При компоновке внутренних сетей светильники объединяют в группы так, чтобы на одну фазу группы приходилось не более 20 ламп накаливания, ДРЛ, ДРН, 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. Щитки защищенные с уплотнением предназначены для установки в производственных помещениях с тяжелыми условиями среды. Большое значение имеет также выбор трассы сети, которая должна быть не только кратчайшей, но и наиболее удобной для монтажа и обслуживания. Прокладка сети по геометрически кратчайшим трассам практически невозможна или нецелесообразна по причинам конструктивного и технологического характера. Трассу открытой проводки, как по конструктивным, так и по эстетическим соображениям намечают параллельно и перпендикулярно основным плоскостям помещений. Только при скрытой проводке на горизонтальных плоскостях можно 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 соответствии с результатами светотехнического расчёта вычерчиваем план здания (формат А1). Наносим на него в виде условных обозначений светильники (ряды светильников). Принимаем щиток с однофазными группами. Рекомендуемая протяжённость линий r = 12 м.
Вычисляем требуемое количество групповых щитков по формуле:
Принимаем один щиток. Для определения места его установки рассчитываем координаты центра электрической нагрузки.
Приняв, что нагрузка каждого помещения сосредоточена в центре, и построив оси координат, определим координаты центров всех помещений, считая левый нижний угол началом координат. Данные сводим в таблицу 3.1.
Таблица 3.1. Определение координат центра всех помещений
№ по плану и наименование помещения | Руст,кВт | Х | У |
1 Молокоприёмная | 0,26 | 4,5 | 9 |
2 Вакуум-насосная | 0,3 | 11 | 9 |
3 Помещение холодильных установок | 0,075 | 13,2 | 2,25 |
4 Моечная | 0,15 | 7,5 | 2,25 |
5 Лаборатория | 0,16 | 2 | 2,25 |
6 Электрощитовая | 0,1 | 14,9 | 3,5 |
0,1 | 15,9 | 1,25 | |
7 Склад для хранения готовой продукции | 0,6 | 15,5 | 9 |
8 Уборная | 0,1 | 11,6 | 2,25 |
9 Коридор | 1,5 | 9 | 5,25 |
10 Склад моющих и дезинфицирующих средств | 0,4 | 17 | 3,5 |
Определяем координаты центра электрических нагрузок всего здания по формуле 3.2:
С учётом рассчитанного центра электрических нагрузок и с целью обеспечения удобства обслуживания и экономии проводникового материала размещаем групповой щиток в помещении №2 на стене, максимально близко к центру электрической нагрузки, с координатами x=11 м; y=6 м.
Определяем требуемое количество групповых линий в групповом щитке:
(3.4)n=1.
Выбираем из [4] табл. П.5.2 групповой щиток ЯРН 8501-8301 с 6-ью однополюсными автоматическими выключателями.
На плане здания намечаем трассы прокладки сетей, места установки выключателей, обозначаем, номера групп и приводим данные светильников.
3.3 Выбор марки проводов (кабелей) и способов прокладки сети
Осветительную электропроводку, как правило, следует 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 КРПТ, КРПГ применяют для подключения переносных или передвижных источников оптического излучения.
При проектировании сельскохозяйственных объектов используют следующие способы прокладки электропроводок: на тросе; на лотках и в коробах; в пластмассовых и стальных трубах; металлических и гибких резинотехнических рукавах; в каналах строительных конструкций; проводом и кабелем по строительным основаниям и конструкциям (ОСТ 70.004.0013 - 81).
При выборе того или иного способа прокладки электропроводки необходимо учитывать условия среды помещения, его строительные особенности, архитектурно-художественные экономические требования.
Во всех помещениях – скрытая проводка.
По категории помещения и условиям окружающей среды выбираем кабель АВВГ.
Составляем расчётную схему сети, на которой указываем номера расчетных точек, длины участков и присоединенные мощности.
3.4 Защита электрической сети от аварийных режимов
К аварийным режимам в осветительных сетях относят: токи короткого замыкания, неполнофазный режим работы (для трёхфазной линии), токи утечки. Для защиты от токов короткого замыкания служат автоматические выключатели ВА 14 – 26. Для защиты от токов утечки согласно ПУЭ принимаем УЗО с уставкой 30 мкА
3.5 Расчёт и проверка сечения проводников электрической сети
Принимаем допустимые потери напряжения ΔU = 2,5% и коэффициент спроса Кс=0,85.Тогда расчётное значение сечения проводника на участке:
,(3.3)где S – сечение проводов участка, мм2;
ΣМ = ∑Р·l – сумма моментов рассчитываемого и всех последующих участков с тем же числом проводов, что и у рассчитываемого, кВт·м;
Σα·m – сумма моментов всех ответвлений с числом проводов, отличающихся от числа проводов рассчитываемого участка, кВт·м;
α – коэффициент приведения моментов, зависящий от числа проводов рассчитываемого участка и в ответвлениях [3] П.5.3;
С – коэффициент зависящий от материала проводов, системы и напряжения сети,
ΔU – допустимая потеря напряжения, % от Uн;
l – длина участка, м.
Определяем сечение вводного участка:
;С учётом механической прочности принимаем ближайшее, стандартное большее сечение
.Так как на головном участке (ВРУ-ЩО) сечение провода
, и по условию механической прочности сечение не может быть уменьшено, то на остальных участках сети принимаем такое же сечение.Определяем расчётный ток на участке ВРУ-ЩО:
,(3.4)Проверяем принятое сечение на нагрев. Длительно допустимый ток для данного сечения
Iдоп=19А.
Iдоп ≥ Iр, (3.5)
29 > 10,01 А – условие выполняется.
По расчётному току выбираем ток уставки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя по условиям селективности:
Iу ≥ ·Iр ,(3.6)
Iу = 16 > 10,01 А
Проверяем выбранное сечение на соответствие вставке защитного аппарата
Iдоп ≥ β·Iу,(3.7)
где β – коэффициент, учитывающий нормированное соотношение между длительно допустимым током проводников и номинальным током установки защитного аппарата Iдоп = 29А > 1 · 10,01= 10,01 А - условие выполняется.
Определяем действительную потерю напряжения в сети:
,(3.8)Таким образом находим потерю напряжения на остальных участках и результаты заносим в таблицу 3.2. Потерю напряжения на участке ВРУ-ЩО находим с учётом коэффициента спроса Кс=0,85.
Таблица 3.2. Действительная потеря напряжения в сети.
№ участка | Потеря напряжения на участке | Потеря напряжения от начала линии |
ВРУ-ЩО | 0,99 | 0,99 |
ЩО-1 | 0,2 | 1,19 |
2-7 | 0,19 | 1,37 |
ЩО-2 | 0,19 | 0,18 |
6-10 | 0,04 | 1,44 |
3-6 | 0,13 | 1,4 |
8-3 | 0,04 | 1,27 |
ЩО-8 | 0,24 | 1,23 |
ЩО-4 | 0,05 | 1,04 |
ЩО-5 | 0,1 | 1,09 |
ЩО-9 | 1,5 | 2,49 |
Таким образом потеря напряжения на концах линии (1,19; 1,37; 1,44; 1,04; 1,09; 2,49) не превышает допустимых значений, следовательно кабель выбран правильно.
3.6 Мероприятия по повышению коэффициента мощности электрической сети осветительной установки
Повышение коэффициента мощности электроустановок – важная задача, так как низкий cosφ приводит к перерасходу металла на сооружение электрических сетей, увеличивает потери электроэнергии, недоиспользование мощности и снижение коэффициента полезного действия первичных двигателей и генераторов электростанций и трансформаторов электрических подстанций.