Расчет осветительной сети по потере напряжения

Расчет сети на потерю напряжения является основным.

Допустимая величина потерь напряжения в сети определяется из выражения

DU _д = U _x.x - DU _т - U _мин, (4.2)

где - DU _д -допустимая величина потерь в сети; U _x.x -номинальное напряжение холостого хода трансформатора; DU _т -потери напряжения в трансформаторе под нагрузкой; U _мин -допускаемое минимальное напряжение у удаленных ламп, все значения указаны в %.

Потеря напряжения в трансформаторе зависит от его мощности, загрузки и характера нагрузки:

DU _т = b (U _а.тcosj + U _р.тsinj), (4.3)

где -b -коэффициент загрузки трансформатора; U _а.т и U _р.т - активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания трансформатора; cosj - коэффициент мощности трансформатора.

Значения U _а.т и U _р.т определяются следующими выражениями:

U _а.т = 100 Р _к / Р _н; , (4.4)

где Р _к -потери короткого замыкания; Р _н -номинальная мощность трансформатора; U _к - напряжение короткого замыкания, %, значения U _к и Р _н приводятся в паспортных данных трансформатора.

Напряжение холостого хода силовых трансформаторов, как правило, завышается, но не более 5%. Это ограничение накладывают источники света, напряжение на которых не должно превышать 5% от номинального.

Для определения потерь напряжения осветительная сеть разбивается на участки, рассчитываются потери напряжения на них, которые затем суммируются.

В общем виде потери напряжения в сети определяются по формуле

DU = I(R cosj +X sinj ), (4.5)

где I - расчетный ток линии; R, X -активное и индуктивное сопротивления линии.

Активное сопротивление определяется так:

или , (4.6)

где r - удельное сопротивление проводника, Ом×м; g -удельная проводимость проводника (1/r), См/м; s -сечение проводника; L -длина линии, для алюминиевых проводников r = 33×10^-9 Ом×м; g =30,5×10⁶ См/м; для медных проводников r = 20×10^-9 Ом×м, g =50×10⁶ См/м.

Если выразить DU в процентах от номинального напряжения, а ток нагрузки через мощность в кВт, то для двухпроводной сети

, (4.7) (4.7.)

Для трехфазной с нулем и без нуля

, (4.8)

где М - момент нагрузки, равный произведению нагрузки Р, кВт, на длину линии L, м.

При заданном номинальном напряжении, системе сети и материале проводников формулы упрощаются и принимают вид

, (4.9)

где С - коэффициент, значение которого приведено в табл. 4.1

Таблица 4.1

Значения коэффициента С

Система сети	Значение С для проводников
медных	алюминиевых
Трехфазная с нулем
Трехфазная без нуля
Двухфазная с нулем		19,6
Однофазная		7,4
Двухфазная без нуля

В практических расчетах следует пользоваться таблицами моментов (табл. 4.2, 4.3, 4.4), позволяющими сразу находить сечение проводов участка линии для заданного момента и DU. При этом предварительно сеть разбивается на участки, и для каждого участка назначается потеря напряжения DU с таким расчетом, чтобы сумма падений напряжения не превышала допустимую для всей сети.

При расчете сети с газоразрядными лампами необходимо учитывать коэффициент мощности cosj. В настоящее время светотехническая промышленность поставляет комплектно с конденсаторами только люминесцентные светильники, поэтому в сетях для их питания коэффициент мощности можно не учитывать.