Книга
← К списку книгЗагрузка разделов…
активнаАктивные записи участвуют в каталоге и синках. Неактивная книга скрыта, но не удалена из базы.
Книга
EEK 31.294.9
T82
УДК 621,316.172
Рецензенты: Л, А. Циперман, Н. М. Росоховатский
Тульчин И. К., Нудлер Г. И.
32 Электрические сети и электрооборудование жилых и общественных зданий. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1990. — 480 с.: ил.
ISBN 5-283-01163-1.
Рассмотрены элекгроприемники, сети электроснабжения н внутренние сети жилых и общественных зданий. Приведены методы расчета электрических сетей, некоторые схемы автоматизации. Первое издание вышло в )983 г. Второе издание переработано с учетом новых нормативных документов. Рассмотрены вопросы радиотрансляции, связи и телевидения.
Для инженеров-электриков, занятых проектированием и эксплуатацией жилых и общественных зданий, может быть полезна студентам вузов.
2202090000*017…，
—— 112-90ББК 3I.294.9
051(01)-90
ISBN 5-283-01163-hISBN 5-283-01163-h© Энергоатомиздат, 1983 © Авторы, 1990,с изменениями© Энергоатомиздат, 1983 © Авторы, 1990,с изменениями
ISBN 5-283-01163-h
ISBN 5-283-01163-h
© Энергоатомиздат, 1983 © Авторы, 1990,
с изменениями
© Энергоатомиздат, 1983 © Авторы, 1990,
с изменениями
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящая книга является вторым изданием выпущенной х Энер го атом из датой в 1983 г. книги «Электрические сети жилых и общественных зданий».
В книге нашли отражение вопросы проектирования, монтажа и эксплуатации внутренних электрических сетей, электрооборудования, автоматизации инженерного оборудования и сетей слаботочных устройств жилых и общественных зданий, а также отражены многолетний опыт ведущих проектных организаций, занятых проектированием жилых и общественных зданий в Москве, и результаты научно-исследовательских и экспериментальных работ, выполненных за последние годы и включенных в нормативные документы.
Учитывая важность ряда вопросов, являющихся основой при исследованиях и проектировании электрических сетей зданий, в книге рассмотрены электропотребление при различных уровнях электрификации в настоящее время и в перспективе, а также современные методы определения нагрузок, основанные на положениях теории вероятностей и математической статистики. Сделана попытка прогнозирования электрических нагрузок. Несмотря на то что эти методы пока еще не получили широкого распрострапеиия в инженерной практике, пользование ими не представляет' ся сложным и их внедрение, в частности, в практику проектирования электрооборудования зданий вполне целесообразно.
В книге рассматриваются методы построения схем внутренних электрических сетей зданий, их расчет, способы выполнения, приведены краткие описания снстем автоматики, уделено внимание вопросам диспетчеризации, электробезопасности и эксплуатации электроустановок.
Во втором издании книги многие главы переработаны и расширены в соответствии с вышедшими за последнее время новыми нормативными документами. Более широко рассмотрены вопросы электроснабжения и оптимизации схем и систем с учетом последних достижений научно-технического прогресса в области электроснабжения и электрооборудования. Нашли отражение вопросы экономии электроэнергии. Написана глава, посвященная молниезащите. Книга дополнена рядом примеров. В книгу включены гла、 вы, в которых рассматриваются вопросы связи, радиотрансляции, телевидения, написанные инженером С. Я. Каменецким. Остальные главы книги написаны совместно инженерами И. К” Тульчиным и Г. И. Нудлсром.
Авторы благодарны рецензентам Л. А. Циперману н Н. М. Росоховатскому за ценные замечания и рекомендации по рукописи.
Замечания и пожелания по книге следует направлять по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, Энерго- атомиздат.
Авторы
ВВЕДЕНИЕ
Развитие экономики нашей страны неразрывно связано с электрификацией всех отраслей народного хозяйства. План ГОЭЛРО, разработанный вскоре после Великой Октябрьской социалистической революции советскими учеными и специалистами, был первым перспективным планом развития экономики всей страны на базе электрификации. Историческое значение плана ГОЭЛРО трудно переоценить. В ходе осуществления первого пятилетнего плана индустриализации страны план ГОЭЛРО был выполнен до срочно.
Ниже приводятся некоторые данные, характеризующие рост энергетики в нашей стране до 1935 г.:
1913 г. 1921°^.蹙関範 19331 b
Мощность районных элект
ростанций, млк. кВт * . . а 0,20,251,751,44,6*
Производство электроэнер
гии, млрд, кВт*ч0,58,88,426,3
скнх людей производство электроэнергии превысило до!?-> еиный уровень и составило 48,6 млрд. кВт-ч, а в 1547 г. Советский Союз занял первое место в Европе и Етсуие в мире по производству электрической энергии ——ва/гизей- тему показателю индустриального развития страны.
Все последующие годы социалистического строитель* т- ва советский народ под руководством Коммунистической партии последовательно проводил ленинскую политику электрификации страны, и на ее основе быстрыми темпами шло развитие всех отраслей народного хозяйства н возрастало благосостояние народа. Потребление электроэнергии основными отраслями народного хозяйства, в том числе и на бытавые нужды, характеризуется данными, приведенными в табл. В.1.
В 1985 г. производство электроэнергии достигло 1544,2, а в 1987 — 1665 млрд. кВт*ч в год.
В ходе выполнения пятилетних планов развития народного хозяйства СССР было осуществлено и ведется в настоящее время строительство крупных тепловых электростанций мощностью 4—6 млн. кВт с блоками 300, 500, 800, 1200 МВт, в том числе на базе месторождений углей Эки- бастузского, Сургутского, Канско-Ачинского. Сооружены мощные гидроузлы, преимущественно в Поволжье, Сибири, на Кавказе, в Средней Азии и ряде других районов.
В ряде районов получила развитие атомная энергетика.
Принимаются очень серьезные меры по повышению уровня безопасности атомных электростанций, в частности, по предотвращению аварий с реакторами. В более отдаленном периоде можно ожидать появления электростанций,
Таблица В.1. Потребление электроэнергии основными отраслями народного хозяйства, в том числе на бытовые нужды
Отрасль
Потребление электроэнергии, млрд, кВ[ ■ ч
I960 г.
1970 г.
1975 г.
1980 г. J 1S85 г.
и СО г.
Ог^щее
В юн числе:
292,3
740,9
1038,6
1295
—
一
промышленностью
188,7
438
587,7
G88
794
9И
строительством
8,9
15
21,3
26；2
29,3
31
транспортом
17,6
54,4
74,2
102,7
120,1
159
сельским хозяйством
9,9
38,51
73,8
U1
125；
210
на бытовые нужды городов и коммунзлыюе хозяйство
30,5
81,1
119,1
147.5
193
235
на собственные нужды п передачу электроэнергии
36,7
108,7
151,3
182,8
использующих термоядерную реакцию, в основе которой предполагается синтез ядер тяжелого водорода, запасы которого в природе неисчерпаемы.
В быту найдут и уже находят применение установки, использующие так называемые возобновляемые источники чнеогии — энергию ветра, морских приливов и отливов, солнечную энергию и т. п. Можно ожидать применения маг- нитогидродияамических генераторов, экспериментальное строительство которых уже ведется.
Ведутся работы по созданию Единой энергетической сн- стемн {ЕЭС) СССР, строительство дальних линии электропередачи переменного и постоянного тока сверхвысокого напряжения. С каждым годом все более расширяются международные энергетические связи. В настоящее время параллельно со станциями ЕЭС СССР работают элек!ро- станции объединенных энергетических систем стран — членов СЭВ —ПНР, ВНР, ЧССР, СРР, ГДР; а на востоке — энергосистема МНР. Образовано крупнейшее международное энергообъединение с установленной мощностью электростанций около 300 млн. кВт, в котором параллельно работают электростанции от Улан-Батора до Берлина. Еди- ная энергетическая система производит поставки электроэнергии в Турцию, Финляндию, Норвегию.
Решениями XXVII съезда КПСС предусмотрен неуклонный рост энергетики как основы дальнейшего развития народного хозяйства страны. К 1990 году производство электроэнергии достигнет 1860 млрд. кВт-ч в год.
Важным элементом повышения благосостояния народа является дальнейший рост электрификации быта. Повышение уровня электрификации и совершенствование всей системы электроснабжения в городе и на селе имеют важное значение как для снижения затрат труда на ведение домашнего хозяйства, так и для улучшения санитарно-гигиенического состояния жилищ и оздоровления воздушной среды населенных пунктов.
В СССР в настоящее время насчитывается более 2000 городов и 3600 поселков городского типа, в которых проживает более половины ггаселения страны. По электрическим сетям 0,4—20 кВ распределяется около 40 % всей вырабатываемой электроэнергии, поэтому правильное постро- енне системы распределения энергии, обеспечивающее высокую надежность электроснабжения и уменьшение по- терь в злек邛к，ескнх сетях, имеет важное значение.
В нашей стране в условиях планового хозяйства разви-
тие электрификации быта подчинено общим народнохозяйственным интересам, и в большинстве районов применение электроэнергии ограничивается экономичными решениями по централизованной теплофикации, газификации на базе природного газа и т. д. Тем не менее по мере совершенствования процессов производства электроэнергии, повышения КПД. электростанций, внедрения мощных энергоблоков создаются предпосылки для дальнейшего развития электрификации. В первую очередь потребление электроэнергии на бытовые нужды в городах и селах будет расти за счет увеличения количества различных бытовых машин и приборов в домашнем хозяйстве, а также применения электроэнергии для приготовления пищи. В ряде районов страны с дорогим привозным топливом, в курортных зонах (где особенно важно поддержание чистоты воздушного бассейна), в некоторых южных районах, на Крайнем Севере можно ожидать постепенного внедрения различных видов электрокондиционирования воздуха, электроводонагрева и электроотопления.
В некоторых районах в сельской местности в порядке эксперимента уже построено небольшое количество жилых домов, оборудованных установками элекгроводонагрева (ЭВН) и электроотопления (ЭО).
Широкое внедрение механизации и автоматизации производственных процессов — одна из основ повышения производительности труда в народном хозяйстве. Автоматика находит все большее применение и на коммунальных предприятиях, объектах жилищно-гражданского строительства; ее повсеместное внедрение позволяет сократить расходы электроэнергии, повысить надежность электроснабжения, обеспечивает бесперебойную работу инженерного оборудования зданий.
Однако следует отметить недостаточные темпы развития энергетики и электрификации быта. Это связано главным образом с тем, что КПД электростанций еще недостаточен, электрооборудование как самих электростанций, так и различных потребителей устарело и слишком энергоемко, недостаточно внедряются новые эЬергоэкономичные источники света и светильники, велики потери электроэнергии в городских электрических сетях.
Ликвидация указанных недостатков является важнейшей задачей развития энергетики в ближайшие годы, что позволит ей достигнуть мирового уровня.
Раздел п е р в ы й
ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ БЫТА И ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКИ
Глава первая
ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКИ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКИ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
Современные жилые здания насыщены большим количеством различных электроприемников. К ним относятся осветительные и бытовые приборы и силовое электрооборудование. Рост энергетики и объема производства электроэнергии в значительной мере способствует расширению номенклатуры и увеличению количества электроприборов, применяемых в быту.
Электроприборы, все в большей степени используемые в квартирах жилых зданий, обеспечивают сокращение затрат труда на ведение домашнего хозяйства и повышение комфорта современного жилища.
Электроприемники жилых зданий могут быть подразделены на две основные группы： электроприемники квартир и электроприемпики общедомового назначения. К первым относятся осветительные и бытовые электроприборы. Ко вторым относятся светильники лестничных клеток, технических подпольев, чердаков, вестибюлей, холлов, служебных и других помещений, лифтовые установки, вентиляционные системы, различные противопожарные устройства, элемен- ™ диспетчеризации, переговорно-вызывные устройства (домофоны), кодовые замки и т. п.
Электроприемники квартир. Электрическое освещение квартир осуществляется с помощью светильников общего и местного освещения, как правило, с лампами накалива- ння. Однако в настоящее время разрабатываются и внедря- ются бытовые светильники с люминесцентными лампами,
применение которых позволит резко повысить освещен= ность в квартирах без увеличения расхода электроэнергии при значительно большем сроке службы этих ламп. Однако их широкое внедрение требует улучшения цветопередачи таких ламп. Для общего освещения жилых комнат приме- няются многоламповые светильники различных конструкций с лампами накаливания мощностью 40一100 Вт, для освещения вспомогательных помещений — одноламповые светильники 25—60 Вт, для ванных комнат разработан и внедряется светильник с люминесцентной лампой мощностью 20 Вт.
Бытовые электроприборы по назначению можно условно разделить на следующие характерные группы: нагревательные для приготовления пищи, для обработки и хранения продуктов, хозяйственные (для ухода за бельем и одеждой, уборки помещений, электроинструменты и др.), культурно-бытовые, санитарно-гигиенические, бытовые кондиционеры воздуха, водонагреватели, приборы для отопления помещений.
Нагревательные приборы для приготовления пищи: электроплиты с программными устройствами и без них, жарочные шкафы, электроплитки, электропечи, тостеры, шашлычницы, скороварки, самовары, чайники, электропечи высокой частоты и т. п. Кухоннце электроплиты и жарочные шкафы устанавливаются стационарно, остальные приборы большей частью являются переносными.
Характеристики некоторых электроплит отечественного и зарубежного производства приведены в табл. 1.1.
Применение электроплит вместо газовых и плит на твердом топливе позволяет: существенно улучшить санитарно- гигиенические условия в кухне и квартире благодаря отсутствию угарного газа СО и других продуктов неполного сгорания газа и твердого топлива; повысить взрыво- и по-- жаробезопасность зданий; осуществить автоматизацию процесса приготовления пищи путем использования терморегуляторов, термоограничителей и приборов программного управления, что обеспечивает экономию времени и электроэнергии на ведение домашнего хозяйства.
Стационарная напольная электроплита состоит из металлического корпуса с конфорками, установленными на рабочем столе, жарочного шкафа и регулировочной аппара- туры. Конфорки изготавливаются двух видов: из трубчатых нагревательных элементов (ТЭНов) и чугунные. Отечественные плиты выпускаются с чугунными конфорками. Чу-
Таблица 1.1. Технические параметры стационарных змектроплмт
Тип электроплиты
'Конурки
Переключатель мощности— число позиций, тип
競
靠
色
конфорки
жарочного шкафа
Лысьва-6 (Луч)
5100
1
1
145
180
800
1200
1600
4； ПМ-4
4; ПМ-4
1
180
1500
4; ПМ-4
Лысьва-7
5800
1 2
145
180
1000
1500
1800
4; ПМ、4
_ Лысьва-8, 9
5800
I 2
145
180
1000
1500
1800
7； ПМ-7
4; ПМ-4
Лысьва-10
5800
1
145
1000
1800
7; ПМ-7
5; ПМ-5 и терморегу-
лятор
2
180
1500
Томь
5800
1
145
1000
1800
5,7;ПМЭ-Ю
5; ПМ-5
2
180
1500
Электра-1001
8000
[
145
1000
2000
7;ПМЭРЬ7
Терморегу-
2
180
1500
ЛЯ i op
]
220
2000
Нива*3, СФРЮ
6800
1
145
1000
1800
7
То же
1
180
2000
1
220
2000
Ница-4, СФРЮ
6750
1
145
1000
1800
7
》
1
145
1500
[
220
2000
1
80
450
Е-426, СФРЮ
7400
1
145
1000
2400
7
》
1
180
2000
1
220
2000
Е-475, СФРЮ
6300
1
145
1000
1800
7
》
1
180
1500
Е-404, СФРЮ
1
130
2000
7300
2
145
1000
1800
7
1
180
1500
1
180
2000
гуннне конфорки состоят из корпуса с запрессованными в специальную изоляционную массу спиралями из нихрома или Других материалов с высоким удельным сопрстивле- ннем. Выводные концы спиралей подключаются к винтам, З^тановленным на термостойкой керамической колодке. Температура на поверхности конфорки 350—450 ℃.
^Трубчатый нагревательный элемент представляет собой
н
Рис. 1.1* Зависимость перерасхода электроэнергии от деформации дна посудыРис. 1.1* Зависимость перерасхода электроэнергии от деформации дна посудыспециалы^ю трубку, внутри которой (по осн) расположена нагревательная спираль, находящаяся в уплотненной изоляционной массе на основе периглаза. Температура на поверхности ТЭНов может достигать 400— 600 ℃. Указанные температуры на поверхности конфорок характерны при работе на полную мощность и наличии нормального теплоотвода. При отсутствии на конфорке сосуда, потреб-
Рис. 1.1* Зависимость перерасхода электроэнергии от деформации дна посуды
Рис. 1.1* Зависимость перерасхода электроэнергии от деформации дна посуды
ляющего тепло, температура на поверхности конфорки возрастает, и при длительном включении, что иногда имеет место, когда жильцы используют плиту для обогрева помещения, срок службы конфорки резко сокращается. Работа конфорки на полную мощность необходима только до момента доведения блюда до кипения, дальнейший процесс приготовления пищи требует значительно меньшей мощности, что достигается соответствующей установке计 положения переключателя. Для экономии энергии необходимо использовать
посуду с толстым дном, плотно прилегающим к поверхности конфорки. На рис. 1.1 приведены кривые, показываю щие зависимость перерасхода эьчектроэнергии от деформа^ цпи дна посуды, В отличие от конфорок, передача теплоты которых происходит за счет теплопроводпости, теплота в жарочных шкафах передается за счет конвекции и излучения от нагревательных элементов, располагаемых внизу и в верхней части шкафа.
Коэффициент полезного действия электроплит с чугун ными конфорками составляет примерно 65, с ТЭНами — 75 %. Пределы регулирования Температуры жарочного шкафа — от 50 до 300 ℃.
За рубежом применяются автоматизированные плиты, в которых устанавливают бесступенчатые регуляторы мощности конфорок и программные устройства для жарочного шкафа. При этом расход электроэнергии сокращается на 15—20 %.
Кроме стационарных электроплит широко применяются различные переносные электроплитки. В настоящее времч
семей В среднем приходится 32 электроплитки, кото- ㈢霁 Основном используются в качестве дополнительных птабооов в домах с плитами на твердом и газообразном топливе, на дачах и садовых участках.
Электроплитки выпускаются четырех типов: с чугунны- ми штампованными стальными и трубчатыми конфорками н с ситалловым настилом. Сравнительные технические характеристики этих плиток приведены в табл. 1.2.
Р Наибольшее распространение имеют электроплитки со штампованными конфорками. Низкий КПД таких конфорок и большое время их разогрева приводят к перерасходу электроэнергии и большим затратам времени. В настоящее время перерасход электроэнергии оценивается не менее чем в 1 млрд. кВт*ч в год.
Работами Академии коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова (АКХ) установлено, что оптимальной мощностью стационарной электроплиты является 7—— 7,5 кВт, что обеспечивает при наиболее целесообразном режиме приготовления всех видов пищи наименьший расход электроэнергии. Одним из новых видов нагревательных приборов для приготовления пищи являются индукционные
плиты, в которых нагрев сосуда осуществляется за счет вихревых токов, возникающих в сосуде под действием электрического поля высокой частоты. Такне плиты оборудованы специальным встроенным преобразователем частоты и индукционными катушками. Коэффициент полезного дей^ ствия таких плит достигает 90 %. В шкафах сверхвысокой частоты (СВЧ) нагрев продукта, находящегося внутри 山кафа, происходит во всем объеме за счет энергии поля частотой примерно 2500 МГц, что сокращает срок приготовления отдельных блюд в 8—10 раз; СВЧ-шкафы используются как дополнение к плите.
Таблица 1.2. Технические характеристики электроплиток
Показатель
Тип конфорки
тэн
Штампованная
Чугунная
обычная
экспресс
Номинальная мощность, Вт
800
1000
1500
1000
Диаметр, мм
180
145
145
145
кпд, %
56
65
69
70—75
?ремя разогрева, мин
15
10
4
3—4
Срок службы, ч
2000
4000
4000
5000
Приборы для обработки и хранения продуктов. К ним относятся холодильники (компрессионные, абсорбционные, полупроводниковые), морозильники, универсальные icyxoib ные электроприводы, картофелечистки, мясорубкн, мнксз- ры, кофемолки, соковыжималки и т. п. Большинство из перечисленных приборов специального описания не требует. Отметим некоторые особенности бытовых холодильников.
Наиболее распространенными (80 %) являются компрессионные холодильники. К недостаткам компрессионных холодильников относится шум при работе электродвигателя.
Абсорбционные холодильники (20 %) свободны от этого недостатка, однако они менее экономичны. Недостатком таких холодильников является их сравнительно малая холодопроизводительность при значительно большем потреблении энергии по сравнению с компрессионными. Полупро^ водниковые холодильники пока еще распространения не получили. '
Хозяйственные приборы. К ним относятся: стиральные машины (неавтоматические, полуавтоматические, автоматические), пылесосы, полотеры, утюги, посудомоечные машины, электроинструмент, швейные машины и т. п.
культурно-бытовые приборы： телевизоры, магнитофоны, радиоприемники, радиолы, проигрыватели, кинопроекторы, диапроекторы, электромузыкальные инструменты, электрифицированные игрушки. Отметим, что указанная группа приборов, особенно телевизоры, чувствительна к колебаниям напряжения, в связи с чем широко применяются мест- ные стабилизаторы напряжения, главным образом ферро- резонансные. Улутшая работу телевизоров, стабилизаторы ухудшают режим работы сети в целом, снижая коэффициент мощности и увеличивая потери энергии. В настоящее время у населения имеется свыше 25 млп. стабилизаторов м автотрансформаторов, на что расходуется до 600 млн, кВт-ч в год; кроме того, на их производство приходится тратить большое количество электротехнической стали е меди. Такнм образом, использование этих устройств экономически невыгодно для народного хозяйства. Более це- ^эсообразпым следует считать применение специальных устройств для регулирования напряжения в электрическД сетях города.
Санитарно-гигиенические приборы: вентиляторы, увлажнители воздуха, фены, ионизаторы, надплитные кухонные фильтры, электробритвы, машинки для стрижки волос, щипцы для завивки волос, приборы для массажа, электро-
грелки, электроодеяла, ультрафиолетовые и другие облуча- тели и т. п. °
За последние годы в нашей стране организовано производство и внедряются в быт комнатные стационарные ксн・ лини онеры. Бытовой компрессионный кондиционер типа БК-1500 потребляет мощность 1,3 кВт.
Электроводонагреватели (ЭВИ), Существуют два типа водонагревателей: проточные и емкостные.
Проточные нагреватели нагревают воду непосредствеи- но ПрИ ее потреблении. Они характеризуются сравнитель- но малыми габаритами при большой водопроизводительно- стн. Однако такие ЭВН потребляют большую мощность (15—20 кВт). Недостатком проточных нагревателей является то, что fix включе/пге совпадает по времени с максиму
мом нагрузки энергосистемы.
Емкостные нагреватели по конструктивному исполнению можно подразделить на два типа: быстродействующие нагреватели с относительно небольшой вместимостью бака (5——Юл) и аккумуляционные с большой вместимостью бака, достигающей 300 л и более и имеющие теплоизоляцию бака. Емкостные водонагреватели потребляют меньшуэ
мощность, чем проточные, но длительность нагрева води значительно возрастает. Так, например, в аккумуляционных нагревателях время нагрева воды до 85 ℃ достигает 8 ч. Нагреватели вместимостью 100——160 л потребляют мощность не более 3—4 кВт. Малообъемные нагреватели вклю
чаются незадолго до потребления воды и могут оказаться включенными в часы максимальных нагрузок энергосис
темы.
Аккумуляционные водонагреватели включаются в периоды минимальных нагрузок системы, как правило, в ночное время. Кроме того, благодаря включению этих нагревателей в часы провалов графиков энергосистемы, иногда не требуется увеличива гь пропускную способность электросети, чего нельзя избежать при установке проточных.
Применение аккумуляционного водонагрева экономически выгодно энергоснабжаюип^м организациям. За рубежом в целях стимулирования потребления электроэнергии в часы провала графиков нагрузок применяются снижен- ные тарифы на электроэнергию на этот период, что дает огромную выгоду и потребителям,
В СССР выпускаются алектрово口онагревателн типа ВАС (быстродействующие атмосферного давления настои- нне) и УН С (аккумуляционные низкого давления настои-
400
АВН-100
Рн 1,25 кВт,
Ночной — с 23 до 7 ч：
1,25
1ь
1,25
1,25
1?1
1,25
1,2
1,2
Мб
1,1
1
^=8.75 кВт-ч
АВН-200 户=2 кВт,
Свободный； 7=24 q
Ночной — с 23 до 7 ч;
1,25 2
1,25
2
у
0,9 2
0" 2
0,G 2
0,55 1舟
0,5
1,75
0,47 1,6
17 кВт*ч
Т=8 ч
ЭВН-10
Рн 1,25 кВт, 步=2 к^т-ч
Свободный; т=24 q
Свободный, С 6 до
21 ч； 7=15 ч
2 1,23
2 0,65
鴻
1,7 0,4
1,55 0,3
1,4
0,25
1,2
0,22
] 0,2
0,9
0,18
Примечание. Г -
-число часов работы.
Режим работы ЭВН
too
60
0,95
0,45 Т,5
0,8
0,18
Тип и характеристики электр оводон а гревателе й
Таблиц а 1.3. Удельные нагрузки в элементах трехфазнон сети,
……吧《' KBTiPTHpa—
290 I 300
ные). Электронагреватели типа БАС-5 i
объем соответственно 5 и 10 л. Мощность нагревательного элемента у обоих электроводонагревателей 1,25 кВт.
Основные параметры наиболее распространенных аккумуляционных электроводонагревателей ~
и БАС-10
квартиру
при установке
электрово*
имеют
УН&50
УНС-ВЭ
УИС-100
50
80
100
1,25
1,25
1,25
85
85
85
3,2
6,3
7,8
0，
0,7
0,7
30
40
46
приведены ниже:
автоматические
Тип электроводонагревателя
Вместимость бака, л > * > * * Мощность, кВт
Максимальная температура воды, °C
Время нагрева воды, ч . , , » Скорость остывания волн, град/ч Масса, кг
Водонагреватели имеют
встроенные
устройства для отключения нагревательного достижении температуры воды 85 ℃.
Установка электроводонагревателей в жилых домах в настоящее время нецелесообразна, так как требует обычно усиления электрических сетей нз-за повышения электрических нагрузок. Однако в некоторых районах страны, гпе затруднена доставка топлива, и в ряде южных внедрение электроводонагревателей уже сегодня быть подтверждено экономическими расчетами, В щее время для установки электроводонагревателя днмо получигь разрешение энергоснабжающей организации. Согласно предварительным расчетам ориентировочные
элемента при
районов может настоя- необхо-
16
\удельные нагрузки на
& донагревателей приведены в табл. 1.3.
、 Электрическое отопление. Применение электрического отопления жилых помещений для большинства районов на-
V шей страны/особенно при теплоснабжении от теплоэлекг \ роцентралей, в настоящее время экономически не оправды- V\ вается. Однако уже сейчас электрическое отопление нахо« ^дит применение в районах с избытком гидроэлектроэнергии, 'дорогим привозным топливом, в некоторых южных районах страны, имеющих плюсовые температуры в зимнее время, в курортных зонах.
Благоприятные перспективы развития новых способов получения электроэнергии в будущем определяют целесообразность ее использооаниуг для заполнения графиков нагрузки энергосистем1. Поэтому необходимо в данной главе рассмотреть в самых общих чертах известные в настоящее
время устройства электроотопления.
' Системы электрического отопления жилых зданий можно подразделить на две группы: полное электроотопление и частичное электроотопление. При полном электроотоплении все необходимое количество тепла поступает в помеще-
1 Сфера применения электроводонагрева и злек邛оотонленн* будет постепенно расширяться. Как показывают работы ряда организаций, элект^нфикзция систем горясг?го водоснабжения и теплоснабжения, несмотря на некоторый перерасход топлива в целом, позволяет значительно сократить расход высококачественного органического топлива
2—419
I U" хх ку，公—м・
нне от одного энергоносителя — электричества, При час- тн^пом отоплении основное потребление тепла идет, аз системы централизованного или децентрализованного отопления, а при пиковых нагрузках недостатки тепла покрываются приборами электроотопления. Полное электроотопление может осуществляться централизованно от электрокотлов или децентрализованно индивидуальными отопитель- 1ты?ли электроприборами.
Электрокотлы могут работать в режиме непосредственного отопления круглосуточно или в аккумуляционном рс- ;киме, при котором они подключаются к электросети только в часы провала графиков нагрузки. В последнем случае рядом с котлом устанавливается бак, наполненный тепло- аккумулирующей жидкостью (водой) и имеющий хорошую теплоизоляцию. При индивидуальном отоплении приборы устанавливаются, как правило, в каждой комнате квартн- рн, в отдельных случаях возможно отопление нескольких комнат одним прибором.
По принципу преобразования электрической энергии в тепловую электроотопмтельныс приборы могут быть подразделены на приборы прямого отопления и тепловые на- сосы. В первых происходит прямое преобразование электроэнергии в теплоту, во вторых ——отбор теплоты у среды с более низкой температурой и передача его среде с более высокой температурой.
Следует различать электроотопительные приборы непосредственного действия, в которых теплота сразу же посту- мает в помещение, и приборы с аккумулированием теплоты, в которых преобразование электроэнергии и накопление теплоты происходят в часы минимальных нагрузок электросети, а расход запасенной теплоты ——в течение длительного времени, в том числе и после отключения прибора. К первым относятся электрорадиаторы, камины, конвекторы, греющие обои н плинтусы, тепловые насосы, ко вторым — аккумуляционные электропечи и греющие кабели, заделанные в строительные конструкции зданий. Кроме того, электроотопительные приборы различаются своим конструктивным исполнением ——напольные, настенные, настольные, универсальные и способом теп订оотдачн — радиационные, конвективные и универсальные.
Электроотопительные приборы могут быть нерегулируемые и иметь ступенчатые, бесступенчатые и автоматичесю'е регуляторы.
На рис. 1.2 схематически показаны конструкция греюще-
Рис. 12 Схема устройства электроотопления с помощью греющего кабеля：
а — греющий кабель; б — разрез теплого пола; / — обмазка из термопласта： 2 一 свинцовый чулок： 3 — силиконовая обмазка; ^ — стеклоткань； 5 — фольга； ^—нагревательная жила： 7 — линолеум; S — иаетил (дерево)； 9 —кабель： /^ — цементная стяжка； // — гтепобе^ тон; 12 — железобетонное перекрытие
го кабеля и разрез перекрытия. Такая система использует- с“ в качестве полуаккумуляционлого или аккумуляционного отопления в зависимости от конструкции пола. При электрическом обогреве удельная мощность составляет 120—» 150 Вт/м2 пола. По гигиеническим соображениям температура на поверхности пола не должна превышать 25—27 ℃, поэтому на 1 м длины греющего кабеля мощность не должна превышать 20—25 Вт, Допустимая рабочая температура изоляции греющих кабелей (65——105 ℃) обеспечивает их эксплуатацию примерно в течение 50 лет. Теплоаккумуляци- онкне электрические печи в зависимости от конструктивного исполнения и характера теплоотдачи бывают трех видов.
В печах первого вида теплоаккумулирующий сердечник выполняют из жаростойкого бетона, магнезита, стеотнта и других материалов, между которыми находятся нагревательные элементы. Снаружи размещается теплоизоляцион^' ный слой шамота, облицованный кафелем или пластмассой. Теплоаккумулирующий сердечник разогревается до 300—— 600 ℃, в то время как на поверхности печи температура не превышает 60—70 ℃. Теплоотдача происходит за счет излучения и конвекции. Недостатком печей первого вида яв- пяется отсутствие возможности регулирования теплоотдачи и понижение температуры к вечеру, что затрудняет их ис
пользование в жилых домах.
Печи второго вида имеют в центральной части аккумулирующего сердечника воздушные каналы, снабженные специальными клапанами. Первоначально теплоотдача происходит с поверхности печи, а затем по мере снижения температуры в помещении клапаны могут приоткрываться н Дополнительная теплоотдача идет за счет конвекции воз
духа через каналы.
2% 力用2夕207612842% 力用2夕207612847272、3、3• Рис. 1.3Рнс 13 Схема аккумулирующей• Рис. 1.3Рнс 13 Схема аккумулирующей入入L1I I I 1 1
2% 力用
2夕
20
76
12
8
4
2% 力用
2夕
20
76
12
8
4
7
2
7
2
、3
、3
• Рис. 1.3
Рнс 13 Схема аккумулирующей
• Рис. 1.3
Рнс 13 Схема аккумулирующей
入
入
6 & 10 12Н 16 18 20 22 24 2 夕 6
Время суток, уВремя суток, уРис. 1.4
Время суток, у
Время суток, у
г к с печи ° регулируемой теплоотдачей； м а г Иезито вь?й Як ирп н ч V /—нагре^-^н-° 4ККУк/ЛНРУЮЩНЙ сеРдечнИк (например, лятор нмрини, J нагреватели； 4-канал нагретого воздуха； 5 - венти-
Рис. 1.4. Кривая режима аккумуляционной печи третьего вида
Наиболее совершенную конструкцию имеют печи третье- его вида, в которых поток теплоты через воздушные каналы осуществляется с помощью встроенного вентилятора (рис. 1.3). Теплоотдача с поверхности таких печей меньше, чем в печах первого н второго вида, за снет усиленной теть лоизоляцип. Управление включением и отключением электродвигателя вентилятора осуществляется терморегулятором.
На рис. 1.4 приведены кривые режима работы аккумуляционной печи третьего вида мощностью 3 кВт. Пунктирная кривая / показывает процесс теплоотдачи (разряда) и накопления теплоты (заряда) Q, %, печи в течение суток. Кривая 2 показывает изменения температуры в помещении.
Наиболее стабильная температура выдерживается в период с 16 до 22 ч, затем температура к утру снижается до 10 ℃. С 22 до 6 叮 идет заряд печи. Утром включается вен- тилятор и происходит быстрый подъем температуры в помещении до 20 ℃. В период отсутствия жилыхов с 8 до 16 ч происходит теплоотдача только от наружных поверхностей. Управление такими печами целесообразно осуществлять с диспетчерских пунктов энергосистем или микрорайонов. Недостатком аккумуляционных печей является их большая масса (по 75——100 кг на 1 кВт мощности), громоздкость и высокая стоимость.
С целью уменьшения габаритов аккумуляционных пе^ей иногда применяются полу аккумуляционные печи. В них теп- ^ота накапливается за 2——4 ч, в остальное время (после постижения требуемой температуры) они работают как при- борн напосредственного действия. В периоды вечернего н дневного максимумов печи отключаются от сети. Широко- г0 распространения полу аккумуляционные печи не имеют.
Электроотоплеиие не имеет преимуществ по сравнению с централизованным теплоснабжением от ТЭЦ, так как вызывает значительный перерасход топлива.
В небольших городах и поселках с централизованным теплоснабжением от мелких котельных (домовых, квартальных) или децентрализованным — печи на твердом и газовом топливе, электроотоплеиие имеет некоторые пре- • имущества. К ним относятся： снижение потерь теплоты за счет поддержания температуры в помещении на заданном уровне; улучшение микроклимата в квартире; снижение 'расходов на транспортировку топлива; отсутствие необходимости в складах; улучшение воздушной среды микрорайона.
Кроме того, электроотоплеиие может быть использовз' но благодаря возможности включения его в часы провалов графика нагрузки. Благодаря этому на базовых электростанциях уменьшается перерасход топлива во внепиковые часы. Однако электроотоплеиие требует больших расходов электроэнергии, что приводит к необходимости значительных затрат на устройство электросетей. Годовой расход электроэнергии превышает в 5 раз расход электроэнергии на квартиру с водяным отоплением.
При расчетах нагрузок элементов электрической сети, создаваемых установками полного электроотоплепия, необходимо учитывать значения коэффициента спроса, приведенные в табл. 1.4.'
Расчетная вероятность включения приборов электроотопления, характеризующая режим их работы, определяется на основании теплотехнических расчетов:
(1.1)(1.1)；=步 сут” Руст Т
(1.1)
(1.1)
где Ц7сут — суточный расход электроэнергии электрсотопи- тельньши приборами, кВт^ч； РуСт — установленная мощность приборов электроотопления, кВт; Т — время включения, ч.
Тепловые насосы. Особую группу перспективных систем электроотопления составляют так называемые тепловые на-
21
Таблица 1.4. Коэффициенты спроса электроотопительных устансп э;(
Режим работы электреотопи- тельных приборов
Ночной с 23до 3 ч;Ночной с 23до 3 ч;Т=8 ч・ Свободный в течение суток;
Ночной с 23до 3 ч;
Ночной с 23до 3 ч;
Т=24 ч
Число кеартир, присоединенных к элементам трехфазнсйЧисло кеартир, присоединенных к элементам трехфазнсйккх^к-еоьсяькфк-Л godo9Hdскн 馭 5WHH qJ.gKLBOdcgBBHLBhuEdккх^к-еоьсяькфк-Л godo9Hdскн 馭 5WHH qJ.gKLBOdcgBBHLBhuEdсосы. Тепловые насосы бывают компрессионные и полупроводниковые.
Число кеартир, присоединенных к элементам трехфазнсй
Число кеартир, присоединенных к элементам трехфазнсй
ккх^к-еоьсяькфк-Л godo9Hdскн 馭 5WHH qJ.gKLBOdcgBBHLBhuEd
ккх^к-еоьсяькфк-Л godo9Hdскн 馭 5WHH qJ.gKLBOdcgBBHLBhuEd
На рис. 1.5, а показана принципиальная схема компрессионного теплового насоса, работающего в режиме отопления. Система, состоящая из компрессора К, конденсатора А и испарителя 5, заполнена фреоном или другой жидкостью, кипящей при низких температурах. Испаритель 5 находится вне отапливаемого помещения, а конденсатор 4 ——внутри. Фреон, испаряясь в испарителе, отбирает теплоту у наружного воздуха. С помощью компрессора фреон сжимается и в нагретом виде подается в конденсатор, с поверхности которого отдает теплоту в помещение. Жидкий фреон из конденсатора поступает в испаритель, где вновь испаряется, и процесс повторяется. Для циркуляции наружного воздуха в кожухе испарителя служит вентилятор В1, а для циркуляции комнатного воздуха в кожухе конденсатора ——вентилятор В2.
Этот же прибор может работать в режиме охлаждения в летнее время (рис. 1.5,6). Для этой цели служит переключающий вентиль /7, с помощью которого изменяется направление потока фреона, в результате чего конденсатор становится испарителем, а испаритель конденсатором, и процесс идет в обратном направлении. Стрелочками на рисунках показано направление протекания фреона.
Тепловой насос может быть построен на основе прин-
РИС. 1.5. Схема работы теплового насоса воздух-воздух в режимах отопления (а) и охлаждения (о)
Ципа термоэлектрического генератора, заключающегосяв том, что при прохождении постоянного тока через спайдвух разнородных металлов в местах спая на одном концепроисходит отдача, а на другом — поглощение теплоты.Если холодный спай поместить в холодную среду, а гор怨чий — в более теплую, то при прохождении тока холодныйспай будет поглощать теплоту из окружающей среды (на-ружного воздуха), а горячий — отдавать теплоту в поме-щение. Вместо разнородньех металлов могут быть исполь-
зованы полупроводники, у которых тепловой эффект возк小 кает на границе слоев с электронной и дырочной провоз ь м остью.
Наиболее важное достоинство теплового насоса состоит в том, что количество передаваемой им энергии может в нз сколько раз превышать затраты энергии от внешнего нс、 точника. Количественно это может быть выражено отоп：ь тельным коэффициентом
(1-2)
где Аор, 7\ол — температуры источника теплоты (наружного воздуха) и воздуха, поступающего в помещение.
Теоретически отопительный коэффициент может достигать значения 30 и более, однако в реальных конструкциях он не превышает 4—5, так как имеют место большие потери в элементах установки.
Тепловые насосы могут отбирать теплоту как у среды с положительной, так и с отрицательной температурой. Однако при отрицательной температуре па теплообменных поверхностях образуется иней и наледь, что резко снижает теплообменный эффект.
Отопительный коэффициент гем выше, чем меньше раз- ность температур наружного и внутреннего воздуха. Поэтому наиболее целесообразно применение тепловых насо* сов в районах с мягкой зимой “ жарким летом (с учетом обратимости нх действия). Могут также найти применение в будущем тепловые насосы, снабженные дополнительными электронагревателями, отключаемыми с помощью нир- кулярного телеуправления в часы максимума энергосистем.
В качестве источников теплоты может быть использовг! но тепло земли л естественных водоемов.
Кроме того, повышение экономичности отопительных установок с тенлонасосамн может быть достигнуто за счет использования теплоты геотермальных вод с температурой, недостаточной для непосредственного использования, утилизации теплоты отходящих газов, использования сол ■ печной радиации, применения тепловых насосов одновре^ мешю и для летнего кондиционирования воздуха.
Общедомовые электроприемники. К общедомовым приемникам относятся:
а) осветительные установки лестничных клеток, технических подпольев и подвалов, чердаков, вестибюлей, холлов, коридоров, мусорокамер, машинных помещений и шахт
лифтов установки праздничной иллюминации, заградитель- огни и
}) силовые установки грузовых и пассажирских лифтов, пентиляционных систем, устройств дымозащиты, в отдель- ве случаях — насосы противопожарного и хозяйственного Хоснабжения;
усилители и другая аппаратура систем коллективного приема телевизионных передач, трансформаторы радиотрансляции; 。
машины для механизированной уборки лестниц, коридоров н т. п.；
элементы диспетчеризации, кодовые замки, домофоны.
Электрическое освещение. Для освещения лестниц, вестибюлей, холлов, коридоров до последнего времени применялись лампы накаливания. В настоящее время внедряется люминесцентное освещение, позволяющее без перерасхода энергии создать более высокие уровни освещенности. Кроме того, люминесцентные лампы имеют существенно больший срок службы и менее чувствительны к колебани
ям напряжения.
Для освещения прочих помещений применяются лампы накаливания. В технических подпольях, мусорокамврах, машинных отделениях лифтов, в насосных, па чердаках используются светильники во влагозащищенном исполнении. При прокладке газопроводов в технических подпольях выключатели выносятся наружу.
Силовые электроприе?4ники. К ним в первую очередь относятся электродвигатели и другие электроприемники лифтовых установок. В жилых домах в зависимости от этажности устанавливаются один, два или три лифта грузоподъемностью 350, 400, 500 и 1000 кг. Скорости лифтов 0,5 м/с в девятиэтажиых домах и 1; 1,4; 1,6 и 2 м/с — при большей этажности.
Пассажирские лифты оборудуются, как правило, двухскоростными асинхронными электродвигателями с коротко- ззмкнутьши роторами серии АС в малошумном исполнении. Для особо крупных и высоких зданий применяются лифты с электроприводом по системе генератор——двигатель ”а постоянном токе пли электродвигатель постоянного тока, подключаемый к сети переменного тока через выпрямители. В систему электропривода лифта входят электромагнитный тормоз и аппаратура управления.
К силовым электроприемникам относятся электродвига-
тели вентиляторов и насосов, работающих в системах са^и> тарно-технических и противопожарных устройств здапи：^ и различные электромагниты для открывания* клапане* и люков систем дымоудаления зданий высотой более дев月 тн этажей, а также аппаратура связи и сигнализации.
12 ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКИ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
Согласно СНиП II—Л.2—72 к общественным относятся здания：
организаций и учреждений управления, партийных, комсомольских и других общественных организаций;
учреждений финансирования, кредитования и государственного страхования;
библиотек, читальных залов, архивов;
учреждений просвещения: общеобразовательных и специальных школ, профессионально-технических учи лищ, высших и средних специальных учебных заведений;
детских дошкольных учреждений ——яслей и детских сапов;
предприятий торговли: продовольственных, промтоварных магазинов, универмагов и универсамов, специализированных мгиазинов, рынков;
предприятий общественного питания: столовых, кафе, ресторанов, баров, закусочных и др.;
предприятий бытового обслуживания населения: агелье и мастерских по ремонту и изготовлению металлоизделий и часов, ремонту радио- и телевизионной аппаратуры, бытовых машин и приборов, транспортных средств, ремонту и изготовлению мебели, кожгалантереи, парикмахерских, бань, прачечных, пунктов проката, фотографий, фабрик химической чистки и крашения одежды, ателье по ремонту и вязко трикотажных изделий, предприятий по ре- К'онту квартир и т. п.;
гостиниц, домов колхозников;
лечебных учреждений: больниц, общих и специализированных, поликлиник, аптек, медицинских пунктов и т. д,;
музеев, выставочных залов;
зрелищных предприятий: театров, кино и киноконцертных залов, цирков, домов культуры, клубов;
спортивных сооружений.
Перечисленные выше здания и сооружения имеют самые различные назначения, и в них осуществляются разно-
образнзе технологические процессы, при еото；；ых jjcnojb- 3ygicн большое число электроприемниксв. ' 'Условно все электроприемнпкн общественных зданий могут быть разделены на две большие группы: осветитб/1 ь- нне и си~ювые,
правило, лампами и вьпюл- использо-правило, лампами и вьпюл- использо-Осветительные установки. В основ!!ых гтсмещениях общественных зданий в мелях экономии электроэнергии и no лучения высоких уровней освещенности, как используются светильники с люминесцентными в исполнении, соответствующем условиям среды няемой работы. Следует считать лерспективлыгу!
правило, лампами и вьпюл- использо-
правило, лампами и вьпюл- использо-
вание в некоторых помещениях современных металлогало-
генных ламп.
Во вспомогательных помещениях, складах и кладовьтх применяются лампы накаливания. В ряде случаев для нолей архитектурного и декоративного освещения также применяются светильники в специальном исполнении с ламяа-
мн накаливания.
Устройства электрического освещения, как правило, включаются в часы пика нагрузок энергосистемы, поэтому снижение потребляемой мощности имеет большое значение. В табл. 1.5 приведены средние данные расчетной мощности некоторых общественных зданий массового строптельст?；!.
Как видно из табл. 1.5, доля расчетном мощности осео- тительных установок в общей потребляемой мощности г;；а- ний составляет от 11,5 до 43,7 %, а в некоторых крупных общественных зданиях может оказаться еще выше.
Нормы освещенности и качественные показатели асЕет：”
Таблица 15 Расчетная мощность осветительных установок
в общественных зданиях массового строительства
Здания
Расчстная мощность электроосвещения, кВт
Сугимарная расчетная мощноегь,
До：и1 нпгруюк от освещення в общей изгру-^е пс зданию. ；%
Столовые на 200 мест
Кафе
Магазины площадью
1000 м2
Школы на 1000 учащихся
Детские дошкольные учреждения на 12 групп
Профтехучилища на 1000
Учащихся
Предприятия бытового обслуживания
3 8 9
6 9 0
2 2 8
°9
3 9 4
272
3
2
3P
6
6
6
н ^ _^
4 ^s,4
5 6 5 5 9 7
тельнык установок. Количественные и качественные хара；(. теристики осветительных установок регламентируются строительными нормами и правилами по естественному н искусственному освещению, в зависимости от характера зрительной работы и других требований. К таким характе. ристикам относятся горизонтальная и вертикальная осве. щенность (количественные характеристики); цилиндричес^ кая освещенность, коэффициент пульсации и показатель дискомфорта (качественные характеристики). Все эти показатели определяются специальными расчетами при пр>-- ектированин.
Системы и виды освещения. При освещений зданий применяются общее и комбинированное освещение. Система общего*освещения может быть равномерной, с примерно равной освещенностью во всех точках освещаемой поверхности, и локализованной, с повышенной освещенностью в некоторых требуемых зонах. В этом случае достигается экономия электроэнергии по сравнению с равномерным освещением.
Комбинированное освещение состоит из общего равномерного и местного с установкой светильников на рабочие местах. В некоторых помещениях (подвалы, тепловые пункты, электрощитовые помещения и др.) применяется переносное освещение на пониженном напряжении до 42 В.
По функциональному назначению различают рабочее, аварийное и эвакуационное освещение. Рабочее освещение (чаще всего совместно с эвакуационным и аварийным/ создает освещенность, требуемую нормами для выполнения зрительной работы в данном помещении. Аварийное осве щение дает возможность продолжать работу при погасании рабочего, Эвакуационное освещение позволяет людям безопасно выйти из помещений, где погасло рабочее освещение.
Нормы строго регламентируют, в каких помещениях должны устраиваться те или иные виды освещения.
Источники света. Для искусственного освещения приме няются лампы накаливания и газоразрядные. Лампы накаливания характеризуются низкой светоотдачей (7— 22 лм/Вт), относительно малым сроком службы {1000 чх и чувствительностью к изменениям напражб〃ня. Несмотря на эти недостатки, лампы накаливания широко распростри ноны благодаря простоте конструкции п дешевизне. Кром.^ того, они обладают высоким коэффициентом мощноеп； (cos(р = 1). Лампы накаливания выпускаются на стандарт-
2S
напряжения мощностью от 15 до 1500 Вт. Выпускаются ные ль„ь!е лампы накаливания мощностью от 40 до ；%0 Вт С широким средним и концентрированным свето- паспределением.
Р В последние годы находят применение галогенные лам- накаливания, в колбу которых вводятся галогениды 器тор, бром, моа, хлор). В результате светоотдача этих j^^n увеличивается до 22 лм/Вт и срок службы повышается вдвое.
общего светового потока, излучаемого всеми осветительными установками в нашей стране, на долю газоразрядных ламп приходится 75 %. Большинство газоразрядных ламп являются люминесцентными. Они имеют высокую светоотдачу — до 80 и даже 100 лм/Вг. Это позволяет повысить освещенность н 2——4 раза без увеличения пропускной способности сети и повышения потребляемой мощности. Наибольшее распространение имеют лампы мощностью 20, 40, 65 Вт. С 1985 г. начат выпуск энергоэкогюмичных ламп мощностью 18, 36 и 58 Вт, у которых светоотдача увеличена на 8——10 %. Благодаря высокой светоотдаче к значительно более длительному сроку службы (до 12 000 ч) они находят все более широкое применение.
В общественных зданиях и некоторых промышленных находят все более широкое применение металлогалогенные лампы (МГЛ) мощностью от 125 до 700 Вт и более. Благодаря применению этих ламп с установкой на большой высоте (7—8 м) резко уменьшается число светильников, а следовательно, сокращается электросеть и упрощается эксплуатация. Средние сравнительные характеристики различных источников света приведены в табл, 1.6.
Таблица 1.6. Энергетическая эффективность источников света
(сре/цше данные)一_
Относкте^ьнаа
Коэ-ффу!цие«т.
Источник сгста
установ^сшг'^ мещнесть Лг1М：^
отдала (средняя), »м/Вт
учитывающий потери в ПРА.
Люминесиентиыелз м пы
100
70
1,2
типа ЛБ
77
83
1Д
Металлогалогенные «лак-
пы
Лампы накаливания при
220
15,3
снижении освещенности па одну ступень
150
15,3
二
То же на две ступени То же на пять ступеней
100
115,3
Тип лампы
Мс：Щ1ЮС1 ь. Bi
Напрп- ?：'；-ч!ие. В
Ток. А
[0「5〈，Л.<
КЛ 7/ТБЦ
7
45
0,18
400
40
КП 9/ТБЦ
9
60
0.17
600
43
К" Н/ТБЦ
11
30
0,155
900
55
КЛС 9/ТБЦ
9
220
0,093
425
470
КЛС 13/TSU
13
220
0,125
600
470
КЛС 18/ТБЦ
18
220
0,18
900
520
КЛС 25/ТБЦ
25
220
0,27
1200
600
yen “ Л2010М
ЛПО02
НМ® 嘲Г
Таблица 1.7. Технические характеристики компактных ламп
QCUHP паннне некоторых типов свен^ьников
Таблнна l.^J^XnaMH для ебшего ссвешевия …е“нк” ；б^ственн«х зданий
б Л и п Э
серий'
Кс;心:сеьи лам"
МС1ЩКС1Ь памп, Вг
К/асс
СР"。-распрс-ДГ.^-'НИЯ
dсх -
qQw"；
.нк＞。：心〔У * ■ срТУ
6 6 1
4 4
2 2 2
202020
о
В настоящее время разработана и внедряется в производство новая серия источников света, получивших название компактных ламп (типы КЛ и КЛС). Оли представляют собой одну или две разрядные трубки, имеющие арго- но-ртутное заполнение. При этом ртуть находится в связанном состоянии в виде амальгамы, что обеспечивает снижение опасности ртутиого заражения окружающей среды при механическо?у1 повреждении трубки.
Трубки и ПРА размещаются в пластмассовом баллоне, преющем обычный цоколь Е-27, Технические характеристики КЛ н КЛС пр введены в табл. 1.7.
Недостатком компактных ламп является длительное их разгорзпие (до 10 мни), однако через 2 мт【световой поток достигает 75 %■ Срок слу^кбы этих ламп 500 ч.
Светильники и их размещение. Основными характеристиками светильников являются их светотехнические и конструктивные особенности. Светораспределепие светильников характеризуется долей светового потока (в процентах от общего), излучаемого в нижнюю полусферу, и типами р;ривых силы света.
Светильники прямого света (П) излучают в нижнюю по лусферу 80 % светового потока; преимущественно прямое ' света (Н) — от 60 до 80 %; рассеянного света (Р) от 40 л - 60 %; преимущественно отраженного (В) — от 20 до 40 %: отраженного (О) — менее 20 %.
Типы кривых силы света имеют следующие обозначения: К — концентрированная (наибольшая силы света в зо не угла от 0 до 15°); Г — глубокая (0—30 и 180—150°); Д- косинусная (0——35 и 180—145°); Л — полушнрокая (35~5-' и 145—125°); Ш — широкая (55—85 и 125—95°); М—扑 номерная (0一90 и 180—90°); С—синусная (70—90 и 110— 90°).
лпооу
ЛПО°2 (кососвет)
ЛПО13
ЛПО16
ЛПО21
ЛПО22
ЛПО25
ЛПО26
ЛПО28
ЛПОЗО
ЛПО31
ЛСО02
ЛСО04
ШОД, ЛСО 05
ЛВО01 (встроенные) ЛВО02 (встроенные)
ЛВООЗ (встроенные) ЛВО05 (встроенные)
ЛПБ20
ЛВП05-4Х65 ГВО02-175* ГВО02-125*
ГПО02-175* ШО02-125* ЛП033-2Х36 ЛПОЗЗ-2Х58
4 工
2, 4, 6
2,4
1
1,2
2 2 2 2 2
2'2 2 4 11 112 2
4 5 ад>о^ ,
о0'ю о 个
40，， .62
56W
4, ^^^ ^^^^
н н
п ，
п п
н^пп НН
п
nп п н ппп пппп нпн р н р рр р п г г г
г ддд
Y 7 дд
ддд д
д ддд дгг ггдд
В светильника?-; устаяаЕЛнв.зютСя лампы типа ДР^-
50—60
50-55
"2—57
65—80
65—80
70
55
60
60
55
50
50—55
75
60—80
60-70
7070855555505060525555м№йй
45—GO 45—r0
42- 52
48—65
65To
70
55
45
48
48
50
40—45
47
18—60
35-40
30 П) 42
L5
I 55
50
50
GO
Рис. 1.6. Комплектные освотительяме устройства со щелевыми светел、》 дамиРис. 1.6. Комплектные освотительяме устройства со щелевыми светел、》 дамиит ИЗ светаит ИЗ светаТип устройстваТип источника света雖 gsssjlf譚м§УПС-ЗХ400ДРИЗ 400-13120055IP54УПС-ЗХ250ДРИЗ 250-1375055IP5*УПС-2Х400+500ДРИЗ 400-1 + +ЗК215-225-5002+1130055IP54УПС-2Х250+500ДРИЗ 250-1 + -!^К215-225-5002+1100055IP54Тип устройстваТип источника света雖 gsssjlf譚м§УПС-ЗХ400ДРИЗ 400-13120055IP54УПС-ЗХ250ДРИЗ 250-1375055IP5*УПС-2Х400+500ДРИЗ 400-1 + +ЗК215-225-5002+1130055IP54УПС-2Х250+500ДРИЗ 250-1 + -!^К215-225-5002+1100055IP54Таблица 19 Номенклатура плоских световодовТаблица 19 Номенклатура плоских световодов
Рис. 1.6. Комплектные освотительяме устройства со щелевыми светел、》 дами
Рис. 1.6. Комплектные освотительяме устройства со щелевыми светел、》 дами
ит ИЗ света
ит ИЗ света
Тип устройства
Тип источника света
雖 gsss
jlf
譚
м§
УПС-ЗХ400
ДРИЗ 400-1
3
1200
55
IP54
УПС-ЗХ250
ДРИЗ 250-1
3
750
55
IP5*
УПС-2Х400+500
ДРИЗ 400-1 + +ЗК215-225-500
2+1
1300
55
IP54
УПС-2Х250+500
ДРИЗ 250-1 + -!^К215-225-500
2+1
1000
55
IP54
Тип устройства
Тип источника света
雖 gsss
jlf
譚
м§
УПС-ЗХ400
ДРИЗ 400-1
3
1200
55
IP54
УПС-ЗХ250
ДРИЗ 250-1
3
750
55
IP5*
УПС-2Х400+500
ДРИЗ 400-1 + +ЗК215-225-500
2+1
1300
55
IP54
УПС-2Х250+500
ДРИЗ 250-1 + -!^К215-225-500
2+1
1000
55
IP54
Таблица 19 Номенклатура плоских световодов
Таблица 19 Номенклатура плоских световодов
В табл. 1.8 приведены технические данные некотсрик типов светильников, применяемых в общественных зданиях.
Перспективными световыми приборами для освещен/я многих помещен仃自 общественных зданий являются ко* г лектные осветительные устройства (КОУ) со щелевыми световодами. В качестве источника света в КОУ примем :-- /отся зеркальные металлогалогенные лампы — светильне；;? типа ДРИЗ, ЛФМГ и зеркальные лампы накаливания тиза зк.
Световой поток от источника света, расположенни：о в торце светового канала (световода), перераспределяет.^ вдоль световода за счет многократных отражений от > калькой поверхности канала и, рассеиваясь, выхо:; ：г в освещаемое помещение через оптическую щель.
В светильниках с лампами ДРИ устанавливаются П：'% на напряженье 380 В, что обеспечивает увеличение све.)• отдачи и срока службы, но ведег к резкому снижем-') cos ф до 0,35.
При этом рекомендуется noiepn [гагтряженпя опреде.-i■: с учетом индуктивности для правильного выбора провод 工
Комплектное осветительное устройство (рис. 1.6) состо- следующих основных узлов: камеры / с источником 一 Z прозрачного иллюминатора 5, канала щелевого световода 4 с продольной светопропускающей полосой 5, торцевого элемента 6 н блока пускорегулирующих аппаратов (на рнсункс не показан). При пеобходимостм установки КОУ во взрьтвоопэсных и пожароопасных помещениях они имеют переходный элемент 7 (рис. 1.6,6).
Применение КОУ обеспечивает сокращение числа светильников по сравнению с лгомиг{есцентными в 6—8 раз ■ при той же освещенности, сокращение протяженности электрической сети, упрощение эксплуатации. Однако КПД их пока невысок — 0,4.
Для освещения общественных зданий разработана серия плоских световодов, отличающихся от КОУ более эстетич^ ной конструкцией и более широкими возможностями применения с точки зрения архитектуры.
' В табл. 1.9 приведена номенклатура этих световодов.
Силовые установки. В зависимости от выполняемых технологических операций к силовым относятся электроприемники механического оборудования, электротеплового оборудования, холодильных машин, подъемно-транспортного оборудования, санитарно-технических установок, связи, сигнализации и противопожарных устройств, аппаратуры уп* Давления и других видов технологического оборудования.
Объем данной книги не позволяет описать большое количество электроприемников, применяемых в обществен- ных зданиях. Как правило, соответствующие данные выдаются электрикам для проектирования технологами, В табл. 1」。приведены технические характеристики некоторых ви- НОв оборудования, наиболее распространенного в массо-
I £ecTBeHHO^ nJTaZeCKHe характернстнкн снповнх электроприемииков предприятий
Наименование оборудования
Тип оборудования
Установленная мощность, кВт
Номинальный ток, А
Число
cos Ф
кпд
Холодильное оборудование
Секция низкотемпературная
СН-015
0,39
1,3
3+0
0,64
0.73
Прилавок холодильный низкотемпературный
ПХН-1-04М
0,43
1,4
3十0
0,61
0,73
Прилавок-внтрнна для буфетов
пвш
2,79
6,7
3+0
0,8
0,8
Прилавок-витрина самообслуживания
ПВХС-1-04 (ПИНГВИН-ВС)
0,43
1,4
3+0
0,61
0,73
Прилавок-витрина
ПВХС-1-063 (ТАИР-146)
0"
2,2
34-0
0,78
0,67
Витрина для хранения бутылок
ВХВ-Г008
0 21
0,6
7,8
Прилавок холодильный низкотемпературный
ПХН-2-20М
3；5
斗6
0,83
0,82
Прилавок холодильный среднетемпературный
ПХС22
2,5
6,3
3+0
0,8
0,82
В итрина холодильная среднетемпе- ратурна*
ВХС24K
3,4
7,6
3十0
—
—
Шкаф холодильный
Шкаф холодильный
Секция-стол с охлаждаемым шкафом секционная модулируемая
ШХ-080М
ШХ-140К
СОЭСМ-3
0,29 仇4 0,43
0,9
1,3
1,4
3十0 3+0 3
0,68
0,69
0,68
0,65 0,68 0,73
Льдогенератор
ТОРОС-2
0,4
3
]4 о
仇6 0,83
Камерн холодильная сборно-раз- борнан
КХС212
1,56
3,9
3+0
0,77
Hkn巾 интспснтюго охлаж/ьгния
ШХ-И
3,51
13,7 丿
340 у
-丿
—
Механическое оборудоваиие
Машина универсальная
Машина универсальная
ПМЛ1
ПУ-06
1」 0,55 С 4
2,761
卜：
* I
3+0 叶0
0通\
0,86 1
0,68 1
0,75
0,73
0,65
Машина для формовки котлет
МФК-2240
0,75 2,2
2 2 Гл 0,5 1,5 2,2
В
3*0
0,73
0,76
Машина картофелеочнстительная
Машина овощерезательная
МО К-400 МРО-400-1000 ТММ-1М
2,3
3+0 3+0
0,71
0,83
0,73 0,8
Машина тестомесильная
5,7
3+0
0,73
0,81
Машина взбивальиая
Машина для просеивания муки
МВ-60 МПМ-800
3+0
3+0
0,79 0,7
0,78 0,7
Машина хлеборезательная
MX Р-200
3：5
3+0
0,81
0,8
Машина для размола кофе Мясорубка
МИ К-60
МИМ-500
5*
3-(-0
0,78
0,81
Электротепловое оборудование
Автоклав электрический
Аппарат пароварочный электричес-
A3」
АПЭСМ-2
10,8
10
16,8
16,6
34-0 3十0
0,98
0,98
кий
Жаровня вращающаяся электрнчес-
ЖВЭ-720
15,58
21,5
34-0
0,9
каяu
Котел пнщеварочный электрический
Котел пищеварочиый электричес-
КПЭ-60 КПЭ-250-1
9,45
30
15,9
46,5
3+0 3+0
0,98
0,98
—
кий
Котел секционный модулированный
КПЗСМ-60М КНЭ-ЮОБ Омния-рекорд МСЭСМ-3
9,45
12
15,4
18,6
3+0
3+0
0,98 0,98
Кипятильник электрический
Кофеварка
Мармнт стационарный электричес-
5,73
3,75
9
5,8
3十0 3+0
0,97 0,98
—
кий для первых блюд
Мармит стационарный электричес-
МСЭСМ-60
3,5
8」
2+0
0,98
кий для вторых блюд
Машина посудомоечная
Стойка раздаточная тепловая
5 HMТ・】А СРТЭСМ-М
33,4
1,5
54,5
7
3+0
1+0
0,92 0,98
—
6
Наименование оборудования
Тип оборудования
Установленная мощность кВт
Номинальный 1 Число ток, Афаз
cos ср
кпд
Плита элект р и ческая секционная модулированная
ПЭСМ-4
12
20,8
з+о
0,98
То же
ПЭСМ^4ШБ
17,04
27,8
3+0
0,98
Печь конвейерная жарочная
ПК*
58,8
92
3+0
0,98
Сковорода электрическая секциои- иая модулированная
СЭСМ-05
12
20
3十0
0,98
Фритюрница электрическая секци- онна^ мод};лированная
ФЭСМ-20
7,5
Н,6
3十0
0,98
Шкаф жарочный секционный моду' лированный
ШЖЭСМ-2К
9,6
22,4
3+0
0,98
Автомат для приготовлеиня пирож- ков
АЖ-ЗП
16,7
29,3
3-я)
0,87
Автомат для приготовления и жарения пончиков
АП-ЗМ
8,3
13,6
3+0
0,93
Котел
КЭ-160
24
37,2
3+0
0,98
B*M CTPOHTembcTBe предггрн工тнН торговли н общественного пнтаннн*
宀 ергоемкнмпотребите』工 мн аю^мз^ом ко—унааьнно едпрннтнтакнобщественное npaqeHe н акже фабрики хнмниеской днсткн оййё- а В пранеиных OCHOBHRM0 гготребнтехнмн зхектроэнергнн нмятсн CTHPaNbHEe мацшнСУПВЗЬНЕе барабана н 2^> AH=bHbIe MaEHHbL В баняк часто применяются зкектрнфн— HHPQBaHHble caybL
В атехье ЛОЕНВа н ремонта обувн н №《*QCHOBHHWI npe6Te=2M3nepsH 工 вх 工 ютсн РЙО^ДЕ^ MaLUSIbL 3^. ДНЛЬНЕе нресе утюга также обувнне маишны no peiT ту н отделке О6УВН-
06Еественне здапнркак правш!нмеют рнд rTPHTOq, Н?ВТН 关二х ВНТЛ?ЩНОННХ установок- обеспеснваюЕНХ HOPMa^bHDIe условия работьа в такнх крупных зданннх. как rocTEHHUbL зрехнщнне 1трепртн 尸 музуннверсазь, не Mara3HbL шмроко применяются системвоздушного отоплен0H н КОНАНиноннрованнн воздух戸 кроме тоз во многих 06Еественх зпанн工 х устанавхнваютсн HacocbIC， стем горячего н холодного водоснабжения для хоз工寸ствен, НХ к противопожарных ну》к
ВОЛЬЕННСТВО мехашазмов оборудовано асннхронннмн SMeKTpoABHFaTejiHMH с короткозамкнутыми роторамбез ре— гулнрованнн qacTOTE врапхеннн-
「пввз 8TQPaB
РАЗВИТИЕ ЗЛЕКТРИаикА匸ИИ 5ЫТА В СССР
МЕТОДИКА прогнозмров^ниа
Уровень злектрнфнкат=1 бита н ее развитие завнсятот объема производства злектроэнерзн” налнчнн s^ отсут, CTBH о^мяэ^кд^ на ттользовамне фьф^н^^^гао§^ ^^о^^хо» §м ^Еноот^й иеейу развития Пронзво^ства 6blТОВХ ©хек, ТРОПРН6ОРОматернаньного бхагосостохння насеиенн обеспеченности ТРУПЯЕНХСН 货нлой Площадь, тарифов на Зпектро9нергню・ уровня KOMMyHaxbHO&blTOBOro обснужнва, ни工 населения м некоторых других факторов- Основннмн KOJIHqecTBeHHEMH показателямхарактер
37
ризуюшими уровень элекгрификацпи быта, являются хсп электроэнергии на душу населения или на семью в к.-, ловатт-часах в год, называемый электропотреблеми^ \т} 记 максимальная электрическая нагрузка в киловатт；. <. Первая величина имеет важнейшее значение для составления топливно-энергетических балансов, вторая лобходн/а при проектировании как внутренних, так и Енешнкх элск?-- рическнх сетей. Прави;и>нсе определение электропотреб/ю- ния и элекгрическпх нагрхзок и прогнозирсваиве этих 仆 личин на расчетный период — весьма трудная задача,小卜 скольку их формирсвание носит случайный характер.
За пос/1едн1>е годы создана теоретическая база для расчетов эле/аропстреб^епия к электрических нагрузок в ж.> лих зданиях и нх прогнозирования на основе методов пр!：- кладной математики, теории вероятностей и математической статистики. Расчеты по указанным методам базируются на широких исследованиях в различных районах страны и проведении необходимых обобщений.
Отметим некоторые методы расчетов, используемие в практике прогнозирования；
непосредственная экстраполяция. Прогнозирование по этому методу заключается в переносе событий и состояли?! недавнего прошлого на будущее (как правило, темпов прироста) .Ввиду того что метод не учитывает возможных качественных изменений процесса, его можно использов^ при краткосрочном прогнозировании, примерно на 3—5 лет;
корреляционные (см. § 2.4);
прямого счета. Потребность в электроэнергии опреде.гп етса как произведение удельного расхода электроэнерг)!；1 на соответствующий объем (например, полезная плош^/：> квартиры, площадь застройки, количество выпускаемых изделии н т. д.). Для использования метода прямого счет s необходима стабильность процесса и отсутствие рез влияния качественных изменений техники и технологам：, примешь! при краткосрочном прогнозировании;
компаративные (подобие, аналогия, сравнение). В пр:：;^ тике прогнозирования используется моделирование npoi;( с- са, при котором изучаемые явления замещаются лруг%：」 явлениями, лодоб!тыми рассматриваемьш. К данному а"： тоду относятся различные виды математического и ин4 < ,- мационного моделирования. В ряде случаев процесс изменения электропотреблення может быть охарактеризовс;' функциональной зависимостью, представляющей собой 38
атическую кривую, описываемую уравнениями: линей- м£ алгебраического многочлена, экспоненты, логариф- ^^ескими, степенными и т. д. Определив на основе экспе- ^ентаЛьных данных коэффициенты, входящие в указан- Р：е уравнения, можно вычислить электропотребление на расчетный период;
Т прОгнозирование электропотребления по динамическому xdg. По этому методу определяются скорость (темп рос- 《а), ускорение (темп прироста), скорость ускорения, по которым выявляются тенденции развития электропотребле- НЙЯ Надо помнить, что скорость — первая производная функции, ускорение — вторая производная и т. д.;
экспертных оценок. В основе этого метода лежит опыт, накопленный специалистами в процессе решения практических задач. Оценки специалистов могут быть индивидуальными и коллективными. Для этих целей используются раз- личные опросы, анкеты и т. п., которое обрабатываются специальными способами (например, метон Дельфи). Экспертные оценки применяются в практике перспективного планирования на отдаленный период, однако от них нельзя ожидать высокой точности.
Как показывают исследования, проведенное в течение ряда лет, можно считать с достаточной для практики точностью, что процессы формирования электрических нагрузок подчиняются закону нормального распределения (закон Гаусса). Это позволило при охвате стравнительно небольшого количества объектов исследования получать
относительно достоверные обобщенные результаты, испол!^ зуемые при проектировании городских внешних сетей и внутренних сетей зданий.
Важность расчетов электрических нагрузок можно подтвердить следующим простым примером. Так, только в Москве ежегодно сооружается не менее 250 городских трансформаторных подстанций. Ошибка в расчете электрических нагрузок в сторону завышения на 10 % приведет к строительству лишних 20—25 подстанций. Такнм образом, завышение электрических нагрузок ведет к омертвлению материальных ресурсов, а их занижен не вызовет прежде- временную реконструкцию злектросете汇
В области прогнозирования электрических нагрузок й электропотребления жилых и общественных зданий в СССР большую работу проводят ученые и специалисты АКХ, Московского научно-исследовательского и проектного института типового и экспериментального проектирования
(МНЙИТЭП), Московского энергетического института, JI& нинградского политехнического и инженерно-экономиче- ского институтов Энергосетьпроекта и ряда других организаций.
Представляется целесообразным рассмотреть три уровня электрификации быта: для газифицированных квартир— освещение, бытовые электроприборы; для квартнр с кухон- ными электроплитами — освещение, бытовые электропрп^ боры, электропищеприготовление; для квартир с полной электрификацией — освещение, бытовые электроприборы； стационарные кухонные электроплиты, приготовление горячей воды с помощью ЭВН и электроотопление.
Д/ярсех уровней электрификации в ряде районов страны (см. ниже) необходимо учитывать нагрузки от бытовых кондиционеров.
НАСЫЩЕНИЕ КВАРТИР БЫТОВЫМИ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКАМИ
Мощное развитие энергетики в СССР и массовый выпуск отечественной промышленностью бытовых электроприборов обеспечили широкую электрификацию жилых квартир, а также высокую степень механизации, электрификации и автоматизации во всех видах общественных зданий. Рост количества бытовых электроприборов у населения может быть охарактеризован данными, приведенными в табл. 2.Г.
Приведенные средние данные (по стране в целом) в крупных городах уже сейчас значительно превышены. Наряду с широко используемыми бытовыми электроприборами в ближайшие годы следует ожидать распространения новых приборов, в том числе ряда приборов (автоматизированные посудомоечные и стиральные машины и т. д.) увеличенной единичной мощности. Важной тенденцией развития электрификации квартир является внедрение стационарных электроплит, которые будут устанавливаться в квартирах жилых домов высотой 10 этажей и более.
Как показывают социальные исследования, несмотря на широкое развитие сети общественного обслуживания населения, до 90 % хозяйственных работ (приготовление пищи, стирка, уборка и т. д.), по-видимому, будет выпол^ пяться непосредственно в квартирах и в будущем. Следовательно, для экономии затрат труда на эти работы важной задачей остается дальнейшее развитие и внедрение бы-
та^ица 2.1- Кмчзта^ица 2.1- Кмчзбытовых электроприборов у городскогобытовых электроприборов у городскогоЭлектро^Р^РыЭлектро^Р^РыI960 г.I960 г.Радиоприемники и ра- 48103,5443 ре- 580,5 ко- 0,6Радиоприемники и ра- 48103,5443 ре- 580,5 ко- 0,6диолыТелевизоры Холодильники Стиральные машины ЭлектроутюгиЭлектроплитки педиолыТелевизоры Холодильники Стиральные машины ЭлектроутюгиЭлектроплитки пеносине Магнитофоны Электрочайникиносине Магнитофоны ЭлектрочайникифеваркиЭлектропылесосы IПосудомоечные машиныУниверсальные кухонные машины _ ЭлектросамоварыКофемолкиЭлектропечи «Чудо^ Электромясорубки Морозильники Электросушилки для бельяГладильные машиныУвлажнители воздухаЭлектросушилки для грибов н фруктовфеваркиЭлектропылесосы IПосудомоечные машиныУниверсальные кухонные машины _ ЭлектросамоварыКофемолкиЭлектропечи «Чудо^ Электромясорубки Морозильники Электросушилки для бельяГладильные машиныУвлажнители воздухаЭлектросушилки для грибов н фруктов617175802656899511326f9021526468748085958090—2,67,4153,41017,72!6,81224430,040,317122,12,4350,21二0,061—0,430；5,1,5一0，11617175802656899511326f9021526468748085958090—2,67,4153,41017,72!6,81224430,040,317122,12,4350,21二0,061—0,430；5,1,5一0，11Количество приборов на 1G0 семей1963 г. J 1970 г. ) £975 г. | 1Ш г. | 1,85 г. J1990 г.Количество приборов на 1G0 семей1963 г. J 1970 г. ) £975 г. | 1Ш г. | 1,85 г. J1990 г.9697917096一373545- 1155 5 29697917096一373545- 1155 5 205嘴72一 一48----------二05嘴72一 一48----------二
та^ица 2.1- Кмчз
та^ица 2.1- Кмчз
бытовых электроприборов у городского
бытовых электроприборов у городского
Электро^Р^Ры
Электро^Р^Ры
I960 г.
I960 г.
Радиоприемники и ра- 48
10
3,5
4
43 ре- 58
0,5 ко- 0,6
Радиоприемники и ра- 48
10
3,5
4
43 ре- 58
0,5 ко- 0,6
диолы
Телевизоры Холодильники Стиральные машины Электроутюги
Электроплитки пе
диолы
Телевизоры Холодильники Стиральные машины Электроутюги
Электроплитки пе
носине Магнитофоны Электрочайники
носине Магнитофоны Электрочайники
феварки
Электропылесосы I
Посудомоечные машины
Универсальные кухонные машины _ Электросамовары
Кофемолки
Электропечи «Чудо^ Электромясорубки Морозильники Электросушилки для белья
Гладильные машины
Увлажнители воздуха
Электросушилки для грибов н фруктов
феварки
Электропылесосы I
Посудомоечные машины
Универсальные кухонные машины _ Электросамовары
Кофемолки
Электропечи «Чудо^ Электромясорубки Морозильники Электросушилки для белья
Гладильные машины
Увлажнители воздуха
Электросушилки для грибов н фруктов
61
71
75
80
26
56
89
95
11
32
6f
90
21
52
64
68
74
80
85
95
80
90
—
2,6
7,4
15
3,4
10
17,7
2!
6,8
12
24
43
0,04
0,3
1
7
12
2,1
2,4
3
5
0,2
1
二
0,06
1
—
0,4
3
0；5
,1,5
一
0，1
1
61
71
75
80
26
56
89
95
11
32
6f
90
21
52
64
68
74
80
85
95
80
90
—
2,6
7,4
15
3,4
10
17,7
2!
6,8
12
24
43
0,04
0,3
1
7
12
2,1
2,4
3
5
0,2
1
二
0,06
1
—
0,4
3
0；5
,1,5
一
0，1
1
Количество приборов на 1G0 семей
1963 г. J 1970 г. ) £975 г. | 1Ш г. | 1,85 г. J1990 г.
Количество приборов на 1G0 семей
1963 г. J 1970 г. ) £975 г. | 1Ш г. | 1,85 г. J1990 г.
9697917096一373545- 1155 5 2
9697917096一373545- 1155 5 2
05嘴72一 一48----------二
05嘴72一 一48----------二
товых электроприборов. Согласно исследованиям Киевского зонального научно-исследовательского и проектного института типового и экспериментального проектирования жилых и общественных зданий затраты времени на выполнение домашних работ могут быть снижены по меньшей мере наполовину за счет широкого внедрения бытовой техники. Это позволит сэкономить сотпи миллионов человеко-часов для труда н культурного отдыха * других целей.
Характеризуя тенденцию развития электрификации бы- та, следует подчеркнуть, что пока в городах насыщение бытовыми электроприборами остается выше, чем в сель- ско询 местности. Однако в ближайшие годы по мере роста систем электроснабжения темпы роста электрификации бы- та в сельской местности возрастут.
УРОВНИ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ
Выше были рассмотрены общие положения и тенденции развития электрификации быта. Сейчас целесообразно рас， смотреть конкретные показатели электропотребления и зт. кономерностн их формирования. Динамика развития злев, рификации быта лучше всего может быть охарактеризована электропотреблением на все комм)^нально-бытовые ну*、 ды на одного жителя в год:
в%вк% вкв%вк% вкI960 г.1965 г.1970 г.1975 г.1980 г.198/г,городах, кВт - ч/житель30041559081297712目к I960 г сельской местности,100138196270326405ч/житель ,,.,3165118246280к 19G0 г.100210370795905I960 г.1965 г.1970 г.1975 г.1980 г.198/г,городах, кВт - ч/житель30041559081297712目к I960 г сельской местности,100138196270326405ч/житель ,,.,3165118246280к 19G0 г.100210370795905
в%вк% в
к
в%вк% в
к
I960 г.
1965 г.
1970 г.
1975 г.
1980 г.
198/г,
городах, кВт - ч/житель
300
415
590
812
977
12目
к I960 г сельской местности,
100
138
196
270
326
405
ч/житель ,,.,
31
65
118
246
280
к 19G0 г.
100
210
370
795
905
I960 г.
1965 г.
1970 г.
1975 г.
1980 г.
198/г,
городах, кВт - ч/житель
300
415
590
812
977
12目
к I960 г сельской местности,
100
138
196
270
326
405
ч/житель ,,.,
31
65
118
246
280
к 19G0 г.
100
210
370
795
905
Для ориентировочных расчетов Эv^eктpoпoтpeблeния па коммунально-бытовые нужды при разработке генеральных планов городов и поселков рекомендуется пользоватьс -i данными, приведенными в Пособии по проектированию городских и поселковых электрических сетей (к ВСН 97-83).
Для зданий, не оборудованных электроплитами (「as, твердое топливо) (первый уровень), удельное электропог- ребление, кВт - ч/год на 1 человека, составляет;
На первую
На расчетный
В городах:
очередь
период
крупнейших
1500
2050
крупных
1370
1870
больших
1250
1700
средних
ИЗО
1530
малых
1000
1360
В поселках
650
950
Второй уровень электропотребления принимается для зданий, оборудованных электроплитами, и составляет:
В городах:
На первую очередь
На расчетный период
крупнейших
2000
2500
крупных
1820
2300
больших,
1650
2100
средних
1500
1900
малых
1320
1G80
В поселках
1050
1350
ie6H0F。ie6H0F。В состав коммунально-бытовых потребителей входят: Зе дома, общественные здания зрелищного, лечебного, **6hof°, административного и прочего назначения, к； м- У嚣ахьнКе предприятия, наружное освещение, городск'-й м%спорт (без метрополитена), объекты водоснабжения, йналнзации и теплоснабжения. Приведенные данные не 為итнвают применения в жилых зданиях электрического кондиционирования, электроводоыагрева и электроотопле-
ie6H0F。
ie6H0F。
• Годовое число часов использования максимума нагруз- кй приведенное к шннам ЦП, составляет для первого уровня* электропотребления 5000 на первую очередь и 5200 на расчетный период; для второго уровня соответственно 5100 Н 5300; для поселков 3900, 4100 и 4200, 4400.
Приведенные данные по электропотреблению на одного городского и сельского жителя отражают значителыа.л'! рост удельного электропотребления на коммунально-быговне нужды и опережающий его рост в сельской местности. Расход электроэнергии на коммунально-бытовые нужды учитывает внутриквартирное потребление, расход на общедомовые нужды, наружное освещение, водопровод и канализацию, торговлю, общественное питание, здравоохранение, административные учреждения, зрелищные предприятия, городской электрифицированный транспорт, учебные заведения и т. д. Собственно внутрвквартирное потребление составляет 30—40 % общего потребления энергии на коммунально-бытовые нужды.
В развитых капиталистических странах доля коммунально-бытового электропотребления составляла в 1970—— 1971 гг. в США—34, во Франции 27, в Великобритании 39, в Японии 23 % общего потребления электроэнергии. В последующие годы в результате роста цен на топливо и электроэнергию и энергетического кризиса в США и ряде стран Европы произошло снижение коммун ал ьно-бытозого элекг- ропотребления. В СССР удельный вес коммунально-бытово потребления составил в 1979 г. 12 % общего объема производства в городах и около 3,5——4 % в сельской местности.
Внутриквартирное потребление электроэнергии харак- тернзуется следующими данными. В домах с газовыми :窮тами оно составило в 1960 г. — 450, в 1965 г. — 600, в 摆° ' — 730, в 1975 г. — 950, в 1980 г. — 1000, в 1985 г.— F° кВт-ч в год на семью. В домах с электроплитами •йектропотребление составило в 1965 г.— 1800, в 1970 г.—
1900, в 19 75 г. —2050, в 1980 г, —2100, 1985 г.—2150 кВг.ч в год на семью.
Приведенные цифры не учитывают расхода электро^ энергии па индивидуальный электроводонагрев и электро, отопление, которые в нашей стране применяются крайне M3vlO.
Структура распределения электроэнергии внутри квар. тиры за последние годы значительно изменилась. Если в 1960 г. на электроосвещение расходовалось 85 %, то в настоящее время в домах с газовыми плитами на электроосвещение расходуется 30——35 %, а в домах с электроп;：и- тами — примерно 20 % впитриквартирного потребления. По мере повышения световой отдачи осветительных приборов и внедрения люминесцентного освещения, несмотря на рост освещенности в квартирах, удельный вес электроэнергии, затрачиваемой на освещение, будет понижаться.
Представляет интерес соотношение разли^ннх знер「》 носителей для основных процессов энергопотребления в жилых и общественных зданиях. Эти данные приведены в табл. 2.2.
Таблица 2.2. Структура потребления энергоносителей
Структура по энергосисте' Структура но процессам мам. %потребления, %
Процессы энерго-потреблоиияПроцессы энерго-потреблоиияKHJdaHeodLHSFGKHJdaHeodLHSFG(OHHeHOSHIr■^«•s^ KEHHehog ,Bd巴 HJOUU&I(OHHeHOSHIr■^«•s^ KEHHehog ,Bd巴 HJOUU&IDaHImoIDaHImoIOJQOmOJQOmBMJdsHGodiHBkGBMJdsHGodiHBkGWHO^E^HWHO^E^Horts§OHorts§OHой HZHqqaMAой HZHqqaMAОсвещение, звуковыеВысокотемпературные (ПрИГО' товление пищи)Приводящие механизмыНизкотемпературные (нагрев воды, отопление)О&цн 也 расход энергии по видам энергоносителейОсвещение, звуковыеВысокотемпературные (ПрИГО' товление пищи)Приводящие механизмыНизкотемпературные (нагрев воды, отопление)О&цн 也 расход энергии по видам энергоносителей100910091001,571001,57—1009110010025,510028100—1009110010025,5100281007365736561161170131007013100100100100100一 0,12f 7一 3.879 88,8100 too一 0,12f 7一 3.879 88,8100 too
Процессы энерго-потреблоиия
Процессы энерго-потреблоиия
KHJdaHeodLHSFG
KHJdaHeodLHSFG
(OHHeHOSHIr
■^«•s^ KEHHehog ,Bd巴 HJOUU&I
(OHHeHOSHIr
■^«•s^ KEHHehog ,Bd巴 HJOUU&I
DaHImoI
DaHImoI
OJQOm
OJQOm
BMJdsHGodiHBkG
BMJdsHGodiHBkG
WHO^E^H
WHO^E^H
orts§OH
orts§OH
ой HZHqqaMA
ой HZHqqaMA
Освещение, звуковые
Высокотемпературные (ПрИГО' товление пищи)
Приводящие механизмы
Низкотемпературные (нагрев воды, отопление)
О&цн 也 расход энергии по видам энергоносителей
Освещение, звуковые
Высокотемпературные (ПрИГО' товление пищи)
Приводящие механизмы
Низкотемпературные (нагрев воды, отопление)
О&цн 也 расход энергии по видам энергоносителей
100
9
100
9
100
1,5
7
100
1,5
7
—
100
91
100
100
25,5
100
28
100
—
100
91
100
100
25,5
100
28
100
73
65
73
65
6
11
6
11
70
13
100
70
13
100
100
100
100
100
一 0,1
2f 7
一 3.8
79 88,8
100 too
一 0,1
2f 7
一 3.8
79 88,8
100 too
4 развитие коммунально-бытового
ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ
Прогнозирование расходов электроэнергии на уЗКды основывается на результатах многолетних в^нИй фактического электропотребления, а также ке влияния на пего отдельных электроприемников.Для расчетов целесообразно воспользоваться корреляции, который позволяет на основе достаточно болъ- juoro объема обследований выявить влияние отдельныхПрогнозирование расходов электроэнергии на уЗКды основывается на результатах многолетних в^нИй фактического электропотребления, а также ке влияния на пего отдельных электроприемников.Для расчетов целесообразно воспользоваться корреляции, который позволяет на основе достаточно болъ- juoro объема обследований выявить влияние отдельныхметодомметодомбытовые и сел едока оцен-
Прогнозирование расходов электроэнергии на уЗКды основывается на результатах многолетних в^нИй фактического электропотребления, а также ке влияния на пего отдельных электроприемников.
Для расчетов целесообразно воспользоваться корреляции, который позволяет на основе достаточно болъ- juoro объема обследований выявить влияние отдельных
Прогнозирование расходов электроэнергии на уЗКды основывается на результатах многолетних в^нИй фактического электропотребления, а также ке влияния на пего отдельных электроприемников.
Для расчетов целесообразно воспользоваться корреляции, который позволяет на основе достаточно болъ- juoro объема обследований выявить влияние отдельных
методом
методом
электроприемников или их групп на суммарное электро* 'потребление. Остановимся в самых кратких чертах на на” дальних положениях корреляционного анализа.
Корреляция в математической статистике характеризуй ёт связь между явлениями, если одно из них входит в число причин, определяющих другие, или если имеются причины, воздействующие на эти явления.
Корреляционный анализ рассматривает степень зависимости случайных событий и величин. Если две величины х и у связаны функциональной зависимостью, то каждому значению 尤 соответствует определенное значение у. Например, данному значению угла сдвига фаз ср соответствует определенное значение коэффициента мощности cos ф. Если же некоторому значению % соответствует статистический ряд возможных значений у, то такая зависимость называется корреляционной. Например, одно и то же количество квартир может давать различные электрические нагрузки на шины трансформаторной подстанции.
■ Чтобы математически описать характер корреляцион-
ной зависимости (связи) между явлениями, определяют среднее значение у иох(ух) и среднее значение % поу(&)< Эти величины определяются из выражений
т“、У хт“、У хУ тху У』
т“、У х
т“、У х
-и- X
恤恤Ух 工и ^ =—
恤
恤
где
хУ
Му — число значений 尤 при неизменном у; тх ——число значений у при неизменном х; Smx = £т» =叫 孔——общее число наблюдений.
При математической обработке результатов наблюдений составляют специальные таблицы и графики, на основе ко~
торых выясняется характер зависимости у з х или х от у. Такая зависимость может быть близкой к прямолинейь (д или криволинеипой. Зависимость y=f (х) называется ур ?з пением регрессии у на х. При прямолинейной зависимое ,и двух величии уравнение регрессии может быть представлено в следующем виде: у = а-^Ьх.
Величины а и 6 называются коэффициентами регрессил. Для их определения пользуются методом наименьших квадратов. Метод наименьших квадратов основан на том, ч го сумма квадратов отклонений средних значений от расчетных по формуле регрессии должна быть наименьшей, т. е. чт л бы сумма・£"к(у.х一疗гпк(ук—。—Ь尤)2 имела пан- меньшее значение. Для этого определяются частные производные приведенного уравнения и приравниваются нулы. В итоге получаем два уравнения с двумя неизвестными,[㈠ которых определяются коэффициенты регрессии а и 6 н с» ставляется так называемое теоретическое уравнение регрессии.
Если бы связь между у и % была функциональной и притом линейной, то вычисляемые по уравнению значения ‘/ совпали бы с фактическими. Но в статистических измерени ях функциональная зависимость уже становится коррелят1 ■ онной, поскольку сами параметры меняются. Следовательно, фактические значения у будут отличаться от вычисленных по уравнению. Чем больше вариаций условий, тем больше будут отклонения от вычисленных значений. В связи с зтнм вводится понятие тесноты корреляционной зав” симости.
Теснота корреляционной зависимости определяется величиной
г = 4乎，(2.!i
где Их и бу ——среднеквадратичные отклонения случайных величин х и у от их средних значений х и у (см. гл. 3).
Величина г называется коз中巾нцпентом корреляции, чения которого колеблются от 0 (при отсутствии линейной связи) до 1 при функционально!! зависимости. При г = 0,2亠 +0,3 можно считать, что величины находятся в коррелж;:；- онной связи.
В несколько преобразованном виде формула для коэф- фициента корреляции имеет вид
±(X — 7) (у — у)
г = (2.2)
В практике часто приходится сталкиваться со статистическими связями между несколькими величинами одновре- менно. В нашем случае это ряд электроприемников со сво- 0MH характерными режимами работы. Наиболее простой формой связи является линейная, причем уравнение связи, например, между тремя величинами имеет вид
z ах + by + с.
Принципиально задача получения уравнения регрессии решается методами, аналогичными приведенным выше. Такие связи носят название множественной линейной корреляции.
Применение метода корреляции и наименьших квадратов представляется целесообразным проиллюстрировать примером.
В результате обработки данных по ряду магазинов за девять лет средние удельные годовые расходы электроэнергии (фактические) составляют:
л (год). . . .123456789
У(№) 403310235333228216253267 22J
методу наименьших квадратов：методу наименьших квадратов：4034032 0 4 01 23 62 0 4 01 23 63 5 9 53 о2 73 5 9 53 о2 7567892282162532672232536496481114012961771313620075678922821625326722325364964811140129617713136200745 2468 285 1М0Э45 2468 285 1М0Э4 3 63231 34 3 63231 3Предполагая, что уравнение регрессии может быть представлено прямой вида у^а-}~Ьх, приводам расчетные величины, которые будут необходимы для решения уравнений по
методу наименьших квадратов：
методу наименьших квадратов：
403
403
2 0 4 0
1 2
3 6
2 0 4 0
1 2
3 6
3 5 9 5
3 о
2 7
3 5 9 5
3 о
2 7
5
6
7
8
9
228
216
253
267
223
25
36
49
64
81
1140
1296
1771
3136
2007
5
6
7
8
9
228
216
253
267
223
25
36
49
64
81
1140
1296
1771
3136
2007
45 2468 285 1М0Э
45 2468 285 1М0Э
4 3 632
31 3
4 3 632
31 3
Приведем вывод уравнений для определения коэффици- ентов регрессии методом наименьших квадратов. Уравне- нне прямой у = а-]-Ьх. Сумма квадратов отклонений от расчетных по формуле регрессий должна быть нанменьшей, т. е.
2% -у?=e /%(厶一"一限产.
Берем частную производную при неизменном значении а* = — 2Е ® — а — bx) = О
или Иу=^па~]-Ь^ху
где 门—общее число точек (лет).
берем частную производную при неизменном Ь:
=— 22 (у — а—网)=О
или Еху = аЕх+力2产，
Получены два уравнения, в которых после подстановки данных,-получаем
2468 = 9а + 45b:9;
11 400 = 45。+ 285b ：45;
273,3 = а + 5Ь;
254 = а + 6,3 氏
Решая эти уравнения, получаем b =— 14,6; а 346.
Уравнение регрессии будет иметь вид
方= 346 — 14,5尤(2.3)
Зададимся другим видом кривой регрессии — гиперболической:
У = а Н—,
В этом случае, заменяя ——]/%з на г и решая аналогичные уравнения, получаем
7 = 251 + 157//.(2.4)
Ниже приведены сравнительные аанн&е удельного расхода электроэнергии по (2.3) и (2.4) по сравнению с фак- тг[ческими:
Год123456789
^'факт403310235333228216253267223
По(2,3)331,4316,8302,2287,6273258,4243,8229,2214,6
По (2.4)408270,6256,8 253,45257,5251251251251
По приведенным значениям определим среднеквадратич-
отклонения, позволяющие рассчитать наибольший '爲ьннй расход электроэнергии, кВтг/м?:
О _ ] r Z (侬зант -加Pad
Для Прямой
1「(403^^1,4)2 + (310 - 3面丽 + (235一^02：2)2 + f
9 - 1
宀:而3 - 287,6)2 + (228 — 273)2 十(216 二^8?乔率恒3—243,8)а£
*+ (267 — 229,2) 2 + (223 — 21К 6) 2*+ (267 — 229,2) 2 + (223 — 21К 6) 212570,2—j— = 39,6 кВт-ч/м2.12570,2—j— = 39,6 кВт-ч/м2.9— 1
*+ (267 — 229,2) 2 + (223 — 21К 6) 2
*+ (267 — 229,2) 2 + (223 — 21К 6) 2
12570,2
—j— = 39,6 кВт-ч/м2.
12570,2
—j— = 39,6 кВт-ч/м2.
9—1
Для криволинейной функции
и =и =— 408)2 + (510^^丁6)士](23^ - 256,8产 +
и =
и =
9- 1
f +(333 —253,45)2 + (228 — 252,5)2 十(216-231)2+ (253— 251)2+ ^
9- 19- 1f + (267 —部 2 + 包^訴f + (267 —部 2 + 包^訴11 354- 37,67 кВт.ч/м2.11 354- 37,67 кВт.ч/м2.9- 1Теперь имеем9- 1Теперь имеем-►::
9- 1
9- 1
f + (267 —部 2 + 包^訴
f + (267 —部 2 + 包^訴
11 354
- 37,67 кВт.ч/м2.
11 354
- 37,67 кВт.ч/м2.
9- 1
Теперь имеем
9- 1
Теперь имеем
возможность, задавшись вероятностью
95%, получить наибольшей удельный расход электроэнергии, кВт-ч/м2, по продовольственным магазинам:
⑵皿=5 + % О, где ta — нормированное отклонение, в нашем примере равно 2.
Допустим, на пятом году эксплуатации при линейпом уравнении регрессии
wmax = 273 + 2 ・39,6 - 352,2 кВт-q/м久
При криволинейной функции
侬…囂=251 十 2・37,67 = 326,3 кВт т/М.
Определяем расчетное электропотребление по средневзвешенной функннн:
I27 3252,5
a239G37,67$八
加ср,взв=■— = -—j~ 336,6 кВт*ч/м .
E396 +37,67&
4Q4Q4—AFQ
4Q
4Q
Анализируя средпевзвешенпые функции за ряд лет, мож， но определить, какая из кривых наиболее подходит д；-я дальнейшего расчета и прогнозирования.
Уравнения регрессии позволяют прогнозировать срет切立 расход электропотреблекия на любой год, если не пропзс；ь дет принципиальных изменений технологии или режима эксплуатации.
Освещение квартир. При прогнозировании расхода электроэнергии на освещение необходимо учитывать прежде всего улучшение качества освещения, экономичность различных источников света м повышение норм жилой площади.
Улучшение качества освещения достигается в первую очередь за счет повышения освещенности.
Нормами устанавливаются значения средней освещенности при совместном действии всех светильников (кроме настольных) в жилых комнатах и кухнях 50(100) лк, в санузлах—20(50) лк. В скобках указана освещенность при люминесцентных лампах. Для подключения светильниксв местного освещения предусматриваются штепсельные розетки.
Указанные нормы пля квартир носят условный характер, поскольку они зависят от пожелания жильцов. Однако они могут быть использованы для оценки расходов электроэнергии на освещение в квартирах.
Экономичность источников света повышается за счет 5'В€Личения их световой отдачи, а также внедрения люминесцентного освеш,енпя. Повышение нормы жилой площади не вызовет увеличения электропотребления, так как при большей общей площади квартиры, по-видимому, снизятся коэффициент одновременности и число часов использования максимума нагрузки. Надо ожидать также некоторого повышения КПД светильников за счет улучшения их конструкций. В итоге предполагаемый средний расход электрс- эпергии на освещение повысится незначительно и составит ориентировочно 450—500 кВт-ч в год на квартиру.
Бытовые электроприборы. Планируя насыщение квартир различными бытовыми приборами, можно рассчитать ожн- даемое потребление электроэнергии на квартиру на расчетный период. При расчете электропотребления телевизорами и радиоприем н и кам и необходимо учитывать наряду с ростом насыщения квартир снижение их мощности за счет замены электронных ламп полупроводниковыми приборами. В нашей стране в настоящее время наибольшее распростри-
工ме имеют компрессионные холодильники и в меньшей абсорбционные. В перспективе абсорбционные холо-
*^^ЯИки будут постепенно вытесняться более экономичны- полупроводниковыми. Следует иметь в виду, что расход электроэнергии на холодильники в разных райопах нашей -граны различен. Так, если расход электроэнергии в цент- «альном районе (II) принять за 1, то для I района (Си- §叩瓦 Дальний Восток, Северо-Запад) следует ввести козф- фвдиеит 0,8; для III района (Украина, Поволжье, 50 % тер- рятории Казахстана, Молдавия, Северный Кавказ) — 1,15; дда IV района (Средняя Азия, Закавказье)——1,3.
Стирка, сушка, глажение белья. Определение расхода эдактроэиергии на стирку белья в индивидуальных стиральных машинах ведется с учетом массы сухого белья, накопленного за год в семье. Вместе с тем необходимо учитывать рост единичной мощности автоматизирова^шых стиральных машин с подогревом воды.
• Прочие бытовые приборы. К ним относятся пылесосы, полотеры, электрические швейные машины, кофеварки, кухонный привод, мясорубки, соковыжималки, санитарио-ги- гиенниескне приборы и т. п. Удельный расход электроэнергии этими приборами оценивается ориентировочно с учетом их.единичной мощности, общего количества и числа часов
использования.
■ Приготовление пищи "а электроплитах. За последние годы накоплен опыт использования электроплит, особенно в Москве и ряде других городов.
- Расходы электроэнергии на приготовление пищи составляют в настоящее время 300—350кВт-ч на человека в год, что соответствует 7,6 • 106 МДж. В перспективе можно ожидать некоторого снижения этого расхода за счет улучшения теплоотдачи и конструкций конфорок, применения специальной посуды, все большего использования полуфабрикатов. Вместе с тем по мере роста благосостояния населения улучшится рацион питания, что несколько повысит число тасов использования плиты.
Горячее водоснабжение, электроотопление, кондиционирование воздуха. До настоящего времени электроводона- грев и электроотопление в нашей стране заметного распространения не получили. Постепенно внедряются комнатные кондиционеры в районах с жарким климатом. Ввиду мало го распространения расчеты расхода электроэнергии на во- ДОнагрев и электроотопление носят ориентировочный харак- тер. Можно принять, что на одну семью на ванну, душ и хо-
50
纱
51
зяйствепные нужды расходуется в среднем в сутки 100f 160 л воды температурой 65 ℃. При этом потребность в элекч тро’^нергнм составит 2,7—4,3 тыс. кВт-ч в год. Расход элск， троэнергии для прямого электроотопления без автоматического регулирования при нормальной теплоизоляции зданий составляет 10——12 тыс. кВт-ч на квартиру. При повышенной теплоизоляции и автоматическом регулировании этот расход может быть снижен до 8 тыс. кВт-ч в год. Приведенные данные соответствуют средней климатической зоне. При кондиционировании воздуха и установке одного бытового кондиционера на квартиру расход электроэнергии в среднем составит 1,5—1,6 тыс. кВт-ч в год.
В табл. 2.3 приведено электропотребление на квартиру в год для современного уровня насыщения электроприбора^ мн и на расчетный период (средние значения).
Данные табл. 2.3 целесообразно сравнивать с расчетами, которые основаны на использовании электропотребления по квартире в целом с учетом определенных ранее и предполагаемых темпов прироста электропотреблепия. Из материалов А КХ и других организаций следует, что темпы прироста электропотребления в год для газифицированных квартир составляют 3—3,5, а квартир с электроплитами 1,5—2 %. Полученные расчетом значения па перспективу близки к приведенным в табл. 2,3.
Как показывает опыт эксплуатации, удельное электро- потреблеиие в домах с централизованным теплоснабжением ниже, чем в домах, где оно отсутствует. В заключение отметим установленную зависимость среднего электропотребле^ ния от средней установленной мощности приборов в квартире. Для современного уровня электрификации быта зависимость между средним электропотреблеиием Wt кВт ч, и средней установленной мощностью РуСт выражается уравнением
w = a + ЬРу,х, (2.5)
где а можно принимать для газифицированных квартир равным 617, а для квартир с электроплитами 1395; b ——для газифицированных квартир 159, а для квартир с электроплитами 280; Руст — средняя установленная мощность электроприемников в квартире (мощность электроплиты не учитывается), кВт; определяется как сумма произведений мощности приборов на относительное насыщение электроприборами. .
табпниа 空
расход элемроэнергии на квартиру (семью) в год ппя многоэтажных домов)
Средний расход электроэнергии на прибор или группу электронриемнпков, кВт • ч
Насыщение,
Средний расход электроэнергии с учетом насыщения квартир эпектропри- борами, кВт ■ q“Q仄
Наименование
Освещение
Радиоприе'лликп н радиолы (тран- чисторные 78. ламповые 22 %)
420
8
Телевизорыучетом цветных)
Холодильники
и
(с
морозильники учетом увеличения емкостей)
Стиральные машины (с учетом внедрения стиральных машин с подогревом 80£Ы)
Электроутюги Магнитофоны Электрочайннкя. кофеварки
Электропылесосы
Прочие к новые приборы (15 %)
Итого для га” зифицирования домов
Кухонная электроплита
HOHds二 ^^6S.^^ FT
500
10
KwadG
100
80
HOHda 二 KmEh“cd сн
100
95
оо^-конолж и
420
6,4
^qHIahJEd вн
500
9,5
350
420
90
97
315
406
40
75
68
75
27,2
56
72
60
150
75
60
150
95
15
21
110
25
25
68,5 9
31,5
82.5 15
37,5
40
60
43
60
17,2
36
—
150
200
150
111,5
100
95
150
120
—■
1100
1000
2256,3
2492,5
Итого в до- мак с электроплитами
Примечания； 1. Приведенные даннае основаны на
МНИИТЭП, Всесоюзного научно-исследовательского института по нзу«е“кю спроса населения на товары народного потребления и конъюнктуры торговли, 2, Средний расход электроэнергии на прибор определен с учетом различной мощ- ^(Х^н приборов одного и того же рнда н их удельного веса в данной группе. 3・ Полученные данные являются средними и могут быть значительно превышены отдельными семьями (примерно в 2 раза).
материалах АКК.
Раздел второй
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ
Глава третья
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
3」，ПОСТАНОВКА ВОПРОСА
Электрические нагрузки жилых квартир являются случайными, зависят от уклада жизни различных семей, набора электроприемников, материального достатка семьи, и многих других факторов. Нагрузки жилых зданий существенно меняются в течение суток и в зависимости от времени года.
Принято нормировать электрические нагрузки в киловаттах на квартиру (семью), причем по мере увеличения количества квартир, присоединенных к данному элементу сети, удельные нагрузки снижаются. Такой подход хорошо отражает сущность процесса формирования электрических нагрузок и в известно!^ мере соответствует методике расчета нагрузок в промышленности, где коэффициент спроса зависит от числа электроприем!!Иксв н оправдал себя в проект- пай практике, '
В данной работе для удобства изложения тоже будет применяться термин коэффициент спроса, являю- щн『1с只 отношением наибольшей рзенетно访 нагрузки в дзи- Hcii течке сети к устаповлепной мощности электроприемтз- ков. Однако надо помнить, что понятие установленной мощности по отношению к квартире является }^слсвным.
Утвержденные расчетные удельные нагрузки на квартиру приняты для периода зимнего максимума, т, е. для периода наибольших нагрузок в жилых зданиях, и определены на расчетный срок примерно 15 лет (для внутренних сетей) и 8—10 лет для внешних сетей и трансформаторных подстанций. В значениях удельных нагрузок учтена и неизбежная случайная асимметрия нагрузок отдельных фаз (см. § 3.4), что особенно важно для жилых домов с электроплитами, где ток в нулевом проводе может достигать 50 % 54
в фазе. Расчетные нагрузки для лифтовых установок 70 деЛЯются на основе коэффициентов спроса, зависящих °т числа присоединенных лифтов и этажности зданий, установленных и а основании специальных исследований.
Электрические нагрузки от различных встроенных и при- строенных к жилым домам торговых, коммунально-бытовых и тому подобных предприятий определяются с учетом коэффициентов участия этих потребителей в максимуме нагруз- кн электрической сети города (см. гл. 4).
3・2・ ИССЛЕДОВАНИЕ И ФОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
Выше уже упоминалось, что включение электропрпемни- ков в квартире носит случайный характер и зависит от ряда факторов. Все это в совокуп(юсти должно учитываться при определении расчетной нагрузки, имеющей важнейшее значение для выбора параметров электрической сети. За расчетную нагрузку принимается получасовой максимум, который является наибольшим из средних получасовых нагрузок рассматриваемого элемента сети (ввод в квартиру, стояк, питающая линия, шины подстанции и т. д.).
Для групповых сетей квартир более обоснованным было бы применение, например, 15-минутного максимума (при небольших сечениях проводов постоянная времени нагрева мала), но, имея в виду малую вероятность появления 15- минутного максимума н некоторую условность принимаемых темпов естественного роста нагрузок, в расчетах сетей принимают единый нормируемый получасовой максимум. Это позволяет выбирать сечения проводов и кабелей по таблицам, приведенным в ПУЭ, без каких-либо пересчетов. Ниже рассматриваются в схематическом виде вопросы формирования электрических нагрузок и методы обработки результатов ([ату()[[ых 任змеренн氏
- Средняя вероятность1 включения электроприемников в данный момент времени за период может быть выражена формулой
0 = W/SyCT = К/(Руст Т)，(3.1)
где S——средняя за период Т потребляемая полная мощ-
]Вероятностью называется мера объективной возможности данного события. Событием в теории вероятностей называется всякое явление, Которое произошло, но могло и не произойти.
ность, кВ - A； Sys — установленная мощность электроприсм. нпков, кВ-А;戶yci — установленная активная мощность, кВт；步一электроэнергия, потребляемая из сети за перп(;д 7, кВт-ч.
При включении группы электроприемников независимо друг от друга средние вероятности включения суммируются и определяются пз выражения
Р - H/ESyc, = WSycT^/WSycT = WTS^ycT. (3.2)
Если, однако, режимы работы электроприемников зависят друг от друга, то средняя вероятность включения группы будет меньше средней вероятности включения группы независимых электроприемников и средняя нагрузка этой группы будет меньше суммы средних нагрузок отдельных электроприемпиков. В таких случаях определяется средневзвешенная вероятность (по мощности):
Pr = S^/ESycT = 'Sj (JWSycT = 'SycT Ph Kci/2SyCT =
—S^aJSycT ^ PmaJP^ca (3.3) где Smax и Pmax — средние максимумы нагрузки группа электроприемпиков； Кс/ ——коэффициент спроса i-ro электро ирнсмшт.
При измерениях общих нагрузок в данной точке сеш взаимная зависимость режимов работы электроприемников учитывается автоматически.
Пример 3.1. Определить среднюю вероятность включения груп>1ы электроприсмииков в квартире и средний максимум их нагрузки при независимом и зависимом режимах нх работы при следующих исхсд* нмх данных:
Электроприборы
Р
沪’
4
Освещение . , , (#
450
0,7
0 6
Радиоприемник
75
0,5
Телевизор,
160
0 6
Холодильник .,,,,,
ПО
0 2
Стиральная машина .,
350
01
Утюг
1000
0 2
Пылесос,
400
0 1
Прочие приборы
700
0,3
315
Итого
3275
Р е in е и и е 1. О^ределпсм среднюю вероятность и средний максн- мум нагрузки, предислгш a;j, что электроприемники работают независимо друг от друга.
56
"Воспользуемся выражением (3.2)
.450，0,6 + 75.0,5+ 160，0,6+ 140，0,2+ 350，0,1 +
■ 5 r =―'3275
= 812/3275 = 0,25.= 812/3275 = 0,25.+ 1000，0,2 + 400，0,1 十 700，0,15
= 812/3275 = 0,25.
= 812/3275 = 0,25.
3275
Такмм образом, средний максимум нагрузки составляет 812 Вт, а средняя вероятность включения группы приборов 0,25.
2. Выполним аналогичный расчет в условиях, когда при телевизионной передаче ие включается ряд приборов (^» = 0). Согласно выражению (3.3)
一工工一工工,50.(),6，0,7十160，0,6十 140 . ° ,2 + 7Go ，G, 15.0,3 = 344/327 5 = 0,11,
一工工
一工工
3275
.Следовательно, в этом случае средний максимум нагрузки составляет 344 Вт, а средняя вероятность включения 0,11.
Рядом авторов показано, “т。формирование электрических нагрузок группы электроприемников с достаточной точностью подчиняется бином иналь ном у закону распределения. Вероятность того, что из общего числа электроприемников п одновременно включено "Z, определяется из выражения
pr(m,n^ = VХс)^т, (3.4)
где Кс ——средний коэффициент спроса (средняя вероятность включения электроприемников за данный отрезок времени) \
Приведенная формула основана на так называемой схеме независимых испытаний и предполагает, что электроприемники включаются независимо друг от друга.
Пример 3.2. Оиреде/гить, сколько электроприемников нз десяти будет включено одновременно при средней вероятности включения Кс = =0,3.
Решение. Вычислив значения р「(切，)по формуле (3.4) при различных т, получаем
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Pr(m,n) • •
0,03
0,12
0,24
0,24
0,3
0,07
一
一
—
₽r(m,n)2 * *
0,03
0,15
0,39
0,63
0,93
1
1
1
1
1
1
П р и м е ч <
j и и е.
Рг(т^ 一
яакоплевные частоты
распределения.
1 Данны济 коэффициеЕП- является аналогом коэффициента использования, применяемого прн определении нагрузок в прогиышленностп.
Из приведенных данных следует, что одновременная работа б，：况 четырех электроприемииков возможна с вероятностью 1—0,93 = 0,07,，е не более 0,0724=1,7 ч в сутки. Работа же более пяти электропр!： Л1, ннков вообще невозможна.
При общем числе электроприемпиков 〃》25/Кс мо〉「е вести расчет;^ 〃「(，％〃)на основе нормального закона расг ^， деления (закона Гаусса), к которому стремится бнномнн，飞、 wHi закон при большом п, Выражение для рг(т>п) мон：ет быть написано следующим образом：
〃(九，7广= 一二一[e dm
V2n-iKi: U -J<c)
u
где f久нормированное отклонение.
Эта формула табулирована (значения вероятностей пр — водятся в справочниках), что позволяет резко сократить т「「 доем кость вычислении. Из выражения для нормального ?. i- кона распределения вытекает достаточно простая форму 'а для ч исла электроприем и и ков т из общего числа 〃, ко ：.)- рые могут быть включены одновременно:
/п =计 Кс + 】/ 几Кс (1 — “J。(3.'；)
Так, например, из 100 электроприем!1[[ков при средне i коэффициенте спроса《 = 0,1 и нормированном отклсшеи;：」 乙，—2* в расчет следует принимать возможность опнону、、 менного включения r?i = 100-0,1 +2)^100 *0,1 (1 — 0/) = 1% электроприемпиков.
Следовательно, с вероятностью 0,95 наибольший козф《」・ ннент спроса составляет /(c = m/n= 16/100=0,16.
Кривая нормального распределения (рис. 3.1,。) hmcj? симметричную колоколообразную форму, причем па оси ч?>- сцисс отложены нагрузки, а на оси ординат ——вероятное J их появления. Чем больше разброс нагрузок, тем крив( ^ становится более пологой. Чем больше средняя вероятное” или частота появления средней нагрузки, тем круче ку’：：
рис* 3.1. Кривая nopiviajibHofo распределения (口) и интегральная кривая распределения (6)рис* 3.1. Кривая nopiviajibHofo распределения (口) и интегральная кривая распределения (6)
рис* 3.1. Кривая nopiviajibHofo распределения (口) и интегральная кривая распределения (6)
рис* 3.1. Кривая nopiviajibHofo распределения (口) и интегральная кривая распределения (6)
вая распределения. Иногда вместо колоколообразной кривой распределения строится интегральная кривая распределения (кумулята) (рис. 3.1, б). В этом случае на осн абсиисс откладываются нагрузки, а и а оси ординат накопленные частоты распределения.
Практически на оаюве натурных измерений строятся не плавные, а ступенчатые графики распределения (гистограммы), характеризующие изменение значения в определенном интервале (рис. 3.2). Такой график тоже является дифференциальным. Соединив средние точки абсцисс, получим кривую нормального закона распределения.
Важной величипой для оценки результатов измерений является среднеквадратичное отклонение, иногда называемое стандартным отклонением или стандартом, определяемое из следующих выражений для полной, кВ*А, и активной, кВт, мощности：
(37(37UsUsm 一 1m 一 1
(37
(37
Us
Us
m 一 1
m 一 1
где м ——число измерений; Р ——измеренная нагрузка, кВ^ Р — средняя нагрузка, кВт; S — полная мощность, кВ、А： S — средняя полная мощность, кВ-А.
Из приведенных выражений ясно, что среднексадраищ, ное отклонение характеризует отклонение отдельных зна^з ний нагрузки от среднего его значения.
При натурных измерениях приходится иметь дело с эг. раничеппым количеством измерений рассматриваемых ?з личин. Для оценки достоверности получаемых результатов определяют ошибки среднего。万 и среднеквадратичного отклонения Og, кВт:
.°Р = i^plV^(3.8)
°аР = ^pV^1-0 9)
Следовательно, действительные средние значения будут находиться в пределах, кВт:
Рд = Ртах ± °р.
а действительные значения стандарта, кВт:
“ Ор 士 оо.
Для определения максимальной нагрузки, кВт, с заданной вероятностью, т. е. при заданном нормированном отклонении, пользуются выражением
Ртах = Rnax 十 f*Gp・(3.1。)
Следует подчеркнуть прямую связь между нормированным fa и среднеквадратичным отклонением:
Нормированное отклонение показывает, на сколько среднеквадратичных отклонений изменяется максимум нагрузки по сравнению со своим средним значением. Для внутренних сетей жилых домов с малыми сечениями проводов и относительно малой постоянной времени принимают 卜=3 (вероятность 99,7%), а для наружных сетей £* = 1,65+2 (вероятность примерно 95 %).
Из формулы (3,6) после простейших преобразовании
.сам следующие зыражспия для коэффициента спроса Максимальной (напбольшеп) нагрузки, кВт:
Максимум нагрузки и коэффициент спроса з зпачитель- илй мере зависят от числа электроприемииков: чем больше тем ближе расчетный максимум 厶皿 к своему среднему значению Ртах. Величины Ртах И Ртах МОгуТ быть ОПреДС- 7HH ДЛЯ любой точки электрической сети, питающей квар- ТИРЙзложениая методика применяется п для оценки уста- новленных мощностей в кзартире полной 5уст,кв н активной Р ст кв, которые тоже являются случайными зеличипами.
У'Ка\ показали исследования АКХ, установленная мощность в квартирах колеблется от 0,1 до 4,11 кВт з “омах с газовыми плитами и от 0,18 до 5,42 кВт в домах с электроплитами (без учета устанозлеппой мощности электроплиты). Установленная мощность бытовых злектропрнбор^в колеблется соответственно от 0,1 до 3,38 и от 0,1 до 4,6 кВт соответственно. Установленная мощность освещения в квартирах изменяется от 0,04 до 1,4 кВт.
‘ Центральным на^71!но-исследовательским и проектным институтом типового и экспери ментильного проектирования жилища устапозлеи оптимальный набор электроприводов на перспективу, исходя из которого услозно установленная мощность электроприемникоз в кзартире достигнет при га- зовой плите 10—14, а при электроплите 17—22 кВт.
На основе проведенного корреляционного анализа выведены следующие зависимости, позволяющие с достаточной для практических целей точностью определить наибольшую нагрузку, кВт, з зависимости от числа присоединенных квар- тир (для современного уровня нагрузки при ^>30).
-Для жилых зданий с газоны ми плитами при многоэтажной застройке
Р = 0,183 + 2,53//п；(3.13)
(3-14)(3-14)для жилых зданий с электроплитами при многоэтажной застройке
(3-14)
(3-14)
Ртах — 0,401 + 5,08/]/"^.
НОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И ИХ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ
Выше отмечалась важность правильного опреде ‘к 匕：月 расчетных нагрузок как решающего фактора для выб .：）а мощносп! и 【ЕСна т^^аисформаторных подстанций, сече .^ проводов и кабелей, аппаратура, злектрооборудовк и, следовательно, д/；я вы я влеппя размеров капиталь:； ,|Х вложений в сеть. Походными данными, естественно, слу?仃 фактические показатели, определенные па основе изме.*-?. пий в большом числе квартир н обработанные по метода © изложе11!юн вышг. Однако эти на「рузк“ растут главным ，i. разом за с^ет увеличения числа л мощности электролри^j- рив, приоб;）стасмых населением. Это вызывает необходимость иметь в сетн некоторые запасы с тем, чтобы сеть бы м в состоянии пропустить увеличивагощуюся нагрузку к 1? ■ i- ну расчетного периода.
Для расчетов электрических сетей жилых зданий необ\ <- димо знать не только фактические нагрузки, но и персп, тивные с учетом роста насыщения квартир бьгтовыми Н|匚：- борами, появления в производстве и продаже новых приб >- ров, увеличения достатка семей и т. п.
Рассмотрим наиболее распространенные пути опреде 丨 кия удельных нагрузок, основанные на вероятностной оце - ке. Первый из них заключается в следующем. Известно, 「> набор электроприборов у различных семей неодинаков. 3：） позволяет пр（； больггюм количестве измерений в течение ㈠ носите/ibiio длительного времени получить корреляциопнь 4 зависимости максимальных нагрузок от числа и мощное ； приборов различного 1!азпачения.
Средние макси му мы, кВт, находятся из выражений 匕山屋 1 р + Кс2 2 Кс/,尸小（3 '
где Pi, Р2, ...» Ри—мощности приборов, прнсоедииеши? к данной фазе, кВт;冗皿 Kg、…，Кс〃 ——коэффициенты 【wj 11еляцин （средние коэффициенты спроса или средние вс|> ятности включения этих приборов во время максимума）.
Можно принимать значения К； 0,6 для освещения; 0 ; для радиоприемников； 0,6 для телевизоров; 0,2 （с yqe「「 ПВ） для холодильников； 0,1 для стиральных машин； 0,1 л □ пы/Еесосов; 0,2 для утюгов; 0,15 для прочих приборов.
Задаваясь намечаемым уровнем насыщения квартк「 s.TCKipoitpiioopaMd, можно определить средние макснмуАН" нагрузки на квартиру. Установлено^ что средние зиаченп/- 62
力由[щнента спроса (с учетом насыщения квартир элек- к°^рИборами) составят для домов с газовыми плитами на тР ^нру примерно 0J5, а лля домов с электроплита：/!и — Химерно 0,12. Следует, однгко, помнить, что cpejniiie значе- "： нагрузок могут быть превышены в отдельных квартн-
Для оненкн наибольшего расчетного максимума пеоб- ходило выяснить значение вариации нагрузки.
Вариации нагрузки прелставляют собой отношение сред* неквадратичиых сяк方оке通冶(стандарта) к среднему макси- муму нагрузки y = o.JR〃aj Теоретически при большом ио ле квартир (〃->g)К === Р‘ Однако в условиях города возможно влияние одновременно действующих факторов (встречи нового гола, телепередачи и т. д.). В результате даже при 九一>оо нагрузки несколько варьируют и пг не равно нулю.
Исследсваниями установлено, что для жилищно-коммунальных потребителей при весьма большом “х количестве Y^OJ. В этом случае вариацию можно представить в виде двучлена
(3.16)(3.16)V = 0,1 +。戶 /^m«x = °-1 + У —^
(3.16)
(3.16)
Учитывая, что Лс для отдельных электроприсмшжг'в и квартиры в целом изменяется сравнительно мп,по, мо>и)ю определить вариацию и в конечном итоге средиекв^драть.ч- ное отклонение и максим2льн\то нагрузку (ири зиатм м 九)для любого числа присоединенных квартир.
Т = 0,1 +Т = 0,1 +I 一 С/2 100-15-0 J2I 一 С/2 100-15-0 J2Так, например, при числе квартир, рагно.м j00Р К「=0」2 |дом с электроплитам и), средней удельной mgpfclh Ртйхуд= ] кВт/квартиру и числе э.^екгроприсмников в кпгр- тире 15 ”
Т = 0,1 +
Т = 0,1 +
I 一 С/2 100-15-0 J2
I 一 С/2 100-15-0 J2
= 0,173.
Среднеквадратичное отклонение
Gp = v/Y — 0」)=1 (0,173 一 0； 1) ^ 0,073 кВт.
Удельная расчетная нагрузка
Ртах уд = Ртах уп -г 2<Tp - 1 亠2«,073= 1 146 кВт/кЕартира.
Второй, более простой и поэтому широко распрострапен- ный путь определения и прогнозирования удельных нагру-
63
зок (расчетных максимумов) заключается в том, что на основе измерений в различных точках сети (на вводе в квар, тнру, пнтающ［竺 линиях, вводе в дом, шинах ТП н т, п.) определяются Ртах, а? и Ртах. Накопленные в течение p?i3 лет экспериментальные данные могут служить (с поправ-. ми на основе оценки развития производства приборов и т. 4.) основанием для выявления темпов роста нагрузок.
Ожидаемый в конце расчетного периода максимум н ь грузки определяется из уравнения
匕="(3.p)
где Ро и /\ ——расчетные нагрузки в начальный и 几计【仪 эксплуатации; А — коэффициент естественного роста нагрузок.
Число квартирДо 100100 轩⑪ ®
Коэффициент естественного роста нагру
зок:
для газифицированных домов ,】* * 1,03—1,035 1,01 — 1,015 для домов с электроплитами , . в , 1,015—1,02 1,01 — 1,0(5
Определение расчетных электрических нагрузок этими и не которы ми другими методами, как правило, не дает полностью совпадающих результатов, что объясняется все ешэ недостаточной изученностью режимов работы отдельных электроприемников в квартирах и отсутствием точных зп“ чений средних вероятностей их включения.
ОЦЖКА АСИММЕТРИИ НАГРУЗОК
Асимметрия юков и напряжений в электрических сетнх до 1000 В обусловлена неравномерной нагрузкой фаз электрической сети (систематическая асимметрия) и вероятностны м характером работы бытовых однофазных электро- приемников и электроосвещения (случайная асимметрия'. Несимметрия напряжения и токов приводит к дополнительным потерям мощности и электроэнергии в сети, сокрашг- нию сроков службы электрооборудования, проводников и трансформаторов и даже к перегрузке отдельных 0抬
Для оценки уровня асимметрии напряжения введено понятие коэффициента несимметрии напряжения еи:
电=/仏2，(3」勺
где U2 — напряжение обратной последовательности, В; Од ном — номинальное линейное напряжение, В.
АЛ.
Коэффициент несимметрии напряжения не должен превышать 2 %.
(3 19)(3 19)ё0 = 4/U曲,h0m，ё0 = 4/U曲,h0m，Некоторыми авторами рекомендуется также учитывать к0Эффициент неуравновешенности £山 равный
(3 19)
(3 19)
ё0 = 4/U曲,h0m，
ё0 = 4/U曲,h0m，
где 〃о 一 напряжение нулевой последовательности, В; U巾 ном 一 номинальное фазное напряжение, В.
Коэффициент неуравновешенности также не должен превышать 2 %
Для определения вышеуказанных коэффициентов в действующих сетях необходимо измерить (в течение нескольких дней в зимнее и летнее время в часы максимума и минимума нагрузки по специальной методике) фазные и линейные напряжения.
На основании пол^^ченпых данных определяются напряжения обратной и нулевой последовательностей:
X = (U.5 _ 乙С + и в* АВ； У к ■/県-Х2； U-2 =— U ав【2 + У/рЗ; U-> = (— U ае + 2Х)/2]/3,
Напряжение обратной последовательности
(3.20)
Соответственно определяются
X。= (u/ - % + %)/2u脂 匕尸 У暗^；
а = (4в + хуз — &； м = у/з-%.
Напряжение нулевой последовательности
=/而+ (叫工(3.21)
Здесь X, У, Хо, У。— вспомогательные величины;
°；， U； — действительные (с одним штрихом) и мнимые (с двумя штрихами) значения напряжений обратной п нулевой последовательностей, В.
Зная U? и Uo, по формулам (3.18) и (3.19) определяют коэффициенты песимметрии напряжения * неуравновепюи- ности.
Коэффициент несиммстрии нагрузок по току, %, опрг^е. ляетсн из выражения
3 =厶绅 一/空_ Ю0,(3/22)
/ ер
где 1тах — значение тока к максимально загруженной 宀储 зе, А; /,р ——среднее арифметическое значение тока всех т：。* фаз, А, /ср~ Iс}/3.
Исследованиями установлено, что при коэффициенте не- симметрии напряжения 4 % срок службы трехфазных acs：4- хронннх электродвигателей сокращается в 2 раза по ср」* нению со сроком служб* в режиме симметричного питана.{> а при коэффициенте иесимметрии по току 10 % и более срзк службы изоляции трансформаторов снижается на 16 %.
Обработка графиков нагрузки отдельных фаз и суммарных показала, что во внутренних электрических сетях 八)- мов с газовыми плитами коэффициент несимметрии по сре ;,- ннм получасовым значениям в часы максимума пагру?： и может достигать 20 %, а в домах с электроплитами (на вв - дах) даже 30 % и более. По мере приближения к шин г м ТП асимметрия резко снижается.
Из изложсчлого следует, что неучтенная асимметрия м‘，・ жет привести к существенным ошибками при выборе се ний проводов и кабелей, причем даже при тщательном и тс； ном распределении нагрузок по фазам в сетях городско ) типа нельзя избежать случайной асимметрии, о которой「「• верилось выше,
При проектировании асимметрию усчитывают путем「《 • ответствующего увеличения нормируемых электрическ:； < нагрузок, кВт/квартнра, т. е. ведут расчет по наиболее н「- груженной фазе:
Ртах = ЗРт，зх 巾.(3,2；》
35 РАСТЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
Для расчетов электрических нагрузок жилых и общее FCHi'Hx зданий следует пользоваться ведомстветтыми строг.- тельпыми нормами, утвержденными Госкомитетом по архитектуре и градостроительству ппи Госстрое СССР ВС;! 59-88,
Для определения электрических нагрузок, кВт, всех э/ic- ментоз сети (питающие линии, вводы в здания, шипы низшего напряжения трансформаторыых подстанций), квартн- 66
Одного или группы жилых домов можно пользоваться формулой
^3 = (^ + ^^)^ (3.24) где Ркв,уп — удельная расчетная нагрузка потребителей электроэнергии квартир посемейного заселения (табл. 3.1) в зависимости от характеристики и количества квартир, присоединеьгных к линии (трансформаторной подстанции), кВт； пкв — количество квартир, присоединенных к линии (трансформаторной подстанции); 3” ——удельная расчетная нагрузка бытовых кондиционеров воздуха, определенная для тех же параметров, что и Ркв,уд，
Расчетные нагрузки питающих линий, вводов и на шинах РУ 0,4 кВ ТП от общего освещения общежитий коридорного типа определяются с учетом коэффициента спроса 0,6—0,8.
Расчетная нагрузка, кВт, питающих линий, вводов и на шинах РУ 0,4 кВ ТП в зависимости от количества присоединенных штепсельных розеток общежитий коридорного типа определяется по формуле
Рр,1В = ^пг.уд '切工,寸 (3.25) где Рш,уД — удельная мощность одной штепсельной розетки, принимаемая 0,1 кВт при количестве розеток до 100, 0,06 кВт — при более 100;九山——количество штепсельных розеток, присоединенных к питающей линии (вводу, ТП); Л"0(ш — коэффицие1гт одиопоемеггности для сеги штепсельных розеток, определслиын в зависимости от количества присоедтгегпгых штепсельных розеток:
Количестворозеток ..,Коэффициент одновременности .Количестворозеток ..,Коэффициент одновременности .До10До1011-3011-3031— 61— 101— 201— 401 —60 ЮЭ 20040060031— 61— 101— 201— 401 —60 ЮЭ 20040060010,9 0,8 0,70,6 0,5 0,410,9 0,8 0,70,6 0,5 0,4601 —1000601 —10000,350,35
Количестворозеток ..,
Коэффициент одновременности .
Количестворозеток ..,
Коэффициент одновременности .
До
10
До
10
11-
30
11-
30
31— 61— 101— 201— 401 —
60 ЮЭ 200400600
31— 61— 101— 201— 401 —
60 ЮЭ 200400600
10,9 0,8 0,70,6 0,5 0,4
10,9 0,8 0,70,6 0,5 0,4
601 —
1000
601 —
1000
0,35
0,35
Расчетная нагрузка, кВт, групповых, питающих линий, вводов и на шинах ТП от бытовых стационарных электрических п.пит общежитий коридорного типа определяется по
(3.26)(3.26)формуле
(3.26)
(3.26)
Р = Р 几 К г Р，пл — г пл пл ха,пл
гДе 尸口. 一 установленная мощность электроплиты, кВт; лпЛ — ко нпсство электроплит; Кс^л — коэффициент спро-
5*5*67
5*
5*
Таблица 3.1. Удельные расчетные нагрузки на одну квартиру
Потребители электроэнергииПотребители электроэнергииКвартиры ном газеКвартирыКвартиры ном газеКвартирыс плитами на прнрод-с плитами на прнрод-ном газе (вном газе (вс плитами на сжижен-с плитами на сжижен-том числе при групповых установках) и твердом топли-том числе при групповых установках) и твердом топли-веКвартиры с электрическими плитами мощностью до 5,8 кВтКвартиры с электрическими плитами мощностью от 5,9 до 8 кВ гДома на участках садоводческих товариществБытовые кондиционеры воздухавеКвартиры с электрическими плитами мощностью до 5,8 кВтКвартиры с электрическими плитами мощностью от 5,9 до 8 кВ гДома на участках садоводческих товариществБытовые кондиционеры воздуха1-36912 丨4,52,31,751,45i,352,621,651,4863,22,72,4-157432,52,1531,51/0,9(*751,110,950,90,831-36912 丨4,52,31,751,45i,352,621,651,4863,22,72,4-157432,52,1531,51/0,9(*751,110,950,90,83иагрузкниагрузкндля количестндля количестнк вар j нр.к вар j нр.Удельные расчетные насУдельные расчетные насПримечания.. Определение расчетнойПримечания.. Определение расчетнойные нагрузки квпргир учитывают нагрузку осве£ценчя ибщеломовыч помещ-'.(!i；i, 55 м2. При общей п.лошади н.вартнр, превышающей указаеную. удельную на； р .чкл- в домах с плита мп на природном газе и на 0,5 % в домах с ^лектричесь и '\) увеличение удельной па!рузки не должно превыц.ать 25 % значений, привелсп-'ч площади квартир. 4. Для жилых домов с некомнатным расселением ■ при числе семей в квартире до 3 и на 2 при числе семей 4 и более. 5.二 у в таблице, следует вводить коэффии,иент 2. 6. Удельн〕”。 расчетные нагрузки н* встроенных помещений общественного [Означения 卩 удельных нагрузка、п；＞ ния. 7 Для О1(реде^ения при необходнмости утренн(то или дневного максим. v i ческимп пмнтамн; 0,5 — дл я жилых домой с плитам и н?【азообразном и твоп」‘)и кого раиоля страны. 9. Возможность применгния населенном бытовых конп” 》) для строител ьствз на ю； с страпь】в районах, указанных в главе СНьП по 」)「) вают “спсиьзошние только одного бытового kcw口н，донора воз口уха в ква”「、е 400 допс/пЕтсльную нагрузку от бытовых кон口ннионерпа учитывать не сле.г- ст.ные нагрузки квпргир учитывают нагрузку осве£ценчя ибщеломовыч помещ-'.(!i；i, 55 м2. При общей п.лошади н.вартнр, превышающей указаеную. удельную на； р .чкл- в домах с плита мп на природном газе и на 0,5 % в домах с ^лектричесь и '\) увеличение удельной па!рузки не должно превыц.ать 25 % значений, привелсп-'ч площади квартир. 4. Для жилых домов с некомнатным расселением ■ при числе семей в квартире до 3 и на 2 при числе семей 4 и более. 5.二 у в таблице, следует вводить коэффии,иент 2. 6. Удельн〕”。 расчетные нагрузки н* встроенных помещений общественного [Означения 卩 удельных нагрузка、п；＞ ния. 7 Для О1(реде^ения при необходнмости утренн(то или дневного максим. v i ческимп пмнтамн; 0,5 — дл я жилых домой с плитам и н?【азообразном и твоп」‘)и кого раиоля страны. 9. Возможность применгния населенном бытовых конп” 》) для строител ьствз на ю； с страпь】в районах, указанных в главе СНьП по 」)「) вают “спсиьзошние только одного бытового kcw口н，донора воз口уха в ква”「、е 400 допс/пЕтсльную нагрузку от бытовых кон口ннионерпа учитывать не сле.г- ст.
Потребители электроэнергии
Потребители электроэнергии
Квартиры ном газе
Квартиры
Квартиры ном газе
Квартиры
с плитами на прнрод-
с плитами на прнрод-
ном газе (в
ном газе (в
с плитами на сжижен-
с плитами на сжижен-
том числе при групповых установках) и твердом топли-
том числе при групповых установках) и твердом топли-
ве
Квартиры с электрическими плитами мощностью до 5,8 кВт
Квартиры с электрическими плитами мощностью от 5,9 до 8 кВ г
Дома на участках садоводческих товариществ
Бытовые кондиционеры воздуха
ве
Квартиры с электрическими плитами мощностью до 5,8 кВт
Квартиры с электрическими плитами мощностью от 5,9 до 8 кВ г
Дома на участках садоводческих товариществ
Бытовые кондиционеры воздуха
1-3
6
9
12 丨
4,5
2,3
1,75
1,45
i,3
5
2,6
2
1,65
1,48
6
3,2
2,7
2,4
-15
7
4
3
2,5
2,15
3
1,5
1/
0,9
(*75
1,1
1
0,95
0,9
0,83
1-3
6
9
12 丨
4,5
2,3
1,75
1,45
i,3
5
2,6
2
1,65
1,48
6
3,2
2,7
2,4
-15
7
4
3
2,5
2,15
3
1,5
1/
0,9
(*75
1,1
1
0,95
0,9
0,83
иагрузкн
иагрузкн
для количестн
для количестн
к вар j нр.
к вар j нр.
Удельные расчетные нас
Удельные расчетные нас
Примечания.. Определение расчетной
Примечания.. Определение расчетной
ные нагрузки квпргир учитывают нагрузку осве£ценчя ибщеломовыч помещ-'.(!i；i, 55 м2. При общей п.лошади н.вартнр, превышающей указаеную. удельную на； р .чкл- в домах с плита мп на природном газе и на 0,5 % в домах с ^лектричесь и '\) увеличение удельной па!рузки не должно превыц.ать 25 % значений, привелсп-'ч площади квартир. 4. Для жилых домов с некомнатным расселением ■ при числе семей в квартире до 3 и на 2 при числе семей 4 и более. 5.二 у в таблице, следует вводить коэффии,иент 2. 6. Удельн〕”。 расчетные нагрузки н* встроенных помещений общественного [Означения 卩 удельных нагрузка、п；＞ ния. 7 Для О1(реде^ения при необходнмости утренн(то или дневного максим. v i ческимп пмнтамн; 0,5 — дл я жилых домой с плитам и н?【азообразном и твоп」‘)и кого раиоля страны. 9. Возможность применгния населенном бытовых конп” 》) для строител ьствз на ю； с страпь】в районах, указанных в главе СНьП по 」)「) вают “спсиьзошние только одного бытового kcw口н，донора воз口уха в ква”「、е 400 допс/пЕтсльную нагрузку от бытовых кон口ннионерпа учитывать не сле.г- ст.
ные нагрузки квпргир учитывают нагрузку осве£ценчя ибщеломовыч помещ-'.(!i；i, 55 м2. При общей п.лошади н.вартнр, превышающей указаеную. удельную на； р .чкл- в домах с плита мп на природном газе и на 0,5 % в домах с ^лектричесь и '\) увеличение удельной па!рузки не должно превыц.ать 25 % значений, привелсп-'ч площади квартир. 4. Для жилых домов с некомнатным расселением ■ при числе семей в квартире до 3 и на 2 при числе семей 4 и более. 5.二 у в таблице, следует вводить коэффии,иент 2. 6. Удельн〕”。 расчетные нагрузки н* встроенных помещений общественного [Означения 卩 удельных нагрузка、п；＞ ния. 7 Для О1(реде^ения при необходнмости утренн(то или дневного максим. v i ческимп пмнтамн; 0,5 — дл я жилых домой с плитам и н?【азообразном и твоп」‘)и кого раиоля страны. 9. Возможность применгния населенном бытовых конп” 》) для строител ьствз на ю； с страпь】в районах, указанных в главе СНьП по 」)「) вают “спсиьзошние только одного бытового kcw口н，донора воз口уха в ква”「、е 400 допс/пЕтсльную нагрузку от бытовых кон口ннионерпа учитывать не сле.г- ст.
са, определяемыйса, определяемыйв зависимости от количествав зависимости от количестваприсос,!Л-присос,!Л-
са, определяемый
са, определяемый
в зависимости от количества
в зависимости от количества
присос,!Л-
присос,!Л-
ценных плит：
Количество
плит, присоедн-
неинглх к линии, вводу, ТП .,,
1
3
6
12
40
100
200 и S т：、е
Коэффициент спроса ЛСгпл .,
1
0,9
0,7
0,45
0,3
0,2
0,15
Примечании:
).Определение расчетной
нагрузкн для
не указан”*，)
ко."пчеств；1 плит производится путем интерполяции. 2 При подключении электроплиты к трем фазам сети коэффициент спроса для расчета линии, питающей с —，： плиту, следует ппиннмнть равным 1,2 с учетом неравномерности pacupeue.k〔「⑶ нагрузки по фазам
Расчетная нагрузка групповых питающих линий, вво^о1； и на шинах ТП в случае подключения к ним общего осве- щения, штепсельных розеток и стационарных электрических 68
жнлогодома
не указанных в3 Удельные расчетные нагрузки приведены для кнартир с оощен п〃и：ц.。〃口2 八^ следует увеличить на I % на каждый квллратный метр догтолиительиой площади плитами и плитами на твердом топливе и сжиженном газе. В обонх случаях в та блине. Удельная нагрузка от кондиционеров принимается независимо ст в квартире удельную расчетную нагрузку следует умножить на коэффициент ],5 общежития квартиргого типа к удельным расчетным нагрузкам, привеленныч учитывают общедомовую снеговую нагрузку и осветительную и силовую нагрузку учтено также применение R квартирах электрических водонагревателей и отопле- иэгрузок необходимо вводить коэффициенты： 0,7 — лла жилых домов с элоктри- топлнве, 8, Удельные расчетные нагрузки действительны для любого кли?4атичсс- иеров воздуха в квартирой следует предусматривать .р проектах жилых до”ов ектированию жилых зданий. При этом удельные электрические нагрузки учиты■ мощностью до 1.3 кВт. В домах с электроплитами при котцчестне ктртир болеене указанных в3 Удельные расчетные нагрузки приведены для кнартир с оощен п〃и：ц.。〃口2 八^ следует увеличить на I % на каждый квллратный метр догтолиительиой площади плитами и плитами на твердом топливе и сжиженном газе. В обонх случаях в та блине. Удельная нагрузка от кондиционеров принимается независимо ст в квартире удельную расчетную нагрузку следует умножить на коэффициент ],5 общежития квартиргого типа к удельным расчетным нагрузкам, привеленныч учитывают общедомовую снеговую нагрузку и осветительную и силовую нагрузку учтено также применение R квартирах электрических водонагревателей и отопле- иэгрузок необходимо вводить коэффициенты： 0,7 — лла жилых домов с элоктри- топлнве, 8, Удельные расчетные нагрузки действительны для любого кли?4атичсс- иеров воздуха в квартирой следует предусматривать .р проектах жилых до”ов ектированию жилых зданий. При этом удельные электрические нагрузки учиты■ мощностью до 1.3 кВт. В домах с электроплитами при котцчестне ктртир более-—高又高i帀3. при количестве квартир
не указанных в
3 Удельные расчетные нагрузки приведены для кнартир с оощен п〃и：ц.。〃口2 八^ следует увеличить на I % на каждый квллратный метр догтолиительиой площади плитами и плитами на твердом топливе и сжиженном газе. В обонх случаях в та блине. Удельная нагрузка от кондиционеров принимается независимо ст в квартире удельную расчетную нагрузку следует умножить на коэффициент ],5 общежития квартиргого типа к удельным расчетным нагрузкам, привеленныч учитывают общедомовую снеговую нагрузку и осветительную и силовую нагрузку учтено также применение R квартирах электрических водонагревателей и отопле- иэгрузок необходимо вводить коэффициенты： 0,7 — лла жилых домов с элоктри- топлнве, 8, Удельные расчетные нагрузки действительны для любого кли?4атичсс- иеров воздуха в квартирой следует предусматривать .р проектах жилых до”ов ектированию жилых зданий. При этом удельные электрические нагрузки учиты■ мощностью до 1.3 кВт. В домах с электроплитами при котцчестне ктртир более
не указанных в
3 Удельные расчетные нагрузки приведены для кнартир с оощен п〃и：ц.。〃口2 八^ следует увеличить на I % на каждый квллратный метр догтолиительиой площади плитами и плитами на твердом топливе и сжиженном газе. В обонх случаях в та блине. Удельная нагрузка от кондиционеров принимается независимо ст в квартире удельную расчетную нагрузку следует умножить на коэффициент ],5 общежития квартиргого типа к удельным расчетным нагрузкам, привеленныч учитывают общедомовую снеговую нагрузку и осветительную и силовую нагрузку учтено также применение R квартирах электрических водонагревателей и отопле- иэгрузок необходимо вводить коэффициенты： 0,7 — лла жилых домов с элоктри- топлнве, 8, Удельные расчетные нагрузки действительны для любого кли?4атичсс- иеров воздуха в квартирой следует предусматривать .р проектах жилых до”ов ектированию жилых зданий. При этом удельные электрические нагрузки учиты■ мощностью до 1.3 кВт. В домах с электроплитами при котцчестне ктртир более
1,15
1
0,8
0,7
0,6
0,5
0,45
0,43
0,4
1声
75
1
0,9
0,8
0,75
0,7
0,65
0,55
2
1,8
1,5
1,3
1/5
1
0,9
0,85
0,8
2
1,8
1,5
1,3
1」5
1
0,9
0,85
0,8
0J
0,6
0,5
0,45
0Л
0,38
0,35
0,33
0,3
0,8
0,7
0,58
0,45
0,3
0,25
0,2
0
0 1
1000
600
400
200
ICO
63
40
24
расчет-
таблипле. производится путем
интерполяции. 2. Удельпые кнартир с общей площадью до
плит в общежитиях коридорного типа определяется как сумма расчетных нагрузок, умноженная на 0,75.
Расчетная нагрузка питающих линий лифтовых установок, кВт, определяется по формуле
е(4」/而 + 咽^(,"上%，(3.27)
где К,/ — коэффициент спроса, определенный по табл. 3.2 в зависимости от количества лифтовых установок и этажности знаний, в которых они установлены; п^ ——количество Лифтовых установок, подключенных к линии;戶口，一 установленная мсшЕНость электродвигателя z-й лифтовой установки По пасгпрту, кВт; ПВ；——продолжительность включения электполвпгателя 八甘 лифтовой установки, принимаемая по Паспорту, отн. ед.; 「口；——дополнительная нагрузка от элек-
Таблица 3.2. Коэффициент спроса Кс,” лифтовых установок для здания различной этажности
Число лифтовых установок
Коэффициент спроса
Число лифт<>- вых установок
Коэффицие；!! спроса
ДЛЯ домон до 12 этажей
для домов свыше 12 этажей
ДЛЯ Домов До 12 этажей
ДЛЯ ДОМСР свыше 1? этажей
2—3
0,8
0,9
8—10
0,5
0,6
4—5
0,7
0,8
15—20
0,4
0,5
6-7
0,6
0,7
20 и более
0,35
0,4
тромагнитпого тормоза, аппаратов управления и освещения гй лифтовой установки, кВт.
Расчетные нагрузки питающих линий электродвигателей насосов водоснабжения, вентиляторов и других санитарно-технических устройств определяются по их установленной мощности с учетом коэффициента спроса 0,7.
Мощность резервных электродвигателей и электроприемников противопожарных устройств при расчете электрических нагрузок вводов в здание не учитывается, за исключением тех случаев, когда она определяет выбор аппаратов защиты и сечений питающих линий.
Расчетная нагрузка жилого дома (квартир и силовых электроприемпиков), кВт, определяется по формуле
Р - Р + 0,9Р ,(3.28)
где РЖ1!Л ——расчетная нагрузка потребителей знсктроэнер- гии квартир или жилых помещений общежитий, кВт; Рс — расчетная нагрузка силовых потребителей жилых домов или обш.ежитий, кВт.
При расчете элементов сети в аварийном режиме они должны выбираться с учетом допустимых перегрузок, регламентируемых ПУЭ.
Расчетные коэффициенты мощности питающих сетей жилых здглнй следует принимать по табл. 3.3.
Компенсации реактивной мощности потребителей жи- лы?< здаршй и предназначенных для них центральных тепловых пунктов и насосных не требуется (см. также гл. 8).
Пример 3.3. Определить наибольшую расчетную нагрузку ввод- в жилой 12-этажнып дом. Дом нмеет 172 квартиры с плитами на природном газе (100 квартир общей площадью до 55 м2 п остальные 「小- щей площадью 60 м2), восемь лифтовых установок мощностью ：^ 7 кВт (при ПВ= 1).
Даблина 33Даблина 33Питающие линии потреба^леИПитающие линии потреба^леИРасчетные коэф-фициенты мощностиРасчетные коэф-фициенты мощностиКвартиры с электрическими плитамиТо же с кондиционерамиКвартиры с газовыми плитами на природном и сжиженном газе и твердом топливеТо же с кондиционерамиОбщее электроосвещение в общежитияхНасосы водоснабженР1я, вентиляционные установки и другие санитарно-технические устройстваЛифтовые установкиКвартиры с электрическими плитамиТо же с кондиционерамиКвартиры с газовыми плитами на природном и сжиженном газе и твердом топливеТо же с кондиционерамиОбщее электроосвещение в общежитияхНасосы водоснабженР1я, вентиляционные установки и другие санитарно-технические устройстваЛифтовые установкиОООООООООООО836 2359 9 9 9 9 8836 2359 9 9 9 9 80,60,6
Даблина 33
Даблина 33
Питающие линии потреба^леИ
Питающие линии потреба^леИ
Расчетные коэф-фициенты мощности
Расчетные коэф-фициенты мощности
Квартиры с электрическими плитами
То же с кондиционерами
Квартиры с газовыми плитами на природном и сжиженном газе и твердом топливе
То же с кондиционерами
Общее электроосвещение в общежитиях
Насосы водоснабженР1я, вентиляционные установки и другие санитарно-технические устройства
Лифтовые установки
Квартиры с электрическими плитами
То же с кондиционерами
Квартиры с газовыми плитами на природном и сжиженном газе и твердом топливе
То же с кондиционерами
Общее электроосвещение в общежитиях
Насосы водоснабженР1я, вентиляционные установки и другие санитарно-технические устройства
Лифтовые установки
ООО
ООО
ООО
ООО
836 235
9 9 9 9 9 8
836 235
9 9 9 9 9 8
0,6
0,6
Расчетные коэффициенты мощности
Здание имеет два взаимно резервируемых кабельных ввода; к первому подключены квартиры, ко второму — лифты.
Решение. 1. Определяем расчетную нагрузку первого ввода с учетом повышающего коэффициента для квартир общей площадью более 55 м2. Расчетную удельную нагрузку принимаем по табл. 3.1 (с интерполяцией):
Рвв = 0,53-100+ 0,53-1,05-72 = 0,53 (100 + 1,05-72) =93 кВт.
Определяем расчетную нагрузку от лифтов (второго ввода). Коэффициент спроса принимаем по табл. 32
"РР1Л - 780,5= 28 кВт.
Пример 3.4. Определить расчетную нагрузку линии, питающей 64 квартиры с электроплитами мощностью 8 кВт и бытовыми кондиционерами воздуха. Общая площадь каждой квартиры 70 м2.
Р е ni е н и с. Определяем расчетную нагрузку питающей линии с учетом повышающего коэффицпенга для квартир общей площадью более 65 м2 (1,075) и удельной нагрузки от кондншюнеров. Расчетные удельные нагрузки принимаем по табл. 3.1 (поскольку число квартир мало отличается от приведенного в таблице, пнтерполяц]]ю производить не требуется):
рки = (1,3-1,075 + 0.45) 64 = 118,2 кВт.
Удельная нагрузка кондиционера от площади квартиры не зависит.
.Выбор параметров групповых линий квартир целесообразно производить по расчетному току. Групповые линии квартир, как правило, выполняются однофазными; число таких линий и расчетные токи указаны в табл. 3.4.
Здання
1Назначение rpj-пповых линий
r心，！，Ь1й
Жилые дома с плитами на газообразном и твер-
Питание НИЯ
ламп общего освеще-
1b
Дом топливе
Питание
штепсельных розеток
"а ток 6 и
10 А
Питание машин и 4 кВт
Питание
электрических бытовых триборов мощностью до
25
Ж1мые дома
с элект-
ламп общего освеще-
16
роплнтами до Ь,8 кВт
НИЯ
Питание
штепсельных розеток
на ток 6 и
10 А
Питание
электрической плиты и
25—j 2
оытовых машин и приборов мощностью до 4 кВт**
Жилые дома
с элект-
Питание
/амп общего освещения
16
роплитамц от 8 кВт
5,9 до
Питание на ток 6 и
штепсельных розеток 10 А
16/27
Питание
электрической плиты н
40
бытовых машин и приборов мощ-
Жилые дома
ностью но
4 кВт**
садовод-
Пптанне
ламп общего освещение
16
“ескнх товариществ
и штепсельных розеток
T a 6 用 н Н а 3.4. Групповые линии квартир жилых домов
Одновременное
К [srpTi 日—「
.включение э^гсктроп^иты и бытовой машина и
Hd но.!!!} io мощиос гь и с клюкается,
“ В знаменателе указаны раекчные токи грунтовой линии к"""*')尸 имтовм кондиционер .ис^поетью до 1,3 кВт.'
TH i'piiGi j ；1TH i'piiGi j ；16. ЗАВИСИМОСТЬ МЕЖДУ РАСЧЕТНОЙ НЛГРУЗКОЯ, ЭЛ^КТРОПОТРЕБЛЕНИЕМ И ГОДОВЫМ ЧИСЛОМ ЧАСОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАКСИМУМА НАГРУЗКИ
TH i'piiGi j ；1
TH i'piiGi j ；1
Помимо рассмотренных методов определения элек! риче- скнх нагрузок известный интерес представляет получение зависимости между электропотреблением и годовым числом пасов использования максимума нагрузки Ттах, которое мо- х、2T в некоторых случаях служить критерием расчетной нагрузки, кВт,
для оценкидля оценки%心~步；3.29)
для оценки
для оценки
Число часов использования максимума не остается постоянным и связано с удельным годовым электропотребле- нием. С ростом электропотребления число часов использования максимума нагрузки возрастает вначале быстро, а за* 79
замедленно. При этом 7力“尤 в различных точках сети ^одинаково. На вводе в квартиру зта величина зиачитель-меньше, чем и а вводе в дом, и т. д." Именно поэтому нельзя распространить темпы прироста лектропотребления на темпы прироста нагрузок, послел- :не всегда значительно меньше. Ниже даны эмпирические ■ формулы для определения Tmax в зависимости от числа присоединенных квартир к данному элементу сети:7750 У7/ max—замедленно. При этом 7力“尤 в различных точках сети ^одинаково. На вводе в квартиру зта величина зиачитель-меньше, чем и а вводе в дом, и т. д." Именно поэтому нельзя распространить темпы прироста лектропотребления на темпы прироста нагрузок, послел- :не всегда значительно меньше. Ниже даны эмпирические ■ формулы для определения Tmax в зависимости от числа присоединенных квартир к данному элементу сети:7750 У7/ max—0,зК^+10,зК^+1(3.30)(3.30)ДЛЯ ДОМОВДЛЯ ДОМОВс газовыми плитами при n->oo ТтаХ = 2500 ч;с газовыми плитами при n->oo ТтаХ = 2500 ч;Т =“ maxТ =“ max2300 *К п2300 *К п0,4h1十4,30,4h1十4,3(3.31)(3.31)
замедленно. При этом 7力“尤 в различных точках сети ^одинаково. На вводе в квартиру зта величина зиачитель-
меньше, чем и а вводе в дом, и т. д.
" Именно поэтому нельзя распространить темпы прироста лектропотребления на темпы прироста нагрузок, послел- :не всегда значительно меньше. Ниже даны эмпирические ■ формулы для определения Tmax в зависимости от числа присоединенных квартир к данному элементу сети:
7750 У7
/ max—
замедленно. При этом 7力“尤 в различных точках сети ^одинаково. На вводе в квартиру зта величина зиачитель-
меньше, чем и а вводе в дом, и т. д.
" Именно поэтому нельзя распространить темпы прироста лектропотребления на темпы прироста нагрузок, послел- :не всегда значительно меньше. Ниже даны эмпирические ■ формулы для определения Tmax в зависимости от числа присоединенных квартир к данному элементу сети:
7750 У7
/ max—
0,зК^+1
0,зК^+1
(3.30)
(3.30)
ДЛЯ ДОМОВ
ДЛЯ ДОМОВ
с газовыми плитами при n->oo ТтаХ = 2500 ч;
с газовыми плитами при n->oo ТтаХ = 2500 ч;
Т =
“ max
Т =
“ max
2300 *К п
2300 *К п
0,4h1十4,3
0,4h1十4,3
(3.31)
(3.31)
для домов с электроплитами при к->8 Гтдл; —5750 ч.
Отметим, что рассмотренные методы, как правило, базировались на статистических данных. Однако при высоких темпах развития производства приборов в перспективе возможно появление приборов, по которым эксплуатационных данных нет.
Пользуясь изложенной методикой, вполне возможно оценить нагрузку от этих приборов. Так, напрлмер, представляет интерес оценить нагрузку от новой электроплиты мощностью 8 кВт, освоенной промышленностью.
Пример 3.5. Определить расчетную нагрузку на вводе в квартиру от электроплгтты мощностью 8 кВт,
Решение. 1. Оценим среднюю вероятность включения электроплиты. При этом следует учитывать, что количество приготовляемой пищи не зависит от мощности электроплиты н является величиной почти постоянной. Тогда расход электроэнергии плиты мощностью 8 кВт ие должен существенно отличаться от данных, приведенных в табл. 2.2, поэтому принз1масм 呼=1000 кВт-ч/квартира. Примем также, что по условиям быта включение плиты возможно не более 8 ч в сутки. Тогда
一 1000 с
Рг = К/(Руст Т)=父 мп S ~ °，°43.
Принимая, что плита состоит из пяти электроприемников (четыре Коифоркн и жарочный шкаф), на основании выражения (3.4) для 6нно・ Финального закона определим, какое число из этих электроприемнпков может быть включено одновременно. Результаты расчетов сводятся к следующему:
m О I2345
力(圈川 £ .. .0,8130,981111
Таким образом, можно предполагать, что одновременно вк/псиа，丁伞咒 не более двух электроприе^ников. Следовательно, коэффициент сп;,)са электроплиты на вводе в квартнру составит не -более
2 с
Кс = 丁 =0,4
5 и расчетная нагрузка будет равна
Рmax = Руст /〈с = 8 ♦ 0,4 = 3,2 кВт.
Пример 3.6. Определить расчетную нагрузку на вводах в 》к「 「用 17-этажиый дом на 272 квартиры с электрическими плитами. В а не 172 квартиры с общей площадью до 55 м2 и 100 квартир с общей 匚「). щадыо 65 м2, 6 лифтовьа установок мощностью но 7 кВт.
Решение. 1. Определяем расчетную нагрузку квартир, подк；；；о- ченных к первому вводу, по формуле
Ркв = Р кв,ун 明
где Ркв.уд = 0,96 кВт/квартиру, принято по табл, 3.1 (с интерполяцис； )； п—число квартир (272).
С учетом повышающего коэффициента для квартир площадью а 10 м2 более 55 №, равного 1,05, получим
Рнв = 0,9 3(172+100工05) = 268,7 кВт нли 268,7/0,98 = 274,2 кВ L
Определяем расчетную нагрузку силовых потребителей, подделп- ченных ко второму вводу, по формуле
Рг\п = ^с,л £ Рц,л,
где Kc,l0,7 (по табл. 3.2);
Рр д ~ 0,7*7.6 = 29,4 кВт или 29,4/')>6 = 49 к В ■ А.
Определяем расчетную нагрузку х<илого дома (послеа^арцииь；彳 режим)
Рр,жк = 268,7 + 0,9-29,4 = 295,2 кВт.
В процессе проектирования застройки микрорайо'：'： (квартала) для ориентировочных расчетов нагрузок удобно пользоваться удельной нагрузкой на 1 м2 общей пл^ щади квартир, приведенной к шинам 0,4 кВ ТП. В табл. 35 приведеггьЕ удельные расчетные нагрузки и значения коэффициента мощности.
一 у _ 1. В знаменателе указанырасчетных нагрузках учтены нагрузки насосов систем отопления, горячего водоснабжения и водопровс да, уст；шсвлспиых в ЦТП или индивидуально в каждом доме, лифтов и раржего освещения территории микрорайона. Не учитываются нагрузки члектроотопления, ч.чектроводона! рева и бытовых кондиционеров воздуха. 3, Удельнг,1р расчетные нагрузки относятся как к первой ечереди строительства, так и к расчетному сроку,入 Для р；1йон< в Крайнего Стера удельные расчетные нагрузки при соотвегств',ющпх обосиовавнях мсгут быть увеличены:一 у _ 1. В знаменателе указанырасчетных нагрузках учтены нагрузки насосов систем отопления, горячего водоснабжения и водопровс да, уст；шсвлспиых в ЦТП или индивидуально в каждом доме, лифтов и раржего освещения территории микрорайона. Не учитываются нагрузки члектроотопления, ч.чектроводона! рева и бытовых кондиционеров воздуха. 3, Удельнг,1р расчетные нагрузки относятся как к первой ечереди строительства, так и к расчетному сроку,入 Для р；1йон< в Крайнего Стера удельные расчетные нагрузки при соотвегств',ющпх обосиовавнях мсгут быть увеличены:(332)(332)尸)k.n =尸水Ji \*S w一式尸)k.n =尸水Ji \*S w一式
一 у _ 1. В знаменателе указаны
расчетных нагрузках учтены нагрузки насосов систем отопления, горячего водоснабжения и водопровс да, уст；шсвлспиых в ЦТП или индивидуально в каждом доме, лифтов и раржего освещения территории микрорайона. Не учитываются нагрузки члектроотопления, ч.чектроводона! рева и бытовых кондиционеров воздуха. 3, Удельнг,1р расчетные нагрузки относятся как к первой ечереди строительства, так и к расчетному сроку,入 Для р；1йон< в Крайнего Стера удельные расчетные нагрузки при соотвегств',ющпх обосиовавнях мсгут быть увеличены:
一 у _ 1. В знаменателе указаны
расчетных нагрузках учтены нагрузки насосов систем отопления, горячего водоснабжения и водопровс да, уст；шсвлспиых в ЦТП или индивидуально в каждом доме, лифтов и раржего освещения территории микрорайона. Не учитываются нагрузки члектроотопления, ч.чектроводона! рева и бытовых кондиционеров воздуха. 3, Удельнг,1р расчетные нагрузки относятся как к первой ечереди строительства, так и к расчетному сроку,入 Для р；1йон< в Крайнего Стера удельные расчетные нагрузки при соотвегств',ющпх обосиовавнях мсгут быть увеличены:
(332)
(332)
尸)k.n =尸水Ji \*S w一式
尸)k.n =尸水Ji \*S w一式
к п н и а 3.5. Удельные расчетные нагрузки жилых домов
Этажность тасгро^кн
Удельные расчетное нагрузка жилых домов
на шин 1х (',-4 кВ 111. Вт/м，
плитами
на природном
на сжиженном газе иди тертом к)пл!1?е
длс-ктрически- ми
9,5/0,96
11,7/0,93
20/0,98
[—2 этажа
3—5 этажей
5 этажей и более с долей
кварт^Р в домах вь!山е 5
9,3/0,96
11,2/0,96
18,2/0,98
этажей.
20 %
50 %
100 %
10,2/0,94
12,2/0,94
19,8/0,97
10,9/0,93
16,5/0,93
20,4/0,97
12/0,92
18/0,92
21 ,5/0,96
значения cos ①.2. В удельных
ч а н и я:
Приме
где 5 — общая площадь жплых ломов, подключенных к :““нам 0,4 кВ ТП, м2； °ж П УЛ — ухельная расчетная нагрузка жилых домов на шннах 0,4 кВ ТП, Вт/м% по табл. 3.5；尸 筱 区一расчетная мощность, кВт,
Глава четвертая
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
4Л. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Электрические нагрузки любого общественного здания слагаются из нагрузок электрического освещепил п силового электрооборудования. Установленная мощность ламп электрического освещения определяется на основании све- тотехнических расчетов, коюрые в настоящей книге не Рассматриваю! сн, Мощность силоьзых электропрпемников принимается на осиоваиии технологических н саннтарно- технических разделов проекта. Однако режимы работы этих ВйДов оборудования на стадии разработки проекта злек”
трооборудования выявить тоино не прсдставллотся ?Оз можиым.'
Между тем правильный выбор коэффициентов, х:屮 ризующих загрузку, одновреме[!пость работы, несови岂二「个沁 максимумов нагрузки различиы.ч потребителей имеют !二二.仁 нейшее значение для выбора схемы сети, аппаратов 田、 ты, сечений проводов и кабелей.
За последние годы проведены исследовательские 「або、 ты ло изучению электрических нагрузок различных сС【не ственных зданий, которые позволили создать научно обо- сиованную методику, обеспечивающую правильное опроде. пенне всех параметров электрических сетей.
Эти работы проводились рядом НИИ и проектных ин- статутов. В результате этих работ нз^ан鼠 нормативные до. кументы.
Как показывают расчеты, основанные на проведеш；ых исследовательских работах, внедрение новых методов о^ре- деленин электрических нагрузок обеспечивает зиачитоль- пый экономический эффект. Так, ежегодная экопол；пя трансформаторной мощности только по Москве составляет не менее 25 тыс. кВ - А.
Излагаемая них<е методика расчета электрических нагрузок основных видов общественных зданий базируется па многолетних натурных измерениях и последующей обработке получерных данных методами теорнн вероятности н математичесЕ<ой статистики. По мере накопления материалов коэффициенты, указанные в приведенных ниже таблицах, могут уточняться.
Прп расчете электрических сетей необходимо учитывать коэффициент спроса, представляющий собой otholiioihio расчетной потребляемой мощности (нагрузки) Ртах (псиу- часовой максимум) к установленной мощности Руст ра「；с- таюитх электроприомников：
Kl Р…(4.1)
В установленную мощность не включается мощность ре- зерв[[ых электроприемников, пожарных насосов и т. в., за исключеиисгл тех случаев, когда эта мощность определяет селения проводов и кабелей и выбор аппаратов защи ： ы,
НАГРУЗКИ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ
Коэффициент спроса для расчета групповых линий 卩卜 бочего, эвакуационного и аварийного освещения здапн», сеги штепсельньЕх розеток, а также освещения витрин и рек- 76
Mbi следует принимать равным единице. Для расчета паузок питающих линий и вводов рабочего освещения мож- 忐 принимать коэффициенты спроса по табл. 4.1. Расчетная нагрузка при этом определяется по формуле (4.1).
расчетные электрические нагрузки линий, питающих се- тй штепсельных розеток, определяются по формуле
шалш уст.ш hj‘'c,山'1・Т
где Руст,in ——установленная мощность электроприемников, подключаемых к одной штепсельной розетке. Может быть принята 0,05 кВт для учреждений управления, проектных н конструкторских организаций и 0,06 кВт ——для предприя- т冃近 общественного питания, жилых помещений гостиешц. Если в номерах гостиниц отсутствует общее освещение (по^ тол очное, закарнизное и т, п.), нагрузкн штепсельной сети, предназначенной для питания переносных светильников, следует определять, как для общего освещения;咒屮—количество штепсельЕЕЫх розеток; К&ш — коэффициент спроса, принимаемый по табл. 42
(4.3)(4.3)При совместном питании общими линиями (вводами) светильников общего освещения и штепсельных розеток (местного освещения) в аптеках, поликлиниках а больни- 4a乃 суммарная расчетная мощность, кВт, определяется по формуле '
(4.3)
(4.3)
p — (p 丄0 i Q ]十 丄户 %шЛ-2 — [%ст.0 ： I…уст,山厂'с,С уст,з,п
где Рус】,。—установленная мощность общего освещспил, кВт; Руст,in — общая установленная мощность иетсчссльных розеток местного освещение (мощность одной розетки может быть принята 0,06 кВт); К%。一 коэффициент спроса Для сети рабочего освещения, принимается по табл. 4.1; Руст,з,а — расчетная (установленная) мощность сети эвакуационного и аварийного освещения.
Для всех других общественных зданий суммарная расчетная мощеюсть Рт〃#Е освещения определяется по формуле
р = р к * Р К 丄 Р (4 4) тах^ Уст,。 'с.о ‘ уст,е‘'с,屮 ‘ уст.э, з* ' ‘ '
Где Руст,° ——установленная мощность общего рабочего осве- ^Дсния, кВт.
Таблица 4.1. Коэффициенты спроса для расчета нагрузок раб⑴尸г。
Предприятия н оргяничпцим
K09M)HUmiTb【cnpgl ^c 'К
ДО 5
5—10
1
Гостиницы, учебно-производственные помещения, спальные корпуса и административные помещения пионерских лаге-
1
0,8
0,
Предприятня общественного питания, детсады, ясли
1
0,9
Общеобразовательные школы, профтехучилища, средние специальные уг『е6・ ные заведения, организации и учреждения управления
1
0,95
0,9
Предприятия торговли, проектные и конструкторские организации, парикмахерские
1
1
0, 丁
Предприятия бытового обслуживания
1
0,95
0,9
Аптеки н поликлиники
Больницы
Таблица 42 Коэффициент спроса для расчета нагрузок сети штепсельных розеток
Здания и помещения
Ко 匐)фшшент
Питающая сеть
спроса /% “
ввод в ?卩 个
Организации управления, проектные и
0,2
0,1
конструкторские организации, учреждения финансирования, кредитования, госуннрст венного страхования
Гостиницы, обеденные залы, предприятия
0,4
0,2
бытового обслуживания, библиотеки, архи
вы'
Общеобразовательные школы, профтех-
0,2
0,1
училища, средние специальные учебные за-
ведения, детские ясли и сады Аптеки, поликлиники Больницы
0.3
0,2
0,2 0，［
43 НАГРУЗКИ СИЛОВЫХ СЕТЕЙ
Предприятия общественного питания. Коэффицие?г спроса для расчета электрических нагрузок пнтают".、 и распределительных линий и вводов силовой сети пре" приятии общественного питания принимается по табл.」》 в зависимости от эффективного числа злектропрпемнн*。" 78
питающих линий и вводов общественных зданий
лгвешеиия
электрического освещения, кВт一
51-1。01
101—2001
201—500
500 и более
i5—25 1
26—50 1
^- 0,6
0,5
0,45
0,4
0-,35
0,3
0,8
0,75
0,7
0,65
0,6
0,5
0,85
0,8
0,75
0,7
0,65
0,6
0,9
0,85
0,8
0,75
0,7
0,65
0,85
0,8
0,75
0,7
0,65
0,6
0,8
0,7
0,77 0,6
0,75 0,5
0,7
0,4
0,35
0,3
и удельного веса установленной мощности теплового неавтоматизированного технологического оборудования в общей установленной мощности всего силового технологического и санитарно-технического оборудования. Как и для сети освещения, расчетная нагрузка линий силовой сети определяется по формуле (4.1).
Эффективное число электроприемников есть эквивалентное число приемников пэ, однородных по режиму работы, одинаковой мощности, имеющих тот же расчетный макси- мум нагрузки, чю и электроприемников, различных по мощ- 、кости и разнохарактерных по режиму работы, присоединенных к данному элементу сети.
Эффективное число электроприемников определяется по следующим формулам:
при общем числе электроприемников 几《10
"产，(4.5)
при общем числе электроприем ни е(оз п> 10
〃з н !'(4,6)
Рномта*
спрос.； 仆 с m --фф<^ ivirt> -м qr(y「■^■."Рг'ТрОПрИПМ'ГИКОВспрос.； 仆 с m --фф<^ ivirt> -м qr(y「■^■."Рг'ТрОПрИПМ'ГИКОВ20 ЗП20 ЗПото 11—gn31-50 61—9391 — 100ото 11—gn31-50 61—9391 — 1000,〃0,0,850,0,90,0,950,0,950,0,〃0,0,850,0,90,0,950,0,950,5 5 5 56 6 7 8 8о о о5 5 5 7 <08995 5 5 56 6 7 8 8о о о5 5 5 7 <08993 5 56 6 7 86 0 0 0 03 5 56 6 7 86 0 0 0 0о о о о оо о о о о5 5 5 54 5 5 6 75 5 5 54 5 5 6 754 4 5 6 6 о о о о о54 4 5 6 6 о о о о о55 132 3 3 4 5 о о о о о 5 5 3 3 4 5 5 о о о о о55 132 3 3 4 5 о о о о о 5 5 3 3 4 5 5 о о о о о
спрос.； 仆 с m --фф<^ ivirt> -м qr(y「
■^■."Рг'ТрОПрИПМ'ГИКОВ
спрос.； 仆 с m --фф<^ ivirt> -м qr(y「
■^■."Рг'ТрОПрИПМ'ГИКОВ
20 ЗП
20 ЗП
ото 11—gn
31-50 61—93
91 — 100
ото 11—gn
31-50 61—93
91 — 100
0,〃
0,
0,85
0,
0,9
0,
0,95
0,
0,95
0,
0,〃
0,
0,85
0,
0,9
0,
0,95
0,
0,95
0,
5 5 5 5
6 6 7 8 8
о о о
5 5 5 7 <0899
5 5 5 5
6 6 7 8 8
о о о
5 5 5 7 <0899
3 5 5
6 6 7 8
6 0 0 0 0
3 5 5
6 6 7 8
6 0 0 0 0
о о о о о
о о о о о
5 5 5 5
4 5 5 6 7
5 5 5 5
4 5 5 6 7
5
4 4 5 6 6 о о о о о
5
4 4 5 6 6 о о о о о
55 13
2 3 3 4 5 о о о о о 5 5 3 3 4 5 5 о о о о о
55 13
2 3 3 4 5 о о о о о 5 5 3 3 4 5 5 о о о о о
Т а £ с н I! 1 * 3. Коэффициенты спроса для расчета нагрузок п/】；‘：，“口丫 и piicnpp：ieji, ильных линий и вверен си левых эт?еитря^есг<нх сетей грепЕрн分：п" общественного питаапя
УДсЛ!.:!?.，■： 1 ” УСГ.'- нов口еннс匕 мови'оети теплового оборудона- ния (без пптоматнкн) в oGti；ei1 установленной мощности силового электрооборудования, подключенного к Д；ш- но：ч/ элементу сети, %
Примечания； {, К теплсвому оборупо^аиию следует относить， з，：ск：п%. иескне плиты, электрические мармиты, эте^трич^ски? сксвородь:.-“】ехтрн“с'，'не жаро[ч:ые [! кондитерские 1нка(Ь>4, ?лсктритеские котлы и кипятгпьники н т. п, 勺介3 автомитшги). 2. Определение коэффициента спроса для значений установке： нс也?*uimiocTii теплового оборудг)вяцпч м эфф/чтивпого имела ^л^лтроприемни м, н。 у1：а-,^Н!1кх в табтнхе, промззеиится путем ннторполамн” 3. Мощность р?( -1；в' 1!Ы\ электро пр нем пиков в общую установленную мощность ие включается, 4. Глс- четную нт ру -.；<у линтгр. к которой подключен один электропрпемпи；；, опро;:е：'~(ат с ко'；ф 1шШ!Рлтом спроса, 口。口口口乂 I, а для электроплита 1.2, учитивающн^ пе- равномерную нагрузку по 4азам.
где п — обгцее число электроприемпиков, присоединепьи/х к данному элементу сети; Р^ .■ — номинальная (установленная) мощность г-го электроприемнпка, кВт; Р；рмта«—- номинальная (установленная) мощность наибольшего электроприемника данной группы, кВт,
Пример 4.1. Определить расчетную электрическую нагрузку кп巾已 с установленной и^щностью освещения 25,8 кВт н силовых электропри- еуников 181,0"卜Вт (33 эле：;троприемника, табл, 4,4).
Р с ш е п и е. 1, Определяем эффективное число электроприемн!!!<пз по фирму.(4.6):
2-181,07
Опрелеляем улельный вес установленной менгтсстп тсп/юкер обор\'допания (без явтомятики) в обИ1ей устансвзегн、百 мощности ，'- левого электрооборудования (посутспюамаь мипина. жарочный п“с，Н кофеварка, прилавки горячих vi；iниткой н 八ая вторых блюд, электроплиты) :
181,07
Табин a 44, Характеристики
электр оприемн икон
--■
Элсктроприемнич
Количество
\kKHHQCTh одного элгкч- роприем- нпка, кВг
Общзя уста - нозлен；пя мощность. кВ】
Расчетный коэффициент спроса для силовых электоопрпемИпков принимаем по табл. 4,3： /<с,с^0,63.
Рас：гстггая нагрузка силового электрооборудования будет равна
Ртахс= 181,07・363 = 114,07 кВт.
Принимаем коэффициент спроса лля освещения по табл. 4.к Кс,о~0,8.
Расчетная нагрузка сети электроосвещения,
/>тах0 = 25,8-0,8 = 20,6 кВт.
Определяем отнои^еппе расчетной осветительной ггагрузки к ст ловой:
114,07
Посудлмосппая машина КипятильникШкаф жарочныйКотел пищеварочныпПрилавок для вторых блюдКофеварка фреоновый агрегат НасосХолодильная камераУниверсальный привод Холодильный шкаф Прилавок горячих напитков Прилавок-Еггтрпна для холод ных закусокХлеборезкаЭлектроплитаКассовый аппарат ВентиляторПосудлмосппая машина КипятильникШкаф жарочныйКотел пищеварочныпПрилавок для вторых блюдКофеварка фреоновый агрегат НасосХолодильная камераУниверсальный привод Холодильный шкаф Прилавок горячих напитков Прилавок-Еггтрпна для холод ных закусокХлеборезкаЭлектроплитаКассовый аппарат Вентилятор221121232222112123224 24 2ПылесосПылесос3 51 6 6582 8666 I f у 9 f f 32976422100003 I3 51 6 6582 8666 I f у 9 f f 32976422100003 I^0fi5 4 60707300^0fi5 4 60707300к 6 3584 682232943424111113 1 1 1к 6 3584 682232943424111113 1 1 17 22 18 4 2о 8 о 7 3 о 167 22 18 4 2о 8 о 7 3 о 16Поскольку удельный пес ^лектрп'^екого освегпенля составляет Менее 20 %, по табл. 4.9 принимаем коэффициент, учитЕявающий несовпадение расчетных максимумов силовых и осветительных нагруз」；， Кн,и二 1,
Посудлмосппая машина Кипятильник
Шкаф жарочный
Котел пищеварочнып
Прилавок для вторых блюд
Кофеварка фреоновый агрегат Насос
Холодильная камера
Универсальный привод Холодильный шкаф Прилавок горячих напитков Прилавок-Еггтрпна для холод ных закусок
Хлеборезка
Электроплита
Кассовый аппарат Вентилятор
Посудлмосппая машина Кипятильник
Шкаф жарочный
Котел пищеварочнып
Прилавок для вторых блюд
Кофеварка фреоновый агрегат Насос
Холодильная камера
Универсальный привод Холодильный шкаф Прилавок горячих напитков Прилавок-Еггтрпна для холод ных закусок
Хлеборезка
Электроплита
Кассовый аппарат Вентилятор
2211212322
2211212322
4 2
4 2
Пылесос
Пылесос
3 5
1 6 6582 8666 I f у 9 f f 3297642210000
3 I
3 5
1 6 6582 8666 I f у 9 f f 3297642210000
3 I
^0fi5 4 60707300
^0fi5 4 60707300
к 6 3584 68223294342411111
3 1 1 1
к 6 3584 68223294342411111
3 1 1 1
7 2
2 18 4 2
о 8 о 7 3 о 1
6
7 2
2 18 4 2
о 8 о 7 3 о 1
6
Определяем общую расчетную нагрузку при совместном питан.；!} силовых и осветительных эле/<троприемнико!<-
Рта黑=114,07 + 20,6 = 134,67 кВт.
“Дл$【расчета электрических нагрузок общественных зд；ь ний согласно ВСН 59-88 коэффициенты спроса для определения нагрузок сетей освещения можно принимать по табл. 4.1.
Нагрузки силовых сетей подразделяются на четыре х：ь рактерные группы： технологическое, холодильное, санитар^ но-техпическое оборудование и посудомоечные машины.
Расчетные нагрузки каждой группы согласно ВСН 59-S8 определяются по формуле, кВт,
% = К&сРуе(4Q
В установленную мощность не включаются резервные электроприемники, уборочные машины, электрополотепиа и противопожарные устройства, если онн не определяй^г выбор защитиых аппаратов и сечения проводников. Знач?- ния К&с при15имаются в зависимости от назначения обор дования.
Коэффициенты спроса для технологического оборудование:
Количество злектрсприемни- ксв теплового обо- рудовапия, подключенного К /КЕ・ ному элементу сети .,,.Коэффициент спроса ...,Количество злектрсприемни- ксв теплового обо- рудовапия, подключенного К /КЕ・ ному элементу сети .,,.Коэффициент спроса ...,3580,9 0,8 0,683580,9 0,8 0,681015200,62 0,52 0,441015200,62 0,52 0,443040厂“)0,38 0,33 0,，Н3040厂“)0,38 0,33 0,，Н
Количество злектрсприемни- ксв теплового обо- рудовапия, подключенного К /КЕ・ ному элементу сети .,,.
Коэффициент спроса ...,
Количество злектрсприемни- ксв теплового обо- рудовапия, подключенного К /КЕ・ ному элементу сети .,,.
Коэффициент спроса ...,
358
0,9 0,8 0,68
358
0,9 0,8 0,68
101520
0,62 0,52 0,44
101520
0,62 0,52 0,44
3040厂“)
0,38 0,33 0,，Н
3040厂“)
0,38 0,33 0,，Н
II р л м е ч а ч и я- 1. К технологическому обсрудозанию относятся： теплев 1 \ механическое, wem：。？ холодильное, лифты пот^емгики и прочее оборуповаи Кл9ф<Ьи?гЕ1еит спрссс £门” технологического оборудования опрелсл^ется в завн，" мости ит ь'очичествэ 今лектрсг^рпемников теплового оборудовании. 2 К генлово，v оборучовзнию относятся' электрические плиты, мармиты, сковороды, >кароин‘：з и |■'■'lIЛи гсрсни-- ⑴「；"M，i. кот^ы. кипятильничи, фритюрницы. 3 К Mp.-<；Hiii'iecKii 」 оС：< !тудгв；нти1О с「х5，тсс тесш^есильныс1 мап,инь-, унлвгреильн ы? привей хл?бпг)сз1Л1. ей：;〉，?ито кокте^левзбивалки, мяго^у^ки, картофелечис п^и, \изи,;(,"1 乃门只 реи：и св「м【е门 Ro今巾小н【п、#нт спроса на линиях. питаю!инх tcqlkc механ1!'- с【；с* пборудин^чие с,'!едует принимать равным Q.8,4 К мелеем? холодилыь )
обору."11 Н ншю С：МСС：【ТСЯ Шкафы ХОЛОДИЛЬН '>!&, бы ТО1,Ые ХСНСПИНЬНШ. НИЗКОМ1 ■■ пе「1гр，「/о ирит 1в；<п г витпины единичной мэичк стью менее 1 ；； В г LКо ■
инент спроса m :；"*н$;、‘ питающих только «елке# чолплильное ouopv?о;> " ， САоауег пррни'лать r соответствии с примечанием 2 для холодильного и с::н ■ нH'ieci；orc писрг^овпиия 5. К прочему ofiopy'сованию относятся «тссонме а’’’ ■ р^т:‘， рл пноа^ паргтх-па. 6, Определение коэффициентов спроса 二：1# копнигст 】 с、е тппприемни-. з. и? указаннЬ!■.■ в т-бли：!?, гро;пводится путем интериэ^я "' 7 Пр'； --r.TH'irciBe -присоединенных ^-1е'<троприеуни!；о8 менее три、лпп\'с：з^ ■' пгг'-г-1 ять г>оэсЬф['циент опроса равный I, а для электроплиты с учеюм 中叩：：‘> чгрной нагрузки по фазам 1,2.
длядляхолодильного и сантехничес-холодильного и сантехничес-Количество 9лект・ поприемников • • • у Коэффициент спросаКоличество 9лект・ поприемников • • • у Коэффициент спроса330,Q0,Q550,N0,N881010202030300,750,7>650,750,7>650,650,650,60,6Коэффициент спроса кого оборудования:
для
для
холодильного и сантехничес-
холодильного и сантехничес-
Количество 9лект・ поприемников • • • у Коэффициент спро
са
Количество 9лект・ поприемников • • • у Коэффициент спро
са
3
3
0,Q
0,Q
5
5
0,N
0,N
8
8
10
10
20
20
30
30
0,750,7>65
0,750,7>65
0,65
0,65
0,6
0,6
в количество менее 1 кВт.в количество менее 1 кВт.При определении коэффициентов спроса мощностьюПри определении коэффициентов спроса мощностью12310,90,8505 彥 0,5512310,90,8505 彥 0,55
в количество менее 1 кВт.
в количество менее 1 кВт.
При определении коэффициентов спроса мощностью
При определении коэффициентов спроса мощностью
123
10,90,85
05 彥 0,55
123
10,90,85
05 彥 0,55
Поимечаияя: 1
-«^плппиемников не включаются члектроприемиики
2ЛС1Гпч(Ь&иииенты спроса, указанные в таблтпе для холодильного оборудования, _veT принимать при о пределе ггии нагрз^ки на ваедзх в предприятия общест- 閣黑？ питания. При выборе сечеяий и аппаратсв защиты лини^йп«та^Х тплодильное оборудование, коэффициент спроса следует принимать 0,8. 3. О?Р：; делен яе коэффи1Ч1ентов спроса для кслнчоства электроприемииков. не указанных :таблице, производится путем интерполячни.
Коэффициент спроса для посудомоечных машин:
Количество электроприемни* ков?
Коэффициент спроса .・,
Пррмечание В числителе приводятся коэффициенты спроса для посудомоечных машин, работающих от сети холодного родоенлбжения, в знаменате・ ле — для машин, работающих от сети горячего водоснабжения.
Суммарная расчетная нагрузка от силового оборудования определяется по следующим формулам:
вводы в предприятие общественного питания
Рр,с = Рр'2 4°，75(%^ + 4,Е)；(4.8)
линии, питающие технологическое оборудование и посудомоечные машины,
Р' =Р+0,65 尸j(4.9)
для линий, питающих только холодильное оборудование и сантехническое оборудование, расчетная нагрузка определяется ПО формуле (4.7), ГДе Рр,тех, %,х,м, РР.сан, РР-п,м— соответственно расчетные нагрузки технологического оборудования, холодильных машин, сантехнического оборулова- ния и посудомоекнхх машин.
Коэффициент спроса на групповых линиях к злектрпп。- Лотенцам следует принимать равным 0,1. При этом расчетная нагрузка на линии должна быть не менее мощности наибольшего электроприемпика.
Расчетная нагрузка вводов и линий, питающих совмест-
6*83
по силовые и осветительные электроприемники, опреде/ьь ется по формулеI
尸р = К“.м (%。+ %с),(4.10)'
где Рр,。——расчетная нагрузка освещения, кВт; Рр,с — расчетная нагрузка силового оборудования, кВт; Кн,м принимается по табл. 4.9.，
Предприятия торговли. Коэффициент спроса для расчета ? нагрузок питающих и распределительных линий и вводов 【 в здания силовых электрических сетей продовольственных ' и промтоварных магазинов в зависимости от числа присое- : диненных электроприемников и процента установленной мощности холодильного и подъемного оборудования в общей установленной мощности силового электрооборудования, подключенного к данному элементу сети, следует при- j нимать по табл. 4.5.'
Гостиницы и организации управления. Коэффициенты сПрОса для определения нагрузок в силовые сетях (питаю- щих линиях и вводах) гостиниц и зданий организаций уп- равления в зависимости от числа электроприемников и процента (удельного веса) установленной мощности санитарно-технического оборудования (вентиляторы, кондиционеры, насосы и т. п.) в общей установленной мощности силового электрооборудоваггия, подключенного к данному элементу сети, можно принимать по табл. 4.6.
Таблица 4.6. Коэффициенты спроса для расчета питающих линий и вводов силовых сетей организаций управления (без пищеблоков) и гостиниц (без рестораноз)
Удельный вес установ-ленной мощности санн-тарно-технмческогооборудования в общейустановленной мощностисилового электрообору-дования, %
5
10
15
20
30
50
100
200
Коэффициент спроса 人，с при числе злектроприемн【；ков
Удельный вес установленной мощности ХОЛОДИЛЬНОГО и подъемного (ПВ-1) сборУДОПЙНИЯ в общей уставов-
Коаффкцнент спроса /%
с при числе присоединенных электроприемников
лепной мощности СИЛОВОГО ЭЛРКТ- рсюборудош! нпя, подключенного к данному элементу сети, %
3
6
15
方，
33
49
'60
0
0,95
0,9
0,75
0,7
0 ,65
0,6
0,6
0,53
10
0,9
0,85
0,7
0,7
0,65
0,6
0,6
0,5
0,45
20
0,85
0,8
0,65
0,55
0,55
0,5
0,45
30
0,8
0,7
0,6
0,55
0,5
0,5
0,4
0,35
0 ,4
40
0,75
0,65
0,6
0,55
0,5
0,45
0,4
0,35
50
0,7
0,65
и, о
0,5
0,5
0,45
0,4
0：35
0,35
0,3
60
0,7
0,65
0,5
0,45
0,4
0Л
0,3
0,3
70
0,7
0,6
0,5
0,45
0,4
0,4
0,35
0,35
0,3
0,23
80
0,65
0,55
0,45
0,45
0,4
0 ,4
0：35
0,35
0,3
0,3
0,23
81—100
0,6
0,55
0,45
0,45
0,4
0,3
0,3
0,3
0,25
Таблица 4.5. Коэффициент спроса для расчета нагрузок питающих и распределительных линий и вводов силовых электрических сетей продовольственных и промтоварных магазинов
Примечания: !. Определение коэффициента спроса для значений процентов установленной мощности холодильного н подъемного оборудования и ин「 ла присоединенных электроприемников, не указанных в таблице, 〃ронзнод.】',тсн путем интерполяции. 2. Мощность резервных электроприемников в общую уст＜：“ новленную мощность силового электроооорудонаиия не включается. 3. При q】iJie присоединенных электроприемников менее 3 допускается принимать коэффициент спроса, равный I.
100—85
84—75
74—50
49—25
24 и менее
^7^66о о о о о5 58 7 7-66о о о о о
76'65655 о о о о о
^66^5о о о о о
656 6 5 5о о о о о
6 6^55 о о о о о
^«^55^о о о о о
5 5 5 5
5 5 5 4 4 о о о о о
5 5
5 5 4 4 4 о о о о о
Примечание. Электрические нагрузкн пищеблоков и ресторанов определяются пэ табл. 4,3.
Школы, учебные заведения, предприктия бытового обслуживания. Коэффициенты спроса Кс,с для определения электрических пагрузок силовых сетей, питающих технологическое оборудование указанных выше зданий, принимаются равными:
Предприятия и организации
Лабораторное и учебное оборудование общеобразовательных школ, профессионально-технических училищ, техникумов ...
Металлообрабатывающие и другие станки в мастерских
Парикмахерские, ателье, комбинаты бытового обслуживания (технологическое оборудование)
Прачечные, химчистки (технологическое оборудование) ..
А\ножительная технпка
5 5 6 7 5 о о о ОО
3
1 2 о о
4 5 3 о о о
Аптеки, поликлиники, больницы. Коэффициенты спроса Для определения нагрузок силовых сетей, питающих мели-
Рис. 4.1. Графики для определении з(М：гк7ннно『о приемников при zzfc<0,2 (&) н 〃* = С,2+10 (б)
количества
элекгрэ-
цииское оборудование лечебных учреждений, рекомендуете：］ определять в зависимости от эффективного числа электро- приемников. Однако『м определяется не “о упрощенной фог- муле (4.6), а л руги м способом ——по графикам, npcACTtiB ie?'- ным на рис. 4.1, которые дают более точные результаты.
Для этой пелн определяется относительное количеств'： элсктроприем пиков данной группы /?、.， мощность к а ж до г ; из которых не менее половины мощности ыгшболыисго элс;<- тропрпемппка:
/%： = п /〃, ( 4」К
где п ——общее количество электроприем пиков, присоединенных к данному элементу сети; /71 ——количество электропрг? емнпкпв, мощность которых не менее половины мощности наибольшего э.зектроприемника.
Затем определяется относительная мощность указании^. ЭЛеКТр9П|И1СМЫИК0В：
Р* = PnJPyg (4.12 ■
где Руст ——установленная мощность всех злектроприсинп” ком, кВт; Pri — суммарная установленная мощ!юсгь эле：.^ тропрнекпнков, мощность которых не менее половины MGir- нос-ги наибольшего электроириемнпка, кВт.
(4.13-(4.13-По графикам на рис. 4.1 определяется относителыгое эф фектнвнос число электропрнемннков &*： '
(4.13-
(4.13-
числа электроприемников: % = q* п.числа электроприемников: % = q* п.эффективногоэффективного(4.14)(4.14)Из выражения (4.13) определяется абсолютное значение
числа электроприемников: % = q* п.
числа электроприемников: % = q* п.
эффективного
эффективного
(4.14)
(4.14)
Коэффициенты спроса для определения электрических нагрузок в силовых сетях лечебных учреждений принимается по табл. 4.7.
Таблица 4.7. Коэффициенты спроса для определения электрических нагрузок линий силозых сетей К%с, питающих медицинское электрооборудование
Коэффициент спроса KQtC при эффективном числе злектроприемниксв
Объекты
3
5
8
10
20
30
50
100 и более
Аптеки
Поликлиники и больницы
0,9
0,75
0,8
0,6
0,7
0,5
0,6 0,45
0,4
0,6
0,35
0,3
0,25
При определении расчетных электрических нагрузок силовых медицинских электроприемпиков необходимо учитывать, что в медицинских учреждениях (в кабинетах врачей и палатах) устанавливается большое количество силовых щитов и штепсельных розеток, к которым могут подключаться переносные медицинские аппараты и приборы, однако действительное количество их в данном отделении или на данном эта>ке значительно меньше, чем число розеток, щитков, предусмотренных проектом по заданиям технологов. В связи с атнм в формулу для определения расчетной мощности, кВт,
Р =Р К《4.15)
уст,с с,с/
вводится Руст — условная установленная могцность, кВт, определяемая из эмпирической формулы
曝т,е = 0，1Ру5Р,а + 33 Тете + %ес,щ + 曝…)，(& ⑹ где Руст,р,а — установленная мощность рентгеновских аппаратов (по паспорту), кВт； Руст,ш,р — установленная мощ- ноств силовых штепсельных розеток, кВт； Руст；с,щ установленная мощность медицинских силовых щитков, кВт; Р уст,м,п — установленная мощность прочих медицинских
электроприемников (автоклавы, дистилляторы и другие мр дицинские аппараты), кВт.
Санитарно-техническое оборудование. К санитарно-те\. ническому оборудованию любых общественных зданий от匕. сятся насосы водоснабжения и канализации, вентилятора, кондиционеры и т. п. Коэффициенты спроса для определения электрических нагрузок в элементах силовых сете", к которым подключены санитарно-технические электропрп-
емники, приведены ниже:
Количество работающих сантехнических уста новок23
”10,9
К" ；• • 1 о ^
51015
。,8 а 7 e l 0"
Продолжена е
Количество работающих сантехнических установок . . .203050
Кс,с 0,65 0,6 0,55
100200 н более
0,550,5
Примечание. В знаменателе приведены коэффициенты спроса для элек- тродви! ателей единичной мощностью более 30 кВт с учетом их средней загрузки на 80 %.
Коэффициенты спроса для расчета электрических нагрузок линий, питающих полотенцесушители, припимаются раз- ными 0,2, на вводах — 0,1. Установленная мощность уб(- рочных машин принимается 4,5 кВт на этаж при длине кс - ридора до 50 м и 9 кВт — при большей длине. Коэффициен г спроса для расчета питающих линий к этим машинам можно принимать равным 0,2, на вводах — 0,1.
Лифтовые установки. Установленные мощности лифтовых установок общественных зданий, приведенные к ПВ-!, определяются по формуле (3.27).
Расчетные нагрузки определяются с учетом коэффициентов спроса, приведенных ниже:
Количество лифтовых установок . . . 12—3Кс,с 〃/я зданий высотой до12 этажей ,10,8То жедля зданийвысотой 12 этажей и более10,9Количество лифтовых установок . . . 12—3Кс,с 〃/я зданий высотой до12 этажей ,10,8То жедля зданийвысотой 12 этажей и более10,94-56—78—1011—2020 н Ротс0,70,60,50,40,30,80,70,60,50,44-56—78—1011—2020 н Ротс0,70,60,50,40,30,80,70,60,50,4
Количество лифтовых установок . . . 12—3
Кс,с 〃/я зданий высотой до12 этажей ,10,8
То жедля зданий
высотой 12 этажей и более10,9
Количество лифтовых установок . . . 12—3
Кс,с 〃/я зданий высотой до12 этажей ,10,8
То жедля зданий
высотой 12 этажей и более10,9
4-5
6—7
8—10
11—20
20 н Ротс
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
4-5
6—7
8—10
11—20
20 н Ротс
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
Киноустановки. Во многих общественных зданиях име- к ?ся за::ы с I^ннoycтaIIoзкa^iИ, предназначенными для :;с-
* л пина 4.8. Коэффициенты мощности
Зааин」卜〃“ оСорудование
Коэффициент мощности
Осветительные сети
Осветительные сети с люминесцентными лампами
То с лампами накаливания
То же с лампами типа ДРЛ, ДРИ:
с компенсированным ПРА
с некомпенсированным ПРА
0：92
1
0,85
0,5一0,35
Силовые сети|
Предприятия общественного питания с электрифицированными пищеблоками
'То же с газовыми плитами
Продовольс!венные н промтоварные магазины
Детские ясли и сады с электрифицированным пищеблоком
То же без пищеблока
Общеобразовательные школы с электрифицированным пищеблоком
То же без пищеблоков
Ателье, комбинаты бытового обслуживания
Питающие линии к тепловому оборудованию
То же к холодильному оборудованию
То же к лифтам и другому подъемному оборудованию
То же к насосам, вентиляторам н кондиционерам
То же к мет аллообрабатывающим и деревообрабатывающим станкам
Парикмахерские
Гостиницы (вводы) без ресторанов.
То же с ресторанами
Учреждения управления, финансирования, проектные и конструкторские организации
Медицинское оборудование
Вводы в лечебные здания
Вычислительные машины (без технологического кон-
ДИционирования)
0,98
0,95 0,85
0,95
0,9 0,95
0,9 185 0,98 0,65 0,6 0,85 0,6
0,97 0,85 0,9
0,85
0,95 0,9 0,65
Примечания: L飙”：噺需:當嘤:；膿噺農蹤,啜制 невзвешеиный коэффициент мощности. 3’ Д^ ^ в пределах 0,85. 4. Для уве ^：^ГсроЛс~^свеЗ?ХиИл1；п 黑Н и ДРЛ на ПРА подается 380 В
монстрации художественных, документальных, научно-©、 нических и учебных фильмов.
В качестве расчетгюй нагрузки от кинотехнологичесг ；Го оборудования принимается установленная мощность од]'11)го наибольшего кинопроекционного аппарата с его внпр方“ц. тельной установкой н мощностью з ву коус ил ительноГг ги；ча- ратуры. При определении суммарной расчетной моЩ1п；гги линий, питающих коиференц-зал, кинозал, и т. п., принн.'-а， ется большая из расчетных нагрузок ——освещения з 门@ и эстрады или кинотекнологии; имеется в виду, что оннп「「呛、 менное включение этих потребителей исключается. Козф.л[- циент спроса для сети освещения конференц-залов и го.；ю- залов, а также эстрады принимается равным 1.
При подключении к одному силовому вводу потреб? гелей различного технологического назначения (напрн”「р, типография и ателье по ремонту обуви и т. п.) необходимо учесть несовпадение максимумов отдельных групп сило;\>тх электроприемников путем умножения расчетных силовых нагрузок этих групп на коэффициент 0,85.
В зданиях, оборудованных системами кондиционирования воздуха с холодильными машинами (имеющими максимум в летнее время), их расчетную мощность следует 卜 \г- ножать на коэффищгент 0,4 и прибавлять к расчетным иа- грузкам остального силового электрооборудования.
Коэффициент мощности в силовых и осветительных ре- тях общественных зданий следует принимать по табл. 4.8.
4.4. КОЭФФИЦИЕНТЫ, УЧИТЫВАЮЩИЕ НЕСОВПАДЕНИЕ МАКСИМУМОВ СИЛОВЫХ И ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ НАГРУЗОК
И ОБЩИХ НАГРУЗОК ЗДАНИЙ, ПОДКЛЮЧАЕМЫХ К ОДНОМУ П
Экспериментальные исследования показывают, что п；',п<- тическп во всех общественных зданиях максимумы си^ог - ^х и осветительных нагрузок не совпадают, поэтому при с-з- местном питании этих электроприемников общими 口叮，：宀 щими линиями или от одного трансформатора расчетная」к- тнвная нагрузка, кВт, определяется по формуле
Р = К (Р 4- Р4- ОЛР) G ⑺
так zvh,m\ wnxo гтахо »‘
где Кн,м ——коэффициент, учитывающий несовпадение 1：') четных максимумов силовых (Ртах с) и осветительнь：х (Ртах о) нагрузок, ПрИНИМЗвТСЯ ПО табл, 4.9； Ртах X —- симальная нагрузка холодильных машин.
6』*n a 4.9. Коэффициенты Кн.м, учитывающие несовпадение Учетных максимумов силовых и осветительных нагрузок
:—
Здания
Коэффициент Кн м ПР" отношении расчетной осветительной нагрузкн к силовой, %
29—75176—149|141—250
Примечания: J, При отношении расчетной осветительной нагрузки к силовой менее 20 и белее 250 % коэффициент К н м следует принимать равным 1. 2, В знаменателе прнвелен коэффициент К^ 认 П^я знаний и помещении с кон- дициииированнсм воздуха.
При подключении нескольких зданий (помещений) различного назначения к одной трансформаторной подстаггции или питающей линии, например, жилых и общественных зданий, следует учесть несовпадением максимумом нагрузок этих зданий.
Суммарная максимальная нагрузка определяется из выражения
P”L &小 + % p^ +(戶亚 +…+ К" 恥" (4.18) где Рз^пак ——наибольшая из нагрузок зданий (помещении), Присоединенным к данной линии (трансформаторной подстанции), кВт; Рзль Рзлз …，Рзлп — расчетные нагрузка всех зданий, кроме здания, имеющего наибольшую нагрузку.
При определена расчетных электрических нагрузок с учетом коэффициентов участия в макенмуме (табл. 4.10) нагрузка нескольких жилых домов с одинаковыми кухон- ннмн плитами в квартирах принимается за один объект.
Предприятия торговли и общественного питания гостиницыОбщеобразовательные шкоды, средние специальные учебные заведения, профтехучилищаДетские сады и яслиАтелье, комбинаты бытового обслуживания, химчистки с прачечными самообслуживания, парикмахерскиеОрганизации и учреждения управления, финансирования и кредитования, проектные и конструкторские организацииПредприятия торговли и общественного питания гостиницыОбщеобразовательные шкоды, средние специальные учебные заведения, профтехучилищаДетские сады и яслиАтелье, комбинаты бытового обслуживания, химчистки с прачечными самообслуживания, парикмахерскиеОрганизации и учреждения управления, финансирования и кредитования, проектные и конструкторские организации0,9/0,850,85/0,750,9/0,850,950,90,950,850,80,850,850,750,850,95/0,850,9/0,750,95/0 ,850,9/0,850,85/0,750,9/0,850,950,90,950,850,80,850,850,750,850,95/0,850,9/0,750,95/0 ,85При ориентировочных расчетах электрических нагрузок
Предприятия торговли и общественного питания гостиницы
Общеобразовательные шкоды, средние специальные учебные заведения, профтехучилища
Детские сады и ясли
Ателье, комбинаты бытового обслуживания, химчистки с прачечными самообслуживания, парикмахерские
Организации и учреждения управления, финансирования и кредитования, проектные и конструкторские организации
Предприятия торговли и общественного питания гостиницы
Общеобразовательные шкоды, средние специальные учебные заведения, профтехучилища
Детские сады и ясли
Ателье, комбинаты бытового обслуживания, химчистки с прачечными самообслуживания, парикмахерские
Организации и учреждения управления, финансирования и кредитования, проектные и конструкторские организации
0,9/0,85
0,85/0,75
0,9/0,85
0,95
0,9
0,95
0,85
0,8
0,85
0,85
0,75
0,85
0,95/0,85
0,9/0,75
0,95/0 ,85
0,9/0,85
0,85/0,75
0,9/0,85
0,95
0,9
0,95
0,85
0,8
0,85
0,85
0,75
0,85
0,95/0,85
0,9/0,75
0,95/0 ,85
Табл пн а 4.10. Коэффициенты
участия
н максимуме электрических общественных 3]g
Зданна (помощення) с нам6о*ьи:е计 расчетной нагрузкой
Жилые дома
Предприятия общественного питания
捐至
販
К乐
15g §
0 L
I'j 務L
О s =
Жилые до\ю:
с электрическими
плитами
—
0,9
0,6
0,7
0,6
0,4
с платами на твердом и газообразном топливе
0,9
0.6
0,7
0,5
0,3
Предприятия общественного питания (столовые, кафе п рестораны)
0,4
0,4
0,8
0,8
0,8
0/
Общеобразовательные школы, средние удебние заведения. профессионально-технические училища, бип тиотеки, детские сады и ясли
0,5
0,4
0,8
0,6
0,7
0,7
Предприятия торговли (однос'.югшьуе и полуто- ра-двухсмеппые)
0,5
0,4
0,8
0,6
0,7
О*
Организации и учреждения }тправления, про- рктнве и конструкторские организации, учреждения финансирования и кредитования
0,5
0,4
0,8
0,8
0,8
0,8
Гост【пмн： 1J
0,8
0,8
0,6
0,8
0,4
0,3
По.1ПЧ.1!ШИКИ
0,5
0,4
0,8
0,6
0,8
0,8
Ателье и комбинаты бытового обсл\гживания, предприятия бытового обслуживания
0,5
0,4
0,8
0,6
0,8
0,8
1
Кннотеа гры
0,9
0,9
0,4
0,6
0,3
0,2
нагрузок жилых домов "„/(помещении)
(квартир и
силовых электроприемников) и
^^^^ уиастня В максимуме
J—^-
3
gs
Предприятия
торговли
體堀
£ ^ § u к
君^
О 3 ^1 о s
s 5
0,6
0,6
0,8
0,7
0,8
0,4
0,7
0,6
0,7
0,9
0,4
0,5
0,8
0,7
0,7
0,4
0,6
0,5
0,5
0,9
0,8
0,8
0,8
0,7
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,5
0,8
0,8
0,8
0,7
0,8
。六
0,8
0,7
0,8
0(8
0,8
0,8
0,2
0,7
0,8
0,8
0,8
0,7
0,8
0,8
0,8
0,8
”
0,7
(),8
0,8
0,8
0,7
0,8
0,5
0,6
0,6
0,8
0,8
0,8
0,4
0,7
0,5
0,7
0,9
0,8
0,8
0,8
0,7
0,8
0,8
0,8
0,7
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
仇8
0,8
0,8
0,7
0,8
0,8
0,2
0,2
0,8
0,7
0,8
0,2
0,4
0Л
0,5
—
Таблица 4.11. Усредненные удельные расчетные электрические нагрузки общественных зданий (без электроотопления)
Здания
Единиц'；
УДеЛмпп нагр； 5
Предприятия общественного питания полностью электрифицированнт^е с коли- чествог! посадочных мест до 400
кВт/место
То же с количеством посадочных мест более 500
кВт/место
То же частично электрифицированные (с плитами на газообразном топливе) с количеством посадочных мест до 400
кВт/место
0,7
То же с количеством посадочных мест более 500
кВт/место
Продовольственные магазины без кон-
кВт/?л2 торгового
0 J；
дициошфовання воздуха
чал л
То же с кондиционированием воздуха
кВт/м2 торгового зала
0巾
Промтоварные магазины без кондици-
кВт/м2 торгового
0,0-
онирования воздуха
зала
о,н
То же с коядициодированием воздуха
кВт/м? торгового зала
Универсамы без кондиционирования
кВт/м2 торгового
0,1
воздуха
зала
То же с кондиционированием воздуха
кВт/м* торгового зала
0」「；
Общеобразовательные школы с элект- рифицироваггными столовыми
кВт/I учащегося
0,1!
То же без столовых
еВт/1 учащегося
0,11
Детские ясли и салы с пищеблоками
кВт/место
0,4
То же без пищеблоков
кВт/место
0,1
Парикмахерские
кВт/рабочее место
1,3
Здания или помещения учреждений
Вт/м* обшей пло-
45
управления проектных и конструкторских организаций с конлициппированием ооздуха всех рабочих помещений (со сто- *)30 汕
щади
То же, нс без коилипиопировзния воз-
Вт/腸2 о^шей пло-
36…
духа
шяли
Гостштииы с ^онлнционировгзнием воз- nvxa (без ресторанов)
кВт/место
То же 6fq кондиционирования воздуха
кВт/место
0,3"
Профессионально-технические учили- in со стлллзы\ти с количеством учащихся до 1000
кВт/I учащегося
0,4
То же с количеством учащихся более 1000
кВ г/] учащегося
0,23
Фабрики химчистки и прачечные са-
Вт/кг вещей в сме-
65
мообслужнвания
ну
Пионерские лагеря (без пищеблоков)
Вт/м2 жилых помещений
20***
Продолжение табл. 4.11
Здания
Единица
Удельная нагрузка
Больница хирургического профиля с
кВт/койко-место
2 5%**
пищеблоком
Хирургические корпуса больниц
Больницы многопрофильные с пище-
кВт/койко-место кВт/койко-место
0,7
блоком
Терапевтические корпуса больниц
кВт/койко-место
0,45 0.6
Радиологические корпуса больниц
кВт/коико-место
Детские больницы с пищеблоком
кВт/койко-место
^Терапевтические корпуса детских боль-
кВт/койко-место
ниц
Поликлиники'
кВт/посещений в смену
0,15
Аптеки:
0,1
без приготовления лекарств
кВт/м2 торгового
зала
0,15
с приготовлением лекарств
кВт/м2 торгового
зала
Кинотеатры и киноконцертные заль【：
кВт/место
0,12 0,1
с кондиционированием воздуха
без кондиционирования воздуха
кВт/место
Театры и цирки
кВт/место
0,3
Дворцы культуры, клубы
кВт/место
0，4
Дома отдыха, пансионаты, профилактории (без столовых)
кВт/место
0,35**
Общежития:
с электроплитами в кухнях
кВт/место
0,4
без электроплит в кухнях
Учебные корпуса высших 北 средних
кВт/место
0,1
специальных учебных заведении (без столовых):
с конлиционированием воздуха
кВт/м2 полезном
0,04***
площади
' без копцициопирования воздуха Лабораторя ые корпуса высших и
0,03***
средних специальных учебг?ых заведений (без столовых):
кВт/x!2 полезной
с кондиционировянлем воздуха
0,06***
0,05***
площади
без конднцронировапия воздуха
кВт/м? полезной плпшади
0,5
Комбинаты бытового обслуживания населения
кВт/рабочее место
* Удельная нагрузка не зависит от наличия кондиционирования воздуха.
** Удельную нагрузку ресторанов при гостиница'； следует принимать, как 近力仪 предприятий общественного питания.
*** Удельную нагрузку пищеблоков следует принимать, как для предприя- общественного питания, с учетом числа мест, равного 7з обслу)кивасмь1х пищеблоком.
Хар【；;：тркт：ка и,iгрузки
Коэффициенты соимс1це(!ня м：;кс“\“,, ц-!Груюу траасфорляторов в 3amMc&：, от их количества
т」с л II ц г. 4.12 трл?1гформ；：тогоа
Кгэ?Ьф!ни^е:：уь; совмещения максимумов нагрузи и
3—5
1 6-Ю
1 II—'2J
1 болен
■Жн/ая застройка (70 % нагпуз- к叮 жилых донов it более)”
0,9
0,85
0,8
0,75
0,7
Общественная застройка (70 % нагрузки общественные зданий и
0,9
0,75
0,7
0,65
0,6
Комм571ально~промышленные зо- "0 (65 % нагрузки промышленных
0,9
0,7
0,65
0,6
0,55
н общественных зданий и более)
предприятий
то коэффшгиенты
состан 1пет
卜ен*Мп% 3；忠戶нагрузка промышленных
q冰;стаеннмх зданий, то коэффициенты совмещения「的 '° нагрузи трансфор^аторсв принимаются, как для общсствен^.х чд;
по застройке надо учитывать удельные расчетные нагрузки общественных зданий, отнесенные к жило仃 площади жи/?ых домов, т. 6. на 1 м2 общей площади.
Тогда нагрузка микрорайона (квартала) определяй；ся из выражения, кВт,
где Робщ.зд,ул — удельная нагрузка общественных зпа““力 микрораиоиного значения, которую можно принимать при застройке ломами с электрическими плитами 2,6 Вт/亩, а 工:口勺 домов с плитами на газообразном или твердом топ:;：!-
Таблица 4,13. Коэффициенты совмещения максимумов IJ<°3§4)huh5TM совмещ0ния \99以小…
:;1「PV1Q,<
『)91
тро
0*5
0,8
0,80
0,6
0,7
0,75
0,85—0,9
0,65—0,85
0,55—0/
числителе
И n л м е ■[ а н й я;【.В числителе призгдены коэффициенты для жилой
2. McnbiLie? значение коэффициентов в период вечернего максимума на「р、~： Uot【,6lv；i，4imc — когда все предприятия имеют двух- или трехсменный р。；；；"” р。；、•匸也 сети менее 20 % коэффициент совмещения дтя утреннего и вече卩
<hv исчл ссвменаеннА для утреннего максимума следует принимать равнме '* с FHJ# — 0.63,
，К зданиям микрорайоииого значения относятся предпри- ятИЯ торговли 乳 общественного питания, школы, детские дошкольные учреждения, молочные раздаточные пункты, приемные и ремонтные пункты, ДЭЗ и другие учреждения согласно строительным нормам по планировке и застройке городов, поселков п сельских населенных пунктов.
Нагрузки общественных зданий районного н городского значения, включая лечебные учреждения и зрелищные предприятия, принимаются по усредненным значениям табл. 4.11.
Нагрузки уникальных зданий могут приниматься по проектам электрооборудования этих зданий с }^четом коэффициента участия в максимуме (см. табл. 4.10),
Расчеты нагрузок, е сетях 6, 10 кВ производятся с учетом1 коэффициентов совмещения максимумов нагрузок трансформаторов в зависимости от количества присоединенных к данному элементу сети трансформаторов и характера нагрузки. Значения этих коэффициентов приведены в табл. 4.12. Значение cos ср принимается равным 0,92.
Нагрузки на шинах 6, 10, 20 кВ районных подстанций (центров питания) определяются с учетом коэффициентов совмещения максимумов нагрузок городских сетей и пром- предприятий по табл. 4.13.
Пример 4.2. Определить ориентпровочн\чо нагрузку микрорайона па шинах 0,4 кВ ТП. Общая площадь кзартнр составляет 300 тыс. м? (дома с электроплитами), Р0бщ,зл.уд принимаем 2,6 Вт/м2. Кроме того, в микрорайоне кинотеатр на 1200 зрителей п поликлиника на 750 посещений в смеиу.
нагрузок городских сетей н промпредприят：5Й
нагрузок проиирсдлряятпЙ ь 「роноптах кагрузск городских со гей
15n
■200
3也）
电冷
0,88
0.9
0,92
0,95
0,2
0,85
0.87
0,9
9,45—0,76
0,4—0,73
0,3—0,7
0,3-0,7
стройки с электроплитами, в знамсниспе——с газовым или твердый тонкквом. следует принимать при наличии промпредпрнятий с олчосмснныч режимом ра- работы, 3. При отношении расчетной ичгрузин пр9->тпредприятнй к нагрузке го- макенмумов следует принимать равным 1. Естн》tq ттнкненне более 400 %, коэф- а Для вечернего максимума при односменной работе — 0,25, при двух- или трек■
Р е ш c if is e.
pp.HR ~ (^ж,；!.уд -г Pсб-ц.зл.уд) S・ 10—3 十 Kj Ркт уд 力 + *2 ^н,уд
где К[ и Ко — np4Hi!\i-СТС；! по табл. 4.10； п}—“нсзо мест в кию」」- ре； г72 !п：сло посе]пе>1г；й в полик：1!111Ш<е.
РртМр = "3,2 + 2/3} 300 4 0,9-0,12.1200 +0,7-0,15-750= 6448,4 i
Глава пятая
ГРАФИКИ НАГРУЗОК
Потребление электроэнергии не остается постоянным, а изменяется в зависимости от характера производства, еи- да н типа электроприемников, времени года, часов су тчк. Следовательно, изменяется н режим работы электростанш/п и трансформаторных подстанций.
Изменение нагрузок характеризуется графиками, по называющими изменение потребляемой мощности в зависимости от времени суток. Форма суточного графика нагру/кн и его характеристика (заполнение), а также максимум нагрузки потребителей городского типа изменяются в шпро- ких пределах. Поэтому для исследований строятся усредие小 ные из ряда графиков по средним получасовым нагрузка”. С помощью этих графиков можно анализировать работу электростанции, подстанции, элементов сети или групп потребителей за определенное время, выбрать иеобходи\и)1й режим работы агрегатов, степень использования оборудования и возможность более целесообразного распределения нагрузок между источниками питания.
Для электрических сетей городов характерны летпгп и зимний суточные графики нагрузок.
Оба графика имеют два ярко выраженггых максимума в утренние и вечерние часы, причем вечерний максимум “а- грузки выше утреннего. Летний график нагрузки отличается от зимнего тем, что нагрузки летнего периода ниже зимних и вечерний максимум летом наступает позднее, Мн。^ суточные графики для зимы и лета, можно построить годовой график нагрузки станции (энергосистемы). Такой график называется графиком но продолжительно- с Т II.
На основании суточных графиков нагрузки определяют
щН0СТЬ электростанции или подстанции и необходимость хлючения отдельных агрегатов. Графики по продолжитель- оСТИ используют для составления балансов расхода элек- троэнергии, определения расхода топлива и т. п.
"Графики нагрузок жилых зданий также имеют ярко вы- паженные максимумы в утренние н вечерние часы и различаются в зависимости от времени года. Однако в южных районах страны, где в перспективе будут широко применяться бытовые кондиционеры, нагрузки летнего периода могут оказаться значительно выше. Это же относится и к некоторым магазинам, у которых в результате работы холодильного оборудования и кондиционеров летний максимум
может превышать зимнии.
На рис. 5.1 приведен усредненный зимний суточный график нагрузок жилого дома с газовыми плитами, а на рис. 心一жилого дома с электрическими плитами в квартирах.
Рис, 5.1. Усредненные зимние суточные графики, % Ртах, электрической Н&грузки на вводе в жилые здания с газовыми плитами при мно「о- •тажной застройке при числе присоединенных квартир 410 (/) и 505 (2)Рис, 5.1. Усредненные зимние суточные графики, % Ртах, электрической Н&грузки на вводе в жилые здания с газовыми плитами при мно「о- •тажной застройке при числе присоединенных квартир 410 (/) и 505 (2)
Рис, 5.1. Усредненные зимние суточные графики, % Ртах, электрической Н&грузки на вводе в жилые здания с газовыми плитами при мно「о- •тажной застройке при числе присоединенных квартир 410 (/) и 505 (2)
Рис, 5.1. Усредненные зимние суточные графики, % Ртах, электрической Н&грузки на вводе в жилые здания с газовыми плитами при мно「о- •тажной застройке при числе присоединенных квартир 410 (/) и 505 (2)
Рис. 52 Усредненные суточные графики нагрузки, % Ртах, на вводе н 108-квартирпып дом с элсктрпчесы^^и плитами:
7 — рабочий дс：1!；; 2 — суббоса; 3 —- воскрееспъс
На осях ординат даны нагрузки в процентах максима/；1 - но疚 а на оси абсцисс указаны часы суток.
Для элементов сетей, питающих квартиры с газовы плитами, усредненные графика строятся для всех дней дели, включая выходные дни, так как большого различи'； в графиках нагрузки по дням недели в этих сетях нет. Д/ элементов сетей, питающих квартиры с электрическими пл：： тами, строятся }^средиенные графики отдельно для рабом；、 и выходных дней. Характерной особенностью графиков иг грузки выходного дня является наличие утреннего, 口"евпст「 и вечернего максимумов, причем утренний максимум практически равен вечернему.
Средние получасовые нагрузки определяют по показаниям счетчика делением электроэнергии, потребляемой за 30 мип, на промежуток времени. Для построения усредненного графика суммируют средние нагрузки, зафиксирован ные в один н тот же интервал времени, например 14 “ 00 мин — 14 ч 30 мин, 14 ч 30 мин — 15 ч 00 мин н т. д., за все дни недели, а затем полуденное значение делят на 7.
Как видно из графика на рис. 5.1, в долгах с газовыми плитами зимний максимум пагрузкп 【дстунзет примергю в 20 ч и продолжается до 21 ч.
В сетях, питающих квартнрья с электрическими плитами, в рабочие дии иедолп вечерний максимум нагрузки совпадает по времени с максим^-мом нагрузки домов с газовыми плитами. Утренний макстплум начинается сочи продолжается до 11 ". Знаиенне утреннего макси^зума лежит в пределах 55—60 % вечернего максимума, дпевкая нагрузка составляет примерно 50, а ночная не превышает 20 %. В субботние и воскресные дни кроме вечернего максимума имеет место утренний максимум, примерно равный вечернему, и дневной максимум нагрузки с 13 до 17 ч примерно 80 %
вечернего максимума.
Приведенные данные характерны для крупных городов. В небольших городах и поселках, а также в общежитиях, где существенную роль играет смеппая работа трудящихся, графики нагрузки могут отличаться от рассмотренных выше, В жилых домах необходимо считаться с неравномерным распределением нагрузки по фазам, особенно в домах с электроплитами. Это наглядно видно из графика, приведенного на рис. 5.3, в котором на оси ординат указаны токовые нагрузки по фазам.
Рис. 5 3. Усредненные суточные графики нагрузки по фазам стояка в до- Ме с электрпчссклми плитами
Рис. 5.4. Усредкснпыс летние суточные графики электрических натру ；〔к универсама (% 尸"《J:“
Рис. 5.5. Усредненные зимние суточные графики электрических нагрузок односменной школы с электрифицировапиьтм пищеблоком (% Ртах)： / — осветительные нагрузки; 2 — силовые нагрузки； 3 — суммарные нагрузки
Графики нагрузок общественных зданий разнообразит и имеют характерные особенности, зависящие от режид?-в работы и характеристик электроприемпиков этих здашп：. На рис. 5.4 приведен усредненный суточный график на「р\ ■- ки универсального магазина для летнего дня. На графте приведены изменения во временн осветительной, силон1 i и обще* нагрузок. Из графика видно, что максимум нац.』 кн приходится на дневные часы в результате более инте:；- сивной работы систем вентиляцин и холодильного о6ору,「~ 102
вания, В зимнее время наибольшая нагрузка приходится на вечерние часы (до закрытия магазина).
График нагрузкп односменной средней школы (осветительная, еггловая и общая) приведен на рис. 5,5. Максимум нагрузки, естественно, приходится на утренние часы зимнего дня.
На рис. 5.6 приведен график нагрузки зимнего дня терапевтического корпуса больницы. Из графика видно, что максимальная нагрузка приходится на утренние часы, когда ' проводится большая часть лечебных процедур и работает
103
Рнс. 5.6. Усредненные зимние суточные графики электрических нагрузок терапевтического корпуса больницы (% Ртах)：
J — осветительные нагрузки； 2 — силовые нагрузки； 3 — суммарная нагрузка
пищеблок. Второй пик нагрузки приходится на время с 18 до 21 ч из-за освещения.
Общим для всех графиков общественных зданий является несовпадение максимумов силовой и осветительной нагрузок, о чем сказано в гл. 4.
На основании суточных к годового графиков нагрузок могут быть определены некоторые коэффициенты, которыми пользуются при проектировании и эксплуатации электрических установок：
1)средняя нагрузка, кВт,
Pep - W/T,(5.1)
где W7 — расход электроэнергии (площадь графика), кВт-ч, за Л明
число часов использования максимума нагрузки
Тщан = ^^maxi(5・2)
где Ртах — наибольшая нагрузка за определенный период времени, кВт;
коэффициент заполнения графика нагрузки
Кз“ =耳 р/尸s・(5.3、
Раздел третий
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ
Глава шестая
ПОСТРОЕНИЕ СХЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
НАДЕЖНОСТЬ ЭЛеКТРОСНАБЖЕНИЯ
Требования к надежности электроснабжения регламентированы ПУЭ и Строительными нормами.
К I категории относят электроприемники, нарушение электроснабжения которых представляет опасность для жизни людей, может нанести значительный ущерб народному хозяйству, привести к массовому браку продукции, расстройству сложного технологического процесса, нарушить важные элементы городского хозяйства.
Ко II категории относят электроприемники, перерыв в электроснабжении которых связан с простоем рабочих механизмов и промышленного транспорта, нарушением нор-
мальной деятельности значительного количества городские жителей.
К Ш категории относят все остальные электроприемпч- ки, не вошедшие в определение I и II категорий.
В жилых зданиях к первой категории относятся пожарные насосы, устройства дымозащиты и другие противопожарные устройства, лифты, эвакуационное и аварийное освещение домов высотой 17 этажей и более. Остальные группы электроприемников в этих зданиях относятся ко II категории. Кроме того, к I категории относятся огни светового ограждения этих зданий, устанавливаемые в районах, определяемых службами гражданского воздушного флота. Элек троприемники отдельно стоящих центральных тепловых пунктов (ЦТП), снабжающих теплом жилые дома и общежп тия высотой 17 этажей и более, относятся к первой катего рии. Центральные тепловые пункты, обслуживающие дома и общежития высотой 16 этажей и менее,—— ко II категории Электроприемники ЦТП, предназначенные для теплоснаб жения нескольких зданий, должны питаться не менее двумя отдельными линиями от трансформаторных подстанций. Присоединение к этим линиям других электроприемников не допускается. Питание электроприемников тепловых пунктов, встроенных в здание и предназначенные для теплоснабжения данного здания, допускается осуществлять отдельными линиями от вводно-распределительного устройства (ВРУ) здания. При отсутствии технологического резервирования электроприемников требуется установка устройств автоматического ввода резерва (АВР) на вводах.
В домах высотой от 6 до 16 этажей с плитами на газовом и твердом топливе, а также электроприемники в домах любой этажности с электроплитами и электронагревателями, кроме одно-, восьмиквартирных домов, относятся ко II категории. К этой же категории относятся электроприемнпки общежитий с числом проживающих 50 чел. и более.
Электроприемпики всех других жилых зданий и общежитий, включая дома на садовых участках, относятся к III категории.
В общественных зданиях к I категории относятся электродвигатели пожарных насосов, электродвигатели и другие электроприемники противопожарных устройств, систем пожарной и охранной сигнализации, лифты организаций и учреждений управления, партийных, комсомольских и других общественных организаций, проектных и .конструкторских организаций, учреждений финансирования, кредитова- 106
ния и государственного страхования, архивов и т. п. при высоте зданий 17 этажей и более, а также независимо от этажности перечисленные электроприемники учреждений управления, проектных и конструкторских организаций с количеством работающих 2000 чел. и более, библиотек, книжных палат и архивов на 1 млн. единиц хранения и выше, учебных заведений при числе учащихся свыше 1000 чел., предприятий торговли с общей площадью торговых залов 2000 м2 и более, столовых, кафе и ресторанов с числом мест свыше 500, гостиниц при числе мест свыше 1000 (любой этажности). Кроме того, к I категории относятся вышеуказанные электроприемпики музеев, выставочных залов областного и республиканского значения к весь комплекс электроприемников музеев, выставочных залов союзного значения. К I категории относятся электроприемники операционных, отделений реанимации, родильных, неотложной помощи и других аналогичных помещений больниц, от бесперебойной работы которых зависит жизнь больных. К этой же категории относятся комплексы электроприемников междугородных телефонных станций, центральных телеграфов, городских АТС, тяговые подстанции системы централизованного электроснабжения (подстанции децентрализованного электроснабжения относятся к третьей категории), ЭВМ вычислительных центров, решающих комплекс народнохозяйственных проблем н задачи управления отдельными отраслями, а также обслуживающих технологические процессы, основные электроприемники которых относятся к I категории. Центральный диспетчерский пункт городской электрической сети, тепловой сети, сети газоснабжения, водопроводно-канализационного хозяйства и сети наружного освещения, пункты централизованной охраны также относятся к I категории. К этой же категории относятся водопроводные насосные станции в городах с числом жителей более 50 тыс. человек, канализационные насосные станции, не имеющие аварийного выпуска или с аварийным выпуском при согласованной продолжительности сброса менее двух часов, и городской ЦП (РП) с суммарной нагрузкой более 10 000 кВ-А.
Комплекс остальных электроприемников вышеуказанных зданий и сооружений относится ко II категории.
Ко II категории относятся комплексы электроприемников жилых и общественных зданий меньшей этажности или вместимости, за исключением электроприемников одно- или двухэтажных зданий административно-общественного назна-
дрния с числом сотрудников до 50 (кроме партийных органов и исполнительных комитетов народных депутатов),晶回 лиотек до 100 тыс. единиц хранения, учебных заведе1гпи д0 200 учащихся, магазинов с площадью торговых залов 250 м» п менее, столовых и кафе до 100 мест, гостиниц при числе мест до 200, которые относятся к III категории.
В предприятиях бытового обслуживания ко II категории относятся комплексы электроприемников салонов-парикма- херскнх с количеством рабочих мест 100 и более, ателье, комбинатов с числом рабочих мест 50 и более* прачечных и химчисток производительностью в смепу 400 кг и более. Электроприемники прочих бытовых предприятий относятся к III категории.
Элсктроприемники детских садов п яслей относятся ：-о II категории.
В зрелищных предприятиях к I категории относятся aiw рийпое и эвакуационное освещение, пожарные насосы, автоматическая пожарная сигнализация и системы дымозащиты при вместимости зрительного зала 800 чел. и более, а также электроприемники (независимо от вместимости) дворцов и домов пионеров. Электроприемники электроприводов сценических механизмов при количестве электроприводов 10 и менее и вместимости залов 800 ггел. и менее относятся к Ш категории. Все остальные электроприемники зрелищных предприятий относятся ко II категории,
Элсктроприемнггки конференц-залов и актовых залов со стационарными кинопроекционными установками и эстрадами во всех видах общественных зданий, кроме постоянно используемых для платных зрелищных мероприятий, относятся к той же категории, что и другие электроприемнигси зданий, в которые они встроены.
Приведенный перечень не исчерпывает всех вНдов зданий и учреждений обществешюго [газначения, поэтому при определении категории надежности электроснабжения необходимо руководствоваться нормативными документами.
Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников, и перерыв в их электроснабжении может быть допущен лишь на время действия устройств АВР.
Независимым источником электроснабжения называется источник питания данного объекта, на котором сохраняется напряжение при исчезновении его на других источниках. К таким источникам питания относятся РУ двух элек* тростанций или центров питания, а также две секции сбор*
ньгх шин электростанций или подстанций при условии, что каждая секция, в свою очередь, имеет питание от независи- мог。источника, причем эти секции не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключаемую при нарушении работы одной из секций. Например, две секции щин двухтрансформаторной подстанции, подключенной к двум секциям центра питания, могут считаться независимыми источниками. Это же относится к питанию от двух-, однотрансформаторных подстанций, если они присоединены к независимым источникам.
Для электроприемников II категории допускаются перерывы в электроснабжении на время, необходимое для включения резервного питания выездной оперативной бригадой энергосистемы или дежурным персоналом. Однако и для электроснабжения потребителей II категории рекомендуется устройство АВР, если применение этого устройства увеличивает капитальные вложения в сеть не более чем на 15 % или если эти затраты окупаются за 5—8 лет. (Это равнозначно увеличению приведенных затрат не более чем на 5 %.)
Воздушргые линии до 1 кВ, питающие электроприемники жилых и общественных зданий, рекомендуется осуществлять нерезервируемыми. Допускается резервирование питания электроприемников II категории при аварии путем устройства перемычек на стороне низкого напряжения шланговым кабелем длиной до 50 м.
Электроприемники II категории могут питаться от одно- трансформаторной подстанции при наличии резервного трансформатора на складе владельца ТП и обеспечении замены трансформатора за время не более 1 сут.
Электроприемники III категории допускают перерывы в электроснабжении для выполнения ремонтных работ или замены поврежденного элемента сети на срок не более 1 сут.
При невозможности по местным условиям осуществить питание электроприемников I категории от двух независимых источников, что бывает в небольших городах, нормы разрешают питание их от разных трансформаторов двух- трансформаторных подстанций или от трансформаторов двух ближайших подстанций, присоединенных к разным линиям 6—10 кВ, с устройством АВР на стороне низшего
напряжения. Возможно также автоматическое переключение на местные источники (аккумуляторные батареи, ди
зельные электростанции).
В зрелищных предприятиях с большими скоплениями
людей наряду с устройством электроснабжения по I категории иногда также применяется автоматическое перек/по， чение эвакуационного и аварийного освещения на питание от местного источника на случай выхода из строя веет! системы электроснабжения.
Выполнение упомянутых требований к надежности э.пек- троснабжепия ответственных электроприемников невозможно без применения специальных средств автоматг :：а- ции. Следует также отметить, что во многих случаях ср* ства автоматики не только обеспечивают надежное гь электроснабжения, но и выполняют ряд функций по о6в〔？ е- чеиию высокого качества электроэнергии (напряжение, -；л- стота), имеющих важное значение для правильной р〔£「；爪 многих бытовых и промышленных электроприемников.
Средства автоматики и телемеханики за последние гз- ды получили широкое распространение как в системах электроснабжения промышленных предприятий, так и в ю- родских электрических сетях. Из различных устройств автоматизации рассмотрим наиболее важные и часто вст「，е- чающиеся — автоматическое повторное включение (АПН丿 и автоматическое включение резерва (АВР).
Автоматическое повторное включение предназначено для быстрого автоматического восстановления питания после самоликвидации весьма кратковременных коротких замыканий в воздушных и кабельных линиях и других элементах электрических сетей. Такие короткие замыкания вызываются: на воздушных линиях — случайными наброса- мн и схлестыванием проводов, перекрытиями проводов птицами и при атмосферных перенапряжениях; на кабель- пых линиях ——пробоями между жилами в кабелях и кп“ бельных муфтах с последующим заплыванием1 места повреждения кабельной массой; на подстанциях ——коммута” ЦП0Ш1ЫМИ перенапряжениями, вызывающими перекрыт!：? сборных шин, неправильными операциями с разъединителями, ложными срабатываниями газовой защиты на трансформаторах при кратковременных перегрузках.
Как показывает опыт эксплуатации, при кратковреасн пых коротких замыканиях изоляция быстро восставав?iiuv!- ется и отключившаяся линия при повторном включении остается в работе. Устройство АПВ позволяет сократите простои оборудования, убытки от которых во много раз больше, чем стоимость оборудования АПВ. Устройства АПВ бывают одно-, двух- и многократного действия. Широко распространена система АПВ однократного действия, как
ПО
наиболее простая и эффективная. Статистика показывает, qTO успешное действие второго включения составляет обьрг- но не более 15—16 %, а третьего — нс более 3 %.
Чаще всего АПВ применяют на воздушных п кабельных линиях напряжением выше 1 кВ. Как показывают статистические данные, при помощи АПВ удается восстановить электроснабжение в 60—90 % от общего числа аварийных отключений воздушных линий.
Одним из наиболее эффективных способов обеспечения надежного питания потребителей электроэнергии является автоматическое включение резерва АВР.
В зависимости от требований к надежности электроснабжения, схемы распределения энергии, экономических и других факторов АВР осуществляется на стороне высшего (выше 1 кВ) или па стороне низшего (до 1 кВ) напряжения.
Схемы АВР строят с применением холодного или горячего резерва. В первом случае предусматривается подключение при аварии элемента сети (линии, трансформатора), который в нормальном режиме не работает и находится в резерве. Во втором случае резервный элемент в нормальном режиме находится в работе, но в необходимых случи' ях принимает на себя дополнительную нагрузку. Такой элемент сети должен быть рассчитан на питание как основной нагрузки, так и дополнительной с учетом допустимой перегрузки при аварийном режиме, установленггой ПУЭ.
В системах электроснабжения чаще применяют системы с горячим резервом, как наиболее экономичные по расходу аппаратуры л цветного металла па питающие линии.
Устройства АВР бывают одно- и двухстороннего действия. Примером одностороннего АВР может служить схема, в которой при выходе из строя основного ввода включается резервный, Пример двухстороннего АВР ——включение секционного выключателя при выходе из строя любой из двух питающих и взйк\пго резервирующих линий.
В некоторых схемах электроснабжения находит широкое примепспие двух- или многолучевая система сетей высокого напряжения с АВР на стороне низшего напряжения. Такая схема осуществляется при помощи контакторных станций и обходится значительно дешевле, чем АВР на стороне высшего напряжения.
Место установки АВР централизовано на вводе в здание или децентрализовано около электроприемииков, определяется в проекте в зависимости от взаимного расположе-
ния и условий прокладки питающих линий до удаленных электроприемииков. Децентрализованная установка АВР обеспечивает большую надежность, однако в большппсгве случаев экономически не оправдывается.
ГОРОДСКИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ
Система электроснабжения города представляет собой совокупность электрических сетей всех применяемых напря- жегши. Она включает электроснабжающие сети (линил напряжением 35 кВ и выше), понижающие подстанции (их часто называют центрами питания) напряжением 35— 110/6—10 кВ, распределительные сети (линии напряженнее 6—10 кВ и 0,4/0,23 кВ) и трансформаторные подстанции (6—10/0,4 и 0,4/0,23 кВ).
Для принятия той или иной системы построения электрической сети необходимо учитывать мощность и число потребителей, их взаимное расположение, расстояние от питающего центра, требования по уровню и надежности электроснабжения. Кроме того, схема сети должна обеспечивать наиболее экономичное решение по капитальным вложениям и эксплуатационным расходам.
Во многих городах проектируются распределительные пункты (РП) 10 кВ, предназначенные для распределения энергии по подстанциям 10/0,4 кВ. Иногда такие РП coв^'c- щаются с одной из ТП 10/0,4 кВ. В этом случае они казн- ваются РТП. Целесообразность устройства РП определяем ся экономическими расчетами,
При разработке генерального плана города или поселка должны рассматриваться основные вопросы электроснабжения, включая баланс электрических нагрузок всех потри бителей и источники их покрытия с учетом перспективы развития системы электроснабжения.
Построение системы электроснабжения должно быть таким, чтобы в нормальном режиме все элементы системы находились под нагрузкой с максимально возможным использованием их пропускной способности.
При реконструкции действующих сетей необходимо максимально использовать существующее сетевые сооружения
Электрической сетью называется совокупность подстанций и линий различных напряжений для передачи и распределения электроэнергии.
К городским электрическим сетям относятся: электроснабжающие сети напряжением НО (35) кВ
g выше, включая кольцевые сети с понижающими подстанциями, линии и подстанции глубоких ВВОДОВ；
распределительные сети напряжением 10 (6)—20 кВ, включая трансформаторные подстанции (ТП) и линии, соединяющие центры питания (ЦП) с ТП и ТП между собой, и вводы к потребителям;
распределительные сети напряжением до 1 кВ.
При наличии промежуточного элемента ——распределительного пункта (РП) в состав распределительной сети напряжением 10 (6)—20 кВ входят также РП и питающие линии, соедпняюшпе РП с ЦП.
Электрические сети подразделяют по ряду признаков.
По виду тока различают электрические сети переменного и постоянного тока. В соответствен с ПУЭ электрические сети подразделяются по напряжению па сети до 1 и свыше 1 кВ. Электрические сети переменного тока в СССР имеют следующие стандартные номинальные папряжеиия: 127, 220, 380, 660 В; 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150： 220, 330, 500
И 750 кВ. Сооружаются липип электропередачи переменного и постоянного токов напряжением свыше 1000 кВ.
Для компепсацпи потери напряжения в проводах линий
и обмотках трансформаторов номинальные напряжения генераторов п вторичных обмоток трансформаторов установлены на 5 % выше соответствующих гюмиЕгальпых папря-
жений электропрпемпиков.
Для сетей местного освещения н в некоторых других случаях для обеспечения безопаскостп применяют напря- женин 12―42 В.
По принципу построения сети подразделяют на разомкнутые (рис. 6.1) и замкнутые с опннм (рис. 6.2), двумя (рис. 6.3) или несколькими источниками питания. По месту прокладки различают наружные и внутренние сети. Городские (коммунальные) электросети общего пользования, как правило, выполняют на папряжеппе 6 или 10 KB (в перспективе в крупных городах — 20 кВ) и 380/220 В. Наруж、 ные сети бывают воздушные и кабельные (подземные),
Схемы электрических сетей. Распределение электроэнергии осуществляется по радиальным, магистральным и сме- шанным схемам. При радиальных каждая подстанция питается отдельными лнннямн, при магистральных к одной линии можно присоединить группу из нескольких городских трансформаторпьгх подстанций. Радиальные схемы элект- роснабже[1ия надежны, по они требуют большего расхода проводов и кабелей, а также высоковольтной аппаратуры;
66Рис. 6.1. Разомкнутая сеть:
6
6
Рис. 6.2. Замкнутая сеть с одним источником питанияРис. 6.2. Замкнутая сеть с одним источником питанияРис. 6.3. Замкнутая сеть с двумя источниками питанияРис. 6.3. Замкнутая сеть с двумя источниками питанияИП — источник пнгзмнн； /—7—потре бители электроэнергии*''
Рис. 6.2. Замкнутая сеть с одним источником питания
Рис. 6.2. Замкнутая сеть с одним источником питания
Рис. 6.3. Замкнутая сеть с двумя источниками питания
Рис. 6.3. Замкнутая сеть с двумя источниками питания
стоимость сетей значительно выше, чем при магистральной схеме. В крупных городах применяются радиальные и магистральные схемы в зависимости от требований к надежности электроснабжения присоединенных потребителей.
Городские электрические сети напряжением 6—10 кВ характерны тем, что в любом из микрорайонов могут оказаться потребители всех категорий по надежности элект])о- снабжения. Естественно, это требует и надлежащего построения схемы сети. Для подключения городских подстанций с двумя трансформаторами номинальной мощностью до 630 кВ• А часто применяют двухлучевую схему с АВР на стороне низшего напряжения с контакторной автоматикой (рис. 6.4). При выходе из строя одного из лучей высшего напряжения или трансформатора нагрузка автоматически переключается на неповрежденный кабель и второй трансформатор L Двухлучевая схема с АВР на стороне низшего напряжения имеет значительные преимущества, надежна в эксплуатации, обладает быстродействием (переключение производится за 0,2—0,3 с, тогда как АВР на стороне высшего напряжения включается за 1 ——1,5 с). Кроме того, эта схема является самовосстанавливающейся: при
На подстанциях с трансформаторами мощностью до 400 кВ-A п)я АВР применяются контакторы на ток 630 А, а при мощности 630 кВ • А — на ток 1000 А. В некоторых схемах для устройства АВР используют автоматические выключатели.
рис, 6.4, Двухлучевая магистральная схема сети высокого напряжения с контакторной автоматикой (АВР) на стороне низкого напряжения
；возникновении напряжения на отключившейся линии (лу- 匸 че) схема приходит в исходное положение без участия об- ■ служивающего персонала.
中 Двухлучевая схема обходится несколько дороже п ет- левой с резервными перемычками, применяемой в не-
.,больших и средних городах. При петлевой схеме (рис. 6.5)
Рис. 6.5. Схема петлевой сети 6—10 кВ
8*
переключение производится вручную выездным персоналом а ответственные объекты приходится выделять на отдельные линии.
В экспериментальном порядке в некоторых городах сооружаются и эксплуатируются участки сетей по замкнутой схеме, которые имеют высокую степень надежггости и большую пропускную способность, но требуют несколько большего расхода цветного металла, сложны в эксплуата. ции, требуют применения специальных видов релейной защиты. Для питания потребителей I категории приходится принимать специальные меры.
Провода. В электрических сетях применяют неизолированные и изолированные провода. Неизолированные провода используют преимущественно на воздушных линиях, изолированные——для открытых и скрытых проводок внутрн здания. Неизолированные провода изготовляют из медн, алюминия, стали и их сплавов. Они бывают однопроволочными и многопроволочпыми. При равных сечениях многопроволочные провода более гибки, чем однопроволочные, и поэтому удобнее в монтаже. Кроме того, они прочнее и устойчивее к вибрациям, возникающим при сильном ветре. Медные провода имеют преимущества по сравнению с алюминиевыми. Они лучше противостоят атмосферным воздействиям, но из-за дефицита меди их применение строго лимитируется. Стальные провода обладают низкой п|）（）- водимостью ус=7,52 м/（Ом-мм2）, их сопротивление зависит от значения пропускаемого тока, что обусловлено сп;п - ным влиянием поверхностного эффекта и наличием потере на перемагничивание и вихревые токи. Их применяют ,ilj передачи незначительной мощности, главным образом в “с больших населенных пунктах и сельской местности. Стале- алюминиевые провода со стальнь^м сердечником и алюАнаниевой токоведущей оболочкой имеют высокую прочность и применяются при сооружении ЛЭП напряжением 35 кВ и выше. Неизолированные провода маркируются следующим образом: М 25 ——медный сечением 25 мм2, А 70 ——алю- миниевый сечением 70 мм?, АС 120 — сталеалюмипиеььн! сечением 120 мм2, ПС 50 ——стальной сечением 50 мм2.
Изолированные провода имеют жилы, заключенные в изоляционную оболочку. Бывают провода незащищенные, для неподвижной прокладки, у которых изоляция не защищена от механических и химических воздействий; защищенные——с дополнительной защитной оболочкой для неподвижных прокладок.
:' Кабели состоят из одной или нескольких скрученных изолированных жил, заключенных в герметическую метал-
I дическую, резиновую или пластмассовую оболочку. Защит- нне оболочки предохраняют изоляцию от вредных воздей- х Ствий влаги, различных кислот и т. п. Кабели изготовляют одНо-, двух-, трех- и четырехжильными. Для прокладки t в грунте и других местах, где требуется защита от механи- i ческйх повреждений, применяют кабели с броней из сталь- но立 ленты, покрываемой для защиты от коррозии битумны- ми компаундами. Поверх брони навиты один или два слоя джутовой пряжи, пропитанной смесью каменноугольного ；• деГТя и смолы. Согласно ГОСТ кабели маркируются так: ' ДСБ1 — (3X50+1X25) — кабель бронированный (Б), со свинцовой оболочкой и алюминиевыми жилами (АС), четы-
I г： рехжильный сечением трех жил по 50 мм2 и четвертой 二 05MM2 на напряжение 1 кВ. Кабели выпускают на номи- .нальное напряжение 1, 3, 6, 10 кВ и выше, с диапазоном сечений при напряжении: 6 кВ (10—240 мм2), 10 кВ (16—
I 240 мм?), 1 кВ (4—185 мм2). В четырехжильных кабелях W на напряжение до 1 кВ сечеиие четвертой жилы равно при- мерно от 1/3 до 1/2 сечения основных токопроводящих жил. ".Существует ряд марок кабелей с пластмассовой изоляцией # без бропи, но с достаточно прочной оболочкой, которые раз- 拿 решается прокладывать в груптах. Для сетей напряжением ПО кВ “ выше применяются специальные маслонаполненные кабели.
( Изоляция проводов и кабелей, применяемых в электросетях, должна соответствовать гюмпнальному папряясению, а защитные оболочки — способу прокладки.
Воздушные электрические линии широко распространены в небольших городах и сельской местности вследствие их мепылей стоимости по сравнению с кабельными и простоты обслуживания. Их недостатки — возмоя^ность повреждения вследствие воздействий ветра, гололеда, ударов молнии. Воздушные лшши опасны для людей при обрыве проводов. Кроме того, они ухудшают внешний вид город- ских улиц и площадей, мешают транспорту, создают опас^ •яость аварий, поэтому в крупных к средних городах, как , правило, применяют кабельные линии.
Механическая прочность воздушных липни обеспечивается соответствующим выбором сечения и натяжения про- водов, типов изоляторов и конструкций опор на основании Расчета, который рассматривается в специальных курсах. 1 : Трассу линии следует выбирать по возможности кратчай- 117
шей, с наименьшим числом поворотов и углов. Опоры пе должны мешать подъезду машин к зданиям и лвнженнр пешеходов. В местах, где имеется возможность наезда, опоры должны быть защищены отбойными тумбами. Основными конструктивными элементами воздушгюй линии являются опоры, провода и изоляторы.
Опоры бывают промежуточные, анкерные, ^тловые, концевые и т. д. Промежуточные служат для поддержания проводов на прямых участках трассы между двумя анкерными опорами. Анкерные предназначены для жесткого закпеч- ления проводов. Они должны быть более прочными, так как при обрыве проводов с одной стороны линии они воспринимают одностороннее натяжение проводов анкерного про， лета, длина которого принимается от 5 до 10 км в заппсп- мости от селения проводов и климатических условий. Анкерные опоры устанавливают при пересечении воздуппюй линией различных дорог л сооружений. Угловые слхокат для изменения направления трассы. В нормальпых условиях они воспринимают равнодействующую патяжения проводов смежных пролетов. Концевые устанавливают в начале и конце линии. Они обычно анкерного типа и воспринимают одностороннее натяжение.
Для воздушных линий применяют опоры деревяннью, железобетонные и деревянные с железобетонными пристав- ками. Для линий папряжепием 110 кВ и выше применяют ]\)еталлнческие опоры из сортовой стали. Деревянные изготовляют в основном из сосновых бревен со снятой корсч'г и специальной пропиткой древесины против загнивали. }1<елезобето1П1ые при индустриальном методе изготовлсгпгя долговечны и более рациональны. В зависимости от нап*"・ жения и места прохождения для воздушных линий ПУЭ установлен определенный габарит, т. е. наименьшее расстояние Н по вертикали от низшей точки провода до зем/iii пли воды (рис. 6.6), а также ряд сруп:х обязательигх размеров, Е〈оторые следует выдерживать при пересечениях к сближениях воздушных линий между собой, с конт”；「 ными проводами электротранспорта, с линиями связи, зи- ниями и сооружеггиями, Регламентировапьг также н минимально допустимые сечения и условия крепления проводов в зависимости от напряжения и места прохождения липи：5-
Провода воздушной линии закрепляют на опорах с помощью изоляторов. Для линий напряжением до 35 KB пр; меняют штыревые изоляторы различных типов, устанавлг?' ваемые на крюках или траверсах. В сетях более высокого 118
Рис. 6.6. Габариты воздушной линии;
£ — длина пролета： А — стрела провеса; И — габарит линии； Н' — высота подвеса напряжения применяют подвесные изоляторы, которые набирают в гирляг1ды. Число подвесных изоляторов в гирляндах зависит от напряжения линии.
Кабельные линии. Силовые кабели применяют для подземной и подводной передач и распределения энергии на высоком и низком напряжениях. Основными достоинствами их являются высокая надежность электроснабжения» отсутствие загромождения улиц городов и территорий предприятий, почти полная независимость от атмосферных условий.
Трассу выбирают с учетом наименьшего расхода кабеля и, обеспечения его сохранности от механических повреждений при раскопках, от коррозии, перегрева и т. д. Кабельные лиггии прокладывают в траншеях по непроезжей части улиц (под тротуарами), по дворам и т. д. Это наиболее дешевый и простой вид прокладки. Кабель не должен проходить под существующими или предполагаемыми к постройке зданиями и сооружениями, под проездами, насыщенными подземными коммуникациями. При внутриквартальных прокладках в крупных городах кабелн прокладывают в специальных проходгтых коллекторах, допускается совместная прокладка силовьгх кабелей до 10 кВ, кабелей связи и сантехнических коммуникаций в общем коллекторе при соблюдении определенных техничесих требований. Кабели на напряжение до 1 кВ можно прокладывать и внутри технических подполий жилых домов.
В местах пересечения улиц с усовершеггствованным по-
PlK 6 7. C'-'C-.I；! прсклп,"；，,；］ двухК；］Г(?Л01； В D.'HilHCC'PlK 6 7. C'-'C-.I；! прсклп,"；，,；］ двухК；］Г(?Л01； В D.'HilHCC'^^s'君旦"农 k 总А士Qx^^s'君旦"农 k 总А士Qx
PlK 6 7. C'-'C-.I；! прсклп,"；，,；］ двух
К；］Г(?Л01； В D.'HilHCC'
PlK 6 7. C'-'C-.I；! прсклп,"；，,；］ двух
К；］Г(?Л01； В D.'HilHCC'
^^s'君旦"农 k 总А士Qx
^^s'君旦"农 k 总А士Qx
Рнс, С 8 Прокладка каСс；1ьн1>1х jhjhhR в сосмсщенпом коллекторе
крытием, а также различных трубопроводов (водог；р. но?, теплопровод) э кабелей связи силовые кабели проклазд ют в асбоцементных трубах или железобетонных блси> с соблюдением расстояний между кабелями и другими к(, лп'ннкадиями, установленных ПУЭ. В четырехпроЕодич ; сетях переменного тока напряжением 久。1 кВ разреиин-м ；｝ использовать ааюмнкневую оболочку кабелей в кпче( рабочего иукевогс провода (за исключеиие'й устан「вс“_ — взрывоопасно!! cpeaoii, а тгкже установок, в которы.х i：i ■. пормальпых ххловиях ток в нулевом проводе сост^в.ъ^ более 75 % тока фазного провода). Внутри зданий н в иелях прокладывают кабели без внешней джутовой。6〔儿力 кн на конструкция｝； и лотках, а также в специальных i- игиах. Строительными нормами и правилами устанив：'」； ряд технических требовалий на прокладку кабельных
На рис. 6.7 приведена схема прокладки кабеля в трс шее, а на рис. 6.8 — в подземном коллекторе,
. ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ПОДСТАНЦИИ
Трансформаторной подстанцией (ТП) называется злект- рниеская установка для преобразования и распределение электроэнергии. В зависимости от положения в сети злект- 120
росистемы понижающие подстанции подразделяют на рай^ оНные и местного значения.
Районные подстанции имеют первичное напряжение 500, 220, 110 кВ и вторичное 220, 110, 35, 10, 6 кВ. Под- станции, питающие мелкие промышленные и городские бытовые нагрузки, имеют первичное {[апряжение 6—10 кВ и вторичное 0,4/0,23 кВ. Их оборудование состоит из одного или нескольЕигх силовьгх трансформаторов распредели- тельных устройств, первичного и вторичного напряжений
и устройств управления, защиты п сигнализации.
Трансформаторные подстанции выполняют отдельно стоящими, пристроенными, т. е. примыкающими к зданию, встроенными в него, внутрицеховыми, располагающимися непосредственно внутри производственного помещения. Кроме того, в небольших поселках и сельской местЕЮсти сооружаются открытые мгниовые подстгмщии, на которых устанавливают силовые трансформатора мощностью до 100 кВ - А. Опорные конструкции таких подстанций обычно деревянные, но могут быть и железобетонные.
Широко распространены комплектные трансформаторные подстанции (КТП), изготовляемые на заводе и доставляемые на место установки в собранном виде или в ви^е блоков, подготовленных для сборки. В крупных городах применяют БКТП ——блочные комплектные подсгапцпп из объемных железобетонных элементов, изготовляемых па заводе. Их вместе со смогп'ироваЕииям оборудовагЕпем (кроме
трансформаторов) достав -1яют па место строительства и устанавливают па заранее подготовленную площадку. Тн- кие подстанции прочны, долговечны u уи。6Hbi в условиях городской застройки.
В ПУЭ установлен ряд требовании к конструкциям, размещению, оборудова[гп[о подстанций. Отмети?л 【унбо/гз
важные из них.
Подстанции не разрешается встраивать в жилые здания, школы, больницы, спамьтвс корпуса санаторАсв из-^а создаваемого ими шума. Так как траутсформатсры с масляным заиолнегшем рзрызооп^спы, их не разрешается размещать под и над помещениями, в которых могут находиться более 50 чел. При установке трансформаторов сухих или с негорючим наполнителем соблюдение этого требования не обязательно.
Подстапцип не допускается размещать под помещениями производств с мокрым технологическим процессом, Душевыми, ванными и т. д. Исключения возможны лишь при
Рас. 6.9. Схема однотрлнефор- маторной концевой подстанцииРас. 6.9. Схема однотрлнефор- маторной концевой подстанцииперекрытиях из моволитио-о бетона и падежной гидрон-/?- лицин. Необходимо примечу% меры защиты ТП от воз、》；； ных повреждений при рас л о же иии в непосредствен；!, ff близости от путей край Л и внутрицехового транен”
Рас. 6.9. Схема однотрлнефор- маторной концевой подстанции
Рас. 6.9. Схема однотрлнефор- маторной концевой подстанции
устанавливать ,.еустанавливать ,.еНа внутрицеховых 1「［ допускается --
устанавливать ,.е
устанавливать ,.е
более трехболее трехпостыо допостыо домасляных тр「 форматоров суммарной м-:卜
более трех
более трех
постыо до
постыо до
一2000 кВ-А. Гг;)и
установке на втором этаже 仆
мощность не должна 口ре:；% шать 630 (750) кВ-А. Мл” ность пристроенных ТП 丨七 огрдпич1ГБ41ется. Установлю.： разрыв между отдельно стс,-
ЩИмп ТП иЩИмп ТП исмезкнммн зданн%・смезкнммн зданн%・ми. Так,ми. Так,до жилых и общее I'до жилых и общее I'венных зданий от ТП нр【【i и II степенях огнестойкости с> седпего здания по нротнвоп；，- жарным нормам должно бы? >
ЩИмп ТП и
ЩИмп ТП и
смезкнммн зданн%・
смезкнммн зданн%・
ми. Так,
ми. Так,
до жилых и общее I'
до жилых и общее I'
ненемепес 7 м, при III степени 一一 9 м, при IV——V степени?;
не
не
1010м.
10
10
Электрические схемы пер-
вниных соедир!ений ТП определяются их назначением ивниных соедир!ений ТП определяются их назначением ирактером присоединяемыхрактером присоединяемыхпотребителей. На городских ТП устанавливают трансформаторы мощностью до 630 кВ • Л. Для электроснабжения потребителей I категории сооружа ют двухтрансформаторные, il категории — одно- и двух- трапсформаторпые и III категории — однотрансформатор пые подстанции.
вниных соедир!ений ТП определяются их назначением и
вниных соедир!ений ТП определяются их назначением и
рактером присоединяемых
рактером присоединяемых
ииНа рис. 6.9 представлена однолинейная схема простейшей одпотрансформатерной подстанции с воздушным вводом. Схема обеспечивает присоединение трансформатора к сети напряжением 6——10 кВ через разъединитель РВ предохранители ПНЗ типа ПК 6——10. Разъединитель
и
и
предназначен для СТЬЮ до 400 кВ・Апредназначен для СТЬЮ до 400 кВ・Аотключения трансформатора 7 мощно- при отключенной нагрузке (для этого
предназначен для СТЬЮ до 400 кВ・А
предназначен для СТЬЮ до 400 кВ・А
слу^ит рубильник 尸〃2), т. е. только тока холостого хода трансформатора. Предохранители 〃〃3 служат для автоматического отключения трансформатора при коротких замыканиях в самом трансформаторе или соединительных проводниках (шинах).
Предохранители ПН2 защищают трансформатор от то- ков коротких замыканип и перегрузки на стороне Низшего напряжения. На подстанции, смонтированной по данной схеме, иногда устанавливают п трансформатор Мощностью 630 кВ-А, однако в этом случае вместо рубп.чьника и предохранителей ла стороне низшего напряжения рекомендуется устанавливать автоматически!! выключатель. К трансформаторам тока ТТ присоединяют измерительные приборы: амперметры /1, счетчики активной i卜九 и реактивной VARh энергии. Для измерения напряжения служит вольтметр V-
Установка траисфоргк^аторов тока и предохранителей после рубильника обеспечивает безопасную работу при смене плавких вставок, ремонтах, замене счетчиков и т. д. Если подстанция является сетевой п питает жилые и общественные здания, то трансформаторы тока п измерительные приборы ие устанавливают. На отходящих лнннях установлены рубг!лы1ики РП1 “ предохранители ПНL Если подстанция тупиковая, то для защиты трансформатора от атмосферных перенапряжений устаиав.ппвают трубчатые разрядники типа РТ* на ближайшей опоре воздушной ш- нин. Если подстанция служит как транзитная, т. е для пропуска энергии через шгшы высокого напряжения к другим подстанциям, то устанавливают внутри подстанции на шинах высокого напряжения вплитовые разрядники '.
При кабельном вподе в подстанцию разрядники не устанавливают. В крупных городах применяют двухтрансфор- маторпые подстанции. Оба трансформатора являются рабочими и взаимно резервируются вручную или автоматически. На рис. 6.10 приведена схема двухтрапсформаторйой ТП из железобетонных блоков с трансформаторами 400 или 630 кВ - А.
Важнейшим условием построения распределительной
maR— 百百d
二丁\^|00 三司H 一 :■一二受■・■■ - -fr E i-u
-sg
\0Q 三QL-S\B。-早sd
LTdu 6
6
ня^ж^ь^^о= ^OKaoHras^o^sx^a^§ га^ф^^ -0^0 -0^^
ZqNHH б乏。s
ZA HN«*
3-/-
ZL 2 - (0-0畢Euo-o-吐-w 二一
ssi VW"这 g&込
подстанции.
ЛЗП 35-110 н8//\ ЛЗП^5~1Юкв
Знераосистема
Знергоси，02飞
S-WkB
于rf
f公而К设;
》Центры
%的）
俨 7G«8
力7
，2
ЛЗ
，夕
/78
I、- — ^
smi
@©§
^подстанции 670КВ、
«по^шанции5-10 кВ
Капель с%з〃
力6
Городские подстани,^
ТМ 尽 Q%«6
КТП
4 «/8
К пзгпребиЕЗпаМ
РП・2
八
'ТТ
777
777Z 八 8-10к8
КТП
依川欣сья3〃
%/<8
КпотреЬи-гпеляп
Рис. 6.1L Схема элсктросппб/кения города
КпоПсгпа.нци.1Ь / 6-10x3
К подстанции /670КВ
сети является правильный выбор мощности и размещения ТП. Мощности трансформаторов определяют на основании расчетов электрических нагрузок с учетом допустимых перегрузок в нормальном и аварийном режимах. Допустимые перегрузки в нормальном режиме установлены ГОСТ и приводятся в каталогах. Перегрузки масляных трансформаторов в аварийном режиме регламентированы Инструкцией по проектированию городских электрических сетей и могут составлять 60 % номинальной мощности на время максимума нагрузок общей суточной продолжительностью не более 6 ч в течение не более 5 сут. На рис. 6.11 приведена схема электроснабжения небольшого города.
6.4. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЗДАНИЙ
Электроснабжение зданий и сооружений осуществляется, как правило, по сетям напряжением до 1 кВ. Исключение составляют крупные уникальные сооружения со встроенными ТП, к которым подводятся линии 6—10 кВ.
Распределение электрической энергии осуществляете>i по сетям, имеющим различные схемы. Построение схеу^ зависит от ряда факторов, основными из которых являются- напряжение сети, уровни электрических нагрузок, требования к надежности электроснабжения, экономичное：н простота и удобство обслуживания, конструктивные и 必；；二 нировочные особенности здания.
Кроме того, схема электроснабжения должна обеспс вать возможность применения нннустрианьнгях метол'-)3 монтажа. Необходимость рационального построения схь ：н распределения энергии помимо вышеуказанного опреде "я- ется еще высоким удельным весом капитальных вложе；；：田 па строительство внутренних сетей.
Напряжение сети. Как правило, напряжение электргг：?, ской сети принимается 380/220 В при глухом заземле;;；：；! нейтрали трансформаторов на питающей подстанции. Кик показывают многочисленные расчеты, это напряжение является наиболее экономичным для жилых и общественных зданий. В некоторых городах, где еще сохранились сетк 220/127 В, осуществляется интенсивный перевод этих сетей па 380/220 В, что обеспечивает резкое повышение пропуск пой способности сетей и экономию цветного металла. Мо;：:- но, однако, предположить, что в отдаленном будущем, при переходе на полную электрификацию быта, включая применение электроотопления, кондиционирования воздух в и приготовление горячей воды, экономичным окажется более высокое напряжение. Так, например, в практике строительства крупных зданий со встроенными магазинами, зрелищными и другими предприятиями за рубежом получил；? некоторое распространение схемы с вводом высокого напри женин непосредственно в здание и установкой силовых трансформаторов сравнительно небольшой мощности (” 160 кВ - А) на этажах. Как правило, питание силовых и осветительных электроприемннков жилых и общественна < зданий осуществляется от общйх силовых трансформатор» гфи условии соблюдения требований по допустимым разм?- хам изменений напряжения.
Экономичность. Задача построения электрической ccti как правило, многовариантна. Поэтому важным критериев выбора той или иной схемы является ее экономичность не к по затратам денежных средств на сооружение и эксплуатацию, так и по расходу цветного металла. Методика три пико-экономических расчетов приведена в гл. 16.
Простота и удобство обслуживания. Помимо экономии-
сти должно уделяться достаточное внимание удобствам эксплуатации, наглядности схемы и ее простоте. Иногда эти требования превалируют над требованиями экономичности. 占сюда вытекает необходимость удобного расположения ВРУ здания, обеспечивающего наиболее простой ввод пи- тартих линий и прокладку распреде.'штелыюй сети, а так- же безопасность обслуживания. Схема сети должна стро- ИТЬСя таким образом, чтобы поврежденный участок сети легко обнаруживался н заменялся и чтобы при этом отключалось по возможности небольшое количество потребителей.
Конструктивные особенности здания оказывают известное влияние на построение схемы. В тех случаях, например, когда в жилое здание встраиваются различные предприятия и учреждения, схема сети усложняется в связи с необходимостью комплексного питания потребителей собственно здания и встроенных помещении. При этом схема должна отвечать требованиям надежности электроснабжения всех потребителе!!. При построении схемы внутренних сетей очень важно「ппывать решения строительных конструкций зданий для экономичного и индустриального осуществления электромонтажных работ.
Таким образом, рациопяльпо построенная схема электрической сети является синтезом комплекса факторов, оп- ределяюишх ее параметры. Оценка к выбор схемы могут производиться только по совокуппостп всех показателей применительно к конкретным условиям сооружаемой электроустановки.
65 КЛАССИФИКАЦИЯ СЕТЕЙ
По пазпачепию электрические сети до 1 кВ жилых и общественных зданий делятся па питающие и распределительные.
Питающей сетью называют линии, идущие от трансформаторной подстанции до ВРУ и от ВРУ до силовых распределительных пунктов в силовой сети и до групповых щитков в осветительной сети.
Распределительной сетью называют линии, идущие от распределительных пунктов в силовой сети до силовых электроприемпиков.
Групповой сетью называются линии, идущие от групповых щнтков освещения до светильников в осветительной
f J京 Рис. 6.12. Схема разомкнутой питающей сети секции 次住工^口 уа здания:
"®— ~^； ~ автоматический выключатель; 2 — стояк; 3 — ввод в квартиру
сети. Линии от этажных групповых щитков к электроприемникам квартир жилых домов тоже называют групповыми.
По принципу построения схемы сети разделяются на разомкнутые и замкнутые. Разомкнутая сеть состоит из раз^ ветвленных линий к электроприемникам или их группам и получает питание с одной стороны. Простейший пример схемы разомкнутой питающей сети квартир одной секции жилого дома представлен на рис. 6,12. Однако разомкнутая сеть обладает некоторыми недостатками, которые заключав ются в том, что при аварии в любой точке сети питание всех потребителей за аварийным участком прекращается.
В разомкнутой сети поддержание необходимого уров【к напряжения на зажимах электроприемников в различное время суток без специальных устройств затруднительно. По этим причинам, несмотря на свою простоту, разомкнутые сети не всегда являются оптимальными, что особенно сказывается при высоком уровне нагрузок и большом чпе/ю присоединенных электроприемпиков.
Замкнутая сеть может иметь один, два и более источников питания, действующих одновременно. На рис. 6.13 дап пример замкнутой сети одной секции жилого дома. Преиму- щество замкнутой сети состоит в том, что при изменениях нагрузки в любой точке сети автоматически меняется ток… распределение в ветвях, которое всегда является оптимальным.
Таким образом, в замкнутой сети идет непрерывный процесс выравнивания напряжения на зажимах электро- приемников, позволяющий улучшить качество электроэнергии в известных пределах без значительных затрат цветного металла. При разомкнутой сети обычно достигнуть оптимума при тех же затратах не удается. В замкнутой сети благодаря автоматическому перемещению точки токораз- дела достигается уменьшение влияния асимметрии нагрузок в различных фазах, что также имеет немаловажное значение при случайном сочетании нагрузок. Следует отме-
риС 6.13. Схема замкнутой питающей сети гнилого дрма：
,л автоматические выключатели; автомат；!- ；'е&н大 выключатель (слабая связь); 4 - стояк； 5 —ввол в квартиру
тнть, что в замкнутой сети происходит некоторое снижение суммарного максимума нагрузок по сравнению с разомкнутой сетью.
Представленная на рис. 6.13 схема является простой замкнутой сетью со слабой связью (автоматический выключатель 3). При аварии в любой точке сети в первую очередь должен отключиться автоматический выключатель 3, затем автоматический выключатель в той линии, где про- изошло КЗ. При этом половина сети остается в работе. Уставка тока трогания автоматического выключателя 工 или номинальный ток плавкой вставки предохранителя, выбирается существенно ниже, чем у автоматических выключателей (предохранителей) / и 2.
Несмотря на указанные преимущества, замкнутые сети пока не пслучилн большого распространения, что в известной мере объясняется затрудиепгтямп в устройстве селективной защиты на базе выпускаемых аппаратов (автоматических выключателей и предохранителей) для сетей низкого напряжения. Кроме того, в нодобгитх сетях возрастают токи КЗ, что может создать трудности в выборе аппаратуры. За рубежом замкнутые сети получили некоторое распространение в крупных жилых комплексах с встроенные мн предприятиями обслуживания, магазинами и зрелищными предприятиями.
Сети могут выполняться по рацпальпоП, магистральной и смешанно百 схемам.
При радиальной схеме от ВРУ отходят питающие линии без разветвлений к отдельным э ,п ект ri и()ие мнн к а м или отдельным распределительным пунктам (щитам), от которых, в свою очередь, питаются алехтропрпе^ник".
На рис. 6.14 показан пример 卩？лналзно门 схемы питающей силовой сети здания. Достоинство рз^пальмой схемы заключаете.^ в се надежности, так кпк hdn выходе из строя одной питающей линии отключается точько один злектх}-
Рис. 6.14. Радиальная схема силовой сети:
]一 распределительнь'й щит; 2 — автоматическиii рм кноиатспь; 3 — вускопс代 ，】• парат; 4 — линия； 5 — распрелслитг.чъный пунк г; 6^「ектфенрноншпе
приемник или группа э^сктроприемников, присоедиисвтл < к одному распределительному пункту. Однако эта схе?лч имеет серьезные недостатки, заключающиеся в больше i числе питающих лиш：11, ^увеличенной протяженности сетч и, следовательно, значительном расходе цветного металла, увеличенном количестве коммутационных аппаратов. Ра лиалыгьге схемы с подводкой питаггия в каждую квартир； жилого дома отдельной линии от ввода в здание явно не- экономичны и не применяются.
Для впут|)еггппх электрических сетей хзрактерпы маги^ стрильныо схемы (рис. 6.15), при которых к одной питпю- uicii линии с учетом удобной трассировки присоедиияютс*；; несколько распрсде.'штельных пунктов (щитов).
В жилыл домах к одной niiTaionie;i 『орнзентально^ линии могут быть присоединены одни или несколько стояков, от которых, в спою очередь, отходят отв^твлешв: к этажным щиткам. Однако надо иметь в виду, что пр〃 прнсосдипепии двух и более стояков к олп^п питающей линии в домах высотой 6 зтажеГ! п По「е「в точке ответвления следует устанавливать аппа]№т управления для ремонтных целей. Для наруж!!чх кабельных сетей, питающих многоэтажные здания, радиальная с?-：ема применяется широко, однако с взаим?：ы.ч резервировгпием питающих лпии/г о г ТП до ВРУ здания /ля обеспечения работы электроприем- ников прн выходе из ст〉ск одной из линий.
Пргг питагпш зла!пг：1 с относгггсльпо небольшими нагрузками, например жилых домов высотой до 5 этажей ш<^ю»птелы-ю, ih?6oTbiiv!x бытовых мастерских и магази- не学 большей частью применяются магистральные схемы 130
рис 6.15. Магистральная схема силовой сети:рис 6.15. Магистральная схема силовой сети:»-оаспределительный щит; 2 - автоматический выключатель； 3--питающая ли- яия； 4-^-силовой распределительный пункт; 5 — электроприемиик, 6, 7, 8 — злект роприемники, включенные в «цепочку*»-оаспределительный щит; 2 - автоматический выключатель； 3--питающая ли- яия； 4-^-силовой распределительный пункт; 5 — электроприемиик, 6, 7, 8 — злект роприемники, включенные в «цепочку*
рис 6.15. Магистральная схема силовой сети:
рис 6.15. Магистральная схема силовой сети:
»-оаспределительный щит; 2 - автоматический выключатель； 3--питающая ли- яия； 4-^-силовой распределительный пункт; 5 — электроприемиик, 6, 7, 8 — злект роприемники, включенные в «цепочку*
»-оаспределительный щит; 2 - автоматический выключатель； 3--питающая ли- яия； 4-^-силовой распределительный пункт; 5 — электроприемиик, 6, 7, 8 — злект роприемники, включенные в «цепочку*
с питанием нескольких зданий одной линией. Магистральные схемы широко используются в воздушных сетях при питании мелких зданий в небольших городах и поселках. Магистральные схемы дешевле радиальных, но менее надежны.
Многолетняя практика проектирования и строительства, а также многочисленные расчеты и исследования позволили выработать некоторые типичные решения элементов схем, которые приведены в гл. 7.
Глава седьмая
СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
В ЖИЛЫХ ЗДАНИЯХ
СХЕМЫ НАРУЖНЫХ /ВНУТРИКВАРТАЛЬНЫХ)
ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
Схемы внутриквартальных наружных сетей до 1 кВ имеют важное значение для правильного построения схем -внутренних сетей жилых зданий, поскольку выбор схемы в значительной степени зависит от взаимосвязи между всеми элементами сети, включая местоположение трансформаторной подстанции, длину и сечение наружных питаю- Ших линий.,
Ниже приводятся характерные схемы электроснабжения жилых зданий различной этажности, которые обеспечивают необходимую надежность питания и, как показывают расчеты, являются экономически целесообразными.
Питание жилых домов высотой до 5 этажей включитель- но. Для питапия таких зданий при отсутствии в квартирах электроплит применяются магистральные петлевые схемы с резервной перемычкой илп без нее. Такая простейигая схема кабельной сети показана на рис. 7.1. Резервная перс^ мычка 8 подключается при выходе из строя любой из питающих линий 9 или 70, которые должны рассчитываться на прохождение по ним тока аварийного режима и по допустимым1 потерям напряжения.
При этом необходимо учитывать, что в аварийном режиме в течение не более 5 сут во время максимума, но не более 6 ч ежесуточно нормами разрешается перегрузка кабелей с бумажной изоляцией на 20, с полиэтиленовой на ]0 и поливинилхлоридной на 15 % длительно допустимой по ПУЭ. Перегрузка допускается при условии, что в нормальном режиме загрузка кабелей не превышает номинальной для кабелей с пластмассовой изоляцией и 80 % номинальной для кабелей с бумажной изоляцией (в земле).
В послеаварпйном режиме допускаются также новы шенпые потерн напряжения ——до 10 %. Если учесть, что указанное жилые дома относятся к III категоршт надежн('，- сти, то устройство резервной перемычки не является обя- зательньвл. Однако в крупных городах со сложннмн условиями разрытия даже при хорошей постановке ремонтной службы устранение аварии в течение суток бывает затруднительным. Подтему прокладку резервной перемычки длиной обычно пс белее 70——80 м в этих условиях следует считать целесообразней.
Приведенная схема (рис. 7.1) имеет существенный недостаток, заключающийся в том, ито при отключении одной из питающих линий, например 9, электроснабжение всех здании осуществляется по кольцу, в результате чего даже при повышенных допустимых потерях напряжения иногда приходится увеличивать сечения кабелей. Другим недостатком является то, что резервная перемычка в нормальном режиме не используется.
На рис. 7.2 приведена модификация описанной схемы, при которой на вводах в здание вместо рубильников устанавливаются переключатели. При аварии с опноп из питающих линий данная схема в ряде случаев оказывается бо-
Рис. 7.1 Схема питания жилых домов высотой по 5 этажей с резервной перемычкой：Рис. 7.1 Схема питания жилых домов высотой по 5 этажей с резервной перемычкой：Рис 7,2. Схема питания х;нлмх домов высотой до 5 этажей с переключателям!! на вводах：Рис 7,2. Схема питания х;нлмх домов высотой до 5 этажей с переключателям!! на вводах：I — трансформаторная подстанция； 2, 3, 4 ■— жилые дома； 6, 7 — предохранители; 6 ~ рубильники； 8 — резервная перемычка； 9, 10 — питающие линии； // — ВРУI — трансформаторная подстанция； 2, 3, 4 ■— жилые дома； 6, 7 — предохранители; 6 ~ рубильники； 8 — резервная перемычка； 9, 10 — питающие линии； // — ВРУ/ —• тр：н1сф<-фмятир1!；1я полстан11ия； 2. 7 — Н])ели'.ра1И!те.'И1； 3,4、5 —жилые Дим л； 6 —Вру； 3 — ключатели,夕，Ю — ш(г<цощи^ линии/ —• тр：н1сф<-фмятир1!；1я полстан11ия； 2. 7 — Н])ели'.ра1И!те.'И1； 3,4、5 —жилые Дим л； 6 —Вру； 3 — ключатели,夕，Ю — ш(г<цощи^ линии
Рис. 7.1 Схема питания жилых домов высотой по 5 этажей с резервной перемычкой：
Рис. 7.1 Схема питания жилых домов высотой по 5 этажей с резервной перемычкой：
Рис 7,2. Схема питания х;нлмх домов высотой до 5 этажей с переключателям!! на вводах：
Рис 7,2. Схема питания х;нлмх домов высотой до 5 этажей с переключателям!! на вводах：
I — трансформаторная подстанция； 2, 3, 4 ■— жилые дома； 6, 7 — предохранители; 6 ~ рубильники； 8 — резервная перемычка； 9, 10 — питающие линии； // — ВРУ
I — трансформаторная подстанция； 2, 3, 4 ■— жилые дома； 6, 7 — предохранители; 6 ~ рубильники； 8 — резервная перемычка； 9, 10 — питающие линии； // — ВРУ
/ —• тр：н1сф<-фмятир1!；1я полстан11ия； 2. 7 — Н])ели'.ра1И!те.'И1； 3,4、5 —
жилые Дим л； 6 —Вру； 3 — ключатели,夕，Ю — ш(г<цощи^ линии
/ —• тр：н1сф<-фмятир1!；1я полстан11ия； 2. 7 — Н])ели'.ра1И!те.'И1； 3,4、5 —
жилые Дим л； 6 —Вру； 3 — ключатели,夕，Ю — ш(г<цощи^ линии
' лее. экономичной. Недостатком схемы является некоторое усложнение вводного устройства м уулнненне питающих линий. Кроме того, в каждый дом (кроме тупикового) приходится завогчить уже не два, а четыре кабеля. Однако схема удобна при застройке в линию и менее экономична при других планировочных решениях.
В небольших городах и поселках, где широко применяются воз/1ушыые линии, резервирования не требуется, так как неисправность может быть обнаружена н устранена достаточно быстро.
Питание жилых домов высотой 9——16 этажей. Для питания электроприег^ников такнх домов применяются как радиальная, так и мапгетральная схемы с пере к люча те л ями на вводах (рис. 7.3).
При атом обычно одгга из питающих линий используется для присоединения электроприемников квартир и общего освещения общедомовых помещений (подвал, лестничные клетки, вестибюли, холлы, чердаки, наружное освещение и т.п.); л ругая питающая линия предназначена для под- КгПючения лифтов, противопожарных устройств эвакуационного и аварийного освещения, элементов диспетчеризации и кодовых замков на дверях подъездов.
При выходе из строя одной пз питаюнхих линий все электроприемники дома подключаются к липин, оставшейся в работе, которая рассчитана с учетом допустимых перегрузок пвм ава1)ийпом режиме. Перебой в питании потребителей при указанной схеме продолжается обычно не более
Рис. 7.3. Схема пзггания жилых домпв высото!! 9—16 этажей с двумя перс- ключатсля\：и на веодах:
2 — 1рапсф<-|р'：агоры； J — пред(，хра；,н |Р. ли： 4 — перс.^лю'^П'СЛЛ； 5, 6—耳РУ； 7,占一 питающие линии
ч, 1. е. времени, необходимого для вызова электромонтера ДЭЗ, которой'] и осуществляет нужные переключения на ВРУ. Схема может быть использована и д^я домов высот(；；1 до 5 этажей, оборз^дованных квартирными электроплитам!；.
Для питания зданий высотой 9—-16 этажей с электро плитами, а также многосекционпых до,'лс>в с больши и числом квартир с газовьгми плитами приводится применят, три или более питающих линий (вводов).
Ла рис. 7.4 приведены схемы питания жилых домов с т])емя вводами. Первый ввод резервирует второй, второй резервирует третий и третий резервирует первый (рис. 7.4, а); модификация этой схемы приведена на рис. 7.4,6, где первый и второй вводы взаимно резервируют друг друга, а третий ввод резервируется от первого. Такая схема удобна при ремонте одной из сборок низкого напряжения на подстанции. Однако в этом случае на один кабель приходится вся пагрузкг! дома, и в этом исключительном случае часть электроприемппков на период ремонта отключается.
При питании здагшй но схемам, приведенным на рис. 7.4, следует учитывать важную особенность сетей, построенных по так называемой двухлучевой схеме с АВР на сто-
DOHC 0,4 кВ ТП. Применяемые ^〃я АВР контакторные станции серии ПЭВ оборудованы контакторами, рассчитанными на ток 1000 А (имеется также большое количество ТП, оборудованных контакторами на ток 630 А). При аварийных переключениях питающих линий нельзя допускать перегрузки контакторов, что может привести к выходу из строя подстанции и лишить электроэнергии присоединенные здания.
Возможна также установка АВР на стороне высшего напряжения, поскольку выход из строя ление крайне редкое.
Рис. 7.5. Схема электроснабжения жилого дома высотой 17 этажей и вышеРис. 7.5. Схема электроснабжения жилого дома высотой 17 этажей и вышетрансформаторов — яв-трансформаторов — яв-Питание жилых домов высотой 17 этажей и более. Пру построении схемы питания жилых домов 17——25 этажей и более необходимо учитывать, что лифты, эвакуационное и аварийное освещение, огни светового ограждения, противопожарные установки являются электроприемниками первой категории по надежности электроснабжения. Для таких зданий применяются радиальные схемы с АВР на вводах, к силовым вводам присоединяются и противопожарные устройства, огни светового ограждения, эвакуационное и аварийное освещение. Соответствующая схема приведена иа рис. 75
Рис. 7.5. Схема электроснабжения жилого дома высотой 17 этажей и выше
Рис. 7.5. Схема электроснабжения жилого дома высотой 17 этажей и выше
трансформаторов — яв-
трансформаторов — яв-
В этих зданиях, как правило, нагрузки на вводах неодинаковы. Это приводит к тому, что силовой ввод выбирается по аварийному режиму. Целесообразно часть нагрузок квартир присоединять к силовому вводу (если при этом размахи напряжения от включения силовых электроприемников не превышают допустимые по ГОСТ). Для учета расхода электроэнергии при различных тарифах на силовое оборудование и освещение необходимо устанавливать отдельные счетчики на силовую нагрузку и аварийное и эвакуационное освещение. Однако в настоящее время некоторыми органами Энергонадзора установлен усредненный тариф на эти нагрузки (например, в Москве — 3,12 коп. за 1 кВт-ч). В этом случае не требуется установка дополнительного счетчика для учета аварийного и эвакуационного освещения.
72 РАЗМЕЩЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
Одним из важных вопросов при проектировании внутриквартальных сетей является выбор места для размещения подстанции. Наиболее целесообразно размещать подстанции в центре нагрузки со смещением в сторону питания, однако архитектурно-планировочные решения застройки района не всегда допускают такое размещение.
При многоэтажной застройке и наличии встроенных в жилые дома предприятий общественного и бытового назначения, а также при установке электроплит в квартирах наиболее экономически целесообразно встраивать подстанции непосредственно в здания. Однако в настоящее время ПУЭ и СНиП запрещают размещение подстанций в жилой части зданий ввиду проникновения в квартиры шума от работающих трансформаторов. Тем не менее представляется целесообразным допустить встраивание подстанций при условии применения специальных мер по звукоизолятш строительных конструкций, снижающих прогшкновепиг шума в квартиры до уровня, установленного нормами. Весьма перспективным является размещение подстанций в пoдз^^^ iigm пространстве в непосредственной близости от зданий илп даже под зданиями.
73 СХШЬЯ ВВОДНО-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
В современных жилых зданиях вводы внешних ccieii и коммутационно-защитная аппаратура внутренних распределительных сетей объединяются в единое комплектное ВРУ. которое является и главным распределительным щитом. Как уже упоминалось, схемы вводов зависят от принятых схем наружных сетей.
Следует иметь в виду, что в домах высотой до 16 этажей включительно, в которых применяются противопожарные устройства, в частности системы дымозащиты, питание этих устройств должно осуществляться от специальной панели ВРУ с АВР, причем питающие линии к этой панели должны подключаться к вводам в здание до переключателей (рис. 7.6), что повышает надежность их электроснабжения. На вводе питающей линии в здание устанавливаются аппараты защиты и }7правления. При вводе па ток не более 25 А аппарат управления может не устанавливаться. При ответвлениях к зданиям от воздушных линий, защищенных в точке ответвления аппаратом защиты на ток не более 25 А, вводные устройства могут не применяться.
риС 7.6. Схема подключения протнво； пожарных устройств в домах высотой д0 16 этажей включительно:
/ — питающие линии от ТП; 2 — АВР; 3 — щИТ питания противопожарных устройств
На вводах, как правило, после аппаратов управления устанавливаются предохранители с токоограничивающпм действием с целью ограничения токов КЗ.
При определенных условиях, особенно в крупных многоэтажных зданиях, экономически целесообразна установка не одного, а нескольких ВРУ. Их расположение наряду с архитектурно-планнровочиыми и другими факторами определяется технико-экономическими расчетами. Оптимальное число ВРУ может быть принято по табл. 7.1. Как показывают исследования, ВРУ целесообразно размещать в секциях &ома, ближайших к трансформаторной подстанции.
Следует иметь в виду, что максимальная нагрузка на каждом вводе в здание, как правило, не должна превышать 400 А, а в исключительных случаях 600 А во избежание не- обходшлости прокладки пучка параллельных кабелей и установки на вводах громоздких аппаратов.
Распределительная часть ВРУ. К распределительной части ВРУ присоединяются питающие линии квартир, силовых потребителей, питающие и групповые линии рабочего, эвакуационгюго и аварийного освещения общедомовых помещений [, противопожарных устройств, огней светового ограждения, элементов диспетчеризации, кодовых замком и переговорных устройств, освещения и силовых потребителей, встроенных и пристроенных общественных помещений.
На каждой отходящей от ВРУ линии устанавливаются аппараты зашиты (автоматические выключатели или предохранители). Аппарат управлеппя может быть олнх па несколько линий одного назначения.
1 ПУЭ разрешается присоединять к одной фазе групповых ^линцй лестничного освещввия^ освещения холлов, технических подполии, чердаков до 60 ламп люминесцентных или накаливания мощностью до 60 Вт.
Таблица 7.1. Оптимальное количество ВРУ и число отходящих горизонтальных линий для питания квартир
Количество ВРУ (числитель), число отходящих от каждого ВРУ
Количество этажей в здании
горизонтальных питающих линий (знаменатель) при количест «■? секций в здании
1 j2—516—718 и более
5—95—91—21—2Газифицированные здания
5—9
5—9
1—2
1—2
Здания с электроплитами
5—89—1213—1617—2223—255—89—1213—1617—2223—251口1一厂丄21丁1о1口1一厂丄21丁1оJ2)⑵⑵(1一2)J2)⑵⑵(1一2)1V1J^!2=3 (2)1V1J^!2=3 (2)1(2)2(1-2)丄(2)2—3(2)2⑴2(3)1(2)2(1-2)丄(2)2—3(2)2⑴2(3)
5—8
9—12
13—16
17—22
23—25
5—8
9—12
13—16
17—22
23—25
1
口
1
一厂
丄
2
1
丁
1
о
1
口
1
一厂
丄
2
1
丁
1
о
J2)⑵⑵(1一2)
J2)⑵⑵(1一2)
1
V
1
J^!
2=3 (2)
1
V
1
J^!
2=3 (2)
1(2)
2(1-2)
丄(2)
2—3(2)
2⑴
2(3)
1(2)
2(1-2)
丄(2)
2—3(2)
2⑴
2(3)
Примечания: 1. Показатели п скобках соотиггсгвуюг практически рао- поэкономичным вариантам сети (с превышением приведенных затрат иа сеть не более 2—4 %). 2. В здании?： высотой до 5 этажей следует устанавливать одно ВРУ. 3, Число питающих лнин也 может отличаться от указанного в таблице в зависимости от условий надежности и конструктивных особенностей здания.
Измерения и учет. Для учета электроэнергии, расходуемой общедомовыми потребителями, устанавливаются трехфазные счетчики прямого включения или с трансформаторами тока. Счетчики устанавливаются на ответвлениях и присоединяются к соответствующим секциям шин. Приборы для контроля токовых нагрузок, как правило, в жилых зданиях стационарно не устанавливаются. Однако в крупных зданиях, особенно оборудованных электроплитами, установку амперметров и вольтметров на каждом вводе следует считать целесообразной.
Подавление помех радиоприему. Для этой цели непосредственно на вводах устанавливаются помехозащитные
конденсаторы типа КЗ-0,5 емкостью 0,5 мкФ на каждую фазу. Конденсаторы снабжены встроенными предохранителями, соединяются в звезд)* и заземляются.
СХЕМЫ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ ЕНУТР財 ЗДАНИЙ
Выбор количества питающих линии, отход я щи?: от ВРУ, и числа стояков, присоединяемых к одной питаюп^й линии, в многоэтажных зданиях является многовариантноп задачей. При ее решении следует учитывать такне факторы, как расстояние до ТП, электрические нагрузки, количество п сечение линий, ограничения нс допустим。貳у нагреву н отклонениям напряжения, конструктивное сыполпеппс сетей и т. д. Оптимальным является варнаит, при котором получаются наименьшие расчетные затраты.
Исследования, проведегчгые .МИНМТЗП по спецпалыто разработанной мено口нке с учетом ежегодного роста иагр5г- зок (см. гл. 16), и расчеты, выполненные ыа ЭВМ, позволили определить оптимальные варианты построения схем электрических сете!： /1ля жилых зданий различной этажности. Оптимальное количество ВРУ н число отходящих линий для питания квартир (горизопта.-уьпые участки) приведены в табл. 7.1.
При числе квартир на этаже в секции дома не более четырех в зданиях до 16 этажей включительно экономически целесообразно прокладывать одни стояк. Число стояков, подключаемых к одной питающей линии, ПУЭ не ограничивается. Однако для удобства выполнения ремонтных работ в домах высотой более 5 этажей при двух и более стояках, присоединенных к одной питающей линии, стояки должны пmctf> отключающие аппараты. При подЕ<лючен{[п к одному стояку более 70——80 квартир, несмотря на экономичность одного стояка, из условий повышения надежности рекомендуется прокладывать два стояка с подключением квартир через этаж, или по две квартиры на стояк на каждом этаже, или больше половины (примерно 60——70 %) квартир, начиная с 1-го этажа, к одному стояку и оставшуюся часть ко второму.
Рекомендуемые по экономическим соображениям схемы стояков приведены в табл. 7,2 п па рис. 7.7.
Кроме питающих линий квартир, о которых говорилось выше, к внутридомовым шпающим линиям относятся линии, питающие электродвигатели н прочее электрооборудо-
Ри?, 7.7. Схемы стояковРи?, 7.7. Схемы стояковвание лифтов, различных насосов, вентиляторов н других электроприемников систем ды- мозащиты.
Ри?, 7.7. Схемы стояков
Ри?, 7.7. Схемы стояков
Питающие линии лифтов должны прокладываться пепз- средстве(!но от ВРУ, прнием к одной линии можно подкльэ- чать не более четырех лифтов, устаповлеппых в разных секциях. При наличии в ка7K几oil секции двух лифтов их присоединяют к разным питающим линиям, но при этом число лифтов, присоединяемых к каждой питающей линии, ио ограничивается.
Рабочее эвакуационное и
аварийное освещение лестничных клеток и коридоров, как правило, автоматизируется, и управление осуществляется с ВРУ илп объединенного диспетчерского пункта (ОДС). Поэтому групповые линии этих видов освещения целссооб-
Таблица 72 Схемы вертнка пьных участков (стояков) в секциях 汇умнх зданий
Номера gxc、j ctwcr (рис. 7.7) при количестве
Количество этажей
с^хцкй в доме
IJ2—415—19
Газифицировинные здания
5-9{1 II 1
Здакия с электроплитами
5—2
1
1
1
9-12
2(3)
1 (П
!(算
13-16
2(3)
1 (4)
1 (4)
!7—22
2(3)
1(9
1 (2)
22—25
3
!「2)
м е ч а н и я: I. Номера схем стояков, указанные в скобка к. соотпетст
BV0T вариантам сети, практически р2м;с?ктомнннмм по привгденным з-трлтэм но： несколько болмпим расходом проводникового матери та (на 3—5 %). °» нм* в злаиичх высотой If этажей и 6с〕се схемам, указаншм в скобках, еле， 貝отлезть прелпо^тони^ нвнлу ич большей наиекспит”. 2. Количество квар- тнр'в каждой сек'ннг н f㈠ каждом этаже принято следующее： одиосекционны« з；/.,：^亢 一 5—8, двух、десятисскциэнные здания — 3—4.
разно присоединять непосредственно к ВРУ, где сосредо- точена вся аппаратура защиты и управления. К ВРУ так- присоединяются групповые линии штепсельных розеток для подключения уборочных механизмов.
Встроенные в жилые дома предприятия н учреждения получают питание либо от ТП, либо через ВРУ дома. Проектирование электрооборудования этих предприятий и учреждений осуществляется, как и для отдельных зданий аналогичного назначения (см. гл. 8).
СХЕМЫ ГРУППОВОЙ КВАРТИРНОЙ СЕТИ
Групповая квартирная сеть является завершающим звеном электрической сети жилого дома. Она предназначена для питания осветительных и бытовых электроприемников. Назначение групповых линий и их пропускная способность определяются по табл. 3.4, которая составлена с учетом электрических нагрузок, наличия стационарных и переносных электропрпемппков и удобства эксплуатации.
По соображениям безопасности групповые линии целесообразно выполнять однофазными. В перспективе при значительном росте нагрузок возможно устройство трехфазных четырехпроводных вводов в квартиры, но при этом необходимы дополнительные меры по обеспечению электробезопасности, такне, как более надежная изоляция проводников и приборов, а также устройство автоматического защитного отключения. Однако н при трзхфазпых вводах целесообразно групповые линии общего освещения и штепсельной сети внутри квартир выполнять однофазными, а для питания электрических плит, электроводонагревателей и т. п.——трех- фазиыми. Как правило, рекомендуется выделять общее освещение на отдельную групповую линию.
В целях экономии проводов нормы допускают смешанное питание общего освещения и штепсельных розеток. Однако такая схема менее надежна и, по мнению авторов, ее применять нецелесообразно. В квартирах с числом комнат более трех допускается устройство дополнительной групповой линии для питания штепсельных розеток на ток до 16 А.
Число штепсельных розеток, }тстанавливаемых в квартирах, регламентировано нормами и составляет:
в жилых комнатах квартпр и общежитий — одна розетка на каждые полные и неполные 6 м2 площади комнаты;
в коридора?： квартир ——одна розетка на каждые полные н неполные 10 м2 площади. В общей комнате квартир, обо-
Рис. 7,8. Схема групповой квартирной сети:
/ — выключатель; 2 — счетчик; 3 — автоматические выключатели： 4 — общее осве- ш.енйа; 5 — розетка 6 Л; 6 — розетка 10 Л; 7 — электроплита; 8 — этажный щиток
рудованных кондиционерами,——дополнительная розетка на ток 10 А для подключения кондиционера;
в кухнях квартир площадью до 8 м2 — три штепсельные розетки на ток 6 А, а 8 м2 и более ——четыре для подключения холодильника, бытового прибора, надплитного фильтра, динамика трехпрограммного вещания, местного освещения;
одна штепсельная розетка с заземляющим контактом на ток 25 А для подключения бытового прибора мощностью до 4 кВт (в домах с электроплитами мощностью до 5,8 кВт эта же розетка используется для подключения электроплиты);
одна штепсельная розетка с заземляющим контактом на ток 40 А для подключения электроплиты мощностью от 5,9 до 8 кВт. Следует иметь в виду, что розетки 25 и 40 А не предназначены для отключения электроплит под нагрузкой.
Увеличение числа ттенсельнь1х розеток по сравнению с ранее действовавшими нормами имеет целью по возможности избежать применения жильцами различных удлинителей и разветвителей, создающих повышенную опасность поражения электрическим током. В ванных комнатах может устанавливаться штепсельная розетка, подключаемая через разделяющий трансформатор 20 В-А.
На рис. 7.8 приведена схема групповой сети квартиры с электроплитой. Как видно из рисунка, для зануления корпуса стационарной электроплиты и бытовых приборов, требующих зануления, от этажного щитка прокладывается от-
дельный проводник. Сечение его принимается равным сечению фазного проводника. Ни в нулевом защитном, ни в нулевых рабочих проводах аппараты защиты не устанавливаются. Для безопасной смепы счетчика перед ним устанавливается двухполюсный выключатель.
ТИПОВЫЕ КОМПЛЕКСНЫЕ СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ЖИЛЫХ ЗДАНИЯХ
В предыдущих параграфах были рассмотрены отдельные элементы схем электроспабжепия и электрооборудования. Рассмотрим одну из типовых комплексных схем распределения электроэнергии в жилом 16-этажном доме (рис. 7.9).
Здание имеет два кабельных взаиморезервируемых вво ла 1 и 2 с переключателями 5 и предохранителями 4. К каждому из вводов (/ и 2) подключепы соответствующие секции шин ВРУ (/ и //). От секции / отходят питающие линии квартир 5, а также через отдельный автоматический выключатель 6 и счетчик 7, включаемый через трансформаторы юка 8, питается сборка ВРУ общедомовых помещени；!. От последней отходят групповые линии рабочего освещения холлов, JiecTUHH н коридоров 9, освещения технического подполья, чердака, машинных помещений и шахт лифтов и питающая линия к щитку иллюминации 10.
От секции II ВРУ отходят питающие линии лифтов ?/, групповые лилии эвакуационного н аварийного освещения 12, штепсельных розеток для подключения уборочных машин 13. Потребление электрической энергии электроприемниками секции // ВРУ учитывается трехфазиым счетчиком 74, который подключей через трансформаторы тока J5. К питающим линиям квартир с автоматическими выключателями 16 присоединяются стояки секций.
На вводах устанавливаются помехозащитные конденсаторы 17 емкостью 0,5 мкФ. Освещение лестниц и коридоров автоматизировано, н все элементы автоматики установлены на ВРУ. Автоматика обеспечивает управление освещением в функции естественной освещенности с помощью фотовт ключателя 18 и программного реле времени 79, отключающего часть освещения в ночные часы. Кроме того, имеется возможность централизованного управления освещением с диспетчерского пункта. При выходе из строя автоматики возможно ручное управление.
Устройства дымозашмты подключаются к специальной панели /// ВРУ с устройством АВР, которая присоединяется
2" секи,
/-Р секаря 3办〃
今/卅
I Ввод 1п
Вбод 2 п
Рис 7.9. Скема электрооборудования 16-этах;:юго нсилэгэ ДОиа
厂丨
зт секция дома.
卄
尸巾
注刃
g ю
16
2
〃斤 до^сс
巡?N 现03 7
万内卜成P1
'C5?MN 0斬口出&WfRlKQ?£ Bdp^CJUTI dLCL；^- иприблени^ 勿%〃/£//，力 С以£6出02£?0欢"8-
州4n以叩 屮吸鼠、叫耍F?HLL2 3几双6乜42 -
, 抬/N标" H汾
123 @5- 6 7
户7 Н伙储 £Н
к обоим вводам до переключателей (вводы / и 2). Благодаря такому присоедииениго эти устройства остаются в рабочем состоянии даже при полном обесточивании дома. Для учета расхода электроэнергии устанавливается счетчик 20. На каждой из линий, питающих секцию III ВРУ, установлены автоматические выключатели 21.
0T секции III ВРУ отходят линии, питающие вентиля- торн системы дымозащиты и щитки управления, а также 144
часть линий эзакул:цюн!-юго освещения 22, расположенного на сутнк зв久куацм% при пожаре. Такое подключение эвакупцношюго осЕ^ещенмя в lG-этажных домах нормами не предусмотрено, однако целесообразно в целях повышения безопасности людей, причем “л叮 этого дополнительных затрат не требуется.
На рис. 7,10 показана схема стояков одной секции дома, т. е. вертикальных участков питающих и групповых линий.
Рис. 7.10. Схема стояков одной секции 16-этажного жилого дома
К стояку 1 подключены этажные щитки квартир 2. Щнт；，? установлены в железобетонном электроблоке на лестничн- и клетке. На каждом щитке установлены: трехполюсный в)- кетный выключатель 3 (один на все квартиры) с подк?!- чением к двум ф：!зным и пулевому проводам стояка, од:・[ фазные счетчики 4 н аппараты защиты групповых 皿炉" квартир. Цифрпv：n 5 обозначены лифты, 6 — вемтилято' !*т дымозгицпты, 7 一一 ипп'ск автоматики, 8 •— щиток иллюмн；
НИИ.“
В домах 17 этажей и выше в отличпе от рассмотрен：" схемы лифты и все эвакуагшениое и аварийное освещен а также огни светового ограждения присоединяются к ces-
цИп III ВРУ, поскольку эти электроприемники относятся к I категории по надежности электроснабжения. Однако панели секции ВРУ, к которым присоединены противопожарные устройства, должны быть обособлены и иметь отличительную красную окраску.
Глава восьмая
СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
В ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЯХ
ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Построение схем электроснабжения и электрооборудования общественных зданий имеет ряд отличительных особенностей по сравнению с рассмотренными выше схемами жилых зданий. Эти особенности определяются значительным удельным весом силовых электроприемников технологического и санитарно-технического оборудования, режимами его работы, специфическими требованиями к освещению некоторых помещений, а также возможностью встраивания трансформаторных подстанций в некоторые из этих зданий.
Необходимо подчеркнуть, что наряду с отличиями схемы электросетей общественных зданий до/гжны отвечать общим требованиям, наиболее важные из которых изложены в гл. 6. Взиду большого многообразия общественных зданий в данной главе будут рассмотрены характерные особенности построения схем электросетей некоторых распространенных общественных зданий массового строительства.
Установленные и потребляемые мощности электроуста- новок общественных зданий достигают сотен и даже тысяч киловольт-ампер. Эко комическими расчетами установлено, Что при потребляемой мощности более 400 кВ・А целесооб- разно применять встроенные подстанции, в том числе комплектные (КТП). При этом обеспечивается экономия цвет- ных металлов, исключается прокладка внешних кабельных ^ий ДО 1 кВ, нет необходимости в устройстве отдельных ВРУ в здании, поскольку имеется возможность его совмеще- Ния с РУ 0,4 кВ подстанции, и т. д. (В этом случае РУ на- :::аю『абонентским, и оно обслуживается персоналом або-
Выбор мощности и количества трансформаторов и трансформаторных подстанций определяется уровнями электрических нагрузок и технико-экономическими расчетами. Подстанции, как правило, бывают двухтрансформаторные, но в относительно небольших зданиях II и III категорий по надежности электроснабжения возможна установка однотрансформаторных подстанций.
Размеры трансформаторных помещений и помещении РУ, проходы, расстояния до токоведущих частей, конструкции полов, перекрытий, требования к отоплению и сентп^^. ции должны соответствовать нормам, установленным разд. 4 ПУЭ. В целях обеспечения надежной работы аппаратов защиты рекомендуется принимать к установке силовые трансформаторы при мощности до 250 кВ-А со схемой сведи не ни я обмоток зигзаг — зигзаг, при мощности 400 — 1000 кВ*А — треугольник — звезда с нулем.
При установке в зданнн КТП необходимо учитывать де- фицитность распределительных шкафов с автоматическими выключателями, поставляемых заводами. Для упрощения и удешевления КТП целесообразно ограничить число линсп- пых автоматических выключателей, устанавливая эти автоматические выключатели на относительно большие токи 200, 400, 600 А и более. Пропускная способность таких автоматических выключателей часто превышает расчетну;о мощность отходящих питающих линий силовых и осветительных сетей. Чтобы использовать полностью линейные автоматические выключатели КТП, применяют схемы пита- пия с установкой промежуточных распределительных пунктов. состоящих из панелей ЩО щитов ПР, щитов станци;: управления ЩСУ и других с автоматическими выключателя， ми па тонн, близкие к расчетным токам питающих лиши"!. Такне устройства принято называть щитами-размножителями.
Следует иметь в виду, что в общественных зданиях иль роко распространено люминесцентное освещение, при котором ток в нулевом проводе может достигать значений близких к номинальному току трансформатора за счет высших гармонических составляющих. Поскольку для трансформаторов со схемой соединения звезда—звезда с нулем допускается ток в нейтрали трансформатора не более 25 % номинального, необходимо устанавливать силовые трансформаторы с соединением треугольник — звезда. В этом случае допускается ток в нейтрали до 75 % номинального.
ПИТАЮЦ4ИЕ СЕТИ
Распределение электроэнергии в общественных зданиях может производиться как по радиальным, так и по магистральным схемам. Радиальная схема применяется для пита- ння электроприем пиков большой мощности или групп элек- троприемпиков, сосредоточенных иа достаточно близком расстоянии друг от друга. Примером таких электропрпэм- ннков могут служить крупные холодильные машины, элек
тродвигатели тепловых пунктов, насосных, крупные вентиляционные камеры и т, д.
При относительно рашюмерном размещении электроприемников небольшой мощности по зданию целесообразно применение магистральной схемы, Достоинства п недостатки каждой из этих схем отгиечоны в гл. 6.
В общественных зданиях рскомег^уется, несмоз ря на питание с】 общих тра^сформатеров, питающие линии силовых и осветительных сетей выполнять раздельными, что обеспечивает определенные удобства эксплуатации, болег целесообразную трассировку, а также, как правило, умеиь- шает колебания напряжения на лампах эло?<тричес1<ого освещение. Тек же, kjk и в жилых зданиях, па вводах питающих сетей в здание устанавливаются ВРУ с аппаратами управления, защптьг, учета расходуемой электроэнергии, а в крупных зданиях и с измерительными приборами. На вводах потребителей, обособленных в адмшшетративпо-хо- зяйствеииом отношении (торговые, коммунальные предприятия, отделеиия связи н т. д.), должны устапавлпваться отдельные аппараты управления пезазисимо от наличия таких ;ь:е аппаратов на отходящих линиях от ебщегр ВРУ здания. 1!а вводах в распределительные пункты или" щитки должны устанавливаться аппараты управления,
Если 9то целесообразно по условиям эксплуатации, можно устанавливать аппараты, совмещающие функции управления и заш.иты (например, авзоматические выключатели) ,без соблюдения требований wo сепектипности (см. гл. 10). При числе распределительных пунктов или щитков, присоединенных к одной питающей линии, до п^тн включительно аппараты управления на вводах в эти пункты илт! Щитки можно не устанавливать. Пеключепием являются распределительные пункты, от которых питаются силовые электропрпемушки горячих цехов предприятий общественного питания, где в целях повышеипя э/гектрс^безопасиости необходимо устанавливать аппараты управления.
На каждой отходящей от ВРУ пнтаклпе" линии 〃。)/：「冃 устава вливаться аппарат защиты. Аппарат управзеним 「 ；КСТ быть Об!Щ(М ДЛЯ ПОСЬ'ОЛЬКИХ ЛИ1ПП1, СХОДНЫХ ПО чепию и режиму работы.
Счетчики для расчетов за расходуемую электрсэиср： до：1Ж!гы устгшаллгнгтьсп раздельно длч к；1 ждого абопеч. Ыормы допускают одного из абонентов (чате 卩сего лее энергоемкого) считать главмым абонентом н пнт;и . ? остаьг/ых потребителей осуществлять от ВРУ глаЕн • абенента с общим учетом. При этом у отдельных потреб;；宀 лей устанавливают контр(\'!ьние счетчики п они ведут 「 четы за электроэиерпио с главным абонентом.
Светильники э^аиугционпого и аварийного освещен^ ч должнь.! ирисоедшиггься к сети, нрзаЕнсЕ；”？ от сети ра—• чего ocBObrcfiiHL ппчши'я от iiuit(i трaпcфop^!<:тop5юй н「 < ставши! или от ВРУ.
При наличии двухтрапсформаторпои подстанции раГ чсе и звзкуаининнсс и аварийное освещение следует прк「、 Анннть к разимм трансформаторам. Если в здание встр", t - пы jfiie подстав:11!'； 】；；【н более, целесообразно питание з： vyaP.no'Hioro к г；варпйпого освещения ответственных по:. щснн『1 нрнсо「】【У1Н1Ь к разным подсташЕ!-!^:^. Tn кое прис< - диясппе пазы в-ется перекрестным. Лггигггг, питают холодильные установки на предприятиях торговля и c6g - cii《！】no「()ннтапин, должны быть отдельными, с тем отключение друпгх элсктпоггриемнггкоп 打с приводило к * клю^еь'ию хололильного оборудования.
СИЛОВЫЕ卩区cгРe尸乎幫♦岂ё關邑代3氏СЕТИ
Силовые р：1сг!рсдел!ггелы!ые пуикгы должны расп。」 гаti)C5i и ucfiiTc [г：1Груз-：ч< vjui с 门скотсаь『м смещсЕ!ием в с?- pcisy питания, как прлеч:и\ па тек же этажах.-
жег!Ы электропряемппкп. Сяж-пые 円лектропрнсм"】]；%', пргсорддигяемые а рас[[релелргтельиым пунктам, групрну - 【стен с учетом их технологического иазиачеипя. В цеа, экономил проводов и K：N；e】eR и уменьшения количества паратб’г Зснпгггы на р <! спред ел i( те /[ ьг i ых иуиктах 9лекг『м приемники ыебольиюй г^ош.иостн объединяются в 《ценсук：'. При этом в ненпику можно соединять:
на предприятиях обгцествегпгого питанкя к торгуй?- ли — нс более четырех эдектроприемигко? мощностью 二) 3 кВт;
в учебно-ггрсизводствсггныл мгс^"；'с\нх учебных
дбНИй ——до пяти силовых электропрпемников станочного оборудования;
в лабораториях учебных заведений ——не более трех лабораторных щитков;
в магазинах число кассовых аппаратов, швейных ма- щин в кабинетах домоводства, в пошивочных цехах ателье и комбинатов бытового обслуживания населения, машин по ремонту и отделке обуви— не ограничено.
Электроприемники, соединяемые в цепочку, должны быть равными или близкими по установленной мощности.
Аппараты управления, например магнитные пускатели, контакторы, кнопочные посты, в зависимости от местных условий устанавливаются:
рассредоточенно или группами вблизи управляемых механизмов;
в шкафах станций управления;
в изолированных электротехнических помещениях, нишах строительных конструкций, шкафах и т. п. при условии соблюдения требований техники безопасности.
Присоединение электроприемников холодильного, механического и технологического оборудования предприятий торговли и общественного питания выполняется по схемам, широко применяемым в практике проектирования электрооборудования общественных зданий массового строительства. Специфика схем, в которых предусмотрены в некоторых ограниченных случаях дополнительные коммутационные аппараты, обусловлена отсутствием на этих предприятиях квалифицированного обслуживающего персонала.
ГРУППОВЫЕ ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ СЕТ%
Групповые распределительные щитки осветительной сети целесообразно, как и в силовых сетях, размещать в центре нагрузок со смещением по возможности в сторону источ- ника питания. Однако по условиям архитектурно-планировочных решений и интерьера помещений от этой рекомендации приходится отступать, располагая щитки на лестничных клетках, в коридорах в специальных шкафах- нншах, предусматриваемых в архитектурно-строительной части проекта.
Отходящие от щитков групповые линии могут быть однофазными (фаза плюс нуль), двухфазными (две фазы плюс нуль) и тре.хфазпыми четырехпроводпыми (три фазы плюс нУль). Аппараты защиты в нулевых проводах устанавли-
вать не разрешается, за исключением взрывоопасных поглощений класса В-I, где в целях повышения взрывобезоп(ю- ности аппараты защиты устанавливаются не тольк в фазных, но и в пулевых проводах, а для зануления 叮卜； кладывается отдельный защитный проводник.
Рекомендации для выбора той или иной схемы групповой линии не могут быть однозначными, так как в значительной степени зависят от протяженности, количества светильников, их расположения, удобства управления п э:?'- плуатацип, а также обеспечения нормируемых урозн-?；! коэффициента пульсации при люминесцентном освещеии：； в помещениях с напряженной зрительной работой. Надо помнить, что предпочтение следует отдавать трехфазным четырехпроводным групповым линиям, обеспечивающим втрое большую нагрузку и в 6 раз меньшую потерю напряжения по сравнению с однофазными групповыми линиями, но при вдвое большей протяженности проводов. В небо/х ших помещениях, где нет особых требований к качеству освещения и установлено небольшое количество светильн:；' кое, применяются однофазные групповые линии. В помещениях коридорного типа с большим числом мелких помещений по 1-^0 р идору прокладывается четырехпроводиая групповая линия, а ответвления в комнаты выполняются двухпроводными.
Ниже приводятся некоторые указания норм по устройству групповых сетей электрического освещения:
питание штепсельных розеток местного освещения следует, как правило, выделять в отдельные групповые линии, если это не связано с сушественным увеличением пре- тяжегшости сети;
к групповым линиям освеихепия лестниц, этажных коридоров, холлов, технических подполий, подвалов и чердаков, как и в жилых зданиях, допускается присоединять до 60 люминесцентных ламп или ламп накаливания моинг стыо до 65 Вт включительно на фазу. Для линий, 口нтас- щих многоламповые люстры, число ламп на фазу не ограничивается;
при прокладке по общим трассам рекомендуется объединение нулевых проводов линий одного вида освещении (преимущественно для линий, принадлежащих к разньтм фазам сети). Объединение нулевых проводов линий рабе- пего и эвакуационного и аварийного освещения пе разрешается:
общие для нескольких линий нулевые провода при
проводке в трубах должны прокладываться совместно с фазными проводами；
Д) выключатели должны устанавливаться только на .фазных проводах, за исключением случаев, предусмотренных гл. 7.3 ПУЭ для взрывоопасных помещений класса В-1. При питании многоламповых светильников четырех- или трехпроводными линиями следует предусматривать одновременное отключение всех фазных проводов;
распределение нагрузок между фазами сети освещения должно^ быть по возможности равномерным, разница в токах наиболее и наименее нагруженной фазы не должна превышать 30 % в пределах одного щитка и 10 % в начале питающих линий;
в 邛ехсразннх протяженыых группах рекомендуется присоединять отдельные светильники к фазам сети в следующем порядке: 4 В, С, Л, В, С в случаях, когда при ОТКЛА qeHHH одной или двух фаз необходимо сохранить уменьшен- ную освещенность по всей площади помещения, например торгового зала, конференц-зала и т. п„ н А, В, С, С, В, ,4, если такого требования нет;
управление общим освещением рекомендуется осуществлять следующим образом：“
в помещениях с боковым естественным освещением предусматривать отключение светжчьников рядами папа ^ле^ь- ными окнам;'1
■ ?а одно отключеыие объединять только светильники, требующие одпосремениого действия по условиям техноло- ,гического процесса, iianpin.iep прилавки в магазинах, проходы в книгохранилищах или складах и т. п.;
в крупных помещениях, таких, как торговые н обедеч- НЬ1е залы, коиференц-залы, пестнбюли гостиниц, помещения Приема заказов домов быта, а также в различных коридо- рах и проходах предусматривать возможность включения небольшой части светпльников, создающих по всей площа- ди освещенность, достаточную для уборки помещения. Для эт°й же цели могут быть использованы светильники эвакуационного и аварийного освещения;
управление звакуациолыым и аварийным освещением Млжко предусматриваться со щитков при минимальном 'нсле последни?:. Помещения с достаточным естественным освещением и без него должны питаться отдельными группа- мн. Допускается применение для обоих видов помещена-и общих групп с установкой дополнительных выключателей ^ля помещений, имеющих естественное освещение. Допол-
нительные выключатели следует предусматривать также для аварийного и эвакуационного освещения отдельных непроходных помещений, в которых люди не находятся постоянно (гардеробы, конференц-залы и т. п.);
светильники у входов в здания следует присоединят;, к групповой сети внутреннего освещения, преимущественно к сети аварийного освещения;
светильники и штепсельные розетки местного и переносного освещения при напряжении 12——42 В следует ш， тать от понижающих трансформаторов, присоединяемых к сети рабочего или эвакуационного освещения (в последнем случае только отдельными группами). Применение автотрансформаторов не допускается.
ПРИМЕРЫ КОМПЛЕКСНЫХ СХЕМ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЯХ
Для питания ответственных потребителей в крупных городах широко применяются двухтрансформаторные подстанции с устройством АВР на контакторных станциях на стороне низшего напряжения. Упрощенная схема такой подстанции приведена на рис. 8.1, где / — контакторные станции, 2,3 ——отходящие линии к вводам в здания, в которых устанавливаются ВРУ, схемы которых подобны приведен ным в гл. 7.
При размещении подстанции в здании с электроприемниками I категории применяется устройство АВР на абонентском щите с установочными автоматическими выключателями. Упрощенная схема приведена на рис. 8.2, где автоматические выключатели / установлены на линиях от трансформаторов; 2 ——секционный выключатель, включающийся автоматически при отключении одного из автоматических выключателей 丄 Линии 3 отходят к распределительным пунктам силовой сети и щиткам эвакуационного и аварийного освещения, линии 4 ——к групповым щиткам рабочего освещения.
Пример построения типичной схемы электрооборудования магазина приведен на рис. 8,3. От отдельно стояихей подстанции проложены две взаимно резервируемые кабельные питающие линии / и 2. Кабели рассчитаны на нагрузку в нормальном и аварийном режимах (при выходе из строя одного из кабелей вся нагрузка переключается с помощью переключателей 3 н 4 на кабель, оставшийся в работе).
Рис. 8.1. Схема пптанпя общественного здания от двухтрансформаторной подстанции с АВР на контакторах
После переключателей установлены комплекты аппаратов защиты 5 н 6 (чаще всего токоограничивающие предохранители) .Учет расхода активной электроэнергии осуществляется счетчикагуЦ! 7 и 8, включенными через трансформаторы тока. '
Питающие лшши п часть групповых линий рабочего ос- вещенпя отходят от пепелен ВРУ, подключенных к вводу 1. От групповых щитков освещения 5 отходят групповые линии непосредсгвеггно к светильникам. От второго ввода отходят питающие линии к силовым распределительным пунктам 10 н шкафам станций управления (ШУ), в которых установлены яппараты защиты и управления. От ряспределитель- ны? пунктов и ШУ отходят линии силовой распределитсль- ной сечи к электроприемникам. К этому же вводу подключе- н° эв а куз ци он ное и аварийное освещение. Все питающие линии имеют аппа])аты защиты 11 (автоматические выклю- чатели), служащие за щиты линий от КЗ и перегрузок.
Пример гюдключегпгя силовых электроприемников к распределительному пункту дан на рис. 8.4 н особых разъяс- нений не требует. На рассмотренных схемах наносятся все необходимые параметры электрических сетей, определяе- мые расчетом при проектировании. Эти схемы называют однолинейными расчетными схемами.
Рнс. 8.2. Схема питания обществсшюго зда- НИдппВСТ^оепно^ ТП н абонентские шитом с АВР на автоматических выключателях
Рис. 8,3. Запрещенная схем ci э/юктроооору звания магазина
Остановимся в заключеняо динпой глапы иа вопросач кс/мпеысацли реактивной в общественных зпан^ ях. Действовавшими до последнего времени нормами пре」「 сматривалось устройегво компенсации реактивной мощи)- сти при расчетной активной мощности свыше 250 【《门「 Однако исследования, проведенные МНИИТЭП, показав:, что установка устройств компенсации в о61цестве11пых зд,л- пнях, как правило, экономически не опрапднзаотся пэ с?юдующим основным соображениям:
значения естественного коэффициента мошяости и’; вводах в здания достаточно высокие： 0,85 п даже выше;
переменный характер графиков нагрузок диктус】 но обходимость применения рег/лирусмых коиденсаторг!^< Гтгарей, весьма дефицитных. При установке нерсгул【耳八弋 м^х батарей в сети будут иметь место пере!<омпгпса([：:- 网 лздпшппе потери энергии в ночные г?аеы;
сте??мость потерь энергии в конденсаторах ие п「‘：「 крывается экономней от повышения коэффициента мош屮卜
Нз основании изложенпегэ и [Юлотс^рых других сс?Су、「 женим Госэнергонадзор СССР устанатна, что кпмпенсаци / реактивной мощности потребителе!! общест'леигых здаш：-' промышленного и приравненного к ним назначения до'1.< на предусматриваться в соответствии с требованиями 《П：『‘ вил псльзовзннн электрической энергией» и директивной
〃/分〃勿，NN，-"0"
ni^HQbSuin^§sdu^d
• 2
szei
/7
岭出
Gzai
5*9
&^1)£1
内
Lz
(02x〃力
，乡
£Z〃
,7
，2勿
(3^!J8
g?
cz@丄
/2
9^
azg丄
夕？
（然吊
力？
SZ3L
CZ&丄
S?
g
自2方应
/7
z»
典
ZZ
/7
z©
UZ 自丄
mqwiNQLSS
0181
62*
SZQ!
而烹
?乃占〃,"〃z“：z〃
/FAN ¥222%/，乙 二4一—万
62Н + 《切£
9
"汽Hwxairu因ax
niqHLu^3i/u^S}i
叫0話
万冷*，.二 7"Z'A5%
пени1х®т®
自2 b6
niQHW^SlfUl^a)! ?H。1 / 157
z2 C% ・
/77/".'/，；〃//人t3；
£t°\^\vAn R/H山XMUWPX
Pl^LJ^ifU^fJj, z? О片 a
台幺?位
砲口W
ruqHUJW^ifu買口 X
媒
承3“『夕必”扌_
勿①
夕'2也应'
;g取心
vc “
?円Н山Н録〃；貝口乂
оаатппн LUQ §4 cx“bh0LD6rigunj ，Em~m^aL 奕 зек ，Enul』d ~MgE当七、
『ME-qHWaH='zD工
jqzenHoxgN 一 q額彥4R一
◎g 丁二 H&T5C I- x.q 盲号，pgduк'нве/ н YHHCtm KL£ 号口。。。31 nzrlh New EH。』，"？三 G TN二dzaj 工二An A0Kq*OMHHIducdIMGL.x,CIn 乙匚HQOEXYCiiB.kJXJi"?"
口丄
ozgi
аих^з 心
储勿
W&6
宏竺
7^1)9
力2
ozgi7Fw7
M
I Е?£! Qi
矿屋7
Z2"j"| 勿
1?《4&空
§ 5 X4 美 ё s 40!wx mo wx gos'x во
qHqy君WDX XQgaunll—хи "ExifKlQ.ау/?07飞 ^ау4^4А|у
части «Указаний по компе-нсации реактивной мощности в распределительных сетях».
В общественных зданиях, потребители которых не относятся к вышеуказанной категории, установка устройств компенсации не требуется. 。
При необходимости отнесения потребителей общественных зданий к группе промышленных и приравненных к шщ или к другим группам потребителей следует руководствоваться рекомендациями «Правил пользования электричек кой энергией» и прейскурантом «Тарифы на электрическую энергию, отпускаемую энергосистемами и электростанциями Минэнерго СССР».
К зданиям промышленного назначения, в частности, от・ носятся фабрики химчистки и прачечные.
Раздел четвертый
РАСЧЕТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
Глава девятая
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ НАГРЕВАНИЕ
ПРОВОДНИКОВ
ЗАДАЧИ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
Расчет электрической сети зданий должен производиться с учетом следующих основных положении:
провода не должны перегреваться при прохождении расчетного тока нагрузки сверх допустимого значения;
отклонения напряжения на зажимах электроприемников должны находиться в допустимых пределах, установленных ГОСТ на качество электрической энергии у ее приемников;
снижения напряжения, вызванные кратковременными изменениями нагрузки, например включением коротко-
замкнутых асинхронных электродвигателей, нс должны поевьтшать значений, установленных вышеуказанным РОСТ, и вызывать нарушения работы действующих злект- роприемников;
尸 4) механическая прочность проводов должна быть не нн*е допустимой для данного вида электропроводки;
5)при выборе схемх и расчетах питающих сетей целесообразно учитывать экономические факторы, характеризу- юшиеся наименьшими приведеггиыми затратами;
-6) распределение допустимых потерь напряжения по
участкам внутренней сети целесообразно производить из условия наименьших затрат проводниковых материалов с учетом п. 5;
аппараты защиты должны обеспечивать защиту всех участков сети от КЗ, а в некоторых случаях, предусмотренных ПУЭ, и от перегрузки. Кроме того, эти аппараты не должны срабатывать при кратковременных повышепиях токов нагрузки, возможггых при нормвтъ旧“х режимах работы сети, напри мер при включеиип !<о])откозамкпутых электроденгателей, электромагнитов клзпанов противопожарных устройств п т. д. Аппараты защиты должны по возможности работать избирательно, т. е. обеспечивать селективное отключение поврежденного участка. Исходными данными для расчета сети являются электрические нагрузки, определение которых подробно рассмотрено в гл. 3, 4.
НАГРЕВАНИЕ ПРОВОДНИКОВ
При прохождении юка по проводнику выделяется теплота, Дж, количество которой определяется уравнением
Q —尸 AZ,(9.1)
где / ——ток, A; R ——активное сопротивление проводника, Ом; / — время, с.
Часть энергии, передаваемой по нрпвоа.ннку, переходит в теплоту, ргсходуемуго вначале на нагрев проволипка до определенной температуры, а за гем па поддержание установившегося режимпг т. е. теплового равновесия. При установившемся режиме температура про^юдника при неизменных токе и тепловом состояппп окружаютцей среды остает- Ся постоянной, а количество теп；!оты. которое получает проводник в единицу времени, становится равным количест- ву теплоты, отдаваемому в тот же промежуток времени в ок- Ружающую среду. Температура, при которой наступает
тепловое равновесие, называется установившейся. Чем больше ток, тем выше установившаяся температура.
В тепловых расчетах удобно пользоваться температурой перегрева (а не абсолютной температурой проводника), к0, торая представляет собой разность температур проводника н окружающей среды, ℃:
xQnp-%c・(9.2)
Чрезглерный перегрев проводников вызывает ускоренное старение изоляции и создает угрозу пожара. Кроме того, ухудшаются контактные соединения за счет их интенсивн：)- го окисления. Для проводов с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией, шнуров с резиновой изоляцией и хаб巳丁片 В СВИНЦОВОЙ ИЛИ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНОЙ оболочке С резине!?'；! изоляцией ПУЭ установлена наибольшая длительно допу ■- тимая температура нагрева жил 65 ℃. Процесс изменения температуры перегрева, ℃, проводника током в зависимости от времени описывается формулой
т = %ст(1—еТ‘)，(9 3)
где Густ — установившийся перегрев для данной токовал нагрузки, ℃; t ——время, мин; Т—постоянная времени нагрева, т. е. время, за которое температура перегрева проводника достигла бы установившегося значения Туст при отсутствии отдачи теплоты в окружающую ере又у, мин. Число^енэ Т равно отношению теплоемкости пропод1нп<а к его tq「d отдаче.
Процесс охлаждения проводника, ℃, после отключение его от сети определяется уравнением
т =(9 4)
На рис. 9.1, а и 6 показа[[Ы кривые нагрева и охлажде ния проводника соответственно.
Постоянные времени нагрева зависят от материала про- водника, рода проводки, сечения н изоляции проводника. Средние значения Т для проводов с резиновой изоляцией п алюминиевыми жилами приведены в табл. 9.1.
Для облегчения расчетов в табл, 9.2 приведены вычне- ленпые значения e~i/T и 1——£宀〃丁 при разных значениях f/7・
Из табл. 9.2 видно, что согласно уравнениям (9.3) и (9.4) за время, равное постоянной времена нагрева, те〉" пература перегрева проводника достигает 0,632 тУст,"尸 охлаждении за это время температура перегрева сни.жае^с^ до 0,368 Густ. Практически за время I— (3-^-4) Т температу-
Рнс. 9.1. Кривые нагрева (а) лансдения (6) проводника
Таблица 9.1. Постоянная времени нагрева Г для проводов с резиновой изоляцией и алюминиевыми жилами (приближенные значения)
Постоянная временя Г, мин
Сечение жилы, мм 8
ОдножЕ(льные Прово-
Проложена в одной трубе
да, проложенные огхрыто на опорах
два провода
три прогюда 1
четыре провода
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
Таблица 9
2
2>6
3,6 4,8
6,1
10：2
12.7
15,5 18,2
20,7
.2. Значения ?т/т
4 1 -
2,1
3,4
5,7
7,9
11
13,3
16,2
18,7
22,4
25
28,4
@Т/Т пру
2,5
4
6,4
9,4
13,3
16,6
20
23,4
27,2
31,6
34,8
различных 7
3,4
5,3
8,1
11,6
16,6
20.4
24,1
28,1
31,9
35,7
40
〃т
〃丁
0,1
0,2
0,3 0,4
0,5
耨
0,9
0,905 0,82 0,742 0,671 0,607 0,55 0,497 0,45 0,407 0,368
0,095 0,18 0,258 0,329 0,393 0,45 0,503 0,55 0,593 0,632
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
2
2,5
3
4
5
0,333 0,3 0,273
0,248 0,224 0,136 0,082
0,05
0,015 0,006
0,667 0,7 0,727 0,752 0,776 0,864 0,918 0,95
0,985 0,992
ра проводника достигает установившегося значения. Таким образом, припргмая по табл. 9.1 постоянную времени нагрева, можно сразу определить, за какое время темпера-
Рис. 9,2. Изменение перегрева при переменно^ нагрузке
тура проводника данного сечения при данных условных прокладки достигнет установившегося значения, после чего нагрев проводника прекратится. Так, например, три провода марки АПРТО сечением 6 мм2, проложенных в одной трубе, достигнут перегрева через 12—16 мин, а сечением 95 мм2— через 82—109 мим. Более подробно этот вопрос рассмотрен в примере 9.1.
При переменной нагрузке, когда требуется определи гь температуру перегрева, начинающегося с некоторого значения то, процесс нагрева можно рассматривать как сумму двух процессов: нагрева с т = 0 до т=туСт и охлаждения с т=то до т=0.
Этот процесс может быть выражен уравнением
т=Тус/1—е （9・5）
и иллюстрируется рис. 9.2.
ДЛИТЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ НАГРУЗКИ ПРОВОДНИКОВ
Определенному значению длительно проходящего тока при неизменных температурах окружающей среды и условиях прокладки соответствует и определенная температура проводника. Соответственно наибольшей допустимой температуре нагрева проводника устанавливается значение длительно допустимого тока, нормируемое ПУЭ. Это значение зависит от материала, сечения проводника, темпера туры окружающей среды, материала изоляции и способа 口卩）- кладки.
Длительно допустимые нагрузки могут определяться па основе теплового расчета, однако, в особенности для изолированных проводов и кабелей, формулы получаются сложными, и поэтому в ПУЭ даются готовые таблицы допустимых токовых нагрузок, которые получены как расчетным, так и экспериментальным путем. В ПУЭ приведены средние температуры окружающей среды, для которых составлены
таблицы. Если температура окружающей среды существенно отличается от нормированной, то допустимые токовые нагрузки следует пересчитать, умножая нормированную нагрузку на коэффициенты, приведенные в ПУЭ.
Допустимые нагрузки на изолированные провода и кабели с алюминиевыми жилами для различпых условий прокладки, а также поправочные коэффициенты на температуру воздуха даны в табл. 9.6 и в ПУЭ. В гл. 10 даны необ- ходимые указания по выбору плавких вставок предохранителей и расцепителей автоматических выключателей.
При наличии данных о допустимых токовых нагрузках и установившейся температуре (перегреве) проводника можно решать с достаточной для практики точностью задачи по определению установившейся температуры (перегрева) при токовых нагрузках, отличающихся от допустимых. Так, перегрев ть °C, при токе Ц связан с длительно допустимым током /доп и допустимым перегревом тдоп следующим выражением:
.(96)
При выводе формулы (9.6) ие ^считывалось изменение сопротивления проводника в зависимости от его температуры, так как при реально возможных перегревах проводов сети оно ие имеет существенного значения. Строго говоря, формула (9.6) отражает закономерность нагрева голых проводников. Однако несмотря на различные условия охлаждения неизолированных и изолированных проводов, можно считать, что пересчет температур перегрева для последних по формуле (9.6) не дает заметных ошибок.
Выбор сечений проводов по допустимому нагреву при Длительном режиме работы производится по формуле
коп^ ImaJKu,(9.7)
「耻 I max — расчетный ток нагрузки, А; Кп — поправочный коэффициент на температуру окружающей среды (по ПУЭ).
Расчетный ток нагрузки, А, определяется по формулам: а)Для трехфазной четырехпроводной и трехпроводной сетей
'та* ~ 尸тах•юз/(]/з(/ном cos 屮)；(9.8)
для двухфазной сети с нулевым проводом при вклю- 'еннн электроприемников на фазное напряжение
(99)(99)'/max = Ртах ' 1 03/(2^ф COS ф)；
(99)
(99)
для однофазной сети
4wx = Ртах • Ю3/(^Ф CCS ①)， (9 J0) где Ртах — расчетная максимальная нагрузка, кВт; Uhcn— номинальное линейное напряжение, В; U^ ——номинальное фазное напряжение, В.
Для сетей, питающих газоразрядные лампы, при определении расчетного тока следует вводить повышающий коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующих аппаратах (ПРА), по следующим средним данным, которые приняты в проектной практике: для люминесцентных ламп прн стартерных схемах зажигания — 1,2; при бесстартер- 1!ых — 1,3; для ламп типа ДРЛ и ДРИ — 1,1.
Коэффициент мощности cos <р следует принимать для линий, питающих электроприем ники квартир, на основе указаний гл. 3; для электроприемников общественных зда“ пий — по указаниям гл. 4. Для светильников с люминесцентными лампами рекомендуется принимать коэффициент мощности равным 0,95 для светильников с компенсирован- пымп ПРА и 0,5 с некомпенсированными ПРА, а с лампа’ мн типа ДРЛ, ДРИ — 0,57.
При выборе сечений проводов по условиям допустимого иагрева кроме указанного выше необходимо учитывать следующее:
В трехфазных четырехпроводных питающих линиях квартир имеет место постоянная неустранимая асимметрия токовых нагрузок в фазных проводах. Поэтому ПУЭ требуют принимать сечения нулевых проводов равными сечениям фазных проводов при сечениях последних до 25 мм? включительно (по алюминию). При больших сечениях фазных проводов сечения нулевых проводов должны выбираться не менее 50 % сечений фазных проводов, ио не менее 25 мм2.
Для двухфазных и однофазных линий сечения нулевых проводов принимаются равными сечениям фазных проводов.
При выборе сечений нулевых проводов сетей освещения с газоразрядными лампами необходимо учитывать наличие в этих проводах токов высших гармонических составляющих, кратных трем, которые существуют вследствие не； синусоидальности кривых токов даже при равномерной нагрузке фаз. В связи с тем что в этих случаях ток в нулевом проводе может достигать, особенно при компенсированных ПРА, 85—90 % тока в фазном проводе, сечения
нулевых проводов следует принимать равными сечениям фазных проводов.
При прокладке проводов в коробах и лотках допустимую токовую нагрузку следует принимать: а) при прокладке проводов в лотках в один горизонтальный ряд ——как для открыто проложенных проводов； б) при прокладке проводов в коробах и лотках пучками ——как для проводов, проложенных в трубах.
При прокладке более четырех проводов в трубах, коробах, а также в лотках пучками следует принимать допустимую токовую нагрузку: а) для 5-—6 одновременно нагруженных проводов ——как для открыто проложенных проводов с коэффициентом 0,68; б) для 7——9 одновременно нагруженных проводов — как для открыто проложенных проводов с коэффициентом 0,63; в) для 10—12 одновременно нагруженных проводов ——как для открыто проложенных проводов с коэффициентом 0,6.
Сечения проводов, проложеныых в каналах строительных конструкций, а также замополиченных проводок можно выбирать, как для проводов в трубах. При прокладке проводов в пластмассовых трубах или электротехнических плинтусах теплоотдача в окружающую среду ниже, чем при прокладке в металлических трубах. В результате исследований АКХ и ряда других организаций составлены таблицы допустимых нагрузок на указанные проводки, при этом допустимые нагрузки снижаются в среднем на 10—15 %.
Для четырехпроводных линий, проложенных в трубах или каналах строительных конструкций, питающих электро- приемники (силовые и осветительные с лампами накаливания) ,допустимые токовые нагрузки принимаются, как для трех од(южильпых проводов, прокладываемых в одной тРУбе. Для таких же линий, питающих газоразрядные ла期- пы,——как для четырех одножильные проводов, прокладываемых в одной трубе.
При повторно-кратковременном и кратковременном режимах работы сети (например, лишш, питающие лифты) расчетную токовую нагрузку, А, следует приводить к длительному режиму по формуле
Ц^ахпГшН = /^аJ「口2/0,875 其 %ш. (9.1 1)
Формула (9.11) применяется для алюминиевых прово- д°в сечением более 16 мм2. Для меньших сечений токовые
нагрузки, А, принимаются такими, как для длительного режима,
^тах ^ ^ДОп*(9.12)
При этом имеется в виду, что 1тах приведено к температуре окружающей среды [см. формулу (9.6)].
Пример 9.1. Четырехпроводная линия сечением 3(1 Х50) Ч-1 Х25 мм2 питающая электроприемннки квартир, выполнена алюминиевыми проводами марки АПВ и в течение некоторого времени нагружена, как показано в табл. 9.3. В течение 30 мин нагрузка остается постоянной. Температура окружающей среды 0о,с = 25СС. Провода проложены в канале строительной конструкции.
Таблица 9.3. Изменение токовых нагрузок по часам суток (к примеру 9.1)
(ннтерва лы)
Нагрузка, Л
Часы (интервалы)
Нагрузка,
А 1
Часы (интервалы)
Harpy i кп, А
9.00—9.30
30
14.00—14.30
30
19.00—19.30
100
9.30—10.00
25
14.30—15.00
40
19.30—20.00
120
10.00—10.30
25
15.00—15.30
40
20.00—20^0
130
10.30—11.00
20
15.30—16.00
40
20.30—21.00
130
11.00—11.30
20
16.00—16.30
45
21.00—21.30
120
11.30—12.00
20
16.30—17.00
45
21.30—22.00
100
12.00-12.30
20
17.00—17.30
50
22.00—22.30
80
12.30—13.00
20
17.30—18.00
60
22.30—23.00
60
13.00—13.30
25
18.00—18.30
80
13.30—14.00
25
18.30—19.00
80
Определить температуру нагрева жил проводов за время работы сети.
Решение. 1. Согласно ПУЭ для температуры окружающей среды 0О1С = 25℃ (^п= О принимаем /ДОп= 130 А (/доп принято по столбцу для трех проводов, проложенных в одной трубе, поскольку в сети нет газоразрядных ламп). При этом 0дОП = 65 ℃; тДОп —40 ℃.'
Определяем отношение /^。尤//20n.
Вычисляем значения установившегося перегрева для всех токовых нагрузок по интервалам по формуле (9.6).
По табл. 9.1 принимаем постоянную времени нагрева Т=20 мни. Тогда отношение интервала нагрузки к постоянной времени Т равно 30/20=1,5.
По табл. 9.2 принимаем 1—е""=0,776 и е~#/г~0,224.
Определяем перегрев т» для каждого интервала времени по выражению (9.5).
%p = G + 00.с- (9.13)
На основании проведенных расчетов построена кривая изменения температуры проводов в течение времени, указанного в табл. 9.4 (рис. 9.3). Как видно из рисунка, допустимая температура нагрева 65 ℃ имеет место в течение короткого промежутка времени. Благодаря этому процесс старения изоляции идет медленнее.
Таблица 9.4. Изменение температуры нагрева проводов по часам суток (к примеру 9.1)
Часы (интервалы)
产/户
max / доп
%ст
то
q
%
9.00—9.30
0,053
2,1
1,6
26,6
■ 9.30—10.00
0,037
1,5
1,6
1,5
26,5
10,00-10,30
0,037
1,5
1,5
1,5
26,5
10.30—11.00
0,024
I
1,5
1,1
26,1
11.00—11.30
0,024
1
1,1
1
26
11.30—12.00
0,024
1
1
1
26
12.00-12.30
0,024
1
1
1
26
12.30—13.00
0,024
1
1
1
26
13.00—13.30
0,037
1,5
1
1,4
26.4
13.30—14.00
0,037
1,5
1,4
1,5
26,5
14.00—14.30
0,053
2,1
1,5
27
14.30—15.00
0,095
3,8
2
3,4
28,4
15.00—15.30
0,095
3,8
3,4
3,7
28,7
15.30—16.00
0,095
3,8
3,7
3,8
28,8
16,00—16.30
0」2
4,8
3,8
4,6
29,6
16.30—17.00
0,12
4,8
4,6
4,7
29,7
17.00—17.30
0,148
5,9
4,7
5,6
30,6
17.30-18.00
0,21
8,4
5,6
7,8
32,8
18.00-18,30
0,38
15,2
7,8
13,5
38,5
18.30—19.00
0,38
15,2
13,5
14,8
39,8
19.00—19.30
0,59
23,6
14,8
21,5
46,5
19.30—20.00
0,85
34
21,5
31,5
56,5
20.00—20.30
1
40
31,5
38,1
63,1
20.30—21.00
1
40
38,1
29,5
64,5
21.00—21.30
0,85
34
39,5
35,5
60,5
21.30—22.00
0,59
.23,6
35,5
26,3
51,3
22.00—22.30
0,38
15,2
26,3
17,7
42,7
22.30—23.00
0,21
8,4
17,7
10,5
35,5
СТАРЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ
Процесс старения изоляции зависит от нагревания проводника и протекает на основе физико-химических закономерностей, согласно которым старение изоляции в относительных единицах выражается так называемым восьмиградусным правилом. Это значит, что каждые дополнительные 8 ℃ (иногда применяется 6°) нагрева ускоряют процесс старения (сокращают срок службы) изоляции вдвое.
Закон старения изоляции, т. е. отношение скорости износа изоляции при фактических длительно существующих нагрузках к скорости износа изоляции при длительной нагрузке по ПУЭ, которая принимается за единицу, выражается следующим уравнением:
玄=2 出厂 ％。11"® = 2(т(~тдоп)/8, (9.14) где 0г и 0доп ——температура нагрева жил проводов при фактически длительных нагрузках и длительно допустимых нагрузках по нормам, ℃;「и 工即门一перегревы (превышения температуры) фактические и длительно допустимые по нормам, °C.
При переменном графике нагрузки общее относительное старение за интервал времени』t выражается формулой
〃 =(〃т + “2 乙+…(9.15)
где 丸，勿2,…，％ — относительные старения, рассчитанные по формуле (9.14) для каждого из интервалов графика нагрузки.
Если И> 1, то старение изоляции происходит скорее в И раз против нормы, что вызвано чрезмерным нагревом проводника. Напротив, при 〃V1 старение идет замедленно, что свидетельствует о неполном использовании проводника.
Пример 9.2. Для условий нагрузки линий примера 9.1 определить общее относительное старение изоляции. Допустимый перегрев по нор- мам Тдоп~40сС.
Решение. 1. Для каждого интервала времени по формуле (9.14) рассчитывается относительное старение изоляции. Данные расчетов сведены в табл. 9.5.
Определяем общее относительное старение изоляции:
〃=135,6/840 = 0,16.
Таблица 9.5. Относительное старение нзоляцви по часам суток {к примеру 9.2)
Интервалы
Продолжительное гь интервала Л мин
Перегрев в рассматриваемый период, °C
q — /on 8
8
加，
9.00-9.30
30
1,6
—4,8
0,04
1，2
9 30—10.30
■ 60
1,5
—4,9
0,03
10.30—11.00
30
1,1
-4,9
0,03
0,9
11.00—13.00
120
—4,9
0,03
3,6
•13.00—13.30
30
1,4
一4,8
0,04
1,2
13.30—14.00
30
1,5
—4,9
0,03
0,9
14.00—14.30
30
-4,7
0,04
1,2
14.30—15.00
30
3,4
-4,7
0,046
1,4
15.00—15.30
30
3,7
一4,6
0,04
У
15.30一16.00
30
一4,5
0,045
1,4
16.00—16.30
30
4,6
—4,4
0,04
1?
16.30—17.00
30
一4,4
0,04
17.00—17.30
30
5,6
一4,3
0,04
17.30—18.00
30
—4
0,09
/, /
18.30—19.00
30
14,8
—3,2
0,11
3,3
19.00—19.30
30
21,5
—2,3
0,2
6
19.30—20.00
30
31,5
0,4
12
20.00-20.30
30
38,1
一0,2
0,85
25,5
20.30—21.00
30
39,5
-0,1
1
30
21.00-21.30
30
35,5
一0,6
0,64
19,4
21.30—22.00
30
26,3
0,29
22.00-22.30
30
17,7
一2,8
0,17
5,7
22.30—23.00
30
10,5
一4,9
0,03
0,9
Итого
240
135,6
В рассматриваемом примере установлено недостаточное использование изоляции проложенных проводов. Это характерно для жилых и общественных зданий, графики нагрузки которых близки к приведенному в примере. Поэтому выбранные сечения проводов по условиям нагрева всегда оказываются не полностью использованными сточки зрения износа изоляции. Следует, однако, подчеркнуть, что применение повышенных нагрузок проводов для жилых и общественных зданий по сравнению с указанными в ПУЭ, что могло бы быть оправдано низким коэффициентом заполнения суточного графика нагрузки, невозможно из-за отсутствия в настоящее время теоретических и экспериментальных работ по данной проблеме.
Следует ожидать, что в будущем такие работы будут
выполнены, причем наряду с рассмотрением проблемы ста、 рения изоляции в комплексе следует учесть и такие важнейшие факторы, как ухудшение контактных соединений при повышенных нагревах и другие вопросы пожарной и электробезопасности, а также экономические факторы
В табл. 9.6 приведены допустимые длительные нагрузкн для проводников с алюминиевыми жилами. Для четырехжильных кабелей токи последнего столбца умножаются на 0,92.
Таблица 9.6. Допустимые длительные нагрузки, А, для проводников с алюминиевыми жилами
Сечение токопроводящей жилы, мм2
Провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией
Кабели с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и негорючей резиновой оболочках, брониро- ванные и небронированные, прокладываемые открыто
прокладываемые в общей трубе
g g £
告n2
1 °§ ^法4
2
21
19
18
15
2,5
24
20
19
19
16
15
21
19
3
27
24
22
21
一
—
4
32
28
28
23
22
20
29
27
5
36
32
30
27
一
6
39
36
32
30
27
25
38
32
8
46
43
40
37
10
60
50
47
39
41
38
55
42
16
75
60
60
55
51
47
70
60
25
105
85
80
70
71
66
90
75
35
130
100
95
85
105
90
50
165
140
130
120
—
135
ПО
70
210
175
165
140
一
165
140
95
255
215
200
175
200
170
120
295
245
220
200
230
200
150
340
275
255
270
235
185
390
310
270
240
465
一
—
—
300
535
二
400
645
ТТ р и к
4 е q а н
и е. Пр
ППОКЛ
адке пр
эаодоз cf
фЫТО (п<
)д штукатуЕ
жой, в ка-
налах, бороздах,
замоноличенных н т. п.) допустимые нагрузки принимаются,
как для проводов,
проложенных в
трубах.
Глава десятая
ЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
ВИДЫ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
Даже в правильно спроектированной и эксплуатируемой электроустановке всегда остается вероятность появления аварийных режимов, которые могут привести к выходу из строя электрооборудования, иногда к пожару и уничтожению имущества, а также к резкому повышению опасности для соприкасающихся с ним людей.
К аварийным режимам прежде всего относятся короткие замыкания одно-, двух- и трехфазные; последнее является наиболее тяжелым из КЗ, однако оно бывают значительно реже, чем однофазные и двухфазные КЗ. Чаще всего КЗ происходят в результате пробоя или перекрытия изоляции или из-за неправильной сборки схемы и неквалифицированного обращения с электроприборами.
Токи КЗ, ограниченные лишь весьма небольшими сопротивлениями короткозамкнутой цепи, могут достигать значений, в десятки раз превышающих номинальные токи присоединенных электроприемников, а также допустимые токи проводников. Токи КЗ оказывают значительное динамическое и термическое действие на токоведущие части и вызывают выход их из строя. Именно поэтому важно локализовать аварию — отключить в возможно короткий срок поврежденный участок сети.
Другим распространенным видом аварии в электрических сетях являются непредусмотренные нормальным режимом работы перегрузки, при которых имеет место прохождение по подводящим проводникам, в обмотках электродвигателей и трансформаторов повышенных токов, вызывающих их нагревание сверх допустимого. Перегрузки тоже могут принести большой вред, так как вызывают ускоренное старение и разрушение изоляции, что может, в свою очередь, привести к КЗ. Тем не менее перегрузки не приводят к немедленному выходу из строя электроустановок. Во многих случаях, особенно при наличии квалифицированного эксплуатационного персонала и достаточного контроля за режимом работы электрооборудования, такие перегрузки маловероятны.
Ниже приведены основные требования в отношении защиты сетей до 1 кВ применительно к жилым и обществен- иым зданиям (ПУЭ, гл. 3.1).
Защита от коротких замыканий. Все электрические сеги жилых и общественных зданий должны иметь защиту от токов КЗ с наименьшим временем отключения и обеспечением по возможности требований селективности. При этом защита должна обеспечивать отключение аварийного участка при КЗ в конце защищенной линии： а) однофазных и многофазных ——в сетях с глухозаземленной нейтралью； б) двухфазных и трехфазных ——в сетях с пзолировашгой нейтралью. Минимальные кратности токов КЗ, при которых обеспечивается работа защиты, и методика расчета токов КЗ приведены в гл. 15.
Требование о наименьшем времени отключения обеспечивается правильным выбором аппаратов защиты, их надлежащей конструкцией и защитной характеристикой. Что касается селективности действия, то ПУЭ требуют ее соблюдения лишь по возможности. Существо вопроса со стоит в том, что токи КЗ проходят через все аппараты защиты, установленные в цепи, начиная от источника питания, а не только через аппараты, ближайшие к месту повреждения.
Одновременное мгновенное срабатывание всех аппаратов защиты цепи неизбежно вызвало бы прекращение питания большой группы электроприемников, подключенных к исправным участкам цепи. Такой перебой в электроснабжении при КЗ в любом элементе сети, конечно, крайне не- желателен. Следовательно, целесообразно так выбирать и размещать аппараты защиты, чтобы их срабатывание происходило с некоторым сдвигом по времени (выдержкой времени) по мере их удаления в сторону источника питания или головного участка сети. В этом и заключается избирательность (селективность) действия защиты, которая при применяемых в настоящее время в сетхх до 1 кВ аппаратах защиты (предохрагштели “ автоматические выключатели) может быть достигнута не всегда.
При больших значениях токов КЗ возможны неселектнв- ные срабатывания защиты вследствие разброса характеристик, особенно предохранителей. Вместе с тем любая задержка с отключением поврежденного участка опасна, так как может привести к еще большим повреждениям.
Поэтому при проектировании приходится решать вопрос о том, что важнее: добиваться быстроты отключения или
обязательно добиваться селективности. По-видимому, для жиЛых и большинства общественных зданий первое требо- вание следует считать более важным. При этом надо еще учесть, что соблюдение селективности во многих случаях м0*ет потребовать увеличения сечений проводов, т. е. удорожания всей электроустановки.
Лишь в крупных уникальных общественных зданиях или других особо ответственных объектах (музеи, театры й т. п.), несмотря на перерасход проводникового материала, необходимо более серьезное внимание уделять селективности действия защиты, однако приоритет требования о быстром отключении остается в силе.
Защита от перегрузки. От перегрузки должны быть защищены все сети внутри помещений, выполненные открыто проложенными незащищенными изолированными проводниками с горючей оболочкой. Кроме того, защите от перегрузки в жилых и общественных зданиях подлежат сети, выполненные защищенными проводниками, проводниками, проложенными в трубах, в несгораемых строительных конструкциях, к которым присоединены осветительные электроприем ники, а также бытовые 〃 переносные электроприемники (утюги, чайники, электроплитки, комнатные холодильники, стиральные машины, пылесосы и т. п.).
Силовые сети защищают от перегрузки лишь при открытой прокладке этих сетей незащищенными изолированными проводниками с горючей оболочкой, а также и при скрытой прокладке или при открытой прокладке защищенными проводами и кабелями, но лишь в тех случаях, когда по условиям технологического процесса или режиму работы сети может возникать длительная перегрузка проводов и кабелей. Как правило, в жилых и общественных зданиях таких условий в силовых сетях не существует, поэтому они защищаются только от КЗ. Исключение составляют сети к силовым электроприемникам (лифты, противопожарные устройства и т. п.), относящиеся к I категории по надежности электроснабжения, при централизованной установке АВР (например, на ВРУ). Такие сети целесообразно защищать и от перегрузки.
АППАРАТЫ ЗАЩИТЫ
Для защиты внутренних сетей жилых и общественных зданий 380/220 В применяются плавкие предохранители м автоматические воздушные выключатели.
Силовые электроприемники, кроме того, часто защищаются от перегрузок с помощью тепловых реле, встроенных в магнитные пускатели. Магнитные пускатели осуществляют при этом и защиту от самозапуска при кратковременном исчезновении напряжения. Самозапуск допускается лишь в системах дымозащиты и в цепях пожарных насосов, что следует учитывать при расчете сетей и выборе аппаратов защиты.
Однако главные контакты магнитных пускателей не рассчитаны на отключение токов КЗ. Кроме того, тепловые реле большинства существующих конструкций магнитных пускателей сами нуждаются в защите от КЗ, так как при прохождении токов КЗ нагревательный элемент может перегореть быстрее, чем реле успеет отключить электродвигатель. Поэтому при применении магнитных пускателей с тепловыми реле для защиты от перегрузок необходимо дополнительно устанавливать в этих цепях предохранители нли автоматические выключатели для защиты от КЗ.
Разрешается считать эти реле термически стойкими без проверки расчетом, если ответвление к электроприемнику защищено плавкой вставкой с номинальным током, не превышающим наибольшего длительного допустимого тока теплового реле больше чем в 4 раза, или автоматическим выключателем, (юминальный ток теплового расцепителя которого превышает длительно допустимый ток теплового реле более чем в 2 раза.
В данной книге детально не рассматриваются конструкции и принципы работы аппаратов защиты, поскольку по этим вопросам имеются детальные описания в технической литературе и каталогах. Здесь приводятся лишь некоторые технические данные предохранителей и автоматических выключателей некоторых серий, широко применяемых во внутренних сетях жилых и общественных зданий.
Предохранители. В настоящее время в силовых и осветительных сетях почти повсеместно устанавливаются предохранители серии ПН-2 с патронами, наполненными кварцевым песком. Внутри патрона располагается плавкая вставка. В таких засыпных предохранителях интенсивному дугогашению способствует разветвление дуги в тончайших промежутках между зернами песка. В результате резко снижается давление в патроне при испарении материала вставки. Деионизация и гашение дуги происходят настолько быстро, что при КЗ ток не успевает достигнуть своего амплитудного значения. Поэтому подобные предохранители
являются токоограничивающими. Так, например, предохра- нители серии ПН-2 с патронами на 100 и 250 А пропускают ток не более 5 кА при установке в сетях со значительно большими токами КЗ.
Предохранители серии НПН, выпускаемые на токи до 60 А, по принципу действия аналогичны предохранителям ПН-2. На квартирных щитках еще широко применяются плавкие пробочные предохранители Н-20.
В некоторых электроустановках можно встретить разборные предохранители с фибровой трубкой серии ПР-2, в которых дугогашение происходит за счет интенсивного выделения газов с поверхности фибры при перегорании вставки. Эти предохранители работают значительно хуже засыпных.
В табл. 10.1 приведены основные технические данные предохранителей ПР-2, ПН-2 и НПН.
Таблица 10.1. Технические данные некоторых типов предохранителе前
Тип предохранителя
Номинальный ток патрона, А
Номинальный ток плавкой вставки, А
Конструкция патрона, А
Предельный ток отключения при напряжении До 500 В, кА
ПР-2
ПН-2-100
ПН-2-250
ПН-2-400
ПН-2-600
ПН-2-1000
НПН-15
НПН ■ 60м
15
60
100
200
350
600
1000
100
250
400
600
1000
15
60
6, 10, 15 15, 20, 25, 35, 45, 60 60, 80, 100 100, 125, 160, 200
200, 225, 260, 300, 350
350, 450, 500, 600
600, 700, 850, 1000
40, 50, 60, 100
100, 120, 150, 200, 250 200, 250, 300, 350, 400
300 , 400 , 500, 600
600, 750, 800, 1000
6, 10, 15 20, 25, 35, 45, 60
Разборный без наполнителя
Разборный с наполнителем
Неразборный с наполнителем
50
40
25
25
10
2"7户5•加2小7户
Рис. 10.1. Усредненные времятоковые характеристики предохранителей серии ПН-2
Защитные характеристики предохранителей. Время расплавления плавкой вставки предохранителя зависит от то- ка. Чем больше ток, тем быстрее расплавляется плавкая вставка* Зависимость полного времени отключения (продолжительность расплавления плавкой вставки и горения Дуги) от отключаемого тока называется времятоковой или защитной характеристикой. Поскольку с повышением кратности тока время перегорания плавкой вставки уменьшается, характеристика называется обратпс- зависимой. '
На рис. 10.1 приведены усредненные времятоковые характеристики предохранителей ПН-2. Отметим, что в зависимости от производственных допусков, материала вставки, его старения, состояния контактных соединений, влияния окружающей среды время срабатывания при одном и том же токе может колебаться в зпачительных пределах (до ±50 %). Эго является крупным недостатком плавких предохранителей, затрудняющим селективную работу защиты,
Рекоменд)^ется для обеспечения избирательной работы предохранителей, чтобы каждая последующая в сторону источника питания плавкая вставка была на две ступеньки больше предыдущей, если это не приводит к увеличению сечения проводов. Разница в одну ступень является обяза- 176
тельной во всех случаях. Как отмечалось, для особо ответственных зданий выбор плавких вставок предохранителей должен производиться с учетом разброса по защитным характеристикам.
' Автоматические выключатели являются более совершен- нЫМИ аппаратами защиты, обладающими рядом преимуществ:
при перегрузке или КЗ автоматический выключатель отключает все три фазы защищаемого ответвления, что особенно важно при защите ответвления к электродвигате- лю (предотвращается возможность работы на двух фазах);
автоматический выключатель после срабатывания вскоре снова готов к работе, в то время как в предохранителе требуется замена калиброванной вставки или даже патрона;
автоматические выключатели имеют более точные защитные характеристики, чем предохранители;
автоматические выключатели помимо функций защиты могут быть использованы для нечастых коммутаций цепей, в которых сии установлены. Таким образом, они совмещают функцнн защиты и коммутации;
5) некоторые типы автоматических выключателей имеют встроенные вспомогательные контакты, используемые в цепях блокировки и сигнализации, а также независимые расцепители, позволяющие осуществлять дистанционное отключение. Выпускаются также автоматические выключатели с электроприводом, позволяющие производить дистанционное включение аппарата;
6) автоматические выключатели исключают возможность применения некалиброванных элементов, что, к со- . жалению, часто практикуется в установках с плавкими предохранителями.
Наиболее часто применяемые автоматические выключатели могут снабжаться тепловыми, электромагнитными или комбинированными расцепителями (последние представляют собой сочетание теплового и электромагнитного расцепителей). Время срабатывания тепловых расцепите- лей автоматических выключателей, так же как и предохранителей, уменьшается с увеличением тока, т. е. они имеют обратнозависимую от тока характеристику. Электромагнит- ные расцепители срабатывают практически мгновенно при токе, на который они отрегулированы.
Расцепители характеризуются номинальным т。” ком, Т. е. током, который они выдерживают неограниченно
долго, что гарантируется заводом-изготовителем. Наименьший ток, вызывающий отключение автоматического выключателя, называется током трогания или током срабатывания. Под уставкой расцепителя понимается настройка его на выбранное значение тока трогания. Уставка тока электромагнитного расцепителя на мгновенное срабатывание называется отсечкой. Важно подчеркнуть, “「о номинальный ток автоматического выключателя характеризует пропускную способность его контактных частей и соответствует номинальному току его наибольшего теплового расцепителя.
Автоматические выключатели разделяются на нерегулируемые 〃 регулируемые. К первым относятся автоматические выключатели, уставки расцепителей которых отрегулированы на заводе-изготовителе и никаких приспособлении для регулировки в процессе монтажа и эксплуатации не имеют. Другая группа снабжена специальными приспособлениями, позволяющими менять ток уставки путем воздействий на механическую систему автоматического выключателя.
Некоторые типы автоматических выключателей (АВМ «Электрон») на- большие токи (1000 А и более) снабжаются часовыми механизмами, с помощью которых возможно обеспечить селективную работу защиты.
В табл. 10.2 приведены некоторые технические данные автоматических выключателей типа АЕ20 и АЕ20М по каталогу Информэлектро 07.00,04—87.
Таблица 10.2. Номинальные токи автоматических выключателей и их расцепителей
Тип выключателя
Номинальный ток выключателя, А
Номинальный ток максимальных расцепителей тока, А
АЕ2020
16
0,3; 0,4； 0,5; 0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2;
2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16
АЕ2040
63
0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2； 2,5; 3,15; 4; 5;
6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50;
АЕ2040М
63
0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5;
6,3; 8； 10; 12,5; 16; 20； 25; 31,5; 40; 50; 63
АЕ2050М
100
10; 12,5; 16; 20； 2 5; 31,5; 40; 50; 63; £0;
100
АЕ2060
160
16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125;
160
Автоматические выключатели АЕ20 и АЕ20М бывают одно- и трехполюсные на напряжение до 660 В переменного тока частотой 50 и 60 Гц и до 380 В частотой 400 Гц.
Коммутационная способность некоторых выключателей приведена в табл. 10,3.
В табл. 10,3 приведены данные для выключателей в цепях переменного тока 380 В (действующее значение). Выключатели могут иметь электромагнитный и тепл®вой рас-
Таблица 10,3. Коммутационная способность выключателей АЕ20 й АЕ20М
Тип выключателя
Степень защиты
Номи - нальный ток вьь ключате- ля, А
Номинальный ток расцепителя, А
Предельная коммутационная способность, кА
Одноразовая предельная коммутацнон* ная способность, кА
АЕ2020
IP00
IP20
16
0,3—1,6 2-6 8—16
4
1
2
12
12
4
'АЕ2040
IP00
IP20
63
10—12,5 16—25
31,5—63
■ АЕ2040М
IPOD 1Р2Э IP54
IP00 1Р20 IP54
63
0,6— 1,6
2—12,5
0,6—4
5—12,5
16—63
1,5
0,8
1,5
4,5
6,5
6,5
6,5
6,5
6,5
АЕ2050М
IP00
IP20
IP54
IP00
IP20
IP54
100
10-12,5
16—25
31,5—100
2,4
3,5
6
5
6
6
6
7
АЕ2060
IP00
IP20
1Р54
160
16—25
31,5—40
50—100
125—160 16—25
31,5—100
125, 160
3,5
11,5
3,5
15
17
15
17
Рис. 10.2. Защитные характеристики выключателей серии АЕ20 с кс бннированными расцепителями при температуре 20 ℃:Рис. 10.2. Защитные характеристики выключателей серии АЕ20 с кс бннированными расцепителями при температуре 20 ℃:
Рис. 10.2. Защитные характеристики выключателей серии АЕ20 с кс бннированными расцепителями при температуре 20 ℃:
Рис. 10.2. Защитные характеристики выключателей серии АЕ20 с кс бннированными расцепителями при температуре 20 ℃:
а ——с температурной компенсацией； б——без температурпсн компспсации
целители или только электромагнитный. Возможно регулирование номинальных токов расцепителей в предстал 0,9—1,15 (только промежуточных значений номинального' тока). Расцепители с номинальным током, равным немк- нальному току автоматического выключателя, регулируются только в сторону уменьшения.
На рис. 10.2 приведены защитные характеристики автоматических выключателей серии АЕ20 при наличии устройств температурной компенсации (рис. 10.2, о) и без тем пературиой компенсации (рис. 10.2, б) и на рис. 10.3 да1!з зависимость кратности их тока срабатывания от температуры окружающей средьг. Уставка электромагнитных расцепителей по току срабатывания в зоне КЗ (ток отсечки) для всех выключателей серии АЕ20 равна 12 /р. Электромагпиг иые расцепители не срабатывают при токе, равном 0,8 ток】 уставки, и срабатывают в течение 0,04 с при токе 1,2 tokj уставки и более.
Автоматические выключатели серии А3700 выпускаются на номинальные токи 160, 250 и 630 А и широко применяются для установки па вводно-распределительных устройся вах и распределительных щитах. Опи предназначены для нечастых оперативных включений и отключений электрических цепей до 220 В постоянного тока и до 380 В перемен-
рис. 10.3. Зависимость кратности тока срабатывания автоматических выключателей серин АЕ20 от температуры окружающей среды：
/ — с температурной компенсацией; 2 — без температурной коипгнсации
ного тока частотой 50 или 400 Гц, а также для защиты цепи при КЗ, перегрузках и недопустимых снижениях напряжения.
Автоматические выключатели изготовляются двух- и трехполюснымы и имеют стационарное и выдвижное исполнение, что обеспечивает большие удобства при конструировании блочных распределительных устройств. Защитными элементами в шв< являются электромагнитные, тепло- вне или те 11 другие (комбинированные) расцепители. Имеется также неавтоматическое исполнение,
В табл. 10.4 даны основные технические данные трехполюсных автоматических выключателей серии А37 переменного тока напряжением до 380 В, частотой 50 Гц с электромагнитными и тепловыми расцепителями, применяемых в электроустановках жилых и общественных зданий.
Автоматические выключатели дайной серии могут снабжаться дополнительно независимым расцепителем для дистанционного отключения, расцепителем минимального напряжения, отключающим выключатель при снижении напряжения rd 30 % поминального, электромагнитным и ручным приводами и набором специальных контактов для работы в схемах управления.
Защитные характеристики выключателей серии А37 с тепловыми расцепителями с обратнозависимой от тока Мдёржкой времени приведена на рис. 10.4.
Таблица 10.4. Основные технические характеристики трехнолюсн^х автоматических выключателей А37 переменного тока стационарного исполнения (до 380 В, 50 Гц)
Тип РЫКЛЮ- чателя
г
3
啥g<
Номинальный ток расцепи- теля, А
Номинальная уставка тока расцепителя, А
三е'
广ру
Е 1 d
1 |1
U 5 立 X г
А3716ФУЗ
160
160
16
18
630
5,5
20
23
630
10
25
29
630
15
32
37
630 (1600)
20
40
46
630 (1600)
20
50
58
630 (1600)
25
63
73
630 (1600)
25
¥0
92
630 (1600)
25
100
115
630 (1600)
25
125
114
630 (1600)
25
160
184
630 (1600)
25
А3726ФУЗ
250
250
160
184
2500
35
200
230
2500
35
250
288
2500
35
А3736ФУЗ
630
400
250
288
5000
50
320
368
32С0
50
400
460
4000
50
630
500
575
5000
50
630
725
6300
50
Примечания: I. Ток, который выключатель может отключать I pat после чего его дальнейшая работа не гарантируется, превышает предельную коммутационную способность на 2—3 кЛ, 2. Токи включения пезависимого р；'「 пспнтеля при напряжении 380 В для выключателей I и II величины ссстлвляи г 4,3 Л, III величины — 4,5 А. 3. Токи включения дистанционного привода при напряжении 380 В для выключателей I и 11 величины 6 Л, III величины — !8 А. 4. Ток включения вспомогательных контактов 12 А, ток отключения 4 А. Пре дс.л! пая коммуталио!1иая способность 15 А. 5. Обозначения; Ф — феиопластсвь'Л к с р ： I； с; У — для умеренного климата; 3 — категория размещения.
Кроме описанных выше следует отметить широко при* меняемые двух- и трехполюсные автоматические выключ<ь тели АП50 с электромагнитными и тепловыми расцепителями, регулируемыми в пределах (0,6—1) /11ом на номииа；1Ь- нхе токи 1,6; 2,5; 4; 6,4; 10; 16; 25; 40 и 50 А*, а также автоматические выключатели серии АК63, оборудованные
* Могут иметь два исполнения： в пластмассовом корпусе нлн с дополнительным (по заказу) металлическим корпусом (степень защити JP54).
p ]0 4. Защитные характеристики \^л0ВЬ1х' расцепителсП автомаличе- 黑)го выключателя А37 при трехпо- дюсной (для трехполюсного векео ателя) и двухполюсной (для z;：;v\- полюсного выключателя) нагрузки и температуре окружающего воздуха 40 ℃：
/ для выключателя I величины с теило- ｝託％ расцепителям и на номинальный ток [00, 1-25 и 160 А переменного тока частотой 50 Ти； 2 — Д-1 я выключателя 11 величины С тепловыми расцепителями на номиналь- яЫЙ ток i60, 230 и 250 А переменного тока частотой 50 Гц
электромагнитными или электромагнитными с гидравлическим замедлением расцепителями, все еше выпускаемые однополюсные автоматические выключатели ЛБ25м с тепловыми расцепителями на номинальные токи 15, 20, 25 А, а также новые одпополюсмые автоматические выключатели АЕ1031 с комбинированными расцепителями 6, 10, 16, 25 А.
В последнее время разработана и внедряется серия автоматических выключателей ВА51 и ВЛ52 на токи 63, 100 и 160 А. В табл. 10.5 приведены некоторые технические данные выключателей ВА51 — нетокоограиичивающи.х и ВА52 — гокоограпичивающих по каталогу Р1лформэлектро 07.00,14—84.
Таблица 10.5. Номинальные токи автоматических выключателей и их расцепителей
Тип выключателя
Номи- нальный ТОК ВЫ 4 ключате- ля, А
Номинальный ток махен- мальных расцепителей тока, А
ВА51-29
ВА513: ВА52Г31 ВА51-33; ВА52ГЗЗ
ВА52-31; ВА51Г31;
ВА52-33; ВА51ГЗЗ;
63
100
160
6,3; 8,0; 10; 12,5;
16; 20; 25; 31,5; 40;
5、； 63
16; 20; 25; 31,5; 40;
50; 63; 80; 100
80; 100; 125; 160
1,25 1,5 23^ 5 5 7 §910 1Z141S
Ток, кратный, нонинальниму {I/1ним)
Рис. 10.5. Времятоковые характеристики выключателей серии ВА
仞
Bxadg
Наличие буквы Г в обозначении типа автоматического выключателя означает, что данный выключатель предназначен для защиты электродвигателей. Автоматические выключатели этой серии бывают одно-, двух- и трехполюсные. Выключатели типа ВА51-29 предназначены для работы в цепях напряжением 380 В переменного тока частоты 50, 60 Гц и ИОВ постоянного тока. Выключатели, предназначенные для защиты электродвигателей, могут работать в цепях напряжением 660 В переменного тока частоты 50, 60 Ги и 380 В переменного тока частоты 400 Гц. Остальные выключатели Могут также работать в цепях напряжением 220 В постоянного тока. Степень защиты выключателей
9TOg серии от воздействия окружающей среды и от соприкосновения с токоведущими частями ——IP30 (оболочки вы- ключателя). Выключатели типа ВА51-29 бывают только однополюсные и могут иметь электромагнитный и тепловой максимальный расцепители или только электромагнитный. Выключатели, предназначенные для защиты электродвига- телей, бывают только трехполюсные и имеют электромагнитные и тепловые максимальные расцепители во всех трех полюсах. Остальные выключатели могут быть двух- или трехполюсные с электромагнитными и тепловыми максимальными расцепителями или только электромагнитными соответственно в двух и трех полюсах.
Предельная коммутационная способность и одноразовая предельная коммутационная способность выключателей в цепи 380 В (действующее значение) приведены в табл. 10.6.
В автоматических выключателях дайной серии предусмотрена возможность регулирования номинального тока тепловых расцепителей в пределах от 0,8 до номинального.
Таблица 10.6. Коммутационная способность выключателей ВА51 и ВА52
Тип выключателя
Номинальный ток выключателя, А
Номинальный ток расцепителя, А
Предельная коммутационная способность, кА
Одноразовая продельная коммутацнон- ПиЯ способность, кА
ВА51-29
63
6,3-12,5
1,5
8
16
2,5
8
20; 25
3,5
31 ,5-63
ВА51-31
100
16
3,8
20; 25
31,5—40
50—63
20—100
ВА51-33
ВА51ГЗЗ
160
80; 100; 125; 160
12,5
16-25
3
12
ВА51Г31
100
31,5—40
6
12
50-63
6
12
80—100
7
12
16—25
12
30
ВА52-31
100
31,5-40
15
30
ВА52Г31
50—63
18
30
80—100
25
30
ВА52-33
160
80; 100
28
30
•「ВА52ГЗЗ
125; 160
35
38
На рис. 10.5 для примера приведены времятоковые характеристики выключателей типов ВА51Г31 и ВА52Г31 при температуре 十20 ℃.
10.3. ВЫБОР И РАЗМЕЩЕНИЕ АППАРАТОВ ЗАЩИТЫ
Выбор аппаратов защиты производится с учетом следующих основных требований:
напряжение и номинальный ток аппаратов должны соответствовать напряжению и расчетному длительному току цепи. Номинальные токи расцепителей автоматичес- f кнх выключателей и плавких вставок предохранителей нужно выбирать по возможности наименьшими по расчетным токам этих участков сети. Аппараты не должны отключать установку при перегрузках, возникающих в условиях нормальной эксплуатации, например при включенич короткозамкнутого электродвигателя, одновременном включении группы ламп и т. п.;
аппараты защиты должны обеспечивать надежное отключение одно- и многофазных замыканий в сетях с глу- хозаземленной нейтралью；
должна быть обеспечена по возможности селективность действия защиты.
С учетом указанных требований следует выбират h плавкие вставки предохранителей и раснепнтелн автоматических выключателей по соотношениям, приведенным в табл. 10.7, которые приняты на основании каталожных данных и защитных характеристик.
В табл. 10.7 н далее приняты следующие обозначения: /вс —— номинальный ток плавкой вставки предохранителя, А; /р — номинальный ток теплового или комбинированного расцепителя, А; /уст)э,о — ток уставки (срабатывания) электромагнитного расцепителя мгновенного действия, А; Imax ——расчетный ток нагрузки, А; /Ном,э ——номинальный ток электроприемника, А; /пуСк ——пусковой ток короткозамкнутого электродвигателя или другого электроприемника, А; /；уск — наибольший пусковой ток одного электродвигателя в данной группе; при одновременном запуске группы электродвигателей суммарный пусковой ток этой группы, А; Гтах —— расчетный ток остальных электродвигателей группы, работающих в длительном режиме, А; а — коэффициент, зависящий от условий и длительности пускового периода. Может приниматься равным 2,5 во всех слу-
х + 8^3+
UX10K D
私八十八八岁吃+
Su
A八二二个
moЛЛ го
口匸
§38
这со
0
и
弓
2 к
Н S
кео
SS S и
bnС3。亡占9宅3
Ш2gg®
Eg £ cJo О К S5 И H
С ЛH S Ж H ни ®® s
•exox OJOaoHUAU BQInQBlraeJ.UQQHOHUQhHVOHdQcewo.lghA。工 IKHHdu знищийк^^ло^ с^х^фан и B-qHHB口 9mHdu .BHHehQNHd 匚 ^Ккк5нч^дий-оан^^с.^ KlqHHemoIrAdogo вн •ЕИМЯКЕЩКЛЕОанйс.т 工 «кхкч KE-H-・。。0寸口①dQQTnoiEJKAdHOdAed也UWCI к弓口 2ИК§ЩИ ♦Eduu •Kci.EBCmu вн каненпиббеон щйпйгаазёс К6ВХГП а.вк①卜BhoiKHIqm хнно少hHLr<oe ^^woffirtHQ^- Hd
、©BHBW bh UMhs。」。exQoiEXHIedw и①FuehoilrHIqa XHXOBhHIEKOImE кит Енен ЕКАпаоф *
KffHVO Kstfo^so s SSASVHSbsuo « - зькмямм ss^afis 4&СЮ2 ШГКНЦТАЖЮФ Эм1и0ьэва .'OIB 口父09 вь
чаях, за исключением линий к электродвигателям с длительностью пускового периода не более 2——2,5 с (крупные вентиляторы с большими маховыми массами, лифты и т. д.)； в этих случаях принимается а = 1,6.
Тепловые элементы реле, встраиваемые в магнитные пускатели, выбирают по формулам, приведенным в табл. 10.7 для автоматических выключателей с тепловыми расцепителями.
Нормируемые величины. Групповые линии сетей внутреннего освещения должны быть защищены предохранителями или автоматическими выключателями на ток яг более 25 А. Исключением являются групповые линии, питающие газоразрядные лампы единичной мощностью 125 Вт и более или лампы накаливания 500 Вт и более, которые допускается защищать плавкими вставками предохранителей или расцепителями автоматических выключателей на ток до 63 А. Ток аппаратов защиты групповых линий, питающих лампы мощностью 10 кВт и более, должен соответствовать току лампы.
Для групповых линий, питающих осветительные и бытовые электроприемники квартир, плавкие вставки предохранителей или тепловые и комбинированные расцепители автоматических выключателей для групповой осветительной сети должны быть 16 А, штепсельной сети ——также 16 Л (при подключении кондиционера ——25 А); для самостоятельной группы питания бытовых машин до 4 кВт ——25 А, для группы питания электроплит до 5,8 кВт и до 8 кВт —— соответственно 32 и 40 А; для линий от этажных щитков в газифицированных домах и домах с электроплитами до 5,8 кВт — 40 А, в домах с электроплитами от 5,9 до 8 кВт — 50 А.
Выбор сечений проводов и кабелей в соответствии с ПУЭ должен производиться наряду с выполнением других требований с соблюдением определенных соотношений между токами защитных аппаратов и допустимыми токами, т. е. пропускной способностью проводов и кабелей. В сетях, защищаемых от перегрузки, эти соотношения часто являются определяющими.
Условие соответствия номинальному току пли току трогания (срабатывания) защитного аппарата А,а выражается следующим образом:
/口00 > 厶a KjKn, (0」)
где Кз — кратность допустимого тока проводника по отно- 188
ц а 10.8. Наименьшие значения коэффициента 爲 при защитец а 10.8. Наименьшие значения коэффициента 爲 при защите
ц а 10.8. Наименьшие значения коэффициента 爲 при защите
ц а 10.8. Наименьшие значения коэффициента 爲 при защите
Та бл и
7те京 предохранителями и автоматическими выключателями
Аппараты
Автоматические выключатели.
имеющие
расцепители
Характеристика сети
厶^
穹
酬爲步官 si oils.
Eg宫氈纟
黯旣
Сети, защищаемые только от коротких замыканий
0,33
1
0,8
0,22
Сети, защищаемые от пе-
регрузок:
а) провода с поливи-
1,25
1
1
1,25
нилхлориднои, рези-
новоп или аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией
б) кабели с бумажной
1
1
0,8
1
изоляцией
срабатывания), для электромагнитного /з,а = /уст,。 (ток (门. сечки).
Как сказано выше, выбранные защитные аппараты 打 сечения проводов должны отвечать еще одному требовал；；］-- должно быть обеспечено надежное срабатывание зо〃м；「“ при коротких замыканиях 6 конце линии. Однако при обеспечении соотношений, указанных в табл. 10.8, в сетях, з i- щищаемых только от КЗ, т. е. не требующих защиты от и” регрузки, расчетная проверка кратностей токов КЗ мож?г не производиться.
При размещении аппаратов защиты в электрической с* ти необходимо руководствоваться следующими указангы- ми ПУЭ и строительных норм СН 543-82, СН 544-82.
Аппараты защиты должны располагаться в местах, по возможности доступных для обслуживания, и таки?.； образом, чтобы была исключена возможность их механических повреждений. Доступ к аппаратам защиты с открытыми токоведущими частями разрешается только квалифицированному персоналу. Установка должна выполняться так, чтобы исключить при работе с ней опасности для обслуживающего персонала или для окружающих предметов.
Аппараты защиты следует устанавливать во все-： точках сети, где сечение проводников уменьшается по направлению к местам потребления электроэнергии.
Предохранители и автоматические выключатели дол- жнз1 устанавливаться на всех нормально иезаземленны'*: фазах. Установка аппаратов в нулевых проводах, в том чпс ле в двухпроводных группах, не требуется. Исключение сс ставляют сети во взрывоопасных помещениях класса В-1, где аппараты защиты устанавливаются в фазном и нуче- вом проводах. В этих помещениях для зануления прокла дывается самостоятельный проводник.
На квартирных групповых щитах аппараты зашить: (предохранители и автоматические выключатели) 〃ол》кш,; устанавливаться только в фазных проводах. Перед сиетиг ком устанавливается двухполюсный выключатель, отключающий не только фазный, но и рабочий нулевой прозе * ввода в квартир}'； ГОСТ допускает устанавливать один такой выключатель на две или четыре квартиры, что связано с конъюнктурными соображениями, но ухудшает ус」н> вия эксплуатации.
Установка аппаратов защиты s нулевых провода используемых для зануления, запрещается.
При использовании проводников с негорючей обо- лочкой или при прокладке их в трубах, а также при усло- БИИ что сечение проводников между питающей линией и защитным аппаратом взято не менее чем после защитного аппарата, допускается устанавливать аппараты защиты на расстоянии до 6 м от питающей линии. Открытая проклад- ка проводников на этом участке допускается только в не- пожароопасных помещениях по несгораемым поверхностям. 厶门只 ответвлений, выполненных проводниками в трубах или проводниками с негорючей оболочкой, прокладываемыми в труднодоступных местах (например, на большой высоте), длина незащищенного участка может быть до 30 м, при этом сечение проводов должно быть принято по расчетному току, но не менее 10 % пропускной способности защищенного участка линии.
Если это признано целесообразным по условиям эксплуатации, допускается также не устанавливать аппараты защиты: а) в месте снижения сечения питающей линии по ее длине и на ответвлении от нее, если защита предыдущего участка линии защищает участок со сниженным сечением или если незащищенный участок линии или ответвления от нее выполнен проводниками, сечения которых приняты не менее половины сечений защищенных участков: б) на ответвлениях от питающей линии проводников цепей измерения, управления и сигнализации, если эти проводники не выходят за пределы соответствующих машин или щитов либо эти проводники выходят за их пределы, но проложе-
ны в трубах или имеют негорючую оболочку; в) на ответвлениях проводников от шин щита к аппаратам, установленным на том же щите; при этом проводники должны выбираться по расчетному току цепи.
Установка аппаратов защиты запрещена в цепях управления и сигнализации, отключение которых может повлечь за собой опасные последствия (например, отключение пожарных насосов, аварийных вентиляторов и т.д.). Такие цепи следует выполнять проводниками с негорючей оболочкой или прокладывать в трубах.
Допускается устройство защиты различных участков одной сети предохранителями и автоматическими выключателями. При этом рекомендуется устанавливать предохранители на головных участках сети. Выбор аппаратов производится по нх защитным характеристикам.
Глаза одиннадцатая
РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПО ОТКЛОНЕНИЯМ И ПОТЕРЯМ НАПРЯЖЕНИЯ
ОТКЛОНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ
Отклонения напряжения являются одним из основных критериев качества электроэнергии. В связи с изменением нагрузки в течение суток изменяются и отклонения нанр. жеиия, которые могут быть отрицательными в часы максн、 мальиых нагрузок и положительными в часы минимума, как правило, в ночное время.
Отклонения напряжения в процентах номинального ehi- пряжения на зажимах электроприемников выражаются формулой
昨仏n-UQOO/UНОМ»(111)
напряжен и яПредлльи j допустимое отклонен и? напряжения, ‘％土 $напряжен и яПредлльи j допустимое отклонен и? напряжения, ‘％土 $где °зп ——напряжение на зажимах электроприемника, В; Uhom — номинальное напряжение сети, В,
напряжен и я
Предлльи j допустимое отклонен и? напряжения, ‘％
土 $
напряжен и я
Предлльи j допустимое отклонен и? напряжения, ‘％
土 $
Ниже приведены предельные отклонения у потребителей:
Потребители
ОсвещеЕше жилых зданий . . ( .t
От +5 а。—-5±5土 5—12От +5 а。—-5±5土 5—12Рабочее освещение общественных зданий и помещений, в том числе встросггных в жилые дома (коммунально-бытовые предприятия, магазины и т. п.)
От +5 а。
—-5
±5
土 5
—12
От +5 а。
—-5
±5
土 5
—12
Эвакуационное и аварийное освещение .
Электродвигатели при дннтельной работе в устанозпа- шемся режиме *
Электродвигатели (отдельные) особо )* да ленные ., Освещение в аварийном режиме*
士！G—10* — 15"士！G—10* — 15"Электроплиты в квартирах, водонагреватели, кондиционеры и т. п. (по ГОСТ и техническим условиям на эти приборы)
士！G
—10* — 15"
士！G
—10* — 15"
На зажимах пускаемого электродвигателя: при частых пусках
при peдF^[^x пусках*....
—20$Of +10 В-15—20$Of +10 В-15кратковременная работа в установившемся режиме (например, во время пуска присоединенного к той же сети электродвигателя)«
—20$
Of +10 В
-15
—20$
Of +10 В
-15
Домашнее холодильники, морозильники . . i , » .
412 РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ
В электрических системах согласно действующим ПУЭ должно осуществляться встречное регулирование напряжения на шинах питающих подстанций 35 кВ и выше в пределах 0—5 % номинального напряжения. Применяются также достаточно широко силовые трансформаторы с автоматическим регулированием напряжения под нагрузкой с0 значительным диапазоном регулирования в пределах 15—20 %. Однако в большинстве случаев процесс регулирования осуществляется в соответствии с графиком нагрузки энергосистем, отличающимся вследствие высокого удельного веса промышленных, транспортных и других потребителей от графика коммунально-бытовых нагрузок.
В результате этого поддержание напряжения на зажимах электроприемников общественных и жилых зданий в пределах, близких к номинальному, без специальных средств местного регулирования в различное время суток крайне затруднительно. Существует ряд специальных технических средств для регулирования напряжения, таких, как конденсаторы продольной н поперечной компенсации, синхронные электродвигатели, последовательные регулировочные трансформаторы н т. д.» однако регулирование напряжения в распределительных сетях городского типа среднего и низкого напряжения до настоящего времени, как правило, не производится.
Определенную положительную роль играют сезонные переключения витков обмотки высшего напряжения силовых трансформаторов городских подстанций 10/0,4 кВ в пределах ±2-2,5 %, однако эти переключения, естественно, не могут влиять на резкие повышения напряжения, например, в ночное время, когда электрические нагрузки в сети становятся минимальными, и именно в этот период вследствие повышения напряжения сверх номинального имеет место резкое старение ламп накаливания общедомового освещения и т. п. Следует отметить, что переход на освещение лестниц и коридоров с помощью менее чувствительных к изменениям напряжения люминесцентных и во- обще газоразрядных ламп несколько улучшает положение. Вместе с тем в часы наибольших нагрузок требуется поддержание напряжения на уровне, близком к номинально- Му，что очень важно для большинства электроприемникон как силовых, так и осветительных.
Из изложенного вытекает известная неопределенность 13—419 193
Рис. 11.1. Схема (а) и график (6) изменения напряжения в сети в период наибольшей нагрузки:
Л1 — линия среднего напряжения; 〃2 — лнння низкого напряжения
расчета сети по допустимым потерям напряжения и необходимость считаться с некоторой условностью такого расчета. Конечно, это не исключает важности расчета сети по данному параметру, без которого обеспечить нормальную работу сети, особенно в период пиковых нагрузок, не представляется возможным. В соответствии с указаниями ПУЭ при определении допустимой потери напряжения принимается, что на зажимах высшего напряжения (6——10 кВ) трансформаторов подстанций городского типа напряжение в период максимума равно номинальному и что, следовательно, напряжение на стороне 0,4 кВ при холостом холе трансформаторов в этот период составляет l(05t/HoM-
Влияние изменения напряжения сети по мере удаления от центра питания иллюстрирует график на рис. 11.1, построенный для периода работы сети в часы наибольших нагрузок. Изменение напряжения в линии высокого напряжения АБ показывает характер уменьшения напряжения (отрезок тп} от центра питания до силового трансформатора А〃4в. Отрезок nf=ET показывает надбавку напряжения, обусловленную уставкой установленного на трансформаторе переключателя (ответвления) обмотки высшего напряжения, а отрезок fc характеризует потери напряжения в самом трансформаторе AUt. Далее отрезок eg отр-'- 尔зет потери напряжения в линии до условной точки Г 194
3絃
.гт г Отклонения напряжения от Uhom в точках Г и В ^ображены отрезками Fg (V；) и гВ (唳).
График построен при условии поддержания на центре питания напряжения на 5 % больше номинального, что нмеет место на практике.
41 •丸 ДОПУСТИМАЯ (РАСПОЛАГАЕМАЯ) ПОТЕРЯ НАПРЯЖЕНИЯ
При расчете электрических сетей по потерям напряже- нйя всегда возникает вопрос о допустимой (располагаемой) потере напряжения. Эта величина не является постоянной. 女ак уже отмечалось, напряжение холостого хода на шинах низкого напряжения трансформаторов принимается равным 105 % номинального. Тогда общая потеря напряжения В сети, В, до наиболее удаленного электроприемника, включая потерю напряжения в трансформаторе, составляет
A4="一A么一力耳3, ⑴⑵
и с учетом вышесказанного, выражая все величины в процентах, получаем
AUc= 105 —А(/т —[/уд,э. (11.3)
Потери напряжения в трансформаторе, %, могут быть определены с достаточной для практических целей точностью по следующей формуле:
AUt = ps (〃а COS <р + 旬 Sin ф), (11.4) где В$=Лнах//ном,т ——коэффициент загрузки трансформатора; 〃а = АРк/1°€ном,т — активная составляющая напря- жеиия КЗ, %; А& — потери мощности в обмотках транс- форматора, Вт, принимаются по каталогу; 〃р=]/"成一彳一 реактивная составляющая напряжения КЗ, %; мк 一 напряжение КЗ трансформатора, принимается по каталогу, %； costp — коэффициент мощности нагрузки, подключен- Ной ко вторичной цепи трансформатора; Shqm,t — номинальная мощность трансформатора, кВ-A; 7Ном,т—номинальный ток трансформатора, А.
Задаваясь допустимым напряжением на зажимах электроприемников и пользуясь каталожными данными транс* Форматоров, можно составить таблицу допустимых (распо- 1* 195
Таблица ILL Наибольшие допустимые (располагаемые) потери напряжения от шин ТП до наиболее удаленного электроприемннка в жилых и общественных зданиях
Мощность трансформатора, кВ ■ А
Коэффициент загрузки трансформатора
Располагаемые потери напряжения, %, для коэффициента мощности
1 1 0,95
0.9
0,8
0,7
0,6
0,5
100
1
8,34
7,12
6,71
6,21
5,88
5,85
5,53
0,9
8,51
7,41
7,04
6,49
6,3
6,09
5,97
0,8
8,67
7,37
6,97
6,71
6,52
6,43
0,7
8,84
7,98
7,7
7,35
7,12
6,96
6,87
0,6
9,01
8,27
8,03
7,73
7,53
7,39
7,32
250
8,52
7,27
6,84
6,31
5,94
5,71
5,57
0,9
8,67
7,55
7,15
6,68
6,36
6,14
6,02
0,8
8,82
7,82
7,47
7(05
6,75
6,57
6,46
и
8,96
8,09
7,79
7,52
7,16
7
6,9
0,6
9,11
8,36
8,11
7,79
7,57
7,44
7,35
400
1
8,63
7,37
6,93
6,37
5,99
5,76
5,6
0,9
8,77
7,64
7,24
6,74
6,4
6,18
6,04
0,8
8,9
7,89
7,6
7,09
6,79
6,61
6,48
0,7
9,04
8,16
7,85
7,46
7,19
7,03
6,92
0,6
9,18
8,42
8,16
7,82
7,6
7,46
7,36
630—1000
1
8,79
7,19
6,6
5,87
5,34
4,98
4,73
0,9
8,91
7,48
6,94
6,29
5,81
5,49
5,26
0,8
9,03
7,76
7,28
6,70
6,28
5,99
5,79
0,7
9,15
8,03
7,62
7,12
6,74
6,49
6,31
0,6
9,27
8,31
7,96
7,52
7,21
6,99
6,84
лагаемых) потерь напряжения при различных значениях cos ф, которой удобно пользоваться при проектировании.
Таблица 11.1 составлена исходя из требуемого для сетей общественных и жилых зданий номинального напряжения Uy4,3 = 95 %.
Приведенные наибольшие допустимые (располагаемые) потери напряжения являются предельными и учитывают лишь требования ПУЭ о наибольших допустимых отклонениях напряжения на зажимах электроприемников от номинального. В ряде случаев эти предельные значения могут оказаться выше значений, отвечающих наименьшим приведенным затратам, т. е. экономически выгодных и соответствующих оптимальным схемам сетей. При проектировании следует стремиться к выбору схем, близких к оптимальным значениям допустимых потерь напряжения и их распределению по элементам сети.
В случаях, когда по конструктивным соображениям или условий надежности электроснабжения и другим при- чинам принимаются схемы, отличающиеся от оптимальных, определяющими становятся значения, приведенные в табл. [1.1, которые при всех условиях не могут быть превышены, р сложных случаях целесообразно выполнять вариантные расчеты.
<14 АКТИВНОЕ И ИНДУКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОВОДОВ
Активное сопротивление проводников из цветных метал、 лов, Ом, определяется по формуле
г - A-103/(ts),(11.5)
где L — длина проводника, км; у — удельная проводимость, может приниматься с учетом некоторого удлинения жил проводов за счет скрутки проволок, для алюминия 32 м/(Ом-мм2); s — сечение провода, мм2.
Значения активного сопротивления 1 км алюминиевых
проводов и кабелей г。
в зависимости от сечения при 0 =
==20 ℃ даны ниже:
Сечения, мм2 .2,5
4610162535
Активные со
противления, Ом/км t , $ f ! 12,6
7,9 5,263,161,981,280,92
Сечения, мм2 ‘ 50
Продолжение
7095120150185240
Активные со
противления, Ом/км . . . .0,64
0,46 0,34 0,270,210,17 0,132
Примечание. По предварительным данным, гй новых марак алюмини
евых проводов можно принимать для сечений 2 мм2 — 15,6; 3 мм2 — 10,4; 5 MM —
6,25; 8 мм?—3,9 Ом/км.
Для практических расчетов можно принимать следующие значения индуктивных сопротивлений Хо проводов и кабелей: при прокладке проводов в трубах и каналах строительных конструкций, на лотках пучками, а также бронированных и небронированных кабелей трехфазных, четырехпроводных линий для сечения до 6 мм2 ——0,1 Ом/км На фазу; то же до 16 мм2 — 0,07—0,09 Ом/км; то же выше 16 мм2 — 0,06 Ом/км; при прокладке проводов на роликах Или изоляторах, а также при выполнении шинопроводами —0,2—0,25 Ом/км на фазу.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРИ НАПРЯЖЕНИЯ С УЧЕТОМ АКТИВНОГО И ИНДУКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЙ ПРОВОДОВ
Прежде чем перейти к изложению методов расчета потерь напряжения в сетях, целесообразно рассмотреть г；р0_ стейшую векторную диаграмму для линии с нагрузкой "на конце.
Схема линии и отвечающая ей векторная диаграмма показаны на рис. 11.2. На диаграмме отрезок Ос предстан,：я- pt собой вектор фазного напряжения U*i в начале /пн отрезок Оа ——вектор фазного напряжения U巾2 в конце линии. Под углом ср к нему отложен в некотором маснп^бе вектор тока нагрузки /. Вектор тока отстает от век「：：а напряжения. Отрезок &Ь, параллельный вектору тока /, равен активной составляющей падения напряжения в вии /г. От точки b перпендикулярно вектору 〃 отложена индуктивная составляющая падения напряжения в лшь；и /% — отрезок Ьс.
Из треугольника abc видно, что отрезок ас представляет собой геометрическую сумму падений напряжения в активном и индуктивном сопротивлениях одной фазы лиш：;е, т. е. полное падение напряжения 屮,где z — y 厂^十尤？.
Падение и потеря напряжения. Для нормальной работы электроприемников важно абсолютное значение напряжения. Поэтому расчетом определяется не геометрпческ；1.! разность напряжений в начале и конце линии, называем;;л падением напряжения, а алгебраическая разность (на д?- □грамме ае= U^x——U(j)2), которую называют потерей нап^п- жения.
Для упрощения расчетов за потерю напряжения принимают не отрезок 〃％ а отрезок af, являющийся проекции й вектора падения напряжения Iz на направление вектор」 напряжения в конце линии U巾2・ Ошибка при указанном допущении не. превосходит 2——3 %. Из векторной диаграмм^! легко вычисляется потеря напряжения /\U也,В:
△U@ = /(尸 cos(Р 十 х sin гр).(1 LC：
Потеря напряжения при трехфазной нагрузке. Теперь легко перейти от потери напряжения при однофазной нагрузке к потере напряжения при трехфазной нагрузке, имея в виду, что линейная потеря напряжения, В:
△U и ]/§ Д[/ф;AU = У^З /(г cosep + % sin ф).
рнс. U2 Схема (а) и векторная диаграмма (б) линии трехфазного ю- ка с нагрузкой на концернс. U2 Схема (а) и векторная диаграмма (б) линии трехфазного ю- ка с нагрузкой на конце
рнс. U2 Схема (а) и векторная диаграмма (б) линии трехфазного ю- ка с нагрузкой на конце
рнс. U2 Схема (а) и векторная диаграмма (б) линии трехфазного ю- ка с нагрузкой на конце
Для практических расчетов удобнее пользоваться той же формулой, где потеря напряжения выражена в процентах и где используются табличные данные величин г。
(11.7)(11.7)и х0. Тогда формула примет вид
(11.7)
(11.7)
AU = У"3 • 100〃 (％ cos(р + х0 sin(p)/t/H0M.
(П.8)(П.8)Нагрузка на конце линии может быть задана не током, а мощностью. Тогда формула (11.7) принимает вид, %:
(П.8)
(П.8)
AU= 105 PL(% + %tg(p)售°”,
где Р —• мощность, кВт; L — длина линии, км.Формулы (11.7) и (11.8) являются основными для рас* четов трехфазных сетей по потере напряжения, учитываю' - индуктивное сопротивление прово- приведены формулы для определе- в линии с несколькими нагрузками.где Р —• мощность, кВт; L — длина линии, км.Формулы (11.7) и (11.8) являются основными для рас* четов трехфазных сетей по потере напряжения, учитываю' - индуктивное сопротивление прово- приведены формулы для определе- в линии с несколькими нагрузками.Щих как активное, так и Дов. Ниже без выводов ния потери напряжения ： Вывод этих формул, а，Щих как активное, так и Дов. Ниже без выводов ния потери напряжения ： Вывод этих формул, а，также подробнаятакже подробнаяметодика выпол-методика выпол-нения расчетов приводятсянения расчетов приводятсяВ курсах электрическихВ курсах электрическихсетей.сетей.Для нагрузок, приложенных нии, %：Для нагрузок, приложенных нии, %：в отдельных точкахв отдельных точкахли-ли-AU —AU —п /^100 \п /^100 \UhomUhom（，т“0 +，mp"o）厶пг；（，т“0 +，mp"o）厶пг；(П.9)(П.9)
где Р —• мощность, кВт; L — длина линии, км.
Формулы (11.7) и (11.8) являются основными для рас* четов трехфазных сетей по потере напряжения, учитываю' - индуктивное сопротивление прово- приведены формулы для определе- в линии с несколькими нагрузками.
где Р —• мощность, кВт; L — длина линии, км.
Формулы (11.7) и (11.8) являются основными для рас* четов трехфазных сетей по потере напряжения, учитываю' - индуктивное сопротивление прово- приведены формулы для определе- в линии с несколькими нагрузками.
Щих как активное, так и Дов. Ниже без выводов ния потери напряжения ： Вывод этих формул, а，
Щих как активное, так и Дов. Ниже без выводов ния потери напряжения ： Вывод этих формул, а，
также подробная
также подробная
методика выпол-
методика выпол-
нения расчетов приводятся
нения расчетов приводятся
В курсах электрических
В курсах электрических
сетей.
сетей.
Для нагрузок, приложенных нии, %：
Для нагрузок, приложенных нии, %：
в отдельных точках
в отдельных точках
ли-
ли-
AU —
AU —
п /^100 \
п /^100 \
Uhom
Uhom
（，т“0 +，mp"o）厶пг；
（，т“0 +，mp"o）厶пг；
(П.9)
(П.9)
AU =S Sm ‘° + 'm %) /-m；
AU =¥ pm (г。+ 夠 tg <pm) Lm.
Для нагрузок на участках линии, %:
AU =屮22 V (4а Г0 + /тр X。) /m；
Uhom
(^m^o + Qm 灯蘸；(^m^o + Qm 灯蘸；AUAU1111
(^m^o + Qm 灯蘸；
(^m^o + Qm 灯蘸；
AU
AU
1
1
1
1
△u = S Bn (% + %o tg 时/曉，
1
(11.10)(11.11)(11.12)(11.13)(ИН)(11.10)(11.11)(11.12)(11.13)(ИН)где ima — активная составляющая тока нагрузки, приложенной в точке m линии, A; i^p — то же реактивная составляющая, А; /^а — активная составляющая тока на участке т линии, А; /тр — то же реактивная составляющая, А; рт — активная нагрузка, приложенная в точке т линии, кВт; qm ——то же реактивная нагрузка, квар; Рт — активная нагрузка на участке tn линии, кВт; Qm — то же реактивная нагрузка, квар; 1т —— длина участка т линии, км; Lm — расстояние от точки питания до точки т приложения нагрузки рт> км;屮忆——угол сдвига фаз нагрузки в точке т линии;屮二——угол сдвига фаз на участке m линии.
(11.10)
(11.11)
(11.12)
(11.13)
(ИН)
(11.10)
(11.11)
(11.12)
(11.13)
(ИН)
Схема линии с несколькими нагрузками, поясняющая формулы, приведенные выше, показана на рис. 11.3.
В частном случае, наиболее характерном для сетей жи-
.%:рП
Рис. 11,3. Схема линии с несколькими нагрузками
лЫх зданий, когда нагрузки практически имеют один и тот же коэффициент мощности и одинаковые сечения на всех участках, формулы (11.11) и (11.14) упрощаются и принимают следующий вид, %:
AU = (% + 芻恫⑺ S % Ln； (П-15)
(11.16)(11.16)AU = -^ To + X。tg q/) £ Pm
(11.16)
(11.16)
1
По этим формулам ведутся расчеты линий с любым числом нагрузок и учетом индуктивного сопротивления проводов. При небольших длинах участков произведения Pl (pL) часто определяются в киловаттах на метр (кВт/м). Структура формул при этом не изменяется, но г。и 尤° принимаются в омах на метр (Ом/м).
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРИ НАПРЯЖЕНИЯ БЕЗ УЧЕТА ИНДУКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДОВ
В ряде случаев индуктивное сопротивление проводов можно не учитывать (табл. 11.2).-
Таблица 11.2. Наибольшие сечения алюминиевых проводов и значения коэффициентов мощности, при которых можно не учитывать индуктивные сопротивления проводов при расчетах трехфазной сети 380 В
Сеченне проводов, мМ, при коэффициенте
Вид проводов
мощности
0,9
0,8
0,7
Провода алюминиевые, про-
70
50
25
ложенные в трубах, каналах,
на лотках пучками, а также
кабели
Провода, проложенные на
25
16
10
роликах и изоляторах
Расчет сетей значительно упрощается, если его проводят без учета индуктивного сопротивления. Для сетей жилых и общественных зданий это вполне обоснованно, так Как расчеты ведутся для периода наибольших нагрузок.
(11-17)(11-17)когда коэффициенты мощности высоки и достигают значений в осветительных сетях и сетях питания квартир, силовых потребителей общественных зданий (кроме лифтов) 0,9 и даже 0,95. Кроме того, при проводках в каналах и трубах индуктивные сопротивления проводов малы. При этом расчетная формула для потерь напряжения, %, принимает вид
(11-17)
(11-17)
"ном
1
Имея в виду, что активное сопротивление 1 м проводника равно
1
‘。=丁
можно написать
(11.18)(11.18)
(11.18)
(11.18)
Обозначим далее величину t7^ 丫/1。5, зависящую только от материала проводов и напряжения сети, через С. Формула примет вид
^=(2^ (П.19)
При заданном AU из формулы (11.19) легко получить значение требуемого сечения проводов из условий допустимых потерь напряжения：
(11.20)(11.20)£Рт 1т
(11.20)
(11.20)
Для двухфазных и однофазных линий можно вывести аналогичные формулы, в которых изменяться будут лишь величины С (табл. 11.3).
В расчетных формулах для определения потери напряжения величины Pl(pL), 2PZ(2pA) называют моментом нагрузки или суммой моментов нагрузок и часто обозначают буквой М или SM, кВт-м. При нескольких сосредоточенных нагрузках или если участок линии 202
Таблица 11.3. Коэффициенты С для алюминиевых проводов
Номинальное напряжение сети, В
Схема сети
Коэффициент С
380/220
Трехфазная с нулевым проводом
46
380/220
Двухфазная с нулевым проводом
20
220
Однофазная двухпроводная
7,7
3x36
Трехфазная без нуля
0,4
36
Однофазная двухпроводная
0,21
24
То же
0,09
12
0,023
имеет равномерно распределенную по длине нагрузку, можно сумму моментов заменить моментом одной нагрузки с длиной линии, равной приведенной длине. Так, например, если на участках линии длиной 厶，厶，/з нагрузки соответственно равны Р, Р? и Рз, то
Pi 厶 + Р? % + Р3 h = (Р1 + & + А) %рив‘
откуда
4рпв =4рпв =Р1 厶 + Р^，2 + Рз ?3Pi + Pz + Рз~Р1 厶 + Р^，2 + Рз ?3Pi + Pz + Рз~(11.21)(11.21)
4рпв =
4рпв =
Р1 厶 + Р^，2 + Рз ?3
Pi + Pz + Рз~
Р1 厶 + Р^，2 + Рз ?3
Pi + Pz + Рз~
(11.21)
(11.21)
В частности, для нагрузки, равномерно распределенной по длине линии, м,
4р—〃2, (11.22)
где /о ——расстояние от пункта питания до первой нагрузки, м; / — длина участка с равномерно распределенной нагрузкой, м.
В справочниках даются вычисленные значения потерь напряжения по моментам нагрузки, упрощающие расчеты сети.
РАСЧЕТ СЕТИ ПО ПОТЕРЯМ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ НЕРАВНОМЕРНОЙ НАГРУЗКЕ ФАЗ
Электрические сети жилых и общественных зданий характеризуются неравномерной нагрузкой даже при правильном распределении электроприемников по фазам, что определяется случайным характером нагрузок. Неравномерная нагрузка фаз смещает нулевую точку сети, вызывает появление тока в нулевом проводе, который достигает в жилых домах 40 — 50 % тока в фазном проводе. Поте-
ри напряжения в такой сети неодинаковы по фазам, в связи с чем может возникнуть необходимость в проверке режимов напряжений в каждой фазе.
Потери напряжения в каждой из фаз, %, могут определяться по формуле (например, для фазы А)
△и，=
”2c2 s”2c2 %
где Ma — момент нагрузки рассматриваемой фазы 4, кВт・м; Mg и Мс — моменты нагрузки двух других фаз, кВт* м; Sa ——сечение провода рассматриваемой фазы, мм2; So — сечение нулевого провода, мм2; С2 — коэффициент формулы (11.20) для двухпроводной линии по табл. 11.3 (для алюминия при %=220 В С2=7,7).
Первый член формулы дает потери напряжения в фазном, второй ——в нулевом проводе. Формула (11.23) применяется при включении электроприемников на фазное напряжение. Однако в некоторых случаях возможно включение электроприемников (например, мощных металлогалогенных ламп, рентгеновских аппаратов, прожекторов и т. п.) на линейное напряжение. При существенной неравномерности нагрузки необходимо определить токи и сечения проводников отдельно для каждой фазы. Для трехфазных линий с включением нагрузок на линейное напряжение можно воспользоваться следующими выражениями для определения линейных токов /д, Л?, /с, которые зависят от порядка следования фаз (А — В — С или С — В — Д).
При прямом следовании фаз
<4 = М% + /% 哀几 /p.sin 例8 — 窕4 + 30°);(11.24)
厶=VPBC + Св + 2〃с <48sin (фйС — фД8+30°); (11.25) 厶=匕② + ^ВС + 21cA【ВС sin (中С4 —平8。+ 30° )•⑴.26)
При обратном чередовании фаз в каждой из формул (11.24), (11.25) и (11.26) необходимо поменять индексы углов (АВ на СА, ВС на АВ, СА на ВС). Ввиду того что при проектировании порядок чередования фаз неизвестен, определяют линейные токи для обоих вариантов следования фаз.
Эта задача может быть решена с использованием символического метода и преобразованием звезды в треугольник и обратно.
卄.8・ РАСЧЕТ ПРОВОДОВ ПО НАИМЕНЬШЕМУ РАСХОДУ ЦВЕТНОГО МЕТАЛЛА
При расчете линии, имеющей ответвления, при заданной общей потере напряжения возникает вопрос, как распреде- лнть заданную потерю напряжения между участками ли- ннн. Здесь возможны различные решения, однако всегда есть оптимальное, при котором обеспечивается наименьший расход цветного металла проводов. Теоретически эта задача решается путем составления уравнения, связывающего объем металла всех проводов линии с параметрами линии, в том числе с переменной потерей напряжения на одном из участков.
Если взять первую производную объема металла по этой переменной и приравнять ее нулю, можно получить значение сечения этого участка, отвечающее наименьшему расходу цветного металла проводов. Однако этот метод весьма трудоемок и практически распространения в проек* тировании не получил. С достаточной точностью можно при определении сечения проводов каждого участка, мм2, пользоваться приближенной формулой
где МПрив=2М4-2ат — приведенный момент нагрузки, кВт*м; 2附 一 сумма моментов нагрузки данного и всех последующих по направлению потока энергии участков (включая ответвления с тем же числом проводов в линии, что и данный участок); Sam — сумма моментов нагрузки всех последующих по направлению потока энергии участков с другим числом проводов, умноженных на коэффициент приведения моментов а, принимаемый по табл. 11.4.
Таблица 11.4. Коэффициенты приведения моментов
Линия
Ответвление
Коэффициент приведения моментов ос
Трехфазиая с нулевым проводом
Однофазное
1,85
То же
Двухфазное с нулевым проводом
1,39
Двухфазная с нулевым проводом
Трехфазная без нулевого провода
Однофазное
1,33
Двухфазное (двухпроводное)
1,15
Распределение допустимых потерь напряжения по участкам сети целесообразно производить по условиям наибольшей экономичности (по наименьшим расчетным затратам). Эти вопросы рассматриваются в гл. 16. Во многих случаях условие экономии цветных металов не соответствует минимальным расчетным затратам, однако вопросы экономии цветных металлов все еще являются актуальными, поэтому расчет сети по наименьшему расходу цветного металла следует считать целесообразным.
РАСЧЕТ ПРОСТОЙ ЗАМКНУТОЙ СЕТИ
В ряде случаев при выборе схем питающих линий квартир либо внутриквартирной групповой сети целесообразно применять простые замкнутые сети. Расчет такой сети может выполняться, как обычной разомкнутой, если предварительно определить точку токораздела. Простая замкнутая сеть с несколькими сосредоточенными нагрузками и однородным сечением представлена на рис. 11.4.
Мощность, кВт (или ток), передаваемая по линии от источника А, может быть определена по формуле
РА = е& + °2厶+ Рз" . (11.28)
Расчетом определяется точка, нагрузка которой питается от двух источников (зачерненный треугольник на рис. П-4). Эта точка называется точкой токораздела. Сумма составляющих нагрузки от источников питания 4 и 6 равна尸才+p6=Р14-Р2+"3.
После определения точки токораздела замкнутая линия условно разрезается в этой точке и дальнейший расчет ведется, как для двух разомкнутых линий.
С принципиальной точки зрения выполнение расчета замкнутой внутридомовой сети осложняется тем обстоятельством, что из-за перетекания токов по участкам сети задача становится неопределенной, поскольку число квар-
Рис. 11.4. Схема простой замкнутой сети
тнр, участвующих в создании нагрузки на данном участке, неизвестно. Точное решение задачи возможно лишь при применении специальных методов. Использование их требует трудоемких расчетов, выполнение которых наиболее целесообразно на ЭВМ. Тем не менее изложенная методика расчета при простой замкнутой сети дает приближенные, но возможные для использования результаты, позволяющие оценить преимущества замкнутой сети.
ОСОБЕННОСТИ ТРЕХФЛЗНЫХ ЧЕТЫРЕХПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ ОСВЕЩЕНИЯ С ГАЗОРАЗРЯДНЫМИ ЛАМПАМИ
Как известно, нелинейность характеристик люминесцентных, ртутных и других газоразрядных ламп, а также наличие в их цепи элементов индуктивности и емкости вызывают появление высших гармонических составляющих тока, существенно изменяющих нагрузку нулевого провода даже при равномерной нагрузке фаз. Исследования показали, что ток в нулевом проводе может достигать значений, близких к значению тока в разном проводе. При коэффициенте мощности примерно 0,95, обусловленном применением светильников с компенсацией cos ср, что обязательно для жилых и общественных зданий, ток в нулевом проводе достигает 85—87 % фазного. Вместе с тем надо учитывать, что частота переменного тока в нулевом проводе равна трехкратной частоте тока в фазных проводах, т. е. 150 Гц.
Математический анализ вопроса с точным учетом всех ‘факторов весьма сложен. В связи с этим были предприняты попытки рассмотреть вопрос о потерях напряжения в таких сетях с учетом ряда допущений, приемлемых для практических целей: а) предполагается, что форма кривой тока близка к трапецеидальной; б) составляющие тока выше третьей гармоники не учитываются; в) напряжение в конце линии принято синусоидальным, что близко к действительности. ЛАгновенные значения фазных напряжений в конце линии, В, могут быть выражены следующим образом:—
〃ki = У2 L7Ksinco/;
〃或—У2 〃 sin (со/ — 120°);
〃кз 匸 К*2 Uh sin (з/ — 240°),где 又——действующее значение фазного напряжения в
конце линии, В.
Мгновенное значение фазного напряжения в начале линии определяется как сумма мгновенных значений напряжения в конце линии и падений напряжения, вызываемых токами первой и третьей гармоник. При этом учтем, что в нулевом проводе протекает сумма токов высших гармоник, кратных трем, и взаимно уничтожаются все высшие гармонические, сдвинутые на 120 и 240°.
С учетом сказанного мгновенное значение напряжения первой фазы в начале линии, В, при одинаковых сечениях фазных и нулевого проводников может быть выражено уравнением
%н = а /5 sin 血 + a J /5 г sin (①/ —屮)+
T—内 / /2 X cos (①f — ф) + ad / ]/*^ r sin (3(о/ —(р3) +
+ 〃з / ]/2 Зх cos (3sf — ф3) + 3仪3 / /2 r sin (3①/ —(p3) +
+ 3% / /2 3x cos (3(凉一Фз)，
где Qi — коэффициент амплитуды первой гармоники;禽一 то же третьей гармоники; ср — угол сдвига фаз между током и напряжением на нагрузке, принимаемый равным сдвигу фаз первой гармоники;(рз —— угол сдвига фаз третьей гармоники.
После соответствующих преобразований и определения коэффициента @з=0,33 (предполагая, что ток в нулевом проводе равен фазному) иа=М 1—忌=0,94, а также пе- реходя к действующим значениям, получим формулу для напряжения в конце линии, В：
Uk = ]/~U： + 0,88/2 (г cos ф 4- х sin(р)2 — 2,64/2 г2 —
=16,72尸炉一0,94/ (r cos(p + x sin 中).(11.29)
Потеря напряжения, В, легко определяется как разность напряжений в начале и конце линии:
AU = Uh — Uh(11.30)
и в процентах
AU = ”一 Ur 1Оо>(11.31)
Следует, однако, помнить, что линейная потеря напряжения в данном случае не может быть получена путем умножения AU нарЗ, так как в линейных напряжениях исче-
за10т гармонические составляющие, кратные трем, но зато действуют все остальные нечетные гармоники.
В ряде случаев возможно применение некомпенсированных балластных устройств, при которых ток в нулевом проводе составляет около 50 % фазного, поэтому формула (11.29) будет иметь несколько иной вид» В：
(11.32)(11.32)力при： + 0,96/2 (Г cos ф 4- X sin 屮户-1,44户户-5/2 x2 -
(11.32)
(11.32)
——0,98/ (r cos ср + xsin ср).
Для проектной практики важно знать, в каких случаях целесообразно вести расчеты потерь напряжения по относительно сложным выражениям (11.29) и (11.32). Для этой цели выражения (1L29) и (11.32) были несколько преобразованы, причем первые их части разложены в ряд и ограничены первыми двумя членами, вторые части сохранены без изменений. Это позволило вывести формулы предельных длин кабельных и воздушных линий, при которых ошибка по сравнению с расчетом по обычным формулам не превышает 10 % (табл. 11.5). Если приведенные длины превышают указанные в табл. 11.5, расчеты целесообразно вести по выражениям (11.29) и (11.32).
Приведенные в табл. 11.5 предельные длины при токах нагрузки /, отличающихся от максимально допустимых, должны быть пересчитаны в отношении /ДОп//.
Таблица 11.5. Предельные длины кабельных и воздушных линий до 1 кВ, для которых расчеты потерь напряжения могут проводиться без учета высших гармонических тока
Сечение, мм*
Ток нагрузки, А
Предельная длина кабельной лнннн, м
Ток нагрузки, А
Предельная длина воздушной линии, м
cos (р = — 0,9
COS Ф = = 0,5
cos ф = = 0,9
COS Ф = =0,5
38
116
76
46
143
98
65
170
116
—
—
90
198
140
105
154
139
115
250
180
135
157
181
135
286
225
170
136
197
165
321
277
215
106
199
200
342
332
265
78
183
240
340
386
320
57
155
120
270
327
434
375
43
151
Отметим в заключение, что высшие гармонические }® пряжения и тока увеличивают потери электроэнергии и сокращают срок службы изоляции. Вновь подчеркнем, 'То допустимые нагрузки проводов трех фазных линий, г；р0. кладываемых в каналах или трубах, принимаются и -ри равномерной нагрузке фаз, как для четырех пров〕⑴r в одной трубе.
Следует также принимать схему соединений трансфер, маторов питающих газоразрядные источники света (二辑乳 удельном весе их нагрузки более 20%, что бывает ча：ло при питании общественных зданий), треугольник —— зо?з~ Да, а при использовании трехжильных кабелей с алют氏 ниевой оболочкой принимать такие сечения, при которых пропускная способность оболочки, используемой в качестве рабочего нуля, не ниже расчетного тока линии. В некоторых случаях это может вызвать повышение сечения кабелей на ступень. Отметим, что вопросы влияния выспн^х гармонических в осветительных сетях с газоразрядными источниками света подлежат в дальнейшем глубокому изучению.”
Пример ILL Определить потерю напряжения в конце трехфазной линии 380/220 В, проложенной в трубах, схема которой приведена ;；а рис, 11.5 (cos ср—0,9).
Р е ш е п и е. 1. Определяем активное сопротивление провода се е нисм 50 мм2:
% = 0,64 Ом/км.
Индуктивное сопротивление для селений выше 16 мм2 принимаем я 风尸0,06 Ом/км.
Определяем потерю напряжения по формуле (11.15):
аи К ^^(°，64十仇06.0,48) (20.0,04 + 20.0,00520.0,09) =.
Определяем потерю напряжения по формуле (11.16):
,105
AU= -^(0,64十0,06・0,48) (60・0,04 + 40.0,025 + 20.0,025)= 1个.
Результаты расчетов по формулам (11.15) и (11,16) совершс -1^ одинаковые.
Пример 11.2. Выполнить расчет питающей четырехпроводной .и: ： ч в 16-этажном жилом доме. Дом оборудован стационарными электр'' скими плитами установленной мощностью 5,8 кВт. Напряжение 〕‘ " 380/220 В; допустимую потерю напряжения в линии принять 2,3 %. ； шиту линии и стояков выполнить автоматическими выключателя
竺 丝经
20кВт 20кВт 20к8т
Рис. 115. Схема к примеру jlf Подчеркнутые цифры — дЛИна, м, в кружках — сечения проводников, мм2
Рис. 11.6. Схема к примеру 11.2
УЗОМУЗОММВ-660 ^U150hU70МВ-660 ^U150hU70с комбинированными расцепителями. На каждом этаже по четыре квартиры общей площадью по 45 м2 каждая. Остальные исходные данные приведены на рис. 11.6. Провода проложены в трубах и каналах строительных конструкций.
УЗОМ
УЗОМ
МВ-660 ^U150hU70
МВ-660 ^U150hU70
Решение. 1. Определяем расчетную нагрузку на стояке. Для этого, пользуясь данными табл. 3.1, принимаем удельную нагрузку квартиры при общем количестве квартир 64, присоединенных к стояку, руд== lt3 кВт/квартира. Эта же нагрузка будет на участке БВ. При этом учитываем, что для квартнр площадью до 55 м2 надбавка к удельной нагрузке не производится. Следовательно, РБГ =РВД —1,3-64 = =83,2 кВт.
Определяем расчетную нагрузку на участке АБ (128 квартир).
На основании табл. 3.1 с интерполяцией Руд—1,04 кВт/квартира. Таким образом, РАБ = 1,04-128= 133 кВт.
Определяем расчетные токи( принимая cos 屮=0,98 в соответствии с указаниями, приведенными в табл. 3.3,
83,2-103，“ *
в「 7 ад1,73・380・0,98
1 33.103…、
/ 八匸 = 206 А.
АБ 1,73-380.0,98
В соответствии с условием принимаем автоматические выключа- телн с комбинированными расцепителями серии А37 (см. табл. 10.4). Для выключателей 2 н 3 /авт》/тах или /авт》129 А. Принимаем трех-
полюсный автоматический выключатель типа А3716ФУЗ на номин,'；.-!ЬИЬ]^ ток 160 А с расцепителем /р= 160 А.
Для выключателя / /авт》206 А. Принимаем А3726ФУЗ на нсмн нальный ток 250 А с расцепителем /р = 250 А.
Принятые номинальные токи расцепителя отличаются друг(,•* 口口丫 га на две ступени стандартной шкалы, что согласно времятоковьг； ха・ рактеристикам этих аппаратов обеспечивает селективную работ； За, щиты.
Выбираем предвартиелыЕо сечения проводов по условиям 2f Hyc・ тимого нагрева. С этой цельЕо, пользуясь ПУЭ, принимаем сстния стояков (участки БГ и 8〃), выполненных проводами марки АПЕ £бо сечением 50 мм2 (/ДУя= 130 А). Учитывая, что при сечениях более 25 сечение нулевого провода может приниматься равным половине се，？ня фазного провода, сечение пулевого провода принимаем равным 25 ci% Поправки на температуру окружающей среды не вводим, поен。『ку температура в доме ие превышает 25 СС.
Проверяем принятое сечение на соотпетствне характерна门‘：、ам защитньЕх аппаратов. По табл. 10.8 с учетом того, что данная линия защищается от перегрузки, следует, что Кз=1, поэтому /доа= 160 А.
По условию соответствия току защитного аппарата приходится принять сечение фазного провода 70 мм2 (/доп= 165 А) и сечение нулсвг；го провода 35 мм2. Записываем на схеме АПВ-660 3(1X70) + 1X35.
Аналогично вьЕбнраем и проверяем сечение линии АБ\
по нагреву принимаем предварительно провода mq;、kh АПВ-660 3(1 X12G)十 1 х50, для которьЕХ /ДОп = 220 А;
/Доп>250 А； и в данЕюм случае по условию соответствия защитному аппарату приходится принять АПВ-660 3(IX 150)4-1>.^0 (/доп = 255 А).
Производим расчет лнннн по потере напряжения. Учитывая, го E^oэффициeнт мощности сети равен 0,98, расчет ведем без учета 1卄匸厂】;- тивного сопротивления проводов.
AU/lb —AU/lb —133-3046-150133-3046-150Распределение допустимой потери напряжения между отдельна hi участками jihhehi целесообразно производить из условий ммннмаль^/х затрат цветного металла. РасчетьЕ показали, что допустимая потеря пряжения должна быть принята с округлением на участке АБ 1 % ь 切 участке БВД 1,3 %. Тогда -
AU/lb —
AU/lb —
133-30
46-150
133-30
46-150
= 0,73%;
^БВД =^БВД == 0,96%;= 0,96%;23,2・3083,2・24
^БВД =
^БВД =
= 0,96%;
= 0,96%;
%6.【50 + -46・70一
£△%〃 = 0,73+ 0,96= 1,69%,
г. е, меньше допустимого по условию прнмера значения 2,3 %;
83,2・2446-7083,2・2446-70= 0,6%;= 0,6%;
83,2・2446-70
83,2・2446-70
= 0,6%;
= 0,6%;
EA% 厂= 0,73+ 0,6 = 1,33%.
По результатам расчетов видно, что определяющим фактором при > _е сечений проводов в данном случае оказались требования по со- отнотенням допустимых токовых нагрузок и номинальных токов расце- ителеЙ автоматических выключателей.
Пользуясь допущением ПУЭ (см. табл. 10.8), можно б бело бы со- хранить сечения 50 н 120 мм?, поскольку допустимые токи этих сечеЕгий больше, чем tokei нагрузки. Однако в сетях питания квартир, требуЕо- . 山113c защиты не только от КЗ, но и от перегрузк!Е, как правило, этими д0Пущениями не пользуются. При этом учитывается невозможность контроля токовой нагрузки в условиях жилого здания. Кроме того, реконструкция электросети в жилых зданиях обычно производится редко, поэтому уделыЕЬЕе нагрузкн могут со временем превысить установлен- нне на перспе[<тиву. Нетрудно видеть, что столь значительное округле-
нне в меньшую сторону может привести к недопустимому перегреву жил проводов(CNE. гл. 9).
В данном примере, поскольку сеть защищается не только от КЗ, но и от перегрузки, должен быть вьЕПолнен расчет еез срабатывание аппаратов защиты в конце линией при однофазных КЗ. Методика такого расчета приведена в гл. 15.
Пример 11.3. Определить сечение проводов, проложенных в трубе, и выбрать защитный аппарат на ответвление к трехфазЕЕому короткозамкнутому электродвигателю мощностью 17 кВт.
Номинальный ток злектронвнгателя /нсм,о = 32,6 А; кратность пускового тока Ке = 7. Условия пуска легкие. Температура в помещении 25 ℃. Линия подлежит защите только от КЗ.
Решение. 1. По условиям нагрева прнннмаем предварительно сечение з= 10 мм2 (&口 = 47 А);
Выбираем предохранители тешз ПН-2 (см. табл. 10,1). Плавкие вставки выбмраЕотся по двум условиям (см. табл. 10,7):
/вс > /ном,з = 32.6 А;
пускпуск7-32,67-32,691 А.91 А.
пуск
пуск
7-32,6
7-32,6
91 А.
91 А.
Принимаем предохранители ПН-2-100 с номинальным током плавкой вставки Ас= i00 А.
Проверяем приЕытое сечение на соответствие номгЕнальному току плавкой вставки. При защите линии только от КЗ (см. табл. 10,8) до пУстимый tqk проводника должен быть
/доп = 0,33/вс ~ 0,33' 100 = 33 А,33< 47 А.
Таким образом, сохраняется сечение, выбранное пз условий 工)】?. тпмого нагрева АПВ-660 3(1X10).
Для защиты ответвления к данному электродвигателю выСо： < трехполюснын автоматический выключатель серии АЕ20 (см. табл. !6?) Принимаем номииальнып ток теплового максимального расцепителя「3 гулпруемого автоматического выключателя по двум условиям (см. т； ^ 10.7):'
/р》1,25/ном,э = 1,25• 32,6 = 41 А;
/уст,э,о > 1,2/ПуСК = 1,2*7*32,6 = 264 А.
Принимаем по табл. 10.2 трехполюсный автоматический выклзс-；. тель регулируемый с температурной компенсацией АЕ2046-ЮР без , ■). полмительных контактов и расцепителей на номинальный ток 63 ・\ с номинальном током теплового расцепителя 7р = 50 Л н уставкой геминального тока расцепителя 0,9-50 = 45 AL Ток уставки электром. г- нитного pacuenHTevia мгновенного действия /уСт,э,о данных автомата、• скнх вьгклгочателеЕг составляет 12/Р, т. е. 12・50 = 600>264 А.
Проверяем принятое селение на соответствие защитному аппг;；> ту. Для этого определяем ток срабатывания комбинированного рас，— пнтелн
/Ср = 1,25/р = 1,25-45 = 56 А.
Согласно табл, 10.8 при защите только от КЗ допустимый ток п「> водника должен быть
/доп > 0,8/ср- 0,8-56 = 44,8 А< 47 А.
Таким образом, определяющим является условие допустимого н грева и сохраняется принятое сечепие АПВ-660 3(1><10).
Глава двенадцатая
РАСЧЕТ СЕТЕЙ ПО УСЛОВИЯМ ПУСКА
КОРОТКОЗАМКНУТЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
Качество электрической энергии характеризуется ряд- л параметров, термины и определения которых по ГОС Т 23875—-88 приведены ниже.
Колебания напряжения ——серия единичных из мене;' напряжения во времени.
Размах колебаний напряоюения ——величина, равная р・干 вости между наибольшим и наименьшим зпачепиями пряжения за определенный интервал времени в устанои, в-
щемся режиме работы источника, преобразователя электрической энергии или системы электроснабжения.
Частота изменений напряжения ——число одиночных изме- нений напряжения в единицу времени.
Интервал между изменениями напряжения — интервал времени, в течение которого напряжение увеличивается или уменьшается между двумя следующими одпо за другим установившимися значениями.
Как следует из этих определений, размах колебаний напряжения характеризуется формулой
SU = Umax—Umg или в процентах /ом
частота определяется по формуле
где m ——количество изменений напряжения со скоростью изменений не более 1 % в секунду за время /.
Допустимые размахи напряжения по ГОСТ 13109—87 приведены на рис. 12.1: / — на вводах осветительных установок с лампами накаливания в помещениях, где требуется значительное зрительное напряжение, и в точках электрических сетей, к которым присоединяются потребители с такими установками; С — на вводах осветительных установок с лампами накаливания в остальных помещениях, в том числе в жилых зданиях и в точках электрических сетей, к которым присоединяют потребителей с такими установками; 3 — на вводах осветительных установок с люминесцентными лампами и других приемников электрической энергии и в точках электрических сетей, к которым присоединяют по- требителей с такими установками и приемниками.
Характерным примером таких изменений напряжения в ceTFi является снижение напряжения, вызываемое пуском короткозамкнутого асинхронного электродвигателя, пусковой ток которого в 4——8 раз больше его номинального тока. Из-за этого в первый момент пуска в сети возникает резкое снижение напряжения, длящееся сравнительно малое время, затем по мере разгона двигателя и уменьшения пускового тока напряжение снова повышается. Для лифтов можно принимать количество включений в час 80 для жилых домов и 100 ——для общественных многоэтажных зданий.
Рис. 12.1. Допустимые размахн изменений напряжения в зависимости от частоты изменений
При подключении к одной секции шин нескольких (;;' лифтов число включений принимается 80几 и ЮОп соотвс：* ственно.
При проектировании электрических сетей жилых и об* щественных зданий возможность совмещенного питания рз- бочего освещения и силовых электроприемников, в первую очередь лифтов, должна быть проверена расчетом. Эти л
расчетом определяется как возможность прямого пуска дви- {■ателя, так и размахн изменений напряжения и а шинах вводно-распределительного устройства здания, к которому помимо силовых электроприемников может быть присоеди- нена осветительная нагрузка.
Методический расчет дополнительной потери напряже- ния, В, возникающей при пуске электродвигателя, основан на приближенной формуле
△% = УЗ7пуск (г cos фп + х sin(рп), (12.1)
где cos фп ——коэффициент мощности электродвигателя при
пуске.
н£х,1н£х,1Если сеть состоит из участков, сопротивления которых
н£х,1
н£х,1
11а сопротивления питающего трансформатора
1
1
гт и хт, то выражение в скобках правой части уравнения (12.1), обозначаемое через А, Ом, примет вид
/ =仔，+ В cos fpn + 择 X + Хт尸n fpn.
(12.2)(12.2)Если принять, что пусковой ток электродвигателя, А, уменьшается практически пропорционально уменьшению напряжения на его зажимах:
(12.2)
(12.2)
пуск 一 'пуск "д/"ном — ^l ^пом.д ^д^^пом
где U具—напряжение на зажимах электродвигателя при его пуске, В; Ki — кратность пускового тока (по каталогу)】; /ном,д — номинальный ток электродвигателя (по каталогу), А, то формула (12.1) примет вид
А力=/3 凡 AiUmn. (12.3)
Напряжение на зажимах электродвигателя 〃д будет равно разности между напряжением холостого хода питающего трансформатора и полными потерями напряжения В сети, которые, в свою очередь, складываются из потери напряжения, вызванной нагрузкой до пуска электродвига-
I Кратность пускового тока, принимаемая по каталогу, может быть несколько превышена за счет апериодической слагающей тока в течение первых двух-трех полупериодов, что имеет значение^при выборе уставок аппаратов защиты, особенно для электродвигателей мощностью 50 кВт и более. При расчете размахов изменения напряжения апериодическая составляющая учитываться не должна.
теля, и дополнительной потери напряжения, вызванной пусковым током электродвигателя,'
Un=Ux — ku© — AU^h l,05(/dOM —(厶〃匸 + 厶。口)・(12.4)
Нетрудно показать, что с учетом сказанного формула (]2.3) после подстановок и преобразований примет вид
(12.5)(12.5)AU — 173/Q /ном再 # (1，05Uhom — A”)Uhom (Uhom 十 Kt Iном #)
(12.5)
(12.5)
где А% выражена в процентах.
Для большинства практических случаев формулу (12,5) можно упростить, если принять, что для режима максимальной расчетной нагрузки AUc составляет 0,08 〃^。乂，Тог
да Д(/д, %, равна
(12£)(12£)д г у — 167Kg / ном,Л 才
(12£)
(12£)
" Uhom + 1 ,73К"ном,л#
Для определения А в формулах (12.5) и (12.6) нужно знать коэффициент мощности при пуске электродвигателя. Коэффициент мощности в первый момент после включения можно определять как среднее арифметическое из двух вычисленных значений по формулам (12.7) и (12.8):
cos(pn = cosФном[-~%、厂 + 4~%Т — Мм) ； (12：)
L(l —$ном)К» 3
cos фп =cos фп =(12 8)(12 8)%omC°s 屮ном (% +3025 К；)
cos фп =
cos фп =
(12 8)
(12 8)
(1 一 SH0M)К*
где тп=Л4пуск/Л4Ном — кратность пускового (начального) момента электродвигателя (по каталогу); Shom -— номинальное скольжение; т]НОм — КПД при номинальной нагрузке электродвигателя, отн. ед.
Возможность прямого пуска короткозамкнутого электро двигателя определяется из условия
%* К.,(120
где Од* ——напряжение на зажимах электродвигателя в долях номинального напряжения; тмех—Л4мех/Л4НОм — требуемая кратность начального момента приводимого механизма; Кз — коэффициент загрузки электродвигателя; 1,1 — коэффициент запаса.
При определении значений кратности начальных момен-
тоВ /«мех некоторых механизмов можно руководствоваться следующими данными:
Вентиляторы , . . . . s , * 0,4—0,5
Компрессоры центробежные и поршневые 0,4
Насосы центробежные и поршневые 0,4
〃ифтн пассажирские и грузовые 1,7—1,8
Станки металлообрабатывающие (токарные, строгальные, фрезерные) 0,3
Устойчивая работа отдельных включенных электродвигателей не будет нарушена при пуске еще одного электродвигателя, если максимальные их моменты будут больше моментов сопротивления приводимых механизмов. В этом случае
и>тах>^ (12.10)
где rrtmax—MmaxIMn^ ——кратность максимального момента электродвигателя (по каталогу).
Устойчивость работы пусковых аппаратов электродвигателей, работающих от рассматриваемой сети, не нарушается, так как магнитные пускатели и контакторы не отключаются при снижении напряжения на их зажимах до 60—65 % номинального. В связи с этим в большинстве случаев проверка нормальной работы пусковой аппаратуры остальных электродвигателей не требуется.
Расчетом снижения напряжения на зажимах электродвигателя при его пуске определяется также и размах изменений напряжения на шинах ВРУ, к которому может быть присоединена осветительная нагрузка. Наиболее серьезным случаем, требующим обязательной проверки на колебание напряжения, является пуск лифта. Здесь следует иметь в виду, что помимо собственного электродвигателя лифта, создающего пусковой ток в момент включения, существенную роль играет электромагнитный тормоз, включение ко- торого в сеть (одновременно с электродвигателем) вызывает Дополнительный пусковой ток тормоза. Расчеты, выполненные для различных схем зданий, показали, что дополнительное снижение напряжения, вызванное включением электромагнитного тормоза, составляет 0,3——0,5 %. В практических расчетах это дополиителыюе снижение напряжения может приниматься равным 0,4 %.
Нужно иметь в виду, что в любых случаях не следует допускать снижения напряжения более чем на 15 % (U具*N
>0,85), поскольку при этом может не включиться пусковая аппаратура и не сработает электромагнитный тормоз.
Дополнительное снижение напряжения, вызванное включением тормоза, можно не учитывать при проверке возмо*. ности пуска электродвигателя лифта. Дело в том, что тормоз обычно подключен параллельно обмоткам электродвигателя, поэтому напряжение на обмотку тормоза подается через основные контакты контактора одновременно с включением электродвигателя. Как только якорь тормоза начинает втягиваться, ток в его обмотке быстро снижается, и лишь после освобождения заторможенной лебедки становится возможным пуск электродвигателя. Следовательно, наличие электромагнитного тормоза лишь несколько увеличивает время пуска электродвигателя, что должно учитываться при расчете электропривода и выборе мощности и типа электродвигателя. Вместе с тем пусковой ток тормоза, накладываясь на пусковой ток электродвигателя, ухудшает режим работы электроосвещения, ввиду чего этот ток необходимо учитывать При определении размахов изменений напряжения в осветительной сети при пуске лифта.
Аналогичную методику расчета можно использовать для определения размахов изменений напряжения в /ннн外х, к которым подключены рентгеновские аппараты, ток которых в режиме фотографирования достигает большого значения, однако длительность процесса не превышает 0,1 — 0,2 с. Правильный выбор параметров сети и обеспечение необходимого уровня напряжения (0,85—0,9 (7НОМ) имеют важное значение для получения высококачественных рентгеновских снимков.
Пример 12.1. Определить возможность пуска электродвигателя лифта мощностью 4,5 кВт серии АСМ 52-6, включенного в сеть по схе^е рнс. 12.2 в точке г. Определить допустимость присоединения к шинам
Рис. 12.2. Схема к примеру 12,1. Подчеркнутые цифры указывают длины, м； цифры в кружках ——сечения жил кабелей и проводов, мм2
рУ €Светительиой нагрузки. Выяснить влияние пуска электродвпгате- ? ' на работу другого электродвигателя лифта. Дом двухсекционный. Общее число лифтов — четыре.
решение, 1. Определяем параметры сети, руководствуясь ката- дозкными данными:
гт = 5,7 мОм; %т = 17,2 мОм;
%б = 0,34*0,15 = 49,5 мОм; %$ = 0,06*0,15 ~ 9 мОм;
г^б = 1,98 + 0,06= 119 мОм; 尤例=0,09-0,06 = 5,4 мОм;
% = 1,98*0,0 3 = 59,5 мОм;хбг = 0,09-0,03 = 2,7 мОм,
По каталогу принимаем параметры электродвигателей: /1(ом,д~ 中 12 A; Kfu4,5; шп = 2,2; ш?пах~2,3.
Определяем коэффициент мощности при пуске двигателя по формулам (12.7) н (12.8):
cos(рп = 0,52,
Определяем значение Л для точки 6:
』б = [(49,5+ 5,7) 0,52 十(9 十 17,2) 0,85] 10~3-0,051 Ом.
Определяем значение Л для точки б：
Лб= [(49,5+ 5,7 + 119) 0,52 + (9 + 17,2 + 5,4)085] 10-з = 0,12 Ом .
Определяем значение Л для точки г：
4 = [(49,5 + 5,7 + 119+ 59,5) 0,52 十(9十 17,2+ 5,4 十 + 2,7)0,85] 10一3 = 0,15 оm.
Определяем дополнительную потерю напряжения при пуске электродвигателя в точках 6, в, г по формуле (12.6):
380+ 1,73.4,5-12-0,051
=1,19%;
167-4,5-12.0,12
= 2,76%;
380+ 1,73・4,5・12・0,12
△%е =
167-4,5.12-0,15
= 3,42%.
380 + 1,73.4,5-12-0,15
Определяем по формуле (12.4) напряжение на зажимах электродвигателя при его пуске (полная потеря напряжения в сети принимается равной 8 %) в долях номинального напряжения:
t/炉=1,05 — (0,08 + 0,0 34) в 0,94»
Проверяем возможность пуска электродвигателя по формуле (12.9), принимая коэффициент загрузки равным единице:
0,942-2,2 > 1,Ы,7-1. т. е. 1,94 > 1,87.
Расчет показывает, что прямой пуск двигателя обеспечивается.
Напряжение на зажимах работающего двигателя (точка s) ид# = 1,05 ■— (0,08 + 0,028) = 0,95.
Проверяем условия нормальной работы двигателя второго л(,ф. та, руководствуясь формулой (12.10):
0,952*2,3 > 1,1-1;2,07 > 1,1,
и убеждаемся в том, что второй двигатель будет продолжать работать.
Определяем снижение напряжения на вводном устройстве в точке б при пуске двигателя лифта. Полное снижение напряжения в тоЧ. ке 6 складывается из снижения напряжения при пуске двигателя н по- тери напряжения при включении электромагнитного тормоза:
△%£= 1,19 + 0, = 1,59%
В рассматриваемом двухсекционном доме установлено четыре лиф. та. При числе включений каждого лифта до 80 в час общее число включений лифтовых установок в час составит 320. Из кривой 2 рис. 12.1 видно, что допустимое снижение напряжения составляет примерно 23 九 Таким образом, присоединение осветительной нагрузки к силовому вводу в данном случае допустимо,
Глава тринадцатая
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ И ЭНЕРГИИ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В НЕРАЗВЕТВЛЕННОЙ СЕТИ
Передача электроэнергии неизбежно сопровождается потерями мощности и энергии в трансформаторах и линиях. Указанные потери достигают 12——15 % всей выработанпнй энергии и покрываются за счет увеличения мощности источников питания и пропускной способности всех злемепт：、？ сети, т. е. за счет повышения капиталовложений. Кроме т：” го, потери энергии влекут за собой перерасход топлива и】 электростанциях энергосистем, что особенно актуалыи в современных условиях.
Потери мощности и энергии обязательно учитываются при технико-экономическом сопоставлении различных вариантов схем электроснабжения. О них необходимо помнить при выборе наивыгоднейшего режима эксплуатации электроустановок. До последнего времени этим вопросам не уделялось должного внимания при проектировании внутренние
сетей, хотя даже оплачиваемые потребителем потери электроэнергии в этих сетях все равно требуют расхода остродефицитного топлива. Ниже излагается кратко методика расчета потерь мощности и энергии в основных элементах электрических сетей.
Общие потери активной мощности в трансформаторе кВт, определяются из выражения
^P^^P^ + ^P^(13.1；
где АРст = АРх — потери активной мощности в стали (холостого хода) трансформатора при номинальном напряжении, кВт; АРм = АРк — потери активной мощности в меди (короткого замыкания) при номинальной нагрузке трансформатора, кВт; 8 = S/Shom,t ——отношение действительной нагрузки к номинальной мощности трансформатора (коэффициент загрузки трансформатора).
Потери реактивной мощности в трансформаторе состоят из потерь на намагничивание (они практически не зависят от нагрузки) и потерь, обусловленных потоками рассеяния, которые находятся в зависимости от нагрузки трансформатора.
Указанные потери, квар, определяются из выражения
AQt = AQx +Мк 俨.(13.2)
Значения АРСт = А/?х и АРМ —ЛРК приводятся в каталогах на трансформаторы, AQx и AQK, квар, определяются по каталожным данным：
]/(^^У 一 А匕4 S“J100；(13.3)
< =("4)
где ик — напряжение короткого замыкания трансформатора (по каталогу), % ; /х — ток холостого хода трансформатора, %；尤т ——индуктивное сопротивление трансформатора, Ом.
Потери активной мощности в линиях трехфазной электрической сети с равномерной нагрузкой фаз, кВт, равны
*“ = 3匕/•10-3(13.5)
н Соответственно реактивной мощности, квар
AQl3%x『10—3.(13.6)
Иногда потери мощности в линии переменного тока вн、 ражают в процентах расчетной мощности
(13.7)(13.7)Ар = ”“• 10°
(13.7)
(13.7)
Л Ртам
Если реактивная составляющая потери напряжения ма、 ла и ею можно пренебречь, то можно установить связь между потерями напряжения, %, и мощности, %. Действительно, в данном случае для трехфазной сети
AU =e"薪л：艺上1gо.
Uhom
△Р； 上竺』10「max
(13冈(13冈Тогда
(13冈
(13冈
JI cos2 屮
Переходя к расчету потерь энергии, необходимо BBecui понятие о времени наибольших потерь. Это есть условнее время, в течение которого при передаче электрической энергии с максимальной нагрузкой 7^^ потери энергии были бы такими же, какие имеют место при работе по действител^^ ному переменному графику нагрузки.
Время наибольших потерь т можно определять из кривЕ..：■: зависимости этого времени от годовой продолжительноеп; использования максимума нагрузки Imax, о котором уже говорилось в других главах, и коэффициента мощности дан* ного участка сети (рис. 13.1)1.
Потери активной энергии в трансформаторах определи- ются как сумма произведений потерь мощности, не зависящих от нагрузки, на полное время работы трансформатора t в часах и потерь мощности, зависящих от нагрузки, из время наибольших потерь. Таким образом, годовые потери активной энергии в трансформаторе, кВт-ч, будут равны
A%t = A%/ + APmP"・ (139)
Потери реактивной энергии, квар*ч, в трансформаторе P,T io5 io6('
! Как упоминалось в гл, 3, Tmax имеет различные значения на рв иых участках еетн* Поэтому потери энергии определяются для каждого участка сети отдельно, а затем суммируются.
Рис. 13.1. Зависимость времени наибольших потерь от продолжительности исроль* зования максимума иатруз・ ки
и соответственно в линиях
A%“=3/,Kj；・10-3；(i3..1i)
А«^.=3/%,上mТ.1°-3.(13.12)
Прн определении т по кривым рис. 13.1 не учитываются изменения коэффициенга мощности в течение года и форма годового графика нагрузок. Если известен годовой расход ие только активной, но и реакти вной энергии, то число часов использования максимума нагрузки, а следовательно, и т определяется более точно.
L Определяется годовое число часов использования максимума активной и реактивной н а грузки：
7 rnax3L =外/吃山；(13.13)
Тmaxp ~ W^Qmax,(13.14)
Полное число часов использования максимума
,//二а сорта,十嗫х川2中,山；(13.15)
COS (Рта%Р出式1'。та t + ^тах'
Siti+ Q：W
Время потерь определяется из выражения
т 二(0J24 + Т^х *10-4)2-8760.(13.16)
Годовое имело часов использования расчетного максимума нагрузки можно принимать по табл. 13.1.
15—419225
Таблица 13.1. Годовое число часов использования расчетного максимума нагрузки
Потребитель
Нагрузке—
общая
[ силовая
—
Cp€lCF；ia
Предприятия общественного
—
питания：
столовые
一
1500—3000
1600—2400
рестораны
3300—4700
3800—5000
3000— 40nA
Продовольственные магазины
—
2000—3000
1700—2300
Промтоварные магазины (с
4100—4200
кондиционированием)
Корпуса больниц：
лечебные
2200—3200
хирургические
3300—3800
Поликлиники
1900—2200
Аптеки
1300—1600
Гостиницы1:
без ресторанов
3300—5000
2500—4500
3800—4000
с ресторанами
4800—5000
4200—4500
3800-4 300
Административные здания (с
2500—3500
4400—6400
1100—200
кондиционированием)
Предприятия бытового об-
служпвания:
комбинаты
2300
фотографии
3400
ателье
1300
3900
Школы односменные:
без пнихеблока
500—700
1300—1500
300-400
с пищеблоком
800
Школы двухсменные без пи-
1300—2300
1700—2000
щеблока
'ббльЕне значения относятся к гостиницам с кондицноиированием воздуха, меньтне — без кондиционирования*
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В РАЗВЕТВЛЕННОЙ СЕТИ ЖИЛОГО ЗДАНИЯ
Определение потерь мощности и электроэнергии в линии с сосредоточенной нагрузкой в конце липни не вызывиег трудностей. Однако расчеты значительно усложняются 儿；" разветвленных вертикальных участков (стояков) линий『屮一 тающих э^ектроприемники квартир, поскольку на кака ” участке изменяются практически все расчетные велннннм - удельные мощности, годовое число часов использования м；и<- симума нагрузки и время наибольших потерь.
Ниже излагается методика таких расчетов, даюшая результаты вполне пригодные для проектной практики, 226
У4У4линии:линии:AP；q = AU”/cos2qj.AP；q = AU”/cos2qj.для этой цели может быть использовано выражение Н38), устанавливающее связь между потерей мощности и потерей напряжения AUy% %, на любом участке
У4
У4
линии:
линии:
AP；q = AU”/cos2qj.
AP；q = AU”/cos2qj.
Введем понятие коэффициента одновременности, пред- равняющего собой отношение удельной мощности при лю- ^ом числе присоединенных квартир к удельной мощности на вводе в одну квартиру:
К° н Руд/Pyg (13.17)
Значения Руд принимаются согласно табл. 3.1. Наиболь^ шая нагрузка 尸тахучу кВт, па любом участке питающей линии может быть определена по формуле
^пгахуч ~ Ko.yq Ari 〃yq， (13. 18)
где 九yq—количество квартир, присоединенных к участку линии.
Потеря мощности на участке линии, кВт
А%н = АР*%#。？(13.19)
Как известно, потеря напряжения, %, на любом участке линии может быть выражена формулой
AUyqAUyq二:尸у q 'у q/С S'二:尸у q 'у q/С S'
AUyq
AUyq
二:尸у q 'у q/С S'
二:尸у q 'у q/С S'
или
^Ч = ^Р^ %УЧч- (1320) где /уЧ — длина участка, м (равна высоте этажа); С — коэффициент, зависящий от схемы, напряжения сети и материала проводов; $界一сечение линии, мм2.
Из (13.19) и (13.20) получаем потерю мощности, кВт:
АРуч —АРуч —№Р ? и" /八o,yq yq yqlOOCSyq cos2 Ф№Р ? и" /八o,yq yq yqlOOCSyq cos2 Ф(13.21)(13.21)
АРуч —
АРуч —
№Р ? и" /
八o,yq yq yq
lOOCSyq cos2 Ф
№Р ? и" /
八o,yq yq yq
lOOCSyq cos2 Ф
(13.21)
(13.21)
Потеря мощности в линии при количестве участков г определяются как сумма потерь на участках.
Если сечения и 区juihei участков одинаковы, что имеет место в стояках жилых зданий, то потеря мощности в липни будет равна
(13.22)
Обычно от ВРУ до стояка длина горизонтального участка питающей линии 丄口 значительно больше, чем высота этаж：* поэтому (13.22) для всей линии будет иметь вид ' А&“ = -So黑^(&‘n * + 4，£&皿•啖)，(13・23)
где ^,n — коэффициент одновременности для участка питающей линии от ВРУ до стояка;九口 ——количество присоединенных квартир для участка линии от ВРУ до стояка； К。,/?——коэффициент одновременности i-го участка; пуЧ/— количество квартир, присоединенных к 厶му участку;之一 общее число участков, присоединенных к стояку.
Для получения значений потерь электроэнергии А1¥\ кВт-ч/год, достаточно умножить потерю мощности на соответствующее количество часов наибольших потерь (соответственно % и т»):
Ar = F%1 (因吗丄"%+ "工0,尹,暗小).
I(13.24)
В табл. 13.2 приведены расчетные данные, которые мож-
Таблица 13.2. Расчетные данные
Удельная мощность Рули кВт/ квартиру
Коэффициент ОДНО* временное- ™ К。
Годовое число часов исполь» зовання максимума т max
Годовое число часов потерь т
Значения 弋"yq。
3
4,5/7
1/1
850/300
365/364
3285/3276
6
2,3/4
0,51/0,51
1150/1070
498/465
4760/4185
9
1,75/3
0,39/0,42
1180/1250
500/512
6100/7024
12
1,45/2,5
0,32/0,35
1270/1400
548/615
8055/10 600
15
1,3/2,15
0,29/0,3
1340/1525
582/670
И 000/13 568
18
1,15/2
0,26/0,29
1440/1630
630/720
13 290/21 024
24
1/1,8
0,22/0,26
1500/1795
658/805
18 950/31 145
40
0,8/1,5
0,18/0,21
1640/2120
725/985
35 960/67 7 68
60
0,7/1,3
0,16/0,2
1750 /240 5
788/1168
68 083/168 192
100
0,6/1,15
0,13/0,16
1870/2750
841/1370
151 380/356 200
200
0,5/1
0,11/0,14
2020/3260
928/1770
445 440/1 345 200
400
0,45/0,9
0,1/0,13
2150/3740
980/2180
1 568 000/3 020 80。
600
0,43/0,85
0,1/0,12
2200/4000
1036/2400
3 356 640 12 900 000
1000
0,4/0,8
0,09/0,11
2350/4300
1120/2670
8 960 000/2 670 000
Примечание, В числителе приведены данные для жилых домов с плитами на природном газе, в знаменателе — с электрическими плитами.
но использовать при проектировании. Данные для промежуточных з-начений количества квартир определяются интерполяцией. Значения Тт。％ и тУчг определены из (13.15), (13.16).
Пример 13.1. Определить АК в питающей линии жилого шестна- дцатнэтажиого дома, в квартирах которого установлены электрические цлнтн мощностью 8 кВт (Pyui = l кВт). Высота этажа /уч=3 м. Расстоя- яие от ВРУ до начала стояка 厶ц = 50м, на каждом этаже расположено п0 четыре квартиры. Питающая четырехпроводная линия выполнена проводом марки АПВ 3(1X50) + 1X25 мм. Напряжение сети 380/220 В; cos(p«0,98. Схема сети приведена на рис, 13.2.
△2△22661-1G02661-1G0189 104189 104—1,4%.—1,4%.Решение. 1. Пользуясь табл. 13.2, составляем перечень данных для каждого участка линии (табл. 13.3).
△2
△2
2661-1G0
2661-1G0
189 104
189 104
—1,4%.
—1,4%.
Таблица 13.3. Расчетные данные к примеру 13.1
Число квар- тир Пуч
Значение
K*o,yqгуч
Число квартир 仆口
Значение к%уч "%q гуч
3576
36
55 500
6100
40
67 768
12
10000
44
83 500
16
16 000
48
102 000
20
25 000
52
120 000
24
31 145
56
142 000
28
39 000
60
168 192
32
47 500
Итого стояк
917891
“64 (горизон-
184 700
ильиыи участок)
В заключениг отметим, что использование приведенных
ч ■ <3.3- ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ в ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
Представляет интерес методика определения потерь мощности и электроэнергии в разветвленной сети освещения общественных зданн汇
На рис. 13.3 представлена схема такой разветвленной линии в общественном здании. Для указанной схемы поте
ри мощности составляют
АР = 3「［ /； 4- 3「
i = I
i = I
где 方一сопротивление 1 км участка цепи, Ом/км.
в табл. 13.2 данных позволяет определить потерю электроэнергии при любом количестве стояков п .чюбых схемах питающих линий квартирной сети. Вместе с тем надо нметь в виду, что действительные потери электроэнергии в сетях могут отличаться от расчетных довольно значительно. Зти объясняется прежде всего несовершенством учета и недоо таточным уровнем эксплуатации всех элементов сети и некоторыми другими причинами.
Для оценки возможного распределения потерь можно пользоваться следующими данными (для города с населением 500 000 чел.):
Рис. 13.3. Схема стояка питающей сети многоэтажного здания：
1 п—ток л-го участка линии； г — активное сопротивление участка сети между этажами длиной /; 「1 — активное сопротивление участка сети от группового распределительного щитка до стояка длиной 厶
Потери электро- с„„энергии, процент
Элементы городской электрической сетиобщей суммы
потерь
Питающие линии 6(10) кВ 13,7
Распределительные линии 6(10)кВ 14,7
Трансформаторы 6(10)/0,4 кВ 46
В 10M числе: постоянные потери» * 40,4
переменные потери 5
Сети 0,38/0,22 кВ 25,6
Итого 100
Рис. 13.4. Зависимость коэффициента от числа участков питающей сети
Обсзна'шм
%
где /прпв приведенная длнна, км, и учитывая, что / = —/расч, где /расч ——расчетный ток стояка, А, получим
АР = 34сЗ& + 4^)10Т(13.25)
Если нагрузки групповых щитков равны между ccGTi, что фактически и имеет место в сетях электрического освещения общественных зданий, можно для определения г<> терь мощности воспользоваться кривой зависимости (pre. 13.4) коэффициента b от числа участков п питающей се】％ причем за длину участка принимается расстояние между соседними щитками. Далее, пользуясь приведенными рапсе формулами, можно легко рассчитать потери электроэнергии в разветвленной сети. Ошибка при этом не превышает 3—4 % ・
Глава четырнадцатая
ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ПРОВОДНИКОВ ПО МЕХАНИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ
Наряду с требуемыми техническими характеристиками электрических сетей важно обеспечить необходимую прочность и долговечность электропроводок.
^Механическая прочность проводов и кабелей существенно зависит от условий прокладки, усилий, которым под вер- гаются провода и кабели в процессе монтажа, а в дальнейшем при эксплуатации (например, при подключении переносных электроприемников)——от окружающей среды, в которой проложены провода, и, конечно, от механических свойств материалов проводников. Отметим, что медные проводники значительно прочнее, чем алюминиевые, особенно в отношении количества перегибов, которые неизбежны npsi проведении монтажных работ. Однако енп дефицитны, и их использование строго ограниченно.
Естественно, что для переносных электроприем пи ков тре-
.a 14 1. Наименьшие сечения проводников по механической
Т 9 6 R М 口
прочности
Сечение
,ММ'
Прово ДН1!К11
МРДНМХ
алюминиевых
0,35
щнуры для присоединения бытовых элек-
тооприемннков
Кабели для присоединения переносных и
0,75
—
ереДвижных электроприемников в промышленных установках
1
Скрученные двухжильные провода с мио-
]
гопроволочными жилами для стационарном прокладки па роликах
Незащищенные изолированные провода
即я стационарной прокладки внутри помещений:
1
2,5
а) непосредственно по основаниям, на
1
роликах, кланах и тросах
б) на лотках, в коробах (кроме глу-
хкх):
для жил, присоединяемых к винто
вым зажимам。。
для жил, присоединяемых пайкой:
1
0,5 0,35 1,5
2
однопроволочных
миогопросолочных (гибких) в) на изоляторах
4
Незащищенные изолированные провода в наружных электропроводках:
2,5
4
а) по степам, конструкциям или оно-
рам на изоляторах; вводы от воздушной линии
1,5
2,5
б) под навесами на роликах
Кабели и защищенные изолированнее
провода для стационарной прокладки (без труб, рукавов и гпухнх коробов)：
2
для жнл, присоединяемых к винтовым зажимам“
1
для жил, присоединяемых папкой, одно-
0,5
проволочных
то же многопроволочиых (гибких)
0,35
2
Незащищенные и защищенные нзолпро-
1
ванные провода для стационарной прокладки в трубах, металлических рукавах и глу-
хнх коробах
2
Защищенные и незащищенные провода и
кабели в замкнутых каналах или замоноли- ченных в строительные конструкции или под
штукатуркой
2
Групповые линии квартирной сети
Вводы в квартиры к расчетным счетчикам
—
4
233
буются, как правило, провода и шнуры с гибкими меан.ыми жилами. Механическая стойкость проводов имеет ва№：®е значение и для обеспечения пожарной и электробезопггцо, сти.
Проводники ДОЛЖНЫ быть достаточно СТО访КНМН И При КЗ когда вследствие резкого повышения токов они (во всхко* случае за время до отключения аварийного участка) щ ны- тывают значительные динамические воздействия.
Правила устройства электроустановок разрешаю； ife производить механических расчетов проводов в сегнх 工。 1 кВ (за исключением воздушных сетей и тросов) при собг©、 дении наименьших сечений токопроводящих жил, указ」м・ ных в табл. 14.1. Выполнение этих требований является обя^ зательным для всех видов электропроводок.
Глава пятнадцатая
УПРОЩЕННЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТОКОВ
КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В СЕТЯХ ДО 1 кВ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ И РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЕ
При коротких замыканиях возникают значительные ^!e- ханические силы в токовед)щих частях электрических аш; ь ратов, шин, изоляторов. Последствием этих механическьк сил могут быть разрушения аппаратов и конструкций Р； Кроме того, токи КЗ вызывают дополнительный нагрев т— коведущих частей электрических аппаратов, шин РУ н жп 'i кабелей, что может привести к выходу их из строя из-з i опасного повышения температуры. Нередко КЗ становятся причиной пожара и порчи имущества,
Процессы, возникающие при КЗ, их физическая сущность и методы расчета 113yqeнн достаточно глубоко и рассмотри， ны в специальной литерат)гре. В настоящей главе даются самые общие положения, имеющие актуальное значенп? лишь для сетей до 1 кВ, типичных для электрооборудован!!•! жилых и общественных зданий.
Остановимся на некоторых основных понятиях и определениях, а также параметрах, необходимых для расчетов.
Коротким з а м ы к а и п е м называется непосредст* венное соединение между любыми точками разных фаз или 234
&азн с землей и нулевым проводом электрической цепи, ко- ^)рое не предусмотрено нормальными условиями работы установки. Ток КЗ зависит от мощности источника питания, электрической удаленности места КЗ от - него, т. е. от сопротивления цепи КЗ, от вида КЗ (трехфазного, двухфазно- г0( однофазного, однофазного и двухфазного на землю), 力 также момента возникновения КЗ и длительности его действия. Относительная вероятность различных видов КЗ, по статистическим данным, характеризуется следующими показателями： трехфазное — 5, двухфазное — 30 и однофазное— 65 %. Приведенные данные относятся к внешним электрическим сетям и системам, однако можно полагать, что приведенные цифры действительны с известной долей приближения I/ для внутренних сетей.Мгновенное значение полного тока КЗ 九，А,&азн с землей и нулевым проводом электрической цепи, ко- ^)рое не предусмотрено нормальными условиями работы установки. Ток КЗ зависит от мощности источника питания, электрической удаленности места КЗ от - него, т. е. от сопротивления цепи КЗ, от вида КЗ (трехфазного, двухфазно- г0( однофазного, однофазного и двухфазного на землю), 力 также момента возникновения КЗ и длительности его действия. Относительная вероятность различных видов КЗ, по статистическим данным, характеризуется следующими показателями： трехфазное — 5, двухфазное — 30 и однофазное— 65 %. Приведенные данные относятся к внешним электрическим сетям и системам, однако можно полагать, что приведенные цифры действительны с известной долей приближения I/ для внутренних сетей.Мгновенное значение полного тока КЗ 九，А,ложить на две составляющие： периодическую ческую /а：ложить на две составляющие： периодическую ческую /а：ininможно раз-и апериоди-можно раз-и апериоди-% =几+％*Наибольшего значения ток КЗ достигает когда КЗ возникает при прохождении тока% =几+％*Наибольшего значения ток КЗ достигает когда КЗ возникает при прохождении токаввтом случае,том случае,щего режима (тока нагрузки) через нуль; дический ток имеет амплитудное значение, 几0二一以》щего режима (тока нагрузки) через нуль; дический ток имеет амплитудное значение, 几0二一以》предшествую-предшествую-нрн этом перио- Анрн этом перио- А
&азн с землей и нулевым проводом электрической цепи, ко- ^)рое не предусмотрено нормальными условиями работы установки. Ток КЗ зависит от мощности источника питания, электрической удаленности места КЗ от - него, т. е. от сопротивления цепи КЗ, от вида КЗ (трехфазного, двухфазно- г0( однофазного, однофазного и двухфазного на землю), 力 также момента возникновения КЗ и длительности его действия. Относительная вероятность различных видов КЗ, по статистическим данным, характеризуется следующими показателями： трехфазное — 5, двухфазное — 30 и однофазное— 65 %. Приведенные данные относятся к внешним электрическим сетям и системам, однако можно полагать, что приведенные цифры действительны с известной долей приближения I/ для внутренних сетей.
Мгновенное значение полного тока КЗ 九，А,
&азн с землей и нулевым проводом электрической цепи, ко- ^)рое не предусмотрено нормальными условиями работы установки. Ток КЗ зависит от мощности источника питания, электрической удаленности места КЗ от - него, т. е. от сопротивления цепи КЗ, от вида КЗ (трехфазного, двухфазно- г0( однофазного, однофазного и двухфазного на землю), 力 также момента возникновения КЗ и длительности его действия. Относительная вероятность различных видов КЗ, по статистическим данным, характеризуется следующими показателями： трехфазное — 5, двухфазное — 30 и однофазное— 65 %. Приведенные данные относятся к внешним электрическим сетям и системам, однако можно полагать, что приведенные цифры действительны с известной долей приближения I/ для внутренних сетей.
Мгновенное значение полного тока КЗ 九，А,
ложить на две составляющие： периодическую ческую /а：
ложить на две составляющие： периодическую ческую /а：
in
in
можно раз-и апериоди-
можно раз-и апериоди-
% =几+％*
Наибольшего значения ток КЗ достигает когда КЗ возникает при прохождении тока
% =几+％*
Наибольшего значения ток КЗ достигает когда КЗ возникает при прохождении тока
в
в
том случае,
том случае,
щего режима (тока нагрузки) через нуль; дический ток имеет амплитудное значение, 几0二一以》
щего режима (тока нагрузки) через нуль; дический ток имеет амплитудное значение, 几0二一以》
предшествую-
предшествую-
нрн этом перио- А
нрн этом перио- А
М а к с и м а л ь п ы м, м г н о в е и п ы м током называется наибольшее мгновенное значение тока КЗ. Этого значения ток КЗ достигает по истеченип первого полупериода с момента возникновения КЗ, т. е. через 0,01 с.
(15.1)изменяется(15.2)(15.1)изменяется(15.2)Отношение максимального мгновенного тока КЗ 九卅 к амплитуде периодической составляющей тока КЗ /птах называется ударным коэффициентом максимального мгновенного тока:
(15.1)
изменяется
(15.2)
(15.1)
изменяется
(15.2)
Апериодическая составляющая тока КЗ, А, но закону
_— / e一‘'a
где Та = л7(314 г) — постоянная времени затухания, с; f— время, с; г — активное сопротивление цепи КЗ, Ом; х — индуктивное сопротивление цепи КЗ, Ом.
Апериодическая составляющая (иногда ее называют свободным током) затухает быстро и практически исчезает через 0,15 с. “
В результате процессов, происходящих в генераторах электрических станций при КЗ, периодическая состав/只心. щая тока КЗ тоже затухает и через некоторое время посз. гает своего установившегося значения. Начальное знаие^на периодической составляющей называют сверхпереход, ним током Г. При достаточно большом удалении мес；а КЗ от генерирующего источника, что характерно для сетей жилых и общественных зданий, влияние затухания периодической составляющей незначительно и может в расчетах не учитываться. Ударный ток КЗ, А, может быть выражен следующим образом:
'м.м = Л™：* + 4(0.0.)=К2/П + /2 1ае^\, (15.3) где /п ——действующее значение периодической составляющей тока КЗ, А.
Коэффициент максимального мгновенного тока,
kKM= 1 +е-°-01/Га.(15.4)
Согласно сказанному выше получаем значение ударного тока
，м,м — Р^2 ^М,М / .( 15. J)
При выборе аппаратов иногда требуется знать наибольшее действующее значение тока КЗ. Оно определяется по приближенной формуле, А:
/口 =/']'1 + 2 (々м,м—-1产.(15.6)
ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ S УСТАНОВКАХ ДО I КЗ
Характерной особенностью расчета токов в сетях до 1 кВ является необходимость учета активных сопротивлении элементов цепи КЗ, которые в кабельных и внутридомовых сетях, выполняемых проводами в трубах и каналах строительных конструкций, значительно превышают ипдуктивныэ сопротивления. Существенное влияние на суммарное сопро’ явление цепи в таких сетях оказывают сопротивУчения контактов коммутационных аппаратов, максимальных расцепителей автоматических выключателей, обмоток трансформаторов тока, а также переходные сопротивления контактны■< соединений и дуги, возникающей в месте КЗ. Все активные сопротивления шин, проводов, кабелей при КЗ увеличив.!- ются из-за повышенного нагрева при КЗ. “
В расчетах следует также учитывать сопротивления об- моток силовых трансформаторов мощностью до 1000 кВ-А, так как они соизмеримы с сопротивлениями короткозамкну- тОй цепи. Таким образом, при расчетах токов КЗ в сетях до 1 кВ недопустимо учитывать только индуктивные сопротивления, как это принято при расчетах токов КЗ в сетях выше 1 кВ.
В большинстве случаев расчет токов КЗ может выполняться без учета затухания его периодической составляющей. Практически при мощности системы, превышающей номинальную мощность питающего трансформатора в 50 раз, ток КЗ можно считать незатухающим, как для системы бесконечной мощности.
Поскольку активное сопротивление цепи КЗ обычно значительно превышает индуктивное (г》％), апериодическая составляющая тока КЗ затухает весьма быстро, коэффициент максимального мгновенного тока при КЗ во внутренней сети здания или на вводе в дом^ может приниматься равным единице и лишь на шинах питающей подстанции он возрастает ДО 丸
Периодическая составляющая тока трехфазного КЗ (в нашем случае это и сверхпереходный ток, и- его установившееся значение) в килоамперах определяется по формуле
/” = /〃 =厶=^НомЮ-73/^+4).(15.7)
где (Лем — номинальное линейное напряжение, В;广£ — суммарное активное сопротивление цепи КЗ, мОм;尤工一суммарное индуктивное сопротивление, мОм.
Как отмечалось, на ток КЗ существенно влияют переходные сопротивления. При отсутствии достоверных данных об этих величинах переходные сопротивления могут приниматься для распределительных щитов на подстанциях равными 15, на шинах ВРУ здания 20, на последующих щитах 25 мОм.
Активные и индуктивные сопротивления трехфазных силовых трансформаторов на стороне 0,4/0,23 кВ приведены ниже:
Мощность трансформатора, кВ-А . . ； .160 2504006301000
Активное сопротивление, мОм,
ИЗ фазу ,,1710,25,73,22,1
Индуктивное сопротивление,
мОм, на фазу . . . . . . * .4230,317,213,48,5
Таблица 15.1. Значения активных и индуктивных сопротивлений
НаименованиеНаименованиеАктивное сопротивление г, мОмАктивное сопротивление г, мОмИндукт с。COlIpf.Tli? . .? НПО X. %Индукт с。COlIpf.Tli? . .? НПО X. %
Наименование
Наименование
Активное сопротивление г, мОм
Активное сопротивление г, мОм
Индукт с。
COlIpf.Tli? . .? НПО X. %
Индукт с。
COlIpf.Tli? . .? НПО X. %
Трансформаторы тока при коэффициенте трансформации：20/530/540/5.50/575/5100/5150/5200/5Катушка расцепителей автоматических выключателей при 0 = 65 ℃ н номинальном токе, А:5070100200Трансформаторы тока при коэффициенте трансформации：20/530/540/5.50/575/5100/5150/5200/5Катушка расцепителей автоматических выключателей при 0 = 65 ℃ н номинальном токе, А:5070100200^0173100^01731005 4 3 45 2 I05 4 3 45 2 I08 7 2 7 707142108 7 2 7 707142107 3 9 32 10 07 3 9 32 10 0
Трансформаторы тока при коэффициенте трансформации：
20/5
30/5
40/5
.50/5
75/5
100/5
150/5
200/5
Катушка расцепителей автоматических выключателей при 0 = 65 ℃ н номинальном токе, А:
50
70
100
200
Трансформаторы тока при коэффициенте трансформации：
20/5
30/5
40/5
.50/5
75/5
100/5
150/5
200/5
Катушка расцепителей автоматических выключателей при 0 = 65 ℃ н номинальном токе, А:
50
70
100
200
^0173100
^0173100
5 4 3 4
5 2 I0
5 4 3 4
5 2 I0
8 7 2 7 70714210
8 7 2 7 70714210
7 3 9 3
2 10 0
7 3 9 3
2 10 0
Значения активных и индуктивных сопротивлений нек> торых аппаратов приведены в табл. 15.1.
НЛ. УПРОЩЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКА ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Для уменьшения трудоемкости выполнения расчетов то・ ков трехфазного КЗ, связанной с определением сопротивлений каждого из элементов короткозамкнутой сети, применяется упрощенный метод расчета, обеспечивающий досп- точную для практических целей точность. Этот мет.口 основан на использовании потерь напряжения и расчетного тока нагрузки, всегда известных из обычных расчетов пр)■ водов и кабелей на потерю напряжения и нагрев.
Приняты следующие допущения, влияющие как на увеличение, так и на уменьшение тока КЗ (ошибка в расчетах при этом, как показывает проектная практика, не превышает 10 %):
не учитывается сопротивление сети высшего напряжения;
применяется алгебраическое сложение полных сопрэ- тивлений;
в качестве расчетного принимается номинальное на-
электроприемников, а не напряжение холостого Х0да питающего трансформатора;
не учитываются переходные сопротивления контактов.
Как известно, расчет тока КЗ может вестись в относительных единицах. При этом периодическая составляющая *ока КЗ, А, определяется из выражения
'/£)=%%，(15.8)
где /о — условный базисный ток, А; 2гб ——относительное суммарное полное базисное сопротивление цепи,
ггб •-= VZI.zlUHOti.(15.9)
С другой стороны, падение напряжения в рассматриваемой точке сети, %, равно
ДУ ==/3/тах2.100/Уном)(15.10)
где Imax ——расчетный ток данного участка сети, А.
Разделив (15.9) на (15.10), получим, отп. ед.:
г б AW(100/maJ.(15.11)
С учетом принятых выше допущений имеем
% = “г6,л + ггб,т»
где 之гб,л — относительное базисное полное сопротивление линии, определяемое аналогично по формуле 2>б,』= Аи』/б/ /100 Imax} гГб(т ——относительное базовое полное сопротивление трансформатора,
Величину Зб,т можно выразить следующим образом, отн. ед.:
где 〃《 — напряжение КЗ трансформатора (по каталогу), %;
/ном,т ——номиг1альный ток трансформатора, А.
Теперь выражение периодической составляющей тока трехфазного КЗ для цепи, состоящей из и участков, примет ВВД, А:
(15.12)(15.12)100
(15.12)
(15.12)
/⑹=~
П〃 АГ?
imax /ном,т
Обычно при проектировании сетей до 1 кВ, выполняемых кабелями и проводами, проложенными в трубах или кана- "Их строительных конструкций, известны активные состав-
239
лчющие потерь напряжения, %, на каждом участке ипн^. = ]「3 ДПГ(Л г cos ф«1 0/^/Р1ОМ.
Найдем отношение падения напряжения на данном участке линии к активной составляющей потери напряжении Е1а этом же участке и обозначим его К：
Л\ = AU/AUa = z^{r cos ф) = г0/[г0 cos 屮)^： 1/cos 屮，
где z0 и го — полное и активное сопротивления 1 км линии Ом/км.*
Теперь выражение (15.12) может быть легко преобразовано в основную расчетную формулу для определения тзка трехфазного КЗ, А:
=122.(15.13)
ПИ
I® max Люм.т
В формулу (15.13) входят лишь величины, всегда известные при проектировании.
Коэффициент Ki практически не зависит от сечения липин, что объясняется незначительным индуктивным сопрэ- тнвленнем кабелей и проводов, проложенных в трубах. Зна- чения коэффициента К】 для любых сечеппй проводпикоз в зависимости от коэффициента мощности могут быть определены по следующим данным:
Коэффициент
мощности .. , 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1
Коэффициенг ^ 1,67 1,5 3 1,4 4 1,35 1,2 7 1,18 1,11 1,06 1,01
Значения г/к//ном,т для серийных масляных силовых трак- сформаторов при низшем напряжении 400/230 В составляют：
Мощность
7：\чнсформа-
гора, кВ-А1001692504006301000
«к//ном,т 30- 10-3 18,5-10-3 11,8-Ю-3 7(4-10~з 5,7-10-? 3,6-10 3
Как показывают сравнительные расчеты, определенг : тока КЗ ynpoiiieiHibiv методом дает несколько завышеин ? значение тока К,3 в удаленных точках сети (в пределах 10-- 11%) по сравнению со значением, вычисленным по фэр'-：; • ле (15.7), что создает некоторый вполне допустимый занз〕 240
Шкв-Ау”％Шкв-Ау”％7АА'51(5х12й)7АА'51(5х12й)2'А們弘*25)+7x752'А們弘*25)+7x75
Шкв-А
у”％
Шкв-А
у”％
7
АА'51(5х12й)
7
АА'51(5х12й)
2'
А們弘*25)+7x75
2'
А們弘*25)+7x75
рис. 15.1. Схема и исходные данные к примеру 15.1:
участок /• Pmaxt^^ кВт： cos ср, = 0,8; /тахг=190 A： Z.i-200 м; А%1 =3,7 %； участок 2： ртах2=40 к3т： cos(р2 = О,9; ^таХ2=^ А;丄产40 м; Д£/аа = 1,4 %
Пример 15.1. Выполнить расчет тока трехфазпого КЗ упрощенным методом в точке сети, схема и исходные параметры которой приведены на рис. 15.1.
Решение. Руководствуясь приведенными выше данными, находим Км=1,27； &2=1,11 и 〃к〃ном,т=7,4・ IO—. Затем по формуле (15.13) определяем ток трехфазного КЗ:
1,27・3,71,27・3,71901901001001.1МЛ 十1.1МЛ 十+ 7,4-10-3+ 7,4-10-31,1,82 кА,82 кА,
1,27・3,7
1,27・3,7
190
190
100
100
1.1МЛ 十
1.1МЛ 十
+ 7,4-10-3
+ 7,4-10-3
1,
1,
82 кА,
82 кА,
15.4. ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ И ПРОВОДНИКОВ ПО
УСЛОВИЯМ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Правила устройства электроустановок предписывают, какие виды электрического оборудования должны выбираться с учетом динамической и термической стойкости при коротких замыканиях.
Применительно к установкам до 1 кВ ПУЭ (гл. 1.4) предусматривают, что по режиму КЗ в электроустановках до 1 кВ Д0ЛЖ71Ы проверяться щиты и токопроводы. Аппараты защиты, в ннх устанавливаемые, должны облагать способностью отключать КЗ, не разрушаясь. При этом в качестве расчетного должен приниматься иаиболылпй возможный ток КЗ сети. Эти требования всегда должны соблюдаться при проектировании ВРУ, электрощитов, при определении СТОЙКОСТИ шин, изоляторов и других опорных конструкций.
Полное удовлетворение требовании ПУЭ в отношении защитных аппаратов не всегда экономически оправдывается. В связи с этим в некоторых нормативных документах допущены отступления, позволяющие более гибко подходить 16—419 241
к выбору аппаратов. Эти отступления основаны на крайне малой вероятности появления предельно возможных тоь.-п КЗ. Испытания показали, что действующие значения то*，в КЗ, полученные расчетным путем, практически не мен,：” быть достигнуты Так, для случая привинченной между и：；；, нами медной перемычки сечением 6——25 мм2 предельно можный ток составил 60——87 % расчетного, для случая с卜… бодно лежащего на шинах медного бруса — 56, для случая перекрытия по изоляции ——32——56 %.
Существует ряд причин, вызывающих снижение тока КЗ. Как уже указывалось, одгюй из них являются переходи!,je сопротивления контактов, точггыи учет которых крайне 鼻小 трудней. Поэтому вполне допустимо производить выбор аппаратов по так называемому одноразовому току или, как его иногда называют, току одноразовой предельной команд тационной способности. Таким током можно считать пр「 дельный ток, при котором аппарат может выполнить комм丿 тационную операцию 1 раз без пожара, увечья персонажа или выхода из строя установки, даже если после этого аппарат не сможет выполнять свои функции и потребует ремонта. Значения одноразового тока приводятся в ката.к - гах п информационных заводских материалах^
Разрешается также установка динамически нестойки к аппаратов, если перед группой таких аппаратов устанавливается стойкий аппарат, являющийся своеобразным 《ста， рожем». Нестойкие аппараты рекомендуется выносить н力 отдельные панели щитов.
Ыа ввода?; в здания, как правило, устанавливаются тс* коограннчивающие предохранители (большей частью ПН-2). Выбор аппаратов, установленных после таких предохранителей, может производиться по расчетному току КЗ, но не более наибольшего значения тока, пропускаемого предохранителями с плавкими вставками данного типа. Это же относится к защите некоторхмн типами автоматических выключателей в токоограпичивающем исполнении.
В свете изложенного выше можно сделать следующие основные выводы и рекомендации:
Шины, изоляторы и другие опорные конструкции ввом ннх устройств, щитов, шкафов и токопроводов должны быть стойки к наибольшим значениям токов КЗ.
Аппараты, устанавливаемые на ВРУ, щитах, щитка, токопроводах в зданиях, могут выбираться по одноразовс^ му току, значения которого должны даваться заводами-изготовителями. Практически это означает, что при удалении 242
ВРУ от питающей подстанции на расстояние 100 м и более расчеты токов КЗ становятся неактуальными, что подтверждается практикой проектирования и опытом эксплуатации электрооборудования зданий. При установке щитов непосредственно в подстанциях выбор аппаратов должен производиться из условий динамической стойкости при КЗ,
Аппараты защиты могут выбираться по наибольшему пропускаемому току плавких вставок предохранителей к автоматических выключателей с токоограничивающим дейст- вием, установленных впереди (по направлению потока энергии) этих аппаратов.
仔S УПРОЩЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ ОДНОФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Правила устройства электроустановок требуют определения тока однофазного КЗ с целью проверки нормальной работы аппаратов защиты и действенности системы зану- ления.
Упрощенная методика определения тока однофазного КЗ основана на использовании потери напряжения и расчетного тока нагрузки, всегда известных при обычных расчетах сети на нагрев и потерю напряжения. При этом приняты следующие допущения, не снижающие требуемой достоверности результатов: не учитываются сопротивления сети высшего напряжения; применяется алгебраическое сложение полных сопротивлений; в качестве номинального напряжения сети принимается номинальное фазное напряжение электроприемников, а не напряжение холостого хода питающего трансформатора.
Ток однофазного КЗ, А, может быть выражен формулой, которая выведена на основании метода симметричных составляющих и учитывает сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей корткозамкпутой цепи:
管=%7(5 + 彳)， (15.14)
где 力一номинальное фазное напряжение сети, В; 2n — полное сопротивление петли, созданной фазным п нулевым проводами, Ом; z； — полное сопротивление трансформатора току замыкания на корпус, Ом,
16*16*243
16*
16*
Выражая сопротивления в относительных единицах 口口 веденных к базисному току /б, можно написать, А: '
（15/5）（15/5）Полное сопротивление петли, отн. ед., созданной и нулевым проводами, для участка сетиПолное сопротивление петли, отн. ед., созданной и нулевым проводами, для участка сетиФ^зпымФ^зпым几7^75(5.16)几7^75(5.16)где Гфо — активное сопротивление 1 км фазногоОм/км； Гно — то же нулевого провода; &口 一 реактивное сопротивление петли, созданной фазным и нулевым проводами, Ом/км; 1тах — расчетный ток линии, А; £ ——длина участка, км.Активная составляющая потери напряжения, быть выражена формулойгде Гфо — активное сопротивление 1 км фазногоОм/км； Гно — то же нулевого провода; &口 一 реактивное сопротивление петли, созданной фазным и нулевым проводами, Ом/км; 1тах — расчетный ток линии, А; £ ——длина участка, км.Активная составляющая потери напряжения, быть выражена формулойпровода,провода,%, может%, может△°а = /таж r^L cos(р.100/иф. Найдем отношение" J(%o+gJ + Wo _ /б△%Гф0 COS <F/max-100一Тёо/ma*откуда△°а = /таж r^L cos(р.100/иф. Найдем отношение" J(%o+gJ + Wo _ /б△%Гф0 COS <F/max-100一Тёо/ma*откудаК' к% 7gJOO/znaxК' к% 7gJOO/znax(Ь5.17)(15.18)(15.19)(Ь5.17)(15.18)(15.19)Выразив полное сопротивление трансформатора единицах и приведя его к базисному току,Выразив полное сопротивление трансформатора единицах и приведя его к базисному току,в относительных можем записатьв относительных можем записатьтакжетакже/ном,тU巾/ном,тU巾(15.20)(15.20)Подставляя полученные значения в (15.15) выражение для тока однофазного КЗ, А：Подставляя полученные значения в (15.15) выражение для тока однофазного КЗ, А：получаемполучаем/⑴!100/niax 3t/(j)/⑴!100/niax 3t/(j)(15.21)(15.21)
（15/5）
（15/5）
Полное сопротивление петли, отн. ед., созданной и нулевым проводами, для участка сети
Полное сопротивление петли, отн. ед., созданной и нулевым проводами, для участка сети
Ф^зпым
Ф^зпым
几7^75(5.16)
几7^75(5.16)
где Гфо — активное сопротивление 1 км фазного
Ом/км； Гно — то же нулевого провода; &口 一 реактивное сопротивление петли, созданной фазным и нулевым проводами, Ом/км; 1тах — расчетный ток линии, А; £ ——длина участка, км.
Активная составляющая потери напряжения, быть выражена формулой
где Гфо — активное сопротивление 1 км фазного
Ом/км； Гно — то же нулевого провода; &口 一 реактивное сопротивление петли, созданной фазным и нулевым проводами, Ом/км; 1тах — расчетный ток линии, А; £ ——длина участка, км.
Активная составляющая потери напряжения, быть выражена формулой
провода,
провода,
%, может
%, может
△°а = /таж r^L cos(р.100/иф. Найдем отношение
" J(%o+gJ + Wo _ /б
△%Гф0 COS <F/max-100一Тёо/ma*
откуда
△°а = /таж r^L cos(р.100/иф. Найдем отношение
" J(%o+gJ + Wo _ /б
△%Гф0 COS <F/max-100一Тёо/ma*
откуда
К' к% 7gJOO/znax
К' к% 7gJOO/znax
(Ь5.17)
(15.18)
(15.19)
(Ь5.17)
(15.18)
(15.19)
Выразив полное сопротивление трансформатора единицах и приведя его к базисному току,
Выразив полное сопротивление трансформатора единицах и приведя его к базисному току,
в относительных можем записать
в относительных можем записать
также
также
/ном,тU巾
/ном,тU巾
(15.20)
(15.20)
Подставляя полученные значения в (15.15) выражение для тока однофазного КЗ, А：
Подставляя полученные значения в (15.15) выражение для тока однофазного КЗ, А：
получаем
получаем
/⑴!
100/niax 3t/(j)
/⑴!
100/niax 3t/(j)
(15.21)
(15.21)
Для сети, состоящей из м участков, формула (15.21) име- I ет вид, А:
^ = ! •”22)
；j 1。。/…十—3Uj
Оценим значения ошибок в сторону увеличения и снижения тока КЗ по принятым допущениям:
алгебраическое сложение полных сопротивлений может дать ошибку в сторону снижения тока КЗ примерно на 5 %;
принятие в расчетной формуле номинального напряжения электроприемников вместо напряжения холостого хода трансформатора также дает ошибку в сторону снижения тока КЗ на 5 %;
как показывают расчеты, неучтенные переходные сопротивления вызывают ошибку в сторону некоторого повышения тока КЗ не более чем на 5 % для всех возможных практических случаев.
Учитывая, что приведенные факты влияют как на снижение, так и на увеличение тока КЗ, выражения (15.21) и (15.22) следует считать достаточно точными для проектной практики.
Коэффицнегпы К\ вычисленные для наиболее распространенных сечений проводов, проложенных в трубах, четырехжильных 口 трехжильных кабелей с алюминиевой оболочкой, используемой в качестве нулевого провода, приведены в табл. 15.2.
В табл. 15.3 приведены значения гт /3U^ для некоторых силовых трансформаторов, отнесенные к напряжению 400/ 230 В (средние данные при высшем напряжении 10 кВ).
Правила устройства электроустановок регламентиругот следующие требования, обеспечивающие быстрое срабатывание защиты при однофазных КЗ в конце защищаемого участка линии:
при защите предохранителями или автоматическими Выключателями с обратнозависимой от тока характеристикой ток замыкания на корпус или на нулевой провод должен превышать не менее чем в 3 раза номинальные "оки .Плавких вставок предохранителей н;ш тепловых расцепителей автоматических выключателей;
при защите автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель (отсечку), ток
Та
6」И п н !5,2
Сечение фазного прогоди, мм2
Провода в трубах и каналах
Сечение нулено-
Af при сс< н
го провода, мм?
0,6
0,8
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
2,5
2,5
4
6
10
16
16
25
35
50
70
70
95
3,3 4,3 4,2
4,3 4,3 4,3
5,3 5
5,2
4,8 4,5
2,5 з,з 3,2 3,2 3,3 3,3 4
3,8 4
3,6 3,4 3,9 3,5
2.6 2.5 2# 2.6
2,7 3 J
2 J
Таблица 15,3. Значения 之牙 /3。中
К® 巾巾 нннент
К，
Г""Кабели
четырех жильные
Кабеле
трехжильные
Сечение
К' ng cos ф
Сечение обо-
К' при cos 隼
рулевой
«илы. мм2
0,61 0,8 11
лочки, мм-
05 1 0,8 11
5
一2,4 6101616252535355050
323333 39149 444445565768
32233 884498 333334344546
656662 85384 222223333435
863288686
--23 5 6 6 3 3 7 8 5
--3344568012^
91245799 66 12222222333
11 11 1111 11 с^ с^ 04 с^ с^ с^
56799122376
23355677821 11 11 1111 11 11 11 1 11 с^ о^
Мйс订“кые тр"мсфор\;а торы
Сухнс траисформлоры
MGUkllOC! ь
торг,. кВ ■ А
Схгма
с(х Д!；|.'е- 屮炉
2；/丸小
MsiIHQClb Tp<;tiyQ「M；L тс pti, кВ . A
Схема
С(1СДКПС- |ШЙ
100
V/Vn
1,18- 10--
160
Д/Ун '
0,25.10-;
КЧ)
0,7，10-3
250
д/у„
0J6J0-
2「Q
0,47- 10-3
400
ДА%
0JG '
409
0,29- lb?
630
П/У”
0,06' 10
400
几、"
о,ью-3
一
—
630
0,19」。—3
1000
д/у„
0,04, 10—
630
口八7
0,06- IL
1000
V/Уи
(■>13- 10-3
1000
Д/Ун
0,()4，⑴-3
—
—
—
Примечание. У — со&линецис в звезду; ^■ н — сселинепис в звезду с「」 ЕЫДОИНО^ НС h L ра?! bfici' TuLiKci1； Д — сосдннснне в троу「о.?ьннк.
нимать коэффициент разброса равным 1,3 для автоматических выключателей с номинальным током до 100 А; для прочих автоматических выключателей 1,14.
Пример 15.2. Определить ток однофазного КЗ в точке, показанной на рис. 15.1 (пример 15.1).
Решение. 1. По табл. 15.2 принимаем значения К' для отдельных участков сети: /« = 2,3;=2,95.
По табл. 15.3 определяем гт/ЗС/ф~0,1-10-3.
OnpeACviHCM по формуле (15.22) ток однофазного КЗ:
1
233,7100-190
2,95・1,4
十 100-68-
+ 0,1-10-3
=863 А.
КЗ в петле фаза — нуль должен быть не менее токз устапь.и мгновенного срабатывания, умноженного на коэффициер- разброса (по заводским дайным) и па коэффициент зап — с а 1,1. При отсутствии заводских данных разрешается при*
15.6. ТЕРМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ КАБЕЛЕЙ НА НАПРЯЖЕНИЕ ДО
1 кВ С ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ
Токи КЗ вызывают дополнительный нагрев токоведущих частей электрических аппаратов, шин распределительных Устройств и жил проводов и кабелей. Для установок и сетей напряжением до 1 кВ введен ряд допущений, позволяющих резко упростить задачу, о чем говорилось в § 15.4.
Однако в связи с организацией производства кабелей с полиэтиленовой и поливинилхлоридной изоляцией и их Широким внедрением в городское строительство потребова-
лась проверка принятых кабелей по их термической костл при протекании тока КЗ. Определяющим при э「打 является ток однофазного КЗ в конце линии. Как известно, значения тока КЗ изменяются за время до отключения аппаратом защиты по сложно/ кривой, что весьма осложняет расчет. Однако в данном случае КЗ происходит на значительном удалении от генерирующего нстоиннка, и ноотс宀у можно считать сверхпереходный ток незатухающим п р△匕 ным установившемуся значению, а время его действия ратным времени срабатывания защиты. Не учитывается и виз. ненне апериодической составляющей, а процесс нагрева признается адиабатическим, т. е. без отдачи теплоты в окружающую среду.
Тогда известное из теории уравнение для определен; 'd наименьшего сечения проводника smm будет иметь вид
，(15明
где /к } —ток однофазного КЗ на вводе в здание, А, определяется по (15.15); /3一время отключения, с, принимается по времятоковой (защитной) характеристике аппарата за щиты (предохранителя или автоматического выключателя) с учетом разброса; с — коэффициент, зависящий от материала жил кабеля н начальной и конечной температуры нагрева.
Для кабелей с полиэтиленовой изоляцией с можно принимать равным 60, для кабелей с поливинилхлоридной——80.
Глава шестнадцатая
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
МЕТОДОЛОГИЯ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО СРАВНЕНИЯ ВАРИАНТОВ
Электрические установки жилых и общественных здагшп отличаются, как уже отмечалось в гл. 7 и 8, многоварнант- нсмью возможных проектных решений. Выбор наиболее целесообразного и экономного из возможных вариантов производится на основании технико-экономических расчетов по «Типовой методике определения эффективности капитальных вложений», утверждеьиюй Госпланом СССР, Госстроем СССР, Академией наук СССР.
Выявление наиболее экономичного варианта производит- ся по минимуму приведенных затрат, учитывающих голо- вь【е эксплуатационные расходы л окупаемость капитальных рложений.
Варианты, отличающиеся по приведеш/ым затратам ме- нее чем на 3 % (при исключении одинаковых составляющих затрат), считаются равиоэкономичными. В пределах зоны равно9коком1Еностн выбор оптимального варианта следует производить исходя из инженерной оценки тех качеств, которые не могли быть полностью учтены в затратах (надежность, расход электроэнергии, перспективность элект- робезопасность, расход цветного металла и т.п.).
Конечно, во всех случаях должно быть обеспечно выполнение технических требований правил и норм.
При сооружении электроустановки в один этап расчетные затраты, тыс, руб/год, определяются по выражению
3 = ЕМ +乩(16.1)
где Ен —нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0,12 (срок окупаемости 1/0,12 = =8,3 года) *; К — суммарные капитальные вложения, тыс. руб.; И — ежегодные издержки производства (эксплуатационные расходы), включающие затраты на компенсацию потерь энергии в сетях, тыс. руб/год.
При сравнении вариантов, в которых рассматривается развитие электрической сети во времени, капитальные вложения и ежегодные издержки по каждому варианту определяются с учетом разновременности затрат по годам расчетного периода Т^^. При этом учет разновременности затрат рассматриваемых вариантов осуществляется путем их ■ приведения к какому-либо году тприп)одинаковому для всех вариантов. Тогда прнЕеденнне затраты определяются
(16.2)(16.2)(16.3)(16.3)Р-пер
(16.2)
(16.2)
(16.3)
(16.3)
3= V(£HKf +ДИ()(1 +£п)тприв-；
3 = E (Ex 凡 + А〃м) (1 + EJ UP”B
где En — нормативный коэффициент, учитывающий разновременность затрат, равный 0,08*; ^/ — капитальные вло-
жения, тыс. руб.; ^Ht — Ht—H^ — изменение издер>к в каждом году расчетного периода по сравнению с пред^ дущим годом, тыс. руб/год.Ыч
Издержки производства определяются по формуле
% — Ир + 〃к,р + "з + "к，(16,4)
где 〃р — амортизационные отчисления на реновацию； 〃кр— то же на капитальный ремонт; % — затраты на эксплуатацию, включающие затраты на текущий ремонт;必一затра， ты на электроэнергию, приобретение сырья и компенсацию потерь энергии в сети.
Коэффициент суммарных ежегодных отчислений от капитальных вложений £ s определяется по выражению
£工=耳 + Ер + £к.р + Ез・£工=耳 + Ер + £к.р + Ез・(16.5)(16.5)
£工=耳 + Ер + £к.р + Ез・
£工=耳 + Ер + £к.р + Ез・
(16.5)
(16.5)
Формулы (16.2) и (16.3) равноценны, однако расчеты проще вести по формуле (16.3), при которой ежегодные издержки, пропорциональные капитальным вложениям, определяются в процентах от носледннх £ еК/ и складываются с издержками на покрытие прироста Д//м от стоимости по терь. Для Эv^eктpичecкиx сетей до 1 кВ можно принимать 々=0,224.
В гл. 13 приведена методика определения потерь мощности и энергии. Затраты на компенсацию потерь энергии определяются с учетом коэффициента попадания максимума потерь в максимум энергосистемы в зависимости от времени наибольших потерь и района строительства, а также потерь в звеньях электрической сети более высокого напряжения (10, 35, 110, 220 кВ и т. д.).
162 ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ СХЕМ ПИТАЮЩИХ И ГРУППОВЫХ ЭЛЕКТРОСЕТЕЙ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
Многовариантность проектных решений и учет многих факторов требуют использования для технико-экономических расчетов ЭВМ, так как эти расчеты весьма трудоемка.
В
целях выбора наиболее рациональных общих решений ем питающих сетей жилых зданий высотой 9——30 этажей НИИТЭП были выполнены на ЭВМ технико-экономиче- 胃не расчеты ряда вариантов построения схем.
产 результаты расчетов и вытекающие из них рекоменда- %ан широко используются в проектной практике. Приведем -/ровные положения методики расчетов.
-/ Сравнение технико-экономических показателей и выбор 'оптимального варианта схемы производились по минимуму расчетных затрат, приведенных к началу эксплуатации се- 4H (нулевой год). В приведенных затратах учитывались капиталовложения и ежегодные эксплуатационные расходы дЛя рассматриваемого расчетного периода.
(16.6)(16.6):，Внутренние сети зданий характеризуются значительным сроком службы. Потребность в их реконструкции в течение первых 10—15 лет эксплуатации, как правило, может воз- йикнуть при высоких темпах ежегодного прироста нагрузок 一 (7—8 %), которые па практике пока не встречались. Поэтому в расчетах было принято, что реконструкция внутренних сетей зданий в течение расчетного периода (15 лет) не про- ■'изводится. При определении затрат для первого года предполагается, что завершение строительства и ввод в эксплуатацию совпадают во времени (что практически имеет место в жилищном строительстве). Поэтому первоначальные капиталовложения и эксплуатационные расходы за первый год после строительства (ofi же первый год эксплуатации) приводятся к пулевому году с помощью коэффициента приведения затрат:
(16.6)
(16.6)
£\ = 1/(1 + EJ
Годовые эксплуатационные расходы зависят от темпов Прироста нагрузок и имеют постоянную н переменную слагающие. К первой при отсутствии реконструкции относятся амортизационные отчисления на реновацию и капитальный ремонт, а также затраты на обслуживание сети, ко второй— потери электроэнергии в сети, зависящие от роста нагрузок.
Коэффициент отчислений от капитальных вложений на реновацию определяется по ведомственным нормам или формуле
р (1 + eJcL 'р (1 + eJcL '(16.7)(16.7)
р (1 + eJcL '
р (1 + eJcL '
(16.7)
(16.7)
где /Сл — срок службы электрооборудования сети.
Затраты на компенсацию потерь электроэнергии состоят
251
из постоянной части (потери, определяемые нагрузкой в【⑵ чале эксплуатации сети) н переменной части, обусловлен' ной приростом нагрузок. Для сетей городского типа мо>Кп(^ считать, что ежегодное изменение нагрузки пропорционадь. но темпу прироста и определяется по формуле'
Р = Р° 4 ・
Обозначим
瓦=/2/(l+Ej
где Л — коэффициент прироста нагрузок, который может приниматься 1,03 для домов с газовыми плитами и 1,01 — 1,015 для домов с электроплитами.
С учетом изложенного суммарные за расчетный период затраты 3, руб., приведенные к началу эксплуатации,
3 = £,/(£, +С0[ДР0£2+ Е矶(15.8)
где К ——первоначальные капиталовложения, руб.; Со ——стоимость 1 кВт'Год потерь электроэнергии, руб/(кВт*год)； АР и АР/ ——потери мощности в сети в начальный и Лй годы эксплуатации.
Учитывая, что потери мощности пропорциональны ква・ драту коэффициента прироста нагрузок
ДР - "° 4~ и принимая
Eypmep+D = £jp、uep, после преобразования получаем
3 二也 К£| + с° АР° (1 _ 耳)22 •(16.9)
Выражение (18.9) упрощает вычисления по суммированию потерь по формуле (16.8) и позволяет определить потери мощности по нагрузкам в первый и последний годы расчетного периода. Следовательно, отпадает необходимость в расчете на все промежуточные годы. Сравнение параметров сети, выбранных с учетом влияния экономических факторов, с по；1ученными на основании только технических характеристик (нагрев, потери напряжения) показало,【口： в последнем случае годовые приведенные затраты часто оказываются выше оптималъных на 15——20 %. Следовательно, учет экономических факторов вполне оправдан.
Фабл иц з 16.1. Пределы допустимых потерь напряжения, %н которых параметры электрической сети имеют значения, 窑113KHe к оптимальным j
Потерн напряжения, %, приколичестве секций в здании
1 I 2—7 j 8—10
*Газифицированные здания
Стояки
5—8
0,6-0,7
9—12
0,7—0,8
13—14
0,8—1
Горизонтальные питающие линии внутри зданий
5—8
9—12
13—14
0,2—0,3 0,2—0,3 0 ,2—0,3
Внешняя питающая кабель- ная линия длиной до 100 м
5-8
9-12
13—14
2—1,7 2,1 — 1,8 2,4—2
То же от 100 до 200 м
5—8
9—12
4,5—4,3
4,6-4,4
13—14
4,5—4,2
Элементы сети
Количество этажей
679158791838 Au о Au I 1 I J I nz« ОО no ---z - z ---- 4679162342 82 000011222433
0,5-0,8
0,5-0,7 0,6—0,8 0,9—1,1
1 >5—1,7
1,7—i ,8 2,2-1,8 2,6—2
2,7—2,2 4,1一3,6 3,5-3」 3,2-2,9
Дома с электроплитами
Стояки
5—8
0,2-0,4
9—12
0,2-0,4
13-16
0,3一0,5
17—22
0,5—0,6
23—30
0,6—0,7
1 Горизонтальные питающие линии внутри зданий
5—8
9—12
13—16
0,2—0,4 0,3-0,4 0,3 一0 >4
17—22
0,4—0,5
23—30
0,4—0,5
Внешняя питающая кабельная линия длиной до 100 м
5-8
9—12
13—16
1,6-1,4 1力一1,6 2,2-1,7
17—22
2,3-1,8
23—30
2,5—2
То же от 100 до 200
м
5—8
9—12
4,8—4,5
5-4,8
13—16
4,9—4,6
17—22
4,6—4,4
23—30
4,5-4,3
допустимых
5677836891578
о о o^ ^v 11 I tl I 2 1 I i 2 一二二二一 ______ 24556125799224 ooooollllll 29* 24
6
2 一
-3
0,3—0,5 0,3—0,5 0,4—0.6 0,6—0,7 0,7—0,9 1,2—1,6 1,6-1,8 1,7—2 1,8—2,1
2—2,2
-
2,1,7
2-1,9 2,5-2 2,6—2,2 2,8—2,4
4-3,4
3,6—3,2 3,4—2,9 3,1-2,7
2,8-2,4
определены
_一…，потерь напряжения
только' по экоисмическому критерию (наименьшим приведенным затратам). При вам в болыиннстве случаев суммарные потерн напряжения не выходят за пределы допустимых по ПУЭ. Однако для весьма протяженных линий и высоких «Даняй и при значительном удалении от ТП (что возможно в редких случаях) суммарные потерн напряжения по табл, 16,1 могут оказаться выше допустимых По ПУЭ. В этих случаях их следует пропорционально уменьшить до пределов, иредусмотренных ПУЭ. 2. По опмту проектирования потерн напряжения во внут- риквартирпых групповых линиях общего освещения могут приниматься равными 0,8—1 %. Потерн напряжения в штепсельной сети и линиях питания электроплит в этих случаях можно ие рассматривать, поскольку они не выходят за пределы, Установленные соответствующими ГОСТ. 3, Как правило» приведенное в табл. 【6.1 распределение потерь напряжения незначительно отклоняется от распреде- "ення, рассчитанного по наименьшему расходу цветного металла (см. гл. 11).
П р и м е ч а
и и я: 1. Пределы
Целесообразные схемы и оптимальное число П1пающи линий, количество ВРУ приведены в гл. 7. Наиболее эк(^ комичное распределение допустимых потерь напряжение между питающими кабелями, внутренними горизонта члы. ми и вертикальными питающими линиями зданий (стояка^ ми) приведены в табл, 16.1.
Внутриквартирные электрические групповые сети ж и ibIX зданий являются важным звеном системы электроснаС/ке, ния. -Несмотря на то что на долю впутриквартирного з」ек・ трообор^^дования приходится примерно 40——50 % капЕи^ло. вложений в электрические сети городского типа, вопросам технически правильного и экономичного их построения лзл- жного внимания не уделялось. Учитывая важность зтих вопросов, в последнее время МНИИТЗП, Ленинградс^игм политехническим институтом им. М. И. Калинина предприняты попытки рассмотреть групповые сети квартир по мех- ническим и экономическим критериям с учетом перепекив^ кого роста нагрузок. В результате этой работы были из ;а^ ны временные рекомендации по проектированию группооых электрических сетей квартир с электроплитами без электро* отопления и электроводонагрева, сооружаемых в Мосг;ве. Несмотря на некоторую неопределенность размещения бытовых электроприборов и их подключения, получены дос га， точно обоснованные данные для выбора параметров группо-
Таблица 16.2. Технико-экономические показатели радиальной и кольцевой групповых линий питания штепсельных розеток (сечение провода марки АППВ 2,5 мм2)
Варианты
<
看
aS
5s
官？^
Р 3
Двухкомнатная квартира：
радиальная линия
11,5
4
115
89
12,8
4.03
кольцевая (замкну-
6,1
1,2
44
124
15,7
3,65
тая) лнння
Трехкомнатная квартира： радиальная линия
12,3
4,4
121
112
16,2
4,63
кольцевая (замкну-
6,4
1,4
33
139
18,6
4,0b
тая) линия
ВЫХ сетей, подтверждающие практику проектирования, в частности применение кольцевой замкнутой схемы пита- йЯЯ линий штепсельных розеток,
В табл. 16.2 приведены для сопоставления технико-эко- иомические показатели радиальной и кольцевой групповых днний питания штепсельных розеток, из которых видно, что расчетные годовые затраты при кольцевой схеме ниже, чем ；рн радиальной. Кроме того, по условиям допустимой потерн напряжения при радиальной схеме пришлось бы увеличивать сечение проводов. При кольцевой схеме пропускная способность проводов возрастает в 1,5—2 раза.
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
Вопросы оптимизации электрических сетей, в частности внутренних сетей общественных зданий, пока еще не доведены до такой стадии, при которой можно было бы получить обобщенные и достоверные математические выражения, пригодные для проектной практики. Поэтому приходится в ряде случаев наряду с разносторонней оценкой технических факторов (надежность, безопасность, расход цветного металла и т. д.) прибегать к технико-экономическому сопос- тавленню предполагаемых вариантов проектных решений. Методика зтнх расчетов изложена в § 16.1. Здесь остановимся лишь на некоторых частных случаях,
В [10] приведены следующие формулы для определения расчетных затрат, необходимых для сопоставления вариантов устройства осветительных установок, содержащих N светильников：
капитальные затраты
К 工 N(Ап + 5 + Л4 + у + 0,001арС«)；(16.10)
эксплуатационные расходы
〃 =+ \арТтах W + 自叩旳‘ /2 + 100 (Б + М +丫) +
+ 0,1арСп + 1000/пВ^| Г-3J. (16.11)
Полные расчетные затраты определяются по уже известной формуле
3 =以 К + 〃 = °，12К + Я.(16.12)
255
в Зтих формулах следующие обозначения: и — чис ламп в одгном светильнике; р ——мощность одной лампы '^° 3_л ——Ном»нальнь亩 срок службы лампы, q; Ттс,х —— мальн^е у*сло часов использования осветительной уста；；」 кн в г\)д；夕一стоимость электроэнергии, ру6/(кВтт)；力二 затраты нг^ компенсацию потерь энергии, р}гб/(кВт-ч) ； тZI время нам больших потерь, ч; m — число чисток светильни^ ков в ГОд^ Л — цена одной лампы, руб,; Б — цена од[юГо светильни^3» руб.; М — стоимость монтажа одного све. тнльннка, руб.； С — стоимость монтажа электрической цас, тн освети^ельной установки на 1 кВт установленной мощ, ности лам^пы, включая потери мощности в ПРА (для газо разрядИЬ1Х; 〃амп), руб/кВт; В — стоимость одной чистки светильник3» Руб.; а, р, у — коэффициенты, указанное в табл. 16x3.
Таблица 16.3. Коэффициенты а, р, у
Коэффициент
/1ампы искали- Н^ания
Люм1!несцентные лампы
Лампы ДРЛ, ДРИ и т.工
без конденсаторов
с конденсаторами на Групповой ЛИГ[1Ш
а
1
1,2
1,1
1,1
AUfntr
0
A〃/100
AU/(cos2@J00j
А(7/(соз2ф-100)
100 со§2 年
У
0
0
0
100 cos1 伙卩 К+Мк
口 Р R м е q а н н е, В таблице приняты следующие обозначения： Д{7 — потеря нап(5Я^ення в осветительной сети or источиика питания (трзнсфор.чаторл до ср?аней 力 ампь?， %：厶^冗“「 —потерн напряжения в п итающей сети от трам,- форматора д^ Гру ппового щитка, %； А"гр — потеря напряжения в rpyunoReit 亠'、гн от щитка д0 с^ред!1еЙ л^мпы, %； М^ — стои?:гсть монтажа конденсатзроз. при дяи^ихся на ойнн светильник с лампой ДРЛ, руб.： Л—стоимость коннонсзп、卩ов. прикол 允 Унхса на 。工 нн светильник с лампам и ДРЛ, устанавливземь'к hj i р '"по- вьг* линн^х. "^ъ (р： cos Фипт ； cos (ргр — коэффи^пенты мощности ос8гт：1гг..：'.：юй усгаяовкц с л^'омипесцентными лампами, в питающей сети и в групповых с г 口工 Ко)ффи[ц1еит\/ вводится с расчеты только для тех зданий, где требуется ком「；？н・ сауна ре^ктнзк。讣 мощпогти.
В Приведенное формулу внесены некоторые уточнения для уч&а неравномерности графика нагрузки и затрат hi компенсацию потерь энергии. Естественно, что epaanoj 【е вариантов должно вестись только для установок, соз工 щих одипа^<овые осветительные условия.
_ друГИМ примером технико-экономических расчетов мо- летбыть методика, позволяющая распределить допустимую 鳴ерю напряжения AU в разветвленной линии исходя из МИНИНУма расиетннх затрат.
* Пусть токи на участках равномерно иагруже5；ной трех- 由азно货 четырехпроводной лштн будут 八 н /2, А; Р{ и Р2 — Мощности на этих же участка?^, кВт; АСА и AU? —потерн напряжения; s】и s2 — селения проводов, мм2; & и 12 — яЛИНы участков, м; р у?слыюе сопротивление, Ом-мм2/м; а —постоянная составляющая стоимости проводов п монтажных работ, руб/м; & — переменная составляющая, зази- 'СЯ1Цая от сечения, руб/мм2. Остальные обозначения указа- нн выше. Запишем выражения расчетных затрат для обо
их участков:
3 = Е.[ (а + bs^ Н卜 Eg 厶？ (а + bs2)-卜
3岁江2炉10-3
Известно, что
①=旦 Ц!(С^и^ 庵不 2 厶/(СА4) Q 2 厶丿C GU — AUJ1；л = P, • 103/( J/ 3 U“°M cos Ф); 4 二匕• U"JO 〃必| cos q>).
Обозначим далее
q% = 4 bEJC = В; pBC・103/(ulss?G=D
Тогда выра?кение для затрат в окончательном виде
3 = / (% + 厶j + ВР{ &/▲% + DP{ AU] +
+ B%C/(AU-AUJ +DP.,(\U~\Ul).(16.13)
- Определим потери напряжения на первом участке при минимуме расчетных затрат:
盜_ = D (А _ &) + BPJ2" - AU J2 - BP, 6/AU； = 0.
1(16.14)
Получение достаточно простого выражения для AL\ из (16.14)' затруднительно, однако путем подстановки чисел Для конкретного случая определение \U[ для 3巾，力 вполне возможно.
Отметим в заключение достаточно простую методику ио пользозаЕшя экономических интерваАоа. Для этого опроде-
л я юте я граничные токи, А, исходя из условия ра 巳о$у?ва затрат для смежных сечений:
Е^厶［Q十bsj + З/з р5『・1(广*/斗=E\ L仲+ Ц)十
+ 3户 pLw' •
Принимая Е±=0,22; р = 0,03 Ом-мм2/м; qf = 0,02 руб/(кВт-ч); 6 = 0,04 руб/(м-мм2), после простых преобра. зований получаем ток, А:
(16.15)
Ниже для примера приведена табл. 16.4 экономических
Таблица 16,4. Экономические интервалы для трехфазных четырехпроводпых сетей
Сечения, мм2
Экономические интервалы при p=11小丿ч/гид
Экономические иитервалы пр」 Т~2000 ч/год
Ток, А
Пл()Т1К,С1Ъ гоня,
Ток, А
Плотность ток , А,/мм?
2,5
7
2,8
4,9
2
4
7—11
1,75-2,75
4,9—7,8
1,25—1,95
6
11 — 17
1,83—2/3
7,8-12
1,3—2
m
17—28
1,7-2,8
12—20
1,2—2
16
28—44
1,75—2,75
20—31
1,24—1,94
23
44—65
1,75-2,6
31-46
1,24—1,83
35
65—92
1,85—2,6
46—64,5
1,3—1,83
50
92-130
1 ,&3一2,6
64.5—92
70
130—180
1 力5—2,6
92—127
1,3—1 ：83
95
180—240
1,9—2,5
127—170
1,77-1,84
интервалов для трехфазных четырехпроводпых линий, выполненных проводом АПВ-500 н проложенных скрыто в би- шшластозых трубах. Отметим, что сдвоенные и строенные линии экономических интервалов не имеют. Таблицы экс - комических интервалов могут быть составлены для любых проводок, и пользование ими упрощает вычислительную работу. При пользовании обычными методами расчетов целесообразно принимать сечения в пределах указанных экономических интервалов (конечно, с учетом прочих уело* вий ——допустимого нагрева и т. д.).
~16.4. ОБЩАЯ ОЦЕНКА ЗАТРАТ НА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ
И СРЕДСТВ, РАСХОДУЕМЫХ НА КОМПЕНСАЦИЮ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
В гл. 2 уже отмечалось важное значение электрифика-
цнн в жилых и общественных зданиях, а также для всего зкилищно-коммувального хозяйства в целом. В данном параграфе рассмотрим некоторые аспекты этих вопросов, “мел в виду необходимость оценки ^е])оприятпя по экономии электроэнергии в денежном вЕтранкенни д/;я сравнения
вариантов проектируемых э^ектросетеи.
При этом, естественно, необходимо учитывать специфику этих сетей и установок, определяемую !1еразиомерно- стью графиков их нагрузки как в течение суток, так и в разные времена года п при различных режимах их работы,
а также в зависимости от уклада жизни населения.
Так, например, в жилых зданиях около GO % всей электроэнергии расходуется в период между 18 и 22 часам и, в летнее время расход электроэнергии на 20—25 % меньше, чем зимой, резко снижаются нагрузки в ночные часы и т, д. Благодаря указанным особенностям и трудностям регулирования мощности тсплозы.х электростанций, а также возникающим при этом перерасходам топгшва эти факторы оказывают серьезное злштние на себестоимость производства электроэнергии в завксниос?" от числа иасов использования максимума нагрузок 丁巾^ и доли топливной
составляющей в общих затратах.
Удельные затраты з на выработку 1 кВт-ч при неравномерном графике нагрузки и данном по отношению к затратам з0 при разномерном графике нагрузки (兀皿= =8760 ч) характеризуются слспукнмсмн выражениями:
зз")+ Аз — ] +")+ Аз — ] +3。3。—-(Y— 1)十厶一*■}/— + 7
з
з
")+ Аз — ] +
")+ Аз — ] +
3。
3。
3°\九,/ /met 3。
(16Л6)
при этом затраты па топливо при равномерном графике нагрузки
3]03]0
3]0
3]0
где Ьо — топливная составляющая затрат на выработку 1 кВт-ч; «[ — расход электроэнергии на собственные иуж- ДЫ электростанции, отн. ед.; сх2一一 потери в электрических сетях всех напряжений, син. ед.; Аз——увеличение удельных
затрат при неравномерном графике электропотреблевр . у — коэффициент, учитывающий изменение топливной с*； ставляющей затрат (丫〉1); АТ = 8760—丁户皿；С — дополни' тельные затраты на регулирование мощности агрегиТов электростанций.
Поскольку изменения топливной составляющей в з^тра、 тах зависят от технических характеристик агрегатов и 〃口兄 одинаковых агрегатов являются постоянными, можно ?()Г1. ределять по формуле
АТ
?=1+0,073 訖(16.17)
и с учетом этого выражения ранее приведенная формула (16.16) будет нметь следующий вид:
—=1 + f 1 - 0,927.(16.18)
°о\Зо /『max эо
На рис. 16.1 показано изменение удельных затрат на выработку электроэнергии в зависимости от Ттах и доли топливной составляющей з^ без учета затрат на регулирование режима работы агрегатов, их остановов и содержания в горячем резерве (С = 0).
0TMeтим, что в связи с ростом цен па топливо и его транспортировку в современных условиях топливная составляющая растет быстрее, чем общая себестоимость электроэнергии (в общей себестоимости электроэнергии в энергосистемах топливная составляющая достигает 35——50 %).
В связи с этими соображениями для расчетов в проектной практике введены так называемые замыкающие затраты, утвержденные в централизованном порядке для всех отраслей народного хозяйства (табл. 16.5).
Замыкающие затраты определены для опорных пунктов энергосистем и не учитывают затрат на городские электрические сети, которые рассчитаны Гипрокоммунэнерго.
При другом числе часов нспользозания максимума з*・ мыкающие затраты пересчитываются по формуле
3— 7 (7团0尤一0 3»二,6 + (7 Ттаах) Зэл,п (16.19)
где з5Л.б и Ззтп — замыкающие затраты на базовую и пиковую электроэнергию.
Число часов использования максимума определяется ио известной формуле
'max ~ 諸Г0口/尸门^比.
[6 1 Увеличение удельных
Т И ДОЛII TCMIHUhU白 в общих затра1ахТ И ДОЛII TCMIHUhU白 в общих затра1ахР"7 на выработку электрозиергии в ^висимости от числа часов пспользо- 黑ия максимума вставляющей з,°
Т И ДОЛII TCMIHUhU白 в общих затра1ах
Т И ДОЛII TCMIHUhU白 в общих затра1ах
Таблица 16.5. Округленные замыкающие затраты на электроэнергию, коп/(кВт-ч)
Объединенные виергоснстемы
Замыкающие затраты на электроэнергию при годовом числе использования максимума
Замы：＜ч!оя1,ие затраты ua э.чектроэиер- П!；О В Н(Г(;!ЫС
7000
1000
Центра
1,15
Т?55
\ 1,85 1
3,45 з"?
1 5 /
0,7
Урала
1,05 Г^
\ 1 "з 丿
3,3
3,6
1 3,7 丿
0,45
0,55
Средней Азии
1,05 鳶
【1,65丿
2,05
3,65
/255、
上亜 0,55
Примечания: 1. Значения ззмыкпюищх затрат без учета (в cnCxas с учетом) городских электрически.'^ cereii. 2. В числителе п^инод-?!!^ змапшт на уровне 1985 г.» в знаменателе — на уровне 1920 г. 3. Замыкающие 3Jipq“ дааи для Г тах. равного 7000 и 1000.
Замыкающие затраты на электроэнергию, вырабатываемую в ночные часы провала графика нагрузки, зависят только от топливной составляющей и равны 0,6——0,7 коп/(кВт-ч) и, по-видимому, будут постепенно снижаться, что еще раз подтверждает целесообразность заполпешш графика нагрузки.
В некоторых случаях проектировщики ведут техникоэкономические расчеты, пользуясь тарифными ставками на электроэнергию, однако в этих случаях будет у^тен не народнохозяйственный эффект, а экономия только по данному конкретному объекту.
Для выбора оптимального энергоносителя можно гю зоваться несколько уточнсниой формулой прпведетн)х '"卜、 7ратЗа'
Зпр — Е; Кп◎口十 ^доп 十当打 W,( 16,20)
где ^Сдоп — дополнительные капиталовложения в систему электроснабжения от опорных пунктов энергосистема ^^ топливоснабжения от пунктов, для которых рассчитаны за. мыкающие затраты до потребителя, включая стоимость тех， пологического оборудования; Ядоп — годовые расходы по эксплуатация этого оборудования； зэв ——удельные замы< кающие затраты на энергоноситель; W — годовой расход энергоносителя.
При определении экономического эффекта от внедрения мероприятий по экономии электроэнергии можно пользоваться несколько преобразованной формулой
3 = %,1 4 — Ен ^ДОП ■ — ^ДОП'(16.21)
При чисто организационных мерах (Кдоп и ЯДОп равны 0)
Зз“ = з»л 儿.(16.22)
Если Э положительно, мероприятие окупается в нормативные сроки, при отрицательном 3 мероприятие экономически нецелесообразно.
Пример 16.1. В многосекциошюм 9-этажном доме установлен^,】汀 мощность электроосвещения лестничных клеток и коридоров составз ^т 50 кВт, а число часов пспользовапил максимума при управлении с помощью фоторе/ic составляет 5000 q в год. После включения в схс.у реле времени тина 2РВМ число пасов использования максимума енк 『片 лось до 3000 за счет отключения в ночные часы рабочего освещен; Стоимость рсае с монтажом 23 руб., затраты на эксплуатацию 4 卜鼻 в год. Определить народнохозяйа Beiisibiii эффект от отключения 山打‘" освещения.
Решение 1. Определяем годсвые расходы электроэнергии и после включения реле времени:
吃=50 • 5000 = 250 030 кБт-ч;
IF2^ 50-3000 - 150 000 кВт-ч.
Определяем годовую зконсшню ЭеЗсктро^пергии:
1% = 250 000 — 150 000 匸！02 ОСО кВт-ч.
Определяем значения замыкающих затр;：1 па электроэнергию н?」 兀〃八产 45U0 п Ттал 2-3000 ч в год.
Ло табл. 16.5 для уровта 1990 г.
.7 (5-1)1,83+ (7-5) 5….
%成=—= 2,06 коп/(кВтт};
.7(3—i)i,85 + (7-3)5、
з =—= 2,55 коп/(кВг-чг
Стоимость C3K9ffOM：iefi£{OH ЭЛСКтрОЭ!!СрГ!Ш
ээл = ззл-, — 314ЛЗ - 2,06-250 039 — 2,55-150 000 - 1325 руо.
Принимая стоимость реле с установкой 23 руб. и стошость его ЭКСПлуатацигг 4 руб., опредсл；!ем нзро;⑴。хоз欣 1ственхьН‘！ эф'фекг：
・1325 —0,12-23—41316,24 р\5.
Из примера еле口уст, что ггрсд.ю;кешюе меропр!1яп；е экономичеси! оправданно и быстро окупится.
Экономический эффект абонента будет выше (при тарифе 4коп/(кВт-ч)
32=(250 000— 150 000)0,01—0,12.23—4 = 3993,24 руб.
При техннкззкономниескнх расчетах важное значение имеет определение потерь электроэнсргш! в элементах электрических сетей и оценка в денежном выражении средств, требуемых на их компенсацию. Как известно, потери электроэнерпш в электрической сети слагаются из постоянных потерь, не зависящих от нагрузки, и переменных вотерь, зависящих 0T нагрузки данного элемента сети.
Затраты на компенсацию потерь эь7с*<троэиерпш могу г быть определены из внран'еннк
33 =А曦丿皿3;十A曦/吸.(16.23)
где АРпост — постоянные потерн мощности, не зависящие от нагрузки, кВт; Т^л — врем$】 включения элемента сети в год, ч; т — годовое число часов потерь (прн переменной мощности потерь); з] —удельные замыкающие затраты ла компенсацию постоянных потерь, руб/(кВт-ч); ЛРП5р — переменные потери мощности, зависящие от нагрузки, кВт; 陰一удельные замы кающие затраты на компенсацию переменных потерь, руб/(кВт-ч); з；『и з；л принимаются по графикам, приведенным па рис. 16,2 для разных регионов нашей страны L
Коэффициент атс<х определяется л зависимости от коэффициента Ктах участия в максимуме эпергос'^стемы
(15〃
Эти показлели в нисгоящсе времк перзематривиются.
Рис. 16.2. Удельные показа1€ли ст мостн потерь мощности и эгси1п ' энергии в электрических сетях： 01^' сенные к 1 кВт-ч потерь：е'
/ — ОЭС Центра, Средней Волги, <2“&「仆 Запада, Урала, Северного Кавказа,三;《£' казья; //—ОЭС Казахстана, Средней Востока; /" — ОЭС Сибири*
Для коммуналыю-бытовых потребителей атах можно принимать равным 0,9—0,95.
При проектировании необходимо знать дополнительные потери в звеньях сети более высокого напряжения. При от- сутствии этих данных можно определять коэффициент R], вводимый к затратам, принятым по графикам рис. 16.2 по нижеследующей формуле, %:
т
凡=1+ 2工厶1 几/'100,(16.25)
1
где т ——число ступеней трансформации; AIF” ——дополните ль н ые потери электроэнергии в сети высокого напряжения, AW] можно принимать равными 2,5 % для сети напря- жеипем 220—330 кВ, 1,5 % —口ля сети 110—150 кВ, 1 % — 二ля сети 35 кВ н 3,5 % —для сети 6 (10) —20 кВ. Для сети 0,38 кВ коэффициент Кн получается разным
/<п- 1 十2(三口 + —+ —1 = 1,17.
11\ 100100100100 /
Пример 16,2. Потери электроэиергш! в линии составляют при не- 「QDhewm 220/127 В — 3800, а при иапрлжешш 380/220 В—1270 j.Bt-'./год. Определить годовые затраты на возмещение потерь электро- в .niiiisni (число часов потерь т^= 1000).
Реше и и е. ]. По рис. 16.2 определяем для 17am办=1000/0,95二 二；95С ”-Вт宀 з； = 3 коп/(кВт-ч) (з5Л =0).
С учетам потерь эперпш в сетях более высокого напряжения
Li = 1,17-3 — 3,51 кэп/(1：Вт' ч),
2 Затраты на компенсацию потерь электроэнергии будут равны： при напряжении 220/127 В
зпот — 3800-3,51 = 133,38 руб/год;
при напряжении 380/220 В
бпст = 1270-3,51 = 44,58 ру^/год.
Раздел пятый
КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
В электроустановках жилых и общественных зданий применяются различные вводно-распределительные устройства, этажные и квартирные щитки, силовые распределительные.пункты, щитки с понижающими трансформаторами, шкафы и пункты с элементами автоматики противопожарных устройств. Они являются комплектными устройствами для приема и распределения электроэнергии в четы- рехлроЕОДНых электрических сетях до 1 кВ. В комплектных устройствах смонтированы коммутациейные и защитные аппараты, измерительные приборы, в отдельных случаях — аппаратура автоматики.
Типизация конструктивных решений строительной части зданий позволила унифицировать элементы нх электроустановок и создать достаточно стабильную номенклатуру комплектных устройств. В свою очередь, это открыло дорогу для их крупносерийного производства.
■ В современных жилых и общественных зданиях в основном выполняются скрытые электропроводки. Открытые проводки применяют лишь в подсобных помещениях ——подвалах, технических подпольях, чердаках н в технических помещениях. При прсектировании необходимо учитывать, "то скрытые проводки в помещениях с нормальной средой имеют преимущества перед открытыми проводками как по условиям эстетическим, гигиеническим, безопасности и долговечности, так и, как правил。，по стоимости и трудсемкс-
сти их монтажа. Поэтому всегда следует отдавать предпоч тение скрытым электропроводкам. На выбор вида и трас： сы прокладки скрытых электропроводок влияют размещу' ние электроприемникоз и планировочные решения, н； меньшее значение имеют конструктивное выполнение оген и перекрытий здания, способы изготовления стронтс门ь；小【* конструкций и методы их монтажа.
Как было указано в гл. 7, электрические сети подра：де- ляются на питающие и групповые (в силовых сетях ——「^匸. пределптсльпые). В x〈"jhx зданиях наибольший об'.^м электромонтажных работ приходится на выполнение 口；用- повых электропроводок в квартирах, поэтажных корпдо；1, ix и на лестничных клетках. Поэтому первостепенное Bin： / 卜 ние должно быть уделено наиболее экономичному и ин；； стриальному способу их выполнения. В зависимости ат ：4i- да применяемых проводок выбираются марки провод. >3, электроустановочные и электромонтажные изделия.
Глаза семнадцатая
КОМПЛЕКТНЫЕ УСТРОЙСТВА
ПЛ. ВВОДНО-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Вводные (ВУ) или взодно-распределительпые (ВРУ) устройства устаиавл((ваются в зданиях в местах ввей/ внешних питающих сетей и предназначены для присоедиис-' ния к ним внутренних электрически?; сетей зданий и рас пределепия электрической энергии. Схемы присоединения внешним сетям и распределения электрической энергии в зданиях разнообразны. Однако несмотря и а разнообразие, они состоят по существу из с]?ав1штельнс! ограниченного к” личества отличающихся друг от «друга элементов. В схемах вводной части ими являются один или два рубильника или переключателя с пренохраннтелякн, один или два авто\:а- тическнх выключателя, дза автоматических выключатет^ или два контактора с аппаратурой АВР, а также все перечисленное выше в сочетании с аппаратурой измерения не’ учета.
В крупных зданиях число вводных коммутацпоичых- и ззщнтных аппаратов в зависимосгп от нагрузок мо>;<е' 266
電・0ыть три и более. Для распределительной части типичны тгборки1 групп автоматических выключателей пли предохра- Лнйтелей, сборки с аппаратурой учета, общей для всей сбор- *хн, и с аппаратурой учета на отдельных группах, а также с рубилытками или автоматическими выключателями на .^водах сборок. Все перечислен ное в распределительной час- ^ может сочетаться с аппаратурой автоматического управ-
' дения освещением.
■ Номинальные токи аппаратуры вводной части обычно 250, 400, 630 А и в крупных зданиях 1000 А к более, рас- .дределительной части — 16, 25, 40, 63, 100, 250 А и лишь 野 отдельных случаях 400 А.
Вводыо-распределительные устройства состоят из элементов вводной и распределительной частей в разных сочетаниях. Выполняются ВРУ в виде щитов одностороннего или двухстороннего обслуживания, которые собирают из па- - нелей илк шкафов. Простейшие ВРУ выпол/гяются в виде одиночных панелей, шкафов и ящиков.
Аппараты типовых элементов, перечисленные выше, крепят на мeтaЛv^oкoнcтpyкцшI (рамах) и соединяют в соответствии со схемой данного элемента. Рамы со смонтиро
ванной аппаратурой являются нормализозагшыми элементами ВРУ и устанавливаются на каркасах панелей или в шкафах, из которых собирают щиты. При этом соблюдается следующее. Раму с аппаратурой учета при установке в шкафу размещают в отделыюм отсеке, имеющем дверь, которая запирается независимо ст други к дверей шкафа. Перегородками разделяют аппаратуру вводов (неавтоматическую и автоматическую) питающих лиши!, отходящих от разных вводов, и аппаратуру, устанавливаемую в одном шкафу (на одной панели), присоединяемую к разным линиям, откльочаемым независимо. Разделение перегородками необходимо для обеспечения безопасности при обслуживании. Рамы с аппаратурой, установленные на панелях или в шкафах, соединяют друг с другом шинами (в том числе изолированными) или проводами.
Во ВРУ, выполненных в виде щитов одностороннего или Двухстороннего обслуживания, токозедущие части не защи- ^ны от прикосновения н попадания на них посторонних предметов. Поэтому такие ВРУ устанавливают в специальных помещениях — электрощитовых. Креме того, установка в электрощитовых вызвана необходимостью ограничения Доступа к рукояткам управления, которые выведены на фа* сЗДы щитов.
В щитах, расположеггиых в шкафах, рукитскн уп「‘аите. н:「н усгагЕовлепы за дверями. Их запирают разл![Ч[1ым[[
и ключи пс]'сдают соответствующему персоналу. ；- МЕ тп「и, у ВРУ этого тина “склеена возможность него npMKOciiэв?ии>[ к токозедущим част?тм п иопаданнч ；；а н独к постсропних предметов. Следозаreabtto, их мож^о усганазллв^ть в глобых помещениях ссред
где перед фасадом ВРУ имеете只 прэход шириной не 1 — 1,2 м. Конечно, прп этом следует стремиться, чтобы ВРу не устанавливались там, где часто проходят люди, что вс?г- да вызывает неудобства при ремонтных н других работ, к.
Питающие кабельные лшпш вводл^тся снизу. К ввопньп заншмам каждого из переключателей ^водного шкафа bqy- мсокпэ присоединение четырех кабелей сечением до 150 宜: Вывод проводов или кабелей лшиги, отходятцих от распред ■ лнтельихк шкафов, возможен вверх (через крьникн шкафов) или вниз. Все проводники, соедпн^яощие аппаратуру, устаповлеипую в разных шкафах, про:;одят в верхней ч: ти этих шкафов.
Вводно-распределительпое устройство является кому:- лектным электрическим устройством заводского изготовления и поставляетог отдельными шкафами млн блоками 匸； нескольких шкафов со всеми соединительными ггроводн；!'-： мн между ппмп, которые могут быть как Ш[1пы, так и пз「 лированные провода. Заказ выполняется по опросному ту специальной формы,
Указагнгые конструкции ВРУ устанавливают у ст?；!н в элеЕ；трощцтэвых или других помещениях. Для ввода к； белей снизу во взодЕ1ые шкафы и для вывода линий в:;； из распределительных шкафов в полу в месте устаппз1 * ВРУ должны быть выполнены пр и ям к и 昱 пн открытый 匚「 нал. В (石тем работ па месте монтажз вуод^т устагюг ' шкафов изд приямками или каналом: скрёчлеггие каркас .； шкафов друг с другом; кронленнс шкафов к 0cHe・已？卄门口 (каждьпг пк<аф крепится четырьмя 5^'Лтпуг, дюбе/'ями !：?；： штырими диаметром 12 му)： закрытие открытых 6dk「”：；l： сторон крайних шкафов ВРУ тоокезыми панелями (если эти панели не бы/ей установленье на заводе); прокладка левой ИН1НЫ (общей для всего ВРУ) в нижней части 注；》 фов; прокладка н присоединение всех проводников ме-^-У шкафами (дотюлпителЕ^пых работ по оконцеванию не тм： буется, т:：н [二"：эти проводнике^ постазляются с по л г： га опта Ж НОЙ 『(У9「；РС『МЗ Т. 2. +【？р[!0 门 >」]：：：；；£ И 0K0"U6F；'「 Hi、：？)； BLIflO.'inCHKC прИСОСДИНС'ППЯ ЖИЛ всех ПОДХОД；!：：!'；^
6506506506508 g 加 乃 笈 ^~n胤川 *^8 g 加 乃 笈 ^~n胤川 *^
650
650
650
650
8 g 加 乃 笈 ^~n胤川 *^
8 g 加 乃 笈 ^~n胤川 *^
Рис, 17.1. Шкафы ВРУ-78 со снятыми дверьми:
<? — вводный шкаф; б — распределительная панель： / — трансформаторы тока； 2— амперметрь:； 3 — вольтметры; 4 — счетчик； 5 — вольтметров!,1й переключатель； (?— выключатель； 7 — переключатель вводный; 8 — реле времени 2РБМ, 9——фотоъы- к-мючатель； /0 — реле промежуточные； // — пускатели мз)нитные： /2 — выюиоча- Телн； 13 — автоматические выключатели однополюсн^я AEiO31; 14 — автоматичес- кне выключатели тре?;полюсные AE2G46
Н отходящих линий; регулировка аппаратуры; установка патронов предохранителей (если они не были установлены на заводе).
В крупных городах — Москве, Лсчинграле н е「.一 nmi- Меняют специальные серии ВРУ, преДЕЕазначсньгые для уста- н°вки в многоэтажьЕых зданиях. Так, например, в AZgckbc до
недавнего времени изготовлялись серийно и широко 口卩卜曰门 мялись ВРУ-78, вводная н распределительная панели которых показаны на рис. 17,1.
В настоящее время разработана и внедряется нован со, рия ВРУ.
В серию входят вводные п распределительные шкафы в том числе шкафы с АВР н специальные шкафы для ключения противопожарных установок. Во вводных а. фах имеются рубнаьннкн и переключатели до 630 Л в!：：：®, чителыю, амперметры, вольтметры и счетчики. В расп：.чеде, лительпых шкафах имеются разнообразнейшие сопетьihih автоматических выключателей на разные номинальные тез и исполнения, обеспечивающие распределение эпер^'ип в жилых н общественных зданиях высотой до 25 ата才‘汇 В набор распределительных шка(；юв входят шкафы, ■ которых устанавливаются аппараты защиты общедомс'нлх линий и автоматического управления лестничным и нар匚｝к・ ным освещением. Широкое распространение имеют та!」ке панельные щиты одностороннего обслуживания ту а ЩО-70 с большим набором различных схем на предо\;и- кителях и автоматических выключателях.
Следует отметить, что для успешного круппоссрийн-то производства ВРУ н полно! о обеспечения такими устройствами массового жилищного н гражданского строительсгза необходима дальнейшая тниизашш и унификация Э7?л устройств. Прогрессивная тендеппня крупноблочного объемного изготовления комплектных устройств, бесспор!*： о, должна отразиться на конструкции ВРУ. Целесообраз；!) выполнение ВРУ в виде одинарных блоков-шкафов со всей полностью соединенной аппаратурой. Некоторый избы г-к в аппаратуре против требуемой по проекту, установлен!! в таких ВРУ, всегда может быть компенсирован сокра[1：п.- нием запасных аппаратов, передаваемых заводом-посг з- щиком заказчику.
17.2. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ПУНКТЫ И ЩИТКИ
Распределительные пункты и щитки подразделяют^ я：
по типам аппаратов на отходящих линиях — с пр?；】” хранителями, с автоматическими выключателями;
по схемам электрических соелпненнй — для четыр? <-* трех- м двухпроводных отходящих линий, с вводными и/И бс-з вводных аппаратов;
по роду защиты от воздействия окружающей среды /виды защиты регламонтпровзиы ГОСТ);
' г) по способу установки ——навесные, напольные и утопленные;
по наличию аппаратуры для дисташиюпиого управления освещением.
Существуют шитки, предназначенные специально для ^йлых зданий, н щитки и распределительные пункты, предназначенные для установки в различных общественных зданияхе
В жилых зданиях применяются щитки следуюш,их видов:
этажные (лестничные) защитные с аппаратурой защиты вводов в квартиры;
этажные (лестничные) учетные с аппаратурой защиты групповых линий квартир, счетчиками и коммутационными аппаратами, устанавливаемыми перед счетчиками;
этажные (лестничные), совмещенные со счетчиками и аппаратурой, такими же, как в этажпых лестничных учетных щитках, н, кроме того, имеющие дополнительное отделение, в котором размещаются устройства телефонной, радиотрансляционной и телевизионной сетей;
квартирные с аппаратурой защиты групповых линий, счетчиками н коммутационными (допускающимп коммутацию под нагрузкой) аппаратами ita ввозах.
Для перечисленных щитов стандарт рекомендует автоматические внклтателм по допускает также применение резьбовых предохранителей. Этажный щиток для установки в нише представляет собой раму с шасси и дверью. На шасси рамы на отдельных основаниях укреплены счетчики, защитные и коммутационные аппараты и зажимы. В пределах щитка выполнены все соедггпеиии. 3t&;khl【* щитки защитные содержат только защит[1ую аппаратуру вводов в квартиры и применяются, когда счетчики и защитная ап、 иаратура групповых линий квартир установлены на квартирных щитках.
На рис. 17.2 показан этажный щиток для присоединения четырех квартирных щитков. На шасси pci мы справа и сле- ва установлены четыре автоматических выключателя, ответвительные зажимы для присоединения автоматических выключателей к проводам магистрат и (стояка) и зажимы 旦门只 присоединения нулевых проводов вводов в квартиры к нулевому проводу питающей липин. Щиток укрепляется в нише при помощи четырех распорных болтов, имеющих- Ся на шасси. Провода магистрали, таким образом, прохо-
АТАТ
АТ
АТ
瓦U c Giv^pbimou дверцей 〃 2HMmь，мзащигпнь!^ листом
дят в нише, :ю они не метают установке или снятию щи г- ка и мбгут прокладываться как до, так и после его ycrj- повки. Двсрна щ“ткп удерживается в закрытом положен"т защелкой.
На этажных щитках учетных (обычно заппраюищпс i электрошкаф) сосредоточена вся защитная аппаратур : и счетчики квартир. В пределах щитка (т. е. до ответвительных зажимов) выполнены все соединения. В верхнем отсеке, куда имеют доступ жильцы, расположены автоматические выключатели для защиты групповых квартирных сетМ и автоматические нли пакетные выключатели для полно;) отключения квартирной сети.
В нижнем отсеке, куда доступ имеют только работник」 эчергонадзора, установлены счетчики. Перед циферблатами счетчиков з дзери имеются окна, закрытые стеклам!：. Щиток укрепляется в нише при помощи четырех распорпнх болтов, имеющихся на шасси.
Этажный щиток совмещенный отличается от зтажн：〕:" учетного щитка наличием отсека для аппаратуры телегЬз：；- !'Ь：х, радиотраисляциопных и телевизионных сетей.
仁仁Рис. 17.3. Этажный щиток типа ШЛС-4：Рис. 17.3. Этажный щиток типа ШЛС-4：выключатель аптоматичесгсий AEI03!： 2 — выключатель ав10Ма1Н'1сски；1 АП50；
仁
仁
Рис. 17.3. Этажный щиток типа ШЛС-4：
Рис. 17.3. Этажный щиток типа ШЛС-4：
типа СОтипа СОрозетка У-91 0, 4 — снетчхк однофазный
типа СО
типа СО
Рнс. 17.4. Общий вид установки важных щитков в э^ектроЗлоке:
nJ~ электрослак； 2 — обрамление； 3 — рас- ФеделительЕ(ый шкаф ШЛС-4; 4 — шкаф с «томати iec!：ip.> выключателем защиты стояка типа ШЛС
Этажный щиток совмещенный типа ШЛС-4, прпмен^； ун仃 в Л1оскве, и〃я установки в нишах показан на рис. 17.3. На рис. 17.4 показан общий вид установки щитка ШЛС 1 в специальном железобетонном электроблоке. В этом “с блоке размещаются шкафы ШАС, в которых устанавлнв.；- ются (то/ько на первом этаже) автоматические выключа в、 ли для защиты стояков и их отключения при ремонт;?，：， В верхней части блока устанавливается обрамление ОД-ч с дверкой для протяжки проводов.
Квартирные щитки содержат счетчики и аппаратуру 2：「 щиты групповых линий квартирной сети и применяются, если счетчики и аппаратура не вынесены на этажные щитки. Существуют конструкции таких щитков для установки в ше ЩУН и на стене ЩУС.
Перспективным для жилищного строительства являем - ся комплектный этажный распределительный токопровод, заменяющий собой щитки, устанавливаемые на этаж(, а также бетонные электроблоки.
Устройство представляет собой шкафную металлическу)о коиструкцию заводского изготовления, которая поступает на строительную площадку в смонтированном виде. Н/ строительстве необходимо выполнить межэтажЕ1Ые соединения проводов стояка (методом опрессовапия) и прокладку групповой сети и сетей связи. Предусмотрена возможности установки автоматических выключателей защитного отключения, а также прокладки в квартиры сетей переговорно-з:；- порпых устройств.
В общественных зданиях применяются магистральные, групповые щитки и распределительные пункты для управ- ления и защиты от КЗ и перегрузок групповых осветитель' пых и силовых распределительных сетей.
Из наиболее распространенных отметим распредели- тельные пункты серии ПР9000, ПР-11, ПР-21, ПР-24, сил'-- вые распределительные пункты СУ9500 и групповые распределительные щитки серии СУ9400, осветительные щитки серий ОЩ и ОЩВ, ЩО, ЩОА, ЩОАУ (с уплотнением)» УОЩВ н др.
Для силовых электроустановок находят применение шг<^- фы станций управления ЩСУ и ЩУ, в которых на заводах по заказЕ1ым схемам встраиваются блоки управления с м»「 ните|Ыми пускателями, переключателями выбора схе^н управления (автоматического или ручного), кнопочны ли постами, сигнальной арматурой и сборками зажимов. 11м
[рокая номенклатура щитов станций управления позволяет 。использовать их для управления сзмьеме! различньЕми электроприводами.
Глава восемнадцатая
ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ
УСТАНОВОЧНЫЕ ПРОВОДА
Электропроводки в жилых и общественных зданиях выполняются в основном Еюзащшцспными изолированными установочнымЕ! проводами с алюминиевыми жилами, защищенным е^ проводами, а также кабелями.
Наиболее распространенные марки прозодов, выпускаемых нашей промышленностью, приведены в табл. 18.1.
Провода с медными жилами разрешается применять только во взрывоопасных помещениях классов В-I н В-!а, кинопроекционных, вьшрямительных, перемоточных, зрительных залах при числе мест 800 и более, на сцепах, а также для гибких вводов к электродвигателям, установленным .на виброоспованиях. Кроме того, по требованиям СНиП провода с медными жилами применяются для проводок в стиральных помещениях прачечных и химчисток.
Провода с медными жилами сечением до 1 м2 включи- тельно применяются в цепях пожарной сигнализации, диспетчеризации, слабых токов, измерительных и некоторых других цепях автоматики.
, Специальный провод нагревостойкий, с медными жилами, с изоляцией из кремнппоргапической резины марки РКГМ сечением 0,75——120 мм2 па 660 В применяется для подключения светильников и некоторых силовых электроприемников при повышенной температуре окружающей среды.
Выбор марки проводов. При выборе маркн проводов следует учитывать, что в стандартах и технических условиях на провода указывается преимущественная область их применения, т. е. условия, для которых они предназначаются, Однако в практике строительства приходится прокладывать пРОвода и в других условных, а при выполнении скрытые пРоводок часто провода одной цепи на протяжении ее трас- 18*275
2 Т з б л и ц я 18.1. Марки и основные характеристики проводов с алюминиевыми жилами, используемых 2： » эясктрнческих сетях жилых и общественных зданий
Маркз
Характеристика
Число жил
Сечение, мм2, при напряжении
Преимуществсшмя область применения
380
660
АПРТО
АПРН
АПРИ
С резинорой изоляцией в оплетке нз хлопчатобумажной пряжи, пропитанной противогнилостным составом
С резиновой изоляцией в негорючей резиновой оболочке
С резиновой изоляцией, облада^ кяцей защитными свойствами
1, 2 и 3
7
1
1
2,5—120
2,3-10
2,5—120
2,5—120
Прокладка в несгораемых трубах
Прокладка в сухих и сырых помещениях, в пустотных каналах несгораемых строительных конструкций и на открытом воздухе
Прокладка в сухих и сырых по- помещениях
АППР
С резиновой изоляцией, не распространяющей горения, с разделительным основанием
2 и 4
3
2,5—10 2,5
Прокладка по деревянным основаниям и конструкциям жилых и производственных помещений, в том числе животноводческих и птицеводческих помещений
АПРФ
С резиновой изоляцией в фальцованной оболочке из сплава ЛМЦ
1, 2 и 3
2,5—4
Монтаж стационарных установок н электритр； ки\ 「内 переменного напряжения до 660 13
Продолжение табл. 18.1
Сечение, мм8, при напряжении
М〕рка
ХарактеристикаНнсло 歩口门Преимущесткениая область применения
APTС
резиновой изоляцией е несу-22, 5 и 42, 5 и 4Прокладка внутри помещений
щим
1рбим?4 2“4 н 6в сетях, где треб)-ется повышенная
44—84—J：)мсханическгл! прочность
АПВС
пзлиВ1НШ.чхлоридной ИЗО.1И-12—1202-120Монтаж вторичных цепей, про-
кменка в трубах, пустотных камп-
РЮсГОр；Я'У.ЫХ KOHCTpS К!(ИГ1 И
моьнаж силовых ц осветцтелъны.х
се те
ЛП11ВТо
尔е плоскип с разделителе»- 2Ho2—5—Монтаж силовых и осветитель-
HhIM
основаниемных сетей н хМ^шина?; и станках и
нсподи11}К1{ая о гкры г а л прокладка
АВТС
поливишыхлориднои и:ол.ч- 2 и 32,5—4—Наружная прокладка 5、”з вео-
UJM白
с несущим тросом.工口 и жилые дома и .xo -isiiicj всиные
постройки) в сетях нспемешюго
напряжения 380 В в 1 и 11 рало-
! иах по го.юледу
сы прокладываются в разных условиях. Так, папpin；cp, Во внутриквартирной проводке в стенах провода могут бь^ проложены под штукатуркой, но эти же провода при i;ep& ходе в перекрыгпя проложены в пустотах, каналах, тр‘、‘6нх и т. д. В таких случаях следует выбирать провода исхоДя из условий наиболее тяжелых и протяженных участков 】i〕ac- сы, допуска* на коротки?; участках отступления от [①％。. мендаций по преимущественному применению проводоВ1 Предпочтение при этом следует отдавать проводам с л小 винилхлоридной H3Ov4Hnneft.
Рекомендации по области применения проводов в зависимости от сида проводки, способа прокладки провесов п характеристики окружающей среды даны в Указаниях п0 выбору и применению установочных электрических проводов.
КАБЕЛИ ДЛЯ ВНУТРЕННИХ ЭЛЕКТРОСЕТЕЙ
Кабели состоят из одной пли более изолированных жил (проводников), заключенных, как правило, в металл屮е скую или неметаллическую оболочку, поверх которой в за・ висимости от условий прокладки и эксплуатации может иметься соответствующий защитный покров, в который может входить броня.
Таблиц а 18.2. Марки кабелей напряжением до 1 кВ, рекомендуемых
Сблгсгъ применения
Число жил
Сечение,:八户
Прокладка в помещениях (туннелях, ка- налах, полуэтажах, келеек горах) и т. н.:
сухих
сирых, частично затопляемых при наличии среды со слабой коррозионной активностью
то же со средней н высокой коррозионной активностью
Прокладка в пожароопасных помещениях
1,2, 3 и 4
1, 2, 3 и 4
2,5-50:
2,5—241 6—240
2,5-5 7
2,5—2*； 6-249
f
Номенклатура кабелей весьма значительна, и здесь мы 餐 отметим лишь некоторые марки, наиболее широко исполь- 'зуемые во внутренних силовых и осветительных сетях граж- данских зданий. Поскольку в этих зданиях применяются главным образом провода и кабели с алюминиевыми жила- мн, здесь отмечены лишь кабели с алюминиевыми жилами -(табл. 18.2).
183 ПРОКЛАДКА ПИТАЮЩИХ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТкЙ
Выбор видов электропроводок, способов прокладки п характеристик проводов п кабелей должен производиться по табл. 18.3, заимствованной из ПУЭ. Однако, учитывая необходимость обеспечения противопожапноп безопасности, ПУЭ предусматривают ряд дополнительных условий, исходя из которых вид проводки должен соответствовать указаниям табл, 18.4.
Ниже излагаются конкретные рекомендации по устрок ству электропроводок в жилых н общественных зданиях.
Электропроводки в жилых зданиях разделяются на питающие и групповые.
Прокладка питающих сетей от ВРУ к квартирам, для освещения лестниц, к лифтам н другим приемникам общедомового назначения осуществляется по техническому под- для прокладки в воздухе
С бумая\лс|й пропитанной изоляцией в металли ческой оболочке
С ил^сш.'ССовиЁ! и резиновой изоляцией II . бопэмкой
при отсутствии опасности механического пов- реждрния
при наличии опасно сти мехшш ческого повреждения
"广1 OTCyiCTLffff onncHOCTif механического ггов- рг/кдення
При H；iJ[!!4|H! СН1СНА сги мехпинвеского нозр'ждетв
ААГУ. ААШвУ
ААШвУ
ААШвУ
ААВлГУ ААБлГУ
ААБвГУ, ААБлГУ
АВВГ, АВРГ, АНРГ
АВВ5Г, АВР6「‘，
АВБбШв, АВ \山® АНРБГ
^гу, ААШвУ
ААбвГУ, ААБлГУ
АВВГ. АВРГ, АНР「，АСР「
АВВ5Г, АВВБоГ, АВ55Шв, АСРВГ
W\ T a 6 ：I II11 a 1£二，办寸翁干 б:^сь элог г-опров^япк и способов прокладки прогонов и кабелей
Сносей прок'1идкиХартктернстнкз проводов и кабелейУсловия окружающей среды
Открытые электропроводки
На ；г.г'：тр¥1ощих опорах;
nd роанках и к;шцах
/;「 и ^олчторах, я также на росн- р-?дп;пначеннмх для нрее
пения в сырых мсс 1 ах
Провода незащищенные одножильные
Провода двухжильные
Провода незащищенные одножильные
В сухнх и влажных помещениях
В сухих помещениях
В помещениях в「сх вг!дов и наруж- Hi、ix установках; ролики для сырых мест (больших размеров) допускается применять только в местах, где исключена возможность непосредственно! о попадания на электропроводку дождя или снега (под навесами)
I lenorpcacTReiiHo на пснгрхнсстн стен、iioio.iiKOB и на струнах, полосах и других несущнх конструкциях
I leiH'Cpc детвенно на поверхности стен, но толков и на струних, полосах и друг их несущих конструкциях
Кабели в неметаллической и металлической оболочках
Провода незащищенные н зашшцеи- ныс с)д.но- н многожильные, кабели в не?леталлпческой и металлической оболочках
В наружных установках
В помещениях всех видов
На jhhkhx и в коробах с открн- наемвми крышками
То же
В помещениях всех видов и наружных установках
Ни тросах
Специальные провода с несг-щчм тросом. Провода незащищеннее* ол- нс- н многожильные К л бел и в иг '*с- - ic； кои к мета.иннсткс/ ооолоч- 尸
В помещениях всех вилок. В наружных установках — только спепналь- 幵N「 ПрОВО 73 广 H^i VUIilM тросом для зар\/мт \ с галгч-О1-. или Ka^f-'in
Открытые и скрытые электропроводки
В металлических гибких рукавах. В стальных трубах (обыкновенных и тонкостенных) и глухих стальных коробах. В неметаллических трубах н неметаллических глухих короба?; из тр5^диосгорасмых материалов. В трубах изоляционных с металлической оболочкой
.Провода незащипхенные и защищенные одножильные и многожильные, Кабели в неметаллической оболочке
В помещениях всех видов и наружных установках. Исключения:
Запрещается применение изоляционных труб с металлической оболочкой в сырых, особо сырых помещениях и наружных установках.
Запрещается применение стальных труб и стальных глухих коробов с толщиной стенок 2 мм и менее в сырых, особо сырых помещениях и в наружных установках
Скрытые электропроводки
В всметаллическлх трубах нз сго- рас'ннк материалов (HcraMosaTyxaKi- !нпй полиэтилен н т. п.). В замкнутых какпаах ci'pon тельных конструкт 巾 Под Uil^-EHTXpKOii
Провода незащин;енные н за!цищен- н【：1с одножильные н многожильные. Каоелп в неметаллической оболочке
В помещениях всех видов и наружных установках. Исключения:
1. Запрещается применение изоляционных труб с металлiiHccKOii обо- лочко11 в сырых, особо сырых помещениях н наружных установках
2. Запрещается применение стальных труб и стальных глухих коробов с толщиной стенок 2 мм и менее в сырых, особо сырых помещениях и наружных установках
За МС'；^Л!Г"?НПЯЯ В стрс：ттс「，、н,7、：
КОНС'1 Р； LHN只:•： Лри !＞；＜ ИггОГОЕЛСП'Ш
Провода незащищенные
В сухих, влажные и сырых помещениях
2
ОО 2
Таблица 18.4. Выбор электропроводок по условиям пожарной безопасности
Электропроводки
Прокладка но основаниям и конструкциям
из сгораемых материалов
из трудносгораемых материилив
из несгораемых материалов
Незашищснные провода
Открытые электропроводки
На роликах, изоляторах или с
Непосредственно
Непосредственно
Защищенные провода и кабели в оболочке：
лз сгораемых материалов
подкладкой под провода несгораемых материалов1
То же
То же
То же
из трудностораемых материалов
Непосредственно
》
》
из несгораемых материалов
》
Трубы н короба:
из сгораемых материалов
Запрещается
Запрещается
Запрещается
и? труд!!осгораемых материалов
Запрещается
Непосредственно
Непосредственно
из нес! ораемых материалов
Непосредственно
》
Незащищенные провода
Скрытые электропроводки
С подкладкой несгораемых ма-
Непосредственно
Непосредственно
териалов1 и последуюпщм ошту- китуриванле^л н”н защитой со всех
Г ! 'Р'): ；( h j< Hl ： Н I i'.'《；
Защищенные провода и кабели в
оболочке:
из сгораемых материалов
To
То же
То же
из трудносгораемых материалов
С подкладкой несгораемых ма-
》
из несгораемых материалов
териалов1
Непосредственно
》
Трубы и короба:
из сгораемых материалов
Запрещается
Замоноличенно,
в бороздах к
из трудносгораемых материалов
С подкладкой под трубы несго-
т. п. — в сплошном материалов2
Непосредственно
слое несгораемых
Непосредственно
нз несгораеглых материалов
раемых материалов1 и последую- щим заштукатуриванием3
Непосредственно
》
1 Подкладка нз несгораемых материалов должна выступать с каждой стороны провода, кабеля, трубы нлн короба не менее чем на 10 мм.
2 Сплошным слоем несгораемого материала вокруг трубы (короба) может быть слой штукатурки, алебастрового, цементного 演 раствора или бетона толщиной не менее 10 мм.
з $ Заштукатуривание трубы осуществляется стотпным слоем штукатурки или алебастра толщиной не м.нее 10 мм нал грубей
пол^ю или подвалу открыто в вшпшластовых тр*‘б&х 】 а также в коробах и лотках'
Трубы и лотки в подпольях и подвалах в зависим от конструкции здания крепятся к стенам на скоба?; ；；口； кронштейнах или подвешиваются к перекрытиям. Ответвлю пин в тр};5ных проводках выполняются в металлпческ^х отвегвительпых коробках нл狂 протяжных ящиках. Тву6bl соединяются на муфтах или мани<етах, допускаются сзаз- иые соединения.
Для экономии труб и уменьшения числа каналов в ст；")н_ тельных конструкциях разрешается совместная прокладка в них проводов одного вида освещения (рабочего или эвакуационного) при числе проводов в трубе или канале не более двенадцати. При этом совместная прокладка вз：т^, ио резервируемых цепей, а также цепей рабочего и эва;<уд- ЦИО1ПЮГО освещения запрещается. Допускается сов\；о：це- ние нулевых проводов питающих линий квартир и группэ^ вых линий лестничного освещения.
При большом числе параллельно прокладываемых труб их целесообразно монтировать блоками, изготовленными на заготовительных предприятиях монтажных организаций.
В случаях прокладки в технических подпольях и подвалах труб распределительных газопроводов выполпгииг в них электротехнических сетей должно соответствоз.!^ в Указаниям но проектированию внутриквартальных н【匸;：？• нсриых коммупикаций в коллекторах, технических подпольях, технических коридорах и подвалах.
Подъем Hi-оводов линий (стояков), питающих квартиры и освещение лгетппц и поэтажузых коридоров, осуществляется скрыто в каналах стен лестничной клетки или нозпзе пых коридоров. Прокладывать стояки внутр и квартир i/e рекомендуется ввиду -ipaKTiriecKoii недоступности их ремонта. lie разрешается совместная прокладка в обтс.*^ канале сетей сильных и слабых токов. D этих же стенах устапавлизаются поэтажные щитки и шкафы для питана" квартир и разветвле；：11.я сетей слабых то::ов. В кирпичи; зданиях на二？.门匕 и ниши для установки щитков выполни;
Открытая проклтдка шккта?товз1х труб в зданиях вьнсиТ 10 этажей к бзьее запрещается.
ПрО5<лсд：：а на витках нсзащ.чще£И；ых изэлироваплых пров,?: -в в технических по/.польях разрешается нрп отсутствие в них газопт；：；'』 дов, от{1осите-;ьлог? нажниста ке бэлег 65 % и в тех случаях, в подпс?.'；ья 「:二и доступ тзсьхо o6j':：C'Hiii.!H персока.х Высота прз、•「二’ кх :二“5。二J3 в 37》； случае пг н<ф：,к:「ус1ск.
* ся в процессе строительна здания при помощи инвентарных труб и шаблонов.
В крупнопанельных 仃 крупноблочных зданиях каналы для подъема электрических сетей и ниши ДЛЯ щитков выполняют в специальных бетонных электроблоках или электропанелях. Пример строительного задания на электроблок %ан на рис. 18.1. Электроблоки и электропанели изготовляются на заводах в металлических формах; каналы и ниши образуются в них при помощи инвентарных труб и шаблонов.
Линии, питающие лифты, прокладываются
Рис, 18.1. Общий вид го электроблока
железобетонно-
в каналы электропанелей
или в шахтах лифтов, щенных блоках,
а
таьже в специальных предназначенных
женерных коммуникации1. При питании нескольких лифтов от общей магистрали ко второму и последующим лифтам магистраль прокладывается в совмещенной кровле или по чердаку в трубах. В некоторых случаях прокладка пэ чердаку между секциями дома затруднена и осуществляется по техиическому !： '!дполью. Кроме того, в отдельных ка- налах электропанелей прокладываются сети телевидеиия и радиотрансляции. Ни в коем случае нельзя совмещать в одном канале, трубе, коробе и с другими сетями линии питания и управления всех видов противопожарных Устройств. Их следует прокладывать в отдельных каналах. Коробах, трубах.
совме-
для прокладки ин-
При установке светильников на Щадках в лестничной клетке провода кладывают скрыто под штукатуркой,
промежуточных плодя я и\ питания про- в каналах или замо
呱；感禽黑鼠ажм зданий последнее решена следует считать
поличивают в стене и лестничной площадке. Провода сет освещения технических подполий и подвалов в за/^нм； сти от конструкции перекрытия могут прокладыз п^Ся скрыто в каналах либо открыто в трубах.
Следует отметить, что в крупнопанельных бескарк !еиик зданиях техническое подполье или подвал пересекае; б0-^ шое число опорных железобетонных стен, затр\'ди^；.}1П-1х прокладку электрических сетей и осложняющих ycrpoi'；c；iio электрического освещения. В этих стенах предусмагрнва^ ются проемы для прокладки электрических, а также cjjih. тарно-техшгческих сетей. Для прокладки питающих i; 口乐 щедомовых групповых сетей в трубах и каналах обычно применяют провода, марок АПВ, АП РН, реже а в групповых сетях освещения также АППВ. Для осп：']це. ння технических подполий, подвалов и чердаков следует применять светильники в защищенном исполнении с лампами накаливаний!, а при наличии газопроводов трубн, которых проложены провода, должны соединяться на рен’бе, выключатели должны выноситься из этих помещений.
Групповые электрические сети квартир состоят нз *оа・ водки питания к светильникам общего освещения пох；：?ще- пий, к штепсельным розеткам для присоединения сврпшь- ников местного освещения и бытовых приборов, а в "мах с электроплитах；!! — к электроплитам.
В жилых комнатах светильники (люст|)ы) общего освещения подвешивают, как правило, на потомке в центре кзм- маты. В глубоких комнатах светплышк общего освониння часто смещают от центра. По мнению авторов, в спалыгых комнатах малого размера (до 10 м?) в случаях затруднений с прокладкой проводов в перекрытиях можно 〃лн обптго освещения допустить установку настенных светилып!К9В. В жилых комнатах плошадыо 12 м2 и более предусматривается возможность установки мпоголамновых светг：/илш- ков с включением ламп двумя группами, для чего к свс-г.мь- нику прокладывается трн провода и устанавлив；г/гся сдвоенный выключатель л л и переключатель.
В кухнях малого размера, передних, ванных ко^ннах и уборных светильии1\и могут устанавливаться на по? 'лке или степе. В кухнях целесообразно предусматривать 卩”2丁” ки для установки дополнительного светильника пал Ра" бочим столом хозяйк!! либо встроенного в кухонную МОЗ〔Ь, а также подключения Н£!дплитиого фильтра.
При строительстве ж илы.к домов для комнат, к\ *。出 и передних предусматривают установку только попве」и“х
ц. илИ стенных патронов, учитывая, что при въезде в квартиру ” жильцы устанавливают бытовые светильники но своему выбору. В этих помещениях проектами предусматриваются ，в месте выхода проводов из перекрытия подвеска патрона Н установка крюка для светильников. В жилых комнатах разрешается вместо подвесных патронов устанавливать набор зажимов дли подсоединения люстры или другого быторого светильника, а в кухне—■ набор зажимов и подвесной патрон, подключаемый к зтим зажимам.
В ванных комнатах и уборных светзкчьники с лампами накаливания и патроны должны быть из изолирующего ма- урна/а. В ванных комнатах следует применять осветитель- дую арматуру с защитным стеклом и с згилублспным патроном или патроном с высоким изолируюихим кольцом. При установке светильников с люминесцентными лампами они должны иметь специальную конструкцию патрона, исключающую прикосновение к токоведушим частям.
Штепсельные розетки в помещениях следует устанавливать с учетом вероятного размещения мебели и наиболее .удобных мест подключения электрических приборов. В общей комнате желательно устанавливать одну или две сдвоенные розетки для присоединения приборов без увеличения йротяженности сети. Широко применяются также надплин- тусные штепсельные розетки. Высота установки розеток не регламентируется.
Выключатели для светильников общего освещения в жилых комнатах устанавливают внутри у входа в комнату; Для светильников в ванной комнате и уборной выключатели Должны располагаться снаружи — в передней iltii коридоре. Настенные выключатели размещаются па высоте 1,5 м. ' Светильники в санузлах размещают так, чтобы провод- кз в стенах этих помещений была наименьшей длины и располагалась в удалении от труб водопровода и канализации.
Подпотолочные выключатели с управлением шнурком Несообразно применять в случаях, когда конструкции или ^хнология изготовления стеновых панелей затрудняют при- ■^йение настенных приборов для утопленного монтажа.
Способы скрытой прокладки групповой сети в кварти- 開х, поэтажных коридорах, вестибюлях п других сухих по- *^Щеннях жилых домов выбираются в зависимости от кон^ ^укции стен, перегородок, перекрытий л полов. В кирпич- 晦1х и шлакобетонных оштукатуренных стенах проводка ^полняетск специальными проводами непосредственно g久 слоем штукатурки. В стенах из крупных бетонных бло-
ков проводка выполняется в швах между блоками. Отдельные участки проводок выполняются в штрабах.
В гипсобетонпых сборных стенах и перегородках из отдельных плит провода прокладывают в бороздах, вьшол* ненных при изготовлении плит нлн на месте строительства, с заделкой провода штукатурным или гипсовым раствором, В кирпичных, шлакобетонных, бетонных стенах и гипсобетонных сборных стенах и перегородках ниши для установки разветвительных коробок и под выключатели и штепсельные розетки выполняют фрезерованием специальной коронкой к электродрели. Борозды выполняют также фрезерованием с помощью электродрели и специального лри- способлепия или с помощью пневматического молотка. В гипсобетонных стеновых панелях《на комнату» провода прокладывают в каналах или закладывают в толщу панели прн ее изготовлении (замоноличивание).
В перекрытиях из сборных многопустотных железобетоег- ных плит провода прокладывают в пустотах плит или в неметаллических трубах, уложенных поверх плит перекрытия в подготовке пола. Наиболее экономичен первый способ, но применение его не всегда целесообразно из-за несовпадения направлений пустот и трассы проводки.
При выполнении полов из линолеума, когда поверх плит перекрытия часто имеется лишь тонкий выравнивающий слой подготовки, для выхода проводов к соответствующему отверстию ajfHTbf прнхен北тс兄 выполнить обход проводки по стенам. Применявшаяся ранее прокладка алюминиевых проводов в подготовке пола (если опа имеется) поверх перекрытия с- заливкои цементным раствором на практике себя не оправдала из-за необходимости применения мокрого процесса, невозможности смены проводки в экспл\латац1П! и недостаточной защиты проводок на время проведения работ по ук订а^ке пола.
В железобетонных сплошных панелях стен и перекрьг тий 建3 крупнопанельных зданиях) провода прокладываю г в каналах, образуемых при изготовлении плит, или замоно- личивают нк в этих плитах. Устройство скрытой проводка в таких панелях с глухой заделкой (замоноличиванпем ■ установочных проводов с алюминиевыми жилами в телз железобо'юнных папулей в случаях повреждения проводов в процессе монтажа или эксплуатации нрПЕодит практически к переходу на открытую прокладку. Поэтому тако：； способ прокладки допускается лишь в случаям серьсзк区工 『：二二d」3「m!bc!U!x затруднений в выполнении каналов в хсс-
лезобетониых плитах. Кроме того, применение замоноли- ценных проводок допускается с некоторыми ограничениями. В частности, их запрещается заг<ладывать в конструкщпг, если бетон имеет добавкн, вредно действующие на изоляцию * жилы проводов (алюминат натрия, поташ и т.瓜). Тепловая обработка при температуре не более 100 ℃ панелей должна продолжаться не более 24 ”. В настоящее время замоиолп^енная проводгса сохраняется еще при прокатном способе производства железобетонных конструкций.
Основным затруднением в применении канальной системы прокладки проводов в крупнопанельном строительстве в пастопщее время является то, что по тсхно』оп】иескнм причинам как при кассетном, так и при прокатном способах изготовления панелей не всегда возможно образование про- тяийзых прямых каналов без закладки труб, оставляемых в панелях. Чтобы избежать этого, прокладка проводов осуществляется по зигзагообразной трассе, состоящей из наклонных и поперечных каналов. Кроме того, находят применение каналы в плитах перекрытия посередине комнат с выходами к выключателям и штепсельном розеткам в наклонных каналах панелей стен. С развитием производства дешевых пластмассовых труб канальная система проводки с закладкой этих труб в панели найдет более широкое применение.
На рис. 18.2 приведены примеры устройства каналов в панелях стен и перекрытий, а на рис. 18.3 ——узлы установки штепсельных розеток в стеновых панелях.
Следует отметить, что описанные выше виды проводок имеют серьезный недостаток, заключающийся в строго фиксированном расположении штепсельных розеток, что часто затрудняет расстановку мебели и вызывает нарекания жильцов, применение различных удлинителей и разветвителей, не безопасных для людей. Указанные недостатки могут быть устранены при прокладке проводов в электротехническом плинтусе из трудносгораемой пластмассы.
В специальных электротехнических плннтусах провода прокладывают вдоль стен помещений у пола. Такие плинтусы позволяют проложить скрыто не только провода освещения и подключения бытовых приборов, по и сети телефона, радиотрансляции н телевидения; свести к минимуму число п длину каналов в панелях стен и перекрытий; в эксплуатации легко изменить расположение и установить дополнительные штепсельные розетки, место расположения телефона, телевизора и репродуктора радиотрансляции.
19—419 四
Pm. 18 2. 口卩\疋pci выполнения каналов в иселезобетонных панелях рс? ри门!ii {а и б) и стеновых тнеппк (в)
Система прокладки проводов в электротехнических плрг тусах в сочетании с прокладкой проводов общего освещеш； 口 каналах наиболее подходит для жилых домов, строящих сз из уппфиипровапных конструкций по единому каталогу 。口нн из вариантов конструкций пластмассового злектрс технического плинтуса на четыре каналп представлен н рис. 18.4.
Для огибания дверных проемов используется пластмас ссвый наличник (рис. 18.5). В настоящее время внедряются способы крепления плинтусов и наличников путем пристрел к и, высверьчивания отверстий в железобетоне с помощы* ударно-вращательного инструмента, заделки специальны скоб для навешивания плинтуса, приклеивания специальным клеем. Эти способы следует считать перспективнымi!
Рис. 18.3, Узлы установки штепсельных розеток в стеновых панелях g.F межкомнатной (а) и межквартирной (б) перегородок：
/ — штепсельная розетка; 2 — негорючий минсраловатный заполнитель； 3 —Dpc вод； 4 — круглая стальная заглушка; 5 — заделка цементным раствором
Рис. *8.4. ЭлектротехническийРис, 18.5. Электротехнический
пластмассовый плинтус：пластмассовый налннинк;
/ — основание; 2 — крышка7 — основание; 2 — кратка
Фрагмент устройства плинтусной проводки одной из зарубежных фирм приведен па рис. 186
Для подводки питания к подвесным светильникам, устанавливаемым в жилых комнатах квартир при тонкостенной конструкции перекрытия, заслуживает внимания применяемый за рубежом способ открытой свободной подвески под потолком двухжилыюго или трехжплыюго провода в общей пластмассовой оболочке. Taxcii способ подволки питания
Рнс. 18.6. Фрагмент установки эзектрогсхнического плшгуса в ко\шпе；＜- g с электроустэновочпыми изделиями' 'Рнс. 18.6. Фрагмент установки эзектрогсхнического плшгуса в ко\шпе；＜- g с электроустэновочпыми изделиями' '
Рнс. 18.6. Фрагмент установки эзектрогсхнического плшгуса в ко\шпе；＜- g с электроустэновочпыми изделиями' '
Рнс. 18.6. Фрагмент установки эзектрогсхнического плшгуса в ко\шпе；＜- g с электроустэновочпыми изделиями' '
позволяет также в случае нссПхолгмости пзмси^ть в ?- г.зуатации место расгю；!。加си；Е светнлььпкд в komh.j ； ylKbgbhb заранее крюки в соответствующих местах на
В многоэтажных зданиях из монолитного жслезсб^к можно рекомендовать устройств。электропроводок в ■ массовых трубах, закладываемых совместно со всеми к「• плектующими изделиями (коробки, крючки дл^ креплсм— светильников) в топгцу бетона при сооружении здан> \ 2 также плинтусную электропроводку.
В зданиях из деревянных и других сгораемых кснст?у「 mill наиболее простым решением следует считать открытую прозмку на ролнках или клнцах.
Электропроводки в общественных здяшшх. Наличие pay ветвлегшых и протяженных силовых и осветительных сете^, а также самых различных архитектурио-планировочныу и технологических решений в зависимости от назначение зд^[1ПЙ и помещений вызывает большие трудности в создании унифицированных электропроводок. “
Вместе с тем при строительстве ряла здании различно!о "ззнзчеинн (школы, детские учреждения, поликлиники, гос тньчщы, учебные корпуса профтехучилищ и т. п.) будут применяться в перспективе крупнопанельные конструкции пе- рекнытий полной заводской готовности, в ключ а я полы В этих зданиях практически исключена возможность про, кладки электросетей в подготовке пола данного или вышележащих этажей, которая в настоящее время широко применяется.
В евнзн с этим начато применение системы коробов на металла и пластмасс в надлежащем эстетическом оформлении, предказпзчеппых для прокладки всех видов электрических сетей. Кроме того, в некоторых здашшх используются разработанные для производственных зданий шинопровод IIIOC и короб типа КЛ и другие, в которых прокладываются провода осветительных сетей. Для этих же целе门 нашел применение однофазный шинопровод. В рнде слупа* ев плн прокладки питающих линий используются распределительные промышленные шинопроводы типа ШРА. Следуе. отметить, что поимененпб коробов (особенно со штепсель- и ыми соединениям и) повышает индустриализацию монтажных работ и резко упрощает смену проводки^! светильни* ксв. Таким образом, намечается постепенный переход скрытых электропроводок к открытым.
Остановимся па некоторых наиболее раснространенпых
видах электропроводок, применяемых в обществетшых зданиях.
Питающие линии следует, как правило, выполнять сменяемыми: а) открыто — в випипластозых трубах, коробах из несгораемых материалов, а также иеброштрованными кабелями. Могут применяться открытые прокладки па 门откпх в технических подпольях, этажах, подвалах прн условии, что в этих помещениях не проложены трубопроводы с горючими газами и жидкостями н доступ в эти помещения имеет только квалпфпцировапиый персонал, В этом случае высота расположения лотков ПУЭ не регламентируется. В помещениях без повышенной опасности, куда могут иметь доступ посторонние липа (при напряжении сети выше 42 13), лотки следует располагать на высоте не мевсе 2 м, а в с мещенн父х с повьпнепиоп опасностью и особо опасных нс менее 2,5 м;
б) скрыто — в каналах строительных конструкции Сзз труб I в пластмассовые; трубах и коробах.
В некоторых зданиях устраиваются ег.еци^льныэ шахты с поэтажными перекрытиями, в которых устапавливаются этажные распределительные пункты и групповые щитки и прокладываются вертикальные унасткн питающих лини!!, Для входа в шахты на этажах имеются запирающиеся двери.
Следует иметь в виду,【ito пластмассозые трубы как ирк открытой, так и при скрытой проводке могут примеи.итьгя с некоторыми ограничениями, которые должны учитываться при проектировании,
В целях экономии стальных труб нормы разрешают их использование лишь в тех случаях, когда применение пластмассовых труб запрещено, а также в [1екоторых случаях, оговоренных в Инструкции по проектированию ззектро- оборудования общественных зданий массового строительства.
Групповые сети электрического освещения должны, как правило, выполняться скрытыми сменяемыми в каналах и пустотах строительных конструкций, а прн отсутствии такой возможности — в пластмассовых трубах.
Осветительные проводки в небольших общественных зданиях могут выполняться скрыты ми снецпальнымп ппэ- водами, не подлежащими замене, нспосредствгнио по нес『п-
I Устройство каналов в стронтельнн\ кон?т1^у!<а?!ях для обществен， н&х зданий ограничено необходимостью изготовления бэльшого ко hi- "Зва марок *е」сзо6етсшнь1х нзделиГ^.
раемым основаниям, в бороздах, швах строительных к с . струкцпй, под штукатуркой и т. д.
В технических подпольях, подвалах, на чердаках, в ■. сосных и тепловых пунктах, а также в деревянных здап;：二 проводки могут выполняться открыто с соблюдением тре「 一 ванцц табл. 16.1 и 18.2,
В псмещеипях без повышенной опасности осветитель!' сеги прокладываются также в пластмассовые л металл? ci-Gix ксробах, в г^астмассовых электротехнических влн】， сах, а также скрыто в получивших в последнее время г； пространенгс сборно-разборных перегородках в металле；- hdBax пли других трубах.
В общественных зданиях часто применяются подвесь; потолки, 32 которыми прокладываются саиитарно-технп^ 、 скнр и электротехнические коммуникации. В эти потали 二 как правило, встраиваются светкльпики специальных к’ - струкций. Электропроводки в полостях над пспроходны：; подвесными потомками выполняют：
при подвесных потолках из несгораемых материалов - в стальных трубнх;
при подвесных потолках из несгораемых и трудносгорг - мых материалов — в вшшпластовых трубах, металлоруь - вах или без труб, но защищенными проводами и кабелям」， Проводим а полостях над потолками рассматриваются к;：к скрытые.
Выключатели для общего освещения устанавливают，，i на высоте 1,5 м от пола, и в помещениях для пребыванг i Д С Т€ II — 1,8 м.
Выключатоли для пожароопасных и взрывоопасных х - мешений, сырых и влажных, целесообразно выносить з этих помещеиши Это же относится к кладовым, склад； i и другим помещениям с материальными ценностями.
Установка штепсельных розеток в сети освещения опр - дсляется интерьером помещения и удобством пользоватп ；, но не должна превышать 1 м от пола. В школах и детск/ < учреждениях в помещениях для пребывания детей розе〕」 устанавливаются на высоте 1,8 м от пола. В ванных ком「丁 тах, душевых и предд^^шевых штепсельные розетки устанавливаться нс должны, за исключением ванных ком: т пря условии подключения розеток через разделяют；', ^и трансформатор.
Силовые распределительные сети могут прокладывать я в зависимости ст назначен订疗 помещен"自 скрыто или 0nq :山 то теми же способами, которые указаны для осветитель! ：^
I сетей. При установке тохиолопгческого оборудования посс- 'редине помещения подводка пнтаин汙 к этим электропрпем- :никам может выполни-*^?я в 1\'1г1стмассовы?； трубах, а на ! выходе из пола ——в гильзах из стальных труб.
184 ЭЛЕКТРОУСТАНОВОЧНЬЗЕ УСТРОЙСТВА И ЭЛЕКТРОМОНТАЖНЫЕ ИЗДЕЛИЯ
В настоящее время применяется широкий ассортимент электроу ст >1 новоч пых и злектрзхонтажннх изделий, изготовляемых промышленностью как для жплищ^о-граждап- ского, так и для промышленного строительства.
Электроустановочные устройства. В помещениях, где проводка выполняется скрытой, как правило, применяют выключатели н штепсельные розетки для скрытого монта- 2ка. Исключение составляют подпотолочпые выключатели С управлением шнурком (рис. 18.7, о) н надплиптусные WTencev^biibie розетки (рис. 18.7,6), изготовляемые только для открытой установки. Опп имеют удгтпненнын корпус для выполнения в нем разветвлений проводов. Надплиптусиые штепсельные розетки имеют защитные устройства (шторки), которые закрывают штепсельные гнезда при вынутой вилке.
Часто в квартирах двери из прихожей в кухню, ванную комнату и уборную расположены рядом. В таких случаях целесообразно управление освещением этих noMemetiiiH. а также установку штепсельной розетки совместить в общем приборе ——блоке с выключателями и штепсельной розеткой. Блоки изготовляются на два и три выключателя И одну штепсельную розетку (рнс. 18.8) и на четырс выключателя.
В сетях, предназначенных для освещении, выключатели ■ применяются на токи 4 и 6 А. Наиболее удобны п долговечны клавишные выключатели с металлокерамическими контактами. Для присоодииенпй стациоиарных элект;н!ческих плит примеи51югся силовые дву?\полюспыс штепсельные ро• зетки и а 25 и 40 А с заземляющим контактом для открыто!! Установки, В осветительных устаиовках применяются штс-П' сельные соединения с цплиндричесЕ<ими контактами в основном на 6 А. Рост единнчио!! мошпости электробытовых Приборов вызывает необходимость нрнмененкя в квартирах Розеток на 10, 16, 25 ц 40 А, В перспекпгве целесообразно Перейти на установку в квартирах штепсельных соедипешн!
Рис. 187. Псдпото：!<-；'；нын выключатель (,-■/； и надплинтуская штепсельная розетка (б)Рис. 187. Псдпото：!<-；'；нын выключатель (,-■/； и надплинтуская штепсельная розетка (б)Рис. 18 8. Елск на три выключателя и с/у штепсельную розетку
Рис. 187. Псдпото：!<-；'；нын выключатель (,-■/； и надплинтуская штепсельная розетка (б)
Рис. 187. Псдпото：!<-；'；нын выключатель (,-■/； и надплинтуская штепсельная розетка (б)
с плоскими контактами, уже гии/ ⑺ применяемыми в общественных здгн^ - ях. Однако переход этот должен щестзляться по пиану, с О1иивре%「「 иым переходом на выпуск элехтропрч - боров с соответствующими вилка.'.1 . На рис. 18.9 показаны штепсельная「- зетка и вилка на ток 25 А для подк/ьс- чепия электроплиты (открытой уез- новки). Имеется модификация тан розетки скрытого исполнения. Пр ■
мышленностыо выпускаются штепси яые розетки "? ток 6 Л с комбинированными гнездами,
воляющими включать вилку с круглыми ИЛИ ПЛОСКИМИ Ш1Ь< рями.
Бло：\и на несколько выключателей и розеток очень уд(「 иы для примеленин в общественных зданиях, например ше лах, административных зданиях, гостиницах, поскольку п[-' этом уменьшается время монтажа, улучшается внеш】"-： вид изделий по сравнению с группой одиночных изде^»!；,.
В некоторых помещениях требуется установка штепсс/п • ннх соединений в защищенном исполнении. Такое сседши -
пие с сальниковым уплотнением для ввода провод--ь и крышкой с пружиной у розетки показано на рис. 18.Ьл
Pile. 18.9. Штепсельное соединение на 25 А с плоскими контактами:Pile. 18.9. Штепсельное соединение на 25 А с плоскими контактами:О 72О 72о — розетка РШ-20-0-25/25О； &丿 б — вилка ВШ-20-25/250о — розетка РШ-20-0-25/25О； &丿 б — вилка ВШ-20-25/250
Pile. 18.9. Штепсельное соединение на 25 А с плоскими контактами:
Pile. 18.9. Штепсельное соединение на 25 А с плоскими контактами:
О 72
О 72
о — розетка РШ-20-0-25/25О； &丿 б — вилка ВШ-20-25/250
о — розетка РШ-20-0-25/25О； &丿 б — вилка ВШ-20-25/250
Дл* плинтусных электропроводок целесообразно приме- нять специальные штепсельные розетки, встраиваемые или пристраиваемые к плинтусу, 1 ”
Электромонтажные изделия. Для установки выкупа те- ле茸 к розеток в стенах при скрытой проводке 皿切沁长。во
Рис. 18,10. Штспсель;；ое сседлненпе с нлоск^ контакта мп защищсиилп 1Р ；3:а — розетка; 6 — вилкаРис. 18,10. Штспсель;；ое сседлненпе с нлоск^ контакта мп защищсиилп 1Р ；3:а — розетка; 6 — вилка
Рис. 18,10. Штспсель;；ое сседлненпе с нлоск^ контакта мп защищсиилп 1Р ；3:
а — розетка; 6 — вилка
Рис. 18,10. Штспсель;；ое сседлненпе с нлоск^ контакта мп защищсиилп 1Р ；3:
а — розетка; 6 — вилка
：!；хчьзую г с я нг га^/шисекнс коробки с отверстиями дли ? ■ jj проводов 门крепления в них jkih<；x т」ек1；)и\、「， • явочных изделий. Эги же ксрсЗкн часто пспильзх ъу] в качес1ве ])азвствъ：''ельны\, имеют с я и развегвпте^ы：г；； коробки 011011!1&.'；(,4，./1 кс'!1стр\ч<цпи. И_'/еются коробки н ■ пластмассы.叮всего из карЗс」；：та, □ ля скрытой усг ■ новкп вы ключа гелен и штепеслынях розеток в стенах к〔”… нпиапелыгых здлппп гншменяюгся зак^а ^НоЮ стакшгы г пропилена, устгшавлнвагмые в папелп на заводах стрэг тельной ш1Д5'ст])ии, Эти стаканы предназначены для двух сторопней ycT/HDBKi! элсктроустаиозочпых устройств, пз зтому в межкиа ртир пых перегородках их применять иель з，1, Нлн изоляцш! мест соодинспия алюминиевых проводо удобны полнэтплеиовые изолирующие колпачки, выпускае мые в массовом порядке.
Для подвешивания бытовгях светильЕШКов вып\7скаютс； крюкя различных конструк!1ий. Крюки должны быть рас с!штапы на пя^-пкратмый вес люстры. Для оформления отверстий в соснах и потолках, используемых для соединепи- проводов, изготовляются пластмассовые декоративные крышки светлых тонов.
Раздел шестой
АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
「пава девятнадцатая
ОСНОВНЫЕ ВИДЫ АВТОМАТИЗАЦИИ
В жилых 口 общественных зданиях устройствами ав( матики оснащаются различные вентиляционные систем установки кондпцпеикрования воздуха, системы дымоза ll- ты, различные насосные агрегаты, освещение, раз?шч1! технологическое оборудование и т. п.
В зависимости от выполняемых функций 卩，1二7；:耳2『飞丁 дующие основные ви;；ы автора'н：зац;н?: упра?лем/гс\ CJiriup лизания, блокировка, контроль, защита 汽’р-егулироЕанне,
Управление представляет co6oii сосскупнзсгь 口；厂二 впй, вылс<1няемых на основании опредслегнюй 11^;ррчаилш; имеющих целью поддержание или у/у^ииеннз (руьхиии^нре- объекта (агрегат а, станка, механизм а и J в соответствии спрчм'раммок или поста?.'iCuHoii за-
дачеп.
Принято р汽e.uiq&Tb управлеппе автоматические л Cl67ОМаТс：^ос.
При авт./за-и^ескоз управлешш Команчи упраг?дяемо- му объекту подаютсп специальными устрейсгвами; которые работают либо по зарапсо заданной программе, либо в зависимости от коптрслируех；ых параметров, отклонение ко- торы\ от заданных змачепин требует подачи соответствующих команд \лравляемому объекту.
При полуавтоматическом упр^влетпг те же аушщнн выполняются с участием человека.
Простейшим примером автоматического управления может служить управление освещением общедомовых помещений жилых и граждлнеких здании в функции естественной освеихенностп и времени (см. гл, 20). Если управление освещением производится человеком с помощью различных аппаратов (кнопки, г^чючи, магнитные пускатели и т. д.), око называется пол5'автсматпчсскпм.
Полуавтоматическое управление бывает местное п ди- сташиюнное, В первом случае аппараты управления располагаются в иепосредстзешюй близости от управляемого объекта, во втором — на любом расстоянии от него.
Сигнализация извещение обслуживающего персонала световыми пли звуковыми сигналами о зстбппнн контролируемых объектов, параметров и их отклонениях от з力・ даннык состояний или значений. С底门！g二нз?、пи乂 делится на два вида ——технологическую и азегри也н屮п. Техуюлогическан предназначена для оповещений! обслу/киваютцего персонала об изменениях в процессах, предусмотренных технологией. Аварийная служит для оповещении о6служпва1сш1е「。 персонала о различных аварийных ситуациях и отклонениях в технологическом процессе, требующих сто вмешательства.
Обычно аварийная сигнализация состоит из световых н звуковых сигналов. Технологическая может иметь только световые сигналы или сочетание световых и звуковых, но
отличных от аварийных звуковых (например, сирена и зв -
Примером технологической п аварийной сш'нализаци . может служить общепринятая схема оповещения ° С1Ш/\о мн! температуры теплоносителя после калориферов в вентиляционных установках и системах коидиционироваЕг?- воздуха. При температуре теплоыосптеля (горячей воды > ниже 20—25 СС загорается сигнальная лампа на светово д табло с надписью «Низкая температура». Если в течение 30—40 с температура не повышается, то происходит отклю- чение системы и одновременно подается звуковой сигна? и загорается красная лампа, сигнализирующая об аварии Таким образом, в рассмотренном примере первый ск「卜 относится к технологической сигнализации, а второй ~ к аварийной.
Блокировка ——взаимосвязь отдельных агрегатов или ме хапизмов в процессе их эксплуатации. Устройства блокировки позволяют осуществлять взаиморезервирование агро гатов, св，；зь различных агрегатов в группы и т. д. Например можно сблокировать два насоса таким образом, что при остановке рабочего автоматически включится резервный.
Контроль автоматический —— автоматическое получение и обработка информации о состоянии объекта с целью вн- явления событий, определяющих управляющее воздействие
Под событием подразумевается то явление, которое необходимо зафиксировать, например КЗ или перегрузка в элек- TpkqecKoii цепи, повышение или понижение значения температуры, давления, уровне нт. д.
Контроль является важным элементом любой системы автоматики, так как он позволяет обслуживающему персоналу или специальным автоматическим устройствам своевременно ликвидировать отклонения в технологическом процессе и обеспечивать его нормальный ход.
Контроль бнвает местный и дистанционный. Местный обеспечивает возможность наблюдения за состоянием параметров непосредственно в контролируемой точке. Дистанционный обеспечивает возможность наблюдения за состоянием параметров на некотором расстоянии от контролируемой точки.
Автоматическая защита служит для прекращения кон* т-голируемого процесса при возникновении анормальных режимов. Часто одни п те же приборы и аппараты выполняю：' функции сигнализации п защиты, как это имело место в приведенном примере аварийной сигнализации при сни* 300
жснкн температур за калорифером, когда。口новроменио с подачей аварийного сигнала автоматически отключается вся система.
Автоматическая защита является разновидностью авто- матпческого управления. Ее действия всегда связаны с органами управления (клапанами, задвижками, выключателями, контакторами и т. д.), на которые она воздействует.
Автоматическое регулирование служит для поддержания в определенных пределах или на постоянном уровне того или иного параметра (например, температуры, давления, расхода, уровня, напряжения, тока и т. д.) либо для обеспечения протекания производственного процесса по заданной программе. Автоматическое регулирование также мо>?-> но рассматривать как разновидность автоматического управления.
Все приборы автоматики условно можно разделить на следующие 中угтпь匚 нзмернтельпне приборы н датчики, преобразователи и усилители, исполнительные механизмы и регулирующие органы. Однако четких границ между этими группами провести нельзя, так как часто в одном приборе могут совмещаться функции, например, датчика и преобразователя или измерительного прибора н усилителя и т. д.
В основе современных измерительных приборов лежа г электрические измерения, обеспечивающие преобразование различных неэлектрпчсскпх величин (температуры, давления, уровня, расхода и т.」.)в электрические (напряжение, ток, сопротивление и др.). Электрические измерения с помощью сравнительно простых и дешевых приборов позволяют получить высокую точность измерений, возможность измерения на расстоянии и автоматически. В системах автоматического управлении н регулирования используется возможность воздействия измерительного устройства на различные машины и аппараты. Измерения, главным образом автоматические, ^аходнт применение во всех отраслях промышлеиности, энергетике и т. д. В жилипию-коммуналь- ном хозяйстве наибольшее распространение получили теп- лотехническпе измерения. К ним относятся измерения температуры, давления, расхода и ряда других величии, !i?vieiomnx важное значение в процессе эксплуатации оборудования.
Г лзэ а дзадцатая
АВТОМАТИЗАЦИЯ ОСВЕЩЕНИЯ
ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМ
Задача автоматизации управления освещением обще л мовых помещений в жилых и обществе；и:ы\ здгншях ，ib; стся актуально!!； ее применение приводит к значптельи экономии электроэнергии. В настоящее время разработан и широко внедряются следующие системы управления осз, щеннем лестниц и поэтажных коридоров в жилых домах
включение освещения с помегцьх) кнопочных автома тических выключателей с выдержкой времени на отключе ние (децентрализованное управление);
управление с помощью фотовыключателей (центра лизованиое управление па одно здание);
управле!(ие с помощью фотовыключателей и реле вре мели (централизованное программное управление на одн- здание);
управление с диспетчерского пункта ДЭЗ (РЭУ) илр микрорайона (централизованное управление).
Схемы автоматизации освещение в различных общест венных зданиях обеспечивают, г<а\ правило, дистанционное централизованное или децентрализованное уярзвленио группами светильников. Однако в пекоторых зданиях при меняется автоматическое упра^леппе. Так. например, в шко лах на время уроков автоматически отключается часть осве щепия рекреаций, коридоров и некоторых других помещений В театрах, кинотеатрах, концертных залах п т. п осуществляется автоматическое, постепенное снижение уров ня освещенности до полного отключения освещения в пача ле действия и, наоборот, постепенное увеличение освещен ности до полного после окончания действия,
УПРАВЛЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЕМ В ЖИЛЫХ ЗДАНИЯХ
В целях экономии электроэпергнп в настоящее врем Госкомитет пе р>：итсктурс и грацостроительству пронли гает 3口宀可 проектпым органпзаиичгй предусматривать упрзе лешю рабочим освещением 「е;:т!“：ии我х клеток, [1М0!-эщ[г естественное освсгпбгШе, устройствами для вллю^енггя и время., достаточнее :；л?1 подъема людей г/а аархнн* эта: или часть этажей многоэтажных жилых ломов, Этя 7K
Pie 20.1. Кнопочный выключатель АВ-2
P，yc. lC 2, Схема управлсун* лестничным ссБ0Е；е- 山弋、！ с помощью выключателя АВ-2P，yc. lC 2, Схема управлсун* лестничным ссБ0Е；е- 山弋、！ с помощью выключателя АВ-2厶彳 &7ct& а也方c"&.77&*z В8одно~риспре^лищельноэоустройстёа
P，yc. lC 2, Схема управлсун* лестничным ссБ0Е；е- 山弋、！ с помощью выключателя АВ-2
P，yc. lC 2, Схема управлсун* лестничным ссБ0Е；е- 山弋、！ с помощью выключателя АВ-2
устройства долж[^ы устанавливаться для управления освещением поэтажных карманов н коридоров, площадок перед мусоросбросами. Освещение лифтовых холлов, подъездов и входов должно во всех случаях оставаться включенным в течение всего темного времени суток. Одним из устройств, используемых для этой цели, является приведенный на рис. 20.1 кнопочный выключатель АВ-2, включающил освещение на 2—3 мш1. Выдержка времени обеспечивается специальным пнев^латическим устройством, представляющим собой резиновую мембрану, которая изгибается при нажатии кнопки и постепенно выпрямляется, продавливая воз- Дух через калиброванное отверстие в корпусе, На рис. 20.2 приведена для примера одна из рекомендуемых схем для
-даш;й высотой 11 ——16 этажей. Как видно нз схсух, пС?г. ■цение лифтовых холлов, эвакузинопное освещешк^ -се г- нн4ннх площадок и входов, а также тамбур и по.гь、、「[ включаются контактами фотореле ФР, устанивленнз：у」 в блоке автоматики вводно-распределительного устройсг??：.
Эта схс夏а имеет ряд недостатков, из которых отдуеи：；： следующие: значительный перерасход проводов, устапэ：：：：^ дополнительных аппаратов защиты на ВРУ, определенirl?： неудобства для жильцов, некоторое удорожание crcti?*.：、 управлепин освещением и ее монтажа.
Госкомитет по архитектуре и гра口。стронте.иьАгву дс:■ каст при соответствующем -гехпико-экопомпческом o£、：ci・「 ваннн применять до '1S90 г. схемы управления рабочим 1цеггие:.: без устройств кратковременного включения.
Широкое прпмененпе для зданий, соо])ул<ае^ых в • пых городах, находит система централизованного унравг: иия фотовыключателями, схлючающимп освещение лестн；； поэтажных коридоров с естественным ссветцеиием, входо $ в подъезды с наступлением тгмиоты п отключающими е: с рассветом. Эта же схеме! может быть использована пи」 управления наружным освещением при установке, свет；:：!；- накоз на фасадах домов к питаемы:; от внутренней со: / зда!шя.
В дэмах повышенной этажности (9, 10 этан<ей и более] в которых наряду с рабочим лестничным освещением имеется еще и эвакуацношюе, целесообразно в ночные м&сз например от часа ночи до шести утра, отключить част - освеп!еш1Я. Для этой цели в схему управления вводите: снецкальное программное реле времени 2PBM с часовьг- механизмом, что позволяет сэкономить до 30 % электроэнергии, расходуемой на освещение вестниц.
В последние годы в связи с внедрением в крупных го родах объединенных диспетчерских служб (ОДС) широко? применение находят схемы централизованного дистанциои- него управления. На диспетчерском пункте устанавливаете/ фотовыключатель, который в зависимости от естественно; освещенности подает импульс на включение или отключе пне освещения лестничных клеток всех домов микрорайона
При централизованном управ^еннн необходимо считать ся с потерями напряжения в линиях, так как в больши?. микрорайонах расстояние от диспетчерского пункта до са， мето отдаленного дома может достигать 1—2 км и более
Для надежного срабатывания реле, вкпускае'/ах серийно промышлеипостью, необходимо обеспечить уровень на-
пряжения на его катушке не менее 85 % номинального. Поэтому сети диетанц!юиного управления должны быть p+二- считаны из условия допустимой потери напряжения в размере 15 %.
Потеря напряжения, %, в сети дистанционного управления может определяться по формуле
AU =也匹〔о。,(29,1)
где а ——доля номинального напряжения катушки, необходимая для падежного срабатывания (обычно 々=0,85); /р, к — номинальный рабочий ток катушки, А;欠口——сопро тнвгенпе лишш, Ом; Uuoy, — номинальное напряжение сети, В.
Если сеть диста!щиониого управленье выполняется телефонным кабелем с медными жилами диаметром 0,5 мм, а источник питания имеет напряжение 48 В постоянного тока и номинальное напряжение катушка ре/е также 48 В, то потеря напряжения может быть определена по формуле ли ^ 337/Л(20.2)
где / длина линии в один конец, км.
Определим палбольш\ ю длшгу лишш прн включении реле МКУ-48 с катуш^соп сопротивлэнмем Кк = 46СЮОм.
Рабочий ток ка lyniKH определяется нз выражения
/р,к = U/R； - 484600 к 0,0104 А.
Тогда максимальная длина по формуле (20,2)
2 = Д[//3377?.н - 15/337.0,0Г'4 = 4,3 км.
При очень больших длинах цепей управления для компенсации потери напряжения применяются источи и к pi питания с повышепньп^ напряжением. Так как для ргле МКУ-48 попускается повышение напряжения только до 10 %, а для кругнх реле до 5 %, то необходимо для реле, расположенных близко от источника питания, снижать избыточное напряжение путем включения последовательно с катушкой реле дополнительного сопротивлени：!.
Дополнительное сопротивление может быть определено по формуле
F = 丿厶,к —公一&,(20.3)
где Гл — сопротивление линии. Для телефонного кабеля с медной〉кн』。自 диаметром 0,5 мм можно принимать сопротивление линии 95 Ом/км.
丄cjh сети управления выпо.лпяю7сч па ncpc-vc：in^ - ^r(Ke к;,ис/;ями л проводами, нн」уктнв“ь「」 сопротг：j ；срых можно п^^еиебречь, то необходимое сечснис 二 доз определяется по формуле'
г ле In — и； ексвой ток катушки реле или кои12>^з-
р — ь:оэфф1；Ц1!&1；т, значение ко гор ого sa зисит г
nil发 сети, ?/ате；'иала проводника 打 коэфф;(цпо1：тл ： с:п катхшки при пуске, а также от допустимо：!
пряжения. Значения коэффициента 卩 приничск.-т* t:6l 2a.i
■〕<■- ! 3 з - 4 4 " соооооооооооооооо■〕<■- ! 3 з - 4 4 " соооооооооооооооо13814936 5 3 5949^и лн- 40 ^и СМ 11 11 п・ с〉^хч ОО 7— PV гI 11 J ^1 J fl fl 1* tl -о- MV Au c^ ov MV Au o-13814936 5 3 5949^и лн- 40 ^и СМ 11 11 п・ с〉^хч ОО 7— PV гI 11 J ^1 J fl fl 1* tl -о- MV Au c^ ov MV Au o-4 7 6 6 6 4 3^-)-1- -^ .^o 8 9 9 34 0^ 1 о 9 Gc 6 5 4 3 2 110 22 0^ 2 2211 111111 T^ll4 7 6 6 6 4 3^-)-1- -^ .^o 8 9 9 34 0^ 1 о 9 Gc 6 5 4 3 2 110 22 0^ 2 2211 111111 T^ll3 5 5 5 2 9 ; 5 3 1 07 4 3 1 7 6 1 2 и 5 4 工 4 4 4 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 ooooooooooooooooo3 5 5 5 2 9 ; 5 3 1 07 4 3 1 7 6 1 2 и 5 4 工 4 4 4 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 ooooooooooooooooo163 932 8 4 7 4 18 5 18 98877766655544433 ooooooooooooooooo163 932 8 4 7 4 18 5 18 98877766655544433 ooooooooooooooooo7 7 3 6 ft 7 4 9 3 9 3 8 252-о Лч- Д- co^ -Qi <1 li ^v Gt Q,1 入、co 1 i 1/ r, ^.uJ J 11 11 fl 11 tl tl —« Mu Hv Au MV c^ Au _HV7 7 3 6 ft 7 4 9 3 9 3 8 252-о Лч- Д- co^ -Qi <1 li ^v Gt Q,1 入、co 1 i 1/ r, ^.uJ J 11 11 fl 11 tl tl —« Mu Hv Au MV c^ Au _HV5 5 5 5 5 3 5 5Q- 9 8 8 7 7 6 6 5 5 4 4- 3 3 9- 25 5 5 5 5 3 5 5Q- 9 8 8 7 7 6 6 5 5 4 4- 3 3 9- 2OOGOOOOOOO6OOOOOOOGOOOOOOO6OOOOO
■〕<■- ! 3 з - 4 4 " соооооооооооооооо
■〕<■- ! 3 з - 4 4 " соооооооооооооооо
13814936 5 3 5949^и лн- 40 ^и СМ 11 11 п・ с〉^хч ОО 7— PV г
I 11 J ^1 J fl fl 1* tl -о- MV Au c^ ov MV Au o-
13814936 5 3 5949^и лн- 40 ^и СМ 11 11 п・ с〉^хч ОО 7— PV г
I 11 J ^1 J fl fl 1* tl -о- MV Au c^ ov MV Au o-
4 7 6 6 6 4 3^-)-1- -^ .^o 8 9 9 3
4 0^ 1 о 9 Gc 6 5 4 3 2 110 22 0^ 2 2211 111111 T^ll
4 7 6 6 6 4 3^-)-1- -^ .^o 8 9 9 3
4 0^ 1 о 9 Gc 6 5 4 3 2 110 22 0^ 2 2211 111111 T^ll
3 5 5 5 2 9 ; 5 3 1 07 4 3 1 7 6 1 2 и 5 4 工 4 4 4 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 ooooooooooooooooo
3 5 5 5 2 9 ; 5 3 1 07 4 3 1 7 6 1 2 и 5 4 工 4 4 4 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 ooooooooooooooooo
163 932 8 4 7 4 18 5 18 98877766655544433 ooooooooooooooooo
163 932 8 4 7 4 18 5 18 98877766655544433 ooooooooooooooooo
7 7 3 6 ft 7 4 9 3 9 3 8 252-о Лч- Д- co^ -Qi <1 li ^v Gt Q,1 入、co 1 i 1/ r, ^.uJ J 11 11 fl 11 tl tl —« Mu Hv Au MV c^ Au _HV
7 7 3 6 ft 7 4 9 3 9 3 8 252-о Лч- Д- co^ -Qi <1 li ^v Gt Q,1 入、co 1 i 1/ r, ^.uJ J 11 11 fl 11 tl tl —« Mu Hv Au MV c^ Au _HV
5 5 5 5 5 3 5 5
Q- 9 8 8 7 7 6 6 5 5 4 4- 3 3 9- 2
5 5 5 5 5 3 5 5
Q- 9 8 8 7 7 6 6 5 5 4 4- 3 3 9- 2
OOGOOOOOOO6OOOOO
OOGOOOOOOO6OOOOO
7 ：； б л 叮「ii 20 L 3*к1че：11Ш коэффни：1ента |э
Kc
n-1尸"П，Д/⑴
^'?ДHЫ^<
CJ / В
Для воздушны л сетей управления, выполняемых ники или алюлппшевыми проводами, приходится считат： ‘1 с индуктивным сопротивлением ли^ии. В этом случае по 「5 напря;ыоыия определяется по следующей формуле:
AU= 100(1 —OY/ш修')
где UK номинальное напряжение катушки, Б; у ——ко「• фициент, определяемый по фор муле
Y = J/ a” 十 6-^^ (cos ф + csin 屮)+ ^-^>^ Г (2U.6)
Таблица 20.2. Коэффициент!^ в, /乙广
Маг。；'，」'：1 сгч?дчг г；риводав, :v、.‘
Медные：
2X6
:% 2
2X10
2Х!5
1"12
АЛЮМИ(<ИС!1
2X16
i 0,187
2x25
丨 0,162
где b ；ю\!
—поминальное напряжение
исгочнпка
питания, В;
屮——jtoj сдвига фаз между напряжепис.м и током катушки при пуске; а, Ь, скоэффициенты, завис^нцие от материала и сечгиия проводов, прнннмпемЕе по таил. 20.2,
Значепия токов, потребляемых катушками контактороз, магнип^ых п}<кателей и реле, приводятся в каталогах.
203 УПРАВЛЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЕМ В ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЯХ
Существенная экономия электрической энергии можог быть пол^'чепа при автоматизации управ/ення освещением некоторых помещений в больницах, поликлиниках, школах, административных и других зданиях.
Так, iian]'iiMep, в школах, особенно крупных, целесообразно, как указывалось выше, отключать на время уроков часть освещения рекреакцЕп'!, коридоров п некоторых других поАгещс?[И!Й, что снижает бо.^ес ч-??.: иа половг^г^у расход электроэ[1С；н'пн па их освещение.
На рис. 1?0.3 представлена схема, связанная с скстемол звонковой сигнализации школа, ргюотающеГ1 от электроча- сов, Для с?бсспеченпя правильгк)；-9 включения и выключения освещений!, т. е, лля того 〔ro’Ju сзег в рекреациях по- гас ал па время у「ас н зажигался во время перемены, необходимо nepEbui раз авто?.цп(rieciuiii выключатель Ft включить во 貝 урака、благе,'ja])si чем\- первый пмпульс поступит на к:пушк；/ репе 1R.】？ дальне!1ше\； никаких манипуляций С аВТОА；а7ИЧССКЦ\!旧 НК、'；Ю：1Tt「:ен 尸/ П ：^)ПЗ：ЗОДЧТЬ не требх ется,
Рене 1К срабогоет и сьон-л кон 1ги<том 1 КЗ в цепи /—7 замкнет цени питания nepBcj'i катушки j^e^e -л. Последнее сработэгт, зафиксируется в этом положении спецпальчоГ!
Рис, 203 Схема автоматического программного управления освещекяс.： рекреаций и коридоров в школах
пружино!! и своим контактом ЗКЗ в цепи 10——11 подаст па - пряжение на катушку реле времени 1КТ, если замкнут!, кситакты программного часового реле времени 2КТ и @» товыключателя V. Настройка реле 2КТ производится такн- образом, что его контакт замыкается за 30——40 мин до начала занятии в школе и раз?>:ыкается спустя некоторое вр— мя после окончания всех занятпИ Контакт V замкнут при недостаточной наружной освещенности. Реле времени П\Т свонм контактом 1КТ1 в цепи /—12 включит цепь катушки магнитного пускателя Д7И, который в свою очередь вклю* чит освещение (цепи Л——/3, В—/4, С——/5).
После окончания перемены нигтулье от звонка поступает уже на катушку реле 2К、так как в цепи 7K контакт реле ЗК1 разомкнут, а в цепи катушки 2K контакт реле ЗК?
V замкнут; контакт реле 2КЗ з цепи /—8 замкнется и подаст напряжение на вторую катушку реле 3/(, которое опять сработает и зафиксируется пружиной в новом положении. Одновременно разомкнется его контакт 3/(3. Реле 1КТ с выдержке!! времени, необходимой для того, чтобы все учащиеся успели войти в классы, обесточит катушку К/И, 'и лампы освеп^енпя Я погаснут.
； После очередного звонка на перемену импульс от звон- .ка поступит опять на ])еле /К, и процесс повторится. Использование двухкатушечиого реле (на схеме реле ЗК) ± обеспечивает нормальную работу схемы без повторной на- 'стройкч при временном исчезисвегчип напряжения. При ре・ монтных работах имеется возможность в.слочить освещение вручную при помощи выключателя S.
Необходимо иметь в Biijy, что рассмотренная схема предназначена только для упривлепия рабочим освещением. Эвакуационное озвощение на период yj(uy{OB не отключается и управляется нри помощи фотовыключателя,
' Как полззыаают расчеты, перзоиача.чьные затраты па устройство автоматического управления быстро окупаются благодаря спижоишо эг^сплуатациопных расходов, несмотря иа некоторое сокращение срока службы ламп вследствие более частых включений и отключений,
Глава дзадцать первая
АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
И ОТОПЛЕНИЯ
АВТОМАТИЗАЦИЯ ХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАСОСОВ
Хозяйственные насосы (водоподкачки) устанавливаются в тех случаях, когда гарантийный напор в городской водопроводной сети недостаточен подачи воды к потребителям. В жилых микрорайонах хозяйственные насосы устанавливаются, как правило, в центральных тепловых пунктах (ЦТП) и обслуживают группу жилых домов и других зданий микрорайона.
Схемы автоматизации хозяйственных насосов зависят от их количества и режима работы, В большинстве случаев, особенно при наличии здаш:п повышенной зта;кностн, од и и
309
из насосов должеп работать постоянно. Тогда в ЦТП \ с-,. н-；г?.лн1зпются три насоса и вторз； насос ьхлючается ：：； увеличении водоразбора по команде расходомера, а тре「： является резервным и включается в работу в случае вы、 из строя любого работающего насоса.
Иногда в ЦТП ус1аиавливаются четыре насоса,. тающие последовательно. При минимальном давлении d - родском всдопрсзоде работают три иасиса, обеспечь в сети микрорсносна давление, равнее сум“е напоров 、 трех насосов 叮 давления в городской сети. По мере ро《1 давления в городской сети отключается сначала один ■ • сое, а затеи второй п е работе остается только один нас . Четвертый нпсос явлчстся резервным и включается в сг чае вы?;ода из с1роя одного из работающих насосов, Комг ■ ды на включение н сяклютенне нассссв в этом случае по;, юте я с помощью зпектрсконтактнмх манометров.
Fla объектах с относительно иебольшп?! расходом холе- Fioii воды устанавливаются всего два насоса: один рабоь и одни резервный. При этом в часы мшшмальнсто во дор г бора п при 'достаточном давлении в ropojcKoii сети мвк— нс рабо'Ш'ть п этот насзс.
Существует большое число различных вариантов ext управления хозяйственны ми насосами при установке пву「 трех и четырех насосов. Для примера рассмотрим один ； вариантов управленн足 двумя насосами.
На рис. 21」приведена схема управления дв\'мя насос： ми с поочередным включением в работу, благодаря qe:； обеспечивается разномерный износ обоих агрегатов. Схеа работает следующим образом. Прн замы капни минимал， него контакт a SP1 электрскон'Шктиого манометра срабаи, вает реле 1К, которое включает в р а боту первый пас(. Одновремершо реле /К контактом Ж? подает напряжеии на катушку реле ЗК, которое самоблокируется и подгота： кивает цепь реле 2К. При повторном замыкании контак: SP1 срабатывает реле 2К> которое \‘；ке включает в рабо; второй насос и обесточивзет реле 3/0 Т^ким образом, ni ! каждом замыкании контакта SP1 поочередно срабатывай реле 1К и 2К, а следовательно, поочередно включаются н・ сосы. Отключение работающего насоса осуществляет： ? с помощью реле 4К, которое срабатывает при захикег;； максимального контакта SP2 электроконтактиого • метра.
Если насос не поднимает давления в сети, то кон：а* г SP1 не размыкается, и тогда с небольшой выдержко11 вр「 310
2K2K2*32*32《42《41KT1 ^1KT1 ^2Q2Q2KM2KM2NY12NY1ОО4K2 2КУ24K2 2КУ2、2M、2M\2SB2\2SB22s(J—L-^nX^.2SB1 ZSQ/T2s(J—L-^nX^.2SB1 ZSQ/THiHi2*2 /2*2 /j -[@5。21K4 一j -[@5。21K4 一4K4K4K iKVI \1K61齊次4K iKVI \1K61齊次1KM1KM7〃0—7〃0—1Z"然1Z"然2,绥2,绥l£^.l£^.SB E 1KH1,~1^ ^^^SB E 1KH1,~1^ ^^^^-0^-02KH Г-] ^-^432KH Г-] ^-^43Рио. 21 1, СхемаРио. 21 1, Схема
2K
2K
2*3
2*3
2《4
2《4
1KT1 ^
1KT1 ^
2Q
2Q
2KM
2KM
2NY1
2NY1
О
О
4K2 2КУ2
4K2 2КУ2
、2M
、2M
\2SB2
\2SB2
2s(J—L-^nX^.
2SB1 ZSQ/T
2s(J—L-^nX^.
2SB1 ZSQ/T
Hi
Hi
2*2 /
2*2 /
j -[@5。2
1K4 一
j -[@5。2
1K4 一
4K
4K
4K iKVI \1K6
1齊次
4K iKVI \1K6
1齊次
1KM
1KM
7〃
0—
7〃
0—
1
Z"然
1
Z"然
2,
绥
2,
绥
l£^.
l£^.
SB E 1KH1,
~1^ ^^^
SB E 1KH1,
~1^ ^^^
^-0
^-0
2KH Г-] ^-^43
2KH Г-] ^-^43
Рио. 21 1, Схема
Рио. 21 1, Схема
управления двумя хозя11ствециымп насосами
мени, обеспечиваемой реле 1КТ, срабатывает либо реле /кк либо реле 2KI，которые отключают неиспразнып на^ сое и включают резервный.
Работа насосов снти/лвзнруетсх aevTeiibiMii лампами /" н2", аварп? — красными 1Н£ и 2HL,
Реле К служит .工？户 авгоматическоги перек/ночсния пн- танк只 цепей уи])авлсиия нрм исчезноьеичи напряжспия в си- “овнх цепях одного из двигателе!!.
Для производства наладочных и -ремозппых работ предусматривается ^'правление насосами мествымн кнопками
1SB1, 1SB2 и 2SB1, 2SB2. Перевод на местное упргв.че；：- осуществляется с мопонн：;。переключите,ncfi ISA и 2SA.
Злектрокоитактиьн： манометр, коитролируюгцш'! дай ：；- ние в сети и подающий нмпульсы на включение и огк/ис . нле электродвигателей иасоссв, устанавливается на обш … подающем трубопроводе после насосов.
Устанавливать манометр до насосов пецелесообраз^：, так как разница между минимальной и максимальной уст， • ками в этом случае очень мала и возможны ложные сраС -- тывапия.
2£2 АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОЖАРНЫХ НАСОСОВ
В большинстве случаев в сетя?< противопожарпего вс乃宀 провсда устанавливаются два пожарных насоса: одни р. бичий и второй резервный. Пуск насосов осуществляем；； п］：и помощи кнопок, устапавлцзаемых в шкафах пожарив；, кранов* Отключаются насосы только со шкафов управ^е- пия, устанавливаемых непосредственно около пасос(, Ипогда кнопки дистаицпонгюго пуска пожарных насос— дублируются специальными реле протока, которые устан】；,- ливаются на общем трубои<；оводе п обеспечивают авто?；.' тпческин пуск насоса при открг^вании любого пожарнг；，、 крана.
Особенностью управлсии?! пс-жгрпыми насосами яв：л - етсн установка в цепи пуска дву^июзициоиного реле, кси」・ рое, сработав, остается в таком положении даже в случ;. снятия напряжения. Эго необходимо для того, чтобы кратЕСвременпом исчезновении напрлжегшя (например, п「* срабатывании АВР) не произошло отключение рабочего ж ■ coca. Цепи контроля работы рабочего насоса и пуска резервного не отличаются от аналогичных цепей хозяйстве!；- них насосов.
2乳3, АВТСМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ГОРЯЧЕГО
ВОДОСНАБЖЕНИЯ
В системах горячего водоснабжения устройства ав и ■ матнки обеспечивают поддержание пс-стояниоп темпера - ры (60土5 °C) в системе и управление насоса?.:и горя'.< -^ воды. Поддержание постоянной температ\'ры воды в системе может обеспечиваться с помощью различных регуля;1 ров температура прямого и непрямого действия ——гидр< лмческих, электрических и пневматических.
zzсепиьсепиьJJРис. 212 Регулирспанпе темпер^т^-р!; горзчс-ii еспмРис. 212 Регулирспанпе темпер^т^-р!; горзчс-ii еспмб с,，ат72；・，у горячего дсдссна-бж-"^ 匚"乂尸「м погпреис-片з бодсрсоводиб с,，ат72；・，у горячего дсдссна-бж-"^ 匚"乂尸「м погпреис-片з бодсрсоводи% I 5 тсп^сс^оУ сстп% I 5 тсп^сс^оУ сстп
z
z
сепиь
сепиь
J
J
Рис. 212 Регулирспанпе темпер^т^-р!; горзчс-ii еспм
Рис. 212 Регулирспанпе темпер^т^-р!; горзчс-ii еспм
б с,，ат72；・，у горячего дсдссна-бж-"^ 匚
"乂尸「м погпреис-
片з бодсрсоводи
б с,，ат72；・，у горячего дсдссна-бж-"^ 匚
"乂尸「м погпреис-
片з бодсрсоводи
% I 5 тсп^сс^о
У сстп
% I 5 тсп^сс^о
У сстп
Наиболее широкое применение в настоящее время находит гидравлическая система регулирования температуры горячей воды, приведенная на рис. 21,2, как наиболее простая и дешевая. В качестве датчика температуры применяют биметаллическое термореле /, служащее для изменения давления воды в надспльфоппой камере реп-лятора 2, установленного на подающе!! лшпш теплосети, в зависимости от температуры горячен воды. Трубка 3 соединяет падсиль- “онную камеру с термореле м через дроссельную диафрагму 5 и фильтр 4 с обратным трубопроводов.
В зависимости от изменелпя температуры горяче!! воды биметагиическая пластинка меняет свое положение по отношению к знну, через которое вытекает во；1а из трубки 5. Например, при увеличении температуры скорость истечения воды через сопло становится больше, чем скорость ее прохождения через диафрагму 5, давление в надснльфои- ной камере падает п оапап прикрывается, количество греющей веды снижается и температура воды в системе горячего водоснабжения не изменяется. Однако приведенная система недостаточно падокиа в эксплуатации, поэтому следует считать перспективными системы электрической автоматики, которые уже внедряются в некоторых жилых районах.
Насосы в системе горючего водоснабжения могут служить аля повышения давления в системе и для циркуляции воды в системе (циркуляционные). Насосов для повышения Давления в системе может, как правило, устанавливаться Два или три, и тогда схемы их управления ничем не отличаются от схем управления хозяйственными нассса?.ш.
Для автоматизации цирлуляционны?\ насосов системы горячего водоснабжения применяют различные схемы, обес-
почивающие их работу либо в зависимости от т^'/порл воды в циркуляционном Tpy6onpj；3oaL?, лииа еию н в з - слмостп от давления в подающем трубопроводе. В . нее время ггаходят применение схемы азгомагизаии；; кулнщюнннх насосов в функции времени, т. е. включ； . насосов происходит по специальпо/] программе в оа;二 ■ лен;юе Dpes；H п на заданны/) период,
234. АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ
Системы отопления могу г выполняться с элеватори：,,， j-злаАгп и водонагревателями. К элеваторам подводитсн ：. рячая вода непосредственно из Ten/oBoii сети. Здесь она с 、 шнвается в определенно!! пропорции с обратной вопо仃，п - ступающей из отопительных приборов. В элеватора：.： ■ системах задачи автоматики сводятся к поддержанию ■ стоянного расхода теплофикационной воды и перепада леиия между подающим и обратным трубопроводами. Д выполнения указанных функции применяются гидравл^гч ские регуляторы давления и расхода специальной кся& ■ рукцирг.
В микрорайонах, застраиваемых пома мн повышеип(<! этажности, системы отопзоних оборудуются водонагреватс лнмн (oofL'iepaMii), которые размещаются в ЦТП, 「、 н ос)-ществляется подготовка воды, иидаваеАЮЙ в систед1； отопления всех домов микрорайона. Для подачи воды в сне те鼠у отопления сну?кат специальные циркуляционные на сосы, которых обычно два: один рабочий и один резервньв
Выбор рабочего н резервного насосов может осущес^ вляться обслуживающим персоналом с помощью перекль' чатслей, а может производиться автоматически с помощьь программного реле арененн 2РВМ по заданной программ (например, каждые 12 ч),
Регулирование техшературы воды, подаваемой в смет」 му отопления, осуществляется на ЦТП в функции темп ратуры ипружлого аоз口уха. Для этой цели устаиавливае!./ электронный регулятор Р-25 с дв；'мя термометрами сон卩 гивления: один в подающем трубопроводе системы ото пл., ния, а второ!! на на〕ух:炽八，воздухе, С выхода регул что；' 1：оманды поступают иа ис1!ол]П1тельный механизм клапан [>ег\'Лпрующего количество теплофикационной воды, прел
дящеи через бойлер. Таким образом, в зависимости от тем- пературы 1?арз'жного вс-здуха изменяется температура волы, подаваемо!! в систему отопления.
Кроме того, в последнее время па?<одят применение сне- темы псфасаднсго р£「узпривания температуры и расхсна воды в системе отоплелия. Для этого нс ка/кдом фасп二е ния выбирак?гсн три характерные квартиры на верхних 二二；「 же二 здания г 丁卩仃 hr низших, в которых хттапавливаю ,ч термометры сопрст;:.слс'Г：нп, подключаемые м специзльиоз.у регулятору Т-48, К зтему же рег\лятору подключаются тс；- еспрогивлснии, \станов^енные в Подающем и и口- paiiiS! тр; б-провес а ：\ сие гемы отопления, К ьыхоау регуляторапепелшпельные л^еханнзмы дв\ х
регулирующих клапанов,
С помощью о л пего клалапа регулируется темпера?；, ри воды в систе\[с отопления, а с помощью второго ——ее количество. Таким образом, осуществляется более точное поддержание тез.;пер:-!г/ри в >\1(лы\ помещения.^.
Как видно из сказа1!НО1'о, в жилых домах при наличии пофасадпого регулироваиия системы отопления появляется специальная измерптелык!^ сеть, которая должна выполняться медными проводами, что необходимо длп обеспечении надежной работы измерительных цепеН, по которым прох(.-- дят £шчтох<но налые токи. Измерительные цепи прокладхь ваются в MeTavnniriecKnx трубах для экранирования от на- водок.
Отметим в заглю：1сиие, что автоматизация систем водоснабжения и отопления наряду с повышением надежное! и их работы обеспечивает сокращение обслуживающего персонала it экономию топлива и электроэнергии.
「лава двадцать вторая
АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ ДЫМОЗАЩИТЫ
В многоэтажных зданиях при пожаре возникает опасность быстрого распространения дыма по лестничным маршам, лифтовым тахтам, вентиляционным каналам и т. л. Таким образом, люпн оказываются лиш-2[：иымн путей: эвсь куации с этажей, расположенных выше очага пожара, и димом заполняются многие вышележащие помещения. Это
pg. 22 1, Устройствэ ДТП;
二一3 CC^p.ldii JM 2А 久匸；5 — CD CHTIbi、； ЗП'ДИ TiiblM ЧО.!ТП _iЭ 4
может привести к тяжелым последегвиям. Полс/кеимс 门'Ьпяетсх 口 здания?; большоГ1 высоты (10 этажей и болг> ибо эвакуация люде is через лол?мш и балкопы затру тельпа, а пор；ой и иевоз?<ожпз.
Для предотв；'ащеиия paciд;』\;а по здап「 n(vKa;v служат спецмал’нь!，системы, оиеспечивиюи его удгмспис из помещгши"!, непосрелственно прн^егаюш! к ',к‘сту пожар а (вытя>киая ввнтн「旧 нн$1), и создание гора воздуха в лестничных к .пет к ах н шахтах лифтов (пил точная вентпляци>1). Уп;<-1влепие велтиляюр-a.\ui вытяжнь： и приточных систем дол^ьло быть автоматизировано.
Дляд:г^п：ки, реагирующие на повь:
山ехную температуру.
ГЬпболее распг.остраненпы'.; датчиком такого типа я в ляется дТЛ (датчик те口二легкоплавки!!), устройств которого ппиведеч-о на у нс. 22.1. На пластмассовом основа пии / винтами 2 закреплены лве контактные пружины концы которых спаяны легкоплавким сплавом 4. К вннта’ 2 подключаются проводи электрической цепи. При повыше пчи температуре окружающей среды сверх установленнь; ппег'.олов (обычно 70еллаз расплавляется и кентак" пне пр\-жины раз?.1ык：1ют электрическую цепь.
Тепловые аатинки устанавливаются в каждоГ[ квзртн：； и включаются псследс'Вагельно в один луч! для групп-
1 В с；：сте\：1х претивши. жар^о：[ авто式&tihgi принято линил), в 卜 торую включены датчики, называть лк'-юм*
квартир, сбъсД|П1енных общим коридором. Луп каждого этажа подключается к сгсциааьной стаицли, c6ecr:e'iiiBaio- щей сигнализацию о пожаре и лодачу нинугк+сов в не门" дистанционного управления.
Одггой из ррспрсстраиеныых станции, применяемы?; для этих це.зей, я.в.чяетсп концентратор малой емкости типа 《Камар》с пр；:сташ<а'Н] типа «Сигнал-12». Концентратор 《Комар》и к:；ждая приставкз к нему рассчитаны на подключение пяти лучей, причем к одному концентратору можно подключать до пяти приставок.
На лицевой панели станции ^^стаисвлспы сигнальные лампы по числу подключенных луне伍 которые загораются при Еозликповенип пожара. Специальные реле в станции срабатывают при обрыве в цепи луча, включают сигнальную лампу и подают импульс в цепи управления. Однаьо вследствие весьма малой коммутирующей способности контактов этих реле импульсы от mix приходится преобразовывать с помощью промежуточных реле с более мощными контакта мн.
Удаление лнпа осуществляется вытяжным вентилятором через шахту, имеющую специальные клапаны с электромагнитным приводом на каждом этаже. При срабатывании любого из да гчиков включаются вытяжпои и приточный вентиляторы и открываются клапаны у этих вентиляторов и клапан на этаже, где произошел пожар. В шкафах попарны?; крапс-в иа каждом этахсс устанавливаются кнопки, с помощью которых можно дубллровать управление системами.
Помимо концентратора《Комар》в подобных схемах применяются и другие устройства, как, папример, станция ТОЛ-10/100, также работаюшая с тепловыми датчиками, станции РУОП, СДПУ-1, работающие со специальны ми комбинированными датчиками КП-1, реагирующими как па повышение температуры, та к и на определенные концентрации дыма. Эти станции и ряд других устройств применяются в промыЕ1ле!?ных и общественных зданиях. В жилых Домах разрешается установка только теп.лсвых датчиков дтл, так как в датчиках, реагируьэщих на дым, применяются радиоактивные элементы.
В связи с этим в первые годы строительства домов повышенной этажности наибольшее распространение получили схемы с концентраторами《Комар》. Однако схема с концентраторами 《KoGap》имеет недостаток, заключающийся в том, что срабатывание вентиляционных устройств и сигнал
1KT '1KT '1KT1 JJ 221KT1 JJ 22?5?512-^12-^2s方2s方2KT22KT22KT2KTLJLJ，4ixr^~，4ixr^~万石”夕仆42 1^K1 1 疝才~后~\Г k囲厂困产；Л"]28d万石”夕仆42 1^K1 1 疝才~后~\Г k囲厂困产；Л"]28d1K11K11R1R2BK12BK128K1.1 2Г??66人了 28sxm 28K\2\ I2847./一--—LT28K1.1 2Г??66人了 28sxm 28K\2\ I2847./一--—LT厶6 18^厶6 18^Рис. 22.2. Ск?п2 управлс-ллд снстсна*乂 дымозащиты с ре те постолнног тока в л у-и кРис. 22.2. Ск?п2 управлс-ллд снстсна*乂 дымозащиты с ре те постолнног тока в л у-и к
1KT '
1KT '
1KT1 J
J 22
1KT1 J
J 22
?5
?5
12-^
12-^
2s
方
2s
方
2KT2
2KT2
2KT
2KT
LJ
LJ
，4ixr^~
，4ixr^~
万石”夕仆42 1^K1 1 疝才~后~\
Г k囲厂困产；
Л"]28d
万石”夕仆42 1^K1 1 疝才~后~\
Г k囲厂困产；
Л"]28d
1K1
1K1
1R
1R
2BK1
2BK1
28K1.1 2Г??66人了 28sxm 28K\2\ I
2847./一--—LT
28K1.1 2Г??66人了 28sxm 28K\2\ I
2847./一--—LT
厶6 18^
厶6 18^
Рис. 22.2. Ск?п2 управлс-ллд снстсна*乂 дымозащиты с ре те постолнног тока в л у-и к
Рис. 22.2. Ск?п2 управлс-ллд снстсна*乂 дымозащиты с ре те постолнног тока в л у-и к
о вызове пакарнз： к^маиды могут произойти не 丁川》卜， в случае загорания, ио и прн случайном обрыво в
Начиная с 1972 в массовом жилкщном строительств в Москве и некоторых других городах нагула широкое при 318
менение схема, приведеипая на рис. 22.2. В основе работы схемы лежпг принцип изменения полярности с помощью диодов, шунти]^/ющи?; каждый! датчик ДТЛ. Как в^дно 了з схемы, в кя/к；1ьп1 луч1 включены два роле: вспомогателыг е /К/ и исполнительное //(2, В цепи кат^шки первого ре.зе включены соединенные последовательно датчики луча ла:> ного ^тажа 1SK1——ISKm, шунтированные диодами 1VD1 — iVDin. Работа схеим победит следующим образе^!.「I” подаче напряжений! схему срабатывают все 【八:门广期。戰卜 тельные рело ns испи: плюс выпрямителя И, !)аз'.плкающии контакт реле времени 2КТ1, диод IV1 (;n；i л учл Ьго этажа), катушка реле //〈/, добгвечное сопротивление ；А, му- нус выпрямителя.
Вспсмстателыюе реле, срабэтав, самоблокируется по цепи: плюс выпрямителя У, контакт реле в：'еменн 2/< Т2, кнопка проверки схемы /S, контакт реле iK/./, кнопка 1SB2 (устанавливается в пожарно?-г шкафу), теплоылс датчики, контакт 1К1.2 и катушка реле JK，добазочпое сопротивление 1R, минус въ!прямптел51. Таким образом, каждый луч оказывается в дежурном ре/киме. Есгш теперь произойдет размыкание любого из датч1П<ов (например, /5/(/) в луде, то реле 1KI сбесточится, так как диод, шуптир^ ющии разомкнувшийся датчик, в!итючен навстречу плюсу выпрямителя. После отключепия реле 1К1 включается реле 1К2 по цеп11： плюс выпря''.:птеля, контакт реле времени 2K72, кнопка проверки с?;емы /S, размыкаюшиГ! контакт реле 1KL4, диод 1VD1, шунтирующий разомкиувш1п'|Ся датчик, кнопка lSB2t ргзмыкаюшиГ! контакт реле /К『・3, катушка реле /К2, добавочное сопротивление 1R минус выпрямигеля. Реле 1К2 своим замы кающим контактом 1К2.2 замыкает цель питания электромагнита 1YA клапана лаиного этажа; другим замыкающим контактом реле /К2・； включает реле пуска вентиляц!；!! KV н реле времени КГ, которое с выдерж- кой времени 10—15 с своим кентахтом КТ1 отключает цепи питанип всех электромагнитов зта/кньи: клапапов.
Эго необходимо для того, чтобы был открыт только один клапан, так как вентилятор рассчшываегся на эффективное удаление дыма только 17pH одном открытом клапане. Это же реке КТ своим замыкающим контактом выдает на диспетчерский пункт сигнал «Пожар».
В случае обрыва цепи питания катушки реле 1К1 оно обесточивается, но и реле 1К2 не может включиться, так как
На схеме показаны 1-й п 28-и лучи.
они имеют общие цепи. В этом случае последовательно соединенные размыкающие контакты обоих реле включают специальное реле, общее для всех лучей (на схеме не показано), которое передает на диспетчерский пункт сигнал «Неисправность».
В схеме предусмотрена возможность проверки как все济 схемы сразу с помощью кнопки JS, установленной на щпте, так и каждого луча в отдельности с помощью кнопки 1SB2, устанавливаемой в пожарном шкафу. Перевод схемы в дежурный режим осуществляется либо со щита кнопкой 2S, либо на каждом этаже кнопкой SBL При монтаже и наладке схемы необходимо строго соблюдать полярность ЕКЕоиенн打 каждого датчика, шунтированного диодом. Это создает определенные трудности при выполнении монтажных и наладочных работ.
Начиная с 1977 г. вместо описанной схемы внедряется новая схема, приведенная на рис. 22.3. Эта схема отличается от описанной главным образом тем, что в каждом поме- щен“и устанавливаются не один, а два датчика ДТЛ, которые уже нс требуется ш\'итнровать диодадиг Один датчик включается в луч данного этажа, а второй ——в один контрольный луч на все этажи. Размыкание одновременно двух датчиков в одном помещегп-ш формируется в схеме как сигнал «Пожар», а любого одного — как снгнал «Нейс- правность».
В отличие от отгсанЕЮЙ схемы в каждом луче вместо двух реле постоянного ( — 24 В) тока применяется одно реле переменного (〜35 В)тока, В контрольный луч вЕслюче- но одно реле постоянного ( = 24 В) тока.
При обесточивании одновременно одного из этажных лучевых реле н реле контрольного луча размыкается цепь питания катушки реле KV, которое, в свою очередь, обесточивается и подает сигнал «Пожар», одновременно включая необходимые вентиляционные системы. Если разомкнулся только один датчик в этажном или контрольном луче, то реле KV остается под напряжением, а обесточивается реле К7\ которое выдает сигнал «Неисправность».
Так кик длина трасс лучой, особенно контрольного, может доств гать больниц зйпче；!!!'!, необходимо считаться с потерей напряжена ； и правклы-ю выбирзть сечение лучевых проводов.
吋 Рис. 22.3. Схема управления системами дымозашпты с роле переменного ；тока в лу”ах
Дл1ша доухпроЕодной гикич, т. с, трассы этажного луча, м, может быть определена по формуле
2 ^ --~ ,(22.1)
где е ——коз-ф.р；1дне；гт, зависящ!1Й от напряжения и материала прэвздни- ка； для мед；：СчО гр-эвода при иапряженяи 36 В с = 0,324; s — сечеиие проводнЕ!ка, м*1?； NU ——допустг!мая потеря напряженно в луче, может приниматься до 10 %; Н— мощность, потребляемая катушкой реле.
кВ-A; cos<р — коэффициент мощности катушки реле; К3™коэффНци^ ент запаса, учитывающий непред в иденп ые снижения напряжения и 口 & реходиые сопротивления на соединениях (можно принять Кз —2,5).
Для примера определим максимальную длину трассы этажного 口卩 ча, выполняемого проводом марки ТРВ с жилой диаметром 0,5 мм, при установке в луче реле РПУ-1 (Р=16 В*А—0,016 кВ*А).
Сечение провода 5 = л£)2/4 = 3)14-0,52/4;=а0,2 мм2.
Коэффициент мощности катушки реле определяется из выражения cosq)QR/Z,(22.2)
где R — активное сопротивление катушки постоянному току (по ката、 логу R=14 Ом); Z —полное сопротивление катушки на переменном токе, определяемое из выражения Z=U〃； l = PIU= 16/36^=0,45 А,
Z = 36/0,45 = 80 Ом.
Подставляя значения R н Z в выражение (22,2), получаем cos 屮=14/80 = 0,175^0,2,
тогда
=81 м.=81 м.0,324-0,2-10
=81 м.
=81 м.
0,016-0,2-2,5
Следовательно, полную длину луча можно принять 160 M.
В случае более длинного этажного лу”” можно применить, напр，「 мер, провод ППВ 0,75, тогда
0,324-0 J5-10
Т^16'022ТГ
Следоватслько, полную длину луча можно принять 600 м.
Для кочтролыюгс луча максимальная дтпна линии определяет из следующих пвух выражений:
/二二+ 2冗冗 + RiJ；(2?)
/ = A<7 / (R^ + 2/?n),(22 •)
где J —ток в лу“. А; /?пр — сопротивление проводов, Oy; /?д — сопротивление диода, Ом; Rk — сопротивление катушки реле, Ом;。冃。乂 〜 напряжение питания, В; AU — допустимая потеря напряжения на лнн”" и диодах, В.
Тогда, приравнивая выражения (22.3) и (22.4), можно составить уравнение для определения длины линии:
/ = AU (2欠口 + RJ 一 2Uigi 旦也.(22 5)
Rnp.ym (Uhom — AU)
Для описываемой схемы Uhom=36 В применено реле МКУ-48 с кп- тушкой напряжением 24 В постоянного тока, /?к —510 Ом, 2Rr=7 €)*• Сопротивление проводов определяется как произведение 1 км провода
на длину (Rnp,吓/)• Принимаем AU=14 В. Для проводов ТРВ /?пр,уд= ₽=90 Ом/км, тогда
14 (7 + 510) — 2.36.76740
=90 (36- 14) 二 901Г 二 3,4 КМ，
Следовательно, длину трассы можно принять рзвной 1700 м.
Если применить провод ППВ-0,75, Кир,、】 которого равно 23 О刮/км,
674023-22674023-22= 13,5 км — 13 500 м,= 13,5 км — 13 500 м,
6740
23-22
6740
23-22
= 13,5 км — 13 500 м,
= 13,5 км — 13 500 м,
Следовательно, трасса равна 6750 м.
Следует иметь в виду, что при первоначальном включении все этажные (лучевые) реле срабатывают практически одновременно и по питающим проводам проходит суммарный пусковой ток этих реле, что вызывает значительную потерю напряжения.
Для обеспечения надежного включения реле необходимо расчетом определить требуемое сечение. В некоторых случаях может оказаться целесообразным каскадное включение этажных реле. Для исключения одновременного включения всех электродвигателей приточных и вытяжных вентиляторов дымозащиты в схемах управления устанавливаются реле времени, обеспечивающие отстройку пуска по времени.
Глава двадцать третья
ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЯ ИНЖЕНЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Широкое внедрение различного инженерного оборудования в жилых и общественных зданиях значительно усло;к- няет его эксплуатацию. К инженерному оборудованию относятся многочисленные насосике установки, вентиляцкон^ н*е системы, противопожарные устройства, пассажирские и грузовые лифты, общедомовые осветительные установи:% наружное н декоративное освещение, тепловые пункты и т. д.
Для эффективного контроля за работой инженерного оборудования, а также своевременной ликвидации аварий- ных состояний н проведения ремонта используются различ- НЬ1е диспетчерские службы, организованные ь ряде круп-
ных городов (Москва, Ленинград, Свердловск и др) В Москве созданы объединенные диспетчерские службы (ОДС), функционирующие при ДЭЗ (РЭУ).
Организация диспетчерской службы позволяет высвободить большое количество персонала при значительное упрощении эксплуатации и повышении надежности работы оборудования. Так, введение диспетчеризации пассажирских лифтов в жилых домах позволило отказатьс51 от лифтеров. Снстеиа диспетчеризации инженерного оборудования вето： ит из диспетчерского пункта (ДП) с пультом диспетчера и контролируемых пунктов (КП), устанавливаемых непо^ средствеыно на объектах, к которым подключается все копт-* ролируемое инженерное оборудование.
В качестве каналов связи между ДП и КП могут исполь^ зоваться:
многопроводиые линии с отдельными проводниками на каждые импульс, команду, сигнал;
малопроводные линии с различными видами уплотнения, при которых по одной паре проводршков может быть передано значительное количество сигналов;
существующие электрические сети, по которым сигналы передаются на частотах, отличающихся от промышленной частоты.
Пока наибольшее распространение в жилищном хозяйстве получили системы диспетчеризации с многопроводиыми каналами связи. Широко распространенные в Москве ОДС обслуживают только жилые дома и предназначены главным образом для приема от населения заявок на устранение различные неполадок, возникающих в система?; злек- троснабжения, водоснабжения, отопления, лифтовых установках и т. д. Для этого система ОДС оборудова!：а двухсторонней громкоговорящей связью с пероговерными устройствами, устанавливаемыми на первом атаже в каждом подъезде всех демов н в каждой кабине лифтовых установок. Кроме того, на пульт ОДС поступают сигналы о пожаре от щитов систем дымоудаления и пожарной сигнализации или о неисправности в сети, а также о наличии напряжения на зажимах электродвигателей систем дымоудаления.
К специальному прибору (логометру), установленному на пульте диспетчера, подключаются термометры сопротивления, позволяющие измерить в ЦТП температуру водм в системе отопления н горячего водоснабжения. Для переговоров диспетчера с ремонтным персоналом переговорные
устройства устанавливаются в ЦТП и подвалах жилых до- %о^ где к переговорным устройствам подключаются специальные датчики, сигнализирующие о затоплении техниче- ских подполий и подвалов. С пульта диспетчера может осуществляться управление освещением лестниц п коридоров в жилых домах.
' В последнее время в многоэтажных жилых домах устанавливаются кодовые замки (на входах в подъезд) или запорно-переговорные устройства (домофоны). С пульта ОДС можно открыть наружные двери. Имеется также переговорное устройство, позволяющее вести переговоры с диспетчером из каждого подъезда. Одним из существенных недостатков ОДС является то, что к пультам ОДС не подключается инженерное оборудование общественных зданий (школ, детских садов, магазинов и т. п.), расположенных в микрорайоне.
Наиболее прогрессивным является создание центральных диспетчерских пунктов (ЦДП), обслуживающих все здания, расположенные в микрорайоне.
Главная задача, которую приходится решать при проектировании ЦДП ——это выбор аппаратуры. При достаточно больших площадях застройки с большим числом как жилых, так и общественных зданий целесообразно применять телемеханическую аппаратуру с малоироводиыми каналами связи.
Так, например, в жилом районе Чертаново-Северпое в Москве сооружен ЦДП с аппаратурой ТК-210, специаль- но разработанной ?Аииистерством приборостроения для автоматизированных систем управления (АСУ) городским хозяйством. Система ТК-210 представляет собой многофункциональный комплекс с программной обработкой информации, позволяющий комплексно решать задачи сбора, пере- дачи, программно-управляемой обработки, хранения и выдачи информации.
В состав комплекса, предназначенного для диспетчеризации инженерного оборудования объектов Чертаново-Се- верное, входят (рис. 23.1) устройство пункта управления ПУ, три контролируемых пункта К〃 и 24 периферийных контролируемых пункта 〃К〃.
Устройство 〃У обеспечивает выполнение следующих Функций：
передачу на К〃 и ПКП от пульта диспетчера или управляющего вьшс〃нте〃ьно「о комплекса (УВК) следующих команд:
匹’объектах
Рис. 23.1. Структурная схема диспетчеризации района
управление двухпозициониыми (ТУ) объектами;
вызов со всех К〃 и 〃К〃 или выбранного К〃(〃К〃) информации о состоянии двухпозпционных объектов (TCI;
вызов со всех К〃 и ПКП или выбранного К〃(〃К〃) телеизмерения текущих значений параметров (ТТ);
передачу на /(〃 (/7К〃) от пу』вта диспетчера вызо- ва к телефону (ТФ) и ведение телефонных переговоров;
прием известителыюй инфорг^ации (ТС, ТТ) со все К〃 и 〃к〃 или одного К〃(〃К力)；
ретрансляцию известителыюй (ТС, ТТ) информации в УВК;
口) индикацию в цифровой или аналоговой форме парк метров ТТ в абсолютных пли относительных значениях “с выбору диспетчера или постоянно;
обнаружение и сигнализацию выхода принимаемых параметров ТТ за пределы заданных уставок;
обнаружение н сигнализацию изменения положения объектов или появления телесигнализации аварийной! (ТСА);
воспроизведение информации ТС по схеме мимического или светового щита;
цифро-буквенную регистрацию и перфорацию по за-
данной программе известительной (ТС, ТТ) и командной (ТУ) информации.
■ Устройство К〃 обеспечивает выполнение следующих функций:
прием с 〃У команд ТУ;
передачу на ПКН команд ТУ;
передачу на ПУ по вызову информации о состоянии объектов ТС, ТСА и значений параметров ТТ;
ретрансляцию на ПУ с аппаратуры НКП по вызову информации о состоянии объектов ТС, ТСЛ и значений параметров ТТ;
передачу на 〃У сигнала вызова диспетчера к телефону.
• Устройство 〃К〃 обеспечивает выполнение следующих функций:
прием с ПУ через К〃 команд ТУ;
передачу и а 〃У через К〃 по вызову информации о состоянии объектов ТС, ТСА и значений параметров ТТ;
передачу на ПУ через К〃 сигнала вызова диспетчера к телефону.
Наиболее целесообразна организация единых диспетчерских служб, обслуживающих не только жилищное хозяйство, но и весь комплекс зданий и сооружений микрорайона. Примером таких эксплуатационных служб являются дирекции, организованные в Москве на проспекте Калинина, в Олимпийской деревне, жилом районе Чертаново-Севериое. В таких случаях экономически оправдано и целесообраз1ю применение систем телемеханики, подобны?; onpicaniioii выше.
В некоторых общественных зданиях, таких, как гостиницы, рестораны, административные здания, крупные учебные заведения, создаются ЦДП, в которых устанавливаются щиты и пульты с аппаратурой управления п сигнализации, а иногда и контрольно-измеоительныс приборы. Из ЦДП осуществляется дистанционное управление электродвигателями различного инженерного оборудования, осветительными установками и контроль за их работой, Сюда же поступают сигналы о пожаре и различных аварийных ситуациях.
Раздел седьмой
ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ
Глава двадцать четвертая
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ
УСЛОВИЯ ПОРАЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ
ТОКОМ
Эксплуатация всех видов электроустановок представляет определенную опасность для людей. Это вызывает нсиб- хоанмссть строгого соблюдения требований правил техники безопасности и соответствующей квалификации персо芯皂*：：, обслуживающего эти устройства.
Поражение электрическим током возможно в случае прикосновения к токоведущим частям электроустановки пли к металлическим нетоковед)тщим частям электрооборудсви- ния, оказавшимся под напряжением при нарушении нзекн- ции. Электрические установки могут создать 兄 пожари>ю опасность при КЗ, перегрузке проводов, кабелей и электроприемников, искрении и повышенном нагреве контактных соединении.
Тело человека обладает опредекПеныым электрическим сопротивлением, которое изменяется в широких пределах (от 500 до 100 000 Ом) и зависит от многих причин： обп??го состояния здоровья, толщмньт и состояния КОЖНОГО ПОКрина и его влажности, условии окружающей среды, длительности прохождения тока п некоторых других факторов. В 戸心 четах по технике безопасности сопротивление человеческого тела обычно принимается равным 1000 Ом.
Различают следующие виды воздействия электрического тока на человеческий организм: тепловое ——ожоги; механическое―разрыв тканей, электролиз крови; биологическое-- поражение нервной системы. Особенно опасно прохождепне тока через сердце, вызывающее парализацию сердечней мышцы.
Тяжесть электротравмы зависит от значения тока и д.т：и- тельности его прохождения. Считается, что в большинс!^^ случаев ток 0,1 А представляет собой смертельную опасность для человека. При этом токе, проходящем от ру)л
к руке или от руки к ногам в течение 3 с, может наступить паралич сердца. 。 “
Для человека опасен как переменный, так и постоянный ток, однако наибольшую опасность представляет перемен- ннЗ ток промышленной частоты (50 Гц). С повышением частоты переменного тока опасность поражения у?леньша- ется.
В зависимости от опасности поражения человека электрическим током в действующей редакции ПУЭ принята следующая классификация помещений, в которых размещается электрооборудование.
Помещения без повышенной опасности ——сухие нежаркие с нетокопроводящими полами, без металлоконструкций, токопроводящей пыли, например жилые, административные и другие общественные здания с деревянными, линолеумными и подобными полами.
Помещения с повышенной опасностью ——влажные (при относительной влажности выше 75 %), жаркие (при температуре свыше 30 ℃), с токопроводящими полами (железобетонными, металлическими, земляными), помещения, в которых имеется опасность одновременного прикосновения к металлическим конструкциям зданий, трубопроводам, станкам и металлическим корпусам электрооборудования.
Помещения особо опасные — особо сырые помещения, в которых полы, стены и потолок покрыты влагой (баня, прачечные и т.瓜)，в которых относительная влажность воздуха близка к 100 %, помещения с химически активной средой, воздействующей на изоляцию. К особо опасным относятся и такие Ескетенкн, в которых одновременно существуют два или больше признаков повышенной опасности. Применительно к вышеприведенной классификации нормами и правилами установлены надлежащие требования, которым должны удовлетворять электрооборудование, проводки и все другие элементу электроустроиств.
Возможны два случая прикосновения чвхчовека к токо- ведущим частям: дв)/хполюсное, когда человек коснулся Двух неизолированных проводов электрической сети, и однополюсное, когда человек касается одного из проводов.
Более опасно двухполюсное прикосновение, особенно если к разным проводам человек прикоснулся двумя руками (Рис. 24.1). При этом ток, проходящий через тело человека, /q в трехфазной четырехпроводнон сети может достигнуть значения: ”
Рис. 24.1, Прикосновение человека к проводам трехфазной четырехпроводной сети: к двум фазным проводам (/) и к фазному н нулевому прово дам⑵
при прикосновении к двум фазам
/…(ЛЖ—(24.1)
и при прикосновении к фазному и нулевому проводам % =几/R 中(24.2)
где Un II 〃巾——соответственно линейное и фазное напряжение сети, В; Яч — сопротивление человеческого тела, Ом.
При однополюсном прикосновении человек касается либо одного из неизолированных проводников электрической цепи, либо нетоковедущей металлической части знектрсюбо- рудовання, оказавшейся под напряжением в результате повреждения изоляции. В атом случае значение тока, проходящего через человека, зависит не только от приложенного напряжения, но и от режима нейтрали источника питания, активного сопротивления изоляции и емкости проводов по отношению к зелмс.
Электрические установки хлут выполняться с глухоза- землешюи или изолированной нейтралью генераторов или трансформаторов. Г л у х о з а з е м л е и н о й называется нейтраль генератора или трансформатора, соединенная с заземляющим устройством непосредственно или через малое сопротивление. Изолированной называется нейтраль генератора или трансформатора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нем; через большое сопротивление. Согласно ПУЭ в нашей стр а не электроустановки и электросети до 1 кВ переменного то ка допускаются как с глухозаземленной, так и с изолированной нейтралью. В четырехпроводных сетях переменное_ тока глухое заземление нейтрали является обязательны-.: Сети напряжением 110, 220, 500 кВ выполняются с гл ул с заземленной нейтралью, а 6, 10, 35 кВ ——с изолированной нейтралью. В сетях 35 кВ в целях компенсации емкостных
рис. 24.2. Прикосновение к одному из фазных проводов четырехпроводной трехфазнон сети с глухозаземленной нейтралью
(24.3)(24.3)токов в случае однофазного замыкания на землю часто применяют заземление нейтрали через катушку с индуктивным сопротивлением. Рассмотрим случай однополюсного прикосновения к фазному проводу в трехфазной четырехпроводной сети 380/220 В, питаемой от вторичной обмотки понижающего трансформатора, с глухозаземлениой нейтралью. Как видно из рис. 24.2, ток проходит через тело человека, его обувь, основание, на котором оп стоит, и через заземляющее устройство нейтрали трансформатора. Таким образом, ток /ч будет равен
(24.3)
(24.3)
Rq + Rog 十欠 з
где Re6 — сопротивление обуви человека и основания, на котором он стоит, Ом; 7?з — сопротивление заземляющего устройства нейтрали, Ом.
В формуле (24.3) пренебрегли сопротивлениями фазного провода и грунта ввиду относительно малого их значения. Из этой формулы следует, что если сопротивление обуви и основания достаточно велико, то опасность поражения током снижается. Естественно, такое положение имеет место, если человек находится в сухом помещении с непроводящими полами. Что касается ^3, то эта величина мала по сравнению с Rq и 7?об.
Значительно опаснее однополюсное прикосновение в сьь ром помещении или на открытом воздухе, где R°6 весьма мало и им можно пренебречь.
В этом случае ток /ч значительно выше и равен
(24.4)(24.4)/ = и®几+ R
(24.4)
(24.4)
дости-дости-При напряжении 220 В и ₽ч = Ю00 Ом 7Ч будет гать 0,2 А, что чрезвычайно опасно для жизни человека.
дости-
дости-
Рис. 24.3. Прикосновение к одному пз фазных проводов трехфазной сети с изолированной нейтралью
Однако при однофазном замьи камни на землю или повреж^ дении изоляции одной из фаз в сети с глухозаземленнои нейтралью и малом сопротивлении заземляющего устро^ст* ва нейтрали возникает поста- точно большой ток КЗ, и по вреждениый участок сети должен быстро отключаться
аппаратами защиты. Поэтому вероятность прикосновения в этот момент человека к корпусу поврежденного электро- пригмшжа весьма мала, что является важным преимущест- вом ceTei'i с глухозаземленной нейтралью.
Кроме того, при замыкании одного из проводов сети 380/220 В на землю потенциал неповрежденных проводов (при праБильном расчете рабочего заземления нейтрали) не превышает 250 В, что обеспечивает возможность присоединен!^ к такой сети силовых и осветительных электроприем- инков. Вышеуказанные и некоторые другие преимущества обусловливают обязательность повсеместного применения в четырехпроводиых электрических сетях переменного тока глухого зазеАгления нейтрали, за исключением некоторых случаев, оговоренных ПУЭ и указанных далее,
В трехфаз^ой сети с изолированной нейтралью ток /叮 при прикосновении человека к фазному проводу (рис. 24.3) определяется по формуле (без учета емкости сети)
/q =—竺一， (245 3Ru + Rg '
где Rt【3 — сопротивление изоляции одной фазы относительно земли, Ом (при условии одинакового значения для всех трех фаз),
Из выражения (24.5) следует, что при исправной сетп до 1 кВ с высоким уровнем изоляции ток /ч будет незиачи^ тенен, и сети с изолированной нейтралью оказываются 抬》 нее опасными при однополюсном прикосновении, чем сет：' с глухозаземленной нейтралью. Поэтому ПУЭ рекомендую：' применение электрических сетей и устройств с нзолирова?- ной нейтралью в установках с повышенной опасностью (тор- фэхозяйство, шахты и т, п.).
Однако в такой сети повреждение изоляции и замыкание на землю одной из фаз может быть длительное время не обнаружено, а прикосновение к неповрежденной фазе приведет к тому, что человек окажется под полным линейным напряжением сети. Поэтому ПУЭ требуют в электрических сетях с изолированной нейтралью применять специальные устройства для контроля за состоянием изоляции, немедленно сигнализирующие о повреждении изоляции либо отключающие участки, в которых произошло замыкание на землю.
Отметим в заключение, что в сильно разветвленных и протяженных сетях трудно обеспечить достаточно высокий уровень сопротивления изоляции и, кроме того, уже сказывается влияние емкости проводов по отношению к земле, что повышает опасность однополюсного прикосновения и ограничивает применение системы с изолированной нейтралью.
242 ОБЩИЕ МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ
Для предотвращения поражения электрическим током необходимо прежде всего исключить возможность случайного прикосновения к токоведущим частям. В этих целях устанавливают соответствующие ограждения или токоведущие части располагают на высоте, не доступной без специальных приспособлений.
Распределительные щиты, щитки, распределительные пункты размещают в специальных помещениях или запираемых шкафах, не имеющие токоведущих частей на лицевой стороне. Зажимы электродвигателей и других электроприемников, а также пусковых аппаратов должны быть закрыты кожухом и не доступ??ы для прикосновения. -
Ремонт электродвигателе!! и пусковы?< аппаратов во время их работы недопустим. Нельзя выполнять ремонт электропроводки без полного отключения выключателем на групповом щитке и т. д.
Для наружных установок и воздушных электрических сетей установлены необходимые высоты и габариты приближения к различным зданиям и сооружениям, обеспечивающие невозможность прикосновения к проводам. Эти раз- мерь】 зависят от напряжения сети и указаны в ПУЭ и строительных нормах.
Правилами техники безопасности установлены требова- ния безопасности, которые должны соблюдаться обслужи-
вающим электротехническим персоналом в процессе эксплуатации электроустановок. Для защиты обслуживающего персонала от поражения током и действия электрической дуги применяют различные защитные средства и приспособления. К ним относятся инструменты с изолирующими рукоятками, диэлектрические перчатки, галоши и боты, резиновые коврики, защитные очки, специальные лестницы и стремянки, переносные заземления и ограждения, а также сигнальные переносные указатели напряжения и тока.
При производстве работ в установках до 1 кВ при полном снятии напряжения необходимо, чтобы все неотключенные токоведущие части другого соседнего оборудования имели наглухо закрытые ограждения либо находились на расстоянии или высоте, при которых случайное прикосновение к ним работающих невозможно. Правила разрешают в определенных условиях работу без снятия напряжения, для чего применяют защитные средства и специальные приспособления. В этом случае должны работать два электромонтера, старший из которых должен иметь квалификацию по технике безопасности не ниже IV группы, младший ——не ниже III группы.
Как уже отмечалось, чрезвычайно важное значение имеет уровень изоляции. Необходимо обеспечивать неуклонное выполнение требований ПУЭ к устройству электроустановок в зависилюсти от категории помещений. При дистанционном управлении в электроустановках следует применять световую или звуковую сигнализацию, предупреждающую работающих о пуске механизмов, а в некоторых случаях (ТП, РП и т. д.)——бхПокировочыые устройства, исключаю- щие возможность прикосновения к токоведущим наст兄м, находящимся под напряжением. Нужно строго выполнять профилактические осмотры и измерения, характеризующие состояние электрооборудования, в сроки, регламентирован ные правилами технической эксплуатации.
Для предупреждения населения об опасности, которую прелстгшляют собой все виды электрооборудования, широко применяются различные виды информации, в том числе популярные брошюры, плакаты, лекции, беседы, практикуемые энергоснабжающими организациями.
Наряду с общими мерами безопасности для защиты лю лей от поражения током в сетях и электроустановках необходимо применять по крайней мере одну из следующих мер. защитное заземление, зануление, защитное отключение, малые напряжения (до 42 В), разделяющие трансформаторы=
изолирующие площадки. Важное значение имеет внравнква* ние потенциалов в пределах установки или ее частей. В некоторых случаях без выравнивания потенциалов обеспечить безопасность невозможно. Эта защитная мера применяется совместно с защитным заземлением, занулением и другими защитными мерами.
Глава двадцать пятая
ЗАЗЕМЛЕНИЕ, ЗАНУЛЕНИЕ И ЗАЩИТНОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Заземлением какой-либо части электроустановки называется преднамеренное соединение ее с заземляющим устройством. Заземляющее устройство состоит из заземлителей и заземляющих проводников.
Заземлитель представляет собой один или несколько металлических соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в непосредственном соприкосновении с землей. Заземляющие проводники ——металлические проводники, соединяющие заземлитель с заземленными частями электроустановки.
Защитное заземление служит для предохранения от поражения током при прикосновении к металлическим конструктивным частям электроустановок, нормально не находящимся под напряжением, но могущим оказаться под ним вследствие повреждения изоляции. Оно применяется в сетях, работающих с изолированной нейтралью (например, 6 или 10 кВ). Если корпус (кожух) электрооборудования не заземлен, то при нарушении изоляции одной из токоведущих частей между незаземленным корпусом и землей появится напряжение. Следовательно, прикосновение человека к такому корпусу будет так же опасно, как й к неизолированному проводнику одной фазы.
Если корпус заземлен, то при повреждении изоляции одной из фаз через него будет проходить ток /3, обусловленный малым сопротивлением заземляющего устройства /?э и значительным сопротивлением изоляции двух неповреж-
丄一 г^т^-А丄一 г^т^-А
丄一 г^т^-А
丄一 г^т^-А
риг. 25 1. Заземление в электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью：
а —「реое二иненна к нузо?'；” проводу сети и зануление (правильно); б — приме- нс;」：е зазсу^яю!и,сго уст>с*ства (нспрапилы'о)
дс:；пы?< 0)?з. Значение напряжения прикосновения нормируется ГОСТ. 。
В злектроустансвках no 1 кВ с глухнм заземлением ией- Iралп источникоз питания (генераторов, трансформаторов) защитное заземление выполняется путем присоединения не- гоковед5;щпх частей электрооборудозанця п заземленному нулевому прово/iy сети. ‘Гаксл система пазивается занулением (рис. 25.1).
В этих установках (сетях) при замыкании одной фазы на корпус в результате ловрех(депия изоляции возникает однофазное КЗ (путь тока показан на рис. 25.1), в результате которого повреждеппая часть установки Нин уивсток сети) отключается токовой защитой, чем п обеспечивается безопасность прикосновения.
Главой 1.7 ПУЭ устамозлепо, что в помещения?: с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных электроустановках защитное заземление пли зану/ение обязательно во зсех случаях при напряжении переменного тока выше 42 и постоянного тока выше 110 В. В помещениях без повышенной опасности заземление требуется при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока.
Заземлению (занулению) подлежат все металлические корпуса электродвигателей, пусково* аппаратуры, электро- ；:：=струмеиты, металлические трубы электропроводок, кор о-
ба, лотки, металлические оболочки, броня и муфты кабелей, кабельнне конструкции, кронштейны и другие металлические элементы крепления электропроводок и т. д. Несмотря на то что жилые дома относятся к помещениям без повышенной опасности, заземлению (ззпуленнпэ) подлежат корпуса кухонных стационарных электроприбороз мощностью 1,3 кВт м выше, таких, как посудомоечные, автоматические стиральные машины, а также корпуса щиюв, щитков, сзе- тильников п стальные трубы, короба, лотки электропрозо- док на лестничных клетках, в технических подпольях н на чердаках. Л1еталл11ческие оболочки н броня кабелей, как правило, должны 6七!？卜 заземлены в начале и конце трассы.
Не подлежат заземлению арматура нзол^ирров, оттяжки, кронштейны и осветительная арматура при установке их на дерез511шых опора::, корпуса лектропj^иемпиков с дзойпой изоляцией1, съемные илм открывающиеся двери на металлических зкзон/екним шкафах. В жилы?с комнатах, а также в кухнях и уборках квартир металлические корпуса с и - ниенарно установленного осветительного электрооборудования и переносных бытовых электроприборов и машин мощностью до 1,3 кВт (утю门l чайники, холодильники, швейные машины и т. д.) заземлять (занулять) не требуется. В ванных комнатах могут при?леияться приборы и машины, имеющие дзойпую изоляцию, которые заземлить (занулять) не требуется. При испс-льзованни и ванных комнатах машин и приборов с одинарисЛ! изоляцией их металлические корпуса необходимо заземлять (занулять).
Кортуса стальных пли иугуннь【х ваип соединяются с помощью стальной полосы с трубами зодопровода для выравнивания потенциалов, которые 二югут поязиться на корпусе ваннн при позреждешш скрытых электропроводок, находящихся р констр\-кп,иях здании.
В 笃OTLipcxii卩o&s&xbix сетях переменного тока с глухоза- земленион нейтралью присоединение корпуса электропри- .емникоа и дрх^гпх частей электроустановок, подлежащих заземлению, к заземлителям без подключения к нулевому защитному проводу не разрешается, ибо при этом ие обеспечивается безопасность людей, поскольку при замыкапчи на корпус через лва последозательпых заземления ток однофазного 1\3 может оказаться недостаточным для срабатывания защиты.
。1 Двоинэй называется эле'<трическая изоляция, состоящая из р ；бо- qe^ II дополнительной изоляции.
Сопротивление заземляющего устройства нейтралей генераторов и трансформаторов должно быть в сетях 380/220 В не более 4 Ом. Поскольку заземление на подстанциях является общим и для установок высокого напряжения, то в некоторых случаях, определенных ПУЭ, это сопротивление приходится принимать на основании специального расчета в зависимости от возможного значения тока замыкания на землю в сети высшего напряжения.
ЗАЗЕМЛЕНИЕ И ЗАНУЛЕНИЕ
Необходимо отметить, что заземление в зданиях и сооружениях является общим как для всех электротехнических установок, так и для устройств автоматики. В качестве заземлителей следует в первую очередь использовать так называемые естественные заземлители. К ним относятся водопроводные и другие металлические трубопроводы без антикоррозионного покрытия, за исключением трубопроводов с горючими жидкостями или горючими и взрывчатыми газами, свинцовые оболочки кабелей, металлические конструкции и арматура железобетонных зданий и сооружений, имеющих соединение с землей, фундаменты, металлические шпунты, обсадные трубы и т. д. Алюминиевые оболочки кабелей и неизолированные алюминиевые проводники ис- поьчьзовать в качестве заземлителей не разрешается.
В тех случаях, когда естественные заземлители отсутствуют или их сопротивление превышает требуемое значение, устраиваются искусственные заземлители, состоящие из отрезков угловой стали (размерами 50X50X4 мм) длиной 2,5—3 м, некондиционных стальных труб диаметром 50 мм той же длины с толщиной стенки не менее 3,5 мм, отрезков круглой стали диаметром 12—14 мм, длиной до 5 мн более.
Указанные отрезки (электроды) погружаются в грунт па расстоянии друг от друга примерно 3 м и соединяются между собой стальной полосой размером обычно 40X4 мм. Верхние концы электродов должны быть на глубине 0,6—— 0,7 м от поверхности. Соединительная полоса прокладывается в траншее глубиной 0,6——0,7 м. Все соединения осуществляются сваркой. Количество электродов зависит от размеров, удельного сопротивления грунта, глубины про-
мерзания и некоторых других факторов и определяется на основании специального расчета.
В качестве заземляющих и нулевых защитных проводников в электроустановках до 1 кВ могут быть использованы металлические конструкции зданий (если обеспечивается надежное соединение звеньев всей цепи), стальные трубы электропроводок, алюминиевые оболочки кабелей, металлические трубопроводы (кроме трубопроводов с горючими и взрывоопасными смесями, канализации, центрального отопления), г^кталлические кожухи шинопроводов, металлические короба н лотки, нулевые рабочие провода электрической сети. Не разрешается использовать в качестве заземляющих и нулевых защитных проводников мета/тлические оболочки трубчатых проводов л свинцовые оболочки кабелей (АТПРФ, АСРГ и т. д.).
В электроустановках до 1 кВ с глухим заземлением нейтрали нулевые защитные проводники должны быть выбраны таким образом, чтобы при однофазном1 замыкании на корпус или на нулевой проводник происходило быстрое отключение защитой дефектного участка. Правила устройства электроустановок требуют, чтобы при этом ток однофазного КЗ в наиболее удаленной точке цепи превышал не менее чем в 3 раза номинальный ток плавкой вставки ближайшего предохранителя или номинальный ток комбинированного или теплового расцепителя автоматического выключателя.
В воздушных сетях переменного тока зануление осуществляется при помощи нулевого провода, проложенного па тех же опорах линии, что и фазные провода. На концах воздушных линий (или ответвлений) длиной более 200 м, а также на вводах в здания, электроусталсвки которых под/ie- жат занулению, должны выполняться позторные заземления нулевого провода общим сопротивлением в сетях 380/220 В не более 10 Ом, при этом сопротивление каждого из повторных заземлений должно быть не более 30 Ом.
Для повторного заземления следует в первую очередь использовать естественные заземлители. Повторные заземления повышают условия безопасности, особенно при обрывах нулевого прозода. В воздушных линиях длиной до 200 м и кабельных сетях любой длины повторные заземления не
требуются, так как в них обрыв нулевой жилы маловероятен. В жилых домах с электроплитами в квартирах повторные заземления выполняются и при кабельных вводах.
Расчеты заземляющих устройств. Сопротивление, которое оказывает току в земле участок почвы от заземлителя до точек с нулевым потенциалом называют сопротивлением растеканию тока.
Сопротивление растеканию заземлителя определяется как отношение напряжения между заземлителем и точками земли с нулевым потенциалом U3i В, к току замыкания /3, А:
& = &&•(25.1)
Поскольку человек практически не может одновременно касаться зазе?ллепного корпуса оборудования или заземли- ющих проводников (их сопротивлением, как незначительным, пренебрегают) и точки на почве с нулевым потенциалом, которая находится на расстоянии около 20 м, то напряжение прикосновения “р всегда меньше U3. Если бы даже такое прикосновение оказалось возможным, то и в этом случае благодаря сопротивлению обуви и одежды напряженпе? под которым оказался человек, всегда было бы меньше Ь\: 0碎=勺〃3,(25.2)
где К” ——коэффициент прикосновения, имеющий значение меньше единицы.
Между двумя точками поверхности земли на участке растекания тока также имеет место разность потепциалсз. Человек, проходя по участку растекания, сделав шаг, условно приг1ятый 0,8 м, попадает под некоторую разность потенциалов, называемую шаговым напряжением (匕乙口). При этом через тело человека (в основном через ноги) протекает тек поражения, который может достигать значений, опасных дл/ человека.
Кривые па рис. 25.2 иллюстрируют растекание тока в земле и показывают значения напряжений прикосновения и шага. Из рис. 25.2 видно, что по мере удаления от заземлителя шаговое напряжение уменьшается. Снижение напряжения прикосновения и шагового напряжения достигается уменьшением сопротивления заземлителя, а следовательно, и тока, протекающего нерез тело человека, В установка?^ напряжением выше 1 кВ применяются замкнутые контуры заземлителей, состоящие из одного или нескольких рядов стальных стержней, забитых в землю, соединенных на сварке стальной полосой и расположенных в пределах защищ^е- 340
Нияд?5，Й.!；^яРаСПРеДеЛеШ；Я зенииапа в заВ„С!1да;Т!1 от pacers-Нияд?5，Й.!；^яРаСПРеДеЛеШ；Я зенииапа в заВ„С!1да;Т!1 от pacers-
Нияд?5，Й.!；^яРаСПРеДеЛеШ；Я зенииапа в заВ„С!1да;Т!1 от pacers-
Нияд?5，Й.!；^яРаСПРеДеЛеШ；Я зенииапа в заВ„С!1да;Т!1 от pacers-
мого объекта. Таким образом, выравниваются потенциалы смежных точек поверхности. Выше были указаны сопротивления растеканию в электроустановках напряжением до 1 кВ. Здесь отметим требуемые сопротивления растеканию в электроустановках напряжением выше 1 кВ.
Так, в установках с бсльишмн токами замыкания па землю (выше 500 А) сопротивление растеканию заземляю- Щего устройства должно быть не более 0,5 Ом. В сетях с малыми токами замыкания на землю (6, 10, 20 кВ) значения сопротивления растеканию доллсны быть не более:
а) при общем заземляюш.ем устройстве для установок напряжение?/! до 1 кВ п более
n /125
…丁；(25.3)
ппяб_^При "cn°/b3°Ea"；"i заземляющего устройства только
"力я установок напряжением выше 1 кВ
(25.4)(25.4)凡V至
(25.4)
(25.4)
/ 3
где /3—расчетный ток однофазного замыкания на землю; Кз не должно быть больше 10 Ом.
Значения /3 обычно задаются энергоснабжающими организациями при выдаче технических условий на присоединение к их сетям. Приближенное значение расчетного тока /3 может быть определено из следующих выражений:
для кабельной сетидля кабельной сетиUIТоUIТодля воздушной сетидля воздушной сетиы350ы350(25.6)(25.6)(25.5)
для кабельной сети
для кабельной сети
UI
То
UI
То
для воздушной сети
для воздушной сети
ы
350
ы
350
(25.6)
(25.6)
где U ——напряжение сета, кВ: I ——общая длина сети, км.
Как уже было сказано, для заземления используются естественные и искусственные заземлители.
Сопротивление растеканию тока заземлителя в первую очередь зависит от удельного сопротивления грунта р, пр/ ведсгшого в табл. 25,1. Наиболее удобно и экономично в качестве естественных заземлителей использовать железобетонные фундаменты и конструкции зданий и сооружений.
Удельное1сопротнв-Грунт1 лениеОм -м1Удельное1сопротнв-Грунт1 лениеОм -м1Таблица 25.1. Удельные сопротивления грунтаТаблица 25.1. Удельные сопротивления грунтаГрунтУдельное сопротивление р.Ом -мГрунтУдельное сопротивление р.Ом -м
Удельное
1
сопротнв-
Грунт1 ление
Ом -м
1
Удельное
1
сопротнв-
Грунт1 ление
Ом -м
1
Таблица 25.1. Удельные сопротивления грунта
Таблица 25.1. Удельные сопротивления грунта
Грунт
Удельное сопротивление р.
Ом -м
Грунт
Удельное сопротивление р.
Ом -м
Песок при глубине за-1 логлния вод менее 5 мТо же 6 и 10 мСупесь Еюдснасыщсц- иач (текущая)То же влажная (пла- сишчатая)То же слабовлажиая (тпердая)Глина пластшматаяТо же полутвердаяПесок при глубине за-1 логлния вод менее 5 мТо же 6 и 10 мСупесь Еюдснасыщсц- иач (текущая)То же влажная (пла- сишчатая)То же слабовлажиая (тпердая)Глина пластшматаяТо же полутвердая4050з,{10130603010050201804050з,{1013060301005020180
Песок при глубине за-1 логлния вод менее 5 м
То же 6 и 10 м
Супесь Еюдснасыщсц- иач (текущая)
То же влажная (пла- сишчатая)
То же слабовлажиая (тпердая)
Глина пластшматая
То же полутвердая
Песок при глубине за-1 логлния вод менее 5 м
То же 6 и 10 м
Супесь Еюдснасыщсц- иач (текущая)
То же влажная (пла- сишчатая)
То же слабовлажиая (тпердая)
Глина пластшматая
То же полутвердая
4050з,{1013060301005020180
4050з,{1013060301005020180
500 Садовая земляЧериозсм
1000Кокс
40Гранит
Каменный уголь
150Мел
Суглшюк влажный
300Суглинок
Мергель глинистый
20Торф
68Известнякпористый
Сопротивление растеканию тока железобетонных фундаментов R巾 можно определять по формуле, Ом,
Rd = Р(0,5/，矗)，(25.7)
где р — удельное электрическое сопротивление грунта, Ом-м; S巾^—площадь, ограниченная периметром здания на уровне дневной поверхности земли, м2.
Стальные водопроводные трубы без антикоррозийного покрытия со сварными стыками и свинцовые оболочки кабелей (если они имеются) тоже следует использовать в качестве естественных заземлителе!!. Кабели с алюминиевой оболочкой использозать в качестзе заземлителя не разрешается.
Для предварительных расчетов можно пользоваться данными о сопротивлении растеканию водопровод1^ых труб, приведенные в табл. 25.2 для р=100 Ом-м и в табл. 25.3 для кабелей.
Таблица 25.2. Сопротивление растеканию тока металлических трубопроводов, проложенных на глубине 2 м при р=100 Ом■ м
Длина подземного участка, м
Сопротивление ристокашпо, Ом, прх диаметра труб, мм'
63
100
150
100
0,35
0,28
0,23
500
0,29
0,24
0,19
1000
0,25
0,2
0,17
2000
0,2
0,17
0,15
Таблица 25.3. Сопротивление растеканию юка свинцовых оболочек кабелей при р= 100 Ом мг проложенных на глубине 0,7 м
Длина подземного участка
Сопротнпленис р;:стсканлю, Ом, и「/ сечсини к,3，)п,; м、У
36-35
15U-95
{120 и вь；те
50
2,1
1,6
11,2
100
1,5
1,1
200
1,4
1
500
1,4
1,1
0,8
1000
1,2
0,9
1 。7
Значения удельного сопротивления, принятые по табл. 25.1, необходимо умножать на коэффициент сезонности (промерзания н увлажнения), призеденный в табл. 25.4 и зависящий от климатической зонь】, где сооружается объект. Москва и Ленинград относятся к зоне IL
Если оболочки кабелей являются единственным зазем-
Таблица 25.4. Значения коэффициентов сезонности
Климатическая
Коэффициент сезсниссти 丨
для1
К.'1П\：н7И- чсс；<：：я
Ко^Г'Ф'ишент сезонности для заземлителя
про;% /келчого
CTtp：K4CF'；rc 1
ПрСЛЯ ЖСК1ЮГО
С1£р»нен'「с *
1
7
2
1,4
4
1,7
IV
1,5
!,2
лителем и в траншее проложено несколько кабелей (их должно быть не меиее двух), то общее сопротивление растеканию с учетом их взаимного экранирования:
《к =,(25.8)
где Rc,k — сопротивление растеканию тока оболочки одного кабеля; пк ——число кабелей в одной траншее.
В тех случаях, когда сопротивление растеканию естественных заземлителей превышает требуемое ПУЭ, необхо厶小 мо создать дополнительно искусственное заземление с со- противлепием, равным:
凡吗(25.9)
где Кз.н — значение нормируемого сопротивления растеканию, См.
В тех случаях, когда элементы заземления погружаются в грунт ниже глубины промерзания, коэффициент сезонности ire вводится п р принимается по табл. 25.1 без изменении.
Сопротивление растеканию тока неггзолироваиного стального трубопровода Кс,тр молено (наряду с показателями табл. 25,2) определять по формуле
(25.10) / hd
Сопротивление обсадной трубы /?0,с скважины равно
^ос,(25.il)
где Z — длина трубы, м, но не более 200 м; h — глубина за- ложення трубы от поверхности земл〃> м; d — диаметр трубы, М.「
Таблица 25.5. Сопротивления одиночных заземлителей, Ом
Вид за?ем.г；те,】я
Расчетная формула
Вертикальный электрод из круглой стали или трубы
Вертикальный электрод из угловой стали
Горизонтальный электрод из полосовой стали
Горизонтальный электрод из круглой стали
R ， { In 」卜 с 1П1
с 0,16р/2 /, 14ЛЧ-/\
/\ 0,р0ь24 人一"
0,16р. 2/2
/hb
R ~In
1hd
Примечание. Условнее о о з п а и е п и л: / — дл;п：а электрода, м; d — внешний диаметр злеитрода, м： /i — глубина заложения ст певерхиости земли 彳厂门” вертикального электрода — р^ссюяиие о г псв^-р.хи^сти земли до сере* дины электрода；, м; b — ширина нслссового электрода (для уг:ь нсй стали ——шн- рнна пелки), м.
Формулы для определения сопротивления растеканию одиночных заземлителей (электродов) приведены в табл. 25.5.
Искусственные заземлители, как правило, устраиваются из нескольких электродов (иногда из довольно значительного их количества), соединенных стальной полосой. В этом случае приходится учитывать влияние взаимоэкраиировавия стержневых н протяженных заземлителей, которые как бы повышают сопротивление растеканию тока. Это обстоятельство учитывается введением в расчетные фор мулы коэффициентов использования, зависящих от количества стержневых электродов я их расположения.
凡凡Задавшись предваритель!юй длиной протяженного заземлителя, определяют его соп|ютпвлеш1е:
凡
凡
(25.12)
Далее определяется требуемое общее сопрстивлеипе вертикальных электродов (стержней):
Afi R"CK,3
A口 - ^иск,з
(25.13)
Затем определяется необходимое количество стержней：
~*(25.14)
/<с,。ci-
где 〃ст ——количество стержней; R&o ——сопротивление одиночного электрода；屮丁，小一коэффициенты использования стержневых и протяженных заземлителей (табл. 25.6 и 25.7),
Таблица 25.6. Коэффициенты использования стержневых и протяженных заземлителей при их размещении в ряд
Отно1леш：с рассюяния между стержнями к гх длине
Количество стержней
1
21
3
仆
"п
Пет
Пп
3
0,78
0,8
0,86
0,92
0,91
0,95
4
0,74
0,77
0,83
0,89
0,88
0,92
5
0,7
0,74
0,81
0,86
0,87
0,9
6
0,63
0,71
0,77
0,83
0,83
0,88
10
0,59
0,62
0,75
0,75
0,81
0,82
15
0,54
0,5
0,64
0,78
U, /4
20
0,49
0,42
0,68
0,56
0,77
0,68
30
0,43
0,31
0,65
0,46
0,75
0,58
Примечание. При увеличении расстояния между стержнями коэф*ри- циенты использования возрастают, что объясняется уменьшением взаимоэкра：ш■ рования.
Таблица 25.7. Коэффициенты использования стержневых и протяженных заземлителей при размещении их по периметру замкнутого контура
Отношение расстояния между стержнями к их длин:
Количество стержней
2
3
"ст
к
Пет
Пн
Пет
4
0,69
0,45
0,78
0,55
0,85
0 7
6
0,62
0,40
0,73
0,48
0,8
0,64
7
0,58
0,36
0,71
0,43
0,78
0,6
10
0,55
0,34
0,69
0,4
0,76
0田
20
0,47
0,27
0,G4
0,32
0,71
0, ij
30
0,43
0,24
0,6
0,3
0,68
0#
50
0,4
0,2!
0,56
0,28
0,66
0.3/
76
0,38
0,2
0,52
0,25
0,61
0,3j
100
0,35
0,19
0,52
0,24
0,62
О,"
Если число стержней сильно отличается от принягиги предварительно, то расчет следует повторить.
Глубинные заземлители. В реальных условиях земля имеет многослойное строение, однако для практических расчетов достаточно представить грунт в виде двухслойной структуры. Во многих случаях удельное сопротивление нижнего слоя р2 меньше pi верхнего слоя, поэтому целесообразно использовать заглубленные (5—10 м) и глубинные (свыше 10 м) заземлители, что обеспечивает существенную экономию средств. Сопротивление растеканию Rr,3 такого вертикального заземлителя, Ом, можно определять по формуле
В,з = -^一- In 岑 s (25.15)
Plp2
где h — глубина верхнего слоя, м; / ——длина заземлителя, м; d — диаметр заземлителя, м.
Устройство такого заземлителя осуществляется при помощи бурового станка.
Таблица 25.8, Наименьшие размеры заземляющих и нулевых защитных проводников
Наименование
纟驾
Сталь
в зданиях
в наружных установках
в земле
Неизолированные проводники:
сечение, мм?
4
6
диаметр, мм
—
5
6
10
Изолированные провода се-
1,5*
2,5
чением, м\:2
Заземляющие и нулевые жи-
1
2,5
лы кабелей и ^rнoгoжIIльныx
-проводов в общей защитной оболочке с 巾азннмн жилами сечением, мм?
Угловая сталь, толщина пол-
2
2,5
4
ки, мм
Полосовая сталь: сечение, мм2
24
48
48
толщина, мм
.Водогазопроводные трубы
3
2,5
2,5
(стальные), толщина стенкн, мм
Тонкостенные трубы (сталь-
1,5
2,5
Не допус-
нне), толщина стенки, мм
* При прокладке нзолироваины
пров
эдов в
「рубах
допускаете
каются
я сечение
'мм・, если (разные провода амеют то же сечение.
347
В некоторых сложных случаях при весьма больших значениях р прибегают к искусственному снижению сопротивления растеканию при по?дощи специальных электролитов, которыми пропитывается грунт вокруг заземлителя.
Эти вопросы изложены в специальной технической литературе.
Зануление. Система зануления должна прежде всего обеспечить быстрое отключение электроустановки при однофазном замыкании в наиболее удаленном участке электрической цепи. Для этой цели должен быть выполнен расчет тока однофазного КЗ. Методика расчета приведена в § 15.5.
В целях обеспечения надежности и механической прочности устройств заземления и зануления ПУЭ установлены наименьшие размеры заземляющих и нулевых защитных проводников» приведенные в табл. 25.8.
253 ЗАЩИТНОЕ ОТКЛЮЧ^Н^е И РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЕ
ТРАНСФОРМАТОРЫ
Защитное заземление п зануление не всегда обеспечивают необходимые условия безопасности людей, соприкасающихся с электроустановками, так как даже при токе однофазного КЗ, превышающем в 3 раза номинальный ток плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя, срабатывание защиты происходит с некоторой выдержкой времени (иногда в несколько минут). В этих случаях целесообразно, особенно в помещениях с повышенной опасностью, дополнительно "к занулению применять защитное отключение.
Аппараты защитного отключения представляют собой автоматические выключатели, снабженные устройствами, реагирующими ?а ток утечки. Основной частью устройства защитного отключения является дифференциальный трансформатор тока, первичной обмоткой которого служат провода защищаемой сети. Ко вторично禽 обмотке присоединяется схема, непосредственно воздействующая па механизм отключения выключателя.
Существует большое разнообразие видов устройств защитного отключения. Наиболее совершенными являются устройства высокой чувствительности, реагирующие не только на глухое, но и на неполное замыкание на землю. Такие устройства при правильно выбранных уставках токов утечки (около 30 мА) обладают большим быстродействием и за-
щищают человека даже при однополюсном прикосновении к токоведущим частям.
Функции устройств защитного отключения сводятся к следующему: а) защита от глухого замыкания па землю; б) защита от неполного замыкания на землю; в) автоматический постоянный контроль состояния изоляции сети и цепей заземления (зануления); г) самскоптроль.
Наиболее простые аппараты защитного отключения срабатывают при замыкании на землю с временем отключения 0,1—0,2 с и обеспечивают безопасность только при прикосновении к заземленным нетоковедущим частям, оказавшим- ся под напряжением.
Действие устройств защитного отключения основано па том, что через дифференциальный трансформатор тока про- нускзют все провода защищаемой линии, включая нулевой провод, благодаря чему геометрическая сумма токов равна нулю даже при несимметричной нагрузке фаз. При таком равновесии токов устройство не срабатывает. При замнка- шш одной фазы на корпус возникает ток утечкн, не проходящей через дифференциальный трансформатор тока. Возникший при этом в дифференциальном трансформаторе ток небаланса вызывает срабатывание устройства защитного отключения.
Уставка на ток утечки должна быть больше естественных токов утечки электроприемников, присоединяемых к защищаемой сети, в противном случае могут возникать ложные отключения. Вместе с тем загрубление уставок токов утечки снижает надежность защиты от поражения электрическим током.
Применение разделительных трансформаторов. Понижающие трансформаторы со вторичным напряжением не более 42 В и заземленной вторичной обмоткой не обеспечивают требуемой безопасности в случае нарушения изоляции между обмотками. В этом случае во вторичную цепь переходит напряжение первичной цепи н человек может оказаться под потенциалом, опасным для жизни.
Этого недостатка можно избежать, применяя так называемые разделительные трансформаторы. Эти трансформаторы имеют повышенную изоляцию, благодаря чему в значительной степени снижается возможность перехода напряжения первичной обмотки во вторичную. Разделительные трансформаторы не обязательно должны быть понижающиг^ш, однако вторичное напряжение не должно быть больше 380 В.
Стремление к созданию наибольших удобств привело
к установке в ванных комнатах квартир, гостиниц и общежитий штепсельных розеток для включения в них некоторых бытовых электроприемников, потребляющих небольшую мощность. К таким электроприемникам относятся электробритвы, вибрационные приборы для массажа и т. п. Однако установка штепсельной розетки в ванной комнате с присоединением ее непосредственно к сети квартиры представляет безусловную опасность для люден и ПУЭ запрещена. Дело в том, что в условиях ванной комнаты (обычно крайне тесное помещение, в котором имеются заземленные металлические части — краны, трубы, ванна и т. п.), неисправность изоляции электроприемника или штепсельной розетки может прпзести к тяжелым травмам. Штепсельная розетка в ванной комнате должна включаться только через разделительный трансформатор, благодаря чему бытовой электроприемник изолируется от общей сети квартиры, т. е* исключаются условия, вызывающие повышенную опасность.
Вторичную обмотку разделительного трансформатора и электроприемник, подключенный к нему, заземлять запрещено.
При отсутствии заземления прикосновение к частям, находящимся под напряжением, пли к корпусу с поврежденной изоляцией не создает опасности, так как вторичная сеть разделительного трансформатора коротка и токи утечки в пей при исправной изоляции невеликн. Если при этом возникает повреждение изоляции и на другой фазе вторичной цепи (двойное замыкание), то на корпусе электропрнемиика появится напряжение по отношению к земле, что в неблагоприятных случаях (например, проводящий пол в ванной комнате) может оказаться опасным. Чтобы уменьшить вероятность появления двойных замыканий, к разделительному трансформатору не следует присоединять более одной реи зетки. Кроме того, сами разделительные трансформаторы должны и меть высокий урозеиь изоляции, что достигается специальным испо/шением.
Главе двадцать шестая
МОЛНИЕЗАЩИТА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Защита зданий и сооружений от поражения молнией предназначена для полного или частичного исключения последствий попадания молнии в защищаемый объект,
При разряде молпии в здание или сооружение импульсный ток достигает 50 кА и более и вызывает огромные выделения теплоты. При этом строительные конструкции, по которым протекает ток разряда, нагреваются до очень высоких температур, вплоть до их разрушения или загорания.
Кроме теплового, ток разряда, несмотря на его кратко- временность (микросекунды) оказывает электростатическое и электромагнитное воздействие на различные металлические элементы зданий и сооружений, прежде всего на инженерные коммуникации. Таким образом, молния очень опасна не только для самого здания, ио и для людей, находящихся в здании или поблизости.
Здания и сооружения или их части в зависимости от назначения, интенсивности грозовой деятельности в районе их местонахождения, а также от ожидаемого количества поражений молнией в год должны быть запхищепы в соответствии с категориями устройства и типом зоны защиты, указанным в табл. 26.1 (выписка из строитегтьпых норм СН 305-77 «Инструкция по проектированию и устройству мол- ниезащиты зданий и сооружений»).
Среднегодовая грозовая деятельность определяется по специальной карте, приведенной в вышеупомянутой Инструкции. Ожидаемое количество поражений молнией в год ^ определяется по формуле
N = (S + 6/?)(厶 + 6fi)n ЮТ(26.1)
где S и L ——соответственно ширина п длина запхищаемого здания, имеющего прямоугольную форму в плане, м; h — наибольшая высота здания (сооружения), м; п — среднего- довое число ударов молнии в I км2 земной поверхности в месте расположения здания.
Значения 孔 при разной интенсивности грозовой деятельности приведены ниже:
Интенсивность грозовой де
ятельности, ч/год л . . . , 10—20 20—40 40—60 60—80 80 и
более
Среднегодовое количество ударов молнии в 1 км2 земной поверхности n 4 ^ ^ s 3 ft 136912
Для зданий сложной конфигурации при расчете N в качестве S н L рассматриваются ширина н длина наименьшего прямоугольника, в который может быть вписано здание в плане.
J
GjHiia 26.1. Типы зои защиты от поражения зданий н сооружений молнией
Здания и сооружения
Местонахождение
Тип зоны защиты
одания н сооружения нин их части с производствами, по:лещеичя в ^очсрых но ПУЗ относятся к классам В-I и B-II (взрывоопасные)
По всей террригории
СССР
Зона А
То хе при В-la, В-16, ЕМ1а
В местностях со средней грсзоиой деятельностью 10 ^/год и 6о”ее
Пр2 ожидаемом количестве иор；1жен(111 молниеГг в год здания или сооружения: N&\ зона Б, при А/>1 зона А
Здания п сооружения с производствами, помещения кочори.\ по ПУЭ игниоися к классам П-1, 11 11 и Н-Па (пижарооиасные)
Животноводческие и птицеводческие здания и сооружения Ш, IV н V степени огне- стойкости: для крупного рогатого скота и свиней на 100 голов и солее, для лошадей на 40 голов и более, для овец на 500 голов и более, для птицы на 1000 голов и более
В местностях со средней грозовой деятельное!ью 20 ч/год и более
В местности со средней грозовой деятельностью 40 ч/год и более
Д^я зданий и сооружении I и II степени огнестойкости ОД CN^2 и для степени огнестойкости Ш, IV, V при 0>02<m^2 зона Б, при %>2 зона А
Зона Б
Здании н сооружения III, IV и V сгепеней ог［；ссюi'ikocth, в которых 0Т?уТСТЕ^0т про- и июдсч в：： с 1KJ"0p'Ueuu>i \vi, о. 1ю.'и.',-ымп (ю ib ：)Г： 八 ио,1. , -J(：Lk:.ciCUUM
В местности со средней грозовой дея^ельноегь!^ 20 ч/юд н более
При ожидаемом количе- cibc поражений молнией в юд: 0,1 <Л^2 зона Б, при %>2 зона А
^Килые и'дбщественные здания, возвышающиеся более чем на 25 м над средней высотой окружающих зданий в радиусе 400 м, а также отдельно стоящие здания высотой более 30 м, удаленные от других зданий более qeM на 400 м
В, местностях со средней грозовой деятельностью 20 ч/год и более
Зона Б
-3Н吞一 RHOdlJA KHROJOIe工
231419
Отдельно стоящие жилые и общественные здания в сельской местности высотой более 30 м
То же
То же
Общественные здания III, IV и V степеней огнестойкости следующего назначения: детские сады и ясли, школы и школы-интернаты, спальные корпуса и столовые санаториев, домов отдыха и пионерских лагерей, лечебные корпуса больниц, клубы, кинотеатры
То же
То же
Здания и сооружения, являющиеся памятниками истории и культуры
В местностях со средней грозовой деятельностью 10 ч/год и более
То же
9
8
В зависимости от степени взрывоопасности, характера воздействия молнии, значимости и технологических особенностей объекта все здания и сооружения разделяются на три категории:
к I категории относятся здания и сооружения, относимые ПУЭ к классам В-I и В-П. Взрыв в таких помещениях под воздействием молнии, как правило, приводит к значительным разрушениям и человеческим жертвам;
ко II категории относятся здания и сооружения класса В・1а, В-16, В-Па. Взрыв в таких помещениях сопровождается, как правило, лишь незначительными разрушениями без человеческих жертв;
остальные здания и сооружения, которые оборудуются средствами молниезащиты, указанными в строительных нормах, относятся к III категории.
СПОСОБЫ МОЛНИЕЗАЩИТЫ
Здания и сооружения, отнесенные к I и II категориям, должны быть защищены от прямых ударов молнии, а также от электростатической и электромагнитной индукции и от заноса высоких потенциалов через наземные и подземные металлические коммуникации.
Здания и сооружения, отнесенные к III категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии и заноса высоких потенциалов через наземные и подземные металлические коммуникации.
%勿彩勿方勿/〃〃/%%勿彩勿方勿/〃〃/%Граница зо〃£/ защиты на уровне землиГраница зо〃£/ защиты на уровне землиГраница зоны защиты && уровне %Граница зоны защиты && уровне %В процессе строительства зданий важное значение имеет устройство временной системы молниезащиты, если здание сооружается в грозовой период. Такое устройство выполняется с высоты 20 м и более. При этом в качестве токоотво- да используются любые металлические конструкции (лестницы, водосточные трубы и т. д.) при условии надежности их соединений, в том числе болтовых при сопротивлении переходного контакта не более 0,05 Ом.
%勿彩勿方勿/〃〃/%
%勿彩勿方勿/〃〃/%
Граница зо〃£/ защиты на уровне земли
Граница зо〃£/ защиты на уровне земли
Граница зоны защиты && уровне %
Граница зоны защиты && уровне %
Рис. 26.1. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой до 150 м
Зона защиты молниеотвода — это часть пространства, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с определенной степенью надежности. Зона защиты типа А обладает степенью надежности 99,5 % и выше, а типа Б — 95 % и выше. На рис. 26.1 показана зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой до 150 м. Для определения габаритов молниеотвода можно пользоваться следующими выражениями.
Зона А:
(26.2)(26.3)(26.4)(26.2)(26.3)(26.4)h0 = 0,85用；
(26.2)
(26.3)
(26.4)
(26.2)
(26.3)
(26.4)
r0^ (l,l—0,002/i)/i;
0,850,85%= (1,1 - 0,002切小一一
0,85
0,85
Зона Б:
® = 0,92/i;%=1,5/i;® = 0,92/i;%=1,5/i;G = 1,5用G = 1,5用0,920,92(26.5)(26.6)(26.7)(26.5)(26.6)(26.7)
® = 0,92/i;
%=1,5/i;
® = 0,92/i;
%=1,5/i;
G = 1,5用
G = 1,5用
0,92
0,92
(26.5)
(26.6)
(26.7)
(26.5)
(26.6)
(26.7)
Для зоны Б высота одиночного стержневого молниеотвода если известны hx и гх, может быть определена по формуле
h = И 产工. (26.8)
Здесь приведены данные для наиболее распространенного типа молниеотвода, применяемого в сельской местности. Для других типов молниеотводов расчет может выполняться по вышеупомянутой Инструкции.
Для городских зданий, обычно высотных, применяются молниеприемные сетки, налагаемые на кровлю, которые выполняются из стальной проволоки диаметром 6—8 мм с ячейкой для зданий II категории 6X8 м, а для здания III категории 12X12 м. Узлы сетки соединяются сваркой. Металлические элементы здания или сооружения, расположен- нне на крыше, должны быть соединены с сеткой. Спуски к заземлителю выполняются через каждые 25 м по перимеъ РУ здания. Если кровля здания металлическая, то она может служить молниеприемником и сетка уже не нужна. Части здания, возвышающиеся над кровлей, оборудуются дополнительными молниеприемниками, присоединяемыми к сетке.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие . , s« . « . ^3
Введение .* 5
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ. ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ БЫТА
И ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКИ 9
Глава первая. Электроприемники жилых и общественных зданий .9
1」Элсктроприемники жилых зданий 9
Элетроприемпики общественных зданий?4
Глава вторая. Развитие электрификации быта в СССРГ
Методика прогнозирования户
Иа?ыщс15не квартир бытовыми электропригмншоми.!')
Уровни электропотребленияJ -
Развитие комм>гнальпо-бытового электропотрсблешы,);
Р Л 3 Д Е Л ВТОРО П. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКМ :，！
i л а в а третья, Определение электрических нагрузок жилих знании
1. flnciaiiGвка вопроса"
3 2. Исе,'1едоваш!е н формцрование электрических нагрузок
?!ч£!лых здаьни，丁
. Нормирование электрических нагрузок и их промознр) ваше .<
4. Оценка асиммвтрнн нагрузок1
. Pac-ieru элек[ричсскпх нагрузок一
, Зависимость между расчетной нагрузкой, электропотргб- ленпем н годовым числом часов использования максимV- ма нагрузка
Г т а а а четвертая. Определение электрических нагрузок об- _ шественных зданий'
Общие положения'
4 2 I !^гр\ тки освеипсльних сетск
Ч 3 丨!<；： р\ ,-1\!| СI ； 'Jf В} |Х」1Г；1
4 4 К((^1；,'И !?и,С1Г! Ы, \ и» ：匕士 二{⑴ VC 11ССО13 Ги；ДС1!1!е MEJKIIM〕; cti.fi fihfx i< ccfit! !；7слы:ых Harp}'3Gi< H общих 1?агруз;я< Hill!, ПОД]'：ЛЮЧа€?.И.|Х к одному ГП
Глава н я гая, Г рафики нагр ^-зок
РАЗДЕЛ Т Р Е '1 II И. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ И ЭЛЕК1РИ
ЧЕСКИЕ СЬГИ ...
Глава hi е с 1 а я. Нестроение схем электроснабжения ,
Надежность электроснабжения .
Городские э?!ектрические сети
Трансформаторные псдстаниии
Элек!реснабжезже зданий
Каасспфикацпя сет ей
Глава с е д l м а(!. Схемы распределения элек гроэнергии в жилых зданиях
Схемы наружных (внутрнквар1алы1Ь!х) мша；оших лший 72 Размещение трансформаторных подсгаЕзций .
CxtMH вводно-распределительных устройств .,,
Схемы питающих 「инн仃 внутри зданий
Схемы групповой квартирной сети .
Типовые комплексные схеми распределения a/ieiuposHep- гин в жилых зданиях
Глава восьмая. Схемы распределения электроэнергии в общественных зданиях
76
73
00
UX
iOS
抵5
105
112
120
125
127
131
131
136 ]г 6
139
141
143
—2 3 4 58 & 8 8 &
Особен нести э；'сктроснабя\еш1я Питающие сети ,.
Силовые распределительные сети .. .
Групповне освети гегн；ные сети.. .
Примеры комплексных схем ргспрс^слшв!
гин в общественных зданиях .
J.ICKrpOSHtp
147
1 ；7 Н9 !Г9
15!
151
■РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЬ! И. РАСЧЕТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХСЕТЕЙ.
Глава девятая, Основные положеЕ!ия, нагревание проводников
曜
Задачи расчета элсктр!1ческой сет и
9 2. Нагревание проводииксе
Д/ип'е：1ьнс допустимые нагрузки гцзоводннков ..
Старение изоляиил
Глава десятая. Защита электрической сети ...
10.1. Виды защиты электрической сетн
3 53
:二丿
168
171
171
173186173186192192192193195197198201203205206207192193195197198201203205206207214214Глава тринадцатая,и энергии .,Глава тринадцатая,и энергии .,
173
186
173
186
192
192
192
193
195
197
198
201
203
205
206
207
192
193
195
197
198
201
203
205
206
207
214
214
Глава тринадцатая,и энергии .,
Глава тринадцатая,и энергии .,
102 Аппараты защиты
103 Выбор и размещение аппаратов защиты
Глава одиннадцатая. Расчет электрических сетей поклонениям и потерям напряжения
Отклонения напряжения
Регулирование напряжения
Допустимая (располагаемая) потеря напряжения ..
Актз!вное и индуктивное сопротивление проводов ..
Определение потери напряжения с учетом активного и индуктивного сопротивлений проводов .
Определение истери напряжения без учета индуктивного сопротгтвления проводов
Расчет сети по потерям напряжения при неравномерной нагрузке фаз
Расчет проводов по наименьшему расходу цветного металла
Расчет простой замкнутой сети
Особенности трехфазных четырехпроводных сетей освещения с газоразрядными лампами
Глава двенадцатая. Расчет сетей по условиям пуска короткозамкнутых электродвигателей
Определение потерь мощности
222
Определение потерь мощности н электроэнергии в не- разпетвуюпной сети222
132 О[федс?Л1Чше потерь мощности и электроэнергии в раз- ветвленной сети жилого здания226
Определение потерь мощности и электроэнергия в осве- тптельпьгх сегях общественных зданий231
Глава четырнадцатая. Выбор сечений проводников по
механической прочности 232
Глава пятнадцатая. Упрощенные методы расчета токов короткого замыкания в сетях до 1 кВ2Н
Определелке. н расчет токов короткого замыкания ., ТЗ"
Особениост；! расчета токов короткого замыкания
в установках до 1 кВ2丿°
Упрощеннее определение тока трехфазпого короткого замыкания2万
Выбор элек-：рических аппаратов и проводников по ус- ловиям кореIкого замыкания1
Упрощеннее определение токов однофазного короткого замыкания
Термическая стойкость кабелей на на(1ря?;еипе до i кВ с пластмассовой изоляцией2"
лава шестнадцатая. Технико-экономические расчеты . 248
Методология технико-экономического сравнения вариантов 248
Выбор оптимальных схем питающих и групповых электросетей жилых зданий250
Элементы технико-экономических расчетов электроуста^ новок общественных зданий*255
Общая оценка затрат на электроэнергию и средств, рас^
ходуемых на компенсацию потерь электроэнергии .,259
РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ. КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
Гл а в а семнадцатая. Комплектные устройства . ..
Вводно-распределнтельные устройства.
Распределительные пункты и щитки.
Глава восемнадцатая. Электропроводки . .. ,
Установочные провода .
Кабели для внутренних электросетей
Прокладка питающих и распределительных сетей ..
Электроустановочные устройства и электромонтажные изделия.
РАЗДЕЛ ШЕСТОЙ. АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОУСТА НОВОК ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
Глава девятнадцатая. Основные виды автоматизации
Глава двадцатая. Автоматизация освещения ...
Задачи управления освещением .
Управление освещением в жилых зданиях ..,
Управление освещением в общественных зданиях .
Глава двадцать первая. Автоматизация систем водоснаб жения и отопления
АвтоматизацияАвтоматизацияАвтоматизацияАвтоматизацияАвтоматизацияАвтоматизацияАвтоматизацияАвтоматизацияхозяйственных насосов .<•
Автоматизация
Автоматизация
Автоматизация
Автоматизация
Автоматизация
Автоматизация
Автоматизация
Автоматизация
пожарных насосов .
системы горячего водоснабжения систем отопления .
265266266270275275278279295298298302302302307265266266270275275278279295298298302302302307309309312312314309309312312314Глава двадцать вторая. Автоматизация систем дымо защиты .
265
266
266
270
275
275
278
279
295
298
298
302
302
302
307
265
266
266
270
275
275
278
279
295
298
298
302
302
302
307
309
309
312
312
314
309
309
312
312
314
ГлГла в а двадцать третья. Диспетчеризация инженерного оборудования ,.».«•<*****■
Гл
Гл
РАЗДЕЛ СЕДЬМОЙ. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ .,32В
Глава двадиать четвертая. Общие сведения по злек- тробезопасности3?Q
Условна поражения человека электрическим током .32^
Общие меры безопасности М3
Глава двадцать пятая. Заземление, зануление и защитное отключение<«335
L Общие положения .335
Заземление и зануление 3JX
Защитное отключение и разделительные трансформаторы:巾
Глава двадцать шестая. Молниезащита зданий и сооружений3^0
Осповные положения «.3「Q
Способы молниезящнты*351
Заземлителиизащита от заноса высоких потенциалов 356
РАЗДЕЛ ВОСЬМОЙ. СЕТИ И УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРО
357357357357СВЯЗИ
357
357
357
357
Глава двадцать седьмая. Городские телефонные сети
О^пхис свецснря 357
Системы построения городских телефонных сетей ..3；)
3 Марки телефонных кабелей абонентских линий и условия их прокладкиЗ'И
27 4 Расчет емкости и построгиие распределительной сети шкафного района3厶力
Глава двадцать восьмая. Сети проводного вещания・3；S
Классификация и основные определения ...*X?；
Городские сеги проводного вещаннн ...»3［〔
3. Сельские сетн проводного вещания.й1
28 4. Основное материалы и липейиое оборудование .・3^0
Расчет ^зтухакия сетей проводного вещания ...3；'
Глава двадцать девятая. Крупные системы коллектив ного приема телевидения (КСКПТ)
, Обшие сведения .
3「 小4 !3「 小4 !. Технические характсриспгкп оборудования и материалов, рекомендуемых к применению в КСКПТ и СКТВ
3「 小
4 !
3「 小
4 !
3. Расчет КСКПТ и расиетмая схема
Глава тридцатая. Сети электросвязи жилых зданий *・
Общие положения4?
30 2, Сеть городской телефонной связи .,..•・4：'
30 3. Городская радиотрансляционная сеть..«<>』」'
304 Сети КСКПТ 5
「.панаи час「.панаи час3】L 31.23】L 31.23131313131314.5.4.5.31.631.7.31.631.7.тридцать первая. Сеги и системы электросвязи офнкации общественных зданийОсновные виды зкек^росвтзи «Сеш и сисгеми ГТС u АХС«О[!^ративпая телефонная связьСе】ь городского проводного еещаиия (ТПВ) г/ КСКПТ Радиоузлы местного вещания, оповещения п систем сзву'н^втхнн.>.4Электрочасовые системыСети КСКПТтридцать первая. Сеги и системы электросвязи офнкации общественных зданийОсновные виды зкек^росвтзи «Сеш и сисгеми ГТС u АХС«О[!^ративпая телефонная связьСе】ь городского проводного еещаиия (ТПВ) г/ КСКПТ Радиоузлы местного вещания, оповещения п систем сзву'н^втхнн.>.4Электрочасовые системыСети КСКПТ4 4 9 133 3 3 4，44 4 4 4 44 4 9 133 3 3 4，44 4 4 4 4147450455147450455раздел девятый.раздел девятый.ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРООБО-ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРООБО-РУДОВА ни я ж ил ых иРУДОВА ни я ж ил ых иГлава тридцать вторая, вания жилых зданий ••Глава тридцать вторая, вания жилых зданий ••ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙЭксплуатация электрооборудо-ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙЭксплуатация электрооборудо-Глава тридцать третья, ванн。общественных зданийГлава тридцать третья, ванн。общественных зданийЭксплуатация электрооборудоЭксплуатация электрооборудо457而46s457而46s
「.пана
и час
「.пана
и час
3】L 31.2
3】L 31.2
31
31
31
31
31
31
4.
5.
4.
5.
31.6
31.7.
31.6
31.7.
тридцать первая. Сеги и системы электросвязи офнкации общественных зданий
Основные виды зкек^росвтзи «
Сеш и сисгеми ГТС u АХС«
О[!^ративпая телефонная связь
Се】ь городского проводного еещаиия (ТПВ) г/ КСКПТ Радиоузлы местного вещания, оповещения п систем сзву'н^втхнн.>.4
Электрочасовые системы
Сети КСКПТ
тридцать первая. Сеги и системы электросвязи офнкации общественных зданий
Основные виды зкек^росвтзи «
Сеш и сисгеми ГТС u АХС«
О[!^ративпая телефонная связь
Се】ь городского проводного еещаиия (ТПВ) г/ КСКПТ Радиоузлы местного вещания, оповещения п систем сзву'н^втхнн.>.4
Электрочасовые системы
Сети КСКПТ
4 4 9 13
3 3 3 4，4
4 4 4 4 4
4 4 9 13
3 3 3 4，4
4 4 4 4 4
147450455
147450455
раздел девятый.
раздел девятый.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРООБО-
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРООБО-
РУДОВА ни я ж ил ых и
РУДОВА ни я ж ил ых и
Глава тридцать вторая, вания жилых зданий ••
Глава тридцать вторая, вания жилых зданий ••
ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
Эксплуатация электрооборудо-
ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
Эксплуатация электрооборудо-
Глава тридцать третья, ванн。общественных зданий
Глава тридцать третья, ванн。общественных зданий
Эксплуатация электрооборудо
Эксплуатация электрооборудо
457而46s
457而46s
33.1. Эксплуатация осветительных установок .
332 Сановные положения по эксплуатации силового электрооборудования
Список литературы•
3. Оценим долю потери электроэнергии в ее общем годовом расходе. Она может быть определена как произведение максимальной мощности на число часов использования максимума на основание табл. 13.2 (по данным, полученным интерполяцией):
^^РтахТтах = 189 104 кВт.
Отсюда