Компоновка и расчет осветительной сети

Раздел должен содержать:

- расчет количества щитков освещения, выбор типа, марки щитка освещения;

- составить расчетную схему осветительной сети;

- определить мощность каждой группы;

- определить ток каждой группы;

- определить длину каждой группы;

- определить момент наиболее нагруженной группы;

- определить потерю напряжения наиболее нагруженной группы;

- определить токи расцепителей автоматов щитка освещения;

- выбрать сечение провода или кабеля по допустимой потере напряжения;

- результаты расчетов представить расчетной схемой. (Таблица5).

Содержание таблиц и справочные данные по пункту 5 смотрите Приложение П4.1…4.7.

Правильно спроектированные электрические сети освещения должны обеспечивать оптимальную работу осветительных установок при минимальных затратах. При разработке проекта электрической части придерживаются следующей последовательности рассмотрения основных вопросов: выбор напряжения и схемы питания электрической сети; определения мест расположения групповых щитков; выбор марки проводов и способов прокладки сети; расчет и проверка сечения проводников электрической сети; выбор защиты сети от аварийных режимов; составление принципиальной схемы электрической сети; разработка специальных мероприятий (по охране труда, эксплуатации, экономии электрической энергии).

Выбор напряжения и схемы питания электрической сети. Для питания электрического освещения в с/х производстве наиболее часто применяют систему трехфазного тока с глухим заземлением нейтрали напряжением 380/220В. Источники света подключают к сети между фазным и нулевым проводами.

Реже встречается система напряжением 220/127В с заземленной наглухо нейтралью. Кроме того, при большой плотности осветительной нагрузки, источники света могут включаться на напряжение 127В, т.к. они имеют большую световую отдачу. Выбор напряжения связан с классификацией помещений по степениопасности поражения людей и животных электрическим током.

В помещениях без повышенной опасности напряжение 220В допускается для всех светильников общего назначения независимо от высоты их установки. Газоразрядные лампы высокого давления, рассчитанные на напряжение 380В, допускается подключать на линейное напряжение 380В системы 380/220В.

В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных при установке светильников с лампами накаливания более 2,5м над полом обслуживающей площадки также допускается напряжение 220В. При высоте подвеса меньше 2,5м должны применяться светильники, конструкция которых исключает возможность прикосновений, либо напряжение должно быть не выше 42В. Разрешается установка светильников с люминесцентными лампами на высоте не менее 2,5м при условии, что их контактные части будут недоступны для случайных прикосновений.

Светильники местного стационарного освещения с лампами накаливания в помещениях без повышенной опасности должны запитываться напряжением 220В, а в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных - не выше 42В. Для питания переносных светильников в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных также должно применяться напряжение не выше 42В.

В случаях, если опасность поражения электрическим током усугубляется теснотой, неудобным положением работающего, соприкосновением с большими металлическими, заземленными поверхностями, питание переносных светильников должно осуществляться напряжением не выше 12В.

Осветительные сети, прокладываемые от источников питания до потребителей, состоят из групповых и питающих линий. Групповые линии прокладывают от групповых щитков до светильников и штепсельных розеток. К питающим линиям относятся участки сети от источника питания до групповых щитков.

Питающие линии обычно выполняют четырехпроводными (трехфазными), а групповые двух-, трех- и четырехпроводными в зависимости от нагрузки и длины.

По схеме питающие линии могут быть магистральными, радиальными или радиально-магистральными. Схему питания выбирают из следующих условий: надежностьт электроснабжения, экономичность (минимальные капитальные и эксплуатационные затраты); удобство в управлении и простота эксплуатации.

Выбор групповых щитков, определение места их расположения и разбивка трассы сети. Количество групповых щитков осветительной установки определяют, исходя из размеров здания и рекомендуемой протяжённости групповых линий. Принимают длину четырехпроводных трехфазных групповых линий напряжением 380/220В равной 80м, напряжением - 220/127В - 60м и, соответственно, двухпроводных однофазных - равной 35м и 25м. Однофазные групповые линии целесообразно применять в небольших конторах, а также в средних помещениях при установке в них светильников с лампами накаливания мощностью до 200 Вт и с люминесцентными лам­пами. Применение трехфазных групповых линий экономично в больших помещениях (птичниках, коровниках, свинарниках и т.д.), освещаемых как лампами накаливания, так и газоразрядными лампами.

Ориентировочное количество групповых щитков можно определить по формуле:

где - рекомендуемое количество групповых щитков, шт;

А, В - длина и ширина здания, м;

- рекомендуемая протяженность групповой линии, м (для трехфазной - 80м, для однофазной – 35 м).

Для уменьшения протяженности и сечения проводов груп­повой сети щитки устанавливают по возможности в центре электрической нагрузки, координаты которого:

где , - координаты центра электрических нагрузок в координатных осях х, у;

- мощность i-й электрической нагрузки, кВт;

, - координаты i-й электрической нагрузки в координатных осях х, у.

При выборе мест установки групповых осветительных щитков учитывают также и то, что групповые щитки, предназначенные для управления источниками оптического излучения, устанавливают в местах, удобных для обслуживания: проходах, коридорах и на лестничных клетках. Щитки, имеющие отключающие аппараты, устанавливают на доступной для обслуживания высоте (1,8...2,0 м от пола).

При компоновке внутренних сетей светильники объединя­ют в группы так, чтобы на одну фазу группы приходилось не более 20 ламп накаливания, ДРЛ, ДРН, ДНаТ и розеток или 50 люми­несцентных ламп.

Осветительные щитки выбирают в зависимости от количества групп, схемы соединения, аппаратов управления и защиты, а также по условиям среды, в которых они будут работать. В зависимости от условий среды в помещениях применяют групповые щит­ки незащищенные, защищенные и защищенные с уплотнением. Щитки защищенные с уплотнением предназначены для установки в производственных помещениях с тяжелыми условиями среды. Большое значение имеет также выбор трассы сети, которая должна быть не только кратчайшей, но и наиболее удобной для монтажа и обслуживания. Прокладка сети по геометрически кратчайшим трассам практически невозможна или нецелесообразна по причинам конструктивного и технологического характера. Трассу открытой проводки, как по конструктивным, так и по эстетическим соображениям намечают параллельно и перпендикулярно основным плоскостям помещений. Только при скрытой проводке на горизонтальных плоскостях можно применять прямолинейную трассировку между фиксированными точками сети.

Выбранные трассы питающих и групповых линий, места установки групповых щитков, светильников, выключателей и розеток наносят на план помещения согласно условным обозначениям, принятым в ГОСТ 21.608-84 и ГОСТ 2.754-72.

Выбор марки проводов, кабелей и способов их прокладки. Осветительную проводку, как правило, следует выполнять проводами и кабелями с алюминиевыми жилами. С медными жилами ее выполняют только во взрывоопасных помещениях классов В-I и В-Iа.

Гибкие кабели с медной жилой и резиновой изоляцией марки КН применяют для подключения переносных или передвижных источников оптического излучения.

При проектировании с/х объектов используют следующие способы прокладки электропроводок: на тросе, на лотках и в коробах, в пластмассовых и стальных трубах, металлических и резинотехнических гибких рукавах, каналах строительных конструкций, проводом и кабелем по строительным основания и конструкциям.

Электропроводки подразделяют на два вида: открытые и скрытые. Открытая электропроводка – проложенная по поверхности стен, потолков, по фермам и другим строительным элементам зданий и сооружений. Скрытая электропроводка, проложенная внутри конструктивных элементов зданий и сооружений (в стенах, полах, фундаментах, перекрытиях), не подвергается воздействию внешней среды, а также механическим воздействиям.

Расчет и проверка сечения проводников электрической сети. Для осветительных сетей, имеющих большую протяженность и небольшую нагрузку, расчет сечения проводов и кабелей рекомендуется производить на минимум проводникового материала с последующей проверкой на механическую прочность, нагрев и ток срабатывания защитного аппарата. Расчет начинают с составления расчетной схемы, на которой показывают все осветительные щиты и группы, число проводов и длину групп, мощность источников света и места ответвления. Мощности равномерно распределенной нагрузки могут заменять равнодействующей, приложенной в центре этих нагрузок.

Для выбора сечений проводов и кабелей по допустимому нагре­ву необходимо определить расчетные токовые нагрузки линий.

Расчетные максимальные токовые нагрузки определяют по формулам:

для однофазной сети

для трехфазной сети

для двухфазной сети

Коэффициент мощности (соs φ) следует принимать:

1,0 - для ламп накаливания; 0,85 – для - одноламповых светильников с люминесцентными лампами низкого давления; 0,92 – для многоламповых светильников с люминесцентными лампами низкого давления; 0,5 - для светильников с разрядными лампами высокого давле­ния (ДРЛ, ДРИ); 0,85 - для светильников с разрядными лампами высокого давле­ния, имеющими ПРА с конденсатором.