Проверка сечений по потере напряжения

Напряжение, подводимое к лампе, значительно влияет на ее световой поток, поэтому в ПУЭ регламентируется максимально допустимое снижение напряжения на источниках света.

В осветительных сетях рабочего освещения производственных и общественных зданий на наиболее электрически удаленных от источника питания лампах должно быть напряжение не ниже 97,5 % от номинального, для аварийного освещения – не ниже 95 % от U_н. Под наиболее электрически удаленной лампой понимается ИС, для которого потери напряжения окажутся максимальными. Потери напряжения зависят не только от удаленности ИС, но и от единичной мощности лампы. Для люминесцентных трубчатых ламп потери напряжения определяются не для самой удаленной лампы, а для точки, находящейся в середине самого удаленного от источника питания ряда светильников с ЛЛ при условии, что к этой точке подключена нагрузка всех ламп этого ряда с учетом потерь в ПРА.

Для проверки сечений по потере напряжения необходимо привести схему группового щитка с указанием конфигурации только одной групповой линии (количество, тип и мощность ИС, расстояния между точками их подключения к линии), для остальных групповых линий указать их расчетные нагрузки (для трехфазных – пофазно), для питающей – длину.

Условие проверки сечений по потере напряжения:

ΔU_Σ = ΔU_тр + Δ U_пл + ΔU_рл + ΔU_гр.л ≤ Δ U_доп, (18)

где ΔU_тр – потери напряжения во вторичной обмотке цехового трансформатора, от которого запитан групповой щиток; ΔU_пл – потери напряжения в питающей линии, %; ΔU_рл– потери напряжения в распределительной линии, %; ΔU_гр.л – потери напряжения в групповой линии, %; ΔU_доп – допустимые потери напряжения, равные 7,5%.

ΔU_тр зависит от типа трансформатора и коэффициента его загрузки, и определяются по формулам, приведенным во II части методических указаний, так как, как правило, осветительная и силовая нагрузка цеха запитываются от общего трансформатора.

Для однофазных групповых линий потери напряжения для самой удаленной лампы или середины самого удаленного ряда ЛЛ определяют по формуле:

ΔU_гр.л = , % (19)

где М – момент нагрузки, кВт·м; S – выбранное сечение линии, мм²; С – коэффициент, зависящий от напряжения сети, материала проводника и конфигурации линии.

Для однофазных линий с медными жилами С = 12, с алюминиевыми – С = 7,4. Для трехфазных линий с равномерной нагрузкой фаз с медными жилами С = 72, с алюминиевыми – С = 44. Для трехфазных неравномерно нагруженных линий коэффициент С выбирается как для однофазных линий.

Момент нагрузки определяется по формуле:

М = ΣР_Рil_i, кВт ·м, (20)

где Р_рi – расчетная мощность линии в i-ой точке, кВт; l_i – длина линии от щитка до точки приложения электрической нагрузки, м.

В трехфазных групповых линиях моменты нагрузки определяются пофазно для самых удаленных ламп каждой фазы по формуле (19): М_А – момент нагрузки фазы А, М_В – фазы В, М_с – фазы С. Если моменты нагрузки фаз одинаковы, то такая линия считается равномерно нагруженной. Если моменты нагрузки различны, то определяется неравномерность нагрузки фаз (ΔМ):

ΔМ = 100, % (21)

Если ΔМ ≤ 15 %, то линия считается условно равномерно нагруженной, если ΔМ > 15 % – неравномерно нагруженной. Степень неравномерности загрузки фаз определяет величину уравнительных токов, которые протекают по фазным проводникам наряду с токами нагрузки, создавая в линии дополнительные потери напряжения. Для равномерно и условно равномерно нагруженных линий потери напряжения для всех фаз одинаковы и определяются по формуле:

ΔU_гр.л = = , %. (22)

Для неравномерно нагруженных линий потери напряжения определяются пофазно с учетом потерь напряжения от уравнительных токов по формулам:

ΔU_А = ΔU_ФА + ΔU_ОА – 0,5 (ΔU_ОВ + Δ U_ОС), %

ΔU_В = ΔU_ФВ + ΔU_ОВ – 0,5 (ΔU_ОА + Δ U_ОС), % (23)

ΔU_С = ΔU_ФС + ΔU_ОС – 0,5 (ΔU_ОА + Δ U_ОВ), %

где ΔU_ФА, ΔU_ФВ, ΔU_ФС – потери напряжения в фазах от токов нагрузки; ΔU_ОА, ΔU_ОВ, ΔU_ОС – потери напряжения в фазах от уравнительных токов.

ΔU_ФА = ; ΔU_ФВ = ; ΔU_ФС = , (24)

ΔU_ОА = ; ΔU_ОВ = ; ΔU_ОС = , (25)

где S₀ – сечение нулевого рабочего проводника.

Для питающей (распределительной) линии момент нагрузки определяют пофазно:

М_А = Р_РАL_ПЛ, кВт ·м

М_В = Р_РВL_ПЛ, кВт ·м (26)

М_С = Р_РСL_ПЛ, кВт ·м

Затем определяют неравномерность нагрузки фаз по формуле (20) и потери напряжения, ΔU_ПЛ (ΔU_РЛ), либо по формуле (21), либо – (22) в зависимости от значения ΔМ.

Если условие (17) не выполняется, то необходимо увеличить сечения групповой и питающей (распределительной) линии и пересчитать потери напряжения. При этом следует учесть, что сечение групповой линии не следует увеличивать более 6 мм² из-за ее разветвленности и большого числа соединений.