Dostępne na rynku szynoprzewody pozwalają na zasilanie urządzeń o małej, średniej i dużej mocy. Szynoprzewody są nieodzownym elementem pionowych a także poziomych systemów dystrybucji energii elektrycznej. Przyjrzyjmy się więc nieco bliżej dostępnej na rynku ofercie w tym zakresie.

Fot. 1. Szynoprzewody dużej mocy seri E-line KB (800-6300A): przedwoniki wykonane z miedzi lub aluminium, standardowo IP 55, opcjonalnie dostępne IP 67.Fot. 1. Szynoprzewody dużej mocy seri E-line KB (800-6300A): przedwoniki wykonane z miedzi lub aluminium, standardowo IP 55, opcjonalnie dostępne IP 67.

Nowoczesne rozwiązania, które znajdują zastosowanie w budownictwie, wymagają uniwersalnych rozwiązań odpowiedzialnych za dystrybucję energii elektrycznej. Weźmy za przykład obiekty handlowe, gdzie oczekuje się nie tylko dużej ilości źródeł energii, ale również walorów o charakterze estetycznym. Szynoprzewody pozwalają na zasilanie urządzeń jedno- i trójfazowych. Niejednokrotnie znajdują one zastosowanie w instalacjach przemysłowych, odpowiedzialnych za zasilanie chłodziarek, tokarek, elektronarzędzi itp. Istotną cechą jest zwarta obudowa oraz wytrzymała konstrukcja. Szynoprzewody wyróżnia elastyczność, dzięki czemu zyskuje się łatwe planowanie instalacji elektrycznej.

Zalet jest wiele

Fot. 2. Obudowa szynoprzewodów typu LT wykonana jest z profili aluminiowych oraz elementów poliestrowych. Stopień ochrony szynoprzewodów wynosi IP41.Fot. 2. Obudowa szynoprzewodów typu LT wykonana jest z profili aluminiowych oraz elementów poliestrowych. Stopień ochrony szynoprzewodów wynosi IP41.

Podaje się, że pierwszy system instalacyjny, bazujący na szynoprzewodach wdrożono w 1930 r. w Stanach Zjednoczonych. Szynoprzewody były odpowiedzią na konieczność rozbudowy i dostosowania instalacji elektrycznych w kontekście gwałtownego rozwoju technologii budowlanych. W latach 50. szynoprzewody były już stosowane w Japonii i Europie.

Wymienia się przynajmniej kilka korzyści, które wynikają ze stosowania szynoprzewodów. Przede wszystkim istotna jest możliwość zasilania wielu odbiorów przy użyciu jednej linii. Ze względu na tylko jedno przyłącze odpływowe, zyskuje się mniejsze gabaryty rozdzielnicy niskiego napięcia. Zabezpieczenia poszczególnych odbiorów montowane są bezpośrednio na szynoprzewodzie. Instalacja z szynoprzewodami nie będzie więc wymagała dużej ilości kabli. Jak wiemy system elektryczny, bazujący na tradycyjnych przewodach, potrzebuje odpowiednich promieni gięcia oraz właściwego rozstawienia kabli. Efektem jest więc zajmowanie więcej przestrzeni w porównaniu z instalacjami szynoprzewodowymi.

Systemy szynoprzewodowe można łatwo rozbudować i dostosować do zmiany miejsca ustawienia urządzeń. Montaż szynoprzewodów zajmuje mniej czasu w porównaniu z instalacją tradycyjną.

Co w środku

Najprostsze modele szynoprzewodów cechują się zamkniętą obudową, która wykonana jest z blachy ocynkowanej na gorąco. Obudowa to zarówno nośny element konstrukcyjny, jak i ekran elektryczny. Przewody bazują najczęściej na miedzi o wysokiej jakości (czystość 99,9%). Izolację stanowi natomiast samogasnące tworzywo sztuczne. Co 0,75 m rozstawione są gniazda, w które można wkładać wtyczki oraz podłączać skrzynki odpływowe. Skrzynki odpływowe dostępne są maksymalnie z 10 gniazdami. Jeżeli nasza instalacja będzie przebiegała pod podnoszoną podłogą, uwzględnijmy wersje z gęsto rozstawionymi gniazdami. Dzięki zastosowaniu specjalnych złączy możliwe jest szybkie łączenie szynoprzewodów. W gniazdach standardowo uwzględnia się stopień ochrony IP40, jednak w razie potrzeby nabyć można modele z IP55. Ciągłość ekranu zapewniona jest dzięki specjalnej śrubie łącznikowej. Zwraca się uwagę na trudnopalność szynoprzewodów. Ich zasilanie również podłączane jest za pomocą szybkozłączek. Obejma, przewidziana wewnątrz głowicy zasilającej, zabezpiecza kabel przed wyrwaniem. Wlot kabla umieszczony jest w podstawie głowicy. Końce szynoprzewodów zabezpieczone są specjalnymi pokrywami.

Fot. 3. Szynoprzewody typu LUX przeznaczone są do dystrybucji oświetlenia oraz zasilania małych odbiorców niskiego napięcia. wartości znamionowe prądów dla szynoprzewodów wynoszą 25, 40 oraz 3 A. Przewodniki wykonane są z miedzi elektrolitycznej, dostępne w wykonaniu 4- i -polowym.Fot. 3. Szynoprzewody typu LUX przeznaczone są do dystrybucji oświetlenia oraz zasilania małych odbiorców niskiego napięcia. Wartości znamionowe prądów dla szynoprzewodów wynoszą 25, 40 oraz 3 A. Przewodniki wykonane są z miedzi elektrolitycznej, dostępne w wykonaniu 4- i -polowym.

W jaki sposób mocowane są szynoprzewody? Otóż, do tego celu używane są łańcuchy stalowe, które zawiesza się do elementów konstrukcyjnych budynku. Stąd też nabywając szynoprzewody warto zadbać również o odpowiednie akcesoria mocujące. Przydadzą się na przykład wieszaki proste, dzięki którym możliwe jest zawieszenie szynoprzewodu pod sufitem. Uchwyty ścienne pozwolą natomiast zainstalować szynoprzewody do ściany. Przyda się także klamra zatrzaskowa z oczkiem lub hakiem do montażu akcesoriów.

Małe i średnie moce

Dostępne na rynku szynoprzewody można sklasyfikować uwzględniając obciążalność prądową. Stąd też w tym zakresie wyróżnia się modele przeznaczone do zasilania odbiorników małej, średniej oraz dużej mocy. Wersje o najmniejszym natężeniu przepływu prądu pozwalają na maksymalną obciążalność wynoszącą 25, 40 i 63 A. Przewodniki wykonane są z miedzi elektrolitycznej. W zależności od modelu nabyć można wersje 4- i 6-polowe. Obudowa, która najczęściej wykonana jest z aluminium pełni rolę przewodnika PE. Co prawda w standardowych modelach szynoprzewodów nie przewiduje się wytrzymałości na działanie niekorzystnych czynników zewnętrznych, to jednak w razie potrzeby, nabyć można modele o podwyższonym stopniu ochrony wynoszącym IP55. Modele przeznaczone do zasilania odbiorników małej mocy są w stanie dostarczać energię elektryczną zarówno do odbiorników jedno- jak i trójfazowych.

Fot. 4. Szynoprzewody typu MP przeznaczone są do dystrybucji energii elektrycznej oraz zasilania odbiorników średniej mocy. Wartości prądów znamionowych wynoszą 125, 160, 250, 400, 630 i 800 A. Przewodniki wykonane są z miedzi oraz dostępne standardowo w systemie 5-przewodnikowym.Fot. 4. Szynoprzewody typu MP przeznaczone są do dystrybucji energii elektrycznej oraz zasilania odbiorników średniej mocy. Wartości prądów znamionowych wynoszą 125, 160, 250, 400, 630 i 800 A. Przewodniki wykonane są z miedzi oraz dostępne standardowo w systemie 5-przewodnikowym.

Z myślą o zasilaniu odbiorników małej mocy dostępne są również szynoprzewody o prądach znamionowych 63, 80, 100 oraz 125 A. W niektórych modelach przewidziano obudowę wykonaną z profili aluminiowych i elementów poliestrowych. Szynoprzewody, dzięki którym możliwy jest przepływ prądu o wartościach znamionowych wynoszących 125, 160, 250, 400, 630 i 800 A, stosowane są przy zasilaniu odbiorników o średnim zapotrzebowaniu na moc.

Również i duże

Odbiorniki o dużej mocy mogą być zasilane szynoprzewodami z prądami znamionowymi o wartościach do 6300 A. Szynoprzewody tego typu dobrze sprawdzają się przy przesyle energii elektrycznej na duże odległości. W zależności od modelu oferowane są wersje z przewodnikami aluminiowymi lub wykonanymi z miedzi. Przewodniki aluminiowe pokryte są warstwą cyny, dzięki czemu możliwe jest bezpośrednie połączenie zacisków miedzianych. Jako zalety modeli aluminiowych wymienia się przede wszystkim dobre odprowadzanie ciepła do otoczenia. Producenci oferują również szynoprzewody wykonane w technologii „sandwich”. Cechują się one niewielkimi wartościami impedancji, za czym idą małe straty w przesyle prądu na znaczne odległości. Szynoprzewody do zasilania odbiorników o dużej mocy, dostępne są w konfiguracjach 2-, 3-, 4-, 5- i 6-przewodnikowych w wersji z gniazdami i bez gniazd odpływowych. Producenci oferują również obszerną ofertę w zakresie skrzynek odpływowych, wyłączników oraz aparatury modułowej. Także i w tym przypadku uwzględnić możemy w naszej instalacji szynoprzewody o podwyższonym stopniu ochrony.

Akcesoria

Fot. 5. Szynoprzewody typu XP umożliwiają podłączenie rozdzielnic nn bezpośrednio z transformatorów. Za uwagę zasługuje możliwość przesyłu energii elektrycznej na duże odległości oraz zasilanie odbiorców o średnich i dużych mocach.Fot. 5. Szynoprzewody typu XP umożliwiają podłączenie rozdzielnic nn bezpośrednio z transformatorów. Za uwagę zasługuje możliwość przesyłu energii elektrycznej na duże odległości oraz zasilanie odbiorców o średnich i dużych mocach.

Dostępne na rynku szynoprzewody można wyposażyć w akcesoria, przez co zyska się system instalacyjny optymalnie dostosowany do naszych potrzeb. Z pewnością przydadzą się więc łączniki elastyczne, które używane są do omijania puszek lub zmiany kierunku przebiegu części zestawu szynoprzewodów o kąt inny niż prosty. W łącznikach elastycznych zastosowanie znajdują szybkozłączki. Jako wyposażenie dodatkowe nabyć można również zakryte kanały kablowe umieszczane na obudowie szynoprzewodu, montowane na dystansach i uchwytach.

W razie potrzeby zastosować możemy modele o podwyższonym stopniu IP. Tym sposobem uzyskamy odporność na działanie wilgoci, słońca czy też substancji agresywnych. W urządzeniach tego typu istotną rolę odgrywa specjalna konstrukcja izolacji, bazująca na żywicy epoksydowej. Zapewnia ona również ochronę przed promieniami UV. Na podkreślenie zasługuje odpowiednia konstrukcja i dobór materiałów szynoprzewodów, umożliwiająca przepływ prądu w warunkach pożarowych przez 90 minut. Stąd też niejednokrotnie instalacje tego typu tego stanowią alternatywę dla przeciwpożarowych systemów kablowych.

Styk uziemiający wtyczek i skrzynek odpływowych, przy włożeniu do gniazda, podłączany jest jako pierwszy, zaś przy odłączaniu jako ostatni. Elementy izolujące najczęściej wykonane są z samogasnącego tworzywa sztucznego. Aparaturę modułową można instalować również w skrzynkach odpływowych. W niektórych modelach wtyczek przewidziano bezpiecznik topikowy. Nabyć można również wersje skrzynek odpływowych z systemem izolacji, który zintegrowany jest z pokrywą. Tym sposobem otwarcie pokrywy, w sposób automatyczny, odcina dopływ prądu do wewnętrznych elementów skrzynki. Rzecz jasna najważniejszą zaletą, wynikającą ze stosowania takiego rozwiązania jest bezpieczeństwo, bowiem elementy metalowe skrzynki nie znajdują pod napięciem przy otwartej klapie.

Fot. 6. Szynoprzewody małej mocy seri E-line MK (100-225A): obudowa z blachy galwanizowanej, przedwoniki wykonane z miedzi lub aluminium, IP 55 w standardzie, elementy kontowe giętkie w każdej osi.Fot. 6. Szynoprzewody małej mocy seri E-line MK (100-225A): obudowa z blachy galwanizowanej, przedwoniki wykonane z miedzi lub aluminium, IP 55 w standardzie, elementy kontowe giętkie w każdej osi.

Jak dobrać

Dobór poszczególnych elementów szynoprzewodów, oprócz obciążalności prądowej, powinien przewidzieć także przebieg trasy. Ustalając ją zadbajmy o zastosowanie możliwie największej ilości najdłuższych elementów prostych. Elementów krótkich używajmy chcąc dopasować przebieg trasy do wymiarów pomieszczenia. Łączniki kątowe odpowiedzialne są za zmianę przebiegu trasy w przypadku obejść przeszkód poziomych lub pionowych. Odgrywają one istotną rolę również w przypadku konieczności zmiany wysokości zawieszenia ciągu szynowego. Pamiętajmy, że najdłuższy odcinek ułożony pionowo do elementów kątowych, również nie powinien przekraczać 3 m. Elementy o charakterze trójnikowym zastosujmy do rozgałęzienia przewodu w prawo lub lewo. Zwróćmy uwagę, aby przy określeniu typów elementów, przyjąć zasadę patrzenia na element od strony jego początku.

W razie potrzeby istnieje możliwość układania przewodów szynowych w pozycji poziomej. Takie rozwiązanie, co prawda nie zmniejsza obciążalności prądowej, ale może ograniczyć dostęp do obsługi skrzynek przyłączeniowych.

mgr inż. Mariusz Bąba inżynier sprzedaży w firmie   Sasel Polska Sp. z o.o.mgr inż. Mariusz Bąba
inżynier sprzedaży w firmie Sasel Polska Sp. z o.o.

Jak dobrać szynoprzewody z uwzględnieniem obciążalności prądowej?

Do zaprojektowania systemu rozdzielczego z użyciem szynoprzewodów potrzebna jest znajomość kilku podstawowych danych:
- rozmieszczenie, liczba i przybliżona moc obciążeń,
- moc transformatora i jego dane zwarciowe,
- współczynnik jednoczesności,
- lokalizacja systemu na obiekcie.

Doboru obciążalności prądowej szynoprzewodów dokonujemy wg wzoru:

szyny

, gdzie:

  • IB – prąd obliczeniowy [A],
  • P – moc zainstalowana [W],
  • α – współczynnik jednoczesności,
  • U – napięcie sieci,
  • cos φ – współczynnik mocy.

Wartość prądu znamionowego szynoprzewodów należy przyjąć jako równą lub wyższą od wartości wyliczonej (w zależności od typoszeregu systemu).

Aby instalacja szynoprzewodowa spełniała oczekiwania musi być nie tylko dobrze wykonana, ale również zaprojektowana. W przypadku wątpliwości na etapie projektu zawsze warto zwrócić się o pomoc do specjalistów. Dystrybutorzy szynoprzewodów, tacy jak np. Sasel Polska, służą pomocą przy doborze i projektowaniu instalacji szynoprzewodowych w szerokim zakresie prądowym 25-6300 A.