DOBÓR PRZEWODÓW ZASILAJĄCYCH POMPY ŚCIEKOWE

Kursy specjalistyczne

DOBÓR PRZEWODÓW ZASILAJĄCYCH POMPY ŚCIEKOWE – NA PRZYKŁADZIE PROJEKTU ZASILANIA LOKALNEJ PRZEPOMPOWNI ŚCIEKÓW SANITARNYCH

Instalacje elektryczne zasilające i sterujące pracą przepompowni ścieków stanowią bardzo ważny element wyposażenia przepompowni ścieków sanitarnych. Bardzo często ten element jest pomijany w projektach branżowych lub po prostu traktowany jako gotowy element dostawy kompletnej przepompowni ścieków.
W artykule pragnę przedstawić podstawowe założenia zasilania i sterowania przepompownią ścieków. Dla łatwiejszego zrozumienia całego zagadnienia opieram się na przykładowo zaprojektowanej przepompowni, zasilanej awaryjnie z stacjonarnego agregatu prądotwórczego.

Cały układ zasilania i sterowania pompami ściekowymi jest prosty. W ostatnich czasach możemy zaobserwować wzrost liczby firm oferujących usługi dostawy i montażu kompletnych przepompowni ścieków. Całe zagadnienie wydaje się banalnie proste: wystarczy dobrać pompy, orurowanie, armaturę, rozdzielnię, sterowanie i mamy kompletna przepompownię. Problem zaczyna w momencie przystąpienia do realizacji, gdzie napotykamy szereg problemów technicznych i organizacyjnych.

Każda przepompownia ścieków sanitarnych powinna być zasilana w energię elektryczną z dwóch źródeł: podstawowego zlokalizowanego w pobliżu przepompowni oraz rezerwowego poprzez stacjonarny lub przewoźny agregat prądotwórczy.

 Zasilanie przepompowni ścieków:

1. Zasilanie podstawowe z sieci elektroenergetycznej.
2. Zasilanie rezerwowe z agregatu prądotwórczego.

 Zasilanie przepompowni możemy podzielić na trzy części:

1. Przyłącze elektroenergetyczne ze złączem kablowo-pomiarowym,
2. Linia kablowa od złącza kablowo-pomiarowego do skrzynki zasilająco-sterującej przepompownią,
3. Linia kablowa zasilająca i sterującą od skrzynki zasilająco-sterującą przepompownią do komory pomp.

Przykładowy schemat zasilania przepompowni z sieci elektroenergetycznej Enea oraz stacjonarnego agregatu prądotwórczego.

PRZYKŁAD DOBORU ZASILANIA PRZEPOMPOWNI ŚCIEKÓW

Przykład zasilania przepompowni z sieci i agregatu stacjonarnego

Podstawą wyjścia do zaprojektowania zasilania przepompowni są warunki techniczne przyłączenia do sieci elektroenergetycznej wydane przez operatora np. spółkę Enea.

Przykładowe zapisy w warunkach:

Zakres niezbędnych zmian w sieci w celu przyłączenia obiektu

• Na istniejącej linii kablowej YAKY 4×120 mm² na wysokości przyłączanego obiektu zabudować mufę rozgałęźną typu HSM.
• Od projektowanej mufy wykonać przyłącze kablowe YAKY o przekroju 4×35 mm². Projektowane przyłącze wprowadzić do projektowanego złącza kablowo-pomiarowego ZK1-1P usytuowanego najbliżej miejsca przyłączenia w granicy działki z dostępem od drogi dojazdowej.
• Zasilanie obiektu wykonać linią zalicznikową wyprowadzoną z listwy LZ w projektowanym złączu kablowo-pomiarowym. Należy zainstalować układ, który składać się będzie z trójfazowego licznika energii czynnej przystosowanego do plombowania.
• Zabezpieczenie główne 3x25A. Zabezpieczenie przedlicznikowe 2x16A usytuowane przy zestawie licznikowym. Jako zabezpieczenie przedlicznikowe zastosować ograniczniki mocy w wykonaniu jednobiegunowym.
• Zasilająca sieć niskiego napięcia pracuje w układzie TN-C.

 Przykład zasilania przepompowni z sieci i agregatu mobilnego

Zasilanie w energię elektryczną należy zrealizować zgodnie wydanymi warunkami przyłączenia przez operatora sieci.

Projektowany obiekt zasilany będzie z sieci elektroenergetycznej nn-0,4 kV, z mocą przyłączeniową 10kW, z złącza pomiarowo-rozliczeniowego typu ZK1-1P. Złącze należy zabudować w granicy działki z dostępem od drogi dojazdowej. Złącze zasilić należy z przyłącza kablowego YAKY 4x35mm² z istniejącej linii kablowej YAKY 4x120mm2 przy zastosowaniu mufy rozgałęźnej typu HSM.

DOBÓR PRZEKROJU PRZEWODU ORAZ KOORDYNACJA ZABEZPIECZENIA Z PRZEWODEM

Dobór przekroju przewodów ze względu na obciążalność prądową długotrwałą wykonuje się na podstawie tablic obciążalności długotrwałej zgodnie z normą PN-IEC 60364-5-523 oraz katalogami producenta.

Sprawdzenie doboru kabla zasilającego ZKP – RZS PS

Przewidywana moc zapotrzebowana

Akademia Projektanta Instalacji Sanitarnych

P_Z= 4,9kW ={2 x 2,2kW ( moc silnika) + 0,5kW (obwody sterowania)}

Zakłada się jednoczesną prace dwóch pomp ściekowych

U_N = 400V

Dla przewidywanej mocy zapotrzebowanej nie zakłada się jednoczesnej pracy dwóch pomp oraz obciążenia gniazd tablicowych 400VAC i 230VAC.

Sprawdzenie koordynacji doboru zabezpieczeń i linii kablowej

W celu sprawdzenia zabezpieczeń i linii kablowej dobrano kable z katalogu firmy HELUKABEL POLSKA SP. Z O.O.

Dobór:

Obciążalność prądowa długotrwała dla kabla JZ-600 4G6mm² to Iz = 44A
Zamiennie można zastosować kabel NYY-O 4x6mm².

Poniżej link do pobrania karty katalogowej kabla JZ-600 4G6mm²:
https://www.helukabel.pl/katalog-produktow/kable-i-przewody/elastyczne-kable-sterownicze/przewody-sterownicze-pvc/jz-600.html

Poniżej link do pobrania karty katalogowej kabla NYY-O 4x6mm²:
http://www.helukabel.pl/katalog-produktow/kable-i-przewody/kable-ziemne-bezpieczenstwa-oraz-sredniego-napiecia/kable-ziemne/nyy-j_nyy-o.html

Warunki przyłączenia:
Zabezpieczenie główne w złączu ZKP1x-1P – bezpiecznik 3 x 25A
Zabezpieczenie przedlicznikowe w złączu ZKP1x-1P – bezpiecznik 3 x 16A                            

Warunki spełnione

Dla zasilania rozdzielnicy zasilająco-sterującej RZS-PS linia kablowa

JZ-600 4G6mm² spełnia wymagania obciążalności prądowej długotrwałej

gdzie:
I_B – prąd obliczeniowy odbiornika, w[A]
I_N – prąd znamionowy urządzenia zabezpieczającego, w[A]
I_Z–wymagana minimalna obciążalność prądowa długotrwała kabla, w[A]
k₂ – współczynnik krotności prądu znamionowego zabezpieczenia, przy którym zapewnione jest zadziałanie zabezpieczenia w określonym czasie, w [-]
k₂ = 1,45 dla wyłączników nadmiarowych
k₂ = 1,6 dla zabezpieczeń gG
I’_Z – długotrwała dopuszczalna obciążalność przewodu odczytana z katalogu producenta, w [A]

Sprawdzenie spadku napięcia dla przewodów i kabli

Warunek spełniony

Sprawdzenie spadku napięcia dla linii zasilającej ZKP – RZS-PS

Sumaryczna moc szczytowa
P_Z= 4,9kW
Długość, l = 2m

gdzie:
γ _Cu = 56 – konduktywność przewodu miedzianego, w [-]
γ _Al.= 35 – konduktywność przewodu aluminiowego, w [-]
P = moc czynna, w [W]
l = długość obwodu, w [m]
S = przekrój przewodu, w [mm²]
U_n – znamionowe napięcie międzyfazowe, [V]
U_nf – znamionowe napięcie fazowe, [V]

Wewnątrz komory pompowni zaleca się zabezpieczanie przewodów przed przemieszczaniem, np. poprzez umieszczenie sondy hydrostatycznej w rurze osłonowej PCV o odpowiedniej średnicy uwzględniając rodzaj zawartości (ścieki sanitarne, woda deszczowa). W przypadku sygnalizatorów pływakowych podczas montażu należy przewidzieć swobodną sygnalizację poziomu cieczy, minimalizując możliwość zawieszenia się sygnalizatora pływakowego o występującą wewnątrz komory armaturę i pozostałe elementy wyposażenia. Przewody fabryczne pomp, montowane są zwykle do łańcuchów połączonych z pompami, pozwala to na bezproblemowe spuszczanie i wyciąganie pompy wraz przewodem.

Istotne jest również by szafka zasilająco-sterująca przepompownią mocowana była na cokole lub fundamencie z okienkiem rewizyjnym. Okienko to pozwala na łatwiejsze przekładanie przewodów z komory pompowni poprzez cokół do szafki.

W większości realizacji pompowni szafka zasilająco- sterująca posadowiona zostaje na płycie komory pompowni. W przypadkach, gdy szafka zasilająco- sterująca zlokalizowana poza komorą pompowni zaleca się układanie rur osłonowych dla kabli.

 Do pobrania schematy zapisane w formacie DWG do AutoCAD:
1. Pobierz przykładowy schemat zasilania przepompowni z sieci elektroenergetycznej Enea oraz stacjonarnego agregatu prądotwórczego.
2. Pobierz przykładowy schemat zasilania przepompowni z sieci elektroenergetycznej Enea.

Opracował:
mgr inż. Marcin Burdajewicz, mgr inż. Adam Masłowski przy współpracy z firmą HELUKABEL POLSKA SP. Z O.O.

Źródło:
Katalog techniczny producenta kabli, przewodów i osprzętu kablowego Helukabel
http://www.helukabel.pl/