Выбор сечения проводов и кабелей и расчет защиты осветительной сети заготовительного цеха

9 ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ И РАСЧЕТ ЗАЩИТЫ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

Рассчитанное сечение жил проводов и кабелей должно удовлетворять условиям механической прочности, допустимому нагреву, обуславливать потерю напряжения не превышающую допустимых значений.

По механической прочности расчет проводов и кабелей внутренних электрических сетей не производится.

Выбор щитков освещения типа ПР11 выполним по допустимому нагреву. Расчет выполним для одного ЩО, имеющего наибольшее число групп потребителей,  для чего определим  расчетный ток нагрузки питающей линии по формуле, ([3], с.156):

                                          (9.1)

где U_ф – фазное напряжение сети, U_ф=220В, (ПЗ, п.6);

cosϕ – средневзвешенное значение коэффициента мощности;

P_р –  суммарная расчетная мощность групп электроприемников.

Расчетная мощность группы электроприемников определяется по формуле, ([3], с. 151):

                                                (9.2)

где  – коэффициент спроса осветительной нагрузки, =1 ([3], с.151 );

K_ПРА– коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре, K_ПРА =1 для ламп накаливания, K_ПРА =1,1 для ламп ДРЛ, ДРИ, K_ПРА =1,2 для ЛЛ со стартерной схемой пуска, ([3], с.151);

P_НОМ  – номинальная мощность одной лампы.

Для группы электроприемников с лампами типа ДРИ (помещение на плане №1):

Для группы электроприемников с лампами типа ЛЛ (помещения на плане №2):

Средневзвешенное значение коэффициента мощности определим по формуле, ([3], с. 156):

                                      (9.3)

где cosϕ_i – коэффициент мощности лампы, cosϕ₁=0,5 для светильников с лампами типа ДРЛ, cosϕ₂=0,92 для многоламповых светильников с лампами типа ЛЛ, ([4], с. 63);

P_рi – расчетная мощность i-ой группы электроприемников.

По, ([4], табл. П.16) принимаем щиток освещения типа ПР-11-3046-21У3.

I_р=51,22А < I_Н=100А – условие выполнено, следовательно выбор ЩО произведен верно.

Аналогично по формулам (9.1) – (9.3) выполним выбор и проверку остальных щитков освещения и автоматических выключателей. Технические данные ЩО занесем в таблицу 9.1.

Таблица 9.1 – Технические характеристики ЩО

Обозна-чение на схеме	Тип ЩО	Расчетный ток Iр, А	Номиналь-ный ток IН, А	Тип вводного выключателя	Тип / количество выключа-телей на фидерах	Назначение
ЩО1	ПР-11-3046-21У3	51,22	100	АЕ2066	АЕ2044/6	для питания освещения помещений № 1; 2
ЩО2	ПР-11-3046-21У3	3,43	100	АЕ2066	АЕ2044/6	для питания освещения помещений № 3,4; 5; 6
ЩО3а	ПР-11-3050-21У3	1,09	100	АЕ2066	АЕ2044/3	для питания аварийного освещения

Так как расчет по допустимой потере напряжения ведется от ТП, то при случае, когда осветительная сеть питается от ВРУ, необходимо знать нагрузку ВРУ, ([5], с. 21):

                                      (9.4)

где U_ф – фазное напряжение сети, U_ф=220В, (ПЗ, п.6);

cosϕ – коэффициента мощности трансформатора, cosϕ_т=0,71, (ПЗ, задание);

S_р.ВРУ –  силовая нагрузка ВРУ.

Силовая нагрузка ВРУ определяется по формуле, ([5], с. 21):

                                      (9.5)

где  – коэффициент загрузки трансформатора, =0,85 (ПЗ, задание);

S_НТ – мощность трансформатора, S_НТ =1000 кВт, (ПЗ, задание);

По, ([3], табл. П25), выбираем вводную панель ЩО94-0009-01 с выключателем ВА52-39 630/500 и линейную панель ЩО94-0017 с выключателем ВА52-37 400/400. В распределительном устройстве 0,4/0,23 кВ ТП с учетом селективности срабатывания выбираем защитный аппарат ВА52-39 630/630.

По, ([3], табл. 12.6), с учетом того, что кабель проложен в воздухе выбираем пятижильный кабель АВВГ-5×150 С I_доп=216,2Aпитающий ВРУ.

Выполним проверку кабеля по условию нагрева, ([3], с. 157):

I_р=193,72  <  I_доп=216,2А – условие выполнено, следовательно выбор кабеля произведен верно.

Выбор сечения и типа кабелей  осветительной сети выполним по допустимой потери напряжения. Для чего определим допустимую потерю в осветительной сети, т.е. потеря напряжения в линии от источника питания (шин 0,4кВ КТП) до самой удаленной лампы в ряду, определяется по формуле, ([4], с. 64):

                                      (9.6)

где U_Х– напряжение холостого хода на шинах низшего напряжения трансформатора, U_Х =105%, ([4], с. 64);

U_min – наименьшее напряжение, допускаемое на зажимах источника света, U_min=95%, ([4], с. 64);

DU_Т – потери напряжения в силовом трансформаторе, приведенные к вторичному номинальному напряжению и зависящие от мощности трансформатора, его загрузки b и коэффициента мощности нагрузки, DU_Т=3,92%, ([4], табл. 3.2).

Определяем допустимую потерю напряжения от источника питания ВРУ, , ([5], с. 24):

                                      (9.7)

где  – фактическая потеря напряжения на участке от ТП до ВРУ, ([5], с. 23):

                 (9.8) где l– расстояние от ТП до ВРУ, l=0,005км (ПЗ, задание);

r₀ ,x₀  –погонные сопротивления, соотвественно активное и реактивное кабеля, питающего ВРУ, r₀=0,24 Ом/км, x₀ =0,06 Ом/км([4], табл. П14,П16);

сosφ– коэффициент мощности нагрузки ВРУ, сosφ =0,71 (ПЗ, задание);

U_Н – номинальное напряжение сети, 380В.

Определим сечение и тип кабеля для участка ВРУ – ЩО1 – крайняя лампа ДРИ Гр1.