Освещение

1)Методика электрического расчета сетей освещения. Условия выбора пускозащитной аппаратуры и кабелей. 

Расчет электрической  сети делается с целью правильного  выбора сечений проводов и кабелей  и аппаратов защиты. Сечения проводов выбираются: 
 
Расчетные перегрузки силовых электроприемников определяются по методике. 
 
по допустимому нагреву при протекании тока перегрузки; по допустимым отклонениям напряжения; по механической прочности; 
 
из критерий соответствия принятых сечений номинальным токам либо токам срабатывания защитных аппаратов; 
 
по условиям надежного срабатывания защиты при однофазных КЗ в конце защищаемого участка; 
 
для сетей дистанционного управления освещением — исходя из условия, чтоб при включении на катушки управления (к примеру, магнитных пускателей) подавалось напряжение более 85% номинального. 
 
Расчет сети по току перегрузки. ПУЭ устанавливает допустимые токовые перегрузки на провода и кабели с дюралевыми и медными жилами зависимо от допустимой температуры их нагрева, вида изоляции, сечения проводников, числа проводников, вместе проложенных в одной трубе, канале, в одном пучке (при прокладке на лотках) и критерий прокладки (температура окружающей среды). При выбирании сечений проводов трехфазных четырехпроводных линий с люминесцентными лампами (проложенных в трубах, каналах и т. д.) по току перегрузки допустимые токовые перегрузки принимаются из таблиц ПУЭ по графе для 4 проводов в одной трубе, для ламп накаливания— для 3-х проводов в одной трубе. Сечения нулевых проводов трехфазных линий с люминесцентными лампами принимаются равными сечениям фазных проводов, а с лампами накаливания, близкими половине сечении фазных проводов. При двухфазных и однофазных линиях сечения нулевых проводов постоянно принимаются равными сечениям фазных. 
 
Расчет сети по потере напряжения. Аннотацией по проектированию электрооборудования публичных построек [9] установлены последующие самые большие допустимые отличия напряжения от номинального до более удаленных ламп электронного освещения: рабочее освещение публичных построек и учреждений (в том числе школ и дошкольных учреждений) 5 и 2,5%; аварийное и эвакуационное освещение ±5%; сети напряжением 12—42 В (считая от понизительного трансформатора) —10%. 
 
Эти условия служат основанием для расчета сети электрического освещения по потере напряжения. 
 
Сначала нужно узнать значение допустимой утраты напряжения, которую следует принять при расчете. Понятно, что напряжение на шинах ТП при холостом ходе превосходит номинальное на 5%, т. е. при номинальном напряжении сети 380/220 В на шинах ТП напряжение будет 400/231 В.

При проектировании нередко приходится решать вопрос, как распределить допустимые утраты напряжения меж элементами сети (ввод, питающая линия, групповая линия) таковым  образом, чтоб размер используемого  цветного сплава был минимальным. 
 
Методика таковых расчетов на минимум расхода цветного сплава приводится в электротехнических справочниках. 
 
Выбор сечений проводов по механической прочности. ПУЭ устанавливают малые сечения проводов, прокладываемых в электронных сетях. Для освещения построек школ и дошкольных учреждений малые сечения групповых линий, выполненных дюралевыми проводами, по новейшей шкале сечений 2,5(2) мм2, питающих линий — 6 мм2. 
 
Защита осветительных сетей. Сети электронного освещения школ и дошкольных учреждений обязаны иметь защиту от КЗ и перегрузки. При верно избранной защите создаются условия, при которых проводники не перенагреваются до недопустимых пределов. Защита обязана отключать в меньшее время аварийный участок сети с соблюдением по способности требования селективности (избирательности деяния защиты). В согласовании с ПУЭ нужно, чтоб в сети с глухозаземленной нейтрально ток однофазного КЗ в конце защищаемого участка полосы был более тройного значения номинального тока аппарата защиты. Это соотношение сразу обеспечивает и действенность системы зануления. Облегченная методика расчета однофазного тока КЗ приведена в [17]. Для защиты электронных сетей используются предохранители и автоматические выключатели (крайние предпочтительней), устанавливаемые на групповых щитках и ВРУ. Принципы деяния этих аппаратов излагаются в технической и справочной литературе и тут не рассматриваются, а приводятся только формулы для выбора аппаратов защиты и соотношения меж токами этих аппаратов и допустимыми перегрузками на провода и кабели. Для ламп накаливания и люминесцентных: 
 
Автоматический выключатель с нерегулируемой и регулируемой обратнозависимой от тока чертой с термическим1 либо комбинированным расцепителями : 
 
1 При установке автоматических выключателей в шкафу повышающие коэффициенты не вводятся, потому что формулы справедливы для температуры окружающей среды до 40 "С (для современных серий автоматических выключателей). 
 
2 Формула дана для комбинированных расцеиптелей автоматических выключателей с кратностью тока отсечки более 10. При наименьших кратностях токов уставки электромагнитных расцепителей (отсечки) вероятны отключения цепей, питающих лампы накаливания (за счет пусковых токов), и пришлось бы завышать токи расцепителей, а как следует, и сечения проводов. Потому устанавливать такие автоматы в сетях, питающих сразу включаемые группы ламп накаливания, не следует.

Обозначения: /ГС—номинальный ток плавкой вставки, А; р—номинальный ток и уставка номинального тока расцепителя автоматического выключателя, А; /, пах — расчетный ток перегрузки, А. 
 
Для надежной защиты осветительных сетей о г токов КЗ и перегрузки должны быть выдержаны последующие соотношения меж допустимыми токами проводников с поливинилхлоридной, резиновой и аналогичной по термическим чертам изоляциями и токами защитных аппаратов. 
 
Данные соотношения действительны для осветительных сетей всех помещений школ и дошкольных учреждений, в том числе и пожароопасных. 
 
Если токовая перегрузка на провода не совпадает с обозначенной в ПУЭ для данного сечения допустимой токовой перегрузкой, разрешается принимать проводники ближайшего наименьшего сечения, но не меньше, чем это требуется по расчетному току полосы. 
 
Не рекомендуется в зданиях школ и дошкольных учреждений использовать для защиты сети автоматические выключатели, имеющие лишь электромагнитные расцепители моментального деяния (отсечку), потому что это ведет к понижению надежности и завышению сечения проводов. 
 
В целях упрощения и удешевления сетей электронного освещения в согласовании с ПУЭ разрешается не устанавливать аппараты защиты в последующих точках сети: 
 
а) при понижении сечения проводов по длине полосы либо 
 
на ответвлениях от нее, если аппараты защиты полосы защищают также участки со сниженным сечением; 
 
б) при сечении незащищенного участка, равном более половины сечения защищенного участка; 
 
в) на ответвлениях длиной до 6 м при прокладке проводов в трубах либо при проводах е негорючей оболочкой. 
 
Открытая прокладка проводов допускается лишь в непожароопасных помещениях по несгораемым основаниям. 
 
При всем этом сечение проводов ответвления обязано быть не 
 
наименее сечения провода опосля аппарата защиты; 
 
 
 
 
 
 

2) Влияние отклонения напряжения на характеристики ламп.

Лампы накаливания характеризуются номинальными параметрами: потребляемой мощностью P_ном , световым потоком F_ном , световой отдачей η_ном (равной отношению излучаемого лампой светового потока к ее мощности) и средним номинальным сроком службы T_ном . Эти показатели в значительной мере зависят от напряжения на выводах ламп накаливания. При отклонениях напряжения на 10% эти характеристики приближенно можно описать следующими эмпирическими формулами :

 (4.5)

 (4.6)

 (4.7)

 (4.8)

Рис. 4.2 Зависимости характеристик ламп накаливания от напряжения:  
1 — потребляемая мощность, 2 — световой поток, 3 — световая отдача, 4 — срок службы.

Из кривых на рис.4.2 видно, что со снижением напряжения наиболее заметно падает световой поток. При повышении напряжения сверх номинального увеличивается световой поток F , мощность лампы P и световая отдача h , но резко снижается срок службы ламп Т и в результате они быстро перегорают. При этом имеет место и перерасход электроэнергии.

Изменения напряжения приводят к соответствующим изменениям светового потока и освещенности, что, в конечном итоге, оказывает влияние на производительность труда и утомляемость человека.

Люминесцентные  лампы менее чувствительны к отклонениям напряжения. При повышении напряжения потребляемая мощность и световой поток увеличиваются, а при снижении — уменьшаются, но не в такой степени как у ламп накаливания. При пониженном напряжении условия зажигания люминесцентных ламп ухудшаются, поэтому срок их службы, определяемый распылением оксидного покрытия электродов, сокращается как при отрицательных, так и при положительных отклонениях напряжения.

При отклонениях напряжения на 10% срок службы люминесцентных ламп в среднем снижается на 20 — 25%. Существенным недостатком люминесцентных ламп является потребление ими реактивной мощности, которая растет с увеличением подводимого к ним напряжения.

Отклонения напряжения отрицательно влияют на качество работы и срок службы бытовой электронной техники (радиоприемники, телевизоры, телефонно-телеграфная связь, компьютерная техника).

2)глава 4.4 

3)