;

- nazivna napetost;

- faktor delavnosti.

Izraun koninega toka za objekt:

Trajno dovoljeni tok kabla E-AY2Y-J 4x150+1,5 je razviden iz tabele 4.6 in znaa 275 A

Zdrni tok mora biti veji od koninega toka:

Pogoj za predviden kablovod dri.

5.2.3 Izbira velikosti talilnih vlokov

Za izraun velikosti talilnih vlokov, ki varujejo predvideni izvod v TP uporabimo enabo

5.3 [18]:

(5.3)

kjer je:

- nazivni tok zaitne naprave


36/50


25

Izraun velikosti talilnih vlokov:

Izberemo talilni vloek, ki je za stopnjo viji od izrauna, in sicer 160 A.

Kontrola s pogojem:

5.2.4

Kontrola padca napetosti

Kontrolo padca napetosti izvedemo po enabi 3.3, ki velja za trifazni tokokrog.

5.2.5 Kontrola ustreznosti preseka izbranega kabla

Kontrolo ustreznosti preseka izbranega kabla izvedemo po enabi 3.6:

Izbrani kabel je ustrezen.

5.2.6 Kontrola zaite pred preobremenitvijo kabla

Delovna karakteristika naprave, ki iti elektrini vod pred preobremenitvijo mora izpolniti

dva pogoja [18]:


37/50


26

1.

2.

kjer so:

Ib - tok, za katerega je tokokrog predviden;

Iz - trajni zdrnitok vodnika ali kabla (tabela);

In - nazivni tok zaitne naprave;

I2 - tok, ki zagotavlja zanesljivo delovanje zaitne naprave.

Za izraun toka, ki zagotavlja zanesljivo delovanje zaitne naprave uporabimo enabo 5.4

[18]:

(5.4)

Faktor velja za zaitno napravo:

1,6za varovalke 16 A in ve.

Za predvideni kablovod:

Pogoja sta izpolnjena.


38/50


27

5.2.7 Kontrola pregoretja varovalk

Izraun imedance voda opravimo po enabi 5.5:

(5.5)

Izraun impedance TR opravimo po enabi 5.6:

(5.6)

Izraun skupne kratkostine impedance zanke opravimo po enabi 5.7:

(5.7)

kjer pomeni:

- dolina voda 60 m

- presek faznega vodnika 150 mm2

- presek nevtralnega vodnika 150 mm2

- specifina elektrinaprevodnost 36 S/m

- kratkostina napetost transformatorja 4 %

- nazivna napetost sekundarja transformatorja 420 V

- nazivna navidezna mo transformatorja 630 kVA

- izraunana impedanca voda 0,022

- izraunana impedanca transformatorja 0,011

- celotna impedanca okvarne zanke 0,033

Kratkostino kontrolo okvarne zanke opravimo po enabi 5.8:

(5.8)

kjer sta:

- fazna napetost 230 V

- kratkostini tok okvarne zanke 6,97 kA


39/50


28

Pogoj za hiter avtomatski odklop v primeru napake na izvodu je:

Za na primer:

=160 A

Pogoj je izpolnjen.

5.2.8 Zaita kablov pred kratkostinim tokom

Kable prereza nad 10 mm2 kontroliramo e z oziroma na tok kratkega stika (Tehnina

smernica TSG-N-002:2011) po enabi 5.9 [18]:

(5.9)

kjer so:

- koeficient za Al vodnike 74

- kratkostini tok okvarne zanke 6,96 kA

- odklopni as zaitne naprave trajnega kratkega stika 0,1 s

- minimalni presek zaitnega vodnika 29,78 mm2


40/50


29

6 PROGRAM ZA POMO PRIPROJEKTIRANJU NIZKONAPETOSTNIH

KABLOVODOV

V podjetju, kjer sem zaposlen, projektanti kot pomo pri projektiranju NN kablovodov

uporabljajo tudi raunalniki program Raznnow, ki so garazvili na Elektrointitutu Milan

Vidmar, natanneje na Oddelku za nartovanje elektroenergetskih sistemov [16].

Program Raznnow je napisan za MS Windows okolje in omogoa v grafinem nainugradnjo, analizo (pretoki moi, napetostni padci, energetske izgube, enopolni kratki stiki)

in ojaevanje nizkonapetostnega omreja.Iz slike 6.1 je razvidna osnovna stran programa

[19].

Program nudi uporabniku [16]:

monost istoasnega analiziranja ve omreij in primerjavo variant; zapis rezultatov v datoteko ter tiskanje rezultatov v tekstovni in grafini obliki;

veanje in manjanje prikazane sheme, velikosti in oblike rk;

enostavno doloitev in spreminjanje parametrov za posamezno omreje;

izbiro prikazanih rezultatov in parametrov omreja;

prikaz baze elementov omreja, dodajanje novih in popravljanje starih vrednosti.

S programom Raznnow lahko analiziramo NN omreja radialne oblike z neomejenimtevilom izvodov,vej in nanje prikljuenih odjemalcev.

Program omogoa naslednje izraune:

izraun obremenjenosti vej in transformatorja;

izraun napetostnih padcev;

izraun (ocena) izgub moi in energije;


41/50


30

izraun parametrov enopolnih kratkih stikov;

izbiro primernih varovalk;

indentifikacijo ozkih grl;

ojaevanje omreja (ojaanje vej in transformacije, vstavitev nove TPv omreje);

analizo omreja ob poveani odjemni moi bremen.

Slika 6.1 Osnovni izgled programa Raznnow [16]

6.1 NASTAVITVE PROGRAMA

V programu lahko nastavimo razline moi TR, izbiramo lahko med razlinimi kabli,

nastavimo lahko razline velikosti odjema, praktino lahko v programu nastavimo vse

parametre, ki ponazarjajo NN omreje. Opisi in nastavitve so vidi iz slik 6.2, 6.3, 6.4 in6.5.

Slika 6.2 Prikaz vgrajenega transformatorja, velikost napetosti in obremenitev ter izgub [16]


42/50


31

Slika 6.3 Nastavitve parametrov omreja [16]

Slika 6.4 Nastavitev veje [16]

Slika 6.5 Nastavitev podatkov o odjemu [16]


43/50


32

6.2 PRIKAZ IZRAUNOVPROGRAMA

Ko pa nek transformator ali kablovod preve obremenimoali povzroimo padec napetosti,

ki ni v dovoljenih mejah, pa se mesto v grafinem prikazu, ki je preobremenjeno ali ima

kak parameter izven dovoljenih meja obarva z rdeo barvo in nas opozori na nepravilnost,

kar pa prikazujejo slike 6.6, 6.7 in 6.8.

Slika 6.6 Prikaz prekoraene obremenitve transformatorja [16]

Slika 6.7 Prikaz prekoraene obremenitve kablovoda [16]

Slika 6.8 Prikaz prevelikega padca napetosti in premajhnega faktorja, ki povzroi pravoasno pregoretje

talilnih vlokov [16]


44/50


33

V pogovoru s projektantom v naem podjetju sem izvedel, da se najraje posluuje e

preizkuenih variant, ker je v tem primeru riziko za napake manji. Vedno pa so omreja,

ki se projektirajo nekoliko predimenzionirana in to predvsem z namenom kvalitetnega

obratovanja. Predimenzionirana v smislu vgrajevanje kablov z vejim presekom, tudi e bi

za nek izvod zadostoval kabel preseka 4x35+1,5 mm2, se raje vgradi 4x70+1,5 mm2 in s

tem omogoi nekaj rezervepri tokovnih obremenitvah ter padcih napetosti, izgube omreja

pa ostanejo enake, kar se vidi iz priloenih slik 6.9in 6.10.



Ko izvod s kablom 4x35+1,5 mm2 nekoliko bolj obremenimo, pa pride do prevelikih

padcev napetosti in premajhnega faktorja pregoretja talilnih vlokov, kljub temu da je

kabel obremenjen le 39 %. V primeru enake obremenitve omreja, vendar s kablom

4x70+1,5 mm2, pa je padec napetosti in vsi ostali parametri v dovoljenih mejah.

Obremenitev kabla pa je 26,7 % , izgube omreja pa so v prvem primeru cca 70 % vije

kot v drugem. Vsi podatki so razvidni iz slik 6.11 in 6.12.


45/50


34

Slika 6.11 Primer obremenitve kablovoda 4x35+1,5 mm2s 30 kW odjemne moi [16]

Slika 6.12 Primer obremenitve kablovoda 4x70+1,5 mm2s 30 kW odjemne moi [16]


46/50


35

7 PREIZKUS VGRAJENIH NN KABLOVODOV IN OMREJA V

OBRATOVANJU

7.1 MERITVE KABELSKE IZOLACIJE IN PLAA Z ENOSMERNO

NAPETOSTJO

Namen merjenja izolacije energetskih kablov je odkrivanje napak pokodb, ki lahko

nastanejo med transportom, pri polaganju (zaradi dotika s kamni, skale ) ali napane

izdelave kabelskega pribora. Vedno bolj pogosta je praksa merjenja na novo poloenih

kablih oz. pred zaetkom obratovanja[20]. Iz prakse pa vemo, da se najvekrat meritve na

NN kablih izvajajo predvsem takrat, ko se ie okvara.

7.2 MERITVE IMPEDANCE OKVARNE ZANKE IN KAKOVOSTI ELEKTRINE

ENERGIJE

Ko novo omreje obratuje in je obremenjeno se na njem opravijo kontrolne meritve

kakovosti elektrine energije in meritve impedance okvarne zanke, ki nam pokaejo, ali so

bili upotevani ustrezni parametri pri projektiranju. Meritve se opravljajo tudi z namenom

kontrole vgrajenih kablovodov s periodiko vsakih pet let terpo vejih poveavah odjemnih

moi ali ob sumu na neustrezno kakovost elektrine energije.


47/50


36

8 SKLEP

V diplomski nalogi smo prili do ugotovitev, kako zelo je pomembno za kvalitetno

obratovanje omreja, kakne karakteristike ima nek kabel, glede na to, kje se bo uporabljal

in kako bo vgrajen. V praksi na alost opaamo vse preve poudarka na ceni nekega

materiala in edalje manj na kvaliteti, kar pa se v elektrodistribuciji kae s pogostimi

okvarami kablovodov, saj prihaja do deformacij izolacije in do neelenih medfaznih alienopolnih kratkih stikov. Glavni problem je uporaba kablov s PVC izolacijo in

izpostavljenost izolacije vremenskim vplivom. Kabli s PVC izolacijo so obutljivi na

vremenske vplive in so vsekakor primerneji za vgradnjo v notranje prostore , na primer

razvode med TP-ji in razdelilnimi ali prikljunimi omaricami. Kabli z XLPE izolacijo pa

so primerneji za vgradnjo ob prehodih iz zemlje na drogove, saj so v tem primeru izolirani

vodniki izpostavljeni vsem vremenskim vplivom, na katere pa je XLPE izolacija odporna.

Ker pa so kabli s PVC izolacijo v primerjavi z XLPE izolacijo ceneji, je posluevanjeprvih v tem primeru veje. V NN distribucijskem omreju, e izpostavimo omreja po

raznih zaselkih ali drugih bivalnih podrojih, kjer prevladuje gospodinjski odjem,

dimenzioniranje na tokovne obremenitve ravno ne predstavljajo teav, saj so kablovodi

redko obremenjeni z ve kot 50% dovoljene obremenitve, veji problem so zaradi dolin

izvodov, padci napetosti in prevelike impedance zank. Na impedance zank sicer lahko

vplivamo z vgradnjo vmesnih varovanj, padcev napetosti pa na koncu dolgih izvodov al

ne moremo korigirati. Obstaja sicer monost dviga napajalne napetosti na transformatorju,

ki pa lahko pri odjemalcih na zaetku izvoda povzroi neeleno prekoraitev zakonsko

predpisani velikosti napetosti.


48/50


37

VIRI IN LITERATURA

[1] Dokument Nadzemna _omreja_Konenik.doc

[2]www.impol.si/aluminij/uporaba-aluminija/ [17.6.2014]

[3] www.kabeltrade.si/images/06_oblike_vodnikov.si [17.6.2014]

4Katalog kablov Elka;www.eltima.si [25.6.2014]

5Irf.fe.uni-lj.si_ennei03i.pdf ; prof.dr.Grega Bizjak, u.d.i.e.

[6] EIMV,t.2090,september 2011

7Ravnikar I. Knjiga Elektrine intalacije

[8] Tehnina smernica za distribucijske NN kable 0,6-1kV.pdf

[9] Implentum_246Mehanotronika_osnove_Kokalj.pdf

10Padci napetosti.pdf; Mitja Antoni, Seminar

11Tehnina smernica TSG-N-002:2011; Nizkonapetostne elektrine intalacije

[12] El-energ_sistemi-vodniki (1).pdf

[13] Dokument TS70 VB2-tipizacija NN omreij s SKS.doc

[14] Dokumentacija Elektra Ljubljana d.d.

15Katalog kablov Kapis; www.kapis-cables.com [20.7.2014]

[16] Raunalniki program raznnow

[17] Knjiga Nizkonapetostne elektroenergetske instalacije, Peter unko

[18] www.ilirska-bistrica.si_mma_bin.pdf [25.7.2014]

[19]http://books.google.si/ [25.7.2014]

[20] http://www.elektroservisi.si/meritve-in-diagnostika-energetskih-kablov/ [15.8.2014]
http://www.eltima.si/http://books.google.si/http://books.google.si/http://www.eltima.si/


49/50


38

PRILOGE

PRILOGA A: IZJAVA O ISTOVETNOSTI TISKANE IN ELEKTRONSKE VERZIJE

ZAKLJUNEGA DELA IN OBJAVI OSEBNIH PODATKOV DIPLOMANTOV


50/50


PRILOGA B : IZJAVA O AVTORSTVU ZAKLJUNEGA DELA

dimenzioniranje električnih vodov

Documents