Проектирование осветительной установки в производственных помещениях

    Определяем  ток комбинированного расцепителя  автоматического выключателя осветительного щитка на группу:

    

    По  таблице выбираем трехполюсный выключатель  АЕ2046 с номинальным током 100А .

    

    

    Выбор способов прокладки, марок проводов и кабелей производится с учетом многих факторов и местных условий, наиболее важным является характер окружающей среды и строительные особенности  зданий.

    По  справочным данным, в зависимости  от расчетного тока определяем ближайшее большее стандартное сечение. Это сечение приводится для конкретных условий среды и способа прокладки проводов и кабелей, указанных в таблице 18 [1]. Для групповой сети принимаем пятижильный кабель с медными жилами сечением 4мм² марки ВВГ5х4, с допустимым током I_д = 31 А при прокладке кабеля в воздухе по фермам.

    I_р £ I_д

    25А £31А

    Важным  условием при проектировании осветительных  сетей является обеспечение у  ламп необходимого уровня напряжения. Для этих целей выполняют расчет осветительной сети по потере напряжения.

    Принимая  за u_min минимально допустимое напряжение у наиболее удаленных ламп, можно определить величину располагаемых потерь Du_p напряжения в сети по формуле:

    Du_p= u_x – u_min – Du_т,

    где u_x - номинальное напряжение при холостом ходе трансформатора;

    Du_т – потеря напряжения в трансформаторе, приведенная ко вторичному напряжению.

    Все составляющие, приведенные в формуле, указаны в процентах U_ном.

    Напряжение  при холостом ходе трансформатора обычно составляет 400/230В, т.е 105% U_ном .

    Потеря  напряжения в трансформаторе зависит от коэффициента загрузки трансформатора и коэффициента мощности нагрузки и составляет

    3 – 3,5% U_ном.

    Снижение  напряжения по отношению к номинальному не должно у наиболее удаленных ламп превышать следующих значений:

    2,5% - у ламп рабочего освещения промышленных и общественных зданий, а также прожекторного освещения наружных установок.

    Du_p = 105 – 97,5 – 3,5 = 4%

    Располагаемую потерю напряжения при расчетах распределяют на потерю напряжения в питающей и  групповой сети:

    Du_пит = 1,5%

    Du_гр = 2,5%

    При заданных номинальном напряжении сети и материале проводника:

    

    где с = 44 – коэффициент для трехфазной сети с нулем при номинальном напряжении 380/220В для медных проводов.

    SМ – сумма моментов участков сети, кВт×м.

    

    где Р_р.гр – расчетная мощность светильников наиболее удаленной группы, кВт;

    l₂ – длина кабеля от щитка освещения до наиболее удаленной группы, ( 14,5м );

    l₃ – длина кабеля между группами, ( 41,46  );

    l₃ /2 – светильники на участке распределены равномерно, ( 41,46/2  );

    Р_р.3 - расчетная мощность светильников, кВт.

     .

    8 Расчет сечения проводников питающей сети по нагреву, потере напряжения и условиям защиты.

    Определяем  расчетную мощность рабочего освещения  цеха

    Р_р = N · Pл ·К_ПРА

    где К_ПРА – коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре;

    Р_р = 70 ·0,4 ·1,1 = 30,8, кВт.

    Определяем  расчетный ток питающей сети:

    

    Данная  питающая сеть должна быть защищена от токов КЗ и от перегрузки, поэтому определяем расчетный ток комбинированного расцепителя автоматического выключателя:

    I_расц  = 1,2 × I_р = 1,2 × 93,3 = 112 А.

    Принимаем по шкале номинальных токов расцепителей ближайшее стандартное значение номинального тока I _расц = 125 А.

    Сечение кабеля выбираем по расчетному току сети и проверяем  по току защитного аппарата. Принимаем по таблице 17 [1] четырехжильный кабель с алюминиевыми жилами сечением 120 мм² с поливинилхлоридной изоляцией и оболочкой без наружного покрова АВВГ4х120, с допустимым током

    I_доп ³ I_расц

    126А ³ 125А

    В целях обеспечения селективности  защиты и если это не приводит к  завышению сечения проводников, токи каждого высшего (по направлению  к источнику питания) аппарата защиты рекомендуется принимать не менее чем на 2 ступени большими тока последующего аппарата. Разница не менее чем на одну ступень обязательна при всех условиях, однако если вводные автоматы осветительных щитков приняты с расцепителями только в целях большей устойчивости этих автоматов к токам КЗ, то вышеуказанное требование (селективности защиты) на них не распространяется.

    Требование  по обеспечению селективности защиты выполнено, так как номинальный  ток расцепителя автомата питающей сети I_расц = 125А, а номинальный ток расцепителя автомата групповой сети I_расц =25 А.

    Рассчитаем  питающую сеть на потерю напряжения и  проверим выбранное сечение кабеля.

    

    Суммарная потеря напряжения от низковольтного щита ТП до самого удаленного светильника  составила

    DU = DU _пит + DU _гр = 0,29 +0,06= 0,35% .

    Фактически  полная же потеря напряжения будет  несколько больше найденной по формуле, так как в расчете не учитывается  реактивная составляющая потери напряжения и ее можно определить по формуле:

    DU = DU× К,

    где К - поправочный коэффициент, учитывающий реактивную составляющую потери напряжения.

    Значения  К можно принимать для кабелей и проводов с алюминиевыми жилами, прокладываемых в трубах, равными 1,05, при сечении от 2 до 16 мм².

    DU = 1,05×0,35 =0,37%,

    что значительно меньше располагаемых потерь Du_p = 4%. 

    9 Расчет сети аварийного освещения.

    Для аварийного освещения принимаем  осветительный щиток ЯОУ–8501с пакетным выключателем АЕ1031 по таблице 7 [1]. Применяются лампы накаливания мощностью 500 Вт, светильник – НСП13 со степенью защиты IP53

   Определяем  расчетную мощность групповой сети аварийного освещения цеха:

      Р_р = N · Pл

      Р_р =72*0,5=36Вт

   Определяем  расчетный ток групповой сети:

       .

   Данная  групповая  сеть должна быть защищена от токов КЗ и от перегрузки, поэтому  определяем расчетный ток комбинированного расцепителя автоматического выключателя:

      I_расц  = 1,2 × I_р = 1,2 × 109,1=130,92А.

   Принимаем по шкале номинальных токов расцепителей ближайшее стандартное значение номинального тока I _расц = 160А.

  Выбираем  выключатель АЕ2046 с номинальным током 160 А.

  Групповая сеть аварийного освещения выполняется пятижильным кабелем, ВВГ4x70 ( допустимый ток 162А ).

   Определяем  расчетную мощность питающей сети аварийного освещения цеха:

      Р_р = N · Pл

      Р_р = 16 ·0,5 =8 кВт.

   Определяем  расчетный ток питающей сети:

      

   Данная  питающая сеть должна быть защищена от токов КЗ и от перегрузки, поэтому  определяем расчетный ток комбинированного расцепителя автоматического выключателя:

      I_расц  = 1,2 × I_р = 1,2 × 24,3 = 29,16А.

   Принимаем по шкале номинальных токов расцепителей стандартное значение номинального тока I _расц = 32 А.

   Сечение кабеля выбираем по расчетному току сети и проверяем  по току защитного  аппарата. Принимаем по таблице 17 [1] пятижильный кабель с медными жилами сечением 6 мм² с поливинилхлоридной изоляцией и оболочкой без наружного покрова ВВГ 5х6мм² с длительным допустимым током I_доп = 38 А.

   I_доп ³ I_расц

   38А ³ 32А

   Провода и кабели для питания аварийного освещения на потерю напряжения не проверяются. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Список  литературы

    1. Бурдочкин Ю.С., Парфенова Н.А.  Электрическое освещение: Справочные  материалы к курсовому и дипломному  проектированию для студентов  специальности 100400 всех форм обучения /Рубцовский индустриальный институт. – Рубцовск: РИО, 2001.

    2. Справочная книга для проектирования электрического освещения / Под ред. Г.М. Кнорринга. - Л., Энергия, 1976.