Od spiska strujnih kola do jednopolne šeme

Prvobitno objavljeno na italijanskom: original na ElectroYou · Engleska verzija serijala izlazi i kao članci naše LinkedIn stranice — prati na LinkedIn-u

Treći članak serijala. U drugom delu dešifrovali smo arhitektonsku podlogu do prostorija i stanova; ovde istu zgradu pratimo odatle do jednopolne šeme. To je deonica na kojoj se više ništa ne crta: šeme elektroinstalacija izvode se iz osnova.

Zgrada je ista kao ranije: jedanaest etaža i trideset osam stanova — po šest na šest tipskih spratova i dva na povučenom poslednjem spratu — uz garažu na tri nivoa, dva lokala, liftove i četiri punjača za električne automobile.

1. Prebrojano, a ne procenjeno

Maksimalnu snagu svake jedinice — onu koju ograničava limitator uz brojilo — ne određuje projekat. Nju određuje distributer, u uslovima za priključenje, tabelarno. Ovde je to trideset osam stanova po 17,25 kW, trofazno, sa limitatorom od 25 A, dva lokala po 34,5 kW, jedno merno mesto za zajedničku potrošnju, tri za garaže i četiri za punjače, pa toplotna podstanica, lift, auto-lift i hidrostanica — ukupno pedeset dva merna mesta i 192,5 kW odobrene snage. To su ulazni podaci, a ne rezultati.

Ono što projekat treba da proizvede jeste sve što stoji iza svakog mernog mesta: strujna kola, njihovo opterećenje i zaštitni uređaji.

Metod do toga dolazi brojanjem, a broji po pravilu vezanom za vrstu prostorije: u kuhinji pet utičnica, u dnevnoj sobi tri, u spavaćoj dve, u kupatilu dve, u predsoblju, na terasi i u ostavi po jedna, i bar jedno svetlosno mesto po prostoriji. To nije standard, nego praksa struke pretočena u tabelu, da bi se na svaku prostoriju primenila na isti način.

Na crtežima rasporeda utičnica i rasvete ove zgrade ima 1.110 utičnica i fiksnih priključaka — ploča za kuvanje, mašina za sudove, bojler, klima-uređaji — i 366 svetiljki, sa 196 običnih i 70 naizmeničnih prekidača. Na tipskom spratu ima ih oko sto pedeset, a u prizemlju, sa dva lokala, dvadeset šest. Iz tog brojanja dobija se instalisana snaga svakog stana, a iz nje — uz faktor jednovremenosti stana — vršna snaga, koja mora da ostane ispod ugovorene granice. Tipičan stan u ovoj zgradi ima 26 kW instalisane snage: ploču za kuvanje od 7 kW, bojler, mašinu za sudove, frižider, aspirator, dva klima-uređaja, roletne i sve utičnice i svetiljke u svojim prostorijama. Niko ne uključi sve odjednom: sa faktorom jednovremenosti koji metod usvaja za stan, 0,6, vršna snaga je 15,6 kW, ispod 17,25 kW na brojilu. Razlika između ta dva broja upravo je ono što brojanje treba da dokaže. Brojanje ne zamenjuje broj distributera, nego ga opravdava, i odlučuje koliko kola stanu treba i koliko je koje opterećeno.

2. Stablo

Kad je poznata snaga svake jedinice, ostatak razvoda je stablo. Brojila nisu u stanovima: šest brojila jednog sprata, svako sa svojim limitatorom, nalazi se u zajedničkom ormanu na podestu — spratnom merno-razvodnom ormanu (na slikama SMDB). Iz njega do razvodne table svakog stana (DB) ide po jedan kabl. Spratni ormani napajaju se iz glavnog razvodnog ormana (MDB) u suterenu, do koga stiže vod iz trafostanice; uslovi za ovu zgradu predviđaju dva takva voda, jedan za trideset osam stanova, drugi za lokale, punjače, garažu i sve ostalo. Pored glavnog ormana su ormani zajedničke potrošnje, liftova i punjača, kao i sigurnosnih sistema sa dizel-električnim agregatom.

Snaga se penje uz grane, i u svakom čvoru pretvara se u struju i presek kabla. Svaki stan dobija kabl 5×10 mm² za svojih 26 A. Spratni orman sabira šest stanova: ne 6 × 17,25 = 103,5 kW, jer šest domaćinstava ne uključuje sve u isto vreme, nego 28,4 kW — i odatle kabl 4×70 mm² sa glavnim prekidačem od 250 A. Pet spratova sa po šest stanova daje pet puta isti broj, jer je pravilo isto.

Presek kabla mora da zadovolji tri uslova istovremeno: da provede struju bez pregrevanja; da pad napona do najudaljenijeg potrošača ostane u dozvoljenim granicama — u ovoj zgradi najveći je 1,66%, uz granicu od 5% za rasvetu i 8% za ostalo; i da u slučaju kvara propusti dovoljno struje da zaštitni uređaj reaguje na vreme.

Isto stablo zatim treba preneti na osnove: gde stoji koji orman, odakle kreće koji kabl, kojim šahtom se penje. To je poseban crtež, ali u njemu nema nijedne nove odluke. To je stablo viđeno u preseku.

3. Vršna snaga zgrade

Vršna snaga stambenog dela nije zbir trideset osam stanova. Potreban je faktor jednovremenosti na nivou zgrade — isti princip kao kod spratnog ormana, primenjen na sve stanove zajedno.

Koliko on znači, vidi se iz granice koju uslovi postavljaju za celu zgradu: 192,5 kW. Zbir maksimalnih snaga pedeset dva merna mesta iznosi 951 kW, pa je odobrena snaga oko petina tog zbira. Jednovremenost nije doterivanje proračuna, nego uslov u koji zgrada mora da stane; bez nje bi ova zgrada tražila priključak pet puta veći nego što joj treba.

Taj faktor ne dolazi iz standarda za električne instalacije. Određuje ga distributer: standard kaže kako se instalacija izvodi, a distributer koliko snage njegova mreža mora da ponese. Njegova metodologija daje jednovremenu snagu po potrošaču u zavisnosti od broja potrošača. Iznad dvadeset potrošača vršna snaga raste sa brojem potrošača na stepen 0,88, pa udeo po stanu opada: za trideset osam stanova to je 3,30 kW po stanu, a trideset osam puta 3,30 daje 125,3 kW. Ulazni podatak nije zbir izračunatih snaga, nego broj potrošača. Trideset osam, jer tako uslovi za priključenje grupišu stanove: jedan kabl iz trafostanice za trideset osam stanova, drugi za sve ostalo.

To ne znači da broj uređaja u stanu nije bitan. U formulu ne ulazi direktno, ali ulazi kroz ograničenje: svaki stan mora da stane u svojih 17,25 kW. Dok staje, vršna snaga zgrade zavisi samo od broja stanova. Čim ne stane, tom stanu treba jači priključak — 32 A umesto 25 A, ili više — a sa njim raste i vršna snaga zgrade. Ali najpre se proverava brojanje: stan koji izađe na 58 kW gotovo sigurno je greška u brojanju, a ne stvarnost. Jači priključak je drugi korak, i sami uslovi ga predviđaju. Tek posle toga smanjuju se pretpostavke: manja ploča za kuvanje, samo jedan bojler. Ono što se ne radi: zapisati granicu i prećutati. Zato brojanje odlučuje dvaput — koliko kola i kojih preseka treba stanu, i da li granica po stanu važi. Za sve što nije stan — zajedničku potrošnju, garažu, punjače — snaga ionako dolazi direktno iz prebrojanih kola.

To je ista formula koja je dala 28,4 kW spratnog ormana, sa šest potrošača umesto trideset osam. Jedno pravilo, primenjeno u svakom čvoru stabla. Uz ono malo što stambeni vod napaja pored stanova, glavni orman ove zgrade nosi 125,8 kW — broj koji stoji u njegovom polju na slici.

4. Šema se izvodi

U ovom trenutku jednopolna šema se ne crta, nego sklapa.

Listova ima trideset četiri, ali njihov broj niko ne određuje: proizlazi iz spiska ormana i tabli. Trideset osam stanova svodi se na nekoliko tipova, a jedan tip pokriva dvadeset pet stanova. Trideset četiri lista nisu trideset četiri crteža.

Ne crtaju se ni ručno. Ceo lanac je program: Python skripta čita osnovu, broji opremu, radi proračune — snage, struje, preseke, pad napona, struju kvara — i ispisuje listove u DWG formatu, koji se otvara u CAD-u, sa zaglavljem i legendom. Isti program pravi i predmer. Ni u jednoj tački lanca niko ne otvara CAD da bi crtao: program se pokrene i listovi izađu.

Unutar svake table kola prate unapred zadata pravila: jedno utičničko i jedno svetlosno kolo po prostoriji, najviše osam utičnica po kolu, u kuhinji četiri, i najviše deset svetlosnih mesta. Kuhinja dobija šest kola za fiksne uređaje — ploču za kuvanje, aspirator, mašinu za sudove, frižider, bojler i jedno rezervno — i još četiri za radne površine. Kupatilo je posebna grupa, po dva kola na kupatilo, iza zaštitnog uređaja diferencijalne struje koji standard propisuje. Klima-uređaji i roletne imaju svoja kola, a dva ostaju slobodna, za ono što stanari kasnije dodaju. Glavni prekidač na ulazu svake table i presek kabla koji je napaja dolaze iz stabla opisanog u drugom odeljku. Zato jednopolna šema dolazi poslednja: potrebno joj je oboje — kola iz brojanja i napajanje sa crteža razvoda. Ništa se ne prepisuje sa lista na list, jer se ništa ne prepisuje ni iz prethodnog projekta.

Uz jedan izuzetak, koji je fer navesti: tipski detalji izvođenja — pričvršćivanje oznaka na kablove, ukrštanja sa drugim instalacijama, prolaz kroz protivpožarni zid — isti su od zgrade do zgrade, i tu je prepisivanje ispravno. To je jedino mesto gde jeste.

U sledećem delu vraćamo se na prvu celinu. U drugom delu smo je čitali; ovde smo uzeli zdravo za gotovo da je oprema već postavljena na osnovu. Nije bila: neko je odlučio gde ide svaka od tih 1.110 utičnica, a tu odluku standard ne donosi sam. To je deo posla u koji ulaze nameštaj, zidovi i navike onih koji će tu živeti.