Допустимое напряжение на удаленных источниках света

Расчет сетей по потере напряжения

РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ

Расчет электрических осветительных сетей заключается в определении сечения проводов и кабелей, при которых рабочий ток линий не создает перегрева проводов, обеспечиваются требуемые уровни напряжения у ламп и достаточная механическая прочность проводов.

Сечение проводов определяется на основании:

- минимально допустимого напряжения на источниках света (расчет по потере напряжения) и минимального расхода проводникового материала;

- тока нагрузки согласно допустимой температуре нагрева проводов (расчет по току нагрузки);

- механической прочности проводов и кабелей (выбор сечения проводов по механической прочности).

Из трех полученных сечений проводов по перечисленным показателям выбирают наибольшее.

Предварительно, до расчета сечения проводов по току нагрузки и потере напряжения необходимо рассчитать установленную мощность Р _уст (формула 2.1) и расчетную нагрузку Р _расч (формула 2.2) по отдельным групповым линиям, щиткам и линиям питающей сети.

Напряжение, подводимое к лампе, значительно влияет на ее световой поток: уменьшение напряжения вызывает снижение светового потока. Поэтому в правилах устройства электроустановок [6] регламентируется допустимое напряжение на наиболее удаленных лампах (U _л), таблица 4.1.

Таблица 4.1

Тип сети	U л, в % от U ном
Сеть рабочего освещения производственных и общественных зданий	97.5%
Сеть, питающая прожекторные установки наружного освещения	97.5%
Сеть жилых зданий, аварийного и наружного освещения	95%
Сеть пониженного напряжения (12В и 36(42)В)	90%

Наибольшее напряжение на лампах не должно превышать 105%.

Полные располагаемые потери напряжения (D U _полн) определяются внутренними потерями в трансформаторе и потерями в электрической сети. Поэтому расчетные потери напряжения в сети (U _c) от щита низшего напряжения трансформаторной подстанции до наиболее удаленной лампы находят по формуле [7]:

, (4.1)

где D U _полн – полная допустимая потеря напряжения на стороне низшего напряжения трансформаторной подстанции, %

D U _т – потери напряжения внутри трансформатора, %

a - коэффициент, определяемый отношением напряжения холостого хода трансформатора к номинальному напряжению сети.

Потери D U _ТП в свою очередь определяются по формуле [7]:

,

где U _х – напряжение холостого хода трансформатора; U _ном – номинальное напряжение лампы.

Потери D U _т определяются по формуле [7]:

,

где U _АТ – активная составляющая напряжения короткого замыкания, %;

U _РТ – реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %;

К _ЗТ – коэффициент загрузки трансформатора, равный отношению фактической нагрузки к номинальной мощности трансформатора;

cos j - коэффициент мощности на зажимах вторичной обмотки трансформатора.

Значения U _АТ и U _ЗТ определяются по формулам [7]:

,

,

где Р _к – потери короткого замыкания при номинальной нагрузке (потери в обмотках трансформатора), кВт;

Р _ном – номинальная мощность трансформатора, кВА;

U _к – напряжение короткого замыкания, %.

Значения Р _к и U _к – приведены в каталогах на трансформаторы.

Определенные по формуле (4.1) значения могут лежать в пределах
D U _с=(3 – 5.5)% при U_л=97.5% от номинального. В случаях, когда у ламп допускается напряжение от номинального, потери D U _с соответственно увеличиваются и при U_л=95% от номинального D U _с=(5.5 - 8)%.
В сетях с пониженным напряжением (до 42(36)В) допускаются потери D U _с=10%.

Расчетные потери напряжения D U _с распределяются между питающими и групповыми линиями и могут находиться в пределах: D U =(1.5 - 2)% - для групповых сетей: D U =(1 - 2)% - для питающих сетей.

Сечения проводников по потере напряжения определяют следующим образом [3]:

, (4.2)

где S – сечение проводника, мм²;

P _расч – расчетная мощность, кВт;

L – длина линии, м;

D U – расчетные потери напряжения для групповых или питающих
сетей, %;

С – коэффициент, зависящий от материала провода, напряжения сети и числа проводов [3,7], таблица 4.2.

Таблица 4.2

Значение коэффициента С для расчета сетей по потере напряжения

Номинальное напряжение сети, В	Система сети и род тока	Значение коэффициента С для проводников
медных	алюминиевых
380/220	Трехфазная с нулем
	Трехфазная без нуля
220/127	Трехфазная с нулем		14.7
	Трехфазная без нуля		14.7
	0.648	0.396
	0.288	0.176
	0.072	0.044
380/220	Двухфазная с нулем		19.5
220/127	10.7	6.5
	Двухпроводная переменного или постоянного тока		7.4
		2.46
	0.324	0.198
	0.144	0.088
	0.036	0.022

Произведение расчетной мощности на длину линии называют моментом нагрузки: .

С учетом этого, формула (4.2) перепишется в виде:

, (4.3)

или

. (4.4)

Для определения моментов, и облегчения вычислений по приведенным выше формулам приводятся таблицы моментов, в которых моменты указываются для различных сочетаний сечений S и потерь D U ([1], табл. 28 приложения). Таким образом, зная две величины, можно определить третью.

Задача 1.

Определить потерю напряжения в групповой одиночной линии переменного тока напряжением 220 В с лампами ДРЛ мощностью 500 Вт, если сеть однородна и выполнена алюминиевым проводом сечением 6 мм², проложенным открыто на изоляторах. Нагрузки и их распределение вдоль линии указаны на рис. 4.1. Длина участков линии соответственно равна
l ₁=20 м, l ₂=10м, l ₃=10м, l ₄=10м.

Рис. 4.1

Дата добавления: 2014-11-16