Расчёт мощности цепи освещения.

Расчетная часть.

На ферме КРС используются светодиодные светильники ДСП-50 Вт для освещения внутри фермы и 4 светодиодных светильника СОВ-К1-50 Вт, мощностью 50 Вт для наружного освещения фермы

Общая характеристика светильника ДСП-50 Вт. Таблица 3.1

Светотехнические
Цветовая температура
Световой поток, Лм
Цвет свечения	Белый нейтральный (3500-5000 К)
Эксплуатационные
Тип лампы	LED
Тип цоколя	LED
Способ монтажа	Накладной
Срок службы, ч
Степень защиты	IP65
Температура эксплуатации	От -35 до +40
Диапазон рабочих температур, °С	От -35 до +40
Электрические параметры
Частота тока, Гц	50/60
Мощность, Вт.
Напряжение, В

 

Общая характеристика светильника СОВ-К1-50Вт: Таблица 3.2

Питание	175-265В, 50-60 Гц
Температура эксплуатации	-45 до +45
Срок эффективной службы осветительного элемента
Потребляемая мощность Вт/ч
Класс защиты	IP 68
Угол раскрытия светового потока, град.
Вес, кг
Световой поток Лм
Длина, мм
Ширина,мм
Высота, мм
Цветовая температура белого цвета, К

 

 

Мощность одной лампы:50 Вт, количество ламп на ферме:69 шт.

Количество ламп в одной линии освещения:28 шт. Отсюда следует, что:

Р1лин = Р1гр* Кл, где Р1гр-мощность одной группы освещения, Вт, Р1л-мощность одной лампы, Вт, Кл-количество ламп в группе, шт.

Р1гр = 50*26 = 1,3 кВт.

Рассчитываем мощность второй линии:

Р2гр = 50*39 = 1,95 кВт

Р3гр = 50*2=100 Вт

Р4гр = 50*2 = 100 Вт

Рассчитываем мощность цепи освещения:

Росв=50*69=3.45 кВт

 

Расчет уличного освещения: Мощность 1 лампы – 50 Вт, количество ламп для уличного освещения – 4.

Рул.осв = Р1л*Кл

Рул.осв = 50*4 = 200 Вт

Выбор автоматических выключателей для освещения. Автоматические выключатели выбирают по следующим условиям:

Uн.а ≥ Uн.у

Iа ≥ Iн.у

Iн.р ≥ k н.т Iр.max

Iн.э ≥ k н.э Iк.max

Выбор время токовой характеристики срабатывания

 

Где Uн.а, Uн.у – номинальные напряжения автомата и электроустановки; Iа, Iн.у – номинальные токи автомата и электроустановки; Iн.р – номинальный ток теплового расцепителя автомата; k н.т – коэффициент надёжности, учитывающий разброс по току срабатывания теплового расцепителя, принимаются в пределах от 1,1 до1,3; Iн.э – ток отсечки электромагнитного расцепителя; к н.э – коэффициент надёжности, учитывающий разброс по току электромагнитного расцепителя и пускового электродвигателя; предельный отключаемый автоматом ток; Iк.max – максимальный ток короткого замыкания в месте установки автомата.

 

Выбор время токовой характеристики срабатывания

Существуют три время токовые характеристики срабатывания, B, C, D.

Характеристика В. Характеристика этих автоматов отличается тем, что электромагнитный расцепитель может сработать только при токе, превышающем номинальный не в два, а в три и более раз. Время срабатывания соленоида составляет всего 0,015 секунды. Тепловой расцепитель при трехкратной перегрузке автомата В сработает через 4-5 секунд. Гарантированное срабатывание автомата происходит при пятикратной перегрузке для переменного тока и при нагрузке, превышающей номинальную в 7,5 раз в цепях постоянного тока.

Автоматические выключатели характеристики В применяются в осветительных сетях, а также прочих сетях, в которых пусковое повышение тока либо невелико, либо отсутствует вовсе.

4) Характеристика С. Это самая известная характеристика для большинства электриков. Автоматы С отличаются еще большей перегрузочной способностью по сравнению с автоматами В и А. Так, минимальный ток срабатывания электромагнитного расцепителя автомата характеристики С составляет пятикратный номинальный ток. При этом же токе тепловой расцепитель срабатывает через 1,5 секунд, а гарантированное срабатывание электромагнитного расцепителя наступает при десятикратной перегрузке для переменного тока и при 15-тикратной перегрузке для цепей тока постоянного.

Автоматические выключатели С рекомендуются к установке в сетях со смешанной нагрузкой, предполагающей умеренные пусковые токи, благодаря чему бытовые электрощиты содержат в своем составе именно автоматы этого типа.

5) Характеристика D – отличается очень большой перегрузочной способностью. Минимальный ток срабатывания электромагнитного соленоида этого автомата составляет десять номинальных токов, а тепловой расцепитель при этом может сработать за 0,4 секунды. Гарантированное срабатывание обеспечено при двадцатикратной перегрузке по току.

Автоматические выключатели характеристики D предназначены, прежде всего, для подключения электродвигателей, имеющих большие пусковые токи.

Выбираем однополюсный выключатель для первой группы освещения с характеристикой В

I1гр = Р1гр/U

I1гр = 1300Вт/220В = 5,9А

Выбираем автоматический выключатель ВА47-29-1Р 8А хар-ка В

Проверяем выбранный автомат по условиям выбора автоматических выключателей:

Uн.а ≥ Uн.у = 220В ≥ 230В

Iа ≥ Iн.у = 8А ≥ 5,9А

Iн.р ≥ k н.т Iр.max = 8А ≥ 5,9А*1,2; 8А ≥ 7,08А

Данный автоматический выключатель проходит по условиям выбора АВ.

 

Выбираем однополюсный выключатель для второй группы освещения с характеристикой В

I2гр = Р2гр/U

I2гр = 1950Вт/220В = 8,8А

Выбираем автоматический выключатель ВА47-29-1Р 13А хар-ка В

Проверяем выбранный автомат по условиям выбора автоматических выключателей:

Uн.а ≥ Uн.у = 220В ≥ 230В

Iа ≥ Iн.у = 13А ≥ 8,8А

Iн.р ≥ k н.т Iр.max = 13А ≥ 8,8А*1,2; 13А ≥ 10,56А

Данный автоматический выключатель проходит по условиям выбора АВ.

 

Выбираем однополюсный выключатель для третьей группы освещения с характеристикой В

I3гр = Р3гр/U

I3гр = 100Вт/220В = 0,45А

Выбираем автоматический выключатель ВА47-29-1Р 1А хар-ка В

Проверяем выбранный АВ по условиям выбора автоматических выключателей:

Uн.а ≥ Uн.у = 220В ≥ 230В

Iа ≥ Iн.у = 1А ≥ 0,45А

Iн.р ≥ k н.т Iр.max = 1А ≥ 0,45А*1,2; 1А ≥ 0,54А

Данный автоматический выключатель проходит по условиям выбора АВ.

 

Выбираем однополюсный выключатель для четвёртой группы освещения с характеристикой В

I4гр = Р4гр/U

I4гр = 100Вт/220В = 0,45А

Выбираем автоматический выключатель ВА47-29-1Р 1А хар-ка В

Проверяем выбранный автомат по условиям выбора автоматических выключателей:

Uн.а ≥ Uн.у = 220В ≥ 230В

Iа ≥ Iн.у = 1А ≥ 0,45А

Iн.р ≥ k н.т Iр.max = 1А ≥ 0,45А*1,2; 1А ≥ 0,54А

Данный автоматический выключатель проходит по условиям выбора АВ.

 

Выбор марки провода для цепи освещения: расчёт внутренних электропроводок выполняются по следующему условию:

Iдоп ≥ 1,25Iв или Iдоп ≥ 1,25Iср.э

 

Где Iдоп - допустимый ток проводника; Iв – номинальный ток плавкой вставки; Iср.э – ток срабатывания электромагнитного расцепителя.

Выбираем провод по условию расчета внутренних электропроводок:

Iдоп1ав ≥ 1,25Iв = 23А ≥ 1.25*13А = 16,25А

Iдоп2ав ≥ 1,25Iв = 23А ≥ 1.25*8А = 10А

Iдоп3,4ав ≥ 1,25Iв = 23А ≥ 1.25*1А = 1,25А

Исходя из этого выбираем провод марки ВВГнг (3*1,5)

Расшифровка

• В – ПВХ-пластикат в качестве изоляционного материала.
• В – оболочка из ПВХ-пластиката.
• Г – нет защитной бронированной оболочки.
• нг – изоляция с повышенным уровнем пожаробезопасности.
• (А) – при укладке группой не возгораются.
• 3 – число жил.
• 1,5 – сечение жил, мм².

Технические характеристики провода ВВГнг (3*1,5) Таблица 3.3.

Тип климата	УХЛ
Категория помещения	I и V согласно ГОСТ 15150-69
Температурные пределы	±50˚С
Прокладка	При температуре -15 должны проходить с предварительным нагревом
Наименьший радиус на изгиб проводника	равен R=84.6 мм
При прокладке усилия растяжения	Должны быть менее F = 225H
Групповая укладка кабеля	не позволяет распространяться процессам горения
Рабочая температура на нагрев жил	Составляет менее +70 ˚С
В режиме КЗ нагрев жил	должен быть менее t=+150˚С
По условию невозгорания предел на нагрев жил	Менее t=+350˚С
Расчётная удельная масса	0,14 кг/м
Внешний диаметр кабеля	D=9,4 мм
Срок эксплуатации	Более 30 лет с момента выпуска изделия

 

На ферме используются два способа прокладки внутренней электропроводки: тросовая, при подключении светильников, и по основанию внутри помещения, в гофрированной трубе для провода.

Выбор гофрированной трубы для провода ВВГнг (3*1,5): выбираем гофрированную трубу из ПВХ с диаметром 16 мм. Внутренний диаметр 11,5 мм,

Также выбираем 6 распаячных коробок TDM D85x40 с четырьмя кабельными вводами.

 

Технические характеристики распаячной коробки TDM D85x40 Таблица 3.4

Наименование параметра	Значение
Диапазон рабочих температур, ˚С	От -25 до +40
Степень защиты от воздействий окружающей среды	IP 54
Размеры	85*40 мм

 

 

Расчёт силовой цепи

Во дворе фермы установлено 10 электродвигателей. Два двигателя для осуществления работы транспортёра внутри фермы, два двигателя на наклонном транспортёре, четыре двигателя для наклонного транспортёра, четыре двигателя для вентиляции фермы, один двигатель в доильной установки, один двигатель в танке-охладителе молока.

На транспортёре установлено 4 электродвигателя: 2 двигателя марки АИР 80 В2УЗ и два двигателя марки АИР 112 МА6У3

Рассчитаем мощность двигателя АИР 80 В2У3

Iном = 5,7А, Uном = 380В. Iп/Iном = 7,0

Рдв = U*I*cos φ

Pдв = 380*5,7*0,87 =1,8кВт

Рассчитываем мощность двигателя АИР 112 МА6У3

Iном = 8А, Uном = 380В. Iп/Iном = 6,0

Рдв = U*I*cos φ

Pдв = 380*13,8*0,72=3,04кВт

Технические характеристики двигателя АИР 80 В2У3 Таблица 3.5

Наименование параметра	Значение
Мощность двигателя, кВт	1,8
Частота вращения вала,об/мин
Номинальный ток, А	5,7
КПД электродвигателя, %
Коэффициент мощности	0,87
Отношение пускового тока к номинальному	7,0
Отношение пускового момента к номинальному	2,1
Масса, кг

 

Технические характеристики двигателя АИР 112 МА6У3 Таблица 3.6

Наименование параметра	Значение
Мощность двигателя, кВт	3,7
Частота вращения вала,об/мин
Номинальный ток, А	13,8
КПД электродвигателя, %
Коэффициент мощности	0,72
Отношение пускового тока к номинальному	6,0
Отношение пускового момента к номинальному	2,0
Масса, кг	33,4

 

В вентиляции фермы используем четыре электродвигателя АИР 80 В2У3.

В доильной установке используется электродвигатель АИР 100 L4 У3

Рассчитываем мощность двигателя АИР 100 L4 У3

Iном = 11А, Uном = 380В. Iп/Iном = 7,0

Рдв = U*I*cos φ

Pдв = 380*12*0,84=3,8кВт

 

Технические характеристики двигателя АИР 100 L4У3 Таблица 3.6

Наименование параметра	Значение
Мощность двигателя, кВт	3,8
Частота вращения вала,об/мин
Номинальный ток, А
КПД электродвигателя, %	83,1
Коэффициент мощности	0,84
Отношение пускового тока к номинальному	7,0
Отношение пускового момента к номинальному	2,1
Масса, кг	29,2

 

В холодильной установке используется двигатель АИР 100 L8У3

Рассчитываем мощность двигателя АИР 100 L8У3

Iном = 4,3А, Uном = 380В. Iп/Iном = 3,7

Рдв = U*I*cos φ

Pдв = 380*5,3*0,7=1,4кВт

 

Технические характеристики двигателя АИР 100 L8У3 Таблица 3.7

Наименование параметра	Значение
Мощность двигателя, кВт	1,4
Частота вращения вала,об/мин
Номинальный ток, А	4,3
КПД электродвигателя, %	76,5
Коэффициент мощности	0,7
Отношение пускового тока к номинальному	3,7
Отношение пускового момента к номинальному	1,6
Масса, кг

Рассчитываем мощность силовой цепи:

Рс.ц = Р1,2дв + Р3,4дв + Р5,6дв + Р7,8дв+ Р9дв + Р10дв

Рс.ц = 1,8кВт*6 + 3,7кВт*2 + 3,8 + 1,4 = 23,4 кВт

По условиям выбора автоматических выключателей выбираем АВ для электродвигателей.

Выбираем трёхполюсный АВ ВА 47-29 3Р 8А с характеристикой срабатывания D для электродвигателя АИР 80 В2У3:

Uн.а ≥ Uн.у = 380 ≥ 380

Iа ≥ Iн.у = 5,7А ≥ 8А

Iн.р ≥ k н.т Iр.max = 8А ≥ 5,7А*1,2 = 8А ≥ 6,8А

Iн.э ≥ k н.э Iк.max = 8А ≥ 5,7А*1,25 = 8А ≥ 7,1А

Выбираем трёхполюсный АВ ВА 47-29 3Р 20А с характеристикой срабатывания D для электродвигателя АИР 112 МА6У3:

Uн.а ≥ Uн.у = 380 ≥ 380

Iа ≥ Iн.у = 13,8А ≥ 20А

Iн.р ≥ k н.т Iр.max = 20А ≥ 13,8А*1,2 = 20А ≥ 16,5А

Iн.э ≥ k н.э Iк.max = 20А ≥ 13,8А*1,25 = 20А ≥ 17,2А

Выбираем трёхполюсный АВ ВА 47-29 3Р 16А с характеристикой срабатывания D для электродвигателя АИР 110 L4У3:

Uн.а ≥ Uн.у = 380 ≥ 380

Iа ≥ Iн.у = 11А ≥ 16А

Iн.р ≥ k н.т Iр.max = 16А ≥ 11А*1,2 = 16А ≥ 13,2А

Iн.э ≥ k н.э Iк.max = 16А ≥ 11А*1,25 = 16А ≥ 13,7А

Выбираем трёхполюсный АВ ВА 47-29 3Р 6А с характеристикой срабатывания D для электродвигателя АИР 110 L8У3:

Uн.а ≥ Uн.у = 380 ≥ 380

Iа ≥ Iн.у = 4,3А ≥ 6А

Iн.р ≥ k н.т Iр.max = 6А ≥ 4,3А*1,2 = 6А ≥ 5,1А

Iн.э ≥ k н.э Iк.max = 6А ≥ 4,3А*1,25 = 6А ≥ 5,3А

Выбор магнитных пускателей для электродвигателей: пускатели выбирают в зависимости от условий окружающей среды и схемы управления по номинальному напряжению ( Uн.п ≥ Uн.у), номинальному току ( Iн.п ≥ Iрасч.), по току нагревательного элемента теплового реле (Iн.р ≥ Iн.дв) и по напряжению втягивающей катушки.

Выбираем магнитный пускатель серии КМИ с электротепловым реле РТИ в защитной оболочке.

Технические характеристики теплового реле серии РТИ Таблица 3.8

Параметры	РТИ-1301…РТИ-3353	РТИ-3355…РТИ-3365
Диапазон уставок реле, А	0,1-32	30-93
Номинальное рабочее напряжение, В.	230, 400, 660	230,400, 660
Номинальное напряжение изоляции, В.
Номинальное импульсное напряжение, кВ.
Частота, Гц.
Крутящий момент при затягивании, Н*м
Ток термической стойкости, А.
Максимальная мощность катушки контактора, подключаемой к встроенным дополнительным контактам, ВА.	110В-400 220В-600 400В-600
Сечение присоединяемых проводников, мм2	1-25
Крутящий момент при затягивании, Н*м	1,2

 

Технические характеристики магнитного пускателя серии КМИ Таблица 3.9

Параметры	КМИ-10910-КМИ-23211
Номинальное рабочее напряжение, В.	230-660
Номинальное напряжение изоляции
Номинальное импульсное напряжение, В.
Номинальный рабочий ток, А	9-95
Условный тепловой ток, А.	25-125
Номинальная мощность по АС-3, кВт	2,2-45
Максимальная кратковременная нагузка, А.	162-1710
Условный ток короткого замыкания, А.	1009-5000
Номинальное напряжение катушки , В.	24-400
Мощность потребления катушки, ВА.	20-200
Механическая износоустойчивость, млн. циклов.	1,5-2
Мощность рассеяния, Вт.	3-10

 

Выбираем магнитный пускатель для двигателя АИР 80 В2У3 по условию выбора МП:

Uн.п ≥ Uн.у 380В ≥ 380В

Iн.п ≥ Iрасч = 9А ≥ 4,1А

Iрасч = Pдв/U*cos φ = 1800/380*0,87 =4,1 А

Iн.р ≥ Iн.дв = 7,0 ≥ 5,7А

По этим условиям выбираем МП КМИ-10960 9А в оболочке 380В и тепловое реле РТИ-1314

Выбираем магнитный пускатель для двигателя АИР 112 МА6У3 по условию выбора МП:

Uн.п ≥ Uн.у 380В ≥ 380В

Iн.п ≥ Iрасч = 9А ≥ 7,01А

Iрасч = Pдв/U*cos φ = 3700/380*0,72 =7,01 А

Iн.р ≥ Iн.дв = 15А ≥ 13,8А

По этим условиям выбираем МП КМИ-10960 9А в оболочке 380В и тепловое реле РТИ-1321

Выбираем магнитный пускатель для двигателя АИР 100 L4У3 по условию выбора МП:

Uн.п ≥ Uн.у 380В ≥ 380В

Iн.п ≥ Iрасч = 9А ≥ 8,4А

Iрасч = Pдв/U*cos φ = 3800/380*0,84 =8,4 А

Iн.р ≥ Iн.дв = 15А ≥ 11А

По этим условиям выбираем МП КМИ-11260 12А в оболочке 380В и тепловое реле РТИ-1321

Выбираем магнитный пускатель для двигателя АИР 100 L8У3 по условию выбора МП:

Uн.п ≥ Uн.у 380В ≥ 380В

Iн.п ≥ Iрасч = 9А ≥ 2,6А

Iрасч = Pдв/U*cos φ = 1400/380*0,7 =2,6 А

Iн.р ≥ Iн.дв = 5,5 ≥ 4,3А

По этим условиям выбираем МП КМИ-10960 9А в оболочке 380В и тепловое реле РТИ-1312.

Технические характеристики выбранных пускателей Таблица 3.10

Наименование	Номинальный рабочий ток, А	Номинальное напряжение катушки управления, В
КМИ-10960 9А в оболочке 380В IP 54 IEK
КМИ-11260 12А в оболочке 380В IP 54 IEK

 

Технические характеристики выбранных тепловых реле Таблица 3.11

Наименование	Предел регулировки тока уставки, А.
РТИ-1321	12-18
РТИ-1312	7-10
РТИ-1314	5,5-8

 

Выбор проводов для силовой части: Выбираем провод для двигателя АИР 80 В2У3.

Расчет сечения и выбор марки кабеля. Сечение провода трехжильного кабеля выберем из условия нагрева при протекании по нему электрического тока. Рассчитаем номинальный ток провода при работе электродвигателя в номинальных условиях:

Iн = Pном*1000/1,73*U* η ном* cos φ; где Р_Н –номинальная мощность электродвигателя, кВт; U_НЛ – номинальное линейное напряжение электрической сети, В; η_Н – номинальное значение КПД, относительные единицы.

Iн = 1,8*1000/1,73*380*0,83*0,87 = 3,79А

Из справочных материалов для кабеля, проложенного в воздушной среде, выбираем ближайшее большее значение допустимого тока I_доп=19 А и соответствующее ему сечение S=2,5 мм².

Проверка выбранного сечения на допустимую величину потери напряжения. Проверяем условие:

ΔU_П ≥ ΔU_{ПД ;} где ΔU_П – фактическая потеря напряжения в проводе от источника до электродвигателя; ΔU_ПД – допустимое отклонение напряжения электродвигателя.

Допустимое отклонение напряжения на зажимах электрических двигателей находится в диапазоне от -5 до +10%. Здесь допустимое отклонение:

ΔU_ПД = 0,05U_H = 0,05 380 = 19 В.

Найдем фактическую потерю напряжения в кабеле:

ΔU_{1 =} Iн*L*p/S

где I_H – номинальный ток электродвигателя, А;L – длина кабеля, м;

p- удельное сопротивление алюминия, 2,8*10^-2

S – сечение фазного провода кабеля, мм².

ΔU_{1 =} 3,79*200*2,8*10^-2 /2,5 = 8,4В

Кабель удовлетворяет условию:

ΔU₁₌ 8,4А ≤ U_ПД=19В

Выбираем провод для двигателя АИР 112 ВА6У3.

Рассчитаем номинальный ток провода при работе электродвигателя в номинальных условиях:

Iн = Pном*1000/1,73*U* η ном* cos φ; где Р_Н –номинальная мощность электродвигателя, кВт; U_НЛ – номинальное линейное напряжение электрической сети, В; η_Н – номинальное значение КПД, относительные единицы.

Iн = 3,7*1000/1,73*380*0,72*0,79 = 9,8А

Из справочных материалов для кабеля, проложенного в воздушной среде, выбираем ближайшее большее значение допустимого тока I_доп=19 А и соответствующее ему сечение S=2,5 мм².

Проверка выбранного сечения на допустимую величину потери напряжения. Проверяем условие:

ΔU_П ≥ ΔU_{ПД ;} где ΔU_П – фактическая потеря напряжения в проводе от источника до электродвигателя; ΔU_ПД – допустимое отклонение напряжения на зажимах электродвигателя. Здесь допустимое отклонение:

ΔU_ПД = 0,1*U_H = 0,1* 380 = 38 В.

Найдем фактическую потерю напряжения в кабеле:

ΔU_{1 =} Iн*L*p/S

где I_H – номинальный ток электродвигателя, А;L – длина кабеля, м;

p- удельное сопротивление алюминия, 2,8*10^-2

S – сечение фазного провода кабеля, мм².

ΔU_{1 =} 9,8*200*2,8*10^-2 /2,5 = 21,9В

Кабель удовлетворяет условию:

ΔU₁₌ 21,9В ≤ U_ПД=38В.

Выбираем провод для двигателя АИР 110 L4У3.

Расчет сечения и выбор марки кабеля. Сечение провода трехжильного кабеля выберем из условия нагрева при протекании по нему электрического тока. Рассчитаем номинальный ток провода при работе электродвигателя в номинальных условиях:

Iн = Pном*1000/1,73*U* η ном* cos φ; где Р_Н –номинальная мощность электродвигателя, кВт; U_НЛ – номинальное линейное напряжение электрической сети, В; η_Н – номинальное значение КПД, относительные единицы.

Iн = 3,8*1000/1,73*380*0,84*0,83 = 5,8А

Из справочных материалов для кабеля, проложенного в воздушной среде, выбираем ближайшее большее значение допустимого тока I_доп=19 А и соответствующее ему сечение S=2,5 мм².

Проверка выбранного сечения на допустимую величину потери напряжения. Проверяем условие:

ΔU_П ≥ ΔU_{ПД ;} где ΔU_П – фактическая потеря напряжения в проводе от источника до электродвигателя; ΔU_ПД – допустимое отклонение напряжения на зажимах электродвигателя. Здесь допустимое отклонение:

ΔU_ПД = 0,05*U_H = 0,05* 380 = 19 В.

Найдем фактическую потерю напряжения в кабеле:

ΔU_{1 =} Iн*L*p/S

где I_H – номинальный ток электродвигателя, А;L – длина кабеля, м;

p- удельное сопротивление алюминия, 2,8*10^-2

S – сечение фазного провода кабеля, мм².

ΔU_{1 =} 5,8*200*2,8*10^-2 /2,5 = 12,9В

Кабель удовлетворяет условию:

ΔU₁₌ 12,9В ≤ U_ПД=19В

Выбираем провод для двигателя АИР 110 L8У3.

Расчет сечения и выбор марки кабеля. Сечение провода трехжильного кабеля выберем из условия нагрева при протекании по нему электрического тока. Рассчитаем номинальный ток провода при работе электродвигателя в номинальных условиях:

Iн = Pном*1000/1,73*U* η ном* cos φ; где Р_Н –номинальная мощность электродвигателя, кВт; U_НЛ – номинальное линейное напряжение электрической сети, В; η_Н – номинальное значение КПД, относительные единицы.

Iн = 1,4*1000/1,73*380*0,7*0,76 = 1,63А

Из справочных материалов для кабеля, проложенного в воздушной среде, выбираем ближайшее большее значение допустимого тока I_доп=19 А и соответствующее ему сечение S=2,5 мм².

Проверка выбранного сечения на допустимую величину потери напряжения. Проверяем условие:

ΔU_П ≥ ΔU_{ПД ;} где ΔU_П – фактическая потеря напряжения в проводе от источника до электродвигателя; ΔU_ПД – допустимое отклонение напряжения на зажимах электродвигателя. Здесь допустимое отклонение:

ΔU_ПД = 0,05*U_H = 0,05* 380 = 19 В.

Найдем фактическую потерю напряжения в кабеле:

ΔU_{1 =} Iн*L*p/S

где I_H – номинальный ток электродвигателя, А;L – длина кабеля, м;

p- удельное сопротивление алюминия, 2,8*10^-2

S – сечение фазного провода кабеля, мм².

ΔU_{1 =} 1,6*200*2,8*10^-2 /2,5 = 12,9В

Кабель удовлетворяет условию:

ΔU₁₌ 3,9В ≤ U_ПД=19В

Для всех двигателей выбираем кабель АВВГнг 4×2,5 с поливинилхлоридной изоляцией, с тремя алюминиевыми жилами.

Расшифровка кабеля

1. Материал, используемый для изготовления токопроводящей жилы:

· - буква А, если это алюминий;

· - без обозначения, если это медь.

2. Материал, из которого выполнена изоляция токопроводящих жил:

· - буква П – полимерная изоляция;

· - буквы Пв – полиэтилен;

· - буква В – поливинилхлорид.

3. Броня кабеля:

· - буква Г – брони нет, кабель голый;

· - бронированный (Б).

4. Оболочка, наружная изоляция:

· - буква В – поливинилхлорид;

· - буквы Шв – имеет защитный шланг;

· - буквы Шп – имеет защитный шланг из полиэтилена;

· - буква П – полимерная наружная оболочка.

5. По пожарной безопасности:

· - если нет обозначения, то при одиночной прокладке кабель не распространяет горение;

· - если обозначение нг, то при групповой прокладке кабель не распространяет горение;

· - если обозначение нг-ls, дымо- и газовыделение пониженное, при групповой прокладке кабель не распространяет горение;

· - если обозначение нг-hf, при групповой прокладке кабель не распространяет горение, при тлении и горении не выделяются коррозионно-активные газообразные вещества;

· - если обозначение нг-frls, при групповой прокладке не распространяет горение, выделение газа и дыма пониженное;

· - если обозначение нг-frhf, при групповой прокладке кабель не распространяет горение, при тлении и горении не выделяются коррозионно-активные газообразные вещества

 

Технические характеристики кабеля АВВГнг-4×2,5 Таблица 3.11

Номинальное переменное напряжение	≤0,66 кВ частотой 50 Гц
Испытательное переменное напряжение	3 кВ частотой 50 Гц
Время выдержки при испытании	10 мин
Длительно допустимая токовая нагрузка	19 А на воздухе, 26 А в земле
Допустимый ток односекундного КЗ	0,27 кА
Сопротивление изоляции при 20 °С	не менее 10 МОм·км
Строительная длина	не менее 450 м
Маломеры в партии	не более 20% кусками от 50 м
Допустимая температура нагрева жил	70 °C
Максимальная температура нагрева жил	80 °C при перегрузке, 160 °C при токе КЗ
Минимальный радиус изгиба	7,5 наружных диаметров
Диапазон рабочих температур	−50...+50 °C
Срок службы	не менее 30 лет с даты изготовления

 

Выбираем общий провод от ВЛ 0,4 кВ:

Находим общую нагрузку освещения и силовой части:

Pобщ = Pосв+Рс.ч

Робщ = 3,45+23,4 = 26,85кВт

Iобщ = 26850Вт/380В= 70,65А

Исходя из этого, выбираем провод СИП 2 3*25 + 1*35

Расшифровка провода:

1)самонесущий изолированный провод
2)3 основные жилы
номинальное сечение жилы 25 мм²
3)1 нулевая несущая жила
номинальное сечение жилы 35 мм²

 

Технические характеристики провода СИП 2 3*25 + 1*35 Таблица 3.12

Номинальное переменное напряжение	0,6/1 кВ частотой 50 Гц
Испытательное импульсное напряжение	20 кВ
Электрическое сопротивление основных жил	не более 1,200 Ом/км
Длительно допустимая токовая нагрузка основных жил	130 А
Допустимый ток односекундного КЗ основных жил	2,3 кА
Прочность алюминиевого сплава на разрыв	не менее 295 МПа
Разрывное усилие нулевой несущей жилы	не менее 10,3 кН
Электрическое сопротивление нулевой несущей жилы	не более 0,986 Ом/км
Строительная длина	по заказу потребителя
Допустимая температура нагрева жил	90 °С
Максимальная температура нагрева жил	250 °С при коротком замыкании
Минимальный радиус изгиба	10 наружных диаметров
Диапазон рабочих температур	−60...+50 °C
Срок службы	не менее 40 лет с даты изготовления

 

3.2 Выбор мощности силового трансформатора

 

 

Расчет зернотока:

Рд = Руст.*Ко*n*Кд = 25*0,4*1*1 = 10 кВт

Рв = Руст.*Ко*n*Кв = 25*0,4*1*0,4 = 4 кВт

Sд = Рд/cosfд = 10/0,85 = 11,76 кВа

Sв = Рв/cosfв = 4/0,9 = 4,44 кВа

 

 

Расчет АТС:

Рд = Руст.*Ко*n*Кд = 5*0,8*1*0,6 = 2,4 кВт

Рв = Руст.*Ко*n*Кв = 5*0,8*1*0,4 = 1,6 кВт

Sд = Рд/cosfд = 2,4/0,85 = 2,84 кВа

Sв = Рв/cosfв = 1,6/0,9 = 1,78 кВа

 

Расчет мед. пункта:

Рд = Руст.*Ко*n*Кд = 5*0,8*1*1 = 4 кВт

Рв = Руст.*Ко*n*Кв = 5*0,8*1*0,4 = 1,6 кВт

Sд = Рд/cosfд = 4/0,85 = 4,7 кВа

Sв = Рв/cosfв = 1,6/0,9 = 1,78 кВа

 

 

Результаты расчетов заносим в таблицу №2.1

Хар-ка здания	Кол. Кв.	Кол. дом.	Руст.	Кд/Кв	Ко	Рд/Рв	cosfд/ cosfв	Sд/Sв один дом	Σ Sд/ Σ Sв все дома
Жилой дом				0,6/1	0,24	1,62/2,7	0,85/ 0,9	1,9/3	36,1/57
Арт. скважина				0,8/1	0,6	7,2/9	0,85/ 0,9	8,47/
Зерноток				1/0,4	0,6	10/4	0,85/ 0,9	11,76/ 4,44

 

АТС				0,6/0,4	0,4	2,4/1,6	0,85/0,9	2,84/1,78
Медпункт				1/0,4	0,8	4/1,6	0,85/0,9	4,7/1,78

 

Выполним сложение полных мощностей дневных и вечерних.

Дневные:

Σ Sд.общая= 63,77 кВа

Вечерние:

Σ Sв.общая= 75 кВа

Делаем вывод:

Дальнейший расчет ведем по вечерним нагрузкам т.к. Σ Sд < Σ Sв

 

 

3.2 Определение допустимых потерь напряжения.

Таблица №2.2

 

Эл.сети	Vут(100)	Vбп(25)
Шина РУ 0,4 кВ
Трансформатор Vпост	+5	+5
Vпер	+2,5	+2,5
ΔU	-2,65	-0,66
ВЛ – 0.4 Кв ΔUдоп	-6,5	-1,6
ΔU внутри помещения	-2	-0,5
Отклонение у потребит.	-3,65	4,68

 

Рассчитываем сумму отклонений напряжений:

Σ U(100%) = 0+5+2,5+(-2,65)+(-6,5)+(-2) = -3,65 %

Σ U(25%) = 0+5+2,5+(-0,66)+(-1,66)+(-0,5) = 4,68 %

 

3.3 Электрический расчет проводов ВЛ-0,4 кВ.

Составление расчетной схемы ВЛ-0,4кВ.

 

 

РУ Линия 1 175м.

шины Линия 2205м.

 

тп 10/0,4кВ

 

Определение расчетных и эквивалентных мощностей на участках

ВЛ-0,4 кВ первой линии.

Определяем расчетную мощность первой линии:

S1 = S8домов+ Sартскважины+Sзерноток+SАТС+Sмедпункт= 42 кВа

Определяем эквивалентную мощность первой линии:

Sэкв.линии. = S1.*Кд, где Кд = 0,7 – коэффициент динамического роста нагрузки

 

Sэкв.линии. = S1.*Кд=42*0,7=29,4кВА

 

 

Выбор площади сечения и количество проводов ВЛ-0,4 кВ

первой линии.

Выбор сечения проводов производим по эквивалентной мощности

Таблица №2.3

S кВа	Sэкв. кВа	Марка провода	L,м	Потери Uв %
ΔUуд	ΔUуч	От ТП
	29,4	СИП-2 3*25+1*35		0,986	1,2	1,2

 

Расчет потерь напряжения в принятых проводах ВЛ-0,4 кВ первой линии.

ΔUуч. = ΔUтабл.*L*S*10^-3 *100% (Л7, стр. 107)

L – длина участка

ΔUтабл. – удельные потери напряжения

S – полная мощность

Расчет первой линии:

ΔUтп-1 = ΔUтабл.*Lтп-1*Sтп-1*10^-3* 100% = 0,986*0,175*42*10^-3 *100 = 1,2 %

 

 

Составление расчетной схемы ВЛ-0,4 кВ второй линии.

 

РУ Линия 1 175м.

шины

тп 10/0,4кВ Линия 2 205м.

 

Определение расчетных и эквивалентных мощностей

на участках ВЛ-0,4 кВ второй линии.

Определяем расчетную мощность второй линии:

S1уч. = S11 домов = 33 кВа

Определяем эквивалентную мощность второй линии:

Sэкв.уч. = Sуч.*Кд, где Кд = 0,7 – коэффициент динамического роста нагрузки

Sэкв.1уч. = S1уч.*0,7 = 33*0,7 = 23,1 кВа

3.3.7 Выбор площади сечения и количества проводов

ВЛ-0,4кВ второй линии.

Выбор сечения проводов производим по эквивалентной мощности

Таблица №2.4

Участок 2 линии	S кВа	Sэкв. кВа	Марка провода	L,м	Потери Uв %
ΔUуд	ΔUуч.	От ТП
ТП-1		23,1	СИП-2 3*25+1*35		0,986	1,3	1,3

 

 

Расчет потерь напряжения в принятых проводах ВЛ-0,4 кВ второй линии.

ΔUуч. = ΔUтабл.*L*S*10^-3 *100%

L – длина участка

ΔUтабл. – удельные потери напряжения

S – полная мощность

Расчет второй линии:

ΔUтп-1 = ΔUтабл.*Lтп-1*Sтп-1*10^-3* 100% = 0,986*0,205*33*10^-3* 100 = 1,3 %

 

 

3.4 Расчет мощности наружного освещения.

Для наружного освещения выбираю уличный светодиодный консольный светильник серии “ФЕРЕКС” Победитель 80Вт, 10041Лм, IP66. (Л16. https://led-concept.ru).

Предназначен для общего освещения улиц, дорог, площадей, кварталов и наружного освещения различных объектов.

Светильник серии “ДКУ” прошел испытания на устойчивость к повышенным и пониженным температурам (от -40 до +50 градусов), на защиту от проникновения пыли в камере пыли и от проникновения влаги в дождевой камере и при обливании сильной струей воды, а также на прочность при воздействии механических ударов многократного действия.

Степень защиты оборудования от воздействий – IP66 гарантирует стабильную работу светильников “ДКУ” в самых жестких условиях эксплуатации.

В качестве источника света используются современные высокотехнологические светодиоды Nichia (Япония).

Предусмотрена возможность удаленного управления и диммирования (регулирования яркости).

Заводская гарантия – 5 лет.

Выбираю счетчик для уличного освещения жилого сектора по каталогу Миртек-101: (Л14. https://avselectro.ru)

Класс точности (по ГОСТ Р 52322-2005) – 1

Номинальное напряжение, В – 220, 230

Частота измерительной сети, Гц – 50, 60, 80 или 100

Постоянная счетчика, имп./(кВт*ч) – от 800 до 6400

Стартовый ток – 12,5 мА для счетчиков с базовым током 5А, 25 мА для счетчиков с базовым током 10А.

Диапазон рабочих температур, С – от -40 до +70

Полная (активная) мощность, потребляемая цепью напряжения при номинальном напряжении, нормальной температуре, номинальной частоте, В*А (Вт), не более – 10 (2)

Полная мощность, потребляемая каждой цепью тока при базовом (номинальном) токе, нормальной температуре, номинальной частоте, В*А, не более – 0,5

Межповерочный интервал, лет – 16

Средний срок службы, лет, не более - 30

 

 

Определяем суммарную мощность ВЛ уличного освещения.

Мощность уличного освещения жилого сектора.

 

Робщ.уд.осв. = Руд*Lобщ. = 1225 = 560 Вт, (