Освещение механического цеха

Выбираем сечение по каталогу 2,5 мм2.

Данные по всем линиям заносим в таблицу 2.1.

 

 

 

 

 

Таблица 2.1. Выбор сечения проводов и кабелей

№	P, кВт	L, м	I, А	Sр, мм2	S, мм2	Потери %	M,  кВт·м	Кабель, марка, сечение
ЩО1
№1-1	0,52	52	2,57	0,55	1,5	0,007	133,64	АВВГ 3х1,5
№1-2	1,0	25	4,94	0,51	1,5	0,001	25	АВВГ 3х1,5
№1-3	0,48	28	2,37	0,28	1,5	0,015	13,44	АВВГ 3х1,5
№1-4	0,92	50	4,55	0,94	1,5	0,028	46	АВВГ 3х1,5
ЩО2
№2-1	2,1	50	11,23	1,2	4	2,05	105	ВВГ 3х4
№2-2	2,1	60	11,23	1,64	4	2,46	126	ВВГ 3х4
№2-3	2,1	70	11,23	1,68	6	1,97	147	ВВГ 3х6
№2-4	2,1	80	11,23	1,92	6	2,18	168	ВВГ 3х6
ЩО3
№3-1	2,1	65	11,23	1,67	6	1,75	136,5	ВВГ 3х6
№3-2	2,1	75	11,23	1,98	6	2,05	157,5	ВВГ 3х6
№3-3	2,1	85	11,23	2,04	6	2,32	178,5	ВВГ 3х6
№3-4	2,1	95	11,23	2,28	10	1,56	199,5	ВВГ 3х10
№3-5	2,1	105	11,23	2,52	10	1,72	220,5	ВВГ 3х10

 

2.7. Выбор защитно-коммутационных  аппаратов

 

Выбор защитно-коммутационного аппарата по номинальному току обеспечивает отсутствие опасных перегревов частей аппарата при его длительной работе в нормальном режиме. Для этого необходимо, чтобы максимальный действующий рабочий ток не превышал номинального тока аппарата:

Ip ≤ Iном а                                              (2.5) 

Автоматические выключатели необходимо также выбрать из условия реализации защитной функции. При этом для них оцениваются значения номинальных токов тепловых расцепителей:

Iном расц ≥ 1,25Ip      (2.6)

где коэффициент 1,25 необходим для учета разброса защитной характеристики,

Iном расц – номинальный ток теплового расцепителя автомата.

Кроме этого для автоматов номинальный ток теплового расцепителя необходимо согласовать с длительно допустимой токовой нагрузкой кабеля, присоединенного к этому автомату, по условию:

Iдд ≥ Iном расц      (2.7)

Результаты выбора автоматических выключателей заносим в таблицу 2.2.

Таблица 2.2  Выбор автоматических выключателей

Линия	Расчетный ток линии Iр, А	Кол-во полюсов автом. вык., шт	Тип автомата	Iн.а., А	Iн.р, А
С1	1,73	3	АЕ2046	63	16
С2	37,63	3	АЕ2046	63	50
С3	46,85	3	АЕ2046	63	63
№1-1	2,57	3	АЕ1031	25	6,3
№1-2	4,94	1	АЕ1031	25	6,3
№1-3	2,37	1	АЕ1031	25	6,3
№1-4	4,55	1	АЕ1031	25	6,3
№2-1	11,23	1	АЕ1031	25	16
№2-2	11,23	1	АЕ1031	25	16
№2-3	11,23	1	АЕ1031	25	16
№2-4	11,23	1	АЕ1031	25	16
№3-1	11,23	1	АЕ1031	25	16
№3-2	11,23	1	АЕ1031	25	16
№3-3	11,23	1	АЕ1031	25	16
№3-4	11,23	1	АЕ1031	25	16
№3-5	11,23	1	АЕ1031	25	16

 

Времятоковые характеристики выбранных выключателей показаны на рис.2.3-2.4.

Рис. 2.3 Время токовая характеристика отключения АЕ2046

 

Рис. 2.4 Время токовая характеристика отключения АЕ1031

 

 

 2.8. Расчет токов однофазного короткого замыкания и проверка аппаратов

 

Проверку на чувствительность автоматического выключателя на линии от ТП к ЩО1 производим по схеме, показанной на рис. 2.5.

 

Рис. 2.5 Схема КЗ для проверки на чувствительность автоматического выключателя

 

Линия выполнена кабелем АВВГ 5х4, длина 0,05 км.

L=0,05 км,

R=r0·L=8.3·0.05=0.415 Ом

Х=х0·L=0,1·0,05=0,005 Ом

Z===0.415 Ом

Znфо=2Z=2·0.415=0.83Ом

Iкз==0,48 кА

Индуктивные сопротивления кабелей взяты из [4, табл. 12.43].

Рассчитаем кратность:

= =24

По характеристике определяем время срабатывания: tсраб=0,015с, а максимальное допустимое равно 5 с, следовательно, оставляем ранее выбранный выключатель. Проверку на чувствительность автоматического выключателя на линиях, отходящих от ЩО 1, производим по схеме, показанной на рис. 2.6, для самой удаленной точки.

 

Рис. 2.6 Схема КЗ для проверки на чувствительность автоматического выключателя

 

Линия №1-1:

Линия выполнена кабелем АВВГ 3х2,5, длина 0,052 км.

L=0.052 км , r01=12.5 ом/км, х01=0,116 Ом/км

R1 = r01L = 12.5·0.052 = 0.65 Ом

Х1=х01L=0.116·0.052= 0.006 Ом

Z===0.65 Ом

Znфо=2Z1 +2Z=2·0.65+2·0.415=2.13Ом

Iкз==0,101 кА

Индуктивные сопротивления кабелей взяты из [4].

Рассчитаем кратность:

= =16

По характеристике определяем время срабатывания: tсраб=0,009с, а максимальное допустимое равно 0,4 с, следовательно, оставляем ранее выбранный выключатель.

Проверку на чувствительность автоматического выключателя на линии от ТП к ЩО2 производим по схеме, показанной на рис. 2.7.

 

Рис. 2.7 Схема КЗ для проверки на чувствительность автоматического выключателя

 

Линия выполнена кабелем АВВГ 5х16, длина 0,025 км.

L=0,025 км,

R=r0·L=2.06·0.025=0.0515 Ом

Х=х0·L=0,08·0,025=0,002 Ом

Z===0.0515 Ом

Znфо=2Z=2·0.0515=0.103Ом

Iкз==2.56 кА

Рассчитаем кратность:

= =128

По характеристике определяем время срабатывания: tсраб=0,01с, а максимальное допустимое равно 5 с, следовательно, оставляем ранее выбранный выключатель.

Проверку на чувствительность автоматического выключателя на линиях, отходящих от ЩО2, производим по схеме, показанной на рис. 2.8, для самой удаленной точки.

Рис. 2.8 Схема КЗ для проверки на чувствительность автоматического выключателя

 

Линия №2-4:

Линия выполнена кабелем ВВГ 3х6, длина 0,08 км.

L=0.08 км , r04=3.3 ом/км, х04=0,09 Ом/км

R4 = r01L = 3.3·0.08 = 0.264 Ом

Х4=х01L=0.09·0.08= 0.0072 Ом

Z===0.264 Ом

Znфо=2Zл4 +2Z=2·0.264+2·0.103=0.734Ом

Iкз==0,284 кА

Рассчитаем кратность:

= =17.75

По характеристике определяем время срабатывания: , а максимальное допустимое равно 0,4 с, следовательно, оставляем ранее выбранный выключатель.

Проверку на чувствительность автоматического выключателя на линии от ТП к ЩО3 производим по схеме, показанной на рис. 2.9.

 

Рис. 2.9 Схема КЗ для проверки на чувствительность автоматического выключателя

 

Линия выполнена кабелем АВВГ 5х16, длина 0,085 км.

L=0,085 км,

R=r0·L=2.06·0.085=0.1751 Ом

Х=х0·L=0,08·0,085=0,0068 Ом

Z===0.175 Ом

Znфо=2Z=2·0.175=0.35Ом

Iкз==0,564 кА

Рассчитаем кратность:

= =28.7

По характеристике определяем время срабатывания: tсраб=0,02с, а максимальное допустимое равно 5 с, следовательно, оставляем ранее выбранный выключатель.

Проверку на чувствительность автоматического выключателя на линиях, отходящих от ЩО 3, производим по схеме, показанной на рис. 2.10, для самой удаленной точки.

Рис. 2.10 Схема КЗ для проверки на чувствительность автоматического выключателя

 

Линия №3-5:

Линия выполнена кабелем ВВГ 3х10, длина 0,105 км.

L=0.052 км , r05=2,0 ом/км, х05=0,08 Ом/км

R5 = r05L = 2·0.105 = 0.21 Ом

Х5=х05L=0.08·0.105= 0.0084 Ом

Zл5===0.21 Ом

Znфо=2Zл5 +2Z=2·0.21+2·0.175=0,77Ом

Iкз==0,2716 кА

Рассчитаем кратность:

= =17

По характеристике определяем время срабатывания: tсраб=0,007с, а максимальное допустимое равно 0,4 с, следовательно, оставляем ранее выбранный выключатель.

 

2.9. Расчет потерь  напряжения в проводниках

 

Для выбранного сечения определяется фактическая потеря напряжения:

, %      (2.8)

где P, Q – активная и реактивная составляющие электрической нагрузки; R, X – активное и реактивное сопротивление линии; U- номинальное напряжение сети.

Активное и реактивное сопротивления линии определяются, исходя из удельных сопротивлений r0, x0 и длины линии L.

 Потеря напряжения  до удаленного светильника не  должна превышать 4-6%. Если это  условие не соблюдается, то необходимо  увеличить сечение, что приводит  к уменьшению активного сопротивления, и соответственно, к уменьшению  потери напряжения.

Рассчитаем потерю напряжения для линии №1-1 ЩО1.

Определяем фактическую потерю напряжения в проводниках:

= 0,007 %

 Для кабеля АВВГ сеч 2,5 мм2 [4],  r0=13,2 Ом, x0=0,1 Ом, L=95 м:

R=r0L=13,2·52=684,4 Ом

Х=х0·L=0,1·52=5,2 Ом

Другие линии рассчитываем аналогично и расчеты сведем в таблицу 2.1.

Для линии от ТП к ЩО1:

= 0,005 %

 Для кабеля АВВГ сеч 4 мм2 [4],  r0=8,3 Ом, x0=0,1 Ом, L=70 м:

R=r0L=8,3·70=581 Ом

Х=х0·L=0,1·70=7 Ом

Таблица 2.3 Расчет отклонений напряжения вводных щитов

Номер щита	Длина линии, м	Сечение кабеля, мм2	Р, кВт	Q, кВар	∆U%
ЩО1	70	5х4	1,32	1,45	0,005
ЩО2	35	5х16	12,32	13,55	0,59
ЩО3	102	5х16	15,4	16,94	2,14

 

Отклонения напряжения удовлетворяют заданным требованиям: 5% для питающих проводников.

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы был произведён расчёт осветительной сети механического цеха промышленного предприятия. Было сделано следующее:

- разработана наиболее  простая и экономичная система  освещения, отвечающая всем действующим  нормам и правилам;

- выбраны источники света, а также светильники и их  размещение;

- определены нагрузки  освещения и выбрана схема  питания осветительной сети;

- выбраны групповые щитки  освещения, провода и кабели, а  также защитные аппараты осветительной сети.