Расчет и проверка сечения проводников электрической сети

Составляем расчетную схему осветительной сети, заменяя участки с равномерно распределенной, приложенными в их центре (см. рис. 6.1, 6.2).

 

Рисунок 6.1. Расчетная схема осветительной сети ШР-ЩО1

Рисунок 6.2. Расчетная схема осветительной сети ШР-ЩО2.

 

Расчетом электрической сети осветительных установок определим сечения проводов, гарантирующих необходимое напряжение у источников излучения, допустимую кратность тока и не вызывающую перегрева, и необходимую механическую прочность.

Расчет производим по условию минимума расхода проводникового материала.

 

S=

 

где S – сечение провода, мм²;

=  – сумма, моментов рассчитываемого и всех последующих участков сети с тем же числом проводов что и у рассчитываемого, ;

 – сумма моментов всех последующих участков сети с другим числом проводов ;

 – коэффициент приведения моментов, зависящих от числа проводов рассчитываемого участка, в ответвлениях;

с – коэффициент, зависящий материала проводов, напряжения и системы сети

U – располагаемые потери напряжения, %;

P – рассчитываемая мощность, ;

 – длина участка, м.

Принимаем располагаемые потери напряжения U =2% и коэффициент спроса Кс=0,85 (табл. П5.5. [1]). Тогда расчетное напряжение значения сечения проводника на участке.

Участок 0–1 для ЩО-1:

 

S_p(1-2)=

S_0-1=

 

С учетом механической прочности (табл. П 5,6 [1], принимаем ближайшее большее стандартное значение, S=4 мм².

Приняв для люминесцентных одноламповых светильников co _л.л.1=0,85, для ламп накаливания

co _л.н.=1, определим коэффициент мощности на участке:

co _ср=

co _ср(0-1)= =0,95

 

Определяем расчетный ток на участке, приняв коэффициент спроса для питающей сети K_с=0,85

 

 =

 

где – линейное напряжение сети. В;

 – коэффициент мощности сети,

P – мощность на участке, ;

K_с – коэффициент спроса

=

Проверяем принятое сечение по допустимому нагреву:

 

I_доп I_p

 

I_доп – длительно допустимый ток нагрева для данного способа прокладки, материала и сечения провода равный 27 А.

I_p – 19 А. [3, табл. 3.23]

I_p – расчетный ток на участке, А.

27А 19А

Условие выполнено.

Определяем действительную потерю напряжения на участке.

 

По расчетному току выбираем уставку защитного аппарата, установленного в распределительном щитке. Принимаем для защиты автоматический выключатель. Из таблицы П5,9 [1] выбираем.

Используя таблицу 5.10 [1] выбираем номинальный ток расцепителя =6A

Проверяем выбранное сечение на соответствие расцепителю защитного аппарата.

Из табл. 5.10 [1] принимаем =1

Тогда =19

Условие выполнено.

Определяем сечение первой групповой линии.

 

S_p(1-2)=

S_p(1-2) =

2,4 мм².

 

Принимаем S=2,5 .

 

co _{ср (1-2)}= =0,95

= =5,7A

Выбираем расц=6 А 5,7 6

= =0,04%

Участок 1–31

 

= =1,51

 

Принимаем S=2,5

 

co _{ср (1-31)}= =0,85

= =3,21A

 

Выбираем расц=6А 3,21 6

= =1%

Участок 1–32

 

= = =2

 

Принимаем S=2,5

 

co _{ср (1-32)}= =1,50

= =3,64A

 

Выбираем расц=6А 3,64 6

=1,50%

Участок 1–33

=

 =

=0,79

 

Принимаем S=2,5

 

co _{ср (1-33)}= =0,85

= =1,5А

 

Выбираем расц=6А 1,5 6

= =0,02%

Для ЩО-2 проводим аналогичный расчет.

Результаты сводим в таблицу 5.

 

Таблица 5. Расчёт осветительной сети ЩО-2.

Участок	S,	cos	Ip, A	Iрасц, А	, %
1–46	2,5	0,958	4,493	6	0,452
46–47	2,5	0,993	9,386	10	0,053
46–75	2,5	0,850	3,637	6	1,455
46–76	2,5	0,850	3,206	6	1,153

3.6 Мероприятия по повышению коэффициента мощности электрической сети осветительной установки

 

Повышение коэффициента мощности электроустановок – важная задача, так как низкий co _ср приводит к перерасходу металла на сооружение электрических сетей, увеличению потерь электроэнергии, недоиспользованию мощности и снижению коэффициента полезного действия первичных двигателей и генераторов электростанций и трансформаторов электрических подстанций.

Относительно низкий коэффициент мощности сельских установок объясняется многими причинами (широкое использование электродвигателей малой мощности, неполная их загрузка, и недостаточно качественный ремонт, применение люминесцентных ламп и т.д.).

Повышение коэффициента мощности может быть осуществлено естественным или искусственным способами.

Для сельских электроустановок наиболее приемлемым способом повышения коэффициента мощности является компенсация реактивной мощности при помощи статических конденсаторов. Статические конденсаторы имеют очень малые потери мощности (0,3…1%), бесшумны в работе, износоустойчивы, просты и удобны в эксплуатации.

Статические конденсаторы могут быть подобраны на малые мощности, что особенно важно для сельских электроустановок.

Светильники с лампами накаливания не требуют компенсации реактивной мощности, тат как их co _ср = 1. Светильники с люминесцентными лампами комплектуются компенсирующими конденсаторами, которые обеспечивают коэффициент мощности не ниже 0,9. К тому же в здании небольшое количество люминесцентных ламп, следовательно, в данном случае нет необходимости в применении компенсирующих установок.

Кроме того, выбор конденсаторных установок производится с учетом всех электроприемников здания. Целесообразно производить его после расчета электрического оборудования здания.