3.4.2 Осветительные сети
Сети электрического освещения предназначены для электроснабжения осветительных установок – светильников с лампами накаливания, ДРЛ, люминесцентными лампами. Для светильников разрешается применять следующие напряжения: • Не выше 380/220 В переменного тока – при заземленной нейтрали; • 220 В – при изолированной нейтрали. Для ручных переносных светильников в помещениях с повышенной опасностью должно применяться напряжение не выше 50 В. В особо неблагоприятных условиях, когда опасность поражения током усугубляется теснотой, неудобным положением работающего, соприкосновением с заземленными металлическими поверхностями, должно применяться напряжение не выше 12 В. Напряжение большинства выпускаемых промышленностью источников света не превышает 220 В, что соответствует требованиям
электробезопасности. Для газоразрядных ламп, рассчитанных на напряжение 380 В, допускается применять линейное напряжение 380 В системы 380/220 В и фазное напряжение системы 660/380 В. Причем это возможно только при соблюдении следующих условий: выполнения ввода в осветительный прибор проводниками с изоляцией на напряжение не менее 660 В; ввод в осветительный прибор двух и трех разных фаз системы 660/380 В запрещается. Осветительные сети обычно не совмещаются с силовыми сетями. Тем не менее, питание осветительных установок обычно производится от общих для силовых и осветительных сетей трансформаторов на напряжении 380/220 В при глухом заземлении нейтрали. Область применения самостоятельных осветительных трансформаторов ограничивается случаями, когда характер силовой нагрузки промышленных предприятий (мощные сварочные аппараты, частый пуск мощных электродвигателей) не позволяет при совместном питании обеспечить требуемое качество напряжения у ламп. Если силовые электроприемники питаются от сети напряжением 660/380 В с заземленной нейтралью, то к этой же сети могут быть присоединены светильники, рассчитанные на напряжение 380 В (газоразрядные лампы). Питание же остальных осветительных приборов производится от промежуточных трансформаторов напряжением 660/380 В или от отдельных трансформаторов напряжением 10/0,4 кВ. При решении вопросов питания аварийного освещения (освещения, обеспечивающего минимальную освещенность при отключении рабочего освещения) необходимо учитывать требования СНиП и ПУЭ. В них указывается, что светильники аварийного освещения безопасности (для продолжения работ), а также светильники эвакуационного освещения в помещениях без естественного света должны присоединяться к независимому источнику или переключаться на него автоматически при внезапном отключении рабочего освещения (рис. 3.33а,б).
Светильники эвакуационного освещения в помещениях с естественным светом присоединяются к сети, независимой от сети рабочего освещения, начиная от распределительного устройства подстанции или от ввода в здание (рис.3.33в).
в Рис.3.33. Варианты питания рабочего и аварийного освещения Электрическая осветительная сеть в общем случае может состоять из следующих звеньев (рис.3.34): распределительное устройство трансформаторной подстанции 1, питающая сеть 2, магистральный щиток 3, щитки аварийного 4 и групповые щитки рабочего 5 освещения, групповая сеть 6, а также источники света 7. При реализации конкретных схем питания осветительных установок те или иные звенья могут отсутствовать.
Рис.3.34. Структура осветительной сети Как показано, сети освещения разделяются на питающие и групповые. К питающей сети относятся линии от трансформаторных подстанций или других точек питания до групповых щитков, к групповой сети – линии от групповых щитков до осветительных приборов. В начале каждой питающей линии устанавливаются аппараты защиты и отключения. В начале групповой линии обязателен аппарат защиты, а отключающий аппарат может не устанавливаться при наличии таких аппаратов по длине линии или, когда управление освещением осуществляется аппаратами, установленными в линиях питающей сети. Магистральные осветительные щиты получают питание одной мощной линией от подстанции, а затем осуществляют распределение электроэнергии между присоединенными к ним групповым щиткам. Наличие в схеме магистральных щитов позволяет сделать сложную разветвленную сеть более гибкой и структурированной. Это также позволяет избежать чрезмерного усложнения распределительного устройства подстанции.
Групповые щитки, в которых устанавливаются аппараты защиты и управления для групповых линий, предназначены для питания непосредственно осветительных приборов. Размещая в помещении групповые щитки, следует руководствоваться следующими положениями: • Для уменьшения протяженности групповой сети и расхода проводникового материала групповые щитки располагают в центре нагрузки; • Для удобства обслуживания щитки располагают в местах, легкодоступных для обслуживающего персонала. Схемы питающих сетей отличаются достаточным разнообразием. При этом могут быть использованы как радиальные, так и магистральные схемы питания. Различия между этими схемами с точки зрения области применения незначительны. В основном при решении вопроса питания осветительных установок руководствуются компоновкой помещений. Зачастую отдельными линиями следует питать производственные участки или цеха. При этом, с одной стороны, при использовании большого числа радиальных линий увеличивается общая протяженность сетей. С другой стороны, при использовании магистралей могут чрезмерно возрастать сечения проводников. Ниже приведены схемы, наиболее часто встречающиеся при питании освещения и силовых электроприемников от общих трансформаторов (рис.3.35). На рис. 3.35. показаны: 1 – групповые щитки рабочего освещения, 2 – отходящие линии силовых электроприемников, 3 – щитки аварийного освещения, 4 – магистральные осветительные щиты, 5 – главные магистрали.
5 в Рис.3.35. Схемы питания осветительных сетей а – питание непосредственно от щита подстанции; б – питание через магистральный щиток; в – питание при системе блок трансформатор-магистраль; При распределении светильников между линиями групповой сети следует руководствоваться установленными ПУЭ предельными данными по максимальному току аппаратов и числу подключенных ламп. Например, в каждую фазу групповой линии включается не более 20 ламп накаливания,
ДРЛ или не более 60-100 люминесцентных ламп в зависимости от максимальной единичной мощности источника света. Групповые линии выполняют одно-, двух- и трехфазными. Увеличение фазности позволяет уменьшить уровень пульсаций освещенности. При построении групповых сетей для трехфазных систем переменного тока применяются следующие схемы: • Глухозаземленная нейтраль ¾ двухпроводная однофазная (рис.3.36а,б); ¾ двухпроводная двухфазная (рис.3.36д); ¾ трехпроводная двухфазная с нулевым проводом (рис.3.36в); ¾ трехпроводная трехфазная (рис.3.36е); ¾ четырехпроводная трехфазная с нулевым проводом (рис.3.36г). • Изолированная нейтраль ¾ двухпроводная двухфазная (рис.3.36д); ¾ трехпроводная трехфазная (рис.3.36е). Рис.3.36. Схемы групповых сетей В качестве способа подключения осветительных приборов по фазам групповой линии наиболее предпочтительным является A-B-C-A-B-C.
1 Электротехническая часть
Питание электрического освещения осуществляется, как правило, совместно с силовыми электроприемниками от общих трехфазных силовых трансформаторов с глухозаземленной нейтралью и номинальным напряжением на низкой стороне равным 400/230 В. Номинальное напряжение в таких сетях составляет 380/220 В. По определению [1] сети электрического освещения подразделяются на питающие осветительные сети, распределительные сети и групповые сети. Питающая осветительная сеть – сеть от распределительного устройства подстанции или ответвления от воздушных линий электропередачи до вводного устройства (ВУ), вводно-распределительное устройство (ВРУ), главного распределительного щита (ГРЩ). Распределительная сеть – сеть от ВУ, ВРУ, ГРЩ до распределетельных пунктов, щитков и пунктов питания наружного освещения. Групповая сеть – сеть от щитков до светильников, штепсельных розеток и других электроприемников. Вводное устройство (ВУ) – совокупность конструкций, аппаратов и приборов, установленных на вводе питающей линии в здание или его обособленную часть. Вводно-распределительное устройство (ВРУ) – вводное устройство, включающее в себя также аппараты и приборы отходящих линий. Главный распределительный щит (ГРЩ) – распределительный щит, через который снабжается электроэнергией все здание или его обособленная часть. Групповой щиток – устройство, в котором установлены аппараты защиты и коммутационные аппараты (или только аппараты защиты) для отдельных групп светильников, штепсельных розеток и стационарных электроприемников. Питающие электрические сети имеют характеристики, определение, которых дано в [10]: типы систем токоведущих проводников; типы систем заземления; способы и устройства защиты от пожара (взрыва). Типы систем токоведущих проводников переменного тока: однофазные двухпроводные; однофазные трехпроводные; двухфазные трехпроводные; двухфазные пятипроводные; трехфазные четырехпроводные; трехфазные пятипроводные. Типы систем заземления электрических сетей: ТN – S, TN – C – S (рис. 1.1 а, б). На основании [1] питание электроприемников должно выполняться от сети 380/220 В с системой заземленияTN-SилиTN-C-S. 
Рис. 1.1 Типы систем заземления: а— системаTN–S(нулевой рабочий и нулевой защитный проводники работают раздельно);б– системаTN–C–S(в части сети нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены) Используемые на рисунках буквенные обозначения имеют следующий смысл. Первая буква – характер заземления источника питания: Т – непосредственное присоединение одной точки токоведущих частей источника питания к земле; N– непосредственная связь открытых проводящих частей с точкой заземления источника питания (обычно заземляется нейтраль в системах переменного тока). Последующие буквы определяют устройство нулевого рабочего и нулевого защитного проводников: S– функции нулевого защитного и нулевого рабочего обеспечиваются раздельными проводниками; С – функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников объединены в одном проводнике (РЕN-проводник). В случаях, когда характер силовой нагрузки не позволяет обеспечить требуемое качество напряжения у ламп применяются и самостоятельные трансформаторы для питания осветительной установки, например при питании, от совместного трансформатора мощных сварочных агрегатов и т.д. Для питания осветительных приборов общего внутреннего и наружного освещения, как правило, должно применяться напряжение не выше 220 В переменного и постоянного тока. В помещениях без повышенной опасности напряжение 220 В может применяться для всех стационарно установленных осветительных приборов вне зависимости от высоты их установки. Питание осветительных приборов ремонтного и местного освещения с лампами накаливания должно производиться на безопасном напряжении (не выше 50 В) от понижающих трансформаторов с электрически раздельными обмотками высокого и низкого напряжения или автономных источников питания. В целях электробезопасности один из выводов или нейтраль обмотки низшего напряжения трансформатора должны быть заземлены или занулены. При наличии особо неблагоприятных условий, а именно когда опасность поражения электрическим током усугубляется теснотой, неудобным положение работающего, соприкосновением с большими металлическими, хорошо заземленными поверхностями (например работа в емкостях, котлах), и в наружных установках для питания ручных светильников должно применяться напряжение не выше 12 В. Светильники рабочего освещения и светильники освещения безопасности в производственных и общественных зданиях и на открытых пространствах должны питаться от независимых источников. Светильники и световые указатели эвакуационного освещения в производственных зданиях с естественным освещением, в общественных и жилых зданиях должны быть присоединены к сети, не связанной с сетью рабочего освещения, начиная от щита подстанций (распределительного пункта освещения) или, при наличии только одного ввода, начиная от вводного распределительного устройства. Питающие сети для осветительной установки и силового электрооборудования рекомендуется выполнять раздельными линиями. В начале каждой питающей линии устанавливаются аппараты защиты и отключения. В начале групповой линии обязательно устанавливается аппарат защиты, а отключающий аппарат может не устанавливаться при наличии таких аппаратов по длине линии. При питании внутреннего освещения от КТП нецелесообразно использовать мощные линейные автоматические выключатели для защиты линий питающей сети, так как их номинальные данные могут быть значительно выше мощности линий. Поэтому вблизи КТП устанавливаются магистральные щитки с автоматическими выключателями, от которых питаются групповые щитки. Питание групповых щитков рабочего и аварийного освещения в производственных и общественных зданиях должны питаться от независимых источников питания. Допускается питание рабочего и аварийного освещения от разных трансформаторов одной двухтрансформаторной подстанции при питании трансформаторов от двух независимых источников. Схемы питания электрического освещения должны обеспечивать: необходимую степень надежности электроснабжения; простоту, удобство эксплуатации и управления; экономичность осветительной установки. Некоторые типовые схемы питания осветительных установок производственных зданий приведены на рис. 1.2 — 1.7. Для электроснабжения осветительных установок третьей категории применяются схемы питания (рис. 1.2 — 1.3). На рис. 1.2 приведены схемы питания электрического освещения от вводно-распределительного устройства (ВРУ) совместно с силовыми электроприемниками. 
Рис. 1.2 Схема питания электрического освещения от ВРУ 
Рис. 1.3 Схема питания освещения от однотрансформаторной подстанции На рис. 1.3 приведены схемы питания рабочего и аварийного освещения от одной однотрасформаторной подстанции. Осветительные щитки питаются по отдельным линиям от щита подстанции (рис. 1.3, а) или по общей линии с разделением ее на вводе в здание (рис. 1.3, б). 
Рис. 1.4 Схема питания электрического освещения от двух однотрансформаторных подстанций Для электрических нагрузок второй категории электроснабжения могут использоваться схемы питания освещения от двух однотрансформаторных подстанций, причем для рабочего и аварийного освещения используются разные трансформаторы (рис. 1.4). 
Рис. 1.5 Схема питания электрического освещения от двухтрансформаторной подстанции При наличии в системе электроснабжения здания двухтрансформаторных подстанций щитки рабочего и аварийного освещения подключаются от разных трансформаторов (рис. 1.5). В линейных шкафах комплектных трансформаторных подстанций устанавливается определенное количество аппаратов защиты, имеющих большие значения номинальных токов, поэтому устанавливаются магистральные щитки, от которых питаются групповые щитки (рис. 1. 6). 
Рис. 1.6 Схема питания групповых щитков от магистрального щитка Для электроустановок первой категории электроснабжения, в качестве второго источника питания аварийного освещения применяются аккумуляторные батареи, генераторы с дизельными или бензиновыми двигателями, а также используются электрические связи с ближайшими независимыми источниками (рис. 1.7). 
Рис. 1.7 Схема питания электрического освещения от трех источников Эта схема используется и в качестве третьих независимых источников при питании электроустановок «особой» категории электроснабжения.
Материалы Светотехники / Материалы Светотехники / Література_светотехніка / Светотехника_пособие_09
Метод коэффициента использования светового потока 1. Определяем расстояние b 1 =b 2 =9м и отношение b 1 = b 2 = 9 =1,32 . H р H р 6,5 Для полученного отношения определяем коэффициент использования светового потока по таблице 6.10 и интерполируем η = η 1 + η 2 = 0, 21 + 0, 21 = 0, 42 . 2. Определяем пролет L между опорами (см. рисунок 6.6) по
| формуле (6.8): | L= | 2920×0,42 | =26,2 ≈ 26м . |
| 2x18x1,3 |
Точечный метод 1. В соответствии с принятым расположением светильников намечаем контрольную точку А, как показано на рисунок 6.6, б. 2. Световой поток всех ламп, установленных на одной опоре ряда, равен: Ф лi =Ф л =2920лм , так как в нашем случае на опоре установлен один светильник. 3. Требуемое значение относительной освещенности в контроль-
| ной точке (6.9) | Σ ε = | 1000 × 2 × 1,3 × 6,5 2 | = 26,8лк . | |
| 1,4 × 2920 | ||||
4. Относительная освещенность от светильника на ближайшей
| опоре (рисунок 6.6, б): | ε 1 = | 26,8 | = 13, 4лк . |
| 2 |
5. Из графика на рисунке 6.5 находим требуемое значение отно-
| шения: | Н р | =0,52 . |
| d | ||
6. Необходимое расстояние от контрольной точки до ближайшего
| светильника | d= | H р | = | 6,5 | =12,5м . |
| 0,52 | 0,52 |
7. Необходимое расстояние между опорами (рисунок 6.6, б)
| 2 | 18 | 2 | ||
| L=2 12,5 | — | =17,35 ≈ 17м . | ||
| 2 | ||||
1.7 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК Цель занятия Ознакомиться с последовательностью рассмотрения вопросов при проектировании электрической части осветительных установок, получить практические навыки выбора схем питания и компоновки осветительной сети, обоснования способа прокладки и марок проводникового материала, компоновки групп групповых щитков и их рационального размещения. Контрольные вопросы 1. Перечислить последовательность выполнение операций при расчете электрической сети осветительных установок. 2. Какпроизводитсявыборнапряженияпитанияэлектрическойсети? 3. Перечислить схемы выполнения питающих сетей осветительных установок и объяснить их рациональное применение. 4. Как определяют требуемое количество групповых осветительных щитков? 5. Как определить требуемое количество групп в групповом осветительном щитке? 6. Покакимпараметрамвыбираютгрупповойосветительныйщиток? 7. Как определяют место установки группового осветительного щитка? 8. Как производят выбор марок проводов и кабелей и способов их прокладки для осветительной сети? Литература [1, 2, 3, 4]
Расчетные формулы При разработке проекта электрической части придерживаются следующей последовательности рассмотрения основных вопросов: выбор напряжении и схемы питания электрической сети; определение мест расположения групповых щитков и трасс сети; выбор марки проводов и способов прокладки сети, расчет и проверка сечения проводников электрической сети, выбор защиты сети от аварийных режимов, составление принципиальной схемы электрической сети; составление сметы спецификации, разработка специальных мероприятий (по охране труда, эксплуатации, экономии электрической энергии). а) выбор напряжения и схемы питания электрической сети В общем случае, выбор напряжения электрической сети осветительной установки определяется степенью опасности поражения людей и животных электрическим током в рассматриваемом помещении. В помещениях без повышенной опасности напряжение 220 В до- пускается для всех светильников общего назначения независимо от высоты их установки. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных при установке светильников с лампами накаливания более 2,5 м над полом или обслуживающей площадкой также допускается напряжение 220 В. При высоте подвеса меньше 2,5 м должны применяться светильники, конструкция которых исключает возможность доступа к лампе без специальных приспособлений, либо напряжение должно быть не выше 42 В. Разрешается установка светильников с люминесцентными лампами на высоте менее 2,5 м при условии, что их контактные части будут недоступны для случайных прикосновений. Светильники местного стационарного освещения с лампами накаливания в помещениях без повышенной опасности должны питаться напряжением 220 В, а в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных – не выше 42 В. При этом применяют трансформаторы типа ОСОВ–0.25 и ТСЗИ.
В случаях, если опасность поражения электрическим током усугубляется теснотой, неудобным положением работающего, соприкосновением с большими металлическими, хорошо заземленными поверхностями, питание переносных светильников должно осуществляться напряжением не выше 12 В. Наиболее часто для питания электрического освещения в сельскохозяйственном производстве применяют систему трехфазного тока с глухим заземлением нейтрали напряжением 380/220 В. Источники света при этом подключают, как правило, на фазное напряжение. Газоразрядные лампы высокого давления (ДРЛ, ДРИ, ДНаТ, ДКсТ и др.) рассчитанные на напряжение 380 В, допускается подключать на линейное напряжение системы 380/220 В. Осветительные сети, прокладываемые от источников питания до потребителей, состоят из групповых и питающих линий. Групповые линии прокладывают от групповых щитков до светильников и штепсельных розеток. К питающим линиям относят участки сети от источника питания до групповых щитков. Питающие линии обычно выполняют пяти проводными (трехфазными), а групповые – трех, четырех и пяти проводными в зависимости от нагрузки и длины. По схеме питающие линии могут быть магистральными, радиальными или радиально-магистральными. Наиболее широкое распространение в сельскохозяйственном производстве нашли радиальные и радиально-магистральные схемы. Схему питания осветительной установки выбирают из следующих условий: надежность электроснабжения; экономичность (минимальные капитальные и эксплуатационные затраты); удобство в управлении и простота эксплуатации. Радиальные сети по сравнению с магистральными имеют меньшие сечения проводов, меньшие зоны аварийного режима при неис-
правности в питающих сетях, но большую общую протяженность. Необходимость применения радиальной сети монет быть также вызнана условиями взаимной планировки мест подстанций и осветительных щитков, при которых трасса магистральной питающей сети будет чрезмерно удлинена. Применение чисто магистральной сети также не всегда целесообразно. В целях сокращения общей протяженности сети магистральные линии могут совмещаться и заменяться одной радиальной линией. В месте дальнейшего разветвления линии устанавливают распределительный пункт, от которого могут отходить как магистральные, так и радиальные групповые линии. При планировке сети возможны различные варианты ее выполнения, даже в пределах одной радиально-магистральной системы. Когда преимущество одного варианта неочевидно, тогда необходимо прибегать к технико-экономическому сопоставлению вариантов. б) выбор групповых щитов , определение их места расположения и разбивка трассы сети Количество групповых щитков для осветительной установки определяют исходя из размеров здания (длины А и ширины В) и рекомендуемой протяженности групповых линий: трехфазных пяти проводных линий системы 380/220 В равной 80 м, а для системы 220/127 В – 60 м и, соответственно, трех проводных однофазных групповых линий – равной 35 и 25 м. Однофазные групповые линии целесообразно применять для небольших помещений (в конторах, жилых зданиях), а также для средних при установке светильников с лампами накаливании мощностью до 200 Вт и светильников с люминесцентными лампами. Применение трехфазных групповых линий экономично в больших помещениях (птичниках, коровниках и т.д.), освещаемых как лампами накаливания, так и газоразрядными лампами.
Ориентировочное количество групповых щитков можно опреде-
| лить по формуле: | n щ = | A 2 + B 2 | , | (7.1) |
| 2r |
где n щ – рекомендуемое количество групповых щитков, шт; А, В – длина и ширина здания, м; r – рекомендуемая протяженность групповой линии, м. Для уменьшения протяженности и сечения проводов групповой сети, щитки устанавливают, по возможности, в центре электрической нагрузки, координаты которого можно определить по формулам:
| x ц = | ∑ P i x i | ; | y ц = | ∑ P i y i | , | (7.2) |
| ∑ P i | ∑ P i | |||||
| где x ц ,y ц – координаты | центра | электрических | нагрузок в коорди- | |||
натных осях х, у; P i – мощность i-й электрической нагрузки, кВт; x i ,y i – координаты i-йэлектрическийнагрузкивкоординатныхосяхх, у. При выборе мест установки групповых осветительных щитков учитывают также и то, что групповые щитки, предназначенные для управления источниками оптического излучения, устанавливаются в местах, удобных для обслуживания – проходах, коридорах и на лестничных клетках. Щитки, имеющие отключающие аппараты, устанавливают на доступной для обслуживания высоте (1,8…2,0 м от пола). При компоновке внутренних сетей светильники объединяют в группы так, чтобы на одну фазу группы приходилось не более 20 ламп накаливания, ДРЛ, ДРИ, ДНаТ и розеток, или 50 люминесцентных ламп.
Осветительные щитки выбирают в зависимости от количества групп, схемы соединения, аппаратов управления и защиты, а также по условиям среды, в которых они будут работать. В зависимости от условий среды в помещениях, применяют групповые щитки незащищенные, защищенные и защищенные с уплотнением. Защищенные с уплотнением щитки предназначены для установки в производственных помещениях с тяжелыми условиями среды. Прокладка сети по геометрически кратчайшим трассам практически невозможна или нецелесообразна по причинам конструктивного и технологического характера. Трасса открытой проводки, как по конструктивным, так и по эстетическим соображениям должна намечаться параллельно и перпендикулярно основным плоскостям помещений. Только при скрытой проводке на горизонтальных плоскостях следует применять прямолинейную трассировку между фиксированными точками сети. Выбранные трассы питающих и групповых линий, места установки групповых щитков, светильников, выключателей и розеток наносят на план помещения согласно условным обозначениям, принятым в ГОСТ 21.608-84 и ГОСТ 2.754-72. в) выбор марки проводов и кабелей и способов их прокладки Осветительную электропроводку рекомендуется выполнять проводами и кабелями с алюминиевыми жилами. С медными жилами ее выполняют только во взрывоопасных помещениях классов В-1 и В-la. Гибкие кабели с медной жилой и резиновой изоляцией марки КГ применяют для подключения переносных или передвижных источников оптического излучения. При проектировании сельскохозяйственных объектов следует применять следующие способы прокладки электропроводок: на тросе; на лотках и в коробах; в пластмассовых и стальных трубах; металлических и резинотехнических гибких рукавах; в каналах строительных
конструкций; проводом и кабелем по строительным основаниям и конструкциям. При выборе того или иного способа прокладки электропроводки, необходимо учитывать условия среды помещения, строительные особенности помещения, архитектурно-художественные требования и, наконец, экономические показатели. В зависимости от места прокладки способ прокладки проводов и кабелей выбирают по таблицам П.3.6, П.3.7 [4]. Исходные данные Для заданного варианта исходных данных (вариант задается преподавателем) решить следующую задачу. Задача 7.1 Выполнить проект электрической сети осветительной установки здания свинарника для опоросов на 60 маток. Результаты светотехнического расчета осветительной установки для различных помещений свинарника приведены на рисунок 4.1. Принятые типы светильников, параметры их компоновки в помещениях свинарника даны в таблица 3.3 − 3.4. Методика расчета 1. Выбор напряжения и схемы питания электрической сети В помещениях свинарника отсутствуют переносные светильники и светильники местного освещения, высота подвеса светильников общего освещения не менее 2,5 м от пола. Помещения свинарника являются ocoбo опасными. В соответствии с требованиями ПУЭ, допускается применение напряжения 220 В, при этом конструкция светильника должна исключать доступ к лампе без специальных приспособлений (для светильников с лампами накаливания) и случайное прикосновение к контактным частям (для светильников с люминесцентными лампами).
Применяем систему трехфазного тока с глухим заземлением нейтрали напряжением 380/220 В с подключением источников света на фазное напряжение, что позволит выполнить силовую и осветительную сеть на едином напряжении без использования специальных понижающих трансформаторов. Учитывая сравнительно небольшие размеры здания, установку в нем небольшого числа групповых осветительных щитов, а также обеспечение более высокой надежности электроснабжения, принимаем радиальную схему питания осветительной установки. 2. Выбор групповых щитов , определение их места расположения и разбивка трассы сети В соответствии с заданным вариантом вычерчиваем план здания (рисунок 7.1) в определенном масштабе. На плане наносим в виде условных обозначений светильники (ряды светильников). Принимаем щиток с однофазными группами, для которых рекомендуемая протяженность групповых линий r=35 м. По формуле (7.1) вычисляем требуемое количество групповых щитков. Принимаем один щиток. Для определения места его установки рассчитываем координаты центра электрической нагрузки. Исходя из количества светильников и мощности ламп в них, в каждом помещении определяем установленную мощность. Приняв, что нагрузка каждого помещения сосредоточена в его центре и построив оси координат, как показано на рисунке 7.1, определим координаты центров всех помещений. По формуле (7.2) определим координаты центра электрической нагрузки всего здания. С учетом данного центра электрических нагрузок с целью обеспечения удобства обслуживания и экономии проводникового материала размещаем групповой щиток на стене, как показано на рисунке 7.1, максимально близко к центру электрической нагрузки.
Определяемтребуемоеколичествогрупповыхлинийвгрупповомщитке: а) исходя из количества ламп в здании, количество однофазных
| групп определяем по формуле: | n = | N л.н. | + | N л.л. | , |
| 20 | 50 |
где N л.н. – общее число ламп накаливания, шт; N л.л. – общее число люминесцентных ламп, шт; б) приняв управление освещением в помещении № 1 автоматическими выключателями, установленными в групповом щитке, исходя из удобства управления светильниками, обеспечения энергосбережения путем отключения рядов светильников, параллельных окнам, принимаем 3 групповые линии для рабочего освещения и одну групповую линию для дежурного освещения в помещении № 1. В остальных помещениях (№ 2…9) подключаем светильники к отдельной однофазной групповой линии. Выбираем из таблицы П.3.8 [4] групповой щиток (в зависимости от количества групп, аппаратов защиты, условий среды в помещении, где он будет установлен, вида установки) ЯРН-8501-3812 с шестью однополюсными автоматическими выключателями. На плане помещения намечаем трассы прокладки сетей (см. рисунок 7.1), места установки выключателей, обозначаем номера групп и приводим данные светильников. Число проводов на участках более двух обозначаем косыми черточками (количество черточек соответствует числу жил). 3. Выбор марки проводов и кабелей и способов их укладки Осветительную проводку выполняем проводами и кабелями с алюминиевыми жилами. Сортамент установочных проводов и кабелей, применяемых в сельскохозяйственном производстве приведен в таблице П.3.1…П.3.3 [4]. Исходя из данных таблицы П.1.1, П.1.2.1, П.1.2.2 [4], определяем категории помещений по условиям окружающей среды. Принимаем вид электропроводки – открытая по несгораемым поверхностям непосредственно, а в помещении № 1 – на тросах. Исходя из сортамента, выбираем марку кабеля АВВГ. Исходя из плана здания (рисунок 7.1), намеченных трасс прокладки осветительной сети, составляем расчетную схему (рисунок 7.2).
Групповые сети
Групповые линии освещения делятся на несколько видов: однофазные, двухфазные и трехфазные. Каждый из этих видов может использоваться в зависимости от протяженности и количества присоединенных светильников. В двухфазных и трехфазных групповых линиях проектирование однополюсных автоматических выключателей или/и предохранителей запрещается.
Трехфазные линии выполняются пятипроводными (с независимыми проводниками N и РЕ), двухфазные – четырехпроводные, однофазные — трехпроводными.
Допускается в системе TN-C объединение проводников N и РЕ в PEN шина, при условии, что сечение проводника PEN по меди не менее 10 мм2. Проводники N и РЕ различных линий объединять запрещается.
Групповые сети: подключение квартир
Для муниципальных квартир, электролабораторией рекомендуется использование отдельных линии питания со штепсельными розетками в жилых комнатах, штепсельными розетками электроприёмников коридора и кухни. Если в зоне 3 для ванной комнаты устанавливается розетка, то необходимо предусмотреть схему подключения УЗО для тока до 30 мА. В отдельных случаях количество линий можно уменьшить до двух. Подобные групповые линии допускаются к выполнению, если учитываются смешанные или раздельные источники нагрузочного питания.
При условии использования смешанных штепсельных розеток, предполагаемых в коридоре или на кухне, то их следует подключать к групповой одной линии, а в жилых помещениях ко второй.
При оборудовании квартир электрическими плитами, для их питания предусматривается отдельная групповая линия. Однофазные линии для питания электроплит должны быть выполнены из медного проводника, сечения не меньше 6мм 2 .
Нагрузка групповых линий
Для групповых линий ОУ поэтажных коридоров, лестничных клеток, вестибюлей, холлов, чердаков и технических этажей допускается использование подключение на одну фазу:
1)не более 60-ти до 60 Ватт каждая ламп накаливания;
2) до 75-ти люминесцентных ламп с мощностью до 40 Ватт.
3) до 100 люминесцентных ламп по мощности не более 20 Ватт.
В целях коммутации однофазных групповых линий допускается использовать как двухполюсные, так и однополюсные выключатели. Как правило, между фазами распределение нагрузок в сетях общественных зданий должно быть равномерным. В пределах одного щитка, не допускается разница в нагрузочных токах фаз более 30% и в начале питающих линий более 15%.
- Групповые щиты и распределительные пункты
- Варианты управления освещением
- Искусственное освещение: Показатели
- Защита внутренней сети до 1000В