Электроснабжение торгового центра с разработкой вопросов монтажа внутренних электропроводок

метки: Напряжение, Провод, Номинальный, Мощность, Выбор, Заземление, Работа, Штиль

Развитие производства базируется на современных технологиях, широко использующих электрическую энергию. В связи с этим возрастают требования к качеству электрической энергии, ее экономному использованию и рациональному расходованию материальных ресурсов при сооружении систем электроснабжения. Отсюда — повышение роли инженеров-электриков.

При сооружении новых и реконструкции действующих предприятий выполняется большой объем работ по монтажу электрического оборудования и электроустановок. Электромонтажные работы, как важнейшая часть комплекса строительно-монтажных работ, обычно является завершающими, в значительной мере определяют срок ввода объектов в эксплуатацию. Высокое качество электромонтажных работ — одно из важных средств обеспечения ритмичной, производительной и безопасной работы электроустановок и технологических машин. Совершенствование электромонтажных работ требует внедрения новой техники, современных средств механизации, передовой монтажной технологии, высокой организации труда. В зависимости от отрасли промышленности, типов электрооборудования, определяются последовательность выполнения монтажа и необходимые кадры, материалы, инструменты, оборудование, приспособления.

Решение задач организации правильного монтажа, технического обслуживания и ремонта электротехнических изделий в значительной степени определяется подготовкой и квалификацией электротехнического персонала, который должен обладать глубокими знаниями и практическими навыками в области монтажа и эксплуатации электроустановок.

1. Характеристика ООО “Техэнергогарант”

1.1 Месторасположение и история образования ООО “Техэнергогарант”

ООО “Техэнергогарант” располагается в центре г. Рязани по адресу: г. Рязань, Высоковольтная — 40А. Т/ф: (0912) 96-25-98, ИНН: 6230038779.

ООО “Техэнергогарант” основан в 1999 году Викторовым Владиславом Валерьевичем и Хоревым Андреем Михайловичем. В свою очередь они распределили между собой должности генерального и технического директоров.

Основное направление деятельности ООО “Техэнергогарант” — это электромонтажные работы в производственных зданиях и жилых домах.

С момента образования ООО “Техэнергогарант” было выполнено множество электромонтажных работ на таких производственных объектах (предприятиях) Рязани и Рязанской области как: ЗАО “Александра и Софья”, ОАО “Бройлер Рязани”, ООО “Маякинвест”, ОАО “Союз Газ”, “Управление капитального строительства области”, “Управление судебного департамента ”, торговый центр на улице Маяковского 72 и на многих других мелких объектах.

Экономическая часть дипломной работы по электрооборудованию

... устройства электроустановок (ПУЭ), СНиПах и ГОСТах. 1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ В данной выпускной квалификационной работе ... увеличению строительства жилого сектора и как следствие экономическому росту населенного пункта. В настоящее время ... (равен 0,9). Расчетные коэффициенты реактивной мощности жилых домов принимаем по табл. 2.1.4 [2]. Активная нагрузка: , (кВт), Реактивная ...

1.2 Структура управления ООО “Техэнергогарант”

Структура управления ООО “Техэнергогарант” представлена на рис. 1.1.

Рисунок 1.1. — Структура управления ООО “Техэнергогарант”

1.3 Использование производственных площадей и техническая оснащенность ООО “Техэнергогарант”

ООО “Техэнергогарант”относится к малым предприятиям и имеет в своем составе небольшое количество производственных и вспомогательных помещений. Сведения о технической базе ООО представлена в (табл. 1.1).

Сведения о техническая оснащенность электромонтажных бригад представлена в (табл. 1.2).

Таблица 1.1. — Сведения о технической базе ООО “Техэнергогарант”

Назначение помещения	Общая площадь, м2	Состояние
1. Офисные помещения	64,0	хор.
2. Центральный склад электроматериалов	16,8	хор.
3. Склад оборудования	32,4	удовл.
4. Склад материалов	30,6	удовл.
5. Мастерская	12,4	удовл.
6. Сборочный цех	18,2	хор.
7. Гараж	42,7	хор.

Рисунок 1.2. — Диаграмма распределения производственных площадей

Таблица 1.2 — Техническая оснащенность электромонтажных бригад

Марка, тип	Год выпуска	Состояние
1. Перфоратор METABO SDS-МАХ, 1500Вт.	2000	Хор.
2. Перфоратор METABO SDS+, 950Вт.	2000	Удовл.
3. Перфоратор METABO SDS+, 750Вт.	2000	Хор.
4. Перфоратор METABO SDS+, 750Вт.	2001	Хор.
5. Перфоратор METABO SDS+, 750Вт.	2003	Отл.
6. Перфоратор DE WALT SDS+, 750Вт.	2002	Хор.
7. Перфоратор BOSH SDS+, 500Вт.	2002	Хор.
8. Перфоратор Пермь, Россия, 750Вт.	2003	Хор.
9. Дрель B&D, 650 Вт.	2001	Хор.
10. Дрель B&D, 650 Вт.	2002	Хор.
11. Дрель B&D, 550 Вт.	2002	Хор.
12. Углошлифмашина METABO-150, 1200 Вт.	2001	Хор.
13. Углошлифмашина METABO-125, 750 Вт.	2002	Хор.
14. Углошлифмашина DE WALT -125, 750 Вт.	2002	Хор.
15. Углошлифмашина METABO-125, 750 Вт.	2003	Отл.
16. Углошлифмашина Пермь, 125, 600Вт.	2003	Хор.
17. Сварочный аппарат NORDIKA, 4	2001	Хор.
18. Сварочный аппарат NORDIKA, 4	2002	Хор.
19. Сварочный аппарат NORDIKA, 3	2002	Хор.

1.4 Система контроля качества работ

На предприятии функции службы технического контроля возложены на ИТР (ПТО, производителей работ, руководителя сварочных работ) и бригадиров.

Существующая система контроля включает в себя:

• входной контроль;
• пооперационный контроль в процессе производства;
• контроль готовой продукции;
• оформление технической документации на продукцию.

Таблица 1.3. — Система контроля в ООО “Техэнергогарант”

Вид и характеристика контроля	Периодичность контроля	Контролирующие должностные лица
1	2	3
Входной контроль 1. Проверка проектно-сметной документации. Проверка объема необходимой для производства документации, тщательное изучение и подробное ознакомление с рабочими чертежами. В случае необходимости замечания по ПСД, она передается заказчику для внесения изменений и дополнений.	При поступлении документации от заказчика	ПТО
2. Проверка основных и вспомогательных материалов, комплектующих и стандартных изделий: проверяется соответствие их ГОСТу, ТУ, требованием рабочих чертежей, наличие сертификатов, технических паспортов, подтверждающих их качество; визуальная проверка соответствия качества материалов и изделий, поступающих на склад, требованиям рабочих чертежей, ТУ и стандартов; при обнаружении дефектов материалы и изделия возвращаются поставщику.	При поступлении материалов на склад —	Отдел снабжения, инженер по подготовке производства
3. Лабораторный контроль: силовых электрических кабелей; вводно-распределительных устройств; Приборов учета; приборов КИПиА; Осветительных приборов	Из каждой партии При необходимости При необходимости	Лаборатория — —
Пооперационный контроль 1. Проверка выполнения производственных операций и соблюдения технологии изготовления с целью выявления дефектов и нарушений, причин их возникновения и принятию мер по их устранению и предупреждению.	Постоянно	Начальник участка, инженер-технолог
2. На непосредственных исполнителей (рабочих, бригадиров) возлагается ответственность за качество выполняемых ими работ и операций.	Постоянно	Начальник участка, бригадиры
3. Контроль изготовления элементов электротехнических конструкций, инвентаря, оснастки, щитов.	Постоянно	Начальник участка, ПТО
4. Контроль подготовки элементов строительных конструкций и изделий под сборку, сварку и вальцовку.	Постоянно	—
5. Контроль сборки технологии сварки, технологии вальцовки.	Постоянно	—
Контроль готовой продукции 1. Проверка и оценка качества изготовленной продукции и ответственных конструкций.	По мере завершения работ	ПТО, начальник участка, заказчик
2. Внешний осмотр и измерения с использованием стандартных средств и приборов измерения.	По мере завершения работ	ПТО, начальник участка, бригадиры
3. Испытания на прочность и герметичность.	—	—
4. Специальные методы контроля.	По мере необходимости	Организация, имеющая соответствующую лицензию
Оформление технической документации 1. Оформление технической документации на производимую продукцию.	По мере изготовления	ПТО
2. Оформление актов, протоколов и заключений на контроль.	—	—

Все виды контроля осуществляются в соответствии с требованиями ГОСТов, отраслевых стандартов и НТД на продукцию.

Мерительный инструмент и приборы контроля проходят проверку службой стандартизации и метрологии.

На все виды контроля ведутся журналы соответствующей формы.

2. Технологическая часть

2.1 Выбор электрического оборудования торгового центра

Для внутреннего электрооборудования торгового центра предусматривается следующее электрооборудование: вводно-распределительное устройство предусматривается выполнением щитами типа ВРУМ, которые будут устанавливаться в электрощитовой; учет электроэнергии осуществляется счетчиками активной энергии установленными на вводной панели ВРУ; электроосвещение предусматривается трех типов — рабочее дежурное и эвакуационное; управление освещением предусматривается ручное — выключателями со щитков освещения; типы светильников и виды электропроводки выбираем в зависимости от назначения помещений и условий среды; для освещения торгового центра предусматривается использование источников света — люминесцентные лампы лампы накаливания точечные светильники светодиодная индикация; заземление предусматривается выполнением зануления и защитного заземления; для системы уравнивания потенциалов предусматривается установление в электрощитовой рядом с ВРУ Главной Шины Уравнивания Потенциалов (ГШУП), в местах установки оборудования (распределительных щитков) установлены Дополнительные Шины Уравнивания Потенциалов (ДШУП).

Электротехническая часть проекта выполнена на основании архитектурно-строительной части отопления и вентиляции водопровода и канализации в соответствии с ВСН59-88 СниП23-05-95.

По степени электроснабжения электротокоприемники относятся к потребителям II категории.

Напряжение сети принято 380/220 В при глухозаземленной нейтрали трансформатора.

В качестве распределительного устройства приняты панели серии ВРУ расположенные в электрощитовой на 1-ом этаже.

Учет электроэнергии осуществляется на вводной панели ВРУ.

Токоприемниками силового оборудования являются: технологическое оборудование электродвигатели вентиляторов и насосов оборудование лифта тепловые завесы автоматические двери нагрузки подключаемой световой рекламы.

В качестве силовых распределительных щитов приняты щиты серии ПР8513 ПР8503.

Проектом предусматривается рабочее аварийное (дежурное) и эвакуационное освещение выполненное светильниками с люминесцентными лампами лампами накаливания точечными светильниками и светильниками со светодиодной индикацией.

Групповые и распределительные сети выполнены кабелем ВВГ проводом ПБПП и ПВС в электротехнических лотках в электрокоробах в пустотах плит перекрытия скрыто под слоем штукатурки. Все розетки используются двухполюсные с 3-м заземляющим контактом. Сеть к розеткам выполняется проводами ПБПП сечением (3х4) и (3х2,5) мм ² скрыто под штукатуркой открыто в электротехнических коробах. Управление освещением местное однополюсными выключателями и со щитков освещения.

Проектом предусматривается отключение вентиляции при пожаре и дистанционный пуск пожарных насосов.

Для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током все металлические части электрооборудования и светильников а также заземляющие контакты розеток нормально не находящиеся под напряжением должны быть заземлены при помощи N-проводника к шине N распределительного щитка щитку ДШУП от которого на ящик ГШУП. В проекте принята система заземления TN-C-S согласно ГОСТ Р505714.-2-94. На вводе предусмотрен контур повторного заземления нулевого провода.

Заземляющее устройство выполнено наружным контуром состоящим из стали полосовой 40х4 проложенным в земле по периметру здания на глубине 0,5 м. Сопротивление заземляющего устройства в любое время года должно быть не более 10 Ом. Проектом предусматривается система уравнивания потенциалов путем объединения всех металлических частей (основной защитный проводник заземляющий проводник или зажим стальные трубы коммуникаций здания металлические части конструкций труб водопровода канализации отопления) на вводе в здание. Главная Заземляющая Шина ГШУП устанавливается в электрощитовой и присоединяется к шине РЕ ВРУ проводом ПВ3-25. ГШУП соединяется с дополнительными шинами ДШУП проводом ПВ3-16 25.

Все работы по монтажу и защитным мерам по электробезопасности выполнить согласно ПУЭ 1999 г.

Согласно РД 34.21.122-87 предусматривается молниезащита по III категории.

2.2 Расчет освещения

Электрическое освещение — важнейший фактор, от которого в значительной мере зависят пребывания людей.

Основные показатели искусственного освещения (освещенность, яркость, спектральный состав света, пульсация светового потока, слепящее действие источников света) должны обеспечивать нормальные и безопасные условия труда людей, способствовать повышению производительности труда, способствовать повышению производительности труда и качества продукции. Важное требование, предъявляемое к осветительной установке — ее экономичность.

В качестве источников света будем применять люминесцентные лампы и лампы накаливания. Основное достоинство ламп накаливания — простая конструкция, невысокая стоимость, надежность. К недостаткам их следует отнести низкую световую отдачу, неудовлетворительный спектральный состав излучения, необходимость применения защитных устройств от слепящего действия ламп.

Искусственное освещение помещений в настоящее время осуществляется, главным образом, электрическими светильниками.

В качестве источников света выбираем газоразрядные лампы, как наиболее экономичные.

Для освещения рабочих мест выбираем общее освещение.

Для освещения торговых залов выбираем светильники GE RS-436.

Рассчитаем количество установленных ламп общего освещения [10]

,(2.1)

где К ^/ _з — коэффициент запаса, принимается в зависимости от степени загрязненности помещения;

Е _о — норма общей освещенности, лк;

S _п — площадь помещения, м² ;

Ф _ло — необходимый световой поток от одной лампы общего освещения, лм;

z _о — коэффициент неравномерности освещенности лампами общего освещения в зависимости от типа светильника, расстояния между светильниками и высоты их подвеса;

з _о — коэффициент использования светового потока от ламп общего освещения

Высота подвеса светильника Н _с рассчитывается по [10]

Н _с = h _о — (h _р — h _п ); (2.2)

где h _о — высота помещения, м;

h _р — расстояние от пола до освещаемой (рабочей) поверхности, м;

h _п — расстояние от потолка до светильника, м

Для определения коэффициента з _о необходимо рассчитать показатель помещения ц_п по формуле [10]

;(2.3)

где а _п — длина помещения, м;

b _п — ширина помещения, м

Находим высоту подвеса светильников:

Н _с = 3 — (0,8+0) = 2,2 м

Найдем показатель помещения для торгового бутика магазина:

По таблице [10, 14] находим коэффициент использования светового потока от ламп общего освещения з _о = 0,38; норма общей освещенности Е _о = 50 лк; коэффициент запаса для люминесцентных ламп К ^/ _з = 1,5; необходимый световой поток от одной люминесцентной лампы мощностью 18 Вт Ф _ло = 720 лм; коэффициент неравномерности освещенности z _о = 0,4.

Подставляя значения коэффициентов в формулу (2.1) найдем количество ламп:

, ламп

Тогда количество светильников, необходимых для освещения торговых залов будет равно:

п = п _о / 4 = 12 / 4 = 3, светильника

Для остальных помещений расчеты проводим аналогично, а данные расчета заносим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 — Основные показатели освещения помещений торгового центра

Помещение	Площадь помещения, S п , м2	Количество ламп, п	Количес-тво светиль-ников	Марка светильника	Мощность ламп, Вт
					одной	общая
Торговый бутик	18	12 (ЛБ-18)	3	ARS/R 4Ч18	18	216
Склад	63	36 (ЛБ-18)	9	ARS/R 4Ч18	18	648
Лестничный проход	18	8 (ЛБ-36)	4	GE 236	36	288
Электрощитовая	9	4 (ЛБ-36)	2	GE 236	36	144
Проход цокольный этаж	99	68 (ЛБ-18)	17	ARS/R 4Ч18	18	1224
Проход 1, 2, 3 этажи	117	80 (ЛБ-18)	20	ARS/R 4Ч18	18	1440
Проход мансарда	45	32 (ЛБ-18)	8	ARS/R 4Ч18	18	576
Выставочный зал	270	88 (GE-22)	88	K 300/122	22	1931

2.3 Определение общей установленной мощности торгового центра

Общая установленная мощность торгового центра определяем по формуле:

(2.4)

где S _у — общая установленная мощность торгового центра, ВА;

S _осв — мощность освещения, кВА;

S _роз — мощность розеток, ВА;

S _эд — мощность электродвигателей, ВА;

S _проч — мощность прочего силового электрооборудования, ВА

Мощность освещения определяется по формуле:

S _осв = У S _{осв . уч . i} , (2.5)

где У S _{осв. уч. i} — мощность освещения в отдельных помещениях, ВА

Подставляя значения получим:

S _осв = 8472 + 3М8964 + 9856 = 45 220, ВА

Мощность на розетки определяем по формуле:

S _роз = п М к _одн М U М I _{доп. роз} ;(2.6)

где п — количество розеток;

к _одн — коэффициент одновременности;

U — напряжение в сети, В;

I _{доп. роз} — допустимо предельный ток на розетку, А

Подставляя значения получим:

S _роз = (20 + 21 + 21 + 21 + 36) М 0,1 М 220 М 6 = 15 708, ВА

Полная мощность электродвигателей определяется по формуле:

,(2.7)

где Р _эд — общая мощность электродвигателей, Вт;

соs ц — коэффициент мощности

Мощность электродвигателей определяем по формуле:

Р _эд = У Р _{эд. i} ;(2.8)

где Р _{эд. i} — мощность каждого отдельного электродвигателя, Вт

Подставляя значения получим:

Р _эд = 3М4 + 2М2 = 16, кВт;

, ВА

Подставляя значения в формулу (2.4) получим общую установленную (номинальную) мощность электрооборудования торгового центра:

S _у = 45,22 + 15,708 + 17,778 + 6 = 84,7, кВА

2.4 Выбор трансформаторной подстанции

Трансформаторную подстанцию выбираем из условия [7]

(2.9)

где S _т — полная мощность трансформатора, кВА;

S _н — полная мощность нагрузки, кВА;

84,7 кВА;

Выбираем ближайшую большую мощность трансформатора [2]:

• Марка трансформатора ТМ 100;
• Номинальная мощность трансформатора — 100 кВА;

Схема и группа соединений обмоток — Y/Z _н — 11;

• Напряжение на первичной обмотке — 10 кВ;
• Напряжение на вторичной обмотке — 0,4 кВ;
• Потери холостого хода — 330/365 Вт;
• Потери короткого замыкания — 2270 Вт;

Напряжение короткого замыкания U к = 4,5 % U н;

Ток холостого хода i _х = 2,6 % I н;

• Вид переключения ответвлений обмоток — ПБВ.

2.5 Расчет номинальных токов

Рисунок 2.2 — Силовая схема электроснабжения торгового центра

Рисунок 2.3 — Силовая схема осветительной цепи торгового центра

Таблица 2.2 — Номинальная мощность электроустановок

Наименование электроустановки	М 1, М 6, М 2, М 3	М 4 М 5	ЕК 1 ЕК 2	ARS/R 4Ч18	GE 236	K300/122
Номинальная мощность, Вт	3000	2000	3000	4Ч18	2Ч36	22

Номинальный ток электродвигателя рассчитывается по формуле [7]

,(2.10)

где I _н — номинальный ток, А;

Р _н — мощность электродвигателя, Вт;

U _л — линейное напряжение, В;

cos ц_н — коэффициент мощности;

з _н — коэффициент полезного действия

Номинальный ток для осветительных приборов определяется по формуле [3]

,(2.11)

где I _н.осв — номинальный ток, А;

Р _н — номинальная мощность осветительных приборов, Вт;

U _ф — фазное напряжение сети, В.

Номинальный ток для электродвигателя

А

Номинальный ток для осветительных приборов

, А

Рисунок 2.4 — Принципиальная схема осветительной цепи цокольного этажа торгового центра

Другие расчеты проводим аналогично проведенным расчетам, а данные занесем в таблицу

Рисунок 2.5 — Принципиальная схема осветительной цепи 1, 2, 3 этажей торгового центра

Рисунок 2.6 — Принципиальная схема осветительной цепи мансарды торгового центра

Таблица 2.3 — Номинальные токи электроустановок

Наименование электроустановки	М 1, М 6, М 2, М 3	М 4 М 5	ЕК 1 ЕК 2	ARS/R 4Ч18	GE 236	K300/122
Номинальный ток, А	5,8	3,9	7,9	0,33	0,33	0,1

2.6 Расчет внутренних электропроводок

2.6.1 Общие сведения

Канализация электроэнергии к электроустановкам может осуществляться электропроводками, прокладываемыми по территории предприятий, внутри зданий и сооружении, по наружным стенам и т. п. Они представляют собой совокупность изолированных проводов и силовых кабелей небольшого сечения (до 16 мм ² ).

По способам выполнения и конструктивным формам внутренние электропроводки разделяются на открытые и скрытые. При открытой электропроводке провода и кабели прокладываются непосредственно по поверхности стен, потолков, по фермам, по опорам, машинам, оборудованию и т. п.

При скрытой электропроводке их прокладывают внутри конструктивных элементов зданий и сооружений (в стенах, полах, фундаментах, перекрытиях, а также в трубах, гибких металлических рукавах, коробах).

Скрытая электропроводка обеспечивает высокую безопасность, надежность и долговечность. Соответствует более высоким эстетическим и гигиеническим требованиям. Однако ее стоимость более высокая, и, кроме того, затрудняются надзор за ее состоянием и замена в случае необходимости.

Внутренние электропроводки, в соответствии с ПУЭ, должны соответствовать условиям окружающей среды электро- и пожарной безопасности, видами используемых проводов и кабелей, надежностью, удобством эксплуатации и экономическими показателями (минимум приведенных годовых затрат).

Оболочки и изоляция проводов и кабелей, применяемых в электропроводках, должны соответствовать способу прокладки и условиям окружающей среды. Изоляция, кроме того, должна соответствовать номинальному напряжению сети.

В местах, где возможны механические повреждения электропроводки, открыто проложенные провода и кабели должны быть защищены от них своими защитными оболочками, а если такие оболочки отсутствуют или недостаточно стойки по отношению к механическим воздействиям, — трубами, коробами, ограждениями или применением скрытой электропроводки.

Для питания переносных и передвижных электроприемников следует применять шнуры и гибкие кабели с медными жилами, специально предназначенные для этой цели, с учетом возможных механических воздействий. Все жилы указанных проводников, в том числе заземляющая, должны быть в общей оболочке, оплетке или иметь общую изоляцию.

К электропроводкам предъявляются следующие требования [4, 6]:

1. Допустимые длительные токи на провода и кабели электропроводок должны приниматься с учетом температуры окружающей среды и способа прокладки.

2. Механическая и электрическая прочность электропроводок должна обеспечивать долговечность внутренних проводок 10…12 лет, кабельных линий — 25 лет.

3. Электропроводки нужно прокладывать так, чтобы они не загромождали помещения, не портили внешний вид оборудования.

4. Конструкция электропроводки должна обеспечить возможность замены проводов, безопасность при обслуживании и эксплуатации, пожарную безопасность.

5. Электропроводки необходимо выполнять с учетом экономических требований.

При проектировании внутренних электропроводок следует руководствоваться действующими «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ), «Нормами технологического проектирования электроустановок» (НТПЭ), и «Строительными нормами и правилами» (СНиП).

Сечения проводов и кабелей внутренних электропроводок выбирают по допустимому нагреву и по допустимым потерям напряжения. Кроме того, площади сечений проводов и кабелей не меньше чем разрешается по условиям механической прочности.

2.6.2 Расчет внутренних электропроводок по допустимому нагреву

Провода и кабели должны быть выбраны таким образом, чтобы температура провода при длительном протекании тока нагрузки не была больше предельно допустимой.

При расчетах провода внутренних электропроводок выбирают по значению предельно допустимого тока.

Так как выбор проводов по допустимому нагреву тесно связано с выбором защитных аппаратов, то расчет начинают с выбора защиты от перегрузок и коротких замыканий.

Выбираем провода по условиям [1]:

,(2.12)

,(2.13)

,(2.14)

где I _доп — допустимый ток проводника, А;

I _н.дв — номинальный ток электродвигателя, А;

I _в — номинальный ток плавкой вставки, А;

I _ср — ток срабатывания теплового расцепителя, А

Выбор типа проводов и кабелей

1. Для линий освещения выбираем провода трехжильные провода с медными жилами ПБПП соответствующих сечений;

2. Для прокладки межэтажных проводок к осветительным щитам выбираем трехжильные провода с медными жилами ПВ соответствующих сечений;

3. Для силовой проводки выбираем кабель с медными жилами ВВГ соответствующих сечений

Выбор площади поперечного сечения проводов и кабелей

Для линии освещения цокольного этажа левой части торгового зала:

I _н = I _осв + I _р ;(2.15)

где I _осв — ток осветительной цепи, А;

I _р — ток в розетках, А

I _осв = 12 М 4 М 18 / 220 = 3,9, А;

I _р = 6 М 6 М 0,2 = 7,2, А;

I _н = 3,9 + 7,2 = 11,1, А.

Из условий приведенных выше выбираем по таблице [11] выбираем площадь сечения провода, для осветительной сети цокольного этажа левой части торгового зала, 1 мм ² .

Для других этажей торгового зала расчет проводим аналогично, а данные расчета заносим в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 — Выбор сечения проводов и кабелей для линий подвода электричества

Линия	Л о, Л 1	Л 3	Л 2	Л 12	Л 27	Л 7, Л 8, Л 9, Л 10, Л 11, Л 14, Л 20	Л 26	Л 4, Л 5, Л 13, Л 15, Л 18, Л 21, Л 23, Л 24, Л 25, Л 5.1, Л 5.2, Л 6.1, Л 6.2, Л 6.3, Л 6.4	Л 16, Л 17, Л 19, Л 22, Л 38, Л 39, Л 40
Сечение электро-проводки, F , мм2	70	50	8	4	3	2,5	2	1,5	1

Все остальные линии ответвления и спуски к розеткам выполняем медными проводами с сечением жил 1 мм ² .

2.6.3 Расчет внутренних электропроводок по допустимой потере напряжения

При проверке проводов и кабелей по допустимой потере напряжения должно быть соблюдено следующее условие [1]

,(2.16)

где Д U _расч — расчетная потеря напряжения, %;

Д U _доп — допустимая потеря напряжения, %

В соответствии с ПУЭ потеря напряжения для внутренних электропроводок не должны быть больше 2,5 %.

Расчетная потеря напряжения определяется по формуле [1]

, (2.17)

где Р — мощность электроустановки, кВт;

l — длина линии, м;

с — постоянный для данного провода коэффициент, зависящий от напряжения сети, числа фаз и материала провода;

F — площадь поперечного сечения жилы, мм²

Расчет потери напряжения для линии Л 4 для питания электродвигателя лифта

, В

Аналогично проводим расчет потерь напряжения для остальных линий внутренних электропроводок, а результаты расчетов сведем в таблицу 2.3

Таблица 2.5 — Потери напряжения в линиях внутренних электропроводок

линии	Л1	Л2	Л3	Л4	Л5	Л6	Л7	Л8	Л9	Л10	Л11	Л12	Л13	Л14	Л15
F , мм2	70	8	50	1,5	1,5	2,5	1,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	1,5	2,5	2,5
Д U расч , %	0,004	0,009	0,003	0,1	0,3	0,4	0,1	0,2	0,18	0,21	0,25	0,2	0,05	0,05	0,05

линии	Л16	Л17	Л18	Л19	Л20	Л21	Л22	Л23	Л24	Л25	Л26	Л27	Л28	Л29	Л30
F , мм2	1	1	1,5	1	2,5	1,5	1	1,5	1,5	1,5	2	3	1,5	1	1
Д U расч , %	0,003	0,001	0,07	0,6	0,07	0,1	0,07	0,04	0,06	0,3	0,18	0,26	0,27	0,03	0,03

Общая потеря напряжения составляет 5,39, что превышает допустимую норму 2,5 %.

Для уменьшения общей потери напряжения необходимо увеличить площади сечений жил проводов на участках с большей потерей напряжения.

Таблица 2.6 — Уточненные сечения проводов и потери напряжения в линиях внутренних электропроводок

линии	Л1	Л2	Л3	Л4	Л5	Л6	Л7	Л8	Л9	Л10	Л11	Л12	Л13	Л14	Л15
F , мм2	70	10	50	6	6	6	6	10	10	10	10	10	1,5	2,5	2,5
Д U расч , %	0,004	0,009	0,003	0,025	0,075	0,16	0,02	0,05	0,045	0,05	0,06	0,08	0,05	0,05	0,05

линии	Л16	Л17	Л18	Л19	Л20	Л21	Л22	Л23	Л24	Л25	Л26	Л27	Л28	Л29	Л30
F , мм2	1	1	1,5	4	2,5	4	1	1,5	1,5	4	4	6	4	1	1
Д U расч , %	0,003	0,001	0,07	0,15	0,07	0,04	0,07	0,04	0,06	0,1	0,09	0,13	0,1	0,03	0,03

В результате уточнения сечений жил внутренних электропроводок получили общую потерю напряжения в торговом центре 2,42 %, что меньше допустимой потери напряжения для внутренних электропроводок равной 2,5 %.

2.7 Расчет активных, индуктивных и полных сопротивлений линии и трансформатора

2.7.1 Определение сопротивлений линии

Сопротивление линии определяется по следующей формуле [2]

, (2.18)

, (2.19)

;(2.20)

где r ₀ — активное сопротивление 1 км провода, Ом/км;

х ₀ — индуктивное сопротивление 1 км провода, Ом/км;

l — длина провода (линии), км

,(2.21)

где с — удельное сопротивление материала провода, ОмМм;

F — номинальное сечение проводника, мм²

Расчет сопротивления линии Л 4:

По [2] для медных проводов с = 18,9М10-⁹ ОмМм

Тогда:

, Ом/км

R = 3,15М0,015 = 0,047, Ом;

х = 0,3М0,015 = 0,0045, Ом;

, Ом

Аналогично проводим вычисления для остальных линий электропроводок и данные расчетов заносим в таблицу 2.4.

Таблица 2.7 — Активные и индуктивные сопротивления линий внутренних электропроводок

линия	Л1	Л2	Л3	Л4	Л5	Л6	Л7	Л8	Л9	Л10	Л11	Л12	Л13	Л14	Л15
l , км	0,001	0,001	0,001	0,015	0,027	0,035	0,02	0,018	0,015	0,018	0,021	0,024	0,015	0,021	0,018
r 0 , Ом/км	0,27	2,3	0,38	3,15	3,15	3,15	3,15	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9	12,6	7,5	7,5
R М10-3 , Ом	0,27	2,3	0,38	47	85	110	63	34	28,5	34	40	45	189	157	135
x М10-3 , Ом	0,3	0,3	0,3	65	8,1	10,5	6	5,4	4,5	5,4	6,3	7,2	4,5	6,3	5,4

линия	Л16	Л17	Л18	Л19	Л20	Л21	Л22	Л23	Л24	Л25	Л26	Л27	Л28	Л29	Л30
l , км	0,021	0,024	0,03	0,12	0,03	0,03	0,038	0,023	0,027	0,081	0,035	0,05	0,06	0,023	0,023
R 0 , Ом/км	18,9	18,9	12,6	4,7	7,5	6,3	18,9	12,6	12,6	4,7	4,7	3,15	4,7	18,9	18,9
r М10-3 , Ом	397	453	378	564	225	189	718	290	340	380	164	157	282	434	434
x М10-3 , Ом	6,3	7,2	9	36	9	9	11	6,9	8,1	24	10,5	15	18	6,9	6,9

2.7.2 Сопротивлений трансформатора

Сопротивление силового трансформатора определяется по следующим формулам [7]

, (2.22)

, (2.23)

, (2.24)

где z _т — полное сопротивление трансформатора, Ом;

U _к — напряжение короткого замыкания трансформатора, В;

U _б — базисное напряжение, В;

S _т — полная номинальная мощность трансформатора, ВА;

Д Р _кз — потеря мощности в трансформаторе при коротком замыкании, Вт;

R _т — активное сопротивление трансформатора, Ом;

х _т — индуктивное сопротивление трансформатора, Ом

Расчет сопротивления силового трансформатора

U _к = 4,5 %, тогда пересчитывая на вольты получим:

U _к = 17,1 В

, Ом;

• , Ом;

, Ом

2.8 Выбор предохранителей

2.8.1 Выбор предохранителя в сети 0,4 кВ

Предохранители выбирают по следующим параметрам [7]

U _{н. пр} = U _{н. уст} ;(2.25)

I _{н. пр} ? I _{н. у} ;(2.26)

I _в ? k ₀ МУI _{р ( п -1)} + I _п / б;(2.27)

где U _{н. пр} — номинальное напряжение электроустановки, В;

U _{н. уст} — номинальное напряжение предохранителя, В;

I _{н. пр} — номинальный ток предохранителя, А;

I _н.у — номинальный ток установки, А;

I _в — номинальный ток плавкой вставки А;

I _max — максимальный ток в цепи, А;

• б — коэффициент зависящий от пускового режима электродвигателя и типа плавкого предохранителя;

k ₀ — коэффициент одновременности;

У I _{р ( п -1)} — сумма рабочих токов всех электродвигателей, за исключением одного у которого разность между пусковым и номинальным током наибольшая, А;

I _п — пусковой ток исключенного из суммы двигателя, А

Выбираем предохранитель для линии 0,4 кВ:

U _{н. пр} = 380 В;

I _{н. пр} ? 222 А;

I _в = 0,9М216 + 21 / 2,5 = 203, А

Выбираем предохранители ПП-31 с номинальным током плавкой вставки 630 А.

2.8.2 Выбор предохранителей в сети 10 кВ

Предохранители выбирают по следующим параметрам [2]

U _{н. пр} = U _{н. уст} ;(2.28)

I _{н. пр} ? I _{р. форс} ; (2.29)

I _{пр. откл} ? I »; (2.30)

где U _{н. пр} — номинальное напряжение электроустановки, В;

U _{н. уст} — номинальное напряжение предохранителя, В;

I _{н. пр} — номинальный ток предохранителя, А;

I _{р. форс} — ток в цепи в форсированном режиме, А;

I _{пр. откл} — предельно отключающий ток, А;

I » — сверх переходный ток короткого замыкания в месте установки предохранителя, А

Выбираем предохранитель для цепи 10 кВ:

U _{н. пр} = 10 кВ;

I _{н. пр} ? 1,4М(222/26,3) = 12, А;

I _в ? 12 А

Для сети 10 кВ выбираем предохранитель ПКТ — 40 у которого:

• номинальное напряжение — 10 кВ;
• номинальный ток предохранителя — 40 А;
• номинальный ток плавкой вставки — 15 А;
• максимально отключающий ток — не ограничен

2.9 Выбор воздушных автоматических выключателей

Автоматические выключатели выбирают по следующим условиям [7]

U _{н. а} ? U _{н. у} ;(2.31)

I _а ? I _{н. у} ; (2.32)

I _{н. р} ? k _н.т М I _{р. мах} ; (2.33)

I _{н. э} ? k _н.э М I _{к. мах} ; (2.34)

I _{пр. откл} ? I _{к. мах} ; (2.35)

где U _{н. а} — номинальное напряжение автомата, В;

U _{н. у} — номинальное напряжение электроустановки, В;

I _а — номинальный ток автомата, А;

I _{н. у} — номинальный ток электроустановки, А;

I _{н. р} — номинальный ток теплового расцепителя автомата, А;

k _н.т — коэффициент надежности, учитывающий разброс по току срабатывания теплового расцепителя;

I _{р. мах} — максимальный рабочий ток цепи, защищаемой предохранителями, А;

I _{н. э} — ток отсечки электромагнитного расцепителя, А;

k _н.э — коэффициент надежности, учитывающий разброс по току электромагнитного расцепителя и пускового тока электродвигателя;

I _{к. мах} — максимальный ток короткого замыкания в месте установки автомата, А;

I _{пр. откл} — предельно отключающий ток, А

, (2.36)

или

, (2.37)

где Z _Т — сопротивление трансформатора, Ом;

Z _л — сопротивление линии, Ом

Выбираем автомат для линии Л 4 электродвигателя лифта:

U _{н. а} ? 380 В;

I _а ? 5,8 А;

I _{н. р} ? 1,2М5,8 = 7, А;

Z _л = = 0,08 Ом;

• , А;

I _{н. э} ? 667 А;

I _{пр. откл} ? 1,5М667 = 1000 А

Выбираем автомат ШТИЛЬ у которого:

• номинальный ток выключателя — 63 А;
• номинальное напряжение — 415 В;
• с тепловым и электромагнитным расцепителем — Т и Э;
• номинальный ток расцепителя — 10 А;
• предельный ток, отключаемый выключателем — 6000 А

Другие автоматические выключатели выбираем аналогично, а все полученные данные заносим в таблицу 2.7.

Таблица 2.8 — Выбор автоматических воздушных выключателей

Номер автомата	Тип автомата	Номинальный ток выключателя, А	Исполнение расцепителя	Номиналь-ный ток расцепителя, А	Предельный ток отклюю-чаемый при U н = 415 В
QF 2, QF 5	ШТИЛЬ	63	Т и Э	10	6000
QF 3	ШТИЛЬ	63	Т и Э	16	6000
QF 4	ШТИЛЬ	63	Т и Э	20	6000
QF6, QF7, QF8, QF 9, QF 10	ШТИЛЬ	63	Т и Э	32	6000
QF 1	ШТИЛЬ	63	Т и Э	50	6000
Для однофазных сетей (1 полюсные автоматы)	U н = 240 В
QF 14, QF 15, QF 16, QF 20, QF 21, QF 22, QF 26, QF 27, QF 28, QF 32, QF 33, QF 34, QF 39, QF 40	ШТИЛЬ	63	Т и Э	6	6000
QF 11, QF 12, QF 13, QF 17, QF 18, QF 24, QF 30	ШТИЛЬ	63	Т и Э	10	6000
QF 19, QF 23, QF 25, QF 29, QF 31, QF 35, QF 38	ШТИЛЬ	63	Т и Э	16	6000
QF 36	ШТИЛЬ	63	Т и Э	20	6000
QF 37	ШТИЛЬ	63	Т и Э	25	6000

2.10 Выбор электромагнитных пускателей

Электромагнитные пускатели выбираем по следующим условиям [7]

U _{н. п} ? U _{н. у} ;(2.38)

I _{н. п} ? I _расч ; (2.39)

I _{н. р} ? I _{н. дв} ; (2.40)

где U _{н. п} — номинальное напряжение магнитного пускателя, В;

U _{н. у} — номинальное напряжение электроустановки, В;

I _{н. п} — номинальный ток магнитного пускателя, А;

I _расч — расчетный ток, А;

I _{н. р} — номинальный ток нагревательного элемента теплового реле, А;

I _{н. дв} — номинальный ток электродвигателя, А

Выбираем пускатель для электродвигателя лифта М 1

U _{н. п} ? 380 В;

I _{н. п} ? 5,6 А;

I _{н. р} ? 5,6 А

Выбираем магнитный пускатель ПМЛ 150104

Для других электродвигателей магнитные пускатели выбираем аналогично и заносим данные в таблицу 2.9

Таблица 2.9 — Выбор пускателей

Электродвигатель	Магнитный пускатель	U н. п , В	I н. п , А	U катушки , В
М 1	ПМЛ 150104	380	10	380
М 2, М 3, М 6, М 4, М 5	ПМЛ 110004	380	10	380

2.11 Выбор электротепловых токовых реле

Для электродвигателя М 1, М 2, М 3, М 4, М 5, М 6 выбираем по [7] тепловое реле РТТ 0 с номинальным током — 10 А.

2.12 Выбор рубильника

Рубильники выбираем по следующим условиям [2, 7]

U _{н. р} ? U _{н. уст} ; (2.41)

I _{н. р} ? I _{н. уст} ; (2.42)

где U _{н. п} — номинальное напряжение рубильника, В;

U _{н. уст} — номинальное напряжение электроустановки, В;

I _{н. р} — номинальный ток рубильника, А;

I _{н. уст} — номинальный ток электроустановки, А

U _{н. р} ? 380;

I _{н. р} ? 222 А

Выбираем рубильник с боковой рукояткой типа РБ с номинальным током — 400 А и с номинальным напряжением — 380 В.

2.13 Расчет заземляющего устройства

Трансформаторная подстанция располагается в третьей климатической зоне. От подстанции отходит кабельная линия к торговому центру. Заземляющий контур в виде прямоугольного четырехугольника выполняем путем заложения в грунт вертикальных стальных стержней длиной 5 м и диаметром Ш 12 мм, соединенных между собой стальной полосой 40 Ч 4 мм. Глубина заложения стержней — 0,8 м, полосы — 0,9 м. Ток замыкания на землю на стороне 10 кВ I _з = 8 А.

Определяем расчетное сопротивление грунта для стержневых заземлителей [7]

; (2.43)

где с _расч — расчетное сопротивление стержневых заземлителей, Ом;

k _c — коэффициент сезонности;

k ₁ — коэффициент учитывающий состояние грунта при измерении;

с _изм — удельное сопротивление грунта полученное при измерении; ОмМм;

• , ОмМм(2.44)

Сопротивление вертикального заземлителя [7]

; (2.45)

где R _в — сопротивление вертикального заземлителя, Ом;

l — длина стержня, м;

d — диаметр стержня, м;

h _ср — средняя глубина заложения стержней, м

, Ом(2.46)

Сопротивление повторного заземления R _п.з не должно превышать 30 Ом при с = 100 ОмМм и ниже

При с > 100 ОмМм допускается принимать

R ‘_п.з = 30 с / 100; (2.47)

R ‘_п.з = 30М138 / 100 = 41, Ом

Для повторного заземления принимаем один стержень длиной 5 м и диаметром 12 мм, сопротивление которого 31,2 Ом < 41 Ом.

Общее сопротивление всех пяти повторных заземлителей [7]

r _{п. з} = R _{п. з} / n ; (2.48)

где n — число повторных заземлителей, шт,

r _{п. з} = 31,2 / 5 = 6,24 Ом.

Определяем расчетное сопротивление нейтрали трансформатора с учетом повторных заземлителей [7]

r _иск = r _{п. з} М r _з / (r _{п. з} — r _з ); (2.49)

где r _з — сопротивление заземления, Ом

r _иск = 4 М 6,24 / (6,24 — 4) = 11, Ом

В соответствие с ПУЭ сопротивление заземляющего устройства при присоединении к нему электрооборудования напряжением до и выше 1000 В не должно быть более 10 Ом и 125 / I _з , если последнее меньше 10 Ом.

r _иск = 125 / I _з ; (2.50)

Принимаем для расчета наименьшее из этих значений r _иск = 10 Ом.

Определяем теоретическое число стержней [7]

n _т = R _в / r _иск ; (2.51)

n _т = 31,2 / 10 = 3,12

Принимаем четыре стержня и располагаем их в грунте на расстоянии 5 м один от другого.

Длина полосы связи

;(2.52)

где а — расстояние между стержнями, м

l _г = 5 М 4 = 20 м

Определим сопротивление полосы связи [7]

;(2.53)

где l — длина полосы связи, м;

d — ширина полосы, м;

h — глубина залегания, м.

ОмМм.

При n = 4 и а / l = 5 / 5 = 1, з _в = 0,69 и з _г = 0,45.

Тогда действительное число стержней [7]

;(2.54)

где з _г — коэффициент экранирования стержневых заземлителей;

з _в — коэффициент экранирования полосы связи

Принимаем для монтажа n д = n т = 4 стержня и проводим поверочный расчет.

Действительное сопротивление искусственного заземления [7]

;(2.55)

Ом < 10 Ом.

Сопротивление заземляющего устройства с учетом повторных заземлителей нулевого провода [7]

r _расч = r _исх М r _{п. з} / (r _исх + r _{п. з} ); (2.56)

r _расч = 9,6 М 6,24 / (9,6 + 6,24) = 3,78 Ом < 4 Ом.

Таким образом в результате проведенных расчетов было получено, что для заземления трансформаторной подстанции необходимо четыре стержня (штыря) заземлителя и пять стержней для повторного заземления кабеля и торгового центра.

2.14 Заключение

В результате выполнения электротехнических расчетов по электроснабжению торгового центра было выбрано электрооборудование, рассчитано электрическое освещение и выбраны осветительные установки преимущественно с люминесцентными лампами, была рассчитана полная мощность торгового центра и выбрана трансформаторная подстанция с трансформатором ТМ-100, рассчитаны номинальные токи электроустановок, выбраны сечения проводов и кабелей и проверены по допустимой потере напряжения, рассчитаны активные и индуктивные сопротивления проводов и трансформатора, были выбраны предохранители в цепи 0,4 и 10 кВ, для защиты электродвигателей и осветительных линий были выбраны автоматические воздушные выключатели, для включения и защиты электродвигателей были выбраны магнитные пускатели и тепловые реле, для отключения электричества в торговом центре был выбран рубильник, для заземления торгового центра и трансформаторной подстанции было рассчитано заземляющее устройство.

3. Конструктивная часть

3.1 Монтаж электропроводок

Электропроводкой называется совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним креплениями, поддерживающими защитными конструкциями и деталями.

При скрытой электропроводке их прокладывают внутри конструктивных элементов зданий и сооружений (в стенах, полах, фундаментах, перекрытиях, а также в трубах, гибких металлических рукавах, коробах).

Скрытая электропроводка обеспечивает высокую безопасность, надежность и долговечность. Соответствует более высоким эстетическим и гигиеническим требованиям.

При большом числе кабелей проложить их по элементам здании и в трубах становится практически невозможным. В таких случаях кабели прокладывают на лотках и в коробах. короба имеют закрытую полую конструкцию прямоугольного типа. Они могут быть глухими, со съемными или открывающимися крышками. Короба обеспечивают защиту кабелей и проводов от механических повреждений, пыли и других загрязнений. В комплект лотков и коробов входят элементы, обеспечивающие создание трассы с необходимыми поворотами и разветвлениями в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также элементы для их соединения и закрепления. При соединении лотков обеспечивается непрерывная электрическая связь для создания цепи заземления.

Монтаж электропроводок в коробах сводится к их установке и креплению на опорные конструкции, укладке в них заготовленных мерных отрезков кабелей и проводов, закреплению их и выполнению необходимых соединений [4, 6, 9].

В коробах как кабели, так и провода могут прокладываться многослойно с произвольным расположением. Суммарная площадь их сечения, рассчитанная по наружным диаметрам, не должна превышать 40% сечения короба в свету. Пучки кабелей и проводов скрепляют бандажами — на горизонтальных участках на расстоянии не более 4-5 м, а на вертикальных — не более 1 м. При горизонтальной установке лотков и коробов крепление проводов и кабелей на прямых участках не требуется, при вертикальной же установке провода и кабели закрепляются на расстоянии, не превышающем 1 м, а в местах поворота трассы или ответвления — 0,5 м до и после поворота или ответвления.

3.2 Расчет необходимого количества материалов

Необходимое количество проводов (кабелей) определяется как:

l _эп = У l _{эп. i} ,(3.1)

где l _{эп (каб)} — общая длина провода (кабеля) определенного сечения, м;

У l _{эп. i} — сумма длин проводов определенного сечения на итых участках, м

Тогда необходимое количество проводов:

l _{эп ( S =1)} = 21 + 24 + 38М3 + 23 + 23 + 2,5М100 = 455, м;

l _{эп (S=1,5)} = 15 + 30 + 23М3 + 27М3 = 195, м;

l _{эп (S=2,5)} = 21 + 18 + 30М3 = 129, м;

l _{эп (S=4)} = 12 + 30М3 + 81М3 + 35 + 60 = 440, м;

l _{эп (S=6)} = 50, м;

У l _{эп (S=1…6)} = 1269 м;

l _{каб (S=6)} = 15 + 27 + 35 + 20 = 97, м;

l _{каб (S=10)} = 1 + 18 + 15 + 18 + 21 + 24 = 97, м;

l _{каб (S=50)} = l _{каб (S=70)} = 1, м;

У l _{каб ( S =6…70)} = 196 м

Необходимое количество коробов определяется как:

l _к = У l _{к. i} ,(3.2)

где l _к — общая длина короба определенного размера, м;

У l _{к. i} — сумма длин коробов определенного размера на итых участках, м

Тогда необходимое количество коробов:

l _{к (100 Ч80)} = 50 + 50М3 + 35 = 235, м;

l _{к (25 Ч16)} = 126 + 120М3 + 102 + 2,5М100 = 838, м;

У l _к = 1073 м

Необходимое количество розеток определяется как:

п _роз = У п _{роз. i} ,(3.3)

где п _роз — общее количество розеток, м;

У п _{роз. i} — суммарное количество розеток на итых этажах, м

Тогда необходимое количество розеток: