2. Электротехнический раздел
Расчёт электрических осветительных сетей включает и определение сечений проводов и кабелей, при которых рабочий ток линий не создаёт перегрева проводов, обеспечиваются требуемые уровни напряжения у ламп и достаточная механическая прочность проводов.
2.1 Выбор сечения проводов и кабелей
Питание осветительной сети осуществляется от трансформаторов. При напряжении силовых приёмников 380В питание установок осуществляется, как правило, от трансформаторов 380/220В, общих для силовой и осветительной нагрузки. Более того, осветительные щиты запитываются через силовой распределительный щит (пункт). На каждый осветительный щит в силовом распределительном пункте предусматривается отдельная группа.
На рис.2.1 изображена расчётная схема осветительной сети.
Таблица 2.1Мощность нагрузки и длины участков.
|
Нагрузка |
Мощность нагрузки, Вт |
|||||||||
|
Р63, Р68, Р72, Р106, Р86, Р88, Р93, Р98, Р105 |
25 |
|||||||||
|
Р1…Р62, Р77…Р79 |
48 |
|||||||||
|
Р69, Р73…Р76, Р82…Р85, Р89…Р92, Р96, Р97, Р102, Р103, Р104 |
60 |
|||||||||
|
Р64, Р65, Р70, Р71, Р80, Р81, Р94, Р95, Р99, Р100 |
75 |
|||||||||
|
Р87 |
96 |
|||||||||
|
Р66 |
156 |
|||||||||
|
Р67, Р101 |
500 |
|||||||||
|
Участок |
CO |
OB |
BC |
CD |
DG |
Gd |
de |
ef |
fg |
|
|
Длина участка, м |
1,2 |
0,6 |
2 |
13,9 |
54 |
2,1 |
0,8 |
6,9 |
3,3 |
|
Сечение жил проводов можно рассчитать по потере напряжения и на минимум проводникового материала.
Расчёт сечения проводов по потере напряжения производят по формуле:
С - коэффициент, зависящий от напряжения сети, материала токоведущей жилы, числа проводов в группе [1] ;
Mi - электрический момент i-го участка, приёмника (светильника), кВт*м;
∆U - располагаемая потеря напряжения, %.
Электрический момент определяют как произведение мощности i-го светильника на расстояние от щита (или точки разветвления) до этого светильника
Расчёт сечения проводов производится из условия, что суммарная потеря напряжения, начиная от ввода до самой дальней лампы, не должно превышать 4% [5]. Для этого произвольно выбирают потери на отдельных участках и рассчитывают электрические моменты и сечения этих участков.
Расчёт участка С - О
Общая мощность люминесцентных ламп (включая потери ПРА) PLL=6,588 кВт
Общая мощность ламп накаливания РLN=3,14 кВт
Суммарная мощность (включая розетки) РО=11,228 кВт
Расчёт группы II
Рассчитаем для примера наиболее протяжённый участок в этой группе.
Общая мощность люминесцентных ламп (включая потери ПРА) в точке ВPBLL=0,636 кВт
Общая мощность ламп накаливания в точке ВРBLN=3,14 кВт
Суммарная мощность (включая розетки) в точке ВРB=5,276 кВт
Суммарная мощность в точке CРС=4,445 кВт
Суммарная мощность в точке DРD=3,687 кВт
Суммарная мощность в точке GРG=0,976 кВт
Суммарная мощность в точке dРd=0,536 кВт
Суммарная мощность в точке eРe=0,44 кВт
Суммарная мощность в точке fРf=0,2 кВт
Рассчитаем участок С-O-B-C-D-G-d-e-f-g по потере напряжения.
Зададимся потерями напряжения (распределим 4%) на участках:
ΔUCO=0,2%, ΔUOB=0,1%, ΔUBC=0,2%, ΔUCD=1,5%, ΔUDG=1,6%, ΔUGd=0,1%, ΔUde=0,1%, ΔUef=0,1%, ΔUfg=0,1%,
В качестве проводящего материала выбираем алюминий, т.к нагрузка осветительной сети невелика. На расчётной схеме указаны штрихами количество проводов участка.
Для удобства расчёта обозначим коэфф. С следующим образом:
С1 - трёхфазная с нулём, С1=44
С2 - двухфазная с нулём, С2=19,5
С3 - однофазная, С3=7,4
Расчет сечения участков сети:
принимаем 2,5мм2
принимаем 2,5мм2
принимаем 2,5мм2
принимаем 2,5мм2
принимаем 2,5мм2
принимаем 2,5мм2
принимаем 2,5мм2
принимаем 2,5мм2
принимаем 2,5мм2
Согласно [6] сечение жил алюминиевых проводов должно быть не менее 2,5мм2
Проверяем выбранные сечения по потери напряжения
Суммарные потери напряжения:
Рассчитаем токи участков защищаемых плавкими предохранителями или автоматическими выключателями по формуле:
Рi - расчётная нагрузка (включая потери ПРА), кВт; UФ - фазное напряжение сети, кВ (UФ=220В); cosφ - коэффициент мощности нагрузки, для ламп накаливания cosφLN=1, для люминесцентных cosφLL=0,95; m - количество фаз сети.
Так как на участке С-О в качестве потребителей находятся как лампы накаливания, так и люминесцентные лампы то необходимо рассчитать средневзвешенный cosφ.
Принимаем провод АППВ сечением 2х2,5мм2 [6] с допустимым током Iд=24А > 17,608А условие выполняется. На участке O-A в качестве потребителей только люминесцентные лампы, поэтому вычисление средневзвешенного cosφ не требуется.
Принимаем кабель АВВГ сечением 1х2,5мм2 [6] с допустимым током Iд=17А > 14,239А условие выполняется.
На участке О-В в качестве потребителей находятся как лампы накаливания, так и люминесцентные лампы то необходимо рассчитать средневзвешенный cosφ.
Принимаем провод АППВ сечением 2х2,5мм2 [6] с допустимым током Iд=24А > 8,062А условие выполняется.
Таблица 2.2Выбор сечения проводов.
|
Участок |
L, м |
М, кВт×м |
с |
S, мм2 |
SГОСТ, мм2 |
DU,% |
|
CO |
1,2 |
13,474 |
44 |
1,531 |
2,5 |
0,122 |
|
ОА |
4,2 |
24,998 |
19,5 |
2,14 |
2,5 |
0,513 |
|
Аb |
2 |
5,952 |
7,4 |
2,01 |
2,5 |
0,322 |
|
bc |
4 |
9,408 |
7,4 |
2,12 |
2,5 |
0,509 |
|
cd |
4 |
6,912 |
7,4 |
1,87 |
2,5 |
0,374 |
|
de |
4 |
4,992 |
7,4 |
1,69 |
2,5 |
0,270 |
|
ef |
54,6 |
19,094 |
7,4 |
1,98 |
2,5 |
1,032 |
|
OB |
0,6 |
3,166 |
44 |
0,719 |
2,5 |
0,029 |
|
Ba |
0,6 |
0, 199 |
7,4 |
0,27 |
2,5 |
0,011 |
|
ab |
1,5 |
0,263 |
7,4 |
0,36 |
2,5 |
0,014 |
|
bc |
0,4 |
0,06 |
7,4 |
0,08 |
2,5 |
0,003 |
|
cd |
1,5 |
0,09 |
7,4 |
0,12 |
2,5 |
0,005 |
|
BC |
2 |
8,89 |
44 |
1,01 |
2,5 |
0,081 |
|
Ca |
4,5 |
0,263 |
7,4 |
0,36 |
2,5 |
0,014 |
|
Cb |
2,2 |
0,319 |
7,4 |
0,43 |
2,5 |
0,017 |
|
bc |
0,8 |
0,096 |
7,4 |
0,13 |
2,5 |
0,005 |
|
cd |
1,5 |
0,09 |
7,4 |
0,12 |
2,5 |
0,005 |
|
CD |
13,9 |
52,983 |
19,5 |
1,811 |
2,5 |
1,087 |
|
DG |
54 |
56,75 |
19,5 |
1,819 |
2,5 |
1,164 |
|
Gd |
2,1 |
1,126 |
7,4 |
1,521 |
2,5 |
0,061 |
|
de |
0,8 |
0,352 |
7,4 |
0,476 |
2,5 |
0,019 |
|
ef |
6,9 |
1,38 |
7,4 |
1,865 |
2,5 |
0,075 |
|
fg |
3,3 |
0,307 |
7,4 |
0,416 |
2,5 |
0,017 |
|
DF |
10,9 |
18,252 |
19,5 |
0,94 |
2,5 |
0,374 |
|
Fa |
2,1 |
1,544 |
7,4 |
2,09 |
2,5 |
0,083 |
|
ab |
1,7 |
0,298 |
7,4 |
0,40 |
2,5 |
0,016 |
|
bc |
3,2 |
0,292 |
7,4 |
0,39 |
2,5 |
0,016 |
|
Fd |
6,2 |
0,449 |
7,4 |
0,61 |
2,5 |
0,024 |
