Освещения

2.3.1 Выбор питающего напряжения

Согласно ПУЭ питание осветительной аппаратуры общего освещения производится напряжением 380/220В, промышленной частоты 50Гц.

2.3.2 Выбор схемы питания осветительной установки

Существует 5 схем питания освещения:

- общая линия рабочего и аварийного освещения с разделением на вводе;

- отдельные линии рабочего и аварийного освещения от щита

подстанции;

- схема питания аварийного освещения от силового ввода;

- схема питания освещения от двухтрансформаторной подстанции;

- схема питания освещения от двух подстанций.

Наиболее распространенной для жилых зданий является схема питания освещения от двухтрансформаторной подстанции, позволяющая сохранить рабочее освещение при аварии одного из трансформаторов на подстанции.

Схема питания осветительной установки включает в себя: 2 трансформатора, щит низкого напряжения подстанции, линии питающей сети (от подстанции до распределительного щита), линии от вводно распределительного щита групповых щитков с аппаратами защиты групповых линий, линии групповой сети от источников света.

Объект относится ко второй категории надежности ЭСН и в нормальных условиях должен обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или оперативной бригады. Объект получает питание от двух трансформаторов, структурная схема питания показана на рисунке 3.

1 – Трансформатор;

2 – Вводное распределительное устройство;

3 – Щиток рабочего освещения;

Рисунок 3

Схема питания осветительных участков приведена на рисунке 3 как наиболее рекомендуемая из практики эксплуатации.

2.3.3 Определение мест расположения групповых щитков и трассы сети

Согласно ПУЭ групповые щитки должны располагаться в помещениях, удобных для обслуживания и, желательно, с нормальными условиями среды.

Доступ к ним не должен быть затруднен обслуживающему персоналу, не следует их размещать в складских, конторских и тому подобных помещениях.

Предельный ток аппаратов, защищающих групповые линии, не должен превышать 25 А, число светильников с лампами накаливания, подсоединённых к групповой линии, не должно превышать 20 на одну фазу. Для светодиодных светильников допускается 50 светильников на фазу.

Трассировка линий групповой сети подчинены целому ряду нормативных требований и практических рекомендаций, из которых важнейшее следующие.

Линии должны прокладывается по возможно по более коротким трассам, при открытой прокладке – параллельно стенам помещения, при скрытой, если это возможно, по кратчайшему направлению. Желательно совмещать трассы линий, идущих в одном направлении, даже если это удлиняет протяженность линий. При возможности следует прокладывать линии по стенам, а не по потолкам, линии же, открыто проложенные по потолку, необходимо прокладывать перпендикулярно стене с окнами. Желательно организовать минимальное число проходов сквозь стены, число ответвленных коробок и число обходов строительных элементов. Метод применим для всех помещений комплекса.

В данном курсовом проекте выбраны щитки этажные учетно-распределительно-групповые, со слаботочным отсеком ЩЭУГ, ЩЭУГ2 ИЖСК.

2.3.4 Выбор марки проводов и способов прокладки сетей

В качестве проводниковых материалов для выполнения сетей освещения используются медь. Медь имеет ряд преимуществ: по сравнению с алюминием, меньшее удельное сопротивление, большая механическая прочность и лучшая устойчивость к воздействиям среды. В своём курсовом проекте я использовала кабели с медными жилами.

Для питания однофазных сетей рабочего освещения мной были выбран кабель ВВГнг 3х1, 5 – небронированные кабели с медными жилами с поливинилхлоридной изоляцией и поливинилхлоридной оболочкой различного сечения.

Кабель, питающий ВРУ рабочего освещения – пятижильный кабель СИП 5х16.

В зависимости от способа монтажа различают внутреннююи наружную электропроводки. Наружная выполняется снаружи по конструктивным элементам зданий и сооружений, а внутренняя, соответственно, внутри их.

В свою очередь наружную и внутреннюю проводку можно выполнить открыто и скрыто.

Скрытая электропроводка прокладывается внутри стен, потолков, фундаментов перекрытий, под съемными полами и в других конструктивных элементах зданий. Скрытая проводка может производиться с помощью труб, гибких металлических рукавов, а также в пустотах строительных конструкций, в бороздах под штукатуркой.

Открытая электропроводка прокладывается по поверхности стен, потолков и другим конструктивным элементам зданий и сооружений. Существует много способов прокладки открытой проводки. Применяется также проводка электрических проводов и кабелей на тросах, струнах, роликах, изоляторах, в гибких металлических рукавах, в трубах, коробах, на лотках, в электротехнических плинтусах и наличниках, а так же z профилях.

В моём курсовом проекте кабели от ВРУ до этажных щитов проложены в трубах, а в квартирах проложены в бороздах под штукатуркой.

2.3.5 Выбор сечений проводов и кабелей

Проектирование осветительных сетей сводится к объединению светильников в группы. Каждая группа осветительной сети может быть охарактеризована потребляемой мощностью и током нагрузки.

Расчетные мощности осветительных установок вычисляют из соотношения

- для ламп накаливания, кВт

P_ро= k_coP_у= k_co∑ P_н; (19)

- для люминесцентных ламп при стартерных схемах зажигания, кВт

P_ро= 1, 2k_coP_у=1, 2 k_co∑ P_н; (20)

- для люминесцентных ламп при бесстартерных схемах зажигания, кВт

P_ро= 1, 3k_coP_у=1, 3 k_co∑ P_н; (21)

- для ртутных ламп ДРЛ, ДРИ, кВт

P_ро= 1, 1k_{c. o}P_у= 1, 1k_co∑ P_н, (22)

где k_cо - коэффициент спроса для линий освещения,

P_у=∑ P_н -суммарная мощность ламп накаливания, люминесцентных или ДРЛ, входящих в группу;

1, 2; 1, 3; 1, 1-коэффициенты, учитывающие потери в ПРА.

При расчете групповых линий принимается, что все светильники, питаемые группой, могут гореть одновременно, т.е. считается, что расчетная нагрузка групповых сетей P_ро равна установленной мощности ([10], с.22, п.6.14).

Иначе обстоит дело с линиями питающей сети. Маловероятно, что все светильники многих групп, будут включены одновременно, какая − то часть из них может не работать, поэтому расчетная нагрузка питающей сети определяется умножением установленной мощности на коэффициент спроса k_cо.

Для данного объекта принимаем:

− для групповой сети рабочего освещения k_cо =1;

− для распределительных и групповых сетей эвакуационного и аварийного освещения k_cо =1;

− для питающей сети и вводов зданий k_cо =0, 8.

В качестве примера определим расчетную мощность осветительных установок первой группы по формуле 36.

P_ро=1, 2· 1 (5∙ 10+5∙ 12+5∙ 16+5∙ 12+5∙ 8+5∙ 4) = 0, 372

Аналогично определяются расчетные мощности осветительных установок остальных.

Определяем номинальный ток для каждой группы по формуле, А

(23)

где P_ро – мощность расчетная осветительных установок, кВт;

U_н – номинальное напряжение, В;

cosφ – коэффициент мощности (для ламп накаливания cosφ = 1, для ламп светодиодных cosφ = 0, 98

Рассчитываем номинальный ток первой группы щитка ЩО1 по формуле 23.

Главное требование к выбору сечений проводов - это ограничение их температуры значением, обеспечивающим пожарную безопасность и сохранность изоляции (t=65°С).

Подробные таблицы длительно допустимых токовых нагрузок проводов и кабелей приводятся в ПУЭ.

Определяем длительно допустимый ток, проходящий по проводам и кабелям к осветительным установкам, А

(24)

I_доп =1, 25∙ 1, 7=2, 1

По длительно допустимому току выбираем сечение провода по ([8], с.24, таблица 1.3.6) ВВГнг 3× 1, 5мм².

где Р _уд – удельная мощность на одну розетку, 0, 1- 0, 06 кВт (При числе

розеток до 100 принимается 0, 1 кВт);

n_p – число розеток;

k_ор – коэффициент одновременности для сети розеток

Р_рр = 0, 1 ∙ 14 ∙ 0, 9 =1, 3 кВт

Таблица 3.Сводная ведомость распределения нагрузки, аппаратов защиты ОУ, проводов (кабелей)

Таблица 3

2.3.6 Расчет электроосветительных сетей по потере напряжения

Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) допускается снижение номинального напряжения у наиболее отдаленных ламп не более чем на 2, 5% - для внутреннего рабочего освещения промышленных предприятий.

Проверяем каждую группу по потере напряжения, %

(25)

Аналогично рассчитываем номинальные токи остальных групп, а данные результатов расчета заносим в таблицу 3.

Рассчитаем нагрузку рабочего освещения питающей сети и ввода в здание. Например, рассчитаем нагрузку осветительного щитка ЩО1

(ОЩВ-12), кВт

Р_що1 = k_c.о∑ P_ро, (26)

где k_c.о - коэффициент спроса для расчета нагрузок питающей сети;

∑ P_ро –суммарная расчетная мощность всех групп щитка, кВт.

Определяем нагрузку этажного щита ЩО1 по формуле 26.

Р_що1= 1, 2(0, 31+0, 12+0, 19+0, 23)+1, 3+0, 6+0, 9+1, 3=5, 12

Выбираем провод марки ВВГнг 3× 4.

Расчет значений тока в линиях распределительной сети определяем по ([9], с.392) по формуле, А

(27)

где Р_р-сумма расчетных мощностей групп светильников щитка;

Определяем длительно допустимый ток, проходящий по проводам и кабелям к осветительным установкам, А

I_доп=1, 25I_гр (28)

I_доп=1, 25∙ 7, 95=9, 94

Расчетная нагрузка Р_рр групповых и питающих линий от электроприёмников, подключаемым к розеткам ([24] с. 15) определяется по формуле, кВт

Р_рр = Р _уд ∙ n_p∙ k_ор (29)

где М – момент нагрузки, кВт∙ м;

s – площадь поперечного сечения проводов, мм²;

с – коэффициент, значение которого зависит от напряжения сети, числа фаз в линии и рода проводникового материала.

Для упрощения расчетов по выражению 43 используются таблицы моментов, которые позволяют по заданным M и Δ U определить сечение проводника S, или по S и M определить Δ U ([5], таблицы 12-19).

При расчете групповых линий особенно часто приходится встречаться с разветвленными сетями, для которых сечение проводов обычно принимается неизменным в пределах каждой группы. В этих случаях бывает достаточно оценить, какая лампа является наиболее удаленной, определить моменты нагрузки только по пути тока к этой лампе и по ним выбрать сечение проводов.

Таким образом, сумма моментов групповой сети (рисунок 4, а) может быть определена выражением, кВт

M =l₁(P₁+P₂+P₃) + l₂(P₂+P₃)+ l₃P₃ (30)

Рисунок 4.

Сумма моментов групповой сети (рисунок 4) может быть определена с помощью упрощенного приема для линии с несколькими одинаковыми равномерно распределенными по длине нагрузками по формуле, кВт м

(31)

где P− мощность лампы с учетом потерь в ПРА, кВт;

n− количество ламп (светильников), шт;

l₀− расстояние от источника питания до первой лампы (светильника), м;

l− расстояние между лампами (светильниками);

L− расстояние до центра нагрузки, м.

Определим, например, момент нагрузки для первой группы щита ЩО1 по формуле 30, кВт м

М=1, 2∙ 1(0, 004∙ 7+0, 004∙ 9, 5+0, 004∙ 10, 5+5∙ 0, 008∙ 11, 5+5∙ 0, 012∙ 14+5∙ 0, 012∙ 13 +0, 004∙ 12, 5+5∙ 0, 012∙ 16+0, 004∙ 14+0, 004∙ 15, 5+5∙ 0, 01∙ 16)= 4, 116

По полученному значению момента, определяем потерю напряжения по формуле 30, %

Проверим полученное значение Δ U по таблице моментов. Расчетное значение потери напряжения точно совпадает с табличным значением.

Аналогично рассчитаем потерю напряжения Δ U во всех остальных групповых линиях.

Определяем потерю напряжения Δ U в кабелях, питающих линий. Для этого сначала определим момент нагрузки М по формуле 30, а затем по формуле 25 определим потерю напряжения Δ U.Результаты заносим в табличную часть чертежа Д270116.51.322.221.02.00.000Э3.

В результате расчетов обнаружено, что потеря напряжения в групповой сет и в кабелях, питающих линий, не превышает допустимого значения. Поэтому во всех группах и питающей сети, оставляем выбранное ранее сечение кабеля.