6.PRORAUNI

5. PRORAUNI 5.1. FOTOMETRIJSKI PRORAUN

Ovim projektom je obuhvaen: fotometrijski proraun i njegova provera, izbor svetiljki i raspored svetiljki u prostorijama. Polazni podaci sa kojima je vren ovaj proraun su sledei: - nivo osvetljaja E (lx) - boja svetlosti - stepen reprodukcije boja - razred bljetanja Sve ove podatke dobijamo iz odgovarajuih tablica, a u zavisnosti od namene prostorije, tj.delatnosti koja se obavlja u istoj. Nivo osvetljaja moe biti zadat i drukije, tj.Projektnim zadatkom. Da bismo ostvarili traeni nivo osvetljaja E ovaj proraun obuhvata sledee: a - izraunavanje potrebnog svetlosnog fluksa (lm) b - izraunavanje broja izvora svetlosti c - izraunavanje broja potrebnih svetiljki d - odreivanje rasporeda svetiljki e - izraunavanje stvarnog osvetljaja Est a) IZRAUNAVANJE POTREBNOG SVETLOSNOG FLUKSA Potrebni svetlosni fluks raunamo prema obrascu:

=

E a b (lm)............................................................................(1) f

gde je: E - zadani ili preporueni nivo osvetljaja (lx) a - duina prostorije (m) b - irina prostorije (m) - stepen iskorienja osvetljaja (1) f - faktor zagaivanja i starenja (1) Od tano izraunatog svetlosnog fluksa, potrebnog za postizanje traenog nivoa osvetljaja, zavisi i kvalitet ovog prorauna, stoga ovo izraunavanje ima sledei tok: Izbor svetlosnog izvora i svetiljke Kako smo iz odgovarajue tablice odredili boju svetlosti i stepen reprodukcije boje to na osnovu toga iz tablice iste literature potraimo one izvore koji zadovoljavaju, odluimo se za jedan tip, koji odgovara navedenom zahtevu, a time smo definisali i broj svetlosnih izvora i svetiljki.

1

6.PRORAUNI

Indeks prostorije Indeks prostorije k koji zavisi od dimenzija prostorije izraunavamo prema sledeem obrascu:

k=gde je:

ab .................................................................................(2) h k ( a + b)

a - duina prostorije (m) b - irina prostorije (m) hk - korisna visina (m) Korisna visina je rastojanje od radne povrine prostorije do svetlosnog izvora u svetiljki.

Stepen iskorienja osvetljaja Stepen iskorienja osvetljaja zavisi od tipa svetiljke, visine montae svetiljke, dimenzija prostorija, kao i od boje zidova i tavanice. U praksi on se daje u vidu tabele u funkciji indeksa prostorije k i koeficijenata refleksije zidova, tavanice i poda. Vrednosti za koeficijente refleksije nalazimo iz odgovarajue tablice. U tabelama pomenute literature za nalaenje stepena iskorienja, dat je odnos rastojanja izmeu svetiljki u zavisnosti od visine veanja S/H da bismo imali dobru ravnomernost osvetljaja. Takoe je dat i koeficijenat tj.kategorija zagaivanja svetiljke K. Ovaj podatak nam je potreban da bismo odredili faktor zagaivanja i starenja.

Faktor zagaivanja i starenja Ovaj faktor odreujemo po obrascu:

f = f1 f 2 .................................................................................(3)gde je: f1 - faktor zagaivanja f2 - faktor starenja Faktor zagaivanja f1 Ovaj faktor odreujemo sa dijagrama koji su dati u pomenutoj literaturi. U taki a.3 reeno je kako smo doli do faktora zagaivanja K, a u zavisnosti od njega uzimamo odgovarajui dijagram sa koga oitavamo faktor zagaivanja u zavisnosti od vremena izmau dva ienja svetiljki (dato u mesecima) i u zavisnosti od tehnologije koja se obavlja u prostoriji tj.Kako ista utie na prljanje svetiljki.

2

6.PRORAUNI

Faktor starenja f2 Ovaj faktor zavisi od vrste izvora svetlosti, predspojnih naprava i vrste el.spoja. Ovaj podatak treba traiti od proizvoaa svetlosnog izvora. Ukoliko se ne raspolae tim podatkom koriste se priblini podaci iz odgovarajue tablice navedene literature.

b) IZRAUNAVANJE BROJA IZVORA SVETLOSTI Broj svetlosnih izvora ( ncel ) za celu prostoriju preraunava se pomou obrasca:

n cel =gde je:

.................................................................................(4) 0

- celokupni fluks prostorije sraunat po obrascu (1) 0 - svetlosni fluks radnog svetlosnog izvora koji se nalazi u tablicama D svetl.prirunika ili katalogu proizvoaa, a prema izabranom svetlosnom izvoru i svetiljci u skladu sa a.1. c) IZRAUNAVANJE BROJA POTREBNIH SVETILJKI Broj svetiljki ( n' ) za celu prostoriju rauna se pomou sledee jednaine:

n' =gde je:

n cel .................................................................................(5) n

ncel - broj svetlosnih izvora za celu prostoriju raunat po jednaini (4) n - broj svetlosnih izvora u svetiljci koji sledi iz tipa odabrane svetiljke (kod fluorescentnih svetiljki broj cevi) d) ODREIVANJE RASPOREDA SVETILJKI Raspored svetiljki zavisi od: - rasporeda radnih mesta i opreme u prostoriji - rasporeda prostora i otvora u stanu - mogunosti privrenja svetiljki - naina orijentacije svetiljki u prostoru - izabranog sistema osvetljenja - izraunatog broja svetiljki Svetiljke se obino rasporeuju: - pojedinani raspored - linijski raspored esto se dogaa da se izraunati broj svetiljki ne moe razmestiti povoljno u prostoriji. Tada se broj n' zamenjuje brojem nsv (stvarni broj svetiljki) koji treba to vie pribliiti broju n'.

3

6.PRORAUNI

e) IZRAUNAVANJE STVARNOG OSVETLJENJA Vrednost stvarne srednje osvetljenosti za prostoriju je:

E sr =gde je:

n n sv 0 f (lx) ab

n - broj svetlosnih izvora u svetiljci nsv - stvaran broj svetiljki - ostale veliine iz obrasca su ranije objanjene

Rezultati prorauna su sreeni u tablici softverskog programa.

5.2.

PRORAUN NOSIVOSTI KABLOVA

Dimenzionisanje napojnih vodova vri se na osnovu: 1. dozvoljenog termikog optereenja 2. dozvoljenog procentualnog pada napona Izabrani presek provodnika mora da zadovolji oba kriterijuma, a ovde emo proveriti kriterijum br.1. a) Struja u trofaznom vodu se sraunava prema obrascu

I=gde je:

Pj 3 V cos

(A)

Pj jednovremeno optereenje (W) Vlinijski napon (V) cos - faktor snage (1) b) Struja u monofaznom vodu se sraunava prema obrascu

I=gde je: U - fazni napon

Pj U cos

(A)

c) Na osnovu ovako dobijene struje, za koju je strujno kolo projektovano, vri se izbor zatitnog ureaja I preseka provodnika, prema JUS N.B2.743 i JUS N.B2.752. Za izraunatu struju I(A) se vri izbor ureaja, koji titi vod od preoptereenja, prve vee nazivne struje In (za motore sa velikim polaznim strujama izbor se vri prema preporuci proizvoaa).

4

6.PRORAUNI

Radna karkteristika ureaja koji titi vod od preoptereenja, mora da ispuni dva uslova: 1. 2. gde su: IB I2

In Iz 1,45 Iz

Ib struja za koju je strujno kolo projektovano Iz - trajno dozvoljena struja provodnika ili kabla u zavisnosti od tipa razvoda, temperature okoline i broja kablova ili provodnika Iz = K x Ik - Ik tabelarna vrednost maksimalno dozvoljene trajne struje za vrstu provodnika ili kabla i tipa razvoda (JUS N.B2.752). - K= Kt x Kn - korekcioni factor - Kt korekcioni faktor za odstupanje temperature okoline od 300C (kabloviu vazduhu) ili 200C (kablovi uzemlji) - JUS N.B2.752 - Kn korekcioni factor smanjenja propusne moi kabla ili provodnika zbog paralelnog polaganja vie kablova ili provodnika JUS N.B2.752 In nazivna struja zatitnog ureaja ili podeena struja za ureaje sa podeavanjem I2 struja koja obezbeuje pouzdano delovanje zatitnog ureaja - radna struja u toku utvrenog vremena za prekidae - struja osiguraa u toku utvrenog vremena za osigurae GI - 0,9 struje osiguraa u toku utvrenog vremena za osigurae GII

In zatitnog ureaja topivi osigurai:

podesivi prekida: motorni zatitni prekida;

do 40A 4-10A 10-25A preko 25A do 63A preko 63A sve In

I2/In 2.10 1.90 1.75 1.60 1.35 1.25 1.20

STANDARDI IEC 269 VDE 0636 JUS N.E5.206 IEC 157 VDE 0660 T.101 IEC 292 VDE 0660 T.1 VDE 0660 T.104

Ovako definisana zatita od preoptereenja ne obezbeuje potpunu zatitu u odreenim sluajevima, kao to je prekomerna struja produenog trajanja, koja je manja od I2. Pri projektovanju je zato voeno rauna da strujna kola ne budu izloena dugotrajnim malim preoptereenjima. Rezultati prorauna su prikazani tabelarno.

5.3.

PRORAUN PADA NAPONA

Dimenzionisanje napojnih vodova vri se na osnovu: 1. dozvoljenog termikog optereenja 2. dozvoljenog procentualnog pada napona Izabrani presek provodnika po kriterijumu br.1 proveravamo po kriterijumu br.2. a) Za trofazni vod procentualni relativni pad napona se izraunava po sledeem obrascu

5

6.PRORAUNI

u % = 100gde je:

(l P )j

S V2

(%)

l - duina voda (m) - specifina provodnost (m/ mm2) S - presek provodnika (mm2) V - linijski napon (V) Pj - jednovremeno optereenje (kW) Ako se u obrazac unese: -

(l P )j

u kWm

- S u mm2 = 57 m/ mm2 za bakar - V = 400V dobija se

u% = 0.012

(l P )j

S

(%)

Gornji obrazac za provodnik od aluminijuma dobija oblik ( = 36m/ mm2)

u% = 0.019

(l P )j

S

(%)

b) Za monofazni vod procentualni relativni pad napona se izraunava po sledeem obrascu

u% = 100

2 ( l Pj ) S U2

(%)

gde slinim uvrtavanjem kao pod (a) uz U = 230V dobijamo

u% = 0.0725

(l P )j

S

(%)

Gornji obrazac za provodnik od aluminijuma dobija oblik

u% = 0.103

(l P )j

S

(%)

c) Za motore (liftovi i sl.) koji imaju veliki polazni momenat potrebno je izraunati pad napona pri polasku u njihovom napojnom vodu. Ovde je prema podacima proizvoaa Ip = n In , pa je:

6

6.PRORAUNI

Ppj = 3 V I p cos = 3 V n I n cos = n Pj

( Pjel = Pj =

P ) j

u p % = 100

(l n P ) S V2

(%), tj.

u p % = 100

n ( l Pj ) S V2

(%)

Vrednosti padova napona treba da budu manje od dozvoljenih padova napona za odreene sluajeve, prema propisima. Rezultati prorauna sreeni su u tablici.

5.4.

ZATITA OD INDIREKTNOG DODIRA

5.4.1 SISTEM TT Zatita od indirektnog dodira prema JUS N.B2.741 je efikasna ako je ispunjen uslov: Ra x Ia < 50V gde je: Ra zbir otpornosti uzemljivaa izloenih provodnih delova i zatitnog provodnika izloenih provodnih delova prelazni otpor temeljnog uzemljivaa objekta Ia - struja koja obezbeuje delovanje zatitnog ureaja za automatsko iskljuenje napajanja u vremenu utvrenom u sledeoj tabeli: U0 (V) 120 230 277 400 >400 td (s) 0.8 0.4 0.4 0.2 0.1

Ia = k x In, gde je In nazivna ili podeena struja automatskog prekidaa, utvrena prema sledeoj tabeli za koeficijent k:Tip automatskog prekidaa B Podruje (k) Iznad 3 In i ukljuujui 5 In Iznad 5 In i ukljuujui 10 In Iznad 10 In i ukljuujui 50 In

C D

5.4.2 SISTEM TN-S

7

6.PRORAUNI

Zatita od indirektnog dodira prema JUS N.B2.741 je efikasna ako su karakteristika zatitnog ureaja i impendansa strujnog kola takve da u sluaju nastanka kvara zanemarljive impendanse izmeu faznog i zatitnog provodnika ili izolovanog provodnog dela, bilo gde u instalaciji, nastupa automatsko iskljuenje napajanja u utvrenom vremenu. Ovaj zahtev je zadovoljen ako je ispunjen uslov: gde je: Zs - impendansa petlje kvara koja obuhvata izvor, provodnik pod naponom do take kvara i zatitni provodnik izmeu take kvara i izvora, U0 - nazivni napon prema zemlji, Ia - struja koja obezbeuje delovanje zatitnog ureaja za automatsko iskljuenje napajanja u vremenu utvrenom u sledeoj tabeli: U0 (V) 120 230 277 400 >400 td (s) 0.8 0.4 0.4 0.2 0.1

Zs Ia U 0

Najvea vremena iskljuenja data u tabeli zadovoljavaju za krajnja strujna kola koja napajaju prikljunice ili direktno bez prikljunice rune aparate klase 1 ili prenosive aparate koji se pomeraju rukom tokom upotrebe. Due vreme iskljuenja, koje ne prelazi 5s, dozvoljava se za napojna strujna kola i za strujna kola koja ne zahtevaju vremena iskljuenja data u tabeli. Struje iskljuenja pri kojoj epregoreti osigurai ,pri kratkom spoju na tienom delu mree u vremenu kraem od 0,4 sek. Definisani su karakteristikama i dijagramima koje daju proizvoai osiguraa. Za standardne tipove osiguraa koji se najee koriste date su sledee vrednosti: a.Tromi topljivi umetci tipa DI iDII In(A) Ia(A) 2 7 4 13 6 18 10 54 16 92 20 135 25 175 35 250 50 400 63 500

b.Topljivi visokouinski umetci prema JUS N.E5.205,JUSN.E5.210,VDE0636/21 VD i IEC269/1In(A) Ia(A) 16 66 20 84 25 116 32 166 40 180 50 240 63 355 80 470 100 560 125 720 160 104 0 200 164 0 250 193 0 315 247 0 400 326 0 500 482 0 600 707 0

c.Zatitni prekidai TIPA C iskluiti u vremenu kraem od 0.4 sek pri struju Ia=8xIn Impendansa petlje kvara izraunava se kao: ( ) gde je: Rp - omski otpr petlje ( ) Xp - induktivni otpor petlje ( ) Za izraunatu vrednost struje greke, Ia, sa karakteristike zatitnog ureaja (osigura, prekida) oita se vreme njegovog iskljuenja kvara t. Zatitni ureaj je dobro izabran ako je ispunjen uslov:

Zs = Rp + X p

2

2

t < tdb) Ukoliko je napajanje mree preko transformatora gornje veliine se raunaju kao:

R p = Rt + Rnn =1

n=n

( );

X p = Xt + Xnn =1

n =n

( )

8

6.PRORAUNI

Rt - omski otpor faznog namotaja transformatora na strani niskog napona Xt - induktivni otpor faznog namotaja transformatora na strani niskog napona Rn - omski otpor pojedinih deonica vodova Xn - induktivni otpor pojedinih deonica vodova - OTPORI TRANSFORMATORA Omski i induktivni otpori transformatora sraunavaju se iz obrasca:

u r V 2 Rt = 100 S nt ( , %, kV, MVA) u V 2 Xt = x 100 S nt ( , %, kV, MVA)gde je: V - linijski napon (V) Snt - snaga transformatora (MVA)

ur =

100 PCu S nt (%), gde su PCu gubici u bakru (kW)2 2

(%), gde je uk napon kratkog spoja (%) Za transformatore nekih karakteristinih snaga imamo sledee vrednosti (10/0.4kV): Snt(kVA) uk(%) ur(%) ux(%) Rt( /fazi) 250 4 1.30 3.78 0.0080 400 4 1.15 3.83 0.0060 630 4 1.03 3.87 0.0026 1000 6 1.35 5.85 0.0022 - OTPORI KABLOVA Omski i induktivni otpori sraunavaju se po optim obrascima:

u x = uk ur

Xt( /fazi) 0.024 0.015 0.010 0.009

R=

l ( rf + r 0 ) n ( );

X=

l (xf + x0 ) n ( );

gde je: l - duina kabla (km) r0 - omski otpor nulte ile kabla ( /km) rf - omski otpor fazne ile kabla ( /km) x0 - induktivni otpor nulte ile kabla ( /km) xf - induktivni otpor fazne ile kabla ( /km) n - broj paralelno poloenih kablova za napajanje jednog niskonaponskog ormana Za kablove karakteristinih preseka imamo sledee vrednosti (omski otpori kablova korigovani su na temperaturu od 70C - radnu temperaturu kabla, R70=1.2 R20; provodnik = bakar) S(mm2) 1.5 2.5 4 6 10 16 25 r( /km) 16.560 9.072 5.640 3.732 2.208 1.392 0.881 x( /km) 0.115 0.110 0.107 0.100 0.094 0.090 0.086 S(mm2) 35 50 70 95 120 150 185 r( /km) 0.635 0.469 0.324 0.234 0.185 0.151 0.120 x( /km) 0.083 0.083 0.082 0.082 0.080 0.080 0.080

c) Ukoliko je napajanje mree iz generatora direktno (bez transformatora) bie:

R p = Rg + Rnn =1

n =n

( );

Xp = Xg + Xnn =1

n =n

( )

9

6.PRORAUNI

Rg - omski otpor namota generatora Xg - induktivni"otpor namota generatora Rn , Xn - otpori kablova (ranije objanjeno) - OTPORI GENERATORA Induktivni otpor generatora sraunava se iz obrasca:

Xg

xd = 1 0 0

"

g U

2

g S

( /fazi) gde je: Ug - pogonski napon (kV) Sg - snaga generatora (MVA) xd" - poetna reaktansa generatora (%) (12 - 15%) Za aktivni otpor generatora vai: R g = 0.15 X g ( /fazi) Rezultati prorauna za karakteristina strujna kola su sreeni u tablici.

5.5.

PRORAUN KRATKOG SPOJA (Provera minimalnog preseka)

Preseci napojnih vodova odabrani su na osnovu termikog optereenja pri nominalnom optereenju i provere na dozvoljeni pad napona. Ovde ih proveravamo na naprezanja pri kratkom spoju. a) Osnovu za proraun kratkog spoja (K.S.) predstavlja tzv.otpor petlje K.S. (impendansa kvara) koji se dobija kao (kritino mesto kvara je neposredno iza sabirnica):

Z pk = R pk + X pkgde je: Zpk - impendansa petlje K.S. ( ) Rpk - aktivni otpor petlje K.S. ( ) Xpk - reaktivni otpor petlje K.S. ( )

2

2

( )

R pk = R m + R t + R n ( );n =1

n= n

X pk = X m + X t + X n ( )n =1

n= n

gde je: Rm - aktivni otpor VN mree (uticaj mree 10kV) Xm - reaktivni otpor VN mree (uticaj mree 10kV) Rt - aktivni otpor faznog namotaja transformatora na strani niskog napona Xt - reaktivni otpor faznog namotaja transformatora na strani niskog napona Rn - aktivni otpor pojedinih deonica vodova Xn - reaktivni otpor pojedinih deonica vodova

10

6.PRORAUNI

OTPORI VN MREE Reaktivni otpor raunamo kao:

11 V . Xm = " Sk

2( )

Sk" - snaga K.S. na strani 10kV Obrazac za aktivni otpor glasi:

R m = 0.1 X m ( )OTPORI TRANSFORMATORA Aktivni i reaktivni otpori transformatora sraunavaju se iz obrasca:

u r V2 Rt = ( , %, kV, MVA) 100 S nt Xt =gde je: V - linijski napon (V) Snt - snaga transformatora (MVA)

ux V2 ( , %, kV, MVA) 100 S nt

ur =

100 PCu (%), gde su PCu gubici u bakru (kW) S nt

u x = u k 2 u r 2 (%), gde je uk napon kratkog spoja (%)Za transformatore nekih karakteristinih snaga imamo sledee vrednosti (10/0.4kV): Snt(kVA) 250 400 630 1000 uk(%) 4 4 4 6 ur(%) 1.30 1.15 1.03 1.35 ux(%) 3.78 3.83 3.87 5.85 Rt( /fazi) 0.0080 0.0060 0.0026 0.0022 Xt( /fazi) 0.024 0.015 0.010 0.009

OTPORI KABLOVA Aktivni i reaktivni otpori sraunavaju se po optim obrascima:

11

6.PRORAUNI

R=

l rf ( ); n

X=

l xf ( ); n

gde je: l - duina kabla (km) rf - aktivni otpor fazne ile kabla ( /km) xf - reaktivni otpor fazne ile kabla ( /km) n - broj paralelno poloenih kablova za napajanje jednog niskonaponskog ormana Za kablove karakteristinih preseka imamo sledee vrednosti: S(mm2) r( /km) x( /km) r( /km) 2.5 7.560 0.110 50 0.391 4 4.700 0.107 70 0.270 6 3.110 0.100 95 0.195 10 1.840 0.094 120 0.154 16 1.160 0.090 150 0.126 25 0.734 0.086 185 0.100 35 0.529 0.083 240 0.076 b) Na osnovu izraunate vrednosti impendanse K.S. raunamo struju tropolnog K.S. kao

x( /km) 0.083 0.082 0.082 0.080 0.080 0.080 0.079

I k 3pol =Udarna struja K.S. bi bila:

V (kA) 3 Z pk

I u = 2 I k 3 pol (kA)

- faktor koji zavisi od odnosa Rpk / Xpk Osigura nominalne struje I0 (niskonaponski visokouinski) prema dijagramu proizvoaa prekida Ik3pol na Ief (kA) (pre dostizanja vrednosti Iu ) za vreme t (sec), pa sledi da je minimalni presek koji tu struju izdrava

A min = c I ef t (mm2)gde je: c - faktor koji zavisi od vrste provodnika i vrste izolacije (za bakarni provodnik sa PVC izolacijom c = 8.7) pa sledi:

A min = 8.7 I ef t (mm2)c) Uslov da izabrani kabl (presek kabla = S) zadovolji u pogledu optereenja pri K.S. iskazujemo kao:

S A m in

d) Sa dijagrama proizvoaa oitavamo za koje vreme t1 (sec) izabrani kabl podnosi struju K.S. Ief (kA). Ili da je za izabrani presek tks t i gde je tks= (Amin / (c Ief )2 Rezultati prorauna su sreeni u tablici.

12

6.PRORAUNI

Odgovorni projektant: Dragan Milidragovi die

GROMOBRANSKE INSTALACIJE ODREIVANJE NIVOA GROMOBRANSKE ZATITE JUS IEC 1024-1-1(Sl.list SRJ 11/96)

Izbor nivoa zatite

Prema odredbama standarda JUS IEC 1024-1-1 pristupam proraunu raunske efikasnosti gromobranske zatite i izboru odgovarajueg nivoa gromobranske zatite.Gustina atmosferskog pranjenja

Gustina atmosferskog pranjenja u tle izraena u udarima groma u tle po kilometru na godinu se odreuje merenjem, odnosno izraunava po izrazu: Ng=0.04Td1.25 gde je: Ng-gustina atmosferskog pranjenja u tle , (broj udara/km2) Td-broj dana u godini sa grmljavinom , uzet iz keraunike karte prema standardu JUS N.B4.803.Uestalost direktnog udara groma u objekat

Srednja godinja uestalost direktnog udara groma u objekat rauna se iz izraza : Nd=NgAe10-6 Nd-uestalost direktnog udara groma u objekat (broj udara/god.) Ng-gustina atmosferskog pranjenja u tle (broj udara/km2 god) Ae-ekvivalentna prihvatna povrina objekta (m2) Za predmetni objekat ekvivalentna prihvatna povrina objekta je izraunata po obrascu za objekat na ravnom terenu, bez uticaja susednih objekata jer su oni udaljeni i male visine, to odgovara najgorem moguem stanju na lokaciji, tako da je : Ae = ab + 6h(a+b) + 9h2 gde je : a duina objekta (m) b irina objekta (m) h visina objekta (m) Usvojena uestalost udara groma Vrednost usvojene uestalosti udara groma rauna se po izrazu: 1 Nc=310-3 C gde je : Nc- usvojena uestalost udara groma (broj udara / god. ) C faktor C = C1 C2 C3 C4 ( vrednosti C1 do C4 uzete iz tabele B.1. do B.4. standarda JUS IEC 1024-1-1)

13

6.PRORAUNI

Raunska efikasnost zatite gromobranske instalacije Ukoliko je NdNc , nije potrebna gromobranska instalacija. Ako je Nd>Nc , raunska efikasnost gromobranske instalacije se rauna po izrazu: Er = 1- Nc/Nd Na osnovu dobijene raunske efikasnosti gromobranske zatite usvaja se nivo gromobranske zatite prema sledeoj tabeli:

Tabela 1: raunska efikasnost E > 0.98 0.98>E>0.95 0.95>E>0.90 0.90>E>0.80 0.80>E>0.00 nivo zatite nivo I sa dodatnim merama nivo I nivo II nivo III nivo IV

Proraun kojim je izabran nivo zatite dat je u tabeli 2. tabela2:

14

6.PRORAUNI

PRO UN G M BRA RA RO O NSKIH INSTA CIJA LA

-

tip konstrukcije objekta sadraj objekta namena objekta posledica od udara groma

- broja grmljavinskih dana - broj udara / km2

C1= = C2= C3= C4= Td =N g = 0,0 * T 4 d1, 2 5

1 1 1 1 1 32

N g = 3,044 a = b = h = Ae= 156 60 7 19817,4

- ekvivalentna prihvatna povrina

Ae = a * b + 6 * h * (a + b ) + 9 * * h 2C = C1 * C 2 * C 3 * C 4

C = 1Nc = 3 *1 0 C3

- usvojena uestanost udara groma - uestalost direktnih udara u objekat Z akljuak :

N c = 0,003 6

Nd = Ng * Ae * 1 0

N d = 0,0603

Grom obranska zatita je neophodna jer je Nd >NcE =1 Nc Nd

- efikasnost gromobranske instalacije Proraunom je dobiven I nivo zatite,

E = 0,9503

Prihvatni sistem i spustni provodnici gromobranske zatite Prihvatni sistem gromobranske instalacija je predvien sa DVE tapne hvataljke sa ureajem za rano startovanje. U skladu sa odabranim prihvatnim sistemom, spustni sistem ine po 2 spusta za svaku hvataljku.

OPIS NOVO PROJEKTOVANOG STANJA GROMOBRANSKE INSTALACIJE Ovim projektom predviena je na objektu krova izgradnja gromobranske instalacije sa dve tapne hvataljke sa ureajem za rano startovanje radi zatite objekta od nekontrolisanog atmosferskog pranjenja . tapne hvataljke sa ureajem za rano startovanje ugrauju se na eline stubove i rasporeuju na krovu objekta prema datom crteu. Kao sistem uzemljenja tapne hvataljke sa ureajem za rano startovanje koristie se novoformirani temeljni uzemljiva i po dva odvoda (spusni sistem) za svaku hvataljku ..

15

6.PRORAUNI

ODREIVANJE TIENOG PROSTORA TAPNE HVATALJKE SA UREAJEM ZA RANO STARTOVANJE Maksimalno rastojanje tiene take odreenog nivoa ( r max ) se rauna po formuli: rmax =h 2R h) + (2R + ) ( R R

, a prema JUS N.B4.810, i slici Bilo koja taka tienog prostora mora biti na rastojanju od tapne hvataljke sa ureajem za rano startovanje, koje je manje od maksimalnog rastojanja

Stub i hvataljkaR

R R-h

h

tieni prostor

R

r max

tiene take tj.

r < rmax.

Za ovaj objekat emo izvriti proraun tienog prostora za prvi nivo, uzimajui u obzir da je hvataljka postavljena na stubu koji izlazi 5 m iznad krova objekta, i sa vremenom prednjaenja od 60 s. Poluprenik fiktivne sfere je odreen za odgovarajui nivo zatite prema tabeli 1. JUS IEC 1024-1, i isti je dat u posebnoj tabeli na posebnom listu. Vreme prednjaenja za odabrani tip ESE DUVAL MESSIEN - tapnu hvataljku sa ureajem za rano startovanje je t > 60 s (uzeto iz prospekta proizvoaa - u prilogu projekta). tapna hvataljka sa ureajem za rano startovanje se postavlja na stub visine 6m ijih 5m viri iznad najvie take krova. Maksimalna rastojanja tienih taaka koje obezbeuje tapna hvataljka sa ureajem za rano startovanje za pojedine (najudaljenije) take tienih objekata sa odgovarajuim nivom zatite je dato u proraunu koji sledi, za take na razliitim visinama objekta (na nivou krova i tla). U tablici je h - vertikalno rastojanje od vrha tapne hvataljke sa ureajem za rano startovanje do nivoa bilo koje druge tiene take, u metrima. Iz tablice i grafike dokumentacije - krov objekta sa zatitnim zonama se vidi da su sve take tienog prostora na rastojanju r od tapne hvataljke sa ureajem za rano startovanje, koje je manje od maksimalnog rastojanja tiene take r max tj. r < rmax. Iz geometrije objekta i mesta postavljanja tapne hvataljke sa ureajem za rano startovanje je oigledno da su sve najisturenije take tienog objekta na rastojanju od tapne hvataljke sa ureajem za rano startovanje (r), koje je manje od maksimalnog rastojanja tiene take tj. r < rmax. to je prikazano na sledeoj slici

16

6.PRORAUNI

R

tapna hvataljka sa ureajem za rano startovanje na stubu visine 5 m od vrha objektaRpina nivou krova (slemena)a== 5m

R

Rpina nivou oluka r

tieni objekat

Tip odabranih ureaja za rano startovanje je slian tipu SATELIT + ESE 6000 proizvoaa Duval Messien sa vremenom prednjaenja 60 s. tapne hvataljke sa ureajem za rano starovanje se postavljaju na krovu najvieg dela objekta tako da nadvise ceo objekat. Dobitak u udarnom rastojanju je : R = t gde je : brzina uzlaznog trasera ( po standardu JUS N.B4.810 , =1m/s ) t vreme prednjaenja (s) Prema tome R = 1 60 = 60m Prostor tien upotrebom odabrane tapne hvataljke sa ranim startovanjem je :r ' max = (R + R ) 2 ( R h) 2

(m) , (m)

odnosnor ' max = h ( 2 R h) + R ( 2 R + R )

gde je : h visina postavljanja tapne hvataljke u odnosu na tienu ravan izraena u (m):

17

6.PRORAUNI

PRORAUN ZATITNE ZONE ISPOD TAPNE HVATALJKE SA UREAJEM ZA RANO STARTOVANJE JUS IEC 1024-1 i JUS N.B4.810Polazei od elektrogeometrijskog modela kao i na osnovu predhodno odreenog nivoa za tite usvaja se da je poluprenik fiktivne sfere ela silaznog trasera t.j. udarno rastojanje: - R= 20m ( iz tabele 1 JUS IEC 1024-1 za nivo I) Dobitak u udarnom rastojanju R rauna se prema obrascu : R = * t (m) gde je : - v = 1 (m/s) - minimalna brzina usponskog trasera - t = 60s - vreme prednjaenja Maksimalano rastojanje tiene take odreenog nivoa je : ___________________ r' max = h*(2R-h)+R*(2R+R) (m) - h (m) - vertikalno rastojanje od vrha tapne hvatljke do nivoa bilo koje druge tiene take

Visina od zemlje od krova

Nivo I I

h (m) 12 5

R (m) 20 20

R (m) 60,0 60,0

r' max (m) 79,599 78,581

r' (m) 60,3 60,3

r' < r' max DA DA

h= 5 m R poluprenik fiktivne sfere , odnosno udarno rastojanje (za I nivo zatite R = 20m , za II nivo zatite R = 30 m, za III nivo zatite R = 45 m, za IV nivo zatite R = 60 m) R dobitak u udarnom rastojanju (m) Gornji izraz vai za h 5 m.

STATIKI PRORAUN NOSEEG STUBAtapna hvataljka sa ureajem za rano startovanje e biti montirana na elinom pocinkovanom stubu koji je ukruen - uvren pomou elni - obujmica za elini krovni nosa objekta.

18

6.PRORAUNI

vrh tapne hvataljke q 5 kg

2 5m

B

elne obujmice

1m

Sila na stub od pritiska vetra rauna se po izrazu: Fv = c x A x q (N) gde je: c - koeficijent oblika stuba, za kruni oblik c=0.7; A - povrina stuba (m2); q - maksimalan pritisak vetra od 1200(N/m2);

Fv=0.7x0.2588x1200= 217.4 (N) Momenat na mestu ukljetenja stuba za zid objekta (taka B) je: M = Fv x h/2 (Nm), gde je h - visina stuba (m) M=217.4x2,5=543,5 Nm = 54350Ncm Kako je otporni momenat stuba na mestu ukruenja4 4 d1 d 2 64 5.62 4 5 W= = = 8.77 (cm3) 32 6 32 d1

gde je: d1 - spoljanji prenik cevi (cm) d2 - unutranji prenik cevi (cm) pa je napreznje na mestu ukljetenja : = M/W = 54350 / 8.77 = 6197,3 (N/cm2) Kako je dozvoljeno naprezanje za elik oko 15000 (Ncm2), to je stepen sigurnosti k = 15000 / 6197,3 = 2,42 to je dovoljna garancija da nemoe doi do prevrtanja stuba kao najjaih udara vetra. UNUTRANJA GROMOBRANSKA INSTALACIJA U objektu je predvieno izjednaenje potencijala putem provodnika za izjednaenje potencijala, kojim je povezana unutranja gromobranska instalacija sa sistemom uzemljenja, metalnim masama, stranim provodnim delovima i elektrinim instalacijama. U objektu je predviena glavna sabirnica za izjednaenje potencijala SIP koja je povezana sa sistemom

19

6.PRORAUNI

zdruenog uzemljenja. Sabirnica je postavljena u blizini ulaska instalacija u objekat, tako da je mogue lako proveravanje privrenosti veza provodnika kojima su povezane napred navedene metalne mase i strana provodna tela. Preseci i materijali upotrebljenih provodnika za izjednaenje potencijala su usklaeni sa tabelom 7 JUS IEC 1024-1, kao i JUS N.B2.754, jer se ne oekuju znatne struje atmosferskog pranjenja u ovim provodnicima. Kako je objekat armirano betonski, a sa povezanim metalnim masama na inu za izjednaenje potencijala, eliminisane su mogunosti preskoka atmosferskih pranjenja na metalne mase i fazne mrene provodnike, jer su ispunjeni zahtevi za blizinu gromobranskih i ostalih instalacija, kako je definisano takom 3.2. JUS IEC 1024-1. Uvidom na licu mesta i napred navedenim injenicama zakljuujemo da je postojea gromobranske instalacija izvedena u skladu sa odredbama Pravilnika o tehnikim normativima za zatitu objekata od atmosferskog pranjenja kao i odredbama JUS IEC 1024-1. Ispitna mesta spusnih provodnika su predviena na nivou od 1,5 m od nivoa tla i ima ih ukupno etiri . ODRAVANJE GROMOBRANSKE INSTALACIJE 1. Odravanje gromobranske instalacije mora vriti elektromontana sluba firme ili preduzee koje raspolae odgovarajuom strunom slubom a u skladu sa programom odravanja. 2. Svi nedostatci konstatovani pregledom moraju se otkloniti bez odlaganja. 3. Program za odravanje gromobranske instalacije se sastoji iz A). redovnih pregleda i B). vanrednih pregleda. 4. Redovnim pregledima se vri vizuelni pregledi i odreena ispitivanja (merenja) kao to su: - provera svih provodnika u gromobranksoj instalaciji i komponenti sistema, - provera pritegnutosti svih svezaljki i spojnica, - provera elektrinog kontinuiteta (neprekidnosti) u gromobranskoj instalaciji, - merenje otpora prema zemlji u sistemu uzemljenja, - proveru da li se dejstvo gromobranske instalacije promenilo posle rekonstrukcije objekta ili njegovih instalacija - po potrebi. -kontrola i ispitivanje provodnika za izjednaenje potencijala, spojeva ekrana i trase kablova. Izvetaji o svim postupcima redovnog pregleda za odravanje, preduzetim merama i merama koje treba da se preduzmu predstavljaju osnovu za procenu kvaliteta gromobranske instalacije i njenih komponenata i moraju se uvati zajedno sa projektom gromobranske instalacije. 1. Vanredni pregledi se vre posle svakog udara groma (atmosferskog pranjenja) u sistem gromobranske instalacije, posle mehanikih oteenja izazvanih usled tehnolokog postupka i nepredvienim okolnostima ( npr. elementarne nepogode - oluje, potresi i dr.) 2. Redovni pregledi gromobranske instalacije moraju se vriti svake 4 godine. 3. Kontrolom gromobranske instalacije treba da se utvrdi da su svi elementi u tehniki ispravnom stanju i da obezbeuju primenjene i odreene funkcije, da nema dejstva korozije na elemente gromobranske instalacije, da su svi naknadno pridodati delovi objekta ugraenih u tieni prostor izjednaenjem potencijala ili "produenjem" gromobranske instalacije i dr. 4. Sve gromobranske instalacije moraju se kontrolisati u sledeim sluajevima. -tokom izvoenja gromobranske instalacije za delove koji su nepristupani po zavretku objekta (ovo se odnosi na kontrolu tokom gradnje gromobranske instalacije ), -nakon zavretka kompletne gromobranske instalacije . 10. Interval izmedju kontrole gromobranske instalacije odredjuje se na osnovu sledeih faktora: - vrste objekta ili zatitne zone, pogotovu u pogledu posledica do kojih dovodi neko oteenje, - nivoa zatite - lokalnog okruenja (problemi korozije) - primenjenih materijala za pojedine komponente instalacija - vrste povrine na koju se ugradjuju delovi gromobranske instalacije

20

6.PRORAUNI

- vrste tla, itd. 11. Gromobranska instalacija se kontrolie pri svakoj izmeni i popravci zatienog objekta i posle svakog atmosferskog pranjenja u objekat. 12. Vizuelna kontrola treba da bude takva da se ustanovi: - da li je sistem u dobrom stanju - da li ima labavih veza i prekida u provodnicima gromobranske instalacije i spojevima - da naveden deo sistema nije oslabljen korozijom - da su neoteene sve veze sa uzemljenjem - da su svi provodnici i komponente sistema dobro prihvaeni i zatieni od sluajnih mehanikih oteenja - da nisu oteeni uredjaji za zatitu od prenapona - da je pravilno izjednaen potencijal za svaku novu instalaciju ili konstrukciju koja je pridodata u unutranjosti objekta -da su provodnici za izjednaenje potencijala i provodnici unutar objekta neoteeni. 13. Kontrola i ispitivanje gromobranske instalacije ukljuuje vizuelne kontrole i bie kompletna ako se: - vre ispitivanja kontinuiteta (neprekidnosti), naroito za one delove gromobranke instalacije koji nisu vidljivi za kontrolu i to na poetku izvodjenja - vre ispitivanja otpornosti rasprostiranja sistema za uzemljenje i njegovih pojedinanih uzemljivaa i rezultati se uporedjuju sa predhodnim ili prvobitnim i kod razlika koje nisu prihvatljive preduzimaju se mere za poboljanje. - kontroliu i ispituju provodnici za izjednaenje potencijala, spojevi, ekrani, trase kablova i uredjaji za zatitu od prenapona. 14. Izvetaj o kontroli gromobranske instalacije se mora drati zajedno sa projektom gromobranske instalacije i izvetajem o odravanju gromobranske instalacije. Izvoa radova i korisnik duni su u svemu potovati odredbe Pralilnika o tehnikim normativima za zatitu objekata od atmosferskog pranjenja (Slubeni list SRJ br. 11/96) i vaeim standardima za gromobransku instalaciju. Uzemljenje gromobranske instalacije Minimalne duine l1 uzemljivaa gromobranske , u zavisnosti od nivoa zatite i specifine otpornosti tla date su na slici 2. standarda JUS IEC 1024-1. U skladu sa navedenim standardom usvajam uzemljiva tipa B (temeljni uzemljiva). Kod uzemljivaa tipa B, srednji geometrijski poluprenik uzemljivaa ne sme biti manji od l1 : r l1 Povrina obuhvaena uzemljivaem je : P =6720 m2 Prenik kruga koji ima istu povrinu kao prsten oko objekta je : 4P D= D= 92.52 m Srednji geometrijski poluprenik uzemljivaa je: D r= 2 r = 46.26 m Minimalna duina uzemljivaa je l1= 5 m pa je prema tome : r > l1 to znai da je uzemljiva objekta dovoljne duine u smislu standarda JUS IEC 1024-1 PRORAUN OTPORA RASPROSTIRANJA TEMELJNOG UZEMLJIVAA

21

6.PRORAUNI

Kao osnovni uzemljiva objekta uzet je temeljni uzemljiva izveden pomou pocinkovane eline trake Fe/Zn 25x4 mm2 poloene u temelju, u sloju armiranog betona na minimalno 10 cm od zemlje. R= Proraun otpora rasprostiranja moe se raunati po obrascu: 2D specifini otpor tla D - prenik kruga koji ima istu povrinu kao povrinski uzemljiva Povrina koju obuhvata temeljni uzemljiva je : P = 6720 m2 Prenik kruga koji ima istu povrinu kao prsten oko objekta je : 4P D= D= 92.52 m Otpor rasprostiranja temeljnog uzemljivaa pri specifinoj otpornosti tla od 100 /m iznosie: R= 100/2*92.52 = 0.54 to u potpunosti zadovoljava sve zahteve i propise .

ODGOVORNI PROJEKTANT, Dragan Milidragovi, dipl.el.in.

22