Диплом / Книги / В. Б. Козловская. В. Н. Радкевич, В. Н. Сацукевич

8.Расчет электрического освещения

5)если расчетная точка не лежит против конца ряда светильни­ ков, то этот ряд разбивается на две части (точка А2) или дополняет­ ся условным отрезком (точка А3). При этом условная освещенность в точке А2:

где 8 (/,), е (/2), е(/3) - условные освещенности от участков светяще­ го элемента длиной соответственно /р /2, /3, определяемые по графикам линейных изолюкс; 6) рассчитывается необходимая линейная плотность светового

потока в линии:

,ЕН К. HD-1000

гд е /- длина светящей линии, м; А. - суммарная длина равномерно распределенных разрывов (А <0,5 ЯД м;

- число светильников в ряду.

При А> 0,5 Яр рекомендуется вести расчеты отдельно для каж­

Пример 8.6. Необходимо рассчитать осветительную установку, показанную на рис. 8.4, для создания освещенность Ем- 300 лк при К%= 1,5. В установке применяются светильники типа ЛСП02 с КСС типа Д-1 (рис. П3.20) с лампами ЛБ; Яр = 4 м. Точка А расположена на одинаковом расстоянии от обоих рядов.

130

8.2. Точечный метод расчета освещенности

27

Рис. 8.4. Схема осветительной установки (к примеру 8.6); размеры - в метрах

Решение, Светящие линии разбиваются на полуряды 1-6, как показано на рис. 8.4. Геометрические размеры d и I для каждого полуряда, определенные на основании схемы осветительной уста­ новки, расчетные значения d и Г, вычисленные по (8.16), а также значения а условных освещенностей, создаваемых этими полурядами в точке А, найденные по линейным изолюксам на основании этих размеров, представлены в табл. 8.14.

Принимая р=1,1, находим плотность светового потока:

300-1,5-4-1000■= 7917лм/м.

1,1-206,7

Необходимое количество светильников в ряду (из 8.20) (в каж­ дом светильнике по две лампы ЛБ мощностью 80 Вт с Фл —5400 лм каждая (см. табл. 5.3)):

NR = ^ J _ = 7 ^ 3 7 =198

2 -Ф „ 2-5400

131

9. Схемы электрических осветительных сетей

Принимаем 20 светильников ЛСП02-2 х 80 (длина 1234 мм по табл. 6.4).

Определяем длину светящей линии:

/= 2 0 - 1,234 = 24,68 м.

Определяем суммарную длину разрывов:

X = 27 -24,68 = 2,32 м.

Рассчитываем длину одного разрыва:

ЬА= 2,32: 19 = 0,122 м.

Окончательно принимаем в ряду 20 светильников ЛСП02 с лам­ пами ЛБ 2 х 80 каждый, размещенных равномерно с расстоянием между светильниками LA= 0,122 м.

9. СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ

Для обеспечения электроэнергией осветительных приборов не­ обходимы электрические сети, которые условно делятся на питаю­ щие, распределительные и групповые. К питающей сети относятся линии, проложенные от шин напряжением до 1 кВ распределительноых устройств (РУ) трансформаторных подстанций (ТП) до ввод­ но-распределительных устройств (ВРУ), вводных устройств (ВУ) или главных распределительных щитов (ГРЩ), к распределитель­ ной - от ВРУ, ВУ или ГРЩ до групповых щитков, а к групповой - линии от групповых щитков до светильников или розеток.

Выбор осветительных установок производится с учетом всех условий электроснабжения проектируемого объекта. При этом для обеспечения требуемого качества освещения большое значение имеет выбор источника питания (ИП). На большинстве промыш­ ленных предприятий электроснабжение осветительных установок осуществляется от общих для силовых и осветительных нагрузок трансформаторов с вторичным напряжением 0,4/0,23 кВ. Недостат­ ком такого технического решения является то, что при одно- и двух­ сменном режиме работы из-за незначительной осветительной нагруз­ ки в ночное время приходится оставлять включенными достаточно мощные цеховые трансформаторы. Это приводит не только к нера­ циональному расходу электроэнергии, обусловленному увеличени­

132

9. Схемы электрических осветительных сетей

ем доли потерь в общем электропотреблении, но и к ускоренному перегоранию ламп вследствие повышения вторичного напряжения при снижении нагрузки трансформатора. Отметим также, что по­ вышение напряжения, подводимого к электрическим лампам, вызывает увеличение затрат электроэнергии на искусственное ос­ вещение. Наличие перемычек между распределительными устрой­ ствами напряжением до 1 кВ соседних ТП позволяет избавиться от указанного недостатка, так как в этом случае имеется возможность отключать часть трансформаторов в период спада электрической нагрузки потребителя электроэнергии. Не рекомендуется подклю­ чать сеть электрического освещения к трансформаторам, к которым присоединены электроприемники, способные ухудшать показатели качества напряжения. В обоснованных случаях осветительные ус­ тановки могут получать электроэнергию от отдельных трансфор­ маторов. Самостоятельные осветительные трансформаторы могут оказаться необходимыми и экономически оправданными при несов­ падении номинальных напряжений силовых и осветительных се­ тей, при высокой плотности осветительной нагрузки, а также при резко переменном, ударном характере силовой нагрузки. Совмещен­ ные трансформаторы, используемые для питания осветительных ус­ тановок, должны иметь относительно спокойную силовую нагрузку.

Если в здании имеется несколько ТП, то для освещения может быть выделена их часть с учетом характера силовой нагрузки и це­ лесообразного радиуса действия каждой подстанции. При этом не­ обходимо принимать во внимание, что с увеличением числа исполь­ зуемых для электрического освещения ТП облегчается режим ра­ боты питающей сети, однако возрастает стоимость распределитель­ ных устройств и усложняется управление освещением. Приближен­ ным критерием для оценки целесообразности использования для питания освещения того или иного количества ТП может служить близость сечений жил питающих линий, определяемых по допус­ тимому нагреву и допустимой потере напряжения [8].

На промышленных предприятиях могут применяться ТП, работа­ ющиев блокес определеннымтехнологическимоборудованием,отклю­ чаемые при остановке его на профилактическое обслуживаниеи ремонт, когдаискусственноеосвещениетребуетсятак ж е, как и в процессе произ­ водства. Следовательно, необходимо избегать питания осветитель­ ных установок от таких ТП или же предусматривать перемычки

133

9. Схемы электрических осветительных сетей

между щитами вторичного напряжения соседних ТП, позволяющие осуществлять взаимное резервирование электроснабжения*

При выборе схем электрических сетей необходимо обеспечи­ вать требуемую бесперебойность работы осветительных устано­ вок с учетом категории электроприемников по надежности элект­ роснабжения, предусматривая независимый источник питания для светильников аварийного освещения или их автоматическое вклю­ чение при внезапном исчезновении напряжения в сети рабочего освещения. В соответствии с [6] светильники аварийного освеще­ ния жилых домов и общежитий, имеющих 16 этажей и более, а так­ же эвакуационного освещения незадымляемых лестничных клеток жилых домов до 16 этажей и зданий лечебно-профилактических учреждений относятся к электроприемникам 1 категории.

Рабочее освещение питается, как правило, самостоятельными линиями от шин РУ до 1 кВ ТП или от головных участков магист­ ральных шинопроводов (рис. 9.1). Питающая осветительная сеть в большинстве случаев выполняется двухступенчатой (рис. 9.2). К пер­ вой ступени относятся линии, связывающие ТП с промежуточными распределительными щитками освещения (РЩО), а ко второй - ли­ нии от РЩО до групповых щитков. Иногда РЩО называются также магистральными щитками. Их применение объясняется ограничен­ ностью числа автоматических выключателей в распределительных щитах ТП и их большими номинальными токами. В небольших це­ хах РЩО могутне устанавливаться, а питающая одноступенчатая сеть присоединяется непосредственно к групповым щиткам (рис. 9.3).

Питающая и распределительная сети освещения выполняются магистральными и радиальными кабельными линиями, которые прокладываются по общим трассам с силовыми кабелями.

При соблюдении нормированных показателей качества напря­ жения на зажимах осветительных приборов допускается осуществ­ лять питание рабочего и аварийного эвакуационного освещения от удаленной от ТП силовой сети. Такие схемы могут применяться для питания освещения небольших зданий и сооружений (склады, на­ сосные станции и т. п.). Подключение цепей освещения к силовым питающим сетям рекомендуется выполнять от верхних клемм ввод­ ного коммутационного силового распределительного щита, пункта и т. п. Не допускается присоединение осветительных сетей всех ви­ дов к силовой питающей сети зданий без естественного освещения.

134

.Я Схемы электрических осветительных сетей

Рис. 9.1. Схемы присоединения осветительных установок:

а - к шинам РУ ТП; б - к хчагистральному шинопроводу; ЩО - щиток рабочего освещения; МШ - магистральный шинопровод

Осветительная питающая и распределительная сети могут быть выполнены по магистральной схеме. В многоэтажных зданиях такая схема представляет собой систему вертикально проложенных линий (так называемых«стояков») с подводкойпитания к ним преимуществен* но по первому или цокольному этажам. После соответствующего обо­ снования магистральные питающие и распределительные линии могут быть применены в отдельных больших производственных зданиях.

Электрические сети рабочего и аварийного освещения безо­ пасности в производственных зданиях и в зонах работы на откры­ тых пространствах должны быть подключены к разным независи­ мым ИП. Допускается их присоединение к разным трансформато­ рам двухтрансформаторных подстанций при питании трансформа­ торов от разных независимых источников. В общественных здани­ ях при отсутствии независимых источников допускается питание светильников аварийного освещения безопасности осуществлять от трансформатора, не используемого для питания рабочего освеще­ ния. Питание светильников рабочего и аварийного освещения раз­ решается осуществлять от разных фаз одного осветительного шинопровода при условии подвода к его шинам самостоятельных ли­ ний питания рабочего и аварийного освещения [1]. Светильники аварийного эвакуационного освещения в производственных здани­ ях с естественным освещением, а также в жилых и общественных

135

9. Схемы электрических осветительных сетей

Рис. 9.2. Двухступенчатые схемы питания рабочего и аварийного освещения:

о- от двух однотрансформаторных подстанций;

б- о т одной двухтрансформагорнон подстанции; ЩО и ЩАО —групповые

щитки рабочего и аварийного освещения

Рис. 9.3. Одноступенчатые схемы питания рабочего и аварийного освещения:

а- от двух однотрансформаторных подстанций;

б- от одной двухтрансформаторной подстанции

136

Я Схемы электрических осветительных сетей

зданиях (независимо от наличия в них естественного освещения) должны быть присоединены к сети, не зависящей от сети рабочего освещения, начиная от щита подстанции (распределительного пун­ кта освещения), или при наличии только одного ввода (в здание или

взону работы на открытом пространстве), начиная от этого ввода. Светильники и световые указатели эвакуационного освещения

впроизводственных зданиях с естественным освещением следует присоединять к отдельнойсети. 8 зданияхбез естественногосвета эва­ куационное освещение должно питаться от независимого источника. Световые указатели эвакуационных и световых выходов в зданиях любого назначения, снабженные автономными источниками пита­ ния в нормальном режиме, могут питаться от сетей любого вида освещения, не отключаемых во время функционирования здания.

Групповые сети выполняются, как правило, в виде магистральных одно-, двух- и трехфазных линий. Каждая линия имеет по всей длине одинаковое число проводников одного и того же сечения. Расстояния между точками присоединения светильников к групповой линии дол­ жны быть одинаковыми в пределах проектируемого производствен­ ного помещения, чтонеобходимодля создания равномернойосвещен­ ности по площади цеха. Основанием для применения трехфазных групп (реже двухфазных) является большая допустимая нагрузка и длина линий по сравнению с однофазными, существенное сокраще­ ние суммарной длины проводов и кабелей, а также уменьшение рас­ хода цветногометалла при сооружении осветительной сети (пять про­ водников трехфазной линии заменяют девять проводников того же сечения трех однофазных линий). Трехфазные линии обязательны, когда для снижения пульсаций светового потока и проявлений стро­ боскопического эффекта требуется применять чередование фаз при подключении светильников с газоразрядными лампами.

ОЩ - осветительный щиток; С\ - СЗ - групповые линии

10. Конструктивное исполнение осветительных электрических сетей

Возможны три варианта распределения ламп между фазами £1, £2, £3 в трехфазной группе, показанные на рис. 9.4.

Вариант, показанный на линии С1, является наиболее оптималь­ ным с точки зрения потерь напряжения, так как центры сосредото­ ченных нагрузок всех фаз в этом случае совпадают (точка 0).Однако данный вариант не является лучшим в отношении ослабления пульсаций светового потока ламп и создает случайное распределе­ ние освещенности вдоль линии при отключении одной или двух фаз.

Наиболее часто на практике применяется распределениесветиль­ ников по фазам, показанное на линии С2. Такое распределение обес­ печивает в максимальной степени снижение пульсаций и относи­ тельно равномерную освещенность помещения при отключении одной или двух фаз линии.

Вариант, изображенный на линии СЗ, применяется редко. Он может быть использован, когда освещение производственного по­ мещения должно включаться по участкам. По существу, в дан­ ном варианте имеет место не трехфазная группа, а три однофаз­ ные с общими нулевыми проводниками.

При распределении светильников по группам необходимо учи­ тывать расположение помещений относительно осветительных щитков. Для освещения проходов и лестничных клеток желательно предусматривать отдельные групповые линии.

При подключении светильников к групповой линии следует обеспечивать по возможности равномерную загрузку фаз. Разни­ ца в нагрузке фаз отдельных групповых линий не должна превышать 30 %, а в начале питающих линий - 1 0 % ,

10. КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

Осветительные электрические сети выполняются в виде электро­ проводок, а также воздушных и кабельных линий. Опоры линии на­ ружного освещения, на которых устанавливаются светильники, распо­ лагаются с шагом 30-50 м. В электропроводках применяются изолиро­ ванные провода всех сечений и небронированные силовые кабели с ре­ зиновой или пластмассовой изоляцией в резиновой, пластмассовой или металлической оболочке с сечением фазной жилы площадьюдо 16 мм2.

138

10. Конструктивное исполнение осветительных электрических сетей

Изолированные провода могут не иметь поверх изоляции защит­ ной оболочки (например, провода марок АПВ, ПВ, АПРТО и т. д.) или иметь ее (проводамарок АПРФ, ПРФ, ПРФЛ, АПРВ, ПРРП иx д.). Как и у кабелей, оболочка предохраняет изоляцию жил проводов от воздействия света, влаги, различных химических веществ и неболь­ ших механических воздействий.

Характеристики и основные технические данные проводов, приме­ няемых в осветительных электрических сетях, приведены в табл. ЮЛ.

Таблица ЮЛ Характеристики и основные технические данные проводов,

применяемых в осветительных электрических сетях

139