4.2.3.Расчет осветительной сети по потере напряжения

Расчет сети на потерю напряжения является основным.

Допустимая величина потерь напряжения в сети определяется из выражения

U_д = U_x.x - U_т - U_мин , (4.2)

где - U_д -допустимая величина потерь в сети; U_x.x -номинальное напряжение холостого хода трансформатора; U_т -потери напряжения в трансформаторе под нагрузкой; U_мин -допускаемое минимальное напряжение у удаленных ламп, все значения указаны в %.

Потеря напряжения в трансформаторе зависит от его мощности, загрузки и характера нагрузки:

U_т = (U_а.тcos +U_р.тsin), (4.3)

где - -коэффициент загрузки трансформатора; U_а.т и U_р.т - активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания трансформатора; cos - коэффициент мощности трансформатора.

Значения U_а.т и U_р.т определяются следующими выражениями:

U_а.т = 100 Р_к /Р_н ; , (4.4)

где Р_к -потери короткого замыкания; Р_н -номинальная мощность трансформатора; U_к - напряжение короткого замыкания, %, значения U_к и Р_н приводятся в паспортных данных трансформатора.

Напряжение холостого хода силовых трансформаторов, как правило, завышается, но не более 5%. Это ограничение накладывают источники света, напряжение на которых не должно превышать 5% от номинального.

Для определения потерь напряжения осветительная сеть разбивается на участки, рассчитываются потери напряжения на них, которые затем суммируются.

В общем виде потери напряжения в сети определяются по формуле

U = I(R cos +X sin), (4.5)

где I- расчетный ток линии; R, X -активное и индуктивное сопротивления линии.

Активное сопротивление определяется так:

или , (4.6)

где  - удельное сопротивление проводника, Омм;  -удельная проводимость проводника (1/ ), См/м; s -сечение проводника; L -длина линии, для алюминиевых проводников  = 3310^-9 Омм;  =30,510⁶ См/м; для медных проводников  = 2010^-9 Омм,  =5010⁶ См/м.

Если выразить U в процентах от номинального напряжения, а ток нагрузки через мощность в кВт, то для двухпроводной сети

, (4.7) (4.7.)

Для трехфазной с нулем и без нуля

, (4.8)

где М - момент нагрузки, равный произведению нагрузки Р, кВт, на длину линии L, м.

При заданном номинальном напряжении, системе сети и материале проводников формулы упрощаются и принимают вид

, (4.9)

где С - коэффициент, значение которого приведено в табл. 4.1

Таблица 4.1

Значения коэффициента с

Система сети	Значение С для проводников
	медных	алюминиевых
Трехфазная с нулем	72	44
Трехфазная без нуля	72	44
Двухфазная с нулем	32	19,6
Однофазная	12	7,4
Двухфазная без нуля	36	22

В практических расчетах следует пользоваться таблицами моментов (табл. 4.2, 4.3, 4.4), позволяющими сразу находить сечение проводов участка линии для заданного момента и U. При этом предварительно сеть разбивается на участки, и для каждого участка назначается потеря напряжения U с таким расчетом, чтобы сумма падений напряжения не превышала допустимую для всей сети.

При расчете сети с газоразрядными лампами необходимо учитывать коэффициент мощности cos. В настоящее время светотехническая промышленность поставляет комплектно с конденсаторами только люминесцентные светильники, поэтому в сетях для их питания коэффициент мощности можно не учитывать.