Расчет электрической сети освещения

Расчет электрической сети освещения заключается в определении сечения проводов и кабелей на всех участках групповой и питающей сети и расчет защиты. Рассчитанное сечение жил проводов и кабелей должно удовлетворять условиям механической прочности, нагревания, потерь напряжения.

По механической прочности минимальное сечение жил проводов и кабелей принимается:

медных не менее – 1,5 мм², алюминиевых – не менее 2,5 мм².

Расчет электрической сети и выбор сечений жил проводов (кабелей) производится:

1.По нагреву электрическим током нагрузки. Электрический ток нагрузки, протекая по проводнику, нагревает его. Нормами, приведенными в [1] установлены наибольшие допустимые температуры нагрева жил проводов и кабелей. Исходя, из этого определены, длительно допустимые токовые нагрузки для проводов и кабелей в зависимости от материала их изоляции, оболочки и условий прокладки.

Сечение жил проводов и кабелей для сети освещения можно определить по табл. 1.3.4-1.3.8 [1], табл. П.1.11-П.1.13 в зависимости от расчетного длительного значения токовой нагрузки при нормальных условиях прокладки по условию

(3.5)

где – допустимый ток на стандартное сечение провода, А(длительно допустимые токовые нагрузки на провода и кабели;

– расчетное значение длительного тока нагрузки, А;

– поправочный коэффициент на условия прокладки (при нормальных условиях прокладки ).

Для выбора сечений проводов и кабелей по допустимому нагреву необходимо определить расчетные токовые нагрузки линий в амперах.

Расчетные максимальные токовые нагрузки определяют по формулам:

– для однофазной сети

(3.6)

– для трехфазной сети

(3.7)

– для двухфазной с нулем, при равномерной загрузке фаз

(3.8)

Коэффициент мощности ( ) следует принимать:

1,0 – для ламп накаливания;

0,85 – для одноламповых светильников с люминесцентными лампами низкого давления с ЭмПРА;

0,97…0,98 – для светильников с люминесцентными лампами низкого давления с ЭПРА;

0,5 – для светильников с разрядными лампами высокого давления с ПРА без конденсатора;

0,85 – для светильников с разрядными лампами высокого давления, имеющими ПРА с конденсатором;

0,96…0,98 – для светильников с индукционными лампами;

0,96…0,98 – для светильников со светодиодными источниками света.

Задача 3.1. Рассчитать сечение жил и выбрать провод для прокладки групповой сети электроосвещения в помещении с нормальными условиями окружающей среды. Электрическая сеть однофазная трехпроводная напряжением 220 В. Провода прокладываются открыто. Групповая линия состоит из девяти ламп накаливания мощностью 9´200Вт.

Коэффициент спроса освещения .

Решение:Определим расчетную мощность

;

.

Определим расчетный ток

.

По механической порочности определено минимальное сечение алюминиевых жил проводов и составляет 2,5 мм².

Из табл. 1.3.5[1], П.1.12 выбираем провод с алюминиевыми жилами сечением 2,5 мм² имеющего длительный допустимый ток 20 А.

Подставим в условие 3.5

.

Выбранное сечение удовлетворяет условию, следовательно, выбираем провод с алюминиевыми жилами марки АППВ 3´2,5 мм², который прокладывается в пластмассовом коробе.

Задача 3.2. Рассчитать сечение жил и выбрать кабель для прокладки групповой сети электроосвещения производственного участка с нормальными условиями окружающей среды. Электрическая сеть однофазная трехпроводная напряжением 220 В. Кабельвыбрать с медными жилами, прокладываемый открыто. Групповая линия состоит из двенадцати МГЛ ламп мощностью 12´250 Вт, Коэффициент мощности равен 0,92.Коэффициент спроса освещения .

Решение:Определим расчетную мощность

;

.

Определим расчетный ток

.

.

По механической порочности определено минимальное сечение жил проводов и составляет для медных жил 1,5 мм².

Из табл. 1.3.5 [1], П.1.11 [9], выбираем кабель с медными жилами сечением 3х1,5 мм² имеющий длительно допустимый ток 20 А. Подставим в условие 3.5.

Выбранное сечение удовлетворяет условию, следовательно, выбираем кабель с медными жилами марки ВВГ 3´1,5 мм², который прокладывается открыто по стене с креплением прижимами.

2. Расчет по потере напряжения в линиизаключается в определении располагаемой (допустимой) потери напряжения в осветительной сети, т.е. потери напряжения в линии от источника питания (шин 0,4 кВ КТП) до последней лампы в ряду.

Допустимая потеря напряжения для питающей осветительной сети трансформаторной подстанции рассчитывается по формуле

, (3.9)

где U_хх – напряжение холостого хода на вторичной стороне трансформатора, % (принимается равное 105 %);

– наименьшее напряжение, допускаемое на зажимах источника света, % (принимается равное 95 %);

– потери напряжения в силовом трансформаторе, приведенные к вторичному номинальному напряжению и зависящие от мощности трансформатора, его загрузки b и коэффициента мощности нагрузки, %.

Потери напряжения в трансформаторе можно определить по табл.3.1, или по выражению

, (3.10)

где b– коэффициент загрузки трансформатора;

– активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания транс форматора, которые определяются следующими выражениями:

, (3.11)

, (3.12)

где – потери короткого замыкания, кВт;

– номинальная мощность трансформатора, кВ×А;

– напряжение короткого замыкания, %.

Значения и можно определить по табл. 3.2, а более точные значения приводятся в каталогах на трансформаторы.

Таблица 3.1