Электротехнический раздел

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 2.1 Мощность 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];

M_i – 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) P_LL=6,588 кВт

Общая мощность ламп накаливания Р_LN=3,14 кВт

Суммарная мощность (включая розетки) Р_О=11,228 кВт

Расчёт группы II

Рассчитаем для примера наиболее протяжённый участок в этой группе. Общая мощность люминесцентных ламп (включая потери ПРА) в точке В

P_BLL=0,636 кВт

Общая мощность ламп накаливания в точке В Р_BLN=3,14 кВт

Суммарная мощность (включая розетки) в точке В Р_B=5,276 кВт

Суммарная мощность в точке C

Р_С=4,445 кВт

Суммарная мощность в точке D

Р_D=3,687 кВт

Суммарная мощность в точке G

Р_G=0,976 кВт

Суммарная мощность в точке d

Р_d=0,536 кВт

Суммарная мощность в точке e

Р_e=0,44 кВт

Суммарная мощность в точке f

Р_f=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:

ΔU_CO=0,2%, ΔU_OB=0,1%, ΔU_BC=0,2%, ΔU_CD=1,5%, ΔU_DG=1,6%, ΔU_Gd=0,1%, ΔU_de=0,1%, ΔU_ef=0,1%, ΔU_fg=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:

Р_i – расчётная нагрузка (включая потери ПРА), кВт;

U_Ф – фазное напряжение сети, кВ (U_Ф=220В);

cosφ – коэффициент мощности нагрузки, для ламп накаливания cosφ_LN=1, для люминесцентных cosφ_LL=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 2.2 Выбор 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