Выбор проводов по механической прочности

Этот выбор обусловлен монтажом и прокладкой электрических сетей, при малом сечении проводников происходит обрыв, возникают сложности их крепления к коммутирующим аппаратам и т. д. Поэтому минимальные сечения проводников нормируются.

По условиям механической прочности при прокладке проводов выбираются алюминиевые провода сечением не - менее 2,5мм², а медные - не менее 1мм².

Для различных условий прокладки минимальные сечения приводятся в табл. 4.5.

Если при расчете сечения проводников, особенно при малых токах и небольших расстояниях, оказываются меньше, чем по условиям механической прочности, то их выбирают по механической прочности для данного способа и условий прокладки.

Таблица 4.5

Минимальные сечения проводников по механической прочности

Проводники	Минимальное сечение проводников, мм2
медные	алюминиевые
Провода для зарядки светильников: общего освещения внутри здания вне здания подвесных местного освещения	0,5 0,75	- - -
Продолжение табл. 4.5
Проводники	Минимальное сечение проводников, мм2
медные	алюминиевые
Кабели, защищенные и изолированные провода для неподвижных прокладок на роликах, скобах и в трубах		2,5
Незащищенные изолированные провода внутри помещений при прокладке: на изоляторах по стенам и потолкам на изоляторах в виде перекидок между фермами или колоннами при расстоянии между опорами, м: менее 6 менее12 более 12	1,5   2,5
Голые провода в зданиях	2,5	-

5. Методика расчета

Задание

Спроектировать систему общего освещения цеха. Выполнить светотехнический расчет, рассчитать число и мощность ламп светильников, разместив их на плане цеха (один из вариантов размещения показан на рис.5.1).

Выполнить электрический расчет, выбрать сечение проводов осветительной сети по минимуму расхода проводникового металла, выбрать осветительные щитки и защитную аппаратуру.

Данные для расчета

1. Для всех вариантов принять лампы типа ДРЛ.

2. Длина цеха для всех вариантов A=60м.

3. Ширина цеха B=12х4=48м с шагом колонн в пролете b =12м, 4 пролета.

4. Ширина цеха B=18х3=54м с шагом колонн в пролете b =18м, 3 пролета

5.Расстояние до осветительных щитков 2, 3, 4 определить согласно плану цеха, магистральный щиток 1 разместить произвольно либо на стене, либо на одной из колонн.

Вся сеть выполнена трехфазной с нулевым проводом, линии 9 и 10 – двухфазные с нулем.

Номера вариантов и данные для расчета приведены в табл. 5.1. Номер варианта студента должен соответствовать сумме последних двух цифр зачетной книжки.

Таблица5.1.

Данные для расчета

Вар	Размеры	Исходные данные	Трансформатор
№	b, м	h, м	E, лк	L 1, м	L 2, м	L 3, м	P 1, кВт	P 2, кВт	S н, кВт	cosj	b
										0,95	0,8
		8,5						1,5		0,9	0,7
										0,85	0,6
								0,5		0,8	0,6
		8,5								0,7	0,8
										0,95	0,8
								1,5		0,9	0,7
		8,5								0,85	0,6
								0,5		0,80	0,6
										0,7	0,6
		8,5								0,95	0,7
								1,5		0,9	0,6
										0,85	0,7
		8,5						0,5		0,8	0,8
										0,7	0,7
										0,95	0,6
		8,5						1,5		0,9	0,8
										0,85	0,6
								0,5		0,8	0,7
		8,5								0,7	0,6
										0,7	0,7
										0,9	0,8
		8,5						0,5		0,85	0,6
								0,5		0,8	0,7
		8,5								0,7	0,6
										0,9	0,8
										0,85	0,6

Установка и расположение светильников определяется следующими параметрами: h - расчетная высота; L - расстояние между соседними светильниками или рядами люминисцентных светильников (если по длине и ширине помещения расстояния различны, то они обозначаются L_a, L_b); l- расстояние от крайних светильников до стен.

Р и с 5.1. Размещение светильников на плане цеха: 1,2- магистральные щитки; 3, 4, 5-осветительные щитки; 6- щиток аварийного освещения; а -расстояние между колоннами, b - расстояние между пролетами; P ₁, P ₂- дополнительная нагрузка;

Распределение освещенности по площади цеха существенно зависит от типа светильников и значения λ (см.табл.3.1). Расстояние между лампами желательно выбирать кратным расстоянию между колоннами, например 2, 3, 6, 12м. Возможно расположение не только по сторонам квадратов, но и по углам прямоугольников. При прямоугольных полях рекомендуется L_a / L_b £ 1,5.

Для заданных пролетов размещения светильников наиболее целесообразно производить по углам площадки со сторонами L_a х L_b (6х3, 6х6, 9х6, 9х9,12х9м.)

Светотехнический расчет

5.1.1. Определим число светильников по плану цеха:

8 рядов, 9-ламп в ряду. Общее количество N =8∙9=72 (шт).

5.1.2. Определим индекс помещения:

5.1.3. Принимаем коэффициенты отражения потолка, стен, пола (табл.5.2.):

r_п=30%, r_с=10%, r_р=10%.

Таблица5.2

Приблизительные значения коэффициентов отражения стен

и потолка

Характер отражающей поверхности	Коэф. отражения, %
Побеленный потолок; побеленные стены с окнами, закрытыми белыми шторами
Побеленные стены при не завешенных окнах; побеленный потолок в сырых помещениях; чистый бетонный и светлый деревянный потолок
Бетонный потолок в грязных помещениях; деревянный потолок; бетонные стены с окнами; стены, оклеенные светлыми обоями
Стены и потолки в помещениях с большим количеством темной пыли; сплошное остекление без штор; красный кирпич не оштукатуренный; стены с темными обоями

5.1.4. По табл. 5.10[1] находим коэффициент использования:

h=0,58.

5.1.5. Находим поток светильника:

 

лм,

где k =1,5-коэффициент запаса; S=A∙B =60∙48=2880 м²; z =1,15.

5.1.6. По выбранному световому потоку выбирается ближайшая стандартная лампа, поток которой не должен отличаться от расчетного больше, чем на -10¸+20% (см.табл.2.3., 9.5[2]). Выбираем лампу ДРЛ-400 с номинальным потоком F=23000 лм, стандартный светильник типа РСП08/Л00. При невозможности выбора корректируется количество светильников N.

5.1.7. Определяемустановленную мощность светильников:

P = P _н N =0,4∙72=28,8 кВт.

5.1.8. В целях уменьшения коэффициента пульсации подключаем светильники к разным фазам: 1 ряд - АВС, 2 ряд - ВСА, 3 ряд - САВ, 4 ряд - АВС (для щитка №1). Для щитка №2 1 ряд - BCA, 2 ряд - CAB, 3 ряд - ABC, 4 ряд - BCA

5.1.9. Оценим значения качественных показателей. Они не должны превышать нормированные значения К _п=20%, Р _п=20%.

5.1.10. По табл. 9.22[2] определим, что наши светильники относятся к 14 группе.

5.1.11. Опредилим коэффициент l и по табл. 9.18[2] найдем значение К _п для данного типа светильника: .

При l =0,86, К _п=10%, что меньше нормированного значения.

5.1.12. По табл. 9.23[2] для высоты h =7м и 14 группы светильников определяем показатель ослепленности Р _п :

Р _п=20%, что не превышает нормированного значения.

Электрический расчет

Длины линий определяем по плану цеха с учетом, что осветительные щитки прикреплены к стене на расстоянии 1,2 м от пола. Схема сети питания освещения цеха представлена на рис.5.2.

Р и с 5.2. Схема сети освещения.

5.2.1. Опредилим расчетные мощности каждого участка:

Р _р1 =Р _р2 =Р _р3 =Р _р4 =Р _р5 =Р _р6 =Р _р7 =Р _р8=9∙0,4=3,6 кВт;

Р _р9 =Р ₁=3 кВт;

Р _р10 =Р ₂=0,5 кВт;

Р _р11 =(Р _р1 +Р _р2 +Р _р3 +Р _р4 )·1,1=4·3,6·1,1=15,84 кВт;

Р _р12 =(Р _р1 +Р _р2 +Р _р3 +Р _р4 )·1,1=4·3,6·1,1=15,84 кВт;

Р _р13 =(Р _р9 +Р _р10)·1,1=3,5·1,1=3,85 кВт;

Р _р14 =Р _р11 +Р _р12 +Р _р13=15,84+15,84+3,85=35,53 кВт.

5.2.2. Опредилим расчетные токи каждого участка:

A;

A;

A;

A;

A;

A;

5.2.3. Минимальные сечения фаз линий из условия допустимого нагрева определим по табл. 5.7.

Принимаем, что линии 11-14 выполнены 4-жильным алюминиевым кабелем, проложенным в воздухе, марки АВВГ:

S ₁₁=16мм² с I _д=54А;

S ₁₂=16мм² с I _д=54А;

S ₁₃=2,5мм² c I _д=17А;

S ₁₄=70мм² с I _д=126А;

Линии 9-10 выполнены 2-жильными проводами с резиновой и пластмассовой изоляцией, марки АПВ:

S ₉=2,5мм² c I _д=20А;

S ₁₀=2,5мм² с I _д=20А;

Линии 1-8 выполнены 4-х жильными проводами с резиновой и пластмассовой изоляцией, марки АПВ.

S ₁ =S ₂ =S ₃ =S ₄ =S ₅ =S ₆ =S ₇ =S ₈=4мм² с I _д=32А

5.2.4. Выбор осветительного шинопровода.

Из существующего сортамента шинопроводов в осветительных установках наиболее широко используются следующие: в питающих сетях – шинопроводы ШРА-73 на токи 250, 400, 630А, в групповых сетях – шинопроводы ШОС-67, ШОС-4 на ток 25А, ШОС-80 на ток 16А и шинопроводы ШОС-73 на ток 63А (при алюминиевых шинах) или 100А (при медных шинах).

Схема подключения светильников к шинопроводу представлена на рис.5.2. Найдем ток наиболее нагруженной части (левой):

< 25А,

т.е. выбираем ШОС-4 с I _н=25А.

 

А В С А В С А В С

 

 

Р и с 5.3. Схема подключения светильников к шинопроводу.

Так как число светильников 5< 9, то нагрузка несимметрична, поэтому находим моменты для различных фаз:

М _А =1,1 P _H(24+6)=13,2 кВт×м;

М _В =1,1 P _H·18=7,92 кВт×м

М _С =1,1 P _H·12=5,28к Вт×м.

Наибольший момент нагрузки будет в фазе А, тогда по табл. 4.1 выбираем значение коэффициента с =7,4 для однофазной линии с алюминиевыми проводниками.

Определим потерю напряжения для наиболее удаленной ламы в фазе А:

.

Полная потеря напряжения с учетом индуктивного сопротивления шинопровода и реактивных нагрузок лампы:

DU_ПА=DU_A k =0,34·1,02=0,34%,

где k =1,02 определен по табл. 5.3 для алюминиевых проводников; S _ф=4мм² и cosj=0,5.

Таблица 5.3.

Значения коэффициента k

Сечение s, мм2	При расстоянии между проводниками, равном примерно диаметру проводника при cosφ
0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
Алюминиевые (медные) проводники
	1,02(1,03)	1,02(1,03)	1,01(1,02)	1,01(1,02)	1,01(1,01)
	1,03(1,05)	1,03(1,04)	1,02(1,03)	1,02(1,02)	1,01(1,01)
	1,04(1,07)	1,03(1,06)	1,02(1,04)	1,02(1,03)	1,01(1,02)
	1,07(1,12)	1,05(1,09)	1,04(1,07)	1,03(1,05)	1,02(1,03)
	1,11(1,18)	1,08(1,14)	1,06(1,10)	1,05(1,08)	1,03(1,05)
	1,14(1,24)	1,11(1,18)	1,08(1,14)	1,06(1,10)	1,04(1,07)
	1,18(1,33)	1,14(1,25)	1,10(1,19)	1,08(1,14)	1,05(1,09)
	1,24(1,43)	1,19(1,33)	1,14(1,25)	1,10(1,19)	1,07(1,12)
	1,35(1,57)	1,27(1,44)	1,20(1,33)	1,15(1,25)	1,10(1,16)
	1,43(1,73)	1,33(1,56)	1,25(1,42)	1,19(1,31)	1,13(1,21)
	1,55(1,93)	1,43(1,70)	1,32(1,53)	1,24(1,40)	1,16(1,26)
	1,67(2,13)	1,52(1,87)	1,39(1,65)	1,29(1,49)	1,19(1,32)

5.2.5. Определим моменты нагрузок всех линий:

до магистрального щитка: 14 - М₁₄=Р_р14 L₁ =35,53·40=1421,2 кВт×м;

до осветительного щитка: 11 - М₁₁=Р_р11 L₆ =15,84·83,6=1324,22 кВт×м;

до осветительного щитка:12 - М₁₂=Р_р12 L₇ =15,84·59,6=944,58 кВт×м;

до осветительного щитка: 13 - М₁₃=Р_р13 L₈ =3,85·47,6=183,26 кВт×м;

до светильников: 1-8 - М₁=М₄=М₅=М₈=Р_р1 L₄ =3,6·44,8=161,28 кВт×м;

М₂=М₃=М₆=М₇=Р_р1 L₅ =3,6·38,8=139,68 кВт×м;

до нагрузок 9,10: m₉=P_p9L₂ =3·20=60 кВт×м,

m₁₀=P_p10L₃ =0,5·30=15 кВт×м.

Найдем полный момент. Для нагрузок Р ₁ и Р ₂ по табл. 4.2. выбираем значение коэффициента привидения моментов a. Для трехфазной линии с нулем и двухфазным ответвлением с нулем

a=1,37; М_П = М₁ + М₂ + М₃ + М₄ + М₅ + М₆ + М₇ + М₈ + a (m ₉ +m ₁₀ )+ М₁₁ + М₁₂ + М₁₃ +

+М₁₄= 4·161,28+4·139,68+1,37·(60+15)+1324,2+944,06+183,3+1421,2=

=5179,34 кВт×м.

5.2.6. Полученные данные внесем в табл. 5.4.

Таблица 5.4

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: