2 Разработка электрической схемы внутриквартирного распределения электроэнергии

Рисунок 2 - Электрическая схема внутриквартирного распределения электроэнергии.

3. Расчет номинальных рабочих токов распределительной и групповых цепей

Номинальным рабочим током распределительной цепи (I_{н.распр}, А) является наибольшие значения тока, протекающее через эту цепь. Указанный ток определяется из заданных в табл. 1 расчетной мощности квартиры Р_р (кВт) и коэффициента мощности квартиры cosφ по формуле:

где – напряжение (среднеквадратичное значение) между линейным и нейтральным проводником (напряжение сети) принимают,

Номинальными рабочими токами групповых цепей () являются наибольшие значения токов, протекающих через эти цепи.

Сети освещения:

Группа 1:

Группа 2:

Розеточные цепи:

Группа 1:

Группа 2:

Потребители с отдельным подводом электроэнергии:

Стиральная машина:

Водонагреватель аккумулирующий:

4 Определение марок, поперечных сечений и допустимых длительных токов питающих проводов и кабелей

Поперечных сечения и допустимые длительные токи питающих проводов и кабелейвыбираются по даннымтабл. 8 с учетом материала провода, способа прокладки и количества токоведущих жил.

Выбираем марку вводного кабеля – ВВГ, сечением 2х6мм² , допустимый длительный ток – 46А (прокладка кабеля – в стене).

Для соединения аппаратуры внутри щитка, помимо соединительных шин и контактных зажимов выбираем изолированные медные монтажные провода марки ПВ-1 красного цвета – для фазного провода и синего цвета – для соединения нейтрали: на вводе щитка для соединения УЗО со встроенным автоматическим выключателем QF1 и счетчиком электроэнергии, выбираем два одножильных провода сечением 6 мм², допустимые длительные токи 46 А.

Для соединения аппаратов групповых цепей (QF2,QF3,QF4,QF5,QF6,QF7) выбираем два одножильных провода с поперечным сечением 6 мм², допустимый длительный ток 46 А.

Для цепей освещения выбираем кабель марки ВВГ трехжильный с поперечным сечением жилы 1,5 мм², допустимый длительный ток 15 А.

Для розеточных цепей выбираем кабель марки ВВГ трехжильный с поперечным сечением жилы 2,5 мм²,допустимый длительный ток 25 А.

Для потребителей требующих отдельного подвода электроэнергии: для водонагревателя выбираем кабель марки ВВГ трехжильный с поперечным сечением жилы 1,5 мм²,допустимый длительный ток 15 А.

Для стиральной машины выбираем кабель марки ВВГ трехжильный с поперечным сечением жилы 2,5 мм², допустимый длительный ток 25 А.

5. Расчет токов короткого замыкания распределительной и групповых цепей

Ток однофазного короткого замыкания электроустановки (кА), которая питается от энергосистемы через понижающий трансформатор, рассчитывается по формуле:

где – напряжение (среднеквадратичное значение) между линейными проводниками сети, в которой произошло короткое замыкание, В (– при расчете максимального значения тока короткого замыкания,– при расчете минимального значения тока короткого замыкания);

, – суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления прямой последовательности цепи короткого замыкания, мОм;

, – суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки короткого замыкания, мОм.

Суммарное активное сопротивление прямой последовательности цепи короткого замыкания вычисляется по формулам:

- при расчете максимального значения тока короткого замыкания:

- при расчете минимального значения тока короткого замыкания:

Суммарное активное сопротивление нулевой последовательности цепи короткого замыкания вычисляется по формулам:

- при расчете максимального значения тока короткого замыкания:

- при расчете минимального значения тока короткого замыкания:

Суммарное индуктивное сопротивление прямой последовательности цепи короткого замыкания вычисляется по формуле:

Суммарное индуктивное сопротивление нулевой последовательности цепи короткого замыкания вычисляется по формуле:

где и– активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности понижающего трансформатора, мОм(в расчетеr_1T=10,7 мОм, x_1T=27 мОм);

и – активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности понижающего трансформатора, мОм(в расчетеr_0T=10,7 мОм, x_0T=27 мОм);

и – активное и индуктивное сопротивления прямой последовательностиi-го участка системы электроснабжения, мОм;

и – активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательностиi-го участка системы электроснабжения, мОм;

–эквивалентное индуктивное сопротивление системы до понижающего трансформатора, мОм приведенное к ступени низшего напряжения(в расчетах принимают );

–суммарное активное сопротивление различных контактов в цепи фазного провода, мОм(в расчетах принимают =1 мОм);

–суммарное активное сопротивление различных в цепи нейтрального провода, мОм(в расчетах принимают =0,1 мОм);

–количество соответствующих участков от питающего трансформатора до места расчетного короткого замыкания.

Таблица 5.1 Результаты расчетов r_1(i), x_1(i), r_0(i), x_0(i)для участка К-5

Параметры	Участок схемы электроснабжения
	l-1	l-2	l-3	l-4	l-5
Материал проводника	Al	Al	Al	Al	Cu
Поперечное сечение фазного проводника (мм2)	175	175	95	25	6
Поперечное сечение PENпроводника (мм2)	175	175	50	16	6
Длина проводника l, м	4	2,5	80	16	5
Удельное активное сопротивление прямой последовательности, мОм/м	0,210	0,210	0,405	1,540	3,77
Удельное индуктивное сопротивление прямой последовательности, мОм/м	0,210	0,210	0,064	0,072	0,055
Удельное активное сопротивление нулевой последовательности, мОм/м	0,120	0,120	1,665	3,420	6,41
Удельное индуктивное сопротивление нулевой последовательности, мОм/м	0,210	0,210	0,559	1,258	0,084
Активное сопротивление прямой последовательности , мОм	0,84	0,525	32,4	24,640	18,85
Индуктивное сопротивление прямой последовательности , мОм	0,84	0,525	5,12	1,152	0,276
Активное сопротивление нулевой последовательности , мОм	0,48	0,3	133,2	54,720	32,05
Индуктивное сопротивление нулевой последовательности , мОм	0,84	0,525	44,32	20,128	0,42

Таблица 5.2 Результаты расчетов r_1(i), x_1(i), r_0(i), x_0(i)для участка К-6

Параметры	Участок схемы электроснабженияl-6
	освещение			розетки			стиралка		водонагреватель		-
	Группа 1	Группа 2	Группа 1		Группа 2
Материал проводника	Cu	Cu	Cu		Cu	Cu		Cu		-
Поперечное сечение фазного проводника (мм2)	1,5	1,5	2,5		2,5	2,5		1,5		-
Поперечное сечение PENпроводника (мм2)	1,5	1,5	2,5		2,5	2,5		1,5		-
Длина проводника l, м	9	19	13		17	7		9		-
Удельное активное сопротивление прямой последовательности , мОм/м	14,50	14,50	8,73		8,73	8,73		14,50		-
Удельное активное сопротивление нулевой последовательности , мОм/м	14,50	14,50	8,73		8,73	8,73		14,50		-
Активное сопротивление прямой последовательности , мОм	130,50	275,50	113,49		148,41	61,11		130,50		-
Активное сопротивление нулевой последовательности , мОм	130,50	275,50	113,49		148,41	61,11		130,50		-

К-5:

Расчет максимального тока короткого замыкания:

Расчет минимального тока короткого замыкания:

К-6:

Освещение – группа 1:

Освещение – группа 2:

Розетки – группа 1:

Розетки – группа 2:

Стиралка:

Водонагреватель:

Таблица 5.3Результаты расчета тока однофазного короткого замыкания

Участок
К-5		1,53	1,41
К-6	Группа 1 (освещение)	-	0,62
	Группа 2 (освещение)	-	0,58
	Группа 1 (розетки)	-	0,8
	Группа 2 (розетки)	-	0,88
	Стиралка	-
	Водонагреватель	-
	-	-