Υπολογισμός ισχύος γραμμής φωτισμού και πριζών σε μια ηλεκτρική εγκατάσταση



Να ξεκινήσω λέγοντας πως τα παρακάτω είναι καθαρά προσωπικές εκτιμήσεις και δεν περιέχονται σε κανένα κανονισμό.Επίσης να επισημάνω ότι σε μια γραμμή φωτισμού-πριζών ή σε μια γραμμή μόνο πριζών ο ΕΛΟΤ HD384 δεν μας περιορίζει για τον αριθμό των πριζών που θα περιέχουν οι γραμμές αυτές.

Παλιότερα κατά την ηλεκτρολογική εγκατάσταση οικιών και σε μια γραμμή φωτισμού-πριζών και όταν δεν ξέραμε την ισχύ των λαμπτήρων που θα τοποθετηθούν, θεωρούσαμε την ισχύ κάθε λαμπτήρα στα 100W. Να επισημάνουμε πως η συντριπτική πλειοψηφία των λαμπτήρων ήταν λαμπτήρες πυράκτωσης ή αλογόνου.

Για τις πρίζες παίρναμε κάθε μια από τις 3 πρώτες στα 2Α (δηλαδή 460W....κάποιοι τις υπολόγιζαν και στα 200W)και τις υπόλοιπες της γραμμής στα 0,5Α (περίπου 100W) άσχετα αν οι πρίζες βρίσκονταν στην ίδια γραμμή με τα φωτιστικά ή μόνες τους σε ξεχωριστή γραμμή πριζών.

Επειδή τα δεδομένα έχουν αλλάξει με την είσοδο των λαμπτήρων οικονομίας και led και με την πληθώρα των ηλεκτρικών συσκευών που διαθέτει ένα σπίτι ο υπολογισμός των ισχύων λαμπτήρων και πριζών θα πρέπει κατά τη γνώμη μου να γίνεται με την εξής παραδοχή.
Κατά το σχεδιασμό και μόνο κάθε λαμπτήρας να υπολογίζεται στα 60W και κάθε πρίζα στα 500W.
Πολλοί θα πουν..μα καλά υπολογίζουμε 500W ακόμα και τις πρίζες που βρίσκονται στο υπνοδωμάτιο δεξιά και αριστερά του κρεβατιού που εκεί θα μπουν φωτιστικά στα κομοδίνα; Και απαντώ: Ποτέ δεν ξέρεις ο κάθε χρήστης της εγκατάστασης τι θα πάει και θα <<καρφώσει>> ακόμα και σε αυτές τις πρίζες.

1η περίπτωση:

Κοινή γραμμή φωτισμού και πριζών (καλώδιο διατομής 1,5mm2 ασφαλισμένο με ασφάλεια 10Α)

Να χρησιμοποιούνται το πολύ 4 πρίζες στη γραμμή αυτή υποθέτοντας ότι θα μπορούν να τραβάνε ταυτόχρονα  4*500W=2000W, οπότε μαζί με αυτές ,οι λαμπτήρες που θα βρίσκονται στην ίδια γραμμή να μην ξεπερνάνε τα 2300W-2000W=300W, δηλαδή μέχρι 300W/60W=5 λαμπτήρες.

Στην περίπτωση που θα τοποθετηθούν 3 πρίζες (3*500W=1500W) οι λαμπτήρες που θα βρίσκονται στην ίδια γραμμή να μην ξεπερνάνε τα 2300W-1500W=800W, δηλαδή μέχρι 800W/60W=13 λαμπτήρες.

Aς θεωρήσουμε την περίπτωση ότι μια τέτοια γραμμή έχει 7 λαμπτήρες και 3 πρίζες. Σύμφωνα με τα παραπάνω θα είχαμε 7*60W=420W για τους λαμπτήρες και 3*500W=1500W για τις πρίζες, σύνολο 1920W. Σε αυτή την περίπτωση θεωρώ ότι ο πιο σωστός υπολογισμός είναι ότι επειδή οι λαμπτήρες τραβάνε 420W οι 3 πρίζες θα μπορούν να τραβήξουν ταυτόχρονα 2300W-420W=1880W.

Αυτό που θέλω να πω είναι ότι στους υπολογισμούς μας η γραμμή φωτισμού-πριζών  θα πρέπει να υπολογίζεται σε κάθε περίπτωση στα 2300W ασχέτως με τον αριθμό των πριζών που περιέχει.

2η περίπτωση:

Ξεχωριστή γραμμή φωτισμού  (καλώδιο διατομής 1,5mm2 ασφαλισμένο με ασφάλεια 10Α)

Στην περίπτωση αυτή η ισχύς της γραμμή φωτισμού θα υπολογίζεται από το άθροισμα των ισχύων των λαμπτήρων και μόνο. Δηλαδή αν η γραμμή αποτελείται μόνο από 10 φωτιστικά η ισχύς της θα είναι 10*60W=600W

Ξεχωριστή γραμμή πριζών  (καλώδιο διατομής 2,5mm2 ασφαλισμένο με ασφάλεια 16Α)

Στην περίπτωση αυτή η ισχύς της γραμμής θα υπολογίζεται στα 3680W (P=V*I=230V*16A) άσχετα με τον αριθμό των πριζών που περιέχει. Βέβαια και σε αυτή την περίπτωση καλό θα είναι να μην ξεπερνάνε τις 5.

Ας δούμε ένα παράδειγμα και πως συμπληρώνουμε την ισχύ των γραμμών φωτισμού και πριζών στην έκθεση παράδοσης
Έστω ότι σε μια οικία έχουμε τις παρακάτω γραμμές φωτισμού και πριζών


1η γραμμή φωτισμού που περιλαμβάνει τους χώρους του χωλ (2 φωτιστικά και 2 πρίζες), της τραπεζαρίας (1πεντάφωτο και 2 πρίζες) και του WC (1 φωτιστικό).
Η ισχύς της γραμμής είναι 2300WΗ ισχύς των φωτιστικών  είναι 7*60W=420WΗ ισχύς των πριζών είναι 2300W-420W=1880W

2η γραμμή φωτισμού που περιλαμβάνει το χώρο του σαλονιού (2 πεντάφωτα, 1 απλό φωτιστικό και 4 πρίζες)

Η ισχύς της γραμμής είναι 2300WΗ ισχύς των φωτιστικών  είναι 11*60W=660W
Η ισχύς των πριζών είναι 2300W-660W=1640W


3η γραμμή φωτισμού που περιλαμβάνει τους χώρους του 1ου υπνοδωματίου (1 φωτιστικό και 3 πρίζες) και ένα μέρος του μπαλκονιού (1 φωτιστικό και μια πρίζα)

Η ισχύς της γραμμής είναι 2300WΗ ισχύς των φωτιστικών  είναι 2*60W=120W
Η ισχύς των πριζών είναι 2300W-120W=2180W

4η γραμμή φωτισμού που περιλαμβάνει τους χώρους του 2ου υπνοδωματίου (1 φωτιστικό και 3 πρίζες) και το υπόλοιπο μέρος του μπαλκονιού (2 φωτιστικά)

Η ισχύς της γραμμής είναι 2300WΗ ισχύς των φωτιστικών  είναι 3*60W=180W
Η ισχύς των πριζών είναι 2300W-180W=2120W


5η γραμμή φωτισμού που περιλαμβάνει το χώρο της κουζίνας (2 φωτιστικά, απορροφητήρας 150W και 2 πρίζες)

Η ισχύς της γραμμής είναι 2300WΗ ισχύς των φωτιστικών  είναι 2*60W=120W
Η ισχύς των πριζών είναι 2300W-120W-150W=2030W

6η γραμμή πριζών πάγκου κουζίνας (3 πρίζες) ισχύος 3680W



Αν αθροίσουμε όλες τις ισχείς του φωτισμού και των πριζών θα έχουμε σύνολο 14,64 ΚW.

Η πράξη έχει δείξει ότι κατά τη λειτουργία μιας ηλεκτρικής εγκατάστασης δεν είναι δυνατή η ταυτόχρονη λειτουργία όλων των φορτίων αυτής ώστε να οδηγεί στη μέγιστη ζήτηση ισχύος.
Για το λόγο αυτό στον υπολογισμό της συνολικής εγκατεστημένης ισχύος λαμβάνεται ο συντελεστής ετεροχρονισμού ή ταυτοχρονισμού, ο οποίος εκφράζει τον αριθμό των φορτίων που είναι ενεργοποιημένα την ίδια χρονική στιγμή.
Ο παρακάτω πίνακας περιέχεται σε όλη την ελληνική βιβλιογραφία που ασχολείται με μελέτη ΕΗΕ βασισμένη σε πίνακα ταυτοχρονισμού της ΔΕΗ για μετρητές.



Η χρησιμοποίηση όμως του συντελεστή ταυτοχρονισμού δημιουργεί τα παρακάτω προβλήματα.
Όταν χρησιμοποιείται συντελεστής ταυτοχρονισμού περιγράφεται μια υποτιθέμενη χρησιμοποιούμενη ισχύ, ή η πιθανή ζητούμενη ισχύς. Στην ΥΔΕ, στο βασικό έγγραφο αλλά και στην έκθεση παράδοσης ζητείται σαφέστατα η πραγματική εγκατεστημένη ισχύς που εντοπίζεται στην εγκατάσταση. Πρέπει να επισημανθεί ακόμη ότι η χρήση του συντελεστή αυτού μπορεί να δημιουργήσει φαινόμενα παρανομίας, γιατί μπορεί να μειώσει την ισχύ μιας μεγάλης εγκατάστασης για να την ''προσαρμόσει'' στην μικρή άδεια ενός ηλεκτρολόγου.

Τέλος να θυμίσουμε ότι οι βασικές απαιτήσεις μιας ΕΗΕ είναι με τη σειρά που παρουσιάζονται:

α) Ασφάλεια
β) Λειτουργικότητα
γ) Καλαισθησία
δ) Οικονομία



ΠΙΝΑΚΕΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ ΓΙΑ ΜΕΛΕΤΗ Ε.Η.Ε

1.ΠΙΝΑΚΕΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΔΙΑΤΟΜΗΣ ΑΓΩΓΩΝ-ΚΑΛΩΔΙΟΥ

Για κάθε μονωμένο αγωγό υπάρχει ένα ανώτατο όριο έντασης ρεύματος που επιτρέπεται να τον διαρρέει συνεχώς. Αν το όριο αυτό ξεπεραστεί ο αγωγός υπερθερμαίνεται, φθείρονται οι μονώσεις των αγωγών, με αποτέλεσμα να δημιουργηθεί βραχυκύκλωμα και πυρκαγιά.

Η μεγαλύτερη επιτρεπόμενη ένταση για ένα αγωγό εξαρτάται από τρεις παράγοντες:
Τη διατομή, το είδος της μόνωσης και τις συνθήκες τοποθέτησης και λειτουργίας (θερμοκρασία και τρόπος όδευσης)

Κατά την επιλογή της διατομής των αγωγών μιας γραμμής μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας (π.χ κυκλώματα διακλάδωσης γραμμή παροχής ΕΗΕ κλπ.) πρέπει να ικανοποιούνται δυο βασικά κριτήρια:

1. Οι αγωγοί να διαρρέονται από τη μέγιστη ένταση ρεύματος που αντέχουν, χωρίς η αναπτυσσόμενη θερμότητα σε αυτούς να προκαλέσει καταστροφή της μόνωσής τους.Το κριτήριο αυτό εξασφαλίζει την ασφαλή λειτουργία της γραμμής(!!!).



2. Η επιλεγείσα διατομή των αγωγών να μη προκαλέσει πτώση τάσης μεγαλύτερη από την επιτρεπτή τιμή. Το κριτήριο αυτό εξασφαλίζει την οικονομική και καλή λειτουργία των φορτίων της εγκατάστασης(!!!).
























2.ΠΙΝΑΚΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΔΙΑΤΟΜΗΣ ΑΓΩΓΟΥ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ



3.ΠΙΝΑΚΑΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΔΙΑΤΟΜΗΣ ΑΓΩΓΩΝ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΙΤΡΕΠΟΜΕΝΗ ΕΝΤΑΣΗ ΑΓΩΓΟΥ



Επιλέγεται ασφάλεια προστασίας (τήξεως ή αυτόματης MCB) με max  επιτρεπόμενο ρεύμα (ονομαστικό) να είναι μεγαλύτερο από το ρεύμα που διαρρέει συνεχώς τη γραμμή (ένταση λειτουργίας), 
και αμέσως μικρότερο
 της επιτρεπόμενης έντασης του καλωδίου (ονομαστική ένταση).

Π.χ o 1,5 mm2 αγωγός που αντέχει συνεχόμενα 14 Α (ονομαστική ένταση) και διαρρέεται από ρεύμα 9 Α (ένταση λειτουργίας) ασφαλίζεται με ασφάλεια ονομαστικής έντασης 10 Α, δηλαδή  9Α<10Α<14Α 
αλλά αν o 1,5 mm2 αγωγός που αντέχει συνεχόμενα 14 Α και διαρρέεται από ρεύμα 12 Α ασφαλιστεί με ασφάλεια ονομαστικής έντασης 10 Α  αυτή μετά από κάποιο χρονικό διάστημα θα καεί.
Αν ασφαλιστεί με ασφάλεια ονομαστικής έντασης 16 Α  (αν όμως συμβεί κάποιο σφάλμα και ο αγωγός διαρρέεται από 15 Α συνεχώς) τότε η ασφάλεια των 16 Α δεν θα καεί με αποτέλεσμα να λειώσει η μόνωση του αγωγού. 
Άρα θα ήταν καλύτερο σε αυτή την περίπτωση για να είμαστε σίγουροι να χρησιμοποιήσουμε αγωγό 2,5 mm2 με ασφάλεια 16 Α


3.ΠΙΝΑΚΑΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΣΩΛΗΝΩΝ ΑΠΟ ΤΟΝ ΑΡΙΘΜΟ ΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ ΠΟΥ ΠΕΡΙΕΧΟΥΝ




4.ΠΙΝΑΚΑΣ ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΩΝ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ ΤΑΥΤΟΧΡΟΝΙΣΜΟΥ ΑΠΟ ΤΟΝ ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΑΡΙΘΜΟ ΤΩΝ ΓΡΑΜΜΩΝ

Επειδή σε μια ηλεκτρική εγκατάσταση δεν είναι δυνατό να δουλεύουν όλα τα φορτία ταυτόχρονα, η ΔΕΔΔΗΕ προτείνει ένα πίνακα που μας δείχνει ανάλογα με τον συνολικό αριθμό των γραμμών, ποιο ποσοστό των συνολικών φορτίων είναι πιθανό να δουλεύει ταυτόχρονα
Ο παρακάτω πίνακας δεν είναι δεσμευτικός γιατί η ταυτόχρονη λειτουργία των φορτίων εξαρτάται από τον εκάστοτε καταναλωτή







5.ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΑΡΟΧΩΝ ΔΕΔΔΗΕ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗΝ ΕΓΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΗ ΙΣΧΥ




6.ΠΙΝΑΚΑΣ ΕΛΑΧΙΣΤΗΣ ΔΙΑΤΟΜΗΣ ΑΓΩΓΩΝ ΓΕΙΩΣΗΣ ΘΑΜΜΕΝΩΝ ΣΤΟ ΕΔΑΦΟΣ



ΕΛΑΧΙΣΤΕΣ ΔΙΑΤΟΜΕΣ ΑΓΩΓΩΝ

Οι αγωγοί φάσεων στα κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος και επίσης όλοι οι ενεργοί αγωγοί σε κυκλώματα συνεχούς ρεύματος πρέπει να έχουν διατομή τουλάχιστον ίση με αυτή που δίνεται στον παρακάτω πίνακα.

Σημείωση: Στον προηγούμενο "ΚΕΗΕ" υπήρχαν και άλλες πρόσθετες περιπτώσεις όπου επιβάλλονταν μια ελάχιστη διατομή.Για παράδειγμα, στους κινητήρες δεχόμαστε 2,5 mm2 σαν ελάχιστη διατομή. Εφόσον η τροφοδοσία του κινητήρα υπολογισθεί τόσο στην εκκίνηση όσο και στην ομαλή λειτουργία και σφάλματα δεν υπάρχει πλέον λόγος για την ελάχιστη διατομή των 2,5 mm2 αλλά η ελάχιστη διατομή είναι 1,5 mm2 ενιαία όπως οι άλλες

Ελάχιστες επιτρεπτές διατομές αγωγών στα διάφορα κυκλώματα των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων

PDF 7.1 σχεδιαση εσωτερικης ηλεκτρικης εγκαταστασης μονοκατοικιας



http://edume.myds.me/00_0070_e_library/10030/06_Electrical_installations_books/16/07_01.pdf

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΠΤΩΣΗΣ ΤΑΣΗΣ


Η πτώση τάσης σε μια γραμμή ΕΗΕ είναι η διαφορά των ενεργών τιμών των τάσεων στο μετρητή και στο σημείο κατανάλωσης (φορτίο) ηλεκτρικής ενέργειας, οφείλεται δε στην αντίσταση της γραμμής.

Ø Το κύκλωμα διακλάδωσης με το πιο δυσμενές φορτίο είναι αυτό που παρουσιάζει το μεγαλύτερο γινόμενο μήκους γραμμής επί ρεύματος φορτίου του κυκλώματος διακλάδωσης.

Ø Ο περιορισμός της πτώσης τάσης επιβάλλεται για λόγους λειτουργικούς και ενεργειακής κατανάλωσης.

Ø Μεγάλη πτώση τάσης στη γραμμή σημαίνει μικρή τάση λειτουργίας στο φορτίο, με αποτέλεσμα την πρόκληση λειτουργικών προβλημάτων στο φορτίο (κίνησης, φωτισμού, ηλεκτρονικών διατάξεων, κυκλωμάτων ελέγχου κλπ.).

Ø Χαμηλή τάση λειτουργίας σημαίνει: μείωση της ροπής εκκίνησης και φορτίου των κινητήρων, μειωμένη φωτεινή απόδοση των λαμπτήρων πυράκτωσης, αδυναμία οπλισμού ηλεκτρονόμων, δυσλειτουργία Η/Υ κλπ.

Πως υπολογίζουμε σωστά  και με ακρίβεια την πτώση τάσης σε μια γραμμή

Το πρότυπο ΕΛΟΤ HD 384 αναφέρει και ορίζει την πτώση τάσης σύμφωνα με  το άρθρο 525:

«525 Πτώση τάσης στις εγκαταστάσεις των καταναλωτών



525.1 Αν δεν υπάρχουν ιδιαίτερες απαιτήσεις αναφορικά µε τη λειτουργία των συσκευών ή, ενδεχομένως ειδικών διατάξεων προστασίας, συνιστάται στην πράξη, η πτώση τάσης από την αρχή της ηλεκτρικής εγκατάστασης μέχρι το σημείο σύνδεσης οποιασδήποτε ηλεκτρικής συσκευής να μην υπερβαίνει το 4% της ονομαστικής τάσης της εγκατάστασης (ΜΕΓΙΣΤΗ ΕΠΙΤΡΕΠΟΜΕΝΗ ΠΤΩΣΗ ΤΑΣΗΣ). Προσωρινές συνθήκες, όπως μεταβατικές τάσεις και μεταβολή τάσης λόγω αντικανονικής λειτουργίας μπορούν να μη λαμβάνονται υπόψη».


Ο τύπος του υπολογισμού της πτώσης τάσης μονοφασικής γραμμής είναι 



 
Όπου:
  • ρ = ειδική αντίσταση αγωγού (εδώ για τον χαλκό 0,017)
  • l = μήκος αγωγού (m)
  • Ι = ένταση ρεύματος που διαρρέει τον αγωγό της γραμμής
  • συνφ = συντελεστής ισχύος
  • S = διατομή αγωγού(mm2)
  • n = αριθμός αγωγών στην ίδια φάση


Ο τύπος του υπολογισμού της πτώσης τάσης τριφασικής γραμμής είναι

 

Όπου:
  • ρ = ειδική αντίσταση αγωγού (εδώ για τον χαλκό 0,017)
  • l = μήκος αγωγού (m)
  • Ιπ = πολική ένταση ρεύματος που διαρρέει τον αγωγό της γραμμής
  • συνφ = συντελεστής ισχύος
  • S = διατομή αγωγού(mm2)
  • n = αριθμός αγωγών στην ίδια φάση

ΣΧΟΛΙΑ



Η ΔΕΗ μετέβαλλε την ονομαστική τιμή της τάσης των δικτύων διανομής (χαμηλής τάσης) από τις τιμές 220/380V με όρια διακύμανσης ±5% ως ακολούθως:•Από 1.1.1996 έως 31.12.2003 σε 230/400V με όρια διακύμανσης -10%, +6%.•Από 1.1.2004 και εφεξής σε 230/400V με όρια διακύμανσης ±10% (207V έως 253V για το μονοφασικό και 360V έως 440V για το τριφασικό).



ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1














ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 2










ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 3








Δείτε εδώ και ένα πρόγραμμα υπολογισμού της πτώσης τάσης

Από Τάσος Αντωνάκης, Ηλεκτρολόγος Μηχανικός-Καθηγητής της 1ης ΕΠΑΣ ΟΑΕΔ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ
Να ευχαριστήσουμε τους ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΟΥΣ της 1ης ΕΠΑΣ ΟΑΕΔ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ για το εκπληκτικό τεχνολογικό περιεχόμενο και τα υπέροχα άρθρα που δημοσιεύουν στο blog τους.

Links / Reblog