· Площадь помещения;
· Норма освещенности и коэффициента отражения.
Далее рассчитывают R осветительной установки
P ном о = W х S, Вт.
S – площадь освещения, М2
W- удельная мощность, В/м2.
Если выбрана мощность лампы, можно определить количество светильников.
N = P ном о / P лампы , для ДРЛ
N = P ном / P лампы , для ЛЛ
Число светильников должно быть кратным числу рядов, в обратном случае их увеличивают в большую сторону.
Если выбрали число светильников, можно подобрать из стандартного ряда мощности для них.
Расчетную мощность освещения определяют с учетом потерь мощности в пускорегулирующей аппаратуре.
P р.о = Pном о х kПРА
kПРА =1,1 для ДРИ и ДРЛ;
kПРА =1,2 для ЛЛ со стартерами;
kПРА =1,3-1,35 для ЛЛ бесстартерных ламп.
Для расчета освещения здания, аварийного освещения, а так же наружного освещения определяют с помощью коэффициента спроса равного единице.
Разновидности схем, питающих осветительные сети.
1. Радиальные
2. Магистральные
3.Радиально-магистральные
Картограмма нагрузок
Для построения рациональной системы электроснабжения (далее СЭС) цеха или промышленного предприятия важное значение имеет правильное размещение трансформаторных подстанций. Подстанции всех мощностей, напряжений и токов должно быть максимально приближено к центрам подключенных к ним нагрузок (ЦЭН), это обеспечивает наилучшие технико-экономические показатели СЭС по расходу электроэнергии и дефицитных полупроводниковых материалов, т.е минимум приведенных затрат. При проектировании СЭС предприятий и цехов разрабатывается генеральный план объекта, на котором наносятся все производственные цеха и отдельные крупные электроприемники, расположенные на территории предприятия или все электрооборудование, находящееся в цехе. На генплане указываются расчетные мощности цехов всего предприятия, а на ген плане цеха наносится номинальная мощность электрооборудования. Для того, чтобы найти более выгодный вариант расположения понижающих подстанций и источников питания составляют картограммы нагрузок, представляющие собой размещенные на ген плане площади, ограничение кругами, которые в выбранном масштабе соответствуют расчетным нагрузкам цехов.
Центр каждого круга должны совпадать с центром нагрузок. ЦЭН предприятия или цеха является символическим центром потребления электроэнергии предприятием или цехом.
Картограмма нагрузок позволяет установить наиболее выгодное месторасположение распределителей или цеховых трансформаторных подстанций, и максимально сократить протяженность распределительных сетей.
Устройство и конструктивное исполнение внутрицеховых сетей
Для выполнения электропроводок внутри цехов применяются изолированные провода и кабели, а также шинопроводы. Их марка выбирается в зависимости от условий прокладки, с учетом характеристики помещения и на основе рекомендаций литературы [3],[8] стр. 141, табл. 2. 40,[10].
Марки кабеля с бумажной пропитанной изоляцией в обозначении последняя буква У показывает улучшенную изоляцию, т.е повышает вязкость пропитывающего масла, т.е канифольного состава.
У проводов всегда в буквенном обозначении присутствует буква П.
Вторая соответственно и 3 буква П. обозначает, что провод плоский. Эти провода используют для неподвижной прокладки и называются они установочными.
ПВГ – буква Г в марке провода обозначает, что провод гибкий и обязательно с медными жилами. При тросовых работах и проводах передвижными механизмам применяется специальные переносные шланговые кабели, шнуры, провода с медными многопроволочными жилами. Маркировку их нужно смотреть в каталогах, т.к. она отличается от общепринятой. Кабели внутри цехов прокладываются открыто по строительным конструкциям с жестким креплением скобами. При большом количестве кабелей прокладываемых в первом направлении предусматривают кабельные конструкции, лотки, стойки, полки, короба.
Участки сетей выполняются кабельными, если они имеют большую протяженность и не имеют ответвлений, в основном это магистральные линии от щита низкого напряжения ЦТП к силовым распределительным шкафам или шинопроводам. Распределительные линии от силовых шкафов к отдельным электроприемникам выполняется в большинстве случаев проводами в стальных трубах или в трубах ПВХ, закладываемых в полу. Такой скрытый способ прокладки позволяет не загромождать территорию цеха и выполнять проводки там, где нет соответствующих строительных условий. Провода в трубах также могут прокладываться по стенам и строительным конструкциям. Такой способ предпочтительней, т.к провода доступны для ремонта и внешнего осмотра. Сети освещения в производственных помещениях в большинстве случаев выполняются кабелями, проложенными на тросе. На тросе также возможно крепление и светильников. Для мощных осветительных установок применяют жесткие комплектные шинопроводы типа ШОС. Магистральные и распределительные участки силовых сетей также могут быть выполнены комплектными шинопроводами. Шинопроводы крепят на подвесах или стойках, у них может быть вертикальное и горизонтальное расположение шин. В шинопроводах предусматриваются специальные коробки, ящики для установки коммутационных и защитных аппаратов на ответвлениях к электроприемникам. Шинопроводы выпускаются на стандартные токи:
Распределительные (ШРА): 63, 80, 100, 160, 250 (А).
Магистральные (ШМА): 160, 250, 400, 630 (А).
Для электропроводок экономичнее использовать пластмассовые, полиэтиленовые трубы по коррозийной стойкости.
По механической прочности они не уступают металлам, но значительно дешевле. Из стальных труб в первую очередь используют тонкостенные, и только в крайних случаях водогазопроводные.
Расчет силовых распределительных сетей
Силовые распределительные линии прокладывают от силовых шкафов или шинопроводов к отдельным электроприемникам. В результате расчетов выбирается сечение токоведущих жил проводов или кабелей и выбираются уставки защитных аппаратов в соответствии с ГОСТом 21.613-88 «Силовое оборудование. Рабочие чертежи.». В системах проектной документации для строительства и расчета сетей оформляются в виде схем и таблиц. На них должны быть указаны способы прокладки электрических цепей, марка и сечение жил для проводов и кабелей, длина участка сети.
Порядок расчета:
1.Выбирают марку провода или кабеля с учетом условий прокладки.
2.Выбирают сечение токоведущей жилы с двух условий:
· Условие длительно допустимого нагрева максимальным расчетным током.
· Соответствие длительно допустимых токов для выбранного сечения и установки защитных аппаратов.
Также сечение проводов и кабелей должно удовлетворять условию механической прочности, но эти условия не являются расчетными, так как в ПУЭ указываются минимальные сечения, обеспечивающие механическую прочность для силового оборудования, для алюминиевых жил Smin=2.5мм2, для медных жил Smin=1,5 мм2, для кранового оборудования для алюминиевых жил равен 4 мм2, для медных жил равен 2.5мм2.
Условие выбора сечения по длительно допустимому нагреву имеет вид: Ip<=Iдл.доп., где
Ip- расчетный ток, А
Iдл.доп. - длительно допустимый ток для стандартных сечений проводов и кабелей, то есть если в условиях эксплуатации ток в линии не превышает длительно допустимого тока провода или кабеля, то гарантируется нормальный срок службы изоляции и ее сохранность от преждевременного теплового износа.
Систематическое повышение тока в линии над допустимым значением (перегрузка) приводит к нарушению электрической прочности изоляции за счет старения. Длительно допустимые токи приводятся в ПУЭ в таблицах главы 1.3. с учетом материалов токоведущих жил и изоляции. Длительно допустимые токи устанавливаются по длительно допустимой температуре нагрева токоведущих жил с учетом температуры окружающего воздуха (земли). Например, для проводов и кабелей с пластмассовой изоляцией они приняты для температур жил +650С, воздуха +250С, для земли +150С.
Если провода и кабели работают в условиях повышенных температур окружающей среды или других условиях, ухудшающих тепловой режим изоляции ( плохая теплоотдача), то на длительно допустимые токи вводят понижающие коэффициенты. В условиях пониженных температур поправочные коэффициенты больше 1, такие поправочные коэффициенты приводятся в ПУЭ.
Расчетные токовые нагрузки для электроприемников и линий к ним определяют по паспортным данным в зависимости от режима работы. Для одиночных электроприемников максимальным расчетным током будет их номинальный ток при продолжительном режиме.
Для трехфазного электроприемника: Ip= Pном/ 3*Uном*cos
Для однофазного электроприемника: Ip= Pном/ Uном*cos
Для приемников повторно – кратковременного режима работы номинальная мощность приводится к продолжительному режиму. Sном=Sпасп* ПВ (кВА), ПВ в относительных единицах (40%) (0,4).
Рном=Sпасп*ПВ*cos
Коэффициент мощности для отдельных видов электроприемников при отсутствии паспортных данных можно определить по справочным данным литературы [2], [3], [5] , [8].
При определении числа проводов, проложенных в одной трубе, нулевые защитные проводники не учитываются. Выбираем диаметр условного прохода трубы для электропроводок в зависимости от числа и сечения жил по справочным таблицам. Для выполнения второго условия выбора сечения необходимо определить ток срабатывания защитных аппаратов.
