Проектування освітлення

Напруга 380 вольт для живлення світильників загального освітлення допускається при висоті установки світильників не менше 2,5 метра над підлогою в випадках, коли: світильники комплектуються лампами, напруга яких 380 В; електричні схеми світильників вимагають використання напруги 380 В;  лампи в багатолампових світильниках за умовами експлуатації підключаються до кількох фаз.

В приміщеннях небезпечних та особливо небезпечних вводяться обмеження з використання напруги 127 та 220 В для світильників загального освітлення з лампами розжарювання. Одне з них заключається в тому, що при висоті установки світильника менше 2,5 метра конструкція їх повинна виключати можливість доступу до ламп без використання будь-якого пристосування чи інструмента. Це викликано необхідністю підвищення електронебезпеки людей, не кваліфікованих в області обслуговування електроустановок. Воно не обов’язкове для спеціально підготовленого персоналу.

Для живлення світильників місцевого стаціонарного освітлення з лампами розжарювання в приміщеннях без підвищеної небезпеки рекомендується використання напруги не вище 220 В, а в інших випадках- напругою не вище 42 В.

Для забезпечення надійної роботи газорозрядних ламп напруга на них не повинна бути нижча 90% номінальної, а найбільша- не більше 105% номінальної. Частота коливання напруги в ламп робочого освітлення при змінах менше 1% не обмежується, а більше 1% їх допустиму частоту визначають з залежності від величини коливань напруги.

Живлення освітлювальної мережі здійснюється від трансформаторів. При напрузі силових приймачів 380 В живлення установок повинно здійснюватись від трансформаторів 380/220 В, спільних для силового та освітлювального навантаження.

Використання самостійних освітлювальних трансформаторів

 

необхідне лише тоді, коли силове навантаження викликає недопустимі коливання напруги або напруга 380/220 В - 220/127 В не можна прийняти за умовами безпеки. Сполучення трансформаторів для силового і освітлювального навантаження зменшує їх загальну кількість та сумарно встановлену потужність, скорочує кількість апаратури та об’єм приміщень підстанції, а також дозволяє спростити загальну схему електропостачання.

Таким чином в будівлі Затуринської РЕС для живлення світильників використовуємо електричну мережу змінного струму 380/220 В. В якості джерела живлення буде використовуватися основний трансформатор. Але, крім цього передбачаємо й інший трансформатор для резервного живлення.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Вибір схеми живлення

 

Вимоги до надійності живлення, якості напруги, зручності й безпеки експлуатації, а також і економічності освітлювальних установок можуть бути задоволені варіантами схем живлення. Вибір схеми живлення виконується тільки при сукупності всіх показників відповідно до конкретних умов освітлення.

Освітлювальні мережі внутрішнього освітлення розділяють на лінії: живлячу, що прокладається від трансформаторної підстанції до групових щитків, та групову - від групових щитків до світильників.

За надійністю електропостачання освітлювальні установки поділяються на три категорії:

І категорія - перерва в електропостачанні не допускається або допускається лише на час автоматичного вмикання резерву.

Живлення цих установок слід забезпечувати від двох незалежних джерел. Якщо ж перерва в роботі електропостачання може призвести до порушення особливо важливого технологічного обладнання, загрозі життю багатьох людей, то освітлювальні установки виділяються в “особливу” групу і живляться вони від двох незалежних джерел з перемиканням частини світильників на третє незалежне джерело при повному вимкненні установки. Такими аварійними джерелами можуть бути: дизельні станції, бензинові двигуни, акумуляторні батареї, а також електричні зв’язки з найближчими незалежними джерелами, які залишаються в роботі при знеструмленні підприємства, а в нормальному режимі не використовуються.

ІІ категорія - допускається перерва в електропостачанні на час, необхідний для ручного вмикання резерву черговим персоналом або виїзною бригадою. Такі установки практично забезпечуються автоматичним вводом резерву.

ІІІ категорія - всі інші освітлювальні установки, в яких допускається перерва в роботі на час ремонту або заміну пошкодженого елемента на протязі доби.

Живлення навантажень ІІІ категорії може створюватись від однієї одно трансформаторної підстанції. Всі види навантаження живляться самостійними лініями від шин нижчої напруги підстанції або від вводу в будівлю.

Гасіння всього освітлення можливе тільки при знеструмленні трансформатора, тобто при одночасному вимкненні силового навантаження, коли відпадає необхідність в аварійному освітленні. В окремих будинках з невеликим навантаженням можна ввести тільки одну живлячу лінію. Аварійне освітлення в таких випадках повинно живитися від місця вводу самостійною мережею. Якщо в будівлі крім освітлювального передбачений силовий ввід, аварійне освітлення можна підключати до електросилового вводу.

Для освітлювальних установок ІІ категорії використовується більш надійна схема живлення. Практично електрона вантаження цієї категорії мають ту ж схему живлення, що й навантаження І категорії. В такій ситуації аварійне освітлення будинків або їх частин живиться від однієї підстанції, а робоче від іншої. Якщо трансформатори мають незалежне живлення, то дана схема повністю задовольняє вимогам до установок з аварійним освітленням.  Її можна рекомендувати й для евакуаційного освітлення.

В живлячих мережах освітлення використовуються як магістральні, так і радіальні схеми в залежності від потужності і розміщення щитків. При магістральних схемах живлення однією лінією рекомендується живити не більше 5 щитків.

Обмеженість числа захисних апаратів на розподільчих щитах підстанції і великі значення їх номінальних струмів в ряді випадків

роблять необхідним живлення групових щитків від розподільчого через магістральний, на якому виникає розділення потужного фідера підстанції. Вводи в будівлю повинні бути обладнанні ввідними або ввідно - розподільчими установками.

   Таким чином освітлювальна установка  будівлі Затуринської РЕС відноситься  до І категорії, тому для живлення  цієї установки вибираємо схему  від однієї двотрансформаторної  підстанції  (рис. 4).Крім того, в схемі передбачаємо резервне перемикання від другого трансформатора.

  ТП

 АВР

 

 

 

Рисунок 4 Схема живлення освітлення від однієї двотрансформаторної підстанції.

 

 

2.3 Вибір марки проводу  та способу прокладання

 

Проводом називається провідник електроенергії, призначений для її передачі. Провід може бути голим, голим захищеним, ізольованим незахищеним і ізольованим захищеної. Голий провід не має ні ізолюючих, ні захисних оболонок. Голий захищений провід має оболонку, що охороняє провідник від корозії.

Провідник ізольованого незахищеного проводу укладений в ізолюючу оболонку (гумову, пластмасову), але не мають оболонки, що охороняє від механічних ушкоджень.

Ізольовані захищені проводи забезпечуються зовнішньою оболонкою (металевої, гумової), що захищає від механічних ушкоджень, а також від впливів вологи, світла, різних хімічних речовин.

Ізольовані проводи на відміну від неізольованих можуть бути не тільки одножильними, але і багатожильними, тобто можуть складатися з декількох ізольованих друг від друга провідників, розміщених в загальній захисній оболонці.

Конструктивними основними елементами проводів і кабелів є: струмопровідна жила, ізоляція, оболонка і зовнішні захисні покриви. У суспільних, адміністративно-побутових і інших подібних будинках, як правило, повинна застосовуватися схована прокладка проводів. Для схованих прокладок групових освітлювальних ліній у будинках масового будівництва повинні використовуватися в основному плоскі проводи ППВС, ПН, ПППС і ін.

Мережі виробничих і допоміжних будинків варто виконувати відкрито: тросовими проводами; кабелями і захищеними проводами; незахищеними ізольованими проводами на ізоляторах, у лотках, у коробах, у трубах; шинопроводами. Прокладку проводів у трубах варто обмежувати, допускаючи її лише в тих випадках, коли безтрубні проводки не можуть бути застосовані.

Для схованої прокладки в основному повинні використовуватися проводи без сполучної плівки – АППВС, ППВС, АПППС, ПППС; для відкритої прокладки призначені проводи АППВ, ППВ, АППП, ППП, АПН, а при прокладці по дерев'яних і інших спаленних підставах – АППР.

Для прокладки в землі, крім броньованих кабелів (ААБ, АВВБ і ін.) можуть бути використані кабелі в полівінілхлоридном шлангу – ААШВ, ААШП. Кабелі в пластмасовому шлангу повинні застосовуватися для прокладки в агресивних ґрунтах і в зонах з високим рівнем блукаючих струмів.

У тунелях, а також на кабельних конструкціях і скобах усередині будинків рекомендується прокладка броньованих кабелів без зовнішнього покриву (ААБГ) і неброньованих кабелів (ААГ, АВВГ, АВРГ, ААШВ). Кабелі з поліетиленовою ізоляцією в полівинилхлоридній оболонці поза будинками тимчасово допускається прокладати тільки в траншеях і на технологічних естакадах.

Вибір роду проводки і способу її виконання рекомендується поводити в наступній послідовності. У залежності від умов середовища в приміщенні  вибираються припустимі марки проводів і спосіб їхньої прокладки. З них відбираються ті, перевага яких визначається вимогами технології, гігієни й естетики. І, нарешті, з видів проводки, що залишилися, вибирається найменш трудомістка й економічно найбільш доцільна.

При проектуванні електричних мереж в будівлі Затуринської РЕС для живильної мережі будемо використовувати кабель ВВБ, який прокладатиметься в землі; проводку живильної мережі будемо робити за допомогою кабелю ВВГ в пластмасових трубах, а групові лінії виконаємо під шаром штукатурки за допомогою ізольованих проводів ППВ з додатковим нульовим проводом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 Вибір групових щитків

 

Вирішуючи питання про застосування групових щитків в тому чи іншому приміщенні, варто орієнтуватися на припустиме для даного середовища конструктивно найбільш просте і дешеве виконання. Розміщаючи щитки, треба по можливості вибирати для їхньої установки приміщення з більш легкими умовами середовища. Конструкція щитка повинна допускати заміну захисних комутуючих апаратів (автоматів, запобіжників, рубильників, вимикачів) без демонтажу щитків. Контактні затискачі для приєднання живильних  ліній, що відходять, повинні допускати приєднання як мідних, так і алюмінієвих проводів чи кабелів. Повинна бути забезпечена можливість введення ліній як зверху, так і знизу щитка. Дверцята щитка повинні вільно відчинятися на кут не менше 1200 для забезпечення зручності експлуатації. Дверцята повинні мати вбудований замок, що виключає її мимовільне відкривання в незамкненому стані і що замикається по бажанню ключем. Відповідно до ПУЕ в щитках для промислових будинків затискачі для приєднання нульових приводів електрично з’єднуються з металевим корпусом.

В будівлі Затуринської РЕС будемо використовувати групові щитки АВВ, що мають  6-модульне виконання з ввідними автоматами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5 Електротехнічний розрахунок 

 

Розрахунок зводиться до вирішення питання: як розподілити допустимі втрати напруги між окремими ділянками мережі, щоб одержати найменший перетин S провідників ділянки.

           

,                        (4)

де  S - перетин даної ділянки мережі, мм2;

     SМ - сума моментів даного і всіх наступних ділянок з тим же числом провідників, що і на даній ділянці, квт×м;

     Sm - сума моментів відгалуджень, що живляться через дану ділянку і мають відмінне число ліній від числа ліній даної ділянки, квт×м;

     a - коефіцієнт приведення моментів, що залежить від числа проводів на даній ділянці і відгалуджень;

     DU - розрахункові втрати напруги, що допускаються від початку даної лінії до кінця відгалужень, %;

     С- коефіцієнт, що залежить від напруги мережі  і матеріалу провідників.

Формула (4) послідовно застосовується до всіх ділянок мережі, починаючи від головної ділянки.

  Визначаємо моменти навантажень кожної групової лінії. Для цього необхідно перемножити довжину ділянки проводу L на потужність P, що встановлена на цій ділянці, тобто:

                      М =S Lі × Pі                         (5)

                                 Щиток робочого освітлення ОЩ – 1:

                                              

1-а групова  лінія.

m=10,44 кВт×м

                                              2-а групова лінія.

m=4,86 кВт×м

3-а групова  лінія

m=10,69 кВт×м

4-а групова лінія

m=2,25 кВт×м

5-а групова лінія

m=10,86 кВт×м

 

Аналогічно знаходимо моменти для групових ліній іншого щитка. Результати розрахунку заносимо до таблиці 2.1.

 

 

 

Таблиця 2.1 Моменти групових ліній щитків робочого та аварійного освітлення

№ щитка	№ групи	Встановлена потужність, кВт	Приведений момент, кВт×м
ОЩ – 1	1 2 3 4 5	0,9 0,54 0,79 0,35 1,08	10,44 4,86 10,69 2,25 10,86
ОЩ – 2	1 2 3	1,22 1,6 0,6	13,943 33,02 36,72