книги из ГПНТБ / Электрические сети жилых зданий

ным документом, допускается производить выбор аппаратов по так называемому « о д н о р а з о в о м у т о к у » или, как его иногда называют, « т о к у о д н о р а з о в о й п р е д е л ь н о й к о м м у т а ц и о н н о й с п о с о б ­ но с т и». Таким током [Л.50] можно считать предель­ ный ток, при котором аппарат может выполнить коммута­ ционную операцию 1 раз без пожара, увечья персонала или выхода из строя установки, даже если после этого аппарат не сможет выполнять свои функции и потребует ремонта.

К сожалению, в каталогах и информационных мате­ риалах отсутствуют сведения о величине «одноразового тока», что затрудняет выбор аппаратов. Исключение со­ ставляет информация об автоматах серии А3700, где при­ водится ток одной операции в размере 200 кА в контуре к. з. при напряжении 220 В и постоянной времени 10 мс, после чего их дальнейшая работа не гарантируется. Су­ щественно, что допустимый коммутационный ток этих аппаратов находится в пределах 18—100 кА, откуда видно, что «одноразовый ток» может значительно превышать предельный максимальный ток к. з. даже для наиболее мощного расцепителя. В [Л.48] разрешается также уста­ новка динамически неустойчивых аппаратов, если перед группой таких аппаратов устанавливается устойчивый аппарат, являющийся своеобразным «сторожем».

На вводах в жилые здания, как правило, устанавли­ ваются токоограничивающие предохранители (большей частью типа ПН-2 до 250 А), которые не пропускают токи более 5 кА. Эти предохранители, во-первых, ограничи­ вают токи к. з. величиной 5 кА и, во-вторых, являются «сторожем» для автоматов, устанавливаемых на распреде­ лительных панелях.

Вводно-распределительное устройство жилого дома является типичным вторичным щитом, т. е. щитом, зани­ мающим в схеме сети место после щита подстанции (пер­ вичного по направлению потока энергии). Поэтому рас­ пространение рекомендаций [Л.48] на ВРУ жилых зда­ ний следует считать правомерным. Для вводно-распреде­ лительных устройств жилых зданий характерно удаление их от питающих подстанций на расстояние 100—200 м. В этих условиях токи к. з. резко снижаются, что также облегчает выбор аппаратуры.

Изложенные соображения позволяют, по мнению ав­ торов, сделать следующие выводы.

191

1.Шины, изоляторы и другие опорные конструкции вводных устройств, щитов, шкафов и токопроводов должны быть устойчивы к наибольшим значениям токов к. з.

2.Аппараты, устанавливаемые на ВРУ, щитах, щит­

ках, токопроводах в жилых зданиях могут выбираться по «одноразовому тюку», величины которого должны да­ ваться заводами-изготовителями. Практически это озна­ чает, что при удалении ВРУ от питающей подстанции на расстояние примерно 100 м расчеты токов к. з. становятся неактуальными, что подтверждается практикой проекти­ рования и опытом эксплуатации электрооборудования жи­ лых домов. При установке щитов непосредственно в под­ станциях выбор аппаратов должен производиться из ус­ ловий динамической устойчивости при к. з. Вместе с тем необходимо стремиться к применению в электроустановках жилых зданий более совершенных защитных аппаратов по мере освоения их промышленностью, что будет способ­ ствовать повышению надежности их работы.

6-5. УПРОЩЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ ОДНОФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Правила устройства электроустановок требуют определе­ ния величины тока однофазного к. з. с целью проверки нормальной работы аппаратов защиты и действенности системы заземления (зануления). Из [Л.51] следует, что в некоторых случаях принятые параметры сети не обеспе­ чивают необходимых величин тока однофазного к. з., однако выполнение самого расчета представляет трудоем­ кую работу.

Упрощенная методика определения тока однофазного к. з. основана на использовании величины потери напря­ жения и расчетного тока нагрузки, всегда известных при обычных расчетах сети на нагрев и потерю напряжения

не учитываются сопротивления сети высшего напряже­ ния; применяется алгебраическое сложение полных со­ противлений; в качестве номинального напряжения сети принимается номинальное ф а з н о е напряжение электро­ приемников, а не напряжение холостого хода питающего трансформатора.

Согласно ПУЭ ток однофазного к. з. может быть вы­ ражен формулой, которая выведена на основании метода

192

симметричных составляющих и учитывает_сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей корот­

/к1! = ----- (6-15) г*б.п + ^ р

Полное относительное базисное сопротивление петли, созданной фазным и нулевым проводами, для участка сети будет равно:

где Гф0 — активное сопротивление 1 км фазного провода, Ом/км, г„0 — то же нулевого провода; хп0 — реактивное сопротивление петли, созданной фазным и нулевым про­

Выражая полное сопротивление трансформатора также в относительных единицах и приведя его к базисному току, можем записать:

193

Подставляя полученные величины в (6-15), получаем величину тока однофазного к. з.

Оценим величины ошибок в сторону как увеличения, так и снижения тока к. з. но принятым допущениям.

1. Алгебраическое сложение полных сопротивлений может дать ошибку в сторону снижения тока к. з. при­

пряжения электроприемников вместо напряжения х.х. трансформатора также дает ошибку в сторону снижения

194

тока к. з. яе более чем на 5% для всех возможных практи­ ческих случаев.

Учитывая, что приведенные факты влияют как на сни­ жение, так и на увеличение тока к. з., выражения (6-21) и (6-22) следует считать достаточно точными для проектной практики.

Величины коэффициента К', вычисленные для наибо­ лее распространенных сечений проводов, проложенных в трубах, и четырехжильных и трехжильных кабелей с алю­ миниевой оболочкой, используемой в качестве нулевого провода, приведены в табл. 6-2.

В табл. 6-3 приведены значения z'Tl(?>U^} для некоторых силовых трансформаторов, отнесенные к напряжению 400/230 В (средние данные при высшем напряжении 10 кВ),

Р е ш е н о е.

1.По табл. 6-2 принимаем величины К' для отдельных участков сети:,К[ = 5,4; К'3 — 2,95.

2.По табл. 6-3 определяем гф/(3С/ф) = 0,38-10_3.

3.Ток однофазного к. з. равен:

Правила устройства электроустановок регламентируют следующие требования, обеспечивающие быстрое срабаты­ вание защиты при однофазных к. з. в конце защищаемого участка линии, что важно для правильной работы за­ щиты, а также системы защитного заземления (зануле­ ния):

1. При защите предохранителями или автоматическими выключателями с обратнозависимой от тока характерис-

195

П р и м е ч а н и е . У — соединение в звезду; Ун — соединение в звезду с выведенной нейтральной точкой; Д — соединение в треугольник.

такой ток замыкания на корпус или на нулевой провод должен превышать не менее чем в 3 раза номинальные токи плавких вставок предохранителей или тепловых рас­ цепителей автоматических выключателей.

2. При защите автоматическими выключателями, имею­ щими только электромагнитный расцепитель (отсечку), ток к. з. в петле фаза — нуль должен быть не менее вели­ чины тока уставки мгновенного срабатывания, умно­ женного на коэффициент разброса (по заводским данным) и на коэффициент запаса 1,1. При отсутствии заводских данных разрешается принимать коэффициенты разброса

Глава седьмая

АВТОМАТИЗАЦИЯ ИНЖЕНЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ В ЖИЛЫХ ЗДАНИЯХ

Системами автоматизации, специфическими для современ­ ных жилых зданий, являются автоматизация управления освещением лестничных клеток, холлов и вестибюлей,

196

а также автоматизация противопожарных устройств, в частности устройств дымоудаления на путях эвакуации при возникновении пожара. Кроме того, разработано и начинает внедряться устройство для дистанционного открывания входных дверей в -здание, снабженное дуп­ лексным переговорным устройством.

Автоматизация управления лестничным освещением. В настоящее время находят применение три системы управ­

Рис. 7-1. Общий вид кнопочного автоматического выключателя типа АВ-2 (а) и схема управления лестничным освещением (б).

1 —лампа лестничного освещения; 2 — кнопочный авто­ мат типа АВ-2; з — однополюсный выключатель; 4 — освещение подъезда и вестибюля.

помощью фоторелейного устройства (фотовыключателей). 3. Ц е н т р а л и з о в а н н о е п р о г р а м м н о е у п р а в л е н и е с помощью фотовыключателей и реле

времени.

На рис. 7-1, а показан общий вид кнопочного автомата типа АВ-2 для децентрализованного управления лестнич­ ным освещением; на рис. 7-1, б дана принципиальная схема лестничного освещения одной секции четырехэтажного дома с чердаком. Автоматические выключатели устанавли­ ваются на лестничных площадках и предназначены для включения освещения лестничной клетки на 1,5— 3 мин.

197

Выдержка времени создается специальным пневматиче­ ским устройством и регулируется изменением размеров канала с помощью калиброванного винта, через который из пневматической камеры выходит воздух, после того, как кнопка отпущена.

Из схемы видно, что при нажатии кнопки автомата на любом этаже зажигается свет на всех лестничных пло­ щадках на время, достаточное для подъема на верхний этаж. В случае необходимости свет может быть включен на любой лестничной площадке. Если потребуется, свет может быть включен на более продолжительное время, например для переноски мебели, выключателем 3, кото­ рый установлен на первом этаже.

При применении рассмотренной схемы лестничная клетка не освещена все темное время суток, и свет вклю­ чается лишь на время следования людей, что создает зна­ чительную экономию электроэнергии. Однако, существен­ ными недостатками схемы являются: а) сравнительная дороговизна (из-за прокладки дополнительного третьего провода и установки большого количества выключателей); б) лестничная клетка всегда затемнена,что создает опре­ деленные неудобства для жильцов, особенно для детей и престарелых. Вследствие указанных недостатков схема применяется для домов не выше 5 этажей. При этом осве­ щение вестибюля и у подъезда должно оставаться вклю­ ченным в течение всего темного времени суток.

В зданиях, сооружаемых в крупных городах, находит широкое применение централизованное управление лест­ ничным освещением с фотовыключателями, которые вклю­ чают освещение лестниц и поэтажных коридоров с наступ­ лением темноты и отключают его с рассветом при дости­ жении на лестнице естественной освещенности примерно 10 лк (подробнее см [Л .58]).

В домах повышенной этажности (9, 12, 16 и более эта­ жей), в которых наряду с рабочим лестничным освеще­ нием имеется аварийное освещение, целесообразно в ноч­ ные часы, например от часа ночи до шести утра, отклю­ чить часть освещения. С этой целью в схему управления вводится специальное моторное реле времени типа 2РВМ с часовым механизмом. Реле времени позволяет в установ­ ленное время автоматически отключить рабочее освеще­ ние, оставив в работе лишь лампы аварийного освещения.

Схемы автоматического управления с фотовыключате­ лями и программными реле времени обеспечивают зна-

198

чительную экономию энергии и благодаря своей простоте и относительной дешевизне являются наиболее удобными устройствами для автоматизации лестничного освещения высотных жилых зданий. Благодаря экономии электро­ энергии устройства окупаются за несколько месяцев. Однако они требуют регулярного наблюдения и обслужи­ вания в процессе эксплуатации.

На рис. 7-2 приведена схема автоматического управле­ ния лестничным освещением шестнадцатиэтажного зда­ ния. Как видно из схемы, группы ламп включаются кон­ тактами промежуточных реле 2Р и ЗР, причем реле 2Р работает только от фотовыключателя, а реле ЗР связано с реле времени и отключает часть освещения по заданной программе. Реле 1Р служит для переключения цепей пи­ тания фотовыключателя при аварийном отключении од­ ного из вводов в здание, что могло бы привести к пога­ санию как рабочего, так и аварийного освещения.

Автоматизация открывания входных дверей

В зарубежной практике и в некоторых зданиях в Ленин­ граде и Риге применено специальное автоматизированное устройство для дистанционного открывания дверей входа в лестничную клетку. Установка содержит дуплексное переговорное устройство (домофон) между вестибюлем дома и всеми квартирами и сеть управления из квартир электромагнитным замком входной двери на лестничную клетку. Работает оно следующим образом. Посетитель вызывает по домофону нужную квартиру и получает раз­ решение на посещение. Из квартиры подается импульс на открытие дверей, ведущих из вестибюля на лестницу.

Отечественная промышленность приступает к произ­ водству оборудования для таких устройств. Их установку следует считать перспективной. Естественно, применение этих относительно сложных устройств требуют надлежа­ щей постановки эксплуатации и более квалифицирован­ ного обслуживания. Следует отметить, что без значитель­ ного усложнения схемы описанные устройства могут сов­ мещаться с дистанционным управлением лестничным ос­

вещением.

Система дымоудаления

Все системы дымоудаления служат для обеспечения неза­ дымляемости путей эвакуации при пожаре. Из большого разнообразия схем автоматических систем дымоудале-

200