ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ: 1.Συσκευές και μηχανές καταναλώσεως 2.Αγωγοί και υπολογισμός διατομής 3.Σωλήνες, κιβώτια διακλαδώσεων και πίνακες 1

2 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 1.Συσκευές και μηχανές καταναλώσεως Η επιλογή του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού γίνεται με βάση τα τεχνικά χαρακτηριστικά κάθε υλικού και με κριτήρια που πρέπει να έχουν σαν στόχο να εξασφαλίσουν στην Ε.Η.Ε.: ασφαλή λειτουργία καλή λειτουργία οικονομική λειτουργία Οι οριακές συνθήκες, τα δεδομένα δηλαδή του προβλήματος της επιλογής θα μπορούσαν, ίσως, να συνοψισθούν σε δύο τίτλους: i.συνθήκες περιβάλλοντος χώρου: θερμοκρασία. υγρασία, σκόνη, υψόμετρο, χημικά αέρια ii.συνθήκες λειτουργίας: τάση, συχνότητα, ρεύμα λειτουργίας, ρεύματα βραχυκυκλώσεως που καθορίζονται από το δίκτυο τροφοδοσίας και τα χαρακτηριστικά του φορτίου. Ο προσδιορισμός των τεχνικών χαρακτηριστικών του εξοπλισμού για τα περισσότερα από αυτά θα γίνει με τη βοήθεια των γνώσεων που έχουν ήδη παρατεθεί στα προηγούμενα κεφάλαια. Για τα χαρακτηριστικά που σχετίζονται με το ρεύμα ο προσδιορισμός θα γίνει από τύπους, πίνακες, καμπύλες, κανονισμούς, οδηγίες ΔΕΗ κ.λ.π. και είναι αυτά που κυρίως θα μας απασχολήσουν παρακάτω. Πρέπει να τονισθεί ιδιαίτερα ότι οι Ε.Η.Ε. χαμηλής τάσεως πρέπει να πληρούν τους ισχύοντες σε κάθε περίπτωση κανονισμούς (ΚΕΗΕ, VDE, CENELEC,IEC, ΕΛΟΤ HD 384).

3 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 1.Συσκευές και μηχανές καταναλώσεως i.Θερμικές και φωτιστικές συσκευές: Πρώτα υπολογίζεται η ηλεκτρική ισχύς των θερμικών συσκευών και φωτιστικών σωμάτων. Η ένταση του ρεύματος που θα διαρρέει τις γραμμές που θα τροφοδοτήσουν τις παραπάνω συσκευές καταναλώσεως προκύπτει από τους τύπους: για μονοφασικά φορτία για τριφασικά φορτία όπου: Ι = ένταση του ρεύματος [Α] Ρ = ονομαστική ισχύς της συσκευής καταναλώσεως [W] V = ονομαστική τάση του δικτύου (πολική για τριφασικό) [V] cοsφ = συντελεστή ισχύος της συσκευής.

4 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α i.Συσκευές και μηχανές καταναλώσεως ii.Κινητήρες: Επίσης, έχοντας υπολογίσει το φορτίο κάθε κινητήρα (συμπεριλαμβανομένου και του μηχανισμού μεταδόσεως της κινήσεως), επιλέγομε αντίστοιχα κινητήρα με ισχύ Ρ [kW] στον άξονά του την αμέσως επόμενη τυποποιημένη τιμή ισχύος κινητήρα που βρίσκεται στο εμπόριο, έτσι ώστε ούτε να υποφορτίζεται ούτε να υπερφορτίζεται. Τότε η ηλεκτρική ισχύς που θα απορροφά ο κινητήρας από το δίκτυο θα είναι μεγαλύτερη από την αποδιδόμενη ισχύ Ρ στον άξονά του, δεδομένου ότι παρεμβάλλεται και ο βαθμός απόδοσης του κινητήρα (η<1). Η ένταση του ρεύματος [Α], που θα διαρρέει τη γραμμή τροφοδοσίας ενός κινητήρα είναι: για μονοφασικούς κινητήρες για τριφασικούς κινητήρες Ρ = αποδιδόμενη ισχύς στον άξονα του κινητήρα [W] V = ονομαστική τάση του δικτύου (πολική σε τριφασικό) [V] η = βαθμός απόδοσης του κινητήρα cosφ= ο συντελεστή ισχύος του κινητήρα Όταν δεν υπάρχουν στοιχεία για το βαθμό απόδοσης και το συντελεστή ισχύος των κινητήρων λαμβάνονται κατά προσέγγιση τιμές από τον πίνακα:

5 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α ΤΥΠΙΚΕΣ ΤΙΜΕΣ ΒΑΘΜΟΥ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΚΑΙ ΣΥΝΤΕΛΕΠΗ ΙΣΧΥΟΣ ΚΙΝΗΤΗΡΩΝ Ταχύτητα κινητήρα 1500 στρ/minΒαθμός απόδοσης nΣυντελεστής ισχύος cosφ Μονοφασικοί κινητήρες AC και DC έως 1 kW0.54 έως έως έως 10kW0.74 έως έως έως 100kW0.88 έως έως έως 1000 kW0.94 έωο έως 0.89 Τριφασικοί κινητήρες με δακτύλιους 11 έως 100kW0.86 έως έως έως 500 kW0.93 έως έως 0.91 Τριφασικοί Κινητήρες βραχυκυκλωμένου δροµέα έως 1 kW0.53 έως έως έως 11 kW0.74 έως έως έως 132 kW0.88 έως έως 0.88 i.Συσκευές και μηχανές καταναλώσεως ii.Κινητήρες:

6 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής i.Γενικά: Το πλέον βασικό χαρακτηριστικό μέγεθος των αγωγών γραμμών και καλωδίων μιας Ε.Η.Ε. Χ.Τ. είναι η διατομή [mm 2 ] για την οποία στο εμπόριο υπάρχουν μόνο συγκεκριμένες τυποποιημένες τιμές διατομής αγωγών. Ο προσδιορισμός της διατομής γίνεται με κριτήρια τα οποία αποβλέπουν στο να εξασφαλίσουν στην εγκατάσταση: ασφαλή λειτουργία καλή λειτουργία οικονομική λειτουργία Η ικανοποίηση κάθε κριτηρίου εξασφαλίζεται επιλέγοντας μια διατομή ίση (ή φυσικά μεγαλύτερη) με μια ελάχιστη διατομή, διαφορετική εν γένει για τα διάφορα κριτήρια. Παρακάτω θα αναλύσουμε την ασφαλή λειτουργία, την καλή λειτουργία και την οικονομική λειτουργία.

7 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής  Ασφαλή λειτουργία Διατομή μηχανικής αντοχής q m : Οι αγωγοί πρέπει να έχουν αρκετή μηχανική αντοχή ώστε να αντέχουν τις μηxανικές καταπονήσεις, χωρίς κίνδυνο να σπάσουν, κατά τη διάρκεια εγκατάστασης και λειτουργίας [q m ]. Διατομή θερμικής αντοχής q th : Οι αγωγοί παρουσιάζουν αντίσταση [Ω] στη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος και σύμφωνα με το νόμο του Joule προκαλείται θέρμανση των αγωγών με αποτέλεσμα την αύξηση της θερμοκρασίας της μόνωσης. Όταν η τελευταία υπερβεί μια μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή η μόνωση φθείρεται και αυτό σημαίνει κατά περίπτωση γήρανση της μόνωσης (μείωση της διάρκειας ζωής της), καταστροφή της μόνωσης, βραχυκύκλωμα, ηλεκτρικό τόξο, πυρκαγιά, αλλοίωση των μηχανικών ιδιοτήτων του υλικού του αγωγού κ.λ.π. Η θερμική αντοχή στις θερμικές αυτές καταπονήσεις εξασφαλίζεται με μια ελάχιστη διατομή. Διατομή αντοχής σε βραχυκύκλωμα q sc : Στην περίπτωση βραχυκυκλωμάτων, επειδή οι εντάσεις των ρευμάτων είναι αρκετά υψηλές, η θερμική καταπόνηση είναι επίσης σημαντική και καθορίζει μια άλλη ελάχιστη διατομή. Διατομή αντοχής για ουδετέρωση q Ν : Για την προστασία ανθρώπων έναντι επικίνδυνων τάσεων επαφής, χρησιμοποιείται σήμερα, σχεδόν αποκλειστικά, η ουδετέρωση, για την πραγματοποίηση της οποίας πρέπει να ικανοποιούνται κάποιες απαιτήσεις που έχουν σχέση και με τη διατομή.

8 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής  Καλή λειτουργία Διατομή καλής λειτουργίας q vd : Δεδομένης της αντίστασης [Ω] των αγωγών στη ροή ηλεκτρικού ρεύματος [Α], σύμφωνα με το νόμο του Ohm, παρουσιάζεται πτώση τάσεως [V] μεταξύ των άκρων του αγωγού, η οποία δεν πρέπει να υπερβαίνει κάποια τιμή για την καλή λειτουργία των συσκευών και αυτό εξασφαλίζεται με μια ελάχιστη διατομή.  Οικονομική λειτουργία Διατομή οικονομικής λειτουργίας q f : Η μετατροπή μέρους της ηλεκτρική ενέργειας σε θερμότητα, σύμφωνα με το νόμο του Joule, μεταφράζεται σε απώλεια ισχύος και κατ' επέκταση σε απώλεια ενέργειας στη γραμμή, η οποία είναι τόσο μικρότερη όσο μικρότερη είναι η αντίσταση των αγωγών, δηλαδή όσο μεγαλύτερη είναι η διατομή αυτών (αφού η αντίσταση είναι αντιστρόφως ανάλογη της διατομής). Αύξηση όμως της διατομής σημαίνει και αντίστοιχη αύξηση του κόστους της γραμμής.

9 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής  Τελική διατομή Υπολογίζουμε μια διατομή για κάθε κριτήριο χωριστά και στο τέλος επιλέγουμε σαν διατομή τη μέγιστη τιμή μεταξύ αυτών, δηλαδή: S=maχ(S m, S th, S sc, S N, S vd, S f ) Bέβαια, η διατομή που θα χρησιμοποιηθεί τελικά θα είναι μια τυποποιημένη τιμή του εμπορίου με τιμή ίση ή αμέσως μεγαλύτερη από την τιμή που προκύπτει από τους υπολογισμούς και την παραπάνω σχέση. Ωστόσο, ειδικά στις Ε.Η.Ε. Χ.Τ. είναι άνευ αντικειμένου τόσο ο υπολογισμός της διατομής για αντοχή σε ρεύματα βραχυκυκλώσεως όσο και ο υπολογισμός της διατομής με στόχο την οικονομική λειτουργία. Επίσης, η διατομή του ουδετέρου δίνεται τυποποιημένα από τους κανονισμούς. Γι' αυτό, στη συνέχεια, θα ασχοληθούμε με τον προσδιορισμό της διατομής αγωγών με βάση τα υπόλοιπα 3 κριτήρια.

10 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής i.Διατομή ασφαλούς λειτουργίας a)Διατομή επαρκούς μηχανικής αντοχής Η διατομή με κριτήριο την εξασφάλιση επαρκούς μηχανικής αντοχής των αγωγών προκύπτει - χωρίς κανέναν υπολογισμό - με την επιλογή τιμών ίσων ή μεγαλυτέρων από συγκεκριμένες ελάχιστες επιτρεπόμενες διατομές, που καθορίζονται από τους κανονισμούς. Έτσι, σύμφωνα με τους κανονισμούς*, οι ελάχιστες επιτρεπόμενες διατομές για μηχανικούς λόγους είναι: * Τα παρακάτω σε μεγάλο βαθμό αντιστοιχούν σε τιμές που ίσχυαν με τους ΚΕΗΕ. Οι τιμές αυτές ενδέχεται να διαφέρουν ανάλογα με την περίπτωση, η γενική εικόνα όμως παραμένει σωστή. Αναλυτικές τιμές ανά εφαρμογή μπορεί να βρεί κανείς στο Κεφάλαιο 52 σελίδα 63 του Ελληνικού Προτύπου ΕΛΟΤ HD 384.

11 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής i.Διατομή ασφαλούς λειτουργίας a)Διατομή επαρκούς μηχανικής αντοχής Πίνακας 1 Χρήση του αγωγούΕλάχιστη διατομή (mm 2 ) Εύκαμπτα καλώδια χαλκού σύνδεσης συσκευών μέσω ρευματοληπτών για Ι<2.5 Α0.5 Εύκαμπτα καλώδια χαλκού σύνδεσης συσκευών μέσω ρευματοληπτών για 2.5 Α<Ι<10 Α0.75 Εύκαμπτα καλώδια χαλκού σύνδεσης συσκευών μέσω ρευματοληπτών για Ι>10 Α1 Γραμμές χαλκού μόνιμης εγκατάστασης φωτισμού1.5 Γραμμές αλουμινίου μόνιμης εγκατάστασης φωτισμού2.5 Κινητήρες2.5 Ανεξάρτητοι μονωμένοι αγωγοί προστασίας2.5 Αιωρούμενες γραμμές χαλκού με μήκος <20m4 Αιωρούμενες γραμμές χαλκού με μήκος 20m-45m6 Παροχή ΔΕΗ6 (συνήθως 10) Γυμνός αγωγός γείωσης6 Γείωση μετρητή16 Ενταφιασμένοι ή απρόσιτοι αγωγοί γείωσης προστασίας25 Αγωγοί καθόδου εγκατάστασης αλεξικεραύνου50

12 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής i.Διατομή ασφαλούς λειτουργίας b)Διατομή επαρκούς θερμικής αντοχής Η διατομή, τώρα, με κριτήριο την εξασφάλιση θερμικής αντοχής σε θερμικές καταπονήσεις βασίζεται κατ' αρχήν στην μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία της μόνωσης του αγωγού, σε συνδυασμό όμως και με άλλους παράγοντες όπως το είδος και τον τρόπο εγκατάστασης των αγωγών, τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, το είδος του φορτίου που θα τροφοδοτήσουν κ.λ.π. Ο προσδιορισμός της διατομής με κριτήριο τη θερμική αντοχή έχει κωδικοποιηθεί στους κανονισμούς ως εξής: 1)Οι αγωγοί κατατάσσονται σε τρεις οµάδες με βάση το είδος ή τον τρόπο εγκατάστασης αυτών.: ΟΜΑΔΑ Ι: Τρεις το πολύ ενεργοί αγωγοί μέσα στον ίδιο σωλήνα ή καλώδιο σε ορατή ή χωνευτή εγκατάσταση. ΟΜΑΔΑ ΙΙ: Μονοπολικά καλώδια ή μονοπολικοί αγωγοί σε ορατές εγκαταστάσεις, εφόσον το μεταξύ τους διάστημα δεν είναι μικρότερο από την εξωτερική τους διάμετρο. ΟΜΑΔΑ ΙΙΙ: Σειρίδες των τριών το πολύ ενεργών αγωγών σε ορατή εγκατάσταση και γραμμές προσαγωγής σε κινητές ή φορητές συσκευές.

13 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής i.Διατομή ασφαλούς λειτουργίας b)Διατομή επαρκούς θερμικής αντοχής Πίνακας 2 Διατομή [mm 2 ] Μέγιστο ρεύμα [Α] Ομάδα ΙΟμάδα ΙΙΟμάδα ΙΙΙ

14 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής i.Διατομή ασφαλούς λειτουργίας b)Διατομή επαρκούς θερμικής αντοχής 2)Ο αγωγός γειώσεως δεν λογίζεται ως ενεργός αγωγός. Επίσης, σε τριφασικές γραμμές με ουδέτερο, ο ουδέτερος δεν θεωρείται ενεργός αγωγός. 3)Οι τιμές του πίνακα αναφέρονται σε θερμοκρασία περιβάλλοντος 30 0 C και οριακή ανύψωση της θερμοκρασίας του αγωγού, υπό συνεχή ροή, ίση πρός 30 0 C (δηλαδή, συνολικά, μέγιστη θερμοκρασία της μόνωσης του αγωγού 60 0 C). Για θερμοκρασίες περιβάλλοντος άνω των 30 0 C, η επιτρεπόμενη ένταση περιορίζεται σε ποσοστά που των τιμών του πίνακα έτσι ώστε η μέγιστη θερμοκρασία της μόνωσης του αγωγού να μην υπερβεί την τιμή των 60 o C. Πίνακας 3 Θερμοκρασία ο C Ποσοστό %

15 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής i.Διατομή ασφαλούς λειτουργίας b)Διατομή επαρκούς θερμικής αντοχής 4)Αν το πλήθος των ενεργών αγωγών υπερβαίνει τους τρεις, η μέγιστη επιτρεπόμενη ένταση κάθε αγωγού περιορίζεται για 4 έως 6 ενεργούς αγωγούς στο 80% και για 7 έως 9 ενεργούς αγωγούς στο 70% των τιμών του πίνακα. Πίνακας 4 4)Προκειμένου περί αγωγών αλουμινίου, η επιτρεπόμενη ένταση συνεχούς ροής πρέπει να λαμβάνεται ίση προς το 80% της τιμής που αντιστοιχεί σε χάλκινο αγωγό της ίδιας διατομής. Τούτο, διότι η ειδική αντίσταση του αλουμινίου είναι μεγαλύτερη κατά 56% περίπου εκείνης του χαλκού. Αντίστροφα, χάλκινος αγωγός μπορεί να υποκατασταθεί από αγωγό αλουμινίου διατομής μεγαλύτερης κατά 56% περίπου εκείνης του χάλκινου. Αριθμός αγωγών Ποσοστό %8070

16 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής i.Διατομή ασφαλούς λειτουργίας b)Διατομή επαρκούς θερμικής αντοχής 6)Η μέγιστη επιτρεπόμενη ένταση συνεχούς ροής για γυμνούς αγωγούς διατομής 50 mm 2 για χαλκό και 70 mm 2 για αλουμίνιο καθορίζεται από τις τιμές της ΟΜΑΔΑΣ ΙΙ. Σε μικτά συγκροτήματα μονωμένων και γυμνών αγωγών, οι γυμνοί αγωγοί υπάγονται στην ίδια ομάδα με τους μονωμένους. Για γυμνούς αγωγούς πολύ μεγάλων διατομών όπως π.χ. για ζυγούς (μπάρες) πινάκων κ.λ.π. σαν μέγιστη επιτρεπόμενη ένταση συνεχούς ροής μπορεί γενικώς να ληφθεί 1.5 A/mm 2. Γενικώς η θερμοκρασία των γυμνών αγωγών υπό συνεχή ροή δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 80 o C, η δε θερμοκρασία των σημείων εισαγωγής αυτών στις μηχανές ή συσκευές τους 65 0 C. 7)Όλες οι προηγούμενες παρατηρήσεις αναφέρονται στον προσδιορισμό της μέγιστης επιτρεπόμενης έντασης συνεχούς ροής για αγωγό δεδομένης διατομής. Φυσικά, εύκολα μπορεί να γίνει και το αντίστροφο και μάλιστα αυτό συνήθως ενδιαφέρει στην πράξη, δηλαδή, ο προσδιορισμός της διατομής αγωγών με δεδομένη την απορροφούμενη ένταση από τις συσκευές/μηχανές που τροφοδοτεί η γραμμή (εκτελώντας τους υπολογισμούς αντίστροφα).

17 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής i.Διατομή ασφαλούς λειτουργίας b)Διατομή επαρκούς θερμικής αντοχής 8)Προκειμένου περί γραμμών τροφοδοτήσεως κινητήρων, η διατομή υπολογίζεται βάσει του πίνακα, θεωρώντας όμως προσαύξηση του ρεύματος κατά 25% της ονομαστικής εντάσεως του μεγαλύτερου κινητήρα ώστε να ληφθεί υπόψη η επίδραση του ρεύματος εκκινήσεως. 9)Οι αγωγοί από το διακόπτη αστέρα-τρίγωνο, μέχρι τον κινητήρα διαρρέονται από το 1/√3=0.58, δηλαδή 58% του ρεύματος που διαρρέει τους αγωγούς που βρίσκονται πριν από το διακόπτη αστέρα-τρίγωνο. 10)Προκειμένου περί γραμμών πυκνωτών, η διατομή υπολογίζεται βάσει του πίνακα, όμως για ένταση προσαυξημένη με συντελεστή 1.5 της ονομαστική έντασης. 11)Σύμφωνα με μια από τις συνθήκες που πρέπει να πληρούνται ώστε να είναι δυνατή η πραγματοποίηση της ουδετερώσεως, η αγωγιμότητα και η μηχανική αντοχή του ουδετέρου αγωγού πρέπει να είναι τουλάχιστον ίσες προς εκείνες των αγωγών φάσεως, τόσο στο εξωτερικό δίκτυο όσο και στην εσωτερική εγκαστάσταση (εκτός κάποιων εξαιρέσεων). 12)Επίσης, ο αγωγός προστασίας έχει διατομή ίση με την διατομή του ουδετέρου, όπως αναφέρθηκε παραπάνω.

18 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής i.Διατομή ασφαλούς λειτουργίας c)Παραδείγματα: 1)Τριφασική συσκευή τροφοδοτείται με καλώδιο Α05VV-R 5Χ2.5 και η θερμοκρασία που επικρατεί στο χώρο είναι 45 ο C. Ποια η επιτρεπόμενη ένταση φόρτισης του καλωδίου. Στο καλώδιο οι ενεργοί αγωγοί είναι τρείς και η διατομή του είναι 2.5. Από τον πίνακα 2 βλέπουμε ότι Ι=20 Α. Λόγω όμως αυξημένης θερμοκρασίας η τιμή αυτή μειώνεται με αναφορά τον πίνακα 3 και η τελική τιμή φτάνει στο 71% της αρχικής. Άρα Ι επ. =71%20 Α= 14,2 Α. 2)Ποιάς διατομής καλώδιο χρειαζόμαστε για τη ρευματοδότηση τριφασικού κινητήρα ονομαστικής έντασης 16 Α όταν λειτουργεί σε θερμοκρασία περιβάλλοντος 50 ο C. Επειδή είναι κινητήρας Ι λειτ =1.25Ι ον =1.25Χ16 Α=20 Α σε θερμοκρασία 50 ο C. Εάν Ι αν το ρεύμα αναφοράς για τον πίνακα 2 έχουμε ότι 20 Α=Ι αν Χ0.58. Άρα Ι αν =34.5 Α. Από τον πίνακα 2 επιλέγουμε διατομή για τρείς ενεργούς αγωγούς, για λόγους ασφάλειας επιλέγουμε καλώδιο διατομής 10mm 2.

19 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής i.Διατομή ασφαλούς λειτουργίας c)Παραδείγματα: 3)Τριφασικός κινητήρας 10kW απόδοσης 0.8 και συντελεστού ισχύος 0.83 συνδέεται σε δίκτυο πολικής τάσης 400V. Ποια η διατομή εύκαμπτου καλωδίου για λειτουργία σε θερμοκρασία περιβάλλοντος 40 ο C. Το ονομαστικό ρεύμα είναι:. Άρα το ρεύμα λειτουργίας είναι. Από τους πίνακες 2 και 3 έχουμε ότι. Το ρεύμα αναφοράς του πίνακα 2 είναι. Από τον πίνακα 2 προκύπτει ότι η επιτρεπόμενη διατομή είναι 10 mm 2.

20 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής i.Διατομή ασφαλούς λειτουργίας c)Παραδείγματα: 4)Μονοφασικός κινητήρας 1kW απόδοσης 0.74 συντελεστού ισχύος 0.79 συνδέεται σε δίκτυο τάσης 230V. Ποια η διατομή καλωδίου για λειτουργία σε θερμοκρασία περιβάλλοντος 30 ο C. Το ονομαστικό ρεύμα είναι:. Το ρεύμα λειτουργίας είναι. Από τον πίνακα 2 έχουμε ότι η διατομή είναι 1.5 mm 2. Από τους κανονισμούς έχουμε όμως ελάχιστη επιτρεπόμενη διατομή κινητήρων 2.5 mm 2.

21 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής ii.Διατομή καλής λειτουργίας Οι γραμμές μιας εγκατάστασης παρουσιάζουν εν γένει ωμική αντίσταση R και επαγωγική αντίδραση Χ L που είναι υπεύθυνες για την πτώση τάσεως που εμφανίζει η γραμμή κατά μήκος της, ιδιαίτερα αν το μήκος της γραμμής είναι μεγάλο (π.χ. γραμμές βιομηχανικών Ε.Η.Ε.). Όταν η πτώση τάσεως είναι μεγάλη, τα διάφορα φορτία παρουσιάζουν πρόβλημα καλής λειτουργίας σε τροφοδοσία με μειωμένη τάση. Γι' αυτό οι κανονισμοί καθορίζουν σαν μέγιστη επιτρεπόμενη πτώση τάσεως από το μετρητή μέχρι τη λήψη ρεύματος 3% επί της ονομαστικής πολικής τάσεως (12V) για γραμμές κίνησης και 1% επί της ονομαστικής φασικής τάσεως (2.3V) για γραμμές φωτισμού. a)Ένα μονοφασικό φορτίο Έστω το διπλανό μονοφασικό φορτίο με P, I, cosφ, V r που τροφοδοτείται από δίκτυο V s μέσω γραμμής μήκους l η οποία έχει ολική σύνθετη αντίσταση Ζ=R+jX L. Ο νόμος τάσεων του Κίρχωφ δίνει για την πτώση τάσης πάνω στη γραμμή

22 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής ii.Διατομή καλής λειτουργίας a)Ένα μονοφασικό φορτίο Επειδή η μεταβολή της γωνίας των τάσεων στην αρχή και το τέλος της γραμμής συνήθως είναι μηδέν έχουμε ότι η πτώση τάσης στα άκρα της γραμμής είναι: Άρα η πτώση τάσης της γραμμής είναι: όπου r η αντίσταση ανά μονάδα μήκους και x L η επαγωγική αντίσταση ανά μονάδα μήκους του καλωδίου που χρησιμοποιούμε. Αντίστροφα, για δεδομένη πτώση τάσης και για αγωγιμότητα του υλικού k [Ω -1 mm -2 m] υπολογίζεται η διατομή S του καλωδίου ως: * Επειδή η επαγωγική αντίσταση εξαρτάται από τη διατομή, για τον υπολογισμό της διατομής πρέπει να εργαστούμε με δοκιμές.

23 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α a)Ένα μονοφασικό φορτίο Επειδή σε γραμμές και καλώδια με διατομή κάτω των 16 mm 2 η επαγωγική αντίσταση είναι πάρα πολύ μικρότερη της ωμικής οι προηγούμενες σχέσεις απλοποιούνται ως εξης: ή ή Η εκατοστιαία πτώση τάσης ε: ή ή Η διατομή S: ή ή Οι απώλειες ισχύος κατά μήκος της γραμμής: Οι παραπάνω τύποι ισχύουν και τροφοδοσίες συνεχούς ρεύματος απαλείφοντας το cosφ. 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής ii.Διατομή καλής λειτουργίας

24 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α b)Πολλά μονοφασικά φορτία Εάν έχουμε πολλά μονοφασικά φορτία στην ίδια γραμμή σταθερής διατομής ορίζουμε έναν μέσο συντελεστή ισχύος cosφ μ : Άρα η πτώση τάσης της γραμμής είναι: Αντίστροφα, για δεδομένη πτώση τάσης υπολογίζεται η διατομή S του καλωδίου ως: 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής ii.Διατομή καλής λειτουργίας

25 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α b)Πολλά μονοφασικά φορτία Εάν έχουμε μικρή διατομή (<16 mm 2 ), η πτώση τάσης της γραμμής είναι: Η εκατοστιαία πτώση τάσης: Αντίστροφα, για δεδομένη πτώση τάσης υπολογίζεται η διατομή S του καλωδίου ως: 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής ii.Διατομή καλής λειτουργίας

26 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α a)Ένα τριφασικό φορτίο Εάν το φορτίο είναι τριφασικό, ανεξάρτητα από την τριφασική συνδεσμολογία, θεωρούμε το φορτίο κατ' αστέρα χωρίς ουδέτερο, και μελετάμε χωριστά την κάθε φάση, σύμφωνα με όσα αναφέρθηκαν για τα μονοφασικά φορτία. Σημειώνουμε επιπλέον παρατηρήσεις: Η κάθε φάση τροφοδοτεί φορτίο Ρ/3 με V/√3 (V=πολική τάση) και ρεύμα φάσεως το πραγματικό ρεύμα της τριφασική ς γραμμής. Επειδή θεωρήσαμε ότι δεν υπάρχει ουδέτερος αγωγός, δεν υπάρχει πτώση τάσεως επιστροφής και επομένως δεν χρειάζεται ο συντελεστής 2 που χρησιμοποιήθηκε στα μονοφασικά κυκλώματα για το μήκος του αγωγού. Αν υπάρχει ουδέτερος, τότε, αν το φορτίο είναι συμμετρικό, ο ουδέτερος δεν παίζει κανένα ρόλο, ενώ αν είναι ασύμμετρο, υπάρχει κάποια πρόσθετη πτώση τάσεως, λόγω ρεύματος επιστροφής, την οποία αμελούμε. ΔVπολικό=√3ΔVφασικό 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής ii.Διατομή καλής λειτουργίας

27 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α a)Ένα τριφασικό φορτίο Η πτώση τάσης στα άκρα της γραμμής είναι: όπου r η αντίσταση ανά μονάδα μήκους και x L η επαγωγική αντίσταση ανά μονάδα μήκους του καλωδίου που χρησιμοποιούμε. Αντίστροφα, για δεδομένη πτώση τάσης υπολογίζεται η διατομή S του καλωδίου ως: Σε καλώδια μικρής διατομής, αντίστοιχα έχουμε: Οι απώλειες στη γραμμή: 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής ii.Διατομή καλής λειτουργίας

28 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α a)Πολλά τριφασικά φορτία Η πτώση τάσης στα άκρα της γραμμής είναι: Αντίστροφα, για δεδομένη πτώση τάσης υπολογίζεται η διατομή S του καλωδίου ως: Σε καλώδια μικρής διατομής, αντίστοιχα έχουμε: 2.Αγωγοί – Υπολογισμός διατομής ii.Διατομή καλής λειτουργίας

29 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Σωλήνες, κιβώτια διακλαδώσεων και πίνακες. Μετά τον υπολογισµό της διατοµής των αγωγών, προσδιορίζεται το πλήθος των αγωγών της γραµµής, µε βάση τον αριθµό των αγωγών που απαιτούνται για τη σύνδεση των συσκευών καταναλώσεως, λήψεων ρεύµατος, διακοπτών (τοίχου, πινάκων, κινητήρων). Στη συνέχεια, επιλέγεται η διάµετρος των σωλήνων µε βάση τον παρακάτω πίνακα (ή τις αντίστοιχες οδηγίες του ΕΛΟΤ HD 384). Όταν πρόκειται να εγκατασταθούν εντός σωλήνων αγωγοί µεγαλύτερης διατοµής από εκείνες του πίνακα ή περισσότεροι αγωγοί από εκείνους που καθορίζονται στον πίνακα, οι σωλήνες πρέπει να παρουσιάζουν επαρκή εσωτερική διάµετρο κατά τρόπο ώστε η έλξη των αγωγών εντός των σωλήνων να µπορεί να γίνει ευχερώς και χωρίς να φθαρεί η µόνωση των αγωγών.

30 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Σωλήνες, κιβώτια διακλαδώσεων και πίνακες. ΣΩΛΗΝΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΔιατομήΕσωτερική διάμετρος σωλήνων mm αγωγών mm 2 Ορατοί σωλήνεςΧωνευτοί σωλήνες 1χ1911 1Χ1,5911 1χ2,5911 1χ411 1χ611 1χ χ1613,5 2χ1911 2χ1,51113,5 2χ2,513,516 2χ413,516 2χ616 2χ1023 2χ1623 3χ111 3Χ1,513,516 3χ2,513,516 3χ41623 ΣΩΛΗΝΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΔιατομήΕσωτερική διάμετρος σωλήνων mm αγωγών mm 2 Ορατοί σωλήνεςΧωνευτοί σωλήνες 4χ113,5 4Χ1,513,516 4χ2,516 4Χ χ623 4Χ1029 4χ1629 5χ113,5 6 έως 7Χ116 8 έως 1.2χ έως 7χ1,5 16 8έως12χ1, χ χ1023 3χ1629

31 ΜΑΘΗΜΑ 7 – ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ – ΜΕΡΟΣ Α 2.Σωλήνες, κιβώτια διακλαδώσεων και πίνακες. Στη συνέχεια, ανάλογα µε τη διάµετρο των σωλήνων και το πλήθος των απαιτούµενων διακλαδώσεων επιλέγονται τα απαιτούµενα κουτιά διακλαδώσεων, εντός των οποίων γίνονται οι συνδέσεις των διακλαδιζοµένων αγωγών. Δεν επιτρέπεται καµµία σύνδεση αγωγών µέσα στους σωλήνες. Τα πώµατα των κουτιών διακλαδώσεων πρέπει να εµποδίζουν την είσοδο σκόνης. Οι ακροδέκτες µέσα στα κουτιά πρέπει να εξασφαλίζουν καλή επαφή που δεν αλλοιώνεται µε την πάροδο του χρόνου. Για την επιλογή του πίνακα, όσον αφορά το είδος του (υλικό και τρόπο κατασκευής) προσδιορίζεται από τις περιβαλλοντικές συνθήκες, ενώ όσον αφορά το µένεθός του πρσσδιορίζεται µε βάση την ισχύ παροχής [kVA, A].

32 ΜΑΘΗΜΑ 7 ΕΠΙΛΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΕΩΣ ΤΕΛΟΣ ΜΕΡΟΥΣ Α