 |
Выбор схем сетей внутреннего электроснабжения
|
|
|
|
В соответствии с ПУЭ потребители I категории должны иметь не менее двух независимых источников питания, допускается питание также от двух близлежащих однотрансформаторных или разных двухтрансформаторных подстанций, подключённых к разным линиям 6-20 кВ с устройством АВР (автоматическое повторное включение).
Питание силовых электроприёмников и освещения осуществляется от общих трансформаторов, если частота размахов изменений напряжения в сети освещения не превышает значений, регламентируемых ГОСТ 13109-98.
В жилых зданиях, а также в общественных зданиях, где уровень звука ограничен санитарными, размещение встроенных и пристроенных ТП не допускается.
Главные распределительные щиты (ГРЩ) при применении встроенных ТП размещают в смежном с ТП помещении. КТП (комплектная трансформаторная подстанция) размещают в одном помещении с ГРЩ.
На встроенных ТП и КТП устанавливают не более двух масляных трансформаторов мощностью до 1000 кВ∙А каждый. Число сухих трансформаторов не ограничивается.
В ТП, как правило, устанавливают силовые трансформаторы с глухозаземлённой нейтралью со схемой соединения обмоток «звезда-зигзаг» при мощности до 250 кВ∙А и «треугольник-звезда» при мощности 400 кВ∙А и более
В здании устанавливают одно общее ВРУ (вводно-распределительное устройство) или ГРЩ, предназначенные для приёма электроэнергии от городской сети и распределения её по потребителям здания. Увеличение количества ВРУ (ГРЩ) допускается при питании от отдельно стоящей ТП и нагрузке на каждом вводов в нормальном и аварийном режимах свыше 400-630 А.
Электрические сети напряжением до 1 кВ жилых и общественных зданий по назначению условно делят на питающие и распределительные. Питающей сетью являются линии, идущие от трансформаторной подстанции до ВРУ и от ВРУ до силовых распределительных пунктов в силовой сети и до групповых щитков в осветительной сети. Распределительной сетью называют линии, идущие от распределительных пунктов в силовой сети до силовых электроприёмников.
|
|
|
Групповой сетью являются:
- линии, идущие от групповых щитков освещения до светильников;
- линии от этажных групповых щитков к электроприёмникам квартир жилых домов.
Сети выполняют по радиальной, магистральной и смешанной схемам. В качестве примера на рис. 8.3 приведена питающая радиальная схема силовой сети здания, а на рис. 8.4 – магистральная схема силовой сети здания.
1 – распределительный щит; 2 – автоматический выключатель; 3 – пусковой аппарат; 4 – линия; 5 – распределительный пункт; 6 - электроприёмник
Рисунок 8.3. Радиальная схема силовой сети
1 – распределительный щит; 2 – автоматический
выключатель; 3 – питающая линия;
4 – силовой распределительный пункт; 5 – электроприёмник;
6, 7, 8 – электроприёмники, включённые в цепочку
Рисунок 8.4 - Магистральная схема силовой сети:
В жилых и общественных зданиях линии групповой сети, прокладываемые до штепсельных розеток, выполняют трёхпроводными (фазный, нулевой рабочий и нулевой защитный проводники). Питание стационарных однофазных электроприёмников выполняют трёхпроводными линиями. При этом нулевой рабочий и нулевой защитный проводники не следует подключать на щитке под один контактный зажим.
Электрические сети жилых зданий
Схемы электрических сетей жилых домов выполняют, исходя из следующего:
- питание квартир и силовых электроприёмников, в том числе лифтов, должно, как правило, осуществляться от общих секций ВРУ. Раздельное их питание выполняют только в случаях, когда величины размахов изменения напряжения на зажимах ламп в квартирах при включении лифтов выше регламентируемых ГОСТ 13109-98;
|
|
|
- распределительные линии питания вентиляторов дымоудаления и подпора воздуха, установленных в одной секции, должны быть самостоятельными для каждого вентилятора или шкафа, от которого питаются несколько вентиляторов, начиная от щита противопожарных устройств ВРУ.
Освещение лестниц, поэтажных коридоров, вестибюлей, входов в здание, номерных знаков и указателей пожарных гидрантов, огней светового ограждения и домофонов питается линиями от ВРУ. При этом линии питания домофонов и огней светового ограждения должны быть самостоятельными. Питание усилителей телевизионных сигналов осуществляют от групповых линий освещения чердаков, а в бесчердачных зданиях – самостоятельными линиями от ВРУ.
Для питания электроприёмников жилых домов высотой 9-16 этажей применяют как радиальные, так и магистральные схемы. На рис. 8.5. дана магистральная схема с двумя переключателями на вводах. При этом одна из питающих линий используется для присоединения электроприёмников квартир и общего освещения общедомовых помещений; другая – для подключения лифтов, противопожарных устройств, эвакуационного и аварийного освещения и т.д. Каждая линия рассчитана с учётом допустимых перегрузок при аварий-ном режиме. Перерыв в питании по этой схеме не превышает 1 часа, что достаточно электромонтёру для нужных переключений на ВРУ.
Учёт электроэнергии, расходуемый общедомовыми потребителями, осуществляется с помощью трёхфазных счетчиков, которые устанавливают на ответвлениях и присоединяют к соответствующим секциям шин.
высотой 9-16 этажей с двумя переключателями на вводах:
1, 2 – трансформаторы; 3 – предохранители; 4 – переключатели;
5, 6 – ВРУ; 7, 8 – питающие линии
Рисунок 8.5. Принципиальная схема электроснабжения жилых домов
В жилых зданиях квартирного типа устанавливают один однофазный счётчик на каждую квартиру. Допускается установка одного трёхфазного счётчика. Расчётные квартирные счётчики рекомендуется размещать совместно с аппаратами защиты (предохранителями, автоматическими выключателями) и выключателями (для счётчиков) на общих квартирных щитках. Для безопасной замены счётчика перед ним должен быть установлен рубильник или двухполюсный выключатель, располагаемый на квартирном щитке.
|
|
|
Рекомендуемые схемы стояков приведены на рис. 8.6.
Групповая квартирная сеть предназначена для питания осветительных и бытовых электроприёмников.
Групповые линии выполняют однофазными и при значительных нагрузках – трёхфазными четырёхпроводными, но при этом должна быть надёжная изоляция проводников и приборов, а также устройство автоматического защитного отключения.
Трёхфазные линии в жилых домах должны иметь сечение нулевых проводников, равное сечению фазных проводников, если фазные проводники имеют сечение до 25 мм2, а при больших сечениях – не менее 50 % сечения фазных проводников. Сечения нулевых рабочих и нулевых защитных проводников в трёхпроводных линиях должны быть не менее сечения фазных.
Рисунок 8.6. Принципиальные схемы стояков, рекомендуемые по экономическим соображениям
Рекомендуется общее освещение выделять на отдельную групповую линию.
Нормами регламентируется число штепсельных розеток, устанавливаемых в квартирах. В жилых комната квартир и общежитий должно быть установлено не менее одной розетки на ток 10 (16) А на каждые полные и неполные 4 м периметра комнаты, в коридорах квартир – не менее одной розетки на каждые полные и неполные 10 м2 площади коридоров.
В кухнях квартир следует предусматривать не менее четырёх розеток на ток 10 (16) А.
Сдвоенная розетка, установленная в жилой комнате, считается одной розеткой. Сдвоенная розетка, установленная в кухне, считается двумя розетками.
При наличии розетки в ванной комнате должна предусматриваться установка УЗО на ток до 30 мА.
На рис. 8.7 приведена схема групповой квартирной сети с электроплитой. В целях безопасности корпус стационарной электроплиты и бытовых приборов зануляют, для чего от этажного щитка прокладывают отдельный проводник. Сечение последнего равно сечению фазного проводника.
1 – выключатель; 2 – счётчик электроэнергии; 3 – автоматический выключатель; 4 – общее освещение; 5 – розетка на 6 А;
|
|
|
6 – розетка на 10 А; 7 – электроплита; 8 – этажный щиток
Рисунок 8.7 - Принципиальная схема групповой квартирной сети
Электрические сети общественных зданий
Схемы электроснабжения и электрооборудование общественных зданий имеют ряд особенностей:
- значительный удельный вес силовых электроприёмников;
- специфические режимы работы этих электроприёмников;
- другие требования к освещению ряда помещений;
- возможность встраивания ТП в некоторые из общественных зданий.
Общественные здания отличаются большим разнообразием, поэтому в данном пособии рассматривается электроснабжение только некоторых наиболее распространенных общественных зданий.
Расчёты и опыт эксплуатации показали, что при потребляемой мощности более 400 кВ∙А целесообразно применять встроенные подстанции, в том числе комплектные (КТП). Это имеет следующие преимущества:
- экономия цветных металлов;
- исключение прокладки внешних кабельных линий до 1 кВ;
- отсутствие необходимости в устройстве отдельных ВРУ в здании, так как ВРУ можно совместить с РУ (распределительное устройство) 0,4 кВ подстанции.
Подстанции обычно располагают на первых или технических этажах. Допускается располагать ТП с сухими трансформаторами в подвалах, а также на средних и верхних этажах зданий, если предусмотрены грузовые лифты для их транспортировки.
На встроенных ТП допускается установка как сухих, так и масляных трансформаторов. При этом масляных трансформаторов должно быть не более двух при мощности каждого до 1000 кВА. Количество и мощность сухих трансформаторов и трансформаторов с негорючим наполнением не ограничиваются. В места размещения ТП не должна попадать вода.
Для потребителей I-ой категории надёжности применяют, как правило, двухтрансформаторные ТП, но возможно использование и однотрансформаторных ТП при условии резервирования (перемычки и АВР по низкому напряжению).
Для потребителей II-ой и III-ей категории по надёжности электроснабжения устанавливают однотрансформаторные ТП.
Распределение электроэнергии в общественных зданиях производится по радиальным или магистральным схемам.
Для питания электроприёмников большой мощности (крупные холодильные машины, электродвигатели насосов, крупные вентиляционные камеры и др.) применяют радиальные схемы. При равномерном размещении электроприёмников небольшой мощности по зданию применяют магистральные схемы.
В общественных зданиях рекомендуется питающие линии силовых и осветительных сетей выполнять раздельно. Как и в жилых зданиях, на вводах питающих сетей в здание устанавливают ВРУ с аппаратами защиты, управления, учёта электроэнергии, а в крупных зданиях и с измерительными приборами. На вводах обособленных потребителей (торговые предприятия, отделения связи и пр.) устанавливают дополнительно отдельные аппараты управления. Там, где целесообразно по условиям эксплуатации, применяют автоматические выключатели, которые совмещают в себе функции защиты и управления.
|
|
|
Светильники эвакуационного и аварийного освещения присоединяют к сети, независимой от сети рабочего освещения, начиная от щита ТП или от ВРУ. При двухтрансформаторной ТП рабочее и эвакуационное освещение присоединяют к разным трансформаторам.
Электроприёмники небольшой, но равной или близкой по значению установленной мощности соединяют в «цепочку», что обеспечивает экономию проводов и кабелей, а также уменьшению количества аппаратов защиты на распределительных пунктах. Групповые распределительные щитки осветительной сети по архитектурным условиям располагают на лестничных клетках, в коридорах. Отходящие от щитков групповые линии могут быть:
- однофазными (фаза + нуль);
- двухфазными (две фазы + нуль);
- трёхфазными (три фазы + нуль).
Предпочтение следует отдавать трёхфазным четырёхпроводным групповым линиям, обеспечивающим втрое большую нагрузку и в шесть раз меньшую потерю напряжения по сравнению с однофазными групповыми линиями.
Существуют нормы по устройству групповых осветительных сетей. Как и в жилых зданиях, допускается присоединять до 60 люминесцентных ламп или ламп накаливания мощностью до 65 Вт включительно на фазу. Это относится к групповым линиям освещения лестниц, этажных коридоров, холлов, технических подполий, подвалов и чердаков. Распределение нагрузок между фазами сети освещения должно быть по возможности равномерным.
На рис. 8.8. приведена упрощенная схема электроснабжения общественного здания для электроприёмников III-ей категории по надёжности.
от однотрансформаторной подстанции:
1 – питающая линия к ВРУ; 2 – питающие линии к РП; 3 – РП силовых электропри-ёмников; 4, 6 – линии; 5 – групповые щитки рабочего освещения; 7 – щиток эвакуационного освещения
Рисунок 8.8 - Принципиальная схема электроснабжения общественного здания
Здание питается от однотрансформаторной ТП, от щита 0,4 кВ которой отходит питающая линия 1 к ВРУ здания. От ВРУ отходят питающие линии 2 к распределительным пунктам силовых электроприёмников 3, линии 4 – к групповым щиткам рабочего освещения 5 и линии 6 – к щитку эвакуационного освещения 7.
Для питания ответственных потребителей в крупных городах широко применяют двухтрансформаторные ТП с устройством АВР на стороне низкого напряжения. Схемы такой ТП приведены на рис. 8.9 (с АВР на контакторах) и на рис. 8.10 (с АВР на автоматическом выключателе).
Распределение электроэнергии к силовым распределительным щитам, пунктам и групповым щиткам сети электрического освещения осуществляют по магистральным схемам.
от двухтрансформаторной подстанции с АВР на контакторах:
1 – контакторные станции; 2, 3 – отходящие линии к вводам в здания
Рисунок 8.9 - Принципиальная схема электроснабжения общественного здания
Радиальные схемы выполняют для присоединения мощных электродвигателей, групп электроприёмников общего технологического назначения (встроенных пищеблоков, помещений вычислительных центров и т.п.), электроприёмников I-ой категории надёжности электроснабжения.
здания с встроенной ТП и абонентским щитом с АВР на секционном автоматическом выключателе: 1 – автоматический выключатель; 2 – секционный автоматический выключатель; 3 – линия к РП силовой сети, щиткам эвакуационного и аварийного освещения; 4 – линия к групповым щиткам рабочего освещения
Рисунок 8.10 - Принципиальная схема электроснабжения общественного
Питание рабочего освещения помещений, в которых длительно может находиться 600 и более человек (конференц-залы, актовые залы и т.п.), рекомендуется осуществлять от разных вводов. При этом к каждому вводу должно быть присоединено 50 % светильников.
|
|
|
