Выбор марки проводов и способа прокладки осветительной проводки, расчет сечения проводников по допустимому нагреву и допустимой потери напряжения в каждой группе осветительной сети

В основном производственном и вспомогательном помещении помещениях принимаем проводку, выполненную кабелем ВВГ в гофро рукаве. Сечение кабеля выбираем исходя из механической прочности, тока нагрузки и потери напряжения. Расчетная нагрузка осветительной сети определяется умножением установленной мощности ламп на коэффициент спроса К_с (ПУЭ). К_с для расчета групповой сети следует принимать равным 1,0. Расчетная нагрузка Р_р = 5 кВт

а) Расчет сечения проводов по допустимой потере напряжения:

 

Значения допустимой потери напряжения во внутренней осветительной сети DU_доп принимается 2,5 % от номинального (ссылка на НТД), чтобы обеспечить требуемый уровень напряжения у всех потребителей данной сети. Расчет производится для каждого участка сети по формуле:

S_i = å(P_i·l_i) / (C·DU_i ·cos j)

где:

S_i – площадь сечения проводника, мм²

å(P_i·l_i) – электрический момент нагрузки участка сети, кВт·м

P_i – суммарная мощность нагрузки участка, кВт

l_i – длина участка сети, м

C – коэффициент, значение которого зависит от напряжения сети, материала токоведущей жилы и числа проводов в группе данного участка.

DU_i – принимаемая потеря напряжения, %

cos j - коэффициент мощности нагрузки

Значение cos j принимаем равным 0,9, учитывая, что нагрузка - разрядные лампы. Задаемся значением DU_i на вводе 0,5 % (наружную линию не рассчитываю), таким образом потеря напряжения на линии № 1 и № 2 не должна превышать 2%. Нагрузку заменяем суммарной, приложенной в середине участка. В результате для приведенной схемы осветительной сети сечение провода по допустимой потере напряжения определяется следующими выражениями:

для линии №1:

l₁ = 8 м, P₁ = 2 кВт, С = 32 (т.к. провод медный, 2 фазы + N), cos j  = 0,9, DU₁ = 0,5 %.

S₁ = å(P₁·l₁) / (C·DU₁ ·cos j) = 16 / (32·0,9·0,5) = 1,11 мм²

l_1а = 10 м, P_1а = 1,2 кВт, С =12 (т.к. провод медный, 1 фаза + N), cos j = 0,9, DU_1а = 1,5 %.

S_1а = å(P_1а·l_1а) / (C·DU_1а ·cos j) = 12 / (12·0,9·1,5) = 0,77 мм²

l_1в = 12 м, P_1в = 0,8 кВт, С = 12 (т.к. провод медный, 1 фаза + N), cos j  = 0,9, DU_1в = 1,5 %.

S_1в = å(P_1в·l_1в) / (C·DU_1в ·cos j) = 9,6 / (12·0,9·1,5) =0,6 мм²

для линии №2:

1.Магистральный участок:

l_2м = 20 м, P_2м =3 кВт, с = 72 (т.к. провод медный, 3 фазы + N), cos j = 0,9, DU_2м = 0,5 %.

S_2м = å(P_2м·l_2м) / (C·DU_2м ·cos j) = 60 / (72·0,9·0,5) = 1,85 мм²

2.Ответвления

l_2о = 40 м, P_2о =1 кВт, С = 72, cos j = 0,9, DU_2о=1.

S_2о = å(P_2о·l_2о) / (C·DU_2о ·cos j) = 40 / (72·0,9·1) = 0,61 мм²

Полученные расчетные сечения округляем до ближайших стандартных значений. С учетом требований механической прочности.

S₁ = 1,5 мм², S_1а = 1 мм², S_1в = 0,75 мм², S_2м = 2,5 мм², S_2о = 0,75 мм²_.

 

б) Расчет сечения проводов по допустимому току нагрузки:

Нагрев проводников вызывается прохождением по ним тока I, величина которого определяется по формуле:

I = Р_ф / (U_ф · cos j)

где:

I – ток, А;

Р_ф – мощность нагрузки фазы, Вт;

U_ф – фазное напряжение сети, В.

для линии №1:

1.двухфазная линия 1 – мощность наиболее нагруженной фазы Р_ф =1200 Вт, U_ф = 220 В,

cos j  = 0,9 (для газоразрядных ламп).

I₁ = Р_ф / (U_ф · cos j) = 1200/198 = 6,06 А.

2.однофазные линии 1А,1В

P_1а=1200 Вт, P_1в= 800 Вт

I_1а = Р_ф1а / (U_ф · cos j) = 1200/198 = 6,06 А.

I_1б = Р_ф1б / (U_ф · cos j) = 800/198 = 4,04 А.

Для линии №2

Магистральный участок – трехфазная линия,равномерно распределенная нагрузка, Р_фм = 1000 Вт, U_ф = 220 В:

I_2м = Р_ф2м / (U_ф · cos j) = 1000/198 = 5,05 А.

Ответвления трехфазной линией,равномерно распределенная нагрузка, Р_фм = 333 Вт, U_ф = 220 В:

I_2м = Р_ф2м / (U_ф · cos j) = 333/198 = 1,68 А.

Из справочника определяем по расчетному току участка сети необходимые стандартные сечения жил кабеля ВВГ:

S₁= 1 мм², S_1а= 1 мм², S_1в = 1 мм², S_2м = 1 мм², S_2о = 1 мм²_.

 

Окончательно на каждом участке сети из двух определенных сечений принимаем наибольшее, в этом случае удовлетворяются требования как по допустимой нагрузке так и по потере напряжения:

S₁ = 1,5 мм², S_1а=1 мм², S_1в =1 мм², S_2м = 2,5 мм², S_2о = 1 мм²_.

 

Уточняем действительные потери напряжения на каждом участке:

для линии №1:

l₁ = 8 м, P₁ = 2 кВт, С = 32 (т.к. провод медный, 2 фазы + N), cos j = 0,9, S₁= 1,5 мм²

DU₁ = å(P₁·l₁) / (C· S₁ ·cos j) = 16 / (32·0,9·1,5) = 0,37%

l_1а = 10 м, P_1а = 1,2 кВт, С = 12 (т.к. провод медный, 1 фаза + N),

cos j  = 0,9, S_1а = 1.

DU_1а = å(P_1а·l_1а) / (C· S_1а ·cos j) = 12 / (12·0,9·1) = 1,23%

l_1в = 12 м, P_1в = 0,8 кВт, С = 12 (т.к. провод медный, 1 фаза + N),

 cos j  = 0,9, S_1в = 1 мм².

DU_1в = å(P_1в·l_1в) / (C·S_1в  ·cos j) = 9,6 / (12·0,9·1) = 0,88%

для линии №2:

1.Магистральный участок:

l_2м = 20, P_2м = 3 кВт, С = 72 (т.к. провод медный, 3 фазы + N), cos j = 0,9, S_2м = 2,5 мм².

DU_2м = å(P_2м·l_2м) / (C· S_2м ·cos j) = 60 / (72·0,9·2,5) = 0,37%

2.Ответвления

l_2о = 40, P_2о =1 кВт, С = 72, cos j = 0,9, S_2о = 1 мм².

DU_2о = å(P_2о·l_2о) / (C· S_2о ·cos j) = 40 / (72·0,9·1) = 0,62%

допустимые потери напряжения не превысили заданных 2,5% для линий №1 и №2.

Выбор защитно - отключающей аппаратуры осветительного щита, выбор и размещение коммутирующей аппаратуры осветительной сети

Для основного производственного помещения используется блок управления БУ 5140 с автоматическим выключателем А 3160 (номинальный ток 50 А) и магнитным пускателем ПА 412.

Годовое число часов использования электроэнергии на освещение:

Тгод. = tсут.*365 = 8*240 = 1920часов.

Где tсут. = 8 часов-время работы освещения,

240- количество дней работы цеха.

Годовое потребление электрической энергии освещением на весь цех.

А год. = Тгод.*Рмах. = 1920*5 = 9600 кВт*час.

Групповая мощность освещения:

Рмах.å = Рмах.*Код. = 5*1 = 5 кВт.