Расчет электрической сети освещения

12 Расчет электрической сети освещения.

Выбор сечений проводов осветительных сетей производится по условиям:

1)  по допустимому нагреву длительным расчетным током;

2)  по допустимой потере напряжения;

3)  по механической прочности в зависимости от материала проводника и способа прокладки.

Произведем расчет сети рабочего освещения по допустимому нагреву длительным расчетным током.

Установленная мощность рабочего освещения:

,                                                    (12.1)

где  – мощность лампы, кВт.

Расчетная осветительная нагрузка:

,                                             (12.2)

где – коэффициент спроса осветительной нагрузки;

      – коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующих аппаратах; принимаем  = 1,1 – для ламп ДРЛ;  = 1,2 – для ЛЛ.[10]

Значение коэффициента спроса осветительной нагрузки принимаем для производственных зданий, состоящих из отдельных крупных пролетов к_со=0,95.

Уточняем расчетную схему рабочего освещения в соответствии с планом цеха.

Расчетный ток групповой сети определяется по следующим формулам:

       а)  для трехфазных линий:

;                                                 (12.3)

       б)  для однофазных линий:

.                                                    (12.4)

Длительно допустимые токи проводов и кабелей групповой осветительной сети должны быть не менее .

Допустимое значение потерь напряжения в осветительной сети  рассчитывается по формуле:

,                                         (12.5)

где  – номинальное напряжение при холостом ходе трансформатора (105 %);

      – минимально допустимое напряжение у наиболее удаленных ламп (95 %);

      – суммарные потери напряжения до осветительной сети, %.

Сечение проводов осветительной сети вычисляют по формуле:

,                                                     (12.6)

где  – момент нагрузки, кВт^.м;

        – коэффициент, определяемый в зависимости от системы напряжения, системы сети и материала проводника по [11]; для трехфазной сети с нулем  = 44.

Момент нагрузки вычисляется по формуле:

,                                                    (12.7)

где  – расчетная нагрузка, кВт;

       – длина участка, м.

Если группа светильников одинаковой мощности присоединена с одинаковыми интервалами , то:

,                                               (12.8)

где  – расстояние от осветительного щитка до первого светильника, м.

При расчете разветвленной осветительной сети на минимум проводникового материала сечение проводника для участка сети до разветвления равно:

,                                                  (12.9)

где  – приведенный момент нагрузки, кВт^.м, который определяется:

,                                      (12.10)

где  – сумма моментов данного и всех последующих по направлению мощности участков с тем же числом проводов линии, что и на данном участке, кВт^.м;

       – сумма приведенных моментов участков с другим числом проводов, кВт^.м;

       –коэффициент приведения моментов [7,8].

Действительное значения потери напряжения на участке:

,                                                 (12.11)

.                                             (12.12)

Последующие участки рассчитываются аналогично по оставшейся потере напряжения.

По формуле (12.2) определим расчетную мощность для каждой из групп:

 кВт.

По формуле (12.2) определим расчетную мощность для питающей линии:

 кВт.

Потери напряжения в трансформаторе и кабельной линии питающей РП инструментального цеха определены в пятом разделе и составляют соответственно: =3,64 %; =3,56 %. Т. о. по формуле (12.5) определяем допустимую потерю напряжения в осветительной сети:

.

Вычислим приведенный момент для питающей линии. Для этого необходимо рассчитать моменты отдельных групп светильников. Расчетная схема приведена на рисунке 12.1 (графическая часть лист 5).

Рисунок 12.1 Расчетная схема рабочего освещения

Определим расстояния до центров приложения нагрузки по формуле (12.8):

 м,

 м,

 м,

 м,

 м,

 м.

Тогда, моменты нагрузки по формуле (12.7):

 кВт·м,

 кВт·м,

 кВт·м,

 кВт·м,

 кВт·м,

 кВт·м.

Расстояние от точки присоединения питающей линии осветительной сети до ЩО-70М равно 30 м. Т. о.по формуле (12.7):

 кВт·м.

По формуле (12.10) приведенный момент нагрузки равен:

кВт∙м

Сечение питающей линии по формуле (12.9):

 мм².

Принимаем кабель АВВГ сечением 25 мм² с = 75 А, прокладываемый открыто на стенах.

По формуле (12.3) находим расчетный ток, равный:

 А.

Так как , то сечение провода, выбранного по потере напряжения не удовлетворяет условиям нагрева. Принимаем кабель АВВГ 5x35, с =90 А.

По формуле (12.11) находим потерю напряжения в питающей линии:

%.

По формуле (12.12) определяем допустимую потерю напряжения в групповых линиях:

 %.

Находим сечения проводов для каждой группы. Произведем расчет для 1-ой группы. По формуле (12.9) сечение провода:

 мм².

Принимаем кабель АВВГ сечением 4 мм² с =27. А, прокладываемый открыто на тросе.

По формуле (12.3) находим расчетный ток, равный:

 А.

Так как , то сечение провода, выбранного по потере напряжения, удовлетворяет условиям нагрева. Принимаем провод АВВГ 5x4, = 27 А, прокладываемый открыто на тросе.

По формуле (12.14) находим потерю напряжения в питающей линии :

 %.

Выбор сечений проводов и кабелей для остальных групп аналогичен. Результаты расчета и выбора приведены в таблице 12.1.

При проектировании следует стремиться к равномерной нагрузке и равенству моментов различных фаз.