Выбор сечения проводов, кабелей, расчёт защиты осветительной сети

Выбор сечения проводов и кабелей выбирается по трем условиям:

1. по механической прочности;

2. по току нагрева;

3. по допустимой потере напряжения.

Условием механической прочности заключается в том, что сечение жил с медными проводами должно быть не менее 1, 5 мм², а сечение жил с алюминиевыми проводами не менее 2, 5 мм².

Условие по току нагрева заключается в том, что допустимый ток проводов и кабелей должен быть больше чем расчетный ток протекающий по этому проводу или кабелю:

I_{доп.пров} I_расч (9.1)

 

Питание осветительных установок осуществляется от двухтрансформаторной подстанции с трансформаторами типа ТМ-630/10, имеющего следующие паспортные данные: U_к=5, 5%, Δ P_кз=8 кВ. Трансформаторы работают с коэффициентом мощности нагрузки cosφ =0, 95, коэффициент загрузки трансформаторов β _т=0, 8.

Определим потерю напряжения в трансформаторе:

 

U_ka=Δ P_k*1000/S_т, (9.2)

 

U_ka=8*100/630= 1, 27%

 

U_кр= (9.3)

 

U_кр= =5, 35%

 

Δ U_т=β _т*(U_ka*cosφ +U_кр*sinφ ) (9.4)

 

Δ U_т=0, 8*(1, 27*0, 95+5, 35*0, 31)=2, 29%
Найдем допустимую потерю напряжения:

 

Δ U_доп=10 – Δ U_т (9.5)

 

Δ U_доп=10 – 2, 29=7, 71%

 

4.9.1 Расчет электрической сети рабочего освещения

Определяем расчетные нагрузки линий ЩО, приняв к_с=1:

P_pi=k_c· (9.1.1)

 

линия с1: P_p1=13*400*1, 1=5, 72 Вт

линия с2: P_p2=15*400*1, 1=6, 60 кВ

линия с3: P_p3=15*400*1, 1=6, 60 кВ

линия с4: P_p4=14*58*1, 2=0, 9744 кВ

линия с5: P_p5=8*72*1, 2=0, 6912 кВ

линия с6: P_p6=1, 2*(8*36+12*18+4*18)= 0, 6912 кВ

 

Для линии, питающей осветительный щиток ЩО расчетная нагрузка равна:

 

P_рпл= (9.1.2)

 

P_рпл=5, 72+6, 6+6, 6+0, 9744+0, 6912+0, 6912= 21, 2768 кВ

 

Вычисляем собственные моменты линий ЩО:

 

М_i= P_pi*(l_i+l*((N_R-1)/2), (9.1.3)

 

где l_i - длина участка линии от осветительного щитка до первого

светильника;

l – расстояние между светильниками в одном ряду;

N_R – число светильников в одном ряду;

 

питающая линия П2: М_пл= 29, 496* P_рпл= 627, 58 кВ*м

линия с1: М₁=5, 72*(20, 894+3, 375*(13-1)/2)= 235, 34 кВ*м

линия с2: М₂=6, 6*(10, 133+3, 375*(16-1)/2)= 233, 94 кВ*м

линия с3: М₃=6, 6*(15, 418+3, 375*(16-1)/2)= 268, 82 кВ*м

 

Если линия состоит из нескольких участков (l₁, l₂..) с одинаковым сечением и различными нагрузками (P_p1, P_p2..), то суммарный момент нагрузки равен сумме моментов нагрузок отдельных участков.

 

линия с4: М₄=P_p3*l₁+P_p3/2*l₂,

 

М₄=0, 9744*9, 463+0, 9744/2*3, 17= 10, 76 кВ*м,

 

линия с5: : М₅=P_p4*l₃+P_p4/2*l₄,

 

М₅=0, 6912*5, 32+0, 6912/2*4= 5, 06 кВ*м,

 

 

линия с6: М₆= (P_p5п+P_p6п)*l₅+ P_p6п*l₆+ P_p2п*l₇,

 

М₆=(12*18+4*18)*7, 333+4*18*6, 426+8*36*31, 443= 11, 63 кВ*м

 

Определяем приведенный момент нагрузки для питающей линии:

 

М_пр= , (9.1.4)

 

где - сумма моментов данного и всех последующих по направлению тока участков с тем же числом проводов линии, что и на данном участке;

- сумма приведенных моментов участков с другим числом проводов;

- коэффициент приведения моментов ([1], табл.12.12), α =1, 85.

 

М_пр=627, 58+235, 34+233, 94+268, 13+10, 76+5, 06+11, 63=1416, 48 кВ*м

 

Площадь сечения жил кабеля питающей линии по допустимой потере напряжения:

 

, (9.1.5)

 

 

где М — момент нагрузки рассматриваемого участка сети, кВт м;

С — расчетный коэффициент, величина которого принимается по [1], табл.12.П.

 

F_пл=1416, 478/(48*7, 71)=3, 77 мм²

 

Принимаем F_пл=4 мм². Выбираем пятижильный кабель АВВГ-5х4-0, 66 с I_доп=27А.

Выполняем расчет питающей линии по допустимому нагреву. Для этого найдем средневзвешенное значение коэффициента мощности нагрузки:

 

, (9.1.6)

 

 

cosφ = =

 

=0, 856

Вычисляем расчетный ток линии:

 

I_рпл= , (9.1.7)

 

I_рпл= =36, 33 А

 

Т. к. 36, 33> 27 А, то выбранный кабель не проходит по нагреву расчетным током. Принимаем кабель со следующим большим значением АВВГ 5х10-0, 66 с I_доп=42 А.

Определяем фактическую потерю напряжения в питающей линии:

 

Δ U_пл=M_пл/(С*F), (9.1.8)

 

Δ U_пл=627, 58/(48*10)=1, 31%

 

Вычисляем оставшуюся величину допустимой потери напряжения, по которой рассчитываются групповые линии:

 

= Δ U_доп – Δ U_пл , (9.1.9)

 

=7, 71 – 1, 31=6, 4 %

 

Определяем площадь сечения групповой линии с1:

 

F₁=235, 34/(48*6, 4)=0, 766 мм²

 

Принимаем F₁=2, 5 мм². Выбираем пятижильный кабель АВВГ-5х2, 5-0, 66 с I_доп=19 А. Находим расчетный ток линии:

 

I_р1= =9, 84 А

 

 

Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 9, 84 А < 19 А.

Фактическая потеря напряжения в линии:

 

Δ U₁=235, 34/(48*2, 5)=1, 96 % < 6, 4 %

 

Определяем площадь сечения групповой линии с2:

 

F₂=233, 94/(48*6, 4)=0, 761 мм²

 

Принимаем F₂=2, 5 мм². Выбираем пятижильный кабель АВВГ-5х2, 5-0, 66 с I_доп=19 А. Находим расчетный ток линии:

 

I_р2= =11, 35 А

 

Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 11, 35 А< 19 А.

Фактическая потеря напряжения в линии:

 

Δ U₂=233, 94/(48*2, 5)=1, 95 % < 6, 4 %

 

Определяем площадь сечения групповой линии с3:

 

F₃=268, 82/(48*6, 4)=0, 875 мм²

 

Принимаем F₃=2, 5 мм². Выбираем пятижильный кабель АВВГ-5х2, 5-0, 66 с I_доп=19 А. Находим расчетный ток линии:

 

I_р3= =11, 35 А

 

Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 11, 35 А< 19 А.

Фактическая потеря напряжения в линии:

 

Δ U₃=268, 82/(48*2, 5)=2, 24 % < 6, 4 %

 

Определяем площадь сечения групповой линии с4:

 

F₄=10, 76/(8*6, 4)=0, 21 мм²

 

Принимаем F₄=2, 5 мм². Выбираем пятижильный кабель АВВГ-3х2, 5-0, 66 с I_доп=23 А. Находим расчетный ток линии:

 

I_р4= =4, 71 А

 

Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 4, 71 А< 23 А.

Фактическая потеря напряжения в линии:

 

Δ U₄=10, 76/(8*2, 5)=0, 54 % < 6, 4 %

 

Определяем площадь сечения групповой линии с5:

 

F₅=5, 06/(8*6, 4)=0, 1 мм²

 

Принимаем F₅=2, 5 мм². Выбираем пятижильный кабель АВВГ-3х2, 5-0, 66 с I_доп=23 А. Находим расчетный ток линии:

 

I_р5= =3, 27 А

 

Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 3, 27 А< 23 А.

Фактическая потеря напряжения в линии:

 

Δ U₅=5, 06/(8*2, 5)=0, 25 % < 6, 4 %

 

Определяем площадь сечения групповой линии с6:

 

F₆=11, 63/(8*6, 4)=0, 227 мм²

 

Принимаем F₆=2, 5 мм². Выбираем пятижильный кабель АВВГ-3х2, 5-0, 66 с I_доп=23 А. Находим расчетный ток линии:

 

I_р6= =3 А

 

Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 3< 23 А.

Фактическая потеря напряжения в линии:

 

Δ U₆=11, 63/(8*2, 5)=0, 58 % < 6, 4 %

 

 

4.9.2 Расчет электрической сети аварийного освещения

 

Аналогичный расчет проведем для линий ЩАО.

 

линия с7: P_p7=1*0, 1*3=0, 3 кВт,

линия с8: P_p8=1*0, 1*3=0, 3 кВт

 

Для линии, питающей щиток ЩАО расчетная нагрузка равна:

 

P_pao= 0, 3+0, 3=0, 6 кВ

 

Определим моменты линий:

 

питающая линия П4: P_pплп4=29, 496*0, 6= 17, 70 кВт

линия с7: М₇=0, 3*(31, 335+18, 5*((3-1)/2)= 14, 95 кВ*м

линия с8: М₈=0, 3*(20, 122+18, 5*((3-1)/2)= 13, 556 кВ*м

 

Определяем приведенный момент нагрузки для линии, питающей ЩАО:

 

М_прао= P_pao*l_тп-щао+М₇+М₈ (9.1.10)

 

где l_ТП-ЩАО – длина линии от ТП до ЩАО, l_ТП-ЩАО=29, 456 м;

 

М_прао=0, 6*29, 456+14, 95+13, 556= 46, 214 кВ*м

 

 

Площадь сечения жил кабеля линии ЩАО по допустимой потере напряжения:

 

F_ао=46, 214/(8*7, 71)=0, 749 мм²

 

Принимаем F_лао=2, 5 мм². Выбираем трехжильный кабель АВВГ-3х2, 5-0, 66 с I_доп=23 А.

Выполняем расчет питающей линии по допустимому нагреву.

Коэффициент мощности нагрузки:

 

 

Вычисляем расчетный ток линии:

 

I_рао= =2, 61 А

 

Т. к. 2, 61< 23 А, то выбранный кабель проходит по нагреву расчетным током.

Определяем фактическую потерю напряжения в питающей линии:

 

Δ U_плао=17, 7/(8*2, 5)=0, 88 %

 

Вычисляем оставшуюся величину допустимой потери напряжения, по которой рассчитываются групповые линии ЩАО

 

=7, 71 – 0, 88=6, 83 %

 

Определяем площадь сечения групповой линии с7:

 

F₇=14, 95/(8*6, 84)=0, 274 мм²

 

Принимаем F₇=2, 5 мм². Выбираем трехжильный кабель АВВГ-3х2, 5-0, 66 с I_доп=23 А. Находим расчетный ток линии:

 

I₇= =1, 304 А

 

Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 1, 304< 23 А.

Фактическая потеря напряжения в линии:

 

Δ U₆=14, 95/(8*2, 5)=0, 75 % < 6, 83 %

 

Определяем площадь сечения групповой линии с8:

 

F₈=13, 556/(8*6, 83)=0, 278 мм²

 

Принимаем F₈=2, 5 мм². Выбираем трехжильный кабель АВВГ-3х2, 5-0, 66 с I_доп=23 А. Находим расчетный ток линии:

 

I₈= =1, 304 А

 

Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 1, 304< 23 А.

Фактическая потеря напряжения в линии:

 

Δ U₈=13, 556/(8*2, 5)= 0, 68% < 6, 83 %

 

 

Таблица 9.2.1 – Результаты расчетов

 

Линия	Pрасч, КВт	Iрасч, А	M, кВт*м	Марка провода	Δ Uдоп, %	Δ Uфакт, %	Способ прокладки
П2	21, 2768	36, 33	627, 58	АВВГ 5х10	7, 71	3, 9	В лотках
c1	5, 72	9, 84	235, 343	АВВГ 5х2, 5	6, 4	0, 32	На тросе
c2	6, 6	11, 35	233, 94	АВВГ 5х2, 5	6, 4	0, 362	На тросе
c3	6, 6	11, 35	268, 82	АВВГ 5х2, 5	6, 4	0, 323	На тросе
c4	0, 9744	4, 71	10, 76	АВВГ 3х2, 5	6, 4	0, 385	В лотке
c5	0, 6912	3, 34	5, 06	АВВГ 3х2, 5	6, 4	0, 338	В лотке
c6	0, 6912		11, 63	АВВГ 5х2, 5	6, 4	0, 082	В лотке
П4	0, 6	2, 61	17, 7	АВВГ 3х2, 5	7, 71	1, 788	В лотке
с7	0, 3	1, 304	14, 95	АВВГ 3х2, 5	6, 83	0, 495	В лотке
с8	0, 3	1, 304	13, 556	АВВГ 3х2, 5	6, 83	0, 453	В лотке

 

 

9.3 Выбор защитных аппаратов для осветительной сети

 

В выбранном щитке ЩО 8505-1212 применяются автоматические выключатели с комбинированным расцепителем типа ВА 61F29-3C (трехполюсные) на вводе и ВА 61F29-1В (однополюсные) на групповых линиях.

Выбор номинального тока расцепителя автомата, защищающего линию, питающую светильники с индукционными и люминесцентными лампами низкого давления, производится по условию

 

(9.3.1)

 

При этом в закрытых щитках рабочий ток групповой линии не должен превышать 0, 9*I_номр, а для светильников с лампами типа ДРЛ рабочий групповой ток должен соответствовать условию:

 

I_номр> 1, 3*I_p (9.3.2)

 

питающая линия: I_рпл=36, 33 А, I_номр=16А,

 

 

линия с1: I_p1=9, 84А, I_номр=12, 5 А,

линия с2: I_p2=11, 34 А, I_номр=12, 5А,

линия с3: I_p3=11, 34 А, I_номр=12, 5А,

линия с4: I_p4=4, 71 А, I_номр=6, 3А,

линия с5: I_p5=3, 34А, I_номр=4А,

линия с6: I_p6=3 А, I_номр=4 А.

 

Выберем номинальный ток автоматов щитка аварийного освещения ОП-3УХЛ4:

 

питающая линия: I_рао=2, 61 А, I_номр=3, 2А,

линия с7: I_p7=1, 304 А, I_номр=1, 6А,

линия с8: I_p8=1, 304 А, I_номр=1, 6А,

 

Таблица 9.3.1 – Защитные аппараты для осветительной сети

 

Защищаемая линия	Расчетный ток линии, А	Количество автоматов, шт.	Тип автомата	Номинальный ток расцепителя, А	Кратность токовой отсечки	Ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А
П2	36, 33		ВА61F29-3C
П4	2, 61		ВА61F29-1В	3, 2		9, 6
С1	9, 84		ВА61F29-1В	12, 5		37, 5
С2	11, 35		ВА61F29-1В	12, 5		37, 5
С3	11, 35		ВА61F29-1В	12, 5		37, 5
С4	4, 71		ВА61F29-1B	6, 3		18, 9
С5	3, 34		ВА61F29-1B
С6	3, 0		ВА61F29-1B
С7	1, 304		AE1000	1, 6		19, 2
С8	1, 304		AE1000	1, 6		19, 2

 

Заключение

Таким образом, в результате выполнения данной курсовой мы рассчитали рабочее освещение для вспомогательных помещений, а для основного помещения РМЦ еще и аварийное. Выбрали источники света для рабочего освещения в виде светильников типа РСП 05-400 с лампами ДРЛ, аварийного освещения – НСП 11-100 с лампами накаливания. Во вспомогательных помещениях были выбраны светильники с люминесцентными лампами.

Лампы накаливания аварийного освещения поместили на те же тросы, то дампы ДРЛ для основного освещения для экономии материалов.

Для обеспечения надежной защиты была выбрана современная система система заземления TN-S.

Расположение щитков выбиралось с точки зрения экономии материалов прокладку проводов.

 

Список литературы для примера расчета

1. Электрическое освещение: учебник / В. Б. Козловская, В. Н. Радкевич, В. И. Сацукевич. – Минск: техноперспектива, 2011, – 543 с., [12] л. цв. ил.

2. Справочная книга для проектирования электрического освещения / Под ред. Г.М. Кнорринга. Л., “Энергия”, 1976.

3. Электрическое освещение: справочник / В. И. Козловская, В. Н. Радкевич, В. Н. Сацукевич. – Минск: Техноперспектива, 2007. – 255 с. + [8] л. цв. ил.

4. Электрическое освещение: практ. пособие по выполнению курсового и дипломного проектирования для студентов специальностей 1-43 01 03 «Электроснабжение» и 1-43 01 07 «Техническая эксплуатация энергооборудования организаций» днев. и заоч. формы обучения / авт.-сост.: А. Г. Ус, В. Д. Елкин.- Гомель: ГГТУ им. П. О. Сухого, 2005.-111с.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица П1

Значения светового потока ламп накаливания на напряжение 220 В, лм

Тип ламп	Мощность, Вт
В	(8)	(8, 8)
Б			(10, 8)	(12, 2)	(12, 8)	(13, 8)	(14, 8)	(15.7)
БК			(11, 9)	(13, 3)	(13, 7)	(15, 0)
Г							(13, 9)	(14, 7)	(16, 1)	(16, 1)	(17, 5)	(18, 8)	(20, 0)

 

Примечания:

В – вакуумные, Б – биспиральные, БК – биспиральные с криптовой смесью, Г – газонаполненные;

число в скобках под числом значения светового потока характеризует световую отдачу лампы в лм/Вт;

лампы мощностью до 300 Вт включительно выпускается с цоколем Е-27, с 300 Вт и выше – с цоколем Е-40

 

 

Таблица П2

Параметры галогенных ламп накаливания типа КГ на напряжение 220 В

Тип лампы	Мощность, Вт	Световой поток, клм	Световая отдача, лм/Вт	Средний срок службы, час	Размеры лампы, мм
диаметр колбы	длина
КГ220-425		6, 6	15, 5
КГ220-500-1			28, 0
КГ220-1000-4			27, 0
КГ220-1000-5			22, 0		10, 7
КГ220-1500			22, 0		10, 7
КГ220-2000-3		54, 9	27, 5
КГ220-2000-4			22, 0		10, 7
КГ220-5000			25, 0
КГ220-230-5000			22, 0		20, 5
КГ220-10000			26, 0
КГ220-230-10000			22, 0
КГ240-1000			22, 0
КГ240-1500			22, 0
КГ240-2000			22, 0
КГ240-2000-1			22, 0

 

Таблица П2

Параметры галогенных ламп накаливания типа КГ на напряжение 220 В

Тип лампы	Мощность, Вт	Световой поток, клм	Световая отдача, лм/Вт	Средний срок службы, час	Размеры лампы, мм
диаметр колбы	длина
КГ220-425		6, 6	15, 5
КГ220-500-1			28, 0
КГ220-1000-4			27, 0
КГ220-1000-5			22, 0		10, 7
КГ220-1500			22, 0		10, 7
КГ220-2000-3		54, 9	27, 5
КГ220-2000-4			22, 0		10, 7
КГ220-5000			25, 0
КГ220-230-5000			22, 0		20, 5
КГ220-10000			26, 0
КГ220-230-10000			22, 0
КГ240-1000			22, 0
КГ240-1500			22, 0
КГ240-2000			22, 0
КГ240-2000-1			22, 0
КГ240-20000			-	-	-	-

 

 

Таблица П3

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. D-технология построения чертежа. Типовые объемные тела: призма, цилиндр, конус, сфера, тор, клин. Построение тел выдавливанием и вращением. Разрезы, сечения.
2. I Расчет номинального состава бетона
3. I. ВЫБОР ТЕМЫ НАУЧНОГО ДОКЛАДА
4. II. Организация локальной вычислительной сети.
5. III. Выбор крепежного приспособления и способа крепления
6. III. Назначение криптографических методов защиты информации.
7. III. Организация защиты судна от ПДСС, пиратства и морского терроризма.
8. III. Порядок заполнения титульного листа расчета
9. IV. Каков процент ваших друзей в соцсети - это люди, с которыми вы никогда не общались в реальности?
10. MS Excel. Расчеты с условиями. Работа со списками
11. V. Порядок защиты выпускной квалификационной работы
12. VII. Проблема личности как таковой. Развитие защиты так называемых прав личности и ее конкретных особенностей