Проектування освітлення

 

Перед початком розрахунку приведених моментів живильної освітлювальної мережі, знайдемо потужність силового навантаження. При цьому будемо враховувати, що зазвичай силове навантаження складає 80% від освітлювального. Тоді знаючи, що Росв = 16,5388 кВт і склавши пропорцію, визначимо силове навантаження:

Рсил = 16,5388 × 80/20 = 66,1552 кВт

Тоді загальна потужність трансформатора буде становити:

Ртр = 66,1552 + 16,5388 = 82,694 кВт

Визначимо приведені моменти на кожній ділянці живильної мережі за формулою 5.

МАБ = РАБ × LАБ = 82,694 × 50 = 4134,7 кВт×м

МБВ = РВ × LБВ = 10 × 3,6556 = 36,556 кВт×м

МБГ = РГ × LБГ = 15 × 3,3752 = 50,628 кВт×м

МБД = РД × LБД = 1,014 × 12 = 12,168 кВт×м

Визначимо площу перетину провідників кожної ділянки освітлювальної мережі і дійсних втрат напруги в них.

                                                       Ділянка АБ:

 мм2

По таблиці 12-3 [ Л. 3, с. 341 ] визначаємо найближче стандартне значення перерізу кабеля в сторону збільшення:

Sст АБ = 16 мм2

За допомогою формули 6 знаходимо втрати напруги на ділянці АБ:

                

                     (6)

 

Тоді можемо визначити допустимі втрати напруги, які будуть на

ділянці, починаючи з точки Б:

UБ® = 5,0 – 3,59 = 1,41 %

Розраховуємо струм кожної ділянки мережі. Для цього скористаємося наступними формулами:

(7) - для живильної й розподільчої  мереж

 (8) – для групової мережі

Розрахунки всіх ділянок живильної, розподільчої та групової мереж заносимо в таблицю 2.2.

Таблиця 2.2. Розрахунок площі перерізу кабелів та проводів

Ділянка	Sрозр, мм2	Sст, мм2	Uділ, %	U®, %	Ірозр, А	Ід.д., А	Тип кабеля, провода
АБ	12,7	35	3,59	1,41	139,2	150	ВВБ 4(1´16)
БВ	1,1	1,5	0,34	1,07	6,2	17	ВВГ 4 (1´1,5)
БГ	0,4	1,5	0,47	0,94	5,7	17	ВВГ 4 (1´1,5)
БД	0,5	1,5	0,11	1,3	1,7	17	ВВГ 4 (1´1,5)
ОЩ – 1: Найбільш навантаженна групова лінія	0,9	1,5	-	-	5,5	16	ППВ 3(1´1,5)
ОЩ – 2 : Найбільш навантаженна групова лінія	3,4 2,9 1,2	4 4 1,5	-	-	3 8,2 5,5	35 35 16	ППВ 3(1´4) ППВ 3(1´4) ППВ 3(1´1,5)
ОЩА Найбільш навантаженна групова лінія	0,9	1,5	-	-	2,2	16	ППВ 3(1´1,5)

 

 

 

 

2.6 Захист електричних  мереж та вибір апаратів захисту

Освітлювальні мережі повинні мати захист від струмів короткого замикання та струмів витікання. Відсутність захисту може привести до перегріву проводів і кабелів, викликаючи пожежі, опіки, ураження струмом. Захист від перевантажень також необхідний у всіх випадках, але це значно підвищує вартість мережі, тому використовується лише тоді коли перевантаження найбільш ймовірні, а небезпека пожежі особливо велика. Захист від перевантажень застосовується в електричних мережах житлових і громадських будинків службово-побутових, пожежо- і вибухонебезпечних приміщеннях промислових будинків, а також вибухонебезпечних установках зовнішнього освітлення. В інших виробничих приміщеннях захищати від перевантажень, згідно ПУЄ, треба мережі, виконані відкрито прокладеними незахищеними ізольованими проводами.

Захист освітлювальних мереж здійснюється апаратами захисту - автоматичними вимикачами (автоматами) або плавкими запобіжниками, що автоматично відключають лінії при аварійному режимі, тобто струмі короткого замикання. Захисна дія автомата заснована на відключенні ланцюга при проходженні по ній струму короткого замикання або перевантаження, що здійснюється механізмом автомата.

Основною характеристикою автомата є залежність повного навантаження відключень мережі від значення струму. В автоматах з тепловими і комбінованими розмикачами час спрацьовування залежить від струму перевантаження або короткого замикання - чим більше струм тим швидше автомат відключає лінію. Автомати з миттєво діючими розмикачами починають діяти тільки після того, як досягне визначеного для даного розмикача значення.

Для захисту освітлювальних мереж використовуються автомати з тепловими і комбінованими нерегульованими розмикачами і тільки на щитах підстанцій застосовуються автомати з комбінованими регульованими розмикачами. Апарати захисту повинні надійно відключати значні перевантаження і не робити помилкових відключень.

Номінальні струми апаратів захисти повинні бути не менші розрахункових струмів ділянок мережі, що захищаються, і не відключати електроустановку при включенні ламп.

При установці декількох автоматів з тепловими або комбінованими розмикачами в шафах або ящиках їхні номінальні струми повинні бути знижені на 10-20% у залежності від числа і навантаження автоматів.

Захисні апарати відключають лінії при струмах короткого замикання в мінімальний час і з дотриманням вимоги селективності. У мережах, що захищаються від перевантаження, захист при коротких замиканнях надійно здійснюється апаратами, обраними за умовами можливого перевантаження.

Для мереж, не захищених від перевантажень, в установках із глухим заземленням нейтралі при замиканнях у дво- і трифазних мережах з ізольованою нейтраллю відключення забезпечується, якщо струм короткого замикання перевищує номінальний плавкої вставки запобіжника або розмикача автомата не менш ніж у три рази.

У вибухонебезпечних приміщеннях це співвідношення повинне бути не менше 4 - при запобіжниках і 6 - при автоматах.

При забезпеченні співвідношення між довгостроково припустимим струмом провідника і номінальним струмом захисного апарата розрахункова перевірка кратності струмів короткого замикання необов'язкова.

Селективність забезпечується коли фактичний час спрацьовування апарата захисту у вищій ланці значно більше, ніж апарата в нижчому, для одержання селективності необхідно, щоб час відключення більшого запобіжника перевищував час відключення меншого не менш ніж у три рази.

Апарати захисту повинні встановлюватися на початку головних ділянок освітлювальної мережі, а також у всіх місцях мережі, де перетин зменшується на лініях, що відходять від щитів, щитків і інших розподільних пристроїв, на введеннях у будинок при живленні від окремо живлячих підстанцій, у місцях зменшення перетинів провідників у напрямку до електроприймачів; на стороні вищої і нижчої напруг понижуючих трансформаторів.

За вимогою ПУЕ апарати захисти повинні встановлюватися в місцях приєднання провідників, що захищаються, до живильної лінії, допускається віднесення їх від місця приєднання на відстань до 3 м, а при відгалуженнях у важкодоступних місцях - до 30 м. Незахищені ділянки варто виконувати кабелями з негорючою оболонкою або проводами в сталевих трубах, при довжині більш 3 м вони повинні мати пропускну здатність не менш 10% пропускної здатності захищеної ділянки магістралі.

В усіх випадках перетин проводів незахищеної ділянки повинен пропускати розрахунковий струм відгалуження і бути не менше перетину провідника після захисного апарата. У нульових провідниках захисні апарати, що відключають, не встановлюються, за винятком нульових провідників двохпровідних ліній у вибухонебезпечних приміщеннях класів У-1.

Перевага автоматів полягає в можливості їхнього використання не тільки як захисних автоматів, але і як відключати елементи для керування освітленням.

Враховуючи всі ці вимоги найбільш доцільно для захисту мереж приміщень головного корпусу Затуринського РЕС використовувати автоматичні вимикачі з електромагнітним розмикачем. Для живильних мереж вибираємо трьохполюсні автомати серії S293 та розподільчих мереж вибираємо трьохполюсні автомати серії S263, а  для групової – однополюсні автомати серії S191.

 

2.7 Перевірка на відповідність  обраних апаратів захисту                  струму навантаження

 

В мережах, що захищаються від перевантаження, плавкі вставки запобіжників і роз’єднувачі автоматів повинні вибиратися рівними чи найближчими до розрахункового робочого струму мережі, тобто повинні витримуватися співвідношення:

                                                 Iв³ Iр, Ia³ Ip.

Перевірка відповідності апаратів захисту струму навантаження зводиться до розрахунку струму на кожній ділянці живильної, розподільчої та групової мережі, а потім по цьому струмові вибирається струм апарату захисту і порівнюється з тривало допустимим струмом Ідд вибраного кабелю чи проводу. Ці розрахунки здійснюються згідно формул 7 та 8. Оскільки розрахунки струмів вже були зроблені в розділі 2.5 цього курсового проекту, то вибір струмів розмикачів автоматів для кожної ділянки мережі зводимо в таблицю:

Таблиця 2,3. Перевірка вибраних автоматів струму навантаження.

Ділянка	Р, кВт	Розраховане значення струму І, А	Іст., А	Тип автоматично-го вимикача	Марка кабелю, проводу	ІДД, А
АБ	82,694	139,2	150	S 293-D	ВВБ-4(1´16)	150
БВ	3,6556	6,2	8	S 263-В	ВВГ 4 (1´1,5)	17
БГ	3,3752	5,7	8	S 263-В	ВВГ 4 (1´1,5)	17
БД	1,014	1,7	4	S 263-В	ВВГ 4 (1´1,5)	17
ОЩ – 1: 1 2 3 4 5	0,9 0,54 0,79 0,3456 1,08	4,6 2,7 3,9 1,8 5,5	6 6 6 4 6	S 191-К S 191-К S 191-К S 191-К S 191-К	ППВ -3(1´1,5) ППВ -3(1´1,5) ППВ -3(1´1,5) ППВ -3(1´1,5) ППВ -3(1´1,5)	16 16 16 16 16
ОЩ – 2: 1 2 3	0, 6 1,62 1,08	3 8,2 5,5	4 10 6	S 191-К S 191-К S 191-К	ППВ -3(1´1,5) ППВ -3(1´1,5) ППВ -3(1´1,5)	16 16 16
ОЩА: 1	0,474	2,4	3	S 191-К	ППВ -3(1´1,5)	16

 

 

 

 

 

 

 

3.7 Керування освітленням

 

Способи керування освітленням, тобто його вмиканням та вимиканням, вибирають з урахуванням зручності експлуатації, простоти та економічності. Завжди необхідно враховувати наявність природного освітлення і характер його використання. В залежності від забезпечення зон приміщення природним освітленням вирішується, якими частинами повинно вимикатися штучне. Апарати керування рекомендується встановлювати в місцях, зручних для використання, а також в найбільш сприятливих умовах середовища; інколи для цього передбачається спеціальне приміщення.

Способи керування освітленням поділяються на чотири види: місцеве, централізоване, дистанційне та автоматичне керування.

Місцеве керування використовується для невеликих приміщень та виконується вимикачами, перемикачами або іншими простими апаратами. Прилади керування розміщують біля входів в приміщення зі сторони дверної ручки або всередині приміщення на висоті близько 1,5 метри від підлоги. Поза приміщеннями вимикачі встановлюють, якщо всередині умови середовища гірші, ніж зовні, а також для приміщень, що часто знаходяться зачиненими.

Для місцевого керування найбільш розповсюджені однополюсні вимикачі на 6 та 10 А для відкритої і закритої проводки. Місцеве керування трифазними понижуючими трансформаторами звичайно виконується триполюсними вимикачами,  встановленими поблизу трансформаторів.

В великих приміщеннях краще централізоване керування, що здійснюється з групових щитків автоматами, що захищають групові лінії. Якщо ж експлуатація допускає вмикання освітлення всього приміщення одночасно, то для цього можна використовувати ввідні апарати на щитках або апарати на початку живильних ліній.

Дистанційне керування здійснюється магнітними пускачами або контакторами, встановленими на щитах станції керування, ввімкненими в ланки ліній живильною освітлювальною мережею. В пункті керування передбачається сигналізація стану освітлення, що живиться через кожний з пускачів чи контакторів.

При автоматичному керуванні вмикання та вимикання штучного освітлення створюється без участі людини в залежності від зміни освітлювальних умов, що створюються в приміщеннях штучним освітлен-ням, або по підсумковому добовому графіку. Для місцевого освітлення використовуються індивідуальні вимикаючі апарати, що встановлюються на робочих місцях.

При проектуванні загального робочого освітлення слід: в приміщеннях з бічним природним освітленням передбачати вимикання світильників рядами, паралельними вікнам; на один вимикач