- •Министерство сельского хозяйства российской федерации
- •Москва 2006 г введение
- •1. Основные положения
- •1.1. Общая характеристика оптического излучения.
- •1.2. Взаимодействие оптического излучения с телом.
- •1.3. Световые величины и их единицы измерений.
- •Источники света, светильники и их характеристики
- •2.1. Тепловые источники света.
- •2.2. Разрядные источники света.
- •Технические характеристики люминесцентных ламп скл эн.
- •2.3. Светильники
- •Технические характеристики пускорегулирующих аппаратов
- •. Осветительные установки
- •3.1. Нормирование, виды и системы освещения
- •3.2. Выбор типа светильников и их размещение
- •Рекомендуемые значения lс и lэ.
- •3.3. Методы расчёта освещения
- •Точечный метод
- •Метод коэффициента использования светового потока.
- •Метод удельной мощности
- •4. Проектирование и расчёт электрических сетей
- •4.1. Выполнение электрических осветительных сетей.
- •4.2. Расчёт осветительной сети.
- •Длительно допустимые токи нагрузки (а) для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными (числитель) и алюминиевыми жилами (знаменатель).
- •4.3. Защита осветительных электросетей.
- •Литература
- •Литература
4.2. Расчёт осветительной сети.
Нагрев проводников вызывается прохождением по ним электрического тока. Температура провода зависит от величины этого тока и условий теплоотдачи в окружающую среду. Допустимая температура провода ограничивается классом нагревостойкости его изоляции. Чтобы температура не превысила допустимого значения, в зависимости от класса изоляции, материала жилы провода и способа его прокладки (в воздухе, в трубе, в строительной конструкции, в земле и т. д.), для каждого стандартного сечения согласно табличным данным, приводимых в ПУЭ, ограничивают допустимую силу рабочего тока.
В таблице 4.1 приведены значения длительно допустимых токов нагрузки (А) для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными (числитель) и алюминиевыми жилами (знаменатель), проложенными открыто и в одной трубе. Такой способ прокладки электропроводки производственных осветительных сетей является наиболее распространённым и достаточно общим для принятия токовых нагрузок в целом при других способах прокладки.
Таким образом, на основании максимального расчётного тока нагрузки (Iр)на рассматриваемом участке сети по табличным данным ПУЭ находится минимально возможное сечение жилы провода (s)из условия его допустимого нагрева, чтобы выполнялось условие:
Iр£Iд , (4.1)
где Iд– максимально возможный допустимый ток нагрузки на провод с выбранным минимальным сечением токопроводящей жилы, А;
Таблица 4.1.
Длительно допустимые токи нагрузки (а) для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными (числитель) и алюминиевыми жилами (знаменатель).
Сечение токоведущей жилы, мм2 |
Провода, проложенные открыто |
Токовые нагрузки, А | ||
Провода, проложенные в одной трубе | ||||
два одножильных |
три одножильных |
четыре одножильных | ||
1 |
17/- |
16/- |
15/- |
14/- |
1,5 |
23/- |
19/- |
17/- |
16/- |
2,5 |
30/24 |
27/20 |
25/19 |
25/19 |
4 |
41/32 |
38/28 |
35/28 |
30/23 |
6 |
50/39 |
46/36 |
42/32 |
40/30 |
10 |
80/55 |
70/50 |
60/47 |
50/39 |
16 |
100/80 |
85/60 |
80/60 |
75/55 |
25 |
140/105 |
115/80 |
100/80 |
90/70 |
35 |
170/130 |
135/100 |
125/95 |
115/85 |
50 |
215/.165 |
185/140 |
170/130 |
150/120 |
70 |
270/210 |
225/175 |
210/165 |
185/140 |
95 |
330/255 |
275/215 |
255/200 |
225/175 |
120 |
385/295 |
315/245 |
290/220 |
260/200 |
150 |
440/340 |
360/275 |
330/255 |
- |
Iр– максимальный расчётный ток нагрузки на рассматриваемом участке сети (А), который для осветительных сетей с учётом значения коэффициента спроса, равного единице, рассчитывается по максимальной расчётной (установленной) мощности осветительных установок(Ру, Вт)и средневзвешенному коэффициенту мощности(cos j)cучётом фазности(m)электропитания на данном участке:
Iр = Ру /(mUФ cosj), (4.2)
где UФ– фазное напряжение на рассматриваемом участке сети, В.
Рис.4.2. Расчётная схема осветительной сети.
С другой стороны, потеря напряжения в проводах зависит от сечения, материала токоведущей жилы, длины провода, силы тока и принятой системы напряжения. Обычно, значение допустимой потери напряжения во внутренней осветительной сети принимается до 2,5 % от номинального, чтобы обеспечить требуемый уровень напряжения у всех потребителей данной сети, рис.4.1, 4.2.
Расчет сечения проводов по допустимой потере напряжения производят по формуле:
, (4.3)
где P i×l i – электрический момент нагрузки i – го участка сети, кВт×м;
P i – суммарная мощность нагрузки i – го участка сети, кВт;
l i – длина i – го участка сети, м;
DU i – принимаемая потеря напряжения на i – м участке сети, %;
С – коэффициент, значение которого зависит от напряжения сети, материала токоведущей жилы и числа проводов в группе данного участка, табл.4.2;
cos j - средневзвешенный коэффициент мощности нагрузки.
Таким образом, сечения жил проводников на каждом участке осветительной сети определяется током нагрузки (допустимым нагревом) и допустимой потерей напряжения, принятой на данном участке при расчёте по формуле (4.3). При этом сечение жилы провода должно быть больше или равно сечению, допустимому по условию механической прочности.
В качестве примера запишем формульные выражения для расчёта сечения жилы проводов по допустимой потере напряжения для ввода в щит освещения (Sв) и для магистрали (Sм) на основании расчётной схемы рис.4.2.
Таблица 4.2.
Номинальное напряжение (В) и система электросети |
Значение коэффициента С, (кВт×м)/(мм2×%) | |
медная жила |
алюминиевая жила | |
380 (3 фазы) |
72 |
44 |
380/220 (3фазы+N) |
72 |
44 |
380/220 (2фазы+N) |
32 |
19,5 |
220 (однофазная) |
12 |
7,40 |
127 (однофазная) |
4 |
2,46 |
36 (однофазная) |
0,324 |
0,198 |
24 (однофазная) |
0,144 |
0,088 |
12 (однофазная) |
0,036 |
0,022 |
Для этого, исходя из реальной длины участка и значения нагрузки на данном участке сети, следует задаться расчётными значениями потерь напряжения на этих участках DUввод и DUмаг таким образом, чтобы суммарная потеря напряжения (DUввод + DUмаг + DUотв ) не превышала допустимого значения для внутренней проводки, равного DUдоп = 2,5 % от Uн.
В результате для схемы рис.4.2 получим следующие выражения для заданных участков сети:
Полученные расчётные сечения проводов округляют до ближайших больших (равных) стандартных сечений.
Следующим этапом по справочным таблицам допустимых токовых нагрузок на соответствующие изолированные провода и кабели по расчётному току участка сети определяют необходимое стандартное сечение жилы, исходя из допустимого нагрева провода или кабеля.
Окончательно на каждом участке сети из двух определённых сечений принимается то сечение жилы, которое окажется большим. В этом случае удовлетворяются требования как по допустимой потере напряжения, так и по допустимой токовой нагрузке.
После чего на основании выражения (4.3), решённого относительно (DU), уточняют действительные потери напряжения на каждом из участков сети и в целом во внутренней проводке помещения.
При равномерной нагрузке на участке она может быть заменена суммарной, приложенной в середине участка.