Fiecare proiect de iluminat implică o mulțime de calcule de bază. Primul și cel mai important dintre ele - iluminatul. La urma urmei, veți fi de acord, fără lumina nu poate lucra nici proiectanții înșiși, nici constructorii cu electricieni.
Atunci când se planifică linii de iluminat, trebuie să se bazeze pe consumul estimat (din sarcina creată de dispozitivele de iluminat). Pe baza acestor parametri, se face o selecție a secțiunii transversale a cablurilor și firelor de alimentare, a curentului nominal al dispozitivului de comutare de protecție și așa mai departe.
Deoarece materialul conductorilor creează rezistență la curentul electric pe drumul către consumator - din acest motiv, apar pierderi de tensiune. Acest lucru se poate observa în special atunci când mulți consumatori sunt conectați la aceeași linie (de exemplu, aceeași iluminare), cu o multitudine de rețele de distribuție și de grup.
Ca urmare, se pare că tensiunea la intrare și ieșire a fiecărei secțiuni individuale este semnificativ diferită, iar consumatorii cei mai îndepărtați primesc parametri de tensiune mult mai mici decât cei specificați. Distribuția nu este distribuită uniform, ceea ce afectează în mod negativ activitatea tuturor aparatelor electrice implicate.
Toate deoarece conductorii, care lucrează mult timp sub sarcină, depășesc mult calculul, încep să funcționeze în regimul suprasarcinilor constante. Ca urmare, apare supraîncălzirea și acest lucru poate cauza scurtcircuit sau incendiu pe linie. Și toate din cauza deficiențelor designerilor care nu s-au deranjat să aleagă secțiunea transversală corespunzătoare a conductorilor pentru curenții nominali ai întreruptorului.
Prin urmare, atunci când proiectați un proiect, trebuie să vă amintiți întotdeauna că curentul nominal nu trebuie să depășească niciodată valorile maxime admise ale curenților conductorului. În caz contrar, funcția de protecție a întreruptorului, care protejează conductorii de supraîncărcare, va fi pur și simplu inactivă.
În rețelele naționale, procentul pierderilor este foarte ridicat - câteodată ajunge la 10-22% (la un moment dat în practica mondială, aceste cifre sunt mult mai mici și se compară cu 4-6%). Și ca urmare, supraexploatarea creată de pierdere este plasată pe umerii utilizatorilor finali.
Întrebați, dar de ce sunt necesare toate aceste calcule, în special pentru obiectele cu consum redus? Se indică principalele motive pentru care este necesar să se efectueze un calcul preliminar al puterii (tensiunii) pentru viitoarea linie de iluminat:
În primul rând - pe baza consumului total de energie rezultat, curenții optimi sunt determinați cu sarcina admisă pentru toate elementele de iluminare din circuit.
În al doilea rând, pornind de la gradul de încălzire a conductorilor sub influența curenților maxim admisi, se alege secțiunea transversală optimă a cablurilor de alimentare și a firelor pentru iluminare.
În al treilea rând, pornind de la valoarea obținută a secțiunii cablurilor de alimentare (fire) și din sarcina maximă prelungită pe care o suportă, se efectuează o selecție de echipamente de protecție adecvate pentru oprirea automată.
În al patrulea rând, orice calcule sunt pur și simplu necesare pentru a obține autorizații și condiții tehnice de la organizațiile locale de distribuție a energiei electrice. Pe baza acestora, comisia tehnică va lua decizia de a conecta instalația la o linie corespunzătoare puterii și sarcinii admise.
În ciuda nesemnificativității (sau a lipsei de precizie) a acestor calcule medii, acestea reprezintă o condiție necesară pentru o funcționare sigură a liniei, deoarece inițial, vor fi selectate elementele optime. Ca rezultat, astfel de linii vor distribui curenții între toți consumatorii cât mai uniform posibil. Între timp, pierderile de tensiune din sarcina distribuită irațional vor scădea.
Trebuie remarcat faptul că, în liniile cu o sarcină distribuită uniform (aceleași lămpi stradale, de exemplu), pierderile vor fi considerabil mai mic decât în liniile nu sunt distribuite în mod uniform. În acest caz, împreună cu sarcina inductivă suplimentară, pierderile pot fi de două ori mai mari. Prin urmare, calculul de mai sus poate da o eroare.
Primul pas în proiectare este de a afla ce încărcare va avea următorul obiect în rețea. Pentru a face acest lucru, trebuie să calculați mai întâi puterea totală a tuturor dispozitivelor de iluminat care vor fi alimentate la o anumită secțiune a liniei. Cu aceste date este posibil să se determine încărcăturile de proiectare (PH) ale iluminării rețelei de alimentare, precum și intrările în clădirile rezidențiale (sau de producție).
Înainte de aceasta trebuie să determinați puterea tuturor lămpilor din rețea. Calculul se face după următoarea formulă:
În acest calcul, doamna Este puterea lămpilor, W și Cl. - numărul lămpilor, buc.
Rezultatul obținut prin formula precedentă este folosit ulterior pentru a determina încărcăturile liniei de alimentare cu energie electrică.
Calculul se efectuează conform formulei:
unde, Ml. Este puterea nominală instalată a tuturor lămpilor;
ERP. - Factorul de cerere, care arată cât de des este utilizat echipamentul de iluminare. Acesta servește drept amendament, care trebuie adăugat la calcule, deoarece În practică este puțin probabil ca toate aparatele electrice să fie pornite simultan și la capacitate maximă.
Acest coeficient poate fi determinat empiric - pentru fiecare obiect individual, sau poate lua o valoare adecvată din tabelul de mai jos:
Opțiunea optimă este luarea valorii Kpr. pentru 0,95.
Kn. - factorul de pierdere în echipamentul de comandă cu balast a lămpilor; (Pentru lămpile cu descărcare de mercur este 1,1, pentru lămpile luminescente 1,2)
În cazurile în care viitorul liniei este planificat a fi o instalație de spălare mixtă - pentru sarcini de iluminat și de putere (din aceleași puncte de vânzare, de exemplu) - atunci ambele tipuri de sarcini care urmează să fie însumate.
Calculul sarcinilor mixte este următorul:
unde, Nob. - sarcina totală calculată, în kW;
Dar - sarcina de proiectare a liniilor de iluminat, în kW;
Нс - sarcina de putere, calculată în kW.
Pentru a determina secțiunea transversală maximă admisibilă a firelor care urmează să fie utilizate în linii, este necesar să se calculeze care curenți vor trece prin ele.
Astfel, pentru liniile monofazate constând din două fire, calculul se face prin formula:
Pentru liniile cu două faze formate din trei fire (două faze și zero), soluția va arăta astfel:
În cazul poziționării liniilor trifazate formate din patru fire (trei faze și zero), secțiunea transversală este determinată de acest calcul:
După cum am menționat deja, liniile pierdute nu pot fi evitate - acesta este un fenomen comun și normal. Mai mult decât atât, acestea apar atunci când energia este transportată de la furnizor la locul dorit, deci și în punctele de distribuție a acestuia între mai mulți consumatori, acestea cresc.
Sarcina noastră este să selectăm secțiunea transversală optimă a firelor pentru a reduce cât mai mult procentul pierderilor de energie distribuită - până la intervalele PUE normalizate: de la 2,5 la 5%. De asemenea, este de dorit să se asigure distribuirea uniformă a sarcinii în rețea.
Calculul de bază al pierderilor este după cum urmează:
Valoarea rezistenței active (r0) poate fi calculată prin formula (este valabilă pentru sârmă din aluminiu sau oțel):
Atunci când se planifică liniile cu lungimea mai multor kilometri, trebuie luată în considerare rezistența inductivă a firelor (ICP), care afectează în mod direct pierderile de tensiune din rețele. Deoarece la distanțe atât de mari, energia pur și simplu nu poate fi distribuită uniform și fără pierderi.
Din experiență de lucru - puteți lua ISP (în acest calcul marcat ca fiind X0) din aluminiu (sau cupru) sârmă secțiune transversală mai mare de 95 mm2, la o rată de 0,32 ohmi la 1 km. Această valoare este corectă atunci când distanța dintre fire este relativ mică (până la 6 cm). Pentru secțiunea transversală a conductorului 10-25 de rezistență inductivă mm2 se folosește un raport egal cu 0,44 ohmi / km. În acest caz, o distanță mai impresionantă între fire este de 10,0 cm.
După cum arată practica, în liniile de joasă tensiune utilizate în principal pentru iluminat, este destul de dificil să se realizeze o sarcină distribuită uniform. Prin urmare, în acest caz, este mai bine să se folosească patru fire de fire (adică, pentru a monta o linie trifazată). Și apoi, redistribuirea sarcinilor de la iluminare la firele de fază și zero și liniile electrice la cele liniare, este posibilă împărțirea sarcinii mai uniform între toate fazele.
Pentru calculul pierderilor de linie cu trei faze care au loc în fiecare fir va fi realizată prin algoritmul prezentat mai jos, în care primul bloc - caracterizat prin pierderea tensiunii active și a doua unitate - jet.
Să calculam linia de iluminare pentru un obiect ipotetic. Parametrii specificați sunt afișați în diagramă.
În cazul nostru, se instalează același tip de corpuri de iluminat (N = 12 buc.), 400 W, la aceleași intervale (Int = 6 m).
Calculăm distanța (P) la centrul de aplicare a sarcinilor pentru fiecare rețea ^
P = P1 + ((Int * (N-1) / 2),
unde P1 este distanța de la scut la prima lumină din rețea.
Substituim valorile pentru calcule:
P1 = 15,7 + (6 + ((12-1) / 2) = 48,7 metri
P2 = 21,4 + (6 + ((12-1) / 2) = 54,4 metri
P3 = 23,5 + (6 + ((12-1) / 2) = 56,5 metri
P4 = 27,3 + (6 + ((12-1) / 2) = 60,3 metri
Definiți sarcinile de proiectare descrise în secțiunea a doua (formulele 1 și 2):
Întrucât grupurile de aparate electrice sunt de același tip, valoarea va fi aceeași pentru toate liniile:
Рн = (12тт * 0,4 kW) * 1,1 * 1 = 5, 28 kW
Apoi, puterea rețelei de alimentare va fi: 5.28 * 0.95 * 4 = 20.1 kW
Acum puteți determina momentele de încărcare (MN) pentru fiecare rețea, acestea fiind calculate după cum urmează:
unde Рн - sarcini de proiectare, Р - distanță.
MH1 = 5,28 * 48,7 = 257,1 kW / m
MH2 = 5,28 * 54,4 = 287,2 kW / m
MH3 = 5,28 * 56,5 = 298,3 kW / m
MH4 = 5,28 * 60,3 = 318,4 kW / m
Momentul încărcărilor pentru rețeaua de alimentare (distanța față de panou I = 25 m):
MHc = 20,1 * 25 = 502,5 kW / m
Cuplul total de sarcină prefabricat (sau redus) (MNC) pentru toate liniile este:
MHc = 502,5 + 257,1 + 287,2 + 298,3 + 318,4 = 1663,5 kW / m.
Să determinăm acum ce va fi pierderea de tensiune pentru liniile noastre:
unde, Нп - tensiunea nominală creată atunci când transformatorul este în gol (acceptăm 105%).
Nmd este tensiunea minimă admisă a becurilor cel mai îndepărtate (luăm 95%);
PNC - pierderi totale de tensiune - până la rețeaua considerată,% (acceptăm 3,56% și 3,64%).
Astfel, Mo = 105-95- (3,56-3,64) = 2,8%
Să calculăm, în sfârșit, secțiunea transversală a unui fir potrivit pentru liniile noastre:
Cn = 1663,5 / (44 * 2,8) = 13,5 mm2
Aflăm ce curenți vor trece prin rețelele noastre:
I = (20,1 * 103) / (3 * 220 * 0,6) = 50,76 A
Determinați procentajul de pierderi de tensiune pentru fiecare rețea:
P1 = 257,1 / (3 * 44) = 1,95%
P2 = 287,2 / (3 * 44) = 2,17%
P3 = 298,3 / (3 * 44) = 2,26%
P4 = 318,4 / (3 * 44) = 2,41%
După cum puteți vedea, procentajul estimat de pierdere în toate cazurile se încadrează în norme (până la 5%).
Pe baza datelor obținute, se pot selecta firele cele mai potrivite pentru secțiunea transversală și curenți, echipamentele de reglare a startului, ajustarea capacităților lămpilor și așa mai departe. Pentru a facilita procesul de calcul, s-au inventat multe aplicații utile care iau în considerare toate cantitățile descrise. Ei nu vor recalcula de fiecare dată manualul când înlocuiesc orice componentă a proiectului de iluminat.
Atunci când se creează un proiect de linii pentru rețele de iluminat, este necesar să se asigure că solicitările de sarcină pe ele sunt distribuite cât mai uniform posibil. Apoi conductoarele vor fi mai puțin încălzite, procentul de pierderi și pierderi va scădea, riscul de accidente va scădea.
Articole recomandate pe această temă
Materiale utile
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: