Розрахунки з регулювання напруги
У нашій системі присутня необхідність обмежувати світловий потік, оскільки при закінченні робочої зміни не потрібно його повна потужність. Для, так званого, чергового освітлення достатньо 50% від номінальної потужності.
Існує два способи реалізації чергового освітлення. Перший являє собою дві паралельні, незв'язаних між собою, лінії, з відключенням одного з них для чергового освітлення. Другий здійснюється шляхом впровадження светорегулірующую обладнання.
Для зіставлення двох рішень необхідно провести техніко-економічні розрахунки обох варіантів, і вирішити, що стане найбільш прийнятним для нашої системи. Для прикладу розглянемо коридор протяжністю в 60 м з використанням світлодіодних вбудованих світильників потужністю 40 Вт в загальній кількості рівному 11.
Розрахунок варіанту з двома лініями.
Спершу визначимося з кабелем, для цього розрахуємо номінальний струм
де IН - номінальний струм, Рр. о. - розрахункова потужність освітлювальних установок, U - напруга в мережі. Порахувавши ток, виберемо по ньому необхідний перетин, яке здатне його витримати.
Далі необхідна перевірка вибраного перерізу по допустимої втрати напруги. Для цього визначимо фактично втрати в кабелі
де М - момент навантаження, U - напруга в мережі, г - питома електрична провідність матеріалу дроту (для мідних проводів 57, для алюмінієвих 37), s - перетин дроту.
За нормами допускається 5% втрати напруги від номінального. З урахуванням того, що номінальна напруга нашої мережі становить 220 В, то фактичні втрати не повинні перевищувати значення в 11 В. Якщо дані норми порушуються, то необхідно вибрати більший перетин.
Момент навантаження являє собою твір потужності Рр. про на довжину лінії l відповідно до малюнком 17.
Малюнок 17. Визначення моментів навантаження освітлювальної мережі.
Обчислюється за такою формулою
де Рн - потужність світильника, l - довжина ділянки мережі від джерела живлення до точки приєднання навантаження. [16]
Зробимо розрахунок нашого випадку.
IН = 6 40/220 = 1,1 А
Попередньо виберемо кабель перетином 2,5 мм 2.
Далі розрахуємо момент навантаження, розрахунок будемо виробляє найбільш завантаженої лінії.
Втрата напруги при приєднаних по довжині лінії навантаженнях
Втрати вважаю допустимими. Обраний перетин підходить. Відповідним кабелем стане ВВГнг 3Ч1,5 з допустимим струмом 19 А.
Тепер порахуємо витрати на лінію. Для кабелю ВВГнг 3Ч1,5 вартість 1 м лінії (Cл) становить 30 руб.
Капіталовкладення по лініях складуть
К = З1 + З2 = 1770 + 1560 = 3330 руб.
У разі використання варіанту зі світлорегуляторами лінія буде лише одна і витрати по ній складуть
З = Cлl = 30 64 = 1920 руб.
Підбір світлорегулятора здійснюється за загальною потужності всіх світильників.
де Рн - номінальна потужність одного світильника, N - кількість світильників.
Тому необхідно вибирати светорегулятор потужністю більше 440 Вт. Відповідним светорегулятором для світлодіодів вважаю пристрій фірми АВВ серії Bush-Duro потужністю 500 Вт вартістю (CС) в 73,7 євро. Що в перерахунку на рублі складе 3427 рубля. [26]
Капіталовкладення мають такий вигляд
К = Cл + CС = 1920 + 3427 = 5347 руб.
Варто зауважити, також, на такий параметр як гнучкість системи, тобто можливість впровадження нових потужностей без сильних змін і великих капіталовкладень. Перший варіант дозволить нарощувати потужності, оскільки є запас по кабельній лінії. У той час як другий варіант при зростанні потужностей вимагає придбання нового, більш потужного, світлорегулятора, а це додаткові витрати.
Порівнявши капіталовкладення і параметри системи обох варіантів можна прийти до висновку, що більшу вигоду представляє 1 варіант - використання двох паралельних ліній.