При компоновке осветительной сети вычерчивают в масштабе план объекта проектирования, на котором отмечают места расположения выбранных светильников, выключателей, розеток и т. п., а так же силового щита и щита освещения.

       После размещения осветительного оборудования все светильники делят на группы. При этом всю нагрузку вначале делят на три части (по числу фаз питающей сети), а затем нагрузку каждой фазы делят на группы с учетом следующих рекомендаций:

1. Однофазные группы светильников рекомендуется применять для небольших помещений с малым числом светильников небольшой мощности. В остальных случаях общее освещение выполняют трехфазным с однофазными ответвлениями к отдельным группам светильников.

2. Рекомендуется, чтобы в каждой однофазной группе было не более 20 ламп накаливания, ДРЛ, ДРИ, ДнаТ и розеток, или не более 75 люминесцентных ламп мощностью до 40Вт или 60 ламп мощностью до 80Вт.

3. Длина четырехпроводной группы, как правило, не должна превышать 80м, трехпроводной – 60м и двухпроводной – 35м.

4. Групповые линии сетей внутреннего освещения должны быть защищены предохранителями или автоматическими выключателями на рабочий ток не более 25А.

5. Светильники дежурного и наружного освещения лучше всего включить в отдельную группу.

6. Штепсельные розетки в жилых помещениях устанавливают по одной на каждые 6м² жилой площади и на 10м² площади коридоров, а также до трех розеток на кухню. Мощность розеток принимают равной или мощности подключаемого приемника, или 500Вт.

       Заканчивают этот раздел составлением расчетной схемы, на которой указывают все осветительные щиты и группы, число проводов и длину групп, мощность источников света и розеток, а также места ответвлений.

Выбор марки проводов и способов их прокладки

       Для распределения электроэнергии электрическая осветительная часть выполняется в виде электропроводки с установкой аппаратов автоматической защиты и коммутации.

       Выбор марки провода для проводки осветительной сети определяется условиями окружающей среды, назначением помещения, электро- и пожаробезопасностью, удобством монтажа и эстетическими требованиями. Выбор производится по специальным таблицам (приложение 13).

       Способ прокладки должен обеспечить надежность, долговечность, пожарную безопасность, экономичность и по возможности заменяемость проводов. Основными видами прокладок являются скрытые и открытые.

       Скрытой электропроводкой называется проводка, проложенная внутри конструктивных элементов зданий и сооружений (в стенах, полах, фундаментах, перекрытиях и т. д.).

       Открытой электропроводкой называется проводка, проложенная по поверхности стен, потолков, по фермам и другим строительным элементам зданий, сооружений, по опорам и т. п.

       В общественных, административных, бытовых, лабораторных помещениях, как правило, используют скрытые электропроводки. При скрытой прокладке плоских проводов под штукатуркой запрещается заделка проводов растворами, содержащими и другие вещества, которые могут разрушать изоляцию.

       В производственных и вспомогательных помещениях следует преимущественно применять открытую проводку, выполненную на тросах или тросовыми проводами, кабелями, шнурами и изолированными проводами с размещением на изоляторах, в лотках, коробах, трубах. Открытые электропроводки должны прокладываться в местах, где исключена возможность их механических повреждений.

Расчет сечения проводов

    Сечения проводов и кабелей выбирают исходя из механической прочности, тока нагрузки и потери напряжения.

    В процессе монтажа и эксплуатации электрические провода и кабели испытывают механические нагрузки, которые могут привести к обрыву токоведущих жил. Чтобы этого не произошло, ПУЭ ограничивает минимальное сечение проводов в зависимости от способа прокладки и материала токоведущих жил. Например, согласно ПУЭ в общем случае сечение жил проводов и кабелей, используемых для внутренней электропроводки, должно быть не менее 2,5 мм² для алюминиевых жил и 1 мм² для медных, а при прокладке на изоляторах – соответственно 4 мм² и 1,5мм².

    Нагрев проводников вызывается прохождением по ним электрического тока. Температура провода зависит от величины этого тока и условий теплоотдачи в окружающую среду. Допустимая температура провода ограничивается классом нагревостойкости его изоляции. Чтобы температура не превысила допустимого значения, в зависимости от класса изоляции, материала жил провода и способа его прокладки (в воздухе, в трубе, в земле и т.д.), для каждого стандартного значения согласно табличным данным, приводимых в ПУЭ, ограничивают допустимую силу рабочего тока. В приложении 14 приведены значения длительно допустимых токов нагрузки для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными и алюминиевыми жилами, проложенными открыто и в одной трубе.

    Сечение жил проводов можно рассчитать по потере напряжения и на минимум проводникового материала.

    Расчет сечения проводов на минимум проводникового материала производится по формуле:

                                                                            (4.1)

где S – сечение провода рассматриваемого участка, мм²;

- сумма моментов рассчитываемого и всех последующих их  участков с тем же числом проводов, что и у рассчитываемого, кВт·м;

- сумма моментов от n участков с другим числом проводов, чем у рассчитываемого участка, умноженные на коэффициент α, кВт·м;

α – коэффициент приведения моментов (таблица 4.1);

С – характерный коэффициент сети (таблица 4.2);

cosφ – средневзвешенный коэффициент мощности нагрузки;

- располагаемая потеря напряжения, %.

    Потеря напряжения в проводах зависит от сечения, материала токоведущих жил, длины провода, силы тока и принятой системы напряжения. Обычно, значение допустимой потери напряжения во внутренней осветительной сети принимается до 2,5% от номинального, чтобы обеспечить требуемый уровень напряжения у всех потребителей данной сети.

    Электрический момент М определяют как произведение мощности светильника P на расстояние от щитка или точки разветвления l:

                                                                                         (4.2)

    Найденные значения сечения провода округляют до ближайшего большего по стандарту ( S _ст ) и находят фактическую потерю напряжения на данном участке:

                                                                                          (4.3)

Последующие участки рассчитывают аналогично на оставшуюся потерю напряжения.

Найденное сечение провода проверяют на нагрев и механическую прочность.

Провода на допустимый нагрев проверяют на выполнение условия

                                                                                                              (4.4)

где  - длительно допустимый ток на проводе, А (приложение 14);

      - расчетный ток нагрузки на рассматриваемом участке сети, А;

                                                                                       (4.5)

где   - расчетная нагрузка ( включая потери ПРА), Вт;

    m - количество фаз в сети;

    U _ф – фазное напряжение, В.

На механическую прочность провода проверяют на выполнение условия

                                                                                                       (4.6)

где  - минимальное допустимое сечение провода по механической прочности, мм².

Если по одному из последних условий сечение провода не проходит, то его увеличивают.

Таблица 4.1 – Значения коэффициентов приведения моментов

    В качестве примера запишем формульные выражения для расчета сечения проводов для расчетной схемы осветительной сети, рис. 4.2

Таблица 4.2 - Значения коэффициентов С

       Пользуясь уравнением (4.1), вначале определяют сечение провода головного участка. Для этого определяют моменты отдельных участков, предварительно нанеся на схему коэффициенты α и С.

 - расстояния, м;

Р₁ … Р₇ – мощности светильников, Вт;

А,В - точки разветвления

Рисунок 4.2. Расчетная схема осветительной сети.

Моменты отдельных участков равны:

       Сечение провода головного участка определяют как :

    Полученное расчетное сечение головного участка  округляют до ближайшего большего стандартного сечения . Затем находят фактическую потерю напряжения на головном участке

    Последующие участки рассчитывают аналогично на оставшуюся потерю напряжения

    Сечение провода головного участка проверяют на нагрев и механическую прочность по условиям

и

    После окончательного выбора сечения проводов определяют фактическую потерю напряжения по каждой группе.