UNIVERSITATEA "TRANSILVANIA" BRASOV

Fac. Inginerie Electrica si Stiinta Calculatoarelor

TEMA-CADRU DE PROIECTARE

pentru

PROIECT DIDACTIC

de instalatii electrice de interior de iluminat si de forta

pentru o Hala Industriala si Anexa Tehnico-Sociala

A)   Tema cadru de proiectare pentru proiectul de instalatii electrice

Se cere proiectarea unei instalatii electrice interioare la 400/230 V de iluminat si de forta, pentru o hala industriala si pentru anexa tehnico-sociala ce deserveste aceasta hala.

Organizarea halei industriale

Hala industriala este o constructie cu structura de rezistenta din stalpi si grinzi din beton armat, acoperita, prevazuta cu o inchidere laterala din pereti vitrati (cu geamuri) ce permit, in timpul zilei, patrunderea luminii naturale. Configuratia halei si dimensiunile acesteia sunt evidentiate in planul de situatie anexat prezentei (v. Anexa 1).

Pardoseala halei este executata din planseu de beton.

Înaltimea halei (necesara calculului fotometric) este de 6 m, 7 m, 8 m sau 10 m, variind functie de datele ce revin fiecarui student conform listei de date-tema cuprinse in Anexa 0 anexata prezentei teme.

Hala industriala gazduieste activitati industriale de prelucrari mecanice, in doua schimburi, ce nu prezinta pericol de incendiu sau de explozie.

În Hala, fiecare student va amplasa 10 (zece) masini-unelte, a caror denumiri si dimensiuni si a caror receptoare electrice de forta (cu caracteristicile lor electrice) sunt prezentate in Anexa 2b. Amplasarea masinilor unelte este lasata la latitudinea fiecarui student, fara conditii impuse din punct de vedere tehnologic, cu cerinta doar de a se asigura spatii libere de min. 1m intre masini si fata de tablourile electrice si un acces liber de trecere in dreptul usilor si pe un culoar rectiliniu in interiorul halei. Pozitiile-lista ale celor 10 masini, din lista generala de 42 de masini-unelte, ce revin ca tema fiecarui student se iau din Anexa 0, de la numarul curent ce coincide cu numarul de ordine al studentului din tabelul cu confirmarea de primire a temei.

Într-unul din spatiile libere, se va amplasa o masa de lucru (un banc de lucru).

Organizarea Anexei Tehnico-Sociale (Anexa TS)

Anexa TS este o constructie independenta de Hala, avand de asemenea o structura de rezistenta din stalpi si grinzi din beton armat, compartimentata conform planului comun de situatie -al Halei si Anexei TS- prezentat in Anexa 1, conform mentiunii de mai sus.

Anexa TS contine un birou cu activitate de gestiune si de proiectare, doua grupuri sanitare cu dusuri (unul pentru barbati, celalalt pentru femei), doua vestiare (unul pentru barbati, celalalt pentru femei) si un coridor de acces prevazut cu usi spre exterior, spre birou si vestiare si spre Hala. Accesul spre fiecare dintre cele doua grupuri sanitare se face prin vestiarul alaturat acestuia.

Constructia Anexei TS adaposteste, de asemenea, un Atelier Mecanic in care s-a prevazut amplasarea a 4 (patru) masini-unelte si a unui banc de lucru, toate avand dimensiunile si caracteristice electrice precizate in desenele din Anexa 3a si Anexa 3b si respectiv in lista de date din Anexa 2b.

Înaltimea dintre pardosea si tavan a tuturor incaperilor Anexei TS este de 3,50 m.

Pardoseaua este din parchet de lemn in birou, vestiare si coridor, din mozaic in grupurile sanitare si din beton in Atelierul Mecanic.

Datele temei pentru proiectarea instalatiilor electrice

a) Instalatia de iluminat si de prize monofazate (U_N=230 V)

a.1. -pentru Hala si Atelierul Mecanic

Se va proiecta o instalatie de iluminat normal si una de siguranta, cu corpuri de iluminat echipate cu tuburi fluorescente cu vapori de mercur de joasa presiune. Corpurile celor doua categorii de instalatii de iluminat functioneaza simultan, contribuind impreuna la asigurarea iluminarii medii normate. Iluminarea medie, ce se va asigura in proiect, este precizata in lista datelor temei de proiectare (Anexa 0). Instalatia electrica de iluminat normal si cea de iluminat de siguranta vor fi constituite din circuite electrice separate, care se vor racorda la surse separate de alimentare, conf. prevederilor normativului I.7-12002, art. 7.13.8.

La cele doua bancuri de lucru se vor amplasa cate doua prize monofazate de 230 V tip CP (cu contact de protectie), cate una la fiecare capat al bancului de lucru si racordate pe aceeasi faza a circuitului.

Circuitele electrice destinate iluminatului normal si cele destinate prizelor monofazate se vor racorda la un tablou electric capsulat de lumina, notat TL-H pentru Hala si TLF-AM pentru Atelierul Mecanic. Circuitul electric destinat iluminatului de siguranta se va racorda la tabloul general de forta TFG al Halei, inaintea intrerupatorului general al tabloului.

a.2. -pentru celelalte compartimente ale Anexei TS

Se prevede un iluminat normal in incaperi, cu corpuri de iluminat cu tuburi fluorescente sau, dupa caz, cu lampi cu incandescenta, care va asigura nivelele de iluminat precizate in tabelul mai jos. De asemenea, se vor prevedea prize monofazate de 230 V, tip CP (cu contact de protectie) sau fara, astfel:

-in biroul de gestiune-proiectare, un circuit monofazic separat pentru 3LP (trei locuri de priza) de 16 A, destinat calculatoarelor si un circuit monofazic cu 2LP, tot de 16 A, destinat altor receptoare (lampi de birou, resouri, plonjoare, aparate de incalzit, etc.). Prizele vor fi de tipul ST (sub tencuiala) cu CP.

-in fiecare vestiar, cate 3LP de 10 A, tipul ST fara CP, destinate utilizarii uscatoarelor de par;

-in coridor, 2LP de 16 A, tipul ST cu CP, destinate alimentarii unui aspirator mobil de praf.

În grupurile sanitare se vor prevedea corpuri de lampa cu incandescenta si cu un grad de protectie IP corespunzator mediului umed si corosiv tipic incaperii (de dusuri si WC).

Datele nivelelor normate pentru iluminarea medie precum si ale coeficientilor de depreciere, caracteristice activitatiilor din incaperi si care se vor lua in considerare la proiectare, sunt urmatoarele:

Circuitele electrice de lumina si de prize se vor racorda la un tablou electric capsulat, notat TL-A, care se va amplasa in coridorul anexei TS.

Observatie generala (ptr. punctele a.1 si a.2)

Calculul fotometric necesar dimensionarii instalatiilor de iluminat se va efectua, obligator, prin metoda factorului de utilizare. Pentru o verificare comparativa a rezultatelor se va folosi metoda punct cu punct rulata cu programul software ElbaLux 4.3 al societatii ELBA Timisoara. Programul de instalare ElbaLux 4.3 (sub forma arhivata) precum si caracteristicile corpurilor de iluminat alese de proiectant pot fi descarcate gratuit de pe site-ul elba.ro. Caracteristicile corpurilor de iluminat pot fi descarcate din sectiunea Catalog de Produse ELBA, Corpuri de iluminat fluorescente (montaj aparent) .

b) Instalatia de distributie forta 380/230 V la receptoarele electrice (la masinile-unelte)

Distributia energiei electrice la masinile-unelte se va proiecta in circuite trifazate, cu conductoare de cupru sau aluminiu, la alegere, protejate in tuburi de protectie montate aparent sau ingropat dupa caz. Pentru fiecare masina-unelata se va proiecta un circuit trifazic separat. Circuitele se vor racorda la un tablou electric capsulat. În acest sens, se vor prevedea: in Hala, un tablou general de forta notat TFG si un tablou notat TF-H alimentat din TFG, iar in Atelierul Mecanic un tablou comun pentru iluminat si pentru forta, notat TLF-AM.

c) Masuri de protectie impotriva tensiunilor electrice de atingere

Pentru protejarea impotriva tensiunilor de atingere, se va prevedea pentru fiecare circuit electric de iluminat sau de forta, in acelasi tub de protectie alaturi de conductoarele active, un conductor de protectie (PE) din cupru, dimensionat corespunzator sectiunii alese pentru conductoarelor active. Sectiunea minima echivalenta a conductorului de protectie PE trebuie sa respecte valorile normate (v. (I.7-2002 art.4.1.47 si tabelul 4.4) prezentate mai jos.

Borna de pamantare a utilajelor se va lega electric prin platbanda OL 30x3 la conductorul principal de pamantare al halei. Conductorul principal de pamantare se va realiza cu platbanda OL 40x3 mm. montata aparent pe tot conturul interior al Halei si Atelierului Mecanic.

Conductorul principal de pamantare se va lega in cel putin 2 puncte la o priza de pamantare. Priza de pamantare trebuie sa aiba rezistenta de dispersie de cel mult 4 ohmi si va fi alcatuita din prizele naturale ale armaturilor fundatiilor de stalpi si, in caz de necesitate (rezultata din calcule), o priza artificiala. Priza artificiala de pamantare se prevede din platbanda OL-Zn 40x4 mm., ingropata in pamant pe conturul exterior al constructiilor, la cel putin 2 m departare de peretii acestora si legata galvanic la armatura metalica a fiecarei fundatii de stalp.

Prevederi referitoare la desenele instalatiilor electrice proiectate

Cele trei categorii de instalatii electrice -instalatia de iluminat interior, instalatia de forta si instalatia de legare la pamant- ce fac obiectul proiectului, se vor reprezenta separat pe cate un plan de situatie la scara 1:100 (pe un desen format A3). Fiecare plan va contine obligatoriu: o legenda explicativa a elementelor de instalatie utilizate si indicatorul (cartusul) desenului. Indicatorul desenului va contine rubricile: titlul desenului, numarul desenului, numele proiectantului, scara desenului si data calendaristica completate.

În afara de cele trei planuri de situatie mentionate mai sus, tablourile electrice proiectate -pentru iluminat si pentru forta, pentru Hala, Atelierul Mecanic si Anexa TS- vor fi reprezentate pe cate un desen format A4 sau A3, dupa caz, printr-o schema electrica monofilara. La desenarea schemelor se vor utiliza modelele de scheme de tablou anexate prezentei teme.

Schemele electrice monofilare ale tablourilor vor avea, asezate sub circuitele ce pleaca vertical din bara tabloului, rubrici explicative de date (evidentiate in schemele electrice monofilare de tablou anexate ca model).

De exemplu, in cazul schemei unui tablou de lumina cu 2 circuite trifazate C1, C2 plecare la receptoare:

Nota:

La iluminat si la prize, incarcarile (puterea instalata si curentul de calcul) trebuie evidentiate separat pe fiecare faza, datorita incarcarii nesimetrice a acestora. De exemplu:

- pentru ilumunat, pentru circuitul C1, pe faza R si la un curent de 1,34 A absorbit de un corp de iluminat (CIL), pentru 3 buc. CIL legate la faza R rezulta o putere instalata si un curent de incarcare :

Pinst = (3x1,34 A) x (230 V) x cos fi = 4,02 x 230 x 0,5 = 462,3 W

Ic = 3x1,34 A = 4,02 A

- pentru prizele de curent, Pinst maxim admisa per un circuit monofazat de priza este de 2000 W, indiferent de numarul prizelor legate pe circuit. Daca proiectantul apreciaza necesitatea instalarii unei puteri totale mai mari de 2000 W, se vor prevedea circuite de priza separate, cate unul pentru fiecare 2000 W de consum estimat (v. exemplul din tabel ptr. circuitul C2).

Curentul de calcul Ic se considera egal cu 10 A per circuit, indiferent de curentul nominal al prizei (10 A sau 16 A, dupa caz) si indiferent de numarul de prize legate la circuitul monofazat.

În cazul schemei unui tablou de forta, de exemplu tot cu 2 circuite (C1 si C2), desenul va contine rubricile mentionate mai jos:

Explicatie

În exemplul prezentat in tabel, pe circuitul C2 s-a prevazut alimentarea masinii-unealta ce are pozitia notata cu 2 (optiunea proiectantului) in planul de situatie al instalatiei de forta si care corespunde pozitiei nr. 4 in lista cu datele tehnice ale masinilor-unelte (v. Anexa 3b).

B) Piesele proiectului

Proiectul va cuprinde urmatoarele piese scrise si desenate:

B1- piesele scrise se imprima/se scriu de mana dar numai pe o fata a filei de scris. Se numeroteaza fiecare fila, inclusiv cele ale anexelor, tabelelor, adica tot ce reprezinta piese scrise. Sunt constituite obligator din urmatoarele 4 file legate in succesiunea mentionata mai jos precum si din alte file, dupa caz

q      Foaia de garda (denumire ad-hoc pentru fila nr. 1), va contine: numele organizatiei de proiectare (invatamant), titlul proiectului, anul de elaborare al proiectului, numele proiectantului (studentului) si numele indrumatorului de proiect, dupa modelul primei file a prezentei teme cadru;

q      Borderoul de piese scrise si desenate (fila 2): dedesubtul acestui titlu, se prezinta lista pieselor scrise si desenate ale proiectului, detaliat pentru piesele scrise si detaliat pentru piesele desenate. Titlurile pieselor scrise vor avea atasat numarul paginii la care se gasesc iar titlurile desenelor vor avea atasat numarul lor de ordine;

q      Datele temei de proiectare (fila nr. 3): dedesubtul acestui titlu, se inscriu si se completeaza urma-toarele rubrici:

nr. temei de proiectare

dimensiunile constructiei

hala industriala, AxBxH= . . . . . [m];

anexa TS, AxBxH= . . . . . [m], amplasare la Est sau Vest de Hala, dupa caz;

iluminarea medie

hala industriala, Emed= . . . [lx];

anexa TS, Emed= . . .. [lx];

coeficientii de reflexie

hala industriala, ρ_t= . . ; ρ_p= . . ;

anexa TS, ρ_t= . . ; ρ_p= . . ;

nr. de pozitie din lista al masinilor-unelte ce corespund temei

pentru hala (10 masini-unelte): . . . . . . . ;

pentru atelierul mecanic (4 masini-unelte): . . . . . . . ;

q      Memoriul tehnic (fila nr. 4, vezi mai jos descrierea-cadru pentru Memoriul tehnic);

q      breviarele de calcul: vor prezenta un exemplu de dimensionare, cu calcule numerice, pentru unul din cazurile instalatiei vizate si tabelul centralizator cu rezultatele calculelor. Se prevad, imediat dupa Memoriu, urmatoarele breviare:

Breviar de calcul fotometric (v. modelul de calcul si modelul de tabel centralizator din Anexa 3a);

Breviar de calcul instalatii lumina+prize (v. modelul de calcul, Anexa 13);

Breviar calcul instalatii forta (v. modelul de calcul din Anexa 13 si modelul de tabel centralizator din Anexa 3b);

Breviar calcul priza de pamantare (v. modelul de calcul din Anexa 14 );

Pentru unul dintre cazuri (iluminatul unei incaperi si respectiv alimentarea unei masini) calculul se prezinta explicit, cu scrierea relatiilor si operatiilor de calcul utilizate pentru obtinerea rezultatului. Tabelele vor contine intocmai rubricile si formatul modelului prezentat in anexe.

Memoriul tehnic incepe cu un capitol de generalitati.

În cadrul capitolului de generalitati se defineste obiectul proiectului, de exemplu, "proiectarea instalatiei electrice de lumina si forta a unei hale industriale+anexa tehnico-sociala" si se face o scurta prezentare a destinatiei si constructiei obiectului (halei si anexei), cu indicarea catorva date tehnice legate de specificul activitatiilor ce se vor desfasura in aceste spatii si de categoria de pericol de incendiu sau de explozie a acestor activitati.

În capitolele urmatoare ale memoriului tehnic se vor prezenta si descrie succesiv, pe categorii, instalatiile electrice proiectate. De exemplu, categorii cum ar fi:

instalatie de alimentare;

instalatie pentru iluminat interior normal si de siguranta si de prize de curent;

instalatie de distribute forta;

instalatie de imbunatatire a factorului de putere;

instalatie de protectie impotriva tensiunilor accidentale (priza de pamantare, centura interioara de legare la pamant, legaturile utilajelor la centura interioara de pamantare, legaturile bornelor de protectie ale utilajelor la conductorul nulului de protectie);

instalatia de paratraznet

instalatie de iluminat exterior

instalatie de semnalizare incendii, anti-efractie, etc.

În cadrul fiecarei categorii de instalatie se vor prezenta solutiile adoptate pentru rezolvarea cerintelor continute in tema de proiectare si motivele/justificarile acestor solutii, insotite de trimiteri la breviarele de calcul, la desenele lamuritoare ale proiectului si la prevederile actelor normative.

Memoriul tehnic se va incheia cu un capitol de mentiuni finale, care va cuprinde:

q    masurile de protectie rezolvate prin proiectarea instalatiilor proiectului. Aici se vor cita, pe scurt, solutiile din proiect pentru:

protectia impotriva electrocutarii, adica impotriva tensiunilor de atingere directa (prin alegerea de aparate si tablouri carcasate si conductoare izolate) si impotriva tensiunilor de atingere indirecta (prin legarea aparatelor si echipamentelor electrice la conductorul principal de protectie si auxiliar la centura de pamantare);

protectia impotriva incendiilor (prin alegerea solutiilor de pozare si protejarii circuitelor in tuburi potrivite categoriei de PCI (Paza Contra Incendiilor) a incaperilor, prin protejarea impotriva curentilor de suprasarcina ori de scurtcircuit din circuite si altele, dupa caz)

q    actele normative avute in vedere la proiectarea instalatiilor proiectului;

q    bibliografia utilizata;

q    actele normative indicate/recomandate executantului in teren al lucrarilor proiectate, a caror prevederi trebuiesc respectate la executia acestor lucrari.

B2- piesele desenate

Reprezinta desenele propriu-zise ale proiectului si sunt anexate (legate impreuna) la dosarul partii scrise ori sunt introduse intr-un dosar separat (cand numarul desenelor nu permite indosarierea impreuna). În ultimul caz, dosarului separat i se anexeaza un borderou cu lista desenelor (nr. crt., titlul si numarul desenului). Fiecare desen va contine indicatorul (cartusul) standard, cu rubricile completate. În cazul de fata, numarul redus al desenelor permite indosarierea acestora impreuna cu piesele scrise. Se vor anexa partii scrise urmatoarele desene:

q      planul instalatiei electrice de iluminat normal si de siguranta si instalatia de prize de curent monofazice, la scara 1:100. Planul, in format A3, va contine amplasarea corpurilor de lampa si a prizelor de curent, traseele circuitelor electrice de alimentare si amplasarea tablourilor electrice la care se leaga circuitele;

q      planul instalatiei electrice de distributie forta, la scara 1:100. Planul, in format A3, va contine amplasarea masinilor-unelte, traseele circuitelor electrice de alimentare si amplasarea tablourilor electrice la care se leaga circuitele;

q      planul instalatiei de legare la pamant a ansamblului Hala si Anexa TS, la scara 1:100. Planul, in format A3, va contine traseul prizei de pamantare, traseul conductorului principal de legare la pamant si ramificatiile acestuia la masini pentru legarea acestora la priza de pamantare;

q      schemele electrice monofilare ale tablourilor proiectate, pe cate un format A4 sau A3, dupa caz (din motive de lizibilitate);

q      schita de alimentare a celui mai expus circuit electric la cadere de tensiune fata de tabloul sau de alimentare, pentru un circuit de lumina si pentru un circuit de forta. Pe schita se va prevedea tabloul, circuitul (tipul, sectiunea si lungimea) de la tabloul de alimentare pana la receptorul ce face obiectul calculului. În dreptul receptorului se va indica, raportata in procente fata de tensiunea de plecare din tablou, caderea de tensiune Δu% obtinuta prin calcul.

Desenele vor fi executate in tus sau scoase la imprimanta, ori xerocopiate dupa desenul in ciorna, in nici un caz in creion. Desenele vor avea rubricile indicatorului de desen completate (titlu, numar, etc) si vor contine obligatoriu legenda explicativa pentru simbolurile utilizate in planurile instalatilor (la scheme nu este necesara aceasta prevedere).

Avizat, Întocmit,

Anexele temei de proiectare

Sunt continute in fisiere .doc (fisiere Word2000) si fisiere .dwg (fisiere AutoCAD2000) ce se gasesc pe discul D, in folderele Proiect_InstElAnexeProiPieseScrise si PieseDesenate accesibile pe stati-ile PC de lucru din sala V-III-16.

Bibliografie

I.7 - 98 "Normativ pentru proiectarea si executarea instalatiilor electrice cu tensiuni pana la 1000 V c.a. si 1500 V c.c." elaborat de catre "INSTITUTUL DE CERCETARI PENTRU ECHIPAMENTE SI TEHNOLOGII ÎN CONSTRUCTII - ICECON S.A." (se gaseste la Biblioteca Centrala a Universi-tatii Transilvania Brasov, corpul N, la cotele II 36315).

"Agenda Electricianului" de Emil Petrescu, editia a IV-a, Editura Tehnica, Buc.1986.

"Proiectarea instalatiilor de joasa tensiune" de Mircea Duminicatu, Cornel Bianchi s.a., Editura Tehnica, Buc.1975.

"Cartea INSTALATORULUI ELECTRICIAN" de Gh. Chirita si C. Alexe, editia a III-a, Editura Tehnica, Buc. 1970.

"Utilizari ale energiei electrice" de D. Comsa, Editura Didactica si Pedagogica, Buc. 1973.

"Instalatii si echipamente electrice" de P. Dinculescu,. si Fr. Sisak, EDP Bucuresti 1981.

"Tehnica iluminatului" de Vl. Cilinghir, Univ. Transilvania Brasov, 1966.

"Luminotehnica. Aspecte fundamentale si aplicative" de C. Bianchi, vol. 1 si 2, Ed. Tehnica, 1990.

"ElbaLux 4.2" program de proiectare instalatii de iluminat - software freeware al soc. ELBA Tms.

"Manual instalatiilor electrice - Schneider Electric", Bucuresti 1999.

"Manual de instalatii, sect. E -Instalatii Electrice si de Automatizare", elab. de Asociatia Inginerilor de Instalatii din Romania, Ed. ARTECNO, Buc. 2002.