Расчет сечения проводов для осветительных сетей

С достаточной для практики точностью можно пользоваться значениями располагаемых потерь напряжения в сети приведенных в табл. 12-6 [9].

Условимся, что наша сеть запитана от трансформатора мощностью S = 1000 кВА, тогда по вышеназванной таблице для cosϕ = 0,9, коэффициет загрузки трансформатора – 0,9, допустимая потеря напряжения в осветительной сети, при напряжении у удаленных ламп U _min = 97,5 % номинального, составит Δ U = 4,3 %.

По условию длина линии от трансформатора до магистрального щитка l ₁ = 50 м, по плану длина линий от магистрального до групповых l ₂₍₃₎ = 28 м.

Сечение каждого участка сети определяется по Δ U, располагаемой от начала данного участка до конца сети, и приведенному моменту М_п, определяемому по формуле:

где ΣМ – сумма моментов данного и всех последующих по направлению тока участков с тем же числом проводов в линии, что и на данном участке; Σ m – сумма моментов питаемых через данный участок линий с иным числом проводов, чем на данном участке; α – коэффициент приведения моментов по табл. 12-10 [9].

Моменты участков l ₁ и l ₂₍₃₎

Произведем расчет моментов нагрузки групповой сети для половины цеха (во второй половине будет столько же). Поскольку нагрузка трехфазных линий не симметрична рассчитаем их как двухпроводные, однофазные.

Для линии 1 (нумерация по плану)

М_С = 20 ⋅ 0,4 = 8 кВт ⋅ м; М_А = 0,4 (20 + 6) = 10,4 кВт ⋅ м.

Для линии 2:

М_А = 0,4 ⋅ 14 = 5,6 кВт ⋅ м.

Для линии 3:

М_В = 0,4 ⋅ 14 = 5,6 кВт ⋅ м.

Для линии 4:

М_С = 20 ⋅ 0,4 = 8 кВт ⋅ м; М_В = 0,4(20 + 6) = 10,4 кВт ⋅ м;

Σm/2 = 8 + 10,4 + 5,6 + 5,6 + 8 + 10,4 = 48 кВт ⋅ м;

Σm = 48 ⋅ 2 = 96 кВт ⋅ м;

М_п = 374,4 + 1,85 ⋅ 96 = 552 кВт ⋅ м.

По табл. 12-11 [2] для этого значения момента выбираем сечение жилы кабеля S ₁ = 4 мм², при этом сечении и М₁ = 240 кВт м по той же таблице определяем Δ U = 1,4 %.

Для ветвей l ₂₍₃₎ М_п = 67,2 + 1,85 ⋅ 96 = 244,8 кВт⋅м и располагаемая Δ U = 4,3 – 1,4 = 2,9 %, находим S 2(3) = 2,5 мм², для М₂₍₃₎ = 67,2 кВт⋅м определяем Δ U = 0,8 %.

На каждую из линий групповой сети остается Δ U = 2,9 – 0,8 = 2,1 %.

Предварительно примем, что сечение фазного провода равно нулевому, тогда

где М А – момент нагрузки для любой данной фазы; М В, М С – моменты нагрузки двух других фаз; SА – сечение провода данной фазы; С – коэффициент для двухпроводных линий (табл. 12-9 [9]).

Из условия необходимой механической прочности сети (табл. 2.1.1 [8] для незащищенных изолированных проводов проложенных внутри помещения на тросах) принимаем сечение фазных проводов групповой сети S = 2,5 мм².

Проверим данное сечение (наиболее загруженной фазы) по допустимому нагреву, при этом должно соблюдаться условие

где I_н = 24 – длительно допустимый ток (табл. 1.3.5 [8]), А; I _р – рабочий ток участке, А

24 А > 2 А, условие выполняется.

Кабели участков I ₁, I ₂₍₃₎ соответствуют условию механической прочности (по табл. 2.1.1 [8] для кабелей с алюминиевыми жилами в коробах) S _мин = 2 мм². Проверим сечение наиболее загруженной фазы этих кабелей по нагреву (суммарную мощность ламп определим подсчетом их количества по плану).

Для участков I ₂₍₃₎

I _н = 23 ⋅ 0,92 ⋅ 0,67 = 14,18 (по табл. 1.3.7 [8] с учетом коэффициент 0,92 и снижающего коэффициента по табл. 1.3.12 [8]), 14,79 А > 8,1 А, условие выполняется.

Для участка l 1:

I _н = 27 ⋅ 0,92 = 24,84 А (по табл. 1.3.7 [8]), 24,84 А > 8,08 А, условие выполняется.

Окончательно выбираем для линии от подстанции до магистрального щитка кабель АПВ 3 × 4 + 1 × 2,5, от магистрального щитка до групповых – АПВ 4 × 2,5. Для линий групповой сети выбираем проводом АВВГ 4 × 2,5 (рис. 6).