2.2 Составление схемы питания и выбор осветительных щитков
Схемы питания осветительной установки строят исходя из того, что светильники рабочего освещения и светильники аварийного освещения должны питаться от разных независимых источников. Осветительные сети состоят из питающей и групповой сети. Для данного цеха принимаем радиальную схему питания осветительной установки. Питающая и распределительная линии освещения цеха являются трехфазными пятипроводными (в соответствии с нагрузкой). Напряжение питания освещения 380 и 220В.
Люминесцентные лампы включаются по двухламповой схеме. Эта схема дает возможность уменьшить пульсацию суммарного светового потока. Включение в сеть происходит посредством пускорегулирующего аппарата (ПРА).
Групповые осветительные щитки должны располагаться в помещениях с благоприятными условиями среды и удобных для обслуживания, по возможности ближе к периметру питаемых от них нагрузок. Нельзя их располагать в кабинетах, складах и других запираемых помещениях. Если управление освещением производится со щитков, то рекомендуется щитки размещать так, чтобы с места их установки были видны включаемые светильники.
Наибольшая допустимая мощность групповой сети рассчитана на ток с силой 25А, составляемая 5000Вт. Каждая групповая сеть должна обеспечивать подключение на фазу не более 20 приемников.
В больших зданиях и помещениях могут устанавливаться несколько осветительных щитков. В этом случай щитки целесообразно размещать на расстоянии 30...60 м один от другого при однофазных групповых линиях и до 100 м - при трехфазных.
Выбор щитка осветительного или пункта распределительного зависит от величины напряжения, тока, количества отходящих линий, исполнения и способа их установки.
Выбираем 1 рабочий осветительный щиток типа ПР11-3069-54У3, отходящих линий 8, номинальный ток 250 А , устанавливается на стене; аварийный типа ЯОУ-8503, отходящих линий 6, номинальный ток 100 А, устанавливается на стене.
2.3 Расчет сечений проводов групповой и питающей осветительной сети и проверка по потере напряжения
Расчет электрических осветительных сетей имеет целью определение сечений проводов, гарантирующих: необходимые напряжения на источниках света, допустимые плотности тока и необходимую механическую прочность сети, основным является расчет сети по величине расчетных потерь напряжения.
Допустимое значение потерь напряжения в осветительной сети рассчитываем по формуле:
(20)
где:
—
номинальное напряжение при холостом
ходе трансформатора, равно 105%;
— минимально
допустимое напряжение у наиболее
удаленных ламп, равно 95%;
— потери
напряжения в трансформаторе.
Потери напряжения в трансформаторе рассчитываются по формуле:
(21)
где:
—
активная и реактивная составляющие
напряжения короткого замыкания;
— коэффициент
мощности трансформатора равный 0,99.
Значения определяются по формулам:
(22)
(23)
Расчетную нагрузку линии Рр, определяем с учетом потерь в пускорегулирующих аппаратах газоразрядных ламп по формуле:
(24)
где: Кпра - коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре 1,1 – для ламп ДРИ;1,2 – для люминесцентных ламп со стартерной схемой; 1,3 - люминесцентных ламп при бесстартерной схеме пуска; 1 – для ламп накаливания;
Рл – мощность одной лампы;
N – количество ламп в светильнике;
Nл – количество светильников в линии.
Найдем расчетную нагрузку для кладовки по формуле 24:
Найдем расчетную нагрузку освещения для трансформторной подстанции по формуле 24:
Найдем расчетную нагрузку для древесно-подготовительного цеха по формуле 24:
Т.к группа светильников одинаковой мощности присоединена к линии с равным расстоянием между светильниками, то:
(25)
где: l1 – длина участка линии от осветительного щитка до первого светильника;
l – расстояние между светильниками;
NR - количество светильников в линии.
Момент нагрузки вычисляется:
(26)
L – длина от щитка до центра нагрузок
Найдем общую расчетную нагрузку древесно-подготовительного цеха рабочего осветительного щитка , по формуле:
(27)
где: КС – коэффициент спроса осветительной нагрузки равный 0,85[1]
для аварийного освещения не требуется.
Питающий момент определяем по формуле:
(28)
где: Lпит – длина питающего кабеля.
Находим приведённый момент по формуле:
(29)
где: m – сумма моментов данного и всех последующих по направлению тока участков с тем же числом проводов линии, что и на данном участке;
M – сумма моментов;
а - значение коэффициента приведения моментов, равный 1,85 по [1].
Сечение провода определяем по формуле:
(30)
где:
—
момент нагрузки рассматриваемого
участка сети, кВт*м;
—
расчетный
коэффициент (для трехфазной системы с
нулевым рабочим проводом с=44; для
однофазной системы переменного тока
с=7,4) по [1].
Принимаем кабель АВВГ 5х16 с I доп. = 60А.
Вычисляем ток питающей линии по формуле
(31)
Допустимые длительные токи для трехжильных кабелей до 1000В принимаются с коэффициентом 0,92 по [1]
Iдоп=60*0,92=55,2А (32)
Проверяем выполнение условия:
Находим потерю напряжения в питающей линии:
(33)
Рассчитываем допустимую потерю напряжения в групповых линиях:
(34)
Сечение проводов рабочих осветительных линий рассчитываются:
(35)
Принимаем кабель АВВГз 5х2,5 с I доп = 19А
Принимаем кабель АВВГз 3х2,5 с I доп = 19А
Выбор остальных кабелей питающие осветительные линии рабочего и аварийного освещения, производим аналогично и результаты заносим в таблицу 5 и 6.
Таблица 5 Расчёт осветительной рабочей сети
-
Участок
сети
Рр, кВт
L, м
M, кВтм
Iр, А
Марка и сечение выбранного кабеля, мм²
Iдоп, А
1
3,52
45,2
159,1
10,7
АВВГз 5х2,5
19
2
3,96
20,3
80,4
12,03
АВВГз 5х2,5
19
3
3,96
49,2
194,8
12,03
АВВГз 5х2,5
19
4
3,96
56,4
223,4
12,03
АВВГз 5х2,5
19
5
2,64
75,6
199,6
8,02
АВВГз 5х2,5
19
6
2,64
82,8
218,6
8,02
АВВГз 5х2,5
19
7
0,4
11
4,4
0,6
АВВГз 3х2,5
19
7.1
0,2
2,4
0,48
0,3
АВВГз 3х2,5
19
7.2
0,2
2,4
0,48
0,3
АВВГз 3х2,5
19
8
2,074
38,3
79,44
3,4
АВВГз 3х2,5
19
8.1
1,037
8,55
8,87
1,7
АВВГз 3х2,5
19
8.2
1,037
4,07
4,22
1,7
АВВГз 3х2,5
19
Пит. ЩО
19,7
50
985
46,8
АВВГз 5х16
60
Таблица 6 Расчёт осветительной аварийной сети
-
Участок
сети
Рр, кВт
L, м
M, кВтм
Iр, А
Марка и сечение выбранного кабеля, мм²
Iдоп, А
1
0,4
34,8
13,92
0,6
АВВГз 3х2,5
19
2
0,4
75
30
0,6
АВВГз 3х2,5
19
3
0,5
66
33
0,75
АВВГз 3х2,5
19
4
0,1
74,6
7,46
0,15
АВВГз 3х2,5
19
4.1
0,05
13,2
0,66
0,075
АВВГз 3х2,5
19
4.2
0,05
22
1,1
0,075
АВВГз 3х2,5
19
5
0,025
8
0,2
0,04
АВВГз 3х2,5
19
Пит. ЩОА
1,425
72
102,6
2,16
АВВГз 5х2,5
19