Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Осветительная нагрузка составляет лишь незначительную долю всей нагрузки цеха, не превышая в обычных условиях 10 — 15 % 1, однако по своему назначению осветительные сети являются весьма ответственными. Кроме того, осветительные сети отличаются большой протяженностью и разветвленностъю. [1]
Осветительная нагрузка составляет лишь незначительную долю всей нагрузки цеха, не превышая в о быч-ных условиях 10 — 15 % 1, однако по своему назначению осветительные сети являются весьма ответственными. Кроме того, осветительные сети отличаются большой протяженностью и разветвленностью. [2]
Осветительные нагрузки включают на фазное напряжение, а силовые нагрузки ( электродвигатели) — на линейное. Для каждой из фаз трехфазной системы справедливы законы цепи однофазного переменного тока. [3]
Осветительная нагрузка ( кроме ламп люминесцентного освещения) в сетях переменного тока не имеет сдвига фаз между током и напряжением ( cos ( p 1), что упрощает расчет осветительных сетей как сетей с чисто активными нагрузками. Однако если освещение производится люминесцентными лампами, то cos ф должен учитываться. [5]
Осветительная нагрузка имеет равномерный характер, но ее значение существенно изменяется в зависимости от времени суток. Кратковременные ( несколько секунд) перерывы питания осветительных установок, как правило, допустимы. Однако есть производства, где отключение освещения угрожает безопасности людей. В таких случаях применяют специальное аварийное освещение, которое по надежности электроснабжения относят к I категории. [6]
Осветительная нагрузка зимой и летом различается как абсолютной величиной максимума, так, главным образом, временем максимума. Зимой максимум осветительной нагрузки наступает с 16 — 17 час. Летом имеется только один максимум, наступающий значительно позже-в 20 — 21 час. [7]
Осветительная нагрузка , состоящая из ламп накаливания, содержит только активное сопротивление нитей ламп / н и не потребляет реактивной мощности. [8]
Более мощные осветительные нагрузки подключаются к реле через магнитные пускатели. [9]
Осветительная нагрузка четырехпроводной линии трехфазного тока составляет 30 кет. Лампы включены по фазам равномерно. Проводку предположено выполнить медными проводами марки ПР открыто на роликах. [10]
Осветительную нагрузку присоединяют между средним и одним из крайних проводов, мелкие однофазные двигатели — между крайними проводами. Все трансформаторы располагают ближе к центрам нагрузок. [12]
Осветительную нагрузку присоединяют между средним и одним из крайних проводов, мелкие однофазные двигатели — между крайними проводами. [14]
3.4.2 Осветительные сети
Сети электрического освещения предназначены для электроснабжения осветительных установок – светильников с лампами накаливания, ДРЛ, люминесцентными лампами. Для светильников разрешается применять следующие напряжения:
• Не выше 380/220 В переменного тока – при заземленной нейтрали;
• 220 В – при изолированной нейтрали.
Для ручных переносных светильников в помещениях с повышенной опасностью должно применяться напряжение не выше 50 В. В особо неблагоприятных условиях, когда опасность поражения током усугубляется теснотой, неудобным положением работающего, соприкосновением с заземленными металлическими поверхностями, должно применяться напряжение не выше 12 В.
Напряжение большинства выпускаемых промышленностью источников света не превышает 220 В, что соответствует требованиям
электробезопасности. Для газоразрядных ламп, рассчитанных на напряжение 380 В, допускается применять линейное напряжение 380 В системы 380/220 В и фазное напряжение системы 660/380 В. Причем это возможно только при соблюдении следующих условий: выполнения ввода в осветительный прибор проводниками с изоляцией на напряжение не менее 660 В; ввод в
осветительный прибор двух и трех разных фаз системы 660/380 В запрещается.
Осветительные сети обычно не совмещаются с силовыми сетями. Тем не менее, питание осветительных установок обычно производится от общих для силовых и осветительных сетей трансформаторов на напряжении 380/220 В при глухом заземлении нейтрали. Область применения самостоятельных осветительных трансформаторов ограничивается случаями, когда характер силовой нагрузки промышленных предприятий (мощные сварочные аппараты, частый пуск мощных электродвигателей) не позволяет при совместном питании обеспечить требуемое качество напряжения у ламп.
Если силовые электроприемники питаются от сети напряжением 660/380 В с заземленной нейтралью, то к этой же сети могут быть присоединены светильники, рассчитанные на напряжение 380 В (газоразрядные лампы). Питание же остальных осветительных приборов производится от промежуточных трансформаторов напряжением 660/380 В или от отдельных трансформаторов напряжением 10/0,4 кВ.
При решении вопросов питания аварийного освещения (освещения, обеспечивающего минимальную освещенность при отключении рабочего освещения) необходимо учитывать требования СНиП и ПУЭ. В них указывается, что светильники аварийного освещения безопасности (для продолжения работ), а также светильники эвакуационного освещения в помещениях без естественного света должны присоединяться к независимому источнику или переключаться на него автоматически при внезапном отключении рабочего освещения (рис. 3.33а,б).
Светильники эвакуационного освещения в помещениях с естественным светом присоединяются к сети, независимой от сети рабочего освещения, начиная от распределительного устройства подстанции или от ввода в здание
Рис.3.33. Варианты питания рабочего и аварийного освещения
Электрическая осветительная сеть в общем случае может состоять из следующих звеньев (рис.3.34): распределительное устройство трансформаторной подстанции 1, питающая сеть 2, магистральный щиток 3, щитки аварийного 4 и групповые щитки рабочего 5 освещения, групповая сеть 6, а также источники света 7. При реализации конкретных схем питания осветительных установок те или иные звенья могут отсутствовать.
Рис.3.34. Структура осветительной сети
Как показано, сети освещения разделяются на питающие и групповые. К питающей сети относятся линии от трансформаторных подстанций или других точек питания до групповых щитков, к групповой сети – линии от групповых щитков до осветительных приборов.
В начале каждой питающей линии устанавливаются аппараты защиты
и отключения. В начале групповой линии обязателен аппарат защиты, а отключающий аппарат может не устанавливаться при наличии таких аппаратов по длине линии или, когда управление освещением осуществляется аппаратами, установленными в линиях питающей сети.
Магистральные осветительные щиты получают питание одной мощной линией от подстанции, а затем осуществляют распределение электроэнергии между присоединенными к ним групповым щиткам. Наличие в схеме магистральных щитов позволяет сделать сложную разветвленную сеть более гибкой и структурированной. Это также позволяет избежать чрезмерного усложнения распределительного устройства подстанции.
Групповые щитки, в которых устанавливаются аппараты защиты и управления для групповых линий, предназначены для питания непосредственно осветительных приборов.
Размещая в помещении групповые щитки, следует руководствоваться следующими положениями:
• Для уменьшения протяженности групповой сети и расхода проводникового материала групповые щитки располагают в центре нагрузки;
• Для удобства обслуживания щитки располагают в местах,
легкодоступных для обслуживающего персонала.
Схемы питающих сетей отличаются достаточным разнообразием. При этом могут быть использованы как радиальные, так и магистральные схемы питания. Различия между этими схемами с точки зрения области применения незначительны. В основном при решении вопроса питания осветительных установок руководствуются компоновкой помещений. Зачастую отдельными линиями следует питать производственные участки или цеха. При этом, с одной стороны, при использовании большого числа радиальных линий увеличивается общая протяженность сетей.
С другой стороны, при использовании магистралей могут чрезмерно возрастать сечения проводников. Ниже приведены схемы, наиболее часто встречающиеся при питании освещения и силовых электроприемников от общих трансформаторов (рис.3.35).
На рис. 3.35. показаны: 1 – групповые щитки рабочего освещения, 2 – отходящие линии силовых электроприемников, 3 – щитки аварийного освещения, 4 – магистральные осветительные щиты, 5 – главные магистрали.
Особенности активно-емкостной нагрузки
Характер нагрузки потребителя электрической энергии в заявке
Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос «Характер нагрузки потребителя электрической энергии в заявке». Также Вы можете бесплатно проконсультироваться у юристов онлайн прямо на сайте.
График нагрузки, характеризующий изменение мощности, потребляемой за одни сутки, называется суточным графиком.
Подача в отношении одних и тех же энергопринимающих устройств одновременно двух и более заявок в разные сетевые организации не допускается, за исключением случаев технологического присоединения энергопринимающих устройств, в отношении которых применяется категория надежности электроснабжения, предусматривающая использование два и более источников электроснабжения.
Заявка направляется заявителем в сетевую организацию в двух экземплярах письмом с описью вложения. Заявитель вправе представить заявку в сетевую организацию лично или через уполномоченного представителя, а сетевая организация обязана принять такую заявку.
Потребители электроэнергии и их классификация
В случае несоблюдения хотя бы одного из указанных критериев считается, что техническая возможность присоединения отсутствует. Потребителю откажут в подключении или выдадут индивидуальные технические условия (подробнее будет рассмотрено ниже).
При осуществлении технологического присоединения к потребителям предъявляются различные требования в зависимости от мощности их энергопринимающих устройств. Учитывается не только вновь подключаемая, но и ранее присоединенная мощность.
Расчет электрических мощностей промышленного транспорта, испытательных станций, лабораторных установок производят по другим методикам, которые учитывают специфику работы данных установок.
На изменение графиков нагрузки влияет также внедрение новых технологий и производственных процессов, увеличение вентиляции санитарно – технической, а также наращивание производственных мощностей. Также повышение использования оборудования за счет уплотнения рабочего времени, автоматизации процессов производства и так далее.
Суточные графики строятся на действующих объектах по показаниям счетчиков активной и реактивной энергии, производимым каждый час.
В п. 5 Заявки указывается запрашиваемая максимальная мощность энергопринимающих устройств Заявителя и технические характеристики присоединяемых энергопринимающих устройств.
Предметом изучения являются электрические нагрузки. Основой рационального решения комплекса вопросов, связанных с проектированием и эксплуатацией электрических сетей всех классов напряжений, является количественная информация об электрических нагрузках.
Расмотрены основные проблемы, которые возникают с низковольтным оборудованием, пути решения данных проблем и полезные советы.
Технологическое присоединение осуществляется на возмездной основе на основании договора, заключаемого между сетевой организацией и юридическим или физическим лицом.
Характеристики основных электроприемников — Мегаобучалка
За счет этой платы компенсируются расходы на строительство и реконструкцию объектов электросетевого хозяйства (линий, подстанций, трансформаторов, компенсирующих устройств) в целях присоединения новых или увеличения мощности энергопринимающих устройств, присоединенных ранее.
С данным явлением борятся и принимают меры, для повышения активной составляющей в нагрузке. Выражается реактивная мощность специальным коэффициентом мощности cos φ.Документация структурирована на: 1.
Нормативную, куда включены все ГОСты, ОСТы и другие нормативные документы по энергетике, 2. Заводскую, где выложены схемы, руководства, паспорта, инструкции и другие документы заводов- изготовителей; 3.
За максимальные длительные нагрузки принимаются максимальные значения активной, реактивной, полной мощности и тока продолжительностью за принятый интервал осреднения по допустимому нагреву элементов СЭС равным 30 минутам.
Советуем изучить — Алгоритмы работы реле времени
Электрическая нагрузка.
Электрическая нагрузка — это нагрузка создаваемая в электрической сети включенными для работы в сети электроприемниками, она выражается в единицах тока или мощности. Присоединяются к электрическим сетям электроприемники в одиночку либо группами. Электроприемники могут входить в состав группы не только одинакового, а также различного назначения и режима работы. Зависит режим работы системы электроснабжения одинаковых приемников и их групп от режима работы или его сочетаний одиночных приемников либо их групп.
Характер нагрузки в сети может в процессе работы электроприемников оставаться неизменным, изменяться во всех или отдельных фазах, сопровождаться возникновением высших гармоник напряжения или тока. Ввиду этого электрическая нагрузка в сети бывает следующих типов:
— спокойная симметричная (преобладающее большинство трехфазных электроприемников);
К специфическим нагрузкам относятся резкопеременная, нелинейная и несимметричная нагрузка.
Резкими набросами и провалами тока или мощности характеризуется резкопеременная электрическая нагрузка. Неравномерная нагрузка фаз характерна для несимметричной нагрузки, вызывается она однофазными и трехфазными (реже) приемниками с неравномерной загрузкой фаз. В сети при несимметричной нагрузке возникают токи, которые имеют прямую, нулевую и обратную последовательности. Электроприемниками с нелинейной вольт-амперной характеристикой создается нелинейная нагрузка, при в сети ней появляются высшие гармоники напряжения или тока, происходит искажение синусоидальной формы напряжения или тока.
Созданию специфических нагрузок способствует работа электродуговых печей, полупроводниковых преобразовательных установок или сварочных установок. В основном эти установки принадлежат промышленным. Как известно, электрические сети промышленных предприятий связаны через трансформаторные подстанции с сетями сельскохозяйственного назначения, тогда можно считать, что на электросети сельскохозяйственного назначения оказывают влияние специфические электрические нагрузки промышленных предприятий.
Электроприемники сельскохозяйственного назначения по мощности подразделяются на три группы:
1. Большой мощности (больше 50 кВт)
2. Средней мощности (от 1 до 50 кВт)
3. Малой мощности (до 1 кВт)
Для работы некоторые электроприемники используют постоянный ток, а также токи повышенной частоты (до 400 Гц) или высокой (до 10 кГц).
Перерывы в электроснабжении могут допускать во время работы некоторые группы приемников, но существуют такие группы для которых перерыв в электроснабжении недопустим.
Электроприемники по надежности и бесперебойности электроснабжения разделены на 3 категории.
Первая категория включает электроприемники и комплексы электроприемников, при перерыве в электроснабжении которых может возникнуть опасность для жизни людей, расстройство технологического процесса, повреждение основного оборудования. Для этих приемников необходима возможность обеспечения электроэнергией не меньше, чем от двух независимых источников питания. На время автоматического восстановления электроснабжения от второго источника питания, допускается нарушение их электроснабжения.
Вторую категорию представляют электроприемники и комплексы электроприемников, при перерыве электроснабжения которых наблюдается массовый недовыпуск продукции, простои механизмов и рабочих.
От двух независимых источников питания необходимо обеспечивать электроснабжение приемников второй категории, допускается перерыв в электроснабжении только на время, необходимое для автоматического переключения на второй источник.
К третьей категории относятся электроприемники и комплексы электроприемников, которые не попадают по определение первых двух категорий. Их электроснабжение может осуществляться лишь от одного источника питания. На требующееся для проведения восстановительных работ время, но не больше суток допускается перерыв их электроснабжения.
Потреблением из сети не только активной, но также и реактивной мощности сопровождается работы подавляющего большинства электроприемников. Преобразуется активная мощность в механическую мощность на валу рабочей машины или теплоту, а на создание магнитных полей в электроприемниках расходуется реактивная мощность. Основными ее потребителями являются трансформаторы, асинхронные двигатели, индукционные печи, в которых отстает ток по фазе напряжения. Характеризуется потребление реактивной мощности коэффициентом мощности сosφ, представляющим отношение активной мощности Р к полной мощности S. Является удобным показателем коэффициент реактивной мощности tgφ, который выражает отношение реактивной мощности Q к активной Р (показывает, происходящее потребление реактивной мощности на единицу активной мощности).
Источниками реактивной мощности являются установки с опережающим током, они применяются для компенсации реактивной нагрузки с индуктивным характером цепи.
Электрическая нагрузка таким образом в электросети представляется активными и реактивными нагрузками.
При возникновении электрической нагрузки в распределительной сети, может возникать нагрев токоведущих частей (кабелей, проводов, обмоток трансформаторов и электродвигателей). Их чрезмерный нагрев приводит к преждевременному износу изоляции, поэтому не должна температура токоведущих частей превышать допустимые значения. Сечения кабелей и проводов необходимо выбирать по допустимому (расчетному) току нагрузки, для определения которого требуется определить расчетную мощность нагрузки.
При проектировании и эксплуатации СЭС за расчетную электрическую нагрузку принимается неизменная во времени нагрузка – Iрсч, вызывающая характеризующийся установившейся температурой максимальный нагрев токоведущих и с ними соседних частей. Допустимые значения нагрев превышать не должен. Для большинства кабелей и проводов установившееся тепловое состояние обычно наступает за 30 минут (около трех постоянных времени нагрева – 3Т, т. е. постоянная времени нагрева Т = 10 мин). В установках, имеющих номинальный ток нагрузки больше 1000 А, не менее 60 минут достигается установившаяся температура.
Какие бывают электронные нагрузки
Большинство серий электронных нагрузок предназначены для тестирования источников питания постоянного тока (аккумуляторов, блоков питания, солнечных батарей и др.), типичные примеры: серия ITECH IT8500+ и серия ITECH IT8800. Для тестирования источников питания переменного тока (инверторов, источников бесперебойного питания, трансформаторов и др.) выпускаются специализированные AC/DC электронные нагрузки переменного и постоянного тока, типичный пример: серия ITECH IT8615.
Конструктивно серийные электронные нагрузки изготавливаются в приборных корпусах. Размер и масса корпуса напрямую зависят от максимальной мощности, которую может рассеивать нагрузка. Самые маломощные модели могут рассеивать около 100 Вт и помещаются в небольших компактных корпусах, как например модель IT8211 рассчитанная на 150 Вт.
Типичная маломощная электронная нагрузка (модель ITECH IT8211, максимальная мощность 150 Вт).
Более серьёзные модели, как например пятикиловаттная нагрузка ITECH IT8818B, могут монтироваться в промышленную стойку и весят 40 и более килограмм.
Типичная мощная электронная нагрузка (модель ITECH IT8818B, максимальная мощность 5 кВт).
Также выпускаются модели, которые могут рассеивать десятки и даже сотни киловатт. Чтобы увидеть варианты конструктивного исполнения электронных нагрузок разной мощности, посмотрите серию ITECH IT8800.
Иногда, для удешевления, вместо электронной нагрузки используют реостат (мощный переменный резистор). Использование реостата при тестировании силовых устройств связано с такими ограничениями: — отсутствие режима постоянного тока потребления; — отсутствие режима постоянной мощности; — отсутствие режима стабилизации напряжения; — отсутствие режима изменения состояния по списку заданных значений; — отсутствие автоматизации работы; — значительная индуктивность реостата; — необходимость использовать дополнительный вольтметр и амперметр. Поэтому вместо устаревших методов тестирования, эффективнее и в конечном итоге дешевле применять современную контрольно-измерительную аппаратуру, специально разработанную под конкретную задачу.
Использование хорошей электронной нагрузки позволяет существенно упростить и ускорить процесс тестирования любых источников электропитания, а также сделать этот процесс безопасным и эффективным.
Виды энергии
Ниже представлены основные виды нагрузок, которые используются в повседневной жизни. Они могут быть как в бытовых приборах, как и в различных двигателях или датчиках.
Активная
Для данной работы используется закон Ома, который выполняется в каждую секунду времени и схож с правилом для переменного тока. Такой тип применяется в лампах для освещения или в электроплитах.
Вам это будет интересно Особенности проекта электроснабжения
Активно емкостная нагрузка формула
Емкостная
Этот вид превращает в течении определенного времени энергию электрического тока в электрополе, а далее превращает ее в электрический ток. А также, здесь сила тока будет опережать напряжение.
В качестве примера может быть конденсатор. К сожалению, встретить полные реактивные нагрузки невозможно ни в одном приборе. Каждый вид не имеет коэффициент полезного действия 100%, потому что существуют потери энергии в воздухе и прочее. Потому чаще всего используется название активно-реактивной работы.
Индуктивная
Данный вид превращает энергию в магнитное поле, а далее меняет ее в электрический ток. Сила тока в этом случае будет отставать от напряжения. Для примера можно взять индуктивную катушку или датчик дросселя на автомобиле.
Функционирование выпрямителей
Для чего используются электронные нагрузки
Основная задача электронных нагрузок — это тестирование различных источников электропитания: аккумуляторов, батареек, блоков питания, преобразователей напряжения, регуляторов и стабилизаторов напряжения, солнечных батарей, генераторов и других подобных устройств. Для проведения тестирования, электронную нагрузку подключают к проверяемому источнику электропитания и запускают один или несколько тестов. При этом, электронная нагрузка ведёт себя как реальная нагрузка: например меняет своё сопротивление по заданному алгоритму, имитирует большие стартовые токи запуска, короткое замыкание и прочие заданные Вами условия. Во время проведения теста, электронная нагрузка непрерывно измеряет напряжение, ток и потребляемую мощность.
Примеры устройств, для проверки работы которых применяют электронные нагрузки.
Большинство электронных нагрузок содержат точный мультиметр, измеряющий напряжение, ток и мощность, потребляемую нагрузкой. Некоторые модели могут выполнять нормированный разряд аккумуляторов и батареек, измеряя реальную ёмкость элемента питания в Ампер-часах. Многие модели также могут управляться при помощи компьютера, что позволяет использовать их в составе автоматизированных контрольно-измерительных комплексов.
Задняя панель маломощной электронной нагрузки серии IT8800 с интерфейсными разъёмами для подключения к компьютеру.
Определение нагрузок
Для подсчета суммарных нагрузок и построения их графика необходимо определить нагрузки различных частей системы электроснабжения:
- Мощные электроприемники (например, главные привода прокатных станов, электропечи, мощные электромашины) нужно изучать путем изучения технологического цикла, а также индивидуальных показателей режима работы. Построение графиков электрических нагрузок на основе технологических графиков работы цеха либо предприятия;
- Определить суммарные резкопеременные нагрузки (например электропечи и т.д.) на основе графиков индивидуальных нагрузок с учетом фактора несовпадений индивидуальных графиков для снижения максимальной ударной нагрузки и для уменьшения колебания напряжения сети;
- Определить нагрузку воздуходувных, насосных, компрессорных станций по удельному потреблению электрической энергии на единицу объема воздуха, воды и так далее;
Советуем изучить — Использование асинхронных двигателей с фазным ротором в составе частотнорегулируемого электропривода
Нагрузку электроприемников находящихся в резерве, сварочные ремонтные трансформаторы, пожарные насосы, а также электроприемников работающих в кратковременном режиме (как пример – задвижки, вентили, дренажные насосы и другие), при подсчете средних нагрузок, как правило, не учитывают. Питающие линии и силовые пункты должны рассчитываться с учетом влияния резервных электроприемников.
Электрическая нагрузка. Виды электрических нагрузок.
Электроприемники, включенные в электрическую сеть для работы, создают в сети нагрузки, которые выражаются в единицах мощности или тока. Электроприемники присоединяются к электрическим сетям в одиночку или группами. В состав группы могут входить электроприемники как одинакового, так и различного назначения и режима работы. Режим работы системы электроснабжения одинаковых приемников или их групп зависит от режима работы или сочетаний режимов работы одиночных приемников или их групп.
В процессе работы электроприемников характер нагрузки в сети может оставаться неизменным, изменяться в отдельных или всех фазах, сопровождаться появлением высших гармоник тока или напряжения. В связи с этим нагрузку в сети можно разделить на спокойную симметричную (преобладающее большинство трехфазных электроприемников), резкопеременную, несимметричную и нелинейную. Резкопеременная, несимметричная и нелинейная нагрузка относятся к специфическим нагрузкам.
Резкопеременная нагрузка характеризуется резкими набросами и провалами мощности или тока. Несимметричная нагрузка характеризуется неравномерной загрузкой фаз. Она вызывается однофазными и реже трехфазными приемниками с неравномерной загрузкой фаз. При несимметричной нагрузке в сети возникают токи прямой, обратной и нулевой последовательности. Нелинейная нагрузка создается электроприемниками с нелинейной вольт-амперной характеристикой. При нелинейной нагрузке в сети появляются высшие гармоники тока или напряжения, искажается синусоидальная форма тока или напряжения.
Специфические нагрузки обычно создаются электродуговыми печами, сварочными установками, полупроводниковыми преобразовательными установками. Эти установки, в основном, принадлежат промышленным предприятиям. Учитывая связь электрических сетей промышленных предприятий и сетей сельскохозяйственного назначения через трансформаторные подстанции, можно считать, что специфические нагрузки промышленных предприятий оказывают влияние и на электрические сети сельскохозяйственного назначения.
По мощности электроприемники сельскохозяйственного назначения можно разделить на три группы: большой мощности (свыше 50 кВт), средней мощности (от 1 до 50 кВт) и малой мощности (до 1 кВт). Некоторые приемники используют для работы постоянный ток и токи повышенной (до 400 Гц) или высокой частоты (до 10 кГц).
электрическая нагрузка – это… Что такое электрическая нагрузка?
1. Любой потребитель электроэнергии
электрическая нагрузкаЛюбой приемник (потребитель) электрической энергии в электрической цепи 1)
Устройство, потребляющее мощность
load (1), noun device intended to absorb power supplied by another device or an electric power system
charge (1), f dispositif destiné à absorber de la puissance fournie par un autre dispositif ou un réseau d’énergie électrique
1) Иными словами (электрическая) нагрузка, это любое устройство или группа устройств, потребляющих электрическую энергию (электродвигатель, электролампа, электронагреватель и т. д.) Термимн нагрузка удобно использовать как обощающее слово. В приведенном ниже примере термин нагрузка удачно используется для перевода выражения any other appliance:
Make sure that the power supply and its frequency are adapted to the required electric current of operation, taking into account specific conditions of the location and the current required for any other appliance connected with the same circuit.
Ток, напряжение и частота источника питания должны соответствовать параметрам агрегата с учетом длины и способа прокладки питающей линии, а также с учетом другой нагрузки, подключенной к этой же питающей линии.
… подключенная к трансформатору нагрузка Поскольку приемник электрической энергии это любой аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии , то термин нагрузка может характеризовать электроприемник с точки зрения тока, сопротивления или мощности. 2. Потребитель энергоэнергии, с точки зрения потребляемой мощности
нагрузка Мощность, потребляемая устройством
load (2), noun power absorbed by a load
charge (2), f puissance absorbée par une charge Source: 151-15-15
При проектировании электроснабжения энергоемких предприятий следует предусматривать по согласованию с заказчиком и с энергоснабжающей организацией регулирование электрической нагрузки путем отключения или частичной разгрузки крупных электроприемников, допускающих без значительного экономического ущерба для технологического режима перерывы или ограничения в подаче электроэнергии.
В настоящее время характер коммунально-бытовой нагрузки кардинально изменился в результате широкого распространения новых типов электроприемников (микроволновых печей, кондиционеров, морозильников, люминесцентных светильников, стиральных и посудомоечных машин, персональных компьютеров и др.), потребляющих из питающей сети наряду с активной мощностью (АМ) также и значительную реактивную мощность (РМ).
Расчет сети электроосвещения
Расчет электрической сети освещения заключается в определении сечения проводов и кабелей на всех участках групповой и питающей сети. Рассчитанное и выбранное сечение жил проводов и кабелей должно удовлетворять условиям механической прочности, нагревания, потерь напряжения, соответствию току выбранного аппарата защиты, условиям окружающей среды.
Действующие в настоящее время нормативные документы, разработанные на основе международного стандарта МЭК 364 «Электрические установки зданий», содержат ряд обязательных требований к выбору сечений нулевых рабочих (N), совмещенных нулевых рабочих и защитных (РЕN) и защитных (РЕ) проводников. Правильный выбор этих проводников обеспечивает электрическую и пожарную безопасность электроустановок.
Для однофазных, а также трехфазных сетей при питании по ним однофазных нагрузок сечение нулевого рабочего N – проводника во всех случаях должно быть равно сечению фазных проводников, если те имеют сечение до 16 мм 2 по меди или 25 мм 2 по алюминию. При больших сечениях фазных проводников он может иметь сечение, составляющее не менее 50 % сечения фазных проводников.
Для однофазных линий групповой сети (сети до светильников, штепсельных розеток и других стационарных однофазных электроприемников) не допускается объединение N и РЕ – проводников с целью образования PEN-проводника. Такие линии всегда необходимо выполнять трехпроводными: фазным проводником L, нулевым рабочим N, и защитным РЕ. Кроме того, в однофазных линиях групповой сети не допускается:
объединять как нулевые рабочие проводники N, так и защитные РЕ различных групповых линий;
подключать нулевой рабочий проводник N и защитный РЕ на щитках под общий контактный зажим (на таких щитках должны быть выполнены отдельные шинки: N – изолированная и РЕ – неизолированная).
Сечение защитного РЕ – проводника должно равняться:
Рекомендуемые материалы
– сечению фазных проводников при сечении их до 16 мм 2 ;
– 16 мм 2 при сечении фазных проводников от 16 до 35 мм 2 ;
– не менее 50% сечения фазных проводников при больших сечениях проводников. Сечение нулевых защитных проводников, не входящих в состав кабеля, должны быть не менее 2,5 мм 2 – при наличии механической защиты и 4 мм 2 – при ее отсутствии.
Выбор сечений проводов по механической прочности
По механической прочности расчет проводов и кабелей внутренних электрических сетей не производится. В практике проектирования электрических сетей соблюдают установленные стандартом [4] минимальные сечения жил проводов по механической прочности. Наименьшие сечения проводов по механической прочности для медных жил не менее 1,5 мм 2 , а для алюминиевых жил не менее 2,5 мм 2 .
Выбор сечений проводов по нагреву
Электрический ток нагрузки, протекая по проводнику, нагревает его. Нормами приведенными в [1] установлены наибольшие допустимые температуры нагрева жил проводов и кабелей. Исходя, из этого определены длительно допустимые токовые нагрузки для проводов и кабелей в зависимости от материала их изоляции, оболочки и условий прокладки.
Сечения проводов и кабелей выбираются по условиям нагрева длительным расчетным током в нормальном режиме и проверяют по потере напряжения, соответствию току выбранного аппарата защиты, условиям окружающей среды.
Сечение жил проводов и кабелей для сети освещения можно определить по табл. 1.3 [1] в зависимости от расчетного длительного значения токовой нагрузки при нормальных условиях прокладки по условию
, (10.1)
где 
– допустимый ток на стандартное сечение провода, а (длительно допустимые токовые нагрузки на провода и кабели;
– расчетное значение длительного тока нагрузки, А;
– поправочный коэффициент на условия прокладки определяется по табл. 10.1 (при нормальных условиях прокладки 
)
Таблица 10.1
Поправочные коэффициенты на токовые нагрузки проводников в зависимости от температуры окружающей среды
Провода и кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией при прокладке
Расчетная температура среды, °С
Поправочные коэффициенты при фактической температуре среды, °С
Для выбора сечений проводов и кабелей по допустимому нагреву необходимо определить расчетные токовые нагрузки линий в амперах.
Расчетные максимальные токовые нагрузки определяют по формулам:
для однофазной сети
; (10.2)
для трехфазной (четырехпроводной) сети
; (10.3)
для двухфазной сети с нулем, при равномерной загрузке фаз
. (10.4)
Коэффициент мощности (cos j) следует принимать:
1,0 – для ламп накаливания;
0,85 – для одноламповых светильников с люминесцентными лампами низкого давления;
0,92 – для много ламповых светильников с люминесцентными лампами низкого давления;
0,5 – для светильников с разрядными лампами высокого давления (ДРЛ, ДРИ);
0,85 – для светильников с разрядными лампами высокого давления, имеющими ПРА с конденсатором.
Рассчитать сечение жил и выбрать провода для прокладки групповой сети электроосвещения производственного участка с нормальными условиями окружающей среды. Электрическая сеть однофазная трехпроводная напряжением 220 В. Провода прокладываются открыто. Групповая линия состоит из ламп накаливания мощностью 
Вт. Коэффициент спроса освещения 
.
РЕШЕНИЕ:
Определим расчетную мощность
;
.
Определим расчетный ток
.
По механической порочности определено минимальное сечение жил проводов и составляет 2,5 мм 2 .
Из табл. 1.3.5 [1] выбираем провод с алюминиевыми жилами сечением 2,5 мм 2 имеющего длительно допустимый ток 20 А и подставим в условие 10.1.
.
Выбранное сечение удовлетворяет условию, следовательно, выбираем провод с алюминиевыми жилами марки АППВ 3х2,5 мм 2 .
Расчет сети по потере напряжения
Нормально допустимые значения установившегося отклонения напряжения 
на выводах приемников электрической энергии должно быть равно 
от номинального напряжения 
электрической сети.
Располагаемая (допустимая) потеря напряжения в осветительной сети, т.е. потеря напряжения в линии от источника питания (шин 0,4 кВ КТП) до последней лампы в ряду, подсчитывается по формуле
, (10.5)
где 105 – напряжение холостого хода на вторичной стороне трансформатора, %;
Umin – наименьшее напряжение, допускаемое на зажимах источника света, % (принимается равным 95 %);
– потери напряжения в силовом трансформаторе, приведенные к вторичному номинальному напряжению и зависящие от мощности трансформатора, его загрузки b и коэффициента мощности нагрузки, %.
Потери напряжения в трансформаторе можно определить по табл. 10.2, или по выражению
, (10.6)
где b – коэффициент загрузки трансформатора;
– активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания трансформатора, которые определяются следующими выражениями:
; (10.7)
, (10.8)
где 
– потери короткого замыкания, кВт;
– номинальная мощность трансформатора, кВ×А;
– напряжение короткого замыкания, %.
Значения и можно определить по табл. 10.2, а более точные значения приводятся в каталогах на трансформаторы.
Таблица 10.2
Потери напряжения в трансформаторах
Мощность трансформатора, кВ×А
Потери напряжения в трансформаторах 
, при различных значениях коэффициента мощности и коэффициенте загрузки 
*
* Для определения его значение, найденное по таблице, следует умножить на фактическое значение коэффициента загрузки b.
Таблица 10.3
Значения и
Мощность трансформатора, кВ×А
, %
Потери напряжения при заданном значении сечения проводов можно определить по выражению
. (10.9)
И, наоборот, при заданном значении потери напряжения можно определить сечение провода
, (10.10)
где М – момент нагрузки, кВт×м;
С – коэффициент, зависящий от материала провода и напряжения сети (определяется по табл. 10.4).
Таблица 10.4
Значение коэффициента С
Номинальное напряжение
сети, В
Система сети, род тока
Коэффициент С проводов
алюминиевых
Трехфазная с нулем
Двухфазная с нулем
Однофазная с нулем
Двухпроводная, переменного и постоянного тока
Метод определения момента нагрузки выбирается в зависимости от конфигурации сети освещения:
в простом случае (рис. 10.1) момент определяется как произведение мощности ламп на длину участка сети
Рис. 10.1. Определение момента в простом случае
; (10.11)
в проектной практике осветительная сеть имеет более сложную конфигурацию (рис. 10.2), тогда момент нагрузки можно определить по выражению
(10.12)
для сети с равномерно распределенной нагрузкой момент нагрузки определяется, как произведение мощности ламп на половину длины групповой линии.
Рис. 10.2. Определение момента сети сложной конфигурации
Рис. 10.3. Определение момента для сети с равномерно
распределенной нагрузкой
, (10.13)
где L – длина участка сети от группового щитка до первого светильника в ряду, м.
Для сети более сложной конфигурации, когда участки сети имеют разное количество фазных проводов, определяется приведенный момент по выражению
, (10.14)
где 
– сумма моментов данного и всех последующих по направлению тока участков с тем же числом проводов в линии, что и на данном участке;
– сумма моментов питаемых через данный участок линии с иным числом проводов, чем на данном участке;
a – коэффициент приведения моментов (определяется по табл. 10.5)
Таблица 10.5
Значение коэффициентов приведения моментов
Ответвление
Коэффициент приведения моментов, α
Трехфазное с нулем
Трехфазное с нулем
Двухфазное с нулем
Трехфазная без нуля
Двухфазное с нулем
Расчет сети на наименьший расход проводникового материала ведется по формуле
, (10.15)
где 
– расчетные потери напряжения, %, допустимые от начала данного участка до конца сети.
По формуле 10.9 последовательно определяются сечения на всех участках сети освещения, начиная от участка ближайшего к источнику питания и округляются до ближайшего большего значения стандартного ряда. По выбранному сечению данного участка определяются потери напряжения в нем. Последующие участки сети рассчитываются по разности между расчетной потерей напряжения и потерями до начала каждого участка.
Определить момент нагрузки для групповой сети электроосвещения (рис. 10.4) и выбрать сечение проводов, при условии, что допустимая потеря напряжения () для группового щитка ЩО равна 2,5 %.
Рис. 10.4. Рисунок к задаче 2
РЕШЕНИЕ: Определим момент нагрузки по формуле 10.12.
Определим сечение провода по формуле 10.10.
.
Ближайшее большее стандартное сечение провода 2,5 мм 2 , следовательно для подключения ряда светильников удовлетворяет четырехжильный кабель сечением 
.
Определить сечение жил кабелей на участках от КТП до МЩ1 и от МЩ1 до ЩО1 (рис. 10.5). Мощность трансформатора КТП 250 кВ×А, коэффициент загрузки 0,8.
Рис. 10.4. Рисунок к задаче 3
РЕШЕНИЕ:
Определим потери напряжения в трансформаторе по табл. 5.1 
.
Располагаемую допустимую потерю напряжения определим по формуле 5.7
.
Определим момент нагрузки 
и 
:
;
.
Определить сечение жил кабеля на участке 
:
.
Принимаем сечение кабеля от трансформатора КТП до МЩ сечением 
.
Фактическая потеря напряжения на участке составит
.
Располагаемые потери напряжения для последующего участка сети от МЩ1 до ЩО1 составят
.
Для определения сечения жил кабеля на втором участке 
определим приведенный момент 
:
;
.
Выбираем кабель сечением 
:
.
Располагаемая потеря напряжения для групповой сети составляет
.
Защита сети освещения и выбор аппаратов защиты
Осветительные сети должны иметь защиту от токов короткого замыкания (КЗ), а в некоторых случаях также от перегрузки [1].
Защите от перегрузки подлежат сети: внутри помещений, проложенных открыто незащищенными изолированными проводниками и с горючей оболочкой; внутри помещений, проложенных защищенными проводниками в трубах, в несгораемых строительных конструкциях и т. п.; осветительные в жилых, общественных и торговых помещениях, служебно-бытовых помещениях промышленных предприятий, включая сети для бытовых и переносных электроприемников, а также в пожароопасных производственных помещениях; всех видов во взрывоопасных наружных установках независимо от условий технологического процесса или режима работы сети.
Все остальные сети не требуют защиты от перегрузки и защищаются только от токов короткого замыкания.
Аппараты, установленные для защиты от коротких замыканий и перегрузки, должны быть выбраны так, чтобы номинальный ток каждого из них 
был не менее расчетного тока 
, рассматриваемого участка сети:
, (10.16)
где – расчетный ток рассматриваемого участка сети, А.
Осуществляется защита осветительных сетей аппаратами защиты – плавкими предохранителями или автоматическими выключателями, которые отключают защищаемую электрическую сеть при ненормальных режимах.
Для защиты осветительных сетей промышленных, общественных, жилых этажных зданий наибольшее распространение получили однополюсные и трехполюсные автоматические выключатели с рацепителями, имеющих обратно зависимую от тока характеристику, у которых с возрастанием тока время отключения уменьшается.
Автоматические выключатели, имеющие только электромагнитный расцепитель мгновенного действия (отсечку), во внутренних сетях общественных и жилых зданий применять, как правило, не следует.
Аппараты защиты, защищающие электрическую сеть от токов КЗ должны обеспечивать отключение аварийного участка с наименьшим временем с соблюдением требований селективности. Для обеспечения селективности защит участков электрической сети номинальные токи аппаратов защиты (ток плавких вставок предохранителей или токи уставок автоматических выключателей) каждого последующего по направлению к источнику питания следует принимать выше не менее чем на две ступени, чем предыдущего, если это не приводит к завышению проводов. Разница не менее чем на одну ступень обязательна при всех случаях.
Номинальные токи уставок автоматических выключателей и плавких вставок предохранителей следует выбирать по возможности наименьшими по расчетным токам защищаемых участков сети, при этом должно соблюдаться соотношение между наибольшими допустимыми токами проводов и номинальными токами аппаратов защиты 
табл. 10.6.
, (10.17)
где 
– кратность защиты (кратность длительно допустимого тока для проводов или кабелей по отношению к току срабатывания защитного аппарата, определяется по табл. 10.6);
, если линия защищается предохранителями;
, если линия защищается автоматическим выключателем.
Таблица 10.6
Соотношение меду длительно допустимыми токами проводов и номинальными токами
аппаратов защиты и значение кратности защиты
Тип провода при любом
способе прокладки
Длительно допустимый ток провода 
при аппарате защиты
Автоматы с обратно зависимой от тока характеристикой
Сети, не защищаемые от перегрузки
Сети, защищаемые от перегрузки
Открыто проложенные, с горючей наружной оболочкой или изоляцией
Общественные и жилые, торговые, служебно-бытовые промышленных предприятий, в том числе для бытовых и переносных электроприемников
С ПВХ, резиновой или аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией
Устанавливаются аппараты защиты плавкие предохранители и автоматические выключатели в металлических щитках, которые следует устанавливать: в местах присоединения сети к источнику питания (распределительные щиты КТП, вводно-распределительные устройства, распределительные пункты, магистральные шинопроводы); на вводах в здания; в начале каждой групповой линии; в местах уменьшения сечения проводов по направлению к электроприемникам; со стороны высшего напряжения понижающих трансформаторов; со стороны низшего напряжения понижающих трансформаторов.
Аппараты защиты должны устанавливаться в цепи следующих проводов: при защите сетей предохранителями они должны устанавливаться во всех нормально незаземленных полюсах или фазах (установка предохранителей в нулевом рабочем проводе запрещена); при защите сетей с глухозаземленной нейтралью автоматическими выключателями их расцепители должны устанавливаться во всех нормально незаземленных проводах; в однофазных двухпроводных линиях во взрывоопасных зонах класса В-1 расцепители автоматических выключателей должны устанавливаться в цепи фазного и нулевого рабочего проводов, при этом для одновременного отключения фазного и нулевого проводов должны применяться двухполюсные автоматические выключатели,
Номинальный ток аппаратов защиты (расцепители автоматических выключателей и плавкие вставки предохранителей) для групповых линий внутреннего освещения должен быть не более 25 А, а групповые линии, питающие разрядные лампы мощностью 125 Вт и более, лампы накаливания на напряжение до 42 В любой мощности и лампы накаливания напряжение выше 42 В мощностью 500 Вт и более могут защищаться аппаратами защиты на ток до 63 А.
Для примера 1 выбранное сечение провода марки АППВ 
, имеющего ток длительно допустимый 20 А проверить по току срабатывания защитного аппарата.
РЕШЕНИЕ:
По техническим данным на аппараты защиты выбираем автоматический выключатель серии ВА с номинальным током расцепителя 16 А. Так как участок сети не требуется защищать от перегрузки и провод проложен в нормальных условиях, то кратность защиты 
и поправочный коэффициент , тогда подставив значения длительно допустимого тока провода и номинальный ток расцепителя автоматического выключателя в условие 10.17 получим
.
Условие соблюдается, следовательно, выбираем однополюсный автоматический выключатель серии ВА51-29 63/16 А.
После выполнения светотехнической и электрической частей расчета электрического освещения составляется сводная таблица по представленной форме.
Таблица 10.7
Форма сводной ведомости
Номер и тип щитка
, А