Изобразим расчётную схему сети с указанием данных, необходимых для дальнейших расчётов:
Электропроводка на участке ГРЩ-РЩ1 будет выполнена проводами, проложенными открыто; участок РЩ1 – РЩ2 будет выполнен кабелем NYM, проложенным открыто; остальные участки, включая групповые линии освещения, будут выполнены кабелем NYM, проложенным в гофрированной ПВХ трубе. Все участки, проходящие в пожароопасных и взрывоопасных по-мещениях (2) и (3), должны быть защищены как от коротких замыканий, так и от перегрузок.
 |
2.1. Расчёт участка РЩ1-Л1.
По условию для подключения светильников необходимо использовать кабель. Сеть, к ко-торой подключены однофазные потребители, должна быть трёхпроводной: фазный проводник (L), нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PЕ) проводники. Поэтому выбираем трёхжильный кабель марки NYM с медными жилами и поливинилхлоридной изоляцией, проложенный в трубе.
2.1.1. Определим расчётную токовую нагрузку на участке РЩ1-Л1 (на групповую линию освещ-я):
Для освещения производственного помещения используются светильники с люми-несцентными лампами мощностью PЛ = 80 Вт и cos ф = 0,85 (электромагнитынй ПРА с ком-пенсированным балластом). Общая мощность осветительной нагрузки помещения PО = 10 кВт.
Количество ламп, необходимых для освещения: 
штук;
В соответствии с требованиями ПУЭ на группу освещения должно приходиться не более 60 люминесцентных ламп при мощности одной лампы до 80 Вт включительно. Для выполненния вышеизложенного требования разлелим ногрузку освещения на три однофазных группы, к двум из которых подключено по 42 лампы, а к третьей – 41 лампа (42 + 42 + 41 = 125 ламп).
Для выбора сечения кабеля определим расчётный ток нагрузки группы освещения (42 лампы):
А;
Здесь Кз = 1,2 (для светильников с ЛЛ) - к-т запаса, учитывающий потери в ПРА (балласте).
2.1.2. Выбор сечения кабеля по допустимому длительному току:
По таблице П 2.4. [1] выбираем трёхжильный кабель марки NYM 3х2,5 мм2, проложенный в гофрированной ПВХ трубе, с допустимым длительным током IДОП.ТАБЛ = 27 А > IГР.О = 21,6 А. Т.к. температура в производственном помещении QО = +30ºС отличается от принятой в таб-лицах (при прокладке в воздухе), необходимо выполнить корректировку допустимого табличного тока (IДОП.ТАБЛ) с учётом действительной температуры воздуха согласно формуле:
А;
Выполним проверку соответствия IДОП.ФАКТ расчётному току нагрузки на участке РЩ1-Л1, т.е:
- условие выполняется;
Требуемое условие выполнено, следовательно, марка и сечение кабеля (NYM 3х2,5) выбраны верно.
2.1.3. Выбор и проверка эффективности действия аппаратов защиты:
В соответствии с исходными данными для защиты каждой из трёх групп сети освещения необходимо использовать предохранители с плавкой вставкой. Выбор тока плавкой вставки произведём исходя из условия отстройки от расчётного тока групповой линии освещения, т.е.:
А;
По таблице П 2.9. приложения 2 [1] выбираем предохранитель с плавкой вставкой типа ПР2-60 с номинальным (рабочим) током IНОМ = 60 А и током плавкой вставки IП.В. = 25 А > 23,8 А.
В соответствии с требованиями ПУЭ осветительная сеть должна быть защищена от пе-регрузок и от коротких замыканий, следовательно, необходимо, чтобы выполнялось условие:
(см. ПУЭ п.3.1.11); в действительности имеем: 
;
Т.к. требуемое условие не выполняется, то для обеспечения эффективности действия за-щиты необходимо выбрать кабель с большим сечением токопроводящих жил. Окончательно принимаем кабель NYM 3х4 мм2, допустимый длительный ток для которого IДОП.ТАБЛ = 38 А. Фа-ктический допустимый ток (с учётом реальной температуры в производственном помещении):
А;
Проверим, выполняется ли условие, оговоренное в ПУЭ, с учётом увеличения сечения кабеля:
проверка: 
Þ защита участка РЩ1-Л1 эффективна;
Т.к. эффективность защиты обеспечена, сечение кабеля и аппараты защиты выбраны верно.
2.2. Расчёт участка РЩ2-Л2.
По условию для подключения светильников необходимо использовать кабель. Сеть, к ко-торой подключены однофазные потребители, должна быть трёхпроводной: фазный проводник (L), нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PЕ) проводники. Поэтому выбираем трёхжильный кабель марки NYM с медными жилами и поливинилхлоридной изоляцией, проложенный в трубе.
2.2.1. Определим расчётную токовую нагрузку на участке РЩ2-Л2 (на групповую линию освещ-я):
Для освещения производственного помещения используются светильники с люми-несцентными лампами мощностью PЛ = 40 Вт и cos ф = 0,85 (электромагнитынй ПРА с ком-пенсированным балластом). Общая мощность осветительной нагрузки помещения PО = 7 кВт.
Количество ламп, необходимых для освещения: 
штук;
В соответствии с требованиями ПУЭ на группу освещения должно приходиться не более 75 люминесцентных ламп при мощности одной лампы до 40 Вт включительно. Для выполненния вышеизложенного требования разлелим ногрузку освещения на три однофазных группы, к двум из которых подключено по 58 ламп, а к третьей – 59 ламп (т.е. 58 + 58 + 59 = 175 ламп).
Для выбора сечения кабеля определим расчётный ток нагрузки группы освещения (59 ламп):
А;
Здесь Кз = 1,2 (для светильников с ЛЛ) - к-т запаса, учитывающий потери в ПРА (балласте).
2.2.2. Выбор сечения кабеля по допустимому длительному току:
По таблице П 2.4. [1] выбираем трёхжильный кабель марки NYM 3х1,5 мм2, проложенный в гофрированной ПВХ трубе, с допустимым длительным током IДОП.ТАБЛ = 19 А > IГР.О = 15,1 А. Т.к. температура в производственном помещении QО = +25ºС совпадает с принятой в таблицах (при прокладке в воздухе), корректировка допустимого табличного тока не выполняется.
. 2.2.3. Выбор и проверка эффективности действия аппаратов защиты:
В соответствии с исходными данными для защиты каждой из трёх групп сети освещения необходимо использовать автоматические выключатели с комбинированным расцепителем (т.е. электромагнитный + тепловой расцепители) Выбор тока срабатывания теплового рас-цепителя произведём исходя из условия отстройки от расчётного тока групповой линии, т.е.:
А;
Выбор тока срабатывания электромагнитного расцепителя обычно осуществляется исходя из условия отстройки от максимальных токов. Т.к. на рассматриваемом участке отсутст-вует двигательная нагрузка, то максимальный ток IМАКС = IРАСЧ.ГР.О = 15,1 А, и тогда имеем, что:
А;
По таблице П 2.8. приложения 2 [1] выбираем однополюсный автоматический выключатель с нерегулируемой характеристикой типа «D» AE2044 с рабочим током IНОМ = 63 А и номина-льным током теплового расцепителя IТ.Н. = 20 А; кратность срабатывания отсечки КОТС =12,0.
При этом ток срабатывания отсечки: 
;
В соответствии с требованиями ПУЭ осветительная сеть должна быть защищена от пе-
регрузок и от коротких замыканий, следовательно, необходимо, чтобы выполнялось условие:
(см. ПУЭ п.3.1.11); в действительности имеем: 
;
Т.к. требуемое условие не выполняется, то для обеспечения эффективности действия за-щиты необходимо выбрать кабель с большим сечением токопроводящих жил. Окончательно принимаем кабель NYM 3х2,5 мм2, допустимый длительный ток для которого IДОП.ТАБЛ = 27 А. Фа-ктический допустимый ток (с учётом реальной температуры в производственном помещении):
А;
Проверим, выполняется ли условие, оговоренное в ПУЭ, с учётом увеличения сечения кабеля:
проверка: 
Þ защита участка РЩ2-Л2 эффективна;
Т.к. эффективность защиты обеспечена, сечение кабеля и аппараты защиты выбраны верно.
2.3. Расчёт участка РЩ2-Л3.
По условию для подключения светильников необходимо использовать кабель. Сеть, к ко-торой подключены однофазные потребители, должна быть трёхпроводной: фазный проводник (L), нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PЕ) проводники. Поэтому выбираем трёхжильный кабель марки NYM с медными жилами и поливинилхлоридной изоляцией, проложенный в трубе.
2.3.1. Определим расчётную токовую нагрузку на участке РЩ2-Л3 (на групповую линию освещ-я):
Для освещения производственного помещения используются светильники с люми-несцентными лампами мощностью PЛ = 20 Вт и cos ф = 0,85 (электромагнитынй ПРА с ком-пенсированным балластом). Общая мощность осветительной нагрузки помещения PО = 2 кВт.
Количество ламп, необходимых для освещения: 
штук;
В соответствии с требованиями ПУЭ на группу освещения должно приходиться не более 100 люминесцентных ламп при мощности одной лампы до 20 Вт включительно. Для выполненния вышеизложенного требования разлелим ногрузку освещения на три однофазных группы, к двум из которых подключено по 33 лампы, а к третьей – 34 лампы (33 + 33 + 34 = 100 ламп).
Для выбора сечения кабеля определим расчётный ток нагрузки группы освещения (34 лампы):
А;
Здесь Кз = 1,2 (для светильников с ЛЛ) - к-т запаса, учитывающий потери в ПРА (балласте).
2.3.2. Выбор сечения кабеля по допустимому длительному току:
По таблице П 2.4. [1] выбираем трёхжильный кабель марки NYM 3х1,5 мм2, проложенный в гофрированной ПВХ трубе, с допустимым длительным током IДОП.ТАБЛ = 19 А > IГР.О = 4,4 А. Т.к. температура в производственном помещении QО = +25ºС совпадает с принятой в таблицах (при прокладке в воздухе), корректировка допустимого табличного тока не выполняется.
. 2.3.3. Выбор и проверка эффективности действия аппаратов защиты:
В соответствии с исходными данными для защиты каждой из трёх групп сети освещения необходимо использовать автоматические выключатели с тепловым расцепителем. Выбор тока срабатывания теплового расцепителя произведём исходя из условия отстройки от расчётного тока групповой линии освещения, определённого в ходе предыдущих расчётов, т.е.:
А;
По таблице П 2.8. приложения 2 [1] выбираем однополюсный автоматический выключатель с нерегулируемой характеристикой типа «D» AE2044 с рабочим током IНОМ = 63 А и номина-льным током теплового расцепителя IТ.Н. = 10 А; (расцепитель – комбинированный, с КОТС = 12).
В соответствии с требованиями ПУЭ осветительная сеть должна быть защищена от пе-регрузок и от коротких замыканий, следовательно, необходимо, чтобы выполнялось условие:
(см. ПУЭ п.3.1.11); в действительности имеем: 
;
Т.к. эффективность защиты обеспечена, сечение кабеля и аппараты защиты выбраны верно.
2.4. Расчёт участка РЩ2-М1.
По условию для подключения трёхфазного асинхронного двигателя необходимо использо-вать кабель. Сеть, к которой подключён трёхфазный электродвигатель, должна быть че-тырёхпроводной: три фазных проводника (L1, L2, L3), и нулевой защитный (PЕ) проводник. Поэ-тому для выполнения электропроводки на рассматриваемом участке выбираем четырёхжиль-ный кабель марки NYM с медными жилами и поливинилхлоридной изоляцией, проложенный в трубе.
2.4.1. Определим расчётную токовую нагрузку на участке РЩ2-M1 (к которому подключён АД):
Для выбора сечения кабеля необходимо определить номинальный ток электродвигателя (IНОМ):
А - при полной загрузке двигателя;
Рабочий ток электродвигателя (с учётом к-та загрузки): 
А;
2.4.2. Выбор сечения кабеля по допустимому длительному току:
Поскольку двигатель располагается во взрывоопасном помещении, то для обеспечения тре-бований безопсаности при выборе сечения кабеля должно соблюдаться следующее условие:
А;
По таблице П 2.4. [1] выбираем четырёхжильный кабель марки NYM 4х2,5 мм2, проложенный в гофрированной ПВХ трубе, с допустимым длительн. током IДОП.ТАБЛ = 25 А > 1,25хIномР.бований ения безопсаности я должно соблюдаться следующее условие: = 24,3 А. Т.к. температура в производственном помещении QО = +25ºС совпадает с принятой в таблицах (при прокладке в воздухе), корректировка допустимого табличного тока не выполняется. 
2.4.3. Выбор и проверка эффективности действия аппаратов защиты:
В соответствии с исходными данными для защиты участка сети, питающей двигатель, необходимо использовать автоматический выключатель с электромагнитным расцепителем. Выбор тока срабатывания электромагнитного расцепителя произведём исходя из условия отстройки от максимальн. тока участка (т.е. пускового тока одиночного электродвигателя):
А; 
А;
По таблице П 2.7. приложения 2 [1] выбираем трёхполюсный автоматический выключатель типа А3771 БР с рабочим током IНОМ = 25 А и током срабатывания электромагнитного расцепителя IЭ.Н. = 200 А. Данный тип автоматов имеет только электромагнитн. расцепитель.
В соответствии с требованиями ПУЭ эл. сеть (электропроводка), питающая электродви-гатели, которые расположены во взрывоопасных зонах, должна быть защищена от как от пе-регрузок, так и от коротких замыканий, следовательно, необходимо, чтобы выполнялось условие:
(см. ПУЭ п.3.1.11); в действительности имеем: 
;
Т.к. требуемое условие не выполняется, то для обеспечения эффективности действия за-щиты необходимо выбрать кабель с большим сечением токопроводящих жил. Окончательно принимаем кабель NYM 4х120 мм2, допустимый длительный ток для которого IДОП.ТАБЛ = 260 А. Фа-ктический допустимый ток (с учётом реальной температуры в производственном помещении):
А;
Проверим, выполняется ли условие, оговоренное в ПУЭ, с учётом увеличения сечения кабеля:
проверка: 
Þ защита участка РЩ2-М1 эффективна;
Т.к. эффективность защиты обеспечена, сечение кабеля и аппараты защиты выбраны верно.
2.5. Расчёт магистрального участка РЩ1-РЩ2.
По условию для подключения распределительного щита РЩ2 необходимо использовать ка-бель. Выбираем пятипроводную систему, которая должна иметь три фазных проводника (L1, L2, L3), нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PЕ) проводники. Поэтому используем пятижиль-ный кабель марки NYM с медными жилами и поливинилхлоридной изоляцией, проложенный в трубе.