Ufass.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Трансформаторные подстанции высочайшего качества

Расчет нагрузки и потере напряжения осветительных сетей

Подробные расчеты, с примерами, представлены в разделе меню «Электроснабжение»
Установленная мощность освещения Ру складывается из мощности всех ламп, питаемых соответствующим участком сети. Если источник света — люминесцентные лампы, то дополнительно добавляются потери в ПРА — 25 % к мощности ламп. Расчетная нагрузка освещения питающей сети и вводов зданий определяется по формуле

где
Ксо — коэффициент спроса, значения его в зависимости от установленной мощности рабочего освещения зданий приведены ниже:

Значение коэффициента спроса
Ксо10,950,90,850,80,750,70,650,6
Мощность, кВт500

При расчете групповой сети рабочего освещения, питающих и групповых сетей эвакуационного и аварийного освещения зданий, освещения витрин и световой рекламы коэффициенты спроса принимаются равными 1.
Расчетная нагрузка (в киловаттах) питающих линий и вводов в рабочем и аварийном режиме при совместном питании силовых электроприемников и освещения

где
k — коэффициент, учитывающий несовпадение расчетных максимумов нагрузок силовых электроприемников, включая холодильное оборудование и освещения:

Коэффициент k для зданий:
без кондиционирования воздуха10,950,90,951
с кондиционированием воздуха10,850,750,851
Отношение расчетной осветительной нагрузки к силовой, %250

— расчетная нагрузка освещения, кВт;
— расчетная нагрузка силовых электроприемников без холодильных машин, систем кондиционирования воздуха, кВт;
— расчетная нагрузка холодильного оборудования, систем кондиционирования воздуха, кВт.
Так же расчетная нагрузка питающей осветительной сети определяется умножением установленной мощности ламп на коэффициент спроса kc.
При отсутствии данных обследований kc следует принимать равным:
1 — для мелких производственных зданий и торговых помещений, наружного освещения;
0,95 — для производственных зданий, состоящих из отдельных крупных пролетов;
0,9 — для библиотек, административных зданий и предприятий общественного питания;
0,8 — для производственных зданий, состоящих из большого числа отдельных помещений;
0,6 — для складских зданий и электроподстанций, состоящих из большого числа отдельных помещений.
При расчете групповой сети и всех звеньев сети аварийного освещения kс принимается равным 1.

Расчет сети по току нагрузки

Для определения минимально допустимого сечения проводов необходимо определить расчетные токи, которые для трехфазной сети с нулем составляют:

  • для двухпроводной (однофазной) линии

  • для трехпроводной двухфазной (две фазы и нуль) линии

  • для четырехпроводной трехфазной (три фазы и нуль) линии

где
Р — активная расчетная нагрузка (включая потери в ПРА газоразрядных ламп) 1, 2 или 3 фаз, кВт;
— фазное напряжение, В;
— линейное (междуфазное) напряжение, В;
cosφ — коэффициент мощности нагрузки.
Для сетей освещения с лампами накаливания коэффициент мощности равен 1, для сетей с люминесцентными лампами, с компенсацией реактивной мощности 0,95, а без конденсаторов в схемах — 0,57. Применение светильников с люминесцентными лампами с нескомпенсированными ПРА не допускается.

Расчет сети по потере напряжения

При расчете осветительных сетей по потере напряжения для неиндуктивной и индуктивной нагрузки без учета реактивной составляющей обычно следует пользоваться таблицами моментов, составленных на основе формулы:

где
М — момент нагрузки, равный произведению нагрузки на длину линии, кВт⋅м;
С — коэффициент, зависящий от системы, напряжения в ней и материала проводов;
— потеря напряжения, %.
В связи с широким использованием газоразрядных ламп требуется учитывать реактивную составляющую потери напряжения, влияние которой на общую потерю напряжения при низких значениях коэффициента мощности довольно велико.
Полная потеря напряжения при индуктивной нагрузке

где
— активная составляющая потери напряжения, определяемая по таблицам моментов;
-поправочный коэффициент, учитывающий реактивную составляющую потери напряжения;

Уличное освещение

Уличное освещение — средства искусственного увеличения оптической видимости на улице в тёмное время суток. Как правило, осуществляется лампами, закреплёнными на мачтах, столбах, путепроводах и других опорах. Лампы включаются в ночное время автоматически с помощью элементов системы управления освещением, либо вручную из диспетчерского пункта.

Содержание

Виды освещения [ править | править код ]

Использование уличного освещения регулируется СНиП 23-05-95 [1] , который был изменён в 2011 году, с целью разрешения широкого применения светодиодной техники. [2]

  • Для освещения магистралей, кольцевых и других крупных автодорог используются фонари с рефлектором. Рефлектор необходим для концентрации света в направлении автодороги. Мощность лампы, устанавливаемой в фонарь, составляет 250—400 Ватт. Фонари устанавливаются на достаточно большой высоте для того, чтобы опоры можно было располагать на большом расстоянии друг от друга.
  • Для освещения второстепенных дорог может использоваться как рефлекторное, так и рассеянное освещение. Фонари снабжаются рельефным прозрачным плафоном, рассеивающим лучи на дальнее расстояние. Мощность ламп составляет 70—250 Ватт.
  • Для освещения пешеходных тротуаров, парков, лесов, велосипедных дорожек и остановок общественного транспорта используется рассеянное освещение. При конструкции таких фонарей особое внимание уделяется плафону, рассеивающему лучи. Обычно они делаются либо в форме шара, либо в форме цилиндра. Для большего рассеивания лучей света на плафоны цилиндрической формы устанавливаются прозрачные кольца, имеющие рельефную форму. Мощность используемых в таких фонарях ламп составляет 40-125 Ватт, в зависимости от дистанции, на которой установлены фонари друг от друга
  • Подсветка информационных объектов: номеров домов, дорожных знаков, наружной рекламы. Используются как информационные объекты с внутренней подсветкой, так и подсветка специальными лампами и прожекторами. (подсветка) — декоративная подсветка фасадов зданий и других архитектурных объектов.

Устройство уличного светильника с лампой ДНаТ

Светильник, снабжённый рельефным плафоном

Светильник, подвешенный на струне

По состоянию на начало XXI века в большинстве уличных фонарей используются дуговые лампы различных видов, в основном ртутные и натриевые. Перспективными считаются светодиоды, однако они применяются в основном для освещения пешеходных зон. С 2010 года в России запущена программа внедрения уличного светодиодного освещения, что связано с открытием в Санкт-Петербурге завода по сборке светодиодных ламп «Оптоган». Первым городом в России, где было произведено массовое внедрение светодиодов в систему уличного освещения, стал Боготол [3] .

Уличные фонари могут устанавливаться на столбах, на стенах зданий и сооружений, а также подвешиваться на струнах.

Типы опор [ править | править код ]

    зданий и прочих строений

Manufaktura56.jpg

Фонарь, работающий на природном газе

Освещение в сельской местности, фонарь ORZ 7-1-250

Столб с советской символикой, Каменск-Шахтинский

Столб железобетонный изогнутый. СПб

Фонарные столбы. Истад 2021.

Способы управления электропитанием [ править | править код ]

Файл:Night phase.ogv

Воспроизвести медиафайл

  • Автоматика: автоматическое включение и выключения ламп освещения производится либо по таймеру, либо при достижении определённого уровня освещённости, который контролируется с помощью датчика — например фотодиода. Также, возможно управление с помощью датчиков движения или присутствия, для экономии электричества и ресурса ламп.
  • Ручное управление: лампы включает диспетчер.

Для экономии электроэнергии, часть светильников может быть отключена в ночное время. При этом в вечерние и предутренние часы включены все линии, а в ночное время часть линий отключается. Линия, которая включена всю ночь, называется «ночной фазой», а отключаемая линия «вечерней фазой» [4] .

Отрицательные свойства уличного освещения [ править | править код ]

Ослепляющий фактор приводит к тому, что свет попадает в глаза прохожим, автомобилистам, вместо концентрации на дороге и освещаемых объектах. В результате воздействия ослепляющего фактора, свет бьет в глаза, контраст освещаемых объектов понижается, что затрудняет их видимость. В итоге, такое освещение приводит к повышенной опасности неверно освещенного участка дороги. Для снижения ослепляющего фактора нижняя часть фонаря должна быть плоской, исключая рассеивание в стороны, фонарь должен быть направлен строго вниз, без наклонов в стороны. Максимальный коэффициент ослепления регулируется СНиП.

Перерасход электроэнергии. Происходит в результате неверного выбора мощности ламп, неверной конструкции и направленности светильника, а также слишком большой высоты установки светильника. Зависимость освещенности от расстояния до освещаемого объекта квадратичная, в то время как зависимость освещенности от мощности практически линейная. Значительный вклад в перерасход электроэнергии вносит то, что свет продолжает гореть даже тогда, когда никому в таком количестве не нужен.

Световое загрязнение. Происходит из-за чрезмерной мощности ламп, неверной конструкции отражателя, а также неверной установки светильника, в результате чего часть света освещает ¨бесконечность¨. Также, часть света попадает на те объекты, которые освещать не требовалось. Световое загрязнение имеет многочисленные последствия для экологии и здоровья.

История [ править | править код ]

Самые первые уличные фонари появились в начале XV века. По распоряжению мэра Лондона Генри Бартона в 1417 году стали вывешивать уличные фонари.

В начале XVI столетия жителей Парижа обязали держать светильники у окон, которые выходят на улицу. Первая система городского уличного освещения была создана ещё в XVII веке в Амстердаме, по инициативе Яна ван дер Хейдена [5] , который в первую очередь был известен как организатор городской пожарной охраны. В 1668 году он предложил установить уличные фонари, чтобы по ночам горожане не падали в каналы (набережные большинства каналов, которыми славится этот город, не имеют перил), для борьбы с преступностью и для облегчения тушения пожаров (так как при искусственном свете было легче координировать действия пожарных). Проект Ван дер Хейдена предусматривал установку двух с половиной тысяч масляных фонарей, конструкция которых была разработана им самим.

В 1669 году Ян ван дер Хейден получил должность Директора и инспектора городского освещения (directeur en opzichter van de Stadsverlichting), к которой прилагалось ежегодное жалование в размере двух тысяч гульденов. Фонари системы Ван дер Хейдена использовались в Амстердаме до 1840 года, после чего их сменили более современные светильники.

Очень скоро амстердамское новшество позаимствовали и другие города. В 1682 году город Гронинген заказал 300 фонарей конструкции Ван дер Хейдена. Не отставала и заграница: в том же году городское освещение системы Ван дер Хейдена было введено в Берлине.

В России уличные фонари появились при Петре I — в 1706 году в тогдашней столице — Санкт-Петербурге, на фасадах некоторых домов около Петропавловской крепости. Первые стационарные светильники появились на петербургских улицах в 1718 году. Регулярное уличное освещение было введено в 1723 году в тогдашней столице — Санкт-Петербурге, когда на Невском проспекте были установлены масляные фонари [6] .

«Днём рождения» городского освещения Москвы считается 25 октября 1730 года, когда Московский магистрат издал указ «О сделании для освещения в Москве стеклянных фонарей» [7] .

Поначалу фонари давали относительно мало света, поскольку в них использовались обыкновенные свечи и масло. Применение керосина позволило значительно увеличить яркость освещения.

Газовые фонари появились в начале XIX века. Их изобретателем был англичанин Уильям Мердок. В 1807 году фонари новой конструкции были установлены на улице Пэлл-Мэлл и вскоре покорили все европейские столицы.

В эпоху электричества [ править | править код ]

В конце XIX века — с изобретением электричества и электрической лампы на смену газовым фонарям пришли фонари с электрическими лампами. Первые электрические уличные фонари в Москве появились в 1880 году [8] . Необычный оранжевый свет импортных консольных светильников с натриевыми лампами высокого давления, которые были установлены в Москве в 1975 году на Охотном ряду и Лубянке, надолго стал визитной карточкой города.

В 1970-х годах известный американский специалист по ракетной технике Краффт Эрике [en] предложил ночью освещать улицы городов из космоса отражённым солнечным светом при помощи специального спутника с очень большой отражающей поверхностью, названного автором Лунеттой, светящего в 10—100 раз ярче полной Луны. Предполагалось развернуть этот отражатель в 1987—1989 гг. с затратами порядка 15 млрд долларов [9] [10] , однако проект не был осуществлён.

Расчет электрической сети освещения

Выбор сечений проводов осветительных сетей производится по условиям:

1) по допустимому нагреву длительным расчетным током;

2) по допустимой потере напряжения;

3) по механической прочности в зависимости от материала проводника и способа прокладки.

Произведем расчет сети рабочего освещения по допустимому нагреву длительным расчетным током.

Установленная мощность рабочего освещения:

где мощность лампы, кВт.

Расчетная осветительная нагрузка:

где – коэффициент спроса осветительной нагрузки;

– коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующих аппаратах; принимаем = 1,1 – для ламп ДРЛ; = 1,2 – для ЛЛ.[10]

Значение коэффициента спроса осветительной нагрузки принимаем для производственных зданий, состоящих из отдельных крупных пролетов ксо=0,95.

Уточняем расчетную схему рабочего освещения в соответствии с планом цеха.

Расчетный ток групповой сети определяется по следующим формулам:

а) для трехфазных линий:

б) для однофазных линий:

Длительно допустимые токи проводов и кабелей групповой осветительной сети должны быть не менее .

Допустимое значение потерь напряжения в осветительной сети рассчитывается по формуле:

где – номинальное напряжение при холостом ходе трансформатора (105 %);

– минимально допустимое напряжение у наиболее удаленных ламп (95 %);

– суммарные потери напряжения до осветительной сети, %.

Сечение проводов осветительной сети вычисляют по формуле:

где – момент нагрузки, кВт . м;

– коэффициент, определяемый в зависимости от системы напряжения, системы сети и материала проводника по [11]; для трехфазной сети с нулем = 44.

Момент нагрузки вычисляется по формуле:

где – расчетная нагрузка, кВт;

– длина участка, м.

Если группа светильников одинаковой мощности присоединена с одинаковыми интервалами , то:

где – расстояние от осветительного щитка до первого светильника, м.

При расчете разветвленной осветительной сети на минимум проводникового материала сечение проводника для участка сети до разветвления равно:

где – приведенный момент нагрузки, кВт . м, который определяется:

где – сумма моментов данного и всех последующих по направлению мощности участков с тем же числом проводов линии, что и на данном участке, кВт . м;

– сумма приведенных моментов участков с другим числом проводов, кВт . м;

–коэффициент приведения моментов [7,8].

Действительное значения потери напряжения на участке:

Последующие участки рассчитываются аналогично по оставшейся потере напряжения.

По формуле (12.2) определим расчетную мощность для каждой из групп:

По формуле (12.2) определим расчетную мощность для питающей линии:

Потери напряжения в трансформаторе и кабельной линии питающей РП инструментального цеха определены в пятом разделе и составляют соответственно: =3,64 %; =3,56 %. Т. о. по формуле (12.5) определяем допустимую потерю напряжения в осветительной сети:

Вычислим приведенный момент для питающей линии. Для этого необходимо рассчитать моменты отдельных групп светильников. Расчетная схема приведена на рисунке 12.1 (графическая часть лист 5).

Рисунок 12.1 Расчетная схема рабочего освещения

Определим расстояния до центров приложения нагрузки по формуле (12.8):

Тогда, моменты нагрузки по формуле (12.7):

Расстояние от точки присоединения питающей линии осветительной сети до ЩО-70М равно 30 м. Т. о.по формуле (12.7):

По формуле (12.10) приведенный момент нагрузки равен:

Сечение питающей линии по формуле (12.9):

Принимаем кабель АВВГ сечением 25 мм 2 с = 75 А, прокладываемый открыто на стенах.

По формуле (12.3) находим расчетный ток, равный:

Так как , то сечение провода, выбранного по потере напряжения не удовлетворяет условиям нагрева. Принимаем кабель АВВГ 5×35, с =90 А.

По формуле (12.11) находим потерю напряжения в питающей линии:

По формуле (12.12) определяем допустимую потерю напряжения в групповых линиях:

Находим сечения проводов для каждой группы. Произведем расчет для 1-ой группы. По формуле (12.9) сечение провода:

Принимаем кабель АВВГ сечением 4 мм 2 с =27. А, прокладываемый открыто на тросе.

По формуле (12.3) находим расчетный ток, равный:

Так как , то сечение провода, выбранного по потере напряжения, удовлетворяет условиям нагрева. Принимаем провод АВВГ 5×4, = 27 А, прокладываемый открыто на тросе.

По формуле (12.14) находим потерю напряжения в питающей линии :

Выбор сечений проводов и кабелей для остальных групп аналогичен. Результаты расчета и выбора приведены в таблице 12.1.

При проектировании следует стремиться к равномерной нагрузке и равенству моментов различных фаз.

Расчет линий электропередачи для освещения, формулы

Каждый светотехнический проект предполагает массу базовых расчётов. Первый, и самый главный из них – осветительный. Ведь согласитесь, без света не смогут работать ни сами проектанты, ни строители с электромонтёрами.

При планировании линий освещения нужно отталкиваться от прогнозированного потребления (от создаваемой осветительными приборами нагрузкой). Отталкиваясь от этих параметров, производится выбор сечения силовых кабелей и проводов, номинального тока защитно-коммутационного аппарата и т.п.

Поскольку по пути к потребителю материал проводников создаёт сопротивление электротоку — из-за этого происходят потери напряжения. Особенно это заметно когда к одной линии(того же освещения, например) подключено много потребителей, со множеством распределительных и групповых сетей.

В итоге получается, что напряжение на входе и на выходе каждого отдельного участка заметно отличается, и наиболее удалённые по линии потребители получают намного более заниженные параметры напряжения, чем заявлено. И при этом распределение происходит не равномерно, что отрицательно сказывается на работе всех задействованных электроприборов.

Всё потому, что проводники, продолжительное время работающие под нагрузкой, гораздо превышающей расчётную, начинают функционировать в режиме постоянных перегрузок. Вследствие чего возникает перегрев, а это может спровоцировать замыкание или пожар на линии. И всё из-за недочётов проектантов, которые не удосужились подобрать под номинальные токи автоматического выключателя соответствующее сечение проводников.

Поэтому при разработке проекта всегда нужно помнить, что номинальный ток никогда не должен превышать предельно допустимых значений токов проводников. Иначе защитная функция автоматического выключателя, оберегающего проводники от перегрузок, будет просто неактивной.

В отечественных сетях процент потерь очень высокий – иногда он достигает до 10-22 % (в то время, когда в мировой практике эти цифры гораздо ниже, и составляют 4-6%). И в результате перерасход, создаваемый при потере, бременем ложится на плечи конечных потребителей.

Вы спросите, а зачем нужны все эти расчёты, особенно для объектов с невысокими уровнями потребления? Укажем основные причины, почему необходимо делать предварительный расчет мощности (напряжения) для будущей линии освещения:
Во-первых – на основании полученной суммарной мощности потребления определяются оптимальные токи с допустимой нагрузкой на все освещения элементы в цепи.
Во-вторых –исходя из степени нагрева проводников под воздействием рассчитанных, предельно допустимых токов, выбирается оптимальное сечение силовых кабелей и проводов для освещения.

В-третьих – отталкиваясь от полученного значения сечения силовых кабелей (проводов) и от выдерживаемой ими длительной максимальной нагрузки выполняется подбор подходящей защитной аппаратуры автоматического отключения.
В-четвёртых — любые расчёты просто необходимы для получения разрешений и техусловий от местных электрораспределительных организаций. На их основании техкомиссией будет приниматься решение о подключении объекта к линии, соответствующей по мощности и с допустимой нагрузкой.

Несмотря на кажущуюся незначительность (либо недостаточную точность) подобных усреднённых расчётов, они — это необходимое условие дальнейшей безопасной эксплуатации линии, т.к. изначально будут подобраны оптимальные элементы. В результате такие линии будут максимально равномерно распределять токи между всеми потребителями. Попутно будут уменьшаться потери напряжения от нерационально распределенной нагрузки.

Стоит отметить, что в линиях с равномерно распределенной нагрузкой (тех же уличных светильниках, например) потери будут гораздо меньшими, чем в линиях, распределённых не равномерно. В данном случае, вкупе с дополнительной индуктивной нагрузкой, потери могут оказаться вдвое большими. Поэтому приведённый расчет может дать погрешность.

Первым делом при проектировании необходимо выяснить, какой нагрузкой на сети будет обладать будущий объект. Для этого сначала необходимо выполнить расчет суммарной мощности всех осветительных приборов, которые будут запитываться на конкретном участке линии. Имея эти данные можно определить расчётные нагрузки (Рн) освещения питающей сети, а также вводов в жилые (либо производственные) постройки.

Перед этим нужно определить мощности всех ламп в сети. Расчет производится по следующей формуле:

В данном расчёте Мс. – это мощность ламп, Вт, а Кл. – количество ламп, шт.

Полученный по предыдущей формуле результат в дальнейшем используется для определения нагрузок запитывающей осветительной линии.

Расчет выполняется по формуле:

где, Мл. – это установленная расчётная мощность всех ламп;
Кспр. – коэффициент спроса, отображающий, как часто используется осветительное электрооборудование. Он служит в качестве поправки, обязательно вносимой в расчёты, т.к. на практике маловероятно, что все электроприборы будут включены одновременно и на полную мощность.
Данный коэффициент можно определять эмпирическим путём — для каждого отдельного объекта, или принимать подходящее значение из таблицы, приведённой ниже:

Коэффициент для расчета линии освещения

Оптимальный вариант принимать значение Кспр. за 0,95.
Кп. – коэффициент потерь в пускорегулирующей аппаратуре ламп. (Для ртутных газоразрядных ламп он составляет 1,1, для люминесцентных – 1,2)

В случаях, когда от будущих линий планируется осуществлять смешанную запитку объекта – и для освещения, и для силовых нагрузок (тех же розеток, например) – тогда оба вида нагрузок нужно суммировать.
Расчетдля смешанных нагрузок выглядит так:

где, Нобщ. – расчётная общая нагрузка, в кВт;
Но – расчётная нагрузка осветительных линий, в кВт;
Нс – нагрузка силовая, расчётная в кВт.

Чтобы определить предельно допустимые сечения проводов, которые будут использоваться в линиях, нужно рассчитать, какие токи будут по ним проходить.
Так для однофазных линий, состоящих из двух проводов,расчет производится по формуле:

Формула для однофазной линии

Для двухфазных линий, состоящих из трёх проводов (двух фаз и нуля)решение будет выглядеть так:

Формула для двухфазной линии

В случае прокладки трёхфазных линий, состоящих из четырёх проводов (трёх фаз и нуля) сечение определяется путём такого расчёта:

Формула для трехфазной линии

Как уже упоминалось, в любых линиях потерь не избежать– это распространённое и можно сказать нормальное явление. Мало того, то они происходят при транспортировке энергии от поставщика до нужного участка, так ещё и на точках её распределения между несколькими потребителями они нарастают.
Наша задача заключается в том, чтобы подобрать оптимальное сечение проводов, чтобы как можно больше снизить процент потерь распределенной энергии — до нормируемых ПУЭ интервалов: от 2,5 до 5 %. Также желательно сделать так, чтобы нагрузки на сети распределялись равномерно.

Формула расчета потери энергии

Базовый расчет потерь производится так:

Значение активного сопротивления (r0) можно рассчитать по формуле (она справедлива для алюминиевого или стального провода):

Формула для расчета активного сопротивления

При планировании линий, протяжённостью в несколько километров, обязательно должно учитываться индуктивное сопротивление проводов (ИСП),непосредственно влияющее на потери напряжения в сетях. Так как при настолько больших дистанциях, энергия просто не может распределяться равномерно и без потерь.
По опыту работ — можно брать ИСП(в нашем расчёте помеченное как x0)алюминиевых (либо медных) проводов, сечением более чем 95 мм2, в размере 0,32 Ом на 1 километр. Это значение будет корректным в том случае, когда расстояние между проводами относительно небольшое (до 6,0 см). Для проводов сечением 10-25 мм2 используется коэффициент индуктивного сопротивления, равный 0,44 Ом/км. В этом случае допускается более внушительное расстояние между проводами – 10,0 см.

Как показывает практика, в низковольтных линиях, используемых преимущественно для освещения, достаточно сложно добиться равномерно распределенной нагрузки. Поэтому в данном случае лучше использовать четыре жилы проводов (т.е. монтировать трёхфазную линию). И тогда, перераспределяя нагрузки от освещения на фазные и нулевые провода, и силовые — на линейные, удаётся более равномерно разделить нагрузки между всеми фазами.

Для трёхфазных линий расчет потерь, происходящих в каждом проводе, будет выполняться по представленному ниже алгоритму, в котором первый блок — характеризует активные потери напряжения, а второй блок – реактивные.

Формула расчета сопротивления

Давайте для примера просчитаем линию освещения для гипотетического объекта. Заданные параметры приведены на схеме.

Схема с параметрами для расчета

В нашем случае установлены однотипные светильники (N=12 шт.), мощностью 400 Вт, через одинаковые интервалы (Инт.=6м).
Рассчитаем расстояние (Р) до центра приложения нагрузок для каждой сети^

Р = Р1 + (( Инт.*(N – 1)/2),

где Р1 – это расстояние от щитка до первой лампочки в сети.

Подставляем значения для проведения расчётов:
Р1 = 15,7 + (6 + ((12-1)/2) = 48,7 метров
Р2 = 21,4 + (6 + ((12-1)/2) = 54,4 метров
Р3 = 23,5 + (6 + ((12-1)/2) = 56,5 метров
Р4 = 27,3 + (6 + ((12-1)/2) = 60,3 метров

Определим расчётные нагрузки, описанные во втором разделе (формулы 1 и 2):

Поскольку группы электроприборов у нас однотипные, значение будет одинаковым для всех линий:

Рн = (12шт*0,4 кВт) *1,1*1 = 5, 28 кВт

И тогда мощность питающей сети составит: 5,28*0,95*4 = 20,1 кВт

Теперь можно определить моменты нагрузки(МН) для каждой сети, рассчитываются они так :

где Рн – расчётные нагрузки, Р – расстояние.

МН1 = 5,28*48,7=257,1 кВт/м
МН2 = 5,28*54,4=287,2 кВт/м
МН3 = 5,28*56,5=298,3 кВт/м
МН4 = 5,28*60,3=318,4 кВт/м

Момент нагрузок для питающей сети (расстояние до щитка I=25 м):

МНс = 20,1 * 25 = 502,5 кВт/м

Итого сборный (или приведённый) момент нагрузки (МНс) по всем линиям равен:

МНс = 502,5+257,1+287,2+298,3+318,4 = 1663,5 кВт/м.

Определим теперь,какие будут потери напряжения для наших линий:

где, Нп — номинальное напряжение, создаваемое при холостой работе трансформатора(принимаем на 105%).
Нмд — минимально допустимое напряжение самых удаленных по сети лампочек(берём 95%);
ПНс — потери напряжения суммарные — до рассматриваемой сети, %(принимаем 3,56% и 3,64%).

Итак Пн = 105 – 95-(3,56-3,64) = 2,8 %

Рассчитаем, наконец, сечение подходящего для наших линий провода:

Сп = 1663,5 / (44*2,8) =13,5 мм2

Находим, какие токи будут проходить по нашим сетям:

Формула для нахождения силы тока

I = (20,1*103)/ (3*220*0,6) = 50,76 А

Определяем процент потерь напряжения для каждой сети:

П1 = 257,1 /(3*44) = 1,95%
П2 = 287,2 /(3*44) = 2,17%
П3 = 298,3 /(3*44) = 2,26%
П4 = 318,4 /(3*44) = 2,41%

Как видим, прогнозируемый процент потери во всех случаях вписывается в нормы (до 5%).
На основании полученных данных можно подобрать наиболее подходящие по сечению и токам провода, пуско-регулирующее оборудование, корректировать мощности ламп и т.п. Для облегчения расчётного процесса придумано много полезных приложений, учитывающих все описанные величины. Они позволят не пересчитывать каждый раз всё вручную при замене какой-либо составляющей светотехнического проекта.

При создании проекта линий под осветительные сети нужно добиваться, чтобы напряжения нагрузки по ним распределялись максимально равномерно. Тогда проводники будут меньше нагреваться, снизится процент потерь и убытков, уменьшится риск возникновения аварий.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Интрепид 2004 автоматический режим выключателя головного света
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector