71265

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ КВАРТИРЫ В МНОГОКВАРТИРНОМ ЖИЛОМ ДОМЕ

Курсовая

Энергетика

При проектировании электроустановок жилых и общественных зданий необходимо руководствоваться требованиями действующих строительных норм и правил, других нормативных документов, утвержденных в установленном порядке.

Русский

2014-11-04

128.54 KB

49 чел.

Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования

ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Физико-технический факультет

Кафедра энергоснабжения предприятий и энергосбережения

Курсовая работа

по предмету «Электроснабжение жилых зданий»

на тему: «ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ КВАРТИРЫ В МНОГОКВАРТИРНОМ ЖИЛОМ ДОМЕ»

Выполнил:

Студент V курса очного отделения

Группа 21509

Рой Иван Евгеньевич

Преподаватель:

Едомина Ольга Васильевна

Петрозаводск, 2011 г

СОДЕРЖАНИЕ                                                                                            Стр.

ВВЕДЕНИЕ  3

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ  4

2 ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ  5

2.1 Общие сведения  5

2.2 Расчет освещения квартир по методу коэффициента использования

светового потока  8

3 ВЫБОР СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 9

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ НАГРУЗОК  11

4.1 Общие сведения  11

4.2 Определение расчетных нагрузок линий групповой сети  11

4.3 Определение общей расчетной нагрузки линии от ЩЭ до ЩВР  13

5 ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ  14

6 ВЫБОР ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ  18

6.1 Автоматические выключатели  18

6.2. Устройство защитного отключения  21

7 УЧЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ  25

8 ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ  26

ЗАКЛЮЧЕНИЕ  29

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ  30

ПРИЛОЖЕНИЕ 1  31

 

ВВЕДЕНИЕ

При проектировании электроустановок жилых и общественных зданий необходимо руководствоваться требованиями действующих строительных норм и правил, других нормативных документов, утвержденных в установленном порядке.

Применяемые в электротехнических установках оборудование и материалы должны соответствовать требованиям государственных стандартов, а также технических условий, утвержденных в установленном порядке согласно установленному перечню, и иметь сертификат соответствия и пожарной безопасности согласно установленным перечням.

Конструкция, исполнение, способ установки, класс изоляции и степень защиты электрооборудования должны соответствовать номинальному напряжению сети и условиям окружающей среды. [1]

3

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Квартира общей площадью 51,4 м2 в многоквартирном доме. В квартире две комнаты, кухня, прихожая, ванная комната, туалет. В таблице 1 приведены исходные данные по установленному электрооборудованию. Все потребители, за исключением электроплиты - однофазные. Жилой дом, в котором располагается квартира, относится ко II категории надежности, так как оборудован электроплитами.

Таблица 1. Исходные данные.

Наименование

Электроприемник

Установленная

помещения

мощность, кВт

Кухня

1

Электроплита

9,00

2

Электрочайник

1,50

3

Холодильник

0,85

4

СВ-печь

0,82

5

Телевизор 3

0,15

Жилая

1

Телевизор 1

0,50

комната 1

2

Принтер

0,40

3

Персональный

0,30

компьютер

4

Ноутбук

0,20

Жилая

1

Телевизор 2

0,50

комната 2

2

Пылесос

1,60

3

Утюг

1,40

4

Настольная

0,04

лампа

Ванная

1

Стиральная

2,50

машина

4

2. ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

2.1.Общие сведения

Искусственное освещение может быть двух систем - общее освещение и комбинированное освещение. [2] В помещениях жилых и общественных зданий, как правило, следует применять систему общего освещения. [1]

Для освещения помещений следует предусматривать, как правило, разрядные лампы. В случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности применения разрядных ламп, а также для обеспечения архитектурно-художественных требований допускается предусматривать лампы накаливания. [2]

Для местного освещения, кроме разрядных источников света, допускается использование ламп накаливания, преимущественно галогенных. [3]

Требования к искусственному освещению в зависимости от назначения помещения изложены в таблице 1. источника [3]

При расчете освещения осветительной установки определяют число и мощность источников света, необходимых для создания нормированной освещенности на освещаемой поверхности или фактическую освещенность в любой точке поверхности от установленных источников света.

Для помещений, в которых предусматривается общее равномерное освещение горизонтальных поверхностей, освещение рассчитывают по методу коэффициента использования светового потока. [4]

По этому методу расчетную освещенность на горизонтальной поверхности определяют с учетом светового потока, падающего от светильников непосредственно на поверхность и отраженного от стен, потолка и самой поверхности.

Метод коэффициента использования применим для расчета освещения помещений светильниками с лампами накаливания и с люминесцентными.

Отношение светового потока, падающего на горизонтальную поверхность, к суммарному потоку всех ламп, размещенных в данном освещаемом помещении, называют коэффициентом использования светового потока осветительной установки:

, где

5

6 i· - световой поток, падающий от светильников непосредственно на освещаемую поверхность,

лм;

6 iдд - отраженный световой поток, падающий на ту же освещаемую поверхность, лм;

N - число ламп в освещаемом помещении; 6 ё - световой поток каждой лампы, лм;

6 д - результирующий световой поток.

Значение коэффициента использования всегда меньше единицы, так как N6 ё  всегда больше

6 д. Объясняется это тем, что не весь световой поток, излучаемый лампами, падает на

освещаемую поверхность, некоторая его часть поглощается осветительной арматурой, стенами и

потолком.

На коэффициент использования влияют следующие факторы:

1. Тип и КПД светильника. Чем больше выбранный светильник направляет световой поток непосредственно на освещаемую поверхность, тем больше коэффициент использования. Чем выше КПД светильника, тем меньше потери в нем, следовательно, больше коэффициент использования.

2. Геометрические размеры помещения. Чем больше освещаемая поверхность по сравнению с отражающими, тем выше коэффициент использования.

3. Высота подвеса светильника над освещаемой поверхностью. Чем выше подвешены светильники над освещаемой поверхностью, тем больше светового потока поглощается стенами и потолком, следовательно, коэффициент использования уменьшается.

4. Окраска стен и потолка. Чем светлее окраска стен и потолка, тем выше коэффициент отражения и Фотр возрастает, а следовательно, возрастает и коэффициент использования.

Влияние геометрических размеров помещения на величину коэффициента использования характеризуется показателем (индексом) помещения i, определяемым для прямоугольных помещений по формуле:

 .  А-А  s

1 = h(A + А) = h(A + А) , где

А и Б - длина и ширина помещения, м2; S - площадь помещения, м2;

6

h - высота подвеса светильника над рабочей поверхностью (высота от уровня условной рабочей поверхности до верха окна), м.

Средняя освещенность горизонтальной поверхности:

отсюда

Действующими нормами искусственного освещения нормируется не средние, а минимальные освещенности (средняя освещенность Еср всегда больше минимальной El11in). Учитывая, что световой поток, падающий на освещаемую поверхность, распределяется неравномерно, в формулу вводят поправочный коэффициент:

А'д 

 Z = _11_)1,  i  i

 А  А,1д = Amin Z .

min

Если расстояние между светильниками близко к наивыгоднейшему, то можно с достаточной для практики точностью принимать z для ламп накаливания 1,15.

В формулу для определения 6 ё необходимо вводить коэффициент запаса Кзал, учитывающий

снижение освещенности в период эксплуатации осветительной установки. С учетом

коэффициентов Кзал и z получим основное расчетное уравнение метода коэффициента

использования:

Оё=

АПдi 

·8 ·K9Qi 

·z

N '7]

или

АПдi 

·8 ·K9Qi 

·z

N=

Оё '7]

, где

N - число ламп.

Значения коэффициентов использования светового потока определяют по таблицам,

приведенных в справочниках для отдельных типов светильников. 7

2.2. Расчет освещения квартиры по методу коэффициента использования светового потока.

Рассчитаем мощность и количество ламп накаливания для освещения жилой комнаты № 1.

  1.  Нормированная освещенность для жилых комнат Енорм=150 лк по табл.1 СанПин
  2.  Индекс помещения

.  А·А

1 =  , ,

h(A+A)

3,92·4,34= О 9

2,3(3,92 + 4,34)  ,

3) По таблице 4.2 (безопасность труда) в соответствии с рассчитанным индексом помещения, выбираем коэффициент использования светового потока. Коэффициенты отражения потолка и стен выбираем высокими 70 и 50% соответственно, получаем коэффициент использования светового потока для светильника из первой группы (светильники для ламп накаливания общего назначения): η=47% или 0,47 в долях.

4) Коэффициент запаса для чистых помещений Кзan= 1,2-1,5

5) Выбираем лампу накаливания мощностью 100 Вт со световым потоком 1320 лм табл.4.1 (безопасность труда).

  1.  Принимаем z= 1,1 для ламп накаливания.
  2.  Количество ламп

N= Енорм 'S'Кзап ·z = 150·18,4·1,3·1,1 =6

 Фл'1]  1320·0,47

Суммарная мощность всех ламп, установленных в помещении составит Руст=6х100=600 Вт.

Проведем расчет для остальных помещений. Для ванной комнаты значение коэффициента использования потока выбираем для светильника для ламп накаливания пыле- и влагонепроницаемого. Результаты сводим в таблицу.

Таблица 2. Светотехнический расчет.

Наименование

Енорм,

Р

Ф

Руст,

S, м2 

I

Кзan 

η, %

лампы,

лампы,

z

 N

помещения

 

лк

Вт

Вт

лм

Жилая 1

18,4

150

0,9

1,3

47

100

1320

1,1

6

600

Жилая 2

10,4

150

0,75

1,3

42

100

1320

1,1

4

400

Кухня

7,7

150

0,65

1,3

35

100

1320

1,1

4

400

Прихожая

9,8

50

0,64

1,3

29

100

1320

1,1

2

200

Туалет

1,2

50

0,19

1,3

0,1

60

650

1,1

1

60

Ванная

2,6

50

0,29

1,3

0,15

100

1320

1,1

1

100

1760

8

3. ВЫБОР СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Напряжение питающей сети -380/220 В сети с глухозаземленной нейтралью, четырехпроводная до ввода и пятипроводная от ввода (ТN-C-S). Для электроснабжения квартиры устанавливается вводно-распределительный щиток (ЩВР). Подключение щитка к этажному щиту выполняется пятипроводной линией (три фазных провода, нулевой рабочий N и нулевой защитный провод РЕ). К ЩВР подключаются электропроводки групповых электрических цепей квартиры. Групповая квартирная сеть предназначена для питания осветительных и бытовых электроприемников. Групповые сети выполняем трехпроводными (фаза, N, РЕ), кроме групповой линии 5 (пятипроводная).

Групповая сеть №1 - освещение;

групповая сеть №2- розетки жилой комнаты 1, коридора и жилой комнаты 2;

групповая сеть №3 - розетки (кухонное оборудование);

групповая сеть №4 - розетка для стиральной машины;

групповая сеть №5 - розетка для электроплиты.

    В муниципальных квартирах жилых домов рекомендуется предусматривать отдельные линии для питания штепсельных розеток жилых комнат, освещения, штепсельных розеток электроприемников кухни и коридора. Для упрощения схемы объединяем в одну группу питание штепсельных розеток жилых комнат и коридора. В квартирах жилых домов, оборудованных электрическими плитами, должна быть предусмотрена отдельная групповая линия для питания этих плит. [1]

В жилых комнатах квартир и общежитий должно быть установлено не менее одной розетки на ток 10 (16) А на каждые полные инеполные 4 м периметра комнаты, в коридорах квартир - не менее одной розетки на каждые полные и неполные 10 м2 площади коридоров. До 2006 г. допускается в панельных домах устанавливать не менее одной розетки на ток 10 (16) А на каждые 6 м2 площади комнаты.

В кухнях квартир следует предусматривать не менее четырех розеток на ток 10 (16) А. В кухнях квартир с электроплитами последние следует подключать непосредственно к питающей линии. Допускается подключение через поляризованный штепсельный соединитель.

В жилых комнатах допускается установка сдвоенных розеток на ток 10 (16) А. В кухнях допускается установка сдвоенных розеток на ток 16 А. Сдвоенная розетка, установленная в жилой комнате, считается одной розеткой. Сдвоенная розетка, установленная в кухне, считается двумя розетками. [1]

9

В административно- конторских, лабораторных, жилых и других помещениях штепсельные розетки должны устанавливаться на высоте, удобной для присоединения к ним электрических приборов в зависимости от назначения помещений и оформления интерьера, но не выше 1 м. [5]

Выключатели в квартирах и общежитиях рекомендуется устанавливать со стороны дверной ручки на высоте до 1 м. Разрешается установка выключателей под потолком, управляемых с помощью шнура.

Выключатели общего освещения в помещениях общественных зданий рекомендуется устанавливать на высоте до

1,5 м от пола.

В жилых комнатах квартир и общежитий, а также в помещениях для пребывания детей рекомендуется устанавливать розетки, снабженные защитным устройством, закрывающим гнезда при вынутой вилке. [1]

В квартирах щитки устанавливают на высоте 1,4-1,7 м до коробки зажимов счетчика. Для нашей схемы выбираем щит ЩВР-1 с номинальным током IH=1÷63A, Габаритные размеры 180 х 250 х 210, мм.

Розетки стиральной машины выбираем со степенью защиты IP54 (защита от пыли и водяных брызг), так как они располагаются в сырой и влажной зонах. Остальные со степенью защиты IP20 (Защита от твердых предметов размером более 12мм, защита от воды отсутствует). Номинальный ток розеток 10/16 А.

Выключатели (сети освещения) со степенью защиты IP20 с номинальным током 10А.

10

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ НАГРУЗОК

4.1 Общие сведения

Нагрузки жилых зданий значительно изменяются в течение суток, зависят от времени года и постоянно растут за счет увеличения числа и мощности при обретаемых электробытовых приборов. Правильное и обоснованное определение электрических нагрузок обеспечивает рациональный выбор числа и мощности трансформаторных подстанций, сечений проводов и кабелей, электрооборудования. [6]

Под понятием расчетная электрическая нагрузка Р р потребителя или элемента сети подразумевается мощность ожидаемой максимальной нагрузки за 30 мин.

4.2. Определение расчетных нагрузок линий групповых сетей.

Определение расчетной нагрузки Р р.р нагрузки групповых и питающих линий от электроприемников, подключаемых к розеткам, предполагается выполнять по рекомендации, приведенной в СП 31-110-2003 для общежитий по формуле:

Рр.р= Руд· nр . Ко.р, где

Руд - удельная мощность на 1 розетку, при числе розеток до 100 принимаемая 0,1, св. 100 - 0,06 кВт; nр - число розеток;

Ко.р. - коэффициент одновременности для сети розеток, определяемый в зависимости от числа розеток.

Таблица 3. Коэффициент одновременности в зависимости от числа розеток.

Число розеток

Ко.р.

до 10

1,0

10 - 20

0,9

20 - 50

0,8

50 - 100

0,7

100 - 200

0,6

200 - 400

0,5

400 - 600

0,4

11

650

0,35

Например, для жилой комнаты 1: Рр.р=0,1·5·1=0,5 кВт

Основными расчетными коэффициентами являются: коэффициент спроса Кс, коэффициент использования Ки и коэффициент мощности cos φ

Под коэффициентом спроса по нагрузке понимается отношение расчетной электрической мощности к номинальной (установленной) мощности электроприемников:

Рд - расчетная электрическая нагрузка, кВт (30-мин максимум);

Р6 - установленная мощность электроприемников, кВт.

Под  коэффициентом  использования  активной  мощности  одного  или  группы

электроприемников понимается отношение фактически потребляемой мощности Р к номинальной мощности Рн:

На основании данных таблицы 1. составляем расчетную таблицу 4, в которую включены расчетные коэффициенты спроса и использования принятые по таблице 2.4 источника [7]. Коэффициенты мощности приняты по данным из этого же источника.

Расчетную (активную) мощность каждой группы электроприемников определяем по формуле:

Полная мощность каждой группы электроприемников, кВА:

S=P/cosφ

s - полная мощность, ВА;

Рр - расчетная (активная) мощность, Вт;

12

 сos φ - коэффициент мощности.

Таблица 4. Расчетные нагрузки линий групповой сети.

Наименование

Установлен

Расчетная

групп

Расчетные коэффициенты

мощность

электропотребит

ная

(номинальн

Примеча

елей или

ая)

ние

отдельных

мощнос

полна

мощность,

спроса,

использова

активн

электроприемни

кВт

Кс

ния,Ки

ти,

ая, кВт

Я,

ков

cosj/tgj

кВА

Приняты

Электрическое

везде

1,76

0,8

0,6

1,0/0

0,84

0,84

лампы

освещение

накали-

вания

Розеточная сеть

0,9/0,48

жилых комнат и

1,00

0,7

0,70

0,78

4

коридора

Розеточная сеть

0,40

1

0,9/0,48

0,40

0,57

кухни

4

Стиральная

2,50

1

0,6

0,8/0,75

1,50

1,88

машина

.

Трехфазн

Электрическая

9,00

0,8

1

1,0/0

7,20

7,20

ая

плита

нагрузка

10,64

11,27

4.3. Определение расчетной нагрузки линии от этажного щита до ЩВР.

Расчетную мощность определяем суммированием расчетных мощностей всех групп и получаем ΣPp=10,64 кВт.

Коэффициент мощности на вводе в квартире:  cos φ= ΣPpS=10,64/11,27=0,94

Учитывая, что все нагрузки, кроме электроплиты, однофазные, а питающая сеть трехфазная, пренебрегая неравномерностью загрузки фаз, на вводе в квартиру получим расчетный ток:

Iр= ΣPp/(√3*Uн* cos φ)=10,64/(1,73*0,38*0,94)=17,21 A

13

5. ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ

Сечения проводов и кабелей выбираются в соответствии с 1.3 ПУЭ по условию нагрева длительным расчетным током в нормальном и послеаварийном режимах и проверяются по потере напряжения, то есть провод, обладая достаточной механической прочностью, не должен перегреваться проходящим по нему току выше допустимых значений, а величина падения напряжения в линии должна обеспечивать нормальное напряжение на зажимах токоприёмника. Также сечение проверяются по соответствию току выбранного аппарата защиты, условиям окружающей среды. Внутренние электрические сети должны быть не распространяющими горение и выполняться кабелями и проводами с медными жилами в соответствии с требованиями 2.1 и 7.1 ПУЭ. [1]

Сечения проводов и кабелей выбирают с таким расчётом, чтобы выбор площади сечения по нагреву длительным током сводился к сравнению силы расчетного тока Ip с допустимым табличным значением Iдоп 

Ip≤Iдоп

Расчётный ток в однофазной цепи находится по формуле:

Iр=Рр/(U*cosφ),

где Рр - расчетная мощность, Вт;

U - напряжение, В;

cos φ - коэффициент мощности.

Максимально допустимый ток для выбранной марки проводника находят с помощью таблиц.

Эти таблицы составлены с учетом вида изоляции, площади сечения проводника, числа совместно прокладываемых токопроводящих жил, способов и условий прокладки сети. (справочник домашнего электрика)

Выбор сечений проводов по потере напряжения осуществляется по формуле:

  1.  Потери в однофазной сети

S=(200*l*P)/(γ*ε*U22)

 

14

2) Потери в трехфазной сети:

S=(100*l*P)/(γ*ε*U22),

где

l - длина линии, м;

Р - мощность потребителя, Вт;

γ- удельная проводимость,м/ (Ом*мм2) ; для меди у=53 м/ (Ом*мм2) 

ε-относительные потери, %, для жилых зданий принимается 5%.

U2 - номинальное напряжение линии, В.

В соответствие с ПУЭ (раздел 7) в зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами. В жилых зданиях сечения медных проводников должны соответствовать расчетным значениям, но быть не менее указанных в таблице 5.

Таблица 5. Наименьшие допустимые сечения кабелей и проводов электрических сетей в жилых зданиях.

Наименование линий

Наименьшее сечение кабелей и проводов с

медными жилами, мм2 

Линии групповых сетей

1,5

Линии от этажных до квартирных щитков и к

2,5

расчетному счетчику

Линии распределительной сети (стояки) для

4

питания квартир

Сечения нулевых рабочих и нулевых защитных проводников в трехпроводных линиях должны быть не менее сечения фазных проводников.[6]

Трехфазные четыpех - и пятипроводные линии при питании трехфазных симметричных нагрузок должны иметь сечение нулевых рабочих (N) проводников, равное сечению фазных проводников, если фазные проводники имеют сечение до 16 мм2 по меди и 25 мм2 по алюминию, а при больших сечениях - не менее 50 % сечения фазных проводников.

Сечение РЕ проводников должно равняться сечению фазных при сечении последних до 16 мм2, 16 мм2 при сечении фазных проводников от 16 до 35 мм2 и 50 % сечения фазных проводников при больших сечениях. (ПУЭ)

Например, для электроплиты (трехфазная нагрузка) расчетный ток:

15

Iр=Рр/(1,73*U*cosφ)=7,2/(1,73*0,38*1)=10,95 А

Сечение, рассчитанное по потере напряжения:

S=(100*16,85*7,52)/(53*5*3802)=0,33 мм2

Линии для питания однофазных электроплит должны выполняться медными проводниками сечением не менее 6 мм2. [1]

Для жилого помещения подойдут бытовой провод ПВС, кабели ВВГ, ВВГнг, NYM.

Последний вид кабеля содержит дополнительный слой мело-резиновой изоляции, которая предотвращает образование трещин при эксплуатации в неблагоприятных условиях. В качестве внешней изоляции здесь используется более эластичный пластикат, что также повышает безопасность. Вследствие чего этот кабель приобретает все большую популярность.

Кабель NYM предназначен для промышленного и бытового стационарного монтажа (открытого или скрытого) цепей электрических сетей внутри помещений и на открытом воздухе.

Конструкция кабеля NYM:

- жила - однопроволочный медный проводник;

- изоляция - поливинилхлоридный (ПВХ) пластикат с отличительной окраской:

- 2-жильные: черная и голубая

- 3-жильные: черная, голубая, желто-зеленая

- 4-жильные: черная, голубая, желто-зеленая, коричневая

- 5-жильные: черная, голубая, желто-зеленая, коричневая и черная с отличительной маркировкой.

- промежуточная оболочка - мелонаполненная резина;

- наружная оболочка - не поддерживающий горение поливинилхлоридный пластикат светло-серого

цвета.

В кабеле NYM используется промежуточная оболочка из мелонаполненной резины, что: - позволяет легко и удобно "разделывать" кабель при монтаже

- повышает пожаробезопасность кабеля

- увеличивает гибкость кабеля

Выбираем кабель NYМ 5-ти жильный сечением 6 мм2. Допустимый длительный ток для данной марки и сечения равен 42 А. Кабель прокладывается в ПВХ трубах скрыто в перегородках, стенах и подвесном потолке.

Сечения кабелей по условиям нагрева и падению напряжения представлены в таблице 6.

16

Таблица 6. Сечения кабелей, для групп электроприемников.

Наименование

Установле

Сечение

Марка,

Допус

Расчет

тимый

групп

нная

Коэф.

Дли

по

число

электропотреб

ная

Расчет

ток

(номиналь

мощно

на

потере

жили

ителей или

мощно

ный

для

ная)

сти,

ток, А

кабе

напряж

сечение

этой

отдельных

мощность,

cosj/tgj

сть,

ля, М

ения,

кабеля,

электроприем

кВт

кВт

мм2

мм2

марки,

ников

А

ЛинияотЩЭ

14,66

0,94

10,64

17,22

6

0,17

NYM

75

доЩВР

3х16

Электрическое

1,76

1,0/0

0,84

3,82

30

0,39

УМ

19

освещение

3хl,5**

Розеточная

сеть жилых

1,00

0,9/0,4

0,7

3,54

40

0,44

NYM

25

комнат и

84

3х2,5*

коридора

Розеточная

0,40

0,9/0,4

0,4

2,02

20

0,12

NYМ

25

сеть кухни

84

3х2,5*

Стиральная

2,50

0,8/0,7

1,5

8,52

10

0,23

УМ

25

машина

5

3х2,5*

Электрическая

9,00

1,0/0

7,2

10,95

15

0,28

NYM

42

плита

5*6

* - сечение, традиционно выбираемое для розеточной сети; * * - сечение, традиционно выбираемое для осветительной сети.

17

6. ВЫБОР ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ

6.1. Автоматические выключатели.

Любая электроустановка должна быть защищена устройствами автоматического отключения в случае появления сверхтоков или недопустимых токов утечки. Под сверхтоком понимается любой ток, превышающий номинальный. В основном сверхтоки появляются вследствие перегрузки или короткого замыкания.

Устройства защиты должны выбираться с учетом параметров электроустановки, ожидаемых токов короткого замыкания, характеристик нагрузки, условий прокладки и тепловых характеристик

проводников.

В соответствии с ПУЭ для электроустановок напряжением до 1 кВ и с системой заземления ТN, характеризующейся глухозаземленной нейтралью источника питания и присоединением открытых токопроводящих частей к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников, принятой для жилых зданий, в целях обеспечения электробезопасности время автоматического отключения не должно превышать значений, указанных ниже:

Номинальное фазное

Время отключения, с

напряжение, В

127

0,8

220

0,4

380

0,2

Более 380

0,1

В качестве защитной аппаратуры автоматического отключения применяются плавкие предохранители и автоматические выключатели.

Плавкий предохранитель - это коммутационный аппарат, который вследствие расплавления одного или более специально спроектированных и калиброванных элементов размыкает цепь, в которую он включен, и отключает ток, когда он превьппает заданную величину в течение достаточного времени.

Автоматический выключатель - это механический коммутационный аппарат, способный

18

включать, пропускать и отключать токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, выдерживать в течение заданного времени и автоматически отключать токи в аномальном состоянии цепи, такие как токи короткого замыкания.

Далее рассматриваем только установку автоматических выключателей:

В основу выбора защитной аппаратуры в зависимости от величины токов КЗ положено, что кривая время-токовой характеристики, соответствующая допустимой тепловой нагрузке защищаемой электросети, должна лежать выше зоны время-токовой характеристики устройства защиты для всех возможных токов КЗ между минимальным и максимальным значениями.

Под время-токовой характеристикой подразумевается кривая, отражающая взаимосвязь времени и ожидаемого тока в определенных условиях эксплуатации. Указанный принцип проиллюстрирован на рис. 4.1.

Для установленного времени срабатывания защиты кривая допустимых значений Ft (интеграл Джоуля) защищаемого проводника должна лежать выше кривой Ft защитного устройства, так как кривая характеристики Ft устройства защиты характеризует максимальные рабочие значения I2t как функцию ожидаемого тока КЗ. Значения Ft аппаратов защиты приводятся в технических данных предприятиями-изготовителями.

Время отключения полного тока КЗ в любой точке цепи не должно превышать времени, в течение которого температура проводников достигает допустимого предела. Это время для защищаемого проводника может быть приблизительно вычислено по формуле:

√t=(K*S)/I или I2*t=K2*S2 ,

где t - продолжительность, с; S - сечение проводника, мм2;

I - действующее значение тока КЗ , А;

К = 115 или 135 - для медных проводников (115 - с поливинилхлоридной изоляцией, 135 -с резиновой изоляцией и с изоляцией из сшитого полиэтилена);

К = 74 и 87 --для алюминиевых проводников (74 - с поливинилхлоридной изоляцией, 87 - с резиновой изоляцией и изоляцией из сшитого полиэтилена).

К = 115 -- для соединений пайкой медных проводников.

Предельно допустимые значения температуры нагрева проводников приводятся в ПУЭ. Автоматическая защита от перегрузки предназначена для отключения электросети при

19

протекании по проводникам тока перегрузки раньше, чем такой ток мог бы вызвать повышение температуры проводников, опасное для изоляции, соединений, зажимов или среды, окружающей

проводники.

Рис. 4.1. Характеристики автаматического выключателя и защищаемого проводника

с - кривая характеристики допустимого I2t;

D - I2t характеристика автоматического выключателя;

КЗ - максимальный ток КЗ, при котором обеспечивается защита автоматическим выключателем.

Рабочая характеристика любого защитного устройства, защищающего кабель от перегрузки,

должна отвечать условиям:

где Ip - рабочий ток цепи; Iд- допустимый длительный ток кабеля; Ij  - номинальный ток

устройства защиты; If - ток, обеспечивающий надежное срабатывание устройства защиты.

Практически If   принимают равным току срабатывания при заданном времени для

автоматических выключателей.

Для выполнения защитных функций автоматические выключатели оснащаются различными расцепителями.

В общем виде расцепитель - это устройство, механически связанное с автоматическим выключателем (или встроенное в него), которое освобождает удерживающее устройство в механизме автоматического выключателя и вызывает автоматическое срабатывание выключателя.

В автоматических выключателях бытового назначения применяются: максимальный расцепитель тока, максимальный расцепитель с обратнозависимой выдержкой времени, максимальный расцепитель тока прямого действия и расцепитель перегрузки.

20

Максимальный расцепитель тока - расцепитель, вызывающий срабатывание автоматического выключателя с выдержкой времени или без нее, когда ток в этом расцепителе превышает заданное значение.

Максимальный расцепитель тока с обратнозависимой выдержкой времени - максимальный расцепитель тока, срабатывающий после выдержки времени, находящейся в обратной зависимости от значения сверхтока.

Максимальный расцепитель тока прямого действия - максимальный расцепитель тока, срабатывающий непосредственно от протекающего тока в главной цепи автоматического выключателя.

Расцепитель перегрузки - максимальный расцепитель тока, предназначенный для защиты от перегрузок.

В соответствии с СП-31-110-2003 во внутренних сетях жилых зданий, как правило, следует применять автоматические выключатели с комбинированными расцепителями.

Номинальные токи комбинированных расцепителей автоматических выключателей для защиты групповых линий и вводов квартир, включая линии к электроплитам, должны выбираться в соответствии с расчетными нагрузками.

К предпочтительным значениям номинального тока выключателя, установленного ГОСТом, относятся: 6, 8, 10,13,16,20,25,32,40,50,63,80,100 и 125А.

Стандарт определяет три типа характеристик мгновенного расцепления: В, С и D. Ниже

приведены диапазоны мгновенного расцепления выключателя в зависимости от кратности сверхтока по отношению к номинальному Iн:

Тип защитной характеристики

Диапазон

В

Свыше 3 Iн до 5 Iн включительно

С

Свыше 5 Iн  до 10 Iн включительно

D

Свыше 10 Iн до 14 Iн включительно

в электроустановках жилых зданий в основном используются автоматические выключатели с характеристиками типов В и С. Расцепление типа В рационально применять для защиты розеточных линий, типа С - для линий, питающих светильники, теплыe полы и стены, сауны и т.п.

6.2 Устройство защитного отключения.

Для защиты групповых линий, питающих штепсельные розетки для переносных электрических приборов, рекомендуется предусматривать устройства защитного отключения (УЗО).

Если устройство защиты от сверхтока (автоматический выключатель,

21

предохранитель) не обеспечивает время автоматического отключения 0,4 с при номинальном напряжении 220 В из-за низких значений токов короткого замыкания и установка (квартира) не охвачена системой уравнивания потенциалов, установка уза является обязательной.

При установке УЗО последовательно должны выполняться требования

селективности. При двух- и многоступенчатой схемах УЗО, расположенное ближе к источнику питания, должно иметь у ставку и время срабатывания не менее чем в 3 раза большие, чем у УЗО, расположенного ближе к потребителю.

В зоне действия УЗО нулевой рабочий проводник не должен иметь соединений с заземленными элементами и нулевым защитным проводником.

Не допускается использовать УЗО в групповых линиях, не имеющих защиты от сверхтока, без дополнительного аппарата, обеспечивающего эту защиту.

В зданиях могут применяться УЗО типа «А», реагирующие как на переменные, так и на пульсирующие токи повреждений, или «АС», реагирующие только на переменные токи утечки.

Источником пульсирующего тока являются, например, стиральные машины с регуляторами скорости, регулируемые источники света, телевизоры, видеомагнитофоны, персональные компьютеры и др.

В групповых сетях, питающих штепсельные розетки, следует применять УЗО с номинальным током срабатывания не более 30 мА. Допускается присоединение к одному УЗО нескольких групповых линий через отдельные автоматические выключатели (предохранители).

Установка УЗО в линиях, питающих стационарное оборудование и светильники, а также в общих осветительных сетях, как правило, не требуется. В жилых зданиях УЗО рекомендуется устанавливать на квартирных щитках, допускается их установка на этажных щитках.

Обязательной является установка УЗО с номинальным током срабатывания не более 30 мА для групповых линий, питающих розеточные сети, находящиеся вне помещений и в помещениях особо опасных и с повышенной опасностью, например в зоне 3 ванных и душевых помещений квартир и номеров гостиниц.

Во всех случаях применения УЗО должно обеспечивать надежную коммутацию цепей нагрузки с учетом возможных перегрузок. Рекомендуется использовать УЗО, представляющее собой единый аппарат с автоматическим выключателем, обеспечивающим защиту от сверхтока.

В ЩВР будет предусмотрена установка автоматических выключателей с дифференциальной защитой.

Номинальные токи тепловых и комбинированных расцепителей автоматических выключателей (или плавких вставок предохранителей) для защиты групповых линий и вводов

22

квартир, включая линии к электроплитам, независимо от места их установки (в шкафу или открыто) должны быть:

16 А - для сетей освещения и розеток на ток 6- 10 (16 А);

25 А - для линий питания электрической плиты номинальной мощностью до 8 кВт, а также для линий от этажных щитков к квартирным групповым щиткам жилых домов без электроплит; 40 А - для линий от этажных щитков к квартирным групповым щиткам жилых домов с электрическими плитами номинальной мощностью до 8 кВт.

Исходя из всех требований подбираем защитные аппараты. Результаты вносим в таблицу 7.

Таблица 7. Защитные аппараты.

Наименование групп

электропотребителей

Расчетный

Защитный аппарат

Степень

Характеристика

Марка

или отдельных

ток, А

защиты

срабатывания

электроприемников

Линия от ЩЭ до

Выключатель

17,22

автоматический,

IP20

В

S200

ЩВР

380В, IH=40A, 6 кА

Электрическое

Выключатель

3,82

автоматический,

IP20

С

S251

освещение

220В, 16А, 6 кА

Выключатель

Розеточная сеть

автоматический с

DS-

жилых комнат и

3,54

дифференциальной

IP40

В

641

коридора

защитой 220В,

16А,30мА

Выключатель

Розеточная сеть

автоматический с

DS-

2,02

дифференциальной

IP40

В

641

кухни

защитой 220В,

16А,30мА

Выключатель

автоматический с

DS-

Стиральная машина

8,52

дифференциальной

IP40

В

641

защитой 220В,

16А,30мА

Выключатель

автоматический с

DS-

Электрическая плита

10,95

дифференциальной

IP40

В

защитой 380В,

654

20А,30мА

23

IP - это классификация степеней защиты от проникновения посторонних объектов и воды Степень защиты обозначается двумя буквами IP и двумя цифрами. Первая цифра обозначает степень защиты от проникновения твердых механических предметов, вторая цифра показывает степень защиты от воздействия жидкости.

Первая цифра:

- защита от твердых предметов

0 Защита отсутствует

1 Защита от твердых предметов размером более 50мм

2 Защита от твердых предметов размером более 12мм

3 Защита от твердых предметов размером более 2,5мм

4 Защита от твердых предметов размером более 1мм

5 Защита от пыли

6 Полная пылезащищенность

Вторая цифра:

- защита от попадания жидкости

0 Защита отсутствует

1 Защита от капель воды падающих вертикально

2 Защита от капель воды падающих под углом 150 от вертикали

3 Защищенность от дождя

4 Защита от водных брызг

5 Защита от водяных брызг под давлением

6 Защищенность от волн

7 Защита от погружения в воду на глубину не более 1м

8 Защита от затопления (глубина указывается дополнительно, в м.)

24

УЧЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Перед расчетными счетчиками, непосредственно включенными в сеть, на расстоянии не более 10м по длине про водки должен быть установлен защитный аппарат, позволяющий снять напряжение со всех фаз для безопасной замены счетчиков и обеспечивающий защиту сети от перегрузки.

После счетчика должен быть установлен аппарат защиты не далее чем на расстоянии 3 м по длине электропроводки, если после счетчика на отходящих линиях или линии не предусмотрены защитные аппараты.

Если после счетчика отходят несколько линий, снабженных аппаратами защиты, установка общего аппарата защиты не требуется. Если после счетчика отходят несколько линий, снабженных аппаратами защиты, которые размещены за пределами помещения, где установлен счетчик, то после счетчика должен быть установлен общий отключающий аппарат.

Счетчики для квартир рекомендуется размещать совместно с аппаратами защиты. При установке квартирных щитков в прихожих квартир счетчики могут устанавливаться на этих щитках, допускается их установка в этажных щитках. Счетчики следует выбирать с учетом их допустимой перегрузочной способности. Сечение и длина проводов и кабелей, используемых для цепей напряжения счетчиков, должны выбираться так, чтобы потеря напряжения составляла на более 0,5% номинального напряжения. [7]

для нашей схемы выбираем счетчик «Дельта», 380В, номинальный ток 5-65А, класс точности 1.

25

ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ

Электротравматизм вызывается следующими основными причинами: несоблюдением ПУЭ, неудовлетворительной эксплуатацией и качеством электрооборудования с точки зрения безопасности, пренебрежением требованиями ПТБ, а также случайными причинами.

Поражение электрическим током можно разделить на три вида:

а) поражение вследствие непосредственного прикосновения или недопустимого приближения к частям, находящимся под напряжением;

б) поражения, вызванные прикосновением к металлическим частям электроустановок или корпусам электроприемников, оказавшимся под напряжением в результате повреждения изоляции; в) поражения, вызванные так называемым напряжением шага, возникающим вблизи мест повреждения электрической изоляции или мест замыкания токоведущих частей на землю. [6]

В качестве основной защиты от прямого прикосновения применяют:

- изоляцию токоведущих частей;

-ограждения, оболочки, барьеры;

- расположение вне зоны досягаемости.

Для защиты от косвенного прикосновения применяют:

-УЗО;

- нулевые защитные проводники в электроустановках зданий с системой заземления ТN в комплексе с устройствами защиты от сверхтока (предохранителями, автоматическими выключателями).

Электробезопасность внутри помещений обеспечивается:

- выполнением групповых сетей трехфазных потребителей пятипроводными линиями, однофазных потребителей трехпроводными линиями.

- установкой автоматических выключателей с дифференциальной защитой

Не допускается объединение нулевых рабочих и нулевых защитных проводников различных групповых линий.

Для обеспечения условий электробезопасности в конкретной электроустановке важное значение имеет система уравнивания потенциалов. Правила предусматривают присоединение всех подлежащих заземлению проводников к общей шине. Это позволяет избежать протекания различных токов (непредсказуемых циркулирующих) в системе заземления, вызывающих возникновение разности потенциалов на отдельных элементах электроустановки.

ПУЭ предписывают устройство основной и дополнительной системы уравнивания потенциалов.

26

На вводе в здание должна быть выполнена система уравнивания потенциалов путем объединения следующих проводящих частей:

  1.  основной (магистральный) защитный проводник;
  2.  основной (магистральный) заземляющий проводник или основной заземляющий зажим;

• стальные трубы коммуникаций зданий и между зданиями;

• металлические части строительных конструкций, молниезащиты, системы центрального отопления, вентиляции и кондиционирования. Рекомендуется по ходу передачи электроэнергии повторно выполнять дополнительные системы уравнивания потенциалов.

Основная система уравнивания потенциалов в электроустановках до 1 кВ должна соединять между собой следующие проводящие части:

1) нулевой защитный РЕ- или РЕN-проводник питающей линии в системе ТN;

2) заземляющий проводник, присоединенный к заземляющему устройству электроустановки, в системах IТ и ТТ;

3) заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю повторного заземления на вводе в здание (если есть заземлитель);

4) металлические трубы коммуникаций, входящих в здание: горячего и холодного водоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения и т.п.

Если трубопровод газоснабжения имеет изолирующую вставку на вводе в здание, к основной системе уравнивания потенциалов присоединяется только та часть трубопровода, которая находится относительно изолирующей вставки со стороны здания;

  1.  металлические части каркаса здания;
  2.  металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования. При наличии децентрализованных систем вентиляции и кондиционирования металлические воздуховоды следует присоединять к шине РЕ щитов питания вентиляторов и кондиционеров;

7) заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й категорий;

8) заземляющий про водник функционального (рабочего) заземления, если такое имеется и отсутствуют ограничения на присоединение сети рабочего заземления к заземляющему устройству защитного заземления;

9) металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.

К дополнительной системе уравнивания потенциалов должны быть подключены все доступные прикосновению открытые проводящие части стационарных электроустановок, сторонние проводящие части и нулевые защитные проводники всего электрооборудования (в том числе штепсельных розеток).

27

Для ванных и душевых помещений дополнительная система уравнивания потенциалов является обязательной и должна предусматривать, в том числе, подключение сторонних про водящих частей, выходящих за пределы помещений. Если отсутствует электрооборудование с подключенными к системе уравнивания потенциалов нулевыми защитными проводниками, то систему уравнивания потенциалов следует подключить к РЕ шине (зажиму) на вводе.

Не допускается использовать для саун, ванных и душевых помещений системы местного уравнивания потенциалов.

В последнее время, с повышением оснащенности современных жилых домов и производственных зданий различными электроприборами и постоянным развитием их электроустановок все чаще стали наблюдаться явления ускоренной коррозии трубопроводов систем водоснабжения и отопления. За короткое время - от полугода до двух лет на трубах как подземной, так и воздушной прокладки образуются точечные свищи, быстро увеличивающиеся в размерах.

Применение УЗО в комплексе с правильно выполненной системой уравнивания потенциалов позволяет ограничить и даже исключить протекание токов утечки, блуждающих токов по проводящим элементам конструкции здания, в том числе и по трубопроводам.

В ванной комнате выполняем систему дополнительного уравнивания потенциалов. Для этого устанавливаем коробку уравнивания потенциалов, в которой располагается заземляющая шина «РЕ» (колодка для подключения дополнительного заземления). Прокладываем от шины «РЕ» в силовом щите до шины «РЕ» в распределительной коробке (КУП) провод сечением не менее 6 мм, обычно прокладывают ПВ1, lx6 (провод медный одножильный с пластмассовой изоляцией). Заземляем все металлические конструкции (ванная, водопровод, канализация, отопление) в санитарной комнате или душевой (ванная комната).

Схема дополнительного уравнивания потенциалов представлена в приложении Д.

28

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовом проекте было выполнено электроснабжение квартиры, находящейся в многоквартирном жилом доме. При проектировании электроустановок были соблюдены требованиями действующих строительных норм и правил, других нормативных документов, утвержденных в установленном порядке.

В ходе проекта были спроектированы розеточные сети и сети электроосвещения. Выбрано оптимальное количество групповых линий и сечения медного кабеля NYM для каждой группы.

Конструкция, исполнение, способ установки, класс изоляции и степень защиты электрооборудования соответствуют номинальному напряжению сети и условиям окружающей среды. Материалы соответствуют требованиям государственных стандартов.

Аппараты защиты защищают систему от сверхтоков и от поражения человека электрическим током.

Для учета электроэнергии был установлен счетчик «Дельта» с классом точности 1. В ванной комнате выполняется система дополнительного уравнивания потенциалов.

29

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

  1.  СП 31-110-2003 "Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий"
  2.  СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»

3. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».

4. Цигельман И.Е. Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий: Учеб. для электромеханич. спец. техникумов. - 3-е изд., испр. и доп. - М.: Высш. шк. 1988. - 319 с.: ил.

5. Правила устройства электроустановок 7 -е издание

6. Киреева Э.А., Цырук С.А. Электроснабжение жилых и общественных зданий. - М.: НТФ «Энергопрогресс», 2005. - 96 с.; ил. [Библиотечка электротехника, приложение к журналу «Энергетик». Вьш. 8 (80].

7. Техническая коллекция Schneider Electric, Вьшуск №11 - Проектирование электроустановок квартир с улучшенной планировкой и коттеджей.

30


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

72696. Знайомство з можливостями баз даних Excel 103 KB
  Уявіть себе власником невеличкого магазину. Необхідно вести постійний облік приходу і витрати товарів, щодня мати перед очима реальний залишок, мати можливість роздрукувати найменування товарів по відділах і т.д. Допомогти у цьому може Excel.
72697. ДОСЛІДЖЕННЯ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ ВИПРЯМЛЯЧІВ 823 KB
  Трансформатор використовується для перетворення напруги мережі до необхідної величини а також для розділення кіл постійного і змінного струмів. Електричний вентиль здійснює перетворення змінної напруги в пульсуючу де частота пульсації залежить від використання схеми за якою побудовано випрямляч.
72698. ДОСЛІДЖЕННЯ ПІДСИЛЮВАЧА НА ТРАНЗИСТОРІ 650 KB
  Схема підсилювача із загальним емітером наведена на рис. Так як схема підсилювача містить у собі реактивні елементи а якості транзистора залежать від частоти то коефіцієнт підсилення має різнізначення на різних частотах. Це явище називається частотними викривленнями підсилювача.
72699. Дослідження транзисторів по схемі із спільним емітером 104 KB
  Зняти вхідну і вихідну статичні характеристики визначати коефіцієнт підсилення по струму і вхідний опір транзистора. Як основну схему включення біполярного транзистора застосовують схему включення із спільним емітером. Схема для зняття характеристик транзистора із спільним емітером приведена на малюнку.
72700. Электричество и магнетизм 16.86 MB
  Сила тока проходящего через организм зависит от приложенного напряжения и от сопротивления того участка тела через который проходит ток. Необходимо помнить что предел безопасной величины переменного тока с частотой 50 Гц равен 10 мА.
72701. Исследование демографической структуры популяции 263 KB
  Популяция представляет собой группу организмов одного и того же вида, занимающих определенную территорию и обладающих особыми признаками, которые поддаются статистической обработке. Эти признаки - плотность, рождаемость, смертность, биотический потенциал, расселение...
72702. Определение относительной и абсолютной влажности воздуха 277 KB
  Насыщенный пар. В закрытом сосуде жидкость и ее пар могут находиться в состоянии динамического равновесия, когда число молекул, вылетающих из жидкости, равно числу молекул, возвращающихся в жидкость из пара, т. е. когда скорости процессов испарения и конденсации одинаковы.
72703. Определение емкости батареи конденсаторов 754 KB
  Цель работы: Определить емкость батареи конденсаторов при их последовательном и параллельном соединении. Приборы, принадлежности и материалы: конденсаторы для соединения их в батарею, вольтметр, амперметр, реостат, источник переменного тока.
72704. Технологія створення та редагування таблиць 334 KB
  Мета: Познайомитися з технологією створення та редагування електронної таблиці. Навчитися настроювати зовнішній вигляд вікна процесора Excel. Отримати навички введення даних до таблиці, познайомитися з основними операціями роботи з найпростішими формулами.