Расчет наружного освещения

В соответствии с заданием требуется выполнить наружное освещение участка дороги на протяжении l₃...l₇ (см. задание). Исходными данными для светотехнического расчета могут служить: значение минимальной или средней освещенности, задаваемое нормами, тип источника света и светильника, а также высота их установки. В результате расчета при заданном расстоянии между светильниками может быть определена требуемая мощность ламп.

В соответствии с нормами, освещенность автодорог должна быть не менее 3 лк. В качестве источника света могут быть выбраны лампы ДРЛ (срок их службы до 10000 ч), выпускаемые мощностью 125, 250, 400 Вт и выше,

характеризующиеся световыми потоками, соответственно: 5600, 11000, 19000 лм. Такие лампы обычно используются со светильниками типа РКУ 01-250, РКУ 01-400, СКЗР-125, СКЗР-250.

Высота установки светильников определяется высотой опор. В учебном проекте можно ориентироваться, например, на опоры типа ОУО-11 или ПН4-1б, имеющие высоту 6,5 м, при этом принять, что опоры расположены на расстоянии b₂=4 м от дороги, ширина которой составляет 6 м.

В основу расчета может быть положена формула для определения средней освещенности:

Е_ср = ,

где - световой поток лампы на опоре, лм;

- коэффициент использования установки;

- расстояние между опорами, м;

- ширина освещаемой дороги, м;

k - коэффициент запаса - при применении светильников с лампами накаливания принимается равным 1,3; а с газоразрядными лампами - 1,5.

В случае, когда светильники размещены вне освещаемой полосы, коэффициент использования рассчитывается:

= 1 - 2,

где 1 - находится из таблиц [3] по значению отношения b₁/Н;

2 - также находится из таблиц по отношению b₂/Н;

здесь расстояния:

b₁ - от светильника до дальнего края дороги,

b₂ - до ближнего края дороги, измеренных в плане;

H - высота установки светильников.

В частности, для значений b₁/Н=10/6,5=1,538 и типе светильника РКУ в таблицах [3] приводится значение 1=0,31, а для b₂/Н=4/6,5=0,615; 2=0,16.

В результате расчетов в проекте следует определиться с типами и мощностью ламп в светильниках, обеспечивающих освещенность автодороги не ниже нормируемой.

3. Выбор трансформаторной подстанции и опор воздушных линий.

Трансформаторные подстанции (ТП) служат для понижения напряжения с 35, чаще с 10 или 6 кВ до 400 В (с учетом компенсации потерь в сети для получения напряжения у электроприемников 380 В). Во многих случаях целесообразным является применение комплектных трансформаторных подстанций (КТП), целиком изготовленных на заводах и доставляемых на место установки в полностью собранном виде.

Промышленностью выпускаются КТП мощностью 25, 40, 63, 100, 160, 250 кВ^.А и выше. Подстанция мощностью, например, 160 кВ^.А, обозначается: КТП 160-6(10)/0,4.

При известных электропотребителях выбор ТП будет заключаться в расчете суммарной полной мощности всех потребителей, питающихся от ТП, и принятию по ней соответствующей, т.е. не меньшей, чем расчетная, мощности ТП. При расчете суммарной мощности следует иметь в виду, что полная мощность S потребителей с реактивной нагрузкой определяется как:

S = P_н/cosj,

где P_н -номинальная мощность электродвигателя; cosj - коэффициент мощности электродвигателя.

Для потребителей с осветительной нагрузкой можно принять S = Р.

Таким образом, суммарная мощность для выбора ТП с учетом падения напряжения в сети - Р_с может быть определена:

Р_с=1,05(Р_н/соsj + P₂ + Р₃ + P₄ + P_Б + …+Р_Е).

Для воздушных линий с напряжением до 1000 В применяют и железобетонные опоры. По назначению опоры разделяют на промежуточные и анкерные, которые в свою очередь бывают угловые, концевые, ответвительные и перекрестные. Промежуточные опоры предназначены только для поддержания проводов, т. е. для восприятия только вертикальной нагрузки. Их устанавливают на прямых участках линии. Анкерные опоры устанавливают на поворотах, пересечениях с другими линиями, на концах линий, а также при смене количества и сечений проводов вдоль линии. Опоры низковольтных линий устанавливаются обычно на расстоянии друг от друга 25…50 м (при большем пролете с использованием обычных опор может возникнуть недопустимое провисание проводов над землей, «пляска» проводов при ветре и др.) с пролетом кратным 5м.

В учебном проекте, приводя спецификацию сборочных единиц, можно ориентироваться на железобетонные промежуточные опоры типа: Пн4-1б...Пн2-1б, соответственно, для поддержания 4-х...2-х проводов; анкерные опоры: Ан4-1б и Ан2-1б, тоже для 4-х и 2-х проводов; ОАн4-1б - опора ответвительная анкерная; УАн4-1б - опора угловая анкерная.

В спецификации на сеть в целом приводятся принятый тип КТП, опоры, кронштейны к ним, светильники, лампы и др.

4. Оформление работы

4.1. Пояснительная записка

Пояснительная записка оформляется на листах формата А4, должна содержать титульный лист с указанием автора работы. Записка должна начинаться с исходных данных по варианту задания. В разделах записки перед приводимыми расчетами должно быть указано что выбирается или определяется на основании расчетов. После расчетов результаты выбора того или иного элемента сети должны быть выделены отдельным абзацем, например, после расчета проводов по нагреву (току) должна быть записана выбранная марка провода, его характеристики, условия прокладки.

4.2. Графическая часть

Графическая часть работы может быть выполнена на листе формата А3 или больше и содержать план электрической сети в масштабе, ориентировочно 1:1000, схему потребителя “А” (см. задание) и спецификации сборочных единиц для сети в целом и для потребителя “А” с указанием выбранных предохранителей, магнитного пускателя, типа двигателя, проводов. При недостаточности места на основном листе допускается приводить спецификации на отдельных листах.

На плане сети должны быть указаны номерами (в соответствии с порядковыми номерами по спецификации): опоры, заземляющие устройства, кронштейны, светильники; кроме того, на участках сети между опорами должно быть указано количество проводов и их марка, а также, снизу, расстояние между опорами в метрах.

Для примера на рис.4 приведен фрагмент плана сети.

4А-25

3,7 50 м 5,8

5,8

9

Воздушная линия 10 кВ

Рис. 4. Фрагмент плана сети (цифры позиций должны соответствовать номерам позиций в спецификации на план сети)

Спецификации следует выполнять в соответствии с требованиями ГОСТов.

На схеме сети потребителя “А" следует указать марки, количество и сечения проводов, питающих электропотребителей.

ЛИТЕРАТУРА

1. Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоиздат, 1985.- 640 с.

2. Боровиков В.А. и др. Электрические сети энергетических систем. -Л., Энергия, 1977.

3. Освещение открытых пространств /Н.В. Волоцкой и др. - Л.: Энергоиздат. 1981. - 232 с.

Приложение

Исходные данные для расчетно-графической работы по дисциплине

“электротехника и электроника ”

Схема сети электроснабжения потребителей - А,Б,В,Г,Д,Е от трансформаторной подстанции - ТП

А

l₁ l₂ l₃ l₄ l₅ l₆ l₇

Б В Г Д Е

l ₈

ТП

Схема сети потребителя А

Эл. щиток

1 2 3 4

Однофазные

Трехфазный потребители электродвигатель