Как называют участки осветительной сети от источника питания до групповых щитков освещения

Особенности расчёта сетей осветительных электроустановок.

Особенностями осветительных электрических сетей являются: значительная протяжённость и разветвлённость, небольшие мощности отдельных электроприёмников и участков сети, наличие установок рабочего и аварийного освещения.

Рабочее освещение обеспечивает надлежащую освещённость всего помещения и рабочих поверхностей, аварийное освещение должно обеспечить безаварийную остановку рабочего процесса и безопасную эвакуацию людей из помещения при отключении рабочего освещения. Причём аварийное освещение должно иметь автономный источник питания для того, чтобы при выходе из строя источника питания рабочего освещения (например, перегорание предохранителей) аварийное освещение продолжало функционировать. В данном случае под автономным источником питания может пониматься отдельная ячейка распределительного пункта, отдельный фидер питания от РП и т.п., которые имеют свои защитные аппараты.

Участки осветительной сети от источников питания до групповых щитков освещения называют питающими, а от групповых щитков до светильников – групповыми. Групповые щитки стараются устанавливать в центрах электрических нагрузок в местах удобных для обслуживания.

Протяжённость трёхфазных четырёхпроводных групповых линий при напряжении 380/220 В не должна превышать 100 м, а двухпроводных – 40 м.

Схемы осветительных сетей предприятий весьма разнообразны. Основные требования к построению таких сетей: обеспечение необходимого уровня освещённости рабочих мест, обеспечение бесперебойности питания, удобство и безопасность обслуживания осветительных приборов. Выполнение этих требований в основном зависит от принятой схемы осветительной сети.

В осветительных сетях предприятий применяются открытые электропроводки на изолирующих опорах, подвешенные на тросах, проложенные в каналах, коробах и скрытые проводки, вмурованные в стены. Сечения проводников, в большинстве случаев, выбирают по условиям механической прочности.

При расчёте осветительных сетей производят оценку потери напряжения с последующей проверкой на нагрев. Сечение проводников групповой осветительной сети из (8.15) составит:

где γ – удельная проводимость материала провода, м/(Ом мм 2 ), ∆U_доп% — допустимая потеря напряжения, %.

Допустимая потеря напряжения в осветительных сетях предприятий выбирается так, чтобы отклонение напряжения у осветительных приборов находилось в пределах +5- -2,5 %.

После выбора сечения проводов осветительной сети по допустимым потерям напряжения следует принятые значения проверить по допустимым токовым нагрузкам. При этом следует учесть то, что в четырёхпроводной сети, при питании ламп накаливания, сечение нулевого проводника у кабелей принимается равным не менее 50% сечения фазных проводников, а при питании люминесцентных ламп сечения фазных и нулевых проводников принимаются равными.

Вопросы для самопроверки.

1. Каким образом может осуществляться выбор проводников для сетей электроснабжения предприятий?
2. Раскройте сущность выбора проводников по условиям нагрева.
3. Определите сечение проводника по методу потери напряжения в линии.
4. Укажите экономические соображения при выборе сечений проводников.
5. Какие особенности существуют при выборе проводников для сетей освещения?

Распределение электроэнергии в промышленных предприятиях — Осветительные сети

Питание электрического освещения, как правило, производится от общих для силовых и осветительных нагрузок трансформаторов напряжением 380/220 В самостоятельными линиями.

Если в цехе имеются нагрузки, ухудшающие показатели качества электроэнергии, то питание таких нагрузок и освещения осуществляют от разных трансформаторов.

Осветительные сети внутреннего освещения подразделяют на питающие и групповые. К питающей сети относят линии, прокладываемые от ТП или вводно-распределительного устройства (ВРУ) до групповых щитков, к групповой сети — линии от групповых щитков до светильников (рис. 2.9). С целью рационального использования автоматических выключателей трансформаторной подстанции, групповые щитки питают от магистральных щитков (пунктов) (рис. 2.10, 2.11). Если в цехе используется схема блока трансформатор — магистраль, то магистральные пункты питают от головных участков магистрали (рис. 2.12).

В схеме электрического освещения предусматривают раздельное питание рабочего и аварийного освещения. В цехах, где установлено несколько трансформаторов, эти виды освещения питают от разных трансформаторов, присоединенных к независимым источникам. Если установлен один трансформатор, то питание рабочего и аварийного освещения осуществляют отдельными линиями, начиная от магистрального щитка (рис. 2.13).

В зависимости от мощности осветительной нагрузки, размеров и конфигурации осветительной сети, питающую линию подводят непосредственно к групповому щитку или к магистральному пункту.
Возможен также вариант, когда от магистрального пункта отходят как групповые линии к светильникам, так и линии к групповым щиткам или осветительным шинопроводам (рис. 2.14).

В качестве осветительных магистральных и групповых щитков применяют распределительные пункты серии ПР8513 с трехполюсными автоматическими выключателями и ПОР 8513 с однополюсными автоматическими выключателями.
В больших производственных зданиях осветительную питающую сеть выполняют с использованием распределительных шинопроводов типа Ш РА. В этом случае вместо групповых щитков к шинопроводу подключают группы светильников через отдельные аппараты защиты и управления.

Рис. 2.9. Принципиальная схема осветительной сети:
1 — питающая сеть; 2 — вводно-распределительное устройство; 3 — магистральный пункт (щиток); 4 — групповой щиток; 5 — питающая сеть; 6 — групповая сеть

Рис. 2.10. Схема питания рабочего и аварийного (эвакуационного) освещения от однотрансформаторных КТП:
1 — КТП; 2— магистральный щиток (пункт); 3 — групповой щиток освещения; 4 — групповой щиток аварийного освещения; 5 — линия питающей сети рабочего освещения; 6 —линия питающей сети аварийного (эвакуационного) освещения; 7— питание рабочего освещения других участков здания или силовых потребителей

Рис. 2.11. Схема питания рабочего и аварийного (эвакуационного) освещения от двухтрансформаторной КТП:
1 — КТП; 2— магистральный щиток (пункт); 3— групповой щиток освещения; 4— групповой щиток аварийного освещения; 5—линия питающей сети рабочего освещения; 6 — линия питающей сети аварийного (эвакуационного) освещения; 7— питание рабочего освещения других участков здания или силовых потребителей

Рис. 2.12. Схема рабочего и аварийного (эвакуационного) освещения от блоков трансформатор — магистраль:
1 — КТП; M1, М2— магистральные шинопроводы; 2— магистральные пункты; 3 — групповой щиток рабочего освещения; 4 — групповой щиток аварийного освещения; 5 — линия питающей сети аварийного освещения; 6 — линия питающей сети рабочего освещения; 7 — питание рабочего освещения других участков здания или силовых потребителей

Групповая сеть предназначена для непосредственного подключения светильников внутреннего освещения и штепсельних розеток. На рис. 2.15 представлены схемы групповых линий при трехфазной системе с нулевым проводом.
На рис. 2.16 представлены варианты распределения ламп между фазами в трехфазной группе.
Верхний вариант оптимален с точки зрения потерь напряжения в линии, так как «центры тяжести» нагрузок всех фаз в этом случае совпадают, но этот вариант не является лучшим в отношении ослабления пульсаций освещенности и, кроме того, в случае отключения одной-двух фаз создается случайное распределение освещенности вдоль линий.

Рис. 2.13. Схема питания освещения от однотрансформаторной подстанции:
1 — КТП; М— магистраль; 2 — магистральный щиток; 3— групповой щиток рабочего освещения; 4— групповой щиток аварийного освещения; 5, 6— питающие линии рабочего и аварийного освещения

Нижний вариант применяют наиболее часто, так как он лишен недостатков верхнего варианта.

Рис. 2.14. Схема питания групповых щитков и групповых линий от магистрального щитка:
1 — магистральный щиток; 2— групповой щиток; 3— групповая линия

Рис. 2. 15. Схемы групповых линий при трехфазной системе с нулевым проводом:
1 — двухпроводная; 2 — двухпроводная для взрывоопасных помещений класса В-1; 3 — трехпроводная; 4 — четырехпроводная, защищаемая однополюсными автоматическими выключателями; 5 — четырехпроводная, защищаемая трехполюсным автоматическим выключателем

Рис. 2.16. Варианты распределения ламп между фазами в трехфазной группе

Групповые сети выполняют также осветительными шинопроводами: двухпроводными (фаза — нуль) ШОС2-25, ШОС80 и четырехпроводными (три фазы — нуль) ШОС4-25. если нагрузка их не менее 50 % номинального тока шинопровода. Шинопроводы используют в помещениях любого назначения с нормальной средой, кроме особо сырых, при расположении светильников рядами.

Питание групповых сетей осуществляют также от групповых пунктов, в качестве которых используют серию пунктов ПР (ПОР) 8513, заменяющую серию осветительных ящиков (ЯОУ8500, Я В, Я Р). Для групповых сетей находят применение щитки типов ОП. ОШ, ОШВ. УОШВ. Щитки рассчитаны на напряжение 380/220 В, укомплектованы однополюсными автоматическими выключателями; ток расцепителей одинаков для всех автоматических выключателей одного щитка. Количество и сечение проводов, присоединяемых к вводному зажиму, до 2 х 50 мм 2 .

Для групповых осветительных сетей производственных помещений, использующих разрядные лампы высокого давления (ДРЛ, ДРИ, ДРИЗ, ДНаТ), при групповой компенсации реактивной мощности трехфазными конденсаторами, присоединенными к групповым линиям, применяют распределительные пункты серии ПР41, рассчитанные на напряжение 380/220 В. Пункт ПР41 для напольной установки рассчитан на четыре трехфазные групповые линии, в нем установлено четыре трехфазных конденсатора мощностью по 18 квар. К пунктам допускается присоединение питающих проводов сечением от 10 до 2 х 120 мм 2 и отходящих от 1,5 до 25 м 2 .

Для помещений со взрывоопасными зонами классов B-la, B-I6, В-Па, В-1г применяют щитки ЩОВ-IA и ЩОВ -2А на напряжение 380/220 В.

Электроснабжение, электрические сети — Схемы питания осветительных установок

В осветительных сетях к питающим линиям относятся участки сети от источника питания, например трансформаторной подстанции или ввода в здание, до групповых щитков. Линии, идущие от групповых щитков до светильников, называют групповыми.
Питающие линии осветительной сети так же, как и силовые сети, могут быть выполнены по радиальной, магистральной и смешанной схемам.
Радиальная схема ввиду ее высокой стоимости и значительного расхода цветного металла применяется редко. Выбор схемы питания осветительной установки определяется условиями бесперебойной работы электрического освещения, экономичностью, а также удобством и простотой управления и эксплуатации.
Наиболее важным требованием к сети является бесперебойность питания, поскольку внезапное погасание электрического света может привести к нарушению производственного процесса и несчастным случаям с людьми. Поэтому ПУЭ требуют для многих промышленных и гражданских зданий наряду с рабочим освещением создания специального аварийного освещения (эвакуационного или для продолжения работы, см. гл. XVII), остающегося включенным при погасании рабочего освещения.

Рис. 3.8. Магистральная схема питания групповых щитков освещения от магистрального токопровода
Рис. 3.7. Магистральная схема питания групповых щитков освещения промышленного здания:
1 — щиток рабочего освещения: 2 — щиток аварийного освещения

Правила требуют, чтобы светильники аварийного освещения для продолжения работы были присоединены к независимому источнику питания. Светильники же эвакуационного аварийного освещения разрешается присоединять к сети, независимой от рабочего освещения, начиная от щита подстанции или при наличии одного ввода (в здание или зону работ на открытом пространстве), начиная от этого ввода.
Выполнение указанных требований достигается соответствующим построением схемы осветительной сети. Рассмотрим наиболее распространенные схемы питания осветительных установок промышленных зданий.
На рис. 3.7, а показана магистральная схема питания групповых щитков промышленного здания. Щиток аварийного освещения присоединен к отдельной магистрали, идущей непосредственно от распределительного щита цеховой трансформаторной подстанции. При двухтрансформаторной подстанции рабочее и аварийное освещения получают энергию от разных трансформаторов (рис. 3.7, б).

Рис. 3.9. Схема перекрестного питания аварийного освещения

В цехах, где применяется схема «трансформатор—магистраль», сеть рабочего освещения подключается непосредственно к магистральному токопроводу, причем при значительном токе на головном участке приходится устанавливать под токопроводом магистральный щиток, от которого отходят питающие линии к групповым щиткам. Щитки аварийного освещения подключаются ко вторичной шинной магистрали силовой сети (рис. 3.8).
Для ответственных объектов при наличии двух или нескольких подстанций применяется система перекрестного питания аварийного освещения (рис. 3.9), обеспечивающая особую надежность работы электрического освещения.
Если при этом трансформаторы присоединены к независимым источникам питания, то данная схема пригодна для питания аварийного освещения для продолжения работы.
В гражданских зданиях схемы построения сети электрического освещения несколько отличаются от промышленных. Питающие линии заводятся в центр жилого здания в лестничную клетку первого этажа или в подвал, где устанавливается вводное распределительное устройство. В обе стороны от вводного распределительного устройства расходятся горизонтальные питающие линии, проложенные либо по подвалу, либо в полу первого этажа. К горизонтальным питающим линиям присоединяются линии, которые проложены вертикально по этажам (стояки). К стоякам присоединяются этажные групповые щитки, от которых в свою очередь прокладываются линии к квартирным щиткам. К последним присоединяются групповые линии электрических ламп и бытовых приборов. К каждой питающей линии в зависимости от объема здания, нагрузки и количества групповых щитков может быть присоединено несколько стояков.
При питании от одной линии нескольких стояков в жилых домах выше пяти этажей на каждом ответвлении к стояку должен устанавливаться отключающий аппарат. Счетчики для учета расхода электроэнергии в квартирах могут устанавливаться как в самих квартирах, так и в специальных шкафах на лестничных клетках. При установке счетчиков и аппаратов защиты групповой сети на лестничных клетках в общих шкафах, встраиваемых в так называемые электропанели, и при расстоянии от этих шкафов до лестничных стояков не более 3 м этажные щитки не устанавливаются. Лестничное освещение питается отдельными группами от вводного распределительного щита и управляется централизованно.
В последнее время распространено управление лестничным освещением и освещением входов в подъезды жилых домов фотовыключателем. Последний включает освещение автоматически с наступлением темноты и отключает его в дневное время. В домах высотой 9 и более этажей в схему управления вводится еще программное реле времени с часовым механизмом, которое отключает часть лестничного освещения в ночное время (например, с 12 ч ночи до 6 ч утра). Этим достигается экономия электроэнергии.
Применяется и схема управления лестничным освещением при помощи так называемых лестничных автоматических выключателей, устанавливаемых на каждой лестничной площадке. Эти автоматы работают с некоторой выдержкой времени и отключают освещение по истечении определенного времени. Если идущий по лестнице человек не дошел до нужной квартиры, он имеет возможность включить освещение на ближайшей лестничной площадке. Такая система дает еще большую экономию электроэнергии, но она неудобна для престарелых людей, при переносках мебели, тяжелых предметов и т. д.
Схемы электроснабжения жилых домов высотой от шести и до шестнадцати этажей имеют некоторые дополнительные особенности, поскольку они относятся по надежности питания электроэнергией ко II категории. Кроме того, в этих домах имеются лифты, а иногда и другие силовые потребители.

Рис. 3.10. Принципиальная схема питающей сети 9-этажного жилого дома

На рис. 3.10 приведена принципиальная схема питающей сети девятиэтажного жилого дома. Как видно из схемы, питание электроприемников дома осуществляется двумя взаимно резервируемыми кабелями, рассчитанными на питание (в аварийном режиме) всех нагрузок дома. При выходе из строя одного из питающих кабелей при помощи переключателя на вводе все электроприемники подключаются к кабелю, оставшемуся в работе. Поскольку стояки проходят через электропанели на лестничных клетках, где установлены счетчики и аппараты защиты квартирных сетей, этажные щитки не устанавливаются. Светильники аварийного освещения лестничных клеток питаются отдельной группой, присоединенной к силовому вводу. Схемы электрических сетей общественных зданий отличаются тем, что счетчики электроэнергии, общие для всего здания, устанавливаются на вводах, а групповые щитки устанавливаются на этажах в удобных местах, чаще всего в коридорах и на лестничных клетках.

5. Особенности расчёта сетей осветительных электроустановок

Особенностями осветительных электрических сетей являются: значительная протяжённость и разветвлённость, небольшие мощности отдельных электроприёмников и участков сети, наличие установок рабочего и аварийного освещения.

Рабочее освещение обеспечивает надлежащую освещённость всего помещения и рабочих поверхностей, аварийное освещение должно обеспечить безаварийную остановку рабочего процесса и безопасную эвакуацию людей из помещения при отключении рабочего освещения. Причём аварийное освещение должно иметь автономный источник питания для того, чтобы при выходе из строя источника питания рабочего освещения (например, перегорание предохранителей) аварийное освещение продолжало функционировать. В данном случае под автономным источником питания может пониматься отдельная ячейка распределительного пункта, отдельный фидер питания от РП и т.п., которые имеют свои защитные аппараты.

Участки осветительной сети от источников питания до групповых щитков освещения называют питающими, а от групповых щитков до светильников — групповыми. Групповые щитки стараются устанавливать в центрах электрических нагрузок в местах удобных для обслуживания.

Протяжённость трёхфазных четырёхпроводных групповых линий при напряжении 380/220 В не должна превышать 100 м, а двухпроводных — 40 м.

Схемы осветительных сетей предприятий весьма разнообразны. Основные требования к построению таких сетей: обеспечение необходимого уровня освещённости рабочих мест, обеспечение бесперебойности питания, удобство и безопасность обслуживания осветительных приборов. Выполнение этих требований в основном зависит от принятой схемы осветительной сети.

В осветительных сетях предприятий применяются открытые электропроводки на изолирующих опорах, подвешенные на тросах, проложенные в каналах, коробах и скрытые проводки, вмурованные в стены. Сечения проводников, в большинстве случаев, выбирают по условиям механической прочности.

При расчёте осветительных сетей производят оценку потери напряжения с последующей проверкой на нагрев. Сечение проводников групповой осветительной сети из (8.15) составит:

где г — удельная проводимость материала провода, м/(Ом мм2), ?Uдоп% — допустимая потеря напряжения, %.

Допустимая потеря напряжения в осветительных сетях предприятий выбирается так, чтобы отклонение напряжения у осветительных приборов находилось в пределах +5- -2,5 %.

После выбора сечения проводов осветительной сети по допустимым потерям напряжения следует принятые значения проверить по допустимым токовым нагрузкам. При этом следует учесть то, что в четырёхпроводной сети, при питании ламп накаливания, сечение нулевого проводника у кабелей принимается равным не менее 50% сечения фазных проводников, а при питании люминесцентных ламп сечения фазных и нулевых проводников принимаются равными.