Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Светотехнические установки и системы. Учебное пособие для обучающихся образовательных учреждений высшего образования
.pdf
61
1
2
2
1
1
1
2
3
2
2
Питание аварийного освещения осуществляется от силового распределительного щитка 3.
При питании освещаемого объекта от двух подстанций возможно создание более надежной схемы перекрестного питания, которая предполагает питание рабочего и аварийного освещения самостоятельными линиями от разных
подстанций – рис. 5.5. При этом аварийное освещение может подключаться к
силовым магистралям, питающимся от соседней подстанции.
1 – щит подстанции; 2 – осветительный магистральный щиток
Рисунок 5.5 – При питании освещаемого объекта от двух подстанций
При питании силовой нагрузки по схеме блока трансформатормагистраль рабочее освещение питается через распределительные пункты 3 от
главной магистрали 1 или непосредственно от трансформатора. Аварийное
освещение целесообразно питать от вторичной магистрали 2 соседнего блока.
1 – магистральный шинопровод; 2 – вторичная магистраль (осветительный шинопровод)
3 – силовой распределительный щит
Рисунок 5.6 – Питание щитков освещения в случае двухтрансформаторной
подстанции
При наличии на предприятии вводов от двух независимых источников
питания рабочее и аварийное освещение питается от разных подстанций или
трансформаторов, присоединенных к разным источникам. Если предприятие
питается от одного источника питания, то для аварийного освещения могут использоваться следующие варианты схем питания – рис. 5.7.
62
3
1
2
1 – аккумуляторная батарея; 2 – генератор; 3 – блок аварийного переключения
Рисунок 5.7 – Варианты схем питания щитков освещения
В качестве независимого питания может быть использована аккумуляторная батарея 1. Рабочее и аварийное освещение питаются от одного трансформатора. При обесточивании трансформатора шины аварийного освещения
автоматически через блок аварийного переключения 3 переключаются на аккумуляторную батарею. Другой вариант рассчитан на применение в качестве независимого источника питания самостоятельного генератора 2. В этом случае
рабочее освещение питается от трансформатора, а аварийное – от генератора.
При компоновке сети наружного освещения рекомендуется:
- выполнить линии по трехфазной системе (в сетях с нулевым проводом –
четырехпроводным);
- не присоединять к одной четырехпроводной линии более 60 светильни-
ков;
- не допускать прокладки по общей трассе двух и более линий одного
назначения;
- уменьшить число пересечений электросетью дорог, проездов и ж/д пу-
тей.
Выбор напряжения ОУ определяется требованиями безопасности, экономическими соображениями, существующей номенклатурой ИС.
Для питания ОП общего освещения разрешается принимать переменное
напряжение не выше 380/220 В при глухом заземлении нейтрали и 220 В при
изолированной нейтрали и постоянном токе. В помещениях без повышенной
опасности 220 В допускается до всех стационарных ОП независимо от высоты
их установки [5,7].
Для питания газоразрядных ламп, рассчитанных на напряжение 380 В,
допускается применять линейное напряжение 380 В в системе 380/220 В и фазное системы 660/380 В при определенных условиях, оговоренных ПУЭ.
В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных при высоте
установки ОП общего освещения менее 2,5 м и питания ОП напряжением 127 В
63
дл.доп р.макс
II
р.макс
I
доп р
UU
р доп
UU
доп
U
доп
U
р
U
р
U
С
В
F
k
min
min
F
k
В
доп
U
дл.доп
I
п
доп
М
F
СU
п
М
и выше конструкция ОП должна исключать возможность доступа к ИС без
применения инструмента, с выполнением ввода в ОП электропроводки в трубах, металлорукавах или оболочек кабелей и защищенных проводах. Светильники с ЛН, не отвечающие этим требованиям, должны получать питание от сети с напряжением не выше 42 В. Светильники с ЛЛ на напряжения 127 В и более допускается устанавливать на высоте менее 2,5 м в любых помещениях (их
компактные части недоступны для прикосновения).
Для стационарных ОП местного освещения с ЛН должно применяться в
помещениях с повышенной опасностью и особо опасных напряжение не выше
42 В (36 В). Для местного освещения разрешается применять светильники с ЛЛ
на напряжения 127 – 220 В, но в опасных помещениях ОП с ЛЛ должны иметь
специальную конструкцию.
Применение напряжения 12 В является обязательным для питания переносных светильников в особо неблагоприятных условиях, когда опасность поражения электротоком усугубляется теснотой, постоянным соприкосновением с
большими металлическими массами (работа в котлах).
Расчет электрических осветительных сетей.
Выбор сечения осветительных сетей производится по условиям:
- по длительному допустимому току
,
где
- расчетный максимальный ток рабочего режима;
- по потере напряжения
где
и
и
,
- допустимые напряжения на лампе и потери напряжения;
- расчетные напряжения на лампе и потери напряжения.
,
Напряжение на крайней (последней) лампе линии не должно быть мень-
ше допустимого.
- проводники с пластмассовой изоляцией проверяются по режиму КЗ
,
где
- минимальное допустимое сечение проводника;
- тепловой импульс, кА2 сек;
С - коэффициент, зависящий от напряжения.
- механической прочности.
Чаще всего определяющим при расчете осветительных сетей является величина допустимой потери напряжения. Поэтому выбор сечения производится
сначала по
, а затем проверяется выбранное сечение по
.
Исходя из этого, сечение будем выбирать по формуле:
,
где
- приведенный момент нагрузок;
64
доп
U
п 1 2
11
nk
ii
i i n
М М m m
21
,
ном
U
, В
Система сети
С
Алюминий
Медь
380/220
3-х фазная с нулем
44
77
380/220
2-х фазная с нулем
20
34
220
Двухпроводная (однофазная)
7,7
12,8
Линия
Ответвление
3-х фазная с нулем
однофазное
1,83
2-х фазное с нулем
1,37
2-х фазная с нулем
однофазное
1,33
3-х фазная
2-х фазное
1,15
С - расчетный коэффициент, учитывающий материал проводника,
напряжение сети, количество проводов (фазность) – табл. 5.6 [9].
Величину
при отсутствии исходных данных можно принять:
- для рабочего освещения – 2,5%,
- для жилых домов – 5%,
- для наружного освещения – 5-6%.
Необходимо иметь в виду, что газоразрядные лампы могут не зажечься
при снижении напряжения более, чем на 10%.
Приведенный момент определяется по формуле:
,
где М - момент нагрузки на рассматриваемом участке сети;
m - моменты нагрузок на участках, последующих по отношению к
рассматриваемому участку, причем, на последующих участках число проводов
не равно (меньше) числу проводов на рассматриваемом участке;
- коэффициенты приведения моментов (к одному числу прово-
дов) – табл. 5.7.
Таблица 5.6 – Значение коэффициента С
Таблица 5.7 – Коэффициенты приведения
Определение момента нагрузки зависит от схемы сети освещения. В
простой схеме, (рисунок 5.8), момент определяется, как произведение расчетной нагрузки Pр ламп на длину участка сети L
Рисунок 5.8 - Простейшая схема осветительной сети
65
р
M P L
1 2 3
1-2 2-3 2-4 2-5
2 2 2
l l l
P L P P P
0,5L L l
L
l
P
ЩО
Момент нагрузки:
,
где Рр – активная нагрузка осветительной линии (кВт);
L – длина линии (м).
В схеме с ответвлениями, с равномерно распределенной нагрузкой (рисунок 5.9) момент нагрузки определяется, как произведение мощности ламп на
половину длины групповой линии:
участок 1-2 – питающая линия; участки 2-3, 2-4, 2-5 – групповые линии
Рисунок 5.9 – Схема осветительной сети с питающей и групповыми линиями
В общем случае при равномерном распределении нагрузки линии (рис.
5.10) длина участка:
.
Рисунок 5.10 – Схема осветительной сети с равномерно распределенной
нагрузкой
Рассмотрим пример. Определить сечение участков осветительной сети –
рис. 5.11.
66
1
2
3
1
U
2
U
3
U
доп
U
расп1 доп
U U U
п 1АМ. п -1 1 1 2 1 3 4 3 1 4 4 2 2 2 4
( .. )
А А а б е
М М М М m m m m
1 1 2 1 3
,,
А
М М М
14m
43
2 2 4
, ,..,
а б е
m m m
42
Рисунок 5.11 – Схема осветительной сети – пример
Порядок определения сечения линии с несколькими участками по ее
длине следующий:
1.1. Определяется располагаемая (допустимая) потеря напряжения для
всей сети. Осветительная сеть состоит из трех участков, для которых будет
определяться располагаемая потеря напряжения:
1-й участок – питающая линия от шин цеховой подстанции А до щитка 1
– линия А-1;
2-й участок – питающие линии от щитка 1 до групповых щитков 2, 3 и 4;
3-й участок – групповые однофазные линии 2-а, 2-б, 3-в, 3-г, 4-д, 4-е.
Как отмечалось раньше, для ламп рабочего освещения регламентируется
на крайних лампах фаз.
.
1.2. Определяется приведенный момент для первого участка
,
где
циентом
– собственный момент участка 1-4 – в формуле учитывается с коэффи-
, т.к. число проводов на участке 1-4 отличается от числа проводов
– собственные моменты участков А-1, 1-2, 1-3;
на рассматриваемом участке А-1 (участок А-1 – сеть 3-х фазная с нулем; участок 1-4 – сеть 2-х фазная с нулем);
в формуле учитываются с коэффициентом
– собственные моменты участков 2-а, 2-б, 3-в, 3-г, 4-д, 4-е –
, т.к. число проводов на участках
2-а, 2-б, 3-в, 3-г, 4-д, 4-е отличается от числа проводов на рассматриваемом
участке А-1 (участок А-1 – сеть 3-х фазная с нулем; участки 2-а, 2-б, 3-в, 3-г, 4д, 4-е – сеть однофазная).
1.3. Определяется расчетное сечение первого участка:
67
п -1
расч1
расп1
А
М
F
СU
п 1 1 1 2 1 3 4 3 1 4 4 2 2 2 4
расч 1
расп1 расп1
( .. )
А А а б е
А
М М М М m m m m
F
С U С U
ст -1 расч 1АА
FF
1
факт1
ст -1АА
М
U
СF
расп2 факт1
U U U
п 1-2
М
п 1 2 1 2 4 2 2 2
()
аб
М М m m
п1 2
расч 1-2
расп2
М
F
СU
ст1-2 расч 1 2
FF
12
факт1-2
ст1 2
М
U
СF
расп2
U
п 1-3
М
п 1 3 1 3 4 2 3 3
()
вг
М М m m
п1 3
расч 1-3
расп2
М
F
СU
ст1-3 расч 1 3
FF
13
факт1-3
ст1 3
М
U
СF
расп2
U
п 1-4
М
п 1 4 1 4 3 2 4 4
()
де
М М m m
,
.
1.4. Выбирается ближайшее стандартное сечение
.
1.5. Определяются фактические потери напряжения на первом участке:
.
2.1. Переходим к участку – 1-2. Определяется располагаемая потеря
напряжения для второго участка. Эта величина будет расчетной для определения сечений участков 1-2, 1-3, 1-4.
.
2.2. Определяется приведенный момент второго участка
2.3. Определяется расчетное сечение участка 1-2:
.
2.4. Выбирается ближайшее стандартное сечение
2.5. Определяются фактические потери напряжения на участке 1-2:
.
2.6. Переходим к участку – 1-3. Для определения сечения участка 1-3 рас-
четной будет величина располагаемых потерь напряжения
2.7. Определяется приведенный момент второго участка
2.8. Определяется расчетное сечение участка 1-3:
.
.
.
.
.
2.9. Выбирается ближайшее стандартное сечение
2.10. Определяются фактические потери напряжения на участке 1-3:
2.11. Переходим к участку – 1-4. Для определения сечения участка 1-4
расчетной будет величина располагаемых потерь напряжения
2.12. Определяется приведенный момент второго участка
.
.
.
.
68
п1 4
расч 1-4
расп2
М
F
СU
ст1-4 расч 1 4
FF
14
факт1-4
ст1 4
М
U
СF
расп2 расп2 факт1 факт 1-2аб
U U U U U
2
расч 2-
расп2-
a
а
a
m
F
СU
ст 2- расч 2aa
FF
2
расч 2-
расп2-
б
б
б
m
F
СU
ст 2- расч 2бб
FF
расп3 расп3 факт1 факт 1-3вг
U U U U U
расп4 расп4 факт1 факт 1-4де
U U U U U
доп p
II
p
I
доп доп
I k I
доп
I
2.13. Определяется расчетное сечение участка 1-4:
.
2.14. Выбирается ближайшее стандартное сечение
.
2.15. Определяются фактические потери напряжения на участке 1-4:
.
3.1. Переходим к участкам 2-а, 2-б, 3-в, 3-г, 4-д, 4-е – участки однофазной
сети. Необходимо определить располагаемые потери напряжения для участков,
питающихся от щитков 2, 3 и 4.
3.2. Рассмотрим щиток 2 – от него получают питание две однофазные
группы: линии 2-а и 2-б. Для этих участков приведенный момент не определяется, т.к. эти участки не имеют разветвления. Определяем располагаемую потерю напряжения для определения сечений на участках 2-а и 2-б.
3.3. Определяется расчетное сечение участка 2-а:
.
3.4. Выбирается ближайшее стандартное сечение
.
3.5. Определяется расчетное сечение участка 2-б:
3.6. Выбирается ближайшее стандартное сечение
3.7. Аналогично производится расчет сечений участков 3-в, 3-г, 4-д, 4-е.
Располагаемая потеря напряжения для участков 3-в и 3-г определяется по
формуле:
Располагаемая потеря напряжения для участков 4-д и 4-е определяется по
формуле:
Сечение проводников следует проверить по длительно допустимому току
нагрева (с учетом способов прокладки):
где
– расчетный ток.
В тех случаях, когда в одной трубе проложено несколько проводников,
следует вводить поправочный коэффициент k.
.
.
,
где
– длительно допустимые токи, определенные по таблицам ПУЭ.
,
69
н
,%
Рl
U
FU
const
UF
Р
н
Ul
)(l
1
А
В
С
N
2
А
В
С
N
lllU
lllU
lllU
С
В
А
54
752
963
В осветительных сетях в одной трубе допускается прокладка не более 8
проводов.
Осветительные сети должны быть выполнены в соответствии с требова-
ниями гл. 2.1-2.4, а также дополнительными требованиями, приведенными в гл.
6.2-6.4 и 7.1-7.4. Сечение нулевого проводника в сетях с газоразрядными лампами следует выбирать с учетом требований ПУЭ [7].
Распределение ламп по фазам сети.
При небольшом числе ламп распределение их по фазам (по 3-м фазам) се-
ти (по условию равномерной загрузки фаз) может привести к повышенному
расходу проводов [9].
При проектировании осветительной сети желательно обеспечить равен-
ство напряжений на крайних лампах фаз. Потеря напряжения может быть определена по формуле:
.
В случае, когда
на всем протяжении сети величина по-
терь напряжения пропорциональна длине участка
Причем расстояние между лампами и между первой лампой и источни-
ком должны быть одинаковыми
– рис. 5.12.
.
Тогда:
Рисунок 5.12 – Схемы распределения ламп по фазам сети
для схемы 1;
70
lllU
lllU
lllU
С
В
А
76
752
743
для схемы 2.
По условию равенства напряжения на крайних лампах фаз более предпочтителен вариант 2. Однако, в ряде случаев, управления освещением производится путем отключения одной или двух фаз целиком. Для обеспечения большей равномерности освещения рекомендуется схема варианта 1.
Вопросы для самоконтроля
1. Каким требованиям должны соответствовать осветительные установ-
ки?
2. Перечислите количественные и качественные показатели нормирова-
ния освещения.
3. Что понимается как коэффициент пульсации и ослепленности?
6. Какие преимущества и недостатки имеют системы общего и комбини-
рованного освещения?
7. Какие вопросы решаются в светотехнической части расчетов?
8. Какие условия учитываются при выборе типа светильника?
9. Какие существуют способы размещения светильников общего равно-
мерного освещения?
10. Как размещаются светильники местного освещения?
11. В каких случаях целесообразно локализованное расположение све-
тильников?
12. Что понимают под приведенным моментом?
13. Почему в трехфазных осветительных сетях целесообразна равномер-
ная загрузка фаз, особенно для сетей, которые имеют большую длину (сети
внешнего освещения)?
14. Каковы особенности расчетов неравномерно загруженных сетей?
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]