/
Text
И.Е.диrЕЛЬМАН
Электроснаб)Кение
rражд@.нских
здании
и коммунал ных
предприятии
...............
-
-
.
. .
. .
.
.
It
ББК 31.29 5
Ц58
УДК 621.311.1
Рецензент
Шибаев В. И. (rлавный инженер управления по проеКl'ированию
жилищно-rражданскоrо н коммунальноrо строительства «Моспроект-I»)
Циrельмаи И. Е.
Ц58 Электроснабжение rражданских зданий и коммуналь'ных
предприятий: Учеб. для злектромеханич. спец. техиикумов.
3 e изд., иепр. и доп. М.: Высш. ШК. 1988. 319 с.: ил.
в книrе рассмотрены общие свеДения 06 электрических сrанЦИЯХ н реЖИМIIХ
их работы. Jlзложены теоретические вопросы светотехниКИ; даны указания {ТО про-
ектнрояанпю и устройству осветительНЫХ установок: привеДеНЫ прИИЦIIJlиальные
схемы построеНИЯ ПliтаюЩИХ и распределительных ceTen напряжением до 10 кВ;
изложены методЫ определения осветителЬНЫХ II силовых наrрузоК, общественных,
жилых здани!!. и преД1JРИЯТИЙ, расчеты сетей, общие свеДенИЯ о работе РeJlеЙ!юй
защиты и выолиениII заземляющИХ устроЙстВ: рассмотрены ттрннцнпиальные схемЫ
распределительных пунктов н трансформаторных подстаИ!1иt\, даны расчеты токов
KopOTKoro замыкания 11 вы60п выоковольтноrоo оборудования.
Третье издаиие (2-е вышло в 1982 r.) дополнено спраВО<I11ЫМ материалом и HO
выии rлавамн.
ц
2302050000( 4308000000) 101 КБ 5 15 87
001(01 ) 88
ББК 31.29 5
0"2.1
@ Издательство «Высшая школа», ]977
cg ИЗДi:IТеЛЬСТВQ «Высшая школа», 1988, с изменениямИ
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящий учебник соответствует утверждениой проrрам
ме по предмету «Электросиабжение rражданских зданий Н
коммуиальных предприятий» и предиазначен для учащихся
электромеханических техникумов для специальности 0307.
В третьем издании значительно расширены rлавы, в которых
рассматриваются практические вопросы электросн абжения.
электрических внешних и внутренних сетей и осветительных
установок обществеиных и жилых зданий, увеличен объем
справочноrо материала. Кроме Toro, написаны новые rлавы:
"Основные rородские потребители злектрической энерrии и
rрафики наrрузок», «Электросиабжеиие rородских потребн
телей» и «Заземляющие И эануляющие устройства в элект-
рических установках».
В книrе отражен мНоrолетний ОПЫТ ведущих проектных
орrаниэаций, занятых проектированием общественных и жи
лых зданиЙ в Москве.
Приведенные в учебнике при меры расчетов и справочный
материал (в rл. 15 примеры расчета даны без теоретическоrо
материала) MorYT быть использованы учащимися при выпол-
нении курсовых и дипломных проеКТGБ.
Автор выражает rлубокую блаrодарность рецензенту ии
Жене ру Шибаеву В. И. за ряд цениых замечаний, позволив-
ших улучшить содержание книrи.
Замечания и предложения по книrе просим направлять
по адресу: 101430, Москва, rСП 4, Неrлиииая УЛ., 29/14,
издательство «Высшая школа».
Автор
ВВЕДЕНИЕ
Развитие ЭКОНОМИКИ нашей страны неразрывно связано с-
электрификацней всех отраслей народноrо хозяйства. OCHOB
НblМИ направлениями экономическоrо и социальиоrо развития:
страиы на 1986 1990 rоды и иа период до 2000 "ода предус
мотрено довести в 1990 rоду выработку злектрознерrии дrY
1840 1880 млрд. кВт,ч, в том числе на атомных электро
стаициях до 390 млрд. кВт,ч, обеспечить дальнейшее развн
тне эиерrетических мощиостей в европейской части страны
и на Урале путем сооружения крупных атомных, а в восточ
ных райоиах страиы коиденсациоииых тепловых злектро
стаиций и rндростаиций.
С ростом промышленноrо н жнлищно обществениоrrY
стронтельства в "ородах возникает иеобходимость сооруже
ния новых rородских электрических сетей и подстанций, и к
НИМ предъявляются все более высокие требования надежноrо
и бесперебойноrо сиабжения электроэнерrией потребите
леЙ.
В Постановлеиии Центральноrо Комитета КПСС и COBe
та .Министров СССР от 8 апреля 1987 r. отмечается, что oд
ной из важнейших социальных задач является превращение
жилищно коммунальноrо хозяйства в высокомеханнзирован
ную и иадежио работающую отрасль народноrо хозяйства.
IUирокое виедрение механизации и автоматизации производ
ственных процессов одна из основ повышения ПрОНЭВОДИ
тельнОсти труда. Автоматизация пронзводствеиных процессов
находнт e большее примеиенне на rородскнх предпрнятиях,
объектах; илищно общественноrо строительства. ПО8семест
ное ее использование позволит сократить расходы электро
знерrии, а также обеспечит иадежиую работу злектропотре
бителей.
ЛАВА 1
ТИПЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИй И РЕЖИМЫ
ИХ РАБОТЫ
1.1, Тепловые электрические стаиции
На электрических станциях раЗlIичные виды природной эиер
(энерrия топлива, падающей воды, ветра. атомн ая и т. д.)
ОМОЩЬЮ электрических машин, называемых r е н е р а т о р а м
, преобразуются в электрическую знерrию. Для прнведеиня
вращение [енераТОРО8 используются пеРВИLfные двиrатели
оные машины, двиrателн BHYTpeHHero сrарания, паровые, ra-
ые и rндравлнческие турбины, ветродвнrателн и др. В зависн
ОТ вида энерrин, потребляемоЙ первичным двиrателем,
rрическне станции можно подразделить На следующие OCHOB
ТИПЫ: тепловые, атомные, rидравлнческие, ветряные, солнеч
(rелиостанции) и rеотермальные (использование подземных
ячих вод).
Промышленная выработка электрической энерrии осуществ
етел иа тепловых, атомных и rндравлических СТаНUИЯХ. BeT
ные, солнечные и rеотермальные электрические станuии вслед
не Toro, что их единичные мощности незначнтельны, НСПОЛЬ
тея в отдельных раЙонах страны только для местных целеЙ.
На теПЛОВЫХ злектрических станциях (ТЭС) при сжиrанин
ива получают тепловую энерrию, которая первичными дви
ями преобразуется в механическую, а электрический reHe
, .соединеиныЙ с первичным двиrателем, превращает меха-
кую энерrию в э.1ектрическую. В качестве opra ническоrо
ива для получения тепловой энерrии используют каменныЙ
ь, торф, rорючие сланцы, древесные отходы, естественныЙ
нефть, мазут и др. Особенно широко используют твердое топ
О, особенно уrли различных месторождениЙ, которые можно
иrать в топках котлов в кусковом виде на решетках или пы
идном состоянии, что более экономично.
ДЛЯ вращения электрическоrо rеиератора на тепловЫХ CTaH
ях в качестве первичиоrо двиrателя используют паровые тур-
Ы, паровые машииы, двиrатели виутреннеrо сrорания, rазовые
бины.
Электрнческие станции с поршнеВblМИ машинами и Двнrате-
ми 8HYTpeHlJerO сrоравия стронт на lIебольшие мошносп! 11 В
вном используют для М естных нужд.
rазовая турбина, как и двиrатель BHYTpeHHero сrорання, рабо
т на rазе, получаемом при сrорании топлиВа. Она не имеет
недостатков двиrателей BHYTpeHHero сrорания, обусловлеНIIЫХ
возвратно поступательиым движеинем поршня.
Использовать rазовые турбины в энерrетике выrодно, таК как
они нмеют преимущества по сравнеиию с паровыми турбинами:
например, капитальные вложення на единицу мощности пример
но на 20% ниже tю сравнению с паравыми; rазовые турбины
имеют высокую маневренность, т. е. быстроту запуска 1 1,5 мнн,
В то время как для ввода в действие паровой турбины требуется
не менее 3 4 ч. Однако rазовые турбины MorYT работать только
на высокоценных видах топлива природном rазе или днзельноМ
топливе, что препятствует нспользованню их на крупных элеr(т
рических станцнях, [де прнменяют rлавным образом твердое
топливо.
На тепловых электрнческих станциях промышленноrо значе
ння роль первичноrо двнrателя иrрают паровые турбины. Турби
на, соеднненная непосредственио с [енератором электрической
ЭIlерrии, образует знерrетнческнй arperaT, называемый т У р б о
r е н е р а т о ром. Распространение паровых турбнн обусловлено
их преимуществами: онИ MorYT быть изrотовлены на число обо
ротов, которое имеют совремеиные reHepaTopbI (эта дает возмоЖ
ность осуществить непосредствеиныЙ прнвод без промежуточной
передачи); обладают равномерностью хода, позволяющеrо полу
чить постояниую частоту переменноrо тока; изrотовляются на
большие мощности 150 800 тыс. кВт н более (мощность TYP
бнны характеризуется мощностью прнводнмоrо ею reHepaTopa).
Станции с мощными турбоrеиераторами нмеют более высокий
коэффицнент полезиоrо действня. Паровая турбнна дает возмоЖ
насть распределять тепловую энерrию для выработки электро
энерrии и отоплення жнлых домов и друrих rородскНХ нли про
мышленных объектов.
Тепловые электрические станцнн делят на конденсацнонные
(КЭС) и теплофикационные (ТЭЦ).
Конденсационные электрические станции. Паровые турбнны,
у которых отработанный пар подверrается конденсации в спе
циальных конденсаторах, называют конденсационИЫМН. COOTBeT
ственно электрнческие тепловые стаицин, снабжающие потреби
телей только электрической энерrней и оборудованные KOHдeH
сациониыми турбинами, называют также к о н Д е н с а Ц и о н н ы
ми (КЭС).
Основными цехам н паротурбинной тепловоЙ электрической
станцнн являются котельная, зал турбоrенераторов и электриче
ское распределительное устройство. Этн цех и обслуживаются
вспомоrательным оборудованнем (насосы, вентиляторы, устройсr
ва для очнсткн питательной воды, подачн топлива и др.).
РассмотриМ принципиальную схему пронзводственноrо прOl ес
са конденсацноиной паротурбинной злектростанции (рнс. 1.1).
Кусковое топливо, поступающее из топлнвноrо склада 1, с по
мощью транспортера подается в ТОПЛНВIiЫЙ бункер 2, а затем в
ильное устройство (шаровая мельница) 3, которое уста нов.
перед паровым КОТЛОМ 5. Полученное в дробильном устрой
пылевидное ТОПоlИВО мельНИЧНЫМИ вентиляторами вдувается
котла 4. Для лучшеrо rорения топливной пыли xo
воздух, забираемый снаружн, подоrревается дымовыми
в воздухонаrреваrеоlе 7, а затем дутьевым вентилятором 8
в котел. В топке котла происходит процесс rope
сопровождающий
rазов с темпера
Эти rазы,
трубы внутрн котла, 00
протекает вода, OTдa
тепло, и вода превра
в пар. Затем оар с TeM
540 5600C и давле
МПа поступает 00
в паровую TYP
IS
I I
L j
16
разности давле
пара, поступающеrо в TYP
8ыходящеrо из нее, а
раЗНОСТi1 температур
расширяясь при орохожде
через все стуоеин турбины,
механическую рабо
т. е. вращает вал турбины,
с ннм Н reHepaTop 19.
[азы после выхода из котла Рис, 1.1. ПРИll1щnиальная теХНО.lorI1ЧС
еще высокую темпера- скан схема кэе
порядка 350 4500c.
nO.IlHoro использования энерrии rазов иа пути нх следования
водяной экономайзер 6, который дополинтельио подо
ПИПlтелыrую воду. Продолжая свой путь, rазы проходят че
эолоулавливатель, а затем отсасывающим дымососом 10 выб
в дымовую трубу 9.
Механическая работа, совершаемая паром в турбине, возра
с увеличением разности давлениЙ и температур '.1ежду по
в турбину и выходящим из нее паром. Поэтому чеМ
используется тепловая энерrня пара для совершеНliЯ Me
работы, тем выше КПД турбнны. Для уве,тнчення'
ности давлений наряду с повышением парамеТР08 поступаю
о в турбину пара стремятся также снизнть дав.;Iенне пара,
ходящеrо из нее, т. е. на выходе из турбины пар ДОо'Iжен IH1eTb
ниже атмосферноrо. ОтработанныЙ пар, еще с lIel<oTo
запасом тепJl0ВОЙ энерrии, направляется по трубам в KOH
18. Кондеllсатор оредставляет собой ЦИЛНIIДР, внутрн
трубы, ПО которым протекает холодная вода.
пар, омывая эти трубы, отдает часть своеЙ тепло
ты, в результате чеrо он охлаждается и превращается в дистнл-
лнрованную воду. С помощью Насоса 15 конденсат направляется
через" ПDдоrреватель ннзкоrо давления 14 в деазратор 13, слу
жащии для очистки кондеисата от растворенных rазов, особенно
кислорода, так как он вызывает ннтенсивную коррозню труб
котЛа. В деаэраторе хранится питательная вода, восполняющая
потери пара и воды, поэтому добавочная вода, поступающая в
Hero, предварительно проходит через водоочнстительную YCTa
таНО8КУ. Из деаэратора питатель-
ная вода иасосом 12 через подо
rреватель BbIcoKoro давления 11
и водяиоЙ экономаЙзер 6 подается
в котел.
Для конденсации пара в кон-
денсатор насосом 17 подают хо-
лодную воду из реки. пруда или с
друrоrо источиика водоснабже-
ния 16. Так как через трубы кон-
денсатора протекает большое ко-
личество воды, ее температура иа
Рис. 1.2. Схемы водоснабжения KOH выходе из конденсатора Не пре-
деисаторов паровых турбин: вышает 25 360C. Вода с такоЙ
температурой ,не может быть ис-
пользована в промышлениости н
в быту, позтому ее виовь сбрасы
вают в реку или пруд (рис. 1.2, а).
При отсутствин естественных BO
доемов применяют искусственные
охладители в виде башен охлади-
телей (rраднрен) (рис. 1.2, б) или
брызrальиых бассейнов (рис,
1.2, в). Таким образом, на конденсациониой электрическоЙ станции
цнркуляция воды, пара и конденсата происходит по замкнутому
циклу.
Вырабатываемая rенераторами станцин электрическая энер
rия при напряженни 10 кВ подается на открытую повышающую
трансформаторную подстанцию 21, на которой reHepaTopHoe Ha
пряженне 10 кВ повышается до 110, 220 или 500 кВ и БО,1lее, и
по линиям электропередачи (ЛЭП) передается в районы потреб
ления. Тепловые конденсационные электрические станцни имеют
невысокий КПД. Только 30 40% энерrин топлива превращается
в электрическую энерrию, а остальная часть теряется с отходя
щнми rазамн, выбрасываемымн в атмосферу через дымовую
трубу, и с циркуляцноиной водой, проходящей через конденсатор
турбины. Таким образом, работа конденсацнонных станций на
привозиом топливе экономически невыrодна. В болыuннстве слу
чаев крупные конденсациоиные электрические станцни, называе
мые r о с у Д а р с т в е и н ы м н рай о н н ы м и э л е к т р и ч е
b 789
z
12 ,,:,:.'.:
IIJ J ":" '.-
5 " // /0
аl D)
а IO
7 1 " t ":""" "t", /
ш ;,;;; /8 17
DI
1 l.IOдоэа60Р и насосная: 2 напорнЫЙ
тру60ПРОВОД холодной воды: J конден-
саторы тур6нн; 4 слиsноi'l: тру60ПРОВОД
изrретоА воДЫ; 5 водос6рос; 6 вЫХОД
иаrретоrо воздуха; 7 rраднрНЯ; 8 Ha
третая вода. 9 КОНДенсаторЫ тур6нн:
10 циркуляционный насос охлажденноЙ
воды; 1/ охлажденная вода; 12 вход
холодноrо воздуха; 13 охлажденная во-
да; 14 6рызrало; 15 наrретая вода;
16 конденсаторы тур6ин: 17 циркуля-
ционный насос охлажденноЙ воды; 1,ч
6рызrальны!\ 6ассеЙН
м И\ с т а н Ц и я м и (rрэс), .сооружаются в районах pacno
ени5\ ПРИРОДНblХ запасов НИ3КQсортноrо топлива и снабжают
трИ1\ескоЙ энерrнеЙ потребителеЙ, находящнхся на значи
ьНОМ 'расстоянии от них.
Теплофикациониые электрические станции. Эти станции, пред
значеНliые не только для выработки электрической эиерrии,
и для снабжения теплом (rорячая вода, пар) потребителей,
сположенных близко к станции, называют т е п л о 3 Л е к т р о м
Н т р а л я м и (ТЭЦ). На этих станциях в качестве первнч
ro двиrателя установлены теплофикацнонные турбнны. Потре
ителями тепловой энерrин Moryr быть промышленные и KOMMY
альные предприятия, предпрнятня бытовоrо назначення (бани,
рачечные, фабрикн химчнстки и т. д.), административно обще
венные здания и жилые дома, использующие тепло для ПрОИЗ м
твенНых нужд l-l отопления. Экономически целесообразно
звать пар от станции до тепловых потребителеЙ на расм
иие не более 5 км, а rорячую воду до 40 км. Так как по
ебнтели тепловой энерrии в большинстве случаев располаrа.
ся в "ородах, теплофикационные станцнн строят внутри ropo
в или вблизи них. Централизованное снабжение rорячей ВОДОЙ
паром rородскнх и поселковых потребителей от теплоэлектро
итрали дает возможность ликвидировать мноrочисленные
экономичные мелкне отопительиые и промыщленные котельные
новкн. Отличие принципиальной схемы паротурбннной теп-
фикацнонной электростанцнн от схемы конденсационной стаИ R
и состоит в том, что весь пар, поступающий в турбину, после
расширения разветвляется иа два потока. Один поток OTBO
тся от промежуточных ступенеЙ турбины и направляется в
донаrревательную установку (бойлер), из которой rорячая
да по трубопроводам подается для отопления зданнй 11 дpy
их нужд rородскоrо хозяЙства; друrоЙ проходит все ступенн
рбины и, расшнряясь, совершает механическую работу, т. е.
спользуется для выработкн электрнческой энерrии.
В зависимостН от потребностн в паре н rорячеЙ воде изме
.яетея колнчество пара, отводимоrо от промежуточных ступеней
рбины. Чем больше пара отбирается для теплофикацни, тем
еНЬше поступает в конденсатор. При этом выработка электри
екой энерrии сннжается, но зато уменьшаются потери теплоты,
осимоЙ с циркуляционноЙ водой, При экономичноЙ работе теп
офикационных электрнческих станций, т. е. при одновременном
уске потребителям оптимальных количеств электроэнерrни н
лоты, КПД их достиrает 60 70%. В периоды, коrда по,"но
ю прекращается потребление теплоты.. (например, неотоПИ
ьный сезон), кпд станцин снижается. Наиболее экономична
сплуатацня теплофнкационной станцин прн круrлоrодовом OT
ске теплоты потребителям. Вследствие различных режнмов
боты потребителей тепловоЙ и электрическоЙ энерrии может
что в отдельные периоды rода потребность 8 элеКТРОR
9
энерrии больше, чем может пронзвестн данная станция, или
производнтельность станции превысит потребность потребителей
электрической энерrии.
Для более эффективной работы теплофикационной станции
reHepaTopbI электрической энерrии соединяют С друrими элект-
рическими станциямн в энерrосистему. Это дает ВОЗМОЖНОСТЬ
забрать дополнительную энерrию из сети энерrосистемы, еслн
потребность в неЙ местных потребителеЙ превышает колнчество
вырабатываемой на станции энерrнн. Еслн же местиые потреби
тели нспользуют меньше энерrни, чем вырабатывается, то часть
ее передается в сеть энерrосистемы.
1,2. Атомные электрические станции
Отличие атомной электростанцнн (АЭС) от тепловой заклю
чается в том, что на АЭС в качестве топлива нспользуется про
цесс делеиня ядер атомов урана, плутоння, тория и др. На этих
станциях вместо котельных arperaToB устаl\овлены атомные peaK
торы, в которых в результате делеиня ядер расщепляющеrося
материала выделяется orpoMHoe колнчество тепловой энерrнн.
В качестве расщепляемоrо матернала используется прнродныЙ н
обоrащенный уран. Прнродный состоит нз нзотопа урана-235, co
ставляющеrо только 0,7%, н изотопа ypaHa 238, составляющеrо
основную часть, т. е. 99,3 % природноrо урана. При обоrащенни
урановой руды содержание ураиа 235 увелнчнвается до 3 5%.
На атомных электрических станциях. применяются реакторы, в
которых пронсходнт реакция деления ядер ypaHa 235. Ядро ypa
Ha 235 делится под действнем нейтронов любой энерrни. особен
но при относнтельно малых их значениях (и скоростеЙ). Такие
реакторы называются р е а к т о р а м и, раqотающимн на теПЛО
БЫХ или медленных неЙтронах, в ннх эффективность нспользо
вания урановых руд очень низкая. Прн деленни ядер ураl!а 235
ypaH 238 не вовлекается В реакцню, так как для деления ero
более тяжелоrо ядра нужны большие энерrни неЙтрона (и, сле
довательио, скорости). Такие неЙтроны называются б ы с т р ы
м и. В завнснмости от энерrин неЙтронов, осуществляющих дe
ление ядер в реакторах, разлнчают реакторы на тепловых и
быстрых нейтроиах.
Колнчество энерrнн, выделяемой в реакторе в единнцу Bpe
менн, завнснт от и нтенснвности происходящей в нем реаКЦНI1.
В качестве замедлнтеля и реrулятора цепной реакции использу
ются в основном природная нлн тяжелая вода н rрафит, обладаю-
щие способностью поrлощать неЙтроны. В качестве теплоносителя
используются природная вода, уrлекислый rаз, rелиЙ н др. Назна
ченне теплоносителя заключается в отводе теплоты, выделяю
щейся В реакторе при высвобожденни внутриядерноЙ знерrин и
преобразованни ее в тепловую.
10
В настоящее время используются реакторы на тепловых неЙ
тронах: реакторы канальноrо тнпа ввэр (водо водяной энерrе
тическнй реактор), в которых вода при меняется в качестве за
медлнтеля и теплоносителя, н реакторы тнпа РБМ!( (реактор
большоЙ мощностн каналь
ный), в которых замедлнтелем
является rрафнт, а теплоносн
телем вода.
Современные реакторы типа
ввэр нзrотовляются на едн-
ничную электрическую мощ
насть в 1 мли. кВт В одноМ бло
){е, а реакторы типа РБМК
в 1 1,5 млн. кВт. На АЭС с
реакторамн на тепловых неЙ
тронах тепловые схемы выпол Рис. 1.3.
няют одно- НЛН двухконтурны-
МИ. Еслн контуры теплоносите
ля (воды) н рабочеrо тела (па-
ра) не разделены, то станцню
называют о Д н о к о н т у р и о й
(рнс. 1.3); если контуры теплоноснтеля н рабочеrо тела разделены,
то дв У х к о н т у р н о й (рис. 1.4).
Одноконтурные схемы проще и экономнчнее по сравнению
с двухконтурнымн, однако в однокоиrурных все оборудование
работает в радиацнонных условиях, что осложняет ero эксплуа
\
11
"'-?
7 5
Принциnиальная одноконтурная
схема АЭС:
J реактор; 2 рабочне каналы: 3 турб.ll
на; 4 reHepaTOP: 5 КОНДенсатор: 6 цнр"
куЛЯЦllOнная ХОЛОДНElЯ вода; 7 циркуляци м
онные насосы: 8 конденсат
З",ектРОJнершя
Рис, 1.4. ПРШЩИПИJльная ДВУХКЩIтурная схема АЭС с ре-
актором канальноrо типа:
/ peaK'IOp: 2 рабочие каналы; J rIapOreflepaTop: 4 турбнна;
,5 reHepa'IOp; 6 коиденса'IОр; 7 конденса'I: 8 цнркуляцион-
HII!i'J. насос; 9 цирКУ,1ЯЦlIоннан холодная нода: 10 пнта'IеЛi>ныfl
иасое, Jl циркуляционный насос
11
Социалистические страны (СССР,
Польша, РУМЫНИя и Чехословакия)
ческую систему с названием «Мир».
,/
Болrария, Венrриi, rдр"
создали Единую .:iнерrети
,
f
I
,
(
I
i
I
r
r ЛАВА 2
ОСНОВНЫЕ rОРОДСКИЕ ПОТРЕБИТЕЛИ
,
ЭЛЕКТРИЧЕСКОИ ЭНЕРrии И rРАФИКИ HArpY30K
i
,
j
2.1. Основные rородские потребители
u
электрическои энерrии
/
,
:
Электрознерrия, вырабатываемая на станциях по/ COOTBeTCTBY
U ! ь
ющим системам электрических сетеИ различных,' иапряжении!,
направляется к потребителям электроэнерrии. Питание миоrо w
числеииых rрупп rородских потребителей, в зависимости от раэ
мера rорода и числа ero жителе и, осуществляется в каждом
конкретном случае по своей системе электроснабжеиия. Потре
бителями электроэнерrии небольших rородов являются rра)f{дан
ские здания (жилые и общественные здаиия), предприятия KOM
муиальио бытовоrо назначеиия и предприятия, оБСЛУ)f{ивающие
нужды rорода. В больших rородах MorYT быть еще крупиые про
Мышлениые предприятия и электрический траиспорт (трамвай
троллей бус, метро).
Осиовными rруппами электроприемииков, составляющими
суммариую иаrруэку жилых Jданий, являются светильники обще
ro и местиоrо освещения квартир и лестничных клеток, раз..тJИЧ
иые электробытовые приборы (холодильиики, теле и радиопри
емники, наrревательиые приборы н т. п.), силовые ЭJJектропрне
ники (лифтовые устаиовки, вентиляторы, насосы и др.). Круп
ными потребителями электроэиерrии являются общественные
u
здания, состоящие из здаиии И помещеиии различноrо назначе
иня и разнообразных по техиолоrическим процессам. К ннм
u
относятся орrаиизации и учреждения управленин, предприятия
торrовли, обществениоrо питания и бытовоrо обслуживания Ha
селеиия, лечебные учреждения, учреждеиия просвещения, зре
лищиые предприятия, детские дошкольные учреждеиия, спортив
ные сооружеиия и др. Потребление э.пектроэнерrии общеСТБен
"
ньтми зданиями основном определяется их осветитеЛЬВuf1
наrрузкой и иаrрузкой от технолоrическоrо и сантехиическоrо обо
" с'
рудоваиия. Характерными rруппами потребителеи электрическои
эиерrии иа промышлениых предприятиях являются осветительные
установки, электродвиrатели производственных мехаНИЗМОЕ
(станки, подъем HO Tpa нспортиые устройства, ком п рессор ы, веН r
тиляторы, иасосы), сварочные установки, электрические пе-
чи И др.
16
.5'&
'1 1I;: ', \
II1IЖ il...:2.2r fрафики электрических наrрузок
')':{:(P .."'K' '" :: б v
.ijJ1Y t 'i:i';'M\;t.()POAC ки х п о т р е ите леи
I';! ( . \
'ir.fФ!М ',:::.':: i..ЭлектWическая эиерrия одновременно с ее производством
:! I JIжиаll П"?требляться. Поэтому rеиераторы станции развивают в.
;1 ;;I'з'ЖДЫИ OMeHT BpeMeH 'I такую мощность, которую потребляют
Шfl;:;)/в;.:дзнный '\ мом еит все электроприем ники, подключенные к сети.
fi "Ei\:a.:rpY3Ka отдельных потребителей и суммарная наrрузка мноrих
: I ;,f:р: битеJIей, подключенных к сети, изменяется как по часам,
;1Йm; : "Й' по дням в течеиие rодз. Од.
\('tl:в:в.'ремеино нзменяется и режим
I(i\9()TbI элеI{тростанций l тр а ис
t;il,рР..' а'То р ны х подста нции. Т а к,
iI.t Jiример, осветитсльиа я наrруз
:( lвЬ,'ж.:илых и общественных здаиий
t \:::1} : (.Y J .::. :. ',. v
I;\:а1ДUr' а .' КЖ е 11 ре дп риятии ОТ Л ич а ется
:::-:':"::':':\':(" ":""" ' : '.: tr
Шi1->;J.f. illО и н ера в номерностью в раз
B'J<...'..'B....'. '. .
!I'; : oe время суток. Днем иаrруз
1 ч;.::..:.i.Iебол ын ая, к вече ру она 80З.
)U
'lil"f:' aeT до максимума, а иочью
fl;I :.I{O падает и I{ утру СНОБа ВОЗ
1 f;TaeT. Электрическая силовая
Ilrруз а прОМЫШ.11енны х п peд
; .\;..JR; ИЯТИИ более равномериа в Te
tl ' ие дня и завнсит в основиом
$116УИС.11а смев и режим а рабочеrо
ft',, . :EJ. иа пр едп риятин.
t! r:f J,:>:Представление о хара ктере из:vtеиения электрнческих Harpy
. 1{.,., 80 времени дают rрафики наrрузок. По продол)ките.1ЬИОСТИ
IJ . MorYT быть суточными и rодовыми. Если откладывать по OCI::
,I :SЦИСС часы суток, а 110 оси ординат потребл-яемую 8 аждыи
'I еит времени МОIЦИОСТЬ" в процентах от маКСИМ2ЛЬИОИ моЩ
I ; ТИJ ТО ПОJIУЧИМ СУТОЧIIЫИ rрасрик наrрузкн. На рис. 2.1 изобра
'1 :: ыI характерные суточиые rрНСрИl(И зимиеrо (октябрь март)
Ш:6?':gIетиеI'0 (а пре-ль . сентябрь) пернодов осветите-льнои н аrрузки
' :;;poдa. Как ,видно из rрафика, максимальная наrрузка для зим
1 :f.'0 дня иаступает ме)кду 17 и 20 ч (кривая а), для летнеrо
;} 5I между 22 и 23 ч (кривая б). Таким образом, летний MaK
' 1,;,',:';' 'YM (мощность в чаuсы пик) наступает ПОЭДIl:е и значительно
r"i.,zr:ff ьше по аБСОJIЮТНОИ величине, чем в зимнии день. Дневной
); :: .I:I и м У м l' а к)к е у м е и ь ш а е те я .
). { !!::;,\/.::.Эа ОСНОВУ при построении ер афиков наrрузок n рииим аетеЯ-
}',, :] :' НИЙ СУТОЧИЫЙ rрафик. Ero Ршах принимается за 1000/0, а op
,,; :HaTЫ друrих rрафиков в различные периоды времени задаются
t ';$:::Р'роцеитах от ero значеНИя.
r;j :m )Y::: .На.. рис. 2.2 изображены характерные суточные" rрасрики aK
I . IiОИ МОIЦIIОСТИ (н IIроаентах от максим а.пьиои мои.ности)
1J "",t:." .
I ' ii \ ,,).
.1 1;/'i.;"":"
Р,%
100
90
80
70
50
50
4-0
30
ZO
10
О
Б
I [' '
I \
а...
1 I
i
I ,
",'
.... 1. ,
V ......1 l I Ь \ / \'
..... ..... ...... ..... ............ ,., . \, .. ....... ......
.
10
l!j.
18
Z2
Z
Бt!/
т
Рис. 2.1, С}точные rрафНКl1 осnети
"
тельнов наrрузкн rорода:
а ЭИ\f!-шrr день; б .. лстнвЙ день
17
крупноrо rорода с учетом наrрузок от осnещення, а таю 'е снло
Боrо оборудовання коммунальных предприятнй. электр фициро
BaHHoro т анспорта (метро, трамвай, троллейбус) н др,
rо овои rрафик характернзует длнтельность работы,/ электри
чес кои установки в течение rода с переменноЙ наrруз'Кой.
Для построения rодовоrо rрафика по продолжительностн ис
пользуют характерные суточные rрафикн наrрузок (зимниЙ и
летний). Для средней полосы страны можно условно принять
А%
100
] а t i
, .
.
80
БО
,О
20
12 16 10 l' t,'
Рис. 2.2. Суточные rрафИЮI
электронаrjJУЗIШ rорода.
.а ЭIIмниi1 день; 6 леrниА деНh
Р,=Р таХ
, pz
Т:! i}
Т
Рис 2.3, rодоuой rрафик по
ПРОДОЛЖlпелыюстн наrРУЗОI'
продолжнтельность знмнеrо периода 183 дня, летнеrо 182. На
ОСИ ординат rодовоrо rрафика по продолжительностн в COOTBeT
ствующем масштабе откладывают наrрузкн в кнловаттах ОТ
Ртах до Pmll1, а по осн абсцисс часы rода от О до 8760
(24X365 8760) (РНС. 2.3).
rрафнк строят следующим образом: через оба суточных rpa
фнка (зимниЙ н летний) проводят ряд I'оризонтальных лнннЙ,
расстояние между которымн выбнрают ПРОИ3БОЛЬНО. Чем меньше
расстоя.нне, тем rрафнк точнее. Определнв по обоим суточным
rрафикам Д.i1нтеЛblЮСТЬ какоЙ лнбо наrрузки и УМНОЖИВ НЗ число
часов работы в этом режнме, находим продолжительность на-
rрузкн за рассматрнваемую часть rода. Повторяя такие OHepa
цнн для каждоЙ последующей убывающей по велнчнне наrрузкн
и откладывая ее на оси ординат, а продолжительности на оси
абсцисс, получнм rОД080Й rрафик по продолжительности.
На осиовании суточных rрафиков потребителей электроэнер
rин персонал электростанции подrотаВJIИвает остановку нуЖIЮI'О
колнчества reHepaTopoB при снижении наrрузки и ПОДI'отавли
вает к пуску резервные reHepaTopbI при увелнчении потребления
электроэнерrии. По этим же rрафнкам определяют мощность
подстанции. rрафики по продолжительности нспользуют для
составлення балансов расхода электроэнерrин, опредеJlения pac
хода топлива нт. д.
18
телн, характеризующие рабдт)/"ПО'rр
адь, оrраниченная кривой rрафика активной
денно, равна энерrии, потребляемой электроустановкой (W п )
рассматриваемый период (Т).
Потребляемая знеРI'ИЯ (рис. 2.3)
W,, PITI +Р2Т2+Р'Т'+Р'Т' +РСТ5'
виде
W,, Р,Т"
(2.1)
W n потребляемая электроэнерrия,
нно активная наrрузка (кВт) и
ступени.
Средняя наrрузка
кВт.ч; P i Н Ti COOT
продолжительность (ча
электроустановки
P,p W,,!T.
I«)зффициент заполнения rрафнка (К",)
ь'нер8вномерНОСТН rрафнка во времени:
(2.2)
характеризует
сте-
к зr==W)Т РJП8х==Рср/ Р шах-
(2.3)
Из выражения (2.3) видно, что равномерность rрафика воз
тает н значенне К э !' прнближается к единице, если средняя
PX:, a потребителя в течение рассмаrриваемоrо периода (CYT
'rод) близка к макснмальноЙ.
r ЛАВА 3
ОСНОВНЫЕ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ
И ЕДИНИЦЫ
Световой поток, Пространственная плотность
потока. Сила света
ИЗ оСНовныХ ПОI-IЯтИЙ В системе световых величин яв
светОБОЙ поток, так как он определяет эффективность
лучнсrоrо потока, воспрннимаемоrо rлазом как CBeTO
МОЩНОСТН лучистой энерrии (лучистоrо потока), BOC
человеческим rлаэом как световое ощущение, Ha
световым потоком (Ф). В практике за единицу
CBeTOBOj'O потока принят л 10 М е н (лм).
света в ВИде светящеЙся точки излучают световоЙ
по всем направлениям равномерно. Источники света в Tex
излучают световой поток в пространстве нерзвномерНО,
чеrо 011 имеет неОДИН3КQВУЮ плотность.
19
Про с т р а н с т в е н н а я п л о т н о с т ь cBeTOBoro ПОТОКа
называется силой света.
При неравномериом излучеиии источником света cBeToBoro
потока сила света J численно определяется как отношение бес,
конечно малоrо cBeT9Boro потока dФ, равномерно распределенно-
то в пределах бесконечно малоrо телесноrо уrла dш с вершнноЙ
у источника света, к величине 3Toro телесноrо уrла:
J dФldы. ,(3.1)
При равномериом распределенин cBeToBoro потока в преде.
лах телесноrо уrла, имеющеrо конечные размеры, сила света в
направлении оси уrла
J Ф/ы.
(3.2)
Рис. 3.1. Телесный уrол
Ч а с т ь простраиства, отранн-
Ченная конич ской поверхностью,
называется т е л е с н ы м или
простраиствеииым уrлом.
Величииа телесиоrо уrла опреде-
ляется как отношение площади
участка сферы S, на которую те-
лесный уrол опнрается, к квадра-
ту радиуса сферы R' (рис. 3.1):
bl SIR'. (3.3)
Единицей телесноrо (пространствеиноrо) уrла является с т е
радиан (ср).
Величина телесноrо уrла в 1 ср представляет собоЙ телесныЙ
уrол, который вырезает на поверхности сферы площадь, равную
квадрату радиуса данной сферы
bl SIR' R'IR' I ср. (3.4)
Наибольший телесныЙ уrол, охватывающий все пространство
вокру" светящейся точки (сферы),
bl 4"R'IR2 4", (3.5)
rде 4пЮ полная поверхность сферы (шара).
Часто в практике пользуются понятием с р е Д и е й с Ф е р и
ч е с к о й с и л ы с в е т а, представляющей собой отиошение nOk
Horo световото потока, излучаемоrо источником света, к полному
уrлу сферы:
J,р'ф Ф/4п. (3.6)
По решеиию 13 й rенеральиой конфереиции по мерам и Be
сам в 1967 т. за едииицу силы света приията к а и д е л а. Одна
кандела (кд) представляет силу света точечиоrо источиика, из'
лучающеrо равиомерио световОй поток, равный 1 лм виутри Te
20
I KД 1 лмjI ср.
(3.7)
мер 3.1. СветовоЙ поток источника света в 400 лм равномерно распре-
пределах телесноrо уrла 0,5 ер. Определить силу света источника
шеИllе. По формуле (3.2) I Ф/UJ 400/0,5 800 КД.
мер 3.2. Определить световоЙ ПОТОК источника света в В lде свеТЯЩеrося
а света KOToporo по всем направлениям составляет 30 КД.
е н и е, По формуле (32) 1 ==Ф/w телесный уrол шара (J) ==4л. Световой
чинка Ф"""4лl==4-3.14-ЗО==376,8 ЛМ.
р 3.3. ОпредеJШТЬ среднюю сферическую СИ;'IУ света электрической лам.
ванин 220 В, 100 Вт, которая излучаеТ световоЙ поток 1320 ЛМ.
еllllе. ПО формуле (3.6) lоро. Ф/4,, 1320/4'3.14 IО5,1 кд.
.2. Поверхностная ПЛОТНОСТЬ coeTOBoro ПотоКа.
ещенность
ОВОЙ ЛОТОК, падая на любую поверхность, освещает ее.
ичественной оценки плотности CBeTOBoro потока на OCBe
поверхности пользуются понятием освещенности, т, е.
нием CBeToBoro потока к площади освещаемой им по
ти:
Е Ф/S,
(3.8)
i световой поток, падающий равномерно па освещаемую
:p HOCTЬ, лм; S площадь освещаемой поверХI:IОСТИ, м 2 .
и неравиомерном освещенин поверхностн, т. е. при разиой
хиостной плотности cBeToBoro потока, освещенность поверх-
определяется выраженнем
Е dФ/dS, (3.9)
ф бесконечно малая величина CBeToBoro потока, paBHO
распределяющеrося в пределах бесконечио малоrо участ
освещаемой поверхности.
едняя освещенность при неравномерном распределенин
Boro потока по освеща мой поверхности
Е,р Ф/S. (3.10)
называется л ю к с о м (лк). Освещеи
, равная 1 лк, будет нметь место, если на освещенную по
м 2 падает равномерно распределенныЙ световой
1 лк I лмjlм'.
(3.11)
какоЙ лнбо точке освещаемой поверхности
о определить по силе света. Найдем соотношение между
енностью поверхности и снлоЙ света точечноrо источника
(рнс. 3.2). Элемент dS поверхиости S освещается точечным
чником света А. Пусть сила света источника А в направле-
элемеита поверхности dS равиа J", а расстояние между ис.
21
точником света и элемеитом dS равио 1. Обозначим уrол между
иормалью к злемеиту dS и направлением силы света через а.,
а элементарныЙ телесныЙ уrол через dю. Соrласно выраже
нию (3.3) величииа
dU)== .
l'
(3.12)
Соrласно выражению (3.1) световой поток, падающий На
элемент.
Рис. 3.2. К выводу зави-
симости между освещен-
ностью и силоЙ света
dФ==ldш== /и. dS cos а
l'
(3.13)
Соrласно выражеиию (3.9) освещеииость
элемента dS
E dФ {(l.dS соs а la CCSG
dS dSl2 12
(3.14)
т. е. освещенность данноЙ точки поверхно
сти, расположенноЙ под уrлом а к падающе-
му световому потоку, прямо пропорциоиаль,
на силе света, иаправленноrо к ней, и КОСИ
нусу уrла между падающим лучом и нор.
малью к освещаемоЙ поверхности и обратно
пропорциоиальна квадрату расстояния осве.
щенноЙ точки от источника света.
Если освещаемая поверхность перпенди-
кулярна падающему световому потоку, то
уrол и===ОО и cosu:=ol, тоrдз
E l/l'. (3.15)
Пример 3.4. Определить среднюю освещенносТЬ на поверхности стола 1l 1O'
Щ3ДЬЮ 0,9 м2, если над столом подвешена электрическая лампа накаливаниЯ
мощНОСТЬЮ 60 Вт, 220 В со световым поТОКОМ Фл"",790 лм. На поверхность стода
паДает световоЙ поток, равный О,lФл.
Реш е н и е. Находнм световой поток, падающий На поверхность сто.:т:
Фпад;=:О:О, 1Фл ==0, 1.7910;=:0:79 ЛМ.
Определяем среднюю освещенноСТЬ на поверхности стола по формуле (3,8):
Е Фпод/S 79fO,9 88 ЛК.
пример 3.5. В центре комнаты на высоте 3 м от ,пола подвешен ИСТQЧ!НIК
света. Определить освещенНОСТЬ На полу в центре комнаты в точке С и Н;] рас.
стояНИИ 2 м от центра в точке В. если сила света источника по всем наПР::1В ле -
ниям составляет 200 кд (рис. 3,3).
Реш е н и е. Освещенность на полу
в центре комнаты определяют по формуле (3.15):
Е 1 /АС' 200/32 22,2 ЛК,
в точке В находЯТ по формуле (3.14):
1rJ. cos а 200.0,83
E 3,6'
22
13 ЛК.
со' а АС/АВ C 3/3,6 0,83.
ОВОЙ ПОТОК от источника света, падая на 3М
ость какоrо либо предмета, частично ею
ется. При наблюдении в rлаз иаблюдате С
дает лишь часть оrраженноrо CBerOBora /;//
ОТ поверхности предмета, вызывающая
иое восприятие. Чем больше отраженноrо Рис. 3.3. Схема к
-ro потока от поверхности предмета пuпа примеру 3.5
rлаз наблюдателя, тем сильнее эритель
ущение зтоrо предмета. Поверхности пред-
е различными окрасками и отражающими свойствами при
освещенности воспринимаются по-разному орrэном зрения
ателя. Так, например, поверхность куска мела, имеющеrо
отражающие свойства, чем поверхность куска уrля, OTpa
льше CBCTOBaro потока в направлении rлаза наблюдателя
е видна. Таким образом, освещенный предмет тем лучше
чем большую силу света (плотность cBeToBoro потока) OT
ero поверхность в направлении rлаза наблюдателя, а так-
больше видна ero поверхность. Условия видения количест
характеризуются веЛИЧИНОЙ яркости.
р к о с т ь ю о с в е Щ а е м о й п о в е р х н о с т и в каком-ли-
аправленни называется отношение силы света, излучаемоЙ
хностью в данном направлении, к площади проекции OCBe
QЙ поверхности на плоскость перпендикулярио тому же иа
еиию (рис. 3.4). Если лучи ОТ плоской освещаемой поверх,
направленные к rлазу человека, перпендикулярны этоЙ
НQСТИ, то яркость освещаемой поверхности
L IIS,
(3.16)
яркость; 1 сила света, перпендикуляриая освещаемой
иости, кд; S площадь поверхности, м'.
и rлаз рассматривает освещаемую поверхиость под yr
оrраниченным нормалью к этой поверхности и линиеЙ
то ОВ увидит часть этоЙ поверхности, т. е. площадь ее
н иа плоскость, перпендикулярную ЛИЮIИ зрения:
cos а.
я равномерно освещаемой поверхности яркость в любом
BJleHHH
L, /,/(Scosa).
(3.17)
освещении поверхиости
dI
L "
a dScosa.
(3.18)
23
Следует знать, что понятне яркости применнмо не только lC
освещаемым поверхностям, но и к источникам света.
ЕдиницеЙ яркости служнт к а н д е л а н а к в а Д р а т н ы й:
(лаз м е т р (кд/м 2 ).
1 Источник света, имеющий форму шара
/'лаз диаметром D и излучающий равиомерно Во
все стороны си'лу света !, обладает ЯРI(О
1..l... стЬю
1"
L /jSш,р.,
(3.19)
v'
,
cr
сх
<+-
Зная, что проекция шара в любом Ha
правленин равно площади Kpyra пD'j4, мож.
но определить среднюю яркость светящеrося-
шара:
Рис. 3.4. Яркость поверх
ности
L 4/jпD'.
(3.20)
Средияя яркость светящеrося цилиндра в направлении нор-
мали к оси
L /jDI,
(3.21}
rде D и 1 диаметр и длина цилиидра, м.
Пример 3.6. Определить среднюю яркость светильника в виде шара из :Мo
лочноrо стекла диаметром 200 мм. Светильник равномерно излучает в простран
ство свет силой 11 О кд.
Реш е н н е. По выражению (3.20)
4l 4.100
L "D' з,14.0,2, 3417 Ю1./м2.
r ЛАВА 4
СОВРЕМЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА
4.1. Лампы накаливания
Источиики света моЖно разделить на две rруппы: 1) OCIIO
ванные на прннципе тепловоrо излучения и 2) rазоразрядиы е .
К первоЙ относятся ламПЫ накаливания общеrо назначения н
rалоrенные (КТ и КИ), КО второй трубчатые, люминесцентные
лампы HH3Koro давлення, ртутные лампы BbICOKoro давления с
исправлениой цветностью ..(ДРЛ), металлоrалоrеиные (ДРИ).
ксеноиовые (ДКсТ) и иа'триевые низкоrо и BbIcoKoro давлеНIIИ.
Из курса физики известно, что твердое тело при наrреван нИ
выделяет лучистую энерrию, количество котороЙ увеличиваетсЯ
с повышением температуры. При иизких температурах телом нз
лучаются почтИ иевидимые иифракрасные лучи, длииа волЮ,!
которых больше, чем у световых лучей. С повышением темпер8
туры происходит не только увеличение излучаемоЙ телом лучИ
24
ерrии, но и изменение состава спектра. При этом быстро
вается видимое излучение, световые лучи KOToporo имеют
короткие волны. Тело начинает светиться сначала вишне
НЫМ, затем красным, оранжевым и наконец белым cBe w
а принципе теПЛО80rо излучения и основана работа элект
х ламп накаливания. При протекании
еэ нить накала лампы она IlarpeBaeT
накала, изrотовляемая из туrоплав
лла вольфрама (температура плав
коло 3400 0 С), иакаляется до 2500
Чем выше температура нити, тем боль-
а она излучает. Одиако температура
овышаться до предела, обусловленноrо
турой плавлеиия вольфрама. ЛаМПbl
НИЯ имеют низкий коэффициент по
действия. Только 2 4 % потребляе
ктрическоЙ энерrии превращаются в
видимых излучений, т. е. в видимыЙ
остальная часть раСХQдуется на не
е rлазом излучения и тепловые потери.
я На низкую ЭКОНОМИЧIIОСТЬ таких
аrодаря простоте их конструкции, дe
и удобству зксплуатации они широко
ются для освещения жилых домов,
ательных помещениЙ промышленных и
енных зданиЙ, а также нзружноrо oc
йство современной лампы накалива
азано на рис. 4.1. Лампы иакаливания
тью до 150 Вт нзrотовляют пустотны
уумными). Отсутствие воздуха в кол
охраняет вольфрамовую нить от окис-
увеличивая срок службbJ. Кроме Toro,
ом kohbeI-ЩИИ снижаются тепловые
Рис. 4.1. Конструкция
осветительной лампы
накаливания общеrо
нззначенин;
1 колба; 2 спираль;
3 крючки; -1 линза;
(j шта6ик; 6 электr)О
ды; 7 лопатки; 8
штанrель; 9 цоколь;
10 изолятор; 11 НlIЖ'
ний кои такт Мате-
риалы: а вольфрам;
б стекло; д молн6
дси; z никель; д
меДЬ; сталь, никель. е
МеДЬ; ж цокольиая ма.
стика; з латунь, сталь;
а свинец, олово
ы накаJIИвания большеЙ мощности изrотовляют rазо
иными, т, е. после откачки воздуха колбу заполняют
ми rазами и их смесями: [ззовая среда, окружая раскален
льфрамовую нить, уменьшает скорость ее испарения, co
условия для повышения темпераТУРbJ нити накала, а
ательно, увеличения cBeToBoro потока, Таким образом,
атура нити rазонаполненных ламп всеrда выше, чем у
х ламп с тем же сроком службы. Однако наличие [а-
редЬ! в колбе увеличивает теПЛОВbJе потери по сравиению
ями в вакуумной лампе.
я наполнения ламп используют тяжелые малотеп.rтопровод-
азы ИJIИ их смеси, например, aproH с добавкой азота
]6%). в последиее время колбы ламп стали заполнять
25
криптоноксеноновой смесью, которая дает ВОЗМОЖНОСТЬ еще IЗr)!
ше поднять температуру ннти, а следовательио, зиачительно По
высить световоЙ поток. Но ввиду трудностн получения редки.х
rазов КРИПТОfIа Н ксенона в большнх колнчествах ламп, заПOJI
няемых этими rазамн, выпускают пока мало. Для уменьшения
потерь нить накала лампы свертывается в спираль. Значительно
снижаются потери прн изrотовленин нити в виде двоЙной СПнра
ли (биспиральиые лампы). Этн лампы мощиостью 40, 60 п
100 Вт выпускают как вакуумные, так и с криптоновым наПО.l
нением.
Основными характеристикамн ламп накаливания ЯВJJЯЮТСЯ
номинальное напряжение, элеkтрическая мощность, световой HO
ток, световая отдача и средняя продолжительность rорения.
Номuналыюе наnряжеНllе лампы зто напряжение в вольтах,
при котором лампа должиа работать. Оно указано на цоколе
нли колбе. В осветительных сетях применяют лампы напряже
нием 127 и 220 В, а для MecTHoro освещения 12 36 В.
Номинальная электрuttеская МОЩНОСТЬ лампы это расчетная
электрическая мощность, потребляемая лампой при ее вклюqе
нни на номинальное напряжение. Мощность лампы указывается
на колбе.
Световой поток, излучаемыЙ лампой при ее включении на по-
минальное напряжение, должен соответствовать нормированно
му. Он зависит ОТ потребляемой лампой мощности и темпера"I'У
ры инти накала. При работе лампы вольфрамовая иить под деЙ
Сl'вием высокоЙ температуры постепенно испаряется н диаметр
ее уменьшается. Это приводит к уменьшению потреблення лам
пой мощности н, следовательно, к уменьшенню излучаемоrо еЮ
CBeToBOro потока; кроме Toro, ОН уменьшается и в результате
нспарення частнц вольфрама, которые, оседая иа внутренние ча
сти колбы, делают ее менее прозрачной. Учитывая это, [ОСТ
допускает уменьшение CBeToBoro потока ламп, rоревших 75% 1I0
минальноrо срока службы, иа 15 %.
в табл. 4.1 приведены световые и электрнческие характери.
стики ламп накаливания общеrо назначения (rOCT 2239 79).
Световая отдача характеризуется отношением излучаемOI'О eI?
cBeToBoro потока Ф к электрической мощности Р, потребляемои
лампой (лмjВт):
W Ф/f'.
(4.1)
Из формулы видно, что чем больше световон поток лампЫ
на единицу потребляемой мощности, тем она экономичнее. С:1е"
довательно, световая отдача характеризует экономичность лампЫ
и возрастает с увеличением ее мощностн и тем выше, чем Me[lb
ше напряжение, на которое лампа" рассчитана, Это объясняеТL'Я:
тем, что у мощных ламп и ламп более иизкоrо напряженнЯ:
днаметр нити накала больше, чем у ламп малоЙ мощиости f{
26
Таблица 4.1
СВеТО1!ОЙ поток ,1I,10Щ Световой ПОТОК
ламп, ,11м, npl1 дамп, ,11м, при
ТI1П напряженни, В насть т,п напряженни, В
,ЛампЫ лампы, лампы
127 220 В, 127 220
В 135 105 150 r 2280 2090
В 260 220 150 Б 2100
Б 490 400 200 r 3200 2800
БК 520 460 200 Б 2920
Б 820 .ZJ,5 300 r 4950 4600
БК 875 790 500 r 9100 8300
Б 1560 1350 750 r 13100
БК 1630 1450 1000 r 19500 18600
ечаНllе. БуквенныС' обозначения ламп: В вз'куумная, r rаЗОПО,lная,
иральная, БК биспиральная криптоновая.
более высоким номинальным напряжением, и поэтому
ускают более высокую температуру HarpeBa иити, а сле-
но, имеют более высокую светоотдачу.
амп 220 В световая отдача изменяется от 6,7 лмjВт для
мощиостью 15 Вт до 19,1 лмjВт для лампы мощностью
т. У ламп 127 В световая отдача на 10 12% выше, чем
220 В.
няя продолжительность 20рения лампы определяется вре-
азрушения нити накала вследствие испарения вольфрама
ствием высокой температуры. Срок службы ламп нахо.
среднее арифметическое из сроков службы отдельиых
пытуемой партии. Средний срок службы иормальных
тавляет 1000 ч rорения при условии поддержания неиз
номицальноrо напряжения. При этом в конце срока ro
етовоЙ поток должен составлять не менее 85 % ero пер
Horo значения.
Вой поток, световая отдача и срок службы лампы за
значения подводимоrо к ней напряжения. В табл. 4.2
изменения этих характеристик в зависимости от поД
О к лампе напряжения.
следует из таблицы, при снижении напряжения в сети
отдача и световой поток значительно уменьшаются, а
жбы возрастает, при увеличеиии отдача возрастает, а
жбы резко снижается. Снижеиие иапряжения у ламп
еиию с номинальным приводит к тому, что спектр нзлу-
еняется. При этом освещаемые предметы кажутся окра-
в друrие цвета. Например, предметы желтоrо цвета
белыми, temHo-синеrо черными и т. Д. Особенно силь
явление наблюдается при маломощных лампах,
пь! накаливания искажают цветопередачу/ поэтому для
ИЯ рабочих поверхностей, требующих определения раз-
цветов и оттенков, их не используют.
27
Таблица 4.2
Подводимое напря.
Жение
С"ТО'" ПОТОК I С",ТОО", ОТД,"'
% ОТ номннаЛЬНоrо значениЯ
Срок служ6ы
90 70 80 360
95 84 90 160
98 93 95 105
100 100 100 100
103 111 105 80
105 119 110 60
110 137 125 40
Промышленность выпускает лампы накаливания с зеркаль
иым отражающим слоем (зеркальные лампы), которые отлнча-
ются от обычных ламп накаливания формой и конструкцней
колбы. У этих ламп поверхность колбы около цоколя покрыrа
зеркальным слоем из серебра или алюминия, а нижняя часть
колбы матирована. Зеркальиое покрытие служит хорошим oтpa
жателем, н блаrодаря этому в зависимостн от величины OTpa
жающеЙ части колбы световой поток излучаемыЙ лампой, может
быть иаправлен по оси лампЫ в виде узкоrо (коицентрироваНIIО-
ro) или широкоrо пучка. Следовательно, зеркальиая лампа oд
иовременно является и источником света, и осветительной apMa
туроЙ. При использованни зеркальных ламп без осветнтеЛЬJJОЙ
арматуры следует предохраиять стекляниую колбу лампы от Me
ханических повреждений.
Зеркальная лампа широко применяется для освещения BЫCO
ких производственных помещений, при необходнмости создания
большой освещенности в одном месте, а также для наружноrо
освещеиия открытых площадок (открытые подстаиции, спортив
иые площадки и т. п.).
в общественных зданиях зеркальные лампы часто используют
для освещения больших и парадных помещениЙ (танцевальных.
актовых залов, фоЙе н т. п.), а также для под светкИ отдельных
архитектурных элементов. Эти лампы, встраиваемые в специалъ.
ио устроеииые по периметру помещения карнизы, создают OTHO
сительна равномерное отраженное освещение.
Для повышения световоЙ отдачи и срока службы ламп на.
каливания используют лампы накаливания с вольфрамово иО;I..
иым циклом (rалоrенные лампы). Такая лампа представляет
собой цилиидр (колбу) иебольшоrо диаметра (7 12 мм), изr о -
товленныЙ из туrоплавноrо кварцевоrо стекла, наполненный оп
ределенным количеством иода и очищенным инертным rазо!li
(арrоиом, ксеИОИОМ или криптоном). Вольфрамовая нить pacno
лаrается по оси цилиндра. Под действием высокой температурь[
нити накала пары иода перемещаются к HarpeTbIM до опредеJlеН
иой температуры стенкам цилиндра (колбы). Пары иода, co[]p[1
28
со стенками кварцевоЙ колбы лаМIlЫ, образуют с частИ
ьфрама, осевшими на колбе в результате ero нспарения,
зное вещество ноднстыЙ вольфрам. Это соедииенне,..
сь к раскаленной нитн, разлаrается на над и вольфрам.
вь включается в цикл работы лампы, а вольфрам опять
иа нити, Таким образом создается непрерывный цикл.
овая отдача ламп накаливания с иодным циклом состав'
26 лм/Вт, срок службы 2000 ч. Положение rорения ro-
льное. Промышленность выпускает лампы типов Kr
(К кварцевая; r добавка rалоrена; И добавка иода)i
тью от I до 20 кВт. Ввиду высокоЙ стонмости И слож
зrотовления лампы с иодным циклом пока еще не полу
ирокоrо распространения. В настоящее время они приме
в наружных освеТНтеЛЬных установках.
2. Люминесцеитные лампы низкоrо давлеиия
ицип работы, устройство и схемы зажиrаиня люмииесцеит
мпы. Низкая экономнчность ламп накаливания явил ась прн
создания более экоиомичных источников света, основанных
принципе тепловоrо излучения, а на прннципе явлення
сценцин, заключающеrося в свеченин вещества, возника
в известных условнях при воздеЙствии на Hero электрнче
н лучистоЙ энерrни. Работа люминесцентноЙ лампы оСНО.
а нспользовании ультрафиолетовоrо нзлучения паров
ИИ3КОrо давления, наполняющих колбу лампы прн прохож
электрическоrо тока (электролюминесценция), с последу
преобразованием посредством специальных крнсталличе
веществ люмннофоров невидимоrо ультрафИОJlетовоrо
иия в световое (фотолюмниесценцня).
озданнн люмннесцентноЙ лампы большая эаслуrа прннад
советскнм ученым во rлаве с академиком с. И. Вавило-
юминесцентная лампа ннзкоrо давления представляет со.
индри"ескую стеклянную трубку, на концах которой в
смонтированы вольфрамовые биспиральные электроды
ениюю поверхность по всей ее длине наиесен тонкиЙ
ердоrо крнсталлическоrо порошкообразноrо вещества
офора. Длина и диаметр трубки определяются мощностью
н напряжением, на которое она рассчитана (рис. 4.2).
откачкн воздуха до 1 1,5 Па (6.10 3 1.10 2 ММ рт. ст.)
колбы вводятся капля (20 30 Mr) ртути, которая нспа
прн работе лампы, н небольшое колнчество чистоrо ra
rOHa, служащеrо для уменьшения процесса нспарения
амовых ЭJlектродов и облеrчения зажнrания лампЫ.
вным люмннофором прн производстве люминесцентных
НИзкоrо давлення является l'алофосфат кальцня, дозиро
й марrаlщем и сурьмой.
29
.:.
Изменяя пропорции входящих в люминофор компонентов'l
.... ' '.
можно получить люмннесцентные лампы с различнои цветностью ',
излучения CBeToBoro потока. .
Электропромышленность изrотовляет люминесцентные лампы
отличающиеся цветностьЮ излучения световОТО потока: белоr I
света (ЛБ), холодно белоrо света (ЛХБ), тепло белоrо света П
(ЛТБ), дневноrо света (ЛД). ;\\,
Перечнсленные типы ламп обеспечнвают только удовлетвори- IO
тельную цветопередачу. Для высококачественной цветопередачи
промышленность выпускает лампЫ улучшенной цветопередачи. Та- i!
? .;
2 3 * !i кне лампЫ имеют в маки равке [!
дополнительную букву Ц, иапрн {;
мер ЛДЦ, ЛТБU, ЛХБЦ И.1И
Л Еи. Их примепяют Tor да, Kor да .;
при нскусствеиноМ освещеиии тре, [
буется точное различенне цветов I
:t):
Н оттенков, напрнмер в помещеIIИ t
ях, ['де производится окраска или f
отбраковка по цвету продукции и (1
атериалов, в картинных rалере i
ях, маrазннах rOToBoro платья, !:
тканей и т. п. Лампы ЛД "рн l"'O [-
ренни приобретают сиие rолубую "
окраску и ИЗЛУЧЗI0Т свет, близкнЙ к свету дневноrо облачноrо неба.
Лампы ЛБ при rорении приобретают белую окраску и ИЗ,;"JУ
чаюТ световой поток, состав KOToporo приближается к составу
ветовоrо потока ламп накаливания. Оии ие обеспечивают тоЧ
ной цветопередачн, но они более экономичны, чем лампы ЛД
(имеют более высокую световую 9тдачу). Лампы ЛБ ус'rаиавли
вают в помещениях, rде не требуется точное различеиие цветов,
например адмииистративиых, учебных, лечебных, KOHCTPYKTOP
ских, в металлообрабатывающих цехах и т. п.
Лампы ЛХБ по спектральиому составу заиимают проме}Куw
точное положение между лампами ЛД и ЛБ. Они вместе с лаМ
пами ЛД MorYT применяться для освещения помещений, в KOTO
рых требуется различие цветоВЫХ оттеиков.
Лампы ЛТБ при rорениИ приобретают розовую окраску и нз"
лучают белый свет с розовым оттенком, придавая помещенияМ
вид парадности и уюта. Поэтому их следует применять для осве-
щеииЯ, иапример отдельных помещений дворцов культуры, таН"
цевальИЫХ залов и т. п.
В настоящее время разработана трехполосная ЛЮМИ.liесцент
ная лампа с улучшеииым спектроМ излучения блаrодаря наШ 1 -
ЮIЮ трех различных люминофоров. БлаrодарЯ умеиьшенноМУ
диаметру колбы светоотдача повышается до 100 лмjВт.
Кроме перечнсленных типов люмииесцентиых ламп промЫ1l1"
ленность выпускает люминесцентные лампы изоrнутые U образ-
ные и W образные для жилых и обществеННЫХ зданий, а TaKJKf
1
б
РИС, 4.2. ВнешниЙ вид и разрез лю
..
минесцентнои J1 а мпы:
1 цоко.'1ь; 2 i\олба: 3 ртутные парЫ:
4 слой люминофора: 5 конта ктн ые
штырьки цоКОЛЯ; 6 элеКТрОД
30
IJ'f'I \':'для декоративноr,? специальноrо освещения (оформле-
_!j; ительных залов, фоне, сцен ческое освещение). "
;ffй;жШ ШI аi... З8жиrания люминесцентнои лампы и ее нормальнои ра..
il ll i ir:i;;:{iн=ужна ДОПОJlнитеJ1 ьная аппа ратура. В пр ктике при М } е ) няют
[: ,f:;>f':I,:\:i,;'::ii.#'JIOB н ы х в и Д а за)l{ и r а н и я .л ЮМ 11 Н е с Ц е н т н о и .11 а м n ы: и м
1J, !fpe (стартерное); 2) бесстартерное быстроrо зажиrаНIfЯ
;I;I : 1; : : : ,TapTepHoe MfHOBeHHoro зажиrания.
I i.!ijMi; ) , ,}i'i;.' : ,:.'. ;:j:::.::.' '::'.
",+й">. ..",.."..,..."..,,.....
IJlirtl j:.
..i/t..'..'."...."...,...,.,...,.
"..'Y' "."if.""'.,....., .',,'.
:r.il {f)R ; lJ]i :I?j':...,.
.,... >J.",.f> .\, ".," ".." ,,' . .
.:: ;':-:-:':"> ':"; :: :':::: :" ': :::' . . .
.. .:.:. . .:( .y, rt(-;:.:. :: :.:..:::..:::... :; ...: .
. ...;{' .. ::.);.. . .;;...(......, ' ..(' .
K;" j :@l. .::щi::: :.:. .:: ;\:":': .
... . "A . ... .. ':. ._Ш. . J
Ш Ш;tw;?@.\ij!,: itIJШf;'::": . 1
I'iijl:'
'-\'').';iф(( ';4k-'<",::. :,:. . .
: \{;,. t f. : :(::::.;. .:..:.(. ':. Р 4 3 С . .
;[!;({д1iж1r.t'J':\';'шЕ.;/;i(..... НС. ,. хс м ати ческое устрон
. :::'(' \ ::- .\:(Б?i:..;:..... .' . .
(( ),.Ц4A"'>'',:;'';:::::. СТВО СТ (1 Р Те р а .
:;;;;; (fs"':::f;}.:i:: s1:} ;:{ :.1.::.:.. .' .
; ш@й:й 1 ;r J }: }i; ; я.:.::::;..:;>;
,....>@:;;i!(>(."",...,.........
.iiдйf!t' )< ыР&Т?,:.:'.('i.:::. J ВЫDОДЫ, 2 м етаЛ.11.нческип
"""%i;,", я",''''.' ." ,.,..
,х;;":,Цу,,,).':.!,)}\':'.-;.'::-.: элек'r р од 3 сте к ;rrянный баллон.
r ) fч tf.$ -:{]. }: .j: ' : .: .::'.::{:;.:.. 4 ' ,
.;:'H i1 61!; {H{({{;;':).:. 6нм етаЛJ1 н чеСhЮ"t элек !'род; 5
{ tlf ft \:; :,iШ':,:;,::;:' :.':': . r а з н с ОН I б Ц о к ол Ь
....),'?J' 6 f.<.t.1.'i...,.,.,.".,., '."'.
: 'i'/ ('1N&f4 }};? ;. ';'; .:. '::'};"::':'; .
Ш}( \ \J \Я'т;;-\;,:;/.'.,: .",,: '.
"(> ( m .q....}:. .: ::..'. :...
ш'йt!v ;-;A1p\,;;;'. "",,;,.,,:
:' '-:: f;fJfj.} ' ':::'(1.\:.::: .:-: . .::.::.... . .
lII[tI ул сн.ое (стартерное) зажuс нuе. Для зажиrання люми,
: li( I.I. ;;tНОИ лампы и ее норм аиlЬНОИ работы требуются стартер
IЛ%,I1JjJ !t:fl тель), д рассел ь, КОНД ене а то р ы.
",'"! pTep служит для автоматическоrо включения и Вblключе;
$1' i,IJ ;'1(1I .eA a рительноrо н а кал а электродов... и представляет сабо:'!
Й ' ;,.;'I че реле, помеrценное в стеКJlЯННЫИ баллон, наполненныи
il! < 4IiliИ"рlМ rаЗОМ t чаще Bcero неоном (рис. 4.3). Реле имеет два
!i. ,R да: один биметаллический, друrоЙ метаЛJIlfческнй.
: - '.нv.t;, . . ЭJIектродами н еется зазор 2 З мм. Ero величина уста-
t,),.\ ;;tl\,. ,:;ается заводом нзrОТОБите.rIем! зависит от напря)кения се-
lfl, i lMfl '; этом напряжение за)!(иrа пия неоновоЙ .пампы ДОЛ)I{ НО
". ' : \,::ж:;.: ; .еН Illе на n ряжения сети и напря/кения 3 а.жиrа ния .П IОМИ
,, , ОИ .ТIампЬ! с ХО.llОДН1> МИ эл:ктродами.
Щ " ':Щ (,)':: рссеJIЬ, предста' .пяющии собои об (JТJ{У, намотанную на
; :' : ИК из ЛИСТОВОИ ЭJIектротехническон стали, облеrчает зз-
'1[; ;1'I e лампы, а также оrраничиваст ток и обеспечивает ее
_ . ' ВУЮ работу. fIa рис. 4.4 приведена простейшая схема
fJ , ' i ;.:pHoro зз)киrания отдельноЙ .1юминесцентноЙ лам пы, ВI(,I1Ю
:!! il\ ::":B сеть 127 ""..220 В.
,i:,Y' :Х: \; ;9.ссель 1) ВКJI ючеlIIIЫ Й в цепь люмн несцентноЙ ла м пы З,
: \ ;};I: .: т дополнитсльный расход э.пектро':нrерrии lIорядка 20 О/О
' t. \ ':;::('.:..' .
{...,,,,,,,,,,...'. . 31
<?X . }y/:::",:",,: .
,y,: ;:;. :;:" '
, /(/'"...:,.....
': Ж .i::::; ;:.:: "
J.::о;,<) . 'К..; ..:'.".
oi'
J
'f
2
5
1
"
С 2
2
б
3
с. ,
Рвс. 4.4, Прннцнпна.,11ЬНnЯ
схема ВКlючення .1ЮМИ
.-
несцентнои .п ампы в э.пСК
тр !1чеСI(УЮ сеть:
/ д!щссе..1Ь; 2 стартер;
J .1 а \f па. С I И с; к о н .
дснсаторы
: :
'От потребляемоЙ, а так)ке CHH}I(aeT коэффнциент МОЩНости до
'О, 5 O, 6.
Для повышення коэффнциента мощности 8 схеме преДУСМат .
ривается коиденсатор С 1 - Схема включения лампы, rде предус- ' !
матривается этот конденсатор, называется к о м п е н с и р о в а' н ;
и о й. Кондеисатор С 2 служит для уНИ'lтожеНИ5\ радиопомех, Bbl
зываемых работой лампы. ' В
Рассмотрнм физичеСКУI0 основу работы люминесцентноЙ .лам
пы и процесс ее за}lО1rа ния при ВКJlюченни в электрическую :
сеть. '.'
М:
rаз aproH, иаходящийся в трубке до ПОДКЛl0чения тока, ЯВJ1яет
ся ХОрОIllИМ изолятором, так как ero атомы и молекулы в обычных т
условиях представляют собой нейтраЛЫ-Iblе незаРЯ}l(евные Ча. М
стицы. Ш
{
Для прохождения электрическоrо тока через rаз необходимо
создать в нем искусствеННУIО электрическую ПРОВОДИМОСТЬ, кота. !
рая достНrается ионизаuией. rlри включении лампы в электри.
ческую сеть процесс ионизации rаза происходит.за счет свобод I
ных электронов, испускаемых электродами, наrретыми до вооое I
(термоэлектрическая эмиссия). Для увеличеиия ВЫХОДа электро
нов из электродов вольфрамовые спирали по рываются тонким
"f
-слоем окислов щелочно земельных металлов (бария, стронция, ]
кальция). I
Вылетая из электродов, электроны при ДВИ}I(енин бомбар,J.И
руют нейтральиые атомы rаза и превращают их в частицы с !]
электрическим зарядом. Процесс иоиизации непрерывно воэра.!
{;тает, а следовательно, возрастает ero электрическая проводи. I
мость. Накоиец) наступает момеит, коrда в лампе возникает i
электрический разряд сначала в атмосфере разряженноrо ap( o i
на, а затем в парах ртути, вызывая сильное ультрафиолетовое!
излучение. Падая на порошкообразиый светочувствительный с.:юй i
люмииофора, покрывающий всю внутреннюю поверхность трубки, j
ультрафиолетовое излучение преобразуется в видимое световое I
излучение, проникающее через стеклянные стенки трубки в OKpY .
жающее пространство-
Рассмотрим, как протекает процесс зажиrания лампы. l1prr.
'Стартериом зажиrании (рис. 4.4) в момент ВКJll0чения JIампы ее
электроды и стартер оказываl0ТСЯ под полным наПРЯ}I(еннеМ
сети. Однако ero иедостаточно для заЖИI-ания лампы и к ТОМУ
же в момент вКЛl0чения ее электроды не MorYT быть HarpeTbI,
-так каК цепь разомкнута. Но подведенноrо полиоrо наПРЯ}l(ен нЯ
сети к зазору между электродами стартера достаточно, чтоБЫ
вызвать в нем разрядку. Под действием тлеющеrо разряда бrr-
металлическая пластиика иаrревается и, изrибаясь, ПРИХОДИ'f' в
соприкосновение с друrим электродом стартера. Uепь стартера
замыкается, и начинается процесс иаrрева электродов ЛаМПЫ, 11
результате KOToporo возникает термоэлектронная эмиссия, создаЮ-
щая условия для зажиrания лампЫ. Разряд в стартере преl(РЗ"
32
.. X:'::'::::: '" :
, . %%:':;>;/ ir. бн М ет алли чес ка я пласти нка н а ч и н а ет остыв а ть, вы пр ям w
,.; 'tii(':'::"И размыкает электрическую цепь. Блаrодаря НаЛИЧИЮ
In:й>дросселя с большой индуктивностью в момент pa3MЫKa
Ifli зникает .импульс ПОВblшенноrо напряжения, вызывающиЙ
> . ('/' ;\liы:й дуrовои разряд и заЖИrание лампы. При этом напряже
1< v....;'f.I! , :. ...:.лампе становится меньше, чем напря)кение сети. Стартер,
! >. /> ' !i::i' .нный па раллельно лампе, оказывается под тем же YMeHЬ
r>. апряжением, KOToporo иедостаточно, ч.:r обы вызвать в
> "< :J,I; f.t..Q:J3.ЫИ разряд. Поэтому во время нормальнои работы лампы
1Хс II 'fii' бездействует Если ламп а не за)кr лаСЬ J ста ртер сиова
1: "'!".":;"" tIНl,ется под полиым напря
", "j.J :\ At .::.::.:...
W{} ,"J1!aJa \.M. сети и п роц еСС 3 а жи r а
'\}, <,oД/:i ?\;/jC:' B ' ':: то Р Я етс Я
{ ""f,(i;tj:;,I'(r.y. : .
.}( ' A: ' " '" .... .
. :> <> . . :. : ,:.::.:';..: .." .:
: j>i < '14*11;. ,ртерная схема зажиrа
r 'l;r i,l p "',"i)'CTa, дешева и поэтом у
....< . .........":-.....
1 \< r:,ч:\*)i.'ф:.'. Р асп р ост р анена. BMe
. f . у ; * . ::' .
. }. ......>.f... ........
' !E f 1; ':M ста ртерная схем а и Me
I . , I;ii:::. .:F:lедост aTKOB J заключаю
Ii: ; 1 lfl'i",::;ll часты х пов ре)l(дениях
.j'i\\'1 A .АfЩ е: р ",,'ов СИН)I(3ЮЩИХ наде)l(
j; ",.."...., ,
1[Щi' ,( .,:<,,;:/.,,t??/::f}' абот bI схе ' 1 Ь .,
<.i.!:::M .. W 'L-
..". , *>:с... ц ,.,. ,
1 J . jfliW i:,i;<:настоящее в ремя наи
I(,\:.., ,,"":{&:щ'ее количество светиль
:.:.:. 1' . <:' }\o.: ..: ;:)''':'',::':';)
.1 f;p;, >1 1 ,";,I1в" , "/::::: ,"" вып у скаем ых элект р о
::(; Ц . '"(' ",.. :::::. .::.: ", .
. f/ \: .:} : ..;:: ;::.:::.: '.
:i1i iRllrl lllлениостью, выполнены
'i'j; I ) )FJерными схемами за)l(И
:1'rtч ' . \I'::N: . а м п.
I[ Ж ' . CT]3yeT MHoro схем включеиия люмннесцентиЫх ламп со
' f; р.ами как для одной лампы, так и для мноrих ламп.
i1 * М li} ; ;;Ш:, с]3етнтель ных уст а иов к ах иаи бол ее р асп ростр з неиы двух.
,1;:' H;,,;;J 'bIe стартерные cxeMЫ в частнОСТИ схема с искусственным
;I \III . фаз (с расщ..еплеиной ф зой). Эта схема обеспечивает
I;: > й;«%,llP енне пульсации (колебаиии) CBeToBoro потока, создавае w
: 1 .' \1т; мпами, снижая тем самым не)l(елательиое явление CTpO
f i.:I :; :',ческоrо эффекта. Кроме Toro, она повышает коэффнцнеН1
t1 <,,':If!. '.ти л а м п Д о О! 9 5.
\ l H Ь;;'; i i;r',:."::рис. 4.5 приведена прииципиальная стартерная cxe a
;; ш( (fli :; ilИЯ двух ламп с нскусственным сдвиrом фаз (схема с
,'ltепленной Ф азо и U )
"'3'{1 '." ( "/.:"', ,,, .
,1iiRh )';л 11: пь ОДЕIОЙ ла мпы последовательно вКЛl0чено индуктивное ('o
ff ' ' , ,)I ?iение (дроссель Др) и ТОК в цепи отстает по фазе от вапря
rf:: 1 '.. .{ 'I) ::i:« отстающая цепь). в цепь друrой последовательно БКЛI0
',&ilроссель и конденсатор С и ток опережает по фазе напря
IJ 1 .:t;ilr:::?;(опережающая цепь). Соответствующим подбором вели"
:f'ШС , ') I уктивности Н емкости в схеме моЖНО добиться совпаде
WШI }: 1(t; I , си:мальиоrо излучения CBeToBor<: потока первой лампы с
i[ y,i . wdlj' ' {lbHbIM излучением потока второи лампы, теМ самым зна
I},:' ' p уменьшается коэффициент пульсации. Такая схема
Ъ\ " . ,;$,:;';::::,":', 33
% C.<::.:: :".':"
: , ш ;: .: .
.)))."'......
;t tt ; . \";: ".:
4<
о.
,
Опережающая
цель
Др
Отстающая
цепЬ
Др
с
Рис. 4.5. ПРННЦНnИtlльная схема включе
ния двух люминесцентных ламп с искус
ственныМ сдвиrом фаз
..':}
включения люминесцентных ламп иазывается а и т и с т р о б о 'Ч
скопической компенснрованиой. J
Бесстарrерnое эажuzаnuе, Схемы зажнrаиия люминесцентвы1;:".
ламп, в которых отсутствует стартер, называют б е с с т а р т е р
н ы м и. В практике существует большое КОЛИLlество схем бес..
crapTepHoro зажиrаиия люмниесцентных ламп, в тоМ числе n
схемы быстроrо и мrновениоrо зажиrаиия.
Схемы бысrрО20 заЖU2аnuя можно разделить на две rРУП!IЫ"
а) трансформаторные и б) резонаисиые. .
Нанболее простой и распространенной схемой бесстартерrrоrо
зажиrания является схема с отдельным иакальным трансформа.
2 тором (рис. 4.6),
При включении ,лампы прило.
женноrо к иеЙ с холодными ЭЛ R:,
тродамн напряжения недостаточно
для ее зажиrания. Но с момента
...
включения в сеть ток, прондЯ по це w
пи дроссель первнчная обмотка
накальноrо трансформатора WI, соз
дает в накальных обмотках W иal ( на.
пряжение и электроды, ,включенные
иа отдельные иакальиые обмотки
трансформатора, иачнут сильно и
быстро наrреваться, так как в это
время иакальные об'мотки имеют
повышенное иапря)кенне (потеря Ha
пряжения в дросселе до момеита за
}киrаиия лампы незна чительна ), с
повы'шением температуры электродов напря}кение за}киrания лам
пы снижается. Ilри снн}кении ero до напряжеННЯ J приложенноrо
к л а мпе 1 произоЙдет з з}киrа ние Л а мпы. После этоrо 11 ап рЯ.же f не
иа .пампе и первнчиой обмотке траисформатора, а следовательно,
н на накальных обмотках сиизится вследствие потери нап РЯ)i(С'[JНЯ
в дросселе при прохо}кдении по иему рабочеrо тока лампы. Ilprr.
нормальиой работе лампы электроды не отключаются от накальпЫХ
обмоток трансфо рматорз, поэтому иа частнЧный подоrрев элет{трО
ДОВ тратится некоторая дополиительная мощность.
В резонансиых схемах используется явление резонанса f1a
пряжения, при котором возникают более высокие наПРЯ}К€IJliЯ;
чем напряжение питающей сетн. Принцип работьr реЗОII3Нс.но Н
схемы (рис. 4.7) своднтся к TOMY ЧТО В момеит вКЛl0чения лаyj пЫ
в сеть, пока она еще ие зажrлась, подобранные в схеме емкосТЬ
конденсатора С и индуктнвности Дрl, ДР2 образуют резонаНСW
ный контур, в котором пусковоЙ ток достиrает значеиия, доС t"a"
точНоrо для быстроrо рэзоrревз электродОВ. Одновременно на
последовательно соединенных конденсаторе С и дросселе JpZ'
возникает напряжение, в 1 ,5 2 раза превышающее напряжение
питающей сетн, которое носле разоrрева электродов MrHOBeH HO I
W ШI !(
ш,
1
f'\.J
Рис. 4..6
БЫСТРОI"О
Принципиальная схема
включения JJюминесцснт
..
нои .лампы:
1 .J.росссль: 2 лампа 3 накаЛЬ
н ый тра нсформ 2 тор
34
I ftll:; 'i::.': лампу. В ЭТОТ момент лампа становится проводни ом
!lj . "l'i'Цческоrо тока и оказывается па раллелыlO вкюочеШfO,11 с
tjf>; (HI 'r.. TOPOM с и дросселем ДР2. Условие резонанса наруш:ет
;W:!j4\;:<iЩ ;&i ш;\/r()к в цепи сд P2J а с.ледова тельно, и ТОК р аЗОf рева эл t: К [
' j (!tlll!:, 'l:#..адает примерно в четыре раза по сравнению с ПУСКО ЫМ
!i };,j: 'I"'«':i';"':М.' ::::(:",при ЭТОМ ток накала электродов становится меньше
11 t ro тока лампы и онн начинают работать в основном pe
11III !i 'самонакала.,", Затем зажженная пампа переходит в нор.
:М;W1;/i'.'lfiый режим раооты.
]' I): I xeMa х М2новеННО20 заЖllzанuя 1
....,. /:. '1f.:'>' ........ ; ..... N' ' .
: .:.t;;{tJt i ;/! \Y:':' ',i>":.':::. 'э а жи r а етс я п Р и хол о Д н ы х
..ч".дdtIИl ",,'"
, t. J _ii :i/:"'6дах т. е. без предварительно
;: МfJ 'jj(йl;h:JIа, но при этом н а электро
rf!1 1 ;f "'МПЫ с ПОМОЩЬЮ спецнальноrо
!"',. , TBa подается напряжение,
:i;i;Щ ?J'i;.; <['k}';Ч>'; ш ""'/:",', а ' ющ ее Р абочее в 6 7 Р аз.
,".....Н" .Ы. .
Шt '.? itI1:i::Ьтс у тствия раскаленных 9ЛеК
:;,y"k i , Ш"'''':'''''''''''''.:
IШl , t l ::: i \ ::il , ::'; '.;i:.'...cx е м ы м r н о в е н н о ro 3 а ж и r а
. ..;,; >.., :.::i. " ' ' ".:': . . .', .
:[М' "i :.' :'») Щiji:'сrtол Ь3 у ЮТ С Я В св ет и л ь н и к ах,
: :J>fj q.' ' Ц::' ,,' ',.::.:.-;.::....:::: ::. '..
1 I gначенных для работы 80
<"<" <..I! ...,<...,.......,. . Д
':i j I ' 1";: :;ф'Ьпасных помещениях. ля
""S' ' -: J , '. '. .
ШДtl;';.' ";lrf J;.i:::..в ЭТИХ условиях обычно при-
:f; 1f;:t , II юФ:':... сп ец и а л ь Н ы е л ю м н н ее цент.
Ii', ' B{t ni ':Mnbl с У силенными элект р о
: ..::Jfт : l; : ' : :,:,,: :, :: .: . '.
: .:. l. \ {.j.'" U.:-!'!}"):" . i:".,. :... '.' .
:' 'y/.\ llmN{ . K как процесс зажиrания в них более тя/келый, чем в cXe
;:; ' ; ,"i>." ,;11 {(:R:a за rp ет ы м и эл е кт р о Д а м н.
;1 i l j 'i II: ','" службы обычных люминесцентных ламп вслеДствие бы
'!i,@.{ ,;; ;I, :>:.износа электродов уменьшается на 30 о/о.
\ i I'\ff!il #yeT учесть, что кратковременные высокие напряжения,
:! i& "tl : '.ющие в момент эа)киrания лампы, опасны ДЛЯ людей.
Шi ';" ,.'Iml; ' должны Быrьb приняты специальные меры предосторож
[!Щ' Jt;; t11 РИ их обслу){{ивании.
1 .':f:: j,:I ,:,:",..облеrчения зажиrания Jlамп Bu бесстартерных схемах JlаМ
,; ;,' rj) i (,. . .жают ПРОВОДЯЩИМИ ПОЛОСКQН или покрытием. Бесстар..
il r , -,lfI: ,:, ,:'схеМbI имеют ряд преимуществ по сравнению со CTapT p
t1%, '; й{I;%:;{ :::РНИ обеспечивают больш'ую надежность зажиrання и pa
;lw ;','J; ;\, %\ ;j; ;[(lМЛ, имеют лучшие условия зажиrания при низких тем м
:f}i) lftP': X и увеличенн'ый срок службы. ОДНЗI<О бесстартерны
[ ;п., .;:;) , начительво дороже стартерных и обладают повыIенноии
; *@. '",::,, ,I; '. мощности.
!r. ,Jj ;. дымизrотовители для различных схем включения ЛЮМИ
: Ъ); '1;;; (5:Hыx .памп (стартерных и бесстартерных) комплеКТjIОТ
: ;[' ,:,;t:,: .!!bIe ЭJIементы схем включения в БЛDКН 1 называемые п у
:f< .'<:Д ;,:':'rУлирующими аппаратами (ПР А). В зависн
111' 'k\%',;;; ::'\::E)T схемы включения ламп применяют стартерные и бес
i 1l ' « ; p'Цыe ПР А.
1 <I[ , зчику поставляется комплектно светильник с YCTaHOB.}1eH
t:< .:" t.I::P:.A и смонтированной схемой. Стартерные ПРА, по cpaB
:f Ш< /";,,...,
1л' Jj::J : : : :
,,< ii.Y.,' , i::',". 35
. (} Щ К ::::.' .
X' ): '''''/''''''' .
. ,t ш,::.:.:(.
,......:,:,.,.: .
4<
с
Др!
.... .
ДР2
rv
Рис. 4.7. Резонансная схема бы
CTporo включени я:
1 лампа; ДРJ :и Др') дроссели.
С конденсатор
нению с бесстартерными имеют меНьшие rабарнты. расходы a}(
тивных материа.пов и потери мощиости. Однако они менее Ha
дежны в работе. Поэтому светильники с бесстартерными ПРл
следует прнмеиять в осветительных установках, к которым предъ
ЯRЛЯЮТСЯ повышенные требовання иадежности действия в TPYд
нодоступных для обслуживаиия местах, во взрывоопасных ПОМ:е
щениях и при температуре воздуха ииже 5 0 с.
Наиболее распростраиены стартерные ПР А (см. рнс. 4.5) С
расщепленной фазой типа 2УБК и др. В бесстартерных схемах
прнменяют ПРА типа 2АБк. В обозначенин ПРА: 2 . числ()
ламп, обслуживаемых ПРА; УБ стартерный аппарат; АБ
бесстартеРJ-lЫЙ аппарат быстроrо зажиrаиия; МБ . MrHOBeHHorQ
зажиrания.
Кроме тосо, ПР А разделяются на индуктивные (И), eMKOCT
ные (Е) н компенсированные (К). После буквенных обозначе-
ний дробь: числитель мощность одной лампы, знаменаl'ещ;)
напряженне сети, например 2УБК 40/220.
4.3. Характеристики и осиовные эксплуатаl\ионные
особенности люминесцентных ламп
Люмннесцентные лампы характеризуются электрическими и
световыми характеристнками и эксплуатаЦИОИl-JhlМН особеНJ-[QСТЯ
ми (мощность ламп, световая отдача, продолжительность rope.
ния, влияние колебания напряжения, влияние температуры OKPYw
жающей среды, пульсация cBeToB"oro потока),
Мощность ламП. Промышленность выпускает люминесцентные
лампы МОЩНостью 15, 20, 30, 40, 65, 80 н 125 Вт.
Световая отдача. Световая отдача люминесцентНых ламп в
несколько раз выше, чем у ламп накаJtивання,Н находится в
пределах 44 70 лм/Вт, а у ламп накаливання - в пределах
6,7 19,1 лм/Вт. Отсюда следует, что при равной освещенности
затрачиваемая мощность на освещение люминесцеитными !IаМ
пами будет меньше, чем при лампах накаливання,
П родолжuтелыlOСТЬ 20рен.uя. Средиий rарантироваииый ср,ОК
службы Jlюминесцентных ламп 10 12 тЫС. ч, при этом продол-
жительность rореиия каждой должиа быть не менее 4000 ч. СроК
СJlужбы лампы определяется времеием расходования ОКСНДl-lоr о
ПОКРЫТИЯ злектродов. Усиленному расходу покрытия способеf'
вует частота включений люминесцентной лампЫ: чем реже вклю-
чаетсЯ лампа тем меньше изнашивается оксидный слоЙ ЭJIектрО-
дов; 'понижеf;иые напряжение в сети или температура, так каК
в этих случаях резко ухудшаются условия заЖИl'ания лампЫ,
что приводит к усиленному распылению оксидноrо покрЫТllЯ
злектродоВ.
ВлuянUf.: колебания напряжения, При иеБОJIЬШИХ изменени: Я :;(
напряження у ламП по сравнению с номинальным значением по
36
или поннжение напряжения на 1 % приводнт К повы
поннженню CBeToBoro потОка тоже на 1 %, При боль
неНИях напряження от номиналыюrо (10 15%) лам.
вообще не зажиrаться Jшбо нх зажнrание может
аться ДЛНтельным миrанием. Повышение напряжения
т давление паров ртути в лампе, вследствие чеrо сни,
ектнвность ее работы.
темлературы окружающеЙ среды. Колебания темпе.
ружающей среды влияют на НОРМ3JIЫIУЮ работу лю.
ной лампы. Оптнмальная температура среды, при ко.
мпа излучает наибольшнЙ световоЙ rюток, 20 250C.
ненин температуры в обе стороны от оптнм.1ЛЫroй CBe
ок значительно снижается. При температуре среды,
оос, в лампе затрудняется образование разрядки ИЛИ
не возннкает. Поэтому люмтшесцентные лампы в
ве случаев нспользуют для освещения нормально
мых помещений с температурой 20 250c. При нспаль-
люминесцентных ламп при БО 1ее низких темпер;:пу'рах
щей среды (уличное освещение) их помещают в спе
rерметическне прозрачпые колпаки, в которых создают
мые температурные условия, либо дЛЯ ИХ нормальноЙ
рименяют специальные схемы зажиr:ншя.
flЦllЯ световО20 потока. СветовоЙ поток люминесцентной
ледствие безынерционности разрядки, как и ток, изме.
т максималыlrоo значения до ну.:rя и обратно 100 раз/с
оте переменноrо тока 50 [ц. Б:lаrодаря тому, 4ТО rrри
е J ЮМИНОфОры обладают способностью после прекраще
блучения улырафНОJlеТО!:lЫМН лучами (ток ПрОХОс'1.ит че
еще некоторое времн И3JJ)'чать видимыЙ свет (ИНСРJ(ИН
), световоЙ Поток лампы не падает до нуля, а приннмает
е мшrимаJJыroе значение.
ствнем I1ульсации cBcroBoro потоки является пульсация
НDСПf, оцениваемая коэффициеНТО\1 пульсации
100,
(4.2)
х, Eml!l} Еср максимальное, MHI-mма,,:rьное и среДIJсе эна
ещенности за период колебания, лк.
ициент пульсации люминесцентных ламп ЛБ состав'
%, а у ламп ЛДЦ
мп накаливания блаrодаря БО.Л.JШО(1 теrИQВСН инерции
Кала коэффициент пульсации составляет Бсеr"о .1ВШj}
ультате ПУJIЬСёJ.UIfН (ко.пебtшнj'r) освещенности ВО rзреме
ro средне!'о значения НОЗ1НIкает стробоскопическиЙ эф
ущность этоrо явления заключается в том, что нрн ojlpe
х частотах вращения механизма можно rro.'JУЧН1Ъ ИСКа-
.37
жеииое зрительиое восприятие. Так, например, вращаЮщеес
колесо может казаться НепоДВИЖНЫМ ИЛИ вращающимся в Об.
ратную сторону. Движущийся предмет ииоrда воспринимают Как
мелькание мноrокрзтных ДВИЖУЩИХСЯ КОНТУРОВ этоrо преДМеrа
Такой обман зрения, особенно в цехах с вращающимися дета:
лями станков, может привести к серьезным травмам и аВа.
риям.
Колебания освещеНI-i'ости таКЖе вызывают утомление зреННf[
вследствие Qero уменьшается работоспособность. Д.1Я снижени
коэффициеита пульсации примеияют иесколько способов. Наи.
более распространенным является включение ламп в разные фа-
зы трехфазной сети, что СИИЖает козффициеит пульсации до 6%.
Существенное снижение КОЭффИЦllеита пульсации можио таКЖе
ПОJ]УЧИТЬ, при меняя специальные двухламповые схемы с искус_
ственным сдвиrом фаз.
Технические данные люминесцентных ламп приведеllЫ в
табл. 4.3.
Тип лампЫ
Мощность,
вт
НОМИНаЛЬ
ны/\ CBeTO
ноА поток,
ли
11 I МОЩ"ОСТ.. I
ТИП лампы Вт
,
1
Таблица 4з,j'l
:!
НОМlIналь_
НЫIi свето_
вой ПОТОК,
лм
ЛБ20 20 12Q0 ЛБ65 65 4800
ЛБ18 ' 18 1250 JJБ58 ' 58 4870
ЛХБ20 20 935 ЛХБ65 65 3820
ЛТБ20 20 975 ЛТБ65 65 3980
ЛД20 20 920 ЛД65 65 3570
ЛДЦ20 20 820 ЛДЦ65 65 3050
ЛДЦl8 ' 18 880 ЛЕЦ65 65 3400
ЛЕЦ20 20 865 ЛЕЦ58 ' 58 3400
ЛЕЦl8 ' 18 850
ЛБ30 30 2100 ЛБ80 80 5220
ЛХБ30 30 1720 ЛХБ80 80 4440
ЛТБ30 30 '1720 ЛТБВ/) 80 4440
ЛДЗО 30 1640 ЛД80 80 4070
ЛДЦЗО 30 1450 ЛДU80 80 3560
ЛЕЦ30 30 1400
ЛБ40 40 3200
ЛБ36' 36 3050
ЛХБ40 40 2600
ЛТБ40 40 .2580
ЛД40 40 2340
ЛДЦ40 40 2200
ЛДЦ36 ' 36 2200
ЛЕЦ40 40 2190
ЛЕЦ36 ' 36 2150
. в наСТОЯЩее ВреМЯ эЛектролаМПОВЫе ззводы выпускают ЭНерrоOiКОНОМИЧИЫt' ЛJ'>ijJIJI.
38
Дуrовые PTYTHO KBapцeBыe лампы BblcoKoro
ия с исправленной цветностью ДРЛ и ДР И
осв еще ии я больших и ВblСОКИХ (более 5 м) пронзводст
помещений, в которых не требуется правильной ЦBeTO
, а также улиц, площадей применяются дуrовые ртутные
центные лампы BbJcoKoro давлеиия ДРЛ (Д дуrовая,
ная, Л люмииесцентная). В обычиых ртутных лаМпах
ядке в парах ртути спектр излучения характеризуется
ем лучей KpaCHoro ЦBe
ствие чеrо цветиость oc
х предметов резко иска-
ри использовании в пам-
специальиоrо J] юмина
рый под действием уль-
товых лучей разряда из
ранжево-красный свет, и
я к ртутиому разряду ие-
ее излучение в красной
спектра, можио испра
иасть излучения лампы.
руктивио лампа ДРЛ
) состоит из ква.рцевой
ядной трубки (баллона)
иениой aprOHoM с добав-
дозированной капли рту-
rчающнми процесс зажи
мпы. РИС, 4,8, rаЗОРi1Н; ':!ЫС лампы типа
рцах трубкн впаЯНbI два
ВОJ]ьфрамовых активи-
ых электрода 3 (ДBYX
иая лампа, рис. 4.8, а)
'вум основиым rорелкам 7
теJ]ЬИО ПОДкЛюЧаются два ДОПО.rIинт€льных электрода 8, об-
их возникиовеиие разрядки между осиовными электрода-
рехзлектродная лампа. рис. 4.8, б). Кварцевая трубка по-
я в колбе, цоколь 1 которой изrОТОВJ]еи из туrоплавкоrо
На внутрениюю 1l0верхиость колбы нанесен СЛОI:'! люмино
В качестве OCHOBHoro люмииофора для ламп ДРЛ приме-
oporepMaHaT маrния, активизированный марr'анцем, Для
ния охлаждения кварце!юй rорелки пространство между
теКJ]ЯННОЙ колбоЙ заполняется инертным rазом, обычно
а)
б
7
'-8
о'
а ДВухэлеКТjJодная, б LJеТhlрехэ..1ектрод-
ная; J I ОКОЛЬ; 2 внеJlНЩЙ 6аЛЛОIl; J
электрод: 4 люиннофор; 5 СОJJРОПШ-
ление: 6 основноЙ электрод: 7 KBap! e.
вая r"орелка: 8 дополнительный ЭЛеКтрод
Ципиальиая схема включеиия двухэлектродиой лампы в
ческую сеть напряженнем 220 В показана на рис. 4.9.
включении лампы Л электрический ток, проходя через
й выпрямитель СВ и оrраничивающее сопротивленне R.
конденсатор С 2 . Коrда иапряжение на обкладках
39
коидеисатора С, достиrнет определеииоrо зиачения (200
происходит пробой воздушиоrо простраиства разрядннкз
вследствие чеrо конденсатор С 2 разрядится на допо:!!'!!'!_
тельную обмотку дросселя ДОДр. При зтом В OCHOB![o
обмотке дросселя ООДр возиикнет импульс BbICQKoro наПРЯЖе_
ния, который и зажжет лампу. Конденсатор С ! служит ДЛЯ за.
ЩНТЫ выпрямителя ОТ импульса BbICOKoro напряжеиия, а C J .........
дЛЯ подавления радиопомех при заЖI1
rаВин лампьr. Основное преимущеСТВQ
четырехэлектродной лампы ДРЛ по
сравиению с двухэлектродиой СОСТОН1'
в ТОМ, ЧТО ДЛЯ ее зажиrания не требу.
ется специальноrо поджиrающеrо уст.
роЙства ( разрядиИК, селеиовый ВЫпря_
митель, зарядное сопротивление и
коиденсатор), что упрощает схему
включения лампы в электрическую
сеть.
Промышлеииость выпускает лампы
ДРЛ на напряжеиие 220 В мощно.
стью 250, 500, 750 и 1000 Вт двух-
электродиые и мощиостью 80, 125, 250,
400, 700, 1000 и 2000 четырехэлек-
тродиые со световыМ потоком 3400,
6000, 12000, 23000, 40000, 57000 и
РНС 9 т; йВ lдrf};УХ. 120000 ЛМ. Световая отдача ламп ДРЛ
выше, чем у ламп иакаливания, ио НИ
же, чем у люминесцентиых ламп низ-
Koro давления, и колеблется от 40 ],0
55 лмjВт. Большую часть ДРЛ выпускают четырехэлеКТРОДНЫМII.
Средняя продолжительность rореиия двухэлектродиых ламп ДРЛ
5000 ч, четырехэлектродиых 10000 ч.
Лампа ДРЛ УСТОЙ'lИва к атмосферным воздействиям, ее све-
товой поток и процесс эажиrания не зависят от температуры
окружающей среды. При включеиии лампы в сеть ее номина.1Ь
НЫЙ световой поток устаиавливается только через 5 7 мин пос.
ле ВКJ]ючения. Повториое зажиrаиие возможно только после ее
полноrо охлаждеиия, т. е. через 10 ]5 мии. В последнее вреМЯ
ДJ]Я увеличеиия световой отдачн и УJ]учшеиия цветопередачи JJ
rорелки J]амп ДРЛ стали добавлять смеси иодидов натрия, ).зл-
лня и индия, позволяющих повыснть световую отдачу в 1.5..........
2 раза и существенно улучшить цветопередачу по сравнению с
лампами ДРЛ. Новые лампы иазываются метаЛ.rJоrаЛОI'СН-
11 ы м И ДРИ (Д дуrовая, Р ртутиая, И с IIзлучающи"И
добавками) и коиструктивно мало отличаются от "ам!! ДРЛ
соответствующей мощности, хотя имеют более простую фор У
и отличаются меньшиМ диаметром. Однако лаМпы ДРИ и\н,ю f
принципиальиое отличие от ламп ДРЛ, так как их иару.r!ш аЯ
ООДр
С ;
220В
40
с,
люминофором. Весь световоЙ по
ПримеН5JЮТСЯ эти лампы в по
качественная цветопередача.
. Специальные разрядиые лампы
е J]юминесцентных .,амп иизкоrо даВ.1ения н лаМп ДРЛ,
именяют и друrие rазораЗРЯДliые laM пы: ксеноновые,
le, эритемиые и бактерицидные.
н о в ы е л а :\1 п ы (разрядка в парах ксенона) имеют
учення, БJ1ИЗКИЙ к солнечному свету, поэтому они обес
хорошую цветопередачу освещаемых объектов. Так как
ениоСтЬ выпускает ксеионовые лампы иа большие МОЩ
10, 20 и 50 кВт), ОНИ MorYT быть ИСПОЛЬЗ0ваиы только
щевия высоких помещениЙ (свыше 20 м), rородских
Й, открытых пространств, спортивных сооружений, же
ожных станций н т. п.
вая отдача ксеноиоВЫХ ламп ин же, чем у РТУПIO квар-
амп высоко,'о давления, и колеблется в пределах 19,б
т.
р и е в ы е л а М п ы (разрядка В парах натрия) излучают
ествеИIIО желты,':'j цвет, поэтому их редко применяют для
освещеиия помещений. а ИСПО:IЬЗУЮТ дЛЯ декоративИО-
TB€HHOrO освещения, а также автострад, перекрестков
ощадеЙ. Натриевые ..13МПЬ! очень экономичиы, их CBe
ток превышает 100 лм/Вт. Промышленность выпускает
е лампы ДНаТ мощиостью от 45 до 140 Вт со CBeTO
КОМ от 2500 до 1 О 000 л".
е м н ы е л а м п ы конструктивно ие отличаются от лю
НЫХ ламп низкоrо давления. Их колбы выполнены из
о стекла и покрыты люмииофором. Оии предиазначены
щения н ВОСПО.lнеНИЯ ультрафиолетовой иедостаточНо
еияются в .тrечебнъrх и детских учреждениях, производ
помещениях без eCT€CTB€HHOrO света и в северных райо
НЫ в .пюбых осветительных установках. Промышлеи
пускает эритеМlIые лампы ЛЭ,15, ЛЭР,30 и ЛЭР 40
ю 15. ВО, 40 Вт.
е р и Ц и Д J{ ы е .П а м п ы так:же конструктнвно не отли
т J]юминесцеllТНЫХ ламп IIизкоrо давлеиия и использу
обеззара}ышаlIИЯ воздуха, воды н пищевых продуктов.
дставляют собоЙ трубку из УВИО,l1евоrо стекла, запол
смесью паров ртути и apr'oHa (на колбе нет аJ1ЮМННО
евое стекЛО пропускает некоторую частЬ ультрафиоле
лучения, деЙству щеrо на вредоиосиые бактерии. Про-
ость выпускает бактерицидиые лампы ДБ, 1 5, ДБ,30,
ощностью 15. 30 и 60 Вт.
41
r ЛАВА 5
СВЕТОВЫЕ ПРИ БОРЫ
\\ 5.1. Назначенне осветитель нон арматуры
ИСТОЧИИКИ света (лампы) с осветительной арматуро!\, нащ.
ваемые с в е т о в ы м н при б о рам И, можно подразделить На
приборы ближиеrо и дальиеrо действия. Световые приборЬ!
предназначенные ДJ]Я освещения близко расположенных объеI<
ТОВ, называются с в е т и л ь и И к а м н, а удаJ]ениых объектов........
прожекторами.
В светотехнике наиболее широко примеияются светильники
осветительная арматура которых ВЫпОЛняет следующие ФУНК
цни:
1. Рационально распределяет световой поток, uзлучае.мьц'i ис-
точником света. Электрическая J]ампа накаливания без армату.
ры излучает световоЙ ПОТОК во все стороны пространства. Зна-
чительная часть 3Toro потока, падая иа окрашенные в темные
цнета ИЛИ заrрязнеииые стены и потолки производственных !"То-
мещениЙ, не используется. ПримеllЯЯ осветитеJ]ЬНУЮ арматуру,
можио почти весь световоЙ поток иаправить сконцентрированно
на иебольШОЙ участок освещаемоЙ понерхиостн либо распреде-
лить ero более или меиее равиомерио на большом участке по-
верхиости, что повышает экономичиость осветительной установки.
2. Защищает 2лаза наблюдателя от чрезмерной яркости иС>-
точника света. У современиых ламп иакаливания, особенио боль-
шой мощиости, яркость раскаленной нити настолько велика, чТО
если оказывается в поле зрения работающеrо, то болезненно
действует иа r лаза, при этом снижается производительиость тру'
да и ухудшается качество выпускаемой продукции. Применяя
осветительную арматуру, моЖно прикрыть яркость раскаленной
нити прозрачиым или полупрозрачиым материалом, а в светиль-
никах с люмииесцеитиыми лампами использовать рассеиватели
в виде решетчатых затенителей, тем самым умеиьшив воздеЙст-
вие большой яркости на зрение.
3. Предохраняет источник света от механических поврежде-
ний u засрязненuя. Примеияя в зависимости от окружающей сре.
ды соответствующую осветительную арматуру, можно надеЖНО
предохраиить источник света от механических повреждеииЙ, за-
rряэнений, коррозии, влаrи, пожаро и взрывоопасной пыли и
паров.
4. Является конструкцией для крепления источника света а
подвода электричеСКОёО тока. Осветительиая арматура в ряде
случаев создает ху дожествеииое оформление освещаемоrо поме
щения.
42
\Светотехнические показатели светильников
характеризуются следующими основнымн пока
и: ]) распределением силы света в пространстве;
; 3) величиной защитноrо yr 'la.
ределение силы света от ос"ветнтелы1lхx приборов в раз
иаправления простраиства характеризуются !<ривыми
а. Это распределение может быть также З3Д3!!О в ВИ
зависнмости силы света la. от уrла а..
ro чтобы постронть кривую еилы света от данноrо CBe
, иеобходимо нзмерениями определить значения силы
всех иаправлеииях. Эти 1 кд IВО"
зиачеиня по каждомv ' 170160150
иию в принятом масшта
жают в виде радиусов
проведенных из eBCTO
а источника света. Co
нцы радиусов замкнутой
тью, получим тело, KO
Зblвают фОТО\1:етри
телом светиль"
инство светильников с
накаливания распреде
света сн метрнчно. По
фотометрическо тело
яет сабо!':'! тело враще
СИТРльно не котороЙ оси. Рис 5 1. Крнвые сю'1ы свет;] CHMMeT
ассечь фотометрическое рнчноrо СНСТН.1ЫШКС!
скостью, проходяшей че
имметрии, 'ТО получим плоскость, называемую про Д о л ь
ртикалыюй), а кривую, л(:жащую В этоЙ ПЛОСКОСТИ н BЫ
ую раСПРСДСJlснне силы света l r .L в зависнмостн от уrла П,
ь И О Й к р и в о Й с If Л Ы С в е та. ] 1 родольные кривыЕ'
полярной СНсТеМЕ' коордшrат. Д.'IЯ облеrчения определения
а по крнным, не прибеrая к масштабной линсЙке. на II()
координаты ианоент сетку М<:Jсштабных концентрических
СТей. Каждая точка крнвой оп редел нет в выбранном Mac
наченнс С'11"lЫ ("вета 1<7. в направлснии УI'Л3 а. На BepTH
оси откладывают в .\1<-lсштабе значения силы снста в каlI
НС. 5.1).
кривая силы свеl а снмметрична OTIIoCHTeJlbllO верти
осн, ТО в катал осах для таких симмеТРИ(ll1ЫХ нстоЧIШ
а левую часть криво!'! обычно не показывают, а ocpa
тся и:юбрю!{('нием ( >E' правоi1 части в уr,.'!ях O 18(Y). так
ая ПО.10fНШ3 от ]80 до 3600 ЯВ.lяет('я зерка"lЬН1>JМ отобрп
КРИвой от О до 1800 (показа!lа жирной "lШJиеl1). ПО:J(J
43
вииу кривой В пределах O 900 называют н и ж и е й
рой, а от 90 до 180Q верхней.
Для светнльннков с 'Iюминесцентными лампами,
частным С.lучаем несимметричных свеТИJ]ЬИИКОВ,
J]ение характеризуется двумя кривыми распредеJ]ения силы
та в продольноЙ и поперечноЙ
скостях.
Кривые распределеиия силы
та как для свеТИJ]ЬИИКОВ с
иакаливаиия, так и ДJ]Я
КОВ С люминесцеитными
дJ]я J]учшеrо сравнения их
собой даются для условной
со световым потоком Ф:I ==
Козффициент усилеиия
ннка представляет собой
максимальиой силы света
ном направленин к
Рис. 52. ЗащитныЙ yrO.l светиль. скоЙ силе света источиика
НИК": J ср . сф (см. r;'J. 3). Экономичиость
a ';:J,JHI СlJеТИЛI>Нllка с лампой lJакаJtн ветительноЙ установки ЗС1ВИСИТ
!lаНИЯ: б для ,11ЮМlfltесцентной лампы кпд светильников, прииятых
освещеиия.
Коэффициентом полезноrо действия светильника т] называют
отношение CBeTOBoro потока светильиика Фен к световому пото.
КУ лампы Ф л :
o
' '
o
---- I
о!
o
lj::::::::ФС9/ Ф J['
(5.1)
Этот коэффициент зависит от материала, из KOToporo вЫПОЛ.
нена арматура свеТИЛЬНИКi:l, а также от ее коиструкции. В со.
времениых светильниках кпд колеблется в пределах 0,8 0,85.
Д.'Jя оrраничения с..lепящеrо действия от прямых лучей источнИ-
ка света каждыЙ светильник имеет определенный защитныЙ )'1'ОЛ.
у c-вети.'ЬИИКОВ с лампя.ми иакаливания без затенителей yro.!I
образуется ДВУМЯ прямыми линиями, НЗ которых одна проходиТ
через тело накала лампы, а друrая соединяет крайнюю точкУ
тела иакала с противоположным краем отражателя (рис. 5,2).
Величииа защитноrо уrла
tgy h(R+r),
(5.2)
rде /l расстояние от тела накала лампы до уровня выходноr о
отверстия светильника; R радиус выходноrо отверстия; {
раднус кольца тела накала лампы. !i
Для светильииков с люминесцентнымИ лампами защиТJ!bI Jf
уrол образуется линнями экраиирующей решетки. Светильt1И!\ t
с защитным уrлом менее 300 недостаточио защищают rлаза О
блескости.
44
ласснФикация светильников
\
льники можио классифицировать по миоrнм признакам:
ределению cBeToBoro потока в пространстве, форме KpH
Ы света, по роду защиты от окружающей среды, целе
ззначению (светильники общеrо и MecTHoro, BHYTpeHHero
Hero освещения), по способу установки (подвесные, H0
е, настеииые) и т. д.
BRblM признаком для классификации светильииков по ха.
распределення CBeToBoro потока являетсЯ отНоШеиие
о потока, излучаемоrо светильником в нижиюю полусфе-
) 'с7 К полному потоку свеТЮIьиика Фен. В соответствии с
изнаком все светильники по [ОСТ 17677 82 делят на
ассоВ: 1) прямоrо света; 2) преимущественно прямоrо
3) рассеянноrо света; 4) преимущественно отражеииоrо
5) отраженноrо света. Характер распределения cBeToBoro
светильннками приведен в табл. 5.1.
т а б.'1 И Ц а 5,1
НвнмеНОIJallие класса СlIеТНЛЬНlfКОВ
Доля ClJeTOBOro потока, HanpaD-
ленная в НИЖНЮЮ полусферу
(Фсф)с::: от Hcero потока еве.
тильника Ф"i:I
Прямorо света
( Ф'Ф) ' >80%
ф"
60 "' (Ф,ф) 80 "
lO < 10
ПреимуществешlO nрямоrо CBC
та
Преимущественно
свста
отражеНllоrо
40% (Ф'ф)" ,;60%
ФСН
20% ( Ф'ф)'СС ,;40%
ф"
Рассеянноrо СВета
OTp32KCHHoro света
(Ф'ф)'" ,;20%
ф"
иль ники В соответствии с [ОСТ 17677 82 классифици
в зависимости от формы кривой силы света. Из семИ
форм кривых различают свеТИJlЬИИКИ с формами: KOH
ованной 1\, rлубокой [, косииусной Д, полуширо
, широкой, Ш, равномерной М и сииусиой С. Не
приведены типы кривых сил света для cBeTOBoro потока
иика Ф ел 1000 лм.
степени защиты от окружающей среды светильники дe
45
ЛЯтСЯ на открытые (лампа не отделена от внешней ,9ре д ы), I1b5'
лезащищениые, влаrозащищеиные и взрывозащищеин-ые.
Степень защиты электрооборудования н, в частности, светнл.ь.
ников от виешией среды (пыли и влаrи) обозиачается ДВУМ
латинскимИ буквами 1Р (международная защита) и двумя циф
рами, из КОТОРЫХ перв3Н Qзначаеr степень ззщиrы ОТ ПЫ 1Н, BTO
" рая ОТ БОДЫ. Если светильник имеет Не.
90 которые конструктивные особенности, Т()
80" в обозначении степени ero защиты указы
С о вается только две цифры без 1Р, а у пер.
70 вой цифры добавляется штрих (иапри е р
5'3) ,
В зависимости от защиТЫ светиль_
ников от пыли первые цифры означают.
2 открытые (пылеиезащищеииые), 2' ....:
перекрытые (пылеиезащищенные) с иеуп.;!
лотнеииоЙ светопроницаемой оболочкой'!
5 пылезащищенные, допуска ющие про>;
никиовение пЫЛИ в поЛОСТЬ светилЬНииа
только в безвредных количествах, 5' c
Рис. 5.3. Типовые кривые си оrраннчеиНОЙ зоиой пылезаш,ИТЫ только
лы света 110 [ОСТ 17б77 82 в пределах расположения контактНЫХ
частей, 6 пыленепроницаемые и 6' c
оrраиичениой зоиоЙ пылеиепроиицаемости.
В зависимости от заЩИТЫ светильников от воды вторые циф-
ры озиачают: О незащищеиные, 2 каплезащищениые, 3
дождезащищенные, 4 брызrозащищенные, 5 струезащищен,
ные.
По степени защиты оТ взрыва различают светильники поВЫ-
шениой надежности против взрыва и вэрывонепроницаемые.
\\ 5.4. Прожекторы
Прожектор является осветнтельиыМ прибором дальнеrо дей'
ствия, предиазначениым ДJ]Я наружноrо освещеиня OTKPbITbIX про-
страиств, например территорий заводов, складов. железнодоРаЖ'
ных станций, строительИЫХ площадок, rородсКИХ площадей. cTa
диоиов, катков, а также фасадов зданий, памятников J! друrНХ
архитектурных сооружеиий.
осиовиые части каждоrо прожектора ' источник света и оп'
тическое устройство, размещенные виутри метаJIлическоrо кожу'
ха. Для их защиты от ехаиических повреждениЙ, заrрнзненнЙ
воздейстВИЯ внешнеЙ среды металлнческий корпус с .1нцеВО
Сl0рОНЫ закрывается плоским стеК,,10М.
Приицип работы нрожектора заключаетсЯ в том. что свеТО'
вой поток, излучаемый источником света с помощью оптическо
"о устройства, перераспределяется И коицентрируется в напра6
46
'\уЧQК света. Этим достиrается большая сила света
\ аправлевии при небольшой МQЩllОСТН источника
HЫM источниками, примеияемыми в прожекторах, яв.
ампы '1.1акаливания разных типов И лампы ДРЛ. В про.
х общеrо назначения (заливающеrо света) для палуче-
е широкоrо пучка света применяют обычные лампы иа
я общеrо назначения, а при необходимости получения
рированн.оrо пучка света специальные прожекториые
акаливания. В оtветительной технике наиболее распрост.
прожекторы заливающеrо света серии ПЗС (прожеК'fО
вающеrо света со стеКJ]ЯИНЫМИ серебряными параболи
отражателями). Эта серия имеет три ОДНОТИПНЫХ по
ции прожектора, которые отличаютсЯ дру" от друrа
размером отражателя и некоторыми второстепенными
и.
точной установки лампы в фокусе отражателя прожекто
жены ФОКУСИРУЮЩИМ устроЙством, дающим возможность
аТь патрон в некоторых пределах. Управлеиие этим YCT
производнтся снаружи корпуса. Прожекторы имеют
ьное приспособленне, дающее возможность поворачивать
оризонтальной плоскостн и иаклонять на J]юбой yroJ].
лаждеlIНЯ в верхней и нижней частях корпуса имеются
ЦИОНIIые отверстия.
олее современными прожекторами заливающеrо света,
ими увеличеНИblМ КПД, являются прожекторы ПСМ.
читаНЫ На работу с нормальными лампами накалнва
иостью 500 н 1000 Вт, а также спеl(иальными лампаМИ
pHoro типа пж. Прожекторы ПСМ с лампой ПЖ име
имальную силу света, в несколько раз большуЮ, чем
те с нормальной лаМПОЙ той же мощности. В настоящее
ироко распространены прожекторы заливающеrо света
иих применяются ртутные лампы ДРЛ мощностью 250
т.
освещения фасадов зданий, памятииков и различных ap
Ных сооруженнй промышлеиность выпускает серию про
фасадноrо освещения пФс. В этих прожекторах KpO
ателя имеется рассеиватель, позволяющий нзменять Be
уrла в различиых иаправлеииях. В качестве источника
них применяются прожекторные лаМПЫ накаливания с
ующими цоколями ПЖ.
екторы ПrЦ М предиазначены для освещеиия спортив
ружеиий И друrих объектов, с которых Mory' осуществ
передачи цвеТlIоrо телевидения. Прожекторы рассчитаны
оты с металлоrалоrенными лампами ДРИ.
Виые характеристики некоторых типоВ прожекторов при
в табл. 5.2.
47
НаПрЯ Мощ
жение, насть,
В ВТ
ПЭС.45 [-220 220 1000
[-220 220 1500
ДРЛ 220 700
ДРЛ 220 400
ПСМ-50-1 [-220 220 1000
ДРЛ 220 OO
ДРЛ 220 4100
ПСМ-50-2 ПЖ 220 ЮОО
ПСМ-4{j-l [-220 220 500
ПСМ-40-2 ПЖ 220 500
ПСМ-30-1 [-220 220 200
ПЗР-250 ДРЛ 200 250
ПЗР.400 ДРЛ 200 400
ПФС-45-1 ПЖ 220 1000
ПФС-35-2 ПЖ 220 500
п[Ц-М-I000 ДРИ 220 \000
r ЛАВА 6
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПbl ПРОЕкТИРОВАНИЯ:
СВЕТОТЕХНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ
ОСВЕТИТЕЛЬНblХ УСТАНОВОК
\i 6.1. Выбор источника света
Для электрическоrо освещеиия помещеиий
адмиинстративных, общественных зданнЙ
Horo питания, бытовоrо обслужнвання,
школ, учебиых заведеиий, детских яслей, садов и т. д.)
няются лампы люминесцентные, накалнвания, ртутные
давлеиия с исправлеииой цвети остью ДРЛ, ДРИ и др.
Люмннесцентные лампы блаrодаря высокой световой
большому сроку службы, а также достаточно хорошей
редаче широко примеияют для освещеиия помещений, rде
ходимо правнльное разлнчение цветовыХ оттенков;
венных, в которых выполняется работа большой и средней
насти; не имеющнХ eCTecTBeHHoro света, предназначеннЫХ
постоян ноrо пребывания людей; в которых необходнмо
особо блаrоприятные условия для зреиия
школы, учебиые заведеиия, проектио коиструкторские
н т. п.); адмннистративныХ, ToproBblX зданнй и т. д.
В завнснмостн от назначения освещаемых помещений и
производимых в иих работ выбирают соответствующие
48
ных JIамп. В помещениях, [де необходимо правиль
ие цветовых OTTE'l!1{OB, прнменяют лампы ЛД, а при
иХ требованиях к цветопередаче (например, маrази
иых товаров, мехов, картин, выставочные помещения
льиоrо искусства и т. д.) примеияют лампЫ ЛДЦ.
ЛБ, имеющие иаиболее высокую световую отдачу, сле
менять в помещениях административных, общественных
одственных зданий, ие требующих повышенных требо
цветопередаче. Лампы ЛТБ, излучающие белый свет с
оттенком, придают освещенным помещениям вид па
и уюта. Их применяют для освещения жилых комиат
и общежитиЙ, помещений отдыха и т. п.
иакалив;знии блаrодаря невысокоЙ стоимости, просто
иваиия, иезначительным размерам и незавнсимости их
условиЙ внешнеЙ средЫ являются источииками света
применения, хотЯ КПД и световая отдача у них зна
ниже, чем у люминесцеитных. Лампы накалнваиия ис
я для освещеиия производственных помещениЙ, в KO
выполняемым в них работам требуются низкие или
ровни освещеиности, т. е. выполняются rрубые виды
мещениЙ с особо тяжелыми условиями среды; жилых
етских учреждениЙ (спальни детских яС.llей и садов,
риатов, детских домов и пионерских лаrереЙ); палат
вспомоrательнЫХ помещениЙ без постоянноrо пребыва
и освещения улиц, проездов с Ilебо:!ьшим движением
лампЫ ДРЛ, обладающие большим едИНИЧНЫМ CBe
ком, применяются для освещения больших производ
помеlцениЙ высотой более 5 м, в которых не требуется
цветовые оттенки. Прн их при енении резко снижает
ство устанавливаемых осветительных приборов, а это>
распредели-rе.'Т1ЬНУЮ сеть, уменьшает монтажные рабо
жает расходы иа эксплуатацию. Лампы ДРЛ также
прнменяют для освещення открытыХ строительно мон
лощздок, улнц н площадей в больших rородах. Сле-
ть, ЧТО JlрИ освещенин помещениЙ лампами ДРЛ воз
пульсация cBeTOBoro ПоТОl{С!. Для снижения коэффи
льсаIЩИ поочередно подк" ючают ла ПЫ к разным
при меняЮТ в пронзводс:твеНИblХ помещениях
ся качес:твенная Ilветопередаqа.
вые лампы ИСПОЛЬЗУЮТСЯ пока только для освещевия:
открытых Ilростра!IСТВ, например карьеров. морских
аэропортов, жеJIеЗlIОДОРОЖНЫХ станциЙ И т. п. Для
ro освещения производственных предприятий примене
новых ламп оrраничено Н для 3Toro требуется соrJlасие
{"осударствеJl!IOЙ еаиитариой ИНСJlекцни СССР.
49
6.2. Выбор системы освещения
При устроЙстве осветительных установок применяются
системы освещения: общсrо освещения и КQмБИИИРОВ3НlIоrо.
чеСТ80 и ЭКОНОМИЧНОСТЬ осветнте.'1ЬНОЙ установки ВО MHoroM
ВИСЯТ от правильиости выбора системы освещения.
Система обще20 освещения прнменяется для освещенин
помещения, в ТОМ числе и рабочих поверхностеЙ.
Общее освещение может осуществляться двумя способами.
равномерным размещением светильников ПОД ПОТО.rlКОМ .
MOrQ помещения и неравномерным. При равномерном
ИНН создается бо.:Jее или менее равномерная освещенность
всеЙ площади помещения. Освещение с равномерным
нием светильников прнм€ня€rся, коrда в пронзводствеИIiЫХ
мещеннях технолоrическое оборудование расположено
но по всей площадн с одинаковыми условиями зрительной
ты нлн коrда необходимо в помещениях общественноrо н"'ти
миннстратнвноrо назначения обеспечнть равномерное
Если в освещаемом помещенин имеются рабочие
требующие различиых уровией освещеииости, то для
иа иих требуемоЙ освещенности светильники размещают
лнзованно в завнснмостн от расположения рабочнх
илн пронзводственноrо оборудоваиня, Локалнзованное
нне следует предусматривать: в помещениях со
крупным оборудованием (торrовые залы маrазииов,
архнвы, книrохранилища н т. п.); В выставочных помещениях
постоянно фнксированнымн плоскостям н экспозиции; в
I1НЯХ, rAe рабочне места расположены rруппами,
мн на отдельных участках (пошнвочные и ремонтные
скне); в помещеннях, на разных участках которых
работы различноЙ точности, требующие разных уровнеЙ
щенностн. Прнменение локалнзованноrо освещения
снизнть установленную мощность осветнтельной установки
сравнению с равномерным освещеннем. Одиако
освещенне ИМеет существенный недостаток оно создает
шенную неравномерность распределення яр костеЙ в поле
Система комбинироваННО20 освещения (общеrо н
щшменяется в помещеннях с тонкнмн зрительными
требующнмн высокоЙ освеJ1.t,енности. При такоЙ систе. е
часть светнльников освещает только рабочне места
MecTHoro освещення), а друrая все помещение, rлавным
ЗАМ проходы и коридоры (общее освещеиие). Для
BeHHoro освещения рабочнх Meci на станках, верстаках или
блнзостн от рабочих мест устанавлнвают светнльники
освещения. Оно обеспе4нвает нужиое И<lllравленне света,
Полностью ликвндирует возннкновение тенеЙ н блнков И
иебольших МОLЦностях Ламп создаст высокне освещенности
рабочнх местах, что важно при точных зрительных работах.
50
рабочих мест, создаваемая светильииками об
еНИЯ прн системе комбииированиоrо, должна COCTaB
нормируемоЙ для комбинированноrо освещеиия, При
помещении только MecTHoro освещения нормами за
а комБНlJированиоrо освещения уменьшает устаНОВJlен
ость и расход электроэверrии ( 'lампы MecTHoro OC8e
ючаются тоЛько на время вы!lлненияя работ на рабо-
х). Однако несмотря на преимущества комбннирова II
ення, капнтальные затраты на ero устроЙство больше,
тройство одноrо общеrо освещеиия. Это связаио с ие
тью установкн у каждоrо рабочеrо места шарнирноrо
а для светильника местиоrо освещения, а в помеще
овышенноЙ опасностью (пронзводственные цехи) поии
траисформаторов.
системы освещения для помещениЙ с повышеиными
иями к архнтектурно художественному оформлеlllIЮ
нц залы, актовые н выставочные залы, ToproBble н обе
аЛЫ 1 вестибюли, холлы и т. д,) производиrся совместно.
тором или художннком коиструктором.
'I'рическое освещение может быть следующИх видов: pa
рнЙное и эвакуационное.
е освещение устраивается во всех помещениях и c03
абочнх поверхностях нормированную освещенность.
ное освещение необходимо там, rAe при внезапном OT
рабочеrо освещения воз оЖНО возникновение взрыва
ра, м accOBoro травматизма, д.нIтелыrоo расс rроЙства
ческоrо процесса и т. Д., а также нарушение работы
нных объектов (электростанцин, узлы радиопередачн,
жеиия, теПJlOфИКации и т. д.).
ественных зданиях аварийное освещение должно YCT
в помещениях: диспетчерских, операторских, узлов свя
ощнтовЬiХ, насосных, здравпунктов, rJOСТОЯНIlЬiХ постов
аккумуляторных, боЙлсрных, дежурных, пожарных
Д.
ное освещение в аварнЙном режиме ДО:JЖИО создавать
ИХ местах 5 % оснещеНlIОСТИ, нормируемоЙ для рабочеrо
я ври снстеме общеrо освещения, но не менее 2 лк.
ационное освещение служит д..1Я безопасноЙ эвакуации
помещеннЙ нри аваРИЙJJОМ поrасании рабочеrо освеще
куационнос освеJJJ,еJ!ие ДО:1ЖIIО обсспеч иваl ь освеще]-l
новных проходов н ступенеЙ лестниц не менее 0,5 ЛК.
авариЙнOI'О и эвакуаЦИОНJIOrо ОСВNЦЕ'НИЯ разрешается
вать "lюминесцеlfтные :lаМЛbl 11 "lЗМПЫ !-[оКа.'lивання
Центные лампы можно применять в помещениях с ми
51
9 6.4. Выбор освещенности и коэффициеита запаса.
Качественные показателн
иимальиоЙ температурой воздуха ие меиее 5 0 С и при
питания ламп ВО всех режимах переменным ТОКОМ с
ннем не ниже 90% ИDМИН3JIьноrо значения.
Применение ламп ДРЛ, ДРИ и ксеноНовых ламп Мя
риЙиоrо и эвакуаЦИQниоrо освещения запрещается.
в большннстве случаев выделяют из числа светильников
то освещения н при нормальном режиме ОНИ участвуют в
нии нормируемой освещенности помещения и рабочих
НQстей.
Светнльннкн аварийноrо н эвакуациониоrо освещения
<соединяются ОТДЕ'.1ЬНЫМИ ЛИНИЯМИ К неэавнсимому
питания или переключаются на Hero автоматически при
ном отключении рабочеrо освещения. Кроме Toro, DlJИ
()тлнчаться от светильников рабочеrо освещения типом,
или специально нанесеННbJМИ знаками.
Выбор минимальной освещенности
Horo освещеиия производят по
освещеиие. Нормы проектнроваиия) в
объекта различення, контраста объекта с фоном и
"войств фона (рабочей поверхиости). Для определения
IIЫ освещеllНОСТИ в завнсимости от указанных параметров
буется тщательное изучеиие техиолоrическоrо процесса,
дящеrо в освещаемом помещении. При установлении норм
щеиности руководствуются следующей шкалой: 0,2; 0,3; 0,5;
3' 5' 10' 20' 30' 50' "5' 100' 150' 300' 400' 500' 600'
1000'лк.' , , ,', , , , ' , ,
Учитывая, что определение освещенности по основным
мам не BcerAa возможно, в проеКТI!ОЙ практике выбор
ности производят по отраслевым нормам, составленным на
ваннн СНиП 11 4 79. В зтих иормах приводятся
Qсвещениости для каждоrо помещения, расположеиие
поверхностей, рекомеидуемый источник света и коэффициент
паса, а также качествеиные показатели освещения.
Приведем иекоторые определения светотехнических
венных показателей (коэффициеит пульсации рассмотрен в rл.
Блескость ЭТО свойство светящихея поверхностей
HOCTh источника света или отражениая поверхность,
ея в поле зрения) иарушать нормальное зрение. Неприятное
действие блескости на зрени:е человека называют о с л е П
н о с т ь ю.
Уровень ослепленности выражается коэффицнентом
ности S, определяемым отношением
S Vl/V2'
52
видимость объекта иаблюдения при экранировании бле
чииков света; V 2 видимость объекта наблюдеиия при
блеских источииков света в поле зрення.
ктике ПО.1ЬЗУЮТСЯ понятием показателя ОСАепАеннО-
орый численно опреде':lяется из выраження
P (S 1)103. (6.2)
тительиых Y TaHOBKax промышленных предприятиЙ для
слепящеrо деиствня, 80зникающеrо от блеских источни-
жит показатель ослепленности. Для оrраиичеиия слепя
Йствня нормами реrламентируются предельные значения
кзззтеля.
тельная установка отвечает требованиям норм по оrрз w
слепящеrо действия, если расчетное значение показа-
леплешIOСТИ меньше реrламентируемоrо иормами:
.
норм.
иачение покззателя ослеплешюсти влияют следующие
: а) характер СВЕ'тораспределения светильников и мощ-
амп; б) высота ПО.:l,веса светильников над рабочей поверх
и соотиошение расстояния между светильниками или
их рядами; в) соотношение сторон освещаемоrо помеще
ветительных установках общественных здаииЙ для oцeH
омфортноЙ блеск ости исто[шнков света, вызывающей
ые ощущения при распределении яр костей в поле зре
нят показатель дискомфорта М, определяемый яркостыо
иков, телесНЫм уrлом, под которым видеи светильник,
ием светильника по отношению к rлазу наблюдателя,
адаптацни и количеством светильников в помещеиии.
оrраllичения слепящеrо действня нормами реrламентиру
зависимости от условня зрнтельиой работы максимально
мые значення llоказателя дискомфорта. Ero зиачение
ется в точке, расположенной у середииы торцовоЙ стеиы
иия на высоте 1,5 м от пола.
ящее деЙствие будет оrраничено, если расчетный показа-
скомфорта меньше ИОР:'l1ироваииоrо для даииоrо помеJJJ,е
СЧ<М НОРМ .
атель дискомфорта не per ламеитируется для помеще
на которых не преВblшает двойиой высоты устаиовки
ьных приборов над полом, и для помещениЙ, предиа
ых для KpaTKoBpeMeHHoro пребываиия или прохода
омещеииях общественных здаиий, rде зрительная задача
ается в различенни объекта и обзоре окружающеrо про
ва (например, маrаэины, столовые, музеи, картинные ra
учебнике не рассмотрены M TOДЫ определения ЗН3'fениЙ пон"азате.1JСЙ oc
СТИ, дискомфОРТ<J 11 цилиндрической освещенности [6}.
53
9 6.5. Выбор типа светнльника
лереи и т. п.) или только в обзоре окру, ающеrо
(иапример, концертиые залы, зрительиые залы театров,
станции метро, вестибюли и Т. п.), ПО условиям
оформления необходимо создавать впечатление
светом.
ХарактеристикоЙ ощущения насыщенности помещения
является ЦИЛllндрическая освещенность Еп,J ОrIределяемая
средняя плотность CBerOBoro потока на боковой стороне
ра с вертика,Пьно расположенной ОСЬЮ, радиус и высота
[О стремятся к нулю.
В помещениях. [де необходимо ощущение насыщенности
ТОМ нормами, кроме rорнзонтальной освещенности
руется еще и цилиидрическая.
Цилиндрическая освещенность зависит от
светильников, их размещения, rеометрнческих размеров
щаемоrо помещения и отражающих своЙств потолков, стен
пола.
Для создания насыщенности светом необходимо,
четная цилиндрическая освещенность для данноrо
была не меиьше нормируемоЙ, т. е. Ецрасч Ецнорм.
В табл. 6.1 и 6.2 приведеllЫ по отраслевым нормам
освещенностн, коэффициенты запаса и качественные
освещения для характерных rрупп помещеннй общественных
ннй н предприятиЙ.
Прн эксплуатацин осветительной устаиовки освещеиности
рабочих поверхностях уменьшаются вследствне 10ro, что с
ченнем времени световоЙ поток ламп снижается. Это
ззrрязнением ламп, осветнтельноЙ арматуры и отражающих
веРХIlостей сте!! и потолков. Для Toro чтобы
значение освещенности на рабочих поверхностях
иормируемоЙ в теченне Bcero временн эксплуатацнн,
иое значение приннмают больше нормнруемоЙ. Это
коэффнцнентом запаса, Кззn, которыЙ всеrда больше
характеризует кратиость между расчетиым и
значеинямн освещенности, т. е.
К эзн -==::' Kpac /EtloPM.
В табл. 6.3 даиы зиачения козффициентов запаса,
щие сниженне освещениостн в процессе эксплуатации.
Для надежной работы осветительной установкн и ее
ностн большое зиачение имеет правильныЙ выбор
При выборе проектировщик должен учитывать условия
щей среды, в котороЙ будет работать светильник, требуемое
пределенне CBeToBoro потока в зависимосТИ от иазиачеиия н
тера отделкн помещения н экономичность caMol.o
54
маrl\ЗВНОВ;
rОТОБоrо пла r O,B
обуви, тка.
БЫК изделий,
уборов, пар
rалантерей
о. и радио
ПрОДОБQJlЬСТ
баз саМQобслу
я
Плоскость
(r ropH
зонпIлыlя..
В ВерТИ
К1Iпью.lЯ)
HopMlIpOBa
НИЯ OCBe
щеИЯОСТII
r 0,8
r 0.8
r 0,8
r 0,8
r 0,8
r 0,8
Пол
r 0,8
r 0,8
r 0,8
r o 8
r 0'8
r 0:8
ОсвеЩенне пюмннеСЦентнЫМН лампами
Таблица 6.1
освещен
насть
рабочих
поверх
настей,
""
ЦJfJПlН
c 'I
нещен
насть, лк
300 '
500 ...
300
400 '
200 '
200
200
200
25
75 .
200
300
200
300
показа
Т"'.
ДHCKOM
форта,
%, Не
более
коэффи-
циент
пульса-
ции ос-
вещен-
ности. %.
Не более
40
15
40
10
100
40
15
40
10
60
15
25
60
15
15
25
15
25
15
25
15
75
60
40
60
40
15
15
15
15
100
55
плоскость
(r rорИ.
30НТ8J1ьнаJl. освещен- ЦНЛИНД
В BepTH НОСТР
Помещения калымЯ) ра60ЧI!Х риче
нормирова OOBepX ска я oc
НИЯ OCBe ностей. вещен
Щенности пк НОСТЬ. лк
Предприятия бытовоrо об
служивания населенИЯ:
парикмахерские r 0,8 400 .
прачечные:
ОТ деления приема н r 0,8 200
выдаЧИ бельЯ
стиральные отделения Пол 100
сушильно r ладильные r 0,8 200
отделеНИЯ
Ателье химическоЙ чистки
одежды;
салоН приема н выдачи r 0.8 200 .
одежды
помещениЯ химической r 0.8 200 60 20
чистки
Жилые здания;
комнаты r 0,8 100 .
кухни r 0,8 100 "
коридоры, ванные, убор Пол БО"
ные
ЗдравпуНКТЫ:
ожидаJiЫlые r 0.8 150 90
кабинеты врачеЙ 1 пере- r 0.8 300 . 15 15
ВЯЗ0чные
процедурные кабинеты r 0.8 150 . 25 15
Вестибюли и rардеробные:
в вузах, школах, TeaT Пол 150
рах, --клубах, общежити-
ях, rостиНИЦах н rлав
НЫХ входаХ в крупные
промышленные преДI1РИ
ятия н общественные
эданИЯ
в друrих промышлеи- Пол 75
ных, вспомоrатеЛЫIЫХ н
общественных ЗДаНИЯХ
Коридоры, проходы н пе
реходы:
rлаВl'lые коридоры 75
проходы
остальные коридоры н 50
проходы
лифтовые холлы » 50
Машинные отделениЯ лиф r 0.8 30..
тов
56
.. Для MeCTHoro оспещеННЯ следует предусматривать mтепсеЛЬНblе розеТКIf
.... Норма дана для ламп накаЛНваНlIЯ.
Рекомендуемые
значеНИJI
Наибольшие
при rазо IJ,опустимые
Пп.ос pa: д I ПР" Л"МП" значения
коСТЬ накап.нвания.
HOta O" дампах
ос.веЩен
ности и
ее BЫCO :.:;=
та от ло-
да, м .- .. .-
.. ,," ""
.- 1; .-
! " -9" -" -
t :.:; @o.. t
"'=:
.0'" t;
[ O,8 300 1,5 (150) 1,3 20 20
2500 2000 10
[ O,8 330 1,5 (200) 1,3 40 20
[ O,8 300 1,5 (150) 1,3 20 20
3000 2000 10
[ O,8 150 1,5 100 1,3 40 20
[ O,8 200 1,8 (150) 1,5 40 20
KOTeJIbHoe и CBa [ O,8 200 1,8 (150) 1,5 40 20
ленное отделения
металл опок рытий
е, помещение
шлифовальных
х станков):
еиие (в CHCTe [ O,8 300 1,8 (150) 1,5 20 20
роеаниоrо оеве-
21100 1500 10
приrотовлення [ O,8 75 1,8 30 1,5 80 30
[ O,8 200 1,8 (150) 1,5 40 20
и жестяниц [ O,8 200 1.5 (150) 1,3 40 20
57
Виды помещений
1,3
Производственные цехи:
инструментальные, сборочные, механические, ме"
хана-сборочные, пошивочные, ткацкие, прядиль-
ные, деревообрабатывающие и Т. д.
Помещеиия общественных и жилых ЗДаний:
кабинеты и рабочие помещения обще:твенных
зданиЙ, жилые комнаты, учебиые помещения, ла
боратарии, читальные залы, залы совещаний, тор"
rOBble залы и Т. д.
1,5
1,3
Если выбранный светнльииК конструктивно не соответствует
виям внешней среды, то это может привести к ero
запылению (в пыльных помещениях), вследствие чеrо
световой поток, излучаемый им; возникновенню коррозии
лическиХ частей и преждевременному выходу ero из строя (в
сырых помещеннях); к повреждению нзоляции проводав
возникнуть короткое замыканне между проводами или на
светильника); в пожароопасных и взрывоопасных
к пожару или взрыву.
Неправильиый выбор светильннков по светораспределеиию
водит к неэкономичиому нспользоваиию cBeToBoro потока
ков света н росту установленной мощности осветительной
новки. При равных условнях предпочтительнее светильники
высоким КПД, несмотря на нх более высокую стоимость. Эти
полнительные затраты быстро окупаются за CQeT экоиомии
трической знерrии.
Прн выборе типов светильников для освещения помещеиий
зависимости от их технолоrнческоrо назиачеиия необходимо
вать и светотехиическую классифнкацню светнльииков (классы
светораспределению в пространстве и формы кривых сиЛЫ
Для освещення rоризоитальиых рабочих поверхностей в
водственных цехах и помещениях с низкими коэффициентамн
жения стен и потолков применяют светнльниКИ класса П с
силы света К при высоких потолках, а с умеиьшением
потолков крнвые силы света r н Д.
В цехах со светлыМИ потолками и стенами при меняют
ники классов Н и р с теМИ же кривыми силы света в
от ВЫСОТЫ потолков. Светильники классоВ Н и р с кривыми
примеияют для освещення
помещений, лабораторий и др. Светильиики КЛассОВ В и
няют В тех случаях, коrда необходимо создавать
освещение помещениЙ в обществе иных зданиях, а
кривой силы света Ш только для освещения наружных
торий.
58
омышленность выпускает большое количество све.
азличных по светотехническим и эксплуатационным
икам. Для возможиости использования ПРИ проектиро
енИЯ Toro или иноrо светильника в каталоrаХ иа CBe
аны техническне данные для каждоrо типа, в том числе
о светораспределенню Н форма КРИВОЙ силы света.
щеrо освещения производственных помещений приме
ЛЬНИКИ с лампами иакаливания (ЛН), rазоразрядными
bICOKoro давления (ДРЛ) и люминесцеитиыми лампами
ависимости от выполняемых технолоrических операций
иях и условий среды в иих применяют светильники с
ющими световЫМИ характеристиками И коиструктивиы
ииями для защиты от внешией среды.
щеииях с нормальной средой, влажных, с оrраниченным
м пыли и жарких примеияют светильиики со степенью
20 (см. 5.3). В помещениях сырых, особо сырых, с
й активной средой, пыльиые и жаркие примеияют CBe
со степеиью защиты IP61, IP53, IP54. 5'4. В особо пыль
ениях применяют светильники со степенью защиты /Р50
6.4 приведеиы осиовные параметры иекоторых типов
ов, применяемых для общеrо освещения производствен-
ений и помещений обществеииых зданий.
ЛИ!
ЛИ
ЛИ
ЛН
ЛИ
ЛИ
ЛИ
ЛИ
ЛН
ЛИ
ДРЛ
МОЩНОСТЬ,
Вт
500, 1000
500, 1000
500
500, 1000
100, 200,
500
100, 200.
500
500
100
50
300
100
200
200
250, 400,
700, 1000
т а б л н Ц а 6,4
Класс
Степень CBeTO С'!Особ yc
З[!ЩИ1'Ы распре тановки
деления
IP2l1
5'3
5'0
5'0
lР50
IP53
lP53
IP23
IP54
п
п
п
п
Р
11
П
П
П
I ПодвесноЙ
I
I
I по;олоq
II-IЫЙ, настен-
I ВЫЙ
Подвесной
I'"A =':
59
П
lР20
п
П
П
ИСТОЧНИК СВета
'''о \ Кл(\сс
"" '-""1 КОЛИЧ,,"'" \ Степень CBeT(1
светильника ламп в oд мощность. заЩ!JТЫ paCllpe
J.jOM еве- В, деле!НIЯ
ТИJlьпике
С з 4ДРЛ ДРЛ 250, 400, lР20 П
700, 1000
РСП05 ДРЛ 250, 400. lР23 П
700, 1000
УПДДРЛ ДРЛ 1 250, 400 5'0 П
ЛД ЛЛ 2 40, 80 IP20 П
ЛДО ЛЛ 2 40, 80 IP20 Н
ЛДР ЛЛ 2 40, 80 lP20 П
ЛДОР ЛЛ 2 40, 80 IP20 Н »
ЛСП02 ЛЛ 2 40, 65, 80 lР20 П »
ПВЛl ЛЛ 2 40 IP54 Н »
ПВЛМ ЛЛ 2 40, 80 5'0 П Подве
ПОТО,1
ный.
ПВЛП ЛЛ 40 lP54 Н Под
ноrл лл 80 Р »
НОДЛ ЛЛ 40 Р ,
Помещения общественных зданиЙ
ЛЛ 2 20, 40 IP20 П \ .. .
УСП 4 ВЫИ
6
ЛПООl ЛЛ 2 40, 65 2'0 Н »
4 40
4 65
лл 2 20, 40, 65 2'0 П \
лПО02 4 20, 40, 65
лСО02 ЛЛ 2 40 2'0 Р
4
Л СО04 лЛ 2 40, 65 lP20 Р
ШОД, ЛСО05 ЛЛ 2 40, 80 lP20 Р
лвО03 ЛЛ 2,4 40, 65 lP20 П
2,4 40 2'0
лВО31 лл 2 65, 80 2'0 П
2 65. 80
НПООl ЛН 1,2 60 2'0 Н
НПО18 ЛН 40 2'0 Н
60 lР20
60 2'0
СВП ЛН 200, 500 IP20 П
нвО04 ЛН 200, 300 IP20 П ,
СК300 ЛН 300 lP20 О подве СJj ,(
БО
п родолженuе та6,л. 6,4
'"с \
ИСТО'IНИК света
количествО \
ламп 11 од. мощность,
нам све. ВТ
тИJ!ьинке !
Степень
защитЫ
Способ
устаНОВЮ\
Новые свеТИЛЬНliКВ с энерrОЭКОНОМIlЧ,IЫJ,iН ,:lюмвнесцентными
лампамИ
ЛБ
ЛБ
ЛБ
18
36
58
lР20
IP20
lP20
п
п
п
ПоТОЛОЧ
ныЙ
освещения помещенИЙ общественных зд3ННЙ можно
предназначенные дли ПРОМЫШ,'lснных предпрняТЮ1.
истеме общеrо освещения светильнИIШ ожно размещать
аеМой 1I0верХIIОСТЫО либо равномерно, либо локализо
равномерном освещенни светнльники располаrают пра
снмметричными рядами, создавая при Э10 ОТI!Осите"1Ь
ериую освещенность по всей ПJ10щаДIl, а при локализо
иидивидуаЛЬНО для кзждоrо рабочеrо .'\1 CTa или участка
TBeHHoro помещения, создавая при этом требуемые OCBe
только на рабочнх местах,
6.1 пока за но расположение светильников общеrо OCBe
высоте помещеиня. Минимальная высота подвеса
а наД освещаемой поверхностью определяется условия
чения ослепленности. Большинство помещений общест
аинЙ имеют высоту 2,5. З м, поэтому высота подвеса
ется высотоЙ лпмещсния.
еМ равномерном освещении ЛУЧШИМИ вариантами pac
светильников с лампами накаливания и 01ампами ДРЛ
расположение их по уrлам прямоуrольника или в шах
рядке (рнс. 6.2), а прн расположении свеТIIЛЬИИКОВ по
рата (L,, l'G) или по УI'лам равиостороииеrо треуrоль
3l.... а ) получается наиболее равномерное распределение
ти по всей площади помещения, Выбор расстояния
илыJкамии зависит от типа светнльника высоты ero
Д рабочей поверхностью, а иноrда спос'об расположе
ьииков зависит от архитектурных или строительных
учесть, что увеличение расстояния между светильника
ичение мощности кзждоrо светильника IJрИВОДИТ к увели
аВlIомерlЮl'О распределения освещенности на освещаемой
ти, так как llрИ TOM освеlценность под светильникаМIl
бr
аl
Шt 1НUI'О больше освещенности точеК между ними.
неприятным условиям адаптации [лаз человека И, кроме то
увеличению установленной МОЩНОСТИ ос етитеJlЬНОЙ устан
При частОМ расположении светильникОВ нераВНQмеРИQсrь ра
делення освещенности снижается, однако в ЭТОМ случае н
llрнменять лампы малой МОЩНОСТИ сневысокой светоотда
ЭТО ПРИВОДИТ К повышенному расходу электроэиерrин и росту
воначальиых затрат (увеличение количества светилЬНИКОВ и М.
l
hc
н h п
hp
РИС, 6,1, Расположение светиЛЬНИКОВ
по высоте помещения:
Н высота помещениЯ; h высота под
веса светильню,а над освещаемоЙ поверХ-
ностью; п[[ высота ПОДElсса свс,Н.1Ы!НКВ
Над полом: h с вЫСО,В свеса светИЛЬнtl-
ка; 11р высота рабочей поверхНОСТИ на;!.
n0J10M
{ "
o 0
Рис. 6.2. Схема размещения
светильниКОВ общеrо OCBe
щения;
а по вершинам лрямоуrольнн-
ка; 6 шахматное раСПОJ10Же
"КО
таж электросети). Отсюда следует, что при выборе расстоя
между светильииками необходнмо иайти такое, которое обесп
ло бы иаимеиьшую установлеиную мощиость осветительной У
новки и достаточиую для практических условий равномер
освещения.
Установлеио, что расстояиие между светильниками завИС
наивыrодиейшей велиЧииЫ отиошения L/h, rде L расст
между светильниками или рядами, м; h высота подвеса
тильника над рабочей поверхностью, м.
Наивыrодиейшая аеличина отиошеиия L/h в зависимОСТИ
кривой силы света должна быть в следующих пределах (табл.
т а б .11! 11, а
Тнп крнвой
CHJ1bI света
светильника
рекомеи.
дуемые
значенИя
к
r
Д
0,4 0,7
0,8 1,2
1,2 1,6
62
Ц"
Нrlи6сl.':,
шнс доnу
СТlIмые
значения
Ц"
Тип крllUОЙ
силы света
свеТНJlЫтlJка
peKOMeH
дуемые
J.начения
0,9
1,4
2,1
м
л
1,8 2,6
1,4 2,0
3,4
2,3
ильИИКОВ приведены в табл. 6.6.
т а б)] и ц а 6.&
Тип свеТИJ1Ы\llка
Ц"
и с лампами накаливания
НСПl7
1,11,12 (НСПОI, ППД, УПД)
"КИ С люминесцентными лампами
ДОР, ОДР, ОДОР, ПВЛМ, ЛСПО2, ЛСПО6,
СП,ЛВП
ики с лампами ДРЛ
Л, СД2ДРЛ, РСПО5
V,9 I,O
1,4 1,6
1,4 1,6
1,4 1,6
O,9 I,O
по архитектуриым соображениям илн конструктивно
иым И друrим условиям не MorYT быть приняты наИВЫ
отиошеиия L/h, в такиХ случаях допускается отступле
в сторону уменьшения. Увеличение же рекомендованных
L/ h иежелательно.
юминесцентных светильниКОВ следует располаrать па
длинной стороне помещення со световЫМИ проемами.
Ы расположеиы на короткой стороне, то ряды светиль
ио расположнть как уrодно. Расстояние от крайпеrо
льииков до стен (1) рекомеидуется приннмать около
налИЧИИ у стен проходов и около 0,3 L в остальных
щем. освещении рабочих помещений светильнИки с лю.
ыми лампаМи для создания paBHoMepHoro освещения
асполаrать непрерывными рядами, если в каждом све.
число ламп менее четырех. Светильники можно распо
рядами с разрывамн, но при этом расстояние между их
ие должно превышать 0,5 высотЫ подвеса светильнИКОв
аемой ПОl::lерхностыо. Если длина кзждоrо ряда превы
иую высоту подвеса светнлЬНиКОВ над освещаемой по-
, рекомендуется у краев ряда раз ещать замыкаюшие
ьиые свеТИ.1ЬJlИКИ на расстоянии от стены не менее 0,3
веса. Если светнльники располаrаются рядами с раэры
замен установки дополнительных светильннков нужно
и сближать у концов каждоrо ряда.
ние от потолка до светильника h( обычно принимается
(в жнлых и общественных зданиях понижеииоЙ ВЫСОТЫ
. При освещении помещсния светильниками рассеянноrо
ественно отражеmюrо света потолок должен быть рав-
свеJцен. При малых значениях h/; потолок освещается
РНО [Iятнамн. Равномерность распределения яркости п()
спечивается прн отношеиии h,Jh O.2 O,25.
63
6.7. Осиовиые'методы расчета освещения
При расчете освещения осветительиой установки опредеJI
число и МОЩИОСТЬ источников света, необходимых ДЛЯ СОЗДа
нормироваиной освещенности на освещаемоЙ nQBepxtlOCTH
фактическую освещенность в любоЙ точке поверхности от ус.т
JlеНИЫХ ИСТОЧНИКОВ света. Р аССblQrрим осиовные методы рас
Расчет освещения методом коэффициента использования
Boro потока. Для помещениЙ, в которых предусматривается
равномерное освещение rоризонтальных поверхностей, оеВе
рассчитывают методом коэффициента использования свет
потока.
По этому методу расчетиую освещенность на rоризонтал
поверхности определяют с учетом CBeTOBoro потока, падающ
светильИИКов непосредственно На поверхность и Qrраженн
стен, потолка и самой поверхности. Так как ЭТОТ метод учи
н долю освещеиности, создаваемую отраженным световым поток
ero применяют для расчета освещеиия помещеиий, rде отражен
световой поток иrрает существеииую роль, т. е. для помещениn
светлыми стенами и потолками при светильииках рассеянноrо,
ражеиноrо и преимущественно отражеииоrо света.
Метод козффицнента использоваиия применим для рас
.освещеиия помещений светильни{{ами с лампами накалнвания
Jlюмииесцентными.
Отношение CBeTOBoro потока, падающеrо на rоризонтал
поверхность, к суммарному потоку всех ламп, размещенных в
ном освещаемом помещеиин, называют к о э Ф Ф и ц и е н т о м
llользования CBeroBoro пото{{а осветитель
установки
(Ф,,+ Ф",,)/(NФ,) Фр/NФ"
тде Ф П световоЙ поток, падающий от светильнИКОВ непое
веиио из освещаемую поверхиость, лм; Ф ОТР отражениый с
вой поток, падающий иа ту же освещаемую поверхиость, лм;
результирующий световой поток, лм; Ф Л световоЙ ното{{ ка
лампы, лм; N число ламп в освещаемом помещении.
Зиачение {{оэффициента использоваиия BcerAa меиьше един
та{{ как NФ.'Т всеrда больше Ф р . Объясняется это тем, что не
световой ПОТОК, излучаемый лампами, падает на освещаемуЮ
верхность; иекоторая ero часть поrлощается осветительнОЙ а
'турой, стенами и потол{{ом.
На коэффициент использования влияют следующие фаКТ
1. Тип и кпд свеТLlлыtulCа. Чем больше выбраиный светиЛЬ
направляет световоЙ потоК непосредственно на освещаемуЮ
верхность Ф п , тем больше {{оэффицнент использоваиия. ЧеМ в
КПД светнлыш{{а, тем меиьше потерн в ием. следовательнО, б
."..... ,,'..........rhrh"Н'''<>u'Т' . f'П()Т1 ....;jnR:::Iция
'трическuе размеры помещения. Чем больше освещае.
хность по сравнению с отражающими, тем выше коэер-
спользования, так как при этом возрастает F п .
та подвеса светильника над освещаемоЙ nоверхностыо.
подвешены светнльники иад освещаемой поверхностью,
е cBeToBoro Потока поrлощается стенамн и потолком,
ьио, коэффициент использования уменьшается.
ска стен и потолка. Чем светлее окраска стен и потол-
е коэффициент 07ражения и Фотр возрастает, а следо"
зрастает и коэффициент использования.
rеометрических размеров помещения на величииу IШ-
использоваиия характеризуется показателем (ИН,.'l.ек-
ения i, определяемым для прямоуrОЛЬНbJХ помещений
i
А5
Ь(А +5)
S
Ь(А+5)
(6.5)
длииа и ширина помещения, м 2 ; S площадь помеще-
высота подвеса светильиика над рабочеЙ поверхно-
освещенность rорнзонталыюй поверхности
Е,р Фр/S Ф,N /S;
Ф,, Е,рS/NТI'
(6.6)
ующнми нормамн HCKyccTBeHHoro освещеиия нормируют-
диие, а минимальные освещенности (средияя освещен-
BcerAa больше мииимальноЙ E m1n ). Учитывая, что свето-
. падающий на освещаемую поверхность, распределяет-
мерно, в формулу вводят поправочный коэффициеит
Еер
z > 1, Е,р ЕШIПZ' (6.7),
Е lI1lп
расстояние между светильниками блнзко к иаивыrодней-
Можно с достаточноЙ для практики точностью принимать
п накаливания 1,15 и 1,1 для люминесцеитных ламп.
УJlУ (6.6) необходимо вводить коэффициеит запаса Кзоп,
ий снижение освещенности в пернод эксплуатации осве-
установки.
м коэффициентов l(ЗfiП и Z получим основиое расчетное
е метода коэффнциента использоваиия:
Ф E"PMSK ",П Z (6.8)
" N
зависимости от наПРЯzКения сети выбираЦ)т
зна ченнем cBeToBoro потока
При освещении помещения люминесцентиымн лампами ПО
вестиому потоку ламПЫ Ф Л по формуле (6.8) определяют коли
ство ламп.
Значения коэффициеитов использоваиия CBeToBoro пОтока оп
деляют по таблицам, приведениым в электротехиических спра
никах для отдельиых типов светильНИКОВ. Однако учитыая,,
промышленность постояиио увеличивает номенклатуру ВЫпус
мых светильнИКОВ с люминесцентными лампами плафОнноrо
подвесноrо типов, а составлеиие таблиц значений коэффицнеН'rQ
использования cBeToBoro потока осветительиой установки с ПРИМе
иеиием любоrо типа светильника затруднительио, были разраБОТа
иы таблицы усредиеиных зиачеиий козффициентов ИСПОЛЬ30В
cBeroBoro потока для rрупп светильииков со сходиыми свето
ническими характеристиками [7]. Наибольшая часть выпускае"",.х
светильНИКОВ с люминесцентиыми лампами объединена в 26 rpynn.
В табл. 6.7 и 6.8 приведены величИНЫ козффициеитов исполь-
зования CBeToBoro потока в процеитах для некоторых типов еВе
тильников С лампами накаливания и люминесцеитными в завнс»:.
мости от типа светильиика, показателя помещения, коэффицнент
отражения потолка рп, стен ре И расчетиой поверхности Рр.
N,.
ЕtюрмSКзаnZ
2Фл1'J
300.166.1,-5.1,1
2.ЗООО.О,Sl
27 ШТ.
Пример 6.1. Административное помещение размером 12Х 14 м освещае
потолочными светильникамl'I прямоrо света ЛПО02. В каЖДОМ светнльшше
новлены по две люминеСЦентные лампы ЛБ40, Высота помещения 2,7 м. р
ная высота h== 1,9 м. Нормированная освещенность Енорм==З()О лк. Коэффициен
отражения потолка, стен и расчетной поверхности рп"",70%, Ре==50%,
== 10%. Определить требуемое количество светильников.
Реш с н и е. Показатель помещения
i==
А6
Ь(А +6)
12'14
1.9(12+14) 3,4.
По таб.1. 6.8 для принятоrо светильиика определяем коэффициеН'I исН
вания осветительной установки 1']. При i==3,4 и прниятых коэффнцнентах оТ
жения 11"""",""",,o,51. У лампы типа ЛБ40 расчетный Советовой поток ф,,==,,3000
Коэффициент запаса Кзап по табл. б.3 равен 1,5. Коэффициент z принимаем
Потребное количество светильников
Д.1Н светилыlИК1J. ЛПО02 с кривоЙ силы света типа Д нанвыrоднеЙIJ1се з
ине L/h моЖно принять 1,4 (см, табл. б.5) отсюда L""'1,4.h==1,4'1,9 2.7 М,
нимаем раССТОЯНИе между рядами 3 м. Размещаем светильники в че1 Ь!ре
вдоль длинной стороны помещения. В каждом ряду устанавливаем по сеМЬ
ТИЛЫlИков. Общее КQ.11ичество составит 28 Общая устаНОВ.1енн8.Я ощНоСl1>
учета потерь в ПРА): Руст:=28' (2'40) ==2240 Вт.
Пример 6.2. Освещение производствснноrо помещения завода п.:roЩН.J.l,Ю
==600 м2 (А==20 м, Б==30 м) запроектировано светильниками ППД с .'1
накаливания; Н:=5 м, h p ==0,8 м, h e ==O,5 м. Высота подвеса свети.l1ЬНИ!(ОВ
рабочей поверхностью h == H hI) hc == 5 0,8 ,5==3,7 м. КоэффнциенПJ О
жения РТ1==50%, Ре ""'30% , pp==lO%. Нормированная освещенносТЬ Е"орм""",5
Определить требуемое колнчество светильНИКОВ и мощность лампы И3Ю-JJJ1!э а
предназначенной ДЛя установки в СВеТИЛЬНИК. Напряжение сети 380/220 В.
66
55 ;:;
000
"-"'
;:;
;:;
:500
M
000
"-"'
;::
000
"-"'
55 ;::
;:: '"
"
;:; "
"
"
iБ;::
"
;:; о
о
"
;:; "
"
"
000 "
"-"' -&
;:: '"
000
"-"'
iБ ;::
000
"-,,,
000
"'M
55;:;
000
"'M
000
"-"'
000
"'M
000
r-..lл......
##cf?
;; (>
а.а.а.
о'> C\I С':\ (п (,Q t-.. 00 с; :;1<;1 "<t' (() (,Q t-.. t-.. 00 о'>
C\lC':\C':\C':\C':\C':\C':\"<t'''<t'''<t'''<t'''<t' ''<t'''<t'''<t'''<t'
r 55
I
O'>= p
1 .
C\lФОС':\ФОООC\l О'>О"""C\lC\lС':\"<t'
ФФФ Фr-..t-..r-..r-..r-..r-..
I
ф О "<t' ' :;;-:;:;;;;.t'<JI6-оо,о C\I "<t' IЛ Ф Ф
IЛФФФФ r-..t-..t-..t-..t-..r-..t-..
55 Ф
ОФО t-..ОС':\Ф ОC\lС':\фt-.. о
С':\С':\"<t'''<t'''<t'''<t' IЛ ффффффt-..
IOОО......С':\фОООC\lIOr-..О'>......C\IС':\ фr-..
C\lС':\С':\С':\С':\"<t'''<t'''<t' ''<t' IЛIOIO
О'> ООО "<t'фО'> C\I"<t' фt-..ооо,>
C':\C':\C':\"<t'''<t'''<t'''<t'''<t' IO
r-..О'> С':\"<t'фОО...... "<t'фr-..О'> С':\
C\lC\I C\I C':\ C':\C':\C':\C':\ "<t'''<t'
С':\фО'>...... С':\"<t'фО'> C\I"<t' r-..фО
...... C\I C\I C':\C':\C':\C':\C':\C':\
Оф ОО......С':\ r-..О IOr-..О'>C\I фО'>
С':\С':\ "<t'''<t'''<t' IЛ фффф
ffl
О О'> "<t'фr-..О фО С':\IOфф
ффф r-..r-..t-..оооооооооооооо
IOо,>C\lфООО "<t'hо,> С':\ фООООО'>
фффr-..r-..r-..Nr-..ооОООООООООООО
О"<t'Офооо,>......C\I О'> С':\"<t'фОООC\l
С':\С':\С':\С':\"<t'''<t' ''<t' IO фф
"<t'Оф С':\"<t' r-.. С':\ r-..ОО С':\"<t'1Л
C\lС':\С':\"<t'''<t'''<t'''<t'''<t' IO фффф
С':\ООС':\фо,>C\I t-........фООО "<t'фt-..О'>
C\lС':\С':\С':\"<t'''<t' IOIO фффффф
r-.."<t'ОО r-..О'>C\lNО r-..О'>О
С':\С':\ "<t'''<t'''<t'IO ффффффr-..r-..
Оф"<t'оо С':\ r-..фС':\IOr-..О'>C\I"<t'фф
C\I С':\С':\"<t'''<t'''<t'''<t' IOф фффф
C\I о,> r-..О'>О ОООC\l"<t'фОООС':\
С':\С':\"<t'''<t'''<t'IOIO фффффr-..r-..
IO
q qq
ooooo ......C\lC\I C':\C':\"<t'IO
67
'"
'"
т
"
ос>
т
....
If:OHf1
Z;ООШI
Шf:
110т
' OO::l11
=
.
.
" шrQU
.
"
=
.
i WI1Hll
i
.
1f1811
u
=
"
=
.
" ZOU:H!
=
с
u.
dO'I111
d111I
011II
IIII
68
::
"'''''''
<--"'
"'''''''
"'
"'''''''
<--"'
"''''
g
"'''''''
"'
000000
<--"'
;:
..
::
.
=
55 =
о
",,,,00 .
<--"' i
i
00"''''
<--"'
0000'" ...
"' t
000000 "
<--"'
",,,,00
"'
SS
"'''''''
"'
"'''''''
<--"'
",,,,,,,
Q.Q.Q.
"t
n Q
оо ФОО М ЫФ
MM M
:
, i','>
:;;:;: :i: :::i:',
;
""I'-0 "<t'фоос'i д ..,.фt'--О)с.......М ':'::r
cqM М М ММ"",",'1' """ ..,. if:)UjUj;A
,
::: . "'I
:
I I
J
;
cn ФОМ фООО ;r}. cn.......МU";)ц:)С() C'J
ММММ """ j ..,.U?U? U?Ujц:)
g g
Mt'--оМфС()о с.о о МUj ОО.......
МММ F ..,. ..,. ю
ooMt'--cn ..,.с.ооо kс.оС()о М t'-- 1
ММММ ..,."""U?юU?Uj
uj cnмФО mU?t'-- ..... 1 "'1'ц:)оооcqМ""f'-.
ММ"""..""" UjU?U?С'Офц:) ф
I
U?фМс.оОМU?t'-- .с.оС()о М.r-. .
м M """"" a.e;U?U?U?c.oc.or.o r.o r.D ( :"r
с U? cncq с.о о) м C() l м U? r.o С() с...... '1':;';(
МММ rU? U?U?r.oф w
, ',:Щ,:,
; '
O O) c.oO) C() r.oC()O ;:1 t
MMM U?U?U?C'O
ф t
ф t
с.оО) С()с ф М фО .
МММ U?U? щщс.оr.o ;
[+
I
U?c.o C()cnO U? O U?O
oc500C L:cic-\ M 1G
Щр
j
I
Определяем индекс помещения:
АБ 20.30
i h(А+Б) з,7(20+30) 3,2.
7 для светильника ППД н при заданных коэффициентах отражения
коэффициент использования '11==0,57. Прннимаем Кэ.ЗII===-I,3; z== 1,15.
ппд имеет кривую светораспределения типа Д. ДЛЯ KOToporo наи-
значение Ljh можно принять 1,4 (табл. 6,5). Расстояние между CBe
будет L h.I,4==3,7.1,4::::=;5,2 М. Приннмаем 5 м, Размещаем СВеТИЛЬ
длинноЙ стороны помеЩения в четыре ряда по шесть свеТИ.1ЬНИКОВ в
ду_ Bcero устанавливаем N св == 24 светильника.
яем требуемыЙ поток одноЙ лампы:
Ehop",-SКзапZ 50600 1,3 1,15
ФJl === NCR'I 24 0,57 3180 дм
.4.1 для напряжения 220 В выбираем лампу накаливанИЯ моЩНОСТЬЮ
аВой ПОТОК котороЙ 2800 ЛМ.
кая освещенность при выбранных лампах составИТ Е фант ==
50 57 ЛК.
расчетной -освещенности от нормируемоЙ ДОl1ускuется в предеЛi:lХ
20%. Суммарная МОЩНОСТЬ всех .1амп, установленных в помещении
24'200 4800 Вт.
.3. Освещение с60рОЧИО !оlOнтажноrо цеха завода площадью S <==
"==30 м, Б==40 м) запроектировано светильниками ЛДОР с ..1ЮМН
лампами типа ЛБ; j;J:::::::.5"", , [lр:::;:::0.8/.1, 'l ::=,O".:5 м Высота подвеса
наД рабочей лове хностью ho::::H hp hc==5 O,8 O,5=:=3,7 М. Коэф-
траження: РI1==50Уо, Рс==30%. pp===IO%. Нормированная освещен-
300 ЛlС Определить требуемое количество светнльнН!\Ов. Напряжение
В.
н и е. Индекс помещения цеха
30,40
i 4,7.
3,7(30+40)
. 6.8 для свеТИ.'1ЫШка ЛДОР и при заданных коэффициентах OTpa
Деляем коэффициент использования '11 ==0,63. Приннмаем K,a === 1,5;
ЛЬЮIК ЛДОР имеет в поперечноЙ плоскости кривую светораслреде
Д, ДЛЯ KOToporo по табл. 6.5 можно принять Ljh '1,4. Тоrда L"'"'
,7'1,4==5,2 м, Прииимаем расстояние между рядами светнльникОВ 5 м.
светильнВlШ в шесть рядов, Определяем требуемый световоЙ лоток
а,
ф . 300.1200.1,5.1.1
ряда 6.0,63
.. 158000 дм.
ДОМ светильнике устанавливаем две .пампы по 40 Вт с расчетным CBe
ком Фрасч==3000 .11м.
мое число свеТИ"lЬНИКОБ в одном ряду: NCB 158 000/(2-3'000) 27.
о свеТИ.1ышка 1,24 м. Общая длина ряда составит 1,4.27==33,5 м.
40 м. Следовательно, светильники MorYT быть установлены в линию
Шими разрывами. Таким обрuзом в цехе устанавливаем 162 (27.6)
ЛДОР (2.40).
ано.вленная мощность (без потерь в ПРА) составит P\C' 162.80==
Н.1Н 12,96 кВт
иженнын. метод расчета по удельной мощности. У д е ль.
Щ н о с т ь ю Руд l:Iазывается отношение суммарной \10Щ
Х ламп, установленных в данном помещенин, к площади
он поверхности (пола) (Вт/м'):
Руд N P,jS. (6,9)
69
в проектной практнке шнроко применяют метод удельной
насти, позволяющий без выполнения светотехнических
определять мощность всех ламп общеrо paBHOMepHoro
требуемоrо в данном помещеиии. Кроме Toro, метод
ностн применяют для приблизнтельной оценки правильности
веденноrо светотехническоrо расчета осветительноЙ установки.
В основу расчета по удельной мощности положен метод
фициента НСПОЛЬЗ0вания.
Известно, что световая отдача лампЫ (лмjВт)
", Ф,!Р,.
Отсюда
ЕнормSКзапZ
Ф, Р,", N
Решив это уравненне относительно NРл и разделнв обе
уравнения на площадь 5, получим
NPJI ЕнормКзапZ p
S Ы'У] УА"
ИЗ формулы (6.10) видно, что удельная мощность
функцией переменных величин, входящих в формулу расчета
методу козффнцнента исиользования. На основании
ских расчетов, выполненных этим методом, состаВЛеНЫ
удельной мощности при равномерном размещенин
светильников общеrо освещения. В качестве примера
значенне удельных мощиостей для седьмой rруппы
с люминесцеитными ламиамн (ЛСО02, ШОД) при
100 лк (табл. 6.9).
Между значениямн освещенности н удельноЙ мощности
место прямая пропорциональность, поэтому для определення
ной мощности по принятой освещенностн следует значение,
ное по табл. 6.9, увеличнть нли уменьшить во столько раз, во
ко нормируемая освещенность для AaHHoro помещения больше
меньше 100 лк.
Порядок расчета по методу удельной мощности
Для освещаемоrо помещения выбирают тип светильниКИ н
ную высоту ero подвеса. При светильниках с лампамн
ния намечают наивыrоднейшее число светильников N cH : в
мости от величины нормируемой освещенностн Е норм ,
освещаемоrо помещения S, расчетной высоты подвеса h расч и
фнциентов отражений по соответствующей таблице находят
ную мощность Руд [7], оиределяют суммарную
мощиость ламп (Руд РудS) и мощность одной ламиЫ
==P-усТ/N). При светильниках с люмннесцентными лампами
док расчета несколько изменяется, так КИК заранее
мощность ламп в каждом светильнике. Поэтому после
70
осветнтельной установки (Руст == PY;J,S) определяют число
икав N,. Р УСТ / (N Р.,), rде N число ламп в светильнике.
т а б л }1 ц а 6.9
Удельная МОЩНОСТЬ (BTIM 7 )
свеТНJJы,lik.ОВ с .na\1rrilo,;H THr!OB
PI).IC" ]()%: КJ,lп j,5. z l.l)
ПЛОЩаДЬ
S, м 1
лд40. лБВО I ЛХБ80 ЛД80
ЛТБ80,
ЛЕЩ 65 ЛХБ40.65 ЛД65 ЛДЦ65.
ЛТ40,65 ЛДЦ40 ЛДЦ80
1O 15 10,1 11,6 13,2 15,5
15 25 8,5 9,6 10,8 12,9
25 50 7 8 9,1 10.4
5<J 150 5,7 6,7 7,7 8,8
15<J 300 5,1 6 6,7 7,8
> :)OO 4,5 5,4 6,3 7,2
IO 15 14,4 17,6 19 23
15 20 11,4 13,4 15 17,6
20 30 9,9 11,4 12,9 15
30 50 8,3 9,6 10,8 12,7
50 120 6,8 7,8 8,9 10.2
12(J ЗОО 5,6 6,6 7,6 8,7
>300 4,5 5,4 6,3 7,2
ер 6.4. В помещении чпта.1ЬНОПJ ЗЭ.1Э раз ('ром IOX12 м трс6уетс:я соз.
ННОСТЬ Е норм :==300 .1K Предусмотрены светИ. ЬНИКИ типа ЛСО02 с
СЦентными лампами ЛБ по 40 Вт. СrзеТ\-I,lЬНIШН \'стаНЭВЛНВаюТсЯ На
:== 1,9 м над расчетной поверхностью. Коэффицие!iты отражения Рп"'"
с:==500ЛJ, Ррас'l:== 10%, Определить суммарную мощность освещеНИЯ ЧИ.
Зала Ii необходимое количество свеТИ.1ЫiIШОВ.
е н и е. По табл. 6,9 опреде Jяем значение удельноЙ мощности:
дк
Руд таБJ! :==5,7 BTjM 2 ;
P,;J,:==p);!, пбл '3:==5,7'3:== 17,1 Вт/м 2 .
рll<lЯ мощносТЬ PYCТ:==P 'i1S:== 17,1 '120:::=.2052 Вт. КО.']нчсстВо светнль
,,,(Р,, 2052(80 25,3
маем к установке 26 свеТН"lЬНИКОВ.
т освещения точечным методом. ТочечныЙ метод в отличне
а коэффнциента использования позволяет определить
ность любоЙ точки на рабочей поверхности, как уrодно pac
ной в пространстве, напри ер rоризонтально, вертикально
Лонно. Расчет освещения точечным методом ПрОИЗЕОДЯТ
KorAa невозможно применить метоД коэффициента исполь
н, например расчеты локализованноrо или наружноrо OCBe
освещения наклuннЫХ или вертикальных поверхностей
ЫЙ метод также Ч8СТО IIрl1меняют в качестве проверочноrо
71
расчета, коrда необходимо оценить фактнческое
освещенностн на освещаемой поверхности. Однако
нмеет существенный недостаток: не учитывает освещенность,
ваемую световым потоком, отраженным от стен н потолков,
ствие чеrо освещенность получается несколько заниженной.
му точечный метод можно применять для расчета освещення
щеиий, в которых отраженный световой поток составляет
тельную долю по сравнению со световым потоком, падающи.м
непосредственно на освещаемую
верхность, например
помещеннй с низкимн
отраження стен и потолков.
метод для расчета освещення
ннй общественных зданий
сравнительно редко.
Определение 20ризонтальной осве.
щенности. Пусть rОРНЗ0нтальная по"
верхность Q освещается
общеrо освещения с точечным источ-
ником света О (рис. 6.3). Источник све-
та может считаться точечным, если
расстояние от Hero до освещаемой
верхнасти в 5 10 раз иревышает
размер, иапример лампы
или лампа ДРЛ. Точка А, лежащая
этоЙ поверхностн, находится на рас-
стоянии l от источника света. Для определения освещенности в
точке А воспользуемся известным соотношением между
ностью и сИлой света [см. (3.14)]:
E'A /. cos аj(l'К,",), (6.1
Из рис. 6.3 выразим расстояние { через высоту подвеса светиЛЬ-
ника над расчетной поверхностью h:
( Il/COS а.
о
Рис. 6.3. Схема к расчету осве-
Щеиности точки на rоризонталь.
ной плоскости
Отсюда rОРИЗ0нтальная освещенность в точке А
Е, А 1. cos' a/(ll'K ",). (6.
Расчет по определению освещенности в заданной точке l"ОрН-
З0нтальной поверхности производят в следующем порядке.
1. Оиределяют TaHreHC уrла. образованноrо вертнкалью н
чом света, падающим в заданиую точку:
tg a d/Il, (6.
rде d расстояние от проекции оси светильника на плоскосrь
заданной точки, зНачение d нзмеряется по плану, м.
2. По найденному TaHreHcy уrла а из таблнцы
СКНХ велнЧин определяют уrол а и соs З а.
72
кривой силы света выбранноrо типа светильника суслов-
ПОЙ Фл' 1000 лм определяют по найденному уrлу а силу
/000)- Кривые силы света стандартных светильннКов с услов
поЙ В 1000 лм приводятся В светотехническнх справочни-
rда вместо кривых силы света даются таб.пицы значеннй
а стандартных светильников в зависимости от уrла (х.
о формуле (6.12) находят условную rорнзонтальную осве.
ь Е"'А (для лампы в 1000 лм).
словную освещенность переСЧИТblвают с учетом CBeTOBoro
ламПЫ, установленной 8 светильннке:
ErA E;A!!2... ,
1000
(6.14)
световой поток лампы по [ОСТу.
рассматриваемая точка А на поверхности Q освещается
кимн светнльниками общеrо освещения, то
п
E;A elA+e'A+...+e.A I е.А.
1
е2А освещенности, создаваемые 8 точке А отдельными
ннками.
етная формула для опредслення фактпческой освещенно
) в точке А от нескольких однотипных светильНИКов общеrо
ния с лампами одинаковой мощности примет вид
Е t' е
,A 1000 .А'
1
задана освещенность EJ. в данной точке освещаемой по-
ти, то ПО этому выраженню можно определить велнчину
ro потока лампы (лм), а следовательно, ее мощность:
(6.15)
Ф, Е,IООО I е. А .
(6.16)
расчете освещения точсчныМ методом выбирают такие точ.
свещаемой поверхности, у которых освещенность заведомо
по сравнению с ОСВСlценностью друrнх точек. Прн этом
Ьшая освещеНIIОСТЬ у них не должна быть ниже норми-
ет освещения таким методом труден, таК КаК требуется
ить зна ения освещенностн от Каждоrо светильннка н CYM
}:е".
1
73
Для упрощения 3Toro метода в практике применяют
распространенный способ расчета по пространственным
равной освещенности (изолюксы) . Эти кривые построены д..'1я
личных типов стандартных светильников с условной
1000 лм В прямоуrольной системе координат в зависимостн от
соты подвеса светнльниКа h раеч и расстояния d пuроекцин свети Ь[:
ника на rоризонтальную поверхность до ззданнои точки. ь
Для прпмера На рис. 6.4 даиы простр нственные пзотОКе"
УС.i10ВНОИ rорнзонтальной ОСВе.
щенности свеТИЛЬНнка ППр
Расчет пропзводяl' в следу:
ющем порядке.
1. По кривым для выбран
Horo типа стзидартноrо CBe
тильннка в зависимости от BbI
соты ero подвеса h и расстоя_
ння d, определеНilоrо по п.,ану,
для каждоrо значения находят
блнзлежащую крнвую, на КОТО.
рой указана условная освещен_
Рис. 64 ПространствС'нные 11ЗОЛЮКСЫ yc ность. Если точка, заданная КО-
ЛОВНОЙ rорнзонта.'1ЬНОЙ освеЩенностИ ордннатами h и d, не попадает
на кривую, то значение OCBe
щениости определяется посред-
ством ИlIтерполировання между двумя ближайшнми кривыми.
2. Найденные по кривым условные освещенности от различных
светильников для расчетной точки суммнруются:
"
5 о 7
Ь,М
e, e,l +е,,+ ... +е,n.
З. Если установленные светнЛьники однотипны с лампами на-
каливания одннаковой мощности, эначенне cBeTOBoro потока ОДНОЙ
лампы при заданной освещенности Er определяют как
Ф, lOOOE,K",,/(!,-}:е,),
rAe f1 коэффициент, учитывающий дополнительную освещенноСТЬ
в зада иной точке от удаленных светильннков, не учтенныХ прИ
определении Le n , н от отражения стен, потолка и расчетной поверХ.
ности помещения. Значение в зависимости от козффициентоа
отражения поверхиостей помещення приннмают в пределах 1 1,2.
Лример 6.5. В чаСТII помещеН1!Я сборочноrо цеха на высоте 4 м над Р<lб оце :
ПОВерХНосТЬЮ раСПО.:lоженЬ! светНЛЬНИКtI общет paBHOMepHoro освещениЯ ТМIl
ППР, как покззано на рВС 6.5. " JI{.
в расчета методо:'>! удельной мощности при f.иоrм::==200 .:1)\ В ,ка е.
дом устаНёlВ.lивается лампа lН:\ЮI.1ИВi:lНИЯ мощностью 500 ВТ Опр
делить освещенность в наихудшеЙ по освещенности КОНТрOJJЫIOЙ ТОЧI\е А, до'
Ре 111 (' Н И е, ПО расстоянию (в метр"х) проС'кции d Юlждоrо свеТШlьН\JК8 b
точки А (рис. 65) ПО кривым раВIIОЙ освещеННОСТН (И.Ю.'1ЮКСаМ) ('IH':: )
ника ппР (c . рис 6.4) на;юдим значения УС.l0ВВЫ\' ОСВl'Щt'lIносте-й б
74
Таблица 6,10
РаССТОЯНl!е Условная НОМер CBe Расстояние Услоnная
от nроекции освещеи- ТН.1ьиика 01' проеКЦIJИ ОСlJещеlJ-
d, м НОСТЬ,1IК d. " насть, 111<
d, 8,75 е j ==З,4 9 dg ll,З eg==O,l
d, 5,25 е2== 1,2 10 d 1O ===8,9 ejO==0,3
dз I,75 ез=== 10 11 d II ==7,4 ejl "",,0,5
d 4 === 1,75 е4== 10 12 d I2 ===7,4 eJ2==0,5
d, 9,4 е5 == 2,25 13 d jз """ 1 З,S" еIЗ===
d б === 6,4 ев==0,7 14 d 14 == 12 e14==
d 7 ==4 е7=== 1,75 15 d IS == 10,9 e j 5""'0,1
d8 4 ев== 1,75 16 d 1B == 10,9 eIB:=:O,l
ные по кривым УС.'1Овные освещсНiЮСТИ от светильников I 16 для
точки А суммируютси Ze, 3.4+1,2+1,0+10+2.25+0,7+ 1,75+ 1,75+
+О,5+0,5+0, I +0,1 === 32,4 .'1К. Определяем деik11вите.:IЬНУЮ расчетную
СТЬ в точке А:
Е А Ф, tе, 8300.1,1.32,4 226 лк
r 1000К з а" 1000.1,3 .
тная освещенность HeMHoro больше нормируемой Е норм === 21()() ЛК. При-
,11; Кзаl,==1,3; лампа 500 Вт, 220 В, Ф...==8300 .11м (см. таб.l. 4.1).
ный метод расчета освещення люмннесцентными лампамн.
инстве случаев светильНики с люминесцентными лампами
ratoT в помещенни под по-
параллельными рядами,
м их соединяют либо в
ю лннню, либо с неболь
зрывамн. Если отноше
ояння между светильни
яду л к расчетноЙ высоте
са h не превышает 0,5,
0,5, то можно считать,
авой поток распределяет
освещаемой поверхности
да равномерно и ero мож
матривать как tветящую
. Так как протяженность
ся линии сонзмерима с
ием до освещаемой по
, формулы точеЧl/оrо Me
веденные для точечНЫХ
Ов света (лампы Ilакали
ДРЛ), в обычном виде для расчета освещения от светя
ннии с люмннесцентными лампами lIеприменнмы.
у сложности расчета освещения от световых линиЙ или
нных светиЛЬНИКОВ 110 формулам в практике шнроко pac
Нен метод расчета с помощью кривых равных значений
Рис. 6.5. Схема к примеру 6,3
75
относнтельной освещенности (лннейных изолюкс) . По ЭТИМ
БЫМ, построенным для наиболее распространенных
светильников, определяют rоризоитальную освещенность е при
положении ламп над освещаемой поверхностью на вЫсоте 1,,,,,,,,,-
и световым потоком в 1000 лм, приходяшимся на 1 м
линни (плотность cBeToBoro потока ф' 1000 лм/ м ). В
примера на рис. 6.6 приведены линейные нзолюксы для
ков rpYnnbI 4 (ЛДОР, ПВЛМ, ЛСП02).
При определении относительной освещенности в точке
(рис. 6.7) по лннейным нзолюксам (рис. 6.6) необходимо
относительные
p' pll! и rде
расстояние от точки
перпендикуляра,
Horo на расчетную
кость из конца
ся линни.
Если заданная
не лежит против
ряда светнльников, то
делят на две части
дополняют условным
резком, после чеrо
тельные
суммнруют нли
как показано
6.8.
Рис. 6.6. ЛинеЙные и,::,олюксы для светильников
четвертоi't rруппы
I
75.0,;
.
"
При общем равномерном освещении в концах ряда
ность имеет нанменьшую величину. Если вблизи торцовых стен
производят работ, то некоторым уменьшеннем освещенности
сравнению с нормируемой Е норм можно пренебречь. Если для
Horo помещения необходимо получить нормнруемую
Е норм н в конце яда, то либо продлевают ряд, либо в коице
удваивают чнсло ламп. Если заданная точка освещается
кими рядами, то значение е суммируются для всех рядов 2:е.
насть cBeToBoro потока ряда (лм/м) определяют нз выражения
Ф;)Яl1а === ФРII,IIД.l L.
Полный световой поток ламп ряда (лм)
Фряn;а===Ф ltI1аL.
Необходнмую плотность с1зетовоrо потока ламп в ряду
при заданной величине освещенности Е, коэффициента запаса
и козффициеита ,"" УЧИТbIвающеrо отражение поверхностей
щения, находят ио формуле
Ф -да 1000EKa",/!/(I-' е).
76
Ф'ряда на длину ряда светнльников L, определяют об.
одимый поток всех ламп в ряду Фрида. Делением общеrо
а поток ламп в одном светильнике находят необходимое
тильников:
N c .=== Фрила/Фса'
е, е;
А е-е,+е !
(6,20)
P= '
" е
А e,:e, e;
Рис. 6.8. Схема расчета освещенности
для точек, не лежащих в конце еве-
тящеЙся полосы
Ц8
Q8
Q5
Q;
QJ
0,15
Ц20
Q,5
Ц,
0,08
ЦОl
ООБ
0.05
0,0.
0,03
0015
О,О?
0,015
hl. I'
1# O
А"}(о<'
1)'
'--/-7'1 5Б'
1 000б ':'
< , o:..-r
\0<Б8'
v'W,."
0.«'12
V" io '
11 " .о lб
0019"
,'"?
1,5
J,5
.
l'
отсутствии кривых равных значений относительной осве-
и (лннейных изолюкс) для выбранноrо светнльннка можно
ваться кривоЙ
ленин силы света
чной плоскости I а.
овной лампой
,которая приво
каталоrе для дaH
-Iльника. Относи-
освещениость е
ом типе светнль
исит от ero CBeTO
еления в попереч
скости I r.L И OTHO
Х величин р' и L'.
у рис. 6.9 по
ям р' и L' опреде
аченне Бспомоrа
функции f (р', и)
;а. По поперечной
снлы света для
светильннка и
ствующеrо уrла а
fa (1000).
00,
0,008
0.006
0,005
0,001t
O,OOJ
0.002
D,lSO,SO,7SI,O 1,5
Рис. 6.9. [рафик f(P'L') для расчета OCBe
щення, осуществляемоrо люминесцентными
свеТИJ/ЬНИЮ.lМИ
77
(6,
Пример 6.6. Для освещения производственноrо помещения площадью 12Х6
==72 м 2 применяют светильники ЛДОР с двумя ЛЮМlНlесцентными .'1амп
ЛБ.4D, ПОДвешенными на высоте 3,,6- 'М НаД ОСВещаемой поверхностью. ПреДI1Q
rается расположить светильники в два ряд,а, как показано на рис 6"Ю, В Де
метрах ОТ каЖДОЙ торцовой стены основные работы Не ПРОИ3ВОДЯТСЯ, Тре
обеспечить в пределах рабочеЙ зоны освещенность Е == 3tO(} ЛК, ПРИНЯВ К
Диент запаса Кзап==ll 5.
Решение. Из рис. 6.110 определяем относительные величины. Для о
а б, e д: p,' pl'l l,8/3,6 O,5; Li (а б)lh 2/3,6 0,56; ДЛЯ отрезков
д e; P2' p/I, 1,8/3,6 O,5;
(б 8)/" 10/?,6 2,8. По "р
равных значеНИИ ОТНосительной о
Щенноети ДЛЯ светильника ЛДОР (
рис. 6.6) находим: при р\'==О,5 и L!
===0,56 е[==72 дк; при Р2'==О,5 и L 2 '==
е2== 123 ЛК.
Суммарная относительная о
ность: 1:е== 2еl+2е2==2 .72+2
== 390 ЛК.
ТакоЙ же результат получим
Рис. 6.10. Схема к примеру расчета 6.4 определении 1:е с помощью l'P
силы света для данноrо свеТильника
По значениям PI/==0,5 и L 1 / ==0,56 по рис. 6.9 находнм f(pi', L. 1 ') ==0,
a 270.
По значениям р,/==0,5 и L 2 '==2,8 определяем f(P2 / , L2/) ==0"0,58; а==27"
По кривой СИЛЫ света в поперечной плоскости нахоДИМ 127Q==21D7 кд.
марная относительная освеЩенност: 1:е== 207 (0,35Х2+0,58' 2) == 286 JIK
Необходимая ПЛОТНОСТЬ CBeToBoro потока с учетом.... == 1, 1
ф' 1000EK,, h 1000.300.1 ,5.3,6 3855 ЛК.
e 1,1.386
e l.f(p', L').
КаК произведение функции f(p', L') на значение 1", т. е.
'"
"'
А
и
/l
Полный световой поток ламп в ряду Ф==Ф'L==3855.12==4б 200 ЛМ.
Световой поток двух ламп в ОДНоМ светильнике Фс ==2.2850== 5700 ЛМ.
Число светильников в одном ряду N(:,B ==Ф/Фсв ==46 2610/57100==8.
Светильники размещаются в ряд с разрывами в 30 см.
r ЛАВА 7
ВЫБОР СЕЧЕНИй ПРОВОДОВ И I(АБЕЛЕй
ПО ДОПУСТИМОМУ HArPEBY ЭЛЕI(ТРИЧЕСI(ИМ
TOI(OM И ЭI(ОНОМИЧЕСI(ОЙ ПЛОТНОСТИ TOI(A
7.1. Предельно допустимые темпераТУРbI иаrрева
проводов и кабелей
При прохождении тока по проводиику IIрОВОДИИК иаrреваеТ
и ero температура повышается. Количество выделяемой при этоМ
тепловой зиерrни, Дж, определяется уравиеиием
Q I'Rt, (7.1)
78
ОК, А; R активное сопротивление проводника, Ом; t..........
тание температуры проводника будет продолжаться до
пока количество теплоты, получаемое проводником в еди
енн, не стаНет равным количеству теплоты, отдаваемому
ком за тот же промежуток времеии в окружаюшую среду.
наступления равновесия между теплотой, выделяемой
роводнике, и теплотой, отдаваемой в окружающую среду,
пературы в Проводиике прекратится. Температура, при
аступаст теПловое равновесие, называется у с т а Н о в и в
му длительно протекающему току по проводиику при
условиях охлаждеиия (температура среды, ветер, ocaд
етствует определеииая устаиовившаяся температура про
На практике часто пользуются не величниой абсолютной
уры, а величиной температуры переrрева т, которая равиа
температур проводника it пров и окружающей среды
npoll iJ'cp. Учитывая, что чрезмерно ВЫСОКая температура
и кабелей приводит к преждевремеиному износу их изо
удшению контактных соединений и пожарной опасности,
навлнвают в завнсимостн от марки проводов и кабелей,
е матернала их изоляцни длительно предельно допустимые
туры, прн которых обеспечивается их надежная работа
7.1).
иевые
ИЗоляциеЙ ИЗ пропита -
Й бумаrн в свинцован,
или поливинилхлорид_
напряжением до, кВ:
35
с рсзинOIЮЙ ИЛИ IЮЛИ8tJ-
ОЙ изоляциеЙ. шнуры с ри-
циеЙ н кабели с рези
ПJrасrМ<!ССО80Й иЗоляциеЙ в
fЮ,ТШВПННJlХ,'lOРИДНОЙ И ре.
оболочках
ДJll!тельно
предельно
допустимая
температура
HarpeBa про.
Водника. ос
70
70
80
65
60
50
65
Таблица 7.1
Пр сдельно допустимая
ТСМflерзтура иаrрева
нрОfюдннка при токах
КОРОТКО1.0 замыкания, ос
ПРОВОДflИКИ
медный
(lЛЮМИНflе-
вый
300
200
200
200
200
125
150
200
200
20О
125
150
79
7.2. Длительно допустимая токовая наrрузка
проводов и кабелей по HarpeBY
Максимальное значение длительно проrекающеrо тока,
котором температура ПрО8йда ИЛИ кабеля станет предельно
тимой, Называется пр е Д е л ь н о Д о п у с т и м ы м т о к о м по
rpeBY.
Значение предельно допустимоrо тоКа зависит от
и сечения проводиика, температуры окружающей среды,
изоляции и способа про кладки. При определеиии предельно
тимоrо тока для отдельных марок ПрОБОДDВ и кабелей в
Сти ОТ условий их прокладки необходимо зНать температуру
жающей среды. ПУЭ устаиавливают следующие средние
температуры окружающей среды: а) для иензолироваииых и
ЛИРОв3ииых ПрОБОДDВ и кабелей внутри и вне помещений
ратура воздуха приията 25 0 С; б) для кабелей,
земле, температура почвы на rлубнне O,7 1 м принимается
Предельио допустимые токовые наrрузки в амперах на
н кабели при прииятых предельио допустимых температурах
rpeBa, а таКже при СОответствующих условиях внешней среды
прокладки Moryr быть определены На основании теПЛовоrо
та. Однако, учитывая сложность расчетов, иа практике
rотовыми расчетными таблнцами предельно допустимых
Приведеииые в таблицах даииые определеиы путем расчета и уточ"
иены экспериментально с учетом марок ПрОБодав и кабелей, сече.
иия, условий их про кладки и при прииятых предельио допустимых
температурах иаrрева и виешией среды. Эти таблицы per ламеити.
роваиы ПУЭ и являются общеrосударствеииыми нормативами.
В табл. 7.2 приведеиы длительио допустимые токи для про
дав с алюминиевыми жилами при температуре воздуха 25"с.
При прокладке проводав скрыто (под Штукатуркой, в канал
бороздах, замоиоличеииых и т. д.) допустимые наrрузки приии
ются. КаК для проводав, проложенных в трубах.
При определении длительно ДОП)lстимоrо ТОКа для четырехп
водиой линии трехфазиоrо тока (три фазы+иуль), проложенио
одной трубе, принимается допустимый ток при питаиии ламП
каливания, как для трех проводав, а люмииесцентных ламп, Ла
ТИПа ДРЛ и ДРИ, как для четырех проводав (см. rл. 11).
В табл. 7.3 приведены длительио допустимые токи для каб
с злюмннневыми Жиламн при температурах воздуха 25 0 С и зеМ
15 0 С.
Если фактическая температура окружающей среды отлнчае
от ПРИнятой по ПУЭ, то для определения длительио допустим
ТОКа в друrнх условиях следует умножать значения длительно
пустимоrо тока, указаннOI'О в таблице, На соответствующий по
жающий или повышающий поправочный коэффициент. В табл. 7.
приведеиы поправочные коэффициенты На температуры земЛИ
80
для токовых наrрузок На кабели,rолые и изолированные
Таблица 7.2
имые длительные ТОКОвые наl'рузкн на провода с реЭ'IНQвоf!
ЛИВИНН}JХЛОРНдlIOН изоляцией с аJJЮ'>Шнневымн Жнла\lН
I H,","
лнро.
ванные
))I)ОВО.,8
о
"
Т'01(. А. Д,lЯ ПрОБОДаН. I1ролож€нных
О"
.,
:;;
<
19
20
24
28
32
36
43
50
60
85
100
140
175
215
245
275
в ОДНОЙ трубе
о к
.,
:;;
".
".
18
19
22
28
. 30
32
40
47
60
80
95
130
165
200
220
255
е=
:g
15
19
21
23
27
30
37
39
5,)
. 70
85
120
140
175
200
*
=0::;
о.
g
р
O
" Х
5Е
;:-;:
."
"=
о.
17
19
22
25
28
31
38
42
60
75
95
125
160
190
230
14
16
18
21
24
28
32
38
55
65
75
105
135
165
190
105
136
170
215
265
320
ДОIlустнмые токоные наrрузки на кабели, привсден
аБЛИl1е, Тiриннты нз расчета IIрокладкн одноrо кабеля g
На rлуБИllе O,7 l м. При IIрокладке нескольких кабелеЙ
траншее условия охлаждения их ухудшаются, поэтому
о допустимый ток на каждыЙ кабель уменьшается. Это
е учитывается IiОlшжающнмн коэффициентамн. В табл. 7,5
нижающие коэффицненты на число работающих (но не
ых) кабелей, проложенных рядом в земле, вКлючая н про
в трубах.
уже указывалось, в rородах кабели часто прокладывзюrся
Следует пом нить, что допусти \1 ые ,1лителЬиые ТОковые
на Т<:Iкие кабели ниже, чем при друrих условиях проклад-
ому эта нрокла}lка с точки зрения расхода цветноrо метал-
одна, ДОflусти ые ДЛИlельные токовые наrрузки на кабе
ладынаемые н блоках, зависят от сечення Жил кабеля н
ораСПОJlоже!llfЯ в б.'Iоке, среднесуточной заrрузкн Bcero
!IомивалыJOП) наrIряжения кабе.пя. Учнтывая СЛОЖность
сех факторов lIРН OJlpl'JlCJleHHH ДОПУС:ТIJ.\1ЫХ токовых Harpy
81
зок, В ПУЭ приведена эмпирическая формула, по которой Moi
определить длительно допустимые токовые иаrрузки На Каб >f(
прокладываемые в блоках. е
ТаБЛИЦа?
Допустимые длительные ТОКИ на ка6е.l111 с алюминиевыми Ж]1J\амв
с резиновОЙ И.l1И пластмассовой 1 с бумажной пропитанной Ma
И30ЛЯЩJей в СВIIНЦОРОЙ, попн фольноА н нестеКВЮЩеА массам" illll.
аИИИЛХJlОРНДНОЙ и РеЗИНОВОЙ Jlицней, в СВИНЦОВОЙ ИЛИ зпЮМНllи IIзо.
оболочках, бронированных и 060Jlочке. прокладываемых в земе; 1I:
ие6ронироваииых
ТОК, А,для кабелей --....
одно- \ЩШШ"',I -,......
трехжиль-
ЖИЛЬ- ных.
. иых трехЖИлЬНЫх
. напряжеНllем,
&. кВ, до ,
О' при проклаДКе " "
р \ .
. I I I '" '" I I i
Ш ! < "
о. з 6 10
g =" o
= = = . o "" ,<
2,5 23 21 34 19 29
4 ЗI 29 42 27 38
6 38 38 55 32 46 60 55
10 60 55 80 42 70 110 80 75 60
16 75 70 105 60 90 IЗ5 110 90 80 75
25 105 90 135 75 115 180 140 125 105 90 .1
35 IЗО 105 160 90 14!J 220 175 145 125 115 1
60 165 135 205 110 175 275 210 180 155 140
70 210 165 245 140 210 340 250 220 190 165
95 250 200 295 170 255 400 290 200 225 205
120 295 230 340 200 295 460 335 300 260 240
150 340 270 390 235 335 520 385 335 300 275
185 390 IO 44!J 270 385 580 380 340 310
240 455 675 440 390 355
. ДлителЬНО допустимые токи для чеТЫjJехжиЛЬИЫХ ка(\еJlей До I кВ МОЖПО вы6ltР;
как для треХЖИЛhНЫХ кабелеА с КО3ффlIЦиеитоМ 0,92. ,
Таблица
Услов- Нормн- Поправоч.ные КОЗффJlЦиеиты при фактической Te lIep1J:rype
ная тем- рованная среДЫ, ос
пература теМПера- I I I I I I \
среды, тура жи- 5 О +5 10 15 20 25 3D
.С ЛЬ!, ос
15. 80 1.14 1,11 1,08 1,04 1,00 0,96 0,92 088
25 80 1.24 1,2 1,17 1,13 1,09 1,04 1,00 0:95
25 70 1,19 1,24 1,2 1,15 1,11 1,05 1,00 0,94
15 65 1,18 1,14 1,1 1,05 1,00 0,95 0,89 0,84
25 65 1,32 1,27 1,22 1,17 1,12 1,06 1,00 0,84
15 60 1,2 1,15 1,12 1,06 1,00 0,94 0,88 0,82
15 50 1,25 1,2 1,14 1,07 1,00 0,93 0,84 0,16
82
Таблица 7.5
Чllс.l0 ка6елей
1,0
1,0
1,0
I
Поправочные коэффициенты
1
0,85
0,87
0,9
I 0,8
0,84
0,87
1 0,78
0,82
0,86
I 0,75
0,81
0,85
0,9
0,92
0,93
имые длительные токовые наrрузки для одиночиых Ka6e
адываемых в трубах в земле, должны приниматься таки
для кабелей, прокладываемых в воздухе, при темпера
й земле.
ыбор и проверка про"одов и кабелей по Harpe"y
водники электрической сети проверяют по допустимому
ком иаrрузки. Для выбора сечеинй и проверки ПРО"ОД08
пользуются таблицами, при"едеиными В ПУЭ, часть из
иведеиа " кииrе (табл. 7.2 и 7.3). Для этоrо сопоставля.
ые токи элементов сети с длительно допустимыми TOKa
еииымн в таблицах для ПрОБОДОВ и кабелей. Необходим()
соотношение
I расч -< ';11.011'
(7.2)
расчетный ток наrрузки, А; I доп предельно допусти
ля данноrо сечения проводника, А.
стае расчетноrо тока прииимают получасовой максимум
аrрузки, т. е. максимальную из средних получасовых TO
рузок paccMaTpHBaeMoro элемента сети.
ротяжениая кабельная линия имеет смешанную проклад
трассе, то сечение кабелей следует выбирать по допустн
наrрузки для участка трассы с наихудшимн условиями
я, если длииа ero превышает 10 м.
BTopHO KpaTKOBpeMeHHOM и кратковременном режимах
ектроприемников проводники линий находятся в лучших
охлаждеиия но сравнению с проводниками линий с дли
режимом работы электроприемииков. Позтому при paB
вЫх наrрузках сечение проводников линин может быть
по сравнению с линией, к котороЙ подключены элеJ:<ТрО
с длительным режимом работы. Для выбора и про"ер
проводов и кабелей по HarpeBY в качестве расчетной
аrрузки принимают наrрузку, прнведенную к длнтельио
у и определяемую по формуле
]f пв '
IРIН:ЧII{JЩ,=== I KP 0,875 ' (7.3)
83
тде П в {р/Т ц продолжительиость рабочеrо периода (ПРОДОлжн_
-тельность включения), выраженная в относительных едИНнца:х.
(tp продолжительность рабочеrо периода; Tц продолжитель_
НОСТЬ BcerO цикла работы установки); lKP кратковременный то-к,
В соответствии с ПУЭ по формуле (7.3) производят пересчет
только при ПВ<0,4, т. е. при I p <4 мин и Т ц < 10 мии при сечениях
медных ПрОБОДDВ больше б мм 2 И алюминиевых больше 10 мм 2 ,
При медных ПрОБDД3Х сечением ДО 6 мм 2 И алюминиевых ДО lO мм 2
токовые наrруэки ПО н:зrреву принимают, как для установок с дли-
тельным режимом работы.
Для крзтковрем€нноrо режима работы с длительностью ВКЛЮ,
чения не более 4 мин и перерывзми между включениями, дост а ,
точиыми для охлаждеиия проводников до температуры окружаю-
щей среды, наибольшие допустимые ТОКИ следует определять НО
нормам ПQВТОрН:D"краТКQвремеииоrо режима.
Из табл. 7.2 и 7.3 видио, что с увеличением сечения правадов
и кабелей отношение длительно допустимоrо ТОКа к сечению, Т. е.
плотность тоКа lдоn/S, уменьшается. Объясняется это тем, что сече.
иие проводав растет пропорциоиально квадрату диаметра S "d'/4,
а поверхность проводиика увеличивается пропорциональнО диамет,
ру в первой степени: F "dl. С увеличением сечения величина ох-
лаждаемой поверхности, приходящаяся на единицу сечения, умень-
шается, а значит, уСЛОDИЯ охлаждеиия проводника ухудшаются.
Учитывая это, иноrда целесообразно вместо одной линии проклады-
вать несколько параллельных линий с меиьшими сечеииями. Так,
например, для кабеля марки ААБ (иапряжением 1 кВ, сечением
3Х 185 мм'), проложеииоrо в земле, длительно допустимый ток сос-
-тавляет 380 А. При замеие ero иа два кабеля той же марки сечением
3Х70 мм' длительно допустимый ток с учетом поправочиоrо коэф-
фициента для двух кабелей, лежащнх рядом в земле, составит
2.220.0,9 396 А. Следовательно, 'Сакое решеиие позволяет умень-
шить расход проводниковоrо материала, однако при этом СТОИМОСТЬ
лниии возрастет.
Проводиики подлежат проверке по допустимому HarpeBY не толЬ
КО В нормальных условиях, ио и в аваplИЙНЫХ режимах.
На ликвидации аварии нормами допускается переrрузка кабелей
с бумажиой изоляцией, п роложеииых в земле, иа 1,25 от допустимой
ltаrрузки при заrрузке кабелей на 0,6 и иа 1,2 при заrрузке иа 0,8.
Такая переrрузка допускается иа время максимумов иаrрузки про-
должительностью не более шести часов в сутки в течение пяти сутоК.
На такую же продолжительность. допускается переrрузка кабе-
лей с полиэтиленовой изоляцией на 1 О % и с поливинилхлоридноЙ
изоляцией на 15% при условии, что В нормальном режиме заrрузка
кабелей не превышает номинальной.
Лример 7.1, По двум кабелям марки ААБ напряжением 1 кВ, лежащим р5!-
дом в земле. протекает рабочий ток наrрузкн 3,ZO А. Токовая наrрузкз раснр<'дС-
ляется между кабелями воровну. Выбрать сечение кабелеЙ по условиям Harp('B3.
Реш е н и е. Токовая l!аrрузкз На один кабель /р I<аti===320/2=="-IБО А.
84
По табл. 7."& принимаем поправочный коэффициент на ДВа кабеля, лежащих
ОМ 8 земле На раССТОЯНflИ между НИМИ 111()J мм, равныЙ '0,9. Допустимый ток
оДИН кабель с учетом поправочноrо коэффициента /ДОl1каб== I6ID/D,9== 1'77,7 А.
табл. 7.3 выбираем сечение QД'ноrо кабеля 5==50 мм 2 , J доп W-lll'i== 180 А.
Пример 7.2. Выбрать сечение ПРОНОДОВ марки АПВ, проложенных в мета.'.
екой трубе, для питания электродвиrателя станка <: повторно к:ратковремен.
режимом работы. Напряжение сети 380 В. манiсима.1ьный ТОI<" патребляемыЙ
ателем, составляет 76 А. Время работы двиrателя 2 МИИ, время Bcero цикла
ИН.
Реш е н и е. Продолжительность включения в относительных едишщах ПВ ==
2/8==0,25; ТОК наrрузки, прнведенный к длительному реЖltМУ, I р ПРI1В==
6}' ' D,2&IЮ Щ5 43,4 А.
По табл. 7.2 для трех проводав, ПРОJ10женных в одной трубе, принимаем про-
сечением ,110 мм 2 , допустимый ток длительной наrрузки I д0l1 ==4\7 А.
Учитывая, что при сечениях алю инневых пров-одов ДО 10 мм 2 токовые на-
принимаются, как дЛЯ УСТ<lНОВОК с Длительным режимом работы, сечения
ов выбираем по длительному ТОКУ 76 А. Принимаем сечение 25 мм 2 ;
80 А
7.4. Выбор сечеиия пропадав н кабелей
по экономическон плотности тока
При проектировании электрических сетей важно обеспечить иаи-
иьшую стоимость электроэнерrии. Это зависит от выбранных сече
проводав. Если их занизить, то потери энерrии возрастут, а
личить уменьшиться стоиМость потерянной электроэнерrии.
иако это приводит к росту первоначальных капитальных затрат
сооружение сети.
Сечение, соответствующее миннмуму стоимости передачи элек
энерrии, называют э к о н о м и ч е с к и м. На величину экоиоми
Koro сечения влияет стоимость строительной частИ сети, стои
ть потерь эиерrии 8 Пр080дах электрических сетей; и в TpaHC
аторах, rодовые эксплуатационные расходы, слаrаемые ИЗ
ислений на амортизацню, расходы на текущий ремонт и обслу
вание.
Математически определить экономнческое сечение токопроводя
х жил проводов И кабелей в силу СЛОЖНОСти оценки всех фак
В, влияющих на ero значение, представляет некоторые TPYД
и.
В практических расчетах ПУЭ рекомеидуют определять
иомическое сечение в зависимости от экономической ПЛОТНОСтИ
а по формуле
sэк==о;/ mахljЭ 1
(7.4)
/щах максимальный расчетный ток линии при нормальиой
те сети, А; j:JK экономическая плотиость тока, А/мм2, опреде.
ая в завнсиМОСтИ от материала и времени Использования мак-
альиой наrрузки.
Расчетный ток линии приннмают при нормальной работе сетИ
учета повышеиной иаrрузки при авариях и ремоитах. Полу
иое по формуле (7.4) сечеиие проводника окруrляют до ближай
85
шеrо стандартиоrо сечения. В табл. 7.6 приведеиы экоиомичеСКНе
плотиости тока, рекомендуемые ПУЭ.
Таблица 76
Наименование провОДНИКОВ
Экономическая пЛОТНОСТЬ тока, А/мм'
при продолжительности ИСпОЛЪЗ0вання
максимума наrруэКИ в rод. ч
looo OOO I зооО 5000 I 5000 8700
rалые провода и ШИНЫ: 2,5 2,1 1,8
медные
алюминиевые 1,3 1,1 1,0
Кабели с бумажноЙ и провода с рези-
новоЙ и ПОЛИХЛОРВИНИЛОВOIi изоляцией с
жилами:
медНЫМИ 3,0 2,5 2,0
алюминиевыми 1,6 1,4 1,2
Кабели с резиновой и пластмаССОВОЙ
изоляцией с жилами:
меднымИ 3,5 3,1 2,7
алюминиевымИ 1,9 1,7 1,6
При м е ч а н и е. Для ПРОБодав и кабелей всех сечений экономическая шю!-
НОСТЬ тоКа повышается нз 40% при максимуме наrрузки в ночное время, а для
изолированных прОБодав сечением ДО 16 мм 2 независИМО ОТ времени макси-
мума.
Соrласио указаниям ПУЭ по экоиомической плотиости тока, не
выбирают: а) сети промышлениых предприятий и сооружений иап
ряжеиием до 1000 В при числе часов использоваиия максимума
наrрузки предприятия до 4000 5000 в rоду; б) ответвления к отдель
иым электроприемиикам иапряжеиием до 1000 В, а также освети-
тельные сети промышленных предприятий, жилых и общественных
зданий; в) сборные шины электроустановок всех напряженнЙ;
") сети времеиных сооружеиий, а также установки с малым сроком
службы (3 5 лет); д) провода, идущие к сопротивлеииям, пуско
вым реостатам.
Лример 7.3. Подстанция коммунальиоrо предпрнятия питается двумя кабель-
ными лиииями напряжением 6,3 кВ. Кабель пр)шят бронированный, с бумажноJi
изоляцией и алюминиевыми жилами. Максималj!;ная наrр)'зКЗ предприятия Sпш,:;;:;::':I'
==9&(1 кВ.А. Токовая наrрузка между JlнтающимИ кабелями распределяется 110-
равну. Продолжительность ИСПОЛЬЗОВаНИЯ максимальной на,rРУЗЮf Т щ "х==450 0 Ч_
Выбрать по экономической плотности тока сечение кабелей.
Реш с н и е. Определяем расчетный ТОК наrрузки:
1"" Sm,,!(Y3U,o,,) 960!(У3-6,З) 88 А.
Расчетный ток на один кабель !расч== 88/2== 44 А.
По табл. 7.6 находим, что для кабеля с бумажной изоляцией и алюмшшеsЬ!'
ми жилами при Тп,зх==4500 ч экономич-еская плотность тока jЭJ<== 1,4 А/мм 2 . ОП'
ределяем экономическое сечение кабеля:
SЗК == !рас'lUЭК == 44/1 ,4 == 31,4 мм2.
Прннимаем ближайшее стандартное сеченне 35 мм 2 . Принятое сечение про-
веряем по условию наrревания. Длительно допустимый ток по HarpeBY дли t{<l'
86
сечением 3& мм 2 , лежащеrо в земле, по табл, 7.3 соснвит I доп === 126 А. BBe
поправочный коэффициент на число ка6слей (06а кабеля рабочие), лежащих
ной траНШее, равным О,9: I до !! наб=== 125.0,9=== 112,5 А: 1;1,0[1=== 112,5 А>/ расч ===-
А.
Следовательно, сечение кабе.'1еЙ, выбранное по экономнческой плотности тока,
ОДит и по условию HarpeBa. Кроме Toro, выбраНllое сечение кабелей должно
проверено на термическую устоЙчивость к току трехфазноrо KopOTKoro за.
ННЯ (см. 9 22.3).
r ЛАВА 8
РАСЧЕТ ТРЕХФАЗНЫХ СЕТЕй НАПРЯЖЕНИЕМ
ДО 10 кВ ПО ПОТЕРЕ НАПРЯЖЕНИЯ
8.1. Допустимые потери и отклоиення иапряжения
Напряжение в электрической сети изменяется вследствие поте.
напряжеиия в активных и индуктнвных сопротивлениях прово-
и кабелей. Оно умеиьшается по направлению от источиика
ания к потребнтелю.
rрафик изменения напряження вдоль линии при равиомериом
пределении наrрузкн изображен на рис. 8.1. Из rрафика видио,
и,
+5%t--......... ......................................
'
I I 5%
I I iuz
,,1 01
Рис. 8,1 Изменение напряжения ВДоль J1ННШI при paB
номерном распределении lIаrрузки
напряжение U 1 В начале линии выше, чем и 2 в ее конце. Из
подключенных электроприемников напряжение и,: roм имеют
троприемники, присоединенные к лииии в точке б. Остальные
оприемники получают электроэнерrию при повышеииом Ha
нин (1,2,3,4) и прн поиижениом (6, 7,8,9,10).
аминальное напряженuе сети численно равно номинальному
ЯЖеНUЮ приемник.ов элек.троэнерсиu, при ,штором обесnечива.
их нормальная работа.
о т е рей н а JI р Я Ж е н и я !1и на каком либо участке сети
аюr алrебраическую разность между значениями напряже
иачале и в конце этоrо участка сети. По rрафику рис. 8.1
я напряжения на участке a в определится как
AU UI U2. (8.l)
87
Потеря напряження в процентах от намннальноrо напряжеНII
t;U% Ul U2 .100. (8.2)
инам
Для возмещення потерь напряжения в сетИ н для обеспечеНюr
электроприемников напряженнем, близким к номннальному, нсточ
ники пнтання (reHepaTopbI, трансформаторы) изrотовлЯЮТ с расче
том создания на их зажимах напряжения на 5% выше номиналь_
Horo.
Прнемникн злектрнческой знерrии (двиrатели, электрически
лампы освещення и т. п.) для ЭКОНОМИЧНОЙ нх эксплуатации долж
ны обеспечиваться качественной электрнческой энерrией. одним
из основных условнй качества электроэнерrнн является отлИЧи
действнтельноrо nOABoAHMoro напряження к электроприемннку от
номннальноrо напряжения, на которое он рассчнтан для нормаль
иой работы.
О т к л о и е и и е м и а п р я ж е и и я V иазывают алrебраиqе
скую раэность между действнтельным иапряжением на зажнмах
электропрнемннка и и ero номинальным напряжением Ином, иа
которое ои рассчитаи для ИОРМЭjIьиой работы:
V U U_r
Таким образом, отклонение напряжение может быть как поло-
жнтельным, так и отрицательным.
О т н о с и т е л ь н ы м о т к л о н е н н е м н а п р я ж е н н я назЫ
вают отклонеине напряження, выраженное в процентах от номи.
нальноrо:
V% U UНOM .100 (8.4)
ином
Электропрнемннк работает теМ лучше, чем меньше отклонения
напряжения на ero зажнмах от номинальноrо. Недопустимые откло-
нения напряження в сет н от номинальноrо напряжения электро-
приемннков приводят к нежелательным последствиям. Так, напри-
мер, прн снижении иапряження на '10% световой поток ламп
наКаливаиия сннжается примерно на 30%, а при повышении на
10% срок службы ламп сокращается примерио в пять раз.
Электродвнrатели меняют свои характеристнкн прн изменениИ
напряжения на их клеммах. Известио, что вращающнй момеит
трехфазноrо аснихроииоrо двиrателя nропорцноиалеи квадрату
напряжения на ero зажнмах. При значительном отклоненин наПрЯ
жения пусковой момент двиrателя может оКазаться меньше момеи.
та сопротивлення механнзма н двнrатель не будет работать при
включении. Прн увеличенни напряжения на зажимах статора выше
номинальноrо намаrннчивающий тоК и реактнвная мощность э..тrеI<
тродвиrателя возрастают, что приводнт к умеиьшенню коэффици
ента мощностн cos ер. Кроме Toro, увелнчнваются потерн на Harpe
ванне статора н общнй neperpeB двнrателя, а это приводнт к болеС
быстрому нзносу изоляцин.
88
Отклонения напряжения наносят большой ущерб жнлищно ком
аЛЬНЫМ потребнтелям. Повышение напряжения в ночное время
ывает массовое переrорание ламп на лестничных клетках
ЫХ домов и друrнх зданий, а также преждевременный выход нз
я электродвиrателей лнфтов. Нестабнльность напряження в
нчное время суток вызывает преждевременное переrоранне
отнвлений наrревательных приборов н ускоренный нзнос час
телевизоров и радиоприемников. Увелнчнвается примененне
видуальиых стабилизаторов напряжения, ухудшающее режим
ты rородской сети, так как коэффициент мощностн телевнзо
при этом сиижается с 0,95 до 0,88, что увеличивает потери
rни.
читывая эти обстоятельства, ПУЭ ре" ламеитируют допустимый
ел отклонения напряжения от номннальноrо у потребнтелей
роэиерrии (табл. 8.1).
ХараКТерИСПIКа потре6ителя
очее освещение промышленных и коммунальных пред-
риятий и обще.ственных ЗД3ЮIЙ
ожекторное освещение (наружное)
чее освещение жилых зданий
ийное, наружное, выполненное светильниками
ийнЫй режим осветительной установки
родвиrатели:
нормальных условиях
особых условиях
сетях напряжением \12 3б В
Таблица 8.1
Предельно дo
пустимое OT
клонеиие, %
+ 5,0
2,5
+ 5,0
:
12,0
of= 5,0
+10,0
1O,0
ля обеспечения у электроприемииков допустимоrо уровия
яження на нх зажимах необходимо прн расчете разомкнутых
трнческих сетей на потерю напряжения величину потер н опре 4
так, чтобы отклонения напряження на зажнмах, прнсоедн
х к сети электроприемннков, не выходилн за допустимые
елы.
Активное сопротивлеиие проводав и кабелей
ля упрошеиия расчета сетей иапряжеиия до 10 кВ на потерю
Яжения принимают иекоторые допущеиия. Например, преиеб
ют емкостной проводимостью, таК как прн небольшой длине
она незначнтельна и не ВЛнЯет на результаты расчета. Учнты.
это, для расчета сетей прннимают упрощенную схему зам еще.
сетн, состоящую из последовательно соединенных актнвных r
дуктивных х сопротнвлеиий (рис. 8.2). Друrие прииятые допу
ия указаны в 8.4.
89
Различают сопротивлеиня
чеСКое и переменному току аКтнвное.
Из курса электротехники нзвестно, -по активное сопротнвлеННе
проводников переменному току при прочнх равных условнях бо.n:ь_
ше, чем их сопротивленне постоянному току. Это вызвано тем, Что
прн протека нин по Пр080ДНИКУ переменноrо тока как внутри Про
водника, так н в простраистве, окружающем проводинк, образует_
ся переменное маrни.!ное поле. Вследствие этоrо в ПРОВОДНИi{е
наводнтся протнводеиствующая электродвижущая снла саМОИНДУi{_
цни, нмеющая наибольшее значение в центре проводннка, и наи_
меньшее у ero поверхности. Эта снла вызывает неравномеРНое
распределенне тока по сечению ПРОВОДНИКа.
R Х При этом плотность тока возрастает от ОСН
К поверхностн проводника и ток как бы вы-
тесняется от центра провода к ero поверхно_
сти. Это явление называют п о в е р х н о с т-
н ы м э Ф Ф е к т о м. В результате умеllыиа-
ется нспользование фактнческоrо сечения
провода и ero сопротнвленне возрастает ПО
сравнению с омнческим.
Однако дЛЯ ПРОБОДОВ, выполненных нз цветноrо металла (не-
маrинтиЫХ металлов), прн частоте переменноrо тока 50 [ц поверх-
ностный эффект не оказывает заметноrо Блняния на сопротивленяе
провода и в расчетах сетей не учнтывается. Поэтому в практиче
ских расчетах активные сопротнвлення проводов из цветиоrо Ме-
талла обычно принимают равнымн их омнческнм сопротнвлеиням.
При расчетах электрическнх сетей актнвное сопротивленне для
медных нли алюминневых проводав определяют по формуле
Рис. 8.2. Схема заме-
щения электрическоЙ
сети напряжением до
10 кВ
r l/(vs),
(8.5)
rде [ длнна провода, м; s площадь поперечноrо сечення прово-
да, мм 2 ; 'у удельная Пр080ДНМОСТЬ материала провода при дtllШОЙ
температуре, м/ (Ом - мм').
Актнвное сопротнвление провода зависит от ero температуры,
Зависимость удельиой проводнмости от температуры можно опре-
делнть по формуле
Уа'
VI 1 +a(l 20)
"де у, удельиая проводимость при t; уо удельная проводимость
прн t 20'С; t температура провода, ос; а температуриый ко-
эффициент электрнческоrо сопротивлеиня. который для меди и
алюмнftия приннмают равным 0,004. '
Удельная проводимость медных и алюмннневых ПрОБОДОВ прН
температуре 20 0 С прииимается: для медных проводииков 1'''
53 м/ (Ом. мм'); для алюмнииевых Уа 32 м/ (Ом. мм').
(8.6)
90
Прн расчетах электрическнх сетей велнчину активноrо сопро-
леиня определяют по формуле
. ( п
'о расчетное сопротивленне 1 км провода, OMjKM; l длина
вода, КМ.
начения активИЫХ сопротнвлений '0 (Ом/км) для медиых и
мннневых проводав н кабелей прнведены в табл. 8.2.
Таблица 8.2
Проnода и кабеJlИ, Сечение, Пропади и ка6еЛlI, ОМ/КМ
ОМ/КМ ММ'
медные здюмиине- MeДHЫ аДЮМllНие
вы. вы.
1 18,9 35 0,54 0,92
1,5 12,6 50 0,39 0,64
2,5 7,55 1'2,6 70 0,28 0,46
4 4,56 7,90 95 0,2 0,34
б 3,06 5,26 12tl 0,158 0,27
10 1,84 3,16 150 0,123 0,21
16 1,210 1,98 185 0,103 0,17
25 0,74 1,28 240 0,17 0,132
8.3. Индуктивиое сопротивлеиие проводов и кабелей
ак уже отмечалось, прн переменном токе в линии BOKpyr ее
дов создается переменное MarHHTHoe поле, которое обуслов
ет нндуктивное сопротнвление лннии. Велнчина сопротивле
завнсит от расстояния между ПрО80дамн лннин, диаметра про
, относнтелыюй маrнитной проницаемости, частотЫ переменно-
ка.
наченне индуктивноrо сопротивлення 1 км трехфазной воздуш-
линии для любоrо расположення проводов, материала прово-
и частоты nepeMeHHoro тока можно определить по формуле
м/км)
( . 2Д,р )
Xo '" 4,61g d+o,5 .10 4,
(8.8)
(() УJ ловая частота; ДCP среднее rеометрнческое расстоя-
между осями проводов, мм; d днаметр провода, мм; J.1 от.
тельная маrнитная проннцаемость провода,
реднее rеометрическое расстояние между осямн трех проводов
фазной ЛJ1НИН, проложенных в одной. плоскостн, определяется
аженнем
Д,p ;; Д' 2Д2 ЗД' 3'
(8.9)
91
Прн rОРНЗ0нтальном или вертикальном расположении ПРОВОдов
трехфазной лнннн в одной ПЛоскостн С расстояннем между ПРОВQ.
дамн Д
д,p y ДД.2Д Д';П. 1,26Д. (8.10)
Из формулы (8.8) видно, что первый член представляет собой
индуктнвное сопротнвленне, обусловленное внешннм маrнитным
полем, и называется в н е ш н н м и н Д у к т н в н ы м с о про т И в _
л е н н е м хо'. ОНо зависнт не от материала провода н значения
протекающеrо тока, а от расстояння между проводамн и днамеТра
провода. Поскольку расстояние между проводами выбнрают в за
висимости от значення напряжения, внешнее нндуктнвное сопро.
тнвленне тем больше, чем больше номннальное напряжеине лнню!.
Оно больШе у воздушной лннни, чем у кабельной, так как жилы
кабеля расположеиы значнтельно блнже дру" к друrу. Увелнчение
сечення проводов лиини ведет к незначнтельному уменьшенню
внешнеrо нндуктивноrо сопротивлення.
Второй член формулы представляет собой индуктнвное сопро.
тивление про вода, созданное переменным маrнитным полем внутри
проводннка, н называется В н у т р е н н н м и н Д у к т н в н ы м с о -
про т и в Л е н и е м ха". Оно зависнт только от маrнитной про-
ницаемостн матернала провода н, следовательно, от значения
тока.
Таким образом, формулу (8.8) можио представнть в виде CYM
мы BHYTpeHHero н внешнеrо нндуктнвных сопротивленнй:
xo x +x;' (8.11)
Внутреннее индуктнвное сопротивление х" о стальных проводов
в отлнчие от проводов нз цветных металлов нмеет преобладаЮlI.J.ее
значение. Это вызвано тем, что внутреннее индуктнвное сопротнв
ленне пропорцнонально маrнитной проницаемостн, завнсящей от
протекающеrо тока в проводе. Если ДЛЯ проводов нз цветных ме-
таллов == 1, то для стальиых проводов J.1 может достиrать значе
нил 103 н даже больше.
Для лииии с проводамн из цветиых металлов (иемаrинтных), у
которых м== 1, и при промышленной частоте переменноrо тока
50 [ц (", 314) внутрениее нндуктивиое сопротнвлеине х"о по срав-
нению с внешним х'о составляет ничтожно малую велнчину и иМ
обычно пренебреrают: в этом случае формула (8.8) примет следу.
ющнй вид (Ом/км):
\
x'o O, 1441g 2Д" .
d
(8.12)
Для определения иидуктивноrо сопротивлення (Ом/км) B03
душиой нлн кабельиой лннни протяженностью 1 (км) пользуютс
выраженнем
x:::::::x'ol,
(8.13)
92
Хо' индуктнвное сопротивление 1 км провода или кабеля на
у; 1 ДлИиа линнн.
ля практнческнх расчетов индуктивные сопротивления Tpex
НЫХ лнннй Ха, Ом/км, можно определять по табл. 8.3.
т а блица 8.3
Линин напряжением, кв
I Про,о", I воздушные кабельные
в трубе
до I G IO 35 до 1 10 35
0,10 0,09
0,09 0,36 0,41 0,07 0,1 0,11
0,08 0,33 0.38 0,42 0,06 0,08 0,09
0,08 0,3 0,35 0,4 0,06 0,08 0,08 0,12
0,08 0.06 0,08 0,08 0,11
!i 8.4. Определение потери напряжения сетей,
бладающих активным и индуктивным сопротивлениями
ассмотрим ДВа случая присоединения электрических наrрузок
ехфазной лннии: а) активно индуктивная наrрузка подключена
онце лннии; б) к линин по всей ее длнне подключены несколь
тивио индуктивных наrрузок.
рехфазная линия с наzрузкой на
е. Если наrрузка, подключенная в
е линни, распределена равномерно
азам лннии, а также при одинако
сопротнвленин проводав, то поте-
напряжения можно определить для
ой фазы. В этом случае трехфаз
линию изображают в виде одиой
ни (рис: 8.3, а).
Прн расчете используют фазные иа-
жения в начале и конце линии, а
!lаrрузку прниимают иаrрузку oд
фазы (рис. 8.3, б). Обозиачим: r
вное сопротивление линнн, Ом;
индуктивное сопротнвленне линии, Ом; Z полное сопротив
не лииии, Ом; U Ф1 фазное иапряжеиие в начале лииии, В;
фазное иапряжение в конце лннии, В; i ток иаrрузки каж
провода, А; cos <р" cos <р2 коэффнциеиты мощиости иаrрузки
Чале и коице линии.
римем, что U ф2 , i и cos qJ2 известны; требуется определить Ha
жение U Ф ! н cos ер! В начале линии. Для этоrо строим векторную
rpaMMY иапряжеиий и токов для одиой фазы лннии (рис. 8.4)
Отложнм отрезок Оа, нредстзвляющий внекотором масштабе-
тор фаЗНОI'О напряжения U Ф2 в коице лниии. Под уrлом <р2 в
и о
I
COSCl ,
и!
" cosCPr
а)
r Х и
ифl фZ
cosCf 7 u
5) (,сонр!
Рис. 8.3. ЛИНИЯ трехфазноrо пе
ремешюrо тока с наrРУЗКOIf H
конце
93
сторону отставання от вектора напряження UФ2 откладываем век-
тор тока i==Oh. От точки а параллельно вектору тока i отложн!>.1
<Jтрезок аЬ, представляющий собой падение напряжения ir в актнв_
ном сопротивлении одной фазы линни_ От точкн Ь перпендикуЛЯРНо
отрезку аЬ отложим отрезок Ьс, представляющИй собой падеНИе
напряжения 'ix в индуктивном сопротивленни линии.
Из треуrольннка аЬс видно, что отрезок ас представляет собой
rеометрнческую сумму паденнй напряжения в активноМ и нндук-
тивном сопротнвленнях одной фазы линин.
о
Потеря
напряжения
Рис. 8.4. Векторная диаrрамма лннии трехфазноrо nepeMel:lHO-
ro тока с наrрузкой на конце
Вектор ас, чнслеино равиый iZ )' (ir) 2 + (ix)'; представляет со.
бой величнну полноrо падення напряжения в одной фазе лнинн.
Соедннив линией точкн О н с, найдем вектор напряження в на.
чале линии UФ1.
rеометрическую разность векторов напряжений в начале н кон-
де лннин называют п а Д е н и е м н а п р я ж е н и я:
аС UФI Uф2 iZ.
Из днаrраммы видно, что вектор UФ2 сдвннут относительно веК-
тора U Ф1 в начале линнн на уrол a==CPI cp2'
При расчете электрнческих сетей определиют не падение, а
только потерю напряження в лнннн, так как работа электроприе:м:'
инков завнсит от абсолютноrо зиачення напряжеиия на их зажИ:
мах, а ие от ero фазы (иаправлеиие вектора).
Алrебранческую разностЬ значеннй напряжений в начале и коН-
це лннии называют n о т е рей H ga п р я ж е н н я, которую можНО
'Определнть как разность показании вольтметров, включенных в на-
чале н конце лннин.
rрафически потеря иапряжеиия изображается отрезком ае""
Ифl Иф2'
Для сетей иапряжеинем до 10 кВ уrлы а между ИФl н И Ф2 Becb
ма малы, а следовательно, мал н отрезок dc. Пренебреrая вели ЧИ -
94
йотрезка dc, принимают за величину потери иапряжения OTpe
к ad, который является проекцией вектора ас иа направленн
тора U Ф2 .
Отрезок ad иазывают про Д о л ь н о й с о с т а в л я ю щей n а
ння напряження и обозиачают t.Иф, а отрезок dс По
р е ч н о й с о с т а в л я ю щей п а Д е н и я и а n р я ж е и н я.
Поскольку отрезок .dc весьма мал (поперечная составляющая).
жно считать, что потеря напряження прнблнзительно равна про
ьной составляющей падення напряжения, т. е. ad ае::=:дUф
Прн этом допущении поrрешность в подсчете потери иапряже
не превышает 5% от действнтельноrо значення потери напря
ния.
Определим чнсловое значенне потери иапряжения. Велнчину
жно выразить так:
ad af+ fd аf+Ьq t:.Uф,
af ircos'f, и bq ix sin ср,;
едовательно, потеря напряження в фазе
t:.Uф ir cos 'f,+ix sin <р,.
Так как линейиая потеря напряжеиия t.И VЗ-t.Иф, то потеря
пряжения в трехфазной линни с наrрузкой иа конце
АU VЗt:.Uф VЗi(rсоs ср,+х siп ср,).
Выразим r==rol, x::=:Xol, rде 'о и Ха активное н индуктивное
протнвлеиия 1 км провода или кабеля на фазу, Ом/км, 1 дли
линин, КМ; тоrда потеря напряження в трехфазной лннии
АU% УЗIООil (ro cos СР,+Хо sin ср,). (8.14)
Ином
Еслн наI"рузка на конце задана не током, а мощностью, то, под
Р.I0.1
влян значение
-уз Ином cos <.р2
в формулу (8.14),
IOSPl
АU% и' (rocos'f,+xosin ср,), (8.15)
но),! cos <.р2
Произведя преобразования, получим
АU% lO:Pl ио+хо tg ср,). (8.16}
Ином
Трехфаэная линия с несколькиМИ наi!руэкаJtu вдоль линии. По
рю напряження с несколькимн наrрузками определяют как сумму
терь напряженнй на отдельных участках линий:
t:.U(){, I1UA l()U +t:.Ul '% +I1U, з% +...
95
Для лиини С двумя иаrрузками (рис. 8.5), задаииымн мощно
СТЯМИ В ответвлениях, суммарная потеря напряжения
Аи% [(ro 1 +ХОl tg 1)P;L,+(r02+X02tg ЫР;L.] ,
Ином
rде Р'" Р'2 МОЩНОСТИ В ответвлениях, кВт; Lt, L 2 ДЛИНЫ от
начала линии до соответствующеrо ответвления, КМ.
Потеря напряжения в общем виде для нескольких распределен-
ных наrрузок по трехфазной лииии
/J.U% k(ro+xotg )P'L. (8.17)
Ином
Еслн
расчет потерь иапряжений ведется по суммарным мощио
тям Р На каждом участке ли-
нии 1, выражеиие (8.17) примет
ВИД \
L 2
L,
Х,
1 r,
V,
х,
z
и,
Aи% 1 5 Х
Ином
А
и..
р,
t,
pz
(,
p;.COS
Xk(ro+xotg )PI. (8.18)
В выражеииях (8.17), (8.18)
Рис. 8.5. Линня трехфазноrо nepeMeHHoro допущена небольшая поrреш
тока с двумя наrрузками насть, так как напряжения в
точках прнложення наrрузок
отличаются дру" от друrа из.
.З3 потерь напряжения на участках между ЭТИМИ точками. Однако
ДЛЯ технических расчетов эта поrрешность не имеет значения. По
этому предполаrается, что линейное напряжение каждоrо ответвле-
НИЯ равно номинальному напряжению лннии.
По выведенным формулам, еслн нзвестны сечения проводов,
можно определнть потерн напряжения в лннии. Поэтому при проек
тированни новых линнй иеобходимо выбрать этн сечення по эконо-
мической плотностн тока, условням допустимоrо HarpeB3, а затем
проверить выбранные сечения по допустнмой потере напряжения.
Если потери иапряжеиия прн выбранных сеченнях превосходят до-
пустимые, то следует увелнчнть сечення проводов н повторнть рас.
чет.
Рассмотрим частиые случаи расчета трехфазиых лнинй. В ряде
елучаев при определеиии потерч иапряжения в трехфазиой линии
формулы (8.17), (8.18) упрощаются если:
1) лнния выполиена проводом одноrо и Toro же сечения н ма-
тернала; в этом случае СО и Хо постояниы Н формулы прнобретаюТ
вид
p/,cos S'1.
Аи% (ro p' L+xo tg P'L);
ано..,.
(8.19)
96
!J.U % (roLPl + XO tg Pl);
Ином
(8.20)
!J.U% rOLP'L;
Ином
2) JIШ-ШЯ выполнена, как и в Предыдущем случае, но не учтено
дуктнвиое сопротивление проводав; здесь xo o; тоrда формулы
имут вид
3) лнния выполнена, как н в первом случае, НО Все нзrрузкн
СТО активные, т. е. COSIfP;::;:;::;: 1, а следовательно, siп qJ U. Тоrда
рмулы Примут вид, как (8.21)
(8.22) .
При расчете сетей, к которым
дключеlIЫ электропрнемиики, име
щие cos 'Р< 1, следует учитывать
дуктивное сопротивление ЛИНИИ
избежание ошнбки в сторону
еньшення величины потери Ha
яжения против имеющейся в Ли
1. Ошибка растет с увеличением
ения ПРОБодав и уменьшением COS <р.
АнаJIИЗ показывает, что с достаточной ДЛЯ практнки точностью
уктивнымн сопротнвлениями линий можно пренебречь, если B03
ные сети имеют COS <р, близкий к единице; кабельные ЛИНИИ
'р не меиьше 0,95 и сечение жнл не больше 35 мм' (по медн);
тренние сети напряжением ДО 1000 В, выполненные шнуром нли
водами в трубах, а также ПрО80дами сечением до б мм 2 На po
ах, нредназиачениые для питания мелкнх электродвнrателей.
t.U% ro"2.Pl;
Ином
(8.21 )
(8.22)
А 61 (
Р: == чоо р; :==JOО
lOSrp,==O,7J cosrpz== 0.8
Рис. 8.6. Схема к примеру 8.2
Пример 8.1. Определить потерю напряжения в трехфазной воздушной .1И1l11Н
МИЩ:lJlЬНЫМ наПрЯЖ('IiИ М UKoM===IO кВ протяженностью 1===2 ХМ, ПИТ2ющеЙ
трооБОРУДОВ<lние КОММУIlШlЬИОJ'О предприятия мощностью р=== 100 кВт. Ко.
l1епт мощности наnрузки cos qJ===0.8 (tg <р==0,75). Линия ,выполнена а,lЮ
и ПРОБодами сечением 25 мм 2 .
Реш е 11 и С. ПО табл. 8.2. определяем зктн,вное СОПРОТИВ.1енне 1 КМ ЛИНЮ!:
1,28 OMjKM, По табл. 8.3, находим индуктивное сопротивление 1 км .'JIШИИ:
(J,41 ОМ!КМ.
Потеря напряжения в линии
105Рl
, и OM (ra + Ха tg <.р)
105.100.2
10000' (1,28+0,41.0,75) 0,32%.
Пример 8.2. ОПрСJl( ,)JИТl.. потсрю напряжения в трехфазноЙ сет н {О кВ, I!30
СIШОЙ На рис. 8.6. ССТЬ 1ЗJ..!IIОЛН lIа ВОЗДУШ!lОЙ JIНнией с алюминиевыми про.
ми сечением 35 мм 2 на учаtтке А Б н сечеlНl( М 25 мм 2 на участке Б В.
рузки в ОТ8етвж'ниих J{<IH!..I в киловаттах. Соответствующие коэффициенты
97
мощностн: cos..p .в ОТВеТВJlенияХ, а также длины участков сети в километрах YKa "'"
заны на схеме.
Реш е н н е. По табл. 8.2 д.nя трехфазной воздушной ЛИНИИ с аJJюминнеВbl"
ми Т1роводамн сечением 35 мм 2 '01 == 0,92 Ом!.км. а ДJ1Я llрОВОДОВ сеqением 25 MM '
'02== 1,280 Ом!км.
ПО Табл. 8,3 для трехфазной воздушной .!lННИИ 10 кВ ееченнем 35 мм 2 I!H
дуктИ)зное сопротивление XOl :::=.0 38 ОМ!1<М. а для линии сечением 25 мм 2 :(02
==0,41 Ом!км. Определяем суммарную потерю напряжения ПО формуле (8 17):
105
дИ%;;;;;;: и 2 :E(ro+xotg'f)P'L
110М
105
2.
Ином.
,
[(rOl + хо! tg 1) PILl + (r02 + ХО2 tg 'f2) PzL2];
JJрИ cos q; t ;:::= О, 7'5 tg..p 1 ===!(},87; при cos "р2 ::::::10,8; t g tp2:::::=.l),75. Сум Мар ная потеря н a
пряження составит
105
дИ% 100002 [(0,92 + 0,38'0,87)400.2+(1,28+0,41.0,75) 500.3) ==3,37%..
э 8.5. Определение сечений проводов и кабелей
трехфазных линий по допустимой 'потере напряжения
при постоянном сечении вдоль линии
Для линии, выполиенной проводом одноrо и
без учета индуктивноrо сопротивления npoBoAoB J
ния [СМ. (8.21), (8.22)]
..
!\ U О/ О ::=:: 1 2 °5 p ' L
IC r о L. '
ином
Toro же сечения
потеря наПРЯ)l\е
или Аи% === I ro PI.
ином
Заменив 'о на проводимость и сечение провода J т. е. (о ==-
== 1/ (yS ), и ВМ есто 6. UI O / O ПОДет а вив 6. И доп о/о, получи м фо'рм У лу для-
определения сечеиия ПРОБОДаВ трехфазной линии по допустимой ПО
тере напряжеиия:
105
S .. 2 'LP'L.
у ди AQJf %а HO I
(8.23}
Для линий с наличием ИВДУКТИБиоrо сопротивления Оllределе
..
ние сечеиИЯ проводов по допустимои потере напряжения предстаI3
.пяет БО,,1ьшие трудности. Дело в TO , что еслн активное сопротивле
вие проводов связано с сечением простым отношением R ==-1/ (vq),
то индуктивиое сопротивление имее-т СЛОН(НУЮ зависнМо'стЬ от ce
чеl.IИЯ провода. Поэтому для непосредственноrо нахон(денНя сече'---
..
ния применяют следующии метод.
Известно, что потерю на прян(еtlия в трехфазной линии при по
стоянном сечении вдоль линии мон(ио представить СОСТОЯlцей нз
u ... "",... U А и P' L .'
,J.8YX ч астеи: а ктив нои CO Ta вляющеи .ц а ==- rO и реа КТИНIIОI-f
И НО\{
Q'L
(индуктивноЙ) составляющей 6.и р -===,хо т. е.
ином
9Н
:.. :" ".
0-::. '
Л и I 03 PIL + IО3 Q'L Л И+ А И
il To Ха il з U. Р'
И 11'0,", и JЮЫ
lе ди потеря напряжения, В.
} , ,:
zw_ . .. Установлено, QTO индуктивиое сопротивленне лииий иезначи
{f.iльно меняется прн изменении их сечения. Так, иапример, для
:' (:;;:; 'KM воздушных линиЙ индуктивное сопротивление Ха колеблется
::l ?iIiределах от 0,36 до 0.46 OMjKM, а для кабелей напряжением 6
. i(J,,,:KB от 0,06 до 0,09 OMjKM. Это дает возможиость без особых
. .'
/ ,.труднеинй определить сечение ПРОБОДОВ лииии
(:: .' .
. fi';,' В начале расчета заДаются средним значением иидуктивноrо
.. . .iJротивления, приняв ero зна чение ХО == 0,35 O,4 Ом jKM, И опре-
" 'ляют реактивную составляющую потери напряжения:
...: .
A1i.:': I 03 Q' L
;: '1:""" t1 И Р === Х а
-:::.,'
.. U
,",'."., '. но}{
'J(\.':'
g;, "":'
. :::,;' J.1 и А U === АИдоп, то
" {N:::'... .
} i::::.::"'.
;h,';',>.. .
\ :';' .
:. :'...:
..'. u
I{:.: ., вычитая от допускаемои потери напряжеиия в линии реактив
.,t составляющую потери иапряжения АИр, находят зиачеиие по
11:Ри напрян<ения, которое может быть допущено в активных сопро
. ;I .лениях линии А И а доп Tor да
iД>;::: ,
<;?J ( .:.
.. ;'... .
},<"'- .
ir i ::': :
::: .... ..
j;:'!.:. ;
r J:;:::
1 ,:","'"
'!i::':..подставив значенне '0=== 1 j (,,5), получаем формулу для опреде.
' .' .
<)о,"
j НИЯ сечениЯ проводов
..: ' .
':'\';' .
@; >. .
\ i:' : .
'{1С'.,
J,',""
. (\, '.
?;.:": ::
...,'
fj)f( .
; ';;::.;:...:' Полученное сечение окруrляют до стаидартноrо, после чеl"'О оп
:........ U U
,, !деляют потерю напряжеиия с учетом деиствительиых значении
.)0;-:....
. . ',',,:::.: и ХО- Если потеря напряжения будет зиачительно больше допу
: '. V
.: ;:".,. мои, увеличивают сечение провода
{: ! :,:;:. Выбра нные по потере иапряжеиия сеченИя следует проверить по
:f.H'peBY токам и наI'рУЗКИ.
')1);>.. Если индуктивное сопротивлеиие проводов линии не учитывает
;:'; , то сечение ПрОБОДОВ
.::. : .
> :':.
(!::.;
. '
\ :
1,',...
,'.
(".,
«.
ii?:..
: ,;::'.:' Пр .tMep 8.3. Определить сечение 3JIюмнниеl1ЫХ пр ОНОДОВ трехфвзной В03.'1 уш-
{(.;;.;."й '1 ииии на пряжением и "ОМ =::: 380 Б с YQeTOM индуктнвноrо сопротивлени я rl 11.
i И' JIиния выполн на ОДНИМ сечением ВДОЛЬ JН!НИli. Допустимую потерю НCll1рЯ
,,;:::ення hUд.Оtl % принять равной 5% от номиНальноrо напряжения. ДНIIные Д lЯ
,f, ' ч( та прнв(>дены па рис. В.7.
..:' .
;.
<H:: '
. ; .
. .
»)',' .
!{,;':'
.
/1И а ДОП.::=::=с t1U lI.O[) t1U р'
1 03 P' L
t1U а AOIТ == То
И1ю'te(
5===
1 03 P' L
У д.и а ..орИ НОМ
.
(8.24 )
s==
105
.
:l
уд.и дап %а ком
EPI.
(8 . 25)
99
Реш eH е. Определяем допустимую . потерю напряжеRияi' .АUд п .
5. 3.80п.o0 19 В. 3адаемся: средним значением индуктив.ноrо соr(ротивлсни 'i ::1
"'1ИНИИ Хо:::::: 0,35 OMjKM. Находим реактивные (индуктивные) составляющие ТlO ':.:;
терИ напряжения в линии:
А 100М Б 200М В Q ==== p tg СР1 40. О ,48 == 19 t 2 квар;
, I
Q 2 Р'2 t g 2 30 - О t 75 ==== 22 ,5 кв ар.
Р/ 0КОт Р! :=JOKOr
cos'P, 019 cosqJz-==ОJl
О пр едел яем И'НДУl{ТИВ н ую -се)СТ а В.тIЯ ющую f[OTe
ри напряжения на участке A B по фор м уле
I оЗ QI L
dUp(A B) ;;;:;;;;: Ха =:; 0,35 Х
И НО\{
Рис. 8.7. Схема к при {е'
рУ 8.3
х
1 03 ( 19 ,2 . О ,1 + 22 t 5 - О t 3 )
I JI
380
===:;-1 , 1В.
Активная составляющая потерн напряжения составит
dUA B dU дон dUp(A B) =;::::;- 19 1,1 === 11,9 В.
Сечение провода ЛИНИИ
I 031:Р' L
S A B ==
УАUа(А В)U ном
10 З (40.100 + 300.300)
.J
32.1I t 9.380
;;;;;;;;- 80,5 MM1.
Приннмаем ближайшее стандартное сечение адюминиевоrо ПрОВОДtl S
==95 мм" (A 95). По табл. 8.(IJ и 8.2 для этоrо сечения нахоДИМ (o:::::::::;'() 34 Ом!км
И Ха:::= 0,3 Ом/км. Найдем дсЙствите....'lьнуlO потерю напряжения Б ЛИНИИ ПО фор-
уле
105
АИ%(А В) f}."
UИОi\.{
105
(ro"i:.P'L + хоЩ'L) ==:; 3802 (0,34.40.0,1 + 0,3.19,2-0,1) +
+ (О t 34.30. О) 3 + 0,3.22,5. О ,3) == 4,95% < 5 % .
ПроверliМ выбранное сечениr- прОБодав по HarpeBY наибольший расчст!!ый
TOJ б удеТ па участке A B
103 У70 2 + 41 72
' ::=..: 1 23 5 А -
}fЗ-380 '
1
рас ч(А БI
103 V pl.2 + Ql,'l
}f 3U ноМ
Допускаемый максимальныЙ наrрузоч.ный ТОК д.ан rолоrо люминиевоrо ира-
вода ceQeHHeM 95 мм 2 1 AOll == 325 А, CJlеДОБClтеЛЬНО t 1 pac'J. == 123,5 А < 1 IIOn 325 Л.
Пронзведем расчет этой JIИ НИ И без учеТ } нндуКТНIJноrо сон рОТНВЛ ени я J1 po
водов.
ОП рсдеJlяем cc t le вне проводо в л ИН ИИ
105
S(А Б) :::::::. о 2
ydU .оп %U}JOM
105
"i:.P l :..---= ( 40. I 00 + 30. 300) :;;;;: 59 ,9 {l .
32.5.3802
ПрИl1И маем БJшж(}Йшее стзндартное с("'чение 70 M (2. Допустимый ТОК по ,!11-
rpeB у для 5 ==== 70 MM'l СОСТЗВ.Jlяет 26-5 А < 1 рnсЧ 123,5 А.
ИЗ расчетов видно. 4ТО пренебреЖt'ilне и ндукти.вным соnрОТИR.11(?-НИСМ .rI11j[IJ i
привело к уменьшению сеqения прОБодав, 1. е, B eCTO 95 мм2" можно ВЗЯТ ) 7(} мМ
ОднаКО ФактичеСI{аЯ ПОТЕ.'рЯ Н НlрАженНЯ в ЛИНИИ будС'т значитеJlЫ-!О бо..н ше, Чl'М
U;::toH 5%.
IlЮ
. E!P::.')'::': :" ...... ::". :::::.:., ......:..::.:::... . ......., ..... ..:: : :. :::. .::...::.'::.. : ':',,,:": ,:::,: .. ,::::.:. ,":-:::, ;, ',,,,?;Y 'J :Y;/' :)' :' :":::-'1 ':': ::':'<:":':""""' ':"/::,:':' :'''::'''. : .:. :.: -:-::', :-:':' ': '::",': ::"' ::' Y":. .... x ...... .... n'::.'...,.. ..... ...... . .', ' о" ., .... . .
;(\,.:;'." rЛАВА 9 . " .... '. ......., .." "",:,"':'" .......>., ':. .,.... "'(("''''''''''''''''''''.'''''''.''':' '';''' ''''''':;';' 'S "':"","'?"""';.""':"'.M";:',,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
.;::. ::: .
J:': :
:'"
i ' ПОТЕРИ МОЩНОСТИ И ЭЛЕКТРОЭНЕрrии в ЛИНИЯХ
%\;', И ТРАнСФОРМАТОРАХ
..}\ i
tП ' :
.' iH:' 9.1. Потеря мощностн
):.
il1\J1ри пеР J.аче электрическои энерrии от [енераторов Э.'1ектриче"
'/;их станциИ к потребителям неизбе)КНЫ 1 яВЛЯJОТСЯ потери мощно
.: . И энерrии в проводниках воздушных и т{абельных "lИ1-lИИ, 3 TaK
. 1;, : в обмотках и стальных сердечниках трансформаторов, устаНОБ
. l:i4 н ы х н а П одет а 11 Ц И Я Х ([1 р и :vt е р н о 12 18 О/О о т 8 С е и э н ер l' И И, В Ы Р а
. .:(. .:.'
. } \rываемой электростанциями).
irf.;:"::'::ДЛЯ покрытня потерь ощиости и знерrии в электрических ce
:1 на стаициях увеличивают наrрузку [енераторов (устанавлива
i:\':.дополнительвые турбоrенераТОРЫ t кот.л ы и т. п.) _ Это ведет к
.: u
. ':, JIичению капиталовложении и ДОПО,,1IIительному расходу топли
. :j. ,Нi:.з следовательно, к возрастанию себестоимости злектроэверI'ИИ.
' ,: TOMY при проектировании необходи о стремиться к СlIlокениЮ
(; w' epb во всех элементах системы злеI{троснабження.
.. 1 }iE".B I'ОРОДСКИХ сетях напряжением до 10 кВ этИ потери обуслов
<,},/,;.., ".
. '/д. .Ы в OCl-iОВПОМ lIа1'ревание 1 от TOI<a.
< wеРассмотри потер н мощности и энерI'ИИ в основиых эле ентах
( ':: .". .. . u
) :ктрическон сети.
. ,"J.t,;.:::';"Потерu .мощности в ЛUНИИ. Потери активнОЙ мощности (кВт) в
;,iIИЯХ трехфазной электрической сети по закону Джоуля Ленца
. .';)ределяют по формуле
' I:;: л Р 3 / 2 R 1 О ') ( 9 1
gi;','. .1 ==::::: раС".1 . , , . )
:,;"е f расч расчетный ток дзнносо участка линии, А; R. активное
;:::лротивление линии, О м.
. ;.:::; Соответствен но потер н (ква р)
1i(:.':, Q ': 3 f 2 Х. 1 o =; .
, : расч
i':' Зваи, что f рЕн ' ч :;::::: S/ / W J и подставляя ЭТо выран<ение в' (9.1).
' ЛУЧНМ потери активной ощности (кВт)
. ..,
. Ж:,;,' E) === 82 R р2 1 Q2 R .1 O 3.
.. f. ':: . ,'1 U2 JJ U 2 .1
>},;:::::. АНCiлоrично находим потери реактивноЙ \10ЩНОСТИ (I(Bap):
. . 'i: ..:'..;'.
<';'"
. Ji.:,' Q р2 1 Q2 v O '
';:'.' /1 . O/ . I а.
/;.: . " U'l .1
J\: : ИНОI'Д 1I0тери МОП !IОСтИ в ЛИН ни вырал{ают в процентах от
'. " u
'.. асчеТiIОИ ОЩНОСТИ:
:\:
;. :.:.
,',.
x?:
...;Х:.'
,.
"о
<l :'.'
ri :.
<,.....
\,. :'
;К....
.t ;.:.:'..
:..,
r,"
х.......
. {(,:"
S;.
.....
.:. :.
. ....:.
':..,:
(9.2)
(9.3)
p 01 .1.P. 1 1 00 '
' 1 О
. р
[!Д., % ==--= . J.g" 1 00.
(9.4 )
(9.5)
101
Если в линии переменноrо тока реактивная составляющая Поте
ри наПРЯ}l<еиия мала и ею можио пренебречь, то можно установнть
и U
связь между потереи иапряжения и потереи мощиости в процентах.
Действительно, в даии м случае для трехфазной сетИ
!:J..U % === уз! R)[ СО5 rp 100.,
ином
!:J..p % === 3!2R л 100=== уз! R л 100,
Р U ном cos rp
!:J..p % ===!:J..U % fcos <р2. (9.6)
Потери мощности в траНСфQрматорах. Потери активиой мощно
сти в трансформаторе состоят из потерь, не зависящих н завися
щих от иаrрузки, Потери в стали ДР ст от наrрузки не завнсят, а
зависят только от мощности трансформатора и значеиня приложен
Horo к первичиой обмотке иапряжеиия. Потерн в обмотках АРоб за
висят от иаrрузки трансформатора,
Общую величину потери активной мощности (КВТ) в трансфор
маторе определяют по формуле
!:J..P ТР =;;;:; !:J..P СТ + !1Р б 2, (9.7)
rде АР ст потери активной мощности в сталн траисформатора про
иоминальном напряжении, кВт ( PCT приравнивают к потерям xo
лостоrо хода трансформатора ДР Х ); ДРоб потери в обмотках при
номинальиой иаrрузке траисформатора кВт (АРоб прнравиивают к
потерям KopoTKoro замыкаиня liP K ); ===S/SHOM коэффициеит за-
rрузки траисформатора, представляющий собой отношение факти
ческой иаrрузки траисформатора к ero номииальной мощностн.
Потери реактивной мощиости также разделяют на не завися
щие и зависящие от наrрузки. 1( первым отиосятся потери, связан
иые с намаrничиваиием. Ко вторым относятся потери, обусловлен
иые потоками рассеяиия в траисформаторе, находят в зависимосТИ
от иаrруэки.
Потерн реактивной мощиости (квар) в траисформаторе опреде
ляют из выражения
!:J..QTP == !:J..QcT + !:J..Qpac 2, (9.8)
rде AQCT потери реактивиой мощности иа иамаrннчиваиие, квар
(.t1.QCT принимают равнЫМ намаrничивающей МОЩНОСТII холостоrо
хода трансформатора AQx); Qpac потери реактивной мощности
рассеяния в траисформаторе при иоминальной заrрузке.
Значения PCT (АР х ) и ,АР об (АРн) приведеиы в каталоrах на
траисформаторы а AQCT (AQx) и AQpac (квар) определяют по дaH
ным каталоrов из выражений
.......-..
!:J.. QCT :::= ( 1 х S. .9M ) 2 !:J..p;' ! x S '!JJ4
100 "т 100 t
!:J.. Q з/2 Х 1 00 3 UКSИОМ
pB === КОМ тр. 100 '
(9.9)
(9. 1 О)
102
..'
, .
. ' : e J х ток холостоrо хода траНСф6рматора, о/о; и! напряжеиие
)'ppOTKoro замыкании, %; I HOM номинальный ток трансформатора,
I. SIЮ'.\1 номинальная мощность трансформатора, кВ .А.
'ЖН(:.:'..
'ii!P' 9.2. ПотерJl электроэнерrJlJl
'. : '..
':>' :..'. .
:' :";...: .
Y.==.::...
! ':.{:\. На основанИи потерь мощности можио определить потери элект
.ffрЬэнерrии. Известно, что токовая наrрузка в электрической сети
:; ":":епреры.вно меняетсЯ в течение суток [ода в зависимостИ от измеие
"'" .
'ji:.и я ,ре}кима работы потребителей. Вместе с изменением наrрузки
f( .?: .: . ".
.;; ..еНЯJОТСЯ и потери электроэнерrии. Поэтому потери энерrии нельзЯ
iiодсчитать ум нон<ением потерь мощности при какой нибудь опре
": ленной наrрузке на число часов работы линии. В caMO 1 деле, ec
..... .
!i:.;g» потери принять по максимальиои наrрузке t то умножение потерь
i1ерrии при этой наrрузке на число часоВ работы линии приведет
:: '::':' "
\;t \:увеличенным во MHoro раз результата м.
i ]:i,:'H.\'" Для определеиия потерь электроэнерrии прнменяют метод. oc
i ,ованный на понптиях времени использоваиия потерь и времеин ис
. ,{..;. .
VОЛЬЗ0вания максимума наrрузки.
,Щ , :.:: В р е М п м а к с н м а л ь н ы х n о т ерь 1: есть условное число
"k.'.
f; \:' . OBJ В теченне которых \НIкснмальныи ток, протекающии в линии
.. ... . OfJI
ti}н прерывно, создает llотерн энерrии, равные деиствнтельным поте
:}Iям энерrии за [од. .
Jii {i:... в р е м е н е м и с п о л ь 3 О В а н и я м а к с и м а л ь н о й н а
i,::' .P у 3 к Н или BpeMeHe ИСПОЛЬЗ0ваиня максимума т шах называЮт
Itловное число часов, в течение которых линия t работая с максИ
1м:альной наrрузкоЙ, ОI.ла бы передать потребителю за [од столько
}(""" .
' ,',.:,:иерrии, сколько при работе по деI1ствитеЛЬ110 '!У llеремениому 'rpa
iЮ:ику. Так. наПрИ lер, если за какой то период времени (сутки, rод)
' :P ,;1 и {-! и и бы J1 О пер ед а н о W (к В т ч) э л е к т р 0311 е р r н и. а м а к с и м а л ь
t; :ая наI'РУЗ.1<а составляла Ртах (кВт), то время нспользования мак-
[ , 1мальной наrрузки
.\«(:'" .
1i i T",ax W!p.nax. (9.11)
$;Ш(. На основании стаТИСТl1ческих даииых определено среднее ЧliСЛО
. i} COB нспользования максимальноЙ наrрузки Т шах для характерных
' ФУ'пп потребителей. Так. например, ориентироВочио мон(но указать
11:t:ачения Т шах : для BHYTpeHHero освещения, 1 500 2 000 ч: Ha
',;,.:,yH<Hor o освещения 2 000 3 OOO промпредприЯТИЯ OДHoCMeHHO
')i:,:::"-:" 2 000 2 500; д.вухсменноrо 3 000 4 500; трехсмеиноrо
:'.;.!.:;ooo 7 000 ч.
.. .::: .
1*;:1::..::. На практике величину маl(снмаль}{ых потерь т определяют по
!;РИВbJМ зависимости этоrо вре '1ени от продолжительности IIСnОЛЬ
' i,:pJ3aH ия м а ксимум а 1{ а l РУЗКИ Т шзх и J\оэффицневта MOU!HOCTH, IlO
; ченных иа основа нии различных [одовых rрафиков наrРУЗ1\И.
i I;('.. Зная Тrnах и коэффициент мощности cos Ч\ по кривЫМ т:::::
ft:f (Т шах) можно н а ЙТИ врем я потерь т. (рис. 9.1 ) .
> H;:::':"
\\""'.
103
fH ""':: .
... . I::: .: ."
Потери энерсии 8 линиях. Эти потери (в кВт. чиквар. ч) МоЖ
но определить по следующим выражениям:
AW,, 3/2R;t.1O 3, (9.12)
AWp, 3J2)(,"1O 3. (9.13)
Потери энеР2ии 8 траНСфОРАшторах. Эти потери СКJJaдываются:
из потерь энерrии в стали и в обмот
ках. Величина потери эиерrии в стали
определяется как произведение потерь
мощности ДРст, ие зависящих от На.
rрузки. иа время работы t траисформа.
тора:
Т т .
876
600
700
600
о
о
о II I
о СOJ'Р= бj,
О v.w
о /I
солр 06
О COSqJ 1
500
.00
300
100
100
/000 3000 5000 7000 07601, f{
Рис. 9.1. ЗаВНCl-IМОСТЬ времеШi
мдксима.'Тьных потерь от про-
Должительности ИСIlО.'JЬЗ0ваНllЯ
максимума наrрузки
AWoт APoтt.
(9.14)
Величина потери эиерrии в обмот
ках (или, как rоворит, потери в меди)
определяется как произведеиие потерь
мощности, зависящих от иаrрузкн, Н3
время максимальных потерь:
АW б APo6 'т-
(9.15)
Общая потеря активной знерrни (kBt-ч) в траисформаторе
АW", АW"+АW,6 АР,,t+АР,б 2't. (9.16)
Общая потеря реактивной зиерrии (квар. ч) в траисформаторе
6.W /ХSИОМ t + икSиом 2 't'
РТР 100 100 I
ИJIИ
r ЛАвА 10
AW :.:::; 5,o," ( 1 t ' a 32, ) .
ртр 100 х I КL
(9.17)
УСТРОЙСТВО ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ И СИЛОВЫХ СЕТЕЙ
ОБЩЕСТВЕННЫХ, ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ И ПРЕДПРИЯТИй
10.1. Основные положе ии я и определения
При проектнровании осветительных и силовых сетей следует
стремиться к вариаиту, удовлетворяющему всем техническим Tpe
боваииям (иадежиости действия сетей, нндустриальности ВЫIl0.iше"
ния моитажа, удобству Э[{СПl1уатациЙ, экономичности) и в том чнс
ле безопасности их эксплуатации. Важнейшим у ловием надежно
104
1 действия электричес
аевоети их 06СjlуживаиИЯ является правилы,!ь1'1i-'''и"х
МОСтИ от технолоrическоrо назначения помещеииЙ, в которых OIlii
.1]ЖНЫ работать. Особенно важно это при выборе сетеЙ и электро
борудования для пожаро н взрывоопасных помещениЙ.
Неблаrоприятные условия окружающеЙ среды (пыль, влаж
ОСТЬ, химически активная среда, высокая температура и т. п.) MO
Т повредить I1ЗОЛЯЦИЮ ПРОБОДОВ сети и электрооборудования и
ивестнк пробою, а это !!ередко вызывает короткие замыкаиия и
ход ИЗ строя ЭJlектрнческоЙ сети и электрооборудования, а таюке
ражение обслуживающеrо персонала электрическим током. Для
ro чтобы правильно выбрать Д)IЯ каЖДQI'О помещенИЯ электриче
ую проводку И электрооборудование, необходимо определить, к
коЙ катеrории относится то или иное помещение, например J< Ka
ropHH сухих, в,пажных, особо сырых, жарких, пыльных, с химиче
и активноЙ средоЙ, пожаrо или взрывоопасных. Затем соrJ1асио
ебованиям ПУЭ выбрать для кажДО['О помещения соответствую-
ю маР1<У проводов и кабелеЙ, способ проклад!ш сетеЙ, а также
сполнение осветительноЙ арматуры и электрооборудования.
* 10.2. Выбор напряжения сетей
ДЛЯ питания стационарных силовых элсктроприе\1НИКОВ и CBe
ЛЬНИКО8 общеrо освещения примеияют трехфазиые четырехпро
дные сеТI1 с сис:темоЙ напряжения 380/220 В, Такая система поз
оляет одновременно питать э.псктроэнерrиеЙ силовые (на лннеЙ
ое напряжение) и осветительные (на фазное напряжение) э.пект
приемникн при rлухозаземлеН1IЫХ неЙтралях трансформаторов,
Для питания МОЩиых силовых электропрнемников, например
ектродэиrателей компрессоров ХОЛОДI!ЛЬНЫХ УСТ31-10В01< с едшшч
й мощностью 160 кВт и более, можно принять напряжение 660 В,
и 10 кВ. Примеllеllне системы напряжения 220/127 В для пит"
ия силовы.х электропрнемнш<ов ввнду больших потерь электро-
иерrНИ н БОJIЬШОI'О расхода uвеТНоПJ металла Э1<ономнчески Heцe
есообразно, несмотря на То что при таl\ОЙ системе можно приме-
ЯТЬ осветительные ЛЗ},-1ПЫ накаливания нааряженнем 127 В, У KO
орых световая отдача выше, чем у ламп 220 В, что дает экономию
электроэнерrии. Система 380/220 В имеет преимущества по cpaB
иенвю с снстемой 220/127 В: эконоМИЯ цветноrо металла примерно
на 40%, УВС.1Нlчение пропускноЙ способиости сетИ и уменьшение по
терь эвер['ии.
Напряжение не выше 220 В применяют в помещениях без ПОВbJ
шенноЙ опасности поражения током, Д..'IЯ питания светильников об
щеп) освещения при любоЙ высоте их устаноВ!{и н н помещениях с
повышенноЙ опасностЬЮ и особо ОIНIСШ>lХ fIрИ высоте установки бо
.lee 2,5 м от уровня 11О.'1а. ТаЕое же напряжение ДОПУСl<ается для
ПИТс\НИЯ светильнИков MeCTIIQI'O стационарноrо освещения в поме
щениях без повышенноЙ опасности.
105
Б помещеииях с повышениой опасностью и особо
высоте установки светильникОВ общеrо освещеиия с лампаМИ иака
ливания меньше 2,5 м от уровня пола при питаиИИ их напряжеинеч
220 В должны применяться светильниКИ специальиоЙ КОНСТРУКЦИИ,
ИСК':lючающие доступ к лампе без инструмента, с подводо ПРОБОДОВ
В уlетаЛ.lическнх трубах и таким же вводом ИХ в светШIЬНИК, Без
такИХ светильников примеияют иапряжение не выше 36 В. Это Tpe
боваlIие можно ие выполнять, если светИЛЫIИКИ с лампаМи HaKaтi
вания и люмииесцеитными иедоступнЫ для постороиннх лиц (за
,<рытые по ещеиия) и обслуживаются квалифицироваиным персо
иалоМ.
Для питаиия светильников MecТllOro стационарноrо освещения
и: руЧНЫХ (ремонтное освещение) в помешениях с повышенной
опасностью н особо опаСНbIХ используют напряжение не выше 36 В,
а в отдельных с.'Iучаях ДJ1Я питания ручных светильников (ра601Ы
в металлических объемах) не выше 12 B
Питание СllJlOВЫХ электроприемников н источиикоВ света может
осущеСТВJlЯТЬСЯ от общих И,ни раздельных траllСфОр\1.атороВ Пита
ние от общих трансформаторов имеет ряд преИМУШ,еств по cpaBHe
нию с пнтанием от раздельиых, С равными электрическими иаl'р)'З
ками при общем питании количество трансформаторов меньше, а
следовательно, и затраты на строительство подстаиций меньше.
Упрощается электрическая схема каждоЙ подстаиции, вследствне
чеrо сокращается количестВо устанавливаемоЙ апнаратуры, умеш}
шаютсЯ ее rабарlПЫ и удешевляются строительные и монтаЖllые
работы ОднаКО не BcerAa такое питание силовоЙ и осветительноЙ
r1аrрузок возможно. Так, например, при пуске мощиых электроJ.ВН
rателеЙ 11 сварочных трансформаторов вследствие больших nycl';O-
БЫХ токов в пнтающей сети и трансформаторе кратковременно по-
вышаются Ilотери напряжения, а это приводит К кратковременны,\\
снижениям напряжения У источников света. Резкие колебаиия !!а-
пряжения вызывают изменения cBeToBoro потока, в результате BOJ
lIикает частое миrание, которое вреДIiО действует на зрение. пнта
!!ие силовой и осветительной наrрузок общественных и жилых ЗД,J
ниЙ И предприятий осуществляют от общих трансформаторов
10.3. Вводные и вводно распределительные устройства
Д,пя присоединения внутренних ЭJlектрических сетей Э,1еl{Т!ЮУ(
таново!, к внешниМ питаюшнм кабеJ1ЫН:.JМ линиям, а также Д, IJ-!
распределения элеКТРlf1lеской энерrии и зашиты от переrрузок 11
KOpoTKoro замыкания ОТХоДШЦИХ JIИНИЙ служат вводные (ВУ) НЛН
ВВОДIIO распредеJlительные устройств" (ВРУ). ВВОДНое устройство
также предназначается Д.1Я разrра!lнчения ответствениостИ за экс
плуатацию электрических сетей между персоНс1'nОМ rородской сет!!
и перСО!I3ЛОМ потребителя. За ВВОД[\ЫМ устройством электрические
сети lIаходятся в ведении потребителя,
106
При питании по одиому к
устаиовок, относящихся к 3 й катеrории бесперебойности элект
снабжения в качестве ВУ, примеияют вводиые трехполюсные
ики типа БПВ иа тОКИ 100, 250, 350 А с одним блоком «предо
анители ПН.2 и выключатель». Также используются ящики
3700 с одним трехполюсНЫМ автоматоМ серии А3700 на токи 50
О А. ДЛЯ Tpex и пятиэтажных жилых домов в иаЧестве ВУ HC
ользуют шкафы серии ШВ.
ДЛЯ общественных зданий, жилЫх домов повышенноЙ этаЖио
и инебольших предприятнй применяют ВРУ, выполненные в ви.
щитов односторониеrо или двустороннеrо обслуживаиия. Лю
е вру комплектуетСЯ из вводных и распределительиых панелеЙ
и шкафов заводскоrо изrотовлеиия. В крупных rородах пред-
иятия электромонтажных орrаиизаций разрабатывают и приме
ют свои конструктивные серни ВРУ. В Москве примеияют еди
ю .серию BPY YBP,8503, которая комплектуется из отдельиых
иелеЙ односторониеrо обслуживания и 'состоит ИЗ вводных и pac
еделительных панелеЙ.
Вводные панели изrотовлЯЮТ следующих видов: ВР, ВП, ВА.
паратура вводных панелеЙ рассчитана На номинальные токи
О, 400, 630 А.
На вводиых па неляХ ВР,250 на токи 250 А устанавливают пре
храиители ПН,2 250, рубильник Рили рубильник,переключа,
ль серии РП. На вводных па нелях ВП 400 и ВП 630 COOTBeTCT
ино устанавливают рубильииии-переключатели серии РБ и пре
храиители ПН 2,400, руБИЛЫlИки переключатели серии РБ и
дохранители ПН,2 630. На паиелЯХ ВА устаиавливают aBTOMa
ч&кий выключатель серии А3726 иа номинальный тоК 25 А.
Распределительные панели изrотоВляют следующих видов pac
ределительиые с автоматическими выключателями на отходящих
иниях, распределительные с автоматиКоЙ управления лестНИЧНЫМ
коридориым освещеиием, распределительные с отделением учета.
В распределительных панелях устанавливают автоматические
ыключателн серии А37, АЕ20, АЕ1000 и АП50Б, маrIlитные пуска
ли серии ПМЛ, промежуточные реле РПЛ и пакетные выключа
ли ПВ, ПП.
При компоновке вру вводные и распределительные паиели oд
[о ввода располаrаются рядом. Па нели вру изrотовляютСЯ за
дом изrотовителем отдельными паиелями с вмонтированными аП
ратами и приборами, а также соединительными проводниками
ежду панелями.
На рис. 10.1 дана принципиальная схема одной из вводиых па
елей с переключателем для одноrо ввода. Блаrодаря большому
азнообразию схем вводных и распределительных па нелеЙ
PY YBP 8503 по заданным элеКТРИ4еским схемам питания BllYT
нних сетей зданий ожно скомпоновать любое вру.
На крупных предприятиях, потребляющих Зll3 L lИтеЛЫiые МОЩ
сти, В качестве RВОДIj() распределитеЛЫIЫХ устройств примеIIЯЮТ
IU7
вводные и распределительиые шкафы и панели заводскоrо иэrотоn_
леиин серии ЩО-70. ИХ примеияют такЖе иа подстанциях в pac
пределительных устройствах 0,4 кВ, Конструктивио оиИ MorYT БLIТh
ОДНОСТороннеrо или двустороннеrо обслуживания. На вводиых Па-
нелях установлены рубильники с предохранителями или автоматы
серии АВМ, а иа распределительиы\
рубильиики с предохранителями Н.111
автоматы серии АЗ7.
Панели щитов для одностороннеI'()
обслуживаиия называют паие.'1Я IН:
прислонноrо типа иустаиаВJJива
ют иепосредствеино у стены электр()
помещения. Их обслуживают с ЛI'ще
вой стороиы. Панели щитов ДBYCTOpOH
Hero обслуживания называют о т
Д е л ь н 0- или с в о б о д н о с т о я Ш н
м и и располаrают на расстоянин не
меиее О 8 м от стены.
Шит'ы ОДi!остороннеrо оБСЛУЖИВ<l
ния для их установки и обслуживашrя
требуют меиьшеЙ площади, чем щи !ыr
двустороннеrо обслуживания. Кроме
Toro, они более экоиомичиы, Однако
щиты двусторониеrо обслужива!!!!н
у добиее в эксплуатации.
Кроме щитов П1:iиельноrо типа зп-
воды иэrотовляют ВВОДlю распре.J..е.'lИ
тельные и распреде.пительные ЩИ! ы,
собираемые из отдельных блоков: пре-
дохранитель, выключатель, предохрЬ.
IIнтель выключатель, автомат, СЧЕ'!
чик.
Помещения вводно-распределительиых устроЙств (электрощн
товые) располаrают в удобных местах, куда имеет доступ только
обслуживающий персонаJl. Через электрощитовые не должны про-
ходить rазопрuВОДЫ, а друrие трубопроводы должны быть без сое-
динений, вентилей, задвнжек. Допускается устанавливать ВРУ не
Б специальиых помещениях, а иа лестиичиых клетках, в коридорах
и т, Д., НО при этом шкафы ДОЛЖИЫ запираться, РУИОЯТИИ аппара-
тов управления не ВЫВОДиться иаружу или быть съемиыми. Не до-
пускается устанавливать ВРУ в сырых помещеииях и в местах,
подверженных затоплеиию.
/6
j
Рис. 10.1. Схема вводной паНе
/!н с rtереJ{.lючателем На вводе:
1 измерlJтельные при60РЫ; 2
трансформаторы тона; J счеТ'1I1Н
элентроэнерrнн; 4 помехозащит-
ные конденсаторы; 5 предо,
храИlпель: б переключатель: 7
Ka6eJlLHbli'l ввод; 8 аlJтоматиче
сниЙ ВЪ1кJrючатель: 9 лампа на-
каЛJlваНlJЯ
10.4. Схемы построеиия осветительиых и силовых сетей
Электрическая энерrия от ВРУ дО электроприемников распреде
ляется по сетям, имеющим различные схемы Ilосfроения. Выбоr
108
завнсит от территориальноrо расположения приемников эле
энерrии относительно вру, а также относительно Apyr
веЛИЧИНЫ установленной мощности отдельных ЭJlектропри
и надежности электроснабжения.
составленная схема должна обеспечить простоту и
эксплуатации; быть экономичноЙ по капитальиым заrра-
на ее сооружение, по расходу цветных металлов, эксплуатаци
расходам и потерям электроэнерrии. Кроме Toro, схема пн
о)
10.2. РаДJlа..1ЬШIЯ и маrист,
ральная схемы освещения:
радиаЛЬная: 6 MarHC1'pa..ll>_
Н(lЯ: J rРщ. ВРУ; 2 аБ1'ОМ8ТН"
-JССКIJЙ !lыключатеJ1Ь: з пнтающая
ЛИННII: 4 ЩIIТОК освеЩеНlIЯ
I l
! : ] ; \\ о, ·
L
6 7 д
Рис. 10.3. РЭДИ<lJJЬШНI и маrистральная
.схемы ,СИJIOЕЮЙ (>ТИ:
а радиальны1:: б маrНСТраЛЬН8J1; J fРЩ.
ВРУ; 2 автоматический ВЫКЛЮЧатель: 3
ЛНТаЮЩая линия: 4 сItJtoВОЙ распределитель
ИЫЙ ПУI{КТ; 5 СJlЛОВОЙ ЭлеКтроприемннк: 6,
1, 8 . злеКТропрНеМИИI\Н, ПКЛЮ'Jенные в Цe
ПО1JI\У
должна допускать применение индустриальных и скоростиых
монтажа. По назначению осветительные и силовые сети де-
на питающие и распределительные.
П и т а ю щеЙ сетью называют линии от встроенных в зданни
Подстаиций ИЛИ КТП, а также от вру здаиия
rрупповых ЩИтков освещения и силовых распределительных
р а с пр е Д е л и т е ль If О Й линии, идущие от СИЛОВЫх
пунктов дО СИЛОВЫХ электроприемииков, а
ру I1 n о в о й линии от rрупповых щитков освещения до светиль
Каждую питающую линию, отходящую от rлаВноrо распредели-
щита (rРщ) или от вру здания, можно выпОЛнять по
радuалыюu, МQ2uстральной и радuаЛЫiO маzuстралЬ1iOЙ
При питаиии радиальиоЙ лииией электрическая Ha
присоединяется только в конце лниии от тоЧки пнтания, а
питаиии маrистральной JIинией отдельные наrруэки ПрИсоеДJ{
на все:\1 ее протяженин.
На рис. 10.2 н 10,3 показаны прнмеры питания щитков освеще,
и сИловых распределительных пунктов по радиальиоЙ и маrи-
схемам, Радиальная схема обеспечивает высокую Н3ДеЖ-
109
иость питания отдельиых потребителеЙ, так каи при аварии в nH
тающей лииии прекращают работу только одии или иесколько эле
ктроприемииков, в то время как остальные электроnриемники дpy
rих линиЙ продолжают нормальную работу. В осветительиых сетях.
радиальная схема питания поЧтИ не при меняетсЯ Из за ВЫСОIЮй
стоимости ее сооружения и значительНоrа
расхода цветиоrо металла.
В силОВЫХ сетях радиальные линии ПрlJ Me
ияют для непосредственноrо питанИЯ отде.1Ь
иых мощных электроприемников, расположен
иых друr от друrа иа большом расстояиии,
или отдельиых силовых распределительных
пунктов, питающих элеитроприемниии неболь
той мощности, расположениых отдельиыми
rруппами.
Основным требоваиием построения освети"
тельиой сети является обеспечение беспере
бойиости питаиия, таи как виезапное преКрi:1.
щеиие освещения может иарушить производ
ственИыЙ процесс и привести к несчастиым слу
чаям, Правидыю составлениая схема питания
должна либо исилючать случаи аварийиоr(}
прекращения освещения, либо свести их до
минимума. Выполиения уиазанных требованиЙ
достиrают соответствующим построенне l
схемЫ осветительной сети. Соrласно ПУЭ на
мноrИх предприятнях, а таиже в общественных
зданиях кроме рабочеrо освещения должн(}
быть предусмотрено и аварийное, обеспечива-
ющее продолжеиие работы или безопасную
эвакуацию людей из здаиия.
Рассмотрим некоторые характерные схемы
надежности питанИЯ осветительных установок
На рис. 10.4 представлеиа схема питания OCBe
тительной устаиовии одной питающей линней
от отдельно стоящей однотрансформаторно]i
подстанцИИ. Каи видио, в случае аварии в ТП
или в питающей лииии при отсутствии резервноrо питания надеж
ность работы осветительной установки сиижается. Поэтому такая
схема применнма для питания электроэнерrией малоответственны:\
общественных зданий и предприятий с наrрузками третьей KaTero
рии надежиости.
При питаиии двумя питающими линиями от однотрансформа
торной подстанции оба ввода заводятся на ВРУ здания. В иормаJ1Ь
ИОМ режиме от одноrо ввода питается осветительная наrрузка, о1'
друrоrо силовые потребители, Два переключателя, установле!!
вые на ВРУ, позволяют при выходе из строя одноЙ питающей ли
нии подключить всю наrрузку здаиия к оставшейся в работе лИШJJ1.
1"""
1
I
I
I
I
I
I
I
L
I
J: ;
: вру I
I I
jJ
<1 J 2
Рис. 10.4. Схема пита.
ния общественноrо
здаиия или не60ЛЬШО
ro предприятия от од.
нотрансформаторной
подстанции
J питающая ЛИНИЯ: 2
rрупповой ЩИТОК осае.
Ще.ния; 3 силовой pac
пре.делительныА щит; 4
ЩI!ТОК эвакузцнонноrо
освещения
110
схема питания в СJ1учае необходимости обеспечивает эва-
освещение.
надежной схемоЙ питания осветительная установиа обе-
если на объекте расположены две однотраисформа
подстанции. В этом случае аварийиое освещение питается
линиями от разных подстанций, Этим самым co
один из видов освещения даже при выходе из строя од-
подстанций (рис. 10.5). Такая схема питаиия рабочеrо н
освещения наЗЫВается пер е к р е с т н о Й. Если каЖ.
подстанция питается от разных
питания», то данную схему
использовать для питання aBa
освещеиия с целью продолже
работы.
В больших rородах для питания об
жилых зданий и пред
используются двухтрансфор
подстанции с автоматиче-
включением резерва (АВР) на
380 В. При питании трансфор
от разных «центров питания»
также ИСПОJ1ьзовать аварийное
для продолжения pa
П l I ;i
I I I I
I I I I
I I I I
l f cc,k {J
C8:J 0 .
Рис. 10,5. Схема перекрсстноrо
питания эвакуационноrо осве-
щения
Питающие силовые линии преимущественно выполняют по Ma
ехеме, Радиальные линии примеияют только дЛЯ ПРН
мощных электроприемников, а таКЖе потребителей.
повышенной надежности электроснабжения, Маrи.
питающие линии примеияют, коrда электроприеМlfИКИ
мощности равномерно расположены по всей ПЛОЩЗ.JII
помещения. В эТом случае электропрнемникн в
от их территориальноrо расположения rруппами при
к силовым распределительным пунктам, а последние
вводе каЖДОf'О силовоrо пункта устанавливают аппарат уп.
(рубильник илн автомат), отключающий ero при авар"и
ремонте без нарушения работы остальных пуиктов.
Конструктнвно маrистрильные лннии и распределнтельные сеТ1!
кабеJlем или проводами, а В некоторых случаях шlf
(токопроводами) . Прн еиение Toro или иноrо ВlIда
определяется характером производствз, мощностью I!
технолоrнческих потребителей.
lIебольших ремонтных мастерских, на коммунальных npek
предприятиях общественноrо питания, БЫТОБоrо обс..1У
н Т. п,. В которых технолоrический процесс производства
редко н оборудованне, как правило, перемещается редки,
линии, питающие распределитеJ1ьные ПУIIКТЫ, 11 pac
сеть ВЬ[ПОJI!IЯЮТСЯ кабеЛНМIJ ИЛИ проводаМII в TPY
111
бах, проложенных в полу и по стенам. В цехах предприятИЙ, I'де
станки и механизМы расположены по всеЙ площади рядами и час
то перемещаются вследствие изменения техиолоrическоrо процесса
лроизводства, в качестве питающих маrистральиых линиЙ и распре
делительной сети примеияют маrистральиые и распределительные
закрытые шииопроводы заводскоrо производства (рис. 10.6).
Осиовными достоинствами шинопроводов являются: а) эконо
мия цветиых металлов в маrистральиой и распределительной сети;
б) сиоростноЙ монтаж; в) rибкость в эксплуатациИ; r) простота и
надежноСТЬ осмотра в условиях эксплуатации.
По ионструитивному исполнеиию шинопроводы MorYT быть OT
ирЫТЫМИ, защищеиными JI за.
ирЫТЫМИ.
Открытые примеияют Д..1Я
маrистральных сетеЙ в поме
щениях с нормальной средой.
Их выполняют алюминиевыми
шинами, прокладываемыми по
изоляторам, прикрепленным к
фермам и колоннам цеха, при
ЭТОМ должны соблюдаться HOp
мы минимаЛЫIЫХ высоТ и наИ
меньШИХ расстояний до трубо
про БОДОВ и технолоrическо[О
оборудования. У защищеннЫХ шИНЫ оrраждены сеткоЙ, коробом И',\-
перфорированНЫХ листов и т. п., предотвращающими случайное
прииосновенне и шинам и попадание на них посторонних преД!>lе
тов. У закрытых шины закрыты сплошным коробом.
По СБоему иазначеиию шинопроводы бывают маrистральны.'l1И
н распределительными.
ма;щстралыiеe рассчитаиы иа большие токи (]600 4000 А) н
на несколько присоединеииЙ к ним ответвленнй для питания потрс
бителей (два места иа каждые 6 м). Распределительные рассчита
ны на тоКИ до 630 А 11 большое КОЛllчестВО мест (3 6) на TpeXMec
ровоЙ сеицин для подключеиия электроприемников.
В цехах промышлениЫх предприятиЙ широко испо,,'Т!ЬЭУЮТ за
крытые распределительные шинопроБОДЫ. Их изrотОВЛЯЮТ на за130
дах и поставляют в виде комплекта из прямых участков секuиЙ
(Д"lина прямоЙ секцИИ 3 м), снабженныХ переходными элемента\1}[
для последовательноrо соединеиия ряда секций, устроЙства oTBeT
вленИЙ (ответвительиые коробки), а также вводнЫХ коробок, прI1
соединяЮЩИХ шинопроводы к питающеЙ сети. Ответвительные EO
робки предиазначены для подключения станкоВ и механизмО!J.
В НИХ устанавливают автоматы или предохранители. ПодключаЮl
ея электроприемники к шииопрово.J.У с помощью отвеТlЗитеJlЫ\ЫХ
коробок со штепсельныМИ контактам н (без снятия напряжения с
шиионровода) или болтовыМИ соединенняМИ. Соответственно ШННО
проводы называют ш т е п с e.rт ь н ы м н или ш и н оп р о В О Л. [1 ;-.1 11
'тmтr ч
Рис. 10.6. Маrистральная схема сети, вы.
полненная шинопрОВQдами:
1 ВDодно распреДeJIИТeJlьное устро1\ство; 2
маrистраЛЫl.ыА шииопрOlЮД; 3 распредели.
тельныil ШИИQПl'ОВОД; 4 электроприемники
r л у Х и м и о т пай К а и. Наибольшее распространение полу
лИ штепсельиые шинопроводы. Ответвление от шинопроводов К
изводствен ным механизма"t>1 выполняетсЯ в стальных TOHKOCTeH
х трубах праводом марки ЛПВ или Ш,lаиrовыМ проводом. Ши
р080ДЫ крепЯТ к фермам, подвешивают на ПО.1весках к строи
brrbIM конструкциям цеха или устанавлнвают на стойках. Типо
е комплектные маrистральные шинопроводы серии ШМА 7З BЫ
скают на номннальные токи 1600, 2500 и 4000 А напряжением до
00 В, а распределительные штепсельные шинопроводы серии
р Л 73 на токи 250, 400 и 630 А напряжением ;\0 380 В.
эаr."'Iушка закрывающая местО резерJJИОIО nрисоеДllне»ия '1 ответвительная коробка
IIре;:lохраннтеJlЯМlТ, 3 ответвитеJlь»ая коробка с автоматом (ви;ш а р\коятка aBTOMa
4 коро6ка с СИlиаJlЬНЫМИ лампам!!. указывающш.IИ наJlичие »апряЖСИl!Я; 5 вводнаЯ
коробка
Рис, I 0.7 Э lеме}\ТЫ (секции) риспредеЛНТСJ1Ь1-lOrо ШИНОПрОIЮД3'
На рис. 10.7 показан общиЙ вид раСIlределительноrо штепсель
осо шинопровода сернн ШР А, 73 (четыреХПРОВОДНОI'О), Все четыре
инЫ (три фазовЫХ IIронодннка и нулевоЙ) изrотовлены из иеизо
нрованных алюминиевых шин прЯ>lOУI'ОЛЫlOrо сечеииЯ. Сечение
аэоВыХ 'и нуленоrо проводников одинаково. Шииы секциЙ сое.J,И
яют болтамн. Каждая IIрямая трехметровая секция имеет восемЬ
тепсеЛЬНblХ окон для присоедннения ответвителЬИЫХ коробок.
асстоянне между ответвнтельными коробками 1 м. В ответВlпель
й коробке устанавливаютсЯ автомат АЕ20 И lИ АЗ7 или предохра
ителИ ПН2 на номннальныЙ ток 100 А.
На круl1НЫХ предприятиЯХ rорОДСКОI'О хозяйства (aBTopeMOIlT
ые заводЫ и т. 11.) для крупных механических и сбороЧНЫХ цехоВ
аето прнмеияют маrистральную сеть, выполненную по схеме БJlО
а «трансформатор, м"rнстраJlЬ» (рис. ]0.8). По этоЙ схеме вся
ОЩНОС1Ъ трансформатора, установленноJ'О Б цехе, передается па
аrистра.rIы-oмуy ШИIlОПРОБОДУ к Э.Т"lектроприемникам или через pac
ре.1 е ,IJIIтеЛЫlые пункты, нли распределительные шинопрово;\ы, и,l}[
епосре;lСТВСШЮ к э,11ектрОIiриеМI1икам. Маrистральные схемы пи-
ання нмеют ряд нреимущеСТБ по сравнению с радиальиЫМИ.
1\1
1. Вследствие сокращения колнчества отходящих линиЙ от вру
уменьшается количество устанавливаемых в нем коммутацнонныл
и защитных аппаратов, а это приводи!
К уменьшению ero размеров.
2. Уменьшается общая протяжен
Ность питающих линий, а следовате"11)
во, снижается расход цветных меТ3.1-
лов и сокращается расходы на соору
жение сети.
3. Выполняются электромонтажные
работы ИlIдустриаЛЫIЫМ методом с
применеllием маrистральных и рас-
пределительных ШИНОПр080ДОВ заво;J,
cKoro изrотовления.
В силовых и осветительных сеПlл
радиальные и маrистральные ЛИНIНI
отдельно применяют редко, НаиБОJlее распространены смешаННые
схемы, т. е. радиально маrистральные.
JJ
Рис. 1 08. с.хем;] 6.'10l\а «транс-
фОрМ:JТор ма.rистраль»:
J ,рансформатор; ! маrJ!СТ]НIЛЬ'
!!bll! IfНО!IРОflОД; 3 раСНредели
тt"льиь1н ШЩЮllРОIIОД: 4 ЭJlек'rро.
llplieMHllK
10.5. Осиовиые сведеиия по устройству
осоетительных н СИЛОвых сетей и установок
общественных зданнй н предприятнй
в по ещениях общественных здаииЙ, как правило, примеияется
HCTeMa общеrо освещения с равномерным расположением свеТИ.'IЬ-
нИков по потолкам. В нроизводствениых помещеинях (цехах), j'.'..lC
выполняется зрительная работа, прнменяется система комбиниро-
BaHHoro (общее+ местное), а иноrда и локалнзоваиноrо освещення
Освещение помещениЙ, для которых иет специальных требоrза-
lШЙ к цветопередаче, ВЫПолняется преимуществеино люминесцент-
ными лампамн типа ЛБ, а при BbICOКlfX требованиях к цВетораз.rш-
чию лампами ЛДЦ, ЛЕЦ н ЛХБЦ,
Светильникн MecTHoro освещения стаиков обычно питаются 01'
индивидуальных понижающнх трансформаторов, которые прИ(:ое
днняются к силовой сети станков, Для Apyroro тсхнолоrнческоm
'оборудования свеТИЛЬННЮf ПИтаются от rрупповых трансформато-
ров с вторичным напряжением 12 24 36 В.
rрупповые лнннн осветительных сетей при трехфазной снсте:.1е
с нулевым проводом (380/220 В) MorYT выполняться однофазными
(цвухпроводными), днухФазнымн (трехпроводнымн) н трехфазны,
ми (четырехпроводными). Для освещения небольшнх помещеннЙ, в
которых установлено неБОJlьшое количество светильннков, прнм:с-
ияются однофазные rруппы. В зданиях со значительным числом He
больших ПО:V1ещений, ино['да ,J.)]Я общеl'О освещения, прш.'!еняюп:я
двухфазные (трехпрово;щые) и трехфазные (четырехпроводныеl
"РУПII0вые линии с однофазными ответВлениями в отдеЛЬНЫе поме-
щения. В больших производствеНIIЫХ помещеннях (цехах) с боЛЬ
114
количеством станочноrо и технолоrическоrо оборудования ПРИ'
освещении rазоразрндными лампами (люмннесцентные,..
ДРИ) rрупповые линии, как правнло, ВЫПОо1НЯЮТСя трехфаз-
(четырехпроводнымн). В таких линнях светнльники подклю
к разным фазам, что способствует сниженню стробоскопи
эффекта. К rрупповым линИям не рекомендуется прнсоеди.
более 20 ламп на фазу, а при ИСllОоlЬЗ0вании мноrоламповых
с люминесцентными лампами до 50 ламп.
К питающеЙ лииии освещения рекомендуется подключать не бо
четырех пяти ЩНТl\ОВ, при этом на вводе каждоrо должен YCTa
аппарат управления (вводной ав-
или пакетный выключатель).
rрупповые щитки устанавливают в центрах
местах, удобных для обслужнваиия,
на этажах, которые онн питают электро-
Не следует устанавливать щитки в
сырых, пожароопасных 11 8ЗрЫ800пас-
помещениях. Выключатели для общеrо ос-
устаиавливают иа BbICOTe 1,5 м, а 8
и детских учреждениях 1,8 м от пола.
помещениях общественных зданий штеп-
розетки устанавливают на высоте
м от пола. Допускается устаиавливать ро-
на высоте 0,3 м от пола, при этом долж-
применяться розетки с защитными устроЙствами, закрывающи
rнсзда при вынутой вилке. Не допускается устанавливать вы-
и штепсельные розетки в пожароопасных, взрывоопас -
сырых и влажных помещениях. Их следует выносить в смеж
помещения с нормальноЙ средоЙ.
К распределительным силовым пункта м ЭJIектроприе:'vlНИКИ MO
подключаться каЖДЫЙ отдельно ЮIбо rрунпой в виде «цепочки»
10.9).
На предпринтиях торrовли и общестненноrо питания силовые
обычно присоеДНJlЯЮТ к СИJlOвым: распредеJ1И
пунктзм независимо друr от дрУI'а. Допускается соедине-
н цепочку до четырех электропрне:'vlНIIКОН мощностью не более-
и до двух электроприемников .\10ШНОСТЫО дО 5 кВт каждый,
соединении в цепочку кассовЫХ аппаратов количество их не
Не следует соединять в одну цепочку однофазные
трехфазные ЭJlектропрнемннки, а такЖе ЭJIектроприемники Mexa
раЭJiичноrо теХНО,1Jоrическоrо назначения (например, Э.тIект
станков и веllТИJIЯТОРЫ ИJIИ ХОЛОДИJ1ЬНhlе аппараты с
пищеблока и т. д.).
в цепочку элеКТРОПРl1еМ!lНКОВ теп.:!овоrо оборудова-
мощностью более 1,5 кВт не рекомендуется, При питании каЖ
ХОЛОДИЛЬНОI'О аппарата радиальноЙ JJнниеЙ и при защНте OT
лннии автоматическИм выключателем перед маrнитным
УСТЭJlавливается пакетныЙ НЫКо1ючате о lЬ До1Я ремонтных
Ьо,
Рнс, 10.9. Электро-
прнемники, вклю-
ченные в цепочку:
1 распредеJiитель
ный силовой ПУИКТ
:] ?J1ектроприемиИК
115.
целей. При питании нескольких холодильных аппаратов, включен.
Hыx в цепочку (а защита отходящей линии осуществляется aBTOMa
тическим выКлючателем на ответвлении к каждому ХОЛОДИЛЬНО:'vf
.arperaTY), перед маrнитным пускателем устанавливается автома
тический выключатель, защищающий ответвление от переrрузки н
-коротких замыканий. При соедииении rруппы электроприемников
тепловоrо или механнческоrо оборудования в цепочку (Kpo e
штепсеЛЫ-lЫХ розеток, предназначенных для подключения теплово.
[о или электромеханическоrо оборудования) на ответвлении к ка)Е.
дому из электроприемников перед пусковым аппаратом устанаВЛIJ
вают пакеТJlЫЙ выключатель.
Штепсельные розетки для подключения уборочных маШии Пlj.
тают от силовоЙ сеПI, но Допvскается подключение их и к сети Э.'1е
ктрическоrо освещения. Сил вые распределительные пункты pac
лолаrают либо в цеитре наrрузок, либо с некоторым смещением в
сторону питания.
На предприятиях общественнOI'О питания (пищеблоках) в КаЖ
дом производственном цехе устанавливают распределительный
пункт для подключения электроприемников технолоrическоrо об()
рудовання. Присоединение к ним электроприемников, не относя.
щихся к пронзводственному оборудованию пищеблока, Не peKO '.1eH
дуется.
\i 10.6. Виды применяемых электропроводок
Электропроводка внутри зданий может быть двух видов: а) 0'1-
.крытая, проложенная по поверхности стен, ПотолКов н фер:-'i;
б) скрытая, проложевиая в конструктивных элемеитах здаиия (CTE'
иах, перекрытиях и полах). Вид проводки Н марки ПРОБОДаВ опр!?
деляются условиями среды в помещении, а в обществениых зда.IШ
ях и архитектурными особениостями.
Открытую ПРО80дку применяют в осиовном В производстненны'\
помещениях, а скрытую в общественных и ЖНЛhIХ здаииях. CKpЫ
тая проводка может выполняться лнбо сменяемой, т. е. KOI','1,3 в ИрО
цессе эксплуатации она может быть заменеиа без нарушения СТРОIJ
тельных конструкций, либо нес меняемо н, KorAa провод.а IIаrлу.\ )
заделаны в теле строительных конструкций (под слоем штукатур
КВ, в перекрытиях и в конструкции полов). Основной недостаТО!1
несменяемой прово,J,КИ соСТОит в том, что при повреждении прнхо
,1,ится замеиять ее открытоЙ проводкой. В производственных поме
щеииях для осветительных и силовых сетей широко используют oT
крытые электропроводки, выплиеиныbe изолированиыми провода:vl11
или иебронироваииыми кабелями, укреплениыми иа изолирующих
опорах (роликах, изоляторах, клицах) либо иа тросах или ПрОJi()
женными иа лотках, в коробах 11 трубах.
В стациоиарных ЭJlектропроводках провода и кабели примен).j-
юrся с алюминиевыми жилами, за исключеиием сетей освещениЯ
во взрывоопасных помещеннях классов B I и B la, а TaKНfe сцен
116
предприятий, кииоаппаратиых, светопроекциоииы,'
аккумуляторных и зрительных залов с числом мест
и более. Здесь используют провода и кабелн с медными жила-
Эти провода применяют также для зарядки осветительной ap
переносных светильников и подводок, подвержениых тряс
по станкам и механизмам).
проводка изолированными проводами на изоляторах
в сырых, влажных, жарких и пожароопасных поме
жарких помещеииях и
местах с температурой выше
провода и кабели должны
теплостойкую или обычиую
но токовые наrрузки
снижеиыI. В сырых
изоляция должна
влаrостойкой. Для проводки
изоляторах применяют прово
марок АПР, АПРВ, АПВ.
производственных зданиях н
помещеииях с ферма
коrда нельзя крепить электро
к стенам и потолкам нз
иасыщениости техиолоrически
и сантехиическими коммуни
применяют тросовую
Оиа состоит из специ
3 и 4 жильных алю и
проводов с резиновой изо
марки АРТ и поливН\шл,
изоляцией марКИ АВТ,
которых вмонтирован ие
стальиой трос. Тросовая проводка может быть также выпол
проводами и кабелямн марок АПР, АПВ, AHPr, ABPr и т. д.,
крепятся к специально проложенному тросу через O,5
м. Тросовые проводки просты в монтаже и допускают высокую
монтажа, так как заранее MorYT быть заrотовле
в мастерских. Однако они имеют недостаточную механическую
и в ЭТОМ ИХ основной иедостаток.
В производственных помещениях, коrда в стеснеииЫх условиях
ПРОJIОЖИТЬ большое количество маrистралей, питаю-
осветнтеЛЫ1ую установку и силовое электрооборудоваиие, при-
стальные лотки. Их широко используют для rоризоиталь-
и вертикалыJOЙ прокладок проводов и кабелей иа высоте ие
2 м от уровня пола (рис. 10.10). Провода и кабели распола
в один рид, при зтом расстоявие между иими (в свету) долж
быть около 5 мм. Для такой ПрО80ДКИ примеияют провода ма-
АПР, АПРВ, АПН, АПВ, АПП, АПРТО и кабели марок ABPr,
Acpr и др. Открытая проводка в лотках дает возможность
Рис. 10.10 Одноярусная rОрИ30нталь-
ШIЯ .'ютков С вертикальным
З;Jкрспленным на ребро
117
при поврежденин какоrо-либо провода или кабеJIЯ быстро произ
вести замеиу. Электропроводки в трубах применяют в случаях, KOf'
да иеобходима защита проводов от механических повреждений l{
воздействия окружающей среды. ЭлектропроводКИ в стальиых BO
доrазопрО80ДИЫХ трубах вследствие их дефицитНОСТИ ИСПОЛЬЗУЮт
тоЛЬКО во взрывоопасных установках, в сырых и особо сырых по.
мещениях. Во всех помещениях (сухих, влажных, жарких, пыльных
н пожароопасных) при меНяют стальиые тоикостениые (электро.
свариые) трубы, которые прокладываются как открыто по CTe!laM
переКрblТИЯМ, в каналах и т. д., так и скрыто в полу, стенах и пере-
крытиях.
ПромышлениостЬЮ освоеио производство бумажно металличе
ских, полиэтиленовых, полипропилеИОВblХ н вииипластоВЫХ труб
примеиеиие которые более перспективно. Эти трубы должны при-
меняться вместо металлических и MorYT быть проложены как OT
крыто, так и скрыто 80 всех помещениях, кроме взрывО и пожаро
опасных, а также в иекоторых случаях, oroBopeHHbIx в [8]. Сталь
иые трубы применяют только в тех случаях, KorAa использованне-
пластмассовых запрещено. В трубах (металлических и пластмассо-
вых) допускается применять провода марок АПРТО, ПРТО, АПВ,
ПВ, АПР, ПР, АПРВ и ПРВ.
В адмииистративио бытовых, обществениых, а также в MHoro
этажных производствеииыx здаииях сети электрнческоrо освещеНИ51
прокладывают скрытО, что улучшает архитектурный облик поме
щения. Такие проводки частО дешевле открытых, так как проклад
ка прОБОДОВ по перекрытию или в ПОДI'отовке пола допускается по,
кратчайшему расстоянию. Скрытые проводки выполияют специаль
ныии плоскими проводами марок ППВ, АППВ с полихлорвинил()
вой изоляцией и марки АПН с найритовой изоляцией, без труб, He
посредственно в слое подrотовкН пола, под штукатурИОЙ стеи, по
толков, в щелях и пустотах строительных конструкций. Более co
вершеина скрыто сменяемая проводка, прокладываемая В каналах-
строительных конструкций, образуемых прн изrотовлении железо-
бетонных, rипсобетониых и друrих панелей на заводах; ее леrкО
можно замеиить при ремоите.
В помещеииях общественных зданий, З3 исключением сырых и
особо сырых, а также техподпольев, подвалов и чердаков, все чаще
примеияют прокладки всех видов внутреиних электрнческих сетеЙ
сильных и слабых токов в специальном элек.тротехническом плиН
тусе из трудносrораемоrо изоляцноиноrо материала.
Также возможно устройство проводки С помощью специально[о
баrета из пластмассы с запрессованными проводками, что позволя
ет передвиrать штепсельные розетки спецнальной коиструкции по
всей длине баrета,
При устройстве внутренних электрических сетей общественных-
здаииЙ необходимо учесть следующее.
1. В иеотапливаемых подвалах, техподпольях и коридорах, иа
чердаках, в сырых и особо сырых помещениях, насосНЫх тепловых
118
лунктах и Т. П., а также в небольших общественных зданиях дepe
:вяШJЫХ конструкциЙ электрОПРОВОДКН MorYT выполняться OTKpЫ
то, Н3 .лотках, в коробах, пластмассовых трубах.
2. Питающие ЛН!JИИ можно прокладывать скрыто в каналах
;строительных коиструкцнЙ. в пласт"ассовых трубах в слое подrо
::rовКИ ПО.lа дашюrо или В!;:>Jше.lежащеrо этажа.
3. проводка rруппоВОЙ сети освещения, как правило, выполня
сй СКрЫТОЙ и сменяемой.
Как исключение прокла.J.ывают спуски к выключателям и штеп
льным розетка:vt в бороздах под штукатуркой по стенам и пере
родка:vt проводамн АПВ в П. астмассовых трубах.
Над подвесными потолками электропРОводку следует выпоЛ"
ть: а) при подвесных потолках из несrорае 1ЫХ материалов в
астмассовых трубах, меТ3.'1.10рукавах ИЛИ защищенными прово-
ми и кабе.пя:vtН; б) при подвесных потолках из cropaeMblX и труд"
cropaeMbIx матерИ3JlОВ в стальных трубах.
В осветительных сетЯХ для подключення светильников применя"
осветнте..lьные шннопроводы типа illас. UlинопроВОД четырех"
ОВОДIIЫЙ, выполненный 113 :-'1едных проводОВ сечением 6 мм 2 , до"
скает ток 25 Л. Прямые сеКlЩИ нмеют штепсельные окна для
исоеДllнеJlИЯ светильников, которые можно подключать к шино"
оводу только специальной штепсеЛЬ!lОЙ внлкоЙ. Также для под"
ки светиЛЬНИКОВ и прокла:J.КН осветнтельНЫХ сетей прИ:>.1еняют
роба тнпо КЛ.
rЛАВА 11
РАСЧЕТ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ СЕТЕй ОБЩЕСТВЕННЫХ
ЗДАНИИ И ПРЕДПРИЯТИЙ
\i 11.1. Требования, предъявляеМblе к расчету
осветительных сетеЙ
К расчету осветите:rьных сетеЙ предъявляются следующие тре"
авания: 1) выбранные сечения проводов должны обеспечить тре"
емые напряження У источннков света, так как только при этоМ
еспечивается наиболее экономнчная их работа (световая отдача,
ок службы); 2) токовые liэr:рузкИ на отдеJlыlbJеe провода не долж
превышать допустимЫх значениЙ; это необходнмо для увеличе.
Iя срок1:I. службы ИХ нзоляции, а также д.'!Я созданИЯ условий по.
арноЙ безопасносТИ; 3) выБРi:IJ!1!Ь!е сечении проводов по меха.
ческоЙ ПрОll!JOС:ТИ .10.:IЖIIЫ обеСl1еч.и [Ь ШJJ.ежность при монтаже
эксп.:J.уатацнн.
Из этих требований вндно, что освеппеjJЫJbJе сети рассчИТЫ
те>! !]а: 1:1.) ДОПУСТIР>1ые потери напрЯi1\еIIИЯ, обеспечивающие у
чинков света напряження не ннже Оllре;::r.еленных значеНИ(1;
допустимое наrревзние прИВОJ.ов; в) меХ3!lическую прочиость в
8BHcnMOCTJ1 от условиЙ прок.Т13ДКН.
119
Осиовным является расчет сети и,а допустимые потери напряже
ния. Для ero выполиеиия прежде Bcero необходимо определить pac
четиые наrруЗКИ и расчетные зиачеиия потерь напряжения.
\i 11.2. Определение расчетных наrрузок
Установленная мощиость осветительиой иаrруЗКИ общественных
здаиий и предприятий определяется на осиоваиии светотехиических
расчетов н представляет собой сумму мощностей всех ламп да иноЙ
устаиовки. Устаиовлениая мощность всеrда бывает больше расчет
ной максимальной, т. е. действительно затрачиваемой, так как в
зависимостИ от характера производства и иазначения помещений
часть ламп по разиым причинам обычно ие включеиа. Поэтому для
получения расчетной максимальной мощиости вводят поправочныЙ
'коэффицнеит к устаиовлениой мощиости, иазываемый к о з Ф Ф и
циеиТОМ спроса (Ко).
Для осветительных устаиовок с лампами накаливания расчет
иая максимальиая мощность (кВт)
Рmах===Кс Рком'
(11.1)
rде Ко коэффициент спроса; PHOM суммарная установленная
номинальиая мощиость всех подключениых ламп, кВт.
В устаиовках с rазоразрядными лампами расчетная максималь
ная мощность включает потери мощности в пускореrулирующсЙ
аппаратуре (ПРА). РасчетнуЮ мощность определяют из следую.
ЩНХ выражеиий:
для люминесцеитных лаМп при стартерных схемах зажиrаНIlЯ
p,",, 1,2K, P'OM; (11.2)
для люминесцентиых ламп при бесстартерных схемах зажиrаlIИЯ
P,",, 1,3К, 'I. Р...; (11.3)
для ртутных ламп ДРЛ
Р тах === 1, I К с 'I. P мом.
(11.4)
Коэффициенты спроса для расчета наrруЗОК рабочеrо освеще.
иия в питающей сетИ и на вводах различных зданий llриведены в
табл. 11.1.
Козффициеит спроса для расчета rрупповой сетИ освещения н
всех звеньев сетИ эвакуационноrо и аварийноrо освещеиия следуеТ
принимать равиым 1,0.
Расчетиая наrрузка от траисформ \торОВ поиижениоrо напрЯЖС
ния 12 36 В складывается из МОЩIЮСТИ светильников, установлен.
ных стациоиарио на стаиках, верстаках для общеrо и местиоrо ос.
вещеиия, и наrруЗКИ переиосноrо освещеиия с коэффициеитом ('про
120
са 0,5 1 ,О, нринимаеМЫМ в зависиМОСТИ от степени использоваиия
nepeHocHoro освещения.
Таблица 11.1
Орrаинзацяи, У'Iреждения
11 преДl1рНЯтНЯ
ПредприЯТИЯ общественноrо пи
ия, детские ясли-садЫ, учебно-
оизвадствеиные мастерские
офтехучилищ
ОрrаНИЗ<lЦИll и учреждения уп-
еиня, общеобразовательиые
ы, специальные учебные заве-
я, учебные заведении проф-
чилищ, предприятИЯ бытовоrо
лужнваиия
Проектные конструкторские op- I
низации, предприятия торrовлн
производствеииые \
Производственные ЗДания СО- \
оящие из отдельнЫХ крупных
OJleTo6
)Изводствсниые ЗДi:lНИЯ, состо- \
н:1 мноrих отдельных поме.
й
коэффициеиты спроса К О [) при устаиоа-
ленноЙ МUЩRОСТИ эnектрll'lескоrо
освеЩенИЯ. кВт
до 516 IO I Il I5 \ 16 2512 50 15l IOO IIOO 200
0,9 0,85 0,8 0,75 0,7 0,65
0,95 0,9 0,85 0,8 0,75 0,7
\ 0,95 \ 0,9 \ 0,85 \ 0,8 \ 0,75
\ 0,8 0,7 I 0,6 0,5 \ 0,45 \ 0,4
1,0
0,95
0.85
Для выбора сеченнй проводов и кабелей из условий допустимо.
HarpeBa (СМ. rл. 7) необходимо определить расчетные максИ-
зльные токовые наrрузки лииий в амперах.
Расчетные маКСИМ3Jlьные иаrрузкн определяют по формулаМ:
ДJIЯ (Ji\IlOфа:нIOЙ (двухпроводной 1ф+О) сетИ
l",ох Рm".103/(UФСОS ); (11.5)
для , вуХфЮIIОЙ (ТрСХlIrОВОДIIОЙ 2ф+О) сеТII
Iш" Р,,..,.IО3/(2Uфсоs ); (11.6)
121
для трехфаЗIIОЙ (четырехпроводиой 3ф+О) сети
lff1ах.==='РЛlа'J...l0З/(V3UН \j Cos ер).
(11.7)
Для сетеЙ, питающих люминесцентные лампы, коэффициент
мощиости следует принимать; 0,95 ДЛЯ светильников с компенсн
рованными ПР А; 0,5 для светильников с иекомпенсироваиными
ПРА; 0,57 для ламп ДРЛ; 1 для ламп накаливания.
По расчетным ТоКоВЫМ наrрузкам (по таблицам допустимых TO
КаВЫХ иаrрузок на провода и кабели) в зависимости от рода про
клаДКИ определяют их сечения.
11.3. Выбор сечений нулевых проводов в трехфазных
четырехпроводных осветительных сетях
Если к трехфазноЙ четырехпроводной осветительной линни под
ключены люминесцентные лампы или лампы ДРЛ, ТО ТОК В НУЛС
БОМ ПРОБоде не равен нулю, как в линиях с лампами накаливании
при равномерной наrРУЗI<е фаз. Объясняется это тем, ЧТО нелинеЙ
иость вольт амперноЙ характеристики люминесцентных ламп, 1:1
также иаличие в их цепи катушки индуктивности со стальным cep
дечииком и конденсаторов вызывает иесинусоидальность КРИВOl':i
тока и вследствие 3Toro по иулевому проводу протекает ток BЫC
ших нечетных rармоник, кратных трем, даже при равномерноЙ на.
rрузке фаз.
Проведениые исследования показали, что ток высших rармоник
в нулевом проводе может достиrатЬ 56 85% фаЗИОl.О тока. ОтсlO
да вытекает, что коrда сечение проводников сети определяется pac
четом по току иаrрузки, сечение нулевоrо провода принимают paB
нЫМ сечеиию фазных проводов. В этом случае при прокладке че
тырехпроводиой линии в трубе допустнмую токовую наrрузку надо
принимать, как для четырех ПРОБОДОВ.
Токи высших rармоиик в нулевом проводе незначителы10
увеличивают потери напряжения в сети и на прзктике не УЧИТЫ8Q
ЮТСЯ.
ДЛЯ четырехпроводиых сетей электроосвещения с ла пами па
каливания, [де кривая тока не искажается при равиомерноЙ Ha
rрузке фаз, сечеиие нулевоrо провода принимают равиым половине
сечения. фазных проводов (иа случай некоторой нераБномерносrН
наrрузок, которая всеrда возможна, так как включение ламп MO
жет ие совпадать по времени).
Для двухфазных (2ф+О) и однофаЗIIЫХ (lф+О) лнниЙ сечения
нулевых ПРОБОДОВ принимают равными сечениям фазных.
При совместном питании люмннесцентных ламп и ламп Hal(a.rHr
вания сечение нулевоrо провода выбирают с учетом обонх факто
ров.
122
\i 11.4. Расчетные потери напряжения
ИСТОЧНИКИ света, применяемые 8 сетях электрическоrо освеще.
IIИЯ, особенно лампы накаливания, чувствительны к снижениям иа
-пряжения. При ЭТОМ резко уменьшается их световой ПОТОК. ПОЭТО
му основное требование при расчете осветительной сети обеспе
ЧИтЬ допустимый уровень напряжения у ИСТОЧНИКОВ света.
Соrласно ПУЭ напряжение у наиболее удаленной лампы BHYT
реинеrо рабочеrо освещения промышлеииых предприятий и общест
венных зданий, а т кже прожекторных установок наружиоrо OCBe
щения не должно быть ниже 97,5% иомниальноrо, а у более yдa
.ленныХ ламп жилых зданий, зварийноrо и наружноrо освещения,
ВЫПQлиеииоrо светильниками, не ниже 95% иомииальноrо. ПОВЫ
теине напряжеиия у ламп ие должно превышать ] 05% _ При ава.
рийиых режимах иапряжеиие иа лампах не должно снижаться бо-
..тree чем иа 12 % от иоминальноrо.
Величииа располаrаемых (допустимых) потерь напряжения в
'Осветительной сети от источника питания (трансформатора) до
наиболее удалеииой лампы с учетом потери напряжения в траис-
форматоре
АUс::::::::::Uхтр АUтр Uл"
(11.8)
де ,ди с потери напряжения в сети; И хтр напряжение транс-
орматора при холостом ходе; UTP потери иапряжения в траис-
орматоре; U J1 минимально допустимое иапряжение лампы.
Для Toro чтобы покрыть потери напряжения в сети и обеспечить
электроприемииков напряжеиие, близкое к номинальному. иетоl.{-
Iки питания (relIeparopbI, трансформаторы) изrотовляют такими,
обы можно было поддерживать на их зажимах напряжение на
% выше номинаЛЬНОJ'О.
При питаиии осветительных установок производственных или
бществеиных зданий макСИмальио допустимая потеря напряжения
источника пнтания (трансформатора) до наиболее удалеиной
ампы
АИ% 105% 97,5% 7,5%.
Предстанив величины в формуле (11.8) в процеитах, получим
АИ,% lОБ% IlU,p% и,%. (11.9)
Из выражения (11.8) видно, что из трех значений То,ПЬКО и"
е. .потеря напряжения н трансформаторе, ЯВляется перемеиным
ачеиием, зависящим от мощности питающеrо траисформатора,
пени ero 331-ру:-н{И н коэффициеита мощности питае:-.1ЫХ им эле-
ропрнеМIIИКОВ.
Таким образом, при определеиии распо.лаrаемоЙ (ДОПУСТИ:\10Й)
терн напряжения в осветительной сети для каждоrо конкретиоrо
лучая необходимо знать мощность и заrрузку питаюrцеrо траие.
123
форматора, а также коэффициеит мощиости суммарноЙ наrрузКН
на шииах низшеrо иапряжения подстаициИ.
Потери вторичноrо иапряжеиия в траисформаторе от ero BTO
ричиоrо номииальноrо напряжения определяют по фОР:\1уле
IJ.U ,р% p(и, cos '1' +и р siп '1'), (11.1 О)
rде Uа==Р к /(IО5 п омтр) активиая составляющая напряжения K()
pOTKoro замыкаиия, %; Ру., потери KOpOTKoro замыкания при HO
мииальнОЙ заrрузке, ВТ (принимаются по каталоrу); 51101>1 тр
номинальная мощность трансформатора, кВ. А;и р ==, V u и;
реактивная составляющая напряжеиия KOpoTKoro замыкаиия, %;
и к иапряжеиие KopoTKoro замыкания, %; COS коэффицнен r
мощиости ВО вторичной цепи трансформатора; В отношение
фактической наrрузки к номинальиоЙ.
Зиая зиачеиие допустимоrо иапряжения на зажимах электро
приемников и потерю напряжения в трансформаторе, можно опре
делитЬ располаrаемую потерю напряжения в рассматриваемой cc
ти. Так, иапример, еслИ минимально допустимое напряжение У наи
более удалеииоЙ лампЫ составляет 97,5% от номинаЛЬНОI"О и поте
ря напряжения в питающем трансформаторе оказалась равноЙ
4,0%, то располаrаемая потеря напряжения в сети составит
f\,И с % 105% 4,0% 97,5% 3,5%.
Расчетные потери иапряжеиия в осветительнЫХ сетях, подсчи
таниые для наиболее удалеиной лампЫ с мииимально допустимым
напряжеинем 97,5% от Ином, при различных козффициеитах заrруз
ки питающих трансформаторов и коэффициентах мощиости CYM
мариой иаrрузкн даиы в табл. 11.2.
Таблица 11.2
мощ КоЭффlf потеря напряжеНIJ51. % Прil коэффJЩllенте
НаСТЬ ЦJJеНТ за- МОЩlюсТ!t наrр)'зЬ.Н
тран- rруз!ш TpaH
сформа сформатора. I 1 \ 1 I I
тора, К, 1.0 0,95 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5
кВ.А
0,95 5,9 I 4,8 4,4 3,9 3,Б 3,4 3,3
0,9 Б,О 5,0 4,5 4,0 3,9 3,Б 3,5
lБО 0,8 Б,1 5,2 4,9 4,5 4.2 4,1 4,0
0,7 Б,3 5,5 5,3 4,8 4.Б 4,5 4,4
О,Б 6,5 5,8 5,5 5.2 5,0 5,0 4,9
0,5 Б,7 Б,1 5,8 5,6 5..1 5,4 5,3
0,95 6,1 5,0 4,2 4.0 3,7 3,5 3,3
250 0,9 6.2 5,1 4,6 4,1 3,9 3,7 3,5
0,8 6,3 5,3 5,0 4,5 4,3 4,1 4,0
V,7 6.5 5,6 5,4 4,9 4,7 4,5 4,4
0,6 6,6 5,9 5,6 5,3 5,1 5,0 4,9
124
В сетях напряжение" 12 З6 В ;тJlускается потеря иапряжения
10%, eC.'l11 считать ОТ ВЫВОДОВ низшеrо напряжения ПоIlИЗИ
трансформаторов.
11.5. Расчет по потере напряжения освеТ5fтельных сетей
Расчет на потерю напряжения трехфазной (чtтыреХПрОБQ,1IIОЙ
и трехфазной (трехпрово ной) лнини при равно"ерной
фаз рассмотрен в r.1. 8.4.
+rOL.P'Lco "2.P'L L.PI, (11.11)
Ином ySU OM VSUИОМ
ro lj(vS).
Произведение 'LP' С нли у,РI называют м о" е и Т о" и а r р у з
и обозначают М (кВт,м).
Если обозначим постоянное значение уU 2 но мпО 5 через С З , то
(11.11) Ilри"ет вид
t.U(Зф+О) % cccMj(C,S).
(11.12)
практике с ЦСЛlJЮ эКОНОМИИ ILBerHbJX етал. IОВ осветительные
ЛИНИИ, питающие небольшие J:lаrrУ' КИ, де.lают
(трехпрово;(Ными) и однофазны"и (;J.вухпровод
двухфазной rрехлрово,J,НОЙ .1ИНИИ опреде-
t.U I2ф + О J% 2,2;,105 "2. PI .
U I10M S
(11.13)
125
При одинаковой наrрузке фаз в двухфазной трехпроводной
".осветительной ЛИНИИ сечение нулевоrо провода ДОЛЖНО быть paB
НЫМ сечению фазноrо.
Если значение Уи'НОМ/ (2,25.10') обозначим qерез С 2, а "f,PI
-через М, то формула (11.13) примет вид
t>.U('Ф+о)% М/(С2S)' (11.14)
PaCQeT одиофазной линии пронзводится по формуле
t>.U(lф+о)% IРI. (11.15)
SUf{О''l
Если обознаQИМ уU'ф/(2.10') через С 1 , а "f,pl через М, то
вновь ПОЛУЧИМ знакомое выражение
t>.U(lф+О)% M/(C1S), (11.16)
rрупповые ЛИНИИ освещения, отходящие от rрупПОВЫХ щитков,
мосут также выполняться однофазиыми, двухфазными И трехфаз
ными.
Для определения потери напряжения в осветительноЙ сети по
.формула>! (11.12), (11.14), (11.16) иеобходимо знать коэффициеl!
ТЫ С. которые зависяТ от материала прОБодав, зиачения напряже"
ния и системы сети. В таБЛ. 11.3 приведены значения С.
Таблнца 11 3
Напряжение
сети, В
медНЫХ апюМИRllе"
вых
З80/220 Трехфазная с нулевым проВОДОМ 77 46
380/220 Двухфазная с Hy.'leBbIM проводом 34 20
220 Однофазная двухпроводная перемен-
Horo или постоянноrо тока 12,8 7,7
'220/127 Трехфазная с нулевЫМ ПРО воДаМ 25,6 15,5
220 Трехфазная трехпроводная 25,6 15,5
220/127 Двухфазная с нулевым проводом 11,4 6,9
127 Однофазная двухпроводная переменно-
ro тока 4,3 2,6
127 Трехфазная трехпроводная 8,6 5,2
110 Двухпроводная nepeMeHHoro ИЛИ постО"
янноrо тока 3,2 1,9
'36 Трехфазная 0,68 0,42
.36 двухпроводная перемеlШОI"О или по.
стоянноrо тока 0,34 С,21
:24 ТО же C,153 С,092
12 » 0,038 0,С23
Система распре;J;елеиия сетИ
КоэФФИЦllент С дпя
провоДОВ
Пр н м е I{ а н и е Для систем распределения сети 1Iрехфазных и двухфазных
'с нулевым проводом значение коэффиuиентз С указано ДJIЯ равномерной lIаrруЭ
КИ фаз.
J26
в практике для упрощеиия расчетов по определеиию потерр
напряжения в осветительной сети пользуются rотовЫМИ таблицами
иаrрузок M PI (кВт/м), которые приведены в справоч
по осветительиЫМ сетям.
Определив момент иаrрузКИ иа коикретноМ участке сети и зная
материал и сечение прОБОДОВ, а также систему (число
сети, можно леrко по этим таблицам определить потерю Ha
Если расчетный момент наrрузки не совпадает с таб
то потери напряжеиия при ии маюТ по моменту, ближаЙ
к расчетному, интерполяцией между двумя величниа\1И таб
11.6. Определение потери иапряжения в линиях
с равномерно распределенной наrрузкой
Часто встречаются электрические сети, в которых электропРИ
одинаковой мощности расположеиы вдоль линии на оди
расстояиии Apyr от друrа. Такие линии называют л и и и я
и с равномерно распределенноЙ наrруЗКОЙ.
В практике этн лииии встречаются, например, в линиях наруЖ
освещения, в вертикальных маrистраJJЯХ (стояках) жилых
от которых на одинаковыlx
(между этажами) сде-
ответвления в квартиры, име
примерно равные обшие МОЩ"
электроприеМНИК08 или (что
очень редко) при питании в
цехах большоrо
электродвиrателей, oДH
по МОШ,JlOсти.
Для определения потери напря-
в линии с равномерно pac
иаrрузкой рассмотрим два случая.
линни равномерно подключены электроприемники с
наrруЗКОЙ, а линия выпо.lиена Пр080.а зми с одинаковЫМ
по всеЙ длине (рис. 11.1).
этОМ случае момеНт наrрузки МОЖНО определить по аналоrии
методикОЙ в механике, rде суммарная наrрузка прикладывается
сереJ.ине сосреДОТОllеиия единичнЫХ наrруЗОК, т. е.
11'
p 1P'
I I
р'
I Б
A f 11/2
Рис. 11.1. ЛИНИЯ с равномсрно pac
прсдеJlСННОЙ наrрузкой.
M -"'P!:....
2-
потери напряженl'JЯ в процентах составят:
для двухпроводной линии
L
p
2
!lUА Б% ;
(i 1.17).
12T
для треХПр080ДИОЙ линии
для четыреХПР080ДНОЙ ЛИНии
L
p
Аи А Б% ;
C,S
(11.18)
L
p
t;.ИА Б% . (11.19)
сзs
2. Электроприемники равномерио распределены только на ча.
сти рассчитываемой Лииии (рис. 11.2). В этом случае, как и в пер
JЮМ, момент иаrрузки можио определить по аиалоrин с методикой
L в механике, т. е. потери иапряжения
8 процентах составят:
{о для двухпроводной линин
5
L,,+f
p=Ipl
Рис. 11.2. Линия с равномерно pac
пределенноЙ наrрузкоЙ на части
длины лИ!шн
лИ 0/ P(Lo+I/2)
A BO C 1 S
для трехпроводной линии
(11.20)
ЛИ 0,1 Р (Lo + 1/2)
A B.O CzS
(11.21)
для четырехпроводной линии
t;.И A B% Р (Lo + 1/2) (11.22)
С з S
:Коэффициент.ы С" С 2 , С з указаны в табл. 11.3.
Пример 11.1. К rрупповому щитку ОСВещения производственно['о помещения
присоеДИНf'на трехфазная четырехпроводная линия, питающая свеТИJlЬНИЮI с ЛiJМ-
пами накаливания. Напряжеии€' сети 380/220 В. ЛИНИЯ выполнена по всей дтше
.алюминиевыми проводами ОДНоrо сечения, проложенными в стальных трубах
Во всех светильниках установлены лампы по 300 Вт, Количество фаз 'На каждо
учаrтк€' лннии и Длины участков 'в метрах ПРlшедены на рис. 11.3. О[lредеЛJЛЬ
.суммарную потерю напряжения от rрупповоrо щитка освещения до наиболее
удзленноrо евеТIi.1Ыi'Ика в .1ИННИ: \Идо ==::2.8%.
Реш е и и е. Суммарная потеря напряжения от rРУППОВОI'О щитка ОСВСЩЕ'ННЯ
до наиБО.'lЕ'е УД<J.ленноrо свеНIЛЫlИка (светильник в точках Д и Т) находят сум.
мированием потерь напряжения на ОТДt;'льных участках JlШШИ.
Опреде.lяем наrрузкн на каждом учаСТКе юшии от А до Д и Т: участок
А Б: 28'0,3===8,4 кВт; участок Б В: 21/0,3==6,3 кВт, участок B T: 9.0,3===
-==2.7 кВт; участок B Д: 1,5 кВт.
Ток наrрузки На наиболее З<1rруженном учасТ'!(с А Б лини н
10З Р
IРdсч(А Б)::::= Уз Ином
, 12,8А.
1.73.380
ОпреДeJ1Я('М сечение провода НЗ условий иаrрева. По табл. 7.2 для трех про:
1ЮДОВ, ПРОДО.lженных в одноЙ трубе, при /раС'l==12,8 А прннимаС'м <J..1ЮМИr![fН']JЫН
провод маркн АПВ сечением 2,5 мм 2 , ' дон == 19 А.
]28
НJ.ходим потерю напряжсния ШJ. участке А Б:
:1U % MA }) PA /,zA r.
A /;) о CS CS
8,4.15 1 05%.
46.2,5 '
По табл. 11.3. ДЛЯ
Потер 51
M[; B
ШБ В% cs
СЧТЫРС'ХЛРОIЗод!!оЙ сети С==46.
Б В
РБ вlf;' В
CS
6,3.б 033%.
46.2,5 '
Потеря наlIрЯЖеI!ИЯ на УЧастке B r
MB r PB r(Lo+I;2)B r
CS CS
2.7(12+ 12;2)
20.2,5 О ,3б%,
д
Рнс. 11.3. Схомз к примсру 11.1
По ТС1бл. J1.З для ДВУХфС13f10Й треХПрОIЗОДlIОЙ ЛШlIнr C==2iO,
Потерю НС1ПрЯЖСJIИЯ на учасТ!(с B r определяем ю.ш Для липни с paB!!OMCp
распределенноЙ lJаrруз[(оЙ н '1С1СТН лиН!ш.
Потеря I1<JПрЯЖСIШЯ На УЧi!стке B Д
МВ Л Рв д(Lо+I;2)в л
CS CS
1.5 (8 + 20;2)
7,7.2,5 1,4%.
Для ОДIюФаЗI10j:'1 днухпрово/щоЙ ЛИНИИ 220 В С==7,7. СУММ.1рная потеря Ha
o'r rрушюноrо ЩИтка освеЩеllИЯ до наиболее удаЛСНJ!оrо СDеТнлышка
UА Б% + UБ В% + UВ ['% 1,05 + 0,3.3 + 0,36 1,74%;
UА Б% + UБ В% + U В Л% 1,05 + 0,33 + 1,4 2,78%.
nOTCp51 Н3ПрПЖСIIПЯ от НСТОIJ!шка ПИТ.1ШIЯ (траНСформатора)
свеТИ.lышка ОЮ1ЖСТСJl БОJIЫllС ДОПУСТИМОЙ D сети, ТО
УIЗСЛ!:it[ИТЬ ССЧСIШс прОБОДаВ либо IЗ маrистралыюй, либо в rруПlЮВОЙ
и ВНОВЬ 113 потерю IJJПРЯЖСflИЯ. PJClJeT С1lИтастся закон-
ссли %.
пракп-ше допустимую потерю напряжения в сети расклады-
между ее отдельными звеньями (питающий кабель, :Маrи
rрупповая сеть) и по раСПОJ12rае:\юму значению потери в
звене определяют сечение жил кабеля IIЛН ПРОБОДОВ, а за
Провсряют их ПО допустимому току lJаrрузки.
129
11.7. Определенне сеченнЯ проводав по нанменьшему
расходу цветноrо металла
Значение общсй допустимой потери напряжения от шин питаю
щеrо трансформатора до наиболее удаленноrо электроприеМIlИК<J
(светильника) может быть по раЗfIОМУ распределена между ОТДСЛЬ
!IЫМИ участками сетн. Поэтому и расчетные сечеIlИЯ ПРОБодав На
этих участках принимают различные значения, а СJIсдователыlO,
изменяется общий объем и веС прОВОДlIиковоrо материала.
Для Toro чтобы найти более выrОДIIОС распределение общеЙ
допустимой потери напрsпкения между участками сети, т. е. lIайrи
более ЭIЮIЮМИЧIIые сечения ПРОБОДQВ, прИХОДИТСЯ выпоЛНяТЬ ряд
расчетов, используя нсевозможные сочетаI1ИЯ сечений ПРОБодав.
Сравнивая мноrие вари3lIты1' находят наиболее выrОДIIЫЙ, которыЙ
определяется наименьшим расходом ПРОIЮДIlиковоrо материала.
Однако такие расчеты ОЧС1JЬ сложНы н трудоемки и требуют Mlloeo
времени.
В практике ДJIЯ расчетов осветительных сетеЙ при условии I1аи
меIlьшеrо расхода проводшп<овOl'О материала пользуются упроще!!
ноЙ формулой, выведенной на оСllовании математическоrо ана,ТIиза
и ряда ПРИIlЯТЫХ допущениЙ. Эта форМУJlа ПрНВОДИ"1'ся без вывода:
s
M + a.т
СI>U%
М аРИIl
(11.23)
С.lU%
[де М прцtJ приведеl1I1ЫЙ момент мощности, кВт' м; 5 сеченис
провода даШlOrо участка сети, мм 2 ; С коэффициснт, COOTBeT(,T
вующий данному участку сети, но табл. 11.3; 2;М CYMMa )\al!llOro
:момента и последующИХ по направлению передачи энерrии участ
ков (включая ответвления) с теМ же числом прово} ов в линии,
что и данный участок, кВт'м; y,arn cyMMa моментов (кВт. м)
всех последующих по направлению передачи эперrии участков с
друrим числом проводов, чем данный участоК, умножснных на KO
эффициент приведения моментов а. ЗпаlIепие коэффициента а З(j
висит от числа прОБОДОВ на участке и в ответвлении и прИlIимаеl
ся по табл. 11.4.
Таблица 11.<1
ЛllПНЯ
ОI"UСТ!ШСНlIе
ЗlтаЧсННС
коэффн
цис!па
ДВУХфЮlIап с нулсвым прОБОДОМ
Трехфазная без НУЛСБоrо провода
ОДlIофазное
]lВУХфi13НОС С нулевым
проводам
ОJlllOфазнос
Двухфазное
1,85
1,39
1,33
1,15
Трсхфа:шая с нулевым прОВОДОМ
Трехфазная с нулевым I1рО!ЮДОМ
ПримеllЯЯ формулу (11.23), МоЖНо леrКо определить наиболее
выrодное сочетание сечений ПРОБОДОВ на участках линии, а следо.
130
наивыrОДIIейший вариант по расходу проводпиковоrо
участка сети выбираю!" по формуле (11.23) по МПРllВ,
потери наПРЯЖСIIИЯ Il8. участке по фактическому моменту даl1
участка. Сечение последующих участков сети определяют из
разности между расчетными ПОТСРЯМll I1апрнжения и по-
до начала дашrorо
Пример 11.2. ПрОИ1вестн pac
на наимсньшую эатрату про.
материала ОСВl'Пi"
с('ти, изображенноЙ r!ZI
IIрН наllрНЖСПИИ сети
Полная IIотеря наI!рЯ"
А до точек В и r
3%, ЧеРТОЧl<11МI1
ЧИСJIО пронодоl3 R .'1НIШИ.
ДаНЫ
киловаттах.
сети.
Н 11 е. По заданнои ПОЛНОИ потере II,шрSlЖСIШЯ д.и: 1ад ===з%
уqасткз сети А Б (3 ф+О):
УМ + '2'ШII
SA /;:::::::: СДU;J,lд(; 11
Рис. ! IА. Схема к примеру 11.2
MOMCIITOFl, сеЧСl!иj:j и HOTepJ, напряЖСНИИ 03
онрсдсляем
м A !) + м Б В + a,t, JтJ> r
С.'lИ зн %
20-100 + 12.23 + 1,39 (8.20)
46.3
19 мы'2.
а4 З !!риннмаем по та6.11. 11.4. ПрШН1маем СТiШД<1рТllое с('чсние
и Dы6рiНШОМУ сеЧСI1ИЮ определяем IIОТСрЮ на.
MA {; 20-100
"Uл [;% 46Тo 1.7%.
ОСТ:1ТО'!lJi1Я потсрn I!(1ПРЯЖСНИЯ дЛЯ lIоследующнх участков
6.И оо %:::::: ДИзал.% ДИЛ f)% ;::::::3 1,7:::::: 1,3%,
Определясм се'1еНИС УЧ;JСТК3 Б В (3 ф+О):
SБ В
МБ В
С6.И оц %
12.23
::::::-5MM2.
46.1,3
ПрИlIlIмаеМ СТ31!ДJрТI!ОС сечсние 5 мм 2 . 110ТСРЯ шшр ПЖСJlИЯ па участке Б В
"И Б В% А1Б_ В/(СS) 12.25/(46.5) 1,3%.
Опрсделяем ССЧСIIИС уч,1СТj{(1 Б r (2 ф+iJ):
МБ /' 8.20
S[, /':::....c c ит)c(% ":: 20. \ ,:3 5,! !.1м2.
131
Прииимаем стандартное сечение 6 мм 2 . Потеря наПРЯЖСIIИЯ lIа участке Б r
UБ r% МБ r!(СS) 8.20/(20.G) 1,3%.
Общая потер н напряжения от ТОЧIШ А до точек В и r:
ди A B% == 6.И А Б% +- !1ИБ В% ==: 1,7 + 1,3 == 3%;
U A T% U А Б% + UБ r% 1,7 + 1 ,3 3%.
r ЛАВА 12
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
сиЛОВЫХ НАrРУзок ОБЩЕСТВЕННЫХ
ЗДАНИЙ И ПРЕДПРИЯТИЙ
12.1. Определение расчеТНblХ СИЛОВblХ наrрузоК
методоМ коэффнциента спроса
При проектировании сиЛОВЫХ электрических сетей большое ЗШ1.
чение имеет правильное определение расчетных электрических IIа
rруЗОК, от которых зависяТ капитаЛbl--!ые затраты, расход ПрОВОДШI
KOBoro матернала, значение потерь электроэнерrии и эксплуатаци
ОНJlые расходы. Известно, что завышение lIаrрузки ведет к перс
расходу ПРОВОДНИКОБоrо материала и удорожанию строительства,
а сиижение к уменьшению пропускной способности элеКТРИlIе
екОЙ сети и нарушению нормальной работы силовых электроприем
ников. Вот почему очень важно примеIIЯТЬ такие методы расчета,
которые ПОЗВОЛИJ1И бы определить расчетные наrрузки, близюте J{
действительным.
Метод коэффш\иеlпа спроса приме!lЯЮТ для определения рас-
четноЙ максималыюй наrрузки УЗJlОВ элск-rрОСl1абжения (цеха,
корпуса, предприятия) на стадии npOeKTIJOrO задания.
1\ о з Ф Ф и ц и е II т сп р о с а (К,) предстаВJlяет собой отпоше-
ште наибольшей расчетноЙ максимальной активНОЙ мощности дaH
НОЙ rpynnbI электроприеМIIИКОВ к их суммарllОЙ номиналыюЙ
(устаПОВЛСIIНОЙ) моШПОСТИ:
К, 'LPт"!}2p,,,"- (12- 1)
Под н о м и п а л ь Н о й мощиостью электроприеМI\нка понимают
ero МОLЦIЮСТЬ, указанную на заводсКоЙ табличке или паспорте.
Для электроприемштка длитсльной работы номинальная активная
МОIЦНОСТЬ PJтOM PYCT' Для электродвиrателя JIOмипалыI3Я мо1It
ность соответствует мощности, развиваемой двиrаТСJiем на валу
при номинальной I1аrрузке и напряжении. Для элсктроприеМlIика
с повторllО кратковремепным режимом работы в паспорте обычнО
указывают мощность pnacl! при определенной ПРОДОJIжительностП
включения П В в долях едИНИЦЫ. Поэтому номинальную мощность,
IlриведеНIlУЮ к ПВ 1, определяют по формулам:
l32
ДЛЯ электродвиrателеЙ
P,!OM РtlЗСП 1/ П В 1Н J.СII ;
(12.2)
длн сварочных трансформаторов
Рном:::::::: SIl3CI! / f 1 В ilЗСП COS Cf'IT&CIJ;
(12.3)
ДЛЯ трансформаторов электрических печей
PHo\t:::::::: s1I3Cn cos Cf'11ВСП!
(12.4 )
де рпасп паспортная мощность элсктродвиrателя, кВт; SпасП
аспорrllая МОЩlIосrь CBapoJlIIoro или пеЧI!оrо трансформатора,
В' А, coS <рпасп паспортная величина коэффициента МОIЦИОСТИ.
Номииальная активная мощность rруппы электроприеМIlИКОВ
пределяется как сумма lIoминалыlхx мощностей (кВт) отделЬНЫХ
абочих электроприемииков:
"
"
PIIOMrp== Рном'
1
(12.5)
де Рвом lIOМИJlальвая активная МОЩIlОСТЬ электроприеМ\lика,
Вт; п общее число электроприемпиков в I'pynne.
Паспортная реактивная мощность электроприеМIIнка с повтор.
ю кратковреме]I1IЫМ режимом работы также приводится к ПВ::::::: 1:
qj!о\!::::::::qизсп V' ПВI13Сlt ;
(12.6)
для rруппы электроприемпиков
"
QHllmrp-:::=: QHOM'
1
(12.7)
де q'IOM номинаЛЬ\Iая реактивная мощность электропрпемника,
вар.
МОЩИОСТЬ, потребляемая элсктродвиrателем из сети в месте
о подключения, больше el'o номинальиой мощности на велиЧИНУ
потерь в саМОМ двиrателе, учитываемоЙ КПД двиrателя f1:
рllотр.с:::::: PHO, +Ар=== Риоl.i/Тj;
(12.8)
де Рпотр потребляемая мощность; др потери моu.щости в ca
МоМ электродвиrателе.
Для электропечей сопротивления, наrревательных приборов,
JIектрических ламп накаливания номинальная мощностЬ равна
отребляемоЙ:
РI'ОТР РИО,\.
ДЛН одиночных электроприеМIlИКОВ при соединении не более
ех прием ниКов небольшой мощности в цепочку коэффицнент
проса Kc 1. Расчетный ток моЖ!lО определить как арифметиче.
133
скую сумму ИХ lIOмнпаЛЫIЫХ ТОКОв:
3
р тax ! Рпом;
1
(12.9;
frпах::::::::::fТ10Мl1 fНО\l21 fНО\l:J'
(12.10:
Для элеКТРОПРИСМIIИКОВ больше трех с одинаковым режимом
работы расчетную активную мощность опредеЛЯЮ'I' по КОЭффИЦИСIl
ту спроса:
п
P(11axrp::::::::oKc.! PJlO\l'
1
Для правильноrо определения расчетной :максимальной мощ
ности все ЭJI.сктроприемrrики, И.\1сющие различный режим работы
н присоеДИllеrшьrе к питающеЙ маrистрали или силовому распре
делитсльному ПУIIКТУ, следует разбить На rруппы по принципу
ОДШlаковOI.О режима работы и для каждой rруппы определить
раС1rетвую максимальную Мощность.
Суммарную расчетную активную мошнасть всех rрупп ЭJlектро
приемников определяют как сумму расчетных аКТИВIJЫХ мощностей
отдельных rрупп:
(12.1] )
п Il
Р таХ -==:.! P'll a xrp:=:::::' .! K C P1!OMrp, (12.12)
1 1
rде Il ЧИСЛо rРУПII элсктроприсмшrков с однородным режимом
работы.
СуммарIlая раСЧСТIJ<_lЯ реактивная мощность
п п
Qтax::::::::.! Qmaxr p ::::::::.! KCQHOMt'P' (12.f3)
1 1
СрсднепзпсшеIШЫЙ tg<PCPD МОЖl!О ВЫЧислить ИЗ выражения
tg <рсрu==Qтах/Ршах. По tg(PCPB определяют срсдневзвешеIIНьrй KO
ЭффШЩ€НТ МОЩНОСТИ cos еРер 11.
РасчеТIIЫЙ ток маrистрэ.ли
v, .,
f PН1ax+Q nax :::::::: ==
щах VЗИ НОМ VЗИ ном
Р щах
,rjи lщм COs rrcp в
(12.14)
rде Ипом НОМI-шэльное l1аПРЯЖС[IИС, кВ; Sтax пОЛная расчетная
мощность, I{В' А; COS I:pcP!J среЛ,невзвешеШIЫЙ коэффициент МОЩ
ности за период расчетноrо максимума,
IIри определснии расчстной rrаrРУЗЮI на аrистрали нли шинах
0,4 кВ подстаIlЦИИ, к которым подк.rrЮllсrrы раЗJ!IIЧlIые rруппы
электроприемников, СJlе) ует ВВОДИТЬ КОЭффИЦИС'НТ, учитывающий
rrесонпаденис но времени максимумов о',леJlЫJЫХ l'рУПП ЭЛСК1'рОПрИ
134
Поэтому при определении расчетной мощности питающей
иЛи на Шинах ПИТaIощей подстзнции вводят понижаю-
козффнцнеlIТ К" n пределах O,7 O,95:
РтзхтП==Кr. Р rпах ;
QПlзхтп==l( r.Qтзх;
SiЛах.ТП::==:!(}J V р' llах.+Q щх.
(12.15)
([2.16)
(1 .I7)
Коэффициенты спроса и мощности для однотипных по режиму
rpynn электроприемников в разных отраслях промышлен
определяют в результате осбледовапия этих rpynn 113 дейст
предприятнях.
табл. 12.1 приведепы рекомендуемые значения коэффициеlI
I1спользоваIiИЯ К и , спроса Кс и мощности cos [р, полученных в
м!юrолетlIих эксплуатационных обслсдований пред-
Таблица 12.1
I1aHMCBOIHl!1l1e мсхаНIJЗМОll и зппаратоз
т1С110ЛЬ10
ШЩIНI К 11
МОЩlтости
cos ер
спроса Ка
станки МСЛКОССрНЙ'
с 1I0рМ:lЛЫ1ЬJМ рсжrf
(ток(-]р!!ыс, строrальные,
фрСЗС'рrrые, сверлильные, TO
каруселыщс и Т. п.)
же, прн КРУШIOсернfшом ПрОИJllОД
0,12 0,14
0,16
ШЮI-
0,17
0.06
0,6
0.7
0,1
0,25
0,2 0,25
0,75
0,16
0,2
0,5
0,6
0,25 0,65
0,1 0,65
0,7 0,8
0,8 0,8
0,2 0,5
0,35 0,35
0,6 0,6
0,8 O,91 I
присоединс-
ПУНКТ (РП).
rpY1J!JbI ЭЛСКТРО-
l,аждоЙ rруппы электро
ТС'.1СфО!!ОВ н сварОЦI1ЫХ
спроса Кс и мощности
135
cos ер принимают по табл. 12.1. Определить максимальныЙ раС(IетпыЙ ТОК маrи
стралн.
Реш е IJ и е. Л1.аl(спмалыrые активные н
ЮJЖДОЙ I'руш!Ы оrrрсдслясм 110
Qш" Рm,,tg'Р.
Расчет свеДен в табл. 12.2.
Таблица 12.2
Наименование rруппы P:r ;' к, Рта:р tg Qm!'l.x'
ЭЛеКТрОПрНеМltliКО!3 !<8т cos QJ каар
Станочное оборудо 15,4
ванне 56 0,16 8,9 0,5 1,73
Крапы, тельферы 36 0,2 7.2 0,5 1,73 12,4
Св.эрОlшые TpaHC
Ф( Те :чес!{ая BCH 28 0,35 9,8 035 2,6 25.5
тиляция 18 0,7 12,6 0,8 0,75 9,4
Печи сопротивления 30 0,8 24,0 0,95 0,32 7,7
Bcero J:.P YCT == 'j;Рш,, SQщаJ\===:
168 62,5 70,4
МаксимальныЙ РD счетныЙ ТОК сил овоЙ МClrистралн
'V"fР;ш, + lQ;ш< 1( 62,52 + 70,4'
/Ш'iJХ }/зu ном : 1,73.380 ==93,7 А.
!\ 12.2. Определение расчетных силовых наrрузок
методом коэффициента максимума
В основу определения расчетных паrрузок от rруппы ЭJ1ектро
прнемшпюв с учетом КОЭффlIциента максимума ПОJIшкеп метод
упорядочеrшых диаrрамм. Этот метод ПОЗВОJIЯСТ по IIor-.ншальноЙ
МОЩIIОСТII и характеристике ЭJ1ектроприеМIIИКОВ наЙти расчетныЙ
максимум l!аrРУЗКI!.
Приведем некоторые опрсделения и обозначения осНОВНЫХ зна-
чениЙ, входящих в расчетные формулы.
Для rруппы элсктроприемников средняя аК'I'ИВIIая или rсактив
Вая МОIЦIIOСТЬ определяется как отношеlIие нзрасходовашlOЙ aK
l'IIВIIОЙ П 7 а НиН! реактивноЙ \Y/p 9I!СрПНl всеЙ I'РУПI10Й к I1рОДОЛЖJi
тельности jJэботы i:
P,p V(/a!f и Q,p Wp!l. (12.18)
В условиях ЭКСПJ1уатации средняя актпвная или ре?ктивная
МОЩНОСТЬ определяется по показаНИ5IМ счетчиков аКТИВIIОИ и peaK
ПIВНОЙ энерrии за какоЙ"то промелсуток времени (час, смену, CYT
КИ, месяц, rод) в ЧПС;:JХ.
В практике при определении наrрузок от rруппы электроприем
Ников З3 промежуток времени принимпется смена. При этом она
должна быть с IIаибольшнм потреблением ЭJ1еКТрОЭl1ерrии за pac
136
период:
PCM===WaCM/fcM И QCM==WpcMlfcM"
(12.19)
При подсчете средних наrрузок резервные ЭЛСКТРОПРИСМIIИЮ1,
сварочные траlIсформаторы и пшкарIIые насосы Не учи
Коэффициентом использования активНОЙ МQIЦ-
о С т и КII называют отrюшение среднеЙ МОЩIlOСПI З3 наиболее
смену J{ номинальной МоЩНОСТИ.
использования BcerAa меньше единицЫ.
ОДIlоrо элеrпроприемника
",, PeM/PHO.. (12.20)
Для rруппы ЭJlектроприсмюrков, однородных по режиму,
KH PeM/P>.o,, 2; ". Рно. ! 2:рио., (12.21)
1 1
п чнсло ЭJ1етпроприемников в rруuпе;
rруппы в пзиболее заrрулсеН1l0Й смене;
МОЩНОСТЬ всеЙ rруппы.
Для rруппы электроприеМIJJ1КОВ с разиым
РеМ среДIIЯЯ МQЩ-
Рпом номинальная
режимом работы
K. Ре.! Р ном ,
п число подrрупп ЭJ1ектроприемников с разными режимами
входящих в рассматриваемую rруппу; Ре. средняя мощ
подrруппы З3 наиболее заrружеJlНУlO смену; Рвом нами.
нальная мощность подrруппы приеМIJИКОВ.
К о э Ф Ф н п, Н е н т о м м а к с и м у ма а к т и в пой м о Щ fI о-
т И Ктах называют отношение расчеТIIоrо (30 минутноrо) максН.
активноЙ мощности Ртах к ее среднему значеl1ИЮ за наибо.
заrрУЖСIlfIУЮ сме([у Ре.:
Кmох Рш,jРе.. (12.23)
Под 30 минутноЙ максимальной мощностью понимают наи-
большую из средиих 30 MHHYTHЫX мощностей в наиболее заrружен-
ной см ене.
Козффнциент максимума обычно всеrда больше единнцы и за-
висит от коэффициента использования и ЭффСIпивноrо числа
электроприеМПИIЮВ.
Как уже известно, силовая наrрузка предприятия или отдель.
ной маrистрали состоит из электроприеМНИIШВ, различных по мощ.
иости И режиму работы. Можно заменить rруппу из Il разлнчных
по номинальноЙ мощности и режиму работы электропроводннков
чнслом ll э ф ЭJ1ектроприемниКОВ, одинаковых по мощности
н однородных по режиму работы, обеспечивающнх ту же величину
максимума.
(12.22)
137
Величину ll э ф называют э Ф Ф е к т и в Н Ы м или при в е Д е Н-
н ы М ч и с л о м э л е К т р о при е м н и к о в.
Эффективное число электроприемииков определяют по фор-
муле
Il>ф ( Рно.)' I Р;'ом'
Таким образом, эффеКТllВНое ЧllСло элеКТРОIlРllе.ННllКОВ есть OT
ношеНие квадрата суммы номинальных мощностеЙ раССJrta1'ривае-
МЫХ элеКТРОllриемников к СУМ.не их квадратов.
При большом ЧИСЛе rруuп электроприеМllИКОВ опредслять ll э ф
по формуле (12.24) трудно. Поэтому разрешается принимать Il,ф
равным деЙствительному чнслу электроприеМПИIЮВ п, если в rруп.
пе имеется четыре (и больше) элеКТРОПРИСМIlика при условии, что
отношение I10миналыюЙ мощности наибольшсrо электроприемника
Рпом тах К lIоминалыюй МOIЦIЮСТИ I1аимепьшеrо Рном m!п имеет сле
дующее значение;
(12.24)
т РIIОМШЗХ/РПОИПlIП -< 3.
(12.25)
При определении значения т можно исключить наиболее мел
кие электроприсмники, суммарная мощность которых не превы
Illает 5% мощности рассматриваемой rруппы электроприеМШfКОВ.
Число этих приеМIIИКОВ при определении пэф таюке пе учитывается.
При m>3 и Ки О,2 эффективное число электронриемшrков
моЖно определить по следующей приближешlOЙ формуле:
п
ll,ф 2! Р,,"м/Р,,мт,,, (12.26)
I
rде Рпом тах номинальная мощность паибольшеrо электроприемw
ника данной rруппы.
Если найденное по формуле значение ll э ф будет больше, чем
фактическое Il, СJlедует принимать ll,ф ll; если m>3 и Ки<О,2,
то ll э ф определяют по табл. ]2.3 в зависимости от относительпых
величии 1l* и Р *:
п. пl/п и p. !P'OMl/ !Р'ом' (12.27)
rде 111 число электроприеМНИК08, КaJКДЫЙ из которых имеет мощ'
Ность не менее половины наибольшеrо по мощности приемника даII
ной rруппы; РПОМI суммариая номинальная мощпость этиХ
приемников, кВт; II фактическое число электроприемшIКОВ всей
rруппы; Рпом сумма номинальиых мощностей всеЙ rруппы, кВт;
п*, Р* ОТIюсительпые число и мощность наиболее мощных элек-
троприемников.
По значениям 1l* и Р* по табл. 12.3 определяют относительное
эффективное Число электроприеМI1НКОВ:
п,ф* Il,ф/ll. (12.28)
138
'"
...,.N..............C'O N""'I.o;
C"3lпt---OOOO 0)0) 0">0)
ci ci ci ci ci ci ci ci с5\
со C'1........-.q< С'I о"> CQO'>N ,()
.......С").()фt--.r--,ООООО)Q)
000'000600'0
....... '-DСОr--, -.q< OG>,OMlr.J
.......C'1M.,()'-Dt--.t--.Q()O">O">
ооО'06О'О'оооо
м ф
......"""C'1'-D""'.......ООOCJОООМI.f)
О.......ОC<:J"""IOюфt--.ООQ)О)
О'60606ооО'О'оО'
'"
,О ........r--,""'.......t--.t--.ф,оО)С")tо
O ....... с:: C'1 """ IO С.О щ 00. 0). о:
0000000000000
,"ф
CQ t--. ....... t--. C<J со со Ф C'I [<J О"'" ,О
q q O C'1" C' M_ "'()"f;. 00, 0).0),0'>.
ОООООООООООООО
a",
С").() ФNCD o"""t--. ф,()О ""'1',()
о OO.......C'jC'1C"J'i'""",<.Dt--.00 о) О)Ф
66cil."'5060'0600cio06
H..
N.rnмООС'1CDМОФО)ООф МI0
ООО..............С'1 М юCD ООQ)О'>О)
оаооОООООООООООО
'" ....
oB =
0'0000'0660'60'0'0'0'0'00
ф
МCDО)С'1IOоо"""rnС'1""".C<:J ф......."""I()
О. O О. О........ " " 1:."1. C' ""'. [О. t--.. со 00" 0), 0).0).
000000000000000000
МФ
.......С'1юОООC<:JIOОI() ......ф"""....................-.q<1.f)
ОООО.............. С'1М.l.f)ф ооооО)О)О)
оооооооооо6оа о ооо6о
-
....... """ O) M......C'1C'1C'1.......COOI().......O).......""".O
аОООО.....................С'1М""'1'IO ф ООООrnО)О)
ёo6 oo6oocioooooooooo
00) "' :
.............."""шОООС'1IOф I МС'1О)ф 1
ооооо _ м юФФ _ооооrnФФ
000000000000000000000
"'....
о МШ ооОМ :IOМ ооФМОф
( o о 00 о ...... : м ю ф OOOO фф а:.
ОООООСООООО'ООООООООООР
IO.. !
g зg8 g g h
60000'00':0000'00 0'0' O'060O'O O
....М
О М ID оо моф ф,О ОО Фш ШО IQ
ОоООООО ММ IОIOФФ ОО rnФ
ооооооооооооО'оооооо с 6ро6
<.О (,::) r--..:rn С'-1 M Ф ,() OO мФ"'::';;"'6" Ф .()
оооооооо м ,() фф ООООООФФ
600000 S9QQQQ QDO
IO . ,
О М IOФооQФ Ф М МООМ МОО
оооооаоо ММ ЮЮФФ ООООrn
оО'оооооооооооооо06000РООО
,
m", } ;
ОQ М ,()фооФ Ф Ф_моомоо Ф ШО'СЮ
ОООООООQО ММ ЮЮФФ ООООФ
oooooO'ooooooooooooooo o60ё
,п ,
о с"> ,('J ф...ОО o o ю о .()ОtоОtООЮ ,оС 0'0
oooooooo ММ ЮЮШФ I ООООФО
ooooooooo 6oooo066ocidcicicio
м
s:! '"
"
'"
'"
ь '"
о'
'"
'"
'"
'"
'"
g
с..
ф
с.. о
;,-,1
"
о:'
'"
'"
'"
'"
'"
'"
о,
;1
"
l
139
Эффективное число электроприемииков
п,ф ll,ф*ll. (12.29)
Порядок определения расчетных наrрузок по коэффициенту
максимума слеДУЮIЦИЙ.
Всс электроприемшпш, присоединевные J{ данной питающеЙ
ЛИН НИ, разбивают на характерные rруппы с одинаковыми знаЧе
ннями КQэФФициеНТQН использования и мощности. ПОДСЧIfтывают
их количество в калсдоЙ rруппе и в целом по ПIпающеЙ JIИIJИИ.
Затем по формуле (12.25) определяют пределы их НОМИllалыIЫХ
мощностей. При ЭТОМ все элетпроприеМIIИКИ доллсны быть приведе
ны к ПВ 1. После ЭТоrо подсчитывают суммарную устаfIовлеJI
ную МОЩНОСТЬ приеМI!ИКОВ. По табл. 12.1 для характерных rрупп
принимают коэффициенты использования Хн и мощностей COS .
ПО значепиям cos ер с ПОМОЩЬЮ триrОlIомеТрI-I1Т€СКИХ таблиц опре
деляют tg ер. Для каждой rруппы находят среднюю активную и
реактивную наrрузки за наиболее наrрулсенную смену: PCM
==-КдР ном И QCM::=:::::P{'M tg ер. Для питающеЙ линии суммируют аТ{ТИВ4
вые и реактивные состаВЛЯЮЩИе мощностеЙ по rруппам электрОR
приемников: РСМJI РСМ И Qсмл Qсм.
Далее определяют средневзвешенное значение коэффициента
использования КIIJI т.Рсм/ РlIOМ и средневзвешеrrное значение
т а б л и ц а 12.4
использоваНIIЯ К..
"oj> 0.1 I 0,15 I 0.2 0.3 0.4 0.5 I 0.6 0.7 I 0.8 0,9
4 3,43 3,22 2,64 2,14 1,87 1,65 1,46 1.29 1,14 1,05
5 3,23 2.87 2,42 2 1,76 1,57 1,4 [ [,26 1,12 1,04
6 3,04 2,64 2,24 1,88 1,66 1,51 1,37 1,23 1,1 1,04
7 2,88 2,48 2,1 1,8 1,58 1,45 1,33 1,21 1,09 1,04
8 2,72 2,31 [,99 1,72 1,52 1,4 1,3 1,2, 1,08 1,04
9 2,56 2,2 1,9 1,65 1,47 1,37 [,28 1,18 1,08 1.03
10 2,42 2.1 1.84 1,6 1,43 1,34 1.26 1,16 1,07 1,03
12 2,24 1,96 1,75 1,52 1,36 1,28 [,23 1,15 1,07 1,03
14 2,1 1,85 1,67 1,45 1.32 1,25 1.2 1,13 1,07 1,03
16 1.99 1,77 1,61 1,4[ 1,28 1,23 1,18 1,12 1,07 1,03
" 1.91 1,7 1----1.,55, '1,37 1,26 1,21 1.16 1,11 1,06 1,03
1,84 1;65' 1,5 1,34 1,24 1.2 1,15 1,11 1,06 1,03
25 1,71 1,55 1,4 1.28 1,21 1,17 1.14 1,1 1,06 1,03
30 1,62 1,46 1,34 1,24 1.19 1,16 1,13 1,1 1,05 1,03
35 1,25 1,41 1,3 1.21 1,17 1,15 1,12 1,09 1,05 1,02
40 ' ,.1.5, 1,37 1,27 1,19 1,15 1 ,13 1,12 1,09 1.05 1,02
45 1,45 1,33 1,25 1,17 1,14 1 ,12 1,11 [,08 1 ,04 1,02
;;0 1,4 1,з0 1.,23 ),16 1.14 1,11 1,10 1,08 1,04 1,02
60 1,32 1,25 1,19 1,14 1,12 1,[0 1,09 1,07 1,03 1,02
70 1,27 1,72 1,17 1,12 1,10 1,10 1,09 1,06 1,03 1,02
80 1,25 1,20 1,15 1,11 1,10 1,10 1,08 1,06 1.03 1,02
90 1.23 1,18 1.13 1.10 1,09 1,09 1,08 1,06 1,02 1,02
100 1,21 1,17 1,12 1,10 1,08 1,08 1,07 1,05 1,02 1,02
140
tg ep л== Qем Л/ РеМ л, по tg ep в л опредсляют cos ep о л. По ПрИ 4
формулам (12.26) ( 12.29) определяют эффективное
ЭJ1еТПРОПРИСМIIИКОВ пэф. В зависимости от значения Ки и
по табл. 12.4 находят коэффю.\иеlIТ максимума КШ"" по KOTOpO
максимальную (30 минутную) активную мощность
аа питаЮlцеЙ липии:
Р шах ., == К шах Рем.
( 12.30)
Максимальная реактивная мощность (квар)
QтаХ:::::::::К;ШJХ QeM'
(12.31)
При Х,,<0,2 и п,ф 100, а также прн Ки 0,2 и п,ф 10
K;!1ax==1,1.
Во всех остальных случаях можно принять K'тax 1.
Полная мощность (кВ.А)
(12.32)
V ' 2
Sтax== Ршах+Qlпах,
(12.зЗ)
максимальный ток (А)
f шах == Smax/(V ЗU Пlах) .
(12.34)
При трех (и менее) приемниках в rруппе или при таком же KO
личестве в МlIоrодвиrательном приводе расчетную максимальную
наrрузку опре; J]ЯЮТ как сумму их номинальных мощностеЙ.
За расчетную наrрузку от одпоrо крана можно прНI!ЯТЬ сумму
номинальных мощностей двух наиболее мощных ЭJ1ектроприемни
ков, а при нескольких кранах с учетом пэф и Ктах. При п>3 и
п,ф<4 макснмальная наrрузка может быть принята как для rруп
пы электропрИСМIIИКОВ с пэф 4, 110 не MelIee суммы поминальных
мощностей трех наибольших электроприеМ!1ИКОВ.
При п,ф 200 и любых зиачениях Хи, а также при Ки 0,8 и
значениях п,ф расчетную наrрузку допускается принимать
средней за нанболее заrружениую смену (Хш", 1), т. е.
Рш,, Р,м Н Qm,, Q'M' (12.35)
Для rруппы ЭJ1ектроприеМIfИКОВ с мало изменяющимСя во Bpe
режимом работы (насосы водоснабжения, вентиляторЫ, OTO
и наrревательные приборы, пеЧи сопротивления и т. п.)
расчетную иаrрузку можно ПРИНЯТЬ равной средней наrрузке за
иаиболее заrруженпую смену:
Рm,, Р,м КиLР",м' (12.36)
определения расчетных силовых наrрузок методом
максимума более точиые, чем методом коэффициен
141
та спроса. Объясняется это тем, что коэффициент спроса Не У4И
1'ывает количество электроприеМlIИКОВ, присоедивенпых к данному
расчетному участку сети, и соотношения их мощностеЙ.
12.3. Определеиие расчетных наrрузок
от однофазных электроприемников
к однофазным элетпроприеМlIикам относятся сварочные траIIС
форматоры, некоторые типы иаrревательных печеЙ, пылесосы,
электроплиты, утюrи, стойки для подоrрева нищи, переносныЙ
ЭЛСКТРОYllIструмеlIТ и т. д.
От трехфазноЙ сети MorYT питаться либо только стационарные
и псреДВИlIШЬ!С трехфазные или однофазные ЭJIеКТРОПРИСМIIИКИ,
:rибо одновременно трехфазные и однофазные электроприемники.
При определении расчетной мощностн на пнтающеЙ трехфазноЙ
липии от однофазных электроприеМIfИКОВ необходимо учитывать
следующсе: а) если однофазные электроприемrпши включены На
фазное или МСlIсдуфаЗIIОС напряжеlIне и равномерпо распределены
по фазам ИJIИ их суммарная мощность, оставшаяся Не раСПределеII
ной раВIюмерно по фазам, не нревышает 15% от общей мощности
трехфазных и однофазных элеКТРОПРИСМIIНКОВ, подключенных к
данной линии, то одпофазные элсктроприемники утrитываются как
I'рехфазные той же суммарной мощности; б) если HepaBHOMep
насть распределения наrрузок по фазам превышает 15%, то услов
I!ая расчетная трехфазная мощность определяется в завиенмости
от количества и схемы ВКJ1IочеНIfя однофазных элетпроприемников
в I'рехфазную сеть.
При подключении к трехфазноЙ четырехпроводноЙ сети одноrо,
двух или трех однофазных приеМНИКОD различноЙ мощности на
фазное напряжение (1 ф+ О), напрнмер сварочных трансформато
ров, условная трехфазная мощность принимается равноЙ троЙной
наrрузке наиболее заrружешюй фазы:
Р3фу 3Sс.в V 17B cos 'f' 3РО"ЮфНОМ' (12.37)
rде S ПВ паспортная мощность, кВ. А; Родпоф НОМ номинаЛЫIая
мощность наиболее заrружеиной фазы, кВт.
При включении на линейное напряжение условная трехфазная
МОЩIlОСТЬ:
ОДIIоrо элетпроприеМIIика
Рзфу VзР",.оф""м' (12.38)
двух, трех электроприемпиков
Р3фУ 3РО"ЮФ.ОМ' (12.39)
Если электроприеМIIИКОВ больше трех и они имеют одинаковые
Ки и cos '1', тоrда
р 3ф mах:О::::::::; 3Р одвоф номКнКщах." (12.40)
142
Для определения Кто< необходимо определить эффектнвное
ОДПОфЭЗIlЫХ элеКТРОПРИСМIIИКОВ:
222Р О)НJOф НаМ
пэф
3 Ро.щоф !пах
(12.41)
rAe Родпоф НаМ сумма НОМШIЗJIЫJЫх мощностей одпофазных элек-
дашюrо расчеТIIоrо участка сети; рОД110ф так П3И 4
М3f{симальная МОЩНосtь ОДПОфЗЗIюrо ЭJ1сктропрпемника.
Расчетная максимальная наrрузка
PIl13X"""= 1(lIIax P СМ ==КтахК нРном.
(12.42)
Общая средняя МОЩНОСТЬ ДЛЯ дашюrо участка сети, к которо-
му подключены однофазные и трехфазные электроприеМIIИКИ,
р СМ ===Р см ТjJехф + 3Рсм ОД!!Оф' (12.43)
[де Рем трехф суммарная средняя МОЩНОСТЬ трехфазных электро
приемников З3 наиболее ззrрулсенную смену.
АпалоrИЧIIЫМ образом ПОДСЧИТЫВ<Jем QCM.
Единичная МОЩНОСП) однофазных элетпроприеМIIИКОВ, приме-
няемых в обществеrшых зданиях и коммунальных предпрнятияХ,
Ifсбольшан по сравнеIIИЮ с общеЙ потребляемоЙ мощностью. ПОЭТО
МУ суммарная номинальная мощность этих приеМIIИТШВ, Не распре
деленная равномерпо по фазам, при совместном ПИтаНИИ с трех.
фазными не превышает 15%.
э 12.4. Определение ПИКО80rо тоКа
в э.lIектрическоЙ сети при пуске электроприемников большой
мощности возникают кратковременные пиковые ТОЮI различной
продол)китслыIости..
Под п И к о в ы м т о к о м попимается ма ксимальныЙ ток, возни
кающий в электрическоЙ сети длительностью 1 2 с. Значение это
ro тока используется при расчетах па колебания напряжений и
выборе аппаратов защиты.
В качестве пиковоrо тока от одпоrо аСНIiхрошюrо двиrателя с
короткозамкнутым ротором принимается ero пусковоЙ ток, KOTO
рый обычно указывается в паспорте:
/ ПИК == / ПУСК == /110M k ,
(12.44)
"де k кратность пусковоrо тока.
При небольшом количестве подключенных к линии электродви
rателей (п 2 5) илн в мноrодвнrателыIмM приводе (краи, CTa
иок)
. ""'.
/11ИК==/flУСК+ /HOМl
(12.45:
rAe ['пуск нанбольшиЙ пусковоЙ ток из двиrателей, входящих В
143
rруппу, А; /'пом суммарный ток без учета НОМИIlалыrorо тока
пускаемоrо электродвнrателя, А.
При большом количестве подключенных к лнпии электродвиrа
телей (элеr<троприемшIКОВ) (п>5) нли для линии, питающей сме-
шarшую нш'рузку,
IIII\Iс f;'УСI(+(/П1ах k r / HoM шах)'
(12.46)
[де /"nYCK наибольшиЙ пусковоЙ ток двиrателп, подключеНIIоrо к
липии А; Jmax. максимальныЙ расчетныЙ (30 минутный) ток в ли-
нии от электропрнеМIIНКОВ, А; k 1t коэффициент использоваЮIЯ ме.
хапизма, ПрИ80димоrо в дшпкепие элеТПРОДRиrателем с наиболь-
шим пусковым током; l'JOM тах. ПОМИIIаЛЫIЫЙ максимальный ток
электродвиrателя с наибольшим пусковым током, л.
При одновременном пуске нескольких электродвиrателей пуско-
вой ток равеп сумме пусковых тоКов этих двиrателей.
При ОТСУТСТВlIИ заводских данных зпачение пиковоrо тока ОТ
дуrовых электропечеЙ или сварочных трансформаторов можно
прннять Не менсе TpeXKpaTHoro номинальпоrо тока (паСПОРТlfоrо,
т. е. без приведеrrия к П в 1).
Пример 12.2. Распредслительныс силовые пункты РП-1 И РП 2 питаются ОТ-
ДСЛЫIЬJМИ линиями от БRодIlo распредс.llителыIrоo щита, от KOToporo питается ряд
РП дру1'lП uexon предприятия. Онределить pac1leTIILIe максимальные наl'руЗIШ на
каждом РП. Исхощшс данныс и сам расчет Приведены в табл. 12.5.
Реш с н и е. Расчет вшюлпяем II следующем порядI;:С: определяем CYMMap
"ую номинальную МОщность J'.P HOM , подключенную к РП J. которая составляет
129 кВт; ПО (12.25) т==25j4,5>З; для IШЖl!..ОЙ rrУШJЫ электроприеМШШОD по
табл. J2.1 пршшмаем значсния Ка И по зна1Jениям COS q:J находим tg q:J; для каж
дой rрунпы элеЕ:ТрОllрасмшшов по (12.21) опрсдсляем Рем и QCM по выражению
QCM===P CM tg q:J; опредсляем суммарную СМСIlНУЮ аКТИВНУЮ МОIlШОСТЬ Ре..===
===23,9 кВт и сую.fарнуIO сменную РС3J(ПШIlУЮ мощность QCM==27,9 юзар; по
(12,22) ШIХО}1,ИМ общиЙ КIl==0,19. Так KaI;: т>3 и Ка<0,2, эффеКТIШlюе IIИСЛО
элсктроприеМШII(ОJЗ ОПРСДСJIЯСМ n заВI!СИМОСТН от п" 11 Р. (Пr==5, Pr==27+50+
+20,5:==97,5 кВт): п.==5п0==0.5 п Р.==97,5/129==0,75; по ЗШlчеlШЯМ п. и Р" по
табл. 12.3 оарсдслнем п ф,,==0,75 и 110 (12.29) f1 э ф === 0,75. 10===7,5 принимаем 8; по
табл. 12.4 n зависпмостп от значениЙ Ки и Пэф находим Кmах == 2,0; ПО (12.30)
О[JР('l!..елнем Рmа)(==47,6 ,(Вт Н по (12.31) с y'IeToM (12.32) определяем Qma)!.==
==30.7 KB<Jp; по (12.33) определяем полную мощность SЦJз)(:::::::56 кВ.А И по
(12.34) максимальпыЙ ток II питающеЙ лнтrи Imax==87 А.
12.5. Определеиие расчетных электрических
силовых наrрузок общественных зданий
Подсчет электрическнх lJаrрузок общественных здаиий произ
водится в соответствии с инструкцией по проектированню элеКТР04
оборудования обществеНIIЫХ зданий MaccoBoro стронтельства
(CH-543 82) .
Коэффиrщенты спроса для расчетиых иаrрузок иа вводах n
питающих лиНиях сетей предприятнй обществешюrо питания опре-
деляются в зависимости от эффеКТИВlIоrо числа электроприемни-
ков и уделыюrо веса установленной мощиости силовоrо Веав-
томатизироваииоrо техrюлоrическоrо оборудоваиия и общей
144
c;j
m::r
:,;:!:
jil:::
'"
'"
с-<
v .x rn-l '"
g
V.\1}! .нш s "'
'"
d !п! 'ВШ а <--
g
JП'l ,"Х Ulcl "'
!;;
:ПUl)] о
'"
фr и со
со
I d!':QЯ .1'1:'0 со со о , '"
... 06 "' .,. '" <--
m3!:E '"
.
"= "' '" '" .,. о со
а. e -ЧР" .wo d '" ... 00 "' '" 1i
I "' I "'1'" "'I u J i2 "'1<--
ф ::111ш 50:! "' "'
о о о ....... о о °i O
И у lНlIIlНIOС "' "' <-- "' '"
-Qj[ОU:!1I J.H<Jai-Шфф€О}!
о о о о о о
'"
ЩI:lII'IOf!dj"Х'Ш 1'I011.d ш Л
Е
uа.l JОП '"
., .'n10> )i rl!J'!lJ'cl! 1
ИWОll Iqrra1J';)d!1
ос) ...
:
0= J.\JЯ .1'(011. а'1 qJ.JOH '" О '"
g 11 <-- g '" g '"
о" in0W lHH!'JlCE!! '" '"
." .\JWOI! lН [Н!СIН.л::,
i J.\J}/ ''"'U''a 'I }jli!! '"
1 аиdLJо(I.l}!Jl!'€ '" '" '"
OJOII'ttO q.lJOI! ,.; '" '" .,. g
'n101\1. BC!Jql[CI!НI OH '"
11 ИОЯIIIINJ '" '" '" '"
_lIduоd.LЯ;)I!'G оg.lJ<Jhllrrоя
I
:i!
i;]
о.
о: @ .,.
i t; @ 0:0 t:':
" t:': i ::;'11 р.
. '"
. р. о
'Б '"
l о: о
о: '" Е m
;;; О'"' О
t;
о а ::i о'"
с-< u uo: ;;;:11 :>:
о:
"
145
'" i'i
v. хеш / g
ф ф
'" у. ИЯ .1:UШ!., g ь",
Q
о 11
'"
" d!HOI , Х1JЩ ь g )
"' 3 <"
:3 "И' 'ХUШ rJ g! о.. ",-::
'2 ф о .СО
"- :l.1JШ у '"
'" c<i"
.'" Л
11
"" :
g Е
?: C'I"V)
Л .
g Щ
Ха
ф ФI"" I "
00" 11)" "",<",
ci а а t': ф 11
1<)/ IHif! "' "" ф "' ф J
"" '" ф
-J;;UОI;'IJrОI1;)Jt J.llо)НЬНфф€О>l ci ci ci ci ci
Л r:i "
Пj{Ц I\lОl1dj"J.13Ш N0]]d 111 Ф
" " ф
,ш "
ф 1!1 0(......
tJ..... "' ,,11
ua.L:)oH'rnOt\l X!'I!! '" J " н
о' "'ШJ;;НfН\IOП 1"J!t;Jt:ad[1 ci ,," .
"'" " Е
S" "' o..
" 5
"" .LH}! ,NОП d :{
.. "! '"
i "
q.t::юнmОIV fj !J'1!r1JH '" " ::: g ; g 11
.ИI'1l0[J IS"lН!dеIVWЛJ "'
". " "
.. " .
о.
.. ,IVUl!d
g 'П' "' ф
'ЮIIJf!II:<J1Н1IJQ(j.L oO
"J!dJf€ OJOI]'11Q 'IJ.:)O]{ i!i "' "'
"!ПОI\I ктИ!tС!lИWОН g
" UОЯЮIWJ o.. C'\1
(!):<:
-иdиОd.LЯ;JIf€ ОIlJ,:)а!,иItО)J ф .
" [В
C':I g.
O]Q" [
Ь'"
Ь [" о :Ii
!! i n)
"СО '" ,,"
" t': .
'" о. :E
t': ь", о..
о.. о ф 'iI о -& 11
о. ;;
8
" o О
::G . е
о о о.
o. a
" II ь i::
:r: u " U :s:
"
146
установлеIIllOl';'I мощности BCerO силовоrо техrюлоrичеСl{оrо и СЮНi.
тарrю теХПИ1fеСКОI'О элсктрооборудонаНИ51. Эффективное число элск
троприсмrrиков опрсдсляется по формулам:
при п 10
( " ) ' / "
п эф == Р ном P ()M;
( 12.47)
при п>10
"
п эф ::::::::2 PHOM/PIIOMIIJaX'
1
п общее число элеl{тронриемшпшв, присоедипеШIЫХ 1{ ЭJIС
менту сети.
Коэффициенты спроса Ксс ДЛЯ определения раСЧСТIlЫХ Ilаrрузок
на вводах и в питающих линиях СИЛОвЫХ электрических сетей
предприятиЙ общсствешюrо питания привеДСIlЫ в табл. 12.6.
( 12.48)
т а б Л и Ц а. 12.6
у деЛЫIЫЙ пес ус- I(оэффИ! нс!1Т спроса Ксс IJрfl эффекТlННlОМ
тановлснпой МОЩ-
JlОСТИ Теl!Ловоrо числ(' ЭЛСКТj10прнеМI1ИКОI) П эФ
оборудования (без
аВ1'ома1 ИКIJ) в об.
щей уста\IOВЛСНIIО/\ 3 5 8 10 15 20 за 40 GO
МОЩlIости СIIЛО-
Во['О элсктрообо-
рУДО!НIIШЯ, под,
КЛЮ'lен[!оrо к jt[IIJ
НОМУ элементу
сети. %
0 10 0,8 0,75 0,65 0,55 0,45 0,4 0,3 0,25 0,2
11 30 0,85 0,8 0,65 0,6 0,5 0,45 0,35 0,3 0.25
31 60 0,9 0,85 0.75 0.65 0,55 0,5 0,4 0,35 0,3
бl 90 0,95 0,9 0,8 0,75 0,65 0,6 0,5 0,45 0,35
91 100 0,95 0,95 0.85 0,8 0,75 0,6 0,55 0,5 0,4
Пр н м е ч а н н я: 1. К тепловому оборудованию ОТIlОСЯТСЯ элсктричсскис ВЛИ-
ТЫ (мдрмиты, сковороды, жаРОЧlJые н КОНДНТСрСЮIС ШК<Н!Н>I, КОТЛЫ 11 ЮШЯТИЛЬ
JIИf\И (без автомаТИJШ), ПОСУДомоечныс машины н т, д. 2. ОIJfJсдел('ннс J(ОЭффИ
ЦИС'1Jl'ОВ спроса ДЛЯ 3I1аЧСIШЙ ул.:СJ]ЫlOrо Веса устано13ЛС[![[Оi-'l МОЩIIOСТН 1'С'ПЛО130rо
оборудования и эффсктнввоrо числа НС укаЗ(]]JI!ЫХ п табли
Це, 11рОНЗ130ДНl'СЯ JIТIТСрIIOJJЯЩIС'Й. з. РС3(']11111I,I,\ ЭЛСКl'IЮПРI-IСМJШКОВ В
общую УСТ;1ТIОВJIСIТIIУЮ МОЩIIОС.IЪ I]C JJI'o'IIO'r;leтCH, 4, 1),l("ll'ПI)-'Ю lIarry:JКY ЛПIJНl'I,
К KOTOrO[1 !IOДКJIЮЧС'II однн ОНрС'ДСЛШОТ С КОЭффИЦliС'[[ТОМ СllрОС(\,
РШНJЫМ 1, а ДЛИ элеКТРОIlJlИТI>1 учитывающим I!Сj)аrшомсрrrую наrрузку по
фазам.
Коэффициенты спроса Ксс для определешrя расtrСТIIЫХ lIaI'рУЗOI{
на вводах и в Пlпающих ЛШIИЯХ силовых ЭЛСI(ТРИЧССI{НХ ceTeI';'I IIPO
II ПрОМl0варIl11Х маrазппов ПРИIIИМЭЮТ по табл.
Коэффпциеrrты rrрИllIIМ21Оr в завlТСНМОс:.ти or числа присосди
НеНIIЫХ элеl{троприеМШ1fШВ и удС',пыюrо веса устаПОI3ЛСIf\lOЙ МОЩ
ХОЛОДИJ!ЫlOi'О и ПОЛ,ъеМIIоrо оборудования в общеЙ уставов-
147
леННOI';'I МОЩНОСТИ СИЛовоrо оборудования, ПОДКJ/ЮЧСIшоrо l{ дaHHO
му элементу сети.
Таблица 12.7
Удельный 1(оэффИl ИСНТ спроса Кее ПрН ЧИСЛе
пес YCTa присоедннен[[ых ЭЛСКТРОПJ.!llеМНИIЩJ} п
новленltОt't
Мощности
холодноrо
и подъем
нorо (ПI3 l)
оборудова-
ЦИЯ fl общей
устаНОвлен
ной мощно
стн сило
Boro ЭЛСК-
Tpoo60pyдo
D<ШИЯ, под.
!(ЛЮ'lснноrо
к Даиному
элементу 3 6 8 ]0 15 20 30 40 60
сетн, % 80
О 0,95 0.9 0,8 0,75 0,7 0,65 0,6 0,6 0,6 0,55
10 0,9 0,80 0,75 0.7 0,65 0,6 . 0,6 0,55 0,5 0,45
20 0,85 0,0 0.7 0.65 0,6 0,55 0,55 0,5 0,5 0,45
30 0,8 0,7 0,6 0.6 0.55 0,5 0,5 0,45 0,4 0,4
40 0,75 0,65 0,6 0,55 0,5 0,5 0,45 0,4 0,35 0,35
50 0,7 0,65 0,5 0,5 0,5 0,45 0,4 0,4 0,35 0,3
60 0,7 0,65 0,5 0,5 0,45 0,4 0,4 0,35 0,3 0,3
70 0,7 0,6 0,5 0,45 0,4 0,4 0,35 0,35 0,3 0,25
80 0,65 0,55 0,45 0,45 0,4 0,4 0.35 0,3 0,3 0,25
8l 100 0,6 0,55 0,45 0,45 0,4 0,35 0,3 0,3 0,3 0,25
При м е LJ а н н я. 1. Определение коэффицнента спроса для значений удель
поrо Веса ХОЛОДИЛЫlOrо и ПОДъемвorо оборудования 11 LIИсла присоединепных
электроприеМIIИКОВ, не указанных в таблице, производится интерполяциеЙ.
2. Мощность резерВНЫХ элсктроприсмнИIЮВ в общую УСТiJIЮFJ,IJС1!][УЮ МОЩНОСТЬ
снлопоrо электрооборудования не в!{лючастся. 3. При числе прнсоединенных
электроприеМ!lИКОn менее трех допускается принимать Кес==.1.
т а бл ица 12.8
УДельный вес
установленноЙ
МОЩИОСЛI саНlI
тар!IО ТеХJlИ'lескоrо
оБОРУДОlJания в об.
щей устаflовлеипоfi
мощности снловоrо
электрооборудо-
ВанИЯ, %
Коэффициент спроса Кее при числе
э.n:ектропрасмнИКОn п
1 110 115 1 20 I 3О I 50 1]00 1200
100 85 0,8 0,75 0,7 0,65 0,65 0,6 0,55 0,55 0,5
84 75 0,75 0,7 0,65 0,6 0,6 0,6 0.55 0.55 0,5
74 50 0,7 0,65 0.65 0,6 0,6 0,55 0,5 0,5 0,45
49 25 0,65 0,6 0,6 0.55 0,5 0,5 0,5 0,45 0,45
24 н менее 0,6 0,6 0,55 0,5 0,5 0,5 0,45 0,45 0,4
Пр н м е 11 а н 11 е. Электричсские наrрузки пищеблоков н ресторанов опреде-
лшотся ПО табл. 12.6.
148
Коэффициенты спроса Кс с ДЛЯ расчета питающих ЛИIIИI';'I и ВВО-
силовых сетеЙ орrанизациЙ управления (без пищеблоков) и
rостишщ (без ресторанов) принимаlOТ по табл. 12.8.
Коэффициенты спроса Кс с для определения элсктричес.ких Ha
rрузок силовых сетеЙ, питающих технолоrическое оборудоваIlие
ШКОЛ, учебиых заведениЙ и предприятиЙ бытовоrо оБСЛУЛ\I-шания,
припимаются по табл. 12.9.
Т[реДЩ)ИJ1ТШI н орrаннзаЩ![f
Т а б л и ц а 12.9
ЛабораТОрlIOС и учебное оборудованис общсобразо
ваТСЛЫIЬ[Х ШКОЛ, профсссионаJlьно тсхннческнх УЧИ'
лнщ, техникумов
Мсталлообрабатывающис и друrис станки в мастер.
об.
л...2........J п>3
0,5 0,1
0,5 0,2
0,6 0,4
0,7 0,5
силовых сетей зда-
Наимснопа\[ие ЗДа;шп-
Таблица 12.10
Предпр[[ятия общсствеШIOrо питания:
полностыо ЭЛСI(трифиuиропанны
частично электрнфицироrзапные (с плитамн на rазообраз-
11 топливс)
Н ПРОМТDварные маrазииы
школы:
maCTCpC1l!-IС 110
управления, пpoeKТllbIe 11 конструктор.
бытовorо оБСЛУЖlIваШfЯ
fljJС'ДТIpИНI нЙ ToprOBm1 11 ()бщсст
COS ljJ
0,98
0,95
0,85
0,98
0,95
0,95
0.9
0,75
0,9
0,6
0,85
0,9
0,85
0,97
0,85
0,65
0.6
0,65
149
Максимальпая расчетная I1аrрузка питающих линиЙ лифтов,
подъемников и транспортеров онредеJ/яется по формуле (кВт)
"
P"",,, K,, 2: РУ'" (12.49)
1
rAe Ксл расчетныЙ коэффициент спроса линиЙ, определяемый по
табл. 12,11; Руст устаВОВЛС[IШIЯ МОЩ[lOсть ЭJlеКТрОДВlлзтеля лиф
та, подъемника или транспортера по пастlOрТУ, кВт.
Таблица 12.11
КОЛИ'IСС'ПЮ Коэффнциент спроса КС.l! I(оличсстпо КоэФФициент спроса К сп
лиФтоiЗ, для зданий высотоЙ лифтов, ДЛf! зданиЙ ВЫСО,ой
подъеМ[IИ подъемю:'l
ков, ков, ,рIlПС
транспор- До 12 эrа I бодее [2 т- партсрОD до 12 ЭТt\ I более 12 эта
,('рап жеЙ жеЙ же' жей
2 3
4 5
6 7
0,8
0,7
0,6
0,9
0,8
0,7
8 10
11 20
БОJJСС 20
0,5
0,4
0,3
0,6
0,5
0,4
Максимальную расчеТllУЮ IIаrрузку питающих JiИIIИЙ и вводов
в рабочем и аварш':'шом режимах при совмеством питании СИЛОВЫХ
электроприемюшов и освещения опредеМIIОТ по формуле (кВт)
Ртах==К"м (РщаХО+Рll1ахс O,4P'llaxx), (f2.50)
rAe К п м КОЭффИЦИСIIТ, учитывающиЙ неСО13падеllИС расчетных
максимумов паrРУЗ0К (,ИЛОВЫХ электроприемшпюв, включая холо
ДI-IJIЫIOС оборудование, и освещения, припимаемыЙ по табл. 12.12;
Таблица 12,12
Наименование эданий
КОЭФФИТ_lIJеfIТ KIIM при отпOIUСШШ
раС'IСl'lIOЙ осветительной наrр)'ЗIШ
к силовой, %
20 75 76 140 14[ 250
11РСД!ljJliЯТ!IЯ ТорroI3ли и оБЩССТВСI(НО<
ro Пlпашш, rостшш\.lЫ Q.9.... 0.85
0,85 0,75 0,85
ОбщС'обраЗОВ3ТСJJЫlЫе школы, средиие
спснпаЛ&Нlэlе У{[I: бные зuвеДСIIПЯ, профтех 0,9 0,95
У'IНJшша 0,95
ЛСТl"I{]lС 0,85 0,8 0,85
Л тею,с, бытопоrо обслужи
вания, ХИМЧИСТКИ с прачсчными самооб-
служпвашш, паРlшмахсрские 0,85 0,75 0,85
Орrанизааии 11 учреЖДСIШЯ уПраВJJСНИЯ,
ПРОСI(Т!IЫС КОllструкторские орrаНJiзаЦИI'j 0,95 ..Q2.. 5
0,85 0,75 0,85
При м е ч а н II я: 1. При ОТIlОШСНИИ раС!IСТ!!ОЙ ОСlJеТИТeJlЫIOЙ паrрузки к си
ПОВОЙ МеНее 20% иболес 250% коэффнrЩСIlТ Кн",- следует принимать равным
СДlНшцс. 2. Под чертой привсдсн IШЭффШЩСНТ КПМ дЛЯ зданий и помсщений с
кондиционироваllием воздуха,
150
Ртах о максимальная расчетная IIаrрузка освещения, кВт;
Ртах с максимальная расчетная иаrрузка СИЛОВЫХ электроприем
ников без ХОЛОДильных машин систем КОПДИЦИОШ1РОВЗlIlПI воздуха,
кВт; Ртах х максимальная раС1rетная паrрузка холодилыюrо обо
рудоваrшя систем кондиционирования воздуха, кВт.
llример 12.3. ОпреДСЛl11Ъ маl{сима.IJыIюю расчетную элеКТРIIЧССКУЮ наrрузку
заводскоЙ СТОJlОПОЙ с уст,щоплснноЙ МОЩIIOСТЫО освещения 35 !{Вт и силовых
ЭJIСJПрОIIрliем!!ИI{ОВ 29Ю,44 !{13Т. НаИМСlJопание Э!JСI{ТрQ[]рнеМIIИJ<ОВ и их мощности
приведевы в табл. ]2.13.
ЭлеКТРОl1рнемпнки
ЭЛСI{троплпта
Жаровня rзращающаяся
Печь конвейер[[ая жарочная
Водонаrрепате.1Jb
Электричсс!{ая скоrюродз
НIl\аф жарочпыЙ
I(нII}lтIIлы]]кK
Соснсковарка
МаШl1на лля мытЬя посуды
Камера низкотемпературная
МясоруGка
ФаршсмсшаЛ1(а
КартофелеЧI1СТl\а
Машина ЮIЯ пр[[rотовления I,артофель-
JlOro пюре
ХлебореЗКiJ
Машина для рсзк[] замороженных про
J(олнчеСТElО
эт ктро!]ри
емннкон
Таблица 12.13
Общая
устаflОВ-
леннаSl моЩ-
ность, кВт
17,0
15,4
58,8
9,6
6,0
9,6
12,0
4,0
33,2
1,68
2,2
1,0
0,6
9,45
0,27
68,0
30,8
58,8
9,6
12,0
28,8
12,0
4,0
33,2
3,3
4,4
2,0
1.8
18,9
0,54
4
2
1
1
2
3
1
1
1
2
2
2
3
30
290,44
эффективное число элсктроприсмников ПО формуле
10. ()l1релсляем УЛСJ]ЫIЫЙ ПСС УСТ3IIOIJЛСJШОЙ мощво
(без автоматики) в общей установленноЙ МощНОСТИ
(элеJ{ТРОIIЛ[[та, ЖiJjJOВIlЯ праЩ3IОщаНСJ1, печь КОН.
ЭJlектрпчес!шн сковорода, ш!{tlФ жарочный,
ДJНl мытья IIОСУДЫ).
ТСI1лоnоrо оборудова[[ия составляет 257,2 кВт. Оп
МОЩI/ОСТН теРМИ{lССlюrо оборудования от общей
всех элеКТРОПРИС!r!IIИJ\ОВ: 257,2.100/290,4>===82%.
снроса для силовых элсктроприемНlШОВ прннимаем
для ОСI3ещеIJИП ПО 1'3б.1. ] ].1 /(,с == 0,75. Расчетная па-
Ртах 0>===35.0,75==24,5 кВт. ОТНОШСНИС раС!IеТJlОЙ
]{ СИ.1Qвоi1 24,5.100«226,6=== 10,6%. При ОТ!lошешш раСЧеТ
CHJlOBoi\ MClree 20% коэффициент K,jM принимается
ОIIрсде:Нlем общую рас'lСТПУlO нз!'рузку при со-
осr}(:титеllЫIЫХ элеКТРОПРИСМНlfКОD по формуле
о+l'т" ,) !. (21.5+226,6) 251,l кВт.
151
rЛАВА 13
устроиство И РАСЧЕТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕИ
ЖИЛЫХ ЗДАНИИ
э 13.1. Устройство сетей
Схемы распределения электрическоЙ энерrии внутри ЖИJ/Ы...Х
зданий зависят от I1здеЖiIОСТИ электроснабжения, числа этажеи,
секциЙ, ПЛ3НИРОВОЧllоrо решения здания, наЛИЧIIЯ подв3лыJrоo
этажа и встросшrых преДI1рИЯТИЙ и учреждениЙ (маr<1ЗИIlЫ, атслье,
сберкассы, мастерские, паРИl{махерские и Т. п.). Эти схемы имеют
общиЙ ПРИIIЦИП построения. В каждом мвоrоэтаЖIIОМ здании YCTa
llавлrшаетсЯ вводно.распределительнос
устройство (в Москве BPY YBP
8503) для присоедппеllИЯ внутреппиХ
электрических сетеЙ здания к ВIIеШIIИМ
питающим линиям, а также для pac
прсдеJ/ения электрнческой энерrии
вйутрн здания и заЩlIТЫ отхоДЯЩИХ
ливиЙ от переrрузок и КОрОТЮIХ заМЫ
ЮlIIНЙ. ДЛЯ ЭJ/сктроснаб:жспия квартир
оТ вру ОТХОДЯТ П1]тающие ЛIШИИ, co
стоящие из rоrИЗОIlтаЛЫIЫХ и BepTII
К<1Jlыrых (стоякоп) участков. К I'ОрИ
Рис. 13.1. Схема пптающеi1 ЛН ЗОIlталыIOМУ участку каждоЙ литIТl
пии в МllоrОССКЦИОI!НОМ здании: MorYT присоеДI1НЯТЬСЯ ОДИН или He
= ;: ЩН IШ iR аuiн ; Я : сколЫ\О стОЯкОВ. ОднаКО следуст учи
параТЫ тывать, что при J\:оrОТIШМ замыкатШIl
на ОДНОМ IIЗ СтОЯI<ОВ сработает защита
на вру и питающая лшшя отклочится, при ЭтОМ большое количе
СТВО квартир останетсЯ без питаниЯ. Поэтому для повышения на-
дежности питанИЯ кварПlр, а Т3Т{)!\С дЛЯ удобства ВЫПОЛIIСIIИЯ pc
мовтиЬ1Х работ следует на каждом ОТВСТВЛСIIПИ к стояку устаJ]ав
ливать ОТКЛlOчаlOШИЙ и защитнЫЙ аппарат (рис. 13.1). Кроме ли
ниЙ, питающИХ lшартиры, от вру ОТХОДЯТ впутридомовые липиИ,
питающие освещение холлов, лестниц, коридоров, а татоК с электро
двиrатели ЛИфТОВ, насосов, вситиляторов и электроприеМIIИКОВ си-
стемы дымозащитЫ. приIlципналыIяя схема 16 этаЖIюrо OДHoceK
циопиоrо :жилоrо дома приведепа па рис. 13.2.
Как видно из схемы, питание элсктроприемников здания осуще
ствляется двумя взаиморезервируемыми кабелями 1, рассчитаlI
lIЫМИ па питание (в авари]':шом рсжиме) всех erO IIаrрузок. При
выходе из строя oAHoro из питающих кабелей все электроприемпн-
IШ с помощью персключателеl';'r 2, устаиовленных на паIIели вру,
подключаются к кабелю, оставшемуся в работе. Для защиты па-
нелей вру ОТ KopoTKoro замыкания на вводах установлсны плав.
кие предохранители 3.
'" "
\ "'- 1 1
IJ I
1F.?
Дли учета расхода электроэнсрrии от ЭЛСКТРОПРИСМИНКОВ об
цеСТВСIШOI'О назначеиия (рабочее освещение .JIССТIIИЧНЫХ клеток,
юдвалз, чердака, домовых помсщениЙ и силовые потребители, В
'ОМ числе ЛИфТЫ, и авариЙиое освещеIJие ЛССТШiЧНЫХ клеток) YCT3
-швливается трехфазныЙ счетчик 5, включаемыЙ черсз траll(,форма
'оры тока 4. ДЛЯ IlOдавлсшIЯ радиопомех на каждой фазе вводов
,
"
"
щ
""
щ
J
:
Рис. 13.2. I1рннщIпиалы1пп схема 16 этаЖlIоrо l.сеrЩНОН!lОJ'Q ЖИJJоrо дома
153
устанавливают по одному помехозащитному конденсатору типа
КЗ 05 емкостью 0,5 мкф. Ко[щенсаторьr 7 снабжены предохраните
лями 6 и заземлены. Отходящие ЛИНИН 01 вру защищаются 3BTO
матичеСJ{ИМИ выключателями 8. К стояка:\1 9 (секция III), питаю
ЩИМ квартиры, подключсны этююrые квартирные щитки, которые
установлены в электрошкафах 10, размещенных На леСтнИЧНЫХ
клетках (Л К) . На каждую rруппу квартир устанавливается один
треХПОЛЮСlJЫЙ пакеТIIЫЙ выключатель 11, который IrОДКЛlOчается
l{ двум фаза", и нулевому проводу стояка. В элеIПрошкафу YCTa
навливают также ОДIroфаЗflые квари.-rрпые счетчики 12 н rрупповыс
щитки 13 с автомаПРlески:vш выключатслями или предохраIIителя
ми ДЛЯ ззrциты rрупповых ливиЙ кнартир. К специальной панели
(секция 1), на которой предусмотрено устройство АВР (автомати
ческое включение резерва), подключаются ВСНТИЛ5IТоры системы
дымозаrдиты 14, щитки управления и эвакуаЦИОIIIIOС освещение.
ПрисоеДИllеrrне этоЙ панели к двум вводам до переключателеЙ 2
сномощью устроЙс'['иа АВР псесда обеспе'!Ивает бесперебойное
ее электроснабжение. От секции II по питающим линиям питаются
лифтовые уста[[овки 15 и эвакуацно[[ное освеще[!Ие. К секции 111
через автомапр!еСl{]IЙ выключатель 16 и приборы учета расхода
элеКТРОЭIlерrпи IIодключева секцИЯ IV, от котороЙ питаются обще
домовые помещения, 01' ти1IIетI V пиrаются штепсельные РОЗСТКII
дЛЯ уБОрОЧJ!ЫХ маШИI! н авариЙное освещеlше маШИШlOrо помещс
ПИЯ ЛИфТОВ 11 ЭJlектрощитовоЙ.
В r<8.ЖJI..Уro квартиру IIезависимо от количества в псf;'r комнат
для питания осветитсльных и бl..>IТОВЫХ электроприсм!пшов с rазо
вымн плитами, как правило, проложены две ОДIlофаЗllые rруппы с
алюмнниевыми пронодами сечением 2,5 мм 2 . Одна питает обrцее
освещение, друrая штепсслыrые розетки. Допускается и смеШаН
пое питание, при этом штепсельные розстки, устанавлнваемые в
квартире, ДОЛ:ЖПЫ присоеДИIlЯТЬСЯ к разным l'рУППОВЫМ линияМ.
Там, [Де сеть кухонные элсктрические ПЛИТЫ, предусматриваетсн
третья rрупповая линия ДЛЯ их питания,
Норма,\н! реrламентировапо ЧИСJIО штепсельных розеток, YCTa
нанлшзаемых в юзартирах: n жилых комнатах и общежитиях
ОДIlа розетка на каждые полныс и неПОJIIIые 6 м 2 площади KOMHa
TI,I; в KOpIIДOp<jX КН(lj)'IИР одна розеП<[l [1(1 каЖ;Lые j]().'I!lые II не
JIOJI]!Ые 10 \12 II.'JOIЩIДИ; в общеЙ комнате KHBjHHp, оБОРУДОВClШ!I>1;\
КОНДI-ЩИОIIерами, ДОПОJrшпеЛЫl3Я розетка на ток 10 А для под
КЛЮ1!еIJНЯ КОНДИЦИОIlсра. В кухнях квартир площадью до 8 м 2
три штепселыIее розетки на ток 6 А, а 8 м 2 И БОJJее четыре ДЛЯ
подключения холодилышка, бытовоrо прибора, 113ДПJШТIJоrо
фильтра, динамика TpexnporpaMMHoro радиовещапия. Одна ШтеН
сельпан розетка с зазеМJJЯIOЩНМ Iшнтактом: на ток 10 А для 1I0Д
ключеНIIЯ бытовоrо прибора МОЩНОСТЬЮ до 2,2 кВт, па ток 25 А
для ПОДКЛЮ1!ения бытовоrо прибора мощностью до 4 кВт ИЛИ ЭЛЕ'к
троплиты мощностью до 5,8 кВт, на ток 40 А для подключения
электроплиты МОЩIIОСТЫО от 5,9 ДО 8 кВт. Допускается устаrrовю]
154
розеток в Банных НОМIIатах для ПОДI(J/]ОЧСШIЯ электробритв, Mac
саЖIlЫХ приборов и т. п. при УСЛОВИИ, Что ОНН подключены через
разделяющие трансформаторы мощиостью 20 В. А, имеющие козф,
фицне/IТ трансформации 1: 1 и нонструК1J.НЮ повышенноЙ надсж
НаСТИ. Эти трапсформаторы служат дли отделсния электроприем
Пиков (IIаrтримср, электробритвы) от ПСРВИЧНOI';'I сети и зазсмлении,
UIтепсеJIЬПЫС розетки ДОЛЖНЫ быть установлены на высоте
0,8 1 м 0'1' НОЛа, При скрытоЙ проводке розетки допускается YCTa
НаВ.JJивать па высоте 0,3 м От пола, а также непосредстuешIO над
плинтусом или Астроенными в rIЛИНТУСЫ, С защитными устроЙства
ми, заКрЫВL11ОЩИМИ штепсельные rнезда ПрИ ВЫllУТОЙ ВИJlI{( ,
rорнзонтальныс липии, отходящие от вру дома и питающие
электроприемники квартпр лестничиых клеток, лифтовых YCTaHO
вак и т. Д., МО\'УТ ВЫ110ЛИ5IТЬСЯ нраводами марок АПВ, ЛIIР и
АП.rто, ПРОКJIвдываРМf;.IХ по техничсскому ПОДПОЛЬЮ или подвалу
открыто н тошшсrСШIЫХ мсталличсских и UИ1IНПJНIСТОВЫХ трубах
или в коробах и лотках. При отсутствии в здании таких помеще
пиЙ ЭТИ JIИНИИ прокладываются под нолом перВОI'О этажа.
Вертикальные JIИlIИИ (стояки) ВЫПОЛНЯЮТСЯ ПрО80дами тех же
марок, но прокладываются скрыто в каналах стсн лестиичных кЛе
ток ИJrи по поэтаЖI1ЫМ коридораМ (карманам). В крупнопанельных
И крушroБJ/очпыrx зданиях столки ПрОКJlаДЫВaIОТС51 по I{а!Iалам,
ВЫПОJIlIС[[[[j,jМ ](<1 завод.е в СIС/[ОВЫх бетонных электроолоках или
электропаllелях.
Питающие ЛИ!IНИ лнфтовых устаll080Н проклэдываются либо в
каJ!<:Jлах ЭJIrКТ[ЮIl<lI!слеЙ, либо н трубах шахт лифтов, [ели к одноЙ
питающеЙ ЛИНИИ ПОДКЛЮЧСНа lIeCKOJIbKO лифтов, то для ПрИСОСДИ
IIСIIЮI последующих JIИфТОВЫХ установок проклаДLнзастси маrи
CTpaJIl> в КрОВЛС ИЛИ по ЧРрJ1аку в трубах. rрупповая сеть КВарТИР
ВЫНОJшяется НJIОСI<И'II! ПРОВОД<lМИ марок ППВ, ЛППН и ЛIJН.
Этн Пр080да rrРОКJIадываются без 'I.руб в слое подrотошш JIOЛS,
под штукатуркоЙ стсн и IrОТОJШОВ, В щелях и lJустота х строитель
НЬ/Х КОIlСТРУЮLl1Й, (1 ТaJ(же в каналах строитсльных КОIIСТРУЮL/Н1,
образуемых ВрИ иэrотовлспии железобеТОlШLIХ, rИlIсобеТОНIIЫХ и
друrих пзпелС'Й па ЗClВО,'l.С'.
I::CJI11 СОЭДaJше К(/II.:\ЛОВ в строитслыыыx копС'rрукциях эаТРУ!LJlС
110, I'РУIllIовая CC'lb 1\ВЭрТИр закладывается в толщу ЖСJ/ез()беТОI!
IIЫХ, керамзитовых и I'а:юбеТОШIЫХ конструкциЙ в процессе их иэ
rОТОВJrеlJИЯ па заводе, Такая lIроводка ЯВJшстся IIссменяемоЙ, и на
практикс се наЗЫвают «заМОНОJ1ИЧСШЮЙ». IIрИМСlIенис этих прово
док допуск(]етс}[ с "скоторымн оrраНИ l lеПН5I:\1И, н частности, нх за
прсщается занла}Lывать в конструкции, н которых бетО!шыс смсси
имеют )Lобаюш, ВрСДlIO деЙствующие на изоляцию н ЖI/ЛЫ ПрОВО
дов (алюминат натри}!, ПС)I'аш и т. п,). Тепловая обработка СТрОИ
тельных КонструкциЙ должиа ДЛИТЬСЯ не более 24 ч при TCMIlepa
туре не ВЫШе lOOOC.
Начинают нримеШ-JТЬ проклздку всех видов квщнирпоЙ ссти В
элеКТРJJ11ССЮЕ плшпусах: ПрОБаДОВ освещеllЮI 11 ПОДJ{ЛЮЧСIJШI бы
155
товЫх приборов, сети телефона, радиотрансляции 11 телевидения.
ПрОБОДКУ в плиитусах JIerKO можно сменить, она удобна дЛЯ MOH
Т<:iжа и эксплуатации.
\\ 13.2. Определение электрических наrрузок
Метод определения электрических наrрузок в жилых зданиях
существенио отличается от методов определения электрических
наrрузок в производствеШIЫХ, обществениых и подсобllЫХ здаиияХ.
Если электрические наrрузки (осветительная и силовая) в произ
водственныХ, общественных и подсоБIIЫХ зданиях определяют, ис
ходя из установленноЙ мощности, полученноЙ в результате CBe10
теХIlическоrо расчета, и установлсшlOЙ мощности теХIIОJIоrическоrо
оборудования с учетом режимов ero работы, то всличины электри
ческиХ паrрузок в жилых зданиях зависят от насыщенности квар-
тир осветительными и электробыl'ОВЫМИ приборами (телевизоров,
радиоприемников, холодильников и т. д.). поскольку количество
электроприборов и время их ИСПОJlЬ30ваlIИЯ Л,ИJlьцами зависит от
мноrих фаIПОрОВ, то электрические Н3I'руэКИ ЖИЛЫХ квартир явJlЯ
ются случаЙными, что создает трудности для их определения.
В жилых зданиях при определении наrрузок ИСПОJIЫ УЮТ месюд,
основанныЙ па теории вероятностеЙ Il МIIоrолетнИХ исследований.
За ОСJlОТЗУ метода пришпа удельная rr31'рузка в киловаттах па одну
квартиру (семью). Значеиие уделыlйй наrрузки зависит от pa3Me
ра жилоЙ площади каЖJ1..0Й кварПJРЫ, числа квартир, присоеДИllен
ных к данному элементу сети, вила КУХОIШЫХ приборов (rазовые,
электрические и прочие плиты).
Расчетные электрические ваrрузки для питающИх линНИ KBap
тир, на вводах жилых домов, а также шипах трансформаторныХ
пунктов, иитающих l'рУППУ жилых домов, определяют но формулс
p"" (PY'""+Py,,,)п, (13.1)
rде Р кв расчетная наrрузка потребителеЙ энерrиИ, кВт; руд КВ
удельная расчетная lIаrрузка потребителеЙ ЭIIерrии квартир посе
мейноrо заселения, определяемая по табл. 13.1 в зависимости от
характеристики квартир и числа квартир, присоединеllНЫХ к липии
(трансформаториому иункту), кВт; п чисЛо квартир, нрисоеди
веиных к лииии (трансформаторному нункту); Руд ,< удельная
расчетная lJаrрузка бытовых КОНДИЦИО1lСРОВ Боздуха (учитывается
в южных районах страны и т. д.).
Указанные в табл. 13.1 удельиые расчетные электрические Ha
rрузки привсдеlIЫ для зимнеrо и вечсрl1еl'О максимума для квартир
с общеЙ площадью до 55 м 2 . При общеЙ ПЛОJцади квартир больше
55 м' указанную удельную наrрузку следует увеличивать на 1 %
На каждый квадратlIый мстр дополнитеJН)lIОЙ жилой площади с
плитами на ПРИРОДJJОМ rазе и на 0,5% с электрическими плита
ми и ПЛIна и на твердом топливе н сжиженном raJe. Увеличение
]56
... '" 00 00
'"
а а а а
м '" '" '"
... <D 00 00
а а а а
ю
... ,.. '" '"
'" '" а а
ю ю
,..
а а
'" '" ю
00
cs а
,.. '" M M
а а
00 "' "'
а
'"
OO "'
ю ю
м
'" '"
00 ю ю
M ..,. ;
ci
ю '" ... ю
..,. <D
ci "'
ю ,..
,..
'" ci м
м <D '"
ci "' м ...
'"
.." '" <D ,..
О.
О
о
"
"
g '"
о о
5 " l 00
5 '" о
'"
g. 00 '"
"' "'
ro ro о о
" " '" '" о
U U
'"
"
ф
'"
ro
..... о
g
=
" "
"
о
"
:5'
1
=
"
"
=
=
"
"
"
"
g.
g
»
о
"
f
ro
3
:i
':5
i
о
iE
;1
[
"
о
ro
Ф,:;1
"
0."
З
]57
Руд КВ НС ДОЛЖНО превышать 25% значений, ПрИI3сденных
табл. '3.1
Для ЖИJIhlХ ДОМО13 С покомиаТlIЫМ расселением семеЙ к удеЛh
IIЬ1М рас.ЧСnIЫМ l!31'рУЗК3М следует при менять коэффициенты:
1,5 при числе семей ДО трех и 2 при числе ссмеЙ четыре и бо
лес.
УкаЗ3ШIые в табл. 13.1 удельные расчетныс II3I'рУЗКИ УЧИТЫВЙ.
ЮТ освеТIПСЛЫIУЮ и бытовую II3I'РУЗКИ квартир, а также освети-
тслыlюю II<Н'РУЗКУ от общедомовых помещениЙ (леСТШIЧНЫХ кле
ток, IIОДПО.'IIJСВ, чердаков 1l т. п.) И не учитывают силовую наI'рУЗКУ
от uб!iIедомовых потребителеЙ (ЭJlсктродвиrатели пасосов, пЫMO
удалеIIIIЯ, лифтов и т. п.) JJ IlaI'рУЗКУ встроенных в }килыс здания
TOpI'OHfJIX н КОММУIJ(IJIЫIO бытовых предприятиi i, а такЖе ПРИМСIIС-
вие u квартирах КОIIДИILИОlIеров, электрических ВОДОIШI'ревзтелсЙ И
электрнчеСКОI'О ОТОIIJIенИя.
Расчетные I{ОЭФФIЩИСIIТЫ мощности /LЮI питаЮЩIIХ ЛИI1ИЙ KBap
тир в AOM,JX С плитами на ПРИРОДlJОМ I'азс CJ1CJlYCT принимать 0,96,
а с электрическими плитами 0,98. Коэф(tнщиент МОЩIIOСТИ ДЛЯ
ш\сосов водоснабжения, веIIТИЛЯЦИOIIIIЫХ установок и ДРУI'их ca
lIитаРIIO техничеСI\:ИХ устроЙств пршrимается 0,85, а JLЛЯ лифтовых
YCTaHOBOK . 0,6. РасчеТIlые II3I'рУЗКИ ЛИIIИЙ, питающих элеКТРОДI:НI.
I'атеЛII насосов водоснабжения, ВСlIrиляторо13 11 друrих санитаРIlО.
ТСХlJпчеtКНХ устроЙств, опредеJ1ЯЮТ "о I1Х УСТ3НОНЛСIIllОЙ МОЩIIОСТН
С учетом коэффициспта спрос;:] 0,7.
Pac1leTIIa5-I паr.рузка JlНIIИИ питания лифтовых установок Р рд
определяется по ФОРМУМ (кВт)
"
,
Рр.l:::::::::::КС !.P пi,
(13.2)
rAe Кс J<оэффициеrIТ спроса, определяемыЙ по табл. 13.2 в ЗаВН
снмос:тИ ОТ количества лифтовых установок и этаЖIlОСТИ З/I,авия;
n,[ ЧИСЛО лифтuвых УСТ.:.1I1080К, питаемых ЛИllИС'Й; Pni YCTaHOB
ЛСIIШ}Я мощность ЭJIектродвиrателя i ro лифта по паспорту, кВт.
Таблица 13.2
Чliс. о
J1,[(lпО!\ы;{ yc
Т1IНОВОК
2 З
4 5
6 7
0,8
0.7
0,6
0,9
0,8
0,7
8 10
11 20
60ЛСС: 20
0,5
0,4
0,35
0,6
0,5
0,4
РаС!IСТН3Я 1I3I'рузка ЖНJIОl'О ДО:\1а (квартир и СИJIOВЫХ электро
IJриеМIШКОВ, кВт)
p", p,.+O.9P"
(13.3)
158
rде Р КВ расчетная паrрузка потребителей электроэиерrии KBap
тир или жилых помеш.еииЙ общежитиЙ, кВт; Ре расчетиая иа
rрузкз силовых потребителеЙ домов или общежитиЙ, [{Вт.
При расчете элементы сети в авариЙном режиме надо выбирать
с учетом допустимых персrрузок, рсrламентируемых llУЭ
При мер 13.1. ОПРСДСЛIlТЬ
ЛIШПИ, IlОДКЛIO'!сItlIOЙ ]( вру
68 кварУИр (34
н 17 квартИр по
р е lt1 с I! И С.
ЦИСНТОIl для
прН!IИМОСМ 110
!j 13.3. Особеииости расчета электрических
сетеЙ жилых зданий
в трехфазных четыреХПРОВОДJlЫХ маrистралях, витающих квар-
тиры, BcerAa имеется асимметрия TOKOВlJIX паrрузок в фазных про
водах. Учитывая это, ПУЭ требуют в маrистралях принимать ce
чения нулевых ПрОБОДОВ равными ссчениям фазных при их сече
нинх по 25 мм 2 llКЛЮlJИтельпо (по алюминию). Свыше 25 мм 2
сечение нулевых прОБОДОВ принимать не MeIlee 50% сечениЙ фаз
ных, по ие менее 25 мм 2 .
Значения взнбольших допустимых (располаrаемых) по ,'ерь Ha
пряжения для жилых зданий в зависИМости от режима работы пи
тающеrо трансформатора и видов электроприеМlIИКОВ можно
определить по табл. 11.2, прибавю-rн J{ табличным значеlJИЯМ 2,5%.
В тех случаях, KorAa точных данных о заrрузке трансформатора
и коэффициенте МОIЦIТОС1И потребителей IlС имеется, принимают
нотери Il(\ПРЯЖСIlИЯ для жилых зданиЙ от шин подстан
ции до наиболее удаленноЙ ламПы общсrо освещения не более
7,5%.
При проектироваrши сетеЙ жилых зданий допустимую потерю
напряжения (в процеllтах) от вру до наиболес удаJ!еШIOrо внода
в квартиру, в зависиМосТи от эта}КlIOСТИ здаиия и количества ceK
циЙ в пем, можно I1РИIlЯТЬ по табл. 13.3.
т а б л и ц а 13.3
JLOI1YCI'II'>I<1H
потеря напряжеrrиЯ
5 8
9 12
IЗ 15
O,8 ],9
0,7 2,4
I,O 2,6
5 8
9 12
IЗ 16
Потеря напряжения для внутрикварТИрIlЫХ rРУJlПОВblХ сетеЙ
оБI] еrо освеШ,ешш \1ШI{11O ЩН!I1Я 1 L 0,8 Il}o.
159
\\ 13.4. Методика определеиия возможиости пуска
короткозамкнутоrо электродвиrателя механизма
при данных параметрах электрической сети здания
в практике просктированин и эксплуатации электрических ce
тей ЖИЛЫХ, общественных зданиЙ и предприятиЙ часто ПРИХОДИТСЯ
ПРОИЗВОДИТЬ расчеты на возможность прямоrо пуска КОрО'I"козамк
пуrоrо электро;щиrателя механизма (лифта, вентилятора, насоса,
стаlIка 11 др.) при данных параметрах электрической сети. Эта Me
ТQдика СВОДИТСЯ к оценке снижения напряжсния На всех участках
питающеЙ сети от питающеrо трансформатора до клемм включае
Moro электродвитатсля.
При пуске ЭJJектродвнrателя по питающеЙ сети протекает KpO
Ме I!оминалыIrоo еще и IlУСКОВОЙ ТОК, KOTOphIi:'I В 4 8 раз больше
lIоминаЛЬ!IОrО.
ПусковоЙ ток вызывает дополшпе.IIыIюю потерю напряжения
в сети и в сумме с поминальным может создать увеличснную поте
рю напряжсния, при котороЙ оиа резко ПОIIНЗИТСя на клеммах элек
тродвиrателя. Это может привести J{ тому, что ЭJJектродвиrатель
при ero пуске IIС сможет сдвинуть с места присоединеfIlJЫЙ к нему
механизм из за уменьшения пусковOI'О момента (развиваемыЙ
элеКТРОДВI1rателем вращающиЙ момент изменяется пропорцио
нально квадрату напряжения, прилш-кенноrо lIа ero клеммах).
Кроме Toro, в реЗУЛЬТJ.те резкоrо СllижеШl}1 напряжения MorYT
остановиться друrие работающие электродвиrатели, присоеДИIIен
вые к данной линпи.
Суммарная потеря напряжения до электродвиrателя механизма
в момент еl'О пуска
дU '"2:.дU,+LДU,щр
(13.4)
[де ди с суммарная потеря напряжения в линии от ШИН питаю
щеrо трансформатора до двиrателн мехаиизма и в трансформато
ре без учета пуска двиrателя; дU доп ДОПОЛIlительная потеря I-Iа
пряжения в липии 01' трансформатора до ДIЗиrатсл.н механизма н
в трансформаторе в момент пуска ДБиrателя.
Величина
дU, дU,р+дU",б+МJ"
( 13.5)
rAe Ди ТР и ДUкаб потери напряжения в питающем трансформа
торе и в кабельиоЙ лиНlШ от ТП дО вру здания; /1и, потеря Ha
пряжепия вну"rри домовоЙ силовоЙ лииии от ВРУ здания ДО иаи
более удалениоrо электродвиrателя при работе всех элсктродвиrа
телеЙ.
Потеря папряжеиия в питающем трансформаторе
MJ,p V3f,o" (r,p cos <Р,р+Х,р siп I',р), (13.6)
rде f пом 1I0минаЛЫlЫЙ ток трапсформатора; r Tp , Х тр активное
160
ииду,ктивное сопротивления трансформатора, отнесенные к об
мотке ннзшеrо напряження
Потери иапряжения дико, и дИ. определяют по формулам
rл. 7. Следует учесть, что значение ди ка6 необходнмо определять
из условий нормальноrо и аварийноrо режнмов.
В нормальном режиме элеКТРGJснабжение здання осуществля"
ется от ТП двумя кабельными линиямн. Одна пиТает электродви
лифтов и саитеХНИЧескоrо оборудования, друrая злектри
ческую иаrрузку от квартир. В аварийиом режиме при выходе од-
лннии ИЗ строя питание всей наrрузкн здания осуществляется
оставшейся в работе лиНни.
Потеря напряжеиия (%)
!::.И и"", "и, .100.
с Ином
(13.7)
При отсутствии данных мощиости трансформаторов и их за
.можно прннять дИ, О,О8Ином,
потеря иапряжеиия (В) в сетн от питающеrо
и в трансформаторе до клемм электродвиrателя
!::.И Ao" y3f,,y," [( T+T,p) cos '1'''+( * х+х,,) sifl '1'.]' (13.8)
lnycK пусковой ток электродвнrателя прн номинальном Ha
. п
Т, Х сумма активных н реактивных сопротив
1 1
всех участков сетн; cos Ц)N коэффициент мощностн при пу
Х ТР активные и реактнвные сопротивлення питающеrо
отнесенные к обмотке низшеrо напряжения.
принять, что пусковой ток электродвиrателя уменьшается
пропорционально умеиьшению напряжения на ero
то
f' f Ир К f ИД
ПУСК;:;;;;;;;;;: пуск ином =::: i НОМА Ином
(13.9)
['ПУСК пусковой ток электродвиrателя с учетом сниження Ha
на ero Iклеммах, А; Ki кратность nycKoBoro тока при
напряженни на клеммах электродвиrателя (по KaTa
[нам д номинальный ток электродвиrателя (по каталоrу),
значение напряжения на 'клеммах двнrателя при ero пу
напряжения на клеммах электродвнrателя при ero
можно определнть нз сле.дующеrо выраження
И д И. (!::.И,+!::.Идо.) I,ОБИ. ом (!::.И, +!::.И .0.)' (13.10)
161
Известно, что и х == l,О5И ном , т. е. напряжение ХОЛостоrо хода
трансформатора иа 5% превышает иомииалыюе иапряжеиие элек
троприеми"ков.
Подставляя в уравнение (15.11) зиачеиие ИД' получим
l' K / 1,05И и ." (АИ, + АИдои)' (13.11)
пуск 1 НОМХ ИНО!d .
Вставляя в формулу (13.8) действительиое значение пусковоrо
тока l' пуск с учетом снижения напряжения На клеммах двиrателя.
получим выражение для дополннтельной потери напряжения в ли w
нии от шин трансформатора и в трансформаторе до злектродвиrа
теля:
!::.u 'rзк /. I,О5Ии.и (АИ,+ Идоn)
дои V u 1 НОМ.. ИНОМ Х
Х [( r+r TP ) eOs и+ ( X+X,p) Sin .]-
Обазиачим через А, Ом, выражение
[( r+ "Р) Cos .+ ( X+XTP) siп ,, A.
(13.12)
Таrда
!::.u V3K / I,О5Uиои (АИ,+АИ.оn) А (13.13)
доп l нОМА ИНОМ .
Решив это уравиение относительНо /).и ДОП, получим полное зн(]
чеиие дополнительиой потери напряження (В):
!::.U ]fзк,rn.идА(I,О5Ии." АИ,) (13.14)
дОII UilO + узк,1 110t . ц ,А
ИЛИ в процентах
д.И до ,,% 173КIIНОМ4А(I.О5И юм А.и с ) .
(и ном + УЗК/Iном:дА)Ином:
(13.15)
'Если прииять 'i\.u, О,О8Ино., то фор.мула (13.15) примет вид
!::.U..,,% 167к,r и..дА (13.16)
ИНОМ + V3KiIHo )lA
Для определения А в формулах (13.14) и (13.15) иеобходимо
знать величииу козффициента мощноети при пуске злектродвиrа
тел'Я cos ц)п. Этот rкоэффицнент В первый момент после включения
двнrателя вычисляют как среднее арифметическое из двух полу
чениых значений по (13.17) и (13.18):
со, n co, ио. [ т. + к, (1 1jи ") ] ; (13.17)
(l Sиои) к, 3
1IHOIo( cos 'fIHOI\I. (m п + о, 025К;)
Cos ,, (13.1'8)
(1 sHoM)KI
162
тде cos Ц)ном номинальное значеине коэффициента мощности;
mп Мпуск/Мnом кратность пусковоrо (иачальноrо) момента
электродвнrателя (по каталоrу); SИОМ номннальное скольжение;
'lHOM кпд при номинальной иаrрузке электродвиrателя.
Величины, входящие в формулы (13.17) и (13.18), указываются
в ,каталоrах иа электродвиrатели.
Как уже известно, иапряжеиие (В) иа клеммах злектродвнrа
теля при ero пуске находят по формуле (13.10), т. е.
Ид 1,05Uи,м (tlU,+tlU",).
Если в этом выраженин номннальное иапряжение Ином прннять
за единицу, а /).И С н d.И доп выразить в процентах, то напряжение
на ,клеммах электродвнrателя при ero пуске в долях от номиналь
Horo
Ид* ',05 O,O' (tlU,% + tlU",%). (13.19)
Теперь решим два вопроса: 1) какие необходнмо выполиить
условия для иормальиоrо пуска электродвиrателя? 2) будет ли
обеспечена устойчнвая работа остальных включенных электродвн
rателей при пуске одноrо двиrателя?
1. Известно, что развиваемый электродвиrателем вращающий
момент нзмеияется пропорционально квадрату напряжения, при
ложенноrо на ero клеммах. Нормальный пуск электродвиrателя
Может быть обеспечен, если пусковой (начальный) момеит элек
тродвиrателя будет превышать на 10% пусковой момеит сопротив
лення прнводимоrо механизма. Поэтому для проверки допустимо
сти пуска механизма достаточио сравнить пусковые (начальные)
моменты электродвиrателя и приводимоrо механизма, т. е.
и;.т,> 1,lт Mox K" (13.20)
rде И д * напряжение иа Iклеммах электродвнrателя в начальный
момент пуска в долях от номииальноrо на'пряжения; т п ==
==Мпуск/Мном кратиость пусковоrо момента электродвнrателя
"рн номинальном напряжении на ero клеммах (по каталоrу);
mмех==Ммех/Мном требуемая кратность пусковоrо момента при
80димоrо механизма; 1(, .козффициеит заrрузки злектродвиrате
ля; 1, 1 коэффициеит запаса.
IlpH определении значений кратностн начальных моментов
m мех иекоторых механнзмов можно руководствоваться следующи
ми данными:
Лифты пассажирские 11 [рУЗ0вые
Вентиляторы ...........
Компрессоры центробежные II поршневые
Насосы ц нтробежные н rрузовые .
СтаНlШ металлообрабатывающие (токарные, строrаЛh
ВЫе, фрезерные и др,) 0.3
2. Устойчивая работа остальных включенНЫХ электродвиrатс
Jlей БУJ Т обе('пе'IеН<:I, еслн при снижеиии напряжения на и K,1eM
1,7 ,8
O,4.......{j.5
1\4
1\4
б'
1113
мах, вызванном пуском одноrо электродвнrателя, максимальные
моменты останутся больше моментов приводи,Мых механизмов.
Это уеловие выражается так:
U'..т тох :> 1,IK" (13.21)
rде mmax Mmax/MHOM KpaTHOCTЬ .макснмальноrо момента элек
тродвиrателя (по Iкаталоrу). Маrнитиые пускате"1Н и коитактары
не отключаются при сниже
1 ыилU(рт Z ОЙЛ{j(рт нИн напряжения на их клем
.,5<ВТ ..5<ВТ мах до 60 65% номиналь
HOro.
Пример 13.1. Исходя из выб.
ранных сечений питаюЩИХ Кабе
лей И ПрОБОДОВ линии, питаЮЩек
электродвиrатели лифтов в MHO
rоэтажиом жилом Доме, опреде-
лить возможность пуска одноrо
короткозамкнутоrо электродвиrа.
теля лифта н выяснить влияиие
ero пуска на работу друrоrо эле
ктродвиrателя лифта. В доме yc
тановлены электродвиrатели мощ-
ностью 4,5 кВт серии АСМ52.6.
Принимаем аварийный режим.
Рис. 13.3. Схема к примеру 13.1 коrДа один из питающиХ кабелей
вышел из етроя и осветительная и
силовая наrрузки питаются о.
друrоrо кабеля. Исходные данные для решения задачи приведены на рис. 13.2.
Реш е н и е. Оцределяем сопротивленне трансформатора и отдельных участ
КоВ сети, рУКОlЮдствуясь табл. 8.2 и 8.3:
r T P===5,7 мОм; Х тр ===17,2 мОм;
r5 4===0,34'0,15'103===49,5 мОм; ХI :::::;0,-О6'015'10З===9 мОм;
rЗ 2===1,98'0,06'Н)З===119 мОм; ХЗ 4==0,О9'0,06'103===5,4 мОм;
r2 1=== 1,98'0,03.103==59,5 мОм: x4 5=={),09'O,03'103==2,7 мОм.
Из каталоrа на электродвнrатели лифтов определяем характеристики элек.
тродвиrателя ACМ&2 6: l И011l ==12 А; Ki==4,.5; т n <== 2,2; тШВХ == 2,.3.
Коэффициеит мощности при пуске cos «'п, подсчитанный как среднее из двух
формул (13.17) и (13.18), соста,вляет 0,52. По формуле (13.12) определяем ве-
личины А ,Для расчетных точек сети 2 и J., в которых при.соединены элект,родви
r,тели лифтов: A2 [(49.5+5,7+ 119)0,52+ (9+ 17.2+5,4) О,85JI0 З 0.]2 Ом; А,
(,(49,5+5.7+(119+59,5)0,52+(9+17,2+5,4+2,7)0,85] 10 З Q,15 ОМ.
По формуле (13.16) нахоДИМ ДОПОЛll'И'тельную потерю напряжения при пуске
электродвиrателя BToporo лифта:
U.оп4 167.4,5.0,12 2,76%;
380+ 1,73'4,5.12.0,]2
167.4,5.12.0,15
А.и .!,оп5 == 380 + 1,73.4,5.12.0,15
3,42%.
По выбраиным сечениям кабеля и проводов сети можно было определить
потерю напряжения в сети АИ с % как в нормальных, так и в аварийном режи
мах без учета пуска электродвиrателя лифта.
1&4
Однако ДЛя уменьшения расчетов ориентировочно примем дUс '8%. Оп ре.
ДеЛИМ напряжение в долях от номинальноrо На зажима.х электродвиrателя 8TO
poro лифта (рис. 10..3) при ero пуске (ТotJка 1) ПО формуле (113,19): И д .. S :=
1П5 О,ОI (3.42+8) O,94.
Проверяем ВОЗМОЖНОСТЬ пуска электродвиrателя BToporo лифта по формуле
(13,20), принимая коэффициент заrрузки рав.ным еДИНИЦе, а mMex I,7; и А .==
==mD lr,l мехКз; О,94 2 .2,2>1,Д-('1.7.'!I, Т. е. 1,94>1,87.
Результат расчета показывает, что пуск электродвиrателя BToporo лифта 80З-
моЖен. Напряжение в долях от НОМИНаJlьноrо На зажимах электродвиrателя лер
80ro лифта Uд.. I.05 ,1 (2,76+8) O,95.
Проверяем условия нормальной работы электродвиrателя nepBoro лифта пр"
пуске элект r одвиrателя в-тороro ли,фта по формуле (13.21); 0,952.2,3> 1,1.1,
Т. е. 2,'07> ,1. Таким образом, электродвнrатель первоrо лифта будет нормаль-
но продолжать работу.
rЛАВА 14
АППАРАТЫ ЗАЩИТЫ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ
ПУНКТЫ (ШКАФЫ) В ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ
И СИЛОВЫХ СЕТЯХ
14.1. Предохраиители
При эксплуатации электрических сетей длнтельные переrрузки
проводов и кабелей, а также короткие замыкания вызывают повы-
шение температуры токопроводящих жил свыше допустимых ПУЭ
значеннй. Это приводит к преждевременному нзнашиванню нх изо
лядии, вследствне чеrо может произойти пожар или взрыв ВО взры-
воопасных помещениях, а также поражеиие людей электрическим
током.
Для предохраиеиия от чрезмериоrо иаrрева проводов и кабелей
каждый участок электрической сетн должен быть снабжен защнт
ным аппаратом, обеспечивающим отключеиие аварийиоrо участка
при непредвнденном увелнчении токовой наrрузки сверх длитель-
но допустимой.
Для защнты сетей примеияют плавкие предохранители, автома-
выключатели и тепловые реле, встраиваемые в MarHHTHble
пускатели.
Плавкие предохранители применяют в оСНовном для З3ЩИТЬJ
И кабелей от ТОков KopoTKoro замыкаиия. Основным pa
элементом предохранителя является плавкая вставка, изrо-
Товленная из леrкоплавящеrося цветиоrо металла, укреплениая в
корпусе предохраннтеля (рис. 14.1). Различают иоминальные токи
предохранителя и плавкой вставкн.
Н о м н н а л ь И ы М т о к о м п р е Д охр а и и т е л я иазывают
ток, на который рассчитаны ero токоведущие частИ
контактные стойки). Этот ток равен наибольшему из но-
токов плавких вставок, предназначенных к установке в
предохранителе.
165
н о м и н а л ь и ы м т о к о м п л а в к о й в с т а в к и называют
наибольшИй ток, при котором заводом иэrотовителем rарантирует
ся работа плавкой вставки на неопределенное время без расплав
ления.
Номинальные токИ указаиы заводом на корпусе предохранителя
и плавкоЙ вставке.
В практике применяют плавкие вставки с Ma
лоЙ тепловой инерцней б е 3 ыI н е р Ц и о н н ы е
и С большой теплоВОЙ инерцией и н ер Ц и о н
н ы е.
Плавкие вставки с малой тепловой инерцией,
нзrотовляемые нз металлоВ с высокоЙ электро-
проводностью и малой теплоемкоСТЬЮ (медь, ce
ребро), осуществляют быстродействующуЮ защн
ту, но онИ чувствнтельны к токовым переrрузкам,
возникающиМ в электрическОй сети.
Плавкие вставки с большой теплоВОЙ ииерци
ей и теплоемкостью, изrотовляемые из металлов
с большим удельным сопротивлением (свинец и
ero сплавы), не осуществляют быстродействую
щую защнту, но выдерживают значительные
кратковременные токовые переrрузки.
По конструктивному исполненИЮ предохранн
телИ изrотовляют пробочные с винтовой резьбоЙ
(H 20), трубчатые разборные с заКрЫТЫМИ фиб
ровыми патронами без иаполиеиИя (ПР2) и с
фарфоровыми патронами, заполиениыми мелко
зериистым кварцевым песком, разборные (ПН2)
и неразбориые (НПН).
В сетях напряжеинем до 0,4 кВ широко pac
пространены предохранители типов ПР2, ПН2 н
НПН.
Принцип действия плавкоrо предохраннтеля
заключается в том, что, будучи последовательно
включенныМ в рассечку цепи защнщаемоrо участ
ка, прн увелнчении тока, превышающеrо ток, на
который рассчитана плавкая вставка предохрапи
теля, он сильно наrревается, а затем переrорает. Вследствие этоrо
защищаемыЙ ИМ участок сети отключается, предотвращая иедопу
стимый neperpeB проводов или кабеля. Время отключения предо
хранителя складывается из продолжительиости расплавления
вставки и rорения дуrи. Прн расплавленин плавкой вставки, Ha
пример, в предохраиителе ПР2 виутри фибровой трубки возникает
электрическая дуrа. Под действием высокой температуры BHYTpeH
ння поверхность трубкн начинает разлаrатьсн, в результате проис
ходит интенсивное выделение rазов с возрастанием давления виу
три трубки. Образовавшиеся rазЫ при высоком давлении способст
вуют зффективному rашеиию дуrи. Предохранители ПР2 имеюТ
Рис. 14.1. Пре
дохранитель
разборнЫЙ с
фибровой труб-
кой типа ПР:
J контаКТЫ для
присоеДllнения
проводов; 2 KOH
тактные стойкИ;
3 контактные
ножи; 4 латун'
НЫЙ контакт: 5
цннкоаая плаакая
вставка. 6 фиб.
ровая ТDубка
166
яебольШУЮ разрывную способность. Это объясняется
ра30ваиие rаза в патроне с большиМ давлением требует есо особой
прочности.
В предохранителях ПН2 и НПН rашение дуrи происходит в pe
зультате ее разветвления в тоичайшнх промежутках между зерна
МИ песка. Блаrодаря их большоЙ поверхности зерна хорошо поrло
ща ЮТ теплотУ и охлаждаЮТ выделяющиеся rазы, резко снижая дaB
ление в патроне при испарениИ материала вставки, fашение дуrи,
а следовательно, размыкание цепи происходит настолЬКО быстро,
что при большИх токах KOpOTKoro замыкання ток в предохраннте"
ле не достиrает предельноrо значения, Поэтому такие предохрани
тели отличаются быстродействнем и обладают токооrраничиваю
щим свойством. Предохранители ПН2 имеюТ БОЛЬШУЮ отключаю
способность при меньших rабаритах, чем предохранители ПР2,
Они широко распространены из-за дешевизны и меньшей затра-
дефицитныХ материалов для их изrотовления.
Для защиТЫ полупроводникОВЫХ вентилей, требующИХ быстроrо
сверхтоков, применяют быстродействующие трубчатые
с закрытЫМ патроном и наполнителем ПНБ2. Они
устанавливаться со стороны переменноrо (380 В) и постоян
(400 В) токов.
Техническне данные наиболее распростраиениых плавКИХ пре-
дохранителей приведены в табл. 14.].
Таблица 14.1
uатрОllа ln
45, 60
200
300. 350
600
1000
15 6. 10, 15
60 20, 25, 35, 45, 60
100 31,5.40,50,63,80, 100
250 80, 100, 125, 160, 200, 250
400 200, 250, 315, 355, 400
600 315, 400, 500, 630
Чем больше значение тока переrрузкн плавкоЙ вставкн предо
хранитеJlЯ, тем больше ее HarpeB, а следовательио, она скорее рас-
плавится и разорвет цепь тока, Следовательно, с повышением крат.
ности тока время переtорЗНИЯ плавкоЙ вставки уменьшается, такая.
характеристика наЗblвается о б р а т н о з а в н с и м о Й,
167
I(ривая зависимости времени переrорания плавкой вставки пре
дохранителя 01' тока называется за Щ и т и о й ИЛИ в р е м Я Т О
К О В О Й х а р а к т е р и с т н к ой.
Защитные характеристики плавких вставок предохраннтелей
тИпа ПН2 иа различные номинальные токи прнведены на рис. 14.2.
Из этоrо рисунка ВИДно, ЧТо защитная характеристика каждой
плавкой вставки на соответствующий иомииальный ток rрафически
t
i
10
5
1
50
10
5
1
"'=::> a,s
"
8,'
0,05
0,01
0,01)5 50
РИс. 14,2, Защитные характеристики плавких вставок пре.
дохранителей серии nH 2
изображена одной кривой, ПО которой определяют среднне значе
ния времени переrорання вставки в зависиМости от значенИя тока.
На самом деле защитная характеристика каждой вставки должна
быть rрафически изображена двумя кривыми, оrраничиваЮЩИМII
зону, в которой может переrореть плавкан вставка. Это вызвано
тем, что в производственных условиях из за увеличения переходио-
[о сопротивления контактов в результате их окисления прн дли.
тельной эксплуатации, а также ослабления нажатия контактов н
старения материала плавкой вставки прн длительной работе время
переrорания может отличаться от среднИХ значенИй (разброс за.
ЩИТI10Й характеристики). Разброс характеристик плавких вставок
предохранителей учитывают при защите электрических сетей особо
ответствеиных потребителей.
Размещая предохраиители в электрической сети, необходимо
выбирать их так, чтобы обеспечить избирательность (селектив
насть) их действия. Иначе r080рЯ, при коротком замыкаllИИ на од.
168
ноМ из участков сети должна переrорать вставка предохранителя
только у поврежденноrо участка, чтобы иа остальную сеть продол
жалась подача электроэиерrии. Это достиrается тем, что номиналь-
иый! ток каждой плавкой вставки, встречающейся
при, следоваини по схеме сети в направлении от
электроприемника к источиику питания, должен
быть больше, чем предыдущИЙ, на две ступеии CTaH
да ртной шкалы номинальных токов плавких BCTa
вак, если это не приводят к увеличеиию сечення
проводов.
Разиица не менее чем на одну ступень является
обязательиой при всех условиях. На рис, 14.3 изоб.
ражеиа схема защиты электрической сети предохра
нителями. При коротком замыкаиии в точке К
вставка предохранителя П 2, имеющая меиьший HO
мииальиый ток, переrорит раиьше, чем вставка пре-
дохраиителя П,.
Плавкие предохраиители иаряду с простотой их
устройства и малой стоимостью имеют ряд сущест
веииых иедостатков: 1) ие MOryT защитить лииию от
переrрузки, так как допускают длительную пере
rрузку до момеита плавлеиия; 2) ие всеrда обеспе
ЧИвают избирательиую защиту в сети вследствие
разброса их характеристик; 3) при коротком замы-
каиии в трехфазиой лииии возможио переrораиие
одиоrо из трех предохранителей и лииия остается в работе иа двух
фазах. В этом случае короткозамкиутые злектродвиrатели, под-
ключеиные к линии, оказываются включениыми на две фазы, а это
может привести к переrреву электродвиrателей и их выходу ИЗ
строя.
fl1
'f
к
Рис. 14.3. ПРИН-
ципиальиая схе-
иа защиты сети
предохраните.
ляии:
I вводное уст-
ройство: J рве.
преДeJIитепьиый
щит
14.2. Автоматические выключатели
Автоматические выключатели и тепловое реле, ие обладая иедо.
статками плавких предохранителей, обеспечивают быструю и на-
дежную защиту проводав и кабелей сетей от токов переrрузки и
короткото замыкания. Они MorYT быть также использоваиы для уп-
равления при нечастых включениях и отключениях. Таким образом,
автоматИЧеские выключатели выполняют одиовремеино функции
защиты и управления.
Для выполненИя защитных функций автоматы сиабжаются ли
60 только тепловыми или электромаrиитнымн расцепителями, либо
комбинированнымн (тепловые и электромаrиитные). Тепловые ocy
ществляют защиту от токов переrрузки, а электромаrнитные от
токов KopoTKoro замыкания. В зависимости от характера измене
иия режима работы элемеита сети от нормальноrо режима сраба-
тыВают встроенные в автоматы тепловые или электромаrнитные
расцепители.
i69
Действие тепловых расцепителей автоматов и реле, встраИ,вае
мых в маrнитные пускатели, основано на использовании иаrрева
биметаллической пластиики, изrотовленной из спая двух метаJIлОR
с различными коэффициентами тепловоrо линеЙноrо расширения.
В расцепителе или реле при токе, превышающнм ток, на которыЙ
оии выбраны, ОДИа из пластин при иаrреве удлиняется больше, в
результате чеrо воздействует на отключающий пружинный Mexa
иизм и коммутирующее устройство автомата или МаrнИтноrо пус
кателя размыкается. При этом произойдет отключеиие rлавной
цепи.
Тепловой расцепитель автомата или реле маrИИТноrо пускателя
не защищает питающую линию или асинхроиный короткозамкну
тый электродвиrатель от токов KopoTKoro замыкания. Это объяс
няется тем, что они, обладая большой тепловой ннерцией, не успе-
вают наrреться за столь малое время от тока KopoTKoro замыкания
или пусковоrо тока электродвиrателя.
Э л е к т р о м а r н и т н ы й р а с цеп и т е л ь представляет собой
электромаrнит, воздеЙствующий на отключающнй пружинный Me
хаиизм. Если ток в ero катушке превышает определенное, заранее
установленное значеиие, то электромаrнитный расцепитель отклю
чает лииию MrHOBeHHO.
Автоматические выключатели характеризуются номинальным
напряжением (максимальное иапряжение сети, при котором еще
допускается применять данный автомат) и номинальным током
(максимальиый ток, указаниый в паспорте, который выдерживает
автомат неоrраничениое время). Расцепители, встроенные в aBTO
маты, характеризуются номинальным током, которыЙ оНи Bыдep
Живают длительное время. Наимеиьший ток, вызывающий ОТклЮ"
чение автомата, называют т о к о м т р о r а н и я нли С р а б а т ы
в а н и я, а настройку расцепителя (реле) на заданный Ток сраба
тывания уставкой тока. Уставку тока электромаrIIИТ-
Horo расцепителя на MrHoBeHHoe срабатывание называют о т с е ч
ко й.
Электромаrнитные расцепители не реаrируют на токи переrру
зок, если они менЬше уставки срабатывания.
Автоматические выключателн разделяют на нереrулируемые и
реrулируемые. У Iiерееулuруемых Выключателей отсутствует при
способление для реrулирования уставки расцепителей в процессе
монтажа и эксплуатации. Расцепитель каждоrо из автоматов OTpe
rулирован заводом на определеиный номинальный ток. У ре2УЛИ-
руе.мых выключаТелей уставки расцепителей реrулнруют, воздей
ствуя на механическую систему автомата или на специальное YCT
ройство, изменяющее время срабатывання автомата.
В электрических сетях общественных, жилых зданий и пред
приятий широко распространеиы автоматы AEIOOO и автоматы се-
рнй АЕ20, А37, АП50Б.
Однополюсиые автоматы АЕ 1031, которые заменили автоматы
АБ25, имеют тепловые, электромаrllитные и комбннированные pac
170
цеrtители на иоминальные токи 6, 10, 16, 25 А и применяются для
защиты rрупповых сетей освещения,
..f\.-втоматические выключатели серии АЕ20 примеияются для за
ЩИ Ы осветительных и силовых сетеЙ напряжением ДО Боа в пере
мещюrо тока ОТ переrрузок и КОРОТКИХ замыканий.
JrIeKOTopble данные по трехполюсным выключателям серии АЕ20
при едены в табл. 14.2.
Таблица 14.2
т"п "ЫКЛЮ' /
чателя
Номина,nь,
ныВ ток, А
1 ч",ло I
полюсов
Вид расцепи-
тепя макси
мальиоrо тока
Ряд номиналь-
ных токов тел-
.ловых макси
мальных расце-
питепеll'
АЕ2026 16 3 Комбиниро- 0,3; 0,4; 0,5; 0,6;
ванный 0,8; 1,0; 1,25;
2,0; 2,5; 3,15; 4;
5; 6,3; 8; 10;
12,5; 16 к
АЕ2046 I 63 I 3 1 То же 110; 12,5; 16; 20; т
25; 31,5; 40; 50; .
63
АЕ2056
100
Уставка
тока в зоне
KopOТKoro
замыкания,
ратная HO
МИiИальному
-оку тепло.
oro расце-
rlИтеля и
равная 12
1 16; 20; 25: 31'5; 1
10' 50' 60' 80'
100 ' , ,
При м е ч а н и я: Структура YCJIOBHoro обозначения АЕ20 ХIХ2ХЗХ4Х5 хб:
АЕ обозначение выключателя; 20 порядковыИ: номер разработки; Х! зиаче
ине ВЫКJIюtrзтеJ1Я В зависимости от iНоминальиоrо тока (2; 3; 4; 5 соответственно
16; 63; 100 А); Х 2 число по..1ЮСОВ (4 однополюснЫй; 5 двухполюсный:
6 трехполюсный с электр.омаrннтным и тепловым р<lсцепителямн); Х З наличие
свободных KO TaKTOB (1 без свободных контактов; 2 один замыкающий; 3
один размыкающий; 4 одии замыкающиИ: и один размыкающий); Х 4 доrrол
НИТС.rlьные расцепнте.rlН (О без дополнительных расцепителей) ; Х 5 темпера
rурная компенсаЦИЯ И реrулировка иоминальноrо тепловоrо расцепителя (Р с
реrулировкой номинальноrо тока тепловых расцепитe.rrей с температурной компен.
сацией; Н с реrулировкоИ:, но без температурной компенсации; Б без pery
пировки и без температурной компенсации для распределительных пунктов; О
без реrулировки и без температурноИ: компенсации); Х 6 степень защиты,
1. Реrулировка номинальных токов тепловых расцепителей производится 8
пределах O,9 1,l5. 2. Для тепловых расцепителей, ТОК которых равен номиналь
иому току выключателей, реrулирование расцепителей производится в пределах
от 0,9 до номннальноrо тока.
Автоматические выключатели нетокооrраничивающих сернЙ
А3700Ф в фена пластовых корпусах с термобиметаллическими и
электромаrнитными расцепителямн выпускаются на номинальные
Токи 160, 250 и 630 А. Они при меняются в сетях переменноrо тока
Напряжением до 380 В и широко используются для устаиовки иа
171
Кривая зависимости времени переrорания плавкой вставки пре
дохраиителя от тока называется за Щ н т н о й или в р е м я т о
КО во й ха рактер истикоЙ.
Защитные характеристики плавких вставок предохраиителей
типа ПН2 иа различиые номииальные токи приведены на рис. 14.2.
Из этоrо рисунка видно, что защитиая характеристика каждой
плавкой вставки на соответствующий номинальный ток rрафически
t
70
5
1
50
10
5
1
o,S
'"
0,/
а,О5
o,(J/
0,005 .50
Рис. 14.2. Защитные характеристики плавких вставок пре-
дохранителей серии ПН-2
изображеиа одной кривой, по которой опрсделяют средние зиаче
ния времени переrорания вставки в завнсимости от значения тока.
На самом деле защитная характеристика каждоЙ встаВки должна
быть rрафически изображеиа двумя кривыми, оrраиичивающими
зону, в которой может переrореть плавкая вставка. Это вызвано
тем, что в пронзводственных условиях из за увеличения переходно
[о сопротивления контактов в результате их окнсления при дли-
тельной эксплуатации, а также ослабления нажатия контактов И
старения материала плавкой вставки при длительной работе время
переrорания может отличаться от средних значений (разброс за
щИТНой характеристики). Разброс характеристик плавких вставок
предохраиителей учитывают при защнте электрических сетей особо
ответственных потребителей.
Размещая предохранители в электрической сети, необходимо
выбирать их так, чтобы обеспечить избирательность (селектив
ность) их действия. Иначе rоворя, при коротком замыкании на oд
168
ИЗ участков
только у поврежденноrо участка, на сеть продол-
. жаЛась подача электроэиерrии. Это достиrается тем, что номииаль
иый! ток каждой плавкой вставки, встречающейся
при: следоваиии по схеме сети в направлеиии от
эле троприемиика к источнику питання, должен
быть больше, чем предыдущий, на ДВе ступени стаи
да ртной шкалы иоминальных токов плаВКИХ BCTa
вок, ';,если ЭТО не приводит к увеличению сеченИЯ
проводов.
Разиица не менее чем на одиу ступень является
обязательной при всех условиях. На рис. 14.3 изоб
ражеиа схема защиты электрической сети предохра
иителями. При коротком Замыкаиии в точке К
вставка предохраиителя П 2 , имеющая меиьшИй HO
мииальиый ток, переrорит раиьше, чем вставка пре-
дохраиителя П,.
Плавкие предохраиители иаряду с простотой их
устройства и малой стоимостью имеют ряд сушест
IIеииых иеДGстатков: 1) ие MOryT зашитить лииию от
переrрузки, так как допускают длительную пере
трузку до МGмеита плавлеиия; 2) ие всеrда обеспе
чивают избирательиую зашиту в сети вследствие
разброса их характеристик; 3) при коротком замы
каиИИ в трехфазиой лииии возможио переrораиие
одиоrо иэ трех предохранителей и лииия остается в работе иа двух
фазах. В этом случае короткозамкиутые электродвиrатели, под
ключеииые к ЛИИИИ, оказываются включенными на две фазы, а это
может прнвести к переrреву электродвиrателей и их выходу ИЗ
строя.
т
'f
к
Рис. 14.3. Прии.
ципиальная схе-
ма защиты сети
предохраните-
лями:
/ вводное уст.
роАство; 2 рас-
преДeJIнтепькыА
ЩИТ
14.2. Автоматические выключатели
Автоматические выключатели и тепловое реле, не обладая иедо-
статками плавкИХ предохраиителей. обеспечивают быструю и иа
дежную защиту проводав и кабелей сетей от токов переrруэки и
KopoTKoro замыкания. Они MorYT быть также использованы для уп-
равления при нечастых включенИяХ и отключеииЯХ. Таким образом,
автоматические выклЮчатели ВЫПОЛНЯЮТ одновременно функции
защиты и управления.
Для выполнения защитных фуикций автоматы сиабжаются ли
бо только тепловЫМИ нлИ электромаrнитнымн расцепителями, лнбо
комбинированиыми (тепловые и электромаrиитные). Тепловые осу-
ществляют защиту от токов переrрузки, а электромаrиитные от
токоВ KopoTKoro замыкания. В заВИСИМОСТИ от характера измене
иия режима рнботы элемента сети от нормальиоrо режима сраба
тывают встроенные в автоматы тепловые или электромаrнитные
расцепнтелн.
169
Действие тепловых расцепителей автоматов и реле, BCTpaH;8ae
мых в маrнитные пускатели, основано на использовании HarpeBa
биметаллической пластинки, изrотовлениой из спая двух мета)IЛОR
с различиыми коэффициеитами тепловоrо линейноrо расширения.
В расцепителе Или реле при токе, превышающим ток, на который
оии выбраиы, одна из пластин при иаrреве удлиняется больше, в
результате чеrо воздействует на отключающий пружиниый Mexa
иизм и коммутирующее устройство автомата или маrнитноrо пус
кателя размыкается, При этом произойдет отключение rлавной
цепи.
Тепловой расцепитель автомата или реле маrНИТJlоrо пускателя
ие защнщает питающую линию или асиихронный короткозамкну
тый электродвиrатель от токов KopoTKoro замыкания. Это объяс
ияется тем, что они, обладая большоЙ тепловой инерцией, не успе
вают наrреться за сТоль малое время от тока KopoTKoro замыкания
Или пусковоrо тока электродвиrателя.
Э л е к т р о м а r и н т и ы й р а с цеп и т е л ь представляет собой
электромаrнит, воздействующий на отключающий пружинный Me
ханизм. Если ток в ero катушке превышает определенное, заранее
установленное значение, то электромаrнитный расцепитель отклю
чает линию MrHoBeHHo.
Автоматические выключатели характеризуются номинальным
напряжением (максимальное напряженне сети, при котором еще
допускается применять данный автомат) и номинальным током
(максимальный ток, указаииый в паспорте, который выдерживает
автомат неоrраниченное время). Расцепители, встроенные в aBTO
маты, характеризуются номинальным током, который они Bыдep
ЖИВают длительное время. Наимеиьший ток, вызывающий отклю
чеиие автомата, иазывают т о к о м т р о r а н и я или с р а б а т ы
в а и и я, а настройку расцепителя (реле) иа заданный ток сраба
ТЫВания у с т а в к о й т о к а. Уставку тока электромаrI-lНТ
Horo расцепитеЛR иа mrHObeHI-Iое срабатывание называют о т с е ч
ко й.
Электромаrнитные расцепнтели ие реаrируют иа токи переrру
зок, если они меньше уставки срабатывання.
Автоматические выключатели разделяют на нереrулируемые и
реrулируемые. У liерezулuруемых выключателей отсутствует при-
способление для реrулирования уставкн расцепителей в процессе
Монтажа и эксплуатацни. Расцепитель каждоrо из автоматов OTpe
t'улирован заводом иа определенный номинальный ток. У ре2УЛU
руемых выключателей уставки расцепителей реrулируют, воздей
ствуя иа мехаиическую систему автомата Или на специальное YCT
ройство, изменяющее время срабатываиия аВтомата.
В электрических сетях общественных, жилых зданиЙ н пред
приятий широко распростраиены автоматы AEIOOO и автоматы се-
рий АЕ20, А37, АП50Б.
Однополюсные автоматы AE1031, которые заменили аВтоматы
АБ25, имеют тепловые, электромаrнитные и комбинированные pac
170
це ители иа номннальиые токи 6, 10, 16, 25 А и применяются для
защиты rрупповых сетей освещения.
Автоматические выключатели серии АЕ20 применяются для за
ЩИl1Ы осветительных и силовых сетей напряжением ДО 500 В пере
меиноrо тока ОТ переrрузок и коротких замыканий.
lyIeKoTopbIe Данные ПО трехполюсиым выключателям серии АЕ20
приведены в табл. 14.2.
Таблица 14.2
Тип иыклю, '
чатеJJЯ
Номина;rIЬ
вый ТОК, А
, Чи,", I
полюсов
Вид расцепи-
теJlЯ максИ
МII.льноrо тока
Ряд номннальо l
иых ТОКОВ Ten
JlОВЫХ макси-
мапьных расце-
ЛlIтелеl1:
АЕ2026 16 3 Комбиннро" О,З; 0,4; 0,5; 0,6;
ванный 0,8: 1,0; 1,25;
2,0: 2,5; 3.15; 4;
5; 6,3; 8: 10;
12,5; 16
АЕ2046 1 63 1 3 То же 110; 12,5; 16; 20;
25; 31,5; 40; 50;
63
АЕ2056
100
Уставка
тока в зоне
KopOTKoro
замыкания,
кратная HO
ми,нальному
току тепло"
Boro расце-
пителя и
равная 12
1 16; 20; 25; 31'5; 1
10' 50' 60' 80'
100 ' , ,
При м е ч а н и я: Структура YCJIOBHoro обозначения АЕ20 ХIХ2ХЗХ4Х5 Х6:
АЕ обозначение ВЫКJlючателя; 20 ПОРЯДКОВЫЙ номер разработки; Х l значе
иие ВЫКJlючателя В зависимости от Iном'инальноrо тока (2; 3; 4; 5 соответственно
16; 63; 100 А); Х 2 ЧИСЛО полюсов (4 однополюсный; 5 двухполюсный:
6 трехполюсный с злектромаrЮiТНЫМ и тепдовым расцепителями) ; Х З надичие
свободных контактов (1 без свободных контактов; 2 один замыкающий; 3
один размыкающий; 4 один замыкающий и один размыкающий); X допол-
нительные расцепнтелн (О без дополнительных расцепителей) ; Х 5 TeMnepa
турная компенсация и реrулировка номинальноrо тепловоrо расцепи тел я (Р с
реrулировкой номинальноrо тока тепловых расцепителей с температурной компен-
сацией; Н с реrулировкой, но без температурной компенсации; Б без pery-
лировки и без температурной компенсации для распределительных пунктав; О
без реrулировки и без температурной компенсации); Х 6 степень защиты,
1. Реrулировка номинальных токов тепловЫХ расцепнтелей производится в
предедах 0,9 1,15. 2. Для тепловых расцепителей, ток КоторЫХ равен номиналь
ному току выключателей, реrулирование расцепителей производится в пределах
от 0,9 до номинальноrо тока.
Автоматические выключатели иетокооrраиичивающих сернЙ
А3700Ф в фена пластовых корпусах с термобиметаллическими и
электромаrнитными расцепителями выпускаются на иоминальные
rоки 160, 250 и 630 А. Они при меняются в сетях переменноrо тока
напряжением до 380 В и широко используются для установки иа
171
вводно распределительиых устройствах и распределительных сJ.iло
nblx пунктах. Автоматы этой серии изrотовляются ДBYX и трехпо
люсиыми и имеют стационарное и выдвижиое исполнение. Зафит
иыми элемеитами в них являются тепловые, электромаrнитные! илн
тепловые и электромаrнитные (комбинированные) расцепит,ели.
Уставки токов термобиметаллических и электромаrиитных расц.епи
телей не реrулируются. Находящнеся в эксплуатации на дейст,\зую
щих установках автоматические выключателн АЗ 1 00 (СНЯТ lе с
производства) постепенно замеияются более совершениыми aBTO
матическими выключателями серий АЗ7 и АЕ20. Технические дaH
иые для трехполюсных автоматических выключателей серии АЗ7
с тепловыми и электромаrнитными расцепителями приведены в
табл. 14.3.
Т а б л и Ц а 14.3
НОМllналъ
Намни аль- ВИД расцепи- Ряд номниальных токов ная уставка
тип выклю ныА тоК BЫ тока тро-
чатепя кпючате- тепя макси- тепловых максимапьных rаиия эпеК
ля, А MaпbHoro тока расцепитепеА, А тромаrиНТ
Horo paCЦe
пителя, А
АЗ716ФУЗ
160
I Ком нниро-
ванныи
1 16: 20: 25; З2; 40; 50: 6З I
80; 100, 125; 160.
1200; 250 I
630
АЗ726ФУЗ
250
I То же
2500
АЗ7З6ФУЗ 630 . 250; З20; 400 2500
500 5000
6ЗО 6ЗОО
При м е ч а н н е. Структура условноrо обозначения АЗ7 Х!Х2ХЗХ Х5: АЗ7
обозначение выключателя и порядковый номер разработки; Х\ зиачение выклю-
чателя Р, 2, 3 соответственно 160, 250, 630 А); Х 2 ЧИСЛО полюсов (5 двух-
потосный, 6 трехполюсный); Х З K орпус (Ф фенопластовый); Х 4 климат
(У умеренный); Х 5 помещения с естественной вентиляцией (З закрытые).
Автоматические выключатели серии АП50Б предназначаются
для ручноrо включения и отключения электрических цепей, а TaK
же для пуска трехфазных асинхронных электродвиrателей. Кроме
Toro, они являются защитиыми аппаратами. Автоматы снабжаются
реrулируемыми тепловыми (Т), электромаrнитными (М) или KOM
бинированными (МТ) расцепителями. Тепловые расцепители этих
автоматов изrотовляют на номинальные токи от 1,6 до 63 А.
172
\
Технические данные автоматов серии АП50Б приведены в табл.
144\
Таблица 14.4
н::ru:о л :-
.автоматв,
А
ТеПЛОВОЙ и комбинированныА расцепнтепи
Номинальный ТОК I Преде.llЫ peryпHpoBa I ТОК сра6аТЫR.IIНИИ ЭJlеК
теПЛО80rо расце- "ИЯ номинаЛЫlOrо тока тромаrнитиоrо расцепИ-
пителя 18(1101' А У Таас еИпиТ: Ля ВАО ТeJlИ (отсечка) 'ер' А
АП50Б 2МТ, АП50Б.3МТ
АП50Б.2МТ. АП50Б ЗМТ АЛ50Б 2М: АП50Б ЗМ
1,6
2,5
4
6,4
10
16
25
40
50
6З
ТОКИ отсечки Moryr
быть предусмотрены на
3,5 /HON, 8 'н 1) /1<.0'"'
I I 6
1,6 2:5
25 4
'4 6,4
6,4 10
1 16
16 25
25 40
40 50
50 63
При м е ч а н н я: 1. АП50Б 2, АП50Б.3 (автоматы без расцепителей). 2. Циф-
ры 2 и 3 в марке автомата соответствуют числу ПОЛЮСОВ.
в ближайшее время электропромышлениость начнет осваиватЬ
выпуск автоматических выключателей серий ВА51 и ВА52, KOTO
рые предназначаются ДЛЯ работы в электрических установках по-
,стояииоrо (до 440 В) и перемеиноrо (до 660 В) токов. Выключатели
выполняются одноrо типоразмера и отличаются между собой ис
полнением для стационарной или выдвижной установки и по техиИ
ЧЕ:СКИМ данным встраиваемых расцепителей. Выключатели встраи
ваются в комплектные устройства для защиты электрических цe
пей от токов переrрузки, KopoTKoro замыкания, недопустимых сни
жений напряжения, защиты, пуска и отключений асиихрониых эле-
ктродвиrателей и для оперативных включений и отключений YKa
.заиных цепей с частотой до 30 вкл./ч.
Некоторые техннческне даииые выключателей серий ВА51 и
ВА52 приведены в табл. 14.5.
14.3. Маrнитные пускатели
МаёНИТНblе пускатели представляют собой трехполюсные кои-
.тзкторы переменноrо тока, в которых дополнительно встроены два
"Тепловых реле защиты, включенных последовательно в две фазы
rлавной цепи двиrателя. Маrнитиые пускатели предназначены для
-управления (пуска, остановки и реверса) трехфазиых асинхронных
'электродвиrателей с короткозамкиутым ротором мощностью до
75 кВт, а также для защиты нх от переrрузок. Иноrда маrиитные
173
Та бл и ц ai14.5
Исполненне по ВНДУ
максимальных раСЦеПlI
Номнна.!lЬ телеА тока РЯД номинальных
ТIШ выклю, ный ток BЫ Число КОJlllчество токов теплоВ:Ых
чателЯ клюt:tатеJIЯ, попюсов КОЛК'ООТ80 I тепловых максимальных
А электромаr максималь расцепителе . А
ИIIТНЫХ pac ных pacцe
цепителей пнтеJlей
ВА5129 6З 1 1 6,3; 8,0; 1 О: 12,5
16: 20; 25; З1,5; 40;
50; 6З
1 1
2
2
2 2
ВА5131
3
3
3 3
16: 20; 25: 31,5; 40;
3 З 63: 80; 100
ВАБI r31 100
З
ВА5231
З З
BA52r31 З З
I 2 I
2 I
ВА5133 2 2
3
160 З 3 во; 100; 125: 160
3 З З
ВАБI rзз
ВА52ЗЗ З
3 3
ВА52rзз З З
174
р им е ч а н и я: Структура условноrо обозначения БАХIХ2ХЗ ХХ4Х5ХвХ7Х8;
БА + выключатель автоматический; Х! серия (51 нетокооrр анич ивающий;
52 токооrраНИЧИ8ающий); Х 2 наличие буквы r для выключателей, предназ
наче:$ных для защИТЫ ЭJlсктродвиrателей; Ха номинальный ток (29 6З А, З)
100 t\, 3З 160 А); ХХ" число полюсов и количество максимальиых расцеш[
телеl тока по зоне защиты: первая цифра: l ) полюс с расцепителем в одном
ПOJl е, 2 2 полюса с расцепителями в двух полюсах; З 3 полюса с расцепнте
Jlями \В трех полюсах; вторая цифра: 2 расцепитель в зоне токов KopoTKoro
заМЬЩаиня; 4 расцепитель в зонах токов переrрузки и KopOTKoro замыкания
(ОДПН\аковое количество); X5 дополнительные расцепители и свободные KOHTaK
ты (00 без дополнительных расцепителей и свободных контактов); Х в вид
при ВОДа и способ установки выключателя (J руч.ноif привод, стационарное HC
полнение; 3 электромаrнитный ПрИ80Д, стационарное исполнение, 5 ручной
привод, ВЫДВИЖНое исполнение); Х 7 дополнительные механизмы (О отсутст-
вуют; 6 устроЙство блокировки полОЖеНИЯ «отключено»); Х В реrулировка HO
мвнаЛЬНОrо тока Ten..lOBoro расцепителя (Р с реrулнровкой; О без реrули-
рОВКИ) .
Реrулировка мннимальноrо тока тепловых расцепителей производится от 0,8
до номинальноrо.
пускатели используют для включення и отключения некоторых
злектроустаиовок, требующих дистаициоииоrо управления (иаруж
ное и аварийное освещение,
автоматизнрованные приво
ДЫ и т. п.). Маrиитиые пус
катели MorYT быть и без
тепловой защиты.
П ринципиальная элект
рическая схема управлеиня
асинхронным трехфазным
двиrателем с помощью пус
кателя показана иа рис. 14.4.
Для управлеиия электродвн
тателем на расстояиии при
меияют станции управления
(кнопки управления). При
нажатии кнопки «Пуск» соз
дается замкнутая электриче
екая цепь управлення: фаза
В, кнопки управлеиия
«Стоп» И «Пуею>. коитакты тепловых реле РТ" РТ, и фаза С.
В обмотке тяrовой катушки К появляется ток, н катушка притянет
якорь, прн этом r лавные контакты Л в силовой цепи электродви
rателя замкнутся. Одновременно в цепи управления замкнется
блок контакт БI<.. В результате двиrатель М получит иапряжеиие
-и начнет вращаться. Кнопку «Пуск» можно отпустить, так как
замкиувшийся блок контакт БJ( шунтирует ее.
Остановка двиrателя осуществляется нажатием киопки «Стоп».
Прн этом размыкается цепь катушки К, что приводнт К ОТКЛlOче
RИЮ rлавных контактов Л в цепн двиrателя.
51<
Рис. ]4.4. ПрИlщипиальная электрическая
схема управления асинхронным трехфазным
двиrателем с помощью пускателя MarHHT
Horo
175
Для электродвиrателей реверсивиых (меняющих напраВЛf'нне
вращения) "рнменяют реверсивный маrнитнын 'пускатель, в . ШТО
ром встроены два трехполюсных контактора: ОДИН ДЛЯ пуска! ДВИ
rателя «вперед», друrой для пуска «назад».
Защита электродвиrателя от переrрузок осуществляется Т П.l10.
ВЫМИ реле, которые надежно защищают электродвиrатель IJ пи
тающую ЛИНИЮ от переrрузки, НО Не обеспечивают защиты Ф' KO
роткнх замыканий.
Объясняется ЭТО тем, ЧТО реле имеет большую тепловую :iииер
uию. При коротком замыкании ток может повредить "ровода цепи
раньше, чем сработает реле. Кроме Toro, контакты маrнитиых "ус....
кателей не рассчитаны на отключение ТОКОВ KopOTKorO замыкания.
Поэтому при использовании маrнитных пускателей с тепловыми
реле для защиты от переrрузок необходимо дополннтельио YCTaHaB
ливать и плаВКИе предохранители или автоматы с электромаrнит
НЫМИ расцепителями для защиты от коротких замыканий.
Маrиитный цускатель отключает элеКТРОД8иrатель ОТ сети при
исчезновении иаприжеиия или поиижеиии ero на 30 40 % от номи
нальиоro.
Пускатели классифицируются по иомииальному току rлавиоi!
цепи; иазиачению (иереверсивиые, реверсивиые); защищеиности
(открытое без кожуха исполиение IPOO, в кожухе IP54); иаличию
тепловых реле (без реле, с реле); иаличию киопок управлеиия и
сиrиальной лампы, встроенной в кожух пускателей; числу коитзк.
ТОВ ВСПомоrательной цепи; области "римеиеиия (ДЛЯ частых и ие
частых включеиий).
Находящиеся в зксплуатации иа действующих установках Mar
ннтные пускатели серии ПМЕ и ПАЕ, СИЯТЫе с производства, по
стеПеНно заменяются более совершенными пускателями серюr
ПМЛ. ДЛЯ защиты управляемых электродвиrателей от переrрузок
недопустимой продолжительности обрыва одной из фаз пускатели
серии ПМЛ сиабжаются трехполюсными тепловыми реле серии
РТЛ.
В зависимости от иоминальиоrо ТОКа rлавиой цепи пускатели
делят на семь значений: 10; 25; 40; 63; 80; 125; 200 А.
Пускатели изrотовляются в открытом и защищенном исполне
НИЯХ.
Пускатели в открытом исполнении используют для установки на
панелях, Пультах и в шкафах станций управления. В помещениях
с нормальными услоВиями среды испоЛЬзуют пускатели в защищен
ном исполиении, которые устанавливают около управляемых эле
ктродвиrателей.
Трехфазиые маrнитиые пускатели серии ПМЛ приведены в
табл. 14.6.
В табл. J 4.7 приведены данные тепловых реле РТ Л, BCTpaHBae
мых в пускатели ПМЛ.
176
4 r 63 10 (1'+1.) IПМЛ 410Х I IПМЛ-412Х IПМЛ 413Х
ПМЛ-410Х ПМЛ 422Х ПМЛ-423Х
'СМ'., ПМЛ-510Х ПМЛ-510Х ПМЛ 512Х ПМЛ-513Х
1 (2.+2.)
5 80 2 (3.+з.!
(3.+1. ПМЛ-522Х ПМЛ 523Х
(5.+1.)
Нами-
наль-
.ы.
ток,
А
10 1 0 1.
I I.
O I.
I I.
25
40 10 (1,+1.)
125
'4 (5'+1.)
14(5,+10)
200
Число и
исполнение
контактов
вспоМоrа
теJlьиоА
цепи
без кнопок
IПМЛ-IIОХ
IПМЛ 210Х
IПМЛ-310Х
IПМЛ-610Х
IПМЛ-710Х
Таблица 14.6
Тип D зависимости ОТ IIСПОЛНеННЯ степени защиты
пускателя
IP54
'РОО
I ) , ,"00""
с кнопками "ПУСК:.
без кнопок «Пуск" Н сСтоп:'
И «СТОП» н снrИ8ЛЬНЫМВ
лампами
нереое Р СК8ное
I ПМЛ IIОХ I ПМЛ-112Х
ПМЛ-122Х
I I ПМЛ-212Х
ПМЛ-210Х ПМЛ 222Х
I ПМЛ 310Х ПМЛ 312Х
rМЛ-322Х
I ПМЛ-113Х
ПМЛ 12ЗХ
I ПМЛ 213Х
ПМЛ-223Х
I ПМЛ-313Х
ПМЛ-323Х
IПМЛ_610Х
/llМЛ-710Х
! ПМЛ-612Х
ПМЛ-622Х
I ПМЛ-712Х
llМЛ- 722Х
I llМЛ-613Х
ПМЛ -62ЗХ
I ПМЛ-713Х
llМЛ- 723Х
При м е ч а н и е. Структура условноrо обозначения ПМЛ ХХХХ: ПМЛ
пускатели электромаrнитные; первая буква Х rабариты пускателя (1, 2, З, 4,
5, 6, 7); вторая буква X. исполнение пускателей по назначению и наличию теп
JlOBOrO реле () нереверсивный без теПJlоВоrо реле; 2 нереверсивный с тепл
БЫМ реле; 5 реверсивный без тепдовоrо реле; 6 реверсивный с теПJIQВЫМ
реле); третья буква Х исполнение пускателя по стелени защиты и наличию KHO
лок (O IPOO без кнопок; 1 .lP54 с кнопкой «Реле», возвращающая реле..в pa
бочее положение после ero срабатывания; 2 IP54 с кнопками сПуск» И «Lтоп.
3 lP54 с кнопками «Пуск» и ""Стоп» И сиrнаJlЬНОЙ лампой); четвертая буква
Х исполнение пускателей по числу и исполнений контактов (з замыкающих
If р размыкающих) в вспомоrаТeJlЬНОЙ цепи: О lз для 1 и 2 значеиий, ]3+] ()
ДЛЯ 3 7 значений; ] ]p для] И 2 знаЧеНИЙ И 2 э +2 р Для 5 7 значений; 2 Зз+
+3р 3 3з+lр; 4 5 з +]р); IPOO открытое Незащищенное; IP54 пылебрыз
rозащищенное.
177
Таблица )4.7
. .
о( о о НО(
" " ,= =
о( i ".
I j ="
.; . !i: "
i " о( 1 1 . ".=
о(
" " i
= = e
... t:: :t ...
10 JYfЛ 25 0,17 O,I O,17 40 РТЛ 80 25 18 25
0,26 O,16 O,26 З2 23 З2
0,4 O,24 0.4 40 30 40
0,65 О,З8 О,65 63 РТЛ 40 ЗО 40
1 O.6l 1 50 З8 50
1,6 O,95 I,6 57 47 57
2,6 1,5 2,6 66 54 66
4,0 2.4 4,O 80 РТЛ 66 54 66
6,0 З,8 6,О 80 63 80
8,0 5,5 8,O 125 РТЛ 80 6З 80
10 7,O 10
25 РТЛ 10 7,O 10 РТЛ 200 105 75 105
14 9,5 14 125 95 125
19 IЗ 19 200 РТЛ 125 9 125
25 IB 25 160 120 160
200 150 200
14.4. Требования, предъявляемые к защите
осветительных и силовых сетей
Для защиты ПРОБОДОВ и кабелей от повышеиноrо нзrрева каЖ
дый участок сети снабжается защитным аппаратом, обеспечиваю
IЦИМ отключение аварийноrо участка при увеличении токовой иа
rрузки сверх длительио допустимой.
Все осветительные и силовые сети независимо от способа нх
прокладки должиы быть защищены от токов KopoTKoro замыкаиия,
а некоторые из них соrласно ПУЗ н от токов переrрузки, созда
ваемых потребителями электроэнерrии. К таКИМ сетям относятся:
'3) сети внутри помещений, выполнениые открыто проложеннымн
неззщнщениыми изолированными проводниками с rорючей оболоч-
кой; б) осветительные сети в жилых или общественных зданнях,
Top'roBblX помещениях, служ:ебно-бытовых помещениях промышлен
ных предприятнй, включая сетн для бытовых н переносных элеКТ
]78
роприемников (утюrи, чайники, плиткн, комнатные холоднльннки.
пылесосы, стиральные и швейиые машины), выполиеиные эащи
щенными проводами, пролож:ениЬJМН в трубах, в HecropaeMbIx
'строительных коиструкциях зданий и т. д.; в) осветительные сети
независимо от способа нх прокладки в пож:ароопасных помещеии
ях; r) силовые сети в жилых и общественных зданиях, в ToproBblX
помещениях н на предприятиях (только тоrда, KorAa по условиям
техиолоrическоrо процесса нли режима работы сети может 80ЗИИ
кать длительиая переrрузка проводав и кабелей): д) все сети (oc
ветительные и снловые) незавнсимо от способа их прокладки и pe
жима работы во взрывоопасных помещеннях.
Аппараты, установленные в электрической сети для защиты
проводииков от токов к. з. И токов переrрузки, должны отключать.
участок сети, как только ток на ием достиrнет предельиоrо значе
иия для данноrо сечения проводника.
Аппараты защиты, последовательно включеииые н цепь сети.
должны отключать отдельиые участки сети селективно (избира-
тельио). Проверку на селективность отключения производят по ти
поным время-токовым характеристикам применяемых защитных
аппаратов и расчетных токов к. з.
Для обеспечеии иадежноrо и быстроrо отключения аварийио
ro участка сети выбранные аппараты защнты проверяют иа токи
к. з. В конце защищаемоrо участка сети. При этом расчетный ток
однофазноrо к. з. должеи превышать не меиее чем в три раза ио.
минальный ток плавкой вставки предохранителя или расцепителя
автоматическоrо выключателя, имеющеrо обратнозависимую от TO
ка характеристику.
14.5. Выбор номинальных токов плавких вставок
предохранителей, расцепителей автоматов
и реле маrнитных пускателей
Основиым требованием для выбора номииальных токов плавких
вставок предохранителей или расцепителей автоматических выклю
чателей является необходимость, чтобы их номинальные токи были
равны или несколько больше максимальных расчетных токов эле
ктроприемников нли на защишаемых ими vчастках сети:
/ не >-- /шах'
(14.1 )
( 14.2)
/ РIIСЦ > / шах.
Выбор плавких вставок предохраиителей. При защите ответвле
ния к одиночному асиихронному электродвиrателю или линии, пи
тающей rруппу электродвиrателей, в момент пуска возникают пус.
ковые токи, значительно превышающие НО\1инальные. Поэтому BЫ
бор плавких вставок предохранителей производнтся с учето двух
условий.
179
1. При защИте ответвлеиия к одиночному электродвнrателю 8
<:оотВетствии с выражением (14.1)
f,,;?- fH MA' (14.3)
тде Iио-м д номннальный ток электродвиrателя, А.
При защите линии, питающей rруппу электродвиrателей или
смеша иную иаrрузку (электродвиrатели н друrие злектроприемни
](и),
f"" ;?-fm", (14.4)
тде Imax максимальный расчетный ток rруппы электродвиrателей
-или смешаниой наrрузкн, А.
2. Плавкая вставка ДОЛЖна надежно выдерживать кратковре.
меНные пики тока, вызванные пусками электродвиrателей с корот-
козамкиутым ротором и друrими эксплуатациониыми режнмамн
-<:ети. Исходя из этоrо, ток плавкой Вставки предохранителя опре.
.деляют из выражения
lас>/щlJа,
(14.5)
тде I пин Пиковый (максимальный кратковременный) ток, А; а==
2,5 для леrких условий пуска (редкие пуски или длительность
разrона не более 2 с; напрнмер элеКТРОД8иrатели станков, веити-
ляторов, насосов и т. п.); а J,6-:--2 для тяжелых условий пуска
(частые пуски или длительность разrона более 2,5 с; например,
электродвиrатели кранов, центрифуr, дробилок, лифтов и т. п.).
Для ответвления к одиночиому электродвиrателю
f,,;?- fпн.lа f"у,"/а f..МДКi/а; (14.6)
здесь 1(, коэффициент кратности пусковоrо тока электродвиrа
теля.
Для линии, питающей небольшое количество электродвиrателей
(п 275) или мноrодвиrательный привод (кран балка, станок),
J пи . определяют по выражению (12.45).
Для линии, питающей большое количество электродвиrателей,
или смешанной иаrрузкн (электроприемииков п>5) Iщш. находят
по выражению (12.46).
При одновременном пуске нескольких элеКТРОДВlпателей пуско
вой ток равен сумме пусковых токов. этих двиrателей.
Номинальный ток плавкой вставки выбирают по наибольшему
значению, определяемому по двум условиям.
Номинальный ток плавкой вставки для защиты ответвления к
сварочному аппарату выбирают, если ответвление выполнено алю
миниевыми проводами сеченИем 10 мм 2 И меНЬШе по формуле
(14.1), а при сечениях больше 10 мм' по формуле
.f.,;?-J,21.."пвV пв, (14.7)
тде I HoM пв номина lIЬНый ток сварочноrо аппарата при иоми
нальной ПРОдолжительности включения, А.
]80
Для защиты линии, питающей компенсациониую KOHдeHcaTOp
устаиовку, номИнальиый ток плавкой вставки (А)
f", >- 1,6f Ky >- 1,6Qку.103/(VЗU,,") ,
(14.8)
rAe QKY мощность компенсациоиной установки, квар; Ином но.
минальное лннейное напряжение, В.
3. Для защиты линИй с лампами накаливания и люминесцент.
ными лампами
10С :>1тах:,
(14.9)
тде /тах максимальный расчетный ток осветительной линии, А
В линиях с лампами ДРЛ при кратности пусковоrо тока 2,25 3
Jf ero длительности 60 90 с номннальиый ток плавкой ВстаВки оп-
ределяется как
I ПС :> 1, 21 тах'
(14.10)
Прн примененин для защиты инерциониых предохранителей
(плавкая ВстаВка Выполиеиа из свиица и ero сплавов) номиналь.
ный ток плавкой вставкн вие зависимостн от характера иаrрузки,
подключенной к защищаемой лннии, выбирают. по максимальному
расчетному току, так как плавкая вставка, обладая большой тепло-
емкостью, не переrорает даже при больших пусковых токах:
l вс >11l1ах'
(14.11)
По расчетным зиачениям lBC выбирают тип предохранителя и
плавкую вставку соrласио шкале стандартизованиых значеиий но.
'Минальных токов плавких Вставок.
Выбор тепловых и комбииироваиных расцепителей автом атиче.
ских выключателей. Формулы для выбора тепловых и комбиниро,
ванных расцепителей и иереrулируемой и реrулируемой обратио,
зависимой от тока характеристикой для защиты электроприемии.
ков в осветительных и силовых сетях приведены в табл. 14.8.
При защите конденсаторной установки автоматическим ВЫКЛЮ4
ателем последний должен иметь комбииированный расцепитель,
защиту от переrрузки и максимальную защиту.
Установка расцепителя максимальноrо тока (отсечка)
1 ,3QKY' 103
f У"О >- Vзu НО" (14.12)
Не рекомендуется устаиавливать на ответвлении к короткозам.
электродвиrателю автомат, имеющий только электромаr.
расцепитель, так как это увеличивает сечеНИе проподов по
с уста иов кой автомата с комбиинрованными расцепнте-
При защите ОДНночноrо электродвиrателя или линии, питающей
электродвиrателей, автоматом с тепловым и электромаrнит-
расцепителями послеДШН':'J по избежание отКЛючения при пуск€'
181
злектродвиrателя (при кратиости пусковоrо тока 6 и более) прове
ряют на срабатываиие по формуле
/у"о>- ',251""к, (14.13)
ДЛЯ ОДИНОЧНЫХ электродвиrателеи fпин==.lrryс){ д.
Таблица 14.8
Расчетные формулы
Осветительные сети силовые сети
Вид расцепитеJlЯ
лампы I ЛЮМине-' ЛОМПЫ ДРл. ЛИИ ии и оди-, J[ИИИIf К
ночным элен- rруппам
накаJlИ c e:: ::e ДРИ троприемни ЭJlеКТРОПI)И-
ванин КИМ емников
Автоматический вы- IрIIСЦ Iраrщ';i!: Iр.сц lpIICЦ Iрасц
КJ1ючаrеJlЬ с Rереrули Ш.JI шах 1,Зl пlaх ll,251BoM 1.IIroaJl
руемой н реrулируе.
мой обратноззвисимой
от тока характерИСТII
ной с тепловым рас.
целителем
То же, с комбинн
рованным расцепите-
лем:
тепловой расцепи. Iрасц';i!: Iрасц I рllсц ;;::: Ipllcц';i!: Iрасц';i!:
тель ;;::'/шп ;;::'Imax ;;::'il,З/ m8х ;;::'11,25180111. ;;::"I.I/ШIIJl
электромаrнитный l уст 00;;::' lуст&о;;::'
расцепитель ;;::'1,2/ п }'CR ;;;'1,2х
Х (1' пу,и+
+/'т,,)
При м е ч а н и я: 1. При установке автоматических выключателей на линиях
к силовым электроприемникам, Не имеющим в своем составе электродвиrателей,
коэффициенты 1,25 и 1,1 не учитываются. 2. Формулы даны для автоматических
выключателей с кратностью тока отсечки не менее 10. 3. Приведенные в таблице
коэффициенты приняты с учетом апериодичеСК0I1 составляющей пусковоrо ТОКа.
Сечеиия проводов, выбраииых по иаrреву, должны проверяться
в соответствии с ПУЭ, по условию соответствия выбраиному аппа
рату защиты
/ доппр > /;JаК з '
(14.14,
rде К, козффициеит защиты, характернзующий кратность допу-
CTHMoro длительноrо тока про вода f ДОП пр, по отношению к номи-
иальиому току троrания (срабатываиия) защитиоrо аппарата /".
3иачения К, определяют по табл. 14.9 в зависимости от приия
Toro внда защиты, требований к ней, характера сети, изоляции про
водов илн кабелей и условий их прокладкн.
Эти соотношения в сетях, защищаемых от токов переrрузки
часто оказываются решающими при выборе сечеиия проводов. Ec
ли расчетный ток провода /пр, иайдеииый по табл. 14.9, ие совпа
182
l.naeT с даииьrми таблиц допустимых токоВЫх иаrрузок, то ПУЭ раз
щ,решают принимать ближайшиЙ провод меньшеrо сечения, Однако
'ДОПУСТИМЫЙ ТОК провода при ЭТОМ не должен быть меньше расчет-
Horo тока линии.
z':
!1,;
Таблица 14.9
Коэффициенты защиты K
сети, для которых защита
ОТ переrрузки обязательна
ТОК и ТШI эаЩ1Iтноrо аппарата
ПрОБGД3 С резановой
If анапоrичной по теПJIО
вым характерист(!кам
изоляцией
взрывоn:о
жарооn:ас
ные [юме-
щения, жи
ЛЫС, TOprQ
ВЫе ПQМе
щеиия
и Т. Д
иевзры\
и неп-ожаро
опаСllые
ПРОНЗВОДСТ'
вснные по
Мещения
предприя
ТОЙ
кабели
с 6УМrilЖ
1I0А 1IЗО
JlЯЦиеfl:
сети, не
тре6ую
Щне за
ЩИТЫ ОТ
пере
rрузки
Номинальный ток плавкой ВсТаП 1,25 1,0 1,0 0.33
хи предохранителей
ТОК уставки аВТОМ8Пlческоrо 1.25 1,0 1.0 0,22
ВЫJ{JJючате.1Я с максимальным
'Мrиовенно действующим расцепи-
телем
Номинальный ТОК расцепителя 1,0 1,0 1,0 1,0
.автоматическоrо ВЫJ{JJючателя с
lIереrулнруемой обратнозависнмой
.от тока характеристикой
ТОК rроrания расцепителя aBTO 1,0 1.0 0,8 0,66
матическоrо ВЫJ{JJючателя с pery
.Jlируемой обратнозависимой от TO
Ка характеристикой
в сетях, защнщаемых от токов переrрузки, а также для защиты
трупповых сетей освещения следует при менять автоматы с тепло-
ВЫМИ или комбинированными (тепловой и электромаrнитиый) pac
депителями, Не рекомендуется в ЭТИХ сетях использовать aBTOMa
';"ТЫ, имеющие ТОЛЬКо электромаrнитныЙ расцепитель мrновеииоrо
Действия (отсечку).
ji Номннальные токи ПлаВКИХ вставок нлн тепловых расцепите-
",'Лей автоматов для защиты rрупповых линий освещення в любых
,',зданиях не должиы превышать 25 А.
Для жилых здаиий оии ие должиы превышать: 16 А для rруп-
JЛОВОЙ осветительной сети и штепсельных розеток квартир; 25 А
ij@1ЛЯ питания бытовых электрических машин большой мощности
ii'(ДО 4 кВт) в квартнрах с плитами на rазовом или твердом топли-
ji;::ве; 32 А для питания бытовой стационарной электрическоЙ пли
183
ты мощиостью до 5,8 кВт и 40 А для электроплит мощиостью до
8 кВт.
Тепловые реле маrиитИЫХ пускателей выбирают по номииаль.
НОМУ току по формуле
I,p>- 1,251 и . мд '
(14.15)
14.6. Распределительные пункты (шкафы. щиты)
в осветительных и СИЛОВЫХ сетях
напряжением 11.0 500 В nepeMeHHoro тока
Шкафы распределительиые серии ШР 11 с плавкнМИ предохра.
иителЯМИ ПН2' и НПН2 предиазиачеиы для распределеиия злект.
рической зиерrии и применяются в осветительиых и силовых цепях
трехфазиоrо перемеииоrо тока.
В табл. 14.10 приведеиы некоторые даиные шкафов серии
ШР.11.
Таблица 14.10
Чнс:n.о ЧНCJlО
трехфаs. трехфаз.
НЫХ НЫХ
Вводной rрупп н Вводной rрупП
НОМН. и "OMH
Тнп ТН. рубв.пь- иальиые Тап Тап рубllJlЬ- Н8.11lоиые-
шкафа сборки инк РБ ТОКИ. Л, шкафа сборки инк РБ ТОКИ. А,
на ток. предо Н8 ТОКИ, преДО
А xpaHH А храните-
тепеА .пей от,;. 0-
ОТХОДИ- дящих
ЩНХ ....H линий
ни,
ШР.IIУЗ П.401 250 5х60 ШР.llУ3 П.41O 400 4Х60+
+4XI0()
ШР.IIУ3 П.402 250 2Х60+ ШР.lIУ3 П.412 400 8XIOO
+3Хl00
ШР.lIУ3 П.403 400 5хl00 ШР.llУ3 П.413 400 6х 100+
+2Х250
ШР.llУ3 П.404 250 3х60+ ШР.IIУ3 П.422 400 3Хl00+
+2Хl00 +2х 20а
ШР.IIУ3 П.408 250 8Х60 ШР.IIУ3 П.424 400 4х60+
+2Х
XIOO+
+2 200
ШР.IIУ3 П.409 400 6Х60+ ШР.llУ3 П.425 400 2х60+
+2XIOO +2Х
Хl00+
+4Х200
Распределительные пуикты серии ПР II с автоматическими BЫ
ключателями серий АЕ20 и А37 и распределительиые пуикты серин
ПР24 с автоматическими выключателями серии А37 предиаЗllаче
184
НЫ для распределения электрической энерrиИ в осветительных и
'СиловыХ сеТЯХ.
В табл. 14.11 и 14.12 приведеиы отдельиые распределительные
лункты из серий ПР 11 и ПР24, которые MorYT быть испо:льзоваиы
учащимисЯ при выполиеиии КУрСОВ,ых и дипломиых проектоВ,
Таблица 14,11
Тнп пункта количествО вылючате--
лей линейныХ
вык.nюча
тель ввода одиопо \
навеснОЙ трехпо'nЮС- ЛЮСНЫХ ТDеХПОЛЮС
утеппеНJlЫЙ НаПОЛЬНЫЙ иы. АЕ2034 JlЫХ АЕ2030
дО 25 А
ПРll lООI \ПР11 3001 \
IР21УЗ IР21УЗ
пр Il 1002 \пр 11 3002 \hE2046 \
IР21УЗ IР21УЗ
ПРll 1003 \ пр 11 3003 \ б 1
[Р21УЗ lР21УЗ
ПРll 1004 \пр II 3004 \hE2046 \
Р21УЗ lР21УЗ
ПР II 1009 \ПР11 3009 \ 12 \
lР21УЗ lР21УЗ
ПР! 1 1010 IПРll 3010 \hE2056 12 \
IР2lУЗ IР21УЗ
IПРll 3011 \ \
lР21УЗ
\пр 11 3025 I \
IР21УЗ
\ПРll 3026 \А3726Ф \
lР21УЗ
\ПРIl 3121 \ПРl1 7121 \ \8 AE2056
lР21УЗ IР21УЗ до 100 А
\ПРll 2122 \ПРll 7122 \А3736Ф \8 AE2056
lР21УЗ IР21УЗ до 100 А
При м е Ч i:I и И я. 1, Структура условноrо обозначения ПР11 ХХХХ ХХ:
пункт; 11 номер разработки; х.......... конструктивное Иё
УТОПJJенное, 3 навесное, 7 наПОJJыюе); ххх номер схемы; хх
з.щиты. 2. ПРll 1001 1004. 1009 и 1010 иМеЮт р.змеры 600х650Х
ММ,. ПРIl 1025 н 1026 800X650X150 ММ.
185
Таблица 14.12
Пункты напольные Количество и типы выключателей
способ монтажа внешних ввода I отходящих линнй
ПрОВОДоВ Длительно
допустимый
ток I1ункта, I I
А АЗ?I БФУЗ АЗ7IБФУ'з
сверху н сннзу проводами тип ВЫКJlЮ с раСЦепИ с раСЦеПИ
и кз6елями с резиновой чатепей теЛЯЫИ телямн
или ппзстмаСG()воА ИЗОЛЯЦней 16 160 А 16 80 А
ПР20104 21УЗ 700 2 4
ПР24 71 04 54УЗ 630 2 4
ПР24 7105 2IУЗ 700 6
ПР24 71 05 54УЗ 630 6
ПР20207 21УЗ 700 4 4
ПР20207 54УЗ 630 4 4
ПР2И210 21УЗ 700 2 10
ПР24 7210 54УЗ 630 2 10
ПР24 7221 2IУЗ 600 АЗ744С 2 6
ПР24 7221 54УЗ 550 I\З744С 2 6
Пр н м е ':1 а н и е. Пун,кты ПР24 71 ,имеют размеры 1400ХI000Х300 мм.
а ПР24 72 1700Х1ЮОХ350 MM
rЛАВА15
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ОСВЕТИТЕЛЬНОИ
И СИЛОВОИ СЕТЕИ
15.1. Расчет освеТИТеЛЬНОЙ сети
Пример 15,1. Произвести расчет питающей линии электрическorо ОСВещения
ремонтных цехов предприятия, rштающиеся от распрсдслительноrо Щита 3iЮ/22I!J В
КТП, rрупповые щиткн 1; I1; 111 питают светильники с люминесцентными лам
пами, Коэффициент мощности pa
ВеН 0,95, rрупповые щитки IV, V
питают светильники ТИПа ДРЛ,
коэффициент мощности которых
равен 0,57. В наrрузке Рl н Р5,
указанной На rрупповых щитках
освещения (рис. 15,1), учтены по
вышающие коэффициенты 1,2
для люминесцентных ламп и 1,1
для ламп ДРЛ, Питающие линии
IJЫПОЛНЯЮТСЯ проводом MapКlI
АПВ, продоженным D СТаЛЬНЫХ
трубах. Длины участков указанЫ
в метрах.
Реш с н и е. Линия П I, Ток на rоловном участке А Б
1 LP.I03 (8,5+6,5+7,0).103 З5,3А.
шах -{зи ном cos tp 1,73.380-0,95
J80/: / Pz. Ij;
кт 1,'/0 б 1,'/5 В 1,11 r
'=ff,.f
fHJ
А 4 1,'/6 Д IJ'/2 Е
РИС, 15.1. Схема к лримеру 15.1
186
По /mп для четырех ПРОБОДОВ марки АПВ, проложенных в стальной трубе,
по табл. 7.2 принимаем сечеиие IlI() мм 2 . [доп 39 А.. Номинальный ток тепловоrо
расцепителя автомата [р ц';3[ш х. ПО табл. 14.2 принимаем автомат АЕ204б на
номинальный ток 63 А с номинальным Током тепловоrо расцепителя 40 А. Про"
веряем Принятое сечеНие из условий HarpeBa На соответствие защитному аППа"
рату. Сеть защищается от к. Э. (Кз 1. по табл.'14.9) [ДОИ IIРОВ КЗ/Р (;Ц 1.40===
::: ФО А.. Как видно, условие не выполняется, так как [дои про" при сечении 1 О мм2
раВен 39 A< o А.
Можно было бы принимать провод сечением 16 мм 2 с /доп про,,==55 А., НО,
учитывая близость Значений и примечанне К Табл. 14.9, можно оставить сечение
10 мм 2 . Следовательно, принимаем АПВ4(lХI0). Производим расчет питающей
линии на потерю напряжения:
"Аи% Аи A 6% + Аи Б В% + Аи B T%;
};Аи%
P\I\ +P,(I\ +1,) + Р з (l\ +1,+1з)
CS
8,5.10 + 6,5.25 + 7.36
46.10
1,1%.
ЛИНИЯ П"2
[тах ::::::
20,0.103
1,73.380.0,57
53,6А.
Принимаем сечение провода 16 мм 2 , 'доп пров:::55 А.. Номинальный ток тел.
ЛО80rо расцепителя (см, табл. 14.2) [р(;ц 1,З[щх==1,3'5З,6==69,7 А. Приннмаем
ЗllТОМ<lТ А.Е2056 на номинальный ток 100 А с номинальным током теllловоrо рас"
цепи тел я 80 А. Проверяем лринятое сечение провода На соответствие защитному
аппарату. Линня защищается ТОЛько от к.з. (K;j==:l по табл. 14.9): [ДОППРО6
;;"K,/т,, 1.80 80 А.
Принятое сечение ПРО80да 116 мм 2 по HarpCBY не УДОВ/1('творяется, так как
при сеченни 16 MM 2 l Ao J:l пров =:о:: &5 А.<ВО А, По условию COOTII,'l еТ8НЯ току защит"
Horo аппарата прннимают сечеНие Пр080да .15 мм 2 ; /доп "Р"Н =:0::8;')< Л; тоrДа 8'5 А>
>8'0 А.. Окончательно принимаем ПрО80Д АПВ 40X3.fi,). Р;ЮI('r питающей линн
На потерю напряжения
llU P414+P5(14+ls)
..:.J. Cs
11.5.16 + 8,5.28
46.35
0,26%.
!i 15.2. Расчет силовой сети
Пример 15.2. Произнести расчет ответвления от распределительноrо сило"
Boro пункта к токарному станку, имеющему мноrОДВИrательный при вод. Пас"
ПОРТНЫе данные: rлавный ДвиrаТeJ!Ь привода АО2"52"4: Рном==: 10 кВт; /ИОМ==
==:: 19.4 А.; /ПУ(;Н== 136 А.; вспомоrательный двиrатель АОЛ2"21"4: Рвом==: 1,1 кВт;
J HOM ==:2,7 А; двиrатель Насоса охлаждения ПА 22: Риом==О,125 кВт; [НОМ ==: 0,25 А.
Реш е н If е. Определяем суммарный расчетный максимальный ток:
[шах:::::: Кз'f,[иом:::::: 19.4 + 2,7 + 0,25:::::: 22,3 А.
Ка цринимаем равным еДИНице.
[пиl<. ==:[ ПУСН ШIIJ:+l:["ом :::,136+2, 7 +10,25 138,95 А.
по табл, 7.'2 для трех ПРОБОДаВ марки АПВ, пра-
в трубе, ПРИНИМаем сечение 4 MM2 /доп пров==:28 А.
аппаратура для электродвиrателей не выбирается, так как оНа постав"
комплектно со станком.
ответвления к станку осуществляем двумя вариантами предохра '
аВтоматическим вЫключателем. Станок питается от ШР"l,l с предо.
187
хранителямн ПН2: Iвс;?-/ИОN==2'2,3 А; l l1с ;?-/ пш ;/а== 138.95/2,5==.%.5 А. Принима-
ем l В <:===ОО А. Прове,ряем принятое сечение иа соответствие номинальному ТОК'у
плавкой вставки, Ответвление заЩищается только от к. 3, (по табл, 14.9 K ===
O,3'3): 1'0. "ро. К,/., О,ЗЗ.ОО 19,8 h; 19,8<28 h.
Таким образом сохраняется сечение., выбранное из условий допустимоrо Ha
rpeBa hПВ З(lХ4).
Станок питается от распределительноrо пункта ПР24, на котором имееТСR
трехполюсный автоматическнй ВЫКлЮЧатель АЗ716ФУЗ с комбиннрованным pac
цепителем.
Определяем номинальный ток тепловоrо расцепителя, По табл, 14,8 Ipacц
== 1,25 I mH ::::='l,2S.22,3==27,9 А. Принимаем по табл. 14.3 I расц ==32 А. Проверя
ем На отстройку от nYCKOBoro тока: 1,2/nYCK</ YCT ЗО-== 1,,2'5'138,95-== 1&З,7<63D A
Определяем сечение ПРОБодав ответвления q зависимости от Быбранноrо тока
расцепители. По (14.14) I дои RРов /раС-цК ==32'/I'==32 А. По табл, 7,2 принимаем
сечение провода 6 MM . Следовательно, сечение ПРОБОДОВ к станку при защите
автоматическим ВЫКЛючателем следует принять 6 мм 2 , т, е. АПБ3(1 Х6);
1 ДОП "РОВ ==,32 А.
ПРимер 15.3. Пранзвести расчет ответвления от распределительноrо шкафа
ШР ll с плавкими предохранителями к сварочному трансформатору CTH-5DO:
Sпасп==32 кВ'А, ПВ nасfl ==О,65%, Трансформатор включен на линейное напряжс
ние 3В{) В.
Реш е н и е. Номинальный ток при номинальном значении ПВ:
Iномлв 0::= SHOM/U HOM "= 32/D,38 ::::::-84 А.
По близости от еварочноrо трансформатора для ВОЗможности ОТКJ1ючеиия
ero от сети н защиты от К Э. устанавливаем ЯЩИК типа ЯРВ21', в котором HaXo
ДАТСЯ ДВухполюсный рубильник с боковой рукояткой 11 ДВа предохранителя ти.
па ПН2.
Ток плавкой вставки по (14..7)
/"':;. 1 ,2l. 0 . пв V ПВ.. W 1,2.84 У О,65 81 А.
Пр,инимаем I рс == 1 00 А. Устана,вливаем ПН2 ( 100 ) .
100
Для выбора сечения ПРОБОДаВ от ЯЩИКа ЯРБ21 дО сиарочноrо трансформа
тора необходимо определить расчетный ток по (7.3):
I расч ЯрИВ == I ном пасл V пВ пасп / D,875:::== 84 Y D ,65 /0,875:::== 77 ,3 А.
Так как сварочный трансформатор передвижной, то для ero питания от
ЯРВ21 принимаем шланroвый кабель с меднымн жилами типа крпт.
По расчетному току 77,3 А из условий Harpeoa по таблице допустимых TO
ковых наrрузок для двухжильноrо Медноrо кабеля IIриннмаем сечение 16 мм2;
I доп аб==95 А. При этом 95>77".3 А,
Проверяем принятое сечение на соответствие номинальному току плавкой
Вставки. Ответвление заЩИщаетсЯ только от К. э. (Кз::::=0,33): I доп каб==К':j[рс===
Q.33'IOO 33 h; 33<95 А.
Таким образом сохраняется сечение, выбранное нз УСЛОВий HarpeBa. Прини-
маем КРПТ (2Х'16) + (1'Х 1D), Третья жила кабеля используется в качестве эа
эемляющеrо ПрОВОПНI1ка.
Для селективности защиты На ШР ll на ответвление к трансформатору yc
танавливаем предохранители ПН2 с номинальным током плавкой вставки на од"
250
ну ступень Выше, чем в ЯРБ2!I. ПРИНlfмаем ПН2 I2D . От ШР-ll ДО ЯРБ21 про-
КJlаДЫВаем провода марки АПВ в металлической трубе (труба используется в
качестве заэемляющеrо проводника), По расчетному току 77,3 Д. .ДЛЯ двух про-
БОДав марки АПБ по табл. 7,2 принимаем сечение 25 мм 2 , I дои пров==85 А. При
ННмаем АПБ '2(1Х25). Проверяем принятое сечение на соответствие номиналь
ному току плавкой вставки; 1]1.0П пров==К з / l1с =='О,33.120==39,б<85 А.
188
15.3. Расчет электрической сети жилоrо здания
Лример 15.4. ПРОJJзвести расчет ОДНОЙ ЛИНИИ, питающей кварТИрЫ в 16 этаж
НОМ односекционном ЖИЛОМ Доме. Квартиры оБОРУДОВ3iJЫ бытовыми электропли ,
тамм МОЩНОСТЬю ДО 8 кВт. Напряжение сети 380/220 В. Защиту питающей лlt
НИИ ВЫПОЛЮIТЬ автоматическими ВЫК..llючателями с комбинированными расцепи
телями. Провода марки длв проложены в стальных трубах и каналах СТрОИ
"тельных КОНСТРУКЦИЙ. Остальные исходные
данные Щ::иведены на рис. 15.2.
Реш е н и е. К рассматриваеiмой питающей 1
::и з К Р р КЛи : Ы о ; а J:;: д а
55 м 2 , а каЖДая из 16 КВарТИр 65 м 2 . Опре
::Я Муч Т J:'ыu':: t к фФ ::'еr:::: ;
КВартИр общей площадью более 55 м 2 (в дo
мах с электроплитами На КаЖДЫЙ, квадратный
метр дополнительной площади свыше 55 м 2
Руд I<B увеличивается На 0,5%). Расчетную удель
ную наrрузку Руд ИВ принимаем по табл. 13.1
(с иитерполяцией): P", 1,28.48+1,28-1,05X
XI6==B3,0 к8т. Определяем расчетный ток:
Ркн.IОЗ
1 расч:=::' узu cos If ==
83.6.103 128 7 А
1,73-380.0,98 ,.
501 "'65HZ
SOtf'=40H Z
Sotf'=65H 2
SQtf:040H '
АЗ1I6
Рис. 15.2. Схема к примеру 15.4
8 домах с электроплитами cos ер == 0,98.
Для защиты ПИТающей линии на вру устанавливаем автоматический BЫ
ключатель АЗ7,l6Ф '3 с комбинированными расцепителями иа номинальный TOI\
100 h.
Определяем ТОК тепловоrо расцепителя: Iрасц';3Iрасч== 128,7 А. Принимаем
ток тепловоrо расцепителя 100 А..
По расчетному току 128,7 А по табл. 7.2 для трех праподов марки А.ПВ,
проложенных в каналах, предварительно выбираем сечение 50 мм 2 (I доn npoB==
130 h).
Проверяе.м прннятое сечение ПРОБОДаВ на соответствие ТОКУ защ"тноrо an
парата. Линия защищается от переrрузни. По табл. 14.3 I доn nроs;:::.Кз/расц'==
130<16-o А.
Следовательно, сечение фазных ПРОБОДаВ, выбранное по расчетному току
липни, Не удовлетворяет условию соответствия ТОКУ защнтноrо аппарата. При
"и маем сечение фазных ПРОБОДОВ 710 мм 2 (I доп "ро.в:==' 160 А) и сечение иулевоr(}
провода ЗБ мм 2 . Общая запись АПВ 3(IX70)+lx35. Производим расчет ПНТаю
щей сети на потерю напряжения от ВРУ дО наиболее удаленноrо ввода в KBap
тиру:
АИ д %
р ( L )
кв + 2
CS
( 2,8'15 )
83 14+
091.
46.70 '
Если принять 1l0терю напряжения в rрушювой сети общеrо освещения KBap
тиры 0,9%, то СУММ<lрная потеря напряжения от вру
Аи,% Аи,% + Аи,,% 0,91 + 0,9 1,81 %.
189
rЛАВА 16
КОМПЕНСАЦИЯ РЕАI(ТИВНОИ МОЩНОСТИ
В ЭЛЕI(ТРИЧЕСI(ИХ СЕТЯХ
16.1. Последствия повышенноrо потребления
реактивной МОЩНОСТИ электроприемниками
-
На электрических станциях rеиераrоры электрической энерrии
вырабатывают одновременно активную и реактивную МОЩНОСТИ,
передаваемые по электрической сети потребителям. Одна часть по
требителей электроприеМНИКО8 для своей работы потребляет ИЗ ce
ТН ЧИСТО активную МОЩНОСТЬ (электрические лампы накаливания,
наrревательиые приборы, печн СОпротивлеиия и т. п.). У этих эле.
ктроприемников ТОК совпадает ПО фазе с приложеиным иапряже
нИем. Друrая ИХ часть, с наличием в цепи индуктивноrо СОПрОТИВ
.ленин, в процессе работы потребляет не ТОлЬКо активную, но и pe
актнвную МОЩНОСТЬ, необходимую для создания электромаrнитных
Полей (злектродвиrатели, сварочные и сИловые траисформаторы
и Т. д.), у этих электроприемннков ток отстает от приложенноrо
напряжения на иекоторый уrол ч:'. наЗЫВаемый у r л о м с Д в и r а
фаз. Косинус этоrо уrла (cos<p) иазывают коэффициентом
мощности цепи,
Для линнй трехфазноrо тока активная мощиость (кВт)
p. ]/ЗU I Cos . (16.1)
Реактивиая мощность (квар)
Q У ЗИI siп или Q p. tg ,
(16.2)
"де tg <р коэффицнент реактивной мощиости цепи;
tg Q/p..
(16.3)
Средневзвешенный коэффициент реактивиой
м о Щ н о с т и определяется по Показаниям счетчиков активной и
реактивиой энерrий за определенный период времеии (час, смеиу,
сутки, месяц, ква ртал, rод) из соотношения
tg ,P' Wp/W.. (16.4)
По значению tg <рср в по триrонометрическим таблицам можно
определить значение COS <рСР в'
Из выражения (16.3) видио, что коэффициеит реактивиой мощ'
ности В отличие от коэФФицнента мощности COS<p является более
показательным для оценкн реактнвной составляющей наrрузки, так
как он непосредственно выражает значеНИе реактивной мощности
в долях активной МОЩиостн.
Из выражений (16.1) и (16.2) также видно. что с уменьшеиием
уrла сдвиrа фаз <р значение cos ер возрастает и при тех же действую
щнх значениях напряжения н тока активная мощность Ра возрас
190
приближаясь к маКСИмальиой величине, в то время как peaK
мощиость, уменьшаясь (значение sin qr+0), приближается
нулю.
Прн увеличеиии уrла сдвнrа фаз ер актнвиая мощиость при тех
значениях напряжения и тока уменьшается, а реактивная YBe
В этом случае при той же потребляемой активной мощ
ток в сети возрастает.
Полная мощиость (кВ. А), отдаваемая "енератором в электри
сеть при иоминальных условиях работы, определяется ВЫ-
Srиом=== V Р;rиом+Q rПОМt
(16.5)
р а r IЮМ номинальная активиая мощиость reHepaTopa при
значеиии коэффициеита мощиости, кВт; Q
I' НОМ tg<PrHoM реактивная мощность, квар (tglprиом COOTBeT
номииальному значению коэффициеита реактивиой мощио
rеиератора) .
Из выражения (16.5) видио, что С увеличеиием потреблеиия pe
мощности reHepaTop должеи вырабатывать ее сверх HO
значения, а для сохраиения иоминальной полной МоЩ
reHepaTopa активная наrрузка должиа быть снижена. Эт()
к что все звенья электрической сети заrружаются
реактивной мощностью, пульсирующей все время
между Источииком питания и электроприемниками. Ток во всех
сети при том же значеиии потребляемой активной мощно"
возрастает. Дополиительиая заrрузка rеиераторов иа электри
Ческих силовых траисформаторов и сетей реактивиой co
тока 1 siп <р (при той же передаваемой активиой мощ
приводнт к непроизводительному использованию полной
мощности источников питаиия, Это вызывает дополнительные за.
иа увеличение пропускной способности всей системы элект
т. е. на сооружение более мощных электростанций,
увеличение сечений проводов сетей, а также дополни
эксплуатационные расходы. Кроме Toro, при увеличении
в сети Возникают дополиительные потери напряжения, выыы
поиижение напряжеиия у потребителей, удалеиных от ис
питаиия, что приводит к увелнчеиию стоимости средств
напряжения, Увеличение Тока также влечет за co
увеличение потерь мощности и эиерrии на наrревание проводов
сетей и обмоток электрических машнн,
Таким образом, отрицательиые последствия повышениоrо по.
электроприемниками реактивной мощиости можно.
сиижая потребление реактивной мощности до мини
значений. Так, напрнмер, для электроустановок неболь
мощности, присоединениых к действующим сетям 6 10 кВ,
рекомендуют выполнить полную компенсацню реактивной
в распредеJllfтелЬНЫХ сетях иаПрЯжением до 1000 В.
191
16.2. Мероприятия по уменьшению потребления
реактивном МОЩНОСТИ ЭJIектроприемниками
Наибольшими потребителями реактивной МОЩНОСТИ являются
асинхронные электродвиrатели, сварочные и силовые траисформа
торы, иидукциониые печи, rазоразрядиые лампы и др. Примерно
около 65% от общеrо баланса реактивной МОЩНОСТИ, потребляемой
промышлеииыми предприятиями от энерrосистем, ПРИХОДИТСЯ на
асиихронные электродвиrателн, 20% на траисформаторы.
Между значением реактивной мощности, вырабатываемой reHe
раrорами электрических станций, включенных в систему, и значе
нием реактивноЙ МОЩНОСТИ, потребляемой потребителями, должен
существовать баланс. Нарушение этоrо баланса З3 счет увелнчен
иоrо потребления реактивноЙ МОЩНОСТИ приводит К отрицательным
последствиям. Поэтому очень важноЙ задачей ЯВЛЯется резкое CHH
женне потреблеиия реактивной мощности, особенно в часы макси
мальиых наrрузок системы и потребителя.
Сннжеине потреблення реактивной мощности осуществляют
двумя способами естественным и искусственным.
Для сннжеиия потребления реактивной мощности электропри-
емниками естественным путем используется rруппа мероприятий,
к чнслу которых относятся следующне.
Замена электродвиеателей, работающих с недоеруэкой или пe
рееруэкой, на эл ектродвиеа тел и меньшей и большей мощности. При
номинальных заrрузках и напряженин асиихрониый электродвиrа
тель потребляет из сетн номниальную реактивную мощиость.
В этом режнме электродвиrатель работает с наилучшими энерrе-
тическими показателями. При этом значеиие коэффициента МОЩ
ностн имеет наибольшее значенне.
При недоrрузке электродвнrателя потребляемая нм из сети aK
тивная мощность уменьшается пропорциональио мехаиической Ha
rрузке на валу, в то время как реактивная мощность вследствие ие
значительноrо изменения намаrничивающеrо тока практическн oc
тается постояниоЙ. Переrружениые асинхроиные электродвнrателн
вследствие увеличения потоков маrнитноrо рассеивания увелнчнва
ют потребление реактивиой мощности.
Для сннження потребления реактнвной мощности достаточно
заменить слабо заrружениые асинхрониые электродвиrатели элект
родвиrателями меньшей мощностн, необходимой для ПрОБоДИМоrо
механизма. Это целесообразно делать в том случае, если электро
двиrатель содержит значительный запас мощности. Однако необ
ходнмо учнтывать, что иноrда такая замена может привести к YBe
.lIиченню потер н активноЙ мощности в электродвиrателе и в сетн.
При заrрузке электродвиrателя менее чем иа 45% от ero номинаJlЬ
иой мощности замена ero электродвнrателем меНЬШей мощиости
всеrда оправдаиа. При заrрузке электродвиrателя в предеJlах 45
70% от номинальной мощностн целесообразность ero замены опре
192
технико экоиомнqеским расчетом. При заrрузке больше
на 70% замена иерентабельна.
Понижение напряжения у малоза2руженнbtх электродвиzателей.
показала, что снижеиие иапряження на выводах обмотоК
малозаrруженноrо aCHHxpoHHOI'O электродвиrателя (не
45 %) уменьшает потребление реактивной мощности. Кроме
уменьшаются потер н активной мощностн, а это повышает
двнrателя. Снижать напряженне у такнх электродвнrателей
можно переключеннем обмоток с треуrольника на звезду. Прн этом
напряжение на концах каждой фазы обмотки статора уменьшается
у3Раз, а так как вращающнй момент пропорционалеи квадрату
прнложенноrо напряжения, то активная мощность уменьшается в
раза. Поэтому прн переключенин об отки статора с треуrоль
на звезду необходнмо учитывать пусковые условия приводи
Moro электродвнrателем мехаНИзма. В связн С введеннем в rOCT
напряження 660 В н выпуском электродвнrателей на напряжение
660/380 В переключение возможно прн работе их в сетн с но"и
напряжением 380 В. ДЛЯ электродвнrателей напряженне"
при работе в сетн 380 В переключенне с треуrольинка на
не применнмо.
02раниченuе ХОЛОСТО20 хода работающих электродвиzателей.
Учитывая, что прн холостом ходе электродвнrатель потребляет
наибольшую реактнвную мощность, при длительности холостоrо
хода 10 с н более на время паузы надо отключать ero от сетн. Kor
Да перноды работы иа станках н механнзмах периоднчески череду
ются с межоперацнонными паузами, устанавлнвают автоматиче-
СКИе оrраничителн холостоrо хода (автоматнческое отключение н
включеННе электродвнrателя). Этим зиачнтельно уменьшаются по
требленне реактнвноЙ мощностн и непронзводнтельный расход эле
ктрознерrнн.
Правильныu выбор электродвиzателей по мощности и по типу.
Электродвиrатели с короткозамкнутым ротором вследствне MeHb
ших значеннй нндуктнвноrо сопротнвлення рассенвання имеют бо
лее высокий коэффициент мощности, чем электродвиrатели с фаз
ным' ротором. Электродвнrателн OTKpbIToro тнпа, обладающне луч
шнми условиями охлаждення, по сравнению с закрытымн электро
двиrателямн нмеют лучшне энеРf"етические покаэателн и прн той
же мощностн и частоте вращения MorYT нести большую активную
наrрузку. Поэтому для сннження реактнвной мощности следует
электродвнrатели не с фазным, а с короткозамкнутым
ротором и устанавлнвать их в открытом или защищениом нсполне.
нии, если это допускается по условиям окружающей среды.
Повышение качества ремонта электродВИ2ателеu, На энерl'ети.
ческие показатели электродвиrателей большое ВJ!нянне оказывает
.качество ИХ ремонта. Например, прн износе подшипников, чтобы
двнrателя прн вращенин не задевал за статор, вместо pe OH
та ииоrда делают обточку ротора, тем самым увеличивая зазор
19.3
ежду статором н ротором. Это увеличнвает намаптчивзющн.н
ток, а следовательно, н потребленне реактивноЙ мощности. Иноrда
при перемотке электродвнrателя неправильно подбирают сеченИе
провода ИлН не заполняют пазы электродвиrателя соответствую
щим количеством 'ПРОБОДОВ по сравнению с фабричноЙ обмоткой.
В результате после ремонта электродвнrатель значительно увелн-
чнвает потреблен не реактнвноЙ мощностн.
Отключение JrLaлоза2руженных силовых траНСфОрJrtаторов с пe
ре80дом насрузк" на дру,,,е трансформаторы. В часы малых иа
rрузок (во время ночных смен и в часы обедеиных перерывав) иа
пряжение на вторичной стороие силовых трансформаторов и в сетн
повышается. Повышение напряжеиня на зажнмах работающих
электродвнrателеЙ увеличивает намаrничивающнЙ ток н реактив
ную мощность. Своевременное отключение малозаrружеиных сило
вых трансформаторов (меиее чем на 30% от НОМИllальной мошно
сти) спереводом наrРУЗКII на друrие трансформаторы сиижает по
требленне реактивноЙ мощиости.
ПрнменеНllе для освещеиия rазоразрядиых лаМП ДРЛ, ДРИ и
люмннесцентных, нмеющнх в цепи индуктивное сопротнвление
(дроссель), при отсутствии компенснрующнх устройств, особеина у
ламп ДРЛ и ДРИ (коэффнциеит мощности 0,570,6), зиа4итель
но увелнчнвает потребленне реактнвной мощности.
Для снижения потребления реактивной мощиостн люминесцент
ные ламПЫ прнменяют с пу<?кореrулиру,ющнмн аппаратами, обеспе
чивающими козффицнеит мощиости ие ннже 0,9, а для ламп ДРЛ
и ДРИ прнменяют rрупповую и индивндуальную компенсацию pe
актнвиой мощности.
Все рассмотренные меропрнятия по сннжеиию потребления pe
актнвной мощиостн должны планомерно осуществляться на пред.
приятиях, тем более что онн, как правило, не требуют значитель
ных затрат.
16.3. Компенсация реаКТИ8ИОЙ мощиости с помощью
специальных компенсирующих устройств
Значнтельное сиижеине потребления реактивиой мощности ec
тественными методамн невозможно, поэтому в дополненне к eCTe
ственным мероприятням применяют искусственные методы компен
сацНН реактивной мощностн.
Наrлядиое представленне о сущности компеисацин реактивнЫ,
мощиости дает рис. 16.1.
Пусть до компеисацнн потребитель потребляет актнвную мощ
насть Р, (кВт) вектор 08, реактивную (от индуктивной наrруз
КII) мощность Q, вектор 8А. Вектор ОА представляет полную
потребляемую мощность S, (кв' А). Если включнть параллельна
наrрузке компеисирующую устаиовку (емкостную наl'РУЗКУ) QXY
вектор ДА', то прн тоЙ же потребляемоЙ актнвной мощности Р! pe
активная мощность потребителя уменьшается на Ql QKY' а полная
194
мощность 52 станет меньше 51; при этом ток в сети также снизнтся,
так как [2 S2/ (У3U) <JI SI (Узu). в результате использования
компеисирующей установки прн том же сеченни ПРОБОДОВ можНО
повысить пропускиую способность сетн по актнвноЙ мощностн.
Из векторноЙ диаrраммы нетрудно определнть мощность компен
снрующеЙ установки Q«y (квар) для компенсации реактнвноЙ мощ
IЮСТИ, ДЛЯ доведения потреблення реактнвной мощности от QI дО
Qz наЙде/l..1
QKy QI Q2 P,(tg l tg',?,), (16.6)
В практических расчетах по выбору компенсирующнх YCTaHO
ВОК исходят ИЗ «УказаннЙ по компенсации реактивной мощности в
расrrределительных сетях». В СООТ-
ветствИН с этими указаниямн выбор
компеисационных установок должен
производнться для режима ианболь и
шнх реактивных иаrрузок. Мощ
ность компенсирующей установкн aK'f) QZ
определяется выражением
Qh:y::::::::::K(Qтax QclfcT) KPJНax Х
Х (tg т" tg "".,), (16.7)
rде Qmax фактнческая нанбольшая Рис. 16.1. Векторная Дl1зrраМЫ1j
110:rучасовая реактнвная иаrрузка компенсащш реактивной МОЩНОСПI
в часы максимума aK
тивных наrрузок энеРI-осистемы, квар; Q HCT значение реактивноЙ
МОIЦНОСТИ, (ОтороЙ энерrосистема должна снабжать потребителя в
часы наибольшнх активных нзrрузок, квар *; К коэффнциент,
неСОБпаденне paCI{eTHOI'o максимума активноЙ Ha
потребителн с максимальной наrрузкоЙ энерrоснстемы **;
I.fmax::::::::::Qrnax/Pmax фактический таш'енс уrла потребителя в ча
сы :vrакснмальной актнвноЙ наrрузкн энерrоснстемы; Ртах pac
максимальная активная нзrрузка потребнтеля, указанная в
с энерrоснабжающеЙ OPI'al-шзацией, кВт; tgqJопт::::---'
оптимальный таиrенс yrJIa I10требителя в часы MaK
наI'рУЗКИ энерrосистемы (задается энеРI.оснстемоЙ);
оптимальная реактнвная иаrруэка потребителя в часы MaK
на['рузкн энерrосистемы, квар.
На деЙствующих нредпрнятиях при определении QJ(Y сле.'I.ует
возможность сниження tg ЦJ lIотребителя ВЫПОJlнеr{!lе 1
указанных в 16.2.
.. Это Зlli:iЧ('IШ('
в доrоворе с ':!!iсрrОСНCl6Ж<J.ющt.й орrаrrНЭ;Щ]iс(r НЗ
Оllр('Д(:ляется по rрафнку ШJrру:ти lIотре6IJН'i!Я в 'I:1CbI
Шll.РУ:IЮI '7I1CprOCIiCTCMb! (время маКСНМ,l.llЫIOЙ НI1rрy:llШ '::Ilrl'prOCHC
J<JД<I('ТСSJ энсрrОСII!J6жаюuн'П орr(JНI1:НlцнеЙ) При СОАIJI,Дl'IIИН М<J!\СlIМII.'lЫII,I)l
во U1H'MCIllI К""'" 1.
lY5
Так как выбор мощности компенснрующей установки произво
дится по режнму иаибольших реактивных наrрузок потребителя, то
в периоды поиИження наrруэок (ночные часы, обеденные перерывы,
мииимальные наrрузки), если установка постоянио включеиа, из
быточная реактнвная мощность, вырабатываемая устаиовкоЙ, бу
дет передаваться в энерrосистему. Это приведет к увелнченню тока
н потерям мощности в сети.
Кроме Toro, в сети потребнтеля возрастет напряженне, которое
Может превзойтн нормируемыЙ Предел, а это приведет к перенака
,'у злектрическнх ламп Н друrим ущербам. Во избежание зтих яв
.ilений применяют в зависимости от характера суточноrо rрафнка
наrрузок потребителя реrулируемые либо иереrулируемые компен
сационные устаиовки, т. е. от степени иеравномерностн потребле
ння реактивной мощности.
16.4. I(омпенсационные конденсаториые устаиовки
в качестве коиденсаторных установок на предприятиях почти
всеrда применяют батарен статических конденсаторов.
Шнрокое применение конденсаторных установок объясняется их
преИМуществами по сравнеиию с друrими компеисацнонными YCT
ройствамн, как, например, синхроннымн компенсаторамн, перевоэ
бужденнымн синхроиными двнrателями, и др. Основные их ДOCTO
ииства малый вес, отсутствне вращающихся частей, незначнте,!lЬ
вые потери активиой мощности (0,3 0,45 кВт на 100 квар), вЬз
Можность установки их непосредственно окОло отдельных нли
[рупп электроприемников, простое и дешевое обслуживаине, без
опасность н надежность в эксплуатацни.
Конденсаторы характеризуются номинальным напряжением
мощностью, условнямн работы (внутренняя нлн наружная YCTaHOB
I\a), ЧИслом фаз, видом пропиткн н rабарнтами. Конденсаторы с
номинальным напряжеиием 220, 380, 500 н 660 В изrотовляют как
в одиофазном, так и в трехфазном исполнении с единичной мощно
стью от 4,5 до 50 квар, а с напряженнем 1,05, 3,15, 6,3, 10,5 кВ
ТоЛЬКо в однофазиом исполиенни с еднничной Мощностью от 13 дО'
75 квар.
Конденсаторы Нмеют следующее обозначение: К определяет
назначение конденсатора (косинусныЙ снловоЙ кондеисатор для
компенсацин реактивной мощности), М с Пропиткой минераль
ным маслом, С с Пропнткой синтетнческим ЖИДким ДИЭJIектри
ком (иапример, соволом). При равном объеме мощность KOfIДeHca
тора с СОВоловым заполнен Нем на 30 40% больше мощности KOH
,1€HcaTopa с масляным заполнением. Однако СОволовые KOHДeHca
торы не MorYT быть Нспользованьr при температуре нНже 10°C, в
то время как маСляные Конденсаторы работают Даже при теМПе
ратуре 40CC.
При компенсацнн реактивной мощности потребителеЙ с помо
щью конденсаторов требуемая .мощность конденсаторноЙ установки
196
ИЗ мощностей отдельных конденсаторных банок, KOTO
соединяются в бата рен.
Реrулнрооанне. Конденсаторные батарен большоЙ мощности дe
на отдельные секции. Это удобно для OC\fOTpa и ремонта l<аж
секции, а также при необходнмостн пронзводить pecy.1HpOBa
потребления реактивноЙ ощностн ПОС\Iенно в течеНие рабочеJ'О
На цеховых силовых распределите.1ЬНЫХ пунктах, маrистраль
токопроводах, rрупповых щитках освещения, питающих люми
лампы и лампы ДРЛ, имеющие cos ср==О,5, устанавли
иереrулируемые конденсаториые батареи.
В тех случаях, KorAa потребление реактивноЙ МОЩНОСТИ в теченне
колеблется в значительных пределах, :vIощность KOHдeHcaTOp
устаНQВКИ должна реr"У,Тlироваться. Реrу.1l1рование осуществля
вручиую или автоматически. Наиболее простой и дешевый спо
мощности конденсаторных батареЙ OДHOCTY
при котором вся :vIОЩИОСТЬ батареи отКлючается ИЛИ
в определенное время суток. На предприятиях со .значи
неравномерностью rрафика потреб"lения реактивноЙ мощ
прнмеJIяется мноrоступенчатое реrу.'1ИрОВJнне. В этом случае
зависнмости ОТ потребления реактивной МОIЦНОСТИ включается
ВыКлючается различное количество сскциЙ конденсаторноЙ ба
Прн этом часть от общеЙ мощности батареи, равноЙ наи
реактивноЙ наrрузке потребителя, должна быть J-1epery
В I1РОМЫШJIеIIНОСТИ распространено автоматическое ре-
мощности конденсаторных батареЙ по времеии суток,
и TOI{Y.
по epeJrleHU суток, ка" I!анбо..'!ее простой способ,
на предприятиях, '-де значенне потребляемоЙ peaK
мощности в рабочие периоды почти не :vIеняется или меня
во времени. Зная суточныЙ "рафик потребления реактивноЙ
можно с помощью Э,iJектрических часов включать илИ
секции конденсаторноЙ батарен.
Ресулuрованuе мощности конденсаторных батарей по напряже
lIрнменяется в тех случаях, KorAa у потребителя необходимо
реrулировато реактивную MOI1.lHOC:Tb и напряжение.
при ПИТании нотребителя от нереl'улируе.vrоrо СШlOвоrо
так как с увеличение.'vf реактивноЙ МОЩНОСТИ СJlИ
напряжение, и, наоборот, с у.vrеньшеннем потребления ре-
мощности напряжение повышается.
Наиболее СlIособо автоматическоrо реrулирования
установки по напряжению является использование
реле иапряжения МИНlнrаJIЫIO['О н маКСН альноrо, из кото.
одно включает, а друrое отключает при отклонениях напряже-
от задаНIIOI'О значения.
АвтомаТИ1rеское ре2улuрован u е конденсаторной установки по
МОЖНО осуществить с помощью двух токовых pe le, Одно из
IШJlючает установку IIрИ росте наrрузок, ..:r.pyroe оТКлючает при
197
сннжении наrрузок, Имеются и друrие способы реrулирования кон-
денсаторных установок по напряжению и току.
Разрядка. При отключении конденсаторноЙ установки от сети
вследствие остаточноЙ электрической зарядкн между обкладками
КОllденсаторов на шинах батареи может сохраниться напряжение,
блнзкое по значению к напряжеllИЮ сети. Так как естественная ca
моразрядка конденсаторов пронсходит очень медленно, ТО при пов-
торном включении неразряжешlOЙ батарен в электрнческую сеть
напряжение lIа ее вводах может достнrнуть двоЙноrо напряжеиия
сети, что вызовет значительный бросок тока. Для создания без
опасных условнЙ при ПРНКОСlJовеlIИН к отключенным коиденсато
рам orlИ авто атическн разряжаются после отключения, при этом
напряжение на вводах конденсаторов должно упасть до нуля,
Дш! быстрой разрядкн предусматриваются разрядиые активные
нли индуктивные сопротивления, подключаемые параллельно кон-
денсаторам.
Значение разрядноrо сопротивлеиия (Ом) можно определнть по
формуле
и'
Rp.,p 15 .........2....106'
Q,y
(16.8)
rде U Ф фазное напряжение сети, кВ; QKY реактивная мощность
конденсаторноЙ установки, квар.
Разрядное сопротивление обычно подбирают так, чтобы поте
рн активноЙ мощностн 8 lIем при номннальном напряженнн не "ре.
Вышали 1 Вт на 1 квар МОЩНОСТИ батареи.
Разрядные сопротивления можно включать в схемы звездоЙ.
треуrольником и открытым треуrольником. Однако схема соедине-
ния треуrольинком Имеет преимущество перед схемоЙ соедине
ния звездой в том отношенни, что в случае обрыва цепи одноrо нз
сопротивлений оставшиеся <сопротивления будут соединены по cxe
м-е OTKpbiToro треуrольника и возможноСть разряда сохранится для
всех трех фаз конденсаторной батареи.
В качестве разрядных сопротивленнЙ в установках lIапряжени
ем 380 В применяют лампы накаливания, соединенные последова
тельно по нескольку штук в каждоЙ фазе по схеме соединения Tpe
уrОJlЬНИКОМ, а в установках напряженнем 6 10 кВ два однофаз<
ных трансформатора напряжения, соеднненных открытым Tpe
уrолышком. Для надежностн разрядные сопротивлення подключа
ют к шинам конденсаторных батареи наrлухо, без установки в цепи
отключающих аппаратов и предохранителей.
Защита. Кондеисаторные установки должны иметь защнту от
токов KOpOTKOI'O замыкания с Ilаименьшим времеием отключения.
В трехфазных конденсаторах в отличне от однофазиых предусмот
рена индивндуальная защита каждоЙ фазы от тоКОв KopoTKoro за
мыкания, которая осуществляется плавкнми предохраиителями,
19В
кронных элеКТРО,J,виrателеЙ нлн друrнх потребнтелей реактивноЙ
мощности. Индивидуальная компенсация является нанболее совер-
шенноЙ, так как в это случае от реактнвной мощности разrружз-
ются не только внешние электрнческне сети н трансформаторы, но
н виутреиияя распределительная сеть. Однако этот способ требует
зиачнтельных затрат на установку большоrо колнчества KOHДeHca
торных батареЙ. Кроме Toro, время нспользования компенсаuион
иых батареЙ невелнко, так как с отключением от сетн электропри-
емнНка отключается н компенсационная батарея. Поэтому иидиви
дуальную компеисацию применяют очеиь редко, например для
мощноrо электродвиrателя или сварочноrо трансформатора с низ-
ким коэффициентом мощности и большоЙ длительностью работы в
rоду.
При 2рупповой компенсации кондеисаторные батареи в силовых
сетях присоединяются иепосредственно к ШНнам силовых распреде
лнтельных пунктов нли к ШИнам вводно-распределнтельноrо щита,
а в осветительных сетях с люмннесцеитными (иеКО;\fпенсироваины-
мн ПР А) лампамн и ртутнымн лампамн типа ДРЛ к шинам
[рупповых осветительных щнтков. При этом способе компенсации
время нспользовання установленноЙ мощности батареи увелнчива-
ется.
При централизованной компенсации кондеисаторные батареи
устанавливаются на подстанцнях н прнсоединяются к ШИнам ннз-
шеrо или высшеrо напряження траНСфОР 1аторов. При подключе-
нни к шинам ннзшеrо иапряжения разrружаются от реaI<ТИВНОЙ
мощности не только сетн 6 10 кВ, ио и трансформаторы иа под
станции, а прн подключении к шинам 8ысшеrо напряжения толь-
ко сети высшеrо напряжеиня.
Прн централизованноЙ компенсации время нсПользования кон-
деlIсаторных батарей значительно больше, чем прн индивидуальноЙ
или rрупповоЙ.
Возможны также варнанты комбинированноrо размещения КОII-
денсаторных батареЙ, которые выбирают на основанин техннко-эко-
номнческих расчетов, так как от выбора места установкн батареи
зависят ero Стоимость и значения потерь электрнческоЙ энерrии.
КрнтерЫ'1 ЭКоНомнчностн является мнннмум приведенных за-
трат.
В rородских сетях компенсационные батареи обычно устанавли-
вают непосредственно у вводных устройств потребителей на напря
женне 380 В, так как прн этом достиrается снижение потерь элект-
роэнерrнн и разrрузка Бсех элементов сети 6 1 О кВ от реактивной
мощности и повышается качество иапряження. Установка KOHДeH
саториых батарей в цеховых подстанциях иа стороне 380 660 В
нецелесообразна, так как это не дает сннжения потерь Б сетн ННз-
Koro напряжения. Наибольшнй экономнческнй эффект ДОСТИi'ается
прн нх размещенин в непосредственной близости от элеКТРОllрием
ников, потребляющнх реактнвную мощность.
Конденсаторные батареи нельзя устанавлнвать во взрыво и По-
200
помещениях, а также в помещениях с насыщенноЙ
пылью и химическн активноЙ средоЙ.
ш>дключения конденсаториых батарей в сетях liапряже
380 В приведеиа на РНС. 16.2. Из рисунка видно, что под!(лю
может осуществляться рубильниками, автоматами или KOH
при дистанционном управлении.
В установках напряжением выше 1 кВ конденсаторные батареи
к шинам подстанции только с помощью масляныХ
или выключателеЙ наrрузкн.
3808 З8D В
;:<J
о) В)
п
3808
Т
р
К!/
а)
Рис. 16.2. Схемы нрисоединения конденсаторных установок напряжением 380 В:
t1 присоедннеине через рубильник и предохранитель; б присоедииеиие через ру6ильник
!t 1JUTOMtlT, (J LIРИС?С.J.иненис чеРСJ ру6илыщк. преДОХР1JНlпель Н КОН1актор: ТрТ транс.
форМ<llОРЫ тока; КТ контактор: др ЛI1МПЪL ра:тндн"tе; КУ KOH;teHCaTopHa>\ устаlювка
Пример 16.1. ПО суточному rрафику наrрузКН предприятия максима.'lьная
3.'lектрическан наrрузк<'t IlРИХОДИТСЯ на '\<1 13 ч и составляет P mH ===3'liO кВт.
М<lксима.'lЬНЫЙ фактический т<шrеllС уrла предприятия равен .0.87, Энерrоснстема
сообщила, что маКСIIМУМ ее IНtrрузки прн.\одится на 17 [9 '1 и ОППlмаЛbllЫЙ TaH
[снс yr.la предприятия должен состаВ.1ЯТЬ 10,25. Опреде,'IИТЬ мощность компеНСа"
ЦИОННОЙ l\онденсаторНоЙ установки.
Реш 1:.' Н Н l'. По i'рафику нш'рузки IlредrrрНЯТflЯ опреде.i,яем КОЭФФflЦиеlП К,
составляющий 0.8 от макснмGlлыlrоo :шачения наrрузкИ, Мощность компенсаци.
оrrной уСТ<'lНовки QI(Y ""'--КРmах(tg <рш х tg <pDIIT) ===0,8- Э[О(0,87 0,25) === 153,7 квар.
По Т<:Jб:I. 16.[ выбираем КОМIТлектную КОНДенсаторНую установку
УКТ ,38 lб.ОУЗ с номинаJIЫЮЙ мощностью 1510 квар. РеrУJ!ИРОВ<'Iние одноступен.
Чатое.
rЛАВА 17
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОй ЭНЕРrии
ВНУТРИ [ОРОДА И НАДЕЖНОсть
(БЕСПЕРЕБОйНОСТЬ) ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
rоРодских ПОТРЕБИТЕЛЕй
17.1. Распределение электрической эверrии
внутри rорода
По экономическим соображениям теПJIовые электрические CTaH
ЦИН в большинстве случаев сооружаются в районах расположения
значительных запасов низкосортноrо топлива н находятся на зна
чнтелыюм расстоянии от основных потребителей электроэнерl'ИИ.
По ПРИРОДНЫМ условиям rидростанции также Moryr сооружаТIJСЯ
вдалеке от потребителеЙ электроэнсрrии.
На любой станции электрические reHeparopbl nepeMeHHOl'O ТОКа
вырабатывают знер/'ию на напряженне 6 10 кВ (reHepaTopHoe на,
пряжение). Выработанная электроэнерrия направляется на сбор
ные шнны распределнтельиоrо устройства (PY6 10 кВ) станцни.
ПередзчCl больших мощностей На ,'енераторном напряжении для
электроснабженвя потребителей, удаленных на значительные pac
стояния, экономически нсвыrодна. Поэтому на электрнческих
станциях сооружаются повыснтеЛЫlые подстанции, трансформато-
ры которых повышают reHepaTopHoe "апряжение с 6 10 до 110
500 кВ н выше и по Лннням электропередачн (ЛЭП) энерrия
передается в районы потребленнн. В районах потребления и на
территории КРУПНЫХ rорОД08 сооружаются райониые понижаIOЩН
ПО..1станцин, на которых напряжение 110 кВ и выше понижается до
6 35 кВ. Часто в отдельных раЙонах больших rородов с плотной
застройкой жнлых, обществеиных зданий и энерrоемких предприя.
тнй раЙонные ПОllижающие подстанцнн 110/10 кВ сооружаются
поблизостн от крупных потребителей электроэнерrии. Такие под-
станции получили название подстаиций rлубоких Вводов.
ДЛЯ обеспечения надежноrо бесперебойноrо электроснабження
потребителей крупных [ОРОДО8 все раЙонные понижающне подстан.
ции, а таКЖе теПЛОвые электрические станции, расПоложенные в
черте [орода, связываются между собой .1ИНИЯМИ иапряженнем
35 110 220 кВ. Питание злектроэнерrней потребителей rорода
осуществляется от "ородскнх источНиков пнтаНIIЯ (ИП), HMeHye
мых це"трамн питаНIIЯ (ЦП). по пнтающнм и распределительным
сетям, как правило, напряжением 10 кВ н сетям напряжением до
1000 В. [ОРОДСКНМII ЦП служат сборные шнны ру 10 кВ ЭЛскт
рической станции, расположенной в черте rорода, или сборные
шины ру вторичноrо напряжения раЙонной подстанции 110
220/6 10 кВ.
На территории любоrо rородсз расположено большое КОЛИЧt"СТВО
потребителей электроэперrин, различных по режиму работЬJ и
202
потребляемой мощности. Из всех электропотребителей
наиболее энерrоемкими являются жилые, общественные
и предприятия. Эти потребители обычно распределены в
Bcero [орода. Передача и распределение электрическоЙ
между элеКТРОl!отребителями в зависимости от величины
местных условиЙ [ород.а осуществляются по соответствующей
электроснабжения. Она представляет собой комплекс ло
трансформаторных подстанцнй (ТП), питающнх и pac
предеJJнтелыJхx сетей напряжением до 1000 В и выше.
"ОК8
110,8
РВС. J 7.1, Э.rн'мент ПРННЦИIIIНJ.1ЫIOЙ условноЙ схемы rородскоЙ 3ЛСКТрtl'lССКОЙ сетн
Рассмотрим основные элемеНТbJ системы rородскоЙ сети.
Т р а 11 с фор" а т о р 11 а я п о Д с т а 11 Ц И Я (ТП) электро
YCTaHoBKёI, служащая /щя преобразования электрической энерrии
На пониженноt напряжение н состоящая из трансформаторов и
раtJlредслительных устройств до 1000 В и выше. Р а с п р е Д с л и
тельный пункт (РП) ПО..1станция, сл у;:,кюн а я ДJJЯ приема
и распределения электроэнерrни .между РёlЗЛИЧНЫ Н потрсбителя
ми при напряжении 6 10 кВ. Распределите,ТJЬНО TpaHC
фор м а Т о р н ы й Il У 11 К Т (РТП) раСllределительный "ункт,
совмещеНJiЫЙ с ТР<'.lНсформаторной подстаIlцией. Р а с пр е Д е л и
т е л ь Н (.l Я Л И Н И Я линия, ПИТёlюшая ряд Тl1 от ЦП на НШlрЯ
Жение 6 10 кВ. J1инни напряжения до 1000 В (220,380,
660 В). отходящие от 1'11 и РТП к ВНОIlIJЫМ Р<:lСlJредеJJИТСЛЫIЫМ
устроЙствам (ВРУ) жилых. обществснных зданиЙ инебольших
предприятий. также ОТIlOснтсп к rоро..1СКИМ раснрсделитеЛЫIЫМ
етям.
203
в больших rородах часто для лучшеrо распределеиия электро
ЭНерrии между потребителями в систему распределительной ссп!
6 10 кВ ВКЛЮчают РП И РТП. В этих случаях в системе распре.
делительной сети ПОЯВЛяется дополнительное звено в виде ПИтаю
щей сет н 6 10 кВ, линин которой соеднняют ЦП с РП и РТП. а
распределительиой сетыо становятся линни Toro же напряжения.
соединяющие РП н РТП с ТП.
На рис. 17.1 показан элемент принципиальной условной схемы
электроснабжения "орода. Как видно нз рис. 17.], от ЦП, и ЦП 2
по питающим линиям Л 1 и Л 2 электрическая энерrия на наrrряже.
иие 6 10 кВ, передается на РП, и РТП и по распределительным
линиям Л S и Л б На том же напряжении распределяется между ТП,
расположенными непосредственно около потребителеЙ. Трансфор
маторы этих подстанций понижают напряжение с 6 10 кВ до 380.
220 В. Из рисунка также вндно. что некоторые ТП по распредели-
тельным линиям Л З If Л 4 6 IO кВ питаются непосредственно от
ЦП З , мннуя РП.
17.2. Надежность электроснабжения
rородских потребителей
Под н а Д е ж и о с т ь ю электросиабжения ПоНиМается способ
НОСть снстемы электроснабження обеспечивать электроприемннкам
объекта бесперебоЙное питание электроэнерrией при реrламеити
роваином напряжении. Надежность пнтания в ОСНОВИОМ завнсит от
ПРИIIЯТОЙ схемы электроснабжеиия, степеии резервнроваиия OT
дельных rрупп электроприемников, а также от иадежиой работы
отдельных элементов системы электроснабження (линий. TpaHC
форматоров, электрических аппаратов н др.).
Не все электроприемники, входящие в состав характерных
rРУПJI rородских потребителей электрической эиерrии (жнлые н
обществеиные здания, предприятия и т. д.), требуют одииаковой
иадежности электроснабжения. Так, например, для мноrоэтаЖlIоrо
Жилоrо дом а электродвиrатели пожарных насосов, дымоудаленин
и авариЙноrо освсшения лестннчных клеток требуют более надеж
Horo электросиабжеиия. чем освещение квартир. Для некоторых
электроприемников перерывы в электросиабжении недопустимы
даже на сравиительно короткий срок, в то время как для электро
приемннков друrих rрупп потребителей без ушерба для производ-
ства и опасности для Жизни людеЙ MorYT быть допущены пере
рывы.
Следует учесть, что в правилах устройства электроустановок
(ПУЭ) определены условия иадежности электроснабжеиия ие по
требителей в целом, а входящих в нх состав отдельиых электро
прнемииков.
В соответствии с ПУЭ все электроприемннки по требуемой на-
дежиости электроснабжения разделяют На три катеrории.
204
к l й кате20рии относятся электроприемиики, перерыв в элект
которых моЖет повлечь за собой опасность для жиз
ни людей, зиачительный ущерб народному хозяйству, повреждения
массовыЙ брак продукцин, расстройство технолоrн.
l.feCKOro процесса. Прнмерами электроприемников, относящихся к
даниоЙ катеrории в жиЛых и общественных зданиях MorYT служить
электродвиrатели пожарных иасосов, устройств дымозащиты и
противопожариых устроЙств, лифтов, эвакуационное
и авариЙное освещение домов высотоЙ 17 этаЖей и более, элек-
троприемники помещеиий операционных, неотложной помощи
1i др.
На промышленных предприятиях в ряде цехов электродвиrате
J(И вентиляторов, насосов, компрессоров, воздуходувок и т. д. мож-
ио отнести к 1 й катеrории, если перерыв в иХ электроснабжении
:может повлечь за собоЙ опасность для жизии людей, серьезно
нарушеиие техиолоrическоrо процссса или повреждение оборудо-
вания. К этой же катеrории Отиосится аварийиое и эвакуациоииое
освещеиие.
Электропрнемиики этой каТI:ТОРИИ должны обеспечиваться
электроэнерrией от двух иезависимых источииков питаиия и пере
рыв электросиабжения при иарушении питаиия от одиоrо из них
:может быть допущен только на время автоматическоrо ввода ре-
зервноrо ИСТОЧНика питаиия.
Н е з а в и с и м ы м и с т о ч и и к о м n и т а и И я иазывается
исто ЧИИ К питаиия, иа котором сохраияется напряжение при исчез-
новении ero на друrих источииках, иапример распределительные
устройства двух цеитров питаиия, ДВе секции одиоrо центра пита
}Jия при условии, что каждая секция питается от отдельиоrо
источиика и секции Не связаны между собой. Допускается иаличие
связи, которая автоматически отключается при нарушении HOp
малы!Оrо режима одиой из секций. Две секции шии РП или РТП,
питающиеся от двух цеитров питания, также MorYT считаться иеза
висимыми источниками ПНтаиия.
При иебольшой суммарноЙ мощиости электроприемииков I.Й
катеrории в качестве иезависимоrо источника питания Moryr быть
использованы передвижные или стациоиарные автоматизирован.
мые электростанции иебольшой мощности с двиrателями внутрен.
Hero сrораиия, аккумуляторные батареи и др., которые устанавли-
ваются иепосредствеино около объекта потреблеиия электро.
эиерrии.
1(0 2 й кате20рии отИосятся электроприемиики, перерыв в элект-
роснабжении которых связаи с существеииым недоотпуском про
дукции, простоем людей, механизмов, промышлеипоrо траиспорта,
нарушением иормальной деятельиости знаЧительноrо количества
rородских Жителей. Примерами электроприемииков, отиосящихся
к этой катеrории, MorYT служить электроприемники в домах BЫCO
той от 6 до 16 этажей с плитами иа rазовом и твердом топливе, а
таКже электроприемиики в домах любой этажности с электропли
205
тамн, в здаииях учреждеиий управления, проектиых и коиструктор-
ских орrаниэаций и др.
В механических, металлообрабатывающих, сборочных и т. п.
цехах к ЭтОЙ rруппе можно отнести следующие электропрнемники:
электродвиrатели стаиочноrо оборудоваиня, подъемно транспорт.
ных устройств И вентиляторов, печи сопротивления, сварочные
arperaTbJ и т. д. Электропрнемники этой катеrории MorYT питаться
от одиоrо ЦП и допускают перерывы в элеКтроснабжеиии на Bp{,
мя, иеобходимое для включения резервиоrо питаиия выездной
оперативной бриrадой эиерrоснстемы илн дежурным персонаЛО;"lI
предприятия.
При наличии цеитралиэованиоrо резерва допускается питание
от подстаицнн с одним трансформатором.
К З й кате20рии относятся электроприемиики, не подходящие
под определеиня l.й и 2.й катеrорий. К этой rруппе относятся
электроприемиики иебольших коммунальных предпрнятий, вспо-
моrательиых цехов, ремонтных мастерских, неответственнЫх скла
дов, цехов несерийиоrо производства и др. Для этой катеrории
электроприемииков допускается перерыв иа время ремонта или
замеиы поврежденноrо элемента электросиабжения, ио не более чем
на одни сутки. Для рациоиальноrо и издежноrо построеиия схем
электросиабжеиия иеобходимо правильно определять катеrории
надежности отдельиых rрупп электроприемников. Выбор должен
производиться в соответствии с действующими иормативными
указаииями ведомств и мииистерств.
rЛАВА18
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ОБЩЕСТВЕННЫХ
И ЖИЛЫХ ЗДАНИй ПО rоРодским СЕТЯМ
18.1. схемы построения rородских питающих
сетей напряжением 6 10 кВ
При построении rородскоЙ питающеЙ сети должны соблюдать
ся требования ПУЭ. Cor ласио ПУЭ пнтаюшие сети напряжеинем
выше 1000 В во всех случаях сооружаются по схемам с автоматиче
ским резервироваиием вводов в РП. Питающие лииии, как прави
по, выполияют кабелями с алюминиевЫМИ жилами максимальным
сечением 185 240 мм 2 , так как зто умеиьшает количество линеЙ
иых ячеек в распределительном устройстве ЦП.
На рис. 18.1 приведеНbJ иаиболее распространенныЕ' cxeMblro
родских питающих сетей 6 10 кВ, rтрнмеияемые для электроснаб-
жения электропрнеминков 2.й и З.Й катеrорий. На рис. 18.1, а
дана схема питания rородскоrо РП двумя параллеЛЬНblМИ линиямн
от одиоrо ЦП. Для обеспечения избирательной защиты питающих
206
на их коицах в РП предусматрнвается максимальная Иа
защита. Устаиовка простой максимальной защиты в
случае недопустима, ТиК как при коротком замыкаиии, иа-
в кабеле К!, произойдет отключение обоих масляиЫх
8 з и В4 И РП останется без питаиия (иа схеме пока
протека ине токов KopoTKoro замыкания). При устаиовке
В,
а)
D!
Рис. 18.1. Схемы rородских питающих сетей 6 10 кВ,
при меняемых для электроснабжения электролриемников
2 й н з.й К<lтеrорнЙ надежности
направлеиной защиты отключается только ВЫклюLJа
8 з . а выключатель 84 остается во включеииом состоянии.
аварийный кабель Kl отключается с некоторой выдержкоЙ
времеии выключателем ВI н вся наrрузка РП автоматически пере-
иа кабель К2. Таким образом, в этой схеме с максимальио
защитоЙ при повреждении любоrо из параллелыlO
кабелей подача электроэиерrии потребителям ие пре
рассматриваемой схеме каждыЙ кабель в нормальиом режиме
быть заrружен только на 60% от длительно допустимоrо
тока по HarpeBY, так как в аварийном режиме при выходе из строя
{)AHOI'O кабеля иаrрузка иа оставшемся в работе соrласно ПУЗ ие
должна превышать 120% (см. 7.3).
На рис. 18.1, б показана схема с тремя параллельно работаю.
lЦИМИ кабелями, применяемая для питаиия двух РП, связь между
.которыми осуществляется кабелями связи. Приведениые схемы
nитаиия РП применяlOТСЯ для электроснабжения электроприемни'
ков 2 Й и 3 й катс('()рий, так как их питанИе осуществляется от
'ОДВоrо Цll.
Для электросиабжеиня электроприемников 1 й, 2.й и 3 й KaTe
торий применяют схемы питания РП от двух ЦП. Прн зтом питаю
щне линии работают разделыlO. На рве. 18.2 вриведены наиболее
раСllространенные схемы. На рис. 18.2, а показана схема с раз-
делыюй работой lIИТ3ЮIЦИХ линиЙ 6 10 кВ. Каждая СРКЦIIЯ РП
207
питается кабельиой лииией от разных ЦП. Сборные шины РП раз
делены на ДВе секции и связаны между собой в нормальном реЖИ
ме отключенным секционным выключателем 1, в котором имеется
устройство АВР двустороииеrо деЙствия. В нормальиом режиме
JfЛ ил; Цl7y ЦП 2 каждая ЛИНИЯ Питает
f б 1Оf(В б /ОкЕ t СВою секцию шин рп.
в случае повреждения
любой из питающих ли
К, ний устроЙство AB
ВКЛючает сеКЦИО1!ИЫИ:
ВЫключатель И ПИтание
РП будет осушест
ВЛЯТЬСН по неповреж
деииоjl лии ии. При раз.
дельной работе питаю
щих ЛИНИЙ значительно
уменьшается МОЩНОСТЬ
KopOTKoro замьшания
иа Шинах РП по cpaB
иеиню с параллельной
работой линий. OCHOB
IIЫМ недостатком ЭТОЙ
схемы является М3.1ая
заrрузка каждоЙ линии (60%) в иормальиом режиме работы.
В практике часто примеияют комбинированные схемы ПОСТрОС
ния питаюшей сети 6 10 кВ, в которых используют схемы с АВР
с максимально направленной защитой. В них предусматривают
одиовременно параллельиую и раздельиую работу Лии ий. На рис.
18,2, б ПоКазаиа комбииированиая схема питающей сетн 6 10 кВ.
Кабели КI И К, работают параллельна и заrружеиы в иормальном
режиме иа 60% каждый. На коицах кабельных линий в РП YCTa
Новлеиа максимально направленная защита. Секционный масля
иый выключатель 1 служит дЛЯ АВР и включается только при
выходе из строя кабеля К з , который заrружеи в нормальном режи
ме иа ] 00%. При выходе из строя кабеля КI или К, оставшийсн
в работе заrружается до 120%, а при аварии с кабелем К З el'o Ha
rрузка равномерно распределяется между кабелями К, и К,.
РП
о) о)
Рис. 18.2. Схемы rородских питающих сетей 6
10 кВ, прнменяемых для электроснабжения элек
троприемников 1-Й, 2 й, З Й КlIтеrорпй надежно
СТИ
18.2. Схемы построения rородских
распределительиых сетей иапряжеиием 6 10 кВ
Распределеиие злеКТРИ4еской эиерrии от ЦП иЛи РП дО ceTe
вых траисформаториых подстаиций (ТП) осуществляется по pac
пределительным сетям иапряжением 6 10 кВ. Схем построеиия
rородских распределительных сетеЙ довольно Миоrо. Выбор той
или иной схемы зависит в основном от требуемоrо уровия иадеЖ
ности электроснабжения электроприемников, а таКЖе от террито
208
рясположеиия потребителей относительио ЦП или РП
относительно дру" друrя.
Наиболее простой и дешевой является распределительная сеть,.
выполненная ПО радиальной ИЛИ маrистральной схеме (рис. 18.3).
радиальной схеме рис. 18.3, а каждая подстаиция питается
отдельной ЛИНией Л), а по маrистральиой одна линия Л 2 питает
тп (рис. 183, б).
81
тп
Л,
а)
О,JВлб
цп(рп)
Рис. 18.3. Нерезервируемые распредеЛlIте..1ьные линни 6 lO кВ
Характерной особенностью этих схем является одностороннее
электроснабжение потребителей. При аварии на любом участке
ЛИНИИ Л], Л 2 ИЛИ на шинах 6 10 кВ любой подстанции аВТОМати
чески отключается I'ОЛОВНОЙ масляный выключатель В! ИЛИ В 2 lf
все подсrзнции, прнсоединенные к данной линии, прекращают
подачу электроэнерrин потребителям ия нремя ремонта. Поскольку
в радиальных и м аrистралы-lхx схеМах отсутствует резервное
Питание и, следовательно, обеспечивается мииимальная надежиость
электроснабжения, такие схемы MorYT применяться только для
питания электронриемников 3-Й катеrории.
В rородах широко распространена распределительная сеть
6 10 кВ, ВЫПОJIнениая по петлевоЙ схеме и состоящая из отдель
иых петлевых линиЙ. Эта схема не автоматизирована, но создает
возможность двусторониеrо питания каждоЙ траисформаторной
подстанции.
11 е т л е н о й л и н и е й в распределительной сети называют-
линию, имеющую двоЙное питание. Работая по разомкиутой схеме,
она может I1нтаться лнбо от одноrо, либо от двух ЦП илн РП. На
рис. 18.4 изобр<.iжена петлевая распрсделительная линия, Питаю
щаяся от од/(оrо РП. В нормальиом режиме петлевая Лииия (1а-
зомкиута разъединителем Р 1 и каждая маrистральная лииия
Питается от РП неЗ3ННСI1МО. При повреждеиии какоrо либо участ
ка На ОДНОЙ нз ЛИНИЙ автоматически отключается Масляиый-
ВbJключатель 81 ИЛИ 82 Н прекращается питание всех потребите
лей, ПрИСОСДИНЕ'нных к этОЙ линии. НаЙдя место повреждения, этот
участок ОТКЛЮ1Iают раэъсдинителями и, замкнув перемычку А Б}
209
разъедииителем Р! восстанавливают питаиие потребителей. Для
такой линии самое тяжелое повреждеиие бывает в ТОЧКе К, так как
литаиие всей наrруэки осуществляется по одноЙ ЛИИИИ. Чтобы про
Вода Моrли выдержать увеличеииую наrрузку, необходимо сдеЛать
лроверочныЙ paCLleT линии на HarpeB по авариЙиому режиму. Kpo
Ме Toro, необходимо проверить Лииию иа потерю напряжения.
Количество траисформ аторных подстанций, присоедиияемых к oд
ной петле, не должно
быть более 10 12 (т. е
5 6 подстанций на ли
нию). Недостаток пет.
левой схемы заКлюча
ется в том, Что в HOp
мальном режиме pe
зервная перемычка не
используется для пере
дачи энерrии.
Схема присоедине
Ння петлевой ЛИНИИ к
двум РП является более
надежной и может быть
испОЛьзована для элек
троснабжения электро-
приемников 2 й KaTero-
рии (рис. 18.5).
В нормальном режиме Линин Л J и Л 2 разомкиуты разъедини
телем Р. в ТП, и разъеДИШlтелем Р, в ТП,. Место размыкания
..лииии МОЖио выбрать произвольио, ио для получения Мииималь
НЫх потерь электроэнерrии желательно, чтобы оно было в ТОЧКе
токораэдела. Лииия своиМи коицами подключеиа к двум РП
Каждая Часть ЛИНИИ от РП дО токораздела питает определеиное
количество ТП. На схеме видно, что К части лиииЙ Л 2 ОТ РП r до
. токораздела Р. подключеиы ТП, н ТП,. а к Части линии Л З от РП,
дО токораздела Р, подключена Т П З . Таким образом, обе части
..линии Л 2 и Л З постоянно находятся под иапряжеиием. При аварин
на любом участке лииии Л 2 , иапример в точке К, релеЙиая защита,
установлеиная в РП I . отКЛючит масляный выключатель 82 и под"
станции, присоединенные К лниии ОТ РП! дО токораздела P J , т. е.
ТП, и ТП, лрекратят подачу электроэнерrии потребнтелям. Для
восстановления питаиия ТП j и ТП 2 дежурный нерсонал rородскоЙ:
сети Отключает авариЙный участок линии разъединителям н Р2 11
Р З Н затем ВКЛючает разъедииитель Р 4 , тем самым ТП 2 переводит
ея На питание от РП 2 , а ТП j после включения 82. ПОСJlе лнкви
дации аварии ТП 2 вновь будет получать питанне от РП J .
Как видио из схемы, Лннии Л, и Л, резервируют траисформа.
ториые подстаиции со стороны линнЙ 6 10 кВ. Однако ври по
вреждеиии трансформатора в каком.либо ТП (в это" случае
1Iезависнмо от резервирования ТП 110 линиям 6 10 кВ) электро
:: ''"'':, ,
т Б
т. , :,
Рис. 18.4. Схема ПРИСОСЩlНеНIIЯ петлевой распре.
ДС.1ИТС.'1Ыfо,1 ,!1ИННн 6 IO кВ к одному РП
210
потребителей, подключенных к этой 1J0дстанции, пре
Учитывая это, в схеме предусм атривается резервнрова
распределительных устройств низкOI'О напряжения подстанций
электрическую сеть 0,38 кВ с помощью сосдинительных пунк
СПI СП4. В НОрМаЛЬНОМ режиме все при ходящие .1ИНИИ
Б !ОхВ
5 70 кВ
Il2
BJYYBlj
r J. .r J I Л 4
1
Р, i
lП J I
1
1
1
1
1
1
1
1
I
I
PY OTJ8x8 }
1
7Пб ТЛ 7 I
!
т... J T J
В,
Рис. [8,5. Схема "рисоещшення /J(..Т.lевоП раСllределнте.'lьно!1
лннии к двум РП
в в соедниительных пунктах раССОЕдинены и каждая Подстан
ИЗОЛИрОВёlННО дру!" от ДРуrа ПИТает определснныЙ район потре
В случае выхода из строя. например, трансформатора в
в СП] и СП 4 замкнуть соединительные .1ИНИИ и
ПОДКЛЮЧЕнные к ТП 2 , получат питание от ТП r и ТП s .
резервирование возможно при ус.10ВИИ, что мощность TpaHC
вы6р,шз с УЧЕТОМ резерва, а также за счет использо
допустимой rн.'реrрузочной способности трансформаторов.
110 уС'ловиям бесперебоi'IIIОСТИ ПИТа!lИЯ некоторых rрупп злект
2 H юпеrОРИI-I, ЗG!JIIВ1ающих "ромеЖУТОЧiJое П() 10же
между 2 Й и Э й каТСI'ОРИЯМИ, для их ПИтания в схеме рис. J8..5
отказаТhСЯ от сп. если IJредусм а1 ривать централизованное
храlf lJие рРзРрвных трансформаторов, В этом случае
понр(--'ждеIlИИ любоrо траllСфОрМ атора cro замена новым про
I:J краРli:lЙШНЙ ("рок и 'jлектроснаБЖЕ'I!ИС потребителеЙ
211
Как ВИДНО, петлевая схема Не обеспечивает бесперебойиOl'О
электроснабжения потребителей, так как повреждение любоrо уча
стка сети иЛи заМена трансформатора требует отключения частн
потребителей на время, необходимое для пронзводства переключе
Ний или ремонтных работ. Поэтому петлевые линии в распределн
1"ельной сети "рнменяются для электроснабжения электропрнем
ников 2 й и 3 й катеrорнй.
6 fQKB
i H i: :
i r fKP Т Т i i !
L J L J
T T
ТР2
Рис. 18.6. Дв\'х.1vчС'вая Р<lспределите. ьная сеть с ДВР на напряжеНl1е
380 В
Для электроснабження электропрнемников I й, 2 й н 3 й KaTe
rорий распространены автоматизнрованные разомкнутые распреде
лительиые сети 6 IO кВ с устройетвом АВР иа стороие 6 IO или
0,4 кВ. Распределнтельные сетн с АВР на стороне BbIcoKoro иапря
Женнн чаще Bcero прнменяют для электроснабжения промышлен
иых предприятий.
Как уже указывалось, на территорни rорода расположены
потребители электрической эиерrнн, требующие различной надеж
Ностн электроснабження. Потребнтели с электроприемниками 2 й
II 3 й катеrорий потребляют около 86 90% от всей мощности,
потребляемой rородом, и ТоЛько оКоло IO 15% ее приходитси на
электроприемники I й катеrории. Для электроснабжения rородских
потребителей в большнх rородах, особеиио в Москве, шнроко pac
пространена так называемая Д в у х л у ч е в а я с х е м а распредс"
лительной сети 6 10 кВ с АВР на стороие Низкоrо напряжения.
Эта схема предусматривает пит анне каждой из ПОДКЛЮLlземых ТП
212
кабеЛhIIЫМИ "ниями (лучами) от двух центров питания
каждом ТП устанавливается по два трансформатора мощностью
630 кВ. А каждый. В цепи каждоrо СИ.10воrо трансформатора
стороны напряжения до 1000 В устанавливаются контакторные
яли автоматические вЫКлючатслн. Принципнальная схема
дяухлучевой распределнтельной сети напряжением 6 10 кВ с АВР
Jja контакторных станциях, установленных На стороне напряжения
1000 В, приведена на рис. 18.6. Прн rrсчезrювении напряжения
кВ на одном из трансформаторов Н.'1И выходе одноrо TpaHC
Iформатора ИЗ строя в схеме предусмотрено автоматическое отклю
-чение OCHoBHoro контактора К и включение контактора резервноrо
пнтания КР и вся нэrрузка ТП переключается на трансформатор,
",ставшийся в работе (см. rл. 20).
18.3. Схемы построения rородских распределительных
сетей напряжением до 1000 В
rородские распределнтельные сети до 1000 В такЖе MorYT
]1 eTb различные схемы построения. Для питанин потребителей
З Й катеrорни. например жнлых домов высотой до ПЯтн этажей с
пЛитамн на rазовом и твердом ТОПЛиве. применяют радиальные
нерезервируемые сети с ОДИОсторонннм питаиием. F(аждая 'ради-
альная линия может питать либо одноrо потребителя, подключен
Horo в конце линни, либо несколько На всем своем протяжении.
В ЭТоМ случае ее называют м а r и с т р а л ь н О й. Маrистральиую
'схему можно применнть для питания Жилых домов и друrнх потре
'бителей при относнтельио небольшой их мощиости.
На рис. 18.7 даны иаиболее распроетранениые схемы распреде
JJитеЛЫIbIХ сетей до 1000 В. Из схем рис. 187, а, б видно, что pac
пределительные сети, построенные по радиальиой и маrнстральноЙ
схемам, обеспечивают питанне потребителей ТОЛf>КО В нормальном
режиме. При поврежденни сетн на любом участке нли прн корот.
ХОМ замыкании электроснабжеине всех потребителей, подключен.
-НЫХ к сети, прекращается. Питание может быть восстановлено
тоЛько после ремоита поврежденвоrо элемента сети.
В rородскнх распределительиых сетях Широко распространены
-маrистральньrе петлевые схемы, которые более надежны в элект-
роснабженни жилых здаинй вЫсотой до пяти этажей включительно.
На рис. 18.7, в приведена петлевая схема с резервной перемычкой,
ВКЛючаемая при поврежденнн и коротком замыкаиии на одиом из
участков сети. Прн коротком замыкании, например на участке К2,
этот участок на время ремонта отключается со стороиы жилых
Домов 1 и 2, после чеrо включается резервная перемычка в домах
.3, 4 н ЖИЛОЙ дом 2 начинает получать питание от лииии Л 2 . Но
петлевая схема с резервной перемычкой имеет недостаток При
.зварии на участке К] питанне элсктроприеминков жилых домов
()существляется вкруrовую, а это приводит, даЖе при повышенных
213
допустимых потерях яапряжения в аварийном режиме (до 12%), к
увеличению сечеНий питающих кабелей. Кроме Toro, резервная
перемычка в нормальном режиме Не используется.
Для питания жилых ДОМОВ ВЫСОТОЙ от 6 до 16 этажей применя
ются как радиальная, так и маrнстральная петлевые схемы с двумя
У. взаимно резервирующими
кабельными ЛИНИЯМИ с
Ж&w .
ООН переключателями на BBO
да х в здання (РНС
r 18.7,2, д). При этом [( oд
Ной питающей ЛИНИИ под
ключаются злеКТропрнем
иики квартир и общее oc
вещеllие общедомовых по
мещеннй (подвал, лест
ничные клетки, вестибю
ЛИ, ХОЛЛЫ, чердаки, Ha
ружное освещение н др.),
а к друrой лнфтовые ус.
тановки (в домах от 9 до
16 этажей), противопо
жарные устройства, эва
куационное и аварийное
освещение, элементы дис
петчернзации н др. В слу
чае выхода из строя одной
питающей линии питание
электроприемннков дома
осуществляется по друrой
линии. Для зrоrо ДOCTa
точно на вводном устрой
стве (ВРУ) дома пронз
вести переключение с по
мощью переключателеЙ_
Сечение питающих линиi'{
выбирается с учетом Дo
пустнмых переrруэок в
аварийном режнме. Для
электроснабжения домов
высотой 9 16 этажей с
элеКТРОПЛИТilМИ или мносекционных домов с большим числом
квартир с rазовыми плитамн вследствие большой установлен
ной МОlЦНОСТИ часто примеllЯЮТ три и более пнтающих Jlиннй (BBO
дов).
Для электроснабжения жвлых домов высотой 17 этажей н бо
Лее, у которых имеются электронрнемникн, относящиеся к I й Ka
теrории IlздеЖJlОСПI элеКТРОС[!<lбжеIlИЯ (лифтовые устаlIОВКИ
звакуаЦ lOнное и аварийное ОСШ'ЩСIНft', оrни CB TOBoro оrраЖДСIJНЯ
ТП P!/ o,J8"8
! а)
.
ЖU40lf tlaHo
6)
< 1
J I
: Ч:::31:
L .J
ЖlfЛОЙ dOH
2)
Рис. 18.7.
214
установки) примеIIЯЮТ радиальные схемы с
на вводах 18.8). В нормальных условиях электроприем
1 й катеrОРИI1 питаются, например, по лиНни Л 2 от трансфор
J,
б IO 8
Тр,
P!l J80B
;1,
Рис. J 8.8. ПРИНЦНПИ<lльиая схема питания жилых до-
МОВ высотоЙ 17 этажей н более:
1 ДЩН!I! питания квартир, '! лнини l1итаrшя лиФтов, эва-
куационноrо IJ З!JзриА:но!'о освещения; 3 стаlНЩfl ЗВариА
Horo l1ереключеl-JНЯ
Tpz. I1ри выходе из строя ЛИИИI1 Л, нли трансформатора Т,
аварнйноrо переключсння они автоматиЧесКи переключа
линию Л, н трансформатор Тр" чем обеспечивается их
питание.
rЛАВА 19
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ rОРОДСI(ИХ ПРЕДПРИЯТИИ
19.1. Основные положения и определеиия
Электросиабжение предприятий в зависимостн от их энерrо-
может осуществляться по одной или двум системам элект
сетей. Одна система (внешнее электроснабжение) COCTO
из воздушных иЛн кабельных линиЙ различных напряжений, по
электроэнерrия передается от раЙонных подстанций энер
до приемных "унктов (rпп, ЦРП, РП и ТП) иа пред
Друrая система (внутреннее электроснабжеиие) состонт
кабельных сетей иапряжением 6 10 кВ, расположенных на
предприятия, по которым электрознерrия передается от
РП на цеховые ТП.
ентраЛ!JНЫЙ распределительный пункт
это распределитеJlьное устройство, расположенное на
215
территории крупиоrо предприятии, получающее питание непосред
ствеиио от ЦП иа иапряжеиие 6 IO кВ и распределяющее элект
роэиерrию на то же иапряжеиие между РП и ТП предприятия.
rлавная поиизительная подстаиция (rпп)
траисформаторная подстаиция, расположеииая на территории
крупноrо энерrоемкоrо предпрнятия, получающая питание иеПО
средствеиио от энерrосистемы 35 110 кВ и выше и распределяю-
щая электроэиерrию на иапряжение 6 10 кВ между РП и ТП
предприятия.
Электроснабжение предприятнй с небольшой установленной
мощностью (иа предприятии одио ТП) осуществляется по кабель
иым линиям от rородских ЦП или РП напряжением 6 IO кВ.
Электросиабжеиие средниХ энерrоемких предприятий с нескоЛЬКИ
ми цеховыми ТП осуществляется по двум системам сетей, которые
состоят из кабельных лнний 6 IO кВ, передающих электроэиерrию
от цп 6 10 кВ иа ЦРП или РП, а последние иа цеховые ТП
предпрИЯТНЯ. Для наиболее эисрrоемких предприятий со миоrими
цеховым н ТП система внешиеrо электроснабжения состоит из ВОЗ
душных лниий 35 110 кВ и выше (rлубокие вводы), которые
передают электроэиерrию непосредственно от энерrоснстемы иа
rпп предприятия. Система виутреннеrо электроснабжения состонт
нз кабельных сетей 6 IO кВ. раеположенных на территории пред
прнятия, передающих злектрознерrию от rпп на РП и иа цеховые
ТП предприятия.
19.2. Характериые прииципиальиые схемы
виешиеrо электросиабжения
Характерные схемы внешнеrо электросиабжения отдельных
подстанций приведеиы на рис. 19.1. Схема рис. 19.1, а может быть
использована для питания потребителей 3 й катеrории иадежности,
так как она имеет только одну питающую линию Л j . При выходе
этой лниии из строя на пернод ремонта допускается перерыв в
снабжении потребителей электрозиерrией. Схема рнс. 19.1, б может
быть использована для питания потребнтелей 2 й н 3 й катеrорий
надежностн при условии, что имеетсЯ складскоЙ резервный TpaHC
форматор. Схема рис. 19.1, в используется для питания потребите
лей 2 й и 3 й катсrорий надежности. Прн отключении одной из
питающих линий, например Л [, линня Л 2 (которая на это рассчи
тана) принимает на себя всю наrрузку подстанцин. Необходимые
оператнвные переключения выполняются персонз.rIОМ вручную
разъеднннтелями Р" Р 2 Н Р з .
Следует учесть, что оперировать разъединителями, как прави
ло, можно только при отсутствии в цепи наrрузочноrо тока (во
избежание появлення мощной электрической дуrи).
Схема рис. ]9.1,2. преДllазначеllа для пнта[lИЯ потребитеJlеЙ I Й,
2 й и 3 й катеrорий надсжности. Налнчие автоматическоrо резерва
(АВР), осуществляемое с помощью автоматических выключателей,
216
установленных на ру 0,4 кВ, обеспечивает питание потребителей
и l й катеrории иадежиости.
Виешнее электросиабженне предприятий, на террнтории кото-
рых расположеио значительное количество ТП, может осуществ
цП, ЦП Z ЦП 1 ЦП z ЦП t J,!lz
PY 6'Тl:r d-т + + +
ъ
л) Л1 lл, lл/ л Jл/ л
Ф т ",:Ф т ), ' ':"
Pн'4XB 7 Т!
а) О) О) е)
Рис. 19.1. Характерные схемы внешнеrо электроснабжения отдельных подстанций
от rородских ЦП 6 IO кВ. В таких случаях в цеитре
предприятия сооружается ЦРП, от KOToporo иа том же
питаются все ТП предприятия. Для таких предприя
тий возможны схемы внешнеrо электросиабжения (рие. 19.2, а).
цп,
6 1U.в
ИП,
ИП,
а} О) В)
Рис. 19.2. Схемы IЗIIСШllеrо ЭJlектросtl<lБЖСНlIЯ ЦРIl и rпп
217
Внешнее электроснабжение наиболее крупных энерrоемких
предпрнятий осуществляется от энерrоснстемы иапряженнем 35
11 О кВ и выше. Для приема электроэнерrии на территории преk
приятия сооружается rпп, которое понижает иапряжеиие до 6
10 кВ. От ру 6 10 кВ по распределительным сетяМ в зависнмо.
ети от принятой схемы внутренисrо электроснабжения предпрнятия
питаются РП или иепосредствеино цеховые тп. Прн двух линиях
35 110 кВ и двух траисформаторах, уетановлеиных на rпп, воз
можиы следующие иаиболее характерные схемы питання.
Схема 19.2, б имеет оrраниченные оперативные возможности,
так как она исключает подачу пнтания двумя линиями к одиому
трансформатору и одной лннией к двум транеформаторам. Эти
иедостатки отсутствуют у так называемой схемы моста, одиа из ее
разновидиоетей приведена на рис. 19.2, в.
В последнее время для электроснабжения предприятий, в том
числе и крупиых, шнроко при меняются схемы подключения лнний
напряжением 35 110 кВ и выше и трансформаторов подетанций
без сборных шин и дороrостоящих масляных выключателей. Для
этой цели применяlOТСЯ спецнальиые аппараты короткозамыка
тели н отделители.
К о р о т к о З а м ы к а т е л ь (К) коммутациоиный аппарат,
для создания искусственноrо к. з. фаз и на землю в электрической
цепи. В уетановках с изолнрованной нейтралью (35 кВ) применяют
два полюса короткозамыкателя, которые создают искусствениое
двухфазное к. З. и на землю, и в установках с зазеМЛенной иейт
ралью (110 кВ и выше) примеияется один полюс короткозамыка
теля (одиофазиое к. з.).
О Т Д е л и т е.1 ь (ОД) аппарат для отключеиия повреждеНIIОII
линии после окончания протекания в НеЙ токов KopoTKoro замы
каиня.
Схемы включення короткозамыкателей и отделнтелей представ
лены на рис. 19.3. Замыкание ножей короткозамыкателя произво
дится автоматически, размыкание вручиую, а ножей отделите
ля наоборот.
Имеются конструкции короткозамыкателей и отделнтелей, рабо
тающие под действием автоматической защнты на замыкание и
размыкание цепи. Использование конструкцин таких аппаратов в
схемах возможно только при четкой работе релейной защиты и
всех элементов схемы электроснабження.
При использоваиии на подстанциях короткозамыкателей н OT
Д€Лlпелей вместо масляиых ВЫКЛючателей значительио сниЖаютси
затраты на оборудование, а также уменьшаются rабариты под
станцнй.
Схема двухтрансформ аторной подстанцни, питающейся OTBeTB
леннем транзитной лннин электропередачн от эиерrоснстемы, при
ведена на рис. 19.4. Работа схемы происходит в такой последова
тельностн. При возникновении повреждения в одном из трансфор
маторов rпп защнта поврежденноrо трансформатора включает
218
Искусственное короткое замыкание ПрН8DДИТ
кантом атическому отключению rО'nовиоrо выключателя В 1 или 82
На НП. С определенной выдержкой временн (в бестоковую паузу)
ПРОИСХОДИТ отключение отделителя
1([ ИЛИ К 2 . Каждый отделитель ИМе
ет блокировку СО СВОИМ rоЛоВНЫМ
выключателем и может отключать
ея ТО о 1ЬКО nOC.7Je отключения rоЛоВ
ИОfО выключателя, так как отдели
теЛь не способен отключать ток Ha '\ I1z
II0xB 35<8 \ '-1
"'%' ;11У:; щl" J ш,
r т" и;t т"
ип,
ИП 1
JS IIO<8
11,
6 lOхб
Рис 19.3. Схемы включения КОРОТКDзамы. Рис. 19.4. Схема подстанции с ОТ
ЮJТелей и ОТДеЛите.1СЙ делителями и корОТКQзамыкзте.'lЯ-
ми ПрН маrистральном питании
rруэки и тем более ток к. э. После отключения от сети поврежден
I1OI-о элемента ПРОИСХОДИТ автоматическое повторное включение
(АПВ) rO..'lOBHoro выключателя. Схема транзитных .iJНIIИЙ иМеет
следующиЙ недостаток: при повреждении ОДllоrо трансформатора
На любой подстанции отключаются все трансформаторы остальных
ПОДСТ8J1ЦНЙ, подключенных к данной ЛНIfИИ На Время автоматиче
cKoro повторноrо включения rоловноrо выключателя.
1i 19.3. Характерные прииципиальные схемы внутреинеrо
электроснабжения
Распределение электрической энерrии внутри предприятия or
PY IO кВ rпп или ЦРП дО цеховых ТП выполняется по pa
диальным, маrистралыlмM нлн смешанным схемнм. Выбор схемы
завнсит от месторасположения потребителей на территории преk
приятия, а также от требуемоrо уровня надежностн электроснаб
жения отдельных 1l0требителей. Часто на крупных энерrоемкнх
предприятиях с большнмн террнториями для питання наиболее
удаленных тп от ПJП ИЛН ЦРII на территорнн располаrаются
ОДнн нЛн несколько РIJ. lJитающиеся от РУ 6 10 кВ rпп или
ЦРП. В этом случае близкорасположенные ТП lJитаются от РП.
ИIlоrда РП совмещаются с одной нх цеховых fюдстанциii, тоrда
219
оно называется ртп. Некоторые схемы радиальноrо пнтання цexo
вых ТП показаны на рис. 19.5. Схема питания однотрансформатор
Ной подстаиции одной линней моЖет быть нспользована для элект
роснабжения потребителей 3 й катеrории надежности (рнс. 19.5, а).
При питании такой же ТП двумя лнниямн И при условии, что
имеется складской резервный трансформатор схема рис 19.5, б
61ОК5 1 " i " П Р
л, л"; "; Л, л z
"1 Л21
",,1 'li 'ti
а)
tI)
9)
1)
Рис. 19.5. Схемы раднальноrо питания Цеховых подстанциЙ
может быть использоваиа для питания потребителей 2 й и 3 й Ka
rеrорий иадежности.
Схема нитания двухтрансформаторной подстанции (рис
19.5, 8) также отвечает требованиям электросиабжения потреби
телей 2 й н 3 й каrеrорий надежности. Схема рис. 19.5, ё ИСПОЛЬ
эуется для ПИтаНИЯ потребителей 1 й, 2 й и з й катеrорий надеж
иости.
Маrистральиые схемы уступают раднальным схемам в отноше
нии надежности электросиабжеиня н удобства эксплуатацнн. HeKO
торые виды маrистральиых схем приведены на рис. 19.6. Для Пита
Ния цеховых тп, потребители которых отиосятся к 3 й катеrории
надежности электроснабжения, применяют простую маrистраJfЬНУЮ
схему рие. 19.6, а, а для потребителей 2 й н 3 й катеrорий коль
цевые разомкнутые схемы рнс. 19.6, б. В иормальном режиме ехеМа
кольца разомкнута разъединителем на одной из ТП. Место размы
кания может быть выбрано пронзвол )но, но для получения Миии
мальных потерь мощности желательно, чтобы разрыв был в точке
токораздела. Питание полуколец осущеСТВJJяется от шин рп. Ce
чение кабелей, соедииякнцеrо ТП кольца, рассчитаио на возможиую
передачу всей мощности кольца с учетом допустимой ero переrруз
ки. В аварийном режиме после нахождення ytracTKa повреждения
220
отключается разъединителям н и питание потребнтелей BOCCTa
рис. 19.6, в приведена схема с двумя сквознЫМн MarHCTpa
одностороннеrо питання. Налнчие АВР "а РУ 380 В в ТП
РП, ЦРП. rпп
+k
тп, б) тп,
Рис. 19.6, Схемы аrНстраЛЬНоrо питания цеховых подст.:йщий
обеспечнвает надежиость электроснабжеиия потребителей 1 й, 2 Й'
и 3 й катеrорий.
Трансформаторы цеховых подстанций в приведеиных схемах
MorYT присоеДИIIЯТЬСЯ к питающим ЛИflНЯМ (6 10 кВ) либо по'
средством разъединителей и высоковольтных предохранителей или
наrрузок (ВН). Их выбор обусловлен МОЩIIОСТЬЮ
установлеиных в тп.
rЛАВА 20
ЭЛЕI(ТРООБОРУДОВАНИЕ И ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ
СХЕМЫ ЭЛЕI(ТРИЧЕСI(ИХ СОЕДИНЕНИИ
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ПУНI(ТОВ
И ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИИ
20.1. Электрооборудование распределительных пуиктов
и трансформаторных подстанций
В rородскнх ЭJlектрическнх сетях для приема и распределения
электрнческой энерrии широко используют распределительные.
пункты и трансформ торные подстанцнн.
Их основным ЭJlектрооборудованием явЛяются: силовые TpaHC"
форматоры (устанавлинаютсн на IIодстанциях), масляныt выклю
221
чатели, вЫКЛючатели наrрузки, высоковольтные предохранители,
разъединители, приводы к ВЫКлючателям и разъединителям, peaK
торы, из ерительные трансформ аторы и друrие коммутациониые
аппараты.
Силовые rрансфор.-иаrОРbl предназначаются ДЛЯ преобраЗ08а
ния (трансформации) O,1HOrO напряжения В друrое, более нИзкое
или ВЫсоКое. Трансформ-аторы, поиижающие напряжеиие, иазыва-
ют понизительным-и, а ло
вышающие п о в ы с и т е Л b
Н Ы М и,
Основные элементы трансфор
\1аторов: маrнитопровод (сердеч-
ник), собираемый из отдельны>.
I! П,13СТИ/f электротех[{ической стз-
.1И, и::юлнрова[{ных друr от друrа
ТОНКОЙ специальноЙ бумаrой или
электротеХllическим- лаком; об
12 мотки 8blcoKoro напряжения
(ВН) и низкоrо напряжения
(НН), выполнение в ВИде ци
1индрических катушек; металли-
ческий бак, наполненный мине
ральным (трансформаторным)
маслом, служащим для изоляции
и охлаждения обмоток; вводы
(проходные изоляторы) для co
единения обмоток с линейными
вводами, С переключателем pery
лнрования напряжения, а также
для соединения обмоток виутри
трансформатора; расшнрите.1Ь, обеспечивающий возможность рас-
ширения Траllсформаторноrо масла при ero наrревании, а также
уменьшение соприкосновения масла с воздухом (кроме 1'oro, масло
в трансформаторе ellee подвержено окислению, увлажнению н
заrрязнению); персключатель реrулирования напряжния; эрма
Typa
По числу обмоток, встроеиных в траисформатор, различают
Д8ухоб оточные н трехобмоточные трансформаторы_ В rородских
сетях н для электроснабжения предприятиЙ rородскоrо хозяЙства
широко ИСПОльзуют трехфазные двухобмоточные силовые траис
форматоры 'IОЩНостью до 630 и реже до 1000 кВ.А. По способу
охлаждения трансформаторы делятся на маС..lяиые и 80здушные
(сухие трансфор"аторы) Наиболее распространены тра'lсформа
торы с масляным охлаждением (ТМ) (рнс. 20.I)
СоrлаСI!О rOCT 11677 65 установлена следующая шкала HOMH
нальиых мощностей двухобмоточных силовых трехфазиых траис-
.форматоров: 10, 16,25,40,63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000 кВ.А
и т, д.
6
5
4
J
Рис 20.1 СиловоЙ трехфазныЙ маС_1Я-
ныЙ трансформатор
1 2 болт Зllземления; ,3 бак:
4 таБЛИЧКа; 5 По.:Не\fНЫЙ
-крюк, ]!()ЗДУ, ООСУШIIТСЛЬ: 7 \fасло-
ука1аlелr,: 8 рзсШЩНIТСЛЬ, 9 ]0
1 0,4 кВ: 1() терМОМетр; 11
ФОННЫА фильтр: 12 про6кз для
проб [{ слюн! \IЗСJ1il
'222
КаждыЙ трансформатор характеризуется НОМинальнымн TeXHH
данными: мошность (кВ .А), напряжеиие обмоток ВН f[
(кВ), ТОКИ В обмотках (А), напряженне KopoTKoro замыка
(В), ток холостоrо хода (А), rруппа н схема соедииення
Режим трансформатора, при котором ero первичная обмотка
к сети с иомииальным напряжеиием, а вторичная:
(иаrрузка отключена), называется холостым xo
Д о м или х о л о с т о Й р а б о т о Й.
Схема соеО/1нения оЬмоток Диаерамма ВектороВ !JслоВное
Высшее Низшее Высшее Низшее ооознаl/енuе
напряжение напряжеНl/е напряжение на пряжеН/Jf (2рjjППhf)
Ш tш А 8 а h
у У Yy o
х у l Х У Z С с
А В С О а h с
ШJ 8 b c o/Y 1I
А 6 с
l' !J 1 а
Рис. 202 fруппы соединениЙ обмоток силовых трансформаторов,
при меняемых в rородских электрических сетях
Ток, протекающий по первичной обмотке при холостом ходе
трансформатора, называют т о к о м х о л о с т о r о х о Д а. Ero ЗНа
чеиие зависит от мощности трансформатора и колеблется в пре
делах 0,8 2,6% от номинаЛЬНОrО тока.
Н а пр я ж е н и е м к о р о т к о r о 3 а м ы к а и и я трансформа
тора Называется такое иапряжение в процентах от иомииалыrorо,
которое надо подвести к первичной обмотке при замкнутой нако-
ротко вторичной, чтобы н короткозамкнутой обмотке протекал ток.
равный номинальному току:
u" .IOO.
ИНО\{
Значение и к для отсчественных трансформаторов реrламеити
руется rOCT 11920 73 и составляет от 4,5 до 7,5%. Чем больше
высокое иапряжение и МОlI.щость трансформатора, тем больше и к .
Трехфазные силовые двухобмоточиые трансформаторы имеют
различные l'рУППЫ соединения обмоток. В rородских сетях и иа
предприятиях ropoACKoro хозяйства трансформаторы имеют rруппы
соединеиия обмоток, приведенные на РИС. 20.2, которые определя
Ются уrлом сдвиrа векторов линейных э. Д. с. обмоток высокоrо н
IfИ3КОI'О иапряжений.
223
Основиые характеристики Каждоrо траисформатора указыва
ютея условными обозначениями_ Так, например, трансформатор
TM 160.10/0,4; Y/Y O представляет собой: Т трехфаЗИblЙ; M
-охлаждеиие масляиое естественное; 160 номинальиая мощность,
кВ .А: 10 иоминальиое напряжение первичной обмотки, кВ; 0,4
номииальное иапряжеиие вторичной обмотки, кВ; У/У о rруп.
па и схема соединения. Для траисформатора с воздушиым охлаж
дением (сухой) вместо БУКВbI М укаЗblвается буква С, т. е.
TC 160 10/0,4; У/У О. Основные техннческие даИНblе некоторых
трехфазных двухобмоточиых силовых трансформаторов без pery
.лирования напряжения под наrрузкой приведены в табл. 20.1.
Таблица 20,[
Номинальное ПотеРII, кВт ае:Ри -
ТОК хо-
напря.жеНlIС коротко- лостоrо
номи 06моток, ХОДа,
т.ш нальн!!!! ,в коротКО- ro замЫ
канИН. % от но-
транс. МОЩ холосто- ro замы. Мllиаль-
форма- насть. I ro хода К31JИН % ОТ но- иоrо тоКа
тора кВ.А АР х . % АР,\, % мИRаЛh- 1,
ВН НИ иоrо
и н
TM.IOO 100 5 10 0,4 0,355 1,97 4.5 2,5
TM 150 150 5 10 0,4 0,54 2,55 4,5 2,4
TM 250 250 5 10 0.4 0,82 3,7 4,5 2,3
TM 400 400 5 10 0,4 1.05 5,5 4,5 2,1
ТМ.530 530 5. 10 0.4 1,55 7,5 5,5 2,0
TM 1000 1000 5 10 0.4 2.45 12.2 5.5 1,4
TM.1500 1500 10 0,4; 6,3 3,3 18,0 5,5 1,3
TM IOOO 1000 35 0,4; 5,3: 2,75 12,2 5,5 1.5
10,5
TM.1500 1500 35 0.4: 5,3: 3,55 18,0 5.5 1,4
10,5
TM 2500 2500 35 5,3; 10,5 5.5 23,5 5.5 1,1
Масляные выключатели являются коммутационнымИ аПllарата
ми для включеиия и отключения электрических цепей иаIIряжени
ем выше 1 кВ при рабочем режнме (под наrрузкой) и при пере
rрузках и коротких замыканиях. По исполиению масляные выклю
чатели подразделяются На выключатели с большим объемом масла
(баковые) и с маЛblМ объемом масла (rорШКОВblе). В баковых
выключателях контакты всех трех фаз поrружены в один закрытый
металличесКИЙ бак, заполненный минеральиым маслом, которое
служит для rашения электрической дуrи, а также для изоляции
токоведущих частеЙ Apyr от Apyra н от метзллическоrо бака. Бако
вые выключатели на напряжеиие 6 IO кВ сИятЫ с производства,
однако они все еще применяются на мноrих подстаициях, В rорШ
ковых выключателях для каждой фазы имеется отдельный стаЛЬ
ной цилнидр, в котором разрываются контактЫ и rасиТСЯ
электрическая Ayra. rашение происходит в дуrоrасительной KaMC
ре, установленной в цилиндре в месте разрыва контактов. Камера
224
изrотовляется из изоляционных материал в фнбры или rетииак
са. Минеральное масло в rоршковых выключателях служит для
rашения дуrи и изоляции промежутка между разомкиутыМи KOH
тактами даниой фазы. Если в баковом выключателе, например
ВМБ 10, количество масла, заполияющеrо бак, составляет 50 Kr,
то в rоршковых выключателях оио составляет в зависиМОсТИ от
.типа выключателя 4,5 10 Kr. Это делает их иевзрыво и непожаро
опасНЫМИ и позволяет устанавливать в открытых камерах распре
делительиых устройств напряжеии.
ем выше 1 кВ.
В rородских сетях широко прнме-
няются выключатели с малым объ
масла (rоршковые) ВМП-10,
ВМПЭ 10, ВПМ IО, 5
и др.
Выключатель серии ВМП 10
масляный подвесноЙ,
20.3) имеет небольшие rабари
и вес масла в нем (иа все три
составляет 4,5 Kr. Этот BЫ
заводы электропромыш
выпускают в трех испол
ВМП 10 для установки
обычиых стационарных распреде
устроЙствах камерах Рис. 20.3. Масляный выключаТе.'IЬ
И выключатели ВМП 'ОК н ВМП IО:
для устаиовки в Ma :КР: б ;К; 2, 56 K ;c Ы:7 :з :
распределительных рующая тяrа; 8 lJад
С выкатНыми тележка-
распределительиые устройства). l)ЫКJlюча
имеет меиьшую ширину, чем ВМП 10, что достнrа
сближением полюсов и устаиовкоЙ между ними изоляционных
Выключатели серин ВМП 10 изrотовляются Шl HO
ТОКИ 600, 1000, 1500 А.
Выключатель ВМПП-10 подвеСIIОЙ со встроеиным пружинным
предназначен для комплектиых распределительиых yCT
Выключатель ВМПЭ ]О со встроениым злектромаrиитиым при
предназначеи ДJIЯ комплектиых распределительных уст.
с выкатными тележками.
Выключатель ВПМП 10 с пружииным IIрИВОДОМ IIспользуется
установки в ячейках KCO 272.
Ilрименение малообъемиых выключателей при водит к значи
снижеиию стоимости распределительноrо устройства, так
уменьшаются eI'o rабариты и повышается возможность инду-
монтажа за счет примеиения комплектных ячеек с
в иихrоршковыми выключателями и оборудова
225
. ..
о,
: :C)
. о о о
.s i
o <=... =:..;
"
- ..
о .Yg
. .0'" '" со> '"
... о о о
.'.
"' f-og. u
':i OC
J '" ;;:; ;;:;
со> g g
< . '" I I
со>
'.
;; g, ос
. I ;;:; '"
...
-с.
,g:; g g
0._
... .
. '" 1 1
'"
о g '" '"
. со> ос> ос>
о :C ос r?f
.
t1
с
" Cllci>
'"
;;:; ;;:;
t;: Z,o: g
t: о: fI:IlV О
. С,
. .
: '" '" '" g '" '" g 8
'" 8 '" '" '"
"' ос "' "'
:I:;
: [ = :::; :::; :::;
;
.
.
.
.
» '" '"
'"
ro
с с:: с:: с:: t::
.... :;:: ::: :;:: i: :;::
'" '" '" '" '"
со>
'"
со>
"
'"
=
'"
'"
"
!-<
226
со> со>
l' l'
о о
'" '"
Q о
'"
со>
f
о
.
о
.
.'
..
о.
.
.
'0
.
..
Q
g
.-
..
..
о.
;
..
.-
.0
;
со> со>
ос ос
'"
со>
"
g
78
'" '"
'" '"
"' '"
'" '"
'" '"
"' '"
gg
. .
.'
. "
.0
s
:;::
t::
'"
i:
t::
'"
.,
.
i
t
Масляные выключатели MorYT включаться и отклЮчаться
и автоматически под дсйствием аппаратов защиты и ул
Выключатели характеризуются следующими техническими
номинальиым иапряжением, номинальны рабочим то-
максимально отключаемым TOKO 1. предельно ОТК"1ючаемоЙ
технические данные масляных выключателен на ни
10 кВ приведены в
на2рузка ЯВЛЯ
коммутационными аппара
Д/Н! отключения и включе
цепей ПОД наl'РУЗКОЙ в элек
установках напряже
6 10 кВ (при токах COOT
l,ю,, 200- 400 А) и
рассчитаны На отключение то-
I{OpOTKOro замыкаиия, Bы
наrрузки в комплекте
8ЫСО[{080ЛЫIIЫМи предохрани
типа ПК-6 нли ПК 10
защиту цепей от TO
KopoTKoro замыканин.
Этот б В"'ЫК" б 1ючатеuль представ Рис 20.4 ВЫКJlючатель наrрУЗКII
со.ои о. ычныи трехполюс ВНП-Iб:
разъедннитель внутренней
напряжением 6 10 кВ,
каждой фазе KOToporo пристрое
из пластмаССbJ дуrоrасите.IIЬ
камера. Внутри камеры рас-
rазоrе!!ерирующис
из орrаНИ1!еСI<оrо стекла. Подвижный контакт выключа
перемещается внутри вкладыша. rашеJlие дуrи прОИСХОJ:ИТ в
камере, При отключении цепн под наrрузкой воз
электрическая дуrа между расходящимися контактами BЫ
большое количество теплоты, вследствие чеrо температура
камере сильно возрастает. Под действием высокой температуры
стекло выделяет большое количество rазов, поток
с большим давлением быстро rасит дуrу.
наrрузки выпускают без предохраЮlТеJlей типа
16 и с предохраиителями типов ВНП 16 и ВНП-17 (рис. 20.4).
ВНП I7 отличастся от ВНП-I6 тем, что у Hcro и н: ('т.
устройство для автоматичеСКОrО отключення всей устаиовки при
плавкой вставки в одноЙ фазе. Промышленностыо
ВЫКлючатели наrрузки с заземляющим]! ножами
ВН з , 16, ВНПз 16 н ВНПз 17_ Подстанции rорОДСКQI'О тнпа
оборудуют выключателями наrрузки, обеспечивающими OT
'
J НСllOДIJIIЖIIЫI' контакт ДУI'оrl.lCflТелыtOrо
контура: 2 пластмаССОllан камера; ,J
flKJraAI.:!U НЗ орr'аНИ'Jескщ'о стекла; 4 110.1.
вижиый KOHT;lKr дуrоrаснтельноrо контура,
5 rrЛ1!ВКНr'\ 11рсдохраНIIТt'ЛЬ; 7 н 'под'
внжный коита!1.Т раБО<Jеrо контура; 8 от-
К)fю"lаЮЩа 1 пружнrrа
227
КЛючение ПОД натрузкоЙ кабельиых линий и трансформаторов
Управляют ВЫКлючателями вручную н дистанционио.
Осиовиые технические данные выключателей иаrрузки приведе
ны в табл. 20.3.
т а б л и Ц а 20.3
Номи- Предельный Предель-
Номи- СК60ЗНОЙ
Номи- наJlЬ ток, кА ныА ток
напьвое наJlЬ И'" терМИЧе-
Тип BЫ иапря Номи- иы. мощ скай ус- тип
КJlюЧа- ЖеНlfе. напьныА ток от. насть д,."./ тоlt'lИВО- при вода
тедя кВ ток, А КЛюЧе- отклю- Вую- амп- сти, KN
ния, чення, щее JlИТУ время
мВ. А мВ. А зна- да протека-
ченне ния, с
BH 16 6 400 0,8 14.5 25 6/10 ПР 16
10 200 0,4 14,5 25 6/10 ПР 17
ПР-f6
ВНП 16 6 30, 75, 20 300 ПР-17
150
ВНП-17 10 30, 50, 12 300 ПС IО
100
Высоковольтные предохранители шнроко прнмеияют в rород
ских сетях иапряжеиием 6 10 кВ для защиты маломощных линнй
силовых траисформаторов и измерительных трансформаторов Ha
пряжешrя от токов коротких замыка
ннй и переrрузок. Пренмущественно
распространены предохранители с
кварцевым заполнением, которые BЫ
пускают двух видов: ПКТ для зашн
ты снловых трансформаторов и ПКН
ДЛЯ защиты измерительных трансфор
маТОРОБ иапряжеиия. Силовой предо
хранитель тНпа ПК JО (рис_ 20.5) пред
ставляет собоЙ полую фарфоровую
трубку (патрон) 2 с армированными
по коицам латуниыми колпачками 1.
Внутри трубки установлены пЛавкие
вставки, которые припаяны к лаТУII
ным колпачкам. При номинальных TO
ках плавкой вставки до 7,5 А она BЫ
полняется из одной медной посеребрен
ной проволоки, намотанной на Kepa
мический сердечник, вставленный в
патрон. При больших токах плавкие
вставки вЫполняют в виде спиралеЙ
из нескольких медиых посеребренных
проволок, которые размещают в труб-
ке н засыпают кварцевым песком 7.
На плавкие вставки предохраннтелей
J ,
2
1,
'а)
Рис. 20.5. Высоковольтный
предохранитель типа ПК на
10 кВ:
а общий ВИД; б разрез пат-
рона предохранителя: J латун-
ный колпачок; 2 патрон; 3
ПРУЖИНЯЩIIА контакт; 4 фар-
фОрО!iыА изолятор; 5, 6 про.
волока плавкой вставки; 7
кварцепый песок; 8 стальная
пружина: 9 указатель Сj)8ба
тывания
228
I
иомииальными токами выше 7,5 А напаиваются оловянные ша
обеспечивающие снижение температуры переrрева Э.'1емен-
предохранителя при малых токах переrрузки. Это ЯВ lение ос.
на «металлурrическом эффекте», заключающемся в том,
при IIarpeBe П lавкой вставки до температуры плавления олова
шарики, расплавляясь, проинкают в медь и образуют
местах их устаиовки сплав, температура плавлеиня KOToporo ни.
же температуры плавления меди.
Заполнение фарфОровой трубки предохраиителя кварцевым
песком при сrораиии плавкой вставкой обеспечивает быстрое ДуТО.
rашеиие. При больших зиачениях тока KopoTKoro замыкания пре-
ПКТ и ПКН срабатывают в тысячные доли секундЫ_
резко обрывают цепь тока KopoTKoro замыкаиия, не давая ему
до максимальноrо значения и тем самым создавая блаl'О.
условия для работы защшцаемоrо оборудования в режи
KOpOTKOl'O замыкания. Поэтому такие предохранители являют.
ся не только заЩНТНbIМИ, но и токооrраничивающими.
Предохранитель ПКТ срабатывает бесшумно. В условиях
для быстроrо определения патроиа с переrоревшей
плавкой вставкой нх сиабжают указателем срабатывания 9. Прин.
работь! указателя следующей: 8 патроне предохранителя раз.
стальиая пружина 8, соеДI.шенная якорем с указателем 9;
момент срабатываиия эта пружина переrорает и освобождает
выталкиваемый вниз специальноЙ пружииой. По поло
указателя 9 можно судить об исправности предохранителя.
В предохраиителе ПКН отсутствуют указателн срабатывания.
переrораиин плавкой вставКи судят по приборам, включенИым в
трансформатора иапряжеиия. Плавкая встаВКа в этих предо.
выполиена из одной константановоЙ проволоки, измо-
на керамический сердечник.
Разъединители служат для включения и отключения участков
и оборудования, иаходящихся под напряжением при OTCYTCT
Кроме Toro, для безопасности ремонта линии и
разъедииителем создается виднмый разрыв
цепи.
Допускается отключатЬ трехполюсиыми разъедннителямн с
приводами токи холостоrо хода трансформаторов
ие выше 630 кВ - А, иапряжением 6 кВ и до 400 кВ. А,
10 кВ, а также токи наrрузки до 15 А при напряже-
кВ. Разъединители выпускаются в однополюсном исполне-
типа рва, а также в трехполюсном исполнении типов РВ,
(с заземляющимн иожами) и РВФ, РВФЗ.
На рис. 20.6 покаэаи трехполюсиый разъединитель для внутрси.
устаиовки 6 I О кВ. Одиополюсные разъедииители включают.
и отключаются вручную с помощью ИЗОЮlрующей штанrи, а
с помощью рычажноrо привода ПР 2.
Технические характеристики разъединителей внутреиней уста.
6 IO кВ приведены в табл. 20.4.
229
Т а б 11 И Ц а 20.4
Прел.е.1hИЫЙ
Напри. НОМИ- сквозной ТеРМII'1е-
тюl рзз'Ье- Ч!lСЛО ,О, ская УСТОЙ-
диннтслсА полюсов ЖеНне, иаЛhНЫЙ (змплиту- ЧИ80СТh. THll !lрнвода
кВ ТОК, А да), кА' ,
кА
I
рва 6; 10 400 50 I Изолирую-
630 60 щая штанrа
РВ. РВФ 6; 10 400 50 1000 IПР-10:
630 60 1600 ПР-11
РВЗ, РВФЗ I 6; 10 400 50 1000 I ПР - 1О :
630 60 1600 ПР-Jl
Прll80ды являются аппаратами для включеиия и удержания 80
включениом положении, а также отКЛючения КОМмутационных ап-
паратов (масляноrо выключате
ЛЯ, выключателя наrрузки Или
разъеДИflНтеля) .
С помощью приводов осуще-
Ствляется ручное, автоматическое
и дистанционное управление ком-
мутациониыми аппаратами. По
роду используемой энерrии при-
воды раэде.1ЯЮТСЯ на ручные,
ПРУЖинные, ЭJlектромаrнитные,
электродвиrательные и пнеВ 1ати-
ческие.
По роду действин приводы бы
вают Прямоrо и KocBeHHoro деЙ
ствия. В приводах прямоео дей.
ствия движение включающеrо
устроЙства передаетсн непосред-
C'j.BeHHo на при водной механизм
ВЬjКJIючателя в момент подачи
импульса от ИСТОЧlfнка энерrии_ Такие приводы потребляют боль-
шое количество энерrии. В приводах косвенноео действии энерrия,
необходимая для включения, предварительно запасается в специ-
альных устройствах: маховиках, пружннах, l"руэах и Т, д_
ручной привод типа ПР 10, представляюIЦИЙ рычажно-шатун-
иыIй мехаиизм nрямоrо действия, применяется для ручноrо управ-
ления разъединителями виутреиних электроустановок 6 IO кВ.
Ручной привод типа ПР-17 предназначеи для ручноrо управле
Ния выключателями наrрузки.
Привод ПРА 17 (привод рычажиый автоматический) служнт
для ручноrо и автоматическоrо управлении ВЫКЛючателями на-
РИС, 20.6. ТреХПОJIЮСНЫЙ разъеДlти-
тель ТИП<l РВ:
1 ПрНиодной рыча!, на валу рззъеднни-
теля; 2 контакт ДЛЯ присоеДllнения шнн;
3 неПодвижныl\ контакт; 4 rrодинжныit
НОЖ; 5 фарфоровая тяrа; б опорныА
ИЗОЛЯтор: 7 вал разъедИнителя; 8 Ме-
таллнческа» рама: 9 . поводок Фарфоро-
ВОЙТЯ!'!I
230
Включение привода производится тольКо вручную, а OT
вручиую. дистаиционно. При иеобходимости управле
выключателями наrрузки дистаиционио (включение и отклю
примеияют электромаrнитныЙ привод типа ПС-I0.
На подстаиuнях иебольшой ощности для управления
масляными выключателями используют ручные автоматизироваи
вые приводы типа ПРБА (прнвод
рычажныЙ блинкериый с aBTOMaTH
ческим отключением). В механизм
прнвода встроены реле максима.1Ь
Horo тока и реле минимальноrо Ha
пряжения, которые производят от-
выключателя при пере-
коротких заМblканиях ИЛИ
исчезновении напряжения. Для
положения автомати-
отключеиия маСЛЯНоrо BЫ
ключателя имеется указатель поло-
жения (блннкер).
Отключение привода возможно
вручную и автоматически под Aei:'r
ствнем защиты; 8КJIючение произ-
водится TO/lbKO вручную.
В rородских сетях наиболее pac
пространенными приводами для уп
равлення масляны н 8ыключатео1Я.
ми ЯВJ1ЯЮТСЯ пружинные J1РИВОДЫ
KOCBeHHorO деЙствия типов ПП 67
и ППМ 10, работающие за счет
энерrии предварительно заведенных
цилиндрических пружин_ Эти прнводы осуществляют автоматиче-
ское, дистанционное или ручное управление. Заводить пружину
привода можно вручную И.1И дистаНЦИОI-lНО с помощью небольшоrо
электродвнrа'I'еля. Пружинные прнводы Оl!епь просты, удобны в об
служивании, дешевы, потребляют незначите.1ЬНУЮ мощиость и на-
дежно работают как на постоянном, так и на переменном токе.
На РНС. 20.7 показан пружинный привод ПП 67 СО снятым защит-
ным диском. Электромаrнитные прнво;'iЫ типов [K 19 и ПЭ ll для
управления масляными выключателями типов ВПМ-IО и ВМП-IО
являются приводами прямоrо действия, Они работают на постоян
ном токе прн напряжешlИ 110 или 220 В. Основным их недостатком
является необходимость для их работы аккумуляторной батареи
или выпрямительноrо устройства.
Реакторы ПРИМСIIЯЮТСЯ в том случае, KorAa в сетях, питающихся
от мощных станций и подстанuий, при коротких замыканиях токи
достиrают очень больших значений, I!ОЗТОМУ электрооборудование,
также кабеJlьиые lIИтаЮlJ.I,ие линии приходится выбирать. исходя
условиЙ ИХ устойчивости к токам KopOTKoro замыкания. Учиты-
рис. 20.7 ПружннныЙ привод
ПП"б7 (со снятым защитным ДHC
ком)
23:
вая, что большие токи KopOTKoro замыкания требуют установки
более МОЩноrо и дороrостоящеrо оборудования, прииимают специ
аЛьиые меры! оrраиичивающие токи KopoTKoro замыкаиия, иапри
мер путем искусствениоrо увеличеиия сопротивления цепи KOpOT
Koro замыкания. Это достиrается последовательиым включением в
цепь тока каждой фазы катушки без стальноrо сердечника с боль.
Шим индуктивиым сопротивлением и иезиачительиым активным
сопротивлением (реактор). Таким обра
'зом, реакто.р является аппаратом, пред
назначенным для оrраничения токов KOpOT
Koro замыкания в мощных электроустанов
ках н позволяющим сохраиить определен
иый уровень иапряжения иа шинах РУ, к
которым присоединеиы линии, пнтающие
наrрузки. В закрытых РУ напряжением 6
10 кВ применяют бетоииые реакторы серни
РБА (реактор бетониый с алюминиевой об
моткой), РБАМ (М малые потери), РБАС
(С сдвоеиный) и др.
На рнс. 20.8 показана установка Tpex
фазноrо комплекса бетоииоrо реактора
РБ 10 иа 10 KB
Реакторы характеризуются номииаль
ным напряжением, иомииальиым током и
индуктивным сопротивлением в процентах.
Оно выражает значеиие падения напряже
'ния в одной фазе реаКТора в процентах от
номинальноrо напряжения, которое колеб
лется в пределах 4 12%. Реакторы выпол
Рн ,о О Б т нrt : K. няются одиофазными и включаются в каж
1 обмотка' 2 колонка; дую фазу. Их изrотовляют на номинальные
з ОПOl)ный нзолятор токи 400 4000 А.
Трансформаторы тока при меняются в
электрнческих установках напряжением до 1 кВ и выше и пред
назначены для питания последовательиых обмоток (ТОКОВЫХ об
моток) нзмерительных приборов (амперметров, ваттметров, счет
чикав), реле защиты и автоматики. Кроме Toro, трансформаторы
тока обладают рядом положительных СВОЙСТВ: в установках напря
жением выше 1 кВ надежно изолируют измерительные прнборы н
реле от BblcoKoro напряжения н тем самым создают безопасные
условия для их эксплуатацин; дают возможность устанавливать
из.мернтельные приборы и реле на расстоянии от цепи измерения.
Первичная обмотка трансформатора тока включается последо-
вательно в рассечку цепи и пропускает через себя весь измеряемыЙ
TOK Первнчные обмотки траисформаторов тока 10 кВ рассчитаны
на номинальные токи от 5 до 1500 А. Номинальиый ток вторичных
обмоток равен 5 А. Прнмеияя измерительные трансформаторы,
можно измерять любые зиачения тока с ПОМоЩью обычных ампер'
232
Для 3Toro на шкалах измерительных приборов наНОСЯl
с учетом коэффициентов трансформацни.
К о з Ф Ф и ц и е и т о М Т Р а Н с фор м а Ц и н т р а Н с фор М a
о р о в т о к а иазывают отношение зиачения первичноrо номи"
тока к значеиию вторичноrо и приближеино paBHoro от-
иошению числа витков вторичной обмотки к числу витков первич-
иой обмотки: п I,fI,,,,, w,fw,.
Траисформатор тока характеризуется номина,1ЫIЫМ напряжени-
ем, рабочим током, классом точиости, коэффициентами динамиче"
ской и термической устойчивости при прохождении токов коротко-
ro замыкания. Точность результатов измерений з шисит от ДВУХ
видов поrрешностей, которые дают трансформаторы тока: а) по.
rрешиость в токе, б) уrловая поrрешностЬ. Поrрешиость в токе,
выраженная в процеитах от измеряемоrо тока 1" определяется пQ
формуле
/,K,p, /' .100.
/,
Уrловая поrрешность определяется уrлом О, т. е. уrлом сдвиrа
по фазе между векторами 1, и 1,.
Значение поrрешности зависит в первую очередь от значения
наrрузки во вторичной цепи трансформатора тока. Один и тот же
трансформатор может иметь различную поrрешность при измене
иии наrрузки (сопротивления) во вторичной цепи. С увеличением
наrрузки во вторичной цепи z, (Ом) или S (В .А) токовая и уrло
ваЯ поrрешности увеличиваются. Поэтому в каталоrах для транс.
форматоров тока даются значения допустимых наrрузок прн рабо
те в различных классаХ точности.
Для амперметров и токовых реле важно значеиие токовой по"
rрешности, а для приборов типа ваттметра, счетчика электриче"
сКой энерrии также и уrловая поrрешность. Трансформаторы
тока следует подбнрать с иоминальнЫМ значением первнчноrо TO
ка, наиболее близким к расчетному длительному току цепи, таК
как при работе трансформатора со значительной недоrрузкой по
rрешности возрастают.
В зависимости от заrрузки вторичных обмоток трансформато
ров тока они делятся на классЫ точиости: 0,2; 0,5; 1; 3; 10. Класс
точиости указывает предельную поrрешность трансформатора тока
в процентах от действительной силы тока
Трансформатор тока класса точности 0,2 применяют для точных
лабораторных измереиий; 0,5 для подключения расчетных c'ieT
чиков электрической энерrии; 1 и 3 для технических измереиий
тока н подключения реле; 1 О для токовых реле, встроенных в
ПрИ80ДЫ масляиых выключателей.
Следует помнить, что вторичную обмотку трансформатора
тока иельзя разрывать при ero работе, так как это увеличивает
маrнитную индукцию в стали сердечиика вследствие ОТСУТС1ВИЯ
1>1%
233
раэмаrничивающеrо деЙствия вторичной обмотки, что пряводит R
сильному HarpeBY сердечника, и трансформатор может cropeTb.
Кроме Toro, на зажимах разомкнутой вторичной обмотки возникаеr
повышенная ЭДС, опасная для обслуживающеrо персонала, изоля
цнн приборов и соединительных проводов. Поэтому при отключении
прнбора от вторичноЙ обмотки трансформатора тока иеобходимо
предварите lЬНО обмотку замкнуть накоротко.
Для обеспечения безопасности обслуживания трансформаторов
тока при пробое изоляцин между первичной и вторичной обмотка
ми последние должны быть за
землены.
В ззкрытых ру на 10 кВ прн-
меняют проходные, опорные н Ka
туше'lные трансформаторы тока
В качестве основной Нзо.1ЯЦИН
траIlсформаторов тока прн"еняют
илн ВЫсоковольтный фарфор, Н.1Н
ЭПоксидный компаунд.
Трансформаторы тока и"еют
сокращенные обозначения: Т
трансформатор тока, П проход
ной, О одновнтковый, Ф С
Рис. 209, ПроходноЙ мноrОВНТКО8ЫЙ фарфоровой нзоляцией, Ш
трансформатор ТОЮI типа ТПЛ IО: шннный, К катушечный, Б
быстронасыщающнй, Н МЯ на-
ружной установки. М MoдepIlH
знрованный, Д для днфферен-
цна.1ЬНОЙ защиты, 3 для защн
ты от заМЫкаШIЙ На зе ...1Ю, Р ДЛЯ прочнх ре lейных защит, У
УСИ.l€ННЫЙ, Л с .1ИТОЙ изоляцнеЙ, В встроенный. Цифры ОЗ1l3.
'Iают: первая цнфра НОМЮlальное напряжение (кВ); вторая
класс точности н ПОС.lеJ.НЯЯ цнфра номинальный ток (А).
Трансформаторы тока изrотовляют На различные КО..r1ичествз
витков первнчной обмотки 11 для больших токов часто выполняют
с Одновитковой первнчноЙ обмоткой (в виде шииы или крут.поrо
стержня) .
На подстанцнях нанряжение" 6 10 кВ нанбольшее распрост-
ранение получнли траllсфор"аторы тока типов ТПЛ-IО (рис. 20.9).
ТПЛ.\\ IО, тзрл, ТПJ1У-10. ТПф,>"l. ТПОЛМ-10 и ТПЛ-IО 0,5IР,
имеющие две вторичные обмоткн и два сердечника; однн клаССа
0,5 ДЛЯ включення НЗ мерите..1Ь!IЫХ приборов и второй класса 3
для ПОJК.lючения тОКовых pe.le.
В rородских сетях напряжением До 660 В применяются транс.
фор"аторы тока с тlTuii IIЗО.lяцней ТКЛ н ТШЛ вместо ранее
ПрименяС'мых 11\ и Till с х:roпчатобумажной ИЗОJlяцией, а таКЖе
rрансфор"аторы Т-0.66УЗ. Траисфuр"аторы ТКЛ имеют С.1едую
щую шкалу НО"'ша.1Ь"Ых перви'lНЫХ токов: 40. 50, 75, 150,200,300.
600,800,1000 н 1500 А. Транефор"аторы Т-0,66УЗ 100,150,200.
J 1аJ+..Иo.lЫ lIеРВИЧноi! обман,и. "] уста-
ИОВО'шые jТОЛЫ1ИКН. 3 . 60.П Д.1Н зазеМ
денни. 4 се1JДеЧНIJК: S зажимы Е1ТОрИЧ-
ной u6мот"и: 6 корпус JШТОЙ ИЗ КОМ-
l1!1унда
234
и 400 А. Во вторичноii цепи значения тока 5 А. Эти трансфор
рассчитаны На класс ТОЧНОСТИ 0,5 н 1 н применяются в ос.
для питаНия ИЗ\1ерительных приборов и счетчиков электри
энерrии.
данные некоторых типов трансформаторов тока
в табл. 20.5.
т а б л и ц а 20.5
ВторflЧИЗЯ наrрузка. при которОЙ
06еСl1еLшвзется класс тОЧНОСтИ
Тип тpaHC
форматора
:;:
. ,
",
i
р
"
,>
==
0,5
'.
"
ОН
U О
"'''-''-1
'<О
,,:т:<:
.
.
IUG
s g
ТПЛ
10 5 200 0,4
300 0,6
400 0,6
j О 600 800 0,4
5 400 0,6
1 О 0,8
15 1,0
15 1,0
10 0,6
15 1.2
20
25 1,2
25 1,2
15 1,2 30
30 3 75
250
175
165
160
250
90
90
70
65
120
ТПОЛ
ТПФМ
Трансформаторы напряжения используют для понижеlIИЯ пер
внчноrо напряжения от 0,5 кВ н выше до вторичноrо напряжения
100 В, Такое пониженное напряжение необходн о для включения
параллельных катушек ваттметров, вольтметров, фазометров, счет.
ЧИКDВ электрической энерrин и реле защиты, для цепеЙ автоматИ
ки и снrнализации. По устройству трансформаторы напряжения
делятся На два типа: сухие и масляные с естественным воздушным
охлаждением. Сухие трансформаторы напряжения при меняют в
установках напряжением до 1 кВ, а свыше 1 кВ масляные.
Трансформаторы напряжения изrотовляются однофазными и трех-
фазными.
Однофазные И обычные трехфазные трехстержневые трансфор
мзrоры подобны двухобмuточным силовЫМ трансформаторам н
отличаются небольшоЙ моЩНОСТЬЮ rrоридкз нескольких десятков
ВОJrьт ампер.
Наиболее распространены однофазные двухобмоточные TpaHC
форматоры с масляным заполнеllием типов HOM 6 и HOM 10 нз
6 н 10 кВ (рнс. 20.10).
К трехфазным трехстеРЖllевым траисформаторам иапр"жени"
с КОМIIеНС(;lllИОННЫМИ обмотками, предназначенными для снижения
утловой IIоrрешности, относятся трансформаторы ТИПОВ HTMK 6 н
HTMK 10
Если совмещаете}! питание обычных измерительных приборов,
рЕ'ле защиты и автоматиКИ с питанием при боров контроля ИЗО.rIЯ
ЦИН сети относительно земли, "РИМСIIЯЮТ трехфазные пятистержие
вые трансформаторы наllряження типов НТМИ.6 и НТМИ.10. Oc
235
иовными характеристиками траисформаторов иапряжения
являются НомиНальное напряжение и мощность, а также класс
точНости. Трансформаторы напряжения при измерениях, так же 1{ ll(
и трансформаторы тока, допускают две поrрешности: по иаПряже_
нию (коэффициенту трансформации) и уrловую.
Поrрешность в напряженин можио выразить в процентах от нз-
меряемоrо напряжения:
6.иo
U:l Ul
W2
Ui
.100.
Уrлоиая поrрешность характеризует сдВнr фаз между пеРВН4.
ным и вторнчным напряжениями.
Значения поrрешности зависят
от конструкции трансформатора
напряжения н значения наrруз
ки ВО вторичной цепи (в BO.:IbТ
амперах) .
В зависимости от значения [1O
5 rрешностн различают слеДУЮlцие
классы точности: 0,2; 0,5; 1; 3.
В зависимости от прнсоеди
ненной наrрузки один н тот же
трансформатор напряжения МО.
жет работать с различным значЕ'
Рис 20.JO. ОднофазныЙ трансформа- вием поrрешности.
тор напряжения НОМ: Технические данные трансфор-
маторов напряжения даны в
табл. 20.6.
Разрядники применяют Д.'IИ
защнты электрооборудоваНШ-i
подстанций с воздушными вводами от атмосферных перенапряже
JJИЙ, которые отводят в зеМ.rlЮ энерrию перенапряжения (их ВКЛЮ
чают между линейным проводом и заземлением) В период летне
ro сезона в злектроустановках MorYT возникать кратковременные
(миллнонные доли секунды) атмосферные перенапряжения, павы
шающие в десятки раз номинальное иапряжение электроустанонки
вследствие воздействия на нее rрозовых разрядов.
Это происходит либо от воздействня электромаrнитноrо поЛЯ
rрозовой разрядки на землю вблизи линии электропередаtlИ ИЛ!
подстанцни (индуктнвные перенапряжения) , либо от ПрЯМOI'о yдa
ра молнии в линию электропередачи или подстанцию. Наиболее
опасными являются атмосферные перенапряжения при прямых yдa
рах молнии, так как возннкающие при этом переиапряжения во
MHoro раз превышают иоминальиое напряжение электроустановки.
Перенапряжения MorYT вызвать пробои изоляции, короткие заМЫ
кания, а следовательно, вывод из строя выlоковQ.llыыойй аппараlУ '
ры. Воздушные линии электропередачи вследствие большой их Д.:JИ
236
а)
5)
а общнй вид; б выемная часть: 1
кожух, 2 ВЫВОДЫ Ilервичной обмотки:
3 НЗОДЯторы; 4 выводы ВТОРIIЧНОЙ 0('\-
мотки: 5 оБМОТКlI; 6 сердечннк
Т а б л и ц а 20,6
Номинальное напряжение НоминаJlbllЗЯ мощ-
IЮСТЬ, Б А, в классе ,Ч.аI\СИ-
обмоток, В ТО'IКОСТИ маЛЬ!НIЯ
I I мощ
ВН нн до /! НН осв НОСТ1>,
О.5 В А
6000 100 50 75 200 400
10000 100 75 150 300 640
6000 100 75 150 300 640
10000 100 120 200 500 960
6000 100 100/3 75 150 300 640
10 ()()(1 100 100/3 120 200 500 960
,J
наиболее подвержены атмосфериым перенапряжеииям. На под
ах воздушных линий к подстанциям устаиавливают трубчатые
рядники с фнбробакелитовыми (РТФ)
виинпластовыми (РТВ) трубками_
чатый разрядник РТФ представляет co
трубку из фнбры, виутри КОТОРОЙ поме-
сменный стержневой электрод и
род-звездочка. Между электродами
ся воздушиый искровой промежуток,
рый устанавливается в зависимости от
ряжения сети. При напряжении сети
кВ зиа чение искровоrо промежутка co
вляет 15 мм, а при 6 кВ 10 мм.
При напряжепии, превышающем YCTa 8
енный уровень, пробивается искровой
межуток, прн этом образуется электри-
ая дуrа_ В результате ВЫСоКОЙ темпе- +
уры из стенок фибровой трубки выделя-
я f'азы, вырывающиеся под большl..fМ
ением наружу, которые способствуют
онизацни воэдушноrо промежутка в раз
нике и rашению дуrи.
В rородских сетях 6 10 кВ для защиты Рис. 20.11. Вентильный
аратуры подстанций от перенапряжеиий разрядник РВП JО:
меняют вентильные (ззпирающнеся)
ядннки РВП [разрядник вентильный
танционный (рис. 20.11) J. в этих раз
иках используется СВОЙСТВо керамиче-
о материала вилита снижать свое
ОТИ8ление при повышении напряжения
х пекотороrо предела. При возникновении перенапряжения
ровые промежутки разрядника пробиваются н ток на землю
ииает проходить через сопротивление, выполненное нз ВИ,1И
ыx дисков.
4
5
I ПJНIНКа для прнсое:J.нне-
HIHI к ЛIIИНli; 2 пруЖИНа;
3 искровые промеЖУТl<ll;
4 блок пнлнтовых ДНСi'.ов;
5 фарфор; 6 УПJlОтнеrше;
7 болт заземления; 8 хо-
MVT для креплення разряд-
ника
237
Н08НЫМИ характеристиками траисформаторов иапряжения
явЛяются номинальиое напряжение и мощность, а также класс
точностн. Трансфор аторы напряження прн нзмерениях, так же K l!\
и трансформаторы тока, допускают две поrрешности: по иапрЯже.
нию (козффициенту трансформации) и уrловую.
Поrрешность в напряжении можно выразнть в процентах от НЗ.
меряемоrо напряжения:
Уrловая воrрешность характеризует сдвиr фаз между верВИ4
ным и вторнчным напряженнямн.
Значения поrрешиости завися ['
от конструкции трансформатора
напряження н значения наrруз
кн во вторичной цепн (в во,;!ЬТ-
амперах) .
В завиенмости от зНачения O()
5 rреШJrОСТИ различают следующие
классы тоЧНости: 0,2; 0,5; 1; З.
В зависимости от присое/НJ
ненной наrрузки один И тот же
трансформатор напряжения мо-
жет работать с разлнчным значе
ни ем поrрешности.
Технические данные трансфор-
маторов напряжения даны в
табл_ 20.6_
Разрядники при меняют ДЛЯ
защнты электрооборудовашш
подстанцнй с воздушными вводами от атмосферных перенапряже
ItИЙ, которые отводят в землю энерrню перенапряжения (их ВКJJЮ
чают между линейным проводом и заземлением). В период летне
ro сезона в электроустановках MorYT возникать кратковременные
(милJIнонныIe доли секунды) атмосферные перенапряження, ПО8Ы
шающие в десятки раз номинальное иапряжение электроуста НОВIШ
вследствие воздействия на нее rрозовых разрядов.
Это пронсходит лнбо от воздействия электромаrнитноrо поля
rрОЗ080Й разрядки на землю вблизи линии электропередачи или
подстанцни (иидуктнвные перенапряжеиия), либо от прямоrо уда-
ра молнии в линию электропередачн или подстанцию. НаиБО.1ее
опасными являются атмосферные перенапряжения при прямых уда-
рах молнии, так как возникающие при этом перенапряжения во
MHoro раз превышают иоминальное иапряжение электроустановки.
Перенапряжеиня MorYT вызвать пробои изоляции, короткие заМЫ
кания, а следовательно, вывод из строя высоковольтнон аппа ра1 y
ры. Воздушные линин электропередачи вследствие большой ИХ д,,'JН
236
д.иo
а)
5!
Рис. 20.10. ОднофазныЙ трансформ,'\-
Тор напряжения НОМ.
а общий вид; 6 выемная часть: I
кожух; 2 ВЫводы !1ерЕНЧНОЙ обмотки;
3 Нзо.1ЯТОрЫ; 4 ЕЫIЭОДЫ ВТОрll'rltоЛ 06,
моткн; 5 06мотк,,; 6 сердеч"ик
U'l.!!!L Ul
w,
Ui
.100.
Т а б л и ц а 20.6
Номинальное напряжение НОr>lIlНальная моЩ
пость, В Д, в классе Макси
обмо,ок, В точноеТI' мальиая
I I МОЩ
вн HH Aol1 ННОСII насть,
0,5 В,А
6000 100 50 75 200 400
10000 100 75 150 300 640
6000 100 75 150 300 640
10000 100 120 200 500 960
6000 100 100/3 75 150 300 640
10000 100 100/3 120 200 500 960
.]
4
5
наиболее подвержены атмосфериым перенапряжениям, На под
ах воздушных линий к подстанциям устанавливают трубчатые
ЯДНИКИ с фибробакелитовыми (РТФ)
вннипластовыми (РТВ) трубками.
чатый разрядник РТФ представляет co
трубку из фнбры, виутри которой поме
ы сменный стержневой электрод и
трод,звездочка. Между злектродами
тся воздушный искровой промежуток,
ый устанавливается в зависимости от
ряжения сети. Прн напряжеиии сети
кВ значенне HCKpoBoro промежутка co
вляет 15 мм, а при. 6 кВ 10 мм.
При напряжении, превышающем YCTa
енный уровень, пробивается нскровой
ежуток, прн этом образуется электри
я дуrа, В результате высокой темпе
ры из стенок фибровой трубки выделя,
f'азы, вырывающиеся под большим
ением наружу, которые способствуют
иизацни воздушноrо промежутка в раз
ике и rашению дуrи.
rородских сетях 6 10 кВ для защиты Рис. 20.11. Вентильный
аратуры подстаиций от перенапряжений разрядник РВП lО:
меняют вентнльные (запирающпеся)
рядиики РВП [разрядник вентильный
станционный (рис. 20.11)]. В этих раз
иках используется свойство керамиче-
о материала вилита снижать свое
отивление при повышении напряжения
х HeKOToporo предела. При возникновении перенапряжения
08ые промежутки разрядника пробиваются и ток на зем.'lЮ
инает проходить через сопротивление, выполненное из внли-
х днсков.
I планка длн прнсоеднне.
нин к лнюш: 2 пружннаi
3 искровые nромсЖ)ТКИ:
4 6лок ВИJlНТ()ВЫХ ДI!СКОВ;
-" фарфор: 6 УП.'10тиенне;
7 60JlТ заземления' 8 xo.
МУТ для крепления' раЗ!Н1Д-
ннка
237
По мере сннжения перенапряжения днэлектрическая прочность
вилнтовых днсков восстанавливается, т. е. СОПРОТИВ.'1ение быстро-
возрэстает н протекание Э,ilектрическоrо тока на зе:\1ЛЮ преl{раша
ется. Разрядннк ВНОВЬ оказывается rOToBbIM к работе.
!i 20.2. Устройство и принципиальиые схемы электрических
соединений распределнтельных пуиктов
и траисформаториых подстанций
По конструктивному выполненню распреде.rlИте.'1ьные устроЙст
ва РП подразделяются На закрытые и открытые.
Закрытые сооружаются при напряжениях 6 10 35 кВ в непо
средственной близости от крупных потребителей электроэнерrии,
а также в rородских электрических сетях; открытые размешаются
на открытом воздухе при напряжениях 35 кВ и БО,lее.
В rородскнх сетях 6 IO кВ распределнтельные устройства РП
с одной снстемоЙ сборных шин обычно размещают в одноэтаЖJ:IO 1
здании без окон и отопления. В зависимости от раСПО '10жения обо
рудовання распределительные устройства MorYT быть ОДНОрЯДНЫ\1И
нли двухрядными, при которых получаются более компактные зда
ШIЯ.
ДО недавнето времени МОlIтаж электрооборудования распреде
лительных устройств осущеСТВЛЯJIСЯ на месте ето установки. Эrl}
приводило к удорожанию стонмостн монтажа и вследствне cro TPY
,;l.OeMKOCTH отодвнrало сроки ввода в эксплуатацию.
Для ускорения монтажа распределительных устройств широк(}
при меняются комплеКТ};.I крупных блоков электрооборудования. пп
ставляемые Э.пектропромышлешIOСТЬЮ, Блоки представляют собоЙ
металлические шкафы (камеры), в которых встроены Бсе электри
ческне аппараты BbICOKOrO напряжения, приборы измерения, заЩ]j
ты, автоматики. снrнзлизации и управления, Шкафы MorYT отлн
чаться дру" от друrа установленной виутри аппаратурой. В них
встраиваются выключатели BbICoKoro напряжения (масляные Bb!
КJIючателн нлн выключатели наrрузки), разъединнтелн, трансф()р
маторы тока, трансформаторы напряжения, разрядники, аппараты
защиты, приборы учета и измерения электроэнерrии, Таким обра
зом, блоки электрооборудовання представляют собой заранее CMOH
тированные на заводах ячейки, которые устанавливаются в пОМе-
щениях РП или ТП, Прнмененне комплектных камер со BCTpoel:l
IIЫМ оборудованием дает возможность вести монтаж Иl!дустриа.,'1Ь
]JЫМИ методам н, тем самым значительно уменьшаются TpyдoeM
кость монтажа и стоимость строите,ilЬСТВ3.
Комплектные распределительные устройства МпЖIJО КОМIIлекто
вать нз отде.'ЬНЫХ металлнческих шкафов (камер) тнпа кеа (ка.
мера сборная одност()рОllllеr() обслуживания), в каждом нз KOTO
рых неподвижно встраНВ<lется все электрооБОРУЛ,ование одной
ячейки. Такне устр()Йства н зыв(]ют р а с пр е Д у с т рой с т в а VJ 11
С Т а Н н о н а р Н О r о н с ПО.'1 Н е н и я. Эти устроЙства также MorYT
238
нз отдельных металлическИх шкафов КРУ, в которых KOMMY
аппараты (выключатели и разъединители или измерн
трансформаторы напряжения, разрядники) размещаются
выкатиой тележке. Распределнтельиые устройства, оборудоваи
шкафами типа КРУ, называют у с т рой с т в а м и в ы к а т н о.
и с п о л н е И и Я.
I (c=:::J) I
I! r:t:::!]
$
"
+ \It- 1
ь:.о..
PI!C. 20.J2. Фасад и разрез камеры КСО.36б с ВЫ!\.lюч:пе.'Iем наrрузкн н
преДОХРI:IНИТС'.'1ЯМИ (ВНП.17)
в настоящее время камеры кео выпускаются в двух М(JДИфН
KeO 366 (рис. 20.12) и KeO 272 (рис. 20 13) Малоrаба
камеры KeO 366 нспользуются на подстанцнях н в яебо.1Ь
PY 6 10 кВ, в которых прнменяются схемы с выключате.ПЯМН
В этих камерах Moryr размещаться выключатели Ha
с предохранителями, разъедннители, трансформаторы lIa
разряднИКН. Камеры KeO 272 нспользуются в распре;J,е
устройствах, в схемах которых при меняются маСlяные
ВПМ 10, ВМП 10 И др.
рис. 20.14 предстаВ,1ены первичные схемы камер KeO 272.
ИСПОЛЬЗУЮТСЯ д:tЯ КОМПJ1ектовання PY 6 IO кВ.
промышленность приступила к BbInYt:K)
сериЙ камер KeO 385 и KeO 285 взамен выпускаемых ce
2J9
рий камер KCO 366 и KCO 272. Блаrодаря применению в камерах
серий КСО-385 высоковольтных разъединителей и ВЫКЛЮчателей
наrрузкн с уменьшенными МеЖПОЛЮСНЫМН расстояниями, а также
рациоиалыюму размещению оборудования в камерах КСО-385
Рис. 20.13. Фасад и разрез камеры KCO 272 с масляным ВЫключателем
н KCO 285 значительно Сннзилнсь ИХ rабарнты, металлоемкость Jf
стоимость по сравиению, соответственно, с камерамн KCO 366 и
KCO 272. Предусмотреио увеличение разновидностей принцнпи
альных схем первнчных соединениЙ оборудования в новых камерах.
Распределительные устройства Moryr также комплектоваться из
камер типа кру BbIKaTHoro нсполнення (рис. 20.15). Эти камеры Дo
пускают смену встроенной аппаратуры (в частности, выключателя)
путем выкатки по специальным направляющим тележки с аппара
турой, требующей ремонта, и заменой ее такой же тележкой с pe
зервной аппаратурой. Это позволяет обеспечить быструю лнквн
240
дацию аварии и ввод в действие расределитеJJьноrо устроЙства
Кроме Toro, камеры КРУ надежны в эксплуатации и безопасиы при
обслуживаиии.
Камера КРУ разделеиа металлическнми переrородками на че
тыре отсека: 1) сбориые шины, 2) выкатная тележка, 3) траисфор
маторы тока и кабельиая сборка, 4) релейная защита. Разделе
ние камер КРУ на отсеки диктуется необходимостью обеспечит!>
а)
о)
д!
2)
а) А
"Т
+
" Ж"I" "
f " L f '1
Рис. 20.14. Типовые схемы камер КСО.272 дЛЯ комплектования электрических
схем распределительных устройств РП и ТП:
а ОТХОДЯЩая лии ия lO кВ; 6 Д.1Я комnлектоваиия секциоииоrо выключателя; 8 ДЛЯ
С"ЛОllоrо трансформатора; i!! для трансформатора напряжения и заземления сборных шин:
д для двух секционных разъеДllНlJтелей
безопасность при выполнеиии ремонтных работ в камере и нзолиро
взть оборудоваине от поврежденнй при возннкновеини дуrовоrо
KopoTKoro замыкаиня в каком либо отсеке камеры.
Камеры кру MorYT устанавливаться в электротехнических поме.
щениях (РП или ТП) непосредственио к стене при OДHOCTopOHHe
обслуживаиин или па расстоянии от стены при двустороннем об
служивании.
Выбор той иЛи нной схемы коммутации распределительноrо
пункта зависит от схемы построения питающих сетей rорода. На
рис. 20.16 представлена принцнпиальная схема злектрнческих co
единениЙ распределительноrо пункта, применяемоrо в rородскнх се-
тях 6 10 кВ для электроснабжения промышленных, жилищно ком-
мунальных и общест:оенных потребнтелей. Этот пункт представля.
ет собой распределительное устройство, выполненное из комплект
ных камер KCO 272 с одной системой сборных шин, разделеиных
на две секции. Снабженне электроэнерrией каждой секцни осуще
ствляется от разных источников питания, поэтому по условиям Ha
дежностн пункт удовлетворяет ,требованиям 1.й кзтеrории.
241
Секцни ШИН соеднияются между собой с помощью масляноrо
выключателя. В случае отключения любой из питающих линиЙ
(аварийный режим) под действием устройства ЛВР автоматичесюr
ВК Т"lючается секционный масляный выключатель и секцин продолжа
ют получать питание по ОДНОЙ из оставшихся в работе .rlинни.
. [2][0]
f!r f!r
!;'
A
Рис. 20J5 ПрННUНl!ИJ:1ЬН3Я схема, фасад н разрез камеры KP ' с ВЫК.r1ючзте.'lем
ВМП IОК:
t сИ.'lO!JЫе I\абеJIff, 2 lраffСФОРЧ ТОр тока; 3 выключаЛ J1[, В.\1П.IОК на ВЫКЗТItОI'r
лежке: 4 р Вl>t'ДJНlнтеЛЬ втычноrо типа; 5 ШJJf\Ы, б прlfеО;J;
с обеих сторон сеКЦИОНl!оrо маСlяноrо включателя устаНОВ.lены
разъединители, обеспечивающие видимый разрыв при ремонтах
выключате.1Я.
В камерах вык..lючателей y(,TaHOB leHЫ линейные разъеДИllителlt
с заземляющнми ножами РВЗ 10, трансфор"аторы тока ТПЛ 10
V.5/P, масляные выключате.1И Bi\\n 10, шинные разъединители с
зазеМ.1ЯЮЩИМИ ножамн РВФ3 10. ДЛЯ питания цепей автоматики,
учета н контро.1Я напряжения на каждой секции ШИВ устаиовлено
по одному трансформатору напряжения. В камере напряжении yc
таllOВ,1еИbl трансфор"зтор напряжения HTMK 10, предnxраните:ш
ПКН 10 и ШИННЫЙ разъединнтель с зазеМ.1ЯЮЩI! I! !!ожамн
РВФЗ 10.
242
Для обеспечения безопасности при выполненни ремонтных pa
бот на каждой секции шин установлен разъединитель PB 10, соеди
няющий шииы секцни с заземлением.
По расположению подстанции разлнчают: внутрицеховые, pac
положенные в здании цеха; встроенные, т. е. вписанные в KOHTY
BOoil
t f 5 IJ
2' ] 12 }2 и:o: :и :е1fи;о!LерыШ
J L."J 6 J 0
4 ] 1 h t t
I
секция lX
2
секция .1
Х/Х JX!IJ П//
П Ш If
ХУ/
I
л
н
Х/У
yll
Х///
1111
Х//
7
JX
11
Х
800.
Рис. 20.16. Полная I1рЮЩИПlfа.1ьная схема ржпредеJlнн:.1ЬНorо пункта:
1, 4 J'llшейные н шинные ра:l"ЬеДl!нитеЛИ с зззе\I.1ЯЮЩНМII ножаМI!. 2 трансформатор
тока. 3 IJЫl<,1юча1е.1Н JIН\JИЙ: 5 трансформатор нвпряжсННЯ, 6 11редохрин\!теJlЬ ПКН;
7 сборные шины. 8 сеКЦИОIIIJыi! выключатель; 9 заземляющие ра1ъеДIJНIJте,1И шин;
10 амперметрЫ, lfHoel; !i 1TMe J. A: ;I рле еНJI В/ хfе\1еl { ер "Ze 71 Boe" Ji указателъ.
OCHOBHoro здания (по прн этом выкатка трансформаторов и BЫ
ключа rе.1ей производитсн из здания); пристроенные, т. е. прнмы
кающие к ОСНОВНОМУ зданию (с выкаткой траilсфор атороВ н BЫ
ключателей наружу здания); отде,IЬНО стоящие,
По прннцнпу обtJlуживания ПО..1стзнции MorYT быть сетевые и
абонентские. Сетевые ПО;J,t'rзнциИ обслуживаются персона.тIО:о.1 Эllер
I"осистеМЫ, а абонентские персонз.пом потребите.1Я.
В ['ородскнх сетях примеlIЯЮТ закрытые подстаШJJIИ, оборудо
ванные одннм Н.1И JLВУМЯ транс:формат()рами \юшностью 100
630 кВ.Д кажды,' с llервичНЫМ напрнжение\1. 6 10 кВ и вторич
ным напряжением 0,4/0,23 кВ, с ВО:-ЩУШIIЫМИ или кабе.'1ЬНЫМИ
243
.вводами. В небольших поселках и в сельской местиости часто под-
етанции с одннм траисформатором мошностью до 400 кВ. А уста-
навливают открыто на деревянных или бетонных конструкциях.
В rородах с небольшой плотностью застройки при меняют отдельно
.стоящие закрытые однотрансформаторные подстаНIJ,ИИ с трансфор-
Секция А СекцШI fj
'''''1f 1f
3 50В
I
П Т
350В
t, t,
/; tOK8 С['КЦiJfi А СfКЦl/Я Б Сfкция А СеКЦIJЯ б 6 10х з
tf f\ ,f ft lilUli 1
Рб <> А8Р {,.,
3808 Секция А ...... Секцик б 3808) '<:t J
/1 i i 11 I I f I I I I i i
Рис. 20.17. Электрические схЕ'мы трансформаторных подстанцнй:
. т Да сФ ; !;:аа: rНва T У ТХ " ФнО ::Я 6 С вНitНаЯ С К I g : Н а Ю
ключателе; z .TO Же, С АВР на СТОрОНе 380 В
матором мощностью до 630 кВ. А. Схемы злектрнческих соедннений
однотрансформаторных подстанций являются наиболее простыми н
содержат мииимальиое количество иесложных коммутирующих 11
защнтных аппаратов. Эти подстанцин предназначеиы для электро-
снабження потребителей 3 й, а ииоrда и 2 й катеrорнй. В "ородах
с повышениой плотностью застройки применяют двухтрансформа
торные подстанции с траисформаторами мошностью до 630 кВ-А.
Наиболее распространениые схемы трансформаторных подстан
ций n риведены на рис. 20.17.
244
Мноrие стронтельные и моитажиые орrанизации rородов BЫ
пускают комплектиые трансформаториые подстанции из объемиых
железобетонных элементов (блок коробок). нзrотовлеииых на же
JIеэобетонном заводе вместе со смонтированным оборудоваиием
(кроме трансформаторов). Подстанцня доставляется иа место
строительства отдельными блокамн и устанавливается на заранее
подrотовленную площадку.
В Москве для электроснабжения Э.'Iектроприемников жилищно-
-коммунальной и общественной застройки при меняется блочная KoM
плектная трансформаторная подстанция уннверсальная (БКТПУ)
с двумя трансформаторамн мощностью каждоrо 400 или 630 кВ.А.
Лодстанцня предназначеиа для включеиия в распределительную
<оеть 6 10 кВ, выполненную по двухлучевой схеме. По этой схеме
каждая подстанцня питается двумя проходныIии кабельными ли
ииями (лучами) от разных секций шин распределительиоrо пуикта.
к.онструктивио строительная часть подсrанции состоит из двух
блоков: БТП r и БТП 2 . Каждый из блоков представляет собой одио
трансформаториую подстаицию, в которой размещаются распреде.
лнтельные устройства До 1000 В и выше, силовой трансформатор
мощностью 400 нли 630 кВ.А н контакторная станция тнпа
ПДУ 8301, которая осушествляет автоматическое включенне резер
Ба (АВР). Таким образом, подстанцня представляет собой rOToвoe
лзделне, укомплектованное оборудованием (кроме трансформа
тора).
По условиям надежностн обеспечения электроэнерrией подстаи
ДНЯ удовлетворяет требоваиням пнтания электроприемников всех
трех катеrорнй.
На рнс. 20.18 показзны принципиальиая электрнческая схема и
план размещення оборудования подстанцнн. Как видно из схемы,
распределвтельное устройство напряжением 6 10 кВ в каждом
блоке состонт из одной сборки нз четыре прнсоединения с OДHO
лолюсными разъедннителямн. Сборки соедииены между собой
кабельной перемычкой. При иормальной работе подстанции пере
'Мычка отключена. Распределительное устройство 380 В представля'
ет собой сборку для прнсоединення десятн кабельных отходящил
.линий со смонтированными предохранителями ПН2.
В непи каждоrо трансформатора со стороны напряжеиия 380 В
коитакториая стаиция ПДУ.8301, которая состоит из
контактора основиоrо пнтаиия и контактора резервноrо пнтания.
В нормальном режнме работы подстанции потребнтели злектро,
энерrии питаются через основиые коитакторы. При исчезиовении
напряження иа одном нз лучей со стороны 6 10 кВ (или выхода
трансформатора из строя), например. иа луче А коитактор OCHOB
Horo питаННя этоrо луча отключается и почтн одновременио aBTO
матически включается резервиый контактор, которыЙ автоматиче-
перекЛ)очает всю наrрузку на второй трансформатор луча Б.
Время автоматическоrо переключения длится не более 0,2 с. Нор-
режим lIодстанции восстанавливается, как только на oc
245
А'
+
'"
< '"
::,
I
;,.
}
'"
;;--
.
J:::
, 1<:;
I
'" '"
< !
::,
'"
""-
1 '"
'"
'"
---1"
"
J
"
, . 03"
Io.>
,.
iH
7i
.....,1>:::1:
i а
[
"=
is;;
:,:..., ",;а ""
; 5
: g
I;!;:<:o I
: ; :::
I U .
Шt
<11:=::;: о
>: :.:\O
I [-
t-.
"
"
',
"С
="'
" "
m О
= е
",=
о о
о
!
>
о
2
.
о
о<
00
fi
Q.
-',
.;;;-
новном контакторе появится напряжение от трансформатора лу-
ча А. Аналоrичные подстанцни используются в крупных ropoAax
нашей страны.
Широко прнменя.ются комплектные трансформаторные подстан.
ЦИН (КТП), которые поставляются с заводов полностью собраниы-
мн или подrотовленными для сборки. ктп изrотов '1ЯЮТСЯ как для
внутренией (КТПВ), так" для наружной (КТПН) установк".
КТПВ MorYT быть одно' и двухтрансформаТОРНblМ", а КТПН
тоЛько однотрансформаТОРНblМИ. Все оборудованне КТПВ состоит
нз трех основных узлов: металлнческоrо шкафа вводиоrо устройст-
ва 6 нли 10 кВ, снловоrо трансформатора (мощность трансформа,
тора До 1000 кВ. А) н набора металлических шкафов распредели
тельноrо устройства 0,4 кВ. КТП имеют меньшне размеРbl, чем
()бычные подстанции той же мощности, так как у них отсутствуют
ЛРОХОДbl и коридоры ДЛЯ обслуживания. КТПВ допускается YCTa
Jшвливать непосредственио в цехе с нормальной средой. Это по-
зволяет макснмально сократить протяженность распределительной
"етн 0,4 кВ.
20.3, Выбор расположения подстанций и числа
трансформаторов на них
От праВl'lльноrо размещеиия подстанций на территории массо"
вой жилой застройкн rорода илн на энерrоемких коммунальных и
промышлениых предпрнятнях, а также от числа подстаициЙ и мощ.
ности трансформаторов, установленных в каждой подстанции, за.
:висят экоиомические показатели н надежность системы Э.rlектро"
.снабжеиия потребителей. Трансформаторные подстанции следует
lIриблизнть к центру питаемых имн rрупп потребителей, так как
лри этом сокращается протяжениость низКоВоЛЬТНЫХ сетеЙ, СНИЖ<:1-
ются сечения ПРОБОДОВ и жил кабелей, а это приводит к значитель-
Jюй экономии цветных металлов и сниженню потери энерrии
IСннжаются также капитальные затраты на сооружение сетей. По.
этому система с ме.1КИМИ подстанциями (мощность отдельных
трансформаторов обblЧНО не преВblшает 1000 кВ.А пр" вторично"
'напряжении сети 0,4/0,23 кВ) оказывается выrодной и при меняется
.повсеместно. Для определения центра наrрузок строится KapTorpa М"
'ма электрических наrрузок, представляющая собой rенераЛЫIЫЙ
llлаJl территорнн застройки предприятия И.,lИ цеха, на котором по
-каЗаНЫ силовые наrруэки в виде KpyroB и OCBeTHTe lbHыe наrрузки
-в внде секторов. Площадь KpyroB и секторов в выбранном масштабе
>соответствует полной наrрузке потребителя. Методом построения
равнодействующей наrрузки можно найти центр иаrрузок. Однако
не BceciJ.3 удается расположить 1l0дстанцию в расчетном центре,
'Так как часто определяюшнмн фактора:\1И }:!Вляются архнтектурно"
планировочные решения. В rородской жилой застройке между зда
ииями разметаются деrские н спортивные площадкн, зоны отдыха
Т. Д., .а прн применеlJИИ о!.делыlO СТОЯШ11:'( подстанциЙ их прихо
247
дится отиосить далеко от цеитров паrрузок. На промышленных
предприятиях это вызывается архитеКТУРlю строительиыми, проти
вопожаРНЫМ!1, транспортными особеииостями предприятия, цеха.
а также расположением технолоrическоrо оборудования и условия
ми окружающей среды. Поэтому при выборе месторасположения
подстаиции следует сопоставлять различные вариаиты с учетом
указаниых факторов.
Для приближення траисформаторных подстаиций к центрам
электрических иаrрузок используются комплектнЫе трансформа
торные подстаиции, приrодиые для размещения внутри цеха,
а также подстанции, встроеиные в здание цеха и пристроеННЫЕ
к нему.
Отдельио стоящие подстаиции применяются лишь для пожаро
взрывоопасиых цехов или цехов с хн мически активиой средой, воз
действующей иа оборудоваиие подстаиций, а также в тех случаях.
коrда мелкие разбросанные цехи с незначительной мощностью
питаются от одиоЙ подстаиции.
Для питаиия потребителей l-й катеrории и ответствеиных по
требителей 2-й катеrории примеияются двухтраисформаторны"
подстаиции. Каждый траисформатор питается отдельиой линией,
подключеииой к иезависимому источнику пнтания. В случае выхода
из строя одиоrо трансформатора друrой в соответствии с допусти
мой ПО ПУЭ аварийной переrрузкой обеспечивает питание почтн
всех потребителей, подключенных к подстанции. Перевод наrрузки
с вышедшеrо из строя трансформатора на оставшийся в работе дол
жен осуществляться автоматнчески.
Для питания потребителей 2 й и 3 й катеrорий в зависимости от
значеиия суммарной иаrрузки, требуемой для подключеиия к даи
иой подстанцин, MorYT при МеНятЬСЯ траисфрматорные подстанции
с одним илн двумя траисформаторами.
При примененнн подстаиции с двумя трансформаторами aBTO
матнческое включение резерва на подстанцни ие требуется. Пере
вод наrрузки с одноrо трансформатора иа друrой осуществляется
вручную.
При применеиии подстанций с одиим трансформатором пнтание
ответствениых потребителей 2 й катеrории в аварийном режнме
обеспечивается от ближайших подстанций, для чеrо прокладыва
ются кабельиые перемычки между шииами распределительных
устройств иизкоrо напряжения. Наличие перемычек дает возмож.
ность в нормальном режиме в часЫ малых иаrрузок (летиее время,
иочные часы) отключать отдельные подстанции с переводом их Ha
rрузки на друrие подстаиции. тем самым умеиьшать потери МоЩ
иости и потребление реактивной мощностн за счет отключенных
трансформаторов.
Перемычкн между траиеформаторами должны быть так раtсчн
rаиы, чтобы потеря иапряжения до наиболее удалеииых электро
приемииков ие превышала допустимой для нормальноrо (а не aBa
рийиоrо) режима работы.
248
Подстанции с одним траисформатором MorYT быть такЖе приме
нены н для питания потребителей l й кзrеrорин, если их МОЩНОСТЬ
не превышает 15 20% мошностн траисформатора. Рез ервирова ии е
этих потребителей должно осуществляться автоматически от блн
жайших ПDдсrзнцнй с ПОМОЩЬЮ перемычек на вторичном напря-
жении. На подстаицнях не рекомендуется устанавливать более
двух трансформаторов, так как увеличеиие их числа приводнт
к росту капнталовложеиий, повышению rодовых расходов н потере
знерrнн. Следует стремнться к тому. чтобы траисформаторы былн
одинаКОВОI'.'I МОЩНОСТИ.
ДЛЯ учета перспектнвноrо роста иаrрузок при сооружении ТП
необходимо предусматривать ВОЗМОЖНОСТЬ установки в ней снЛоВоrо
траисформатора большей мощиости. Так, например, при установке
трансформатора 400 кВ. А предусматриваются rабариты камеры
под траисформатор 630 кВ. А и т. д.
20.4. Выбор мощности трансформаторов и их
переrрузочиая способность
Выбор иоминальной мощиостн трансформатора в одиотрансфор-
мзrорной подстанцнн ПРОН38DДНТСЯ ИЗ условий обеспечения пита
ния всех электропрнемннков, присоединенных к подстанцни. На
действующих предпрнятиях при наличии суточиоrо rрафика потре
бителя иоминальную мощиость трансформатора следует выбирать
не ПО максимальной иаrруэке потребителя, а ПО величине средней
МОЩНОСТИ в наиболее заrруженной смене из характерных СУТОК.
Если мошность трансформатора выбирать по максимальной иаrруз
ке потребителя, то в периоды срединх, а тем более мииимальных
наrрузок траисформатор будет недоrружеи, а следовательио, ero
номннальная мощиость будет завышена. Поэтому выбраииую мош
,!Ость трансформатора по средней наrрузке потребителя проверяют
на допустнмую переrрузочную способность, т. е. сможет ли транс.
форматор в часы максимальиых иаrрузок покрыть за счет допус.ти
мой переrрузочной способиости максимальиую наrрузку потреби
теля.
В двухтрансформаторной подстанЦIIН выбирают иоминальную
мощность трансформаторов из условнй аварийноrо режима, коrда
один ИЗ траис.фор маторов выходит из строя, а оставшийся в работе
обеспечивает нли всю наrрузку подстанции, или часть ее, так как
часть ее наrрузки (электроприемники 3 й катеrории) может быть
отключена.
Переrрузки масляных траисформаторов в аварийиом режиме
-реrламентированы ннсrрукцией по проектированию rородских элек.
rрических сетей. В двух траисформаториых подстаицнях при вза.
имно резервнруемых трансформаторах аварийиая заrрузка TpaHC
форматора, оставшеrося в работе, зависит от коэффицнента
заполнения суточноrо rрафнка до аварии. Прн зиачении этоrо ко.
эффициеита в пределах 0,6 0.65 (даиный коэффициент характерен
249
для rородских, трансформаторных по й) заrрузка "TpaHC
форматора может составЛЯТЬ не более о номннальнои МОЩ
НОСТИ. Такая наrрузка допускается на максимума наrрузок
общей суточной продолжительностью не более 6 ч в течение не бо
лее пяти суток. ('/
Эксплуатационные переrрузки. Кроме аварнйной переrрузкн
трансформатора в условнях эксплуатации допускаются снстемати
ческие переrрузки, которые HOp
мнруются rOCTOM. Они зависят
от характера суточиоrо rрафика
наrрузки, температуры охлажда.
ющей среды и недоrрузкн в лет..
нее время.
Для трансформаторов с Mac
ЛЯНЫМ охлаждением, установлен
НЫХ на открытом воздухе в MeCT
насти, rAe среднеrодовая н MaK
снмалъная температура воздуха
cr 5°C н тax=:::40PC, систеМа
тическую переrрузочную способ
иость трансформатора в завнси
мости от коэффициента заполне
ния суточноrо rрафика наrрузки
потребителя и ПРОДОЛЖИТeJ1ЬНО
(ТИ максимума наrруэки можно
определить по кривым краТНQсrей
допустимых наrрузок трансфор
маторов (рис. 20.19).
Коэффициентом запол
и е н и я с у т о ч н о r о r раф и
к а (КЗI') называется отношение
площади, оrраннчеиной суточным rрафИКQМ, к площади ПрЯМО
уrольника, сторонами KOToporo являются абсцисса и 24 ч) и op
динаrа, равная максимальной нзrрузке Sшах:
К эr -==/ ер!1 тих== Sср/Sшах'
,3
О
К l f+..
Z::, .. т
O i\ : ..
'"
5<;;> i
<?d"j I I
0.!!.it ! ..
«.9
М
Кз ( '
1,1
I {?
......
11 l '
I е
}
11 J,J
",'
,05
1,00
0,85024681012141618202224
t часо8 маХСl1мума
Рис. 20.19. Кривые кратиостей Дo
лустимых заrрузок силовых TpaHC
форматоров в зависимости от KO
эффициента заполнения rрафикз
/(3f и продолжительности максиму
ма наrрузки
(20.1 )
rде 5 ср , 5mах средняя и максимальиая иаrрузки трансформатора.
Определив по суточному rрафику продолжительность максиму
ма в часах t n юа:х н коэффициент заполнения rрафнка К зr . по кри
вым рис. 20.19 определяют коэффициент кратиостн допустимой Ha
rрузкн трансформатора в часы максимума ero иаrрузки:
к II::=; Iшs../I ком:::::::: SJI18X/ S KOM O
(20.2)
(кВ.А)
(20.3)
допустимая максимальная наrрузка трансформатора
SПl8х:::::::: К н S gом,
rде SИОМ номинальная мощность трансформатора.
250
Если максимум типовоrо (среднеrо) rрафика иаrрузки в летнее
время (июнь звrусr) меньше номинальной МОЩНОСТИ трансфор
матара, то в зимние месяцы (ноябрь февраль) допускается до-
полнительиая переrрузка трансформатора в размере 1 % на каЖ
дый процент недоrрузки .петом, но не более чем на 15 %. Для транс-
форматоров, установленных на открытом воздухе в местностях с
1't,, 5°e и tfmax 40oe, суммарная переrрузка обонх видов HOp
ма.:IЬПЫХ переrрузок, Т. е. в зависимости от заполнения rрафнка н
недоrрузкн в летние месяцы, не должна превышать 30% номиналь,
ной мощности трансформатора, т. е.
S,,", -< 1 ,зsи .- (20.4)
В местностях, rде среднеrОДDвая температура меньше или боль-
ше БОС, номинальную МОЩНОСТЬ трансформатора можно определить
ПО выражению
SИОМ:== SIfОМIIЗСП ( 1 + 5 o cr ) , (20.5)
rде SHOM пасц номнна:Iьная паспортная МОЩНОСТЬ трансформатора
ДЛЯ условий cr==5QC и 1't max ==::c40 0 C.
Для трансформаторов, установленных в неотаплнваемых венти
лируемых помещениях, среднеrодовую температуру можно прини-
мать на 8 0 е выше, чем трансформаторов, установленных на OTKpЫ
ТОМ БО3ДУ хе.
Допустнмые суммариые переrрузки для трансформаторов, ус-
тановленных внутри помещения, не ДОЛЖНЫ превышать 20%.
При проеКТИрОВ3IIИИ цеховых подстанциЙ мощность трансфор
маторов следует выбирать ПО средней lютреб.:Iяемой мощности за
наиболее заrруженную смену (Рем), а не по максимальноЙ наrруз
ке, так как это приведет к завышенню мощности трансформаторов.
Следует также учесть, что ОПТИМ2.JIЫJая заrрузка трансформатора
должна составлять 65 70% ero номинальноЙ мощности.
Пример 20.1. Максимальная наrрузка Sшзх на шинах ] О кВ. КТП МСТаЛ.'1Q'
Qбрабзтывающеl'О цеха заВОДа прн се Длительности t З '. составляет 72\} кВ.А.
Средняя суточная наrру:ща состаВЛЯет Ы O кВ.А. Потребитс::1И Э.!lектроэнерrии
цеха ОТНОСЯТСЯ ко 2.й катеl'ОрИИ надежности электроснабжения Выбрать ЧI1С.'Jс,
и мощность трансформаторов.
Реш е н н е. Определяем коэффициент заполнения rрафика
К зr .. SсР/SшахО '" 580;720 0,8.
По значению Кзr 11 временн мак.сИМУМIJ t З ч по rрафнк)' рис. 20 19 HaxOДH
коэффициент кратности допустимой иаrрузки: K.н 1,'J2.
Расчетная НОминаJlЫIaЯ мощность трансформаторов
SI!OM S'I!ЗХ/Кн. 720/1, 12 O 643 кВ.А.
Питание ЭJ!еКТрОllриемников 2-й катеrории при IНlЛиЧНtJ склаДСКQI'О резервно
ТО трансформатора можно осуществить от OAHoro трансформатора. Приннмаем
J{ УСТ3!!ОБК(' iJ КТП oAHoro траНСфОРМ<Jтора моЩtJостью S"(),,,===f);ЗiО кВ.А
Если I:J ЭТОМ I/Рl1мере выбор мощности тр:;\Нсфор атора производить только
ро Sr'lax, то СJlедова.'10 бы принять транtформатор МOJцностью IIC\QO кВ, А; в "том
t:Jlуча н нсриоды tреДIIИХ, а тем более мннимаЛЫIЫХ Н31'рУЗО,", трансформатор
был бы Jfш.ЧIП'('ЛЫJO hc-доrр)'Жt'1! KpOM( TOI'O, СТОИМОСТЬ КТП удорожаJl:IСЬ
25/
rЛАВА 21
ОПРЕДЕЛЕНИЕ TOl(08 1(0POTI(OrO ЗАМЫI(АНИЯ
8 СЕТЯХ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 8 И 8ЫШЕ
21.1. Общие сведения
По электрической сети и электрообору доваиню в нормальном
режиме работы протекают токи, допустимые для данной устаиов
КН. При нарушении электрической прочностн изоляции ПрОБодав
или оборудования в электрической сети внезапно возникает aBa
рийный режим KopOTKoro замыкания, вызывающий резкое увелн
ченне ТОКОВ, которые достиrают orpOMHblX значений. Причины KO
ротких замыканий следующие: пробой изоляции электрических
ПрОБодав н электрооборудования из эа перенапряжеинй ИЛИ посте
пеННоrо старения изоляционных материалов, схлестыванне и Ha
брас rолых ПРОБодав воздушных линий; механические повреждения
кабельных ЛИНИЙ ВО время раскопок траншей или при падении опор;
обрывы проводав воздушных линий, а иноrда и ошибочные дейст
вия персонала станций, подстанциЙ и сетей,
Значительные по зиачению токи KopoTKoro замыкаиия пред
ставляют большую опасность для элементов электрнческой сети и
оборудования, так как они вызывают чрезмерный HarpeB TOKOBe
дущих частей и создают большие механические усилня. Если элек
трооборудование (токоведущие части аппаратов, шины, изоляторы
и т. д.) недостаточно прочио в механическом отношении, то оно MO
жет быть разрушено, а повышенный HarpeB токоведущнх частей по
врежда т их изоляцию.
Кроме Toro, короткое замыкание в каком либо элементе сети
вызывает поннжеиие напряжения у потребителей. Это ведет к TO
му, что тормозятся электрические двнrатели, вращающий момент
которых пропорционалеи квадрату приложенноrо напряжения, а у
источников света резко уменьшается светоотдача. Сииженное Ha
пряжение у потребителей сохраняется до тех пор, пока аппарат
под действием защиты не отключит аварийный участок сети.
Для бесперебойности и надежностн электроснабжения потребн
телей применяют быстродеЙствующие релейные защиты и выключа
тели, которые отключают аварийный участок; уменьшая послед
ствия коротких замыканиЙ.
Для правильной эксплуатацни злектрической сетн и оборудова
ния кроме расчетов нормальных электрических режимов их рабо
ты производят расчеты возможных аварийных режимов, выбирая
электрическую сеть и оборудование таким образом, чтобы они BЫ
держивали без повреждения действие нанбольших возможных TO
ков KopoTKoro замыкания.
В трехфазных электрическнх установках различают три OCHOB
ных вида коротких замыканий: трехфазное, двухфазное и OДHO
фазное. Короткое замыкаиие, при котором все три фаЗbl замыка
252
ются между собой, называется т ре х фаз н ы м. В точке KopOTKOro.
замыкания напряженне равно нулю, если переходное сопротивле
ние в месте KopoTKoro замыкания равно нулю (металлическо
короткое замыкание).
Токи в фазах в любом месте цепи KopoTKoro замыкания и в лю
бой момент времени равны друr друrу по величине и сдвинуты меж
ду собой по фазе на 1200 (при равенстве сопротивления фаз цеШL
KopoTKoro замыкания). Это относится и к напряжениям в фазах
KopoTKoro замыкания. Поэтому трехфазное короткое замыканн
является симметричным замыканием.
Короткое замыкание двух фаз между собой называют д в у x
фаз н ы м. Различают двухфазное короткое замыканне в одной точ
ке и двухфазное короткое замыкание с одновременным замыкани
ем точки на землю.
Короткое замыкание одной фазы на нуль или на землю назы
вают о Д н о фаз н ы м. Оно имеет место только в трехфазных сетяУ
с I'лухозаземленными неЙтралями.
Двухфазные и однофазные короткие замыкания являются He
симметричными, так как прн этих замыканиях нарушается симмет
рия напряженнЙ и токов трехфазной системы.
Наиболее часты однофазные короткие замыкания (до 60% от
их общеrо количества), реже случаи трехфазиых замыканий
(5 10%), двухфазных на землю (20%) н двухфазных (10%).
Значенне тока к. З. зависит от мощности источника питания, co
противлеиия цепи (удаленности места к. з. от источника питания),.
ОТ вида, а также момента возникновения к. з. и длительности ero
деЙствня.
э 21.2. Система относительных едиииц
При расчете токов KopoTKoro замыкания в установках напряже
нием выше 1000 В активным сопротивлением reHeparopoB, силовых
трансформаторов И реакторов пренебреrают, так как они невелики
по сравненню с НХ ННДУК1'Iшными сопротивлениями и это почти не
влияет на результат расчета тока KopoTKoro замыкания.
В кабельных и воздушных линиях большой протяженности
следует учитывать активные сопротивления, особенно в кабельных...
так как индуктивное сопротнвлеиие у них относительио мало.
В установках напряжением до 1000 В активные сопротивления эле
Ментов цепи достаточно велнки, поэтому при расчете следует учи-
тывать индуктивные и активные сопротивления.
Рзсчет токов KopOTKoro замыкания может производиться в име-
нованных (омах, амперах, вольтах Н т. д.) нлн В относительных
еднницах, т. е. в долях от НОМIНIа 'IЬИЫХ И.'И каких-либо базовых
значений.
В проектвой и эксплуатационной практике расчеты тоКоВ KOpOT
Koro замыкания (Т. к.з.) В сетях напряжением до 1 кВ выполняют
СИ только В имеllоваШIЫХ единицах, а в распреде.'1ительных сетях
253
напряжением 6 35 кВ как в именованных, так и в относитель
ных едииицах. Любой элемент трехфазной электрической сети (re
нератор, трансформатор, реактор) характернзуется НОМНfIаЛЬfIЫ.
ми параметрами.
Определим сопротивление в относительных едииицах при номи
иальных условнях. Известно, что в трехфазной сети SHO\I::::::::;
::::::::VЗU IiО \! Iho'-l И Хнои::::::::;Uно\t:/<1 r3/IiО\!)'
Прн друrнх значениях S, и, 1, хит. д. S." HOM::::::::;SjS!fO:'l; и,.. НО:>.'==
ИjИно'М,; I.пом===!jlиом; Х*НЮI===хjХН()\I'
Значения, выраженные в относительных единицах, отмечены в
индексе звездочкой. Расчетное относительное сопротивление onpe
деляется из выражения
VЗl иомх
X*JI '" ХНаМ Uном/(}'/Зlном) Ином
Зная, что !ПОМ==SlIомj ( f/-"ЗU2 ном ) , получим выражение
1'ельНоrо IfНдуктивноrо сопротивления
Sиом
X*HO\! X--------Т------ .
И"ОМ
(21.1)
относи
(21.2)
Актнвное сопротивление
S"OM
r*JlO\, r U o\t о
(21.3)
Полное сопротивление (Ом)
S'!OM
Z*HOM === Z a {)M '
(21.4)
тде z J;r ,'+х' .
Соответственно ПО.1ное сопротнвление в относнтельных едини
цах можно выразить аналоrично:
Z*JlOM::=:: 11 r:HO\.l +Х;НОМО
Зная сопро;ив.rтения в относительных единнцах, из выражений
(21.1) (21.4) леrко получить зтн значення в омах:
х ===Uиомх*ном/( VЗI НОМ) о:;::.:: U ОМХ*'IОМ/SИОМ'
Т===и номТ *!!оыi(vrЗI HoJ :-:::U uМТ *JlOM/SIIOM'
z===U иомz*ном/( '/31 НОМ) U OMZ*HOM/SIIOM'
(21.5)
(21.6)
(21.7)
тде Ином номинальное междуфазное иапряжение, кВ; !!lОМ HO
минальный ток, кА; SItOM номинальная мощность, тыс. кВ. А;
Х, r, Z реактивное, активное и полное сопротивлення AalIHoro
участка цепн, Ом.
:254
Поскольку относительные номинальные значения всеrда OДHO
в каталоrах парамеТР08 электрических машин и трансфор
маторов приводятся относительные значения, определенные при
номинальиоЙ мощиости н номинальном напряжении, например Ha
пряжения KopoTKoro замыкания Ин (%).
Наиболее распространен способ выражения значений S, И, 1, х
и т. д. В долях от иекотороrо заданноrо, так называемоrо б а з и c
н о r о з н а ч е н и я.
Если относительное номинальное значенве каКОЙ JJибо величины
однозначно, то эта же величина в системе базисных значений MO
жет иметь множество относительных базисных значений.
Обычно задаются двумя базисными значениями: мощиостью
Sб и напряжением И б .
Базисную мощность выбирают из соображений наибольшеrо уп
ращения вычислений и принимают ее значения 1000, 10000 кВ. А
11 т. д. или суммарную номинальную мощность источника питания
(например, электростанции или питающеrо трансформатора).
Базисное напряжение для каждой ступени напряжения слсдует
принимать равным ее среднему номина.1ЬНОМУ напряжению. Cpeд
ние номииальные значения напряжений И ср НОМ: 115; 37; 10,5; 6.3;
3,15; 0,69; 0,525; 0,4 и 0,23 кВ. Если базисную мощность обозначим
'.ерез Sб (тыс. кВ .А), базисное (лннейное) напряжение через и.
(кВ). то базисный ток (кА)
1, S,/(V3U6) . (21.8)
Прн привятых базисных значениях S(), U б и f б относительные
значения будут выражаться аналоrНЧНbJМИ формулами, как при
номинальных условиях: S'б S/Sб; И'б И/Иб; l'б I/lб; Х.б
xlx,.
Относительное базисное индуктивное сопротивление
Vз!,
Х*б::::::: Х -и;: .
Умножив числитель и знаменатель в выражении (21.9) на И,.
получим
(21.9)
56
Х*б::''- С ::: Х и .
Обычно в расчетах за Ur, принимают средние номинальные Ha
'пряжения И СРIiО:l1;
Х'б Х ' (21.10)
и"
Если расчетные параметры элементов цепи к. з. задаНЫ в OTHO
си тельных номинальных единицах, то для приведения сопротив
* О С !, >10М"""" 1,О5U,IOИ, В этой rлавс и ср ПО'! будем обозначать И ср .
255.
.лен ий к базисиым условиям, т. е. к базисным токам lб, мощности
S(j И иапряженню И б . пользуются следующими выражениями:
{БUср
Х*б===Х*ном !номU б
(21.11)
или
5БU р
Х*б===Х*ном 5номИ .
(21.12)
в том случае, коrда Uор/Uб 1, формулы (21.1 1) и (21.2) при
иимают более простой вид:
[,
Х*б Х*ном
{НОМ
(21.13)
5,
Х",б==Х*н()ы
(21.14)
Формулы прнведения активных и полных сопротивлений анало
rичны:
[,
r*б===r*ном {НО\[ .
(21.15)
5,
r*б==r*ном 5 HOlf '
(21.16)
[,
Z*б===Z*ноы ,
!НОМ
(21.17)
5,
Z*б===Z*ном: 5"ом
(2118)
!i 21.3. Определеиие сопротивленнй осиовиых элементов
системы электроснабжеиия и результирующих
сопротивлений цепи к. 3.
Для расчета т. к. з. В заданной точке системы электроснабжеНЮ-I
необходимо прежде Bcero определить сопротивлеиия всех элемен
тов от источника питания до рассматриваемой точки. Основными
элементамИ" системы электроснабжения яВляются синхронные reHe..
ратары электростанций, силовые трансформаторы, реакторы, ВОЗ
душные и кабельныIe линии.
Рассмотрим приведение сопротивлений отдельных элементов
расчетной схемы к. З. к базисным условиям.
Сопротивление zeHepaTopoB. Для синхронных reHepaTopoB заво
дами изrотовителями в каталоrах даются ИНдуктивные сопротив
ления в относительных едииицах для начальноrо момента к. з. х" 1
(сверхп реХОДНblе сопротивления по продольной оси полюсов).
256
Активным сопротивлением обмоток rеиерзтора пренебреrают.
Реактивиое сопротивление reHepaTopa, приведениое к базисной
определяют из выражения
х:б, х:, . (21.19)
Sноиr
При отсутствии каталоrов моЖно пользоваться следующими
значениями х" * r, отнесениыми к номинальной мощиости
иоминальному напряжению машины
Турбоrеиератор МОЩНОСТЬЮ до 1100 мВт
rидроrенератор с успокоительной обмоткоЙ
Синхроиные и асинхронные двиrатели
0,'11l5
0,2
0,2
Сопротивление трансформаторов. При номинальной мощности
трансформаторов SHOM тр>630 кВ.А можно считать OТHO
напряжение К, э. и.. н равным ero отиосительному co
(в каталоrах ин дается в процентах: и," O,OlиH%)'
преиебречь активным сопротивлением обмоток (r;:::; О), то
и*к:=::::::х*ном.тр.
Значение Х'" НОМ тр, приведеиное к базисной мощности, будет
56 56
Х*бтр::::::::Х*комтр SHOM-rp ::=::,и*к SHOMTP .
(21.20)
При SHOM т,<630 кВ.А приходится учитывать активиое сопро
обмоток трансформатора. Тоrда реактивное базисное co
определяют из формулы
V :l 2 55
Х*бтр::=::' a T.HOMTP '
н6Мтр
(21.21)
r * НОМ тр относительное активиое сопротивлеиие обмоток траис
отнесениое к Номииальиой мощиости и определяемое
r *HOMTP /1P max/SHoMTP'
(21 22)
I1Ртах потери в металле обмоток трансформатора (принима
по каталоrу), кВт; SHOM тр номинальная мощность транс.
кВ.А.
сопротивление траисформатора, отиесениое к базис
мощиости,
56 56
r*бтр==r*номтр 5 иои -rр ===ТНОМТР и '
(21.23)
сопротивление трансформатора, Ом;
.ilPl11aXU oM. 103
rиомтр 5;омтр
257
Сопротивление реакторов. Реактивное сопротивление peaKTopa:
отнесенное к базисной мощности,
х =::;;: х SБU\fQМ
*бр *иом р УЗ! НЩIU
х !БИном
*номр !ном.Uб '
(21.24)
rде Х* НОМ Р номииальное реактивное сопротивление реактора в OT
носительных еднницах; в каталоrах приводится ХНОМ р, %; 180М
номинальный ток реактора, кА; ИНОМ номинаЛblюе напряжение
реактора. кВ.
Активное сопротивленне реактора не учнтывается,
Сопротивление линий. Активиое сопротивление линий, OTHeceH
ное к базисиой мощности, определяют по формуле
r.." roL roL уЗl. . (21.25)
и. И.
rде L длина лииии, км; '0 активное сопротивление линии
OMjKM.
Индуктивиое сопротивление линии, отнесенное к базисной мощ
насти,
X.." XoL4 XoL ]lЗI. . (21.26)
и. И6
r де ХА индуктивное сопротивление линии, OMjKM.
Если расчетиая схема цепи к. э. содержнт несколько цепей, свя
заНИbIХ между собой трансформаторами, и лииия работает при Ha
пряжении, отличающемся от Иб, то надо сопротивления, выражен
ные в омах, привести к базисному иапряжению:
5. И& 56
r.." roL roL (21.27)
И б fJr;;p И ср
и
x'6, xQL*. (21.28)
и,р
3начеиия То и Хо прииимаются по табл. 8.2 и 8.3.
Для определения суммариоrо (результирующеrо) относитель
Horo сопротивлеиия до точки KopoTKoro замыкания все элементы
цепи иороткоrо замыкания необходимо привести к одинаковым ба
зисным условиям. После этоrо с относительными сопротивлениями
можно оперировать так же, как и с сопротивлениями, выраженны
ми в омах.
Для определения полноrо сопротивления цепи до места к. з. при
последовательном соединении сопротивленнй элементов цепи необ
Ходимо суммировать отдельно индуктивиые сопротивления Х* б l:
И активные сопротивления, * б J: И найти их rеометрнческую сумму
как
V
z..., х..,+т..,.
258
Эi:<вивалентное сопротивленне двух параллельных лииий, обыч
НО имеющих одинаковую длину н одннаковые сопротнвления,
Z.6, V x;',+r;', j2. (21.29)
При расчете ТОКОВ к. з. В установках напряжением выше 1000 В
принимается допущение, что активиое сопротивление в цепи учи
тывается только в том случае, если
r. >- x,j3, (21.301
активиые и индуктивные сопротивлеиия
21.1. результн tOM8.A 'lОНВ.А /1 .
в относвтельныХ '" X.нr o,I2S
расчетной схемы 6,3 кВ
данные, необходимы€' 7;t TpJ
прнведены на рисунке. tJM.1J4 6JИ8i
е ш е н и е. 3адаемся базисной .t5% '
SI5 20 мВ.А, т. е. CYMMap '37КВ
reHepaTopOB. Прннимаем Iнp=lODA
кВ. Приводим к базисноЙ хр"".у%
сопротивления элементоВ цепИ
замыкаШ :нераторов : :В ИfuiffнаR
Х.6, Х.. о ., 5 56 ; M
HOIoIr t/lMIМ
20 и,.s7,5% тм
0,1251O O,25. 6,JKB
: : Z S%
l# uлимц
S"lZ0MM z
рп к (sJK'"
&1
Х*ilОМТР === 7,5/100::::::; 0,075.
Сопротивление. приведенное к базис
мощности,
56
Х*бlРt,2 Х*ИDЫ1'Р SИОlll ::=.
20
0,075 0,27.
6,3
Сопротивление реактора
Х",бр:о...--:;. Х""IOЫР
{БUнокр
{иомРUб
56 20
1. у зи 6 УЗ.6,3 2кА.
4 2.37
100 ' 0,2.6,3 2,35,
Рве. 21.1. К прнмеру 21.1:
а расчетная схема; 6 схема замещения
СОПРОТl{вление трансформатора трз ХIIОИ TP 7,5/100 0,075:
56 20
Х...б1'РI Х"ИОМТР ISиом: 0,0754",1) ==: 0,37.
259
Сопротивление воздушной лuнии. СОПРОПJВление одной воздушной ЛIШИИl
(ПРННИМltем хо==0,4 Ом/км, см. табл. 8.3) хл==х о l==О,4.15==6,0 Ом.
Относительное сопротивление одной линии находим по выражению (2\1.28)
56 20
Х",бл ХА и;р === 6372 === 0,09,
Сопротивление кабелей, Индуктивное сопротивление ОДНоrо кабеля (принн
маем хо===!(),,'()8 OMjKM, см. табл. 8.3): хи==х о l==iO,О8'3==О,24 Ом.
Относительное базисное индуктивное сопротивление кабеля
S, 20
X:i<6K===X K Ui ===0.24 6,32 ===0,13.
Активное сопротивление одноrо кабеля (принимаем '0==10,11158 OMjKM)
' к ,оl О, 158.3 0,47 Ом.
Относительное активное сопротивление кабеля
S, 20
r*бк===r" и ===о,47 ==0,з.
Суммарное иидуктивное сопротивление цепи к. Э. дО рассматриваемой ТОЧКИI
К составит
Х",61: === Х.бnj2 + Х. БТР l,2/2 + Х*бр + Х.БJlj2 + Х. БТРз + Х*бк/2 ===
0,25/2 + 0,27/2 + 2,35 + 0,09/2 + 0,37 + 0,13/2 3,1.
Активное сопротивление цепи к. З. дО рассматриваемой точки К
'." ,.,к/2 0,3/2 0,15.
В соответствии с формулой' (.2I1.ЗIQ) активное сопротивление цепи к, 3. учн
тывается, 'е и 1:, l:xj3.
В данном при мере ',.БJJ ==.(},IО<Х,.БJ; /13==3,11/3== I 'O.
Следовательно, активным сопротивлением кабельной ливии пренебреrаем
Тоrда расчетное сопротивление цепи к. з. до рассматриваемой точки К составит
2,.(1) ==Х"'БЕ ==3,1.
э 21.4. Короткое замыкание в трехфазной цепи,
питающейся от электрической системы
неоrраниченной мощности
Под системой неоrраничеиной (бесконечиой) МоЩ
н о С т и поннмают такой источник пнтаиня, у KOToporo иапряжение
иа ero шинах практически остается постоянным при любых иенор
мальных режимах в сети (сбросы наrрузок, переrрузки или KOpOT
кие замыкаиия) _ Для TaKoro источиика питания прииимают SHOM:::::::::'
==00, ХСИСТ==О И fсист==О.
В действительиостн любая электрическая система имеет опре
делениое конечно зиачение мощности. Однако часто присоедииен
ные к системе электрические сети потребляют настолько малую
мощиость и обладают таким большим внутренним сопротивлением
по сравнеиию с оrромной мощиостью и незиачительным соnротив
леннем системы, что при к. з. В таких сетях иапряжеии На шииах
системы практически ие измеияется. Поэтому в расчетах токов к. з.
напряжение источиика питания прииимается неизмеиным.
260
Такое допущеиие возможно при расчетах токов к. з, в ответвле.
иебольшой мощности, так как ток к. з. В иих невелик и ие
существенно снизить напряжение на шинах системы. Такое
допущеиие принимается при расчетах токов к. з. в сетях напря
до 1000 В. ДЛЯ rородских .сетей напряжеиием до 10 кВ и в
траисформаторы мощиостью до 1000 кВ. А, при
удалениости от нсточника питаиия принятое допуще
также не виосит серьезной поrрешиости В расчеты.
Вместе с тем для случая питания непосредственно от шии ру
6 10 кВ rородской электростаиции и для мощных
электропередачи следует учитывать явления, происходящие
rеиераторах стаиции, чтобы не допустить серьезиой ошибки в pac
и ие установить слишком мощную и дороrостоящую аппара.
иаиболее простое повреждеиие в трехфазной цепи
к. з. При замыканни всех трех фаз в одиой точКе
к. з.) в первый момеит напряжение остаетсЯ таким же,
и при нормальиом режиме. Ток к. з. также ие может мrновенио
так как обмотки статоров синхроиных reHepaTopoB и
короткозамкиутой цепи обладают индуктивиостью, задер
увеличение тока и снижеиие напряжения в цепи. В по
момеиты, поскольку сопротивление в каждой фазе
уменьшилось, в цепи резко возрастает ток по сравиеиию с
нормальиой работы сети. Прн этом напряжение быстро
уменьшаться вследствие увеличеиия потерь иапряжения во
элементах короткозамкиутой цепи. За время к. з. с момеита
возникиовеиия ток изменяется от максимальноrо до HeKoToporo
значения_ Изменение тока за этот период иазыва-
переходным процессом.
На рис. 21.2 дана кривая изменеиия тока к. з. в цепи, питающей.
от системы неоrраниченной мощности. Мrиовенное зиачеиие пол-
тока К. з. i" в любое время переходиоrо процесс а можио пред.
состоящим из двух составляющих; периодическоrо синуса.
тока с неизмеииой амплитудой i п и апериодическоrо
затухающеrо тока ia.
Таким образом, значения мrновеиноrо полноrо тока к. з. в тече.
переходноrо процесса равиы алrебраической сумме периоди
н апериодическоrо токов: i,,;::::; iп+i а .
Апериодическая составляющая тока к. з. затухает по закоиу
ia ia {=>О e tITa===.inmax e tITa,
(21.31)
Та постояиная времеии затухания, определяемая по форму
t время, с; е осиоваиие иатуральиых ло.
; '];, Х]; результирующие активное и индук-
сопротивления цепи к. а., Ом.
Время затухаиия апериодическоrо тока зависит от значеиий по-
времени затухания, т. е. от соотношения зиачений актив-
261
иоrо и иидуктивиоrо сопротивлеиий короткозамкнутой цепи. Чем
больше активное сопротнвление цепи к. З., тем меньше постояниая
времени затухання, а следовательно, апериодический ток быстрее
затухает. Практически ои исчезает через O,15 O,2 с с момента
возинкиовения к. з.
Значение тока к. з. зависит не только от сопротивления элемен-
тов короткозамкиутой цепи, ио и ОТ момента возникновення aBa
r i Kt
'у
i n
i.
inтaI y7In (H
.п\
"
iat=O .
)НО
\
lптах
L.......!
Норм альный. ПереходныJ процесс
реншм
Устано6u{JшиUСR
реншм
Рис. 21.2. Кривая изменения тока KopOTKoro замыкания в
цепи, питающейся от системы неоrраниченной мощности
рийиоrо режима. Наибольшеrо значеиия мrиовеииый ток к. З. i H
достиrает в том случае, коrда короткое замыкание возиикает в мо-
мент прохождения тока наrрузки через нуль.
Наибольшее возможное зиаченне мrиовенноrо тока к. з. называ
ют у Д а р и ы м т о к о м i y . Наибольшее значение мrиовеииый ток
приобретает по истечении первоrо полупериода (TI2 O,Ol с) с MO
мента возиикновеиия к. з.
Следует учесть, что в трехфазиой сети при прохождеиии тока
наrрузки В одной фазе через иуль в двух друrих наrрузочиые токн
имеют различные зиачения. Поэтому расчетное значеиие ударноrо
тока определяется в той фазе, В которой наrрузочный ток В момеит
к. з. проходит через иуль.
На рис. 21.2 приведены кривые измеиения мrиовеииых зиачений
тока для иаиболее опасноrо момента возиикновеиия к. з. (ток В oд
иой фазе проходит через нуль). Из рисуика видно, что иачальиое
зиачение апериодическоrо тока ia 1==-0 равно наибольшему зиачению
периодическоrо тока i п шах, ио оии противоположны по иаправле-
иию.
262
Ударный ток iу iпmах +i пmах e O,Ol/ra.
Отношение ударноrо тока к. з. к наибольшему значению перно
составляющей тОКа к. з. называют у Д а р н ы м к о э Ф Ф и
нентом к. у :
Ку===iУ/!ПlПах.; iу===Куiпmах'
(21.32)
Действующее значение периодической составляющей тока к.3.
111 === 111 mах/1/2; i lJmax === 1/2/"1
Tor Да
iy K у ]/2/".
(21.33)
Как было выяснено, в образовании ударноrо тока участвует и
апернодическая составляющая тока к. з.
Рассмотрим. в каких пределах изменяется ударный коэффи
циент к. у . Если в короткозамкнутой цепи rрез;::::;::::О, т. е. отсутствует
активное сопротивлеиие, то в этом случае Та==ОО, Т. е. апериодиче.
ская составляющая тока К. з. ие затухает и Ky 2. Если в коротко.
замкнутой цепи Хреэ==О, т. е. отсутствует индуктивное сопротивле
иие, то Та::=' О, т. е. апериодическая составляющая тока к. з. совсем
не возникает и Ky 1. Следовательно, ударный козффнциеит изме.
в пределах 2>Ку> 1.
Ударный коэффнциент можно выразить через постоянную вре.
затухания апериодической составляющей:
v iy irrmax + irrmaxe O,O!/Ta О О Т
"y l+е 'Ч"
irr.max i'lmax
(21.34)
Определив постояиную времени по выражению Та==Х реэ /
/(3,14(,,,), по формуле (21.34) найдем удариый коэффициент (К у ).
По rрафику рнс. 21.3 и' известному зиачению Т, или отношению
Хреэ/rрез можно также определить соответствующее значение Ку.
Для расчетов токов к. з. В сетях напрнжеиием выше 1000 В
с преобладающим индуктнвным сопротивлением можно п инять
Ку== 1,8; для протяженных кабельиых сетей напряжением выше
1000 В Ky I,3; для сетей напряжеиием до 1000 В Ky I,I I,2.
Поскольку апериодический ток исчезает в пределах до 0,2 с, ero
влияиие уч.итывается ТОЛЬКО при расчетах дннамической устойчиво
сти электрооборудовання.
При оценке значений токов к. з. важно знать наибольшее дейст
вующее значение полноrо тока к. З., под которым понимают cpeд
flеквадратическое значеflие тока к. з. за первый период (Т). Ero
определяют из следующеrо прнближенноrо выражеиия:
V '
Iд 1"+1,,
(21.35)
rДе 1 п действующее значенне периодической составляющей; 1а
действующее значенне апериодической составляющей в середине
2БЗ
первоrо периода. Приближенио можно припять ero равным MrHo
венному зиачеиию в середиие периода иа t o,OI).
Подставим в выражеиие (21.35) ЗИачения I п и 1. для первоrо
периода.
Известно, ЧТО ia t==о==iпmах==/п 1/2'; кроме Toro, из рис. 21.2 H3k
ХОДИМ
i" О,D1 iу iпmох Ку/" V2 /п V2 /" Y2(Ky 1).
ky
1,9
1,8
1,7
1,6
1,5
1,"
1,3
1,2
1,1
1,005
' 002
......
./
2
0, 0 05
3 " 5 6 8 10 15 20 30 "О , 6 8f3( ;"
0 , '0 1 0, 0 20, '0 з 0,05 0,1 0,2Т'а,С
Рис. 21.3. Кривая ДJlЯ определения ударноrо коэффициен
Та К у
Следовательно, наибольшее действующее значение полиоrо TO
Ка к.а.
I. V 1 +[/п Y2(Ky 1)]2 /пVl +2(Ky 1)',
(21.36)
I. 1,51 при Ky 1,8; Iд 1,09 прн Ky 1.3.
Из рис. 21.2 также видио, что действующее зиачеиие периодиче
екой составляющей тока К.3. /п равно действующему значению yc
таНО8ившеrося тока К. 3.: l п == 100.
Действующее значение периодической составляющей или YCTa
новившеrосЯ тока К. 3. при трехфазном к. 3. определяется ПО эаКО
иу Ома:
1 3) /c:.) U но./VЗz.,
(21.37)
rде Ином междуфазное напряжение на шинах питающей системы,
кВ; Zж полное сопротивление цепи от источника питания до Mec
та K З., ОМ. .
В установках иапряжением выше 1000 В вследствие иебольшоrо
значения активноrо сопротивления по сравиению с индуктивиым В
короткозамкнутой цепи активиым сопротивлением мажио преие
бречь. Тоrда
Iс:.) u,р/Vзх"
(21.38)
264
ХХ суммариое индуктивное сопротивлеиие цепи от источни
питания до места к. з., Ом.
Действующее зиачеиие периодической составляющей или уста.
тока к. з. можно определить и через сопротивлеиия
в относительных единицах.
что суммарное индуктивное сопротивление цепи к. з.
отиосительных еднницах, по аналоrии с выражением (21.9), оп
как
x.., VЗ1.х,/U..
этоrо выражения опреде.
и подставим в выражение
, Tor да
lC;J/l . И,р/(х..,и.);
11;:. И,р/(х..,И.),
Uб U,р, то ч,о;ffJд
1j,"7,5%
Л'J. l/х.." (21.39)
в абсолютиых едниицах
Система
SCH'"'OO, %(;,," 0
lС;) Л"261. 1./ х..,. (21.40)
U C P',,,,J7K8
8?!!;;Н:: линия "
Тр,
".,oH8-А lжr. Х*ТР2
ик"'7,5% Р!
и,р""fO,5К8
К
а! Р!
Рис. 21.4. К примеру 21.2:
а расчетная схема; 6 схема замещеннЯ
Для проверки выключателей по отключаемой ими мощиости
значением мощности KopoTKoro замыкаиия:
s, VЗU,рl . (21.41)
Умножив обе части уравнеиия (21.40) на VЗU ном И полаrая,
И б == Ином, получим
SK S./x.".
(21.42)
Прнмер 21.2. Опредслить ударный иу) и устаиовившийся иос) токи н мощ
(SK) трехфазноrо к. з. в точке К, указанной на схеме рис. 211.4, а. Все даи
для расчета указаны на расчетной схеме.
Реш е н и е. Все сопротивления 8ыражаем в относительных единицах. Схема
на рис. 2,1..4, б. Принимаем базнсную мощность Sб===
базисное индуктивное сопротивление воздушной ли.
(21J.2B): хд::::::::х о l===Q,4'1 1 2===4,В Ом; принимаем Ха:::::
5. 100
Х*бll"'=ХJl u 2 ",=4,B ",=0,35.
ер 372
Chносительное базисное иь.,уктивное сопротивление трансформаторов ТРI
ТР2 определяем по формуле (2'1.210):
х*Жl1/СТР"'= и",\( '--"" 0,01.7,5 == 0,075,
5. 100
Х""бтр == Х*НОIНР SHOMTP =;;. 0,075 4,0 == 1,87.
265
РеЗУЛЬТирующее СОПРОТивЛение цепи к. З. дО ТОЧКИ К
Х*б1: .-== Х*бл + Х*бтр/2 =::::: 0,35 + 1,87/2;:== 1.28.
НаХОДllМ базисный ток по Формуле (21.8). ПРНнимаем иI'P==U p:==011(),5 КВ
16:==oS6!( УЗU 6 ):==оlOО!(l,7З- 1 JrO,'5)",=5.5 кА. Определяем ТОК К.з. в ТОЧКе К.
Известно, что при ПитаН IИ от источника неоrраниченноi't МощНости дейст-
ВУЮщее 3flачеНне периодической состаВЛяющей ТОКа К. З. равно действующему
Значению установившеrося тока к. З.: lп(3):==oI",,(3J.
По Формуле (21.4'0) находим установившийся ток. К. 3.: 1",,(3) fб/Х*оr.;:==
5,5fil,28 4,З кА
По формуле (2'1.33) определяем ударный ток:
iy Ку V2/,\3) К у V2/ ) 1,8 V2'4,3 10,9 кА.
Мощность KOpoTKoro замыкания находим по формуле (21'.41):
SK V:ЗU,рl\:1 1 ,73./0.5.4,3 78,0 мВ.А.
21.5. l(0poTKoe замыкание в трехфазной цепи
с учетом изменения периодической составляющей тока
При коротком заМыканин напряжение На зажимах reHepaTopOB
уменьшается. Этому способствует индуктивный ток к. з., вызыва.
ющий размаrничивающее действие в reHepaTopax электростанции,
вследствие 4ero уменьшается наводимая в них Э,Д.с.
Для Поддержания ПОСТоянства наПряжений Иа вводах reHepaTo
ров электростанцин последние снабжаются автоматическими pe
rуляторами напряжения (АРН), которые при отклоненин напряже.
ния от заданной величины автоматнчески уве.rшчивзют ток возбуж
дения rеиераторов и тем самым повышают напряжение На их
выводах. Если при к.з. В цепи, питаЮЩейсяот ИСточника неоrраlrn4еи
ной мощности, амплитуда пеРиодической состаВляющей тока К. з.
во времени Не изменяется; I n t /oo, то в цепи. питающенся от reHe
раторов электростанцни без АРН и с АРН, эта амплнтуда меияется
от наибольшеrо начальноrо до иаименьшеrо устаНОВцвшеrося зна
чений.
Начальное деЙСТВУЮщее значеиие пеРИодической СОСТ iВля
ющей за первый период после возникновення к. з. называют н a
Ч а л ь Н ы М с в е р х пер е х о Д и ы м т о к о м к. з. (/"). Действу
ющее значение установнвшеrося тока к. з. обозначим через 100.
Такнм образом, деЙствующее значение пернадической COCTaB
ЛЯЮЩеЙ тока к. з. изменится от 1" до 100. Начальное деЙСТвующее
зиачение сверхпереходноrо треХПОЛЮСноrо тока к. з. можно вычис
ЛНТЬ, польэуясь закоиом Ома:
"де Е" междуфазная сверхпереходная ЭДС rеиератора. ОПреде
ляемая по УПрощенной формуле
1"(31 E"10/3z),
(21.43)
266
Е" === U ИОМ + V3/ иом х" siп .
сопротивлеиие цепи к. з. (х"
иидуктивное сопротивление reHeparopa; Х): и Т):
и аКТИВНое сопротивления короrкозамкнутой цепи от
rеиератора до точки к. з.).
зиачеиие Е" в формулу (21.43), получим
1"( 3) U НОМ + Y31 HOM.1:11 cos r.p (21.44)
Y3z
как Е";:::::: 1,05И JJом ;:::::: И ер, то
1"(3) U,p/(V3z) .
(21.45)
При питании от системы неоrраниченной мощиости z ВКЛЮЧает
себя только сопротивление цепи до точки к. З., так как сопротив-
системы принимается равным иулю.
Принимая И ср == Иб, выражая z в относительных еДИНИцах и при
ero к базисным условиям, после преобразований иайдем
1"(3) и, УЗI, [,
УЗИt\Z",б Z*б
Получеиа простая формула, которой пользуются для определе
начальноrо зиачения периодической составляющей тока К. 3.:
1"(3) /,/z*,. (21.46)
Если выразить 1"(3) в относительиых еДИИицах, т. е. в долях от
базисиоrо тока 1,.."(3) == 1"(3)/1 б, то
I (3) I/z*,.
(21.47)
Без учета активных сопротивлений, т. е. при т==О, получим BЫ
ражеиия для сверхпереХОДllоrо тока при трехфазиом к. з.:
1"(З):::::::/б!Х*бl
I"(3) l/х*,.
Сверхпереходиую мощиость трехполюсиоrо
напряженни, равном И ср , определим как
S (3) ]/3U,p/"(3).
(21.48)
(21.49)
К. з. при базисном
(21.50)
Ударный ток для rеиераторов с успокоительными об откамн
(турбоrеиераторов)
iy Ky ]/2/"(3).
(21,51)
Действующее значеине чолноrо тока к. з. за первый период
1. /"(3)]/1+2(Ky 1)2.
(21.52)
267
Еслн все сопротивления цепи к. э. определились в ОТИоситель_
Ных еДиницах прн некоторой базисной мощиостн, не равной номн.
иальной, то расчетное СОПротивление цепи Х. б;!: пересчитывают иа
суммарную иомииальиую мощиость "енераторов:
Х*раСЧ:С;:::::::Х*6.1J SiЮIdЕ .
s.
Еслн же сопротивления определялись в именованиых едини
цах (Ом) при некотором базисном иапряжении и., то расчетное
сопротнвление цепи Х::/: переводят в OTHO
сительное расчетное сопротивление, OTHe
сениое к суммарной НОмииальной мощно
сти всех reHepaTopoB:
Если базисная мощиость равна мощ
иости источников питания, то расчетиыми
КРНВhlМИ можно пользоваться без пере.
счетов, т. e реЗУЛЬТИРующее сопротивле
ние цепи является расчетиым.
По расчетным Кривым определяют
следующие значения токов к. з.; 1", 10,2;
100, SO.2 Vзиср/О 2'
При проектнровании электроснабже
иия коммунальиых предприятий и ropok
екай застройки часто неизвестно зна че.
ние номинальиой Мощности ИСТОЧНИков
питания, в результате иевозможно опре
делить токи переходноrо режима, по-
скольку расчетные кривые построены для
суммариой иомниальной мощности источ
ииков питания.
Еслн мощность энерrосистемЬJ неизвестна, то в теХНических yc
ловиях на ПрИсоединенне потребнтеля к сети системы задают зна-
чения 1" н 100 или 100 н if/';:::::::f"/loo; в Этом случае расчет токов к. 3.
ведут в такой последовательности. Вначале по кривым rрафика
рис. 21,7, выражающим зависимость между f}" и X 1r рас'! *, иаходят
расчетное СОПротивлеине х. расч ОТ источииков питания ДО той ТОЧ
ки, для которой дано значение ,f}".
Затем опредеЛIIЮТ мощиость питающей системы (тыс. кВ A)
(только для турбоrенераторов):
о,! 0," 0,5 О.81Z J"
Х"РОС"
Рис. 21.7. Кривые зависимо-
сти расчетноro индуктивноrо
сопрarивления ХРIIС'!: от крат-
ности сверхпереходноrо ТОКа
KopoTKoro замыкания:
J ДJ1Я турбоrенераторов: '1
ДJlЯ пщроrенераторов с УСпоко-
НтелыюА обмоткоА; 3 ДЛЯ rнд,
РОП Нераторов без УСПОКОИтель.
ной обмотки
(21.54)
SПОМЕ
Х*раСЧ==Х1: и
(21.55)
SHOM 1: V3/"Ucpx*pae:,p
(21.56)
* в расчетах, особенно при Х рас'l 1, ЗlliJtfеннf' Х*рас'l МОЖНО ПРИнимать
средним ИЗ значений ПО крипым J. 2, З.
270
p среднее номинаЛииое иапряжение в месте к. з., для кота.
о да''Но значение ". кВ; 1" действующее значение НачаЛьНоrо
рхпереходиоrо тока, кВ.
Затем сопротивления цепи ПРИВОДЯТ к базисным условиям и оп
деляюr значения тока к. з. В заданной точке ДЛЯ любоrо момента
емеии.
Все указаиные расчеты токов к. З. производились при условии,
о наружные сетн )jодключены к одному нсточиику питаиия. Если
едприя.тие пнтаеТСfl ОТ двух ИСТОЧНИКОВ, например энерrосистемы
собственной электрической станции, ТО объединение двух ИСТОЧ
КОВ питания. имеющих различную электрическую удаленность от
очки к. з., Виесет существеиную ошибку в расчеты. В подобиых
лучаях значения токов К. 3. необходимо определять с учетом ииди-
идуальноrо затухания.
Объединение одноименных ИСТОЧНИКОВ питания допустимо, если
довлетворяется равенство
S,X.,!(S2X.,) O,4 +- 2,5,
де X*l и Х*2 сопротивления, приведеиные к базисной мощности.
Если значение отношения S,x.,! (S,x.,) меиьше 0,4 и 60льше 2,5,
о объеднннть источиики питаиия иельзя и расчет ведут инднви
уальио, определяя токи к. З. от ка:щ.д.оrо ИСТОЧНика. Ток в этой ТОЧ
не находят как сумму токов от действия каждоrо источиика.
Определяем переходиые зиачеиия тока двухфазноrо к. з.:
х(2)* б I: 2Х<З)* 6:I:.
По кривым рис. 21.6 для х(2). б" находят кратности Ю2)t о,
1((2)/==0,2 И K(2)t==oo.
Токи двухфазиоrо к. з. определяют из формул:
1,,(2) VЗкj о/.,
I! I VзкI'.!о.2/"
I ) VЗК\ /,.
(21.57)
(21.58)
(21.59)
Прнмер 21.4. Электрическая сеть (рис. 21.8) ПОДключена к сборным ШlIнам
ТЭЦ. На станции установлены турбоrенераторы, снабженные автомаТJfчеСЮIМИ
У';,rr; я; р:о s .: ): енпя. Определить значение трехфа3И<Jrо к. З. В точке К:
Для упрощения ЗаПllсей HHДeK «3» В опредеJ:lяемых значеннях опущен, так
надо найти токи и Мощность ТОЛЬКО дЛЯ трехфа:цюrо к. з. Все данные, нсоб-
для расчета, ПР lБедены на рис. 21.8.
шеНИе. Задаемся базисной Мощностью Sб===20 мВ-А, т. е. суммарной
rеиерЭТОрО8. Прниимаем U б ;:;:::U ср ===6,З кВ. Приводим К базисной
Мощности реактивные сопротивления: для reHepaTopa
. . 5, 125 O 25'
XIF()(.::= X>WT SИОМ =-= О. 10 "
трансформаторов ТРI 11 ТР2 Х"КОМ тр ==0,01.7,5==0,075.
271
Приводим сопротивления к базисной МОщности:
s. 20
Х*6ТРI =:, Х"НОМТР, SНON == 0,075 ;;;;::: 0,24_
ДЛЯ ВО3ДУШЦQЙ линии прииимаем XJ1.==x o l, х п ==О,4.10==4,0 ом;
ОТНОСИтеЛЬНОе сопротивление линии
s. 20
Х*БJl::::::о.Х JI и;р ;;;;:::4,o ;;;;:::o,06;
10lШ IOнв
"" Х:Н;.О/2S х., х...",.
6,JKB
Тр, Тр,
MHIМ 5,JHIМ ZJt7fJ2
Чу"'7,5
J1K8
а}
5)
5)
Рис. 21.8. К примеру 21.4:
Рис. 21.9. К примеру 21.5:
а расчетная схем: я б схема замеще" а расчетная схема; б схема замещения
ДЛЯ трансформатора Трз х.. ном Тр ==0,01-7,5===0,075,
s. 20
Х*6ТРа ""'" Х.НОМТРз SИОМ ;;;;::: 0,015 4':О:::с:: 0,37;
суммарное сопротивление до точкн К
. Х
Х,., '6'Р,.2 0.25 + 0,24 + 0 , 06 + 0 , 37 0 , 77,
Х*б ;;;;::: + + Х*б.IJ + Х"'бтрз 2 2
Это сопротивление будет также и расчетным, так как Sб==Sr1:_ Следователь
НО, Х.б Рlсч==х.. р1сч ==О,77.
По ,кривым рис. 21.6 ДЛя Т)ijрбоrене.раторов с АРН находим кратности К
K' o I,35; K' O.2 1,18; K, 1,42.
Базисиый ток иа стороие 6,3 кВ иаходим по (21.8): 1, 20!(1.73'6,з)
1,83 кА.
Определяем значения периодической составляющей тока К. 3.:
l" 1,З5.I,83 2,44 кА; lo,2 ',18.1,83 2,15 кА;
l 1,42.1,83 2,59 кА.
Удариый ток к.З. (Ky I.8)
iy ]l2Kyl" 1,41'1 ,8.2,44 6,2 кА.
272
Наибольшее де йствующее знач ение ТОКа к. з.:
[, [" УI + 2(К у 1)2 2,44УI + 2(1 ,В 1)2 3,66 кА.
Мощностьотключення 50.2== У3/ми ср ""'" 1,73.2,15'6,3==23,3 мВ .А.
Пример 21.5. Питающая сеть (рис. 21,9) подключена J{ энерrОСИстеМе
условиям которой На ШИНаХ напряжением 37 кВ 1"==20 кА; p"==1,7. Турбо-
аторы оборудованы АРа Данные для расчета даны на рис. 21.9. Опреде
1",10,2, iy, J д , 50,2 В точке К.
Реш е н и е. По рис. 21.7 в зависимости от 13"== 1,7 находим расчетное со-
отивление Х"расч от источника питания дО шин 37 кВ: х.. расч 0==0,22.
Определяем мощность ПИТающей системы: SИОМ I:"'-== V 3I"UсрХ.расч с== 1,73X
20.37-0,22 2BI мВ'А.
Принимаем за базисные мощность и налряжение: 56==281 мВ.А и и 6 """,
105 кВ.
Реактивное сопротивление трансформаторов ТРI и ТР:l, отнесенное к базис
й Мощности,
s. 2ВI
Х*6уР ::::'=::Х*номтр SHOM ='" 0,075 ::=;;:;5.3.
Реактивное сопротивление лннии, отнесенное к базисным УС.l0ВИЯМ,
s. 2ВI
x.., xol и 0.4.5 IO:52 5,1.
Суммарное сопротивление ДО ТОЧКИ К. З.
Х*6тр 5,3
Х*61:: ':о=; ХJjcоасЧ1::::=;;:; Х*раСЧI; + + Х*6л:"'=; 0,22 + 2 + 5, 1;;;:;:::; 7,97.
Базисный ток, отнесенный к напряжению 10,5 кВ,
s. 2ВI
[. узu. 1,73- 10,5 15,4 кА.
Х",расч.Е>3, то В точке к.з. ток Не затухает. Тоrда l"==/o: ==
15,4/7,97 1,9 'кА.
Ударный ток к. з. i y ==K y y2I"== 1,8.1,41, 1,9===4,85 кА.
Действующее значение ТОКа К.3.
l, [" VI +2(Ky 'p ',9УI +2(I,B ')2 2,76KA.
Мощность отключения 50,2""" 1I3и ср l" 0= 1,73.10,5.1,9==34,8 мВ.А.
21.7. Определение токов KopOTKoro замыкания
в сетях напряжением до 1000 В
При расчете токов к. з. в сетях иапряжением ииже 1000 В иеоб
учитывать индуктивные и аКтивные сопротивления KOpOTKO
цепн. В таких сетях, особенно выполиенных кабе.пьными
или проводами в трубах, аКтивные сопротивления значи
телыю превышают ИНдуктивные. На суммариое значение сопротив
короткозамкнутой цепи значительно влияют активные co
злектрических аппаратов, катушек трансформаторов
токовых обмоток автоматов и реле, переходные сопротивле
контактов коммутационных аппаратов.
273
Если пренебречь ЭТИМИ сопротивленнями, то расчетные токи
к. з. В короткозамкнутой цепи будут значительно преувеличены.
Необходимо учитывать активные сопротивления обмоток сиЛовых
1'рансформаторов мощиостью до 1000 кВ ,А, питающих место к. з.
При расчете токов к. Э., если Sсист 50Sном тр, можно считать, что
периодическая составляющая тока к. з. практически ие изменяется
во времени и остается постоянной до момента отключения к. з.
(1" == /00)' т. е. можно считать, что данная электроустановка пита
ется от системы неоrраниченной мощности. В этом случае сопротив
леиия системы до вводов трансформаторов можно не учитывать и
считать, что питание СИJJQВЫХ трансформаторов осуществляется
от системы неоrраниченной мощиости, при этом подведенное Ha
пряжение всеrда равно номинальному первичному иапряжению
траисформатора.
При равенстве сопротивлений во всех трех фазах значение пе
риодической составляющей тока трехфазноrо к. з. в треХПРОБОДНОЙ
или четырехпроводиой (3ф+0) сети определяется по формуле
l !З);::::::;l"::::;l_== Ином
vзVri +х;
(21.60)
тде r;r. и Х!; сум;иарные активное и индуктивное сопротивления
цепи к. з., мОм; Ином линейное напряжение, В; /п(Э) выражает
ся в кА.
В табл. 21.1 приведены средиие зиачения сопротивлеиий для
при боров и аппаратов, КОТОР,ыми можно пользоваться при курсовом
и дипломном проектировани'и.
Если отсутствуют данные о переходных сопротнвлениях KOIi
тактных соединений, можно ориеитировочно прннять: а) для pac
предельных щитов иа подстанциях 15 мОм; б) иа шииах BBOД
ио распределительиоrо устройства здания 20 мОм; в) на послед
иих распределительиых щитах 25 мОм.
Ударный ток к. з.
iy Ky V:2/!,З).
(21,61)
Значеиие ударноrо коэффициента К у можно принимать: а) при
К. з. на вводно- распределительных щитах, питающихся непосредст-
веина от траисформаторов мощностью (560) 630 1000 KB A, 1,3);
б) при питании от трансформаторов 100 400 кВ. А, 1,2; в) при
более удалениых точках к. з. 1,0.
Действующее значенЬе полиоrо тока К. з. определяют по прибли
жениой формуле
/д /I,З) V1 +2(Ky 1)'. (21,62)
Расчеты токов к. з. В устаиовках напряжеиием до 1000 В обычно
производят в абсолютных единицах. Сопротивления ВЫр Жают в
миллномах (мОм). Если сопротивлеиия элементов цепи к. з. (иа
274
трансформатора) заданы в относитеЛЬНЫХ едииицах, то co
в абсолютных единицах определяются по формулам
Таблица 21.1
Сопро.
тивления
Сопро-
тивления
о
.
х.
х
х
"
.
O
х,
=мпе -
реходкое
актнвное
сопро-
тивление
контак-
тов. мОм
Наименование при.
боров и аппаратов
Прнмер-
ное Пе-
0(- : :
о сопро
ТНВJlение-
;: T T:O-M
,
Наименование при-
боров н аппаратов
"
о
х,
"О
.,
Рубильники при
HOMHHa.1JЬHOM токе,
А:
100 0,5
200 0,4
400 0,2
17 42 600 0,15
10,2 ЗО,3 1000 О,ОВ
5,7 17,2 Катушки расце-
З,2 13,4 пителеЙ автоматов
2,1 В,5 (при 65 0 С) при но.
минальном токе, А:
50 5,5 2,7 1,3
циенте 70 2,4 1,3 1
ма ции: 100 1,3 0,9 0,75
20/5 42 67 200 0,4 0,3 0,6
30/5 20 30
40/5 11 17
50/5 7 11
75/5 3 4,8
100/5 1,7 2,7
150/5 0,8 1,2
200/5 0,4 0,7
Пример 21.6. Опрtделить ТОК трехфазноrо к. з. На шинах раСПРСДС.1ительноrо
Щита (РШ). Схема сети }J исходные данные приведены на рис. 21.10. Трансфор-
матор соединен с ШИЮIМИ распределительноrо устройства (РУ) <1.,юминневыми
шинами сечением 50X5 250 мм 2 , расположенными в одной плоскости. Расстоя
нне между шинами 300 мм. Трансформаторы тока имеют коэффициент трансфор-
мации 200/5 А.
Реш е н и е. По табл, 21.1 активное И индуктивное СОllротивления Тр<lНСфОр
матора r Тр 5,7 мам; Х Тр == 17,2 мОм. Сопротивление шин от трансформатора ДО
РУ rш==r о l==="О,142.15===2,12 мОм; Х ш ео::::х о l==0,2.15==3,0 мам, rде ro и Xo aK-
тивное И индуктивное СОПРОТИВ.1ення 1 шин (ПОСllраВО'IНЫМ та6.1иuам).
Сопротивление обмоток расцеПИТСJlей н контактов автоматов 110 та6л. 21 1:
На 200 А r a :::..--::O,4 мОм; х а ====0,3 мам; на 100 А (.== 1,3 мам; х.====0,9 мОм.
СОПрОПIВJlение кабeJlЯ АСБ сечением 1 (3Х70) +1><.25 мм по T<16.'J 8.2 Н 8.3:
'0== 0,46 OYl/KM; Хо===- 0,09 Ом!/(м; r,t==rol 0,46' 0,2== 0,0092 Ом ==92 OM: Х,,==
x"I 0,09.0,2 0,018 OM 18 мам
275
Сопротивление ЛИНИИ, выполненной ПРОВОДОМ марки АПБ сеqением 3(lX
X25)+IXI6 ММ в трубах, по табл. 8.1 в 8.2; ro I,28 Ом!км; xo 0,09 Ом!км;
rл rоl ',28'ОМ О,ОБI2 OM 51,2 МОМ; хл хоl 0,09'0.D4 0,0036 OM
3,6 МОМ.
Сопротивление контактов рубильника На 400 А по Табл. 21.1 ( р ",,=О,2 мОм,
.сопротивления трансформаторов тока по та6.11, 21.1 ( трт ==О,4 мОм, Х п ==О,7 мОм.
Переходиое сопротивление контактных сопротивлений r 11 == 25 мОм.
".00к8 ру
31J
о,'IO,lJк8
АСбl(Jх70)+/ХJ5
200м
рЩ
Рис, 21.10. Схема к примеру 21.6
Определяем суммарные активные и индуктивные сопротивления в KOpOTKO
замкнутой цепи
rE:::::: r Tp + r ш + 'a 200 + 'a.....IOO + rкаб + r л + Тр + '1'р? + r п :::::
5,7+2,12+0,4+ I,З+92+5I,2+0,2+0,4+25 178,З МОМ;
Хт, ::::: Х ТР + х ш + Xa 200 + Xa l00 + Хкаб + х л + Хтр ====
17,2+3+0,3+0,9+ 18+3,6+0,7 4з,7 МОМ.
Определяем ток трехфазноrо К.3, На шинах РШ по формуле (21.60):
1,05.380
1,73 У 178,32' + 4З, 72
I(Э)
1,27 кА.
21.8. Определеиие тока однофазноrо KopoTKoro замыкания
и проверка условий срабатывания защитноrо аппарата
при одиофазиом замыкаиии
В четырехпроводиых сетях (3ф+0) при замыкании одиой фазы
на нулевой провод или металлический корпус электрооборудова
нил защитный аппарат должен автоматически отКлючить авари.й.
ныЙ участок цепи.
Для надежноrо срабатывания ззщитноrо аппарата в возможно
короткое время ПУЭ требуют, чтобы ток одиофазноrо замыкаиия
в установках, не опасных ПО ВЗРЫВУ, был не менее трехкратной
величины номинаЛьноrо тока плавкой вставки предохранителя или
теП.ТIовоrо расцепите.ля автоматическоrо ВЫКЛючателя.
При защите сетей автоматами с ОДНИМ элеКтромаrиитиым pac
цепителем ток К.3. В петле фаза нуль должен быть не менее Be
JlНчиНЫ тока уставки MrHOBeHHoro срабатывания, ум ноженноrо на
коэффициеит 1,4 для автоматов с иомииальным током до 100 А и
на 1,25 для автоматов с номииальиым током более 100 А.
Для проверки срабатывания защитноrо аппарата при замыка
нии между фазовым и нулевым ПрО8DД3МИ необходимо определить
расчетный ток QДНофазноrо к. з.
276
Ток однофазноrо
к. З. определяют по приближенной
U Ф "
zN + z p/3 .
формуле
1('1
(21.63)
де U Ф номинальное фазовое напряжение сети, В; zП полное
ОПРОТИ8.ТIеиие петли, созданной фазовым и нулевым ПрО80дамн,
м; z' тр поЛное сопротивление трансформатора току К. з. на KOp
ус, Ом.
Для ПрОБОДОБ иЛи ЖИЛ кабеля
z,, V R;+x . (21.64)
де R" RФ+Rо суммариое активиое сопротивление фазовоrо Rф
нулевоrо Ro ПРОБОДDВ, Ом; Х П ИНдуктивное сопротивление пет
и ПрОВОДаВ или Жил кабеля, Ом.
Активные сопротивления ПрОБодав и кабелей приведены
табл. 8.2.
ДЛЯ индуктивных сопротивлений петель ПрОБОДDВ или ЖИЛ Ka
елей из цветных металлов на 1 км ЛИНИИ можно принять средние
наче!lИЯ: для кабелей до 1 кВ ИЛИ проводав, проложеииых В тру-
бах, x" 0,5 Ом/км; для изолироваиных проводав, проложенных на
О.ТIиках, х п :=:О,4 Ом/км; для ПРОБодав, проложенных иа И30ЛЯТQ-
ах внутри помещений или по наружным стенам здания, ХJ:I==
0,5 Ом/км; для воздушных линий напряжением до 1000 В ХП
0,6 Ом/км.
Значения z'Tp/3 траисформаторов, отиесенные к иапряжению
,4 кВ, приведены в табл. 21.2.
Таблица 21.2
Трансформаторы
с:ух:ие
мощ- схема I ""/3' Zтр/(ЗU ф ), МОЩ ",м. l' I z'тр!(ЗU ф ),
ность, соедике ность, соедипе. z тplЗ.
кВ А ... ом ом кВ .А ииА Ом IO 3, Ом
У/У. 0,26 1,18'Ю ' 160 "/У. 0,а5 0,25
У/У. 0,16 0,74'1O ' 180 У/У. 0,15 '0,68
У/У. 0,1 О,47.1O ' 250 "/У. О,ОЗ 0,16
У/У. 0,06 О,29.'Ю ' З2Q У/У. 0,08 0,38
"/У. 0,02 ,I.,Ю ' <юо ЩУ. 0,02 0,1
У/У. 0,04 O,19.'l ' 560 У/У. 0,05 0,22
"/У. 0,01 0.06. 'O ' 630 "/У. 0,01 0,06
У/У. 0,028 О,IЗ'I!r' 750 У/У. О,ОЗ 0,16
!>IX. М08 ОД4.,liOо'. 1000 ЩУ. . .OДO & ...
1000 У/У. 0,02
м е Ч а н и е. У соединение в звезду; У р соединение в звезду с ВЫ-
нейтральной точкой; .l::::.. соединение в треуrольник.
Пример 21.6. Определить ТОК однофззноrо к. з. на шинах РШ и проверить
автоматическоrо Выключателя AE 2056, установленнorо На вводно рзс
устройстве ВРУ. Номинальный ток расцепнтеля автомата 80 А
для расчета приведены на рис, 21.10.
277
Реш е н и е. Определим сопротивления в КОРОТКQэамкнутой петле линии фа.
за нуль.
Сопротивления:
шины Rш==f о l==О,142-15==2,12 мОм == 0.002 Ом, хш==х о l==О,2.15==3,О МОМ===
0,003 О м;
Qд1-ЮЙ жилы кабеля 5==70 мм 2 Rф квб==rol==О,46-0,2==О,О96 Ом;
нулевой жилы кабеля 5==35 мм 2 R !(lIб==rоl==О,92.0,2 О,18 Ом.
Индуктивное сопротивление петли кабеля X N I\В!! == хопl== О, 15.0,2== 0,03 ОМ
(X0 1 ! ПрИНlfмаем равным 0,15 Ом(км).
Сопротивление одноrо провода 5==25 мм 2 Rф r:lp==rol== 1,28'0,04==0,05 ОМ.
Сопротивление Нуле80rо ПрОБQда s== 16 мм 2 Ronp==rol== 1.98.0,04==0,08 Ом
Индуктивное сопротивление петли ПРОБОДОВ Х п пр==Хо пр l==О,15.0,О4==О,ООб Ом
(.хо пр ПрИЮlмзем 0,15 Ом(км).
Суммарное сопротивление петли фаза НУЛЬ определяем по формуле
(21.64)'
zn ==т= У(R ш + Rфкаб + Rокаб + R фllр + ROIIP)2 + (х ш + хuкаб + x U J]p)2 ==
У(0,ОО2 + 0,096 + О, 18 + 0,05 + 0,008)' + (0,003 + 0,03 + 0,006)' 0,4 Ом.
По табл. 21.2 для тран-сформатора моЩНОСТЬЮ 40 кВ.А z'TI>J3==0.08 Ом.
Ток оДнофазноrо к.з. На РШ находим по формуле (21.63):
[(1) U Ф , 220 458 А.
к z, + zTP/3 0,4 + 0,08
По ПУЭ Действие автоматическоrо выключателя обеспечивается, если l и (l)
31pacц.
В Данном при мере 111(1)==458 А>31 расц ==3.ВО==240 А.
Следовательно, требуемая ЛУЭ степень надежностИ действия защитноrо ап
парата обеспечивается.
r ЛАВА 22
ДЕЙСТВИЯ TOI(OB 1(0POTI(OrO ЗАМЫI(АНИЯ
НА АППАРАТУРУ И ТОI(ОВЕДУЩИЕ ЧАСТИ
ЭЛEI(ТРОУСТА HOBOI(
22.1. Динамическое действие токов KopOTKorO замыкаиия
Из электротехники известно, что при прохождении токов в двух
параллельных ПРО80дниках между проводника ми возникает Mexa
ническая сила взаимодействия, которую можно определнть по фор
муле
F 2,О4Кфi,i2!.....'10 7,
а
(22.1)
rде F сила, Н (в ньютонах); i 1 и i 2 MrHo8t.HHbIe значения токов
в проводниках, А; 1 длина параллельных проводников, см; а
расстояние между осями проводников, см; КФ коэффицнент фор.
мы. Для ШИННЫХ конструкций распределительных устройств при
больших расстояниях между шинами неэзвисИМО от их формы сече
ния можно принять Кф 1.
278
парзллельных про водниках механическая сила вэаимодейст
при одинаковом направлении токов стремится сблизить про
иики, а при разных оттолкнуть. Значение силы механическоrо
имодействия в нормальном режиме работы очень мало, но при
отких замыканиях она может возрасти до значения, разрушаю
о электрическне аппараты и конструкции распределительных
ойств.
ля про верки устойчивости аппаратов и конструкций к динами
им силам, возникающим при к. з., необходнмо учитывать наи
ьший возможный ток, который протекает через данный элемент
ктрической установки, так как в этом случае будет наибольшее
овен ное значение механическоЙ силы.
Нанбольшим MrHoBeHHblM током является ударный ток к. з.
Подставив в выражение (22.1) значение ударноrо тока к.з., по
чим
[2[
P",,, 2,04 .10 7.
(22.2)
Без теоретических выкладок укажем, что iу(З)/iyl2) 2/V 3 1,15,
ариый ток при трехполюсном к. з. больше, чем при двухфазиом.
оэтому определять максимальные динамические усилия иадо по
ехфазному току к. з.
На дииамическую устойчивость при к. з. проверяют шинные YCT
йства, опорные и проходные изоляторы, некоторые тнпы траис
рмаТОР08 тока.
Проверка сводится К сравнеиию расчетной максимальной силы,
ействующей иа элемент электрооборудования, с допустимой ero
еха нической наrру кой.
При параллельном расположении трех фаз однополюсных шии
одной плоскости наибольшее усилие действует на среднюю шину
определяется по формуле
р(3) 2 04 уз .10 7
ПНlХ I 2 а '
де VЗ;2 0,87 понижающий коэффициеит, учитывающий неоди
аковость MrHoBeHHblx значений токов и ударных токов в фазах,
"да
(3) i;C 7
P",,, 1,76 .10 .
а
(22.3)
Если удариый ток к. з. выражеи в килоамперах, формула для
аксимальноrо УСНJ1ИЯ принимает следующий вид:
(.1) i C
rl[\ax 1,76 .lO 1.
а
(22.4)
279
По Международной Системе едиииц (СИ) мехаиическая сила
выражается в ньютонах и обозначается буквой Н. Сила в 1 Krc co
ответствует 9,81 Н.
Отсюда
F xKr===9!81F lXH lOF lxH.
(22.5)
При расчете шины на механическое усилие Можно рассматри
вать ее как равномерно наrруженную мноrопролетиую балку, тоrда
наибольший иэrибающий момент при одном ИЛИ двух пролетах оп
ределяют по формуле (Н,см)
Mm,, F ;,118.
.пfli
, rf
6)
Рис. 22.1. Значения мо-
мента сопротнвлення пря-
Моуrольных ШИН в эави
СИМОСТИ от их располо-
жения:
й На ребре; 6 плашмя
(22.6)
При трех
(Н. см)
и большем
числе
пролетав
М тВХ == Ff; xl/lO,
(22.7)
rде l расстОяние между осями ИЗолято
ров, см.
Напряжение материала шииы при изrибе
определяется по формуле (Н/см')
а рвсч == м пшх/W,
(22.8)
rде W момент сопротивления сечения ши
иы, Ом. см'.
Момент сопротивления определяется в
зависимости от расположения ШИН ПО OTHO
шению друr к друrу (рис. 22.1).
Прн расположении Шин
широким н сторонами друr к друrу
W b'h/6,
(22.9)
узкими ,сторонами друr к друrу
W bh'/6.
(22.10)
Для круrлых шии можно прииять
W O,ld',
(22.11)
rде d диаметр шины, см.
Шины будут работать надежно, еслн получеиное расчетное Ha
пряжение в материале будет меньше ДDпуетимоrо, Т. е. араС'I адоп.
В среднем можно принимать (Jдоп для медн 1400 Н/см>
(1400 Kr/CM'), алюмииия 7000 Н/см' (700 Kr/CM') н ПОЛосовой ста.
ли 16000 Н/см' (1600 Kr /см').
Если при расчете оказалось, что арас'l> адоп. то для уменьшения
значения арасч при данном значении ударноrо ТОКа к. 3. следует
либо увеличить расстояние между шинами а или уменьшить пролет
Между изоляторами 1, либо увеличить сечение шии.
280
При выборе и проверке изоляторов по допустимой мехаиической
rрузке иеобходимо соблюдать условия
F "'охр", -< F дол 0,6F р.,р. (22.12)
Е тах расч максимальная расчетная наrрузка на изолятор при
фазиом ударном токе К. з.; F разр разрушающее усилие для
HHoro типа изолятора по каталоrу; 0,6 коэффициент запаса
рочиости. Для изоляторов:
опорных
F mаJ:расч==Ff.: х,
(22.13)
ПРОХОДНЫХ
F тахрас'!. == о,5Р!:lхо
(22, 13а)
Пример 22.1. Определить наибольшее механичеСкое усилие иа шину распре-
итеЛЫюrо устройства при трехфазном К.3., если iу(З)::=О:: 40 кА, расстояние меж
у О Я: = .п 5 ф р:; I:а( f )е :е М'
F(З) I 76 'IO I 80 6 Kf 10.80 6 806 Н.
тах '35 . .
Пример 22.2. Произвести проверку на динамическую УСТойчивость шинной
TP ;a a :c e e O OCM Сllf : т ,спВо С:КЛ:: Н;;аша:я д;=::ы пм; л ;
150 см, раСстояние между ОСЯМИ ШНН а.=::35 см. Ударный ток трехфаЗlfоrо
К. з. iу(З):::= 50 кА.
Реш е н и е Максимальное уСИлие, действующее на шину,
502.150
F!: x 1.76 'IO ' 188,6 10.188.6 1866 Н.
Максимальный момент прн числе пролетов более трех
1B8,6.150
М",,д 2829 Kf'CM 28 290 Н.СМ.
2е;;9/ О 7Тl ;Л=r/сЛМ2 д: :i6g2 6r; 2 СИ Э 7alntHj = 1 7BOO a k e ШIIНЫ
22.2. Термическое действ не ТОКОВ KopoTKoro замыкания
ТОКИ К. з. кроме эnеКТродинамическоrо воздействия на элементы
электрических установок вызывают еще и дополнительный HarpeB
rQRQведущих частей электрических аппаратов, шин распреде.лите.ль
ных устройств И жил электрических кабелей. Повышение темпера
Туры сверх допустимоЙ повреждает ИЗОЛЯЦИЮ, а следовательно, сии
Жает ее электрическую прочность, в результате чеrо аппаратура
может выйти из строя.
Поскольку длительность К. З. ОТ момента ero возникновения ДО
срабатывания защиты незиачите.льна и находится в пределах от
долей до нескольких секунд, то ПУЭ допускают при к. з. KpaTKOBpe
менные увеличения температуры токоведущих частеЙ, преВЫшаю
281
щие установлеиные предеЛьные температуры при длительном рЭ w
ба Чем режиме (см. табл. 7.1).
В нормальиом режиме количество теплоты, выделяемой ТОКом
в ПрОВОДНнке за какой то промежуток времени 1, при иеизмеииом
токе 1 определяется по закону Ленца Джоуля: QHOPM O,24/2R.t.
При этом устаиовившийся переrрев проводиика наступает, коrда
количество теплоты, ВЫделяемой в проводинке, равио количеству
теплоты, отведенной от Hero в
окружающую среду за то же
время.
Прн К. з. время протекания
тока очень мало н ero значеиие
за это время изменяется. По
этому ИСпользовать закон Лен
ца Джоуля для определения
HarpeBa проводинка при к. 3.
ДОВОЛьно СЛОЖНо. Для упроще
ния расчетов принимают HeKO
торые допущения, Поскольку
процесс к. з. является KpaTKO
временным, МОжио принять, ЧТО
вся теплота, выделяемая в про
воднике, полностью pacxoдyeT
ся иа повышение ero температу
J,0j! J::. ры, при этом преиебреrаем OT
l водам теплоты в окружающую
среду. Измеияющийся во вре.
меии ток замеияется YCTaHO
вившимся, который выделяеr'
то же количество теплоты 33
приведеиное время f пр , что II
t: Qн о,24r2устR.tпр, т. е. Q,,
t лр
5
t Б
t=.
"++--
A'"
0.5
(О
1,5
Рис. 22.2. Кривые приведенноrо времени
периодической состаВляющей Тока к.3.
при Питаюш от reHepaTopa с АРН
ТОК IС з. за действительное время
:::::QПОР;\I.
в практике J YCT принимают равиым устаиовившемуся значению
тока к. з. 100, тоrда
QK O,24/ RI". (22.14)
Денствительное время к. з.
I. I,+I., (22.15)
rде 13 время срабатывания защиты; ( n время отключения BЫ
ключателя.
Для определеиия прнведеииоrо времени I пр пользуются крнвыми
рис. 22.2. Зная действительное время ( д и отношение иачальноrо
значения сверхпереХодноrо тока к значеиию установившеrося тока
к. з. для рассматриваемой точки злектрической цепи ( " J"/r ),
определяют f пр по кривым.
Крнвые приведениоrо времени построены для действнтельноrо
временн до 5 с.
282
При I д >5 с привед ииое время Можио определить по формуле
Iпр I,р,+(I. 5), (22.16)
f ПР5 приведениое время для t д ===' 5 с; ' д действительное Bpe
Отключения RОРОТRQэамкиутой цепи.
При отсутствии на "енераторах АРН, если Отиошение " /"/I >
> 1, т. е. ток К. з. быстро затухает, Iпр>l д .
При к. Э. в удаленной точке, а таКже коrда ИСТочНиком питания
система неоrраиичениой МОЩНОСТИ, отношение ":::::=.f"/foo==
1, Тоrда tдр lд I,+lв,
Аппараты (выключатели, разъединители, траисформаторы TO
сборные шииы и кабели проверяются на термическую устой.
ПО условию, ЧТО при прохождении через них тока к. з. их
температура иаrрева ие превысит допустимых
Завод нэrотовителъ в каталоrах для кзждоrо вида аппа
укаЗЪJвает значение тока термической устойчивости f Ty , кота-
аппарат может выдержать без повреждения в течение Bcero
К. з.
каталожные даНные термической УСТОЙЧивости проверяе-
аппарата (/ Ty , ' ту ток И время термической устойчивости),
также значение установившеrося тока к. 3. (в килоамперах) , ПО
,соотношениям выбранный аппарат моЖно проверить на
термическую устойчивость;
J;y1TY >- J:t ПР1
отсюда
I,y >/ V I,p/l,y. (22.17)
Проводиики и аппараты MorYT таКЖе быть провереиы и по пол-
ному тепловому импульсу к. з. (В и ). Значеиие В и характеризует
количество тепловой эиерrии, которая выделяется в аппарате за
время действия тока к. з.
Без ВЫвода приводим коиечиое выражение
B. /"'(I.+T.), (22.18)
rде J" иачальное зиачеиие периодической составЛяющей тока к. З.;
' д время действия к. з.; Та постояиная времени затухания апе
риодической состаВЛЯющей тока к. З. [Та Xp,,/ (",r p ,,)].
Условие проверки электрическоrо аппарата на термическую yc
тоЙчивость сводится К сравнеиию расчетноrо тепловоrо импульса с
тепловым ИМПульсом, rараИтированиым заводом изrотовителем,
лри котором аппарат ие повреждается за время к. З.:
В. -< I;yl,y. (22.19)
Следует учесть, ЧТО если для JJпределения динамической устой.
ЧНВОсти оборудования определяющим всеrда является трехфаэное
Кз., так как iу(3)/iу(2) 2/v:з;:"I,15, то при расчете на термическую
283
устойчивость оборудовання иноrда решающнм может оказаться
двухфазиое к. з.
Если место к. з. близко от турбоrенераторов, т. е. при иеболь
шом зиачеиии сопротивлеиия цепи к. З., то 1 (21/1 (31 1,5; 1 (2)
==1,5/",,(3); при удаленной точке кз., коrда x! C'l>3, 1",,==.1", в этом
случае
1,,(21/1"(31 или I I/I ) VЗ/2;
1 ) 0,86/ ) или 1,,(2) 0,86/"(3).
(22.20)
Расчетом установлено, что равенство 1""(3) /,,,,(J) нмеет место,
коrда отиосительное расчетное сопротивление короткозамкнутой
цепи х : сч z 0,6. Отсюда следует, что 1",,(2) становнтся большнм 1",,(3)
при x! ," <0,6. в этих случаях для расчета иа термнческую устой
чивость принимают установнвшнйся ток при двухфазном к. з
22.3. Проверка электрических аппаратов
и токоведущих частей ".0 режиму KopoTKoro замыкаиия
Для проверки иадежности работы выбраниых электрических ап
паратов, изоляторов и токоведущнх устройств необходнмо cpaBHH
рать расчетнЫе даННЫе с rарантированными данными заводов нз
rотовителей.
Выключатели выбирают по следующим параметрам:
а) по предельио отключаемому току (lло) или предельно отклю
gаемой мощности (5 по ), т. е. току нли мощности цепи, которые BЫ
кЛючатель надежно разрывает прн к. з. без поврежденнй, препят
СТвующих дальиейшей ero работе:
1 п. >-1 ро и 5 п ; >- 5,.. (22.21)
,"де lpo расчетная величина трехфазноrо тока к. з. в Момент OT
l<JIючеиия ира 10,2 для небыстродействующих выключателей),
5р, VЗU,р/о,2' (22.22)
,для быстродействующих выключателей, у которых время отключе
ния tд О,1 с, ток I po практическн можно прннять равным I fI , тоrда
1,; >-1" и 5", >- V3U"I"; (22.23)
б) по пределыюму сквозиому току к. з. Fa электродинамическую
УСТОЙЧИвость
/пс >- /",
iпс>i у ,
(22.24)
(22.25)
rде lac действующее значенне пределЬноrо сквозноrо тока к. з.
(по каталоrу); lfl расчетное иачаЛьное "Значенне периоднческоЙ
составляющей тока к. з. В цепн выключателя; [ас аМПЛитудное
284
ачение пределыюrо СКвозиоrо тока к. з. (по каталоrу); i y pac
тиый удариый ток к. З. В цепи выключателя;
в) по допустимому току термической устойчивости
f 'у ДО" ::;,. f V t",jt,y (22.26)
I;yt,y ::;,. В К ' (22.27)
Разъединители выбирают по тем же условиям, что ивыключа
ели, кроме предельиых отключаемых тока и мощности.
Предохранители выбирают по предельиым отключаемым току
ли :МОЩИОСПI;
/по??/",
(22.28)
(22.29)
Sпп ::;"Sff VЗU"f".
Трансформаторы тока проверяют:
а) на виутрениюю динамическую кратность К Д , который xapaK
еризуется отношением максимально допустимоrо тока ( тах к ам-
литуде первнчноrо иомииалыюrо тока трансформатора fпо [ тр:
Kд , (22.30)
V2lhomtp-r
[де fHOM тр прннимается по каталоrу, кА.
Козффициент К д задается заводом изrотовителем.
Следовательно, условие электродинамической устойчивости
трансформатора тока определяется из выражеиня
i\ 3 t", < I(д V2f кпм ",,; (22.31)
б) иа внешнюю динамическую устойчивость (сила, действующая
иа rоловку изолятора трансформатора); внешняя дииамическая ус-
ойчивость .проверяется только у ШННных Н мноrовитковых TpaHC
арматоров по условию (кп
,',
Fдоп::;" 0.88.1O 2 , (22.32)
Илн В ньютонах (Н)
,',
F дпп ::;" O,88.10 l (22.33)
а
"де зиачеиие 0,88 2,04.0,866.0,5 (0,5 означает, что усилие, вызваи-
Иое ударным током к. з., распределяется паров ну между выводом
траисформатора тока и ближайшим опориым изолятором); Р дон
ДОПустимое усилие на rоловку нзолятора трансформатора, Kr или
Н; [у ударный ток к. з., кА; 1 расстояиие от траисформатора до,
ближайшеrо опориоrо изолятора, см; а расстояиие между фаза
и, см;
285
в) на термическую кратиость одиосекуидноrо тока к. з. КТ. KO
J'орая характеризуется отиошением тока термической УСТОЙчивостн
к Номинальному первнчиому току трансформатора:
К"' >! V to,/ f. o ." (22.34)
(задается заводом нэrотовителем).
Термнческая устойчивость встроенных траисформаторов не Про
веряется.
Сборные шины проверяются на электродинамическую и терми
ческую устойчивость.
Механически ОНи прочны, если
О'расч-<'''.IЮНО
(22.35)
Сечения шнн и кабелей. выбраниые по нормальиому режиму
работы SHOPM, сравиивают с МИНимальиым сечением по термической
УСТОЙчивости SПОРМ Smln (мм 2 ), при этом
Sm,n f Vt.;/C или SmIП VВ::/С' (22.36)
rде С ПОСТОяиное значение.
Значение С можио приинмать;
Для кабелей с меДНыми жилами 6........j1rO кВ с бумажной изоля-
цией.. . ....... . 141
Для кабелей с аЛюминиевыми жилами 6 Ю кВ с бумажной
ИЗОЛяцией 85
Для Медных шин. . . . 171
Для аЛЮМИНиевых ШИН 88
Таблица 22.1
Выключатель ВМП JО I Разъединитель PB IO/400 I
данные Данные
"""'т'ы, I ""пож.ы. """,т,ы, I,,,'"ОЖНЫ'
ТрансФорматор тока
ТПЛМ-IО/400 О.5/Р
ином == 1() кВ UHO!\f== 10 кВ Ином == 110 иВ И ПОМ == 1i() кВ Ином == 110 кВ
Imах З700 А f пом ==600 А f max ==37iO А f HOM ==4JOO А f max ==371J А
i у ==2Ю кА ilIC==52 кА iy===20 кА i пс ==35 кА iy==20 кА
данные
""",ты, I
l" 15 кА l", 3() кА
f2ос/пр== fs2fs",,==ZQ2X
15'.2 X5
450 кА'.с 2000 кА'Х
ХС
SОТНЛ::::
35iO мВ.А
U ПОМ ==::=110 кВ
l,o. 400 А
'"тах====К д Jl2'х
Xf'HOM==
1I60V2X
X'M 9JO KA
S, V ЗХ
XUcpf"==
1,73 IOX
X'I'5
273 мВ.А
Р rю / rlР == f210/IO f2"",t up :::: (KTpf!HOM TP ) '
'1'5' 2 .IIOOO кА'.с 15'.2 (65ХО,4 2
==4510 кА2.с ==450 кА2.с 7100 кА .с
K, 1.60
K,p 65
286
Пример 22.3. Проверить на термическую УСТОЙЧIJВОСТЬ к току К. з. кабелЬ.
рки ААБ I() кВ, сечение KOToporo выбрано по условию HarpeBa длительным
ком (S===95 мм 2 ).
В результате расчета ТОКа К,3. получены следующие данные; 1",,===5 кА н
===1"/1",,===2,4. reHcpaTop с АРН. Выдержка времени максимальной защиты на
ходящей линии 1.4 с. Время Отключения ВЫключателя ПрИНИМаем 0, 5 с.
Ре ш с н н е. ДеЙпвнтельное время ОТКJlЮчения линии [ д === 1,4+0,25=== 1,65 с
Из кривых рис, 22.2 Для "===2,4 при ( д === 1,65 приведенное вреМЯ t np ====2 с.
ИнимаЛЬное сечеНие кабеля по термическоЙ устойчивости к току К. з. находим
по (22.36).
Sml" 5DDV2i85 8З ..'.
Следовательно, сечеНИе 95 мм 2 , выбранное из УСЛОВИЯ HarpeBa, термически
устоЙчиво н к току К. 3.
При мер. 22.4. Выбранные ПО номинальным УСЛОВIНIМ ВЫСОКОВОЛЬТНЫе аппа
раты, установленные на РП 10 кВ, проверить на надежность liX работы nplf
токах к. з. Считать ток К, 3. На шинах РП I О кВ незатухающим.
Реш е н и е, Составляем таблицу расчетных и допустимых по KaTaJlory даll
ных (табл. 22.1).
rЛАВА 23
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ РЕЛЕ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СЕТЯХ
НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1000 В, И ИХ НАЗНАЧЕНИЕ
23.1. Назначеиие релейиой защиты и ОСИовиые
требования, предъявляемые к ней
р е 1J е й и ой за Щ и т о й называются специальиые устройства,.
СОСтоящие из реле, автоматов н друrих аппаратов, обеспечивающне
автоматическое отключеиие повреждеииоrо участка электрической
сет н нли при водящие в действие только сиrиальные устройства.
Наиболее опасиыми Являются короткие замыкания, приводящие к
тяжелым повреждениям сетей и оборудования; поэтому при ИХ ВОЗ
иикновении релейная защита должна автоматически отделить по
Брежденный участок от остальиой части электроустаиовки. Если
Возиикший иенормальиый режим ие опасеи для электроустановки
и ero Можно ЛИКВндировать без отключения (например, при пере-
rрузках), то задача релейной защиты сводится лишь к приведеиию.
в деЙств не пре). упреждающих сиrнальных устройств, оповещающих
оперативный персонал о ненормальном режиме.
Основными требованиями, предъявляемыми к релейиой зашите
ЯВляются:
1) быстродействне, т. е, быстрое отключение поврежденноrо'
участка, которое либо полностью исключает повреждение, либо or
раничивает ero размеры;
2) селектнвность (избирательность) действия защиты, т. е. спо
собность защиты ОТКЛЮчать только ближайший к месту поврежде
ния выключатель;
3) чувствительность, т. е. защита должна быстро реаrировать
.на ВОЗННкШий ненормальный режим (короткое замыкание, пере
l'рузка, понижение напряжения и т. п.) В пределах участка ее дей
287
рвия. Чувствительиость защиты характеризуется козффициентом
чувствительиости. Для защит, реаrирующих на ток к. з.,
K, f; :nf", (23. l)
Тде f;mln миннмальиый ток К.з., см. (22.20); f,, TOK срабаты,
вания защиты;
4) надежность, т. е. защита должна деЙСтвовать безотказно h
раВИЛЬИD.
23.2. /(лассификация реле и rруппы ОСИовных реле,
применяемых в релейной защите
Реле, примеияемые в релейиой защите, класснфицнруются сле
дующим образом:
а) по прииципу действия На ЭЛектромаrИИтиые, -ИИДУКЦИОН
tlble, электродинамические, теПловые, электронные, маrнитоэлек
Трические и др.;
б) ПО назначению иа основные, КОТОРЫе первыми начинают
реаrировать на иарушеиие режима работы и дают импульс иа
включение остальной аппаратуры, и ВспомоrатеЛьиые, ВЫПОЛНЯЮ
щие вспомоrатеЛЫlые функции;
в) ПО способу Включения На ТОК н напряжение на первичиые,
<>бмотки которых включаются непосредственно в электрическую
.сеть, и вторичные, коrда обмотки включаются через измерительные
траисформаторы тока и напряжения;
r) ПО способу действия иа ОТКЛючающий ВЫКЛючатель на pe
ле прямоrо действия, воздеЙСтвующие иепосредствеиио на ОТКЛЮ
чающий механизм ВЫключателя, и реле косвениоrо действия, воз
деЙСТВующие иа мехаиизм ВЫКЛючателя только через друrие вспо-
моrатеЛьиые аппараты. Выпускаемые ПРоМЫШлеиностью реле
ВЬJПолняются на электромаrнитном и иидукциоином прииципах.
Наиболее широко ИСПОЛЬЗуются ВТОричные реле максимальиоrо To
Ка прямоrо и косвеиноrо действий, выполиеииые иа электро аr
НнтНом и ИНДукцноином принципах, деЙСТВУющие с выдержкой
времени иЛи мrиовенно.
Реле максимальиоrо тока представляет собой аппарат для за
щиты участка цепн, rде ero устаиавливают в тех случаях, коrда
возникший ток иа защищаемом участке цепи превышает зиачение
максималыюrо рабочеrо тока.
Далее рассмотрим лишь те реле, которые широко примеияются
Б релейноЙ защите.
23.3. Вторичиые реле максимальиоrо тока прямоrо деiiствия
Из числа максимальных токовых реле, выпскаемыыx промыш-
.леиностью, иаиболее простыми ЯВЛяются реле максимальиоrо тока
прямоrо действия. Существуют различные Конструкции этих реле,
288
все они осиоваиы на электромаrиитиом принципе. На рис. 23.1
Казан приицип действия максимальноrо TOKoBoro реле, пред
авляющеrо собой электромаrнит с сердечником. Катушка реле 3
следовательно включена с вторичной обмоткой измерительиоrо
аисформатора тока 6. В иормал'ьиом режнме, коrда по питаю
ей линии А протекает рабочий ток, cep +
чНик 4 электромаrннта ие будет втяrи
аться в катушку, так как электромаr-
итная СИЛа F$, создаваемая обмоткой pe
е, меиьше силы F п противодействующеЙ
ружины 5 При коротком замыкаиии в
иии А ток в катушке реле возрастет н
иет больше зараиее устаиовлеиноrо
ачеиия. В этом случае сила F, будет
льше силы F п н сердечник втянется в
атушку реле. При этом подвижная сис
ема отпирает защелку 2 привода вЫклю,
ателя Б, которая удерживает выкЛюча
ель во включеииом положении. ПОД дей
ствием ОТключающей пружины 1 вЫКлю-
атель мrиовеино разрывает Линию А.
Промышлеиность выпускает вториq
ые реле максималыюrо тока РТМ (реле
око вое мrиовеиноrо действия) и РТВ
(реле 1'0ковое с выдержкой времени).
РТМ имеет поворотный переключатель, с помощью KOToporo можно
меиять число ВИТКОВ катушки и этим измеиять значение уставок
тока срабатывания.
У с т а в к о й т о к а называют настройку реле на заданный
ток срабатывания Реле имеет следующне уставки: 5, 7, 9, 11, 13,
15 А.
Т о к о м с р а б а т ы в а и и я р е Л е иазывают иаимеиьшее зиа
чеиие тока, протекающеrо через обмотку, при котором реле Иа
дежио срабатывает (/ср).
При необходимости отключеиия линии с выдержкой времени
применяют Р\тв, которое в осиовиом имеет ту же коиструкцию, что
И РТМ, ио дополнеио механизмом выдержки времени (часовым
механизмом). Этот мехаиизм, пристроениый к сердечиику, удержи
Бает ero от мrновениоrо втяrнваиия в катушку реле, измеияя yc
l'авку времени ero срабатываиия. Скорость работы часовоrо Mexa
Низма зависит от зиачеиия тока, протекающеrо по катушке реле.
Ус т а в к о й в р е м е и и называют настройку мехаиизма вы.
держки времени на определениое зиачеиие в секундах. Реле имеет
уставки тока 5, 6, 7, 8, 9, 10 А. РТМ и РТВ иазывают в с т р о е н
и ы м и, так как они устаиавливаются иепосредствеино в прнводы
выключателеЙ. Для непосредственноrо отключения выключателя
эти реле должны развивать большие усилия, поэтому ИХ коиструк-
ции rромоздки и ие MorYT быть точными.
JО 147б
Рис. 23.1. Принцип деЙствия
вторичноrо реле Мl1кснмаль
Horo ТОКа црямоrо действия
289
23.4. Вторичные реле максимальноrо тока
KocaeHIioro деиствия '
Реле максимальиоrо тока KOCBeHHoro действия (РТ) обладают
более высоким классом точности и чувствительности при иебольших
размерах по сравиению с реле прямоrо действия. Объясияется это
тем, что реле KQCBeHHOro действия сами не ПРОИ3ВОДЯТ отключения
выключателя. Их леrкие контакты, Не требующие больших усилий,
предназначены только для замыкания иЛи размыкания оператив
ной цепи и через друrие дополинтель
иые аппараты включают или выключа
ют обмотку отключающеrо электромаr
иита вЫКЛючателя. Электромаrиит BMe
сте сотключа ЮЩИМ устройством pac w
положен непосредственно в приводе
выключателя. Для работы защиты с
примеиеиием реле максимальнdrо тока
косвеииоro действия необходим НСтоЧ
ИНК оперативиоrо Постоянноrо или Пе
р-емеииоrо тока. ИСТОЧНИКОМ оператив
иоrо перемениоrо тока служат TpaHC
форматоры тока и напряжения (вто'
рнчное напряженне 100 В), а источни
КОМ оперативиоrо постояиноrо тока
аккумуляторные батарен напряжени
ем 110 220 В. В rородских сетях, на
коммунальиых и промышлеииых пред
приятиях используется в основном опе
раТИ8ИЫЙ перемеииый ток, а иа круп
ных подстаициях постояиный.
Цепь, по которой питаются реле,
приборы и аппаратура защиты, называется оператнвиой.
В релейиой защите шнроко распространены реле макснмально
то тока косвениоrо действня серии РТ, работающие на электромаr
нитиом и иидукциоином принципах. Прииципиальиая txeMa устрой
стеа и включеиия реле максимальиоrо тока косвениоrо действия,
работающеrо на злектромаrннтном принципе, наказана на рнс. 23.2.
Реле 7 включается в контролнруемую Лннню А через нзмеритель
ный трансформатор тока 8. Прн срабатываннн реле ero контакты 6
замыкают цепь оперативноrо тока, при этом в катушке отключения
выключателя 4 появляется ток Сердечник 5 катушки отключения,
втяrиваясь, освобождает защелку 3. Под действием отключающей
пружииы 1 выключатель Б свонмн контактами 2 MrHOBeHHO размы
кает цепь. ,
Промышлеииость выпускает реле максималыюrо тока KOCBeHHO
"о действня PT 40, построенных на электромаrННТliом действии.
Это реле MrHOBeHHoro действня. Время, за которое оно срабатыва
ет, измrряется сотыми долями секуиды. Уставки тока срабатыва
+
.
А
Б
'1+
От аК/(fjМfjЛl1торньt1
5атареи.
Рис. 23.2. Принцип действия
вторичноrо реле максимальноrо
тока KOCBeHHoro действня
290
я реле изменяются усилеиием или ослабле1iием натяжения пру
ны (плавное реrулирование), а также соединением обмоток pe
последовательно или параллельна (ступенчатое реrулнрова
е).
К числу реле максимальноrо тока косвеиноrо действия отиосят
реле сернй РТ,80 и РТ,90, работающие на индукционном прии,
Пе. Обе серни имеют почти одинановые КОНСТРУКIlИи и отлича
я только характеристиками н числом распределительных KOH
ктов.
а 5
"
'"
о:;
10
9
" 8
7 I
6 '
5
4
J
2
/
О /2J456789 / 1112/J"'15
й)
Кратность тока сраоаты8аНlIЯ, 1p/r ycr
5}
Рис. 23.3. Индукционное реле типа PT 80:
ток срабатывания реле: 6 зависимая часть характеристики: 8 независиман часть xa
рактеристнкп: е отсечка; tp""f(lp//YCT при g-кrатной отсечке)
Реле PT 80 llO прнrщипу действия явЛЯется комбинированным,
стоящим из индукцнониоrо н электромаrнитиоrо элементов.
При переrрузках, коrда ток в обмотке реле меньше тока сраба
[ваннн электромаrнитноrо элемента, отключение происходит с
ыдержкой времеии за счет работы инДукциониоrо элемента (1 ер и <
I rрэ ), а при токах в обмотке реле, превышающнх ток срабатыва
я ИНДУКЦИОНИоrо элемеита в 4 8 раз (при к, з,), срабатывает
лектромаrнитный элемент без выдержки времеии (отсечка) f срз >
(4+8) [ер и, Принципиальное устройство и характеристика реле
зависнмость выдержкн времени от тока) представлены Шl.
ис. 23.3, а, б,
Индукционный элемент реле состоИт нз электромаrннта (pa
мкнутый маl"l!ИТОПРОВОД 20 и обмотка 19) с двумя короткозамк,
утыми витками 12, алюминиевоrо диска 6, ось KOToporo находится
подшипииках 9, установлеииых на подвижной рамке 4.
Индукционный элемент реле работает следуюшим образом. Прн
остижеиии тока в обмотке реле 20 30% от значеиия тока YCTaB
и ИИДУКЦИОНИОI'О элемента короткозамкнутыми витками 12 и элек
О' 291
23.5. Виды вспомоrатеJlЬНЫХ реJlе
к вспомоrательным реле относятся реле времени, промежуточ-
указательиые (сиrнальные) реле.
времени (ЭВ) применяются для создания иезависимых от
требуемых выдержек времени, обеспечивая селективную pa
отдельных защит. Конструктивно реле вреМени имеют MHoro
Наиболее широко используются электромаrнитиые
времени с часовым механизмом серий ЭВ 100 и ЭВ 200. Реле
Рис. 23.4. Схема устройства реле времени ЭВ-I00
ЭВ 100 применяются для работы в оперативной цепи посто
тока на напряжение 24, 48, 110, 220 В, а ЭВ 200 для pa
в оперативной цепи перемеиноrо тока на напряжение 127,220,
В.
На рис. 23.4 показано устройство реле времени ЭВ 100. Работа
осуществляется следующим образом. I(оrда обмотка электро
1 обесточена, рычаr часовоrо механизма 17 отведен вверх
упора и удерживается якорем 23 действием пружины якоря 22,
этом ведущая пружина 8 растянута (заведена). При замыка
контакта OCHOBHoro (пусковоrо) реле по обмотке электромаr
ЭВ, включенной последовательно в оперативную цепь, поте-
ТОК. ПОД действием электромаrнитных СИЛ якорь 23 втянется
часоВаrо механизма опустится вместе с якорем, при этом
cerMeHT 13 под действием пружииы 8 начнет вращаться
часовой стрелке, а ведущая шестерня 12 ВМесте с ПОДВИЖНЫМ
11 против часовой стрелки. На одном валу с ведущей
шестерней с ПОМОЩЬЮ фрикционноrо сцепления посажен часовой
механизм (детали 2, 3, 4, 5, 6, 7, 14, 15, 16), обеспечивающнй по
стоянную частоту вращения подвижноrо контакта 11. Коrда под-
вижной контакт дойдет до неподвижных контактов 10 и замкнет
оперативная цепь тоже замкнется и реле даст импульс на ОТ"
ключение вЫключателЯ.
293
Измененне зиачення выдержек времени (уставак реле) осущс
ствляется увеличением ИЛИ уменьшением расстояния между под.
ВИЖИЫМи И неподвижными КОНТактами. Время срабатывания реЛl '
устанавливается На шкале 9, отrрадуированной в секундах. KOH
такты 18, 20, 21 н поводок 19 ИСПОJII,ЗУЮТСЯ TorAa, коrда требуется
мrиовенное срабатывание реле (без выдержки времени).
При исчезновении тока в катушке реле (линия отключена) якорь
под деиствием пружины 22 поднимается вверх, а с ним и рычаr
/0 часовоrо механизма и реле будут ro
ТОВы для работы.
ПромеЖУТОЧliые реле (РП) бла
rодаря наличию в иих большоrо KO
личества нормально замыкающих н
размыкающих контактов прнменя
НЯЮТСЯ в релейной защите, коrда
необходимо одновременно замыкать
или размыкать несколько нсзависи
мых цепей (цепи управления BЫ
ключателей, сиrналиэации и т. д.),
подключаемых к разным контактам
реле. Кроме Toro, наличие у них
МОЩНЫХ контактов дает B03MO)K
НОСТЬ использовать их для рззrруз-
КН маJIOМОЩНЫХ контактов основных
1 1 реле от больших токов (для замы
Рис. 23.5. Промежуточное рел(' кавия цепей электромапrитных при
РП 2З ВОДов выключателей).
Промышлеиность выпускает раз
личные типы промежуточных реле, работающнх на электромаrнит
ном принципе. Основными элементамн зтнх реле являются ЭJlек
"l'pOMarHHT с подвижным якорем и подвижная система комби-ииро
ванных контактов (нормально открытых и закрытых), связанных
с якорем. Промежуточные реле изrотовляют для работы в опера
тивных цепях постояиноrо и перемениоrо токов. Реле РП 23, РП 24
предназначены для работы в оперативных цепях постоянноrо тока
напряжением 12, 24, 48, 110, 220 В, а реле РП 25, РП 26 в цепях
.перемеиноrо тока напряжением 100 и 220 В.
На рис. 23.5 показаны устройство и прннцип действия реле
РП 23. Реле состоит из катушки 12, размещенной на сердечннке Н,
якоря 9 неподвнжных контактов 4, подвш,кной контактной систе
мы 5, разделенной изоляциоиными втулками 6, возвратной пру
жины 3, скобы 2, на которой закреплен сердечник упора 7, оrрани
чителя хода якоря 10 и осиоваиия реле 1.
При подаче напряжения на катушку реле якорь, втяrиваясь,
хвостовнКом 8 перемещает подвнжную контактную систему вниз
При этом замыкаются нормально незамкнутые контакты и размы
Каются нормально замкнутые контакты. Реле имеет четыре замы
кающих контакта и одии размыкающиЙ. При исчезновении тока в
294
щке реле подвижная система под действием пружины 3 воз
аетСЯ в исходное положение.
казателыiеe (сuталыiе)) реле (РУ) служат для подачн сиr.
в (световых, звуковых, указательиых и Т. д.) О возннкшем He
альном режиме в какоЙ либо частН электроустановки. Реле
21, работающее на электромаrнитном принципе, является наи
е распространенным. Принцип действия реле состоит в том,
при прохождеиии тока по ero обмотке якорь притяrивается К
дечиику, флажок, ранее удерживаемый якорем, теряет упор, под
ствием собственноrо веса повертывается на оси и своей окрашен
поверхнОСТЬЮ устанавливается против застеклеНl-Iоrо окна в
ышке реле. Это служит сиrналом о срабатывании защиты. При
вороте флажка одновременио замыкаются контакты цепи сиr-
лизации. Флажок возвращается в начальиое положение при по-
роте рукоятки.
r ЛАВА 24
принцИШiАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ЗАЩИТЫ
КАБЕЛЬНЫХ, вОЗДУШНЫХ ЛИНИЯ
И ТРАнСФОРМАТОРОВ
э 24.1. Защита кабеJlЬНЫХ и воздушных Jlиний
иапряжением выше 1000 В
Наиболее простым и дешевым видом релейной защиты кабель
х и воздушных линий с односторонним питанием от всех видов
ротких замыканий и переrрузок являются максимальиые токо-
Ые защитЫ. Приицип действия таКОЙ защиты осиован на том, что
ри возникиовении К. з. или переrрузки ток на защищаемом, уча
тке линии становится больше тока, имевшеrося при иормальном
ежиме. Под действием увеличеиноrо тока защита срабатывает и
отключает 'повреждениый участок.
Защита называетсЯ м а к с и м а л ь н ОЙ l' О К О В О Й с з а в н
с и м о й о т т о к а ха р а К т е р и с т и к о й времеии срабатыва
ния, если в ней используются токовые реле ру..80 или РТВ. Защи
та называется м а к с и м а л ь н О й т о к о в О й с н е з а в и с и
м о й о т т О к а х а р а к т е р и с т И к о й времеии срабатываиия,
еслИ используются токовые реле РТ.40 и реле времени ЭВ.
Из числа максимальных токовых защит наиболее простой и дe
тевой является токовая защита с использованием встроенных реле
!1рямоrо действия типов РТМ н РТВ. Такая защита распростраиена
в rородских воздушных сетяХ и сетях промышленных предпрИЯТИЙ
напряжением 6 35 кВ. В сетях с изолнроваиrюй нейтралью (6
35 кВ) применяются двухфазные схемы максимальиой токовой за
щнты, которые защищают сеть только от междуфазных к. З., а в ce
тях с rлухозаземленной иейтралью (110 кВ и выше) трехфазиые,
295
ращищающие сеть и От однофазных к. з. В таких сетях ВОЗМОЖНLJ
как междуфазные, так и однофазные к. з.
Схема двухфазной максимальной ТОКовой защиты с примененн
ем реле РТВ приведена на рис. 24.1. РТВ подКлючаются к двум
трансформаторам тока ТрТ, и ТрТ" установленным в двух фазах
сети. Принцип действия защиты пояснен рllС. 23.1_ Защита по этой
схеме действует с выдержкой времени. Если в схеМе использовано
реле РТМ, то защита срабатывает MrHOBeHHo. Как видно, схеМа
5 IOK8
Трт;
Рис. 24.1. Схема ДByx
фазной максимальной TO
ковой защиты с примене-
нием реле РТВ
у п Э8
КО r::i}Y J +
'5K т; ЭВ п
ТLlт, + т:::: =rCШ
т,
ТрТ;
Рис. 24,2. Принципиальная схема двухфаз
ной защиты с применением реле PT 40
защиты со встроенным реле простз, работает на перемеином ТОКе
и не требует дополнительных источников питания.
Однако защита, выполненная с реле прямоrо действия, вслед
СТВИе ero rромоздкости ИМеет относительио невысокую чувствитель
насть. На рис. 24.2 приведена схема двухфазной максимальной TO
ковоЙ защиты с применеиием токовых реле KocBeHHoro действия ти
па PT 40, реле времеии ЭВ, промежуточноrо реле РП и указатель-
иоrо реле РУ (защита с независимой от тока выдержки времени).
Оперативная цепь выполнена на постоянном ТОКе. Как видно из
схемы, контакты реле тока ТрТ, и ТрТ, включены параллельна. Прн
К. 3. между любыми фазами линии достаточно срабатывания даже
oAHoro реле, которое при замыканин Своих контактов включнт опе
ративную цепь; по катушке реле времени ЭВ пойдет ток. По нстеЧе-
нии заданной выдержки времени реле ЭВ замкнет свои контакты
и тем самым вКлючит оперативиую цепь между реле ЭВ н реле
РП. При этоМ реле РП придет в действИе и MrHOBeHHO заМкиет свои
коитакты. Катушка электромаrиита отключения ЭО выключателя
окажется под напряжеиием, и по ией через блокировочиый контакт
БК пойдет ток. Под действием электромаrнита привода выключа
тель отключится. Указательное реле РУ, ВКлюченное последова
тельно с катушкой Отключения выключателя, при появлении тока
в цепи сработает, при этом выпадет сиrнальный флажок, указы
вающий о срабатывании максимальной токовой защиты. Проме.
296
очное реле используется в схемах защнты в тех случаях, KorAa
акты реле времеии недостаточно мощны для замыкания цепи
шки отключения выключателя. В то же времЯ контакты про-
жуточиоrо реле не рассчитаны на размыкание цепи катушКИ
ключения выключателя, поэтому в приводе выключателя yc
иавливается блокировочный контакт, который и разрывает
пь.
На рис. 24.3 показана схема двухфазной максима.ОЬНОЙ токовой
щиты с применением индукциоиных токовых реле РТ.80. Опера
иая цепь работает на постоянном
е. В схеме защиты отсутствуют pe
времени, промежуточиое и указа
ьное реле, таК как вместо реле Bpe
и используетсЯ индукционный зле
т реле, работающнй с выдержкой
мени, а мощные контакты реле ca
замыкают цепь катушки отключе-
я выключателя. Кроме Toro, в КОНСТ-
кции реле имеется сиrнальиый фла
к.
Макснмальиая токовая защита в
диальных лиииях устанавливается
каждоМ защищаемом уч стке с пи
ющей стороиы. Для создания селек
BHoro отключения выключателей при
зникиовенни к. з. на всех участках
нни, от источника питания до потре
теля электроэнерrии, защита долж
иметь различиые выдержки времени. Подбор выдержек произ
дится по ступенчатому принципу, каждая выдержка возрастает
направлении к источнику питаНИЯ. При этом каждая последую
ая защита должна иметь выдержку времени иа одну ступень /1,/
ольше, ч м у предыдущей (ступень селективности для маслянЫХ
ыключателей равна 0,6 с, иапример, t2 tl +/1,/; tз t2+М и т. д.).
Действие токовой защиты с независимой выдержКОЙ времени
рн к. з. В линии, состоящей нз трех участков, показано иа рис. 24.4.
ри к. з. В точке Кl ток к. з. от источника питанИЯ пройдет через
овые реле 1, 2, 3. Если ои превысит ток срабатываиия, то все
ковые реле начиут действовать, при этом запустятся И их реле
ремени. Так как выдержка времеии в защите 3 иа участке 111 HaH
меиьшая, то оиа сработает раньше всех: отключит выключатель
В3 и поврежденный участок 111 лииии будет отключен. После OT
ключения выключателя 8з протекаи-ие тока к. з в линин прекратнт
ея и защиты 1, 2, не успев сработать, вернутся в начальные поло
ЖеИИЯ.
Д ифференциаЛbliые токовые защиты являются одиой из разно
видностей токовой защиты. Онн подразделяются на поперечные
ЛЯ защнты параллельных линнй и продольные для защиты ОДИ"
Рис. 24.3. Принципиальная схе-
ма двухфазной защиты с при-
менением реле РТ -80
297
иарных Линий и силовых трансформаторов. При OДHOCTopOHHe
питании ЛИнии защита устанавливается со стороны источника пи.
тания и защищает ЛИнию ТОЛЬКО ОТ ТОКОВ К. з. Защита является БЫС1-
Родействующей (мrновенной). Поперечиая дифференциальиая то.
ковая защита применяется в тех случаях, коrда две параллельиыс
I D
Ь "
1
I D
"Jb "
I D
! J
"1 "
lfl
1,1
I
I
I
I
I
I
л
Рис. 24.4. Ступенчатое сorласованне выдержек времени максимальных
ТОКОВЫХ защит с неззвнснмой выдержкой времени
линии, име:ющие одинаковые сопротивления, т. е. одинаковые дли
ИЫ, сечения и материал ПРОБодав, подключены к шинам подстанции
через один общий выключатель (рис. 24.5). Из схемы видно, что
вторичные обмотки однотипных трансформаторов тока обеих линнй
включены последовательно, т. е. начало обмотки OAHoro трансфор
матара соединяется с концом обмотки друrоrо. Параллельна BTO
ричным обмоткам трансформаторов включе
иа обмотка TOKOBoro реле MrHOBeHHoro дей
ствия РТ.40. При таком соединении токи,
протекающие от обмоток трансформаторов
к оБМотке реле, ИМеют противоположные
направления.
В нормальном режиме ТОКИ в линиях
равны (1, /II) и вторнчные токи в TpaHC
форматорах также приблизительно равны.
Результирующий ток в обмотке реле Ip
/, /, O, т. е. по обмотке реле Может про
теКать незначительный ТОК небалзнса, BЫ
званный некоторыми отклонениями xapaK
теристик траисформаторов тока. Это ток
Меньше тока срабатывания реле.
При к. З. на одной из линий, например в
в точке KI, ток /! в поврежденной линии
вследствие уменьшения СОпротивления (уча
сток линии a K 1 ) становится больше тока
1" (участок линии б К,) И тоrда через Ka
тушку реле пройдет ток, равиый разности
426 вторичных токов: Ip I, /,. Если раз
насть токов больше тока срабатывания pe
ле, т. е. /p>lcp, реле сработает и защита
ТрТ,
/( , t:I
"
{j
/(, II Ig
Рис. 24.5. Принципиаль-
иая Однолинейная схема
поперечной дифференци
альной токовой ЗаЩИТЫ
линии
298
l1'
отключит выключатель. При к. з. В точке K z вблизи шнн
шниах последующей подсrанции вс.1lедствне незиачитель
сопротивлений лнний результирующий ток, про
через обмотку реле, будет меньше тока срабатываиия и
З31цита не сработает. Такой участок линии т
«м е р т в о й» 3 О Н О Й д е й с т в и я диффереициальной
Эта зона возрастает с увеличением тока срабатывания
и уменьшается с возрастаиием тока К. з. Для защиты лииии
к. з. на участке мертвой зоиы и шинах подстаицИИ Б в допол
к диффереицнальной защите на подстанции А устанавливают
токовую защиту с выдержкой времени.
Направленная )Jаксимдльная токовая защита применяется для
от К. з. радиальных линий с двусторониим питанием. При
в какой либо точке к ней притекают токи с обоих источников
и назначение защиты отключить лииию с двух сто рои от
питанИЯ. Максимальиую токовую защиту иельзя исполь
в линиях с двусторонним питанием, так как она не обеспе-
селективноrо отключения повреждений. Напрайленная MaK
токовая защита широко применяется для защиты пн-
параллельна работающих линий 6 IO кВ при одиосторон
питаИИИ (см. рис. 18.1). В этом случае защита устанавлнвается
приемиых концах линий в РП и действует по принцнпу изме
потоКа мощности при к. з. В любой из парал-
линий.
максимальиая токовая защита отличается от
токовой тем, что в ее составе кроме максимально
реле и реле времеии имеется еще реле направления
мощности выполнено подобно ваттметру, У KOToporo име
две обмотки: одна TOKa, включаемая в цепь трансформа
тока защищаемой линии, а дру-
иапряжеиня, включаемая в
иапряже
нндукцион.
заключается в сле
При протекаиии по TOKO
тока одноrо направле
(от сборных ШИВ в сторону ли
положитеЛЫIЫЙ Bpa
момеит. Он замыкает кои
н защита деЙствует на
линии. пrи протекании
противоположноrо напраВ.rlенин
отрнцательиый вращаю
момеит, при котором контакты
не замыкаются л защита Н.1
ие действует. Оиа подсй
только в том случае. если TO
I 8
+Т!::/.!
O
м
4
Рис. 24.6. ПрннuнпиаЛhная oДHO
линейная cxeM<J направленной M(1K
симальноЙ токовой защИТЬ1:
1 токовое реле; 2 трансформатор
НaJ!ряжС"rШЯ: ;1 реле времени: 4
ре.1е направлениЯ МОЩНОСПI
299
КОВые реле н реле направления МОЩНОСТИ замкнут каждое свон
контакты. При ЭТОм приходит в дейСтвне реле временн, которое че
рез установленный Промежуток вреМени даеТ импульс на ОТКЛЮЧе.
НИе выключателя. Прннципиальная схема направленной макси
мальной токовой защиты приведена на рис. 24.6.
24.2. Защита силовых трансформаторов
Одной из ОСновных защит силовых трансформаторов большой
Мощности (6300 кВ-А и выше) От различных видов коротких за-
мыканий вследствие повреждения обмоток, а также От ненормаль-
ных режимов, возникающих внутри кожуха трансформатора, слу-
жит продольная дифференциальная Таковая защита, которая яв-
ляется быстродействующей и ие pearHpy
ющей на СКВОЗНЫе короткне замыкания.
Принципиальная схема этой защиты по
казана на рис. 24.7. С обеих сторон за
щищаемоrо Снловоrо трансформатора ус-
тановлены трансформаторы тока ТрТ,
и ТрТ" а их вторичные обмотки соедине
иы между собой последователыю. Парал-
лельна ТрТ, и ТрТ, подключено ТОКОВОе
реле PT 40 MrHOBeHHoro действня. Прин-
цип действия защиты основан на cpaBHe
нии токов в начале н конце обмоток CH
ловоrо трансформатора. Зона действия
защиты оrраничивается участком между
трансформаторами тока, устаНОвлениыми
на ВЫсшей и низшеЙ Стороиах силовоrо
траноформатора. Прн нормальном режи
ме работы силовоrо трансформатора и
при СКВОЗНОМ коротком замыкании (вне
зоны действия защиты), например '8 точке
К" токн ВО ВТОРИЧных обмотках транс-
форматоров тока будут равны, если пра
вильно подобраны коэффициенты транс-
формацни трансформаторов тока. При
Относительно равных Токах по значению
н ПРОТИВОПОЛОЖных по направлению че
рез обмотку TOKoBoro реле ток Протекать не будет, поскольку раз-
Ность токов прнближается к нулю и равна току небаланса. Для
выравнивания токов во вторичных обмотках трансформаторов тока
(уменьшение тока небаланса) параллельна ВТОричной обмотке oд
Horo трансформатора включается автотрансформатор (А Т). Что-
бы в нормальном режиме работы Силовоrо трансформатора, а TaK
же при сквозном к. з. токовое реле не сработало на отключение
В,
30 5/(
у
+У
Рис. 24.7. Принципиальная
ОдНолинейная схема про
дольной дифференциальной
токовой защиты трансфор
матора
300
Boro траисформатора, ero ток срабатываиия должен быть
ьше тока иебалаиса. При коротком замыкании в зоне действия
даты, иапрнмер в точке KI, равновесие токов в обмотке TOKOBO
реле нарушится и через нее потечет полный ВТОРИЧНЫЙ ток к. 3.
ак как этот .ток больше тока срабатывання реле, то оно мrиовен"
сработает и через промежуточно реле отключнт маСЛЯные BЫ
ючатели, установлеииые с обеих сторон СИЛОБоrо трансформа
ра.
Чувствительность защиты можио повысить при применении то"
Boro дифференциалыюrо реле PHT 565, в кожухе KOToporo BCTpO
ы реле PT 40, быстронасыщающийся траисформатор и рези
ары.
Тазовая защита является более чувствительной при различных
нутреиних повреждениях в трансформаторах с масляиЫм охлаж"
еинем, чем продольная дифференцнальная токовая защита. Так,
апример, при замыкаиии иебольшоrо количества витков в обмот
е одиой фазы н понижении уровня масла в трансформаторе диф
еренциальная защита ие деЙствует. '
В процессе эксплуатации трансформаторов MorYT возиикать
итковые замыкання, пробои обмоток на корпус, короткие замы
аиия между обмотками разных фаз и т. п., которые приводят к
озникиовеиию в толще масла электрической дуrи, разряда или пе
perpeBa изоляции. Это ведет к разложению масла н изоляции про
одов И образованию летучих rазов. Так как rазы леrче масла, они
однимаются вверх и под действием давления, создзииоrо rазами,
масло в кожухе перемещается в сторону расширителя.
По конструктивному выполиению существует иесколько ВИДОВ
ТазовЫх реле, как, иапример, поплавковые, лопастные и чашечиые.
Наиболее простыми являются поплавковые пr 22. у этих реле pea
rирующий орrЗ1-l выполнен в виде двух цилиндрических поплавков
(верхннй и иижний), плавающих в масле корпуса реле. ПоплаВКr>!
MorYT с помощью шарнира отклоияться. К цилиндрам прикрепле
ны стекляниые колбочки, в которые впаяны контакты и налито ие.
МJЮ['О ртути, служащей для замыкания или размыкания коитактов
J1рИ отклонениях цнлиндрических поплавков. При иебольших He
lюрмальных режимах (повышенная переrрузка трансформатора)
срабатывает верхний поплавок, КОТОРЫЙ своим контактом включает
nредупрсждающую сиrиализацию.
При к. з. В траисформаторе срабатывает иижний поплавок, вклю'
'ЧающиЙ цепь на MrHOBeHHoe отключеиие траисформатора.
В последнее время промышлеииость выпускает более совершен"
ные реле с чашечными элементами Рrчз. Эти реле имеют удобную
jJеrулировку чувствительности и меньше реаrируют иа вибрацию
трансформатора по сравиению с реле пr 22.
Реле рrчз конструктивно отлнчается от поплавковых тем, что
вместо цилиндрических поплавков в них использованы открытые
.металлические чашки, а вместо ртутных коитактов обычиые OT
ili:pblTbIe коитакты, работающие в масле.
ЗDl
На рис. 24.8 показан принцип действия чашечноrо реле рrчз.
ОНО СОСТОИТ из чуrунноrо КОЖуха, ВЫПОЛненноrо в виде ТрОЙника
Верхний фланец закрыт крышкой, а два ПРОТнвоположных фланца
(боКовые фланцы) врезаны в трубопровод, соеднняющий бак TpaHC
форматора с 'расшнрнтелем. Внутри кожуха реле около BepxHero
фланца раСПОЛожен снrиальный элемент, а против отверстия Mac
лопровода ннжний отключающнй элемент. Оба элемента пред
стаБЛЯЮт открытые металлические ПЛОСКОДОНные чашки /) 11, Ko
ТОрые MorYT поворачиваться BOKpyr осей 2, 6. Подвнжные KOHTaK
ты 4, 8 неrюсредственно связаны с чашкамн. Прн опусканин верх.
ней ИЛН ННЖней чашки ПОДВИЖ
ные Контакты замыкаются с He
ПОДВИЖНЫМИ контактами 3, 7, YK
репленными На неподвнжной ча
сти реле. В нормальном режиме
пружнны 9, 13 удерживают чашки
от замыкания КоНтактов 3, 4 и 7
8. В Зтом режиме кожух реле и
чашки заполнены маслом, вес
масла в чашке н вес самой чаш
кл уменьшены за счет потери Be
са тела, поrруженноrо в жид
кость. Упоры 10, 12 предусмот
рены ДЛЯ оrраничення движении
Рис. 24.8. Принцип действия rазо чашек вверх под действием пру
Boro .реле рrЧ3 66 жин 9, 13. При небольших по
вреждениях в трансформаторе,
а таКже при ненормальных переrрузках в маСЛе ПРОнсходит слабое
rазообраэовзние и пузырьки rаза, поднимаясь вверх, заполняют
верхнюю часть (под крышкой) реле. Накопившись в достаточном
объеме, rазы вытесняют часть масла, и уровень ero в реле понижа"
ется, Это приводит к увелнчению силы, действующей вниз за счет
увелнчения веса масла в чашке и веса самой чашкн, которая, пре
одолевая противодеЙствие пружины 9, застаШlЯет чашку повернуть
ся вннз. Контакты 7, 8 замкиутся, в результате чеrо замкнется lf
цепь предупреждающей сиrналнзацнн.
Прн к. з. В трансформаторе возннкает бурное rазообразование,
вы.зЫвающее перемещенне масла н rазов через реле в сторону pac
ширителя. Сила эТоrо потока, ВОздействуя на лопасть 5, заставляет
чашку 1 повернуться около оси 2 ВНН3 И тем самым замыкает
КОIlтакты 3, 4 в цепи отключения ПОВреждеНноrо траНсформа
тора.
Для трансформаторов Всех мощностей, устаНовленных на BHYT
рицеховых подстанциях, ДОЛЖна быть предусмотрена rазовая за
щита.
Заводы нзrотовнтели поставляют заказчикам СИЛОВЫе TpaHC
форматоры мощностью ]000 кВ.А н выше комплектно с rазовой
защнтой.
302
t ЛАВА 25
ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ И ЗАНУЛЯЮЩИЕ УСТРОИСТВА
В ЭЛЕI(ТРИЧЕСI(ИХ YCTAHOBI(AX
!J 25.1. Возможность пораження человека
электрическим ТОКОМ
Пораженне человека электрическим тОКОм возможно при при.
к токоведущнм частям, находящимся ПОД напряжени
ИЛИ к металлическнм неrQКQведущим частям оборудования и
оказавшимся под напряжением при нарушении изоляции.
Различают два вида прикосновения к токоведущнм частям;
коrда человек одновременно прикасается, чаще все.
руками, к двум фазам сети, и однополюсное, коrда человек, СТОЯ
земле или заземленной КQнсrрукцин здания, прикасаеrся лишь
одной фазе сети. Наиболее опасны случан двухполюсноrо при
так как человек оказывается включенным на линейное
и л установки
I" U,,/R".
(25.!)
Случаи двухполюсноrо прикосновения в практике встречаются
редко. Наиболее частыми Являются однополюсные
l1рикосновення.
В этом случае
1" Uф!R", (25.2)
тде l ч ток, проходящий через тело человека, А; ИФ Фа.зное на-
JIряженне, В; R' I электрнческое сопротивление тела или части
тела человека, включенноrо в цепь электрическоrо тока.
Электрнческое сопротивление человеческоrо тела в завнсимостн
от MHorHX факторов изменяется в широкнх пределах (от 500 до
100000 Ом). К такнм факторам можно отНести: общее СОСтоянне
.здоровья человека, СОстоянне кожноrо покрова и ero влажность,
условня окружающей среды, длительность прохождения тока и др.
В расчетах по технике безопасностн сопротивление человеческоrо
<>рrанизма обычно прннимается равным !ООО Ом.
Разлнчают следующие виды действия электрическоrо тока на
орrанизм человека: механическое, вызывающее разрыв тканей; Teп
JlOBOe ожоrн; электрическое электролиз крови; биолоzuческое
нарушение ра боты нервной системы, управляющей деятельностью
.сердца, леrких н отдельных мышц. Особенно опасно прохождение
ТОКа через сердце, вызывающее паралич сердечной мышцы. Тя
Жесть электротравмы зависит от значения тока и длнтельности ero
'прохождення. У стаиовлено, что в большинстве случаев ток 0,1 А
представляет собой смертельную опасность для человека. Для че.
.JюВеКа опасен как переменный, так И постоянный ток, однако наи.
303
большую опасность представляет переменный ток промышленной
частоты (50 [ц). С повышением частоты переменноrо тока опас
ность поражения уменьшается.
Значеиие тока при однополюсном прикосновенни зависит H
только от приложенноrо напряжения и сопротивления чеЛовеческо-
ro тела, но и от способа заземления нейтрали ИСточннков питания и'
изоляции проводников сетн по отношению к земле. Нейтралн reHe.
рата ров и трансформаторов MorYT быть выполнены либо rлухоза-
земленными, либо изолированными от земли. r л у х о заз е м л е и .
н о й называется нейтраль rеиератора или трансформатора, при
соединенная к заземляющему устройству непосредственио или че
рез малое сопротивление (например, через трансформаторы тока)_
И з о л и р о в а н н о й называется нейтраль, не присоединенная Н.
заземляющему устройству или присоединенная к нему через боль.
шое сопротивление.
В СССР с r лухозаземленной нейтралью ра ботают трехфазные
четырехпроводные сети напряжением 380/220 В и трехфазные сети
напряжением 1 !О, 220, 500 кВ, с изолированной нейтралью сети
напряжением 660 В и 6, !О, 35 кВ.
Большую роль в уменьшении опасности злектротравм при OДHO
полюсном прикОсновении иrрают условия среды и изолнциоиные.
СВонства пола.
Сухие полы iдубовый, березовый паркет, крашеные доски, кир
пич, линолеум, кроме цемеитных, обеспечивают надежную защиту
человека.
Неблаrоприятиые условия окружающей среды (пыль, вЛаж-
ность, химически активная среда и т. д.) MorYT воздействовать на
изоляцню электроустановки и тем самым создавать условня для-
поражения электрическим током.
В завнеимости от опасности поражения человека электрическим
током ПУЭ устанаяливают следующую классификацию помещений,.
в которых размещается злектрооборудование.
1. Помещеиня без повыШенной опаСИОСТJf сухие нежаркие с'
нетокопроводящими полами, без металлоконструкций и токопрово
ДЯщей пыли.
2. Помещения с повышенной опасностью влаЖные (при отно,
снтельной влажности выше 75%), жаркне (при температуре выше
30 0 С), с токопроводящнмн поламн (железобетонными, металличе
скими, земляными), помещения, в которых имеется опасность OДHO
BpeMeHHoro прикосновения к металлическим конструкциям зданий,
трубопроводам, станкам и металлнческим корпусам электрообору-
дования.
3. Помещения {)собо опасные особо сырые помещения, в KOTO
рых полы, стены и потолок покрыты влаrой (бани, прачечные
и т. д.) И относительная влажность 1Зоздуха близка к 100%, поме
щения с хнмически активной средоЙ, воздействующей на нзоляцию,
а таКже помещения, в которых одновременно существуют два нли
больше прнзнаков повышенной опасности.
304
25.2. Устройство защитнЫХ заземлений и зануленин
Для защиты людей ОТ поражения электрическим тоКОМ при
к нетоковедущИМ частяМ электрическоrо обору дo
случайно оказавшиМСЯ под напряжением, должна приме
по крайней мере, одна из следующих мер: заземление, за
защитное отключение, разделяющий трансформатор, Ma
наl\ряжение, двойная изоЛЯЦИЯ, выравнивание потенциалов
некоторые пОНЯТИЯ и определения, относящиеся К за
заземлению и занулению.
а Щ и т н ы м 32. 3 е м Л е н и е м называется преднамеренное
металлических частей электроустановки, нормально не
под напряжением, НО которые Moryr оказаться под
вследствие нарушения ИЗОЛЯЦиИ электроустановки с заземлЯЮ-
устройством.
а н у л е н и е м в электроустановках в сетЯХ напряжением ДО
В с rлухозаземлениой нейтралью называется предиамерениое
соединение с ПОМОЩЬЮ нулевоrо защнтноrо ПРОБОД-
металлических нетоковедущих частей электро060рудовання с
нейтралью трансформатора нли "енератора.
устройство состоит из заземлителя и заземляЮ
проводников. Заз е м л н т е л ь представляет собой одии или
металлических соедниениых между собой Пр080дНИКОБ
находящихсЯ в непосредственном соприкосновении
а з е м л я ю Щ и е про в о Д н и к и это металлические
соединяющие ззземлитель с заземляемыми частяМИ
а м к 3 Н И е и а з е м л ю случайное электрнческое соеди-
находящuхСЯ под напряжением частей электроустановКН He
посредственно с земле".
3 а м ы к а н и е н а к о р п у с электрическое соединение TOKO
ведущих частеЙ машнн, аппаратов н линий с заземленными KOHCT
руктивиЬ!ми частями электроустановки.
Н а п р 51'Ж е н и е о т н о с и т е л ь н о з е м л и при замыканни
корпус разность потенциалов между этим корпусом и зоной
потенциала.
т о к 3 а м ы к а н и я н а 3 е м л ю ток, проходящий через
землю в месте замыкания"
С о про т и в л е 11 и е р 3 С Т е к а н и ю т о к а сопротивление,
оказывающее току в земле участком почвы от заземлителя дО TO
чек с нулевым потенциалом.
При замыкании иа корпус заземлеиноrо злектрообпрудования
ток замыкания, возникший в результате повреждения изоляцнн,
прондет из сети через место замыкания в землЮ. Ток, пройдя по
ззземлителю, будет растекаться радиальио во все стороны по Mac
сив у землИ, ПО мере удалення от заземлителя объем rpYHT3, в KO
тором растекается ток, увеличивается и плотность ero в rpYHTe
уменьшается. Электрический потенциал постепеино сннжается и на
305
расстоянии 20 м ОТ ТОчкн растека ния тока становится равным ну.1JЮ.
Между заземленным корпусом, имеющим потенциал U 1 " и точкой
земли (нулевой потенциал И О ) образуется определенная разность
потенциалов Ul( Uo, т. е. иапряжение ИЗ.
Сопротивленне зазеМЛяющеrо устройства R, (Ом) слаrается нз
.сопротивлений заземлителя и заземляющих проводников. Так как
.сопротивление заземляющих ПровоД,ннков мало, то
Rз U,/I"
(25.3)
Уде ИЗ напряжение относительио земли (нулевоrо потеНциала);
/з':""" ток замыкания на землю.
Заземлители MorYT быть искусствеиные и естественные. В каЧе
-стве искусственных заземлителен MorYT быть использованы Метал
..лические частн, находящиеся в земле: металлические трубопроводы
(за исключением rорючих жндкостей или взрывчатых rазов и прн"
месей), металлические и железобетонные КОНСТрукции зданий и
сооружеиий, свннцовые оболочки кабелей и др. В первую очередь
должны использоваться естествеиные заземлнтели. При недостаточ
Ном их СОПротивленнн следует ДОПолнительно применять искусст
венные эаземлители.
Искусственнымн заземлителями служат отрезки yr ловой стали
(размерами 50Х50Х4 мм) длиной 2,5 3 м, некондицнонные сталь-
ные трубы диаметром 50 мм той же длины с толщиной стенки не
менее' 3,5 мм, отрезки круrлой стали диаметром !2 !4 мм длиной
ДО 5 м и более. Заземлители (злектроды) соединяются между собой
стальной поЛосой размеров 40 Х 4 мм.
8 качестве заземляющих н иулевых защитных проводников MO
тут быть НСПОЛьзованы специально предусмотренные для этой цели
проводники, металлнческие фермы и колонны, подкрановые пути,
каркасы распределнтельных устройств, стаЛЬНЫе трубы злектропро
водок, алюминневые обо..l0ЧКИ кабелей. Нулевыми защитными про
водниками должны быть в первую очередь нулевые рабочне про
падннки электрической сети.
В электроустановках иапряжением до 1000 В сетн с rЛухоза
земленной нейтралью или с нейтралью, изолированной от земли,
сопротнвление зазеМЛЯЮщеrо УСТРОйства 8 любое время rода долж
но быть не более 2; 4 н 8 Ом соответственно при ..r1инейных напря
жениях 660; 380 и 220 В.
В сетях с изолированными от земли нейтралями напряжением
6 35 кВ сопротнвление зазеМЛяющеrо устройства R, (Ом) при
ПРОХОЖденни расчетноrо тока замыкания на землю в любое время
Тода с учетом сопротивления естествениых заземлителей должно
быть не более:
а) при ИСПОЛЬЗ0ваннн заземляющеrо устройства для электро
установки дО !ООО В и выше
306
R,<,125/1,;
(25.4)
1.
й # : б) при использовании заэемляющеrо устройства только для эа
t;! мления в установке выше 1000 В есо сопротивление
R, <;, 250//" (25.5)
:frO не более 10 Ом, rде IЗ расчетный ТОК замыкания на землю, А.
В практических расчетах для сетеЙ напряжением 6 35 кВ eM
костный ток !, можно определнть по эмпирической формуле, (А)
/, (351",6+1,), (25.6)
350
:::r де ИЛ линейное напряжение трехфазной сети, кВ; lнаб длина
{'j;{абельных линий (электрически связанных), км; lз длина воз.
t;!i.УШНЫХ линий (злектрически связанных, принадлежащих paCCMaT
рнваемой сети), км.
Совмещенное заземляющее устройство для напряжений до
1000 В и более должно иметь сопротивление наименьшее, требу
мое по ПУЭ.
ПУЭ устанавливают, в каких помещениях и для каких значеиий:
эксплуатационных напряжений выполнение заземления оби-
затеЛI)НО:
1) в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в.
наружных злектроустановках при иапряжении переменноrо тока
выше 42 В и постоянноrо тока выше 110 В;
2) в помещениях без повышенной опасности при напряжении
переменноrо тока 380 В и выше и постоянноrо тока 440 В и выше.
Заземленню (заиулению) подлежат следующне металлические
части злектрооборудования: металлические корпуса трансформато
ров, злектродвиrателей, пусковой аппаратуры, каркасы и кожуха
электрнческих устройств, металлическне трубы электропроводок
корпуса щитов, щитков, шкафов и др. В жилых домах: корпуса
кухониых стационарных электроприборов мощностью 1,3 кВт и BЫ
ше, корпуса ЩИТОВ, ЩИТКОВ, светильниКОВ, стальные трубы и KO
роба элек!ропроводок на лестниЧНЫХ клетках, в технических под
польях и на чердаках.
На рис. 25.! показано устройство защитиоrо заземления и зану
ления в установках напряжеиием дО !ООО В с rлухозаземленной и
изолированной нейтралямн.
Как видно из рнс. 25.1, а, заземление в четырехпроводиоЙ сети
с rлухозаземленной нейтралью выполняется путем присоединеиии
нетоковедуш.их частей электрооборудования к заземленному иуле
80МУ проводу сети. В такой снстеме замыкание одной фазы на
электрооборудования или на земЛю приводит к быстром)'
защиты и отключенню аппарата или участка сети.
В трехфазной сети с изолированной нейтралью при замыкании
корпус злектрооборудования (например, фазы А рис. 25.!, 6) ток
через ззэемлитель R:, в земЛю н далее через сопротивле.
изоляций ПрОБОДОВ по отношению к земле «здоровых» фаз к
питаНИЯ (трапсформатору), В такоЙ системе при замыка
307
НИИ одной фазы на корпус злектрооборудоваиия или на землю OT
ключение ПQВреЖД€Нноrо участка не ПРОНЗойдет, так как ТОК
замыкания незначителен вследетвне большоrо знаqения сопротивле
нин НЗОЛЯЦНЙ ПрОБОДQВ R н зол по отношению к зеМле. Электроуста
нанКа при этом Может длнтельно нормально работать, пока не бу
;3/
;al
о
Ь
с
R"
Рис. 25.1. 3ануление (а) и заземлеНие (6) в электроустановках до 1000 В с rлу
ХОЗ8земленноЙ и изолированной нейтралями
дет обнаружен аварийный участок. Если в аварийном режиме че
ловек ,случайно ПРНКQсн€rся к одной ИЗ двух ЗДОРОВЫХ фаз, то он
окажется под лннейным напряженнем сети: 'ч V3U ф !Rч. Поэто
МУ В такой снстеМе должен обеспечнваться систематический KOHT
роль нзоляции токоведущнх ПрОВодникав оборудования н сетей OT
носнтельно землн. При этом необходимо быстрое обнаружение об
СЛУЖиваЮЩIIМ персоналом замыкания на корпус электрооборудо
ванин ИЛИ в сетях н их быстрая ЛИКвидацня.
25.3. Расчет заземляющих устронств
Порядок расчета.
1. Определяют расчетный ток 1, и по (25.4) и (25.5) находят R,.
Для сетей с изолированной нейтралью емкостной ток la может быть
орнентнровочно определеи по (25.6).
2. Определяют сопротивлення сстественных заземлителей 'е (ча
ще BCero 'е находят путем замера для конкретной электроустанов
ки). Расчет заземляющих устройств для проектируемых электро
установок ПРОИЗВОДится без учета сопротивлениЙ растеканию искус
ствениых заземлителен. В сЛучае ззмерэ., eCJlH 'е < R.'J, заЗСМЛЯющее
устройство СОСтоит Только ИЗ естественных заземлителей, а пр и
(,> R, следует добавить искусственные заземлнтелн (электроды).
Зиачение их сопротивления растеканию определяют по выраженню
r",, rJЦ(r, R,), (25.7)
308
Rз сопротивление заэемляющеrо устройства по нормам.
3. По табл. 25.1 определяют среднее значение удельноrо сопро
принятоrо rpYHTa.
конфиrурацию заземляющеrо устройства, pac
между заземлнтелями (электродамн). Предварительно
количеством вертикальных электродов с учетом, что pac
между иими ДОЛЖНО быть не т а б л н ц а 25.1
их длины.
Определяют сопротивление pac
(Ом) одиночноrо вертикаль
электрода нз круrлой арматурной
или трубы:
( ! :E.. + 1 4/ + 1 ) 25.8 )
g d 2 g 4/ 1 ,(
р удельное сопротивление rpYH-
Ом' см; 1 длина электрода, см; t
заложения, равная расстоянию от поверхности земли до
электрода, см; Кс коэффициент сезонности, учитываю
промерзанне и просыхание rpYHT3 с зависимости от КЛИМаТИ
районов. Для средиих климатнческих районов (11 и 111) К,
принять: для вертикалышх электродов длииой 3 5 м
!,45 1,15, а для rоризонтальных заземлителей (металлнческих
полос) 3,5 2. Для ориентировочных расчетов с достаточиой точ
НОСТЬЮ моЖНО пользоваться выражением
,."",0,О03рК"
Вид rpyUTa
Удмьное
сопротив-
ление
p.104,
ОМ. СМ
Песок
Суrлинок
rлина
Чернозем
8,0
1,0
0,4
0,5
(25.9)
6. Определяют суммарное сопротивление части заземлителя,
-состоящей из вертикальных электродов, электрически связанных
между собой, без учета сопротивления соединяющей их полосы,
',, ' .J(п .), (25. !О)
rде п число вертикальных электродов; lln коэффициент исполь
зования вертикальных электродов.
Для вертикальных электродов, размещенных по контуру, 1]. оп
ределяют по табл. 25.2.
Количе
СТВО вер"
тикапь
иых элек-
тродов
Отиошение afl (а расстоЯ
Ilие между электродами;
l длииа электрода)
4
6
]0
0,69
0,62
0,55
0,78
0,73
0,69
0,85
0,8
0,76
т а б л и ц а 25.2
Копнче-
C : a
ны'" Э.1fеК
тродов
OTHoweНlle afl (а рассТоЯ
ине междУ электродами;
1 длииа электрода)
210
30
0,47
0,43
0.64
0,6
0,71
0,65
09
7. Определяют сопротивление растеканию rОРИЗ0нтально про
ложенной ПШ1ОСЫ, связывающей вертикальны электроды между
собой (Ом),
0.366рК, l 2/2
rr gbl'
(25.! ])
rде 1 длина, полосы, см; 1) шнрина полосы, см; t rлубнна за
ложения, см; Kc 3,5 2.
Сопротивление растеканию полосы с учетом коэффициента ис
пользова нин сопротивления полосы
r эr == r r/Т'i r ,
(25.12)
rде 1]с коэффнциеит использования по табл. 25.3.
Та 6 л и Ц а 25.3
I(оличе- Отношение afl КО.llнче Отношение afl
СТВО вер- стао вер-
тикаль- I I тнкаль- I I
ных ЗJ1ек- I иых элек. 3
тродов 2 3 тродоо I 2
4 0,45 0,55 0.7 20 0,27 0;32 0,45
6 0,4 0,48 0,64 30 0,24 0,3 0,4
10 0;34 0.4 0,56
8. Определяют ПОЛНое сопротивление растеканию ззземлителя
(Ом) с учетом исполЬзов'ания соединительной ПОЛОСЫ:
R, r,.r"/(r,.+r,,). (25.13)
Если расчетное R<'I отличается от нормировзнноrо значения, ТО
следует уменьшить или увеличить Количество вертикальных элек
тродов и ПОВТОрИТЬ расчет.
Прнмер 25.1. Произнести расч.ет заЩитноrо заземления (ззэеМJlителя) для
ОТДельно СТОЯЩей завоДской подстанЦIШ, питающсйся от pn lo кВ. Трансфор
маторы подстанции работают с изолнрованной нейтрзлью на стороне 10 кВ и
заземленной на стороне 0,4 кВ. Протяженность электрически связанных кабель
ных линий напряжением 10 кВ составляет 12 км. rpYHT суrлинок. I(лиматиче
екий район 11. Естественных зззеМJlителей нет.
Реш е н н е. Ем,костной ток В линни напряжением 10 кВ находим по (25.6):
1" UI".бflО 10,5'12/10 12,6 А.
Значение сопротивления заземлителя при использовании ДЛЯ установок До
1000 В и выше определяем по (25.4): R, 12511" 125/12,6 10 Ом.
Значение зазеМJlЯЮЩеrо устройства сопротивления нейтрали трансформаторов
на !СТороне 0,4 кВ ДОЛЖНО быть Не более 4 Ом. Принимаем Для расч:ета наимеНh
шее сопротивление: Rз<4 Ом. По табл. 25.1 определяем удельное сопротивление
rрунта суrлинка; p==1,0.J04 Ом'см.
Предварительно ПРШlИмаем к установке 16 ОДиночных вертикальных элек
тродов из круrлоЙ стали ДЛиной 5 м н диаметром 12 мм, раСl10JIOженных по KOH
туру здания ПОДстанции с расстоянием между ними 5 м. Вертикальные ЭЛеК
троды соединены с помощью СВзрКН со стальной полосой 40Х4 мм, расположен
ной на rлубине 0,5 м.
310
Сопротивление растеканию вертнкзльноrо одиночноrо электрода по (25.9):
', 0,o03; К, 0,OQ3'1,0'IОЧ,,3 39 Ом. .
Суммарное сопротивление растеканию части заэемлителя. состоящей из Bep
rикальных электродов, электрическн связанных: межДУ собой, без учета сопро-
rивленнЯ растека,нию соедИ!НяющеЙ их полосы определяем [10 (25.10):
R'B './(nT'B) 39/(16.0,52) 4,7 Ом.
Коэффициент f\B по табл. 23.2 принимаем 0,52. Сопротивление растеканию
соединительноЙ полосы контура по (25.11)
0,366рК, 21 0,366.1,0.104.2,3 2.7500 4 О
,, Igbl 7500 IglY3lO 7. 3 м.
Протяженность соедниительной полосы l!,::=::: (n l)a::=< 15.5 м==7500 см. Со.
( У2) еня . r J :: lЗ/0 , k (, I.че : f\ фк ффе:;I ен СПО::: ::з:Ив н
J'оризонтальной соединительной полосы в контуре электродов, равныЙ 0,3
(см. табл. 25.3).
Определяем полное сопротивление растеканию заземлителя с учетом исполь-
зования rорнзонтальной. соеДlшительнои полосы (Ом) по (25.13):
Rз== == 4,7.22,3 ==3,9 Ом,
r 38 + r зr 4,7 + 22,3
что меньше 4 Ом.
9 25.4. Монтаж сети защитноrо заземления
н занулення
Заземляющее устройство представляет собой совокупность за-
землителя и заземляющих проводников. Заземлители MorYT быть
.естественные н искусственные. Предпочтительиее использование
естественных заземлителей, таК как при этом не только достиrает-
<:я экономия металла, но н отпадает необходнмость выполнения
значительноrо объема землянЫх и монтажных работ. При иедоста-
70ЧИОМ сопротивлении естественных заземлителей или отсутствие
таковЫХ приходится сооружать искусственные заземлителн, состоя-
щие нз вертикально и rоризонтально поrруженных в землю сталЬ
ных труб, металлических стержней, стальных полос и др. В послед
нее время в качестве заземлителей используют железобетонные
фундамеиты зданий и сооруженнй, в которых заранее заrотовлен.
ные заземлители укладывают на дно котлованов зданий и соору-
жений при производстве строительных работ. При выполнении от-
дельно расположенноrо заземляющеrо очаrа нан более часто дли
иа вертикальных электродов заземлителя 2,5 3 м. Для установкн
вертикальных электродов предварительно роют траншею rлубиной
(J,7 м и шириной O,5 O,6 м, после чеrо электрОДЫ забивают или с
помощью мехаиизмов поrружают в срунт. rлубииа заложения вер-
ха электродов должна быть O,6 O,7 м от уровия спланированной
.отметки земли и выступать от диа траншеи иа O,! O,2 м для удоб
.с.тва прнварки к ним rоризонтально соединительных металлических
полос. ПрисоедннеIIие rоризоитальных маrистраЛЬ!lЫХ полос к eCTe
311
ственным и искусственным заземлителям выполняют сваркой в
нахлестку.
При открытой прокладке ввода заземляющей маrистрали в по
мещеиие он должеи быть заключеи в стальиую трубу для защиты
от механических повреждений. Металлические корпуса машин, ап
паратов н конструкций электроустановОк с помощью заземляющих
защитных проводннков должны надежно присоединяться к зазем
ляющим маrнстралям. Заземляющие проводникн прнсоединяются
к металлическим корпусам оборудоваиия и заземляющим болтам,
которые имеются на корпусах. МашиНы, установленные на салаз
ках, заземляют присоединением к салазкам заземляющеrо провод
иика. При иаличии у заземляющеrо оборудоваиия сотрясений или
вибраций прииимают меры против ослаблеиия коитакта (устаиов
ка коитрrайки, коитрящих шайб и т. д.) _ Коитактиые повеРХИОСТlf
иа электрооборудовании и у заземляющих проводиикав в местах
болтовоrо соедннеиня зачищают до металлическоrо блеска и по
крывают тоиким слоем вазелииа. У силовоrо траисформатора за
земляющий проводиик присоедиияется к заземляющему болту иа
баке траисформатора. К каркасам вводиых устройств (распреде
лительных щитов и т. д.) заземляющие проводиики привариваются
не менее чем в двух местах к каркасу каждоrо отдельно стоящеrо
щита. В сухих помещеииях, ие содержащих едкие пары и rазы.
зазеr,lляющие проводиики допускается прокладывать иепосредст
венно по стенам, а в сырых На расстоянии от стен не менее чем
иа 10 мм. При прокладке проводав в стальИЫХ трубах и использо-
вании труб в качестве заземляющих проводиикав должиы быт!>
устроеиы металлические 'соедииеиия между трубами и корпусами
электрооборудоваиия, в 'которые вводятся трубы_ Кроме Toro, TPy
бы должиы быть иадежио соедииены с заземляющим устройством
или с иулевым проводом. Если в качестве заземляющих проводни
ков используются иулевые проводники, то во всех случаях они дол-
жиы быть надежно соединены с заземляющим устройством.
Открыто проложенные заземляющие и нулевые защитные про
водиики должиы иметь отличительную окраску по зелеиому фаи,.
ж-елтая полоса вдоль проводника. Заземляющие проводники в по
мещениях должны быть доступиы для осмотров.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для успешиоrо решеиия задач по создаиню рациоиальных элек
трическнх установок в жиЛЫХ н общественных зданиях и на ro
родскнх предприятиях иужиы квалифицироваииые электроrехни
чески е кадры, зиающие методы проектироваиня, умеющие ocy
ществЛЯТЬ МОllтажиые работы и эксплуатацию электрооборудо
ваНИН.
В кииrе даиы новые сведеиия по проектироваиню электрообору-
доваНИЯ жилых и общественных зданий, технические характернсти
ки электрооборудоваиия н аппаратов, выпускаемых промышленно
стью иашей страиы. Кииrа окажет большую помощь в подrотовке
специалистов в области злектрооборудоваиия rраждаиских зда
ний и коммуиальных предприяrий и будет полезиа специали
стам при проектироваиин и эксплуатации электрооборудоваиия
зданий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Циrельман И. Е. Электроснабжение rраждаНСКIfХ зданиЙ и коммунальных
предприитий М.: Высшая школа, 1982.
2. Циrельман И. Е., ТУЛЬЧИН И. К. Электроснабжение, электрические сети и.
освещение. М.: Высшая школа, 1970.
3. Штремель r. х., Цнrельман И. Е. Техника безопасности и противопожар
ная теХНика. М.: Высшая школа, 1972.
4. Тульчии И. К., НУДJlСР f. И. Электрические сети жилых н общественных
зданий. М.: Энерrоиздат, 1983.
5. Справочник по проектированию электрических сеТей и электроо60рудоnа
нни/Под ред. I<руповнча В. И. М.: Энерrия, 19B1.
6. Справочная книrа ПО светотехннкеjП0Д ред. Айзсн6ерrа Ю. Б.. М.: Энер
rоиэдат, 1983.
7. Справочная книrа для проектировзния электрическоrо освещения/Под ред.
KHoppHHra r. M. М.: Энерrня, 1976.
8. ИНСТРУКЦИЯ по проектнроnанию электрооборудования Жилых зданий СН
544 82 М.: СтроJiиэдат, 1983.
9. ИНСТРУКЦИЯ по проектированию электрооборудования общественных ЗДа.
ний M:iCCOBoro строительства СН 54 82 М.: Стройиздат, 1982.
10. Правила устройства электроустановок (ПУЭ-82) M,: Энерrоиздат, 1982.
ПРЕДМЕТНЫП УКАЗАТЕЛЬ
Атомные электростанции 10
Бассейн брызrальиыЙ В
Башня охладитель (rрадирня) В
Бойлер 9
Векторная диаrрамма напряжений 93
Выключатель автоматический 169
rазотурбинная установка 5
rрафики электрических наrрузок 17
Труппы соединений обмоток TpaHC
форматоров 223
r давные ПО1шзительиые подстанции
{rпП) 216
Деаэратор В
Допустимые отклонения напряжения
89
Дроссель 3 1
Защитное заземление 305
Катеrории надежности электроспаб-
жеfШЯ 204
Комплектные конденсаторные YCTa
ВОВКИ 196
Короrкозамыкатель 218
Лампы накаливания 24
люминеСЦентные низкurо давления
29
. AyroBbIe кварцевые 39
МаrНИТliые пускатели 173
НезаВНtИМЫЙ ИСтОЧНИК питания 205
Напряжение KopOTKoro замыканиЯ
трансформатора 223
Освещенность 52
Отделитель 218
Предохранители плавкие 165
Повышение коэффициента мощности
192
ПрИ80ДЫ к масляныМ выключателям
230
Подстанции 243
Прожекторы 46
Потеря напряжения 87
Пульсация CBeToBoro потока 37
Разрядники 236
максимальноrо тока 288
Реле
вспомоrательные 293
Стробоскопнческий эффект 37
Трансформаторы 222
УдарнЫЙ ток KopoTKoro замыканиЯ
262
Условные обозначения типов траис
форматоров 2223
Устройство защитнщо заземления 305-
Цилиндрическая освеЩенностЬ 54
ШинопрО80ДЫ 112
Шкафы распределительные 184
Электропроводки 155
Электрические системы 14
Яркость освещения 23
315
оrЛЛВЛЕНИЕ
Предисловие
Введение
[лава 1. Типы электрических станциЙ и режимы их работы
1.1. ТеплоВые электрические станции
1.2. Атомные электрические станции . . . . . . . .
1,3. rидравлические электрические станции . . . .
1.4, Некоторые сведения 06 электрических системах
r лава 2, Основные rородские потребители электрической энерrии и rрафики
нзrpузок
2.1. Основные rородские потребители электрической знерrии . . .
2.2. Трафики электрических нзrрузок rородских потребителей . .
r лава 3. Основные светотехнические ПОНЯТИЯ и единицы
3.1. Световой поток. Пространственнзя плотность CBCTOBoro потока.
Сила света . .' ......................
3.2. Поверхностная плотность CBeTOBoro потоКа. Освещенность.
3.3. Яркость
r лава 4. Современные источники сВеТа
4.1. Лампы накаливания . _ . . . . . . . .
4.2. Люминесцентные лампы иизкоrо давления . . . . . . . . . . .
4.3. Характеристики и основные эксплуатационные особенности J1Ю ,
минесцентных ламп . .
4.4. Дуrовые ртутно-кварцевые лампы BblCOKoro давления с исправ-
ленной цветностью ДРЛ и ДРИ
4.5. Специальные разрядные лампы
r лава 5. Световые приборы
5.1. Назначение осветительной арматуры
5.2. Светотехнические показатели свеТИJ'[ЬИИКО8
5.3,\ Классификация светильников
5.4. Прожскторы
r лава 6. Основные nринципы проектирооаиия светотехнической части ос.
ветительных установок
6.1. Выбор источника света
6.2.\ Выбор системы освещения
6.3. IВИДЫ освещения ..
6.4. Выбор освещенности и коэффициента запаса. Качественные по
казатели . . . . . . . .
6.51 Выбор типа светильника
6.6.' Размещение светильников
6.7. ОСНОВБые методы расчета освещения
r лаВа 7. Выбор сечений 'прОВОДОВ и кабелей по допустнмому HarpeBY элек-
трическим током и экономиqеской плотности тока
7.1. Предельно 'допустимые температуры нзrревз .лРОВО'ДОI3 ;и кабелей
7.2. Длительно допустимая токовая нзrруЗК8 проводав и кабелей 110
нзrреву . . . . . . . . . . . . . . .
з'
4
5
5
10
13
14
16
16
17
19
19
21
23
24
24
29
36
39
41
42
42
43
45
46
48
48
50
51
52
54
61
64
78
78
80
316
7.3. Выбор и проверка п.роводов и кабелей по HarpeBY . . . . . .. 83.
7.4. Выбор сечениЯ проводов It кабелей по экономической плотности
тока 85-
1 лава 8. Расчет трехфаэныхсетей напряжением До 10 кВ по потере lIапря.
жения 87
8.1. Допустимые потери и отклонения напряжения 87
8.2. Активное сопрОТИВJlение пропадав и кабелей . 89<
8.3. Индуктивное српротив.lение проводов и кабелей . . . 91
8.4. Определение потери напряжения сетей, обладающих актиВНllМ
и индукт,ивн.ым сопротивлениями 93-
8.5. Определение сечений проводов 11 кабелей трехфазных ЛИНИЙ по
допустимой потере напряжения при постоянном сечении вдоль
линии 98.
1 лава 9. Потери мощности и электроэнерrии в линиях И трансформаторах. 101
9.1. Потери мощности . . . 10 I
9.2. Потери электроэнерrии 103-
1 лава 10. Устройство осветительных и силовых сетей общественных, жи
лых зданий и предприЯТИЙ 104-
10.1. Основные положениЯ и определения. 104
10.2. Выбор напряжения сетей .' 105
10.3. Вводные и вводно.распределительные устройства 106.
10.4. 'Схемы построения осветительных И силовых сетей 10В:
10.5. Основные сведеиии по устройСТВУ осветительных и силовых ce
тей и установок общественных зданий и предпрИЯТИЙ 114
10.6. Виды при меняемЫХ электропроводОК 11&
[лава 11. Расчет осветительНыХ сетей общественных зданий и предпрИЯТИй 119'
11.1. Требования, предъявляемые к расчету осветительных сетей.. 1]9'
11.2. Определение расчетных наrрузок 120'
11.3. Выбор сечений нулевых проводов В трехфазных четырехпро
ВОДНЫХ осветительных сетЯХ 122
11.4. Расчетные потер" напряжения' 123-
11.5. Расчет ПО потере напряжения осветительных сетей . 125
11.6. Определение потер" иапряжения в линиях с равномерно pac
пределениой иаrрузкой . . .' ..... ..... 127
1 ].7. Определение сечения ПРОБОДаВ 110 наименьшему расходу ЦBeT
иоrо металла 130.
1 лава 12. Определение расчетных электрических силовых наrруэок общест
венНЫХ здаНИЙ и предприятий 132
12.1. Определение расчетных силовых наrрузок меТОДОМ коэффиnи
еита спроса . . . . . 132
12.2. Определение расчетных силовых наrрузок меТОДОМ коэффициен
та максимума . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .' 136
12.3. Определение расчетных наrрузок от однофазных злектроприем
ников . 142
12.4. Определение ЛИКQвоrо тока . 143
12.5. Определение расчетных электрнческих силовых наrруэок обще
ственных зданий 144
lЛй6а 13. УстроЙство и расчеты электрических сетей жилых зданИЙ 152
13.1.\ Устройство сетей. 152
13.2. Определение электрических наrрузок. 156
13.3. Особенности расчета ЭJlектрических сетей ЖИJlЫХ зданИЙ . .' 159
13.4. Методика определения возможности пуска короткозамкнутоrо
317
электродвиrателя механизма при данных пара метрах электри
ческой сеПI здания
[лава 14. Аппараты защиты и распределительные пункты (шкафы) n осnе-
тите.'lЬНЫХ и снловых сетях
160
14.1. Предохранители .. ....
14.2. Автоматические выключатели
14.3. Маrнитные пускатели
14.4. Требования, предъявляемые к защите осветительных и силовых
сетей
14.5. Выбор номинальных ТОКОВ плавких вставок предохранителеЙ,
14.6. ааСс П ;е Л::ел т::апт :к; Р(l аФ ,Н ::) П:С с Теет е;ел н ;
силовых сетях на'пряженнем до 500 В nepeMBHHoro ТОКа
[лава 15. При меры расчета осветительной н СИЛовой сетеЙ
15.1! Расчет осветительной сети
15.2, Расчет 'силовой сети, .........
15.З! Расчет электрической сети жилоrо здания
r лава 16. Компенсация реактивной мощности в электрических сетях
16.1. ПослеДСТВИfI повышенноrо потребления реактивной мощности
электроприемниками. .
16.2. М роприятия по уменьшению потребления реактивной мощно-
сти электроприемниками .
16.3.. Компенсация реактивной мощности с помощью специальных
компенсирующих устройств . . . . . . . . . . . . . . . . .
16.4. Компенсационные конденсаторные установки . ' , . . . . . .
16.5. Места установки и схемы подключения конденсаторных батареЙ
[лава 17.\ Распределение электрической энерrии ВНУТрll rорода н надеж
,!Ость (бесперебойность) электроснабжения rородских потреби-
телей
17.1. 1 Распределение электрическоЙ ЭНерrии RНУТрИ rорода .
17.2. НадеЖНОСiЬ электроснабжения rородсь:их потребителей
r лава 18. Электроснабжение общественных н жилых зданиЙ поrородским
сетям
165
165
169
173
178
179
1$4
186
186
187
189
190
190
192
194
196
199
202
202
204
206
18.1.
18.2.
18.3.
Схемы построения
6 10 кВ
: :M П6 Тfоое: я
Схемы построения
жением До 1000 В
rородских питающих сетей напряжением
rородских распределительных сетей iНапря-
206
208
213
rородских распределительных сетей напря-
rлава 19, Электроснабжение rородскнх предприятий 215
19.1. Основные положения и определения 215
Э 19.2, Характерные принципнальныс схемы внешнеrо электроснабжс
ния . . 216
19.3. Характерные принципиальныс схемы BHYTpeHHcro электроснаб
жения 219
r лава 20. Электрооборудование и принципнальные схемы электрических
соединений распределительных пунктов и трансформаторных подстаи-
ПИЙ 221
20,1. Электрооборудование распределительных пунктов н трансфор
маторных подстанций . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 221
20.2, Устройство и принципиальные схемы электрических соединений
распределительных пунктов и трансформаторных 1l0дстанций 238
318
20.3. Выбор расположения подстанЦИИ и числа трансформаторов
на них .... .
20.4. Выбор мощности трансформаторов и их переrрузочная способ
насть
21, Определение тоКОВ KOpoTKoro замыкания в сетях напряжением
До 1000 В н выше
21.1. Общие сведения . . . . . . . .
21.2. Система относительных еДИНИЦ
21.3. Определение сопротивлении основных элемеНТОВ системЫ элек
троснабжения и результирующих сопротивлении цепи К.3.
21.4. Короткое замыкание в треХ1фа.з.tюй l!епИ. питающейся от элеК
трической снстемы неоrраниченноЙ мощности . . . . . . . . .
21.5. Короткое замыкание в трехфазной цепи с учетом нзменениЯ пе.
риодической составляющеЙ тока .
21.6. Определение токов трехфазноrо KopoTKoro замыкания для раз.
личиых моментов времени ..,
21.7. Определение токов KopOTKoro замыкания в сетях н пряжением
До 1000 В .., , .'
21.8, Определение тока однофазноrо KOpOTKoro замыкания и провер
ка УСЛОВИЙ срабатывания защитноrо аппарата прИ однофазном
замыкании
[лава 22. Действия токов KopOTKoro замыкания на аппаратуру И токове-
дущие части электроустановок
22.1. Динамическое действие токов KOpoTKoro замыканиЯ
22,2. Термич кое дейСТВИе l'оков KOpoTKoro замыкания ......
22.3. Проверка электрических аппаратов и токоведущнх частей по
О :о еК : Ш; :,а :==::е ы e а'пря е и.е ы'ш
и нх назначение
23.1. Назначение релейи.ой заЩИТЫ и основные требования. предъяв
ляемые к ней . . . . . . . . . . . . . . , . . . .
23.2. Классификация реле 11 rруппы основных реле, примеияемых в
релейной защите . ....
23.3. Вторичные реле максимальноrо тока прямоrо ДейстВИЯ . . . .
23.4. Вторичные реле макснмальноrо тока 'RocBeHHoro деЙствия . .
23.5. Виды вспомоrательиых реле
r Аава 24. Принципиальные схемы защиТЫ кабельных. воздушных линий и
трансформаторов
24,1. Защита кабельных и воздушных линий напряжением выше
1000 В . . . . . . . . . . . . . .
24.2, Защита силовых трансформаторов
r лава 25. Заземляющие н зануляющие устроЙства в электрических yCTa
IЮВК3Х
25.1. ВОЗМQжнос'rь поражения человека электрическим током
25,2. УстроЙство заЩИТНЫХ заземлений и эанулений . . . .
25.3. Расчет зазеМ:IЯЮЩИХ устроиств . . . . . . - - . .
25.4. Монтаж сети защитноrо зазеМЛL'НИЯ н занулення
Заключение
Литература
ПредметныЙ указатель
247
249
252'
252
25
256
261t
266.
26в.
273-
278-
27в.
27в.
281
284-
287
287
28в.
28в.
29!)
29З
2%
2%
зо!)
зоз
зоз
З05
зоs
3!!
31З
314
З!5
:Учебное издание
-Иrорь Ефимовмч Циrельман
ЭЛЕктРОСНАБЖЕНИЕ rРАЖДд.нских ЗДАНИI'I
И коММУНАЛЬНЫХ ПРЕДПРИjlТИI'I
ЗаВ. редаl<циеfi В. И. трефилов. РедаюоР Е. А Орехова. МладUlИЙ редактор Л. А. Романова.
Переплет художника В. Н. Панферова. Художественный редакТор Т. М. скворцова. ТехнИ'
ческнй редаКТОР Е. И. repacHMoBa. корректОр С. К. 3авымова
ИЬ X 6\11
Иад. X ЭР 437. Сдано в набор 14.07.87. ПоДI1. в печат" 30.I1.В7. T 19079.
формат 6ОХ88\/16 Бум. офсетная X 2. rapHHTypa литературная. Печать офсетнаЯ.
Объем 19.6 уел, печ. л. 19.6 усл. Kp. OТТ. 2Q.83 уч.-изд. Л. Т11раЖ 20 50Q 9К3. Зак. Ng 1476.
Цена 95 коп.
ИздательСТlIО ",высшая школа", lQ\4ЗО. Москва. rСП-4, Неrлнн ная ул., д. 29114.
московская ти.поrрафl1Я X 8 союзu:олнrрафпрома при rосудврстоеииом комитете СССР.
по делам издателЬСТВ, [lOлнrрафни и киижнОЙ торrОDЛИ, 101898, MOCKlIa, ЦеНТР, XOX:'n08
.сКИЙ Пер., 7.