Выбор сечений проводников по экономическим соображениям.

Рис. 8.4 Зависимость затрат от изменения сечения провода

При передаче мощности S на расстояние l при стоимости электроэнергии с и определённом напряжении U капиталовложения К и эксплуатационные расходы Сэ зависят от сечения проводов и кабелей s, принимаемого для передачи электроэнергии. Изменяя в приведённых выше условиях сечения проводов, получаем соответствующие им приведённые затраты (рис. 8.4).

Как видно из этого рисунка минимальные затраты соответствуют точке s_3,min. Сечение провода, соответствующее этим затратам и будет экономически целесообразным, в общем случае оно будет нестандартным. Как же перейти к стандартному сечению?

Любая зависимость, в данном случае З=f(s), если известны n её точек может быть выражена аналитически с определённым приближением по формуле Ньютона:

З=З₁+А₁(s-s₁)+B₁(s-s₁)(s-s₂)+C₁(s-s₁)(s-s₂)(s-s₃)+… (8.16)

В нашем случае s=16, 25, 35, 50 мм² и т. д. Каждому стандартному сечению должны соответствовать определённые затраты. При определении экономически целесообразного сечения необходимо рассматривать только близлежащие точки, и всего брать 3, 4 варианта. Рассуждая так же, как при выборе рационального напряжения получаем:

(8.17)

Интерполяционная методика Лагранжа при выборе экономически целесообразного сечения даёт более точные результаты, чем методика Ньютона. Однако разница в результатах очень незначительна и поэтому для уменьшения времени расчётов рекомендуется методика Ньютона.

5. Особенности расчёта сетей осветительных электроустановок.

Особенностями осветительных электрических сетей являются: значительная протяжённость и разветвлённость, небольшие мощности отдельных электроприёмников и участков сети, наличие установок рабочего и аварийного освещения.

Рабочее освещение обеспечивает надлежащую освещённость всего помещения и рабочих поверхностей, аварийное освещение должно обеспечить безаварийную остановку рабочего процесса и безопасную эвакуацию людей из помещения при отключении рабочего освещения. Причём аварийное освещение должно иметь автономный источник питания для того, чтобы при выходе из строя источника питания рабочего освещения (например, перегорание предохранителей) аварийное освещение продолжало функционировать. В данном случае под автономным источником питания может пониматься отдельная ячейка распределительного пункта, отдельный фидер питания от РП и т.п., которые имеют свои защитные аппараты.

Участки осветительной сети от источников питания до групповых щитков освещения называют питающими, а от групповых щитков до светильников – групповыми. Групповые щитки стараются устанавливать в центрах электрических нагрузок в местах удобных для обслуживания.

Протяжённость трёхфазных четырёхпроводных групповых линий при напряжении 380/220 В не должна превышать 100 м, а двухпроводных – 40 м.

Схемы осветительных сетей предприятий весьма разнообразны. Основные требования к построению таких сетей: обеспечение необходимого уровня освещённости рабочих мест, обеспечение бесперебойности питания, удобство и безопасность обслуживания осветительных приборов. Выполнение этих требований в основном зависит от принятой схемы осветительной сети.

В осветительных сетях предприятий применяются открытые электропроводки на изолирующих опорах, подвешенные на тросах, проложенные в каналах, коробах и скрытые проводки, вмурованные в стены. Сечения проводников, в большинстве случаев, выбирают по условиям механической прочности.

При расчёте осветительных сетей производят оценку потери напряжения с последующей проверкой на нагрев. Сечение проводников групповой осветительной сети из (8.15) составит:

, (8.18)

где γ – удельная проводимость материала провода, м/(Ом мм²), ∆U_доп% - допустимая потеря напряжения, %.

Допустимая потеря напряжения в осветительных сетях предприятий выбирается так, чтобы отклонение напряжения у осветительных приборов находилось в пределах +5- -2,5 %.

После выбора сечения проводов осветительной сети по допустимым потерям напряжения следует принятые значения проверить по допустимым токовым нагрузкам. При этом следует учесть то, что в четырёхпроводной сети, при питании ламп накаливания, сечение нулевого проводника у кабелей принимается равным не менее 50% сечения фазных проводников, а при питании люминесцентных ламп сечения фазных и нулевых проводников принимаются равными.

Вопросы для самопроверки.

1. Каким образом может осуществляться выбор проводников для сетей электроснабжения предприятий?

2. Раскройте сущность выбора проводников по условиям нагрева.

3. Определите сечение проводника по методу потери напряжения в линии.

4. Укажите экономические соображения при выборе сечений проводников.

5. Какие особенности существуют при выборе проводников для сетей освещения?