Тема 14. Осветительные сети.

Рассматриваемые вопросы:

- определение расчетных нагрузок;

- выбор сечения проводников по нагреву и механической прочности;

- расчет осветительной сети по потере напряжения.

Рекомендуемая литература:

- Справочная книга по светотехнике /Под редакцией Ю.Б. Айзенберга.- М.: Энергоатомиздат, 1995.

- Справочная книга для проектирования электрического освещения

/ Под редакцией Г.М. Кнорринга. - Л.: Энергия, 1976.

- Нелюбова А.Г., Кравченко А.А. Электрическое освещение и осветительные сети / Методические указание по курсовому и дипломному проектированию. - Астана: КАТУ, 2007.

Краткое содержание

Прежде чем приступить к расчету осветительных сетей, необходимо определиться со схемой питающей сети.

Питание осветительных сетей, чаще всего, осуществляется от общих силовых трансформаторов. Питание осветительных сетей от отдельных трансформаторов используется, если силовые нагрузки рассчитаны на напряжение более 380 В, или когда питающая сеть не может обеспечить требуемое качество напряжения.

Осветительные сети крупных производственных и общественных зданий запитываются отдельными линиями, непосредственно от трансформаторных подстанций. Для более мелких зданий и сооружений, допускается питание осветительных сетей от общих вводных устройств и силовых пунктов.

Запрещается: подключение осветительных сетей рабочего и аварийного освещения от силовых сетей; использование общих групповых щитов для рабочего и аварийного освещения; установка устройств управления в общих шкафах.

Рабочее освещение и освещение безопасности необходимо запитывать от независимых источников (либо, освещение безопасности, при необходимости, переключается на независимый источник питания).

Сеть эвакуационного освещения выполняется отдельно от рабочего (от щита подстанции или от ввода в здание).

Эвакуационное освещение и освещение безопасности допускается запитывать от общих щитков аварийного освещения.

Резервное питание аварийного освещения, от аккумуляторных батарей, должно обеспечить непрерывную работу в течение 1÷3 часов.

В некоторых помещениях, в качестве аварийного, возможно применение ручных осветительных приборов (с сухими элементами, аккумуляторами или трансформаторами типа ЯТП -0,25).

Расчетные нагрузки сетей освещения находятся с учетом коэффициента спроса:

Р_р = Р_у · К_с.

Установленная мощность определяется суммированием мощности всех ламп (с учетом ПРА), розеточных групп, понижающих трансформаторов и другого светотехнического оборудования.

При отсутствии конкретных данных по объекту, коэффициент спроса можно принять (производственные здания):

- из отдельных крупных пролетов - 0,95;

- из отдельного множества помещений - 0,85;

- административно - бытовые корпуса - 0,8;

- склады (много помещений) - 0,6.

Для жилых и общественных зданий коэффициент спроса принимается согласно СН РК 4.04-23-2004.

При расчете групповых сетей рабочего освещения, сетей аварийного освещения, розеточных групп, световой рекламы и освещения ветрин, питающих линий одного группового щитка, для мелких производственных зданий и торговых помещений, наружного освещения коэффициент спроса принимается равным единице (К_c = 1).

Потери в ПРА можно принять:

- 25 % от мощности ламп (люминесцентные лампы);

- 10 ÷ 20 %, от мощности лампы (высокого давления);

- 8 ÷ 10 % от мощности ламп (ЛЛ с электронными ПРА).

Расчетная нагрузка для линий розеточных групп:

 

Р_рр = Р_ур · К_с · n,

где, Р_ур - установленная мощность розетки;

n - количество розеток.

При компоновке осветительной сети следует иметь в виду, что на фазу должно быть не более 20 ламп накаливания, ДРЛ, ДРИ, ДНаТ.

В производственных, общественных и жилых зданиях, для освещения лестниц, коридоров, технических помещений, можно устанавливать до 60 ламп накаливания на фазу, при мощности до 60 Вт (тоже относится к светильникам с люминесцентными лампами, мощностью 60÷80 Вт).

Для люминесцентных светильников с лампами мощностью до 20 Вт допускается устанавливать 100 ламп на фазу, а для светильников с лампами до 40 Вт- 75 ламп.

При выборе трасс следует обращать внимание на удобство монтажа и эксплуатации, электробезопасность, эстетические требования и др.

Трассы групповых и питающих линий, чаще всего, намечают вдоль длинной стороны помещения.

Выключатели, обычно устанавливаются на высоте 0,8÷1,7 м от пола. В здания с пребыванием детей на высоте 1,8 м от пола, в общественных зданиях на высоте 1,5 м от пола.

Штепсельные розетки, в производственных помещениях, устанавливаются на высоте 0,8÷1м (возможна установка - 1,5 м).

В местах пребывания детей на высоте 1.8 м. Более подробную информацию можно получить из соответствующих нормативных документов и технической литературы.

Расчет осветительных сетей производится по допустимой потере напряжения, выбранное сечение проводов или кабелей проверяется по условию нагрева и по механической прочности.

Проверка по механической прочности заключается в том, что выбранное сечение сравнивается с допустимым по ПУЭ (например, для медных - не менее 1,5 мм², для алюминиевых - не менее 2,5 мм²).

Если нулевые защитные проводники прокладывают отдельно, то их сечение, при механической защите, должно быть не менее 2,5 мм², а при отсутствии защиты - 4 мм² [2,3].

Для зарядки светильников применяются медные проводники (например, для общего освещения, внутри здания S = 0,5 мм²; вне здания S = 1 мм²) [3].

При использовании: тросовых проводок их диаметр, в зависимости от нагрузки, принимается равным 1,95 ÷6,5 мм; катаной проволоки 5,5 ÷8 мм; струнных проводок (на катанке подвешивается кабель, без светильников) 2÷ 4 мм.

Расчет сечения проводов и кабелей, по нагреву, осуществляется по следующим формулам:

- для 3х фазной сети при равномерной нагрузке фаз, с нулем и без нуля,

I = ;

- для двухфазной сети с нулем (равномерная нагрузка),

 

I = ;

- для двухпроводной сети и каждой из фаз 2х или 3х проводной сети с нулем,

I = ;

В некоторых случаях (при включении мощных ксеноновых ламп), при большой неравномерности нагрузки, определяются токи в каждой фазе, при прямом и обратном следовании фаз.

После определения расчетных токов выбирается сечение проводников (по таблицам ПУЭ), исходя из условия:

 

I _доп ≥ I _р.

 

Учитывая, что ГОСТ регламентирует отклонение напряжения у наиболее удаленных источников света, расчет осветительной сети рекомендуется проводить по потере напряжения.

Величина допустимых потерь напряжения в осветительной сети определяется выражением:

 

= ,

 

где U_xx - напряжение холостого хода трансформатора, %;

U_min - допустимое напряжение в удаленной точке, %;

- потеря напряжения в трансформаторе приведенная к вторичному напряжению, %.

Потеря напряжения в трансформаторе зависит от его мощности, загрузки, характера нагрузки (cosφ), определяется по формуле:

 

 

где β - коэффициент загрузки трансформатора;

U_а.т. - активная составляющая напряжения К.З. трансформатора;

U_р.т. - реактивная составляющая напряжения К.З. трансформатора.

Активная и реактивная составляющие определяются с учетом номинальной мощности (Рн) и потери мощности КЗ (Рк):

 

U_{а.т .} = ·100; U_р.т. = ,

 

где U_к - напряжение КЗ, %.

Чаще всего, внутренние сети зданий рассчитываются по допустимой потере напряжения (от ввода до удаленного электроприемника), которая принимается равной 2%.

Для сетей напряжением 12÷42 В, допустимая потеря напряжения (от понижающего трансформатора) составляет 10%.

Расчетные формулы имеют вид:

 

; S = ,

 

где М - момент нагрузки, кВт·м;

- допустимая потеря напряжения, %

S - сечение проводника, мм²;

С - коэффициент, принимаемый по таблицам, исходя из номинального напряжения, системы сети и материала проводника [1,2].

Например, для двухпроводной сети переменного тока, напряжением 220 В, коэффициент: С = 12 (медные жилы); С = 7,4 ÷7,6 (алюминиевые жилы).

Момент нагрузки (М) определяется произведением мощности (Р) в точке, на длину линии (L) до точки присоединения нагрузки (рис. 3.11.1)

 

 

Рисунок 3.11.1 Схема для расчета момента нагрузки

Момент нагрузки, для данной схемы, будет равен:

 

М = Р₁·L₁+P₂ (L₁+L₂) + P₃ (L₁+L₂+L₃)+ P₄(L₁+L₂+ L₃+ L₄).

 

Для определения моментов нагрузки может использоваться более компактное выражение, с использованием приведенной длины до центра нагрузки [1,2].

Для определения сечения проводников или потерь напряжения, при известных моментах нагрузки, можно воспользоваться таблицами [2].

После расчета групповых линий (от ЩО), рассчитывает питающая линия (от ввода до ЩО)

Расчетные формулы аналогичны выше приведенным но надо помнить, что напряжение питания будет 380 В, а система сети трехфазная с нулем (определение коэффициента - С).

Далее, суммируются потери в питающей сети, и наиболее длинной групповой линии, если потери напряжения входят в допустимые пределы, то принимается данный вариант и расчет можно считать законченным.

В противном случае, потребуется пересчет сечения проводников, уточнение длины групповых линий или системы сети.

 

⇐ Предыдущая10111213141516171819Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: