Сечение проводников осветительной сети должно обеспечивать:
- достаточную механическую прочность;
- прохождение тока нагрузки без перегрева сверх допустимых температур;
- необходимые уровни напряжения у всех источников света;
- срабатывание защитных аппаратов при КЗ.
Достаточная механическая прочность проводников необходима, чтобы во время эксплуатации и монтажа не было чрезмерного провисания или обрыва проводов. Наименьшие допустимые сечения проводников по механической прочности составляют: [29]
- для медных проводов 1 мм2;
- для алюминиевых 2,5 мм2.
Нагрев проводников вызывается прохождением по ним тока Iр.о., значение которого при равномерной нагрузке фаз определяется по формулам: [5]
- для трехфазной сети (с нулевым проводом и без него)
(2.19)
- для двухфазной сети с нулевым проводом
(2.20)
- для однофазной сети
(2.21)
где Рр.о. - активная расчетная мощность трех, двух и одной фаз (кВт)
соs φ =0,95 коэффициент мощности нагрузки;
Uф – фазное напряжение сети (В)
Uл – линейное напряжение сети.(В)
По расчетному току по таблице [3] выбирают сечение провода.
Ток в фазе по формуле (7.14):
Примем в качестве материал токопроводящей жилы медь сечением 2,5 кв.мм.
Важным условием при проектировании осветительных сетей является обеспечение у ламп необходимого уровня напряжения.
Причем они рассчитаны для Umin = 97,5%; при других значениях должны быть внесены изменения.
Потери напряжения на каждом участке осветительной сети определяются по формуле:
(2.22)
где М – момент нагрузки (кВт*м)
S – сечение данного участка сети (мм2)
С – коэффициент, зависящий от схемы питания (трех, двух и одно-фазная) и материала проводника. [12]
Общая потеря напряжения линии равняется сумме потерь на участках.
Таблица 2.2 - Нагрузка на участках
Участок сети | Нагрузка | ||||
Наиме-нование | Характеристика | Длина L. м | Кол. светильников шт | Мощность одного кВт | Суммарная мощность кВт |
АБ | 3ф+0 | 0,08 | 6,24 | ||
БВ | 3ф+0 | 3,8 | 0,08 | 5,2 | |
ВГ | 3ф+0 | 3,8 | 0,08 | 4,16 | |
ГД | 3ф+0 | 3,8 | 0,08 | 3,12 | |
ДЕ | 2ф+0 | 3,8 | 0,08 | 2,08 | |
Е0 | 1ф+0 | 3,8+24 | 0,08 | 1,04 |
Момент нагрузки это произведение мощности Рр.о . на длину линии lл
МАБ = ∑Рл. · lАБ (2.23)
Таблица 2.3- Моменты нагрузки на участках
Участок | АБ | БВ | ВГ | ГД | ДЕ | ЕО |
Момент нагрузки кВт*м | 37,44 | 19,76 | 15,08 | 11,85 | 7,9 | 16,4 |
Потери напряжения на участках:
(2.24)
где С=83- для четырехпроводной системы 3ф+0 (медные кабели)
С=37 - для трехпроводной системы 2ф+0 (медные кабели)
С=14 - для двухпроводной системы 1ф+0 (медные кабели)
Таблица 2.4- Потери напряжения на участках
Участок | АБ | БВ | ВГ | ГД | ДЕ | ЕО |
Характеристика сети | 3ф+0 | 3ф+0 | 3ф+0 | 3ф+0 | 2ф+0 | 1ф+0 |
Коэффициент С для медных жил | ||||||
Момент нагрузки кВт*м | 37,44 | 19,76 | 15,08 | 11,85 | 7,9 | 16,4 |
Потеря напряжения | 0,18 | 0,09 | 0,07 | 0,057 | 0,085 | 0,47 |
Наиболее удаленный светильник находится в точке «О».Суммарная потеря напряжения от группового щитка освещения до наиболее удаленного светильника
Суммарные потери напряжения:
ΔUАО%= ΔUАБ+ ΔU БВ + ΔU ВГ + ΔU ГД + ΔU ЛЕ + ΔU ЕО (2.25)
ΔU%=0,18+0,09+0,07+0,057+0,085+0,47=0,95%
Это значительно меньше допустимой потери напряжения, поэтому окончательно выбираем кабель с медными жилами сечением 2,5 мм2 марки ВВГ. [3]