Вопрос 17. Выбор сечения проводников осветительной сети по методу моментов.

ОТВЕТ:

Выбор сечения по допустимым потерям напряжения зависит от конфигурации сети и осуществляется по методу моментов.

1. Для одной нагрузки

,

где q_Р – расчетное сечение проводника, мм²;

М = Pl – момент нагрузки, кВт·м;

P – мощность нагрузки, кВт;

l – длина участка, м;

С – коэффициент, зависящий от материала проводников и схемы сети и учитывающий применение в формуле несистемных единиц, кВт·м/мм²·%;

U_Д – допустимая потеря напряжения, %.

После определения расчётного сечения выбирается ближайшее большее стандартное сечение проводника.

2. Для нескольких нагрузок, подключенных к магистральной схеме, с разными длинами участков между нагрузками (рис. 32)

,

где q_Р – расчетное сечение на всех участках сети, мм²;

∑M – суммарный момент нагрузки магистральной сети, кВт·м:

∑M = l₁(P₁ + P₂ + P₃ + P₄ +…+ Р_n) + l₂(P₂ + P₃ + P₄ +…+ Р_n) + l₃(P₃ + P₄ +…+ + Р_n) +…+ l_nP_n .

После определения расчётного сечения на всех участках выбирается одинаковое ближайшее большее стандартное сечение проводника.

Фактическая потеря напряжения в сети 2,23 %.

Коэффициент учета реактивной составляющей К_р определён по таблице с учётом того, что питающая линия выполнена кабелем, а cos φ= 0,9, потому что в сети с РЛ должна быть предусмотрена групповая компенсация реактивной мощности.

При расчете разветвленных осветительных сетей выбор сечения производится, исходя из принципа минимального расхода проводникового материала. Суть его заключается в следующем. При одновременном расчете потерь напряжения в питающей и групповой сети общие допустимые потери напряжения можно распределить по-разному между отдельными звеньями сети. При разных соотношениях потерь напряжения на различных участках сети будет изменяться и общий расход металла в проводах. Эта разница будет тем ощутимее, чем разветвленнее осветительная сеть. Сечение проводов начального участка сети определяется по допустимым потерям напряжения ∆U_Д от начала данного участка до конца сети по приведенному моменту нагрузки, который находится по формуле:

М_П = ΣМ + Σαm ,

где М_П – приведенный момент нагрузки, кВт·м;

ΣМ – сумма моментов рассчитываемого участка сети и всех последующих по направлению передачи мощности участков с той же системой сети, что и на данном участке, кВт·м;

Σαm – сумма моментов нагрузки всех участков сети, питаемых через рассчитываемый участок, но с иным числом проводов, чем на данном участке, скорректированная на коэффициент приведения моментов  от последующих участков (ответвлений) к рассчитываемому (линии), принимаемый по табл 19, кВт·м.

По приведенному моменту нагрузки М_П и ранее определённым допустимым потерям напряжения ∆U_Д определяется расчётное сечение q_Р.

Расчётная формула в этом случае имеет вид: q_Р = М_П/С ∆U_Д .

После определения расчётного сечения q_Р оно округляется до ближайшего стандартного q_СТ, которое и принимается за сечение начального участка. По моменту нагрузки этого участка находятся фактические потери напряжения на нем.

Фактические потери напряжения на i-м участке сети, определяются после выбора стандартного сечения:

,

где М_i = Р_iΣl_i – момент нагрузки на i –м участке;

q_СТi – стандартное сечение проводника на i – м участке, мм²;

К_Рi – коэффициент увеличения потерь напряжения в осветительной сети за счет реактивной составляющей передаваемой мощности.

После нахождения фактической потери напряжения на головном участке ∆U_Ф1 определяется допустимая (располагаемая) потеря напряжения на последующих участках: ∆U_{Д ПОС} = ∆U_Д – ∆U_Ф1 .

В дальнейшем расчёт повторяется для остальных участков.

В целом алгоритм выбора сечений проводников по методу моментов таков.

1. Расчет начинается с головного участка, при этом в формуле определения расчётного сечения коэффициент С берется для расчетного участка.

2. После нахождения расчётного сечения выбирается стандартное сечение ближайшее (в любую сторону) по отношению к расчетному, и определяется фактическая потеря напряжения на первом участке.

3. Определяется располагаемая (допустимая) потеря напряжения для участков, расположенных за первым.

4. Далее расчет повторяется в том же порядке для всех последующих участков, на последнем участке стандартное сечение обязательно должно быть больше расчетного.