ABB Profila CENELEC Ilmajohtosuunnittelu

Transkriptio

1 ABB Profila CENELEC Ilmajohtosuunnittelu ABB Group Heikki Pajala ABB Oy, Power Systems, Tampere heikki.pajala@fi.abb.com Puh , Profila- koulutusmateriaali Päivitetty

2 ABB Profila CENELEC Ilmajohtosuunnittelu ABB Group ABB Profila CENELEC versio julkaistiin keväällä Uutta suomalaista ETRS-TM35FIN koordinaattijärjestelmää tukeva ABB Profila CENELEC in TM35FIN versio julkaistiin kesällä Taustakarttojen lataaminen Maanmittauslaitoksen Avoimien aineistojen tiedostopalvelusta, Vanhat suomalaiset KKJ taustakartat myös edelleen käytettävissä. Vanhat KKJ koordinaatiston suunnitelmat kohdistuvat TM35FIN kartalle Kj/pj- ilmajohdon suunnittelu ABB Profila CENELEC- ohjelmistolla: Lähtötietona maaston sivuprofiili (GPS, takymetri, MML korkeusmalli) Säteittäisen ilmajohtoreitin pylvästys ja rakenteet suunnitellaan yhtenä kokonaisuutena, ei hankalasti pylväs kerrallaan Laskenta aina todellisilla jänneväleillä ja maaston kaltevuuksilla Profila optimoi pylväspituudet, CENELEC versiossa nyt myös jääkuorma huomioidaan. Käyttäjä määrää pylväspaikat. Pylväsluokkien, orsi- ja harus- ym. rakenteiden autom. valinta => HeadPower Oy:n Vakiorakenteet- portaali => Tarvikeluettelo Suunnitellut pylväspaikat viedään ProfilaCLC:stä takaisin GPS:lle => pylväspaikkojen merkintä maastoon

3 ABB Profila CENELEC Ilmajohtosuunnittelu Muutokset ABB Open++ Profila VIM versioon verrattuna näkyvät lähinnä kiristysvälikohtaisten CENELEC- parametrien säätämisessä. Tuuli- ja jääkuormien arvojen määrittämisestä on tullut lähes tähtitiedettä pienetkin muutokset CENELEC- luokkiin aiheuttavat dramaattisia muutoksia johdinkuormiin ja pylväsmitoitukseen. => Profila CENELEC- käyttäjäkään ei pärjää ilman CENELEC- standardeja ja SFS Käsikirjoja 601&603! ABB Group - 3 -

4 ABB Group ABB Profila CENELEC Ilmajohtosuunnittelu CENELEC- parametrit talletetaan ProfilaCLC:ssä kiristysvälikohtaisesti, mutta käytön helpottamiseksi muokattavissa myös yleiset CENELEC- parametrien oletusarvot Luotettavuustaso (1-3) määrää osavarmuusluvut tuulelle ja jäälle Maastoluokka (1-4, käytännössä 2-3) määrää tuulikuormaan vaikuttavat jänneja puuskakertoimet maastoluokan kasvaessa jännekerroin pienenee, mutta puuskakerroin kasvaa! Jäätymisluokka (I-IV, käytännössä I-II) paikan korkeustaso ympäristöön (r=10km) nähden määrää jäätymisluokan, joka määrää jääkuorman perusarvon jääkuorma vaikuttaa yhdistelmäkuormilla (J+T, T+J) myös tuulikuormaan jäisen johtimen kokonaishalkaisijan kasvaessa. Pakkaslämpötila Riippuu alueesta ja luotettavuustasosta. Suomessa 3 aluetta.

5 ABB Profila CENELEC - Ilmajohtosuunnitteluohjelmisto ABB Group Kuvaus Ilmajohdon suunnittelusta Profila CENELEC ohjelmistolla: Profilan tarvitsemat lähtötiedot Yleiset lähtötiedot Pylväiden, orsien, harusten, kalliotukien käytönrajat ja hinnat Oletusrakenteet Johdinten johdinvakiot, rakennetulkkitiedot Suunnitelmakohtaiset lähtötiedot, ts. maastotiedot: Maaston sivuprofiili (juokseva etäisyys alkupisteestä, korkeus) Huomautustiedot (tien ylitykset ym. esteet, johtoristeilyt, pylväspaikat jne.) Maastotiedot saadaan Maastossa tapahtuvan GPS- mittauksen tuloksena, tai Maastossa tapahtuvan takymetri- mittauksen tuloksena, tai mikäli käytetettävissä MML:n numeerinen korkeusmalli (25m, 10m tai 2m ruudukolla): Koodaamalla johtoreitti MML:n peruskartalta jolloin maaston sivuprofiili saadaan numeerisesta korkeusmallista

6 ProfilaCLC - Johtoreitti peruskartalta, profiili MML:n korkeusmallista Uutta ABB Profila CENELEC issä on myös että se tukee nyt Maanmittauslaitoksen numeerista korkeusmalliaineistoa Korkeusmalli 2 m, joka on maanpinnan korkeutta kuvaava malli, jonka ruutukoko on 2 m x 2 m ja korkeustiedon tarkkuus 0,3 metriä, ks. Profila tukee nyt suoraan myös ascii grid formaattia, missä Korkeusmalli 2m on tarjolla MML:n Avoimien aineistojen tiedostopalvelussa. Näin ProfilaCLC toimii: Tiedosto / Uusi johtoprofiilisuunnitelma... Muokkaa / Johtoreitin koodaus peruskartalta => anna hiirellä johtoreitin lähtöpiste ABB Group - 6 -

7 ProfilaCLC - Johtoreitti peruskartalta, profiili MML:n korkeusmallista Tarkistetaan johtoreitin alkupisteen tiedot Alkupisteen (x,y,z)- koordinaatit suoraan peruskartalta ja korkeusmallista ABB Group - 7 -

8 ProfilaCLC - Johtoreitti peruskartalta, profiili MML:n korkeusmallista Koodataan johtoreitti peruskartan avulla ABB Open++ Profila hakee johdon sivuprofiilin saman tien MML:n korkeusmallista Talletetaan suunnitelma kun 1. reitti valmis! ( Tiedosto / Tallenna nimellä...) ABB Group - 8 -

9 ProfilaCLC - Johtoreitti peruskartalta, profiili MML:n korkeusmallista Seuraavaksi haetaan mahdollisesti parempia reittivaihtoehtoja (mikäli johtoreittiä ei ole jo sidottu valmiisiin maankäyttösopimuksiin) Viimeinen reittipiste on aina poistettavissa klikkaamalla pistettä uudelleen, välipisteet voidaan siirtää uuteen paikkaan hiirellä osoittamalla. Siirron jälkeen näkyy apuikkunassa välittömästi uuden johtoreitin mukainen profiili. ABB Group - 9 -

10 ABB Profila CENELEC - Pylväiden lisäys Kun johtoreitti ok, vaihdetaan näkymät johtoprofiili pääikkunaan Pylväiden lisäystoiminnon ollessa aktiivisena hiiren vasemmalla napilla lisätään yksittäinen pylväs... ABB Group

11 ABB Profila CENELEC - Pylväiden lisäys... ja hiiren oikealla napilla lisätään useampia pylväitä tasavälein klikkaamalla jänneväliin johon pylväät halutaan lisätä: ABB Group

12 ABB Profila CENELEC - Pylväiden lisäys Yksittäisen pylvään voi lisätä, poistaa tai siirtää myös näyttämällä uusi/poistettava/siirrettävä pylväspaikka peruskartalla näkyvältä johtoreitiltä ABB Group

13 ABB Profila CENELEC - Pylväiden lisäys Profila- ikkunan tilarivillä näkyvät pylvästyksen ekvivalenttijänne (kuvassa Sekv= 69.20), hiirikursorin etäisyys johtoreitin alusta (X=214), korkeus merenpinnasta (Y=89.21) sekä etäisyydet viereisiin pylväisiin (D1=25 D2=30) oli näkymänä sitten johtoreitti tai johtoprofiili. ABB Group

14 ProfilaCLC Kiristysvälien johdintyypit ja CENELEC parametrit Seuraavaksi määritellään Profilalle pylväisiin ripustettavat johtimet. Ensin on annettava ykkösjohtimet (yleensä 20 kv johtoja), ts. ne johtimet joille rakenteet valitaan. Ne ripustetaan ensin johtoreitin ensimmäisestä pylväästä viimeiseen saakka, sitten vasta on mahdollista määrittää yhteiskäyttöjohtimet (puhelin-, pj-, ukkos- ym. johtoja). Kiristysväli kerrotaan Profilalle siten, että ykkösjohdin päätetään ennen viimeistä pylvästä. Tällöin Profila vaatii seuraavaksi johdoksi edelleen ykkösjohtimen, joka alkaa siltä pylväältä mihin edellinen ykkösjohdin päättyi. ABB Group

15 ProfilaCLC Kiristysvälien johdintyypit ja CENELEC parametrit Lopuksi saadaan yhteenveto kaikista pylväisiin ripustetuista johtimista ja kiristysvälien CENELEC luokista ja -tasoista. Tässä vaiheessa johdintietoja on mahdollista vielä tarvittaessa muutella, mutta jos kaikki on ok, siirrytään suoraan laskentaan, ks. seuraava sivu. ABB Group

16 ABB Profila CENELEC - Johtoprofiilin laskenta Johtoprofiilin laskennan alussa käyttäjällä on mahdollisuus laittaa päälle Pylväspituuksien optimointi, ts. pylväspituuksien minimointi helleriippuman perusteella Jos ruksataan lisäksi Notkopylväiden autom. pidennys, tarkistaa Profila laskennassa tilanteen myös pakkasella, ja tarvittaessa pidentää notkoissa olevia pylväitä niin ettei pylväiden orsiin kohdistu liian suurta ylöspäin vaikuttavaa voimaa Tässä valittava tuulikuormayhdistelmä ei vaikuta millään tavalla mitoituksen lopputulokseen, valinta vaikuttaa ainoastaan siihen missä kuormayhdistelmässä laskentatulostarkastelun tuloslistaukset on laskettu => Profilan Huomautusikkunaan tulee aina huomautus mikäli käytönrajat ylittyvät missä hyvänsä tuuli+jää kuormayhdistelmässä. ABB Group

17 ABB Profila CENELEC - Rakenteiden valinta Sitten valitaan vielä valituille ykkösjohtimille sopivat orsisarjat..... minkä jälkeen Profila näyttää käyttäjälle valitsemansa pylväskalusteet ja Kyllä - napin painamisen jälkeen käynnistyy lopulta johtoprofiilin laskenta. ABB Group

18 ABB Profila CENELEC - Johtoprofiilin laskenta..minkä jälkeen johtoprofiili onkin nähtävissä tietokoneen kuvaruudulla. ABB Group

19 ABB Profila CENELEC - Jodinkorkeusvaatimusten syöttö Tietenkin vasta tässä vaiheessa huomataan että johdinkorkeusvaatimukset ovat puutteellisia, oikeaoppinen takymetri/gps- maastomittaus olisi säästänyt vaivaa.. Mutta no hätä, valitaan ensin isoon ikkunaan johtoprofiilinäkymä, sitten valitaan Pylvästietojen muokkaus - ikkunasta toiminto J-kork. vaat, ja lopuksi ruksataan Jakso..... sitten annetaan uusi johdinkorkeusvaatimus- jakso näyttämällä hiirellä johtoprofiilinäkymästä ensin jakson alkupiste ja sitten loppupiste. Annetulla jaksolle näppäillään johdinkorkeusvaatimukset erikseen helteelle ja jääkuormalle... HUOM! Korkeusvaatimuksen kysyminen erikseen jääkuormalle joutaisi nyt CENELEC- aikana turhana poistettavaksi, sillä helteellä ja jääkuormalla vaatimus on nyt sama! ABB Group

20 ProfilaCLC - Johtoprofiilin laskenta uusilla j-korkeusvaatimuksilla..minkä jälkeen uusien johdinkorkeusvaatimusten mukaan laskettu johtoprofiili onkin nähtävissä tietokoneen kuvaruudulla. ABB Group

21 ProfilaCLC - Laskentatulostarkastelu Koska tahansa ilmajohtosuunnitelman muokkauksen eri vaiheissa on tutkittavissa juuri sen hetkisen tilanteen mukaiset pylväisiin, orsiin, haruksiin ym. rakenteisiin kohdistuvat rasitukset... Uutta CENELEC revisiota odotellessa nykyinen Profila CENELEC versio vielä approksimoi pylväiden käytönrajat vanhojen VIMkäytönrajojen pohjalta ABB Group

22 ProfilaCLC - Laskentatulostarkastelu ABB Group johtimien pylväisiin aiheuttavat voimat... Pylväsanalyysissä Profila CENELEC laskee jokaiselle pylväälle oman mitoitustuulenpaineen tähän vaikuttaa mm. pylvään korkeus merenpinnasta

23 ProfilaCLC - Laskentatulostarkastelu... johtimien vaihevälitarkastelu... ABB Group

24 ProfilaCLC - Laskentatulostarkastelu... kiristysvälien CENELECparametrit jne. ABB Group

25 ProfilaCLC - Tulosteet Koska tahansa ilmajohtosuunnitelman muokkauksen eri vaiheissa on tulostettavissa juuri sen hetkisen tilanteen mukainen johdon sivuprofiili... ABB Group

26 ProfilaCLC - Tulosteet... ja jos koko suunnitelman sivuprofiilituloste ei sovi yhdelle sivulle, Profila CENELEC sivuttaa tulosteen automaattisesti... ABB Group

27 ProfilaCLC - Tulosteet... niin monelle sivulle että koko johdon sivuprofiili saadaan tulostettua. ABB Group

28 ProfilaCLC - Tulosteet Koska tahansa ilmajohtosuunnitelman muokkauksen eri vaiheissa on tulostettavissa juuri sen hetkisen tilanteen mukainen johtoreitti... ABB Group

29 ProfilaCLC Tarvikeluettelo Yhteenveto rakenteista ja tarvikkeista rakennepaketti- tasolla on myös tulostettavissa... ABB Group

30 ProfilaCLC Tarvikeluettelo Materia- lisenssillä tarvikeluettelo Profilasta MS Excel- taulukkoon. Erillinen tarviketietokanta, joka muokattavissa Open++ Materia- sovelluksella. Profilassa on nyt vakiona mukana tiedostorajapinta HeadPower Oy:n Vakiorakenteet- tietokantaan => Profila- suunnitelman tarvikeluettelo saadaan HeadPower- portaalin kautta ABB Group

31 ABB Profila CENELEC Maastomittaus takymetrillä / GPS:llä ABB Group Lajikooditaulukko Takymetri/GPSmittauspiste talletetaan koodinumerona Open++ Profilan Taky/GPSmuokkausohjelma tulkkaa lajikoodin huomautuspisteeksi Erikoispisteiden määrittely Määritellään miten Profila käsittelee huomautuspisteen Johdinkorkeusvaatimus? Pylväspaikka? Pylvästyyppi?

32 ABB Profila CENELEC Maastomittaus takymetrillä / GPS:llä ABB Group GPS / Takymetrimittausten muokkaus Mittaustiedostossa maastopisteiden lajikoodit ja (x,y,z)- koordinaatit. Johtoreitti alku-, kulma- ja loppupisteiden kautta. Muille mittaus-pisteille sivu-etäisyys johtoreitistä (S-et) Muokatut maasto-ja huomautustiedot avataan Profilaan => automaattisesti saadut johdinkorkeusvaatimuksetjaksot listautuvat ensin infoikkunaan

33 ABB Profila CENELEC Maastotiedot Takymetri/GPS- mittauksesta Muokatut maasto-ja huomautustiedot avataan Profilaan (jatkoa) sitten näkyvät pylväspaikatkin Profilan sivuprofiilikuvassa Erikoispisteiden määrittely ja itse takymetri/gps- maastomittaus kannattaa ennakkoon suunnitella mahdollisimman hyvin ABB Group

34 ABB Profila CENELEC Maastotiedot Takymetri/GPS- mittauksesta... niin jää toimistolle vähemmän ihmeteltävää ja Profilalla saadaan nopeammin valmis ilmajohtosuunnitelma tulostettavaksi! ABB Group

35 TM35FIN karttojen lataaminen MML:n sivuilta... Avaa linkki: Vasemmalla listatut kartta-aineistot ovat saatavilla uudessa koordinaattijärjestelmässä. Tässä esimerkissä ladataan ja kohdistetaan aineistoa nimeltä Peruskarttarasteri. 1. Valitse peruskarttarasteri ja aktivoi taustaväri painamalla vihreää plus merkkiä. Tiedostomuoto ja koordinaattijärjestelmä näkyvät valintapuun alapuolella. 2. Zoomaa kartta hiirellä sopivalle alueelle kunnes peruskarttalehdet tulevat näkyviin. Valitse haluamasi karttalehdet. Ne tulevat näkyville oikealla olevaan listaan. 3. Paina Tee lataustilaus painiketta ABB Group

36 ...TM35FIN karttojen lataaminen MML:n sivuilta ABB Group Avautuva dialogi näyttää valitut kartat. Paina Jatka 5. Täytä yhteystietosi. Ainoastaan sähköpostiosoite on pakollinen. Paina Jatka 6. Saat vahvistusdialogin. Paina Lähetä lataustilaus 7. Hetken kuluttua saat sähköpostiisi linkin varsinaiselle lataussivulle. Jotta karttojen kohdistus onnistuu Profilassa, sinun tulee ladata karttatiedostot (TIFF/PNG) ja kohdistustiedostot (tab/pgw). 8. TIFF/PNG muotoiset tiedostot eivät ole yhteensopivia Profilan kanssa vaan ne täytyy muuntaa Windows Bitmap (bmp) muotoon. Muunnos on tehtävä erillisellä ohjelmalla (esim. Paint Shop Pro tai IrfanView), samalla myös bmp- taustakartan värimääräksi tulee asettaa enintään Ks. lisää dokumentista ETRS-TM35Fin karttojen haku ja kohdistus...

37 ABB Profila CENELEC - Ilmajohtosuunnittelu Loppukevennys - Profilan Historiaa, osa : Diplomityö Avojohdon mekaaninen mitoitus, Heikki Pajala, Tampereen Teknillinen Korkeakoulu (TTKK) MEKMIT-ohjelmiston ensimmäinen versio Johdinvoimien ja riippumien laskenta Pylväspituuksien optimointi Profiilin syöttö digitointipöydällä Tulostus kynäplotterilla Digital VAX 11/780 tietokone,vms käyttöjärjestelmä, Fortran IV+ ohjelmointikieli, graafinen VT-100 näyttöpääte ABB Group

38 ABB Profila CENELEC - Ilmajohtosuunnittelu ABB Group Loppukevennys - Profilan Historiaa, osa Versoft Oy MEKMIT-ohjelmisto Orsi- ja harusrakenteiden sekä pylväsluokkien valinta kehitettiin yhteistyössä Hämeen Sähkön kanssa IBM PC-AT mikrotietokone (Intel prosessori), EGA/VGA värinäyttö, MS DOSkäyttöjärjestelmä Digitointipöytä, esim. Summagraphics, Kurta... HPGL kynäplotteri 1990-luvulla 386/486 mikrot Profiilitulostus HPGL/2 laserille (HP LaserJet III) Yli 10 sähkölaitosta MEKMITkäyttäjinä

39 ABB Profila CENELEC - Ilmajohtosuunnittelu ABB Group Loppukevennys - Profilan Historiaa, osa Versoft Open++ Profila 32-bittinen Windows-sovellus, johtoreitti- ja johtoprofiilinäkymien rinnakkainen tarkastelu Pentium mikro, Windows 95/NT käyttöjärjestelmä, Visual C++/ Visual Fortran Ensimmäinen toimitus tammikuussa ABB Open++ Profila (VIM) 1997 lokakuussa Versoft Oy myytiin ABB Transmit Oy:lle 1999 ABB Substation Automation Oy 2002 ABB Oy, Sähköasema-automaatio 2004 ABB Oy, Sähkönjakeluautomaatio => 2011 => ABB Profila CENELEC 2013 => ABB Profila CENELEC / TM35FIN

40