Электротехнический раздел.

Выбор напряжения и источников питания.

Для осветительных установок применяется преимущественно осветительные сети переменного тока с заземленной нейтралью напряжения 380 / 220 В.

Для нашего помещения возьмем напряжение осветительной сети равное 220 В

Выбор места установки щита и ввода.

Осветительный щит устанавливается вблизи входа в здание, в местах, не доступных для случайного повреждения его, с учетом подхода воздушной линии. В то же время щит рекомендуется устанавливать в центре нагрузки. В случае, если некоторые перечисленные выше пункты при выборе места установки щита окажутся в противоречии, то решающими должны быть экономические соображения. Ввод в здания может осуществляться через стальные трубы, проходы в стенах. Расстояние от земли до нижнего голого провода должно быть не менее 3,5м для непроезжих пролетов между опорой и зданием. Также ввод может быть выполнен кабелем в траншее.

Выбор марки проводов и способа прокладки.

Марка провода и способ прокладки определяются средой помещения, назначением помещения и размещением оборудования.

Согласно седьмого издания ПУЭ в зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами. При монтаже не допускается объединение нулевых рабочих и нулевых защитных проводников различных групп линий. Для групповых линий, питающих с люминесцентными лампами мощностью до 80 Вт, рекомендуется включать не более 60 ламп включая штепсельные розетки.

Перед входом в здание долен быть установлен светильник специального исполнения.

Расчет сечения проводов.

В осветительных сетях производится расчет сечения проводов на минимум проводникового материала (расчет по допустимым потерям напряжения) и проверка на механическую прочность и нагрев.

Для нахождения сечения проводов сначала нужно определить моменты групп.

Группа 1:

3-х фазная сеть

q_гр= (2,1)

где С - характерный коэффициент сети, зависящий от системы напряжения, материала провода и единиц измерения, С= 72; Δuдоп % - допустимые потери напряжения, Δuдоп %=2,3

q_гр= мм²

Принимаем кабель с медными жилами сечением qст=1,5 мм^2.

Действительна потеря напряжения: Δu= %

Проверяем кабель по нагреву, для этого рассчитаем рабочий ток.

Ip= ; (2,2)

Где Р- расчетная активная мощность установок фаз; Вт

cos j- средне взвешенное значение определяется при смешанной нагрузке фазы

Uн- номинальное напряжение; В

Ip<= Iдоп (Таблица П4,6)

Проверяем сечение на механическую прочность:

qст>=qдоп

qдоп=1 мм² ,(Таблица П4,1). Выбранное сечение больше допустимого.

Выбираем кабель ВВГ3х1,5+2х1,5

Группа 2:

М25=2Р1*L25=2*36*28*1.1=1267.2 Вт м

M26=P1*L26=2*36*7.2*1.1=570.24 Вт м

M25>M26 поэтому

M12=M25+3*P1*L12=1267.2+3*2*36*10*1.1=3643.2 Вт м

M37=P1*L37=2*36*7*1.1=554.4 Вт м

M38=P2*L38=500*2.4=1200 Вт м

M34=2P1*L34=2*2*36*4.4*1.1=696.96 Вт м

M38>M34>M37

M13=M38+(3P1+P2)*L13=1200+(1.1*3*36*2+500)*10=8576 Вт м

M16=2P1*L16=2*2*36*10.5*1.1=1663.2 Вт м

M13>M12>M16

M01=M13+(7P1+P2)*L01=8576+(8*2*36*1.1+500)*39=52786 Вт м=52.8 кВт м

Мгр=SМ=52,8кВт м

Сечение проводов на минимум проводникового материала рассчитывается по формуле:

q_гр= (2,3)

где С - характерный коэффициент сети, зависящий от системы напряжения, материала провода и единиц измерения, С= 12;

Ближайшее стандартное сечение q_cт=2,5 мм^2.

Δuдоп % - допустимые потери напряжения, Δuдоп %=2,3

Δu=

Выбранное сечение проводов проверяем на механическую прочность.

q_ст>= q_доп (по табл II.2)

2,5 >= 1,0 -условие выполняется.

Далее проверяем провод по нагреву, для этого рассчитаем рабочий ток.

Для двух проводной сети:

Ip= ;

Выбираем кабель ВВГ 3х2,5.

Группа 3:

M27=P1*L27=2*36*1.1*8=633.6 Вт м

M25=3P1*L25=3*2*36*1.1*6.6=1568.2 Вт м

M26=3P1*L26=3*2*36*1.1*2=475.2 Вт м

M25>M27>M26

M12=M25+7P1*L12=1568.2+7*2*36*1.1*7.2=2138 Вт м

M38=2P1*L38=2*36*2*1.1*9.4=1488.96 Вт м

M39=P1*L39=2*36*1.1*2=158.4 Вт м

M38>M39

M13=M38+3P1*L13=1488.96+3*2*36*1.1*3=2201.76 Вт м

M14=2P1*L14=2*36*1.1*11.6=1837.4 Вт м

M13>M12>M14

M01=M13+12P1*L01=2201.76+12*36*2*1.1*44=44019.36 Вт м

Определим сечение провода в группе:

q_гр=

ближайшее стандартное сечение q_cт=2,5 мм^2.

Δu= =1.47%

По табл. II-2 определяем минимальное допустимое сечение провода группы, для проверки на механическую прочность

q_ст>= q_доп

2.5 >= 1.0 мм² -условие выполняется.

Рассчитаем ток группы:

Ip= ;

Ip<= Iдоп (Таблица П4,6).

Выбираем кабель ВВГ 3х2,5.

Группа 4:

M45=P3*L45=20*1.1*6=132 Вт м

M46=P3*L+P1*L=20*1.1*36+36*2*1.1*20=2376 Вт м

M46=M47=M39=M38.

M46>M45

M34=M46+(5P3+6P6)*L34=5715+(5*20*1.1+6*36*2*1.1)*4=8056.4 Вт м

M210=P3*L210=20*1.1*4=88 Вт м

M211=P1*L211=2*36*1.1*2=158.4 Вт м

M211>M210

M112=M211+(P1+P3)L212+(2P3+P1)*L112=158.4+(2*36*1.1+20*1.1)*6+(2*36+2*20)1.1*2=

=1011.4 Вт м

M112<M13

M01=M13+(7P3+7P1)*L01=8056.4+(7*20+7*2*36)1.1*2=9472.8 Вт м

q_гр=

Ближайшее стандартное сечение q_cт=1.5 мм^2.

Δu=

Выбранное сечение проводов проверяем на механическую прочность.

q_ст>= q_доп (по табл II.2)

1.5 >= 1,0 -условие выполняется.

Для двух проводной сети:

Ip= ;

Ip<= Iдоп (Таблица П4,6).

Выбираем кабель ВВГ 3х1,5.

Щит облучательной установки:

Здесь имеется только одна группа:

q_гр=

q_гр=

Принимаем ближайшее стандартное сечение q_cт=1.5 мм^2.

Δu=

Ip= ;

Ip<= Iдоп (Таблица П4,6)

qст>=qдоп

Выбираем кабель ВВГ 3х1,5+2х1,5.

Ввод в осветительный щит:

Посчитаем момент ввода для этого длину кабеля умножим на прилагаемую нагрузку :

Мв=3,8×(4,197+1,133+0,9504+0,708)=26,486 кВт×м

Из всех групп мах Δu_действ % в третьей группе

Δu_{действ ввода}= Δu_доп % - Δu_{действ мах} %;

Δu_{действ ввода}=2,5-1,83=0,67 %

По табл. П4,4 С=72 ( трехфазная сеть с нулевым проводом)

Найдем q_ввода:

q_ввода= мм²

берем стандартной сечение питающего кабеля равное 4мм²

Δu=

Проверка кабеля на механическую прочность по табл. II-2

q_ст>= q_доп

4 >=1 мм² (по табл II.2) условие выполняется.

Определим ток рабочий ввода:

Ip= ;

Где Р- расчетная активная мощность установок фаз; кВт

Uн- номинальное напряжение; кВ

cos j- средне взвешенное значение определяется при смешанной нагрузке фазы.

I_ввода=

Ip<= Iдоп (Таблица П4,6).

Выбираем кабель ВВГ 4х4.

Ввод в щит облучательной установки:

Посчитаем момент ввода для этого длину кабеля умножим на прилагаемую нагрузку :

Мв=4,1×(108*30*1,1)=14,612 кВт×м

Δu_{действ ввода}=2,5-0,328=2,2 %

По табл. П4.4, С=72 ( трехфазная сеть с нулевым проводом)

Найдем q_ввода:

q_ввода= мм²

берем стандартной сечение питающего кабеля равное 4мм²

Δu=

Проверка кабеля на механическую прочность по табл. П4,1

q_ст>= q_доп

4 >=1 мм² -условие выполняется.

Определим ток рабочий ввода:

Ip= ;

Где Р- расчетная активная мощность установок фаз; кВт

Uн- номинальное напряжение; кВ

cos j- средне взвешенное значение определяется при смешанной нагрузке фазы.

I_ввода=

Ip<= Iдоп (Таблица П4,6).

Выбираем кабель ВВГ 4х4.