Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 6/2017 vyšlo
tiskem 7. 6. 2017. V elektronické verzi na webu od 26. 6. 2017. 

Zdůrazněné téma: Točivé el. stroje; Pohony a výkonová elektronika; Měniče frekvence; Elektromobilita

Hlavní článek
Použití programovatelných logických obvodů v elektrických pohonech
Stejnosměrné elektrické stroje s permanentními magnety

Aktuality

Startuje hlasování veřejnosti o vítězích 9. ročníku ekologické soutěže E.ON Energy Globe V Praze byly 20. 6. 2017 slavnostně představeny nominované projekty 9. ročníku prestižní…

Nejnovější monopost týmu ČVUT eForce FEE Prague Formula se představil na Václavském náměstí Dne 16. června se v dolní části Václavského náměstí prezentoval tým Fakulty…

IQRF Summit 2017 svědkem reálných IoT aplikací Akce zaměřená na reálná řešení v oblasti chytrých měst, budov, domácností, transportu,…

Konference Internet a Technologie 17 Sdružení CZ.NIC, správce české národní domény, si Vás dovoluje pozvat na již tradiční…

Alza.cz se chystá revolučně ovlivnit prodej elektromobilů Jako první e-shop je totiž zalistuje do své stálé nabídky. První upoutávkou na tento…

Projekt studentů FEL ČVUT v Praze míří na celosvětové finále Microsoft Imagine Studentský startup XGLU, zabývající se vývojem bezbateriového glukometru, vybojoval…

Více aktualit

Projektování a návrh rozváděčů

Ing. Milan Hubálek, Ph.D., Eaton Elektrotechnika, s. r. o.
 
Návrh rozváděče je podstatnou a nedílnou součástí projektování elektroinstalace. A to jak v malém měřítku rodinného domu, kdy výsledkem je rozvodnice čítající jednotky až desítky přístrojů a jmenovité proudy nepřesahují desítky ampérů, tak i v měřítku velkém, kdy řešením jsou celé rozvodny se stovkami či tisíci přístroji a jmenovitými proudy dosahujícími hodnot řádově tisíců ampérů. I v případě návrhu jednoduché bytové rozvodnice je však nutné respektovat základní pravidla a návrh neomezit pouze na často používané hledisko „ať se to tam vejde, ať je to co nejmenší a samozřejmě, co nejlevnější“. Obvyklou chybou je zanedbání tepelných ztrát instalovaných prvků a následné oteplení celého rozváděče. To však může vést k závažným problémům při provozu dané instalace. Společnost Eaton Elektrotechnika, s. r. o. (dříve Moeller Elektrotechnika, s. r. o.), nabízí komplexní sortiment rozvodnic a rozváděčových skříní pro rozmanité aplikace. Jádrem nabídky pro střední a rozsáhlé aplikace jsou rozváděčový systém Profi Plus a skříňové rozváděče XVTL.
 
Rozváděčový systém Profi Plus je koncipován jako univerzální stavebnice schopná poskytnout optimální řešení i v případě velmi atypických požadavků. Příslušenství systému Profi Plus velmi významně omezuje potřebu vrtacích či řezacích operací. Vhodným příkladem je montáž výkonových jističů NZM. Dřívější řešení znamenalo, že montážní firma musela vyvrtat otvory do univerzální montážní desky, vyříznout krycí desku a jistič „vhodně“ podložit kvůli správné hloubce jeho umístění vůči krycí desce. V novém systému stačí použít montážní sadu, jistič přišroubovat na montážní desku, která je opatřena otvory se závity, a tuto sestavu upevnit do rozváděče. Správnou hloubku umístění jističe již řeší montážní deska. Jedná-li se o sadu pro jeden jistič, pak ani krycí desku není třeba upravovat, protože má v sobě již potřebný otvor. Hlavní filozofií celého systému Profi Plus je jednoduchá, rychlá a spolehlivá montáž omezující riziko nevhodného provedení či např. poškození laku skříně při řezání otvorů.
 
Skříně XVTL jsou větším příbuzným systému Profi Plus, jelikož umožňují použití kompletního příslušenství Profi Plus. Nabízejí řešení i pro větší proudy, jako např. sběrnicové systémy a desky pro montáž vzduchových jističů IZM.
 

Počítačový návrh rozváděče

 
Vedle rozváděčových skříní a rozvodnic nabízí firma Eaton i softwarový nástroj M-Profil, umožňující nejen jejich snadnou konfiguraci, ale např. i výpočet oteplení dané sestavy.
 
Program je určen pro poloautomatický návrh rozváděčů. Stačí pouze vědět, co chceme navrhnut. Program sám zajistí, aby se vybraly správné komponenty, ohlídá možné kolize apod. V systému M-Profil lze konfigurovat jak malé rozvodnice, tak velké rozváděče, včetně rozvoden složených z několika skříní XVTL. V případě rozvodnice se v podstatě jedná o volbu její vhodné velikosti pro požadované přístroje. Návrh Profi Plus či XVTL je již komplexnějším úkolem, kdy je možné volit vhodnou konfiguraci nebo rozmístění přístrojových lišt.
 
Důležitou součástí programu M-Profil je modul pro výpočet oteplení výsledné sestavy osazeného rozváděče. Otázka vnitřní teploty rozváděče je velmi zásadní, nicméně s ohledem na složitý výpočet je velmi často opomíjena. V programu M-Profil lze stiskem jednoho tlačítka a vyplněním vstupních údajů (např. okolní teploty) dospět velmi rychle k požadovanému výsledku (viz obr. 4 a obr. 5).
 
Při návrhu malých jednoúčelových rozvodnic se provádí pouze zjednodušená kontrola. Porovnává se maximální přípustný ztrátový výkon daný typem rozvodnice se ztrátovým výkonem instalovaných přístrojů. Pro objektivnost výsledků je pochopitelně možné volit proudovou soudobost. Výsledkem porovnání je informace vyhovuje/nevyhovuje. Jak ilustruje obr. 4, i v případě malé rozvodnice lze snadno dojít do stavu, kdy instalované přístroje produkují větší ztrátový výkon, než připouští rozvodnice. Pokud by na toto nebyl brán zřetel, došlo by během provozu za daných podmínek k přehřátí rozvodnice. V této souvislosti je nutné zmínit další možný případ. Někdy nastane situace, kdy je v budově původně naomítková rozvodnice alespoň částečně zazděna, čímž je zmenšena její chladicí plocha, tzn. je nutné patřičně redukovat i dovolený ztrátový výkon přístrojů.
 
U rozváděčových skříní se provádí kompletní výpočet oteplení (viz obr. 5 s rozváděčem Profi Plus). Výpočetní algoritmus je založen na normě ČSN IEC 890. Výsledky je tedy možné okamžitě použít jako podklad pro částečnou typovou zkoušku sestavy (PTTA). Oproti ČSN IEC 890 program navíc umožňuje i volbu proudové soudobosti. Tuto funkci není možné využít pro výpočet pro účely PTTA, neboť to uvedená norma nepřipouští, ale dovoluje přesnější modelová ní teplotních poměrů v reálném rozváděči. Kromě vlastního výpočtu oteplení program porovnává i dovolený ztrátový výkon skříně a instalovaných přístrojů. Do výpočtu jsou zahrnuty nejen tepelné příspěvky od přístrojů, ale též od vodičů a sběrnic. Výsledkem výpočtu jsou hodnoty oteplení ve třech výškách rozváděče.
 
Výsledky výpočtu se mohou použít jako podklad pro částečnou typovou zkoušku či výchozí revizi. Program generuje zprávu o oteplení a zadaných podmínkách, viz obr. 6. Tuto zprávu lze pak snadno bez jakékoliv zdlouhavé tvůrčí činnosti přiložit k průvodní dokumentaci rozváděče.
 
Výpočet oteplení je důležitý z mnoha aspektů. I v oblasti dovolených pracovních teplot může mít oteplení zásadní dopad na aplikaci. Typickým příkladem jsou jisticí prvky s tepelnými spouštěmi. S měnící se teplotou se mění i vypínací charakteristiky, což může mít neblahý vliv na spolehlivý provoz dané instalace. Obecně totiž při vyšší teplotě přístroje vybavují dříve, přesněji řečeno, vypínací charakteristiky se posouvají k menším proudům. Následkem toho může být nežádoucí vypínání, a tím nižší provozní spolehlivost.
 
U některých prvků je často s teplotou omezena i jejich proudová zatížitelnost. A příklady mohou být velmi rozmanité. Na jedné straně to může být vzduchový výkonový jistič, na straně druhé i obyčejná měděná sběrnice. V neposlední řadě je třeba přihlédnout i k maximálním dovoleným pracovním teplotám. Jak často se tato skutečnost, která může mít za následek poničení přístroje či zkrácení jeho životnosti, bere při návrhu rozváděče v potaz? Při pohledu do výrobkových norem je však problém zřejmý. Tak např. v případě pojistkových odpínačů uvažuje ČSN EN 60947-3 maximální pracovní teplotu 40 °C. Při pohledu na skříň plnou odpínačů s nožovými pojistkami, kde ztrátové výkony jsou obrovské, je jasné, že otázka oteplení a pracovních teplot nebyla vůbec brána na zřetel. Za vzniklé problémy pak nese odpovědnost ten, kdo takovýto rozváděč navrhl. Lze jim však snadno předejít, stačí několik kliknutí myší v programu M-Profil.
 
Tento program, jako ostatně i další softwarové nástroje Moeller, je zdarma ke stažení na internetové adrese: www.moeller.cz
 
Obr. 1. Koncepce podomítkového rozváděče Moeller Profi Plus
Obr. 2. Některé z variant vnitřní výbavy skříňového rozváděče Moeller XVTL
Obr. 3. Rozváděč Moeller Profi Plus v návrhu programu M-Profil
Obr. 4. Kontrola ztrátového výkonu v rozvodnici KLV-U
Obr. 5. Výpočet oteplení v rozváděči Profi Plus
Obr. 6. Protokol o vypočteném oteplení rozváděče z programu M-Profil