37.
Основные положения по расчету осветительных
сетей. Определение нагрузок освещения. Выбор сечений проводников по механической прочности. Выбор сечений
проводов по нагреву
Основные
положения по расчету осветительных сетей
Расчет
электрической сети освещения заключается в определении сечения проводов и
кабелей на всех участках осветительной сети и расчета защиты ее. Рассчитанное
сечение жил проводов и кабелей должно удовлетворять условиям механической
прочности, допустимому нагреву, допустимым значениям потерь напряжения.
Действующие в настоящее время
нормативные документы, разработанные на основе международного стандарта МЭК 364
"Электрические установки зданий", содержат ряд обязательных
требований к выбору сечений нулевых рабочих (N), совмещенных нулевых рабочих и
защитных (PEN) и защитных (РЕ) проводников. Правильный выбор этих проводников
обеспечивает электрическую и пожарную безопасность электроустановок.
Для однофазных, а также трехфазных сетей
при питании по ним однофазных нагрузок сечение нулевого рабочего N - проводника
во всех случаях должно быть равно сечению фазных проводников, если те имеют
сечение до 16 мм2 по меди или 25 мм2
по алюминию. При больших сечениях фазных проводников он может иметь сечение,
составляющее не менее 50% сечения фазных проводников.
Для однофазных линий групповой сети
(сети до светильников, штепсельных розеток и других стационарных однофазных
электроприемников) не допускается объединение N и РЕ - проводников с целью
образования PEN-проводника. Такие линии всегда необходимо выполнять трехпроводными: фазным проводником L, нулевым рабочим N, и
защитным РЕ. Кроме того, в однофазных линиях групповой сети не допускается:
объединять как нулевые рабочие
проводники N, так и защитные РЕ различных групповых линий;
подключать
нулевой рабочий проводник N и защитный РЕ на щитках под общий контактный зажим
(на таких щитках должны быть выполнены отдельные шинки: N - изолированная и РЕ - неизолированная).
Сечение защитного РЕ - проводника должно
равняться: сечению фазных проводников при сечении их до 16 мм 2; 16
мм2 при сечении фазных проводников от 16 до
35 мм 2; не менее 50 % сечения фазных проводников при больших
сечениях проводников.
12.2.
Определение нагрузок освещения.
Установленная
мощность освещения определяется как сумма следующих составляющих:
мощность стационарных светильников, непосредственно или через ПРА включенных на сетевое
напряжение;
потери
в ПРА для газоразрядных ламп, принимаемые в процентах мощности ламп:
10 — для ламп ДРЛ и ДРИ; 20 — для люминесцентных ламп, включаемых
по стартерным схемам;
30 — для
тех же ламп, включаемых по бесстартерным
схемам;
номинальная мощность
стационарных
трансформаторов с вторичным
напряжением до 50 В;
для административно-бытовых,
инженерно-лабораторных и т. п. корпусов — мощность, потребляемая светильниками, включаемыми через штепсельные розетки,
из расчета 40 Вт на каждую розетку.
Коэффициент
спроса для расчета групповой сети освещения и всех звеньев сети аварийного
освещения принимается равным 1, однако в тех случаях, когда
предусматривается усиленное аварийное освещение, например, осуществляемое путем
выделения на отдельную сеть целых рядов светильников, коэффициент спроса для
него принимается как для рабочего освещения.
Расчетная
нагрузка на вводе в здание, а также нагрузка питающих линий определяется
умножением установленной мощности на коэффициент спроса. При отсутствии
данных, основанных на специальных обследованиях, значение последнего следует
принимать:
1
— для небольших
производственных зданий;
0,95 — для производственных зданий,
состоящих из отдельных крупных пролетов;
0,85 — для производственных зданий,
состоящих из многих отдельных помещений;
0,8 — для административно-бытовых,
инженерно-лабораторных и других корпусов;
0,6 — для складских зданий, состоящих из
многих отдельных
помещений;
1
— для линий, питающих
отдельные групповые щитки.
Расчетная нагрузка трансформаторов с вторичным
напряжением 12—36 В определяется как сумма
установленной мощности питаемых ими стационарных светильников и нагрузки
переносного освещения. Последняя определяется из
расчета 40 Вт на штепсельную розетку с коэффициентом спроса 0,5—1 в зависимости
от ожидаемой степени использования переносного освещения.
12.3. Выбор сечений проводников по
механической прочности
В большинстве случаев
обходятся без проведения расчетов. Достаточно соблюдать
установленные ПУЭ минимальные сечения проводов и предельные расстояния между точками крепления проводов приведенные в
таблице. Следует также соблюдать наименьшие сечения заземляющих и нулевых
проводов.
Таблица 12.1. Наименьшие
сечения проводов по механической прочности
|
Провода |
Сечение жил,
мм2 |
|
|
|
медных |
алюминиевых |
|
|
|
Для
зарядки осветительного прибора: |
|
|
|
|
общего
освещения внутри зданий |
0,5 |
- |
|
|
то
же вне зданий |
1,0 |
- |
|
|
местного
освещения стационарных неподвижных конструкций |
0.5 |
- |
|
|
то
же подвижных конструкций |
1,0 |
- |
|
|
Для
присоединения к сети настольных, переносных и ручных ОП.
а также ОП местного освещения, подвешиваемых на
проводах прожекторов |
0,75 |
- |
|
|
Незащищенные изолированные для стационарной проводки внутри
помещений: |
|
|
|
|
по
основаниям, на роликах, клицах и тросах |
1,0 |
- |
|
|
на
лотках, в неглухих коробах для жил. присоединяемых к винтовым
зажимам |
1,0 |
- |
|
|
то
же для жил, присоединяемых пайкой, в том числе: |
|
|
|
|
однопроволочных |
0.5 |
- |
|
|
многопроволочных |
0,35 |
- |
|
|
на
изоляторах |
1,5 |
- |
|
|
На
изоляторах в виде |
|
|
|
|
перекидок
между фермами, стенами или колоннами при расстоянии между опорами, м: |
|
|
|
|
до
6 |
2.5 |
- |
|
|
более
6 до 12 |
4,0 |
- |
|
|
более
12 до 25 |
6,0 |
- |
|
|
Незащищенные
и защищенные изолированные провода и кабели, прокладываемые в трубах, металлорукавах, глухих коробах, в замкнутых каналах или замоноличенно |
1,0 |
- |
|
|
Защищенные
изолированные провода и кабели для стационарной проводки: |
|
|
|
|
для
жил, присоединяемых к винтовым зажимам |
1,0 |
- |
|
|
для
жил, присоединяемых пайкой, в том числе: |
|
|
|
|
однопроволочмых |
0,5 |
- |
|
|
многопроволочных
(гибких) |
0,35 |
- |
|
|
Незащищенные изолированные в наружных
проводках по стенам, конструкциям или опорам на изоляторах |
2,5 |
4,0 |
|
|
Линии
групповой сети в жилых и общественных зданиях |
1,5 |
- |
|
|
Линии
до квартирных щитков и к расчетному счетчику |
2,5 |
- |
|
|
Линии,
питающие сети в жилых и общественных зданиях, и стояки для питания квартир и
комнат общежитий |
4,0 |
- |
|
|
Воздушные
линии напряжением до 1 кВ |
- |
16,0 |
|
|
Ответвления
от воздушной линии к вводам на расстояние до 25м |
- |
16,0 |
|
12.4. Выбор сечений проводов по нагреву
Электрический ток нагрузки, протекая по
проводнику, нагревает его. Нормами установлены наибольшие допустимые
температуры нагрева жил проводов и кабелей. Исходя, из этого определены
длительно допустимые токовые нагрузки для проводов и кабелей в зависимости от
материала проводников их изоляции, оболочки и условий прокладки.
Сечение жил проводов и кабелей для сети
освещения можно определить по таблицам из ПУЭ в зависимости от расчетного
длительного значения токовой нагрузки по условию:
где,
- расчетное значение длительного тока
нагрузки, А;
Кп
-
поправочный коэффициент на условия прокладки
можно определить по таблице 1 (при нормальных условиях прокладки Кп= 1).
- допустимый ток стандартного сечения провода, А (длительно
допустимые токовые нагрузки на провода и кабели приведены в ПУЭ);
Таблица 12.2. Поправочные коэффициенты
на токовые нагрузки проводников в зависимости от температуры окружающей среды
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Для проводов и кабелей, проложенных в
коробах, а также в лотках пучками для их длительно допустимых токов вводятся
снижающие коэффициенты 0,6 - 0,85 в зависимости от количества проложенных рядом
проводов или кабелей [ПУЭ].
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 (cos
) 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