Розрахунок освітлювальної мережі за втратами напруги

Даний метод розрахунку передбачає забезпечення припустимих рівнів напруг на джерелах світла.

Зниження напруги щодо номінальної пов'язано зі зменшенням світлового потоку світильників і, у кінцевому рахунку, рівнів освітленості на робочих місцях.

Збільшення напруги щодо номінальної зв'язано з додатковою витратою енергії світильником і зменшенням його терміну служби, останнє особливо важливо для ламп розжарювання.

Відповідно до ГОСТ 13109–97 напруга в найбільш віддалених лампах внутрішнього освітлення промислових підприємств і суспільних будинків, а також прожекторних установок зовнішнього освітлення повинна бути не нижча , а в найбільш віддалених лампах освітлення житлових будинків, аварійного і зовнішнього освітлення, виконаного світильниками, – не нижча . У мережах 12–42 В допускаються втрати напруги до , якщо рахувати від відводів джерел живлення. Найбільша напруга в ламп не повинна перевищувати .

У післяаварійних режимах на затисках газорозрядних ламп напруга не повинна бути нижчою , при інших лампах – не нижчою .

Величина припустимої втрати напруги в освітлювальній мережі від джерела живлення (трансформатора) до найбільш віддаленої лампи складає

де DU_м – припустима втрата напруги в мережі;

U_хх – напруга холостого ходу трансформатора (на 5 % вища за номінальну);

DU_тр – втрата напруги в трансформаторі;

U_min – мінімально допустима напруга на затисках лампи.

Розрахунок припустимої величини втрати напруги в освітлювальній мережі в більшості випадків ведеться у відсотках, однак може виконуватися й в іменованих величинах (вольтах).

Втрата напруги в трансформаторі (%) визначається виразом

,

де U_a, U_р – відповідно активна і реактивна складові напруги короткого замикання трансформатора (U_кз), % ;

cosj – коефіцієнт потужності навантаження вторинного ланцюга трансформатора;

b – коефіцієнт завантаження трансформатора (відношення розрахункового навантаження трансформатора до його номінальної потужності).

Активна і реактивна складові напруги короткого замикання трансформатора (%) визначаються виразами

,

де P_кз – втрати потужності короткого замикання трансформатора, кВт;

S_ном.тр – номінальна потужність трансформатора, кВА.

Для трансформаторів, що випускаються серійно, значення S_ном.тр, P_кз, U_кз вказуються в каталогах на трансформатори.

Розрахунок освітлювальної мережі, як правило, ведеться без урахування індуктивного опору провідників.

Розрахункове значення втрати напруги на кожній ділянці освітлювальної мережі (%) визначається виразом

,

де М – момент освітлювального навантаження, кВт×м;

С – постійний коефіцієнт, що залежить від номінальної напруги, обраної системи мережі і матеріалу провідника (дивись таблицю 14);

F – переріз провідника, обраного за умовами нагрівання, мм².

Таблиця 14 – Значення коефіцієнта С

Напруга мережі, В	Система мережі і роду струму	Коефіцієнт С для провідників
мідних	алюмі-нієвих
380/220	Трифазна з нульовим проводом
380/220	Двофазна з нульовим проводом
	Однофазна двопровідна змінного або постійного струму	12,8	7,7
220/127	Трифазна з нульовим проводом	25,6	15,5
	Трифазна трипровідна	25,6	15,5
220/127	Двофазна з нульовим проводом	11,4	6,9
	Однофазна двопровідна змінного струму	4,3	2,6
	Двопровідна змінного або постійного струму	3,2	1,9
	Трифазна	0,68	0,42
	Двопровідна змінного або постійного струму	0,34	0,21
	Те ж	0,153	0,092
	Те ж	0,038	0,023

Момент освітлювального навантаження визначається в залежності від схеми підключення світильників і їхньої потужності. Так для схем, приведених нижче (рисунок 56), моменти будуть мати значення

Рисунок 56 - Схеми підключення світильників

1) – M = P·L;

2) – M = P₁·L₁ + P₂·( L₁+L₂) + P₃·(L₁+L₂+L₃) = L₁·(P₁+P₂+P₃) + L₂·(P₂+P₃) + L_3·P₃;

3) – M = P_сум ·( L₀ + L/2 ).

При складній розгалуженій мережі втрата напруги визначається для кожної окремої ділянки.