Защита осветительной сети.

Ответ:Расчет электрической сети освещения выполняется одновременно с выбором марки проводов и кабелей и способ их прокладки. Выбор сечений проводов и кабелей в соответствии с [1] должен выполняться по допустимому нагреву длительным током, по допустимой потере напряжения, по механической прочности. Выбранное сечение проводника должно быть согласовано с защищаемым аппаратом. Необходимость применения заземления электрической сети типа TN-S или TN-C-S определяет в свою очередь правильный выборнулевых рабочих (N), защитных (РЕ) и совмещенных нулевых рабочих и защитных (PEN) проводников. Расчет электрической сети освещения рассмотрим на примере расчета универсального фрагмента схемы сети (расчетная схема), приведенного на рис. 3.22.

Порядок расчета электрической сети следующий: 1. Составляется расчетная схема сети (рис. 3.22), на которой указывается следующая информация: длина каждого участка, количество проводов на участках в виде засечек (для наглядности, только при расчетах защитный проводник в схеме можно не указывать), нагрузка конца последних участков сети. Длина участка сети определяется с учетом способа прокладки проводников, их монтажа. 2. Рассчитывается нагрузка каждого участка электрической сети. В общем случае расчетная нагрузка освещения определяется по формуле: где Кс0 – коэффициент спроса освещения, характеризующий использование источников света по времени (0,6…1); Pлн , Pлл , Pлвд – номинальная мощность источников света, соответственно ламп накаливания, люминесцентных ламп, разрядных ламп высокого давления, кВт; n, m, k – количество источников света, соответственно ламп накаливания, люминесцентных ламп, разрядных ламп высокого давления; 1,08…1,3; 1,1 – коэффициенты, учитывающие потери в ПРА осветительных установок. Расчетные токи осветительной сети определяются по формулам: для однофазных участков: для двухфазных участков: для трехфазных участков: где cosф – коэффициент мощности осветительной нагрузки, значение которого принимается в соответствии с рекомендациями, приведенными в [4, п. 3.4.2] или рассчитывается как средневзвешенное значение по формуле: Так как расчет по допустимой потере напряжения ведется от ТП, то при случае, когда осветительная сеть питается от ВРУ, необходимо знать нагрузку ВРУ: где Ppc , Qpc – силовая нагрузка ВРУ соответственно активная и реактивная, кВт, квар. В данном задании для курсовой работы по электрическому освещению в соответствии с исходными данными 3. Определяется номинальный ток защитного аппарата (номинальный ток расцепителя автоматического выключателя или номинальный ток плавкой вставки предохранителя), установленного в начале каждого радиального участка сети или магистрали: где Кз – коэффициент запаса, учитывающий пусковые токи ламп, принимается в соответствии с рекомендациями [4, п. 3.5]. По расчетному значению I з выбирается ближайшее большое значение номинального тока расцепителя автомата или плавкой вставки предохранителя. Следует помнить, что тип автоматического выключателя определен ранее, при выборе щитков освещения. Номинальные токи расцепителей наиболее распространенных автоматических выключателей приведены в [4, табл. П23, П24, П25]. Расчет номинальных токов защитных аппаратов должен выполняться с конца электрической сети, т. е. автоматических выключателей щитков групповых линий, с последующим расчетом автоматов предыдущих участков по направлению распределения электрической энергии, с учетом селективности их срабатывания. Минимальный ток защитного аппарата групповой линии принимается 16 А, что согласуется с минимальным сечением по механической прочности (2,5 мм²) алюминиевых проводников для большинства способов прокладки. С точки зрения селективности номинальный ток предыдущего защитного аппарата должен быть не менее или на ступень выше номинального тока последующего аппарата (за исключением смежно расположенных предохранителей). Что касается защитных аппаратов ВРУ, то на данном этапе, при отсутствии данных о количестве присоединений к нему силовой нагрузки, можно выбрать по IрВРУ , например, вводную панель Щ20-Ин1 с автоматом или предохранителями и произвольно одну линейную панель этого же типа тоже с предохранителями или автоматами по каталогу «Инносат» или по [24, табл. П6], в которой приведены аналоги панелей Щ20-Ин1®Щ0–94. В распределительном устройстве 0,4/0,23 кВ ТП по IрВРУ с учетом селективности срабатывания выбрать защитный аппарат, например, ВА51(52) [4, табл. П25]. 4. При наличии в качестве источника питания осветительной установки ВРУ определяется сечение и выбирается марка кабеля, питающего его. Расчет выполняется по допустимому нагреву по формулам: где I доп – допустимый ток выбираемого кабеля, А, [4], [8], [11] или др.; Кп – коэффициент, учитывающий условия прокладки, [11], [4,

п. 3.4.2]; Кc – кратность длительно допустимого тока проводника к току

защитного аппарата ( I з ) принимается по [11] или др. В данной курсовой работе значение коэффициента Кп можно принять равным 1.

Для питания ВРУ можно выбрать кабель марки ААШВ, АВВГ и др. 5. Определяется допустимая потеря напряжения от ТП до самого удаленного источника света осветительной сети и может быть определена по [24, табл. 2.10] или расчетным путем [4, п. 3.4.3]. В курсовой работе допустимую потерю напряжения определить расчетным путем. 6. Рассчитывается фактическая потеря напряжения на участке от ТП до ВРУ (при наличии в качестве источника питания ВРУ): где l – расстояние от ТП до ВРУ, км; r0 , x0 – погонные сопротивления, соответственно активное и реактивное кабеля, питающего ВРУ, Ом/км [24, табл. П14, П16] или др.; cosф – коэффициент мощности нагрузки ВРУ, в курсовой работе задается в виде исходных данных cosфт ; Uн – номинальное напряжение сети, 380 В. 7. Определяется допустимая потеря напряжения только для осветительной сети При наличии в цеху в качестве источника питания ТП: При наличии в цеху в качестве источника питания ВРУ: 8. Определяются моменты нагрузки каждого участка осветительной сети по формуле: Моменты для каждого участка: М0, ММЩ–ГЩ1, ММЩ–ГЩ2, МГЩ2–ГЩ3, М1, …, М9 рассчитываются в соответствии с рекомендациями [4, п. 3.4.3]. 9. По допустимой потере напряжения выбирается сечение проводника на участке l0 (рис. 3.22). Выполняется расчет сечения по формуле: где S0 – рассчитываемое сечение на участке l0 , мм²; с – коэффициент, зависящий от материала проводника и напряжения сети, принимается по [4, табл. 3.4]; – допустимая потеря напряжения для всей осветительной сети, %, определяется по формуле (3.52) или (3.53); Mпр.0 – приведенный момент нагрузки к участку l0, кВт×м, определяется по формуле: где – коэффициент приведения моментов двухфазного участка

(ответвления) к трехфазному участку (линии); – коэффициент приведения моментов однофазного участка к трехфазному участку.

Коэффициенты приведения принимаются по [4, табл. 3.5]. По S0 – выбирается ближайшее большое стандартное сечение S₀^ст .

10. Выбранное сечение проверяется по нагреву расчетным током по формуле: и проверяется на согласование с защитным аппаратом, установленным вначале участка lдоп.0: Если условия (3.57) и (3.58) выполняются, то принятое ранее стандартное сечение является окончательным. Если отмеченные условия не выполняются, то принимается следующее ближайшее большое стандартное сечение. И снова выполняется проверка условия (3.57) и (3.58) тока не будет принято окончательное сечение. Следует отметить, что наличие аппаратов защиты с завышенными значениями I з не является обоснованием для увеличения сечения проводников, выбранных по длительному расчетному току [11]. 11. Определяется фактическая потеря напряжения на участке l0 по формуле: где kк – коэффициент, учитывающий реактивную составляющую потери напряжения, принимается по [2].

12. Вычисляется допустимая потеря напряжения от магистрального щитка 13. По рассчитывается сечения проводников на последующих участках аналогично, как и на предыдущем участке l0 .

Далее определяется фактическая потеря напряжения на этих. Участках Вычисляется допустимая потеря напряжения от ГЩ1 по которому рассчитывается сечение на участках l1 , l2 и l3 и проверяется по нагреву по (3.57) и (3.58). Вычисляется допустимая потеря напряжения от ГЩ2: по которому рассчитывается сечение на участках и проверяется по нагреву по (3.57) и (3.58). Сечения на участках l7 , l8 , l9 рассчитываются по допустимой потере напряжения от ГЩ3: и тоже проверяются по нагреву по (3.57) и (3.58). По результатам расчета оформляется таблица со следующей информацией: участок сети (начало–конец); количество проводов на участке (защитный проводник указывается отдельно); установленная мощность, кВт; коэффициент спроса, расчетная нагрузка (Pp , Ip ), защитный аппарат (автоматический выключатель), тип, номинальный ток автомата ( Iна ), номинальный ток расцепителя ( Iнp ); собственный момент участка, кВт×м; приведенный момент участка, кВт×м; сечение, выбранное по потере напряжения, мм2; сечение, проверенное по допустимой нагрузке, мм2; фактическая потеря напряжения, %; окончательно выбранная марка провода или кабеля и их сечения.

51)Расчёт осветительной сети.

Ответ:Расчет электрической сети освещения заключается в определении сечения проводов и кабелей на всех участках осветительной сети и расчета защиты ее. Рассчитанное сечение жил проводов и кабелей должно удовлетворять условиям механической прочности, допустимому нагреву, обуславливать потерю напряжения, не превышающую допустимых значений. Действующие в настоящее время нормативные документы, разработанные на основе международного стандарта МЭК 364 "Электрические установки зданий", содержат ряд обязательных требований к выбору сечений нулевых рабочих (N), совмещенных нулевых рабочих и защитных (РЕN) и защитных (РЕ) проводников. Правильный выбор этих проводников обеспечивает электрическую и пожарную безопасность электроустановок. Для однофазных, а также трехфазных сетей при питании по ним однофазных нагрузок сечение нулевого рабочего N – проводника во всех случаях должно быть равно сечению фазных проводников. Для питания трехфазных симметричных нагрузок (например, питание многолампового светильника), нулевой рабочий N-проводник должен иметь сечение, равное сечению фазных проводников, если те имеют сечение до 16 мм² по меди или 25 мм² по алюминию. При больших сечениях фазных проводников он может иметь сечение, составляющее не менее 50 % сечения фазных проводников. Для однофазных линий групповой сети (сети до светильников, штепсельных розеток и других стационарных однофазных электроприемников) не допускается объединение N и РЕ – проводников с целью образования PEN-проводника. Такие линии всегда необходимо выполнять трехпроводными: фазным проводником L, нулевым рабочим N, и защитным РЕ. Кроме того, в однофазных линиях групповой сети не допускается: объединять как нулевые рабочие проводники N, так и защитные РЕ различных групповых линий;__ подключать нулевой рабочий проводник N и защитный РЕ на щитках под общий контактный зажим (на таких щитках должны быть выполнены отдельные шинки: N – изолированная и РЕ – неизолированная). Сечение защитного РЕ – проводника должно равняться: – сечению фазных проводников при сечении их до 16 мм2; – 16 мм2 при сечении фазных проводников от 16 до 35 мм2; – не менее 50 % сечения фазных проводников при больших сечениях проводников. В системах TN для стационарных электроустановок сечение совмещенного PEN-проводника можно принимать равным 10 мм2 и выше по меди и 16 мм2 и выше по алюминию, но не менее требуемого сечения N-проводника и при условии, что рассматриваемая часть сети не защищена устройством защитного отключения, реагирующим на дифференциальный ток.