Лекция 19-Расчет нагрузок

1.

ЛЕКЦИЯ № 19
По профессиональному модулю
МДК 01. 02 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
для специальности среднего профессионального образования
13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического
оборудования (по отраслям)
Раздел 10. Внутренние эл.сети
Литература: Электроснабжение объектов: Учеб. пособие для студ. учреждений
сред. проф. Образования / Е.А. Конюхова – 9-е изд., исправ. - М.: Издательство
«Мастерство», 2013.-320 с: ил.

2. Учебные вопросы:

1. Расчет электрических нагрузок.
2. Светотехнические решения и расчеты.
3. Выбор коммутационных аппаратов
и аппаратов защиты.
4. Выбор и расчет УЗО.

3.

1. Расчет электрических нагрузок
Расчет эл. нагрузок в проекте представляют в виде таблицы
расчетных электрических нагрузок, которая заполняется для
определения расчетных мощностей потребителей (активной,
реактивной и полной) и коэф-та мощности нагрузки. Форма
таблицы составлена так, чтобы в ней были отражены все
основные технические параметры эл.установок.
При составлении таблицы определяется количество однотипных эл.приемников и их мощности суммируются. Коэф-нт
спроса эл.приемника выбирается из справоников. Затем
определяются активные и реактивные мощности каждой
группы эл.приемников, суммарные значения активной и
реактивной мощностей, по ним определяется
коэф-нт
мощности нагрузки.
Пример расчетных нагрузок см.в таблице 10.1.
Особенности расчета электрических нагрузок:
Установленная (отпущенная эл.сбытовой организацией)
активная мощность распределяется по эл.приемникам:
в первую очередь для групп эл.приемников с неизменной
номинальной мощностью (например, электроплита с кВт);

4.

Таблица 10.1 - Расчетные электрические нагрузки электроприемников
жилого дома
Наименование
Р ,
электроК-во уст
кВт
приёмников
Кс
Qр, Sр,
Pр,
ква кВ
cos tg
кВт
р
А
Iр,
А
Освещение
34
2,04 1,0 1,00 0,00 2,04 0,00
Розетки
17
5,53 0,9 0,90 0,48 4,98 2,39
Электроплита
1
1,00 0,9 1,00 0,00 0,90 0,00
Стиральная
машина
1
1,00 0,3 0,87 0,57 0,30 0,17
Электрокотел
1
2,00 0,2 1,00 0,00 0,40 0,00
Всего на РЩ
54
11,57 0,7 0,96 0,29 8,6 2,56 8,99 13,62

5.

во вторую очередь для однофазных групп эл.освещения;
в последнюю очередь для групповых линий розеток,
потребляемая мощность которых может меняться.
Расчетные нагрузки отображаются на однолинейной эл. схеме
щита РЩ (см. прошлую презентацию), где указывается их
распределение по фазным линиям в соответствии с группами
эл.приемников. Распределение нагрузок между фазами сети
должно быть симметричным: разность между ними должна
составлять не больше 30% в пределах одного щитка и 15%
в начале питающих линий.
По расчетным групповым токам выбирают сечения
проводников и аппараты защиты (методика 2 индивидуального задания «Расчет внутренних электропроводок»).
Если выбранные сечения не удовлетворяют условиям по
потере напряжения или току однофазного короткого
замыкания, необходимо принять следующее большее сечение
и произвести повторную проверку.

6.

2. Светотехнические решения и расчеты
В расчете эл. нагрузок особое место занимают светотехнические решения для определения мощности и количества
осветительных приборов, обеспечивающих заданную освещенность в помещениях. Основным документом для принятия
этих решений является свод правил по проектированию СП31-110-2003, содержащий:
требования безопасности (защитного исполнения IP);
нормы искусственного и естественного освещения;
выбор видов и систем освещения (рабочее, аварийное,
дежурное, охранное);
художественно-эстетические требования (люстры, световые
завесы, бра, торшеры и т.д.);
монтажно-эксплуатационные требования (потолочные,
настенные, подвесные, встроенные);
экономические требования (энергосберегающие лампы).
Метод удельной мощности предназначен для расчета общего
равномерного освещения горизонтально расположенных
поверхностей в больших помещениях со светлыми стенами и
потолками.

7.

Общая мощность всех источников света:
P pS ,
Рном N ,
р
S
(10.1)
(10.2)
где p –удельная мощность,Вт/м2;Рном–номинальная мощность
одной лампы, Вт; N – суммарное число ламп в светильнике,
S – площадь подлежащего освещению помещения, м2.
Расчетное значение освещенности в лм/ м2:
Ер = p ,
(10.3)
где – световая отдача для ламп (например: 22лм/Вт для
галогенных ламп, 15,3лм/Вт для ламп накаливания общего
назначения, 40лм/Вт для люминесцентных ламп).
Расчетное значение освещенности должно быть не меньше
норм освещенности разных помещений (СП-31-110-2003).
Например: для гостиных и спален, кухонь – 150 лм/м2; детских
– 200 лм/м2; кабинетов, библиотек – 300 лм/м2; ванных,
уборных – 50 лм/м2; кладовых – 30 лм/м2.

8.

Таблица 10.2 - Пример расчета освещенности
S, кв.м
N,
шт
Рл,
Вт
Помещение 1
6,5
1
Помещение 2
75
Помещение 2
Помещение 3
Наименование
СП31-110-2003, таб. 4.1
,
лм/Вт
Ер,
лм/кв.м
Ен,
лм/кв.м
40
22
135
50
2
40
40
43
75
5
40
22
101
100
19
6
40
22
278
50
Ен≤Е - соответствует
2. Выбор коммутационных аппаратов
и аппаратов защиты
Каждый участок эл.сети должен ограничиваться защитным
устройством, автоматически выключающим этот участок, если
по нему начнет протекать ток, превосходящий допустимый по
нагреву. Учитывая это, выбор сечения проводников должен
согласовываться с выбором защитных аппаратов.

9.

Аппараты защиты устанавливают там, где сечение проводников уменьшается (по направлению к приемнику), где присоединяется защищаемый проводник к питающей линии и где это
необходимо для обеспечения селективности и чувствительности защиты.
В качестве коммутационных аппаратов и аппаратов защиты
применяются:
1. автоматические выключатели;
2. предохранители.
Аппараты выбираются исходя из их номинальных параметров:
допустимому току;
номинальному напряжению;
способу установки и защиты от окружающей среды;
термической и эл.динамической стойкости от к. з.
Для выбранного аппарата определяют величину однофазного
тока короткого замыкания у самого удаленного эл.приемника.
По кратности тока к.з. к номинальному току выключателя
через времятоковую характеристику конкретного автом.
выключателя
(предохранителя)
определяют
время
срабатывания аппарата защиты (рисунки 10.1 и 10.2).

10.

Рисунок 10.1
Рисунок 10.2

11.

4. Выбор и расчет УЗО
1) Выбор УЗО.
Вместе с автом. выключателями или предохранителями
используют устройство защитного отключения (УЗО) для
защиты людей от поражения эл. током при:
повреждении изоляции (косвенное прикосновение);
случайном прикосновении к неизолированным токоведущим
частям эл.оборудования (прямое прикосновение);
ошибочном присоединении N и РЕ проводников.
Схема действия УЗО проста: «почуяв» наличие сверхтоков
или токов утечки (дифференциальных токов) в защищаемом
участке сети, устройство быстро отключает ее.
Различаются:
двухполюсные УЗО (для однофазных потребителей с токами
нагрузки до 32 А);
четырехполюсные
УЗО
(при
большом
количестве
энергоемких эл.приборов, в трехфазной сети).
Токи срабатывания УЗО: 10, 30, 100, 300, 500, 1000 mА.
Классификация УЗО по типам: 1. АС (для синусоидальных
токов); 2. А (для синусоидальных и пульсирующих токов).

12.

Для обеспечения эл.безопасности и бесперебойности эл.снабжения УЗО устанавливается перед авт. выключателем.
В качестве УЗО используются:
дифференциальные выключатели типа ВД (рисунок 10.3);
дифф. автоматы типа АД (сочетание в одном
корпусе УЗО и автомата) ( рисунок 10.4).
На отечественном рынке широко
представлены бытовые УЗО зарубежных
производителей:
шведско-швейцарские «АВВ» (DS-940);
французские «Legrand» (LR, DX);
Рисунок 10.3
немецкие «Schneider Elektrik»
(ВД1-63, Multi 9, дифференциальные
автоматы АД-12,АД-63 серии «Домовой».
2) Расчет УЗО.
Суммарный ток утечки сети с учетом
присоединяемых стационарных и переносных
эл.приемников в нормальном режиме работы
не должен превосходить 1/3 номинального
Рисунок 10.4
тока УЗО.

13.

При отсутствии данных ток утечки эл.приемников следует
принимать из расчета 0,4мА на 1А тока нагрузки, а ток утечки
сети – из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.
Iу эл. прием = 0,4 Iн, мА;
(10.4)
Iу сети = 0,01 Lфаз. пр, мА;
(10.5)
Условие правильного выбора УЗО:
Iу= Iусети + Iуэл.прием 1/3Iузо=1/3 30 =10 мА,
(10.6)
где Iн ток нагрузки, принят, как номинальный ток
автоматического выключателя в цепи установки УЗО, А;
Iузо = 30мА номинальный ток УЗО; Lфаз.пр длина фазного
проводника, м.
Если в помещениях есть санитарно-технические кабины,
ванные и душевые, которые питаются отдельными линиями,
то Iузо = 10 мА.