Проектирование электроснабжения цеха

Расчётная нагрузка внутреннего освещения  здания Р_Р.РАБ. определяется по установленной мощности освещения Р_Σраб и коэффициенту спроса k_с = 0,95:

	(5.10)

Расчетная реактивная мощность рабочего освещения:

	(5.11)

где tg = 0,48 для ламп ДРИ [5].

Определяем полную мощность рабочего освещения:

	(5.12)

Определяем расчетный ток для  выбора кабеля:

	(5.13)

где U_ном = 380 В – номинальное напряжение сети.

Выбираем  кабель марки ВВГ, четырёхжильный. Приведённые  в ПУЭ допустимые длительные токи  I_д.д приняты для нормальной окружающей среды (+25 °С). Так как среда в помещении, в котором установлен щиток рабочего освещения, опасная по коррозии, то поправочный коэффициент на температуру воздуха принимаем равным 1 (k = 1).

Принимаем четырёхжильный кабель ВВГ 4×16 мм² с I_д.д = 69 А.

Защита выбранного кабеля выполняется  автоматическим выключателем ВА57-35, номинальный  ток которого равен 250 А, уставка номинального тока теплового расцепителя 80 А, уставка по току срабатывания электромагнитного расцепителя 1250 А.

5.4.2 Выбор питающей сети аварийного освещения

 

Выбираем кабель, питающий щиток  аварийного освещения цеха.

Суммарная установленная мощность аварийного освещения:

(5.14)

 

 

Расчетная активная мощность аварийного освещения с учетом коэффициента спроса (k_с = 0,72):

	(5.15)

Расчетная реактивная мощность аварийного освещения равна нулю, т.к. лампы  накаливания имеют cos φ = 1.

Определяем полную мощность рабочего освещения:

Определяем расчетный ток аварийного освещения:

	(5.16)

Выбираем  кабель марки ВВГ, четырёхжильный. Приведённые  в ПУЭ допустимые длительные токи  I_д.д приняты для нормальной окружающей среды (+25 °С). Так как среда в помещении, в котором установлен щиток рабочего освещения, опасная по коррозии, то поправочный коэффициент на температуру воздуха принимаем равным 1 (k = 1).

Принимаем четырёхжильный кабель ВВГ 4×1,5 мм² с I_д.д = 17 А.

Защита выбранного кабеля выполняется  автоматическим выключателем ВА2129-12, номинальный ток которого равен 63 А, уставка номинального тока теплового расцепителя 12,5 А, уставка по току срабатывания электромагнитного расцепителя 150 А.

Результаты расчета кабелей сводим в таблицу 5.1.

 

Таблица 5.1– Выбор кабелей для щитков освещения цеха

Освещение	Рр, кВт	Qр, кВар	Sр,В·А	Iр, А	Марка и сечение кабеля	Iд.д., А
Рабочее	39,29	18,86	43,58	66,21	ВВГ 4×16 мм2	69
Аварийное	7,2	0	7,2	10,94	ВВГ 4×1,5 мм2	17
Всего	46,29	18,86	50,58	-	-	-

 

5.5 Выбор распределительной сети

5.5.1 Выбор распределительной сети рабочего освещения

 

Светильники рабочего освещения разделены  на 8 рядов, по 12 светильников в ряду (в последнем ряду 10 светильников), при этом в каждой

 

 

точке установки расположено  по два светильника. Питание всех светильников осуществляется от распределительного щитка по восьми кабелям. Подключение  светильников осуществляется поочередно к разным фазам для снижения пульсации  светового потока, поэтому загрузка по фазам получается неравномерной. С первого до седьмого ряда распределение по фазам будет следующее: фаза A – 4 светильника, фаза B – 4 светильника, фаза C – 4 светильника; для восьмого: фаза A – 4 светильников, фаза B – 3 светильников, фаза C – 3

Расчетная нагрузка наиболее загруженной  фазы одного кабеля, с учетом потерь в ПРА (10 %):

(5.17)

где n – количество ламп в фазе;

P_ном – номинальная мощность лампы, Вт.

(5.18)

Расчетный ток наиболее загруженной  фазы одного кабеля:

(5.19)

где cos φ = 0,9 – коэффициент мощности ламп ДРИ [5].

(5.20)

Для питания светильников рабочего освещения принят шинопровод осветительный  серии ШОС4-25-44-1У3 с током I_д.д = 25 А.

Для распределения электроэнергии и защиты сетей от токов короткого  замыкания применяем распределительный  шкаф серии ПР11-3068-21У3 на номинальный ток 250 А с автоматическими выключателями. Расчётный ток нагрузки: I_Р.РАБ. = 66,21 А.

Принимаем шкаф ПР11-3068-21У3. Шкаф укомплектован:

• вводной выключатель: ВА57-35. Номинальный ток автоматического выключателя равен 250 А, уставка номинального тока теплового расцепителя 80 А, уставка по току срабатывания электромагнитного расцепителя 1250 А;
• выключатели на отходящих линиях: ВА2129-12. Номинальный ток автоматических выключателей 63 А, уставка номинального тока теплового расцепителя 10 А, уставка по току срабатывания электромагнитного расцепителя 120 А;
• количество однофазных автоматических выключателей ВА2129-12 на отходящие линии равно 24.

5.5.2 Выбор распределительной сети аварийного освещения

 

Светильники аварийного освещения располагаются в пяти рядах по 4 штуки. Их питание осуществляется по пяти линиям, с распределением по

 

фазам: первая и четвёртая линия: фаза A – 2 светильника, фаза B – 1 светильник, фаза C – 1 светильник; вторая и пятая линия: фаза A – 1 светильника, фаза B – 2 светильник, фаза C – 1 светильник; третья и шестая: фаза A – 1 светильника, фаза B – 1 светильник, фаза C – 2 светильника.

Расчетная нагрузка фазы A (наиболее загруженной) одного кабеля:

	(5.21)

Расчетный ток фазы одного кабеля:

	(5.22)

где cosφ = 1 – коэффициент мощности ламп накаливания.

Для питания светильников аварийного освещения принят шинопровод осветительный серии ШОС2-25-44-1У3 с током I_д.д = 25 А.

Для распределения электроэнергии и защиты сетей от токов короткого  замыкания применяем распределительный  шкаф серии ПР11-3068-21У3 с автоматическими выключателями. Расчётный ток нагрузки: I_р = 10,94 А

Принимаем шкаф ПР11-3068-21У3. Шкаф укомплектован:

• вводной выключатель: ВА2129-12. Номинальный ток автоматического выключателя равен 63 А, уставка номинального тока теплового расцепителя 12,5 А, уставка по току срабатывания электромагнитного расцепителя 150 А;
• выключатели на отходящих линиях: ВА2129-12. Номинальный ток автоматических выключателей 63 А, уставка номинально тока теплового расцепителя 5 А, уставка по току срабатывания электромагнитного расцепителя 60 А;
• количество однофазных автоматических выключателей ВА2129-12 на отходящие линии равно 10.

На рисунке 4.2 показано подключение  светильников рабочего и аварийного освещения к ЩО, их разбиение по фазам, а также место расположения распределительных пунктов.

 
Рисунок 5.2 – Распределение светильников по площади цеха

 

Условные обозначения элементов  на рисунке 4.2:

 – светильник ГСП50-400-011 с лампой ДРИ (рабочее освещение);

 – светильник с лампой накаливания  Г 215-225-500-2 (аварийное освещение);

 – щит рабочего освещения;

 – щит аварийного освещения;

 – сеть рабочего освещения,  выполненная шинопроводом осветительным  серии ШОС4-25-44-1У3;

 – сеть аварийного освещения,  выполненная шинопроводом осветительным серии ШОС2-25-44-1У3.

 

  Таблица 5.2 – Электрическое освещение

№	Наименование показателя	Рабочее освещение	Аварийное освещение
1	Количество ламп	94	20
2	Тип ламп	ДРИ 400	Г 215-225-500
3	Мощность ламп, Вт	400	500
4	Световой поток ламп, лм	32000	8400
5	Тип светильников	ГСП50-400	НСП17-500-325
6	Активная мощность, Вт	39290	7200
7	Реактивная мощность, вар	18860	0
8	Полная мощность, В·А	43580	7200
9	Расчетный ток, А	66,21	10,94

Продолжение таблицы 5.2

Питающая сеть
10	Кабель к распределительному щитку	ВВГ 4×16	ВВГ 4×1,5
11	Длительно допустимый ток кабеля, А	69	17
12	Распределительный щиток (тип)	ПР11-3068-21У3	ПР11-3068-21У3
13	Распределительный щиток (номинальный  ток, А)	250	250
14	Автоматический выключатель (тип)	ВА57-35	ВА2129-12
15	Автоматический выключатель (уставка  номинального тока теплового расцепителя, А)	80	12,5
16	Автоматический выключатель (номинальный  ток, А)	250	63
17	Автоматический выключатель (уставка  по току срабатывания электромагнитного  расцепителя, А)	1250	150
Распределительная сеть
18	Количество присоединений распределительного щитка	24	10
19	Расчетный ток, А	8,89	4,545
20	Шинопровод	ШОС4-2	ШОС4-2
21	Допустимый ток кабеля	25	25
22	Автоматический выключатель (тип)	ВА2129-12	ВА2129-12
23	Автоматический выключатель (уставка  номинального тока теплового расцепителя, А)	10	5
24	Автоматический выключатель (номинальный  ток, А)	63	63
25	Автоматический выключатель (уставка  по току срабатывания электромагнитного  расцепителя, А)	120	60