6.5 Розрахунок освітлювальної мережі за втратами напруги

Даний метод розрахунку передбачає забезпечення припустимих рівнів напруг на джерелах світла.

Зниження напруги щодо номінальної пов'язано зі зменшенням світлового потоку світильників і, у кінцевому рахунку, рівнів освітленості на робочих місцях.

Збільшення напруги щодо номінальної зв'язано з додатковою витратою енергії світильником і зменшенням його терміну служби, останнє особливо важливо для ламп розжарювання.

Відповідно до ГОСТ 13109–97 напруга в найбільш віддалених лампах внутрішнього освітлення промислових підприємств і суспільних будинків, а також прожекторних установок зовнішнього освітлення повинна бути не нижча , а в найбільш віддалених лампах освітлення житлових будинків, аварійного і зовнішнього освітлення, виконаного світильниками, – не нижча . У мережах 12–42 В допускаються втрати напруги до , якщо рахувати від відводів джерел живлення. Найбільша напруга в ламп не повинна перевищувати .

У післяаварійних режимах на затисках газорозрядних ламп напруга не повинна бути нижчою , при інших лампах – не нижчою .

Величина припустимої втрати напруги в освітлювальній мережі від джерела живлення (трансформатора) до найбільш віддаленої лампи складає

де U_м – припустима втрата напруги в мережі;

U_хх – напруга холостого ходу трансформатора (на 5 % вища за номінальну);

U_тр – втрата напруги в трансформаторі;

U_min – мінімально допустима напруга на затисках лампи.

Розрахунок припустимої величини втрати напруги в освітлювальній мережі в більшості випадків ведеться у відсотках, однак може виконуватися й в іменованих величинах (вольтах).

Втрата напруги в трансформаторі (%) визначається виразом

,

де U_a, U_р – відповідно активна і реактивна складові напруги короткого замикання трансформатора (U_кз), % ;

cos – коефіцієнт потужності навантаження вторинного ланцюга трансформатора;

 – коефіцієнт завантаження трансформатора (відношення розрахункового навантаження трансформатора до його номінальної потужності).

Активна і реактивна складові напруги короткого замикання трансформатора (%) визначаються виразами

,

де P_кз – втрати потужності короткого замикання трансформатора, кВт;

S_ном.тр – номінальна потужність трансформатора, кВА.

Для трансформаторів, що випускаються серійно, значення S_ном.тр, P_кз, U_кз вказуються в каталогах на трансформатори.

Розрахунок освітлювальної мережі, як правило, ведеться без урахування індуктивного опору провідників.

Розрахункове значення втрати напруги на кожній ділянці освітлювальної мережі (%) визначається виразом

,

де М – момент освітлювального навантаження, кВтм;

С – постійний коефіцієнт, що залежить від номінальної напруги, обраної системи мережі і матеріалу провідника (дивись таблицю 6);

F – переріз провідника, обраного за умовами нагрівання, мм².

Таблиця 6 – Значення коефіцієнта С

Напруга мережі, В	Система мережі і роду струму	Коефіцієнт С для провідників
		мідних	алюмі-нієвих
380/220	Трифазна з нульовим проводом	77	46
380/220	Двофазна з нульовим проводом	34	20
220	Однофазна двопровідна змінного або постійного струму	12,8	7,7
220/127	Трифазна з нульовим проводом	25,6	15,5
220	Трифазна трипровідна	25,6	15,5
220/127	Двофазна з нульовим проводом	11,4	6,9
127	Однофазна двопровідна змінного струму	4,3	2,6
110	Двопровідна змінного або постійного струму	3,2	1,9
36	Трифазна	0,68	0,42
36	Двопровідна змінного або постійного струму	0,34	0,21
24	Те ж	0,153	0,092
12	Те ж	0,038	0,023

Момент освітлювального навантаження визначається в залежності від схеми підключення світильників і їхньої потужності. Так для схем, приведених нижче (рисунок 26), моменти будуть мати значення

Рисунок 26 - Схеми підключення світильників

1) – M = P·L;

2) – M = P₁·L₁ + P₂·( L₁+L₂) + P₃·(L₁+L₂+L₃) = L₁·(P₁+P₂+P₃) + L₂·(P₂+P₃) + L_3·P₃;

3) – M = P_сум ·( L₀ + L/2 ).

При складній розгалуженій мережі втрата напруги визначається для кожної окремої ділянки.