ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ
ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ
СЕТИ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
«ЭНЕРГИЯ»
МОСКВА 1974
6П2.13
Э45
УДК 621.316.17:728.1
Авторы: Г. В. Мирер, И. К. Тульчин, Г. С. Гринберг, В. Н. Смирнов
Электрические Э45 гия», 1974.
264 с. с ил.
сети жилых зданий, М., «Энер-
На обороте тит. л. авт: Г. В. Мирер, И. К. Т у л ь ч и и, Г. С. Гринберг, В. II. С м и р и о в.
В книге рассмотрены вопросы проектирования электрических сетей жилых зданий, дан анализ уровней электрификации быта и характеристика бытовых электроприемников. Приведена современная методика определения и прогнозирования электрических нагрузок и электропотребления. Рассмотрены схемы распределения электроэнергии, типичные схемы сетей жилых зданий различной этажности. Освещены вопросы расчета их сетей. Описаны конструкции питающих и квартирных сетей, освещены вопросы электробезопасно-сти в жилых зданиях.
Книга предназначена для инженеров, занятых проектированием электрооборудования жилых зданий, и может быть полезна специалистам по монтажу и эксплуатации электрооборудования жилых зданий, а также студентам вузов и техникумов при изучении курсов электроснабжения и электрических сетей.
0339-030
051(01)-74
79-73
6П2.13
© Издательство «Энергия», 1974 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Жилищное строительство в СССР, особенно в послевоенные годы, получило грандиозный размах. За 1966—1970 гг. н стране введены в эксплуатацию жилые дома общей площадью 518 млн. м2. Директивами XXIV съезда КПСС предусматривается построить в 1971—1975 гг. жилые дома общей площадью 565—575 млн. м2. Непрерывно улучшается планировка квартир, создаются большие удобства для проживающих в них людей, повышается уровень комфорта. Все это непосредственно связано с совершенствованием инженерного оборудования жилых зданий и в первую очередь с резким повышением уровня их электрификации.	f
Существенно возросли электрические мощности, потребляемые жилыми зданиями. Электрические сети современных многоэтажных жилых зданий представляют собой сложные системы, требующие значительного расхода проводов и кабелей. Повысились требования к надежности электроснабжения жилых зданий, что потребовало автоматизации работы отдельных элементов сетей. В этих условиях принципиально важно, чтобы в проектах электрических сетей жилых зданий принимались решения, отвечающие требованиям как наименьших затрат на сооружение электроустановок, так и удобств эксплуатации и надежности работы. Между тем до настоящего времени технической литературы по проектированию электрических сетей жилых зданий крайне недостаточно. В предлагаемой вниманию читателей книге сделана попытка восполнить этот пробел.
В книге отражен в основном многолетний опыт ведущих проектных организаций, занятых проектированием электрооборудования жилых зданий в Москве, где масштабы жилищного строительства особенно велики. Рассмотрены вопросы электропотребления при различных уровнях электрификации квартир в настоящее время и в перспективе на 10—15 лет.
I*	3
Описаны современные методы определения нагрузок, основанные па положениях теории вероятностей и математической статистики. Сделана попытка прогнозирования электрических нагрузок. Приведены примеры, иллюстрирующие практическое применение изложенных методов. Несмотря на то, что эти методы пока еще не получили широкого распространения в инженерной практике, пользование ими не представляется сложным, и их внедрение, в частности, в практику проектирования электрооборудования жилых зданий вполне целесообразно.
Значительное место в книге уделено построению схем внутридомовых электрических сетей и их расчету, а также выбору оптимальных решений отдельных элементов или узлов сетей па основе научно-исследовательских работ, проведенных в этой области.
Описаны наиболее распространенные в настоящее время способы выполнения электросетей, а также применяемые комплектные вводно-распределительные устройства (ВРУ), этажные и квартирные щитки и другие элект-роконструкции.
Главы 1—7 и 10 написаны Г. В. Мирером и И. К. Туль-чиным совместно; гл. 8 написана В. Н. Смирновым, гл. 9 — Г. С. Гринбергом.
Авторы выражают глубокую благодарность А. А. Тушиной за помощь в подборе материалов по натурным измерениям электрических нагрузок и результатам научно-исследовательских работ в области электрооборудования жилых зданий, рецензенту доктору техн, наук, проф. Д. С. Чукаеву за ряд ценных советов и указаний.
Авторы с признательностью встретят замечания к книге и пожелания читателей, которые следует направлять по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, издательство «Энергия»,
Авторы
Глава первая
ЭЛЕКТРОПРПЕМПИКИ жилых зданий
1 I. ОВЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Современный жилой дом насыщен электроприемниками, которые можно разделить па две основные группы: элект-рнприом ни ки квартир и электроприемники общеДОМО-IHH’O ЦП 111.1 м<‘Н п я.
Пл(ми рипрпгмппками квартир являются осветительные Н бытовые ал(*к гронриборы. К общедомовым электроприемникам относятся светильники лестничных клеток, входов, Моллои, Ш»стиб|олой, служебных помещений, подвалов и технических подпольев, чердаков, наружные загради-«« юные огни И т. п. Кроме того, к общедомовым электро-нриемйиквм относятся лифты (пассажирские и грузовые), о ।илиционныо системы (общеобменные и дымоудаления), н.о осы хопяйстнеппого и противопожарного назначения, уборочные механизмы. В случае применения (довольно редко) централизованного кондиционирования, электро-01 пиления и элсктроводоприготовления к общедомовым алектроприемпикам относятся также электрокотлы, бойлеры, или водонагреватели и централизованные установки кондиционирования.
Все большее значение приобретают бытовые электроприборы. В настоящее время в быту применяется свыше ГИЮ электроприборов. Их число и единичная мощность растут по мере повышения общей культуры и благосостоянии населения и развития электрификации быта. Широкое ннедренно бытовых электроприборов позволяет резко сократить время на ведение домашнего хозяйства и значи-1нлыю улучшить комфортабельность жилья. Так, например, известно, что на ведение домашнего хозяйства затрачивается от 3 до 5 ч в день, а в семье из трех-четырех человек с детьми дошкольного возраста ~ до 9 ч. Исследованиями института Сибирского отделения Академии
б
наук СССР и некоторых других научных учреждений установлено, что для ведения домашнего хозяйства население затрачивает до 30% всего нерабочего времени* '
Широкая электрификация быта позволяет в будущем i сократить время на самообслуживание примерно на 30%,	1
а вместо с развивающимся общественным обслуживанием— i на 70%. Кроме того, использование бытовых электропри- | боров не только сокращает время на самообслуживание, но и существенно облегчает условия труда, особенно таких тяжелых ого видов, как стирка и глажение, уборка помещения и т. и. В § 1-2 и 1-3 подробнее рассматриваются электронриемпики квартир и электроприемники общедомового назначения.
1-2. ЭЛЕКТРОПРИЕМ1ШКИ КВАРТИР I
. Электрическое освещение квартир осуществляется с помощью бытовых светильников общего и местного освещения. Как правило, до настоящего времени квартиры освещаются лампами накаливания, так как современная лампа накаливания пока является наиболее удобным источником света для освещения квартир. Светильники с лампами накаливания имеют небольшие размеры, могут изготовляться на любое количество ламп, при ।	самых разнообразных конструктивных и художественных
формах. Наиболее часто применяются многоламповые светильники с лампами мощностью 40—100 Вт для освещения жилых комнат и одноламповые 15—60 Вт — для освещения вспомогательных помещений. Широко применяются для местного освещения различные бра, торшеры, ночники, настольные лампы разных конструкций и внешнего вида.
Почти полное отсутствие в квартирах люминесцентного освещения, получившего за последние годы широкое распространение для освещения общественных зданий, промышленных предприятий и на транспорте благодаря своей высокой экономичности, объясняется главным образом тем, что для жилых квартир пока нет удобных подходящих для жилого интерьера и в широком ассортименте бытовых светильников с люминесцентными лампами. Разработки таких светильников ведутся рядом организаций и заводов, и следует ожидать в будущем более широкого их использования. Это обеспечит повыше-
6
пне уровней освещенности без существенного перерасхода электроэнергии. Распространению люминесцентного освещения в квартирах должно способствовать и улучшение качества люминофоров, что имеет важное значение для обеспечения необходимого состава излучения ламп.
Бытовые электроприборы можно условно подразделить па следующие характерные группы: хозяйственные; для обработки и хранения продуктов; нагревательные для приготовления пищи; культурно-бытовые; санитарно-гигиенические; для кондиционирования и отопления помещений (при децентрализованных системах), местные электронагреватели воды.
Ниже дается перечень наиболее часто применяемых бытовых электроприборов, выпускаемых или осваиваемых отечественной промышленностью. Этот перечень далеко по исчерпывает всего многообразия бытовых приборов, ассортимент которых непрерывно растет.
Хозяйственные приборы: стиральные машины (неавтоматические, полуавтоматические и автоматические), сушилки, утюги с терморегуляторами и без них, гладильные машины, посудомоечные машины, пылесосы, полотеры, дробилки для отходов, швейные машины, электрозажигалки, электропаяльники, дрели, точилки и т. п.
Приборы для обработки и хранения продуктов: холодильники абсорбционные, компрессионные и полупроводниковые, морозильники, универсальные кухонные электроприводы, картофелечистки, мясорубки, соковыжималки, кофемолки, миксеры и т. п.
Нагревательные приборы для приготовления пищи: электроплиты с терморегуляторами и программными устройствами (таймеры) и без них, жарочные шкафы, различные; электроплитки, электропечи («чудо»), тостеры, шашлычницы, электрочайники, кофеварки, электросамовары, электропечи высокой частоты и т. п.
Кухонные электрические плиты и жарочные шкафы устанавливаются стационарно, остальные приборы большой частью являются переносными. Стационарные кухонные электроплиты, применяемые в СССР, имеют три-чотырс конфорки мощностью 0,8; 1,2—1,5 и 1,8 кВт и жарочный шкаф 1,2—1,5 кВт. Кухонные электрические плиты по имеют терморегуляторов и программных устройств, и температура регулируется ступенями вручную.
За рубежом все большее применение находят автоматизированные плиты.
7
годаря применению кондиционеров в южных районах США летний максимум нагрузки почти в 1,5 раза выше зимнего. Кроме того, включение в сеть местных кондиционеров приводит к относительно низким значениям коэффициента мощности.
В СССР освоена модель автономного кондиционера «Лзербайджап-4» и ведутся разработки более совершенных автономных кондиционеров, которые в будущем смогут получить достаточно широкое распространение, особенно в южных районах страны.
Тепловые насосы. Принцип теплового насоса может быть использован не только в конструкциях кондиционеров и холодильников, по также и для отопления помещений. Для этих целей могут найти применение компрессионные и полупроводниковые тепловые насосы.
К о м п р о с с и о н н ы й тепловой насос имеет два сосуда, заполненных фреоном или другой жидкостью, кипящей при низких температурах, перекачиваемой компрессором из одного сосуда в другой. В первом сосуде поддерживается более низкое давление, в другом — более высокое. Фреон закипает в сосуде, называемом испарителем, отбирая тепло у воздуха охлаждаемой комнаты. Во втором сосуде пары фреона конденсируются и отдают скрытую теплоту парообразования наружному воздуху. Таким образом осуществляется охлаждение комнаты. При отоплении процесс идет в обратном направлении [Л. 5 и 6].
При отоплении тепловыми насосами электрическая энергия затрачивается па отбор тепла от среды с более низкой температурой и передачу ее в среду с более высокой температурой. Нри благоприятных климатических условиях можно передать 2 000 ккал тепла и более при затрате 1 кВт-ч электроэнергии. Схема работы теплового насоса в режиме охлаждения показана на рис. 1-1, а, а в режиме отопления — на рис. 1-1, б.
Полупроводниковые тепловые насосы работают, как обратимые тепловые генераторы, принцип работы которых сводится к следующему. Если через батарею термоэлементов пропустить постоянный ток, то в результате контактной разности потенциалов одна группа термоэлементов поглощает энергию из окружающей среды, охлаждая ее, другая — выделяет энергию и нагревает окружающую среду. При достаточно высокой электропроводности и низкой теплопроводности приме-
10
ценных материалов количество энергии, перекачиваемой насосом, может в несколько раз превышать количество анергии, затрачиваемой внешним источником.
Риг. I 1. Схема работы теплового насоса «воздух — воздух». в режимах охлаждения (а) и отопления (б).
I пнружный змеевик (конденсатор); Б — внутренний змеевик (испари* и к,), Г -наружный воздух; 2 — комнатный воздух; 3 — компрессор; 4 чг। hi।)гх ходовой вентиль; 5 — регулирующий вентиль; в — вентилятор.
В настоящее время изготовляются компрессионные ii n.loBi.ie насосы. Весьма перспективны полупроводнико-iii.ii’ насосы.
В жилищном хозяйстве, по-видимому, найдут некоторое применение индивидуальные квартирные тепловые на-
11
сосы производительностью примерно 3 000 ккал/ч, снабженные пиковыми нагревательными элементами для дополнительного подогрева. Для исключения пользования пиковыми нагревателями в часы максимума нагрузки энергосистемы последняя осуществляет блокировку с помощью циркулярного телеуправления. Необходимо подчеркнуть, что применение телеуправления требует выделения пиковых нагревателей в отдельную группу, питающуюся через контактор. Подчеркнем, что практическое применение таких систем в перспективе следует считать целесообразным лишь в тех районах, где это может быть технически и экономически обосновано.
Электрическое отопление. Применение электрического отопления жилых помещений для большинства районов нашей страны, особенно при теплоснабжении от тепло-электроцентралей, в настоящее время экономически не оправдываете}!. Однако уже сейчас электрическое отопление находит ограниченное применение в районах с избытком гидроэлектроэнергии, дорогим привозным топливом, а также в некоторых южных районах страны, имеющих плюсовые температуры в зимнее время.
Кроме того, электроотопление находит применение в курортных зонах, где требуется особая чистота воздуха.
За рубежом в последние годы электрическое отопление получает все большее распространение (Швеция, Швейцария, Норвегия, Англия, США и т. д.). Развитию этого вида отопления способствует применение льготных тарифов в часы провала суточных графиков нагрузки энергосистемы, освоение промышленностью аккумуляционных отопительных приборов, дороговизна топлива в некоторых странах и другие, чаще всего, коммерческие факторы.
Если учитывать все же благоприятные перспективы развития новых способов получения дешевой электроэнергии в будущем, а также возможность использования электроотоплепия для заполнения графиков нагрузки энергосистем, оно может получить распространение и в некоторых районах нашей страны. Поэтому целесообразно в данной главе дать краткое описание известных в настоящее время устройств электрического отопления [Л.6].
Принципиально электрическое отопление сводится к следующим основным типам:
1. Полное электроотопление разделяется на: а) прямое с применением приборов, выделяющих джоулево тепло (электрообои2 электроплинтусы, ра
12
д.наторы, панели, калориферы); б) прямое аккумуляционное, использующее для накапливания тепла ночной провал । рафика нагрузки энергосистемы и отдающее тепло круглосуточно (греющие кабели, утопленные в полу, стенах или потолке, а также специальные аккумуляционные мсктропечи); в) смешанное, в котором сочетаются аккуму-
Рис. 1-2. Схема устройства электроотопления с помощью нагревательного кабеля.
а — нагревательный кабель; б — разрез теплого пола? в — принципиальная схема включения нагревательного элемента пола; 1 — обмазка из термопласта; 2 — свинцовый чулок; 3 — силиконовая обмазка; 4 — стеклоткань; 5 — фольга; 6 — нагревательная жила; 7 — линолеум; 8 — настил (дерево); 9 — кабель; 10 — цементная стяжка; 11 — пенобетон; 12 — железобетонное перекрытие; Р — рубильник; К — блок-контакт контактора управления электроотоплением; Л — лампа, сигнализирующая об отключении электроотопления.
hi и ионное отопление с приборами, непосредственно вы-рел нищими тепло; г) непрямое отопление тепловыми Наинами.
2. Частичное электроотопление слу-НИ11 для догрева помещений в особенно холодные дни при ||<»мо|ци переносных приборов сравнительно небольшой мощности (отражательные печи, электрокамины, радиаторы, тепловентиляторы и т. д.).
На рис. 1-2 схематически показана конструкция нагре-шнслыюго кабеля и разрез перекрытия с нагревательными
13
лирующей печи с регулировкой теплоотдачи.
1 —теплоизоляционный слой; 2 — теплоаккумулирующее ядро (например, магнезитовый кирпич); з — нагреватели; 4 — нагретый воздух; 5 — дутьевой вентилятор.
кабелями. Такое перекрытие используется для устройства аккумуляционного электроотопления. На рис. 1-3 в качестве примера электроотопления показана схема аккумуляционной электропечи с регулируемой теплоотдачей. Такие печи требуют значительной площади (примерно до 1 м2 жилой площади при мощности 5 кВт), что является их недостатком. Кроме того, по зарубежным данным стоимость печей высока и достигает 25'—30 руб. за 1 кВт мощности.
Электрические нагреватели воды. Существующие конструкции можно разделить на две группы: а) проточные нагреватели; б) емкостные.
Проточные нагреватели характеризуются простотой конструкции, большой водо-производительностыо и малыми размерами, однако они требуют большой мощности (15—25 кВт). Несмотря на серьезные преимущества по сравнению с емкостными, проточные нагреватели, включение которых обычно совпадает по времени с максимумом энергосистемы, не имеют перспектив для приме-нения в условиях массового жи- t лищпого строительства.
а г р о в а т е л и являются прак-
тически почти единственным рациональным типом электрических приборов для приготовления горячей воды. Они имеют емкость 100 — 160 л и потребляют до 3 кВт. Существуют и аккумуляционные кухонные водонагреватели меньшей производительности и мощности. В настоящее время промышленностью начат выпуск аккумуляционных нагревателей емкостью 100 л.
Преимущества емкостных нагревателей по сравнению с прямоточными сводятся к следующему. Благодаря аккумуляции тепла они могут включаться в часы провалов графиков нагрузки, а расходуемая ими энергия оплачиваться по сниженному тарифу. Кроме того, включение нагревателей в часы провалов графика дает возможность не увеличивать расходы на устройство внутридомовой и наружной электросетей^ чего нельзя избежать применяя
Е м к о с т п ы е п
14
прямоточные нагреватели. Кроме того, исключается нерациональный расход воды.
II('достаток емкостных нагревателей заключается в низ-tn водок роизводительности, исключающей, например, шыможность принять ванну для всех членов семьи в один и ни же день.
II СС.СР емкостные электронагреватели пока не получит распространения, однако их применение, по-види-мпму, будет перспективным в районах с избытком электро-mi’piiin, привозным топливом, а также при введении пнухставочпого тарифа. При горячем водоснабжении от Т.1Ц применение элоктроводопагревателей, как правило, П1Ш1ЮМИЧ0СКИ нецелесообразно.
1-3. ОБЩЕДОМОВЫЕ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКИ
IC обтедпмовым элоктроириемпикам относятся: а) осве-ПГ1ПЛЫ1Ы1’ установки лестничных клеток, технических нпдночьем, чердаков, вестибюлей, холлов, мусорокамер, машинным помшцоний и шахт лифтов и т. д.; б) силовые нннип 1|>ушшых и паггажпрскпх лифтов, вентиляцион-»• ене|пМ| yeijhitli iB дымоудаления и в отдельных слу-IliirotBiii wiHwiftr।BPiiHoiо и противопожарного водо-» н .bihuiiNNi II) угнан । о ли для Кол лекти вных телевизионных ни i mill и । pain форма ।оры для радиотрансляции; г) пыле-• и< ы н ярv। не машины для уборки лестниц и коридоров.
Л |рыр|1чсекое освещение. Для освещения лестниц и hopiuiopoB, холлов, вестибюлей, входов в здания до н<н •<’itH’io времени почти повсеместно применяются лампы паса iiiiiHiiHji. В большинстве случаев в этих помещениях применились одно- и двухламповые плафоны. В последнее время началось внедрение светильников (потолочных о ж । роенных) с люминесцентными лампами мощностью и tО Нт. 11 редприпимаются попытки создать светильники । ном и несцептными лампами, встраиваемые в железобе-loiiiii.ie конструкции площадок лестничных клеток.
11 рпменение для освещения лестничных клеток светильням hi с люминесцентными лампами, вызывая некоторое ин- iiphhihc первоначальных затрат, удешевляет, эксплуа-iMiiiio осветительной установки, не говоря уже о более кыгокпх уровнях освещенности. Удешевление достигали не благодаря экономии электроэнергии, так как в данном случае резкое повышение нормируемой освещенности чо «>() лк против 10 лк при лампах накаливания не дает
15
экономии, несмотря на высокую светоотдачу люминесцентных ламп. Эксплуатация удешевляется, так как люминесцентные лампы менее чувствительны к повышениям напряжения в электросети в ночные часы, вызывающим быстрый выход из строя ламп накаливания и необходимость их частой смены. Некоторым выходом из положения могло 6j>i быть применение для освещения лестничных клеток ламп накаливания, рассчитанных на повышенное напряжение (237 В). Конечно, это привело бы к известному (20—25%) снижению уровней освещенности, но удлинило сроки службы ламп. Однако подобные лампы пока выпускаются в недостаточном количестве.
Освещение технических подпольев выполняется лампами накаливания со светильниками в защищенном исполнении. Если по подполью прокладываются газопроводы, выключатели должны выноситься за пределы помещения. 1Jормально освещение в подпольях отключено и включается только при посещении их.
Освещение чердаков и машинных помещений лифтов выполняется защищенными светильниками с лампами накаливания. Выключатели обычно выносятся на лестничную клетку.
Освещение входов в здания выполняется плафонами или уплотненными светильниками с лампами накаливания. Светильники встроены в конструкцию козырьков входа. В ряде случаев освещение входа в здание совмещают с освещением прилегающего к дому внутриквартального проезда.
Наружное освещение. Существует ряд конструктивных решений устройства наружного освещения проездов с помощью свеч нлкликов, установленных на стене здания или на специальном кронштейне над козырьком входа. 'Для установки светильников наружного освещения на стене здания используются проемы лестничной клетки, обычно па высоте четвертого этажа. Для облегчения ремонта светильников и смены ламп (лампы ДРЛ 80—125 Вт или лампы накаливания 150—200 Вт) применяются выдвижные кронштейны, убирающиеся через оконный проем на лестничную клетку. Управление наружным освещением автоматизируется и может осуществляться как централизованно с диспетчерского пункта городского управления наружным освещением, так и с помощью местного фоторелейного устройства. Оно устанавливается в здании и автоматически включает наружное и лестничное освещение в зависимости от уровня естественной освещенности.
16
11 рп выходе из строя того или другого устройства управлении ос вощением осуществляется вручную.
К’ силовым электроприемникам жилых домов в первую очередь относятся электродвигатели и другое электрообо-р\повинно пассажирских и грузовых лифтов. Наиболее Инн ребнтел ьны в домах высотой 12 этажей и более пас-t вжирскпе лифты грузоподъемностью 350 кге и грузовые и । рупопвссажирские 500 кгс. Для домов высотой девять пиньей применяются лифты грузоподъемностью 240 И .'150 Kt с. (Скорости лифтов в девятиэтажных домах 0,5 м/с; при большей этажности — 1 м/с.
Как правило, пассажирские лифты оборудуются двух-11шрис1иымп асинхронными электродвигателями с корот-hihirtMhity।ым ротором серии АС в малошумном исполнении. II редких случаях, при небольшой грузоподъемности чнф।и (до 1(H) 250 кгс) используют односкоростные элект-роднп । a I ел и. Для особо крупных и высоких зданий могут примени।вся лифты с электроприводом, представляющим I Hr IBM у I вперит op двигатель на постоянном токе, либо В НИН I ИЛЬНЫМ Приводом
о «а нрннндн лиф|пв t рушшпдъомпоет ыо 350 и 500 кгс <|НН1Н I М'г HpiUB’iiHioк*я электродвигатели типа I Ш MlilllHtH'll.lH / I ,Л‘» hill при ИВ (>()%. В сис-HIIII |нн1 рн и» i/iii ’1нф|л hi к ли» входят электромагнит-pliiei ihn । пн Hinn о но,а тина IIMIB201, мощностью iii при IIВ ii)% и понижающие трансформаторы дан НИ1НППЯ нонен управления, сигнализации и ремонт-iihiii 11(1101110111111 Напряжение сети управления 220 В, iioiii п ( hi на in.inn,пи и ремонтного освещения 24 В.
В «иловым эл(ч,т рои риемпикам относятся электродви-ihii’ih во и । и л я го ров и насосов, работающие в системах «HiiiiiHpiio технических и противопожарных устройств здании, и риал очные электромагниты для открывания клапа-н<»а п 1юков систем дымоудаления зданий высотой более •IHHH । и .нажей.
Глава вторая
УРОВНИ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ БЫТА
2-1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
\ ривень электрификации быта зависит от объема произ-||и|с|ва электроэнергии, наличия или отсутствия ограни-ч« iinii на пользование электроэнергией для бытовых целей,
17
развития производства бытовых электроприборов, материального благосостояния населения, обеспеченности трудящихся жилой площадью, тарифов на электроэнергию и некоторых других факторов. Основными количественными показателями, характеризующими уровень электрификации быта, являются расход электроэнергии на душу населения или на семью в киловатт-часах в год, называемый э л о к т р о п о т р е б л е н и е м, и максимальная электрическая нагрузка в киловаттах. Последняя величина имеет решающее значение при проектировании как внутренних, так и внешних электрических сетей. Правильное определение электро-потребления и электрических нагрузок и прогнозирование этих величии на расчетный период представляют весьма трудную задачу, поскольку их формирование носит случайный характер.
В последнее десятилетие сделан ряд попыток создания теоретической базы для расчетов электрических нагрузок и электропотребления на основе положений теории вероятностей и математической статистики с одновременным проведением в относительно широких масштабах натурных исследований в различных районах страны. Как показали эти исследования, можно считать с достаточной для практики точностью, что процессы формирования электрических нагрузок подчиняются закону нормального распределения. Это позволило при охвате сравнительно небольшого количества объектов исследования получать достоверные обобщенные результаты для проектирования. Таким образом, создана реальная теоретическая база для правильного определения и прогнозирования на заданные сроки удельных расчетных электрических нагрузок и элек-тропотреблеиия в жилищном секторе.
Исключительная важность этих вопросов может быть пояснена следующим примером. Только в Москве для электроснабжения новых жилых и общественных зданий ежегодно сооружается до 250 городских трансформаторных подстанций мощностью по 800 кВ-А (2 X 400). Не менее половины мощности этих подстанций служит для покрытия электрических нагрузок собственно жилых домов. Ошибка только на 10% в определении электрических нагрузок может привести к увеличению или уменьшению числа сооружаемых подстанций на 12—15 ежегодно, не говоря уже о соответствующем количестве кабельных линии.
18
Необоснованное завышение электрических нагрузок приводит к омертвлению материальных средств, а их занижение — к необходимости реконструкции сети в неоправданно короткие сроки. Немаловажное значение имеет п правильное определение электропотребления, играющее существенную роль при составлении энергетических балансов и планировании развития энергосистем.
В области определения и прогнозирования электрических нагрузок и электропотребления в СССР работают Ленинградский инженерно-экономический институт имени Нальмиро Тольятти (ЛИЭИ) и Ленинградский политехнический институт имени М. И. Калинина, Московский энергетический институт, Академия коммунального хозяйства имени К. Д. Памфилова (АКХ), Московский научно-исследовательский и проектный институт типового п экспериментального проектирования (МНИИТЭП), Ннергосетьнроект, Моспроект-1 и некоторые другие организации. Большой вклад в это цело внесли такие известные специалисты, как Б. Л. Айзенберг, И. С. Бессмертный, |о. М. Коган, В. С. Равдопик, Г. В. Сербиновский, А. А. Тушина, Р. Я. Федосенко, Я. М. Червоненкис, Is. О. Штеп in пуз и др. Их работы положены в основу нормативных документов но проектированию городских а 1ектричоскнх сетей ((И! 167-61) и электрооборудования а.плых зданий (СИ 297-64), а также раздела VII I ПУЭ.
Уровни электрификации быта. Целесообразно рассмотрен. । ри уровня электрификации быта: 1. Для газифици-Р-шанных квартир (освещение, бытовые электроприборы). ’ Для квартир с кухонными электроплитами (освещение, и...иле электроприборы, стационарная кухонная электро-
п ина). 3. Полная электрификация быта, включающая, п--\1имо бытовых электроприборов и освещения, также (иовление пищи на стационарной кухонной электро-н Инг, приготовление горячей воды с помощью электро-....^нагревателей, кондиционирование и электроотопление. Н 1.нп1(‘ детально рассмотрены первые два уровня электри-Фнсапип. Что касается полной электрификации быта, то ни in hi росы затронуты лишь в общих чертах.
?. 2. НАСЫЩЕНИЕ КВАРТИР ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКАМИ
Пнчдлом электрификации быта в России следует считать inn н дпее десятилетие XIX в. К этому времени в наиболее ।ццппых городах Москве и Петербурге началось приме-
19
некие электроэнергии для освещения. В то время практически единственным потребителем электрической энергии в квартире была электрическая лампа с угольной нитью. Менее чем 100 лет, прошедшие с тех пор, характеризуются непрерывным ростом производства электроэнергии и постепенным появлением и внедрением в быт различных электрических приборов.
После Великой Октябрьской социалистической революции и принятия Ленинского плана электрификации России (план ГОЭЛРО) развитие электрификации страны пошло быстрыми темпами. Рост мощностей электростанций, развитие электрических сетей и систем, в том числе в городах, способствовали наряду с массовым внедрением электропривода в промышленности все большему применению электроэнергии в быту. Однако темпы электрификации быта отставали от темпов развития промышленной энергетики из-за напряженного энергетического баланса городов. Относительно медленно также развивалось производство бытовых электрон риборов. Значительный подъем в выпуске бытовых электроприборов был достигнут после окончания Великой Отечественной войны и приобрел особый размах в 60-х годах. Данные о росте производства электробытовых приборов приведены в табл. 2-1 [Л.7, 8] и по данным института Энергосетьпроект.
Таблица 2-1
Производство основных видов бытовых электроприборов в СССР по годам, тыс. шт.
Электроприборы	1940 г.	1950 г.	I960 г.	1964 г.	1965 г	1970 г.
Пылесосы				6,1	500,8	764,5	830	1500
Холодильники	3,5	1,2	529,5	1 134	1675	4 200
Стиральные машины	—	0,3	895,5	2860,6	3 400	5 300
Электрочайники и ко-	76	154	108	284	600	1 650
фейники						
Электроплитки	726	1 689	6 875	6 727	4 800	10 000
Утюги	420	508	5 006	6 905	4 500	7 000
Радиоприемники и ра-	160	1072	4165	4 761	5 200	7 800
диолы						
Телевизоры	0,3	11,9	1 726	2 927	3 700	7 500
Магнитофоны1	_—	—	—	—-	—	1 200
Полотеры	—.	—			—	?200
1 До 1965 г. данных нет.
20
Массовый выпуск отечественной промышленностью разнообразных бытовых приборов способствовал широкой > ннстрификации жилых квартир. Рост обеспеченности населения бытовыми электроприборами может характеризоваться данными, приведенными в табл. 2-2 [Л. 8].
*	Таблица 2-2
Насыщение бытовыми электроприборами
Электроприборы	Количество приборов на 100 семей, шт		
	1960 г.	1965 г.	1970 г.
Радиоприемники	48	61	71
1 <*. кшизоры	10	26	56
Холодильники	3,5	И	32
<  1111 шльные машины	4	21	52
> Н'кгроупоги	43	74	89
э н ктроплитки (переносные)	58	80	90
М агнитофоны	0,5	2,6	7,4
Э н'ктрочайники и кофевар-	0,6	3,4	10
ки э к кгропылесосы	2,8	6,8	12
Приведенные данные по обеспеченности населения бы-i иными электроприборами по стране в целом значительно превышены в крупных городах. Так, например, обследование ряда крупных жилых зданий в Москве дало следующие результаты [Л. 68] (табл. 2-3).
Таблица 2-3
Насыщение бытовыми электроприборами некоторых жилых домов в Москве (средние данные)
Электроприборы	Средняя мощность одного прибора, Вт	Количество приборов на 100 семей, шт	
		1962 г	1970 г
I'.i нюприемники и радиолы	75	48	55
1( К’НПЗОрЫ	100	62	99
X " ЮДПЛЫ1ИКИ	150	22	95
< 1111ш. 11>пые машины	350	4	45
Пи lecocbi	400	7	60
1 H'hl роуТЮГИ	600	50	89/67 *
М.н шпофопы	100	—	23,2
1 1" кисры	250	—.	7
л -h'K । росамовары	600	—	5
' ' । пс.,ш гель — для домов с электроплитами, знаменатель — для домов I* ।ильными плитами.
21
Наряду с широкоизвестными бытовыми приборами в ближайшие годы можно ожидать организации производства и появления в продаже многих новых приборов и увеличения их единичной мощности, что представляется целесообразным по технологическим соображениям (быстрое приготовление пищи и обработка продуктов, высококачественная и быстрая стирка и т. д.).
В городах, где развиваются быстрыми темпами сети прачечных, химчисток, проката бытовых приборов и других учреждений бытового обслуживания, рост количества приборов редкого пользования у населения будет относительно более медленным, чем приборов культурно-бытового и санитарно-гигиенического назначения. В сельской местности играет роль наличие специальных помещений для длительного храпения продуктов (погреба, ледники и т. п.), что снижает насыщение семей холодильниками. Вместе с тем рост числа стиральных машин будет повышенным. Насыщение приборами будет также зависеть от масштабов их производства, стоимости и климатических условий. Однако насыщение приборами в городах существенно выше, чем в сельской местности.
Для характеристики развития электрификации быта не безынтересно познакомиться в общих чертах с состоянием этого вопроса в развитых зарубежных странах.
2-3. КРАТКИЙ ОБЗОР ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ БЫТА В ЗАРУБЕЖНЫХ СТРАНАХ
Электрификация быта в зарубежных городах развитых капиталистических стран достигла в настоящее время высокого уровня. Однако внимательное изучение вопроса показывает, что в этих странах во главу угла предприниматели ставят перед собой получение максимальных прибылей. Часто это приводит к нецелесообразному направлению развития электрификации быта, в частности к применению электроэнергии для отопления помещений, приготовления горячей воды и т. д. в ущерб экономическим интересам потребителей. Большую роль играет реклама, на которую затрачиваются колоссальные средства, предоставление кредита при покупке приборов, тарифная политика и т. п.
В нашей стране в условиях планового хозяйства развитие электрификации быта подчинено общим народнохозяйственным интересам, и в ряде районов применение электроэнергии ограничивается более экономичными решениями по централизованной теплофикации, газификации на базе природного газа и т. д. Тем не менее совершенствование процессов производства электроэнергии, развитие новой техники прямого получения электроэнергии (магнитно-гидродинамические генераторы, топливные элементы и т. п.), а также повышение к. п. д. электростанций и сетещ внедрение мощных энер-
22
। -idjiokob, развитие атомных электростанций создают предпосылки । hi дальнейшего развития электрификации быта в нашей стране. II свете этого достигнутые уровни электрификации быта в зарубежных городах развитых капиталистических стран представляют инте-|н с с точки зрения возможных масштабов использования в быту та-универсального энергоносителя, каким является электричество. Интересны данные [Л. 9] о доле участия коммунально-бытовой н.нрузки в общем электрическом балансе, приведенные в табл. 2-4.
Таблица 2-4
Доля участия различных потребителей в электробалансе некоторых стран
Страна	Потребление, %		
	Промышленность	Быт	Транспорт
Англия	47,2	51	1,8
Норвегия	61,6	36,9	1,5
Франция	70	24,6	5,4
США	52,4	47	. 0,6
СССР	76,5	16,6 *	6,9
* По данным [Л.59] расход электроэнергии на коммунально-бытовые нужды в 1970 г. составил около 11% общего объема, производства электроэнергии (а нс от объема распределенной энергии, как это указано в табл. 2-4).
Во всех развитых странах наибольшее распространение имеют приборы, облегчающие домашний труд, а также приборы культурно-• и юного назначения. В Голландии, где этому вопросу уделяется  и н>шое внимание, разработан прототип электрифицированной  11-|ртиры 1975 г. (год условный). В этой квартире предусмотрено -'юе пятидесяти бытовых электроприборов общей мощностью i, > кВт, не считая электроосвещения, мощность которого оцени-।	1 ся в 6 кВт (в основном люминесцентное) [Л.10]. Расчетная на-
• р\ ша па вводе в такую квартиру оценивается величиной 15 кВт, и  них 3,6 кВт — освещение. Ввод в квартиру предполагается трех-’!'< шым.
В Австрии [Л.10] различают три уровня электрификации квар-1 иР (А, В, С). Для первого уровня, кроме освещения, предусматри-|..||<»г девять приборов общей мощностью 4,6 кВт. Второй уровень — ‘ I прибор общей мощностью 9,9 кВт. Для третьего уровня предппла-пн чся полная электрификация. Здесь имеется в виду применение >" приборов общей мощностью 34,5 кВт. Расчетные нагрузки на вво-13 \ в эти квартиры оцениваются в размерах: для группы А — i,l кВт, для группы В — 5,0 кВт и для группы С — 10,2 кВт.
В США насыщение квартир некоторыми бытовыми электропри-• «•рнми уже к 1965 г. приближалось к 100%. Это относится к таким п|Н|бораи, как утюги, радиоприемники, холодильники и телевизоры. 1Ь .пнгературпым данным насыщение бытовыми электроприборами пи.» pi пр в США характеризуется табл. 2-5 [Л.8 и 59]<
23
Таблица 2-5
Насыщение бытовыми электроприборами в США
Электроприборы	Количество на 100 семей, шт.		Электроприборы	Количество на 100 семей, шт.	
	1964 г.	1965 г. *		1964 г. |	1965 г.
Кондиционеры Электроодеяла Копсе рв ооткры в а-тели Кофеварки Посудомойки Сушилки	для белья Мусородробплкп Тостеры Пылесосы Стиральные машины Водонагреватели Морозильники	20,2 32,4 19,7 68,5 11,8 24,2 12,5 81,1 81,2 79,7 32,8 23,2	24,2 34,7 24,7 71,7 13,5/18 26,4 13.6 83,6 83,5/92 81,4/94 32,4 24,2	Усовершенствованные сковороды Кухонные плитки У тюги Миксеры Р а диоприе мни ки Электроплиты Электроплиты встроенные Холодильники Телевизоры черно-белые Телевизоры цветные	46,4 22,5 98,3 70,4 97,9 30,1 10,5 48,3 94,1 5,1	48,2 28,7 99,1 72,8 99,3 30,7 11,3 99,5/100 97,1 9,5
* В знаменателе указаны данные за 1970 г
К 1966 г, в США было свыше 100 000 полностью электрифицированных зданий, тогда как в 1956 г. их было только 1 000. В 1967 г. 3 млн. жилищ, или 6% общего числа, были оборудованы электроотоплением. К 1980 г. в США предполагается довести это число до 14,5 млн., или до 30% общего жилого фонда.
Проведенное в 1962 г. в Англин снижение тарифов на электроэнергию, потребляемую в ночное время, дало толчок к быстрому распространению электроотонленпя. Появились специальные программаторы, включающие приборы электроотоплепия, водонагреватели, стиральные машины с 23 до 7 ч. Сравнительно недавно стали применяться теилоэлеклровептиляторы мощностью 3 кВт, позволяющие одновременно с нагревом очищать, увлажнять и парфюмеризировать воздух в квартире. В настоящее время в Англии до 50% новостроек оборудуются аккумуляционным или полуаккумуляционным отоплением.
В Норвегии 50% квартир имеет электроотопление, а в некоторых горных поселках все жилые дома отапливаются электричеством. Электроотопление довольно широко внедряется в Канаде, Бельгии и некоторых других странах.
Пожалуй самое широкое распространение в зарубежных странах имеет приготовление пищи на электроплитах, даже при наличии газификации, что объясняется их высокими санитарно-гигиеническими характеристиками и простотой автоматизации. Появились многочисленные новые конструкции плит с терморегуляторами и программным управлением, высокочастотные печи, на которых приготовление пищи длится несколько минут. Охват электроплитами к 1966 г. составлял в США — 42%, Англии 38%, ФРГ 55%, Швеции — 80%, Финляндии 50% t
24
Часто электроприборы конструируются в виде кухонных блоков, i.\ а.» входят автоматическая электроплита, водонагреватель, холо-III н.п пк-морозильник и другие мелкие кухонные приборы. Другой о ккомпонуется из приборов для обработки белья (стиральная м.нппна, сушилка, гладильная и швейная машины). Процесс вытес-in’ii и я других энергоносителей электроэнергией продолжается, хотя, н<< видимому, по мере насыщения бытовыми электроприборами темпы 1><н и электрификации квартир в будущем будут снижаться.
Характерной тенденцией дальнейшего развития производства fi.i ювых электроприборов (США, Англия и другие страны) являются in' к»лько освоение новых видов приборов, но также автоматизация и \ работы и увеличение единичной мощности.За последние 15—20 лет мощности электроутюгов выросли с 300 до 1 500 Вт, появились специальные гладильные машины. Мощности автоматизированных стиральных машин достигают 3—4 кВт и более против применявшихся paiu'c машин мощностью 300—500 Вт. Мощность кухонных электро-п hi г достигает 13 кВт.
Несмотря на то, что мощность некоторых приборов в процессе и\ совершенствования уменьшается (радиоприемники, радиолы, и левизоры, магнитофоны и т. п.), а также на то, что мощность, рас-мщуемая на освещение квартир, возрастает незначительно благодаря повышению светоотдачи ламп накаливания и постепенному |1и<‘дрепию в быт газоразрядных ламп, удельное электропотребление пл в.ушу населения возросло весьма заметно и имеет тенденцию ь дальнейшему росту.
Среднее удельное бытовое электропотребление в год на семью п ipii-четыре человека в развитых зарубежных странах составляет:
Освещение ...........
Радиоприемник .....
Телевизор........  .
Утюг ................
Холодильник ......
Стиральная машина . . Электроплита ...... Э лектроводонагрев ател ь
150—200 кВт • ч
40 кВт • ч
80 кВт•ч
40 кВт • ч 250—300 кВт • ч 200—300 кВт • ч 800—1 500 кВт • ч 2 000 кВт • ч
Всего на семью расходуется' 3—4 тыс. кВт-ч в год.
В ряде случаев расход электроэнергии на бытовые нужды пре-i'i iiimct вышеприведенные цифры и достигает, например в США, с уче-|'>м потребления шкафами для сушки белья 7—12,5 тыс. кВт-ч и । <>д па семью [Л. 5].
Как уже отмечалось выше, принципы, на основе которых разви-Ч|||'|(‘я электрификация быта в нашей стране, коренным образом • I in чаются от зарубежных. В СССР темпы роста бытового электро-ц"| рсбления определяют, исходя из общих задач планомерного н пропорционального развития всего народного хозяйства.
К ХАРАКТЕРИСТИКА БЫТОВОГО ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ
I ’i.iiiie были рассмотрены общие характеристики уровней » । нитрификации и тенденции их развития. Сейчас целе-•ипбразно рассмотреть конкретные показатели электро-inn рсбления2 закономерности их формирования и дина
25
мики развития. Имеющиеся данные исследований этих вопросов различными авторами [Л. 8, 12—14] показывают, что процесс формирования и развития электропотребления в нашей стране шел быстрыми темпами. Это, несомненно, является результатом огромного размаха строительства электрических станций и сетей в стране, а также неуклонного повышения материального благосостояния народа. Вместо с тем па темпах развития электрификации быта отразилось отставание в развитии производства бытовых электроприборов и известная напряженность энергетиче-. ского баланса в некоторых городах до 60-х годов.
Динамика развития электрификации быта лучше всего может быть охарактеризована величиной электропотреб-лепия па одного жителя в год. Ниже приведены показатели электропотреблопия па все виды коммунально-бытовых нужд по городам и селам нашей страны в год [Л. 8]:
	Годы	1960	1965	1968	1970
В	городах: кВт • ч Всего,			... 288	441,2	540,9	615
	житель В % к 1960 г. . 		... 100	153	188	213
в	сельской местности: кВт•ч Всего, 			. . . .	31	65	88	118
	житель В % к 1960 г		, . . . 100	210	284	370
Из приведенных данных виден значительный рост удельного электропотреблопия в целом и опережающий рост его в сельской местности, что объясняется высокими темпами электрификации сельских районов в эти годы. Приведенные данные отражают рост электропотребления на коммунально-бытовые нужды в целом, в том числе на впутриквартирное потребление, уличное освещение, водопровод и канализацию, торговлю, общественное питание, здравоохранение, административные учреждения, электрифицированный транспорт и т. д.
Переходя к собственно внутриквартирному электропотреблению, следует отметить, что темпы его прироста были значительными. Это следует из данных динамики роста внутриквартирного электропотребления (кВт-ч) на одного жителя.
Годы	1960	1965	1968
Освещение и бытовые приборы в го-
родах, кВт-ч ....................  .	134,5
В % к 1960 г........................... 100
170	189,9
126	141
1970
210
156
26
11ачиная с 1967 г., МНИИТЭП совместно с Московской • н ><>.| ьной сетью Мосэнерго проводил исследования электрических нагрузок жилых зданий в Москве. Исследования проводились как в газифицированных домах, так и в домах • кухонными электроплитами. Исследования выполнялись инженерами А. А. Тушиной, М. А. Мартыновым, Ю. С. Вуки юным, Л. П. Усачевой и другими сотрудниками мшпггзи, а также инженерами Московской кабельной пни Г>. М. Барановым, Н. В. Зайцевой, Ю. А. Проневич.
Несмотря на ограниченный объем измерений, можно шметить, что в Москве удельное электропотребление на ни у । |hi кип р гп рные нужды выше (см. стр. 26). Так, по ныОорочным данным в ряде районов города оно составило к 1970 г. в газифицированных домах от 210 до ЦОп ьНт’Ч на одного жителя в год, а в квартирах с электро-н иними 600 650 кВт-ч. Па квартиру электропотребление гпгюляот 800 Л)00 кВт-ч в год в домах с газовыми пли-1йми, д к домах с электроплитами 2 100—2 300 кВт-ч.
И'ги данные являются средними и в отдельных кварти-| сие । являю г (округленно) при газовых плитах
I 000 hlh ч в год н при электроплитах 5 000 кВт-ч в год цр. иц» PhCIii/I iHieinpownepi ни па одну кухонную электро-|Ц пи	переднем примерно I 100 кВт-ч в год. По
Др м данным »нд величина гоиналиет I 100—1 200 кВт-ч н При -ном । leayei имен, и виду, что расход электро-tnepiiiii ни iipinошаление нищи снижается в тех случаях, пи га /КН И.Н.Ы обедают вне дома.
Как сказано выше, удельное электропотребление на ।на и.но бытовые нужды в городах существенно выше, 41'1 a to н.гкои местности. Однако в 1963—1964 гг. удельна । о к । роногребление в городе превышало электропот-р< о |(Ч1нг в селе в 6—9 раз, а уже к 1970 г. только в 5 раз. \Ь. । н«> о,кидать, что в дальнейшем разница между электро-M-.I |н о кчшем в городе и селе будет снижаться.
N зольное элсктропотребление в различных районах । । раны неодинаково. В центральных районах оно несколь-। и шлпг благодаря наличию крупных городов и развитых • юк । рических сетей; оно также выше в районах, где и*• ।b iу ю।ся привозным топливом или сжиженным газом. В ию ледних случаях население часто пользуется электро-и «и । к.1 мн для приготовления пищи и горячей воды. Весьма «•Mi окн уровни электропотребления в районах, где имеются И1НЫ1КИ гидроэлектроэнергии. В этих районах находит чм< 1ПЧНОС применение электроотопление.
27
Значительное влияние на величину электропотребления оказывает централизованное теплоснабжение при отсутствии газификации (дома с плитами на твердом топливе). Удельное электропотребление в таких домах примерно на 50—60% выше, чем в домах с печным отоплением, что также объясняется применением электроэнергии для приготовления пищи и горячей воды [Л.15]. При газификации расход электроэнергии, естественно, снижается.
2-5. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ БЫТОВОГО ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ
Прогнозирование расходов электроэнергии на бытовые нужды основывается на результатах многолетних исследований фактического электропотреблопия, а также на оценке влияния па пего отдельных электроприемников. Наиболее эффективным для расчетов на ближайшую перспективу (до 10 лет) является метод множест-в о н п о й к о р р е л я ц и и (см. ниже), позволяющий па основе достаточно большого объема обследований выявить влияние отдельных электроприемников или их групп па суммарную величину электропотребления.
Как уже отмечалось выше, исследования электропотребления и электрических нагрузок выполнялись в течение ряда лет ЛИЭИ, АКХ, МНИИТЭП, Мосэнерго, институтами Моспроект и Мосипжпроект и другими организациями в Москве, Ленинграде, Тбилиси, Красноярске, Новосибирске, Омске, Тамбове, Златоусте, Смоленске и других городах. Зто позволило получить относительно достоверные данные для последующей обработки их методами м а т е м а т и ч о с к о и статистики и вывода соответствующих уравнений регрессии [Л.16].
Для расчетов предполагаемых уровней электро-потреблепия применяется [Л.12] ряд методов. Из них рассмотрим три, наиболее распространенные:
1)	определение величины электропотребления осветительными и бытовыми электроприборами исходя из планируемого насыщения квартир, существующего электропотребления каждым электроприемником и учета факторов, на него влияющих (пользование общественными услугами, повышение к. п. д. приборов и т. д.);
2)	расчеты прогнозируемых величин электропотребления на базе статистических данных и определение по этим данным темпов прироста;
28
3)	определение предполагаемого электропотребления пл основе уравнений, дающих корреляционную завися-mi и и. между электропотреблением и суммарной установ-K’liiioii мощностью электроприемников.
Пэ перечисленных методов расчета наиболее эффективным и удобным является первый, учитывающий влияние о।дольных электроприемников или их групп, которые ни у г характеризоваться одинаковыми или близкими ренинами работы. При этом, как уже отмечалось выше, • шдуот учитывать влияние ряда факторов, в частности «авич, как пользование прачечными, предприятиями обще-• ihoinioio питания, пунктами проката и т. д. Кроме того, » 'Юдуит оценивать в перспективе результаты технического и|нн росса, благодаря которому, с одной стороны, проис-।идиI снижение мощности отдельных приборов (например, н»чопиаоров, радиоприемников, холодильников и т. д.), о друнЩ увеличивается единичная мощность таких нриЛпрпи, как стиральные автоматы с подогревом воды (дп 3 4 hili), посудомоечные машины п т. д.
Опрпдплин расход электроэнергии одной семьей, сле-।унг HMiHli и ниду, Mio мы о|ранич(Ч1ы относительным зна-ннрин«н 1ины разни inn ллоы рпфпкацпп быта при-|«Н|Н1Н нн III Hut II Лнюо Hina 10ИНЫЙ период в результате inymiii ННИНЧ1Н hoi и при* росса можно ожидать появления «рицинина п ин нпныч приборов, обслуживающих быт, рю । мм । pt пии hiiiuphis в настоящее время может быть нм мы прио ntжопным.
Д hi и рю полирования расхода электроэнергии по п е р-н о м v moi иду надо знать потребление ее отдельными । и в । рпн рисм ни вамп. ()дпако натурные измерения расхода । и в । рилиср! пи в квартире практически возможны лишь ич и м Ш11ПССП показаний расчетного счетчика, учитываю-нн !<• мюпий расход по квартире в целом. Решение вопроса и v 0'10111 \ об|цего учета энергии возможно с помощью mi кн,1 мпожествеппой корреляции. Применение этого Mri'iiii лэкоиомерпо, поскольку отдельные семьи имеют Iш । ।ич11ые наборы бытовых электроприборов.
N равнение множественной регрессии средних расходов • и ». । рплнергпи (кВт-ч) семьей в зависимости от мощности Min-и.пых электроприемников может быть представлено в । । од у ищем видё:
I Г, Р , од --= 7’Л +Т2Р, + ... + ТпРп = Wt +	.
... + >Cni	(2-1)
29
где Р±, Р2, Рп — средние установленные мощности отдельных электроприемников, кВт; РУ1? W2, Wn — средние расходы энергии отдельными электроприемниками, кВт-ч; Тх, Т2, Тп — число часов использования установленной мощности отдельных электроприемников (коэффициенты регрессии расходов энергии отдельных электроприемников в натуральном масштабе).
Из выражения (2-1) следует, что, зная средние мощности электроприемников (по их паспортным данным), а также вычислив па основе теории корреляции коэффициенты регрессии, т. е. числа часов использования установленной мощности, можно определить как расходы энергии отдельными электроприемпиками в год, в месяц, в сутки и т. д., так и суммарный расход по квартире в целом. Планируя насыщение квартир различными электроприемниками, можпо рассчитать ожидаемое потребление энергии на одну квартиру па расчетный период.
Остановимся в самых кратких чертах на начальных положениях корреляционного анализа.
Корреляция в математической статистике характеризует связь между явлениями, если одно из них входит в число причин, определяющих другие, или если имеются причины, воздействующие на эти явления. Корреляционный анализ рассматривает степень зависимости случайных событий и величин. Если две величины х и у связаны функциональной зависимостью, то каждому значению х соответствует определенная величина у. Например, данной величине угла сдвига фаз ср соответствует определенное значение коэффициента мощности cos ср. Если же некоторой величине х соответствует статистический ряд возможных значений у, то такая зависимость называется корреляционной. Например, одно и то же количество руды может содержать различное количество примесей, полученных из опыта; одно и то же количество квартир может давать различные электрические нагрузки на шинах трансформаторной подстанции.
Чтобы математически описать характер корреляционной зависимости (связи) между явлениями, определяют среднее значение у по х (ух) и среднее значение х по у (ху). Эти величины определяются из выражений:
тхуУ "	mxyW
где Шу = и mx “ '^Jrbxy \ my — число значений х при неизмен-х	у
ной величине у; тх — число значений у при неизменной величине х;
%mx = Zniy ~ п\ п — общее число наблюдений.
При математической обработке результатов наблюдений составляются специальные таблицы и графику на основе которых выяс-
30
и потея характер зависимости у от х или х от у. Такая зависимость может быть близкой к прямолинейной и криволинейной.
Зависимость y = f (х) называют уравнением регрессии у па х. При прямолинейной зависимости двух величин уравнение регрессии может быть представлено в следующем виде: ух =
<tr -ф Ъ. Величины а и Ъ называются коэффициентами Р о г р о с с и и. Для их определения пользуются методом наимень-ших квадратов.
Метод наименьших квадратов основан на том, •иобы сумма квадратов отклонений средних от1 расчетных значений п<> формуле регрессии была наименьшей, т. е. чтобы сумма (ух —
X
7)? = ^гпх (у — ах — &)2 имела наименьшее значение.
Для этого определяются частные производные приведенного Ч'авнения и приравниваются нулю. В итоге получаем два уравнения с двумя неизвестными, из которых определяются коэффициенты I" । россии а и b и составляется так называемое теоретиче-« ное уравнение регрессии.
Вели бы связь между уих была функциональной и притом линей-поп, то вычисленные по уравнению регрессии значения у совпали бы « Фактическими. Но в статистических измерениях функциональная .i.iiiiieiiMocTb уже становится корреляционной, поскольку сами пара-м<1ры меняются. Следовательно, фактические значения у будут oi шчаться от вычисленных по уравнению. Чем больше вариаций прочих условий, тем больше будут отклонения от вычисленных величин. В связи с этим вводится понятие тесноты корреляционной 1.|):11(‘ПМОСТИ.
Теснота корреляционной зависимости • пре,шляется величиной
in ид; — Gy — среднеквадратические отклонения случайных величии > и у от их средних значений.
Iвеличина г называется коэффициентом корреля-и н и. Предельные ее значения колеблются от 0 (при отсутствии инн иной связи, т. е. при некоррелированных величинах) до 1 при I , нпциональной зависимости. При г = 0,24-0,3 можно считать, чи величины находятся в корреляционной связи.
I» несколько преобразованном виде формула для коэффициента • "рреляции имеет вид:
п
2 (ж—ж) (у—у) о
г=-------------— .
В практике часто приходится сталкиваться со статистическими • си inMil между несколькими величинами одновременно. В нашем • । \ ч.н> иго ряд электроприемников со своими характерными режи-М1МП работы. Наиболее простой формой связи является линейная, нрнчем уравнение связи, например, между тремя величинами имеет НИ I,
z — ах -j- by -ф с.
31
Принципиально задача получения уравнения регрессии решаете; методами, аналогичными приведенным выше. Такие связи нося: название множественной линейной корреля ц и и.
Изложенные выше самые краткие сведения по корреляционном} анализу приведены в книге для ознакомления читателя лишь с основами методики изучения процесса формирования электрические нагрузок и электропотребления. Корреляционный анализ широкс применяется в самых различных отраслях техники. Для детальногс ознакомления с этими вопросами следует обратиться к специально! литературе [Л.16].
Натурные обследования и проведенные расчеты, выполненные различными организациями в течение ряда лет, позволяют привести средние оценочные данные по расходам
Таблица 2-1
Потребление электроэнергии по отдельным видам электробытовых приборов (средние оценочные данные)
Электроприборы	Установленная мощность одного прибора, Вт	Число приборов в одной семье (насыщение)	Годовое число часов использования установленной мощности (коэффициент регрессии)	Годовое электропотребление, кВт-ч,	. на квартиру	
				при существующем числе приборов	одним | прибо- : ром по расчету
Освещение	400 *	1,0	800	320	320
Радионрнемпи ки	75	0,75	530	30	40
Телевизоры	НИ)	0,6	1 000	96	160
Холодильники	140	0,3)2	2 550	115	356
Стиральные машины	350	0,52	100	18	35
Пылесосы	400	0,12	120	6	48
Электроутюги	600	0,8	200	96	120
Электроплитки	650	0,9	450	262	290
Электродуховки	700	0,1	35	2	24
Прочие	700	0,15	300	31	210
Итого:	4 175	—	—	976	—
Электроплиты	5100	—	—	1 100	1 100
* По данным обследований в Москве установленная мощность осветительных приборов выше и составляет в среднем 600 Вт на квартиру.
электроэнергии отдельными электроприемниками и на квартиру (семью) в настоящее время. Их результаты сведены в табл. 2-6.
32
Приведенные в табл. 2-6 данные отражают средние ветчины удельного электропотребления для квартир, где • • । ноппельно широко используются электроплитки для н г-нготовления пищи. Для газифицированных квартир • ргдиие удельные расходы электроэнергии будут ниже примерно на 200 кВт-ч в год на квартиру за счет резкого > мгиьшения пользования электроплитками и некоторого • ок ращения пользования электроутюгами. Вместе с тем п домах с плитами на твердом топливе возможно увеличите среднего электропотребления на 10—-15%.
Расходы электроэнергии, приведенные в табл. 2-6, могут быть значительно превышены отдельными семьями. 1ак, например, с вероятностью примерно 97% можно • ы. и дать, что максимальное электропотребление превысит • родине величины примерно вдвое при вариации 50—60%*.
Определение предполагаемых величин удельного элект-ропотребления. Для определения предполагаемых величин \ н'льного электропотребления в пределах десятилетнего иорпода рассмотрим перспективы изменения мощности • сдельных электроприемников и насыщения ими квартир ,голых домов.
Освещение квартир
11 ри прогнозировании расхода электроэнергии на освещение, помимо насыщения, следует учитывать улучшение г.1чества освещения, экономичность различных источников < Ht'ia и повышение норм жилой площади. Рассмотрим г.ььдый из этих факторов.
Улучшение качества освещения н>г । нгается, в первую очередь, за счет повышения осве-ннч1 пости. Несмотря на то, что нормированная в настоящее иремя величина наименьшей освещенности в жилых помещениях составляет 30 лк (при лампах накаливания), ’•ос юдованиями установлено, что фактический уровень <н1ичц(Ч1ности в квартирах значительно ниже — примерно При этом величины освещенности в квартирах зави-< я| ог возможностей и вкусов жильцов, и, таким образом, нормирование уровня освещенности в этом случае носит \г.|овный характер.
* Вариация — отношение среднеквадратического отклонения г среднему значению случайной величины. Она характеризует рас-< глине показателей.
Мирер Г, В. и др.
83
За рубежом нормы освещенности жилых помещений, как правило, государством не устанавливаются, имеются лишь рекомендации различных инженерных организаций. Так, например, в западноевропейских странах, рекомендуемая норма составляет 35 лк, что близко к требованиям норм в СССР, однако фактические величины тоже не превышают половины рекомендованного значения. Характерно, что в США энергоснабжающие организации, заинтересованные в увеличении сбыта электроэнергии, рекомендуют освещенность в жилых помещениях в размере 80—120 лк, что в действительности почти не реализуется .
Для определения величины электропотребления на освещение на перспективу целесообразно выяснить, какие величины освещенности будут обеспечивать необходимый зрительный комфорт, являясь одновременно оптимальными с технико-экономической точки зрения.
Гигиенический оптимум освещенности лежит в очень широких пределах. Рассеянный свет па белом фоне при освещенности 10 000 лк (естественная освещенность в хороший день) обеспечивает наибольшую четкость восприятия глаза. Если эту освещенность принять за 1, то при других уровнях освещенности четкость восприятия будет характеризоваться данными, приведенными в табл. 2-7 [Л. 17, 18].
Таблица 2-7
Четкость восприятия глаза в зависимости от уровней освещенности
Как видно из табл. 2-7, человеческий глаз хорошо адаптируется к сильно отличающимся уровням освещенности. Так, при освещенности примерно 50 лк теряется только 20% четкости восприятия. Отсюда вытекает, что с точки зрения гигиенических требований нет необходимости в квартирах нормировать слишком высокие уровни освещенности от общего освещения. По-видимому, наименьшая освещенность 30—40 лк является удовлетворительной, 34
и hi рабочие места в квартире (письменный стол, места для •цепня, шитья, приготовления пищи и т. д.) будут иметь пополнительное местное освещение. Необходимость обеспечения достаточно высоких уровней освещенности за счет моснюго освещения [Л.18] наглядно иллюстрируется 11>п(|шками, приведенными на рис. 2-1. Из рис. 2-1 следует, 'но при величинах освещенности на рабочей поверхности <>i .'>() до 300 лк производительность труда возрастает примерно на 8% при заметном снижении утомляемости и количества ошибок.
Экономичность пиков света. В гл < шлоотдаче люминесцентных ламп. Однако при । юшшесцентных лампах пшценность ниже 75 —
I (н). I к не создает комфортных условий в квартире. 1 юдовательно, переход на иомпиесцентное освеще-ппо не даст заметного сни-।<ппя расхода электро-
• пгргии. Немалое значении имеет и то обстоятель-<||'.о, что производство । и м п несцентных светильни ков для бытовых целей 1'.|.ии1вается пока медленна, а качество люминофо-
различных и с т о ч-1 уже говорилось о высокой
Рис. 2-1. Зависимость производительности труда (кривая 7), утомления (кривая 2) и количества ошибок (кривая 3) от освещенности.
। ।, имеющее важное значение для улучшения цветопе-i.i'ih, пока еще недостаточно высокое. Исходя из этих -поражений, не следует ожидать в ближайшей перспек-ц| ни широкого внедрения в быт люминесцентного освещении Нолынее распространение люминесцентное освещение но|учит в общедомовых помещениях, таких, как лестницы, вестибюли, холлы, коридоры и т. д.
Можно ожидать, что светоотдача ламп накаливания иипысится на 10—15% и будет улучшен спектр их света | |л1одаря применению специального стекла для колб, и пншепию состава газовой среды и некоторых других мер.
Повышение норм жилой площади.
Iн» нлпой размах жилищного строительства в ближайшее н сятплетие позволит существенно повысить норму жи-ioii площади на человека. При этом, естественно, уве
2*
35
личится освещаемая площадь. Однако повышение нормы жилой площади не вызовет роста электропотребления в той же пропорции, поскольку при этом снизится годовое число часов использования установленной мощности. Вместе с тем благодаря улучшению конструкций светильников можно ожидать некоторого повышения их к. п. д. и коэффициентов использования светового потока.
Исходя из изложенных выше соображений, можно считать, что увеличение электропотребления на нужды освещения не будет значительным и на перспективу его можно оцепить величиной 130—140 кВт *ч на жителя в год, или на среднюю семью 450—500 кВт*ч в год.
Б ыт о в ые электроприборы	4
Телевизоры и радиоприемники. Радиоаппаратура, ранее выпускавшаяся па электронных лампах и потреблявшая относительно большую мощность, постепенно заменяется аппаратами па полупроводниковых приборах. При этом мощность, потребляемая ими из сети, существенно уменьшается. В табл. 2-8 приведены данные института Энергосетьпроект, характеризующие тенденцию изменения электропотребления радиоприемниками и те-
Таблица 2-8
Электропотребление радиоприемниками и телевизорами
Электроприборы	1970 г.		На перспективу	
	Удельный вес, %	Электро-потребление, кВт >ч	Удельный вес, %	Электро-потребление, кВт«ч
Телевизоры:				
Ламповые	83	170	30	170
Комбинированные	10	100	40	100
Транзисторные	7	20	30	20
Средневзвешенный расход	—-	160	—	97
электроэнергии на один прибор				
Радиоприемники:				
Ламповые	50	75	10	75
Транзисторные	50	5	90	5
Средневзвешенный расход	ч —	40	—	12
электроэнергии на один прибор				
36
ювизорами на перспективу примерно 10 лет, несколько откорректированные по оценке авторов.
Холодильники. В настоящее время применяются два типа холодильников: компрессионные (80%) п абсорбционные (20%). Наиболее экономичны компрессионные холодильники с автоматическим терморегулированием. По мере их совершенствования расход электро-ик'ргии на один холодильник существенно снижается. Гак, в первоначальных моделях этих аппаратов емкостью <’.5 — 175 л годовой расход электроэнергии составлял 300— 'иЮ кВт-ч. В дальнейшем усовершенствование компрес-( ионных холодильников пойдет по линии снижения мощности электродвигателя примерно на 30%.* Абсорбционные \ о. jодильники без автоматического терморегулирования потребляют С20—850 кВт-ч в год, однако они примерно н 2 — 3 раза дешевле компрессионных. Такие холодильники получают распространение в районах с умеренно жарким нчом. В настоящее время выпускаются абсорбционные холодильники с терморегуляторами на несколько ступеней температуры. Расход электроэнергии такими хо-юдильниками будет, естественно, ниже. В районах с жарен м летом целесообразно применять компрессионные холо-111 1 ьники, имеющие существенно меньший расход электро-• н(‘ргии. В будущем серьезными конкурентами компрес-• ионным холодильникам, по-видимому, станут полупро-н" 1 пиковые холодильники.
Расходы электроэнергии на холодильники в различных |мионах страны могут значительно отличаться. По средней и мпературе наиболее жаркого месяца территория СССР
Таблица 2-9
Коэффициенты расхода электроэнергии на холодильники по районам
< III>11	Области и края	Коэффициент расхода электроэнергии
1	Восточная и Западная Сибирь, Дальний Восток, Северо-Запад	0,8
11	Центр, Центральный черноземный район, Волго-Вятский район, Урал, Белоруссия, Прибалтика, 50% территории Казахстана Украина, Поволжье, 50% территории Казахстана, Молдавия, Северный Кавказ Средняя Азия5 Закавказье	1
III		1,15
|\		1,3
37
делится на четыре группы, для которых в табл. 2-9 выведены коэффициенты расхода электроэнергии.
При определении предполагаемого расхода электроэнергии на один холодильник учтено, что вместе со снижением удельного электропотребления будут расти емкости холодильников и морозильников. С учетом сказанного можно считать, что для II климатического района средний расход электроэнергии на один холодильник останется неизменным и составит 360 кВт-ч в год.
Стирка, сушка и глажение белья.? При заполнении машины холодной водопроводной водой? для стирки 1 кг белья затрачивается на подогрев воды1 1 100 ккал/ч, или 1,28 кВт-ч. Расход энергии на стирку; и отжим белья составляет 0,15—0,20 кВт-ч на 1 кг сухого ? белья. Общий расход электроэнергии с учетом подогрева? воды составляет 1,4 кВт-ч на 1 кг сухого белья. При; использовании в таких машинах горячей воды от ТЭЦ или котельных расход электроэнергии значительно снижается до 0,5 кВт-ч на 1 кг белья.
Определение расхода электроэнергии на стирку в индивидуальных стиральных машинах ведется с учетом веса сухого белья, накопленного за год одним жителем. По данным АКХ в 1970 г. это количество равно 72"кг, а на перспактиву примерно 10 лет — 95 кг на одного жителя
Таблица 2-10
Удельное годовое электропотребление на стиральную машину
Тип стиральной машины	1970 г.		Па перспективу	
	Удельный вес, %	Электро-потребление, кВт • ч/ма-шину	Удельный вес, %	Электро-потребление, кВт • ч/машину
Без подогрева воды	100	35	70	35
С подогревом водопроводной	—	—	15	230
воды				
С догревом воды ТЭЦ	—	—	15	150
Средневзвешенное значение	—	35	—	81,4
в год. С учетом того, что 40—50% белья в городах стирается в прачечных, в табл. 2-10 приведены данные электропотребления в оценке авторов на одну стиральную машину в домашних условиях.
38
Принятые в табл. 2-6 величины электропотребления \ । к»1 ами (на один прибор), относящиеся к 1970 г., по-ви-яимому, следует распространить и на последующие годы, и*•< кольну, с одной стороны, возрастет до 1,2 кВт единична и мощность прибора, с другой стороны, процесс глажении одежды и белья будет ускоряться и, кроме того, населен не будет больше пользоваться мастерскими бытового •и** ।ушивания и химчисткой. Таким образом, расход электро ин'ргии на один утюг оценивается в 120 кВт-ч в год.
Прочие приборы, характеризующиеся небо н.шил! расходом электроэнергии, предназначены для уборки помещений и ряда хозяйственных нужд (пылесосы, и....еры, кухонный привод, кофеварки и т. д.). К этой же
1р\нне можно условно отнести приборы, которые находи к-и в стадии разработки или осваиваются промышлен-ци| н.ю. Расход электроэнергии на эти приборы оценива-1»1 < и ориентировочно на перспективу в размере 20% элект-||ип<»| ребления основными приборами.
Приготовление пищи на электро-Н । и т а х. Вопросам приготовления пищи на электри-♦iki.iix плитах посвящен ряд исследовательских работ inn к пашей стране, так и за рубежом (Чехословакия, I /II’, ФРГ и др.). Кроме того, известный опыт применения нн1.|роплит накоплен в Москве и некоторых других го-|к - i t \. Как показали исследования, расход электроэнергии ни приготовление пищи на стационарной кухонной плите •нк пинается в 320—350 кВт-ч на человека в год. Это при-in рн<> соответствует расходу тепла на приготовление пицц 1 -и о рациона в размере 180 000 ккал на человека и до-н.иичпо близко подходит к следующим зарубежным дян111,1м [Л. 20]:
Годовой расход
Страна	электроэнергии на
человека, кВт • ч
Франция......................... 256
Италия.......................... 285
Бельгия......................... 320
Англия.......................... 400
Швейцария  ..............	410
Швеция ................... .	425
Полученные данные определены исходя из величины ц н д. электроплиты с регулировкой мощности 0,75 и без |н1 \ шровки 0,7 и учитывают потери тепла в результате н • । и hi него нагрева конфорку и в окружающую среду. Ни. рп тепла снижаются при применении специальной
39
посуды с плоским утолщенным дном. В перспективу несомненно, конструкции электроплит будут совершен* ствоваться за счет применения трубчатых нагревателып.и элементов, оборудования конфорок плавной регулировю мощности и т. д., в результате чего расход энергии буд снижаться.
Сравнительные данные о расходе электроэнергии /и приготовления пищи [Л. 21] в зависимости от типа посуди приведены в табл. 2-11.
Таблица 2 II
Годовой расход электроэнергии на приготовление пищи на человека, кВт • ч
Тип применяемой посуды	Электроплита с чугунными конфорками с регулированием мощности		Электроплит с трубчатыми конфорками с • миступенчаты регулированы мощности
	трсхступеп-чатым	шестиступенчатым	
Стандартная посуда	320	280	240
Специальная посуда с тол-	240	220	215
стым дном			
Можно предполагать, что с развитием предприятий щественного питания население будет в большей мере чем теперь, пользоваться этими предприятиями, что таюы поведет к снижению расхода электроэнергии на приготон лепис пищи. По данным ЛКХ в случае, если все члсш семьи обедают вис дома, расход электроэнергии снижает» н в среднем па 70 кВт-ч па одного человека в год.
С учетом дополнительного пользования электроплитой для кипячения воды и белья среднее годовое электропотрп» ление одной семьей средней численностью 3,6 чел. опрс деляется следующими величинами:
	1970 г.	На перспективу
Расход электроэнергии на приготовление пищи, кВт-ч 				1 010	830
То же на кипячение белья, кВт • ч	90	40	'
Всего:	1 100	870	-
Как указывалось выше, отклонения расходов от ср(щ* них величин в отдельных семьях довольно значительна и могут превысить указанные величины в 1,5—2 рази
Горячее водоснабжение, э л е к т р и» отопление и кондиционирование. Д|
40
...иик io времени электроводонагреватели, кондицио-p.b iiiiic и .ыектроотопление заметного распространения мин и < ipnne не получили, поэтому достаточного опыта
е ич1пл расходов электроэнергии пока нет. Ниже мк*. him и данные, которые могут быть использованы вн । hi ориентировочных расчетов [Л.21]. В табл. 2-12
I'Mi.i 1од,овые расходы электроэнергии для горячего он H.io.i.oiiiiH при применении аккумуляционных водо-
. | |нчт н‘ юн .
Таблица 2-12
I- iHiihie расходы электроэнергии на горячее водоснабжение при аккумуляционных водонагревателях
1 |.попчн)вание		Ванные и душевые		Хозяйственные нужды	
		исходный год	на перспективу	исходный год	на перспективу
ЦН1Н Н 1 II * .III 	Н'Н [1(‘Г>лепия горячей и к ив при 0 = 65° С,	97	140	18	18
1 |1Г»« Н|'н 1	. ши к'пла, требуе-iio подогрева воды • и т и \ плитах и ко- - ii.ic. ккал семья	2 270	3 180	400	400
И"		 н. в электроэнер-1 1’ । ч семья		2 640	3 820	470	470
|i । - и < ч а п и е Коэффициент полезного действия электроводонагре-и .и нич! равным 0,85
Вн \,ье отмечалось в гл. 1, кондиционирование воз-= Н{1 п а нлых помещениях может получить распространи!' и ихдущем в районах с жарким климатом (Средняя mu Ли.авказье). Для этих районов годовой расход но । рм нп'ргии на семью составит на перспективу с учетом I.in мт нпя комфортных условий в квартире примерно I III Hl I, I ’»। • я в год.
IL- ориентировочным данным, для жилых зданий, hup* miuiiiiibix прямым электроотоплением без автомати-И1..1" регулирования температуры, и при нормальной гн '!! ю 1яции зданий расходы электроэнергии на семью • i"i «оставят 10—12 тыс. кВт-ч, а при применении him о. । пкп и усилении теплоизоляции здания 8 000 кВт-ч. И ।«и. 1 2 13 приведены [Л. 8] сравнительные показатели • itiiiuinih’ отопления от районных или местных котельных, рнч"ю и аккумуляционного электроотопления.
41
Из табл. 2-13 видно, что в настоящее время и, по-видимому, на достаточно длительный период электроотопление для средней полосы в экономическом отношении не сможет конкурировать с центральным отоплением даже
Таблица 2-13
Сравнительные показатели отопительных установок на двухкомнатную квартиру для средней климатической полосы
Сравнительные показатели различных вариантов отопления	Центральное отопление от котельной		Электроотопление	
	районной	местной	прямое	аккумуляционное
Расход тепла за год, Гкал . .	10	10	8,0	10
Потребление электроэнергии за год, кВт-ч						9 500	И 500
Максимум тепловой (ккал/ч) и электрической (кВт) нагрузки	4 000	—	4	7,5
Расход условного топлива за год, кг		2 000	2 350	3 300	3 650
Капиталовложения (числитель, руб ) и расчетные затраты (знаменатель, руб/год): внутридомовое оборудование	100/22	100/22	165/36,2	280/61,5
городская сеть 		60/13	25/5,5	240/52,5 15/3,3	240/52,5
линии электропередачи ....	—	—		50/11
котельная, электростанция . .	50/26	150/70	500/130	
Итого по капиталовложениям и расчетным затратам	210/55,2	275/97,5	820/222,1	550/125
Топливная база и транспорт топлива (—/руб Тод)		-/30	-/35	-/49,5	-/55,0
Всего 		-/85,2	-/132,5	-/271,6	—/180
от местных котельных. Более поздние исследования АКХ [Л. 72] показали, что в районах действия большинства энергетических систем, в том числе европейской части СССР, уже сейчас может оказаться экономически целесообразным использование аккумуляционного отопления в небольших городах и поселках с местными котельными и дорогим топливом.
Определение суммарных расходов электроэнергии на перспективу. Зная расходы электроэнергии отдельными видами электроприемников и намечаемые уровни насыщения ими квартир, можно с достаточной для практики точностью рассчитать средние расходы электроэнергии на квартиру посемейного заселения. Эти расчеты сведены в табл. 2-14, которая может служить ориентиром в практике проектирования.
42
Таблица 2-14
Расход электроэнергии на квартиру (семью) в год на перспективу
Наименование	Средний расход электроэнергии на прибор или группу электроприемников, кВт • ч	Насыщение, %	Средний расход электроэнергии на квартиру (семью), кВт • ч
< Эсвещение 1 ‘а диоприемники Телевизоры \олодильники Стиральные машины л. юктроутюги Прочие приборы 20% от электропотребления основных приборов (округленно)	500 12 97 360 81,4 120	100 95 100 95 50 100	500 И 97 342 41 120 185
Г» с е г о для газифицированных домов	—	—	1 296
; Электроплитки	450	70	290
Всего для домов с плитами на твердом топливе	—	—	1 586
1»ухонная электроплита	870	—.	870
1» с е г о для домов с электроплитами	—	—	2 166
Выше были показаны результаты расчетов электро-потребления отдельными электроприборами исходя из намечаемого насыщения квартир и исходных данных по расходу электроэнергии. Для сравнения результатов, полученных этими методами, целесообразно выполнить поверочные расчеты, используя данные по электропотреб-.юнию квартиры в целом, с учетом определенных ранее п предполагаемых темпов прироста. Для этой цели можно воспользоваться материалами АКХ [Л. 13]. Поэтам данным ю последнего времени среднегодовые темпы прироста расхода электроэнергии составляли для квартир с газовыми плитами 4—6%, а для квартир с электроплитами 1,5—3%. I >лизкие величины прироста электропотребления были
43
получены и при исследованиях, проведенных МНИИТЭП в Москве.
Учитывая, что но мере увеличивающегося насыщения квартир бытовыми приборами темпы прироста электро-потребления должны несколько замедляться, и принимая за исходные величины электропотребления данные, приведенные в табл. 2-6, получим годовое электропотребление па квартиру (семью) на перспективу в размерах:
Для газифицированных квартир при темпах прироста 4 — 5 % в год.................1 100 кВт «я
Для квартир с электроплитами при приросте
2—3 % в год.................... 2 290 кВт • ч
Полученные величины близки к величинам, приведенным в табл. 2-13. Несколько большие расхождения для квартир с электроплитами можно объяснить невозможностью точного прогнозирования процессов совершенствования электроплит и времени пользования ими.
Находит некоторое применение метод расчета электропотребления, основанный на применении уравнений регрессии, дающих возможность получить зависимость удельного электропотребления от установленной мощности электроприемников. Это уравнение для среднего годового электропотребления (в кВт*ч) на квартиру имеет вид:
Й> = а + &руст5	(2-2).
где Руст — средняя установленная мощность электропри-J емников (мощность электроплиты пе учитывается) в квартире, кВт; а постоянная составляющая, которая в известных пределах не зависит от установленной мощности и может приниматься: для газифицированных квартир а = 354, для квартир с электроплитами а = 1 308; Ъ — коэффициент регрессии между установленной мощностью и удельным электропотреблением и может приниматься: для газифицированных квартир b = 378, для квартир с электроплитами b = 480.
Расчеты по этому методу дают следующие результаты для 1970	г.: для газифицированной квартиры —
878 кВт«ч/семыо, для квартиры с электроплитой — 1 973 кВт-ч/семью, что достаточно близко к результатам, полученным другими методами.
В расчетах средняя установленная мощность определена по табл. 2-6 как сумма произведений установлен-44
ной мощности приборов на относительную величину насыщения (без электроплиток).
Аналогичные по виду уравнения регрессии выведены для зависимости электропотребления от числа людей, проживающих в квартире, а также сделана попытка вывода этих уравнений в зависимости от заработка членов семьи. Однако последнее уравнение практически не применяется ввиду недостаточной обоснованности исходных данных.
В заключение следует подчеркнуть, что приведенные величины являются усредненными и могут быть значительно превышены отдельными семьями.
Глава третья
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ
3-1. ПОСТАНОВКА ВОПРОСА
В отличие от определения электрических нагрузок промышленных предприятий, изучение которых ведется в течение многих лет, исследования электрических нагрузок жилых зданий проводятся достаточно широко лишь последние 10—12 лет. Кроме того, по своему характеру электрические нагрузки промышленных предприятий в большой мере определяются технологическим оборудованием и режимами его работы.
Электрические нагрузки жилых квартир являются случайными, зависят от уклада жизни различных ( емей, наличия того или иного набора электроприемников, материального достатка и многих других факторов. Электрические нагрузки жилых зданий существенно меняются в течение суток и в зависимости от времени года. Г>се это создает трудности в их определении. Между тем шромный размах жилищного строительства в стране настоятельно требует строгого научно-технического решения этой задачи, поскольку определение электрических нагрузок является основой проектирования внутренних < г гей зданий и городских сетей.
В недавнем прошлом удельные электрические нагрузки определяли, исходя из удельной мощности (Вт/м2) .ннлой оплачиваемой площади. На определенном этапе >ю было обосновано, поскольку главным потребителем
45
электрической энергии в жилом доме было освещение, что определяло пропорциональную зависимость между жилой площадью и нагрузкой. Однако по мере роста составляющей нагрузки от бытовых электроприборов структура ее изменилась. В настоящее время доля нагрузки от электрического освещения в газифицированных домах не превышает 25—30%, а в домах с электроплитами составляет примерно 10%. Это привело к тому, что мощность, потребляемая электроприемниками квартиры, при посемейном заселении изменяется незначительно при довольно больших колебаниях жилой площади [Л. 23]. В результате прежний принцип нормирования удельных нагрузок уже не -соответствовал современному состоянию вопроса, и, начиная с 1961 г., принято нормирование нагрузок в киловаттах на квартиру (семью). При этом удельные нагрузки на квартиру снижаются по мере увеличения количества присоединенных квартир к данному элементу сети.
Такой подход отражает сущность процесса формирования электрических нагрузок и в известной мере соответствует методике расчета нагрузок в промышленности, где коэффициент спроса зависит от количества электроприемников.
В действующих Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) принят термин «коэффициент одновременности», являющийся отношением наибольшей удельной расчетной нагрузки в данной точке сети к удельной расчетной нагрузке на вводе в квартиру. Однако здесь и далее для удобства изложения будет применяться термин «коэффициент спроса», являющийся отношением наибольшей удельной расчетной нагрузки в данной точке сети к установленной мощности электроприемников в квартире. При этом следует учитывать, что коэффициент спроса изменяется в широких пределах с изменением установленной мощности в квартирах, которая по существу является условной. Предложенная система нормирования электрических нагрузок в целом получила признание, была введена в ПУЭ и СН и стала обязательной для проектной практики. Результаты натурных исследований последних лет показали, что закономерности изменений удельных нагрузок жилых зданий хорошо согласуются как с данными измерений, так и с аналитическими расчетами [Л. 78]. Так, к 1970 г. эти нагрузки, особенно в газифицированных домах, были достигнуть^ а в некоторых зданиях даже превзойдены.
46
В связи с этим Госгражданстроем СССР утверждены «Изменения к указаниям по проектированию электрооборудования жилых зданий» (СН 297-64), в которых приняты повышенные удельные нагрузки на вводе в квартиру с учетом расчетного срока примерно 15 лет. При этом была учтена асимметрия нагрузки отдельных фаз, что особенно важно для жилых домов с электроплитами, где ток в нулевом проводе может достигать 50% тока в фазе.
Ввиду того, что в жилых домах размещаются различного рода торговые и коммунально-бытовые предприятия, важно учесть составляющие их нагрузок в общем максимуме. Исследования в этой области, проведенные в 1967 — 1969 гг. позволили включить в «Указания» величины коэффициен-юв участия в максимуме городской сети атих потребителей, что дает возможность более правильно определять нагрузки на шинах трансформаторных подстанций. Исследования электрических нагрузок от лифтов, устанавливаемых в зданиях повышенной этажности, выполнил НИИ Мосстрой. Этими исследованиями установлена зависимость расчетных нагрузок от числа лифтов и этажности зданий.
Ниже рассматриваются принципы формирования электрических нагрузок в жилых зданиях, методы их исследования и прогнозирования.
3-2. ИССЛЕДОВАНИЯ И ФОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
Нключение электроприемников в квартире носит случайный характер в зависимости от многих факторов, в том числе от условий быта и трудового режима семьи, степени насыщения бытовыми электроприборами, уровней естественной освещенности помещений и т. д. Все это в совокупности должно учитываться при определении расчетной нагрузки для выбора параметров электрической сети.
Расчетная нагрузка. За расчетную нагрузку принимаемся тридцатиминутный максимум, являющийся наибольшим из средних получасовых нагрузок рассматриваемого элемента сети (ввод в квартиру, стояк, питающая линия п т. д.). Принятие тридцатиминутного максимума связано с величиной постоянной времени нагрева проводов и кабе-1ой для наиболее часто применяемых сечений. Исключение < оставляют групповые сети квартир, где из-за малых сечений проводов более обоснованным было бы применение
47
пятнадцатиминутного максимума. Учитывая, однако, некоторую приближенность в определении нагрузок,а также то, что вероятность появления максимальной пятнадцатиминутной нагрузки мала, и, наконец, известную условность принимаемых темпов естественного роста нагрузок, в расчетах сетей предусматривают единый нормируемый т р и д ц а т и м и н у т п ы й максимум. Это позволяет без каких-либо пересчетов выбирать сечения проводов по нагреву из таблиц допустимых токовых нагрузок, приведенных в ПУЭ (см. также приложение 1).
Как отмечалось выше, приведенные в ПУЭ исходные данные для расчета нагрузок были основаны на натурных измерениях электрических нагрузок в различных городах СССР. Для зданий с электроплитами, применение которых было весьма ограниченным, упомянутые величины были приняты с учетом зарубежного опыта. Объем натурных измерений ежегодно охватывает тысячи квартир, причем последующая математическая обработка материалов измерений дает относительно достоверную картину, позволяющую надежно нормировать электрические нагрузки жилых зданий. Как показали обследования, на величину удельных расчетных нагрузок оказывают незначительное влияние географические факторы1, число жителей города или поселка и даже жилая площадь квартир при посемейном заселении.
Рассмотрим в схематическом виде вопросы формирования электрических нагрузок и применяемые методы обработки результатов измерений [Л. 24, 25].
Средняя вероятность2 включения электроприемника в данный момент времени за период Т может быть выражена формулой
-  5 __ W	ч
$	$уст -Руст^ ’
где S — средняя за период Т потребляемая полная мощность, кВ-А; 5Уст — установленная полная мощность электроприемников, кВ-А; Руст — установленная активная мощность электроприемников, кВт; W — электроэнергия, потребляемая из сети за период Г, кВт-ч.
1 Здесь не учитывается использование электроэнергии для отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования воздуха.
2 Вероятностью называется мера объективной возможности данного события. Событием в теории вероятностей называется всякое явление, которое произошло, но могло и не произойти.
48	*
Приведенная формула характеризует не только сам факт включения и его длительность, но и изменение потребляемой мощности за период включения. Например, если телевизор мощностью 0,16 кВт потребляет в сутки 0,5 кВт-ч, то средняя вероятность его включения за сутки составит:
Рг== ОД6”24^°?13,
Это значит, что средняя потребляемая мощность за этот же период равна:
р = Ргруст== 0,13-0,16 = 0,021 кВт.
Если тот же телевизор включается только вечером количество электроэнергии, включения будет равна:
по условиям жизни семьи на 4 ч и потребляет то же то средняя вероятность его
Рг 0,16-4	0,79
а средняя потребляемая мощность 0,126 кВт.
При включении группы электроприемников, независимых друг от друга, средние вероятности включения суммируются и определяются из выражения
__ п ______ 'E.S i _ Е^уст iPri ___	/о
Рт ’ ZiP гг ус	ус ~~ Т V Р ‘
JL*JycT JL^ycT 1 л,-«уст
Если, однако, режимы работы электроприемников зависят друг от друга, то средняя вероятность включения группы будет меньше вероятности включения отдельных электроприемников, а средняя нагрузка группы будет меньше суммы средних нагрузок отдельных электроприемников.
Обычно находится средневзвешенная вероятность (по мощности) по следующему выражению:
—	*^2	Е^устгРН-^сг	Рм
Е^уст Е5*уст	Е5*уст	*^уст Руст ’
где 5М и Рм—- средние максимумы нагрузки группы электроприемников; KCi — коэффициент спроса Z-ro электроприемника.
Таким образом, средняя вероятность включения группы электроприемников рг учитывает взаимную зависимость работы электроприемников. При измерениях электрических
наФ^узок в данной точке сети зависимость (3-3) автоматически учитывается в общей величине измеряемой нагрузки.
Практически мы всегда сталкиваемся при исследовании электрических нагрузок как с зависимыми друг от друга включениями электроприборов, так и с независимыми. Так, например, включение телевизора обычно сопровождается отключением части освещения или отключением радиоприемника (зависимое событие). Холодильник при этом включен постоянно (независимое событие). Хотя одни и те же электроприемники в различных квартирах включаются независимо друг от друга, однако и для многих квартир могут быть общие причины одновременного включения (например, интересная передача по телевидению, включение электроплит в предновогодний вечер и т. д.). Все эти многообразные, сложные и взаимосвязанные процессы могут быть учтены при определении расчетных нагрузок лишь с помощью статистических методов.
Пример 3-1. Определить среднюю вероятность включения группы электроприемников в квартире и средний максимум их нагрузки при независимом и зависимом режимах их работы со следующими исходными данными:
Электроприборы	^уст’ Вт	^ci	Рг
Освещение		450	0,7	0,6
Радиоприемник		75	0	0,5
Телевизор 		160	1	0,6
Холодильник		140	1	0,2
Стиральная машина 		350	0	0,1
Утюг		. . . 1000	0	0,2
Пылесос		400	0	0,1
Прочие приборы 		...	700	0,3	0,15
Итого. , 			. . . 3 275		
Решение.
1. Определяем среднюю вероятность и средний максимум нагрузки, предполагая, что электроприемники работают независимо друг от друга. Для этого воспользуемся выражением (3-2)
-	450 • 0,6 + 75 - 0,5 +160 • 0,6 +140 • 0,2 + 350 • 0,1 +1 000 - 0,2 +
Рг~~	3 275
+ 400-0,1 + 700.0,15	812	__
"	~ 3 275 ~"0,25'
Таким образом, средний максимум нагрузки составляет 812 Вт, а средняя вероятность включения приборов — 0,25.
2. Выполним аналогичный расчет в условиях, когда при телевизионной передаче не включается ряд приборов (радиоприемник, стиральная машина, утюг, пылесос и частично освещение и прочие
50
приборы). Определяем среднюю вероятность включения и средний максимум нагрузки из выражения (3-3):
450.0,6.0,74-160 • 0,6 +140 • 0,2 + 700 • 0,3 - 0,15 Dr — —:     .   -------------------------------- =
Таким образом, в этом случае средний максимум нагрузки соста-нпг 344 Вт, а средняя вероятность включения 0,11.
В прошлом электрические нагрузки зачастую определялись на основе опыта и интуиции отдельных специали-пов, что, однако, может привести к грубым ошибкам, чаще всего к значительному завышению нагрузок. Рядом авторов показано, что формирование нагрузок группы электро-нриемников с достаточной точностью подчиняется биномиальному закону распределения. Вероятность того, что из общего числа 'электроприемников и одновременно включено т, определяется из выражения
т
о
। де Рг(тт) ~~ вероятность одновременной работы не более in электроприемников из общего их числа п', Кс — средний коэффициент спроса (средняя вероятность включения .» юктроприемников за данный отрезок времени).
Эта формула основана на так называемой схеме незави-< иных испытаний и предполагает, что электроприемники включаются независимо друг от друга.
Пример 3-2. Определить, какое число из десяти электроприем-iHii.oB будет включено одновременно при средней вероятности включения /Гс = 0,3.
Решение. Выполнив расчеты, т. е. вычислив значения по Формуле (3-4) при различных т, получаем:
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Г,н) 0,03 0,15	0,39 0,63 0,93 1	1	1	1	1	1
Из приведенных величин следует, что одновременная работа четырех электроприемников возможна с вероятностью I я,93 = 0,07, т. е. не более 0,07-24 = 1,7 чв сутки. Работа же виги электроприемников и более одновременно невозможна.
Если общее число электроприемников достаточно в*- шко и составляет п = 25/Яс, то можно считать, что расчеты Рг(т,,п) можно вести на основе нормального закона
51
распределения (закона Гаусса), к которому стремнин биномиальный закон при большом п. Это позволяет суши
ственно уменьшить трудоемкость вычислений. Выражении для pr(rn>n) в этом случае может быть написано следующим образом:
т
Рг (т.п) j/2nnKc(i-S-c) J е о
(т — пКс)2
2пКс(1-Кс)^
1 /2л
е 2 dt,
о
(ЗЬ)
где ta — нормированное отклонение.
Эта формула нормального закона распределения таГ>\ лирована, и из нее вытекает, что число одновременно велю ченных электроприемников может быть определено н » выражения
m = nKc-\-taVnKc (1 — ^с).	(3 <»|
Например, если установлено 100 электроприемниын» и средняя вероятность участия одного электроприемшн..» в максимуме составляет Кс — 0,1, то при принятом нормп рованном отклонении, равном 2*, следует принимал, в расчет возможность одновременного включения следу ющего количества электроприемников: т — 100-0,1 | + 2 У100 -0,1(1 — 0,1) = 104- 6 = 16. Следовательно, наибольший коэффициент спроса с вероятностью 04* составляет: Кс ~-= 16/100	0,16.
Кривая нормального распределения (рис. 3-1, а) имич симметричную колоколообразную форму. На оси абсцш< отложены нагрузки, а на оси ординат — средняя верея । ность их появления. Чем больше разброс нагрузок, ем кривая становится более пологой. Чем больше средняя вероятность или частота появления средней нагрузки, к м круче кривая распределения.
Иногда вместо приведенной на рис. 3-1, а колокол»» образной кривой распределения, называемой дифферент* альной (или плотностью распределения), строится так называемая интегральная кривая (функция) распределении
* Согласно таблице интеграла вероятностей [Л. 25] при ta 2
Pr п> 3=3 0,95*
52
m’Hiи нагрузок (рис. 3-1, б). В этом случае на оси аб-. <и кладывают нагрузки, а по оси ординат накоплен-п юты распределения.
Рис. 3-1. Кривая нормального распределения (а) и интегральная кривая распределения (б).
рг — вероятность появления; рмакс — максимальная нагрузка.
Практически на основе натурных измерений строятся |ii н швные, а ступенчатые графики распределения, IpijhiK к ризующие изменение величины в определенных
Рис. 3-2. Гистограмма распределения максимумов нагрузки на вводе в квартиру с электропли-|<>й. В результате обработки данных получено: Рм “ 1,37 кВт; орм — 0,665 кВт; Рмакс == 3,56 кВт.
ни । г риалах (скажем, от 1 до 1,5 кВт, от 1,5 до 2 кВт и т. д.). I Hi.oi! мупенчатый график (рис. 3-2) распределения тоже ииннчся дифференциальным и называется г исто-
53
граммой, Если соединить средние точки абсцисс, то получим уже знакомую кривую нормального закона распределения.
Для рассмотрения методики математической обработки и оценки результатов натурных измерений электрических нагрузок следует ввести еще понятие среднеквадратического отклонения которое характеризует отклонение отдельных значений нагрузки от средней ее величины:
(з-7)
где п — число измерений; Р — измеренная нагрузка; Р — средняя нагрузка.
При натурных измерениях приходится иметь дело с определенным объемом выборок рассматриваемых величин. Для оценки достоверности получаемых результатов определяют ошибки средней величины и ошибки среднеквадратического отклонения из выражений
=	’	(3-8)
(3’9)
Действительные значения средних величин будут находиться в пределах
Рд = Рм zt Op, а действительные величины стандарта
<Тд = сгр±(9СТр.
Для определения максимальных нагрузок в зависимости от заданной величины пользуются выражением
^макс = Рм “Ь р •	(3-10)
Следует подчеркнуть прямую связь между нормированным ta и среднеквадратическим вр отклонениями:
/a = .gM.aK?-A .	(М1)
* В некоторых руководствах 0$ называют стандартным отклонением или стандартом.
54
Из выражения (3-11) следует, что нормированное отклонение показывает, на сколько среднеквадратических отклонений изменяется максимум нагрузки по сравнению со своим средним значением.
При случайном характере величин нельзя говорить об однозначной величине максимума или коэффициента спроса, так как они будут иметь разные значения в зависимости от того, какая величина нормированного отклонения принимается при расчете.
Для внутридомовых сетей с малыми сечениями проводов и с относительно малой постоянной времени нагрева целесообразно принимать большие значения ta, в частности ta = 3 (вероятность 99,7%)*. Для наружных сетей, для которых характерны большие величины постоянной времени нагрева, принимают ta — 1,65 4- 2 (вероятность примерно 95%). Поясним сказанное следующим примером.
Пример 3-3. На основании измерений электрических нагрузок получены следующие данные:
Максимумы нагрузок, кВт . .	.	140	160	180	200	220	240	260
Нормированное отклонение ta	.	—3	—2	-—1	0	+1+2	+3
Частота распределения, % .	.	99,7	95,5	68	50	32	4,5	0,03
Частота распределения, дни .	.	364	349	248	183	117	16	0,1
Из приведенного примера видно, что максимальная нагрузка в 240 кВт может иметь место лишь 16 дней в году, а 260 кВт уже только 0,1 дня в году.
Очевидно, что при выборе расчетной нагрузки для проектирования сети следует правильно оценивать предъявляемые к ней требования. Ясно, что в данном случае для выбора мощности силового трансформатора, весьма устойчивого к перегрузкам, нецелесообразно принимать ta = 3.
Преобразуя формулу (3-6), можно легко получить выражения для коэффициента спроса и максимальной (наибольшей) нагрузки:
Kc = K0 + ta
Г	П
II
Рмакс = Рм + toftp “ Руст (^с +	~	• (3-12)
* При величине нормированного отклонения = 3 расчетная нагрузка определяется по формуле (3-10) как сумма средней мощности и утроенного стандарта (РМакс = м + Зор). Приведенное выражение в литературе называют правилом «трех сигм».
55
Анализируя уравнение (3-12), можем заключить, что максимум нагрузки и коэффициент спроса зависят от числа электроприемников. Наконец, отметим, что чем больше величина п, тем ближе величина расчетного максимума к своему среднему значению.
Изложенная методика может быть применена и для оценки величины установленной мощности в квартире 5Уст. кв или Руст, кв? которая тоже является случайной величиной.
На рис. 3-3 показан пример гистограммы распределения установленной мощности бытовых электроприборов
Рис. 3-3. Гистограмма распределения установленной мощности Руст бытовых электроприборов (без освещения) в квартирах жилого дома. В результате обработки данных получено: Руст — = 1120 Вт; ор уст = 533 Вт; Руст расч = 2 719 Вт;
Рг — относительная частота появления.
в квартирах одного из обследованных домов с газовыми плитами в Москве. Из гистограммы видно, что установленная мощность бытовых электроприборов в различных квартирах колеблется от 100 до 2 600 Вт, что обусловлено различным набором приборов. Средняя величина установленной мощности составила 1 120 Вт. Разброс установленных мощностей достаточно велик, причем наибольший удельный вес (22%) имеют квартиры с установленной мощностью 1 200—1 400 Вт. Среднеквадратическое отклонение, рассчитанное по (3-7), оказалось значительным и составило о = 533 Вт. В результате по правилу «трех сигм» [формула (3-10)] установленная мощность бытовых электроприборов в квартире составила 2 719 Вт.
Обработанные аналогичным образом данные измерений максимальных получасовых расходов электроэнер
56
гии, полученных по показаниям расчетных счетчиков, позволили построить статистические характеристики — гистограмму тридцатиминутных максимумов нагрузок на вводе в квартиру (рис. 3-4). Гистограмма построена на основании достаточно большого количества измерений (/г = 365). Из гистограммы видно, что чаще всего на вво-
Рис. 3-4. Гистограмма тридцатиминутных максимумов нагрузки на вводе в квартиру газифицированного дома.
Рм = 0,424 кВт; Рмакс = 1,05 кВт.
дев квартиру максимум бывает в интервале 0,2—0,5 кВт. В эти пределы укладывается более 50% максимумов. Примерно 2% значений имеют максимум более 1 кВт, максимальное измеренное значение достигает 1,5 кВт.
Аналогичные исследования в зданиях с электроплитами показали, что на вводах в квартиры с электрическими плитами тридцатиминутный максимум нагрузки чаще всего бывает в интервале от 0,6 до 1,4 кВт. Примерно 25% значений имеют максимум нагрузки более 1,5 кВт, а 5% более 2,5 кВт. Расчетное значение и максимум измеренной нагрузки составили около 3,5 кВт.
3-3. СУТОЧНЫЕ ГРАФИКИ НАГРУЗКИ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
Режимы работы бытовых электроприемников различны. Они меняются в зависимости от назначения и использования этих приборов в семье.Характер изменения нагрузок
57
отчетливее всего виден на так называемом суточном графике нагрузки, причем в зависимости от числа присоединенных квартир, дня недели и времени года эти графики отличаются друг от друга. В связи с тем, что максимальные нагрузки в сетях, питающих бытовые потребители, наблюдаются в зимнее время, наибольший интерес представляют суточные графики нагрузки зимнего дня. Кроме того, на характер графика нагрузки существенно влияет способ приготовления пищи. С этой точки зре-
Рис. 3-5. Усредненный суточный график нагрузки на вводе в 62-квартирный дом с газовыми плитами.
ния суточные графики нагрузки можно подразделить на три основные группы в зависимости от способа приготовления пищи: для зданий с газовыми плитами, плитами на твердом топливе и электрическими плитами. Ниже рассматриваются особенности графиков для зданий с газовыми и электрическими плитами.
Форма суточного графика нагрузки и его характеристика (заполнение), а также максимум нагрузки изменяются в широких пределах. Поэтому для исследований строятся усредненные типичные графики нагрузок, определенные из ряда графиков по средним получасовым нагрузкам. Для элементов сетей, питающих квартиры с газовыми плитами, усредненные графики определяются за все дни недели, включая субботу и вос-58
ьресенье, так как большого различия в графиках нагрузки по дням недели в этих сетях нет. Для элементов сетей, питающих квартиры с электрическими плитами, определяются усредненные графики за выходные дни (суббота и воскресенье) и за рабочие дни недели, так как н этих сетях графики нагрузок рабочих и выходных дней отличаются друг от друга. Характерной особенностью । рафика нагрузки выходного дня является наличие утреннего и дневного максимумов нагрузки, по величине близких к вечернему максимуму нагрузки рабочих дней.
Рис. 3-6. Усредненный суточный график жилого дома (501 квартира с газовыми плитами) на шинах подстанции. Измерения производились самопишущими амперметрами.
Средние нагрузки определяют по показаниям счетчика делением величины учтенной энергии на соответствующий промежуток времени (обычно 30 мин). Для построения и редненного графика суммируют средние нагрузки, зафиксированные в одно и то же время, например в 14 ч (I zi ч 30 мин, 15 ч и т. д.) во все дни недели, а затем полученную величину делят на семь.
На рис. 3-5 представлен усредненный суточный график нагрузки на вводе в 62-квартирный дом с газовыми пли-|.1ми в Москве. На рис. 3-6 показан усредненный суточный । рафик нагрузки жилых домов (501 квартира) на шинах । рансформаторной подстанции. На рис. 3-7 представлен аналогичный график на вводе в 108-квартирный дом
59
с электрическими плитами для рабочего и выходного днег Из графика рис. 3-5 следует, что в сетях зданий с газовым плитами в Москве зимний максимум нагрузки наступае примерно в 18 ч и продолжается до 22—23 ч, однако нат большее значение нагрузки наблюдается от 20 до 21 1 * * * * * * В
Рис. 3-7. Усредненный суточный график нагрузки на вводе в 108-квартирный дом с электрическими плитами.
1 — рабочий день; 2 — суббота; з — воскресенье.
Коэффициент заполнения суточного графика нагрузки К3.г = ^Р-сут-	(3-13)
* макс
находится в пределах 0,35—0,5.
Утренний максимум нагрузки длится 2 ч: с 7 до 9 ч
и равен 35—50% вечернего максимума; дневная нагрузка
составляет 30—45%, а ночная — 20—30%.
В сетях, питающих квартиры с электрически-м и плитами, в рабочие дни недели вечерний максимум нагрузки совпадает по времени с максимумом нагрузки домов с газовыми плитами. Утренний максимум начинается с 6 ч и продолжается до 11 ч. Величина утреннего макси-
60
чума лежит в пределах 60—65% вечернего максимума. Дневная нагрузка составляет 50—60%, а ночная —20%. Коэффициент заполнения суточного графика нагрузки колеблется от 0,45 до 0,55.
В субботние и воскресные дни, кроме вечернего максимума с 21 до 23 ч, имеет место утренний максимум, по величине примерно равный вечернему, и дневной максимум нагрузки с 13 до 17 ч, равный 85—90% вечернего максимума. Для таких дней коэффициент заполнения графика пыше, чем в рабочие дни. Приведенные данные характерны ,;гin крупных городов. В небольших городах и поселках, । ;н' существенную роль играет сменная работа трудящихся, 1 рафики нагрузки могут отличаться от рассмотренных к ы ше.
Широкое применение бытовых электроприборов, оборудованных электродвигателями малой мощности, привело в снижению коэффициента мощности до 0,9—0,92 в домах с i азовыми плитами в часы вечернего максимума нагрузки, в в остальное время суток до 0,76—0,8. В домах с электрическими плитами коэффициент мощности выше и составляет как в дневное, так и в вечернее время 0,95, а в ночные часы — 0,8. Это обстоятельство является весьма важным и должно учитываться при проектировании электрических сетей, поскольку до настоящего времени проектирование велось без учета этого фактора. Коэффициент мощности принимался практически равным единице, что ныло правильным, когда основной нагрузкой было электрическое освещение, выполненное лампами накаливания.
Нагрузка жилого дома характеризуется, как правило, применением однофазных электроприемников. Это не moijio не сказаться на распределении нагрузок по фазам • юктрической сети. Нагрузки отдельных фаз оказываются ^ одинаковыми. Несмотря на то, что как при проектировании, так и при монтаже и эксплуатации электроустановок м илых домов принимаются меры к возможно более равномерному распределению нагрузок по фазам, исследования показали, что фактически неравномерность нагрузки фаз оказывается часто значительной. Положение усугубилось в связи с повсеместным применением бытовых электро-приемников (холодильников, стиральных машин, телеви-|<>ров, радиоприемников и т. д.), имеющих различные и п значительной мере случайные режимы работы, в резуль-tiiie чего несимметрия фазных нагрузок городских сетей пала неизбежной. Так, например, по данным Мосэнерго
61
[Л. 2], даже в наружных сетях при наличии, как правило, трехфазных вводов в здания, при хорошей организации эксплуатации и регулярном наблюдении, не удавалось добиться асимметрии фазных нагрузок ниже 20%. Еще хуже обстоит дело при малоэтажной застройке, характерной для небольших городов и поселков, где вводы в здания большей частью выполняются однофазными. Исследования, проведенные МНИИТЭП в Москве в 1968—1969 гг. при одно-
Рис. 3-8. Усредненные суточные графики нагрузки по фазам стояка в доме с электрическими плитами.
временном измерении нагрузок всех трех фаз, а также в нулевом проводе четырехпроводных сетей, подтвердили сказанное выше.
Во внутридомовых сетях, особенно в сетях зданий с электрическими плитами, имеет место существенная асимметрия фазных нагрузок, обусловленная не только неравномерным распределением однофазных электроприемников, но и главным образом естественной разновременностью включения и отключения электроприборов. Для иллюстрации сказанного на рис. 3-8 приведен усредненный суточный график по каждой фазе стояка в доме с электрическими плитами. Характерно, что приведенные графики даны для линии, к каждой фазе которой присоединено равное число квартир,
62
Результаты обработки полученных при измерениях данных приведены в табл. 3-1 (по данным лаборатории j юктрооборудования МНИИТЭП).
Таблица 3-1
Данные измерения фазных нагрузок
Параметры	Фаза А	Фаза В	Фаза С	Средние значения
Средняя нагрузка Рм, кВт	4,25	3,32	4,8	4,1
(.редцеквадратическое отклонение ор, кВт		1,53	0,65	0,47	0,61
Максимальная расчетная на-। рузка РМакс, кВт ....	8,84	5,3	6,1	5,93
Удельная нагрузка на квар-। пру, кВт/квартира ....	—	—	—	1,77
Оценка асимметрии нагрузок. Для оценки асимметрии нагрузок можно пользоваться понятием коэффициента асимметрии фазных нагрузок в часы максимума, представляющим собой отношение тока в нулевом проводе 10 н току средней фазной нагрузки /Ср.ф^
=	(3-14)
2ср.ф
Величины расчетных нагрузок: без учета асимметрии
Рмакс ЗРм.ср.ф!	(3-15)
с учетом асимметрии
Рмакс— ЗРмакс.ф»	(3-16)
1 Рм. ср. ф — максимальная расчетная среднефазная на-1 рузка (на одну фазу); РМЯкс. ф — максимальная расчетная < реднефазная нагрузка наиболее загруженной фазы.
Отношение (3-16) к (3-15) называется коэффициентом перехода от расчетной нагрузки без учета асимметрии п расчетной нагрузке с учетом асимметрии:
is ___ ^макс
пер — ~р~' г макс
Обработка графиков нагрузки отдельных фаз и суммарных показала, что во внутридомовых электрических сетях домов с газовыми плитами асимметрия фазных пагру-.IOK но средним тридцатиминутным значениям в часы
(3-17)
63
максимума нагрузки находится в пределах 20%. Расчетная нагрузка по максимально нагруженной фазе на 20—30°/ выше расчетного максимума средней фазной нагрузки В домах с электроплитами асимметрия фазных нагрузо! на вводе в стоквартирный дом составляет 20—30%, а вс внутридомовых питающих сетях (для магистралей, питающих 30—36 квартир, асимметрия достигает 40—50%) Таким образом, установлена необходимость учета асимметрии фазных нагрузок при выборе параметров электрической сети; надо иметь в виду, что по мере увеличения количества присоединенных квартир асимметрия снижается. Неучтенная асимметрия фазных нагрузок можег1 привести к существенным ошибкам при выборе сечений проводов и кабелей.
При проектировании асимметрию учитывают путем соответствующего увеличения величин нормируемых удельных электрических нагрузок (кВт/квартира), т. е. ведут расчет по наиболее нагруженной фазе.
На шинах питающего трансформатора асиммет фазных нагрузок сказывается незначительно и мож* учитываться.
Следует упомянуть, что при значительной асиммег фазных нагрузок в связи с появлением в сети токов обр^ ной и нулевой последовательностей имеют место дополни тельные потери напряжения и мощности, что ухудшает экономические показатели сети и качество напряжении у электроприемников.
3-4. НОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И ИХ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ
Выше отмечалась важность правильного определения pacJ четной нагрузки как решающего фактора для выбора моим ности трансформаторных подстанций, сечений проводов ц кабелей, электрооборудования и, следовательно, для выч явления размеров капитальных вложений в сеть. Электрические нагрузки жилых зданий непрерывно растут за счет увеличения числа и мощности электроприборов, приобретаемых населением. Это вызывает необходимость иметь в сети некоторые запасы с тем, чтобы сеть была в состоянии пропустить увеличивающуюся нагрузку к концу расчетного периода, принимаемого в настоящее время для внутренних сетей примерно 15 лет, а для внешних сетей 10 лет, 64
Пыла также установлена зависимость электрических ннрузок от числа присоединенных электроприемников IФормула (3-12)], в нашем случае от числа квартир. Эти Формулы хорошо согласуются с фактическими данными и юерений в различных точках сети. Исследованиями .ирубежных авторов [Л. 27] установлена зависимость коэффициента спроса от числа квартир, имеющая вид:
i—K
(3-18) у п
|де Кф — коэффициент спроса для бесконечного числа квартир; Кп — коэффициент спроса для п квартир.
По своей структуре формула (3-18) близка к приведенным ранее выражениям.
Для расчетов электрических сетей жилых зданий на ближайшую перспективу необходимо знать не только фак-шческие нагрузки данного времени, но и прогнозировать ч\ на конец расчетного периода. Могут быть рассмотрены личные пути решения этой задачи.
Наиболее простым и, по-видимому, наиболее точным Ф бы создание эталонных квартир и зданий с полным ром электроприборов, известных и планируемых к про-
Лдству до конца рассматриваемого периода. Достаточно Отельное изучение электрических нагрузок в таких зданиях обеспечило бы наиболее достоверное нормирование \ дельных расчетных нагрузок. Однако это практически нереально. Поэтому приняты другие пути определения \ рольных нагрузок, которые основаны на вероятностной и ленке. Рассмотрим два из них, которые нашли применение.
Первый путь определения удельных нагрузок заклю-•I штся в следующем. Известно, что набор электроприборов у различных семей неодинаков. Это позволяет на основе достаточно большого числа измерений в течение • и носительно длительного времени получить корреляционные зависимости максимальных нагрузок от числа и мощности приборов различного назначения (см. гл. 2). Средние максимумы нагрузки фазы находятся из выражения, вытекающего из теории множественной корреляции:
Р = ^с1Р1 + /ГсзР2 + ... + ^пР„,	(3-19)
। ю Р2, ..., Рп — мощности приборов, присоединенные в данной фазе; КС1, КС2, ..., Ксп — коэффициенты корреляции. Они же являются средними коэффициентами
3 Мирер Г. В. и др.
65
Таблица 3-2
Средние максимумы нагрузки на квартиру (удельные нагрузки, Вт/квартира)
1 п/п еде	Электроприемники	Мощность приборов, Вт (исходный год/расчет-ный год)	Средний коэффициент спроса кс	Исходный год			'	Расчетный год		
				Насыщение	Средняя присоединенная мощность прибора, Вт	Средний максимум нагрузки, Вт	Насыщение	Средняя присоединенная мощность прибора. Вт	Средний максимум нагрузки, Вт
1	Освещение	400/450	0,4	1,0	400	160	1,0	450	180
2	Радиоприемник	75/60	0,5	0,75	56	28	0,95	57	28
3	Телевизор	160/100	0,6	0,6	96	58	1,0	100	60
4	Холодильник	140/140	0,2	0,32	45	9	0,95	133	27
5	Стиральная машина	350/3 000	0,1/0.04	0,52	182	18	0,5	1 500	60
6	Пылесос	400/400	0,1	0,12	48	5	0,3	120	12
7	Утюг	600/1 000	0,2/0,1	0,8	480	96	1,0	1 000	100
8	Прочие приборы	700/1 000	0,15/0,1	0,15	105	16	0,3	300	30
	Итого для домов с газовыми плитами	2 745 6 150	—	__	1 412	394	—	3 660	497
9	Электроплитка	650,650	0,13	1,0	650	84	1,0	650	84
*	Итого для домов с плитами на твердом топливе	3 395/6 800	—	—	2 062	478	—-	4 310	581
10	Кухонная электроплита	5 100/8 000	0,1/0,07	1,0	5100	510	1,0	8 000	560
	Итого для домов с электроплитами (без п. 9)	7 845/14 150	—	__	6 512	904 I	1	_ •	8 760	1 057
• проса для приборов данного типа или средними вероятностями включения этих приборов во время максимума.
По данным [Л. 12] (с некоторой корректировкой) средние величины коэффициентов спроса для отдельных видов и к'ктроприемников или их групп могут приниматься по Hio.i. 3-2. Задаваясь намечаемыми уровнями насыщения ь но ртир электроприемниками на расчетный период, можно выявить величину среднего максимума нагрузки на квар-inpy. Эти данные также приведены в табл. 3-2.
Из итоговых данных табл. 3-2 можно получить значения 1 редких коэффициентов спроса (с учетом насыщения), представляющих собой отношения средней максимальной н.п рузки к средней присоединенной (установленной) мощности приборов. Для домов стазовыми плитами этот потффициент равен в настоящее время 0,28, а в конце рас-•leinoro периода составит 0,14; в домах с электри-ч е с к и м и плитами коэффициент для обоих периодов । ответственно равен 0,14 и 0,12. Следует помнить, что в 1абл. 3-2 приведены средние данные, ввиду чего наибольший расчетный максимум нагрузки может резко превышать значения, соответствующие средним величинам и.и рузок.
Вариация нагрузок. Для оценки величины наиболь-ШС1 о расчетного максимума необходимо выяснить величину пяриации нагрузок. Вариация нагрузок есть величина, определяемая отношением среднеквадратического отклонения (стандарта) к среднему максимуму нагрузки. Следо-п.। ip. ibHo, эта величина характеризует рассеяние показа-I <’ 1СЙ.
Как сказано выше, отклонение от среднего значения \ h i иного максимума уменьшается по мере увеличения •iiic.ia электроприемников. Одновременно уменьшается и \ цельный максимум нагрузки, приближаясь к своей средней величине. Таким образом, теоретически при п —> оо Г |1М. = Рм, а среднеквадратическое отклонение оР = 0. Г. , действительности имеет место влияние одновременно '1ИК гвующих причин, общих для некоторых электропри-i’miuikob или их групп. В условиях города это может быть и «ягнение естественной освещенности, праздничные радио-н к'.юпередачи, встречи Нового года и т. д. В результате •пы.(‘ при п -> оо нагрузки все же несколько варьируют. Ня основании многолетних исследований установлено, что п.||шация для жилищно-коммунальных потребителей при ш < ьма большом их количестве имеет величину около
3*
67
0,1 [Л. 13]. В связи с изложенным величину вариации можно представить в виде двучлена, состоящего из постоянной и переменной слагающих. В соответствии с нормальным законом распределения максимумов для их вариации у может быть написана следующая формула:
Т = 0,1 + ^ = 0,1+1/1^.	(3-20)
у пК с
— Предполагая, что средние коэффициенты спроса Яс как для отдельных электроприемников, так и для квартир в целом изменяются сравнительно мало, из выражения (3-20) можно определить величину вариации и в конечном итоге среднеквадратическое отклонение. Задаваясь далее нормированным отклонением £а, можно определить наибольший удельный тридцатиминутный максимум нагрузки для любого числа квартир.
Пример 3-4. Определить удельную максимальную нагрузку линии, питающей 100 квартир жилого дома с газовыми плитами. Принять, что в каждой квартире имеется 15 электроприемников (в том числе шесть светильников). Величины средних максимумов нагрузок и коэффициентов спроса принять для исходного года соответственно 0,39 кВт и 0,28; для расчетного года — 0,5 кВт и 0,14.
Решение.
А. Исходный год
1.	Определяем вариацию
/1 — Кс	.	-» / 1—0,28	.
—=0,1 + I/ ---------------= 0,141.
пКс	У 1500-0,28
2.	Определяем среднеквадратическое отклонение
аР =Рм (у —0,1) = 0,39 (0,141— 0,1) = 0,016 кВт.	।
3.	Принимая нормируемое отклонение ta = 2, определяем удельную максимальную (расчетную) нагрузку квартиры
Рмакс — Рм + 2о р = 0,39 4- 2 • 0,016 = 0,42 кВт/квартира.
Б, Расчетный год
1.	Определяем вариацию	(
'-"•‘+Улдата-О'1и-
2.	Определяем среднеквадратическое отклонение
ар =0,5 (0,164 —0,1) = 0,03 кВт.	j
3.	Определяем удельную расчетную нагрузку квартиры < Рмакс — 0,5 4- 2 • 0,03 = 0,56 кВт/квартира.	1
68
Второй путь определения и прогнозирования удельных нагрузок (расчетных максимумов), описываемый ниже, поручил значительное распространение ввиду его простоты. Он заключается в следующем. На основе достаточно большого количества натурных измерений с последующей обработкой методами математической статистики определяются существующие в сетях удельные нагрузки с одновременным выяснением насыщения квартир электроприборами. Нагрузки измеряются на вводах в квартиры, на питающих внутридомовых линиях, на вводах в здания, на питающих линиях наружной сети и на шинах трансформа-юрных подстанций. Измерения нагрузок на вводах в квар-1иры обычно выполняются с помощью квартирных счетчиков, показания которых записывают каждые полчаса в течение суток. Нагрузки питающих линий, внутренних и наружных, а также на шинах подстанций измеряются в помощью самопишущих амперметров и ваттметров. Измерения производятся, как правило, в зимнее время, в период максимума энергосистемы в течение 10—12 дней. Желателен охват праздничных и выходных дней.
В 1969—1970 гг. было проведено обследование ряда л'илых домов в различных районах Москвы. В процессе выполнения этой работы было снято свыше двух тысяч суточных графиков нагрузки многих квартир, средняя жилая площадь которых составляет около 9 м2 на человека.
Данные обработки результатов измерений на вводах в квартиры сводятся в таблицу.
В первом столбце таблицы приводится интервальный ряд максимальных значений получасовых нагрузок. Во втором столбце даются средние величины максимальных получасовых нагрузок по каждому интервалу. В третьем < голбце указывается частота появления, т. е. число максимумов нагрузок в этих интервалах. В четвертом столбце помещаются произведения средних максимальных получасовых нагрузок на частоты появления. В пятом столбце приводятся квадраты разности между величинами нагрузок данного интервала и средней нагрузкой за рассматриваемый период. В шестом столбце дается произведение величин, указанных в пятом и третьем столбцах.
В итоге на основе этих данных определяются:
1.	Средний максимум нагрузки
 ^М = П>Г-	(3’21)
69
2.	Среднеквадратическое отклонение (стандарт)
<з-22>
Формула (3-22) по своей структуре аналогична формуле (3-7).
3.	Наибольший максимум нагрузки РмаКс определяется по уже известному выражению (3-10):
Рмакс ” Р м +	р ’
Аналогичным образом проводятся измерения и последующая обработка для других точек сети, позволяющие выявить удельные расчетные нагрузки для различного числа квартир.
При достаточно большом числе измерений имеется возможность составить корреляционные уравнения (уравнения регрессии) для определения зависимости удельного расчетного максимума от числа квартир. Установлено [Л. 68], что эта зависимость может быть выражена следующими уравнениями для современного уровня нагрузок (кВт/квартира) при числе квартир более десяти:
для жилых домов с газовыми плитами
Рмакс = 0,31 4- г ~ -;	(3-23)
V п
для домов со стационарными кухонными электроплитами
Рмат = 0Л + -~,	(3-24)
V п
где п — число квартир.
Для прогнозирования электрических нагрузок с достаточной для практики точностью могут быть использованы закономерности, полученные на основе анализа выполненных измерений. Накопленные в течение ряда лет экспериментальные данные могут служить основанием для оценки естественного ежегодного роста нагрузки. Кроме того, принимаются во внимание планируемые показатели роста производства и предполагаемые технические характеристики приборов, которые будут находиться в пользовании у населения. Этот показатель обычно основывается на экспертной оценке, поскольку приходится учитывать и появление новых приборов. В последнем случае известную помощь специалистам может оказать анализ зарубежной практики. В итоге ожидаемые расчетные максимальные нагрузки
70
в любой год эксплуатации могут быть определены по следующему выражению:
Pt-P0A\	(3-25)
где Pq и Pt -— расчетные нагрузки в начальный и Z-й год эксплуатации; А — коэффициент естественного роста
Рис. 3-9. Зависимость удельных электрических нагрузок от числа квартир с газовыми плитами.
1 — фактические нагрузки по данным измерений в ряде городов в 1969 —1970 гг. с вероятностью 0,999; 2 — теоретическая кривая на тот же период, рассчитанная по уравнению (3-23);
3 — расчетные нагрузки по § VII-1 ПУЭ; 4 — перспективные нагрузки на конец расчетного периода.
нагрузок, который может быть принят по следующим данным:
Количество квартир	Газифицированные дома	Дома с электроплитами .
До 100	1,03-1,035	1,01-1,015
Более 100	1,015-1,02	1,01-1,015
Определение расчетных электрических нагрузок по обоим изложенным выше методам, как правило, не дает полностью совпадающих результатов. Это объясняется в основном недостаточной изученностью режимов работы отдельных электроприемников в квартирах и отсутствием । очных величин средних вероятностей их включения (сред
71
них коэффициентов спроса). В связи с этим в настоящее время расчеты электрических нагрузок на перспективный период приходится вести на основе второго метода, т. е. пользуясь результатами измерений фактических нагрузок квартир и темпами их роста.
На рис. 3-9 и 3-10 приведены кривые нагрузок: фактических, теоретических, расчетных, по ранее действо-
Рис. 3-10. Зависимость удельных электрических нагрузок от числа квартир для домов с электроплитами.
1 — фактические нагрузки по данным измерений 1969 — 1970 гг. с вероятностью 0,99, 2 — теоретическая кривая на тот же период, рассчитанная по уравнению (3-24); з — расчетные нагрузки по § VII-1 ПУЭ; 4 — перспективные нагрузки на конец расчетного периода.
вавшим нормам и перспективных на конец расчетного периода.
Следует отметить, что в домах с газовыми плитами, при числе квартир п < 100 фактические нагрузки к 1970 г. превысили действующие нормативы, причем превышение возрастало по мере уменьшения числа квартир. При п > 100 нормативные нагрузки имели некоторый запас, который, однако, оказался недостаточен до конца расчетного периода. В домах с электроплитами при и < 60 нагрузки оказались близкими к действовавшим нормативам. При большем числе квартир фактические
72
нагрузки были ниже нормированных. Оказалось возможным некоторое снижение удельных расчетных нагрузок при п > 100 квартир.
С 1 сентября 1971 г. Госгражданстроем СССР утверждены изменения «Указаний по проектированию электрооборудования жилых зданий» (СН 297-64), основанные на вышеуказанных исследованиях и предложениях организаций, разрабатывающих и выпускающих бытовые электроприборы.
Была учтена возможность использования населением запланированных к производству новых бытовых электроприборов. В частности, имелись в виду новые автоматические стиральные и посудомоечные машины с подогревом воды, некоторые нагревательные приборы (камины, калориферы и т. д.), а также мощные утюги и бытовые гладильные машины. При этом учитывалось, что каждая из групповых линий квартиры, выполняемая проводами с алюминиевыми жилами сечением 2,5 мм2, имеет пропускную способность до 20 А.
Основные положения изменений СН 297-64 в части определения электрических нагрузок сводятся к следующему:
1.	Удельные расчетные нагрузки питающих линий квартир, а также на вводах в жилые здания и на шинах трансформаторных подстанций следует определять в зависимости от числа квартир по табл. 3-3. Эти нагрузки рассчитаны для средней жилой оплачиваемой площади квартир 30 м2. При площади квартир, превышающей указанную расчетную удельную нагрузку на одну квартиру, в домах с газовыми плитами на природном газе следует принимать увеличенной на 1% на каждый квадратный метр жилой площади сверх 30. Для домов с электрическими плитами, а также с плитами на твердом топливе и сжиженном газе удельные расчетные нагрузки повышаются на 0,5% на каждый квадратный метр жилой площади сверх 30.
2.	Для жилых домов с покомнатным расселением семей к удельным расчетным нагрузкам следует применять коэффициент 1,5 при плитах на газовом и твердом топливе и 1,25 при электроплитах. Этот пункт относится главным образом к реконструируемым зданиям старого жилого фонда.
3.	В приведенных удельных расчетных нагрузках учтены осветительная и бытовая нагрузки квартир, а также осветительная нагрузка общедомовых помещений (лестничных клеток, подпольев, чердаков и т. п.). В удельных нагрузках не учтены силовая нагрузка от общедомовых электроприемников и нагрузка встроенных в жилые здания детских учреждений, торговых, коммунальных и тому подобных предприятий, а также применение в квартирах кондиционирования воздуха, электрических водонагревателей и электрического отопления.
4.	Расчетные удельные нагрузки, приведенные в табл. 3-3, относятся к зимнему вечернему максимуму. Для определения утреннего максимума следует вводить понижающие коэффициенты:
73
Для квартир с плитами на природном газе..............0,5
Для квартир с электрическими плитами и плитами на твердом топливе и сжиженном газе ........................0,9
Расчетные электрические нагрузки
Характеристика квартир	Число				
	1-3	6	9	12	
С газовыми плитами на природном газе	3,0	1,8	1,3	1,2	
С газовыми плитами на сжиженном газе и плитами на твердом топливе	4,0	2,25	1,75	1,65	
С электрическими плитами	5	2,7	2,2	2,1	
Примечание Определение расчетной нагрузки для количества квар
Таблица 3-4
Коэффициенты спроса лифтовых установок для зданий с различным числом этажей и лифтов
Число этажей	Коэффициент спроса при числе лифтов											
	1	2	3	[ 4 !	5	6	7	8	9	10 I	15	20
6-7	1	0,85	0,7	0,6	0,55	0,5	0,45	0,42	0,4	0,38	0,3	0,27
8-9	1	0,9	0,75	0,65	0,6	0,55	0,5	0,45	0,42	0,4	0,33	0,3
10-11	—	0.95	0,8	0,7	0,63	0,55	0,5	0,48	0,45	0,42	0,35	0,3
12-13	—	1	0,85	0,73	0,65	0,58	0,55	0,5	0,47	0,44	0,38	0,34
14-15	—	1	0,97	0,85	0,75	0,7	0,66	0,6	0,58	0,56	0,43	0,37
16-17	—	1	1	0,9	0,8	0,75	0,7	0,65	0,6	0,55	0,47	0,4
18-19	—	—	1	1	0,9	0,8	0,75	0,7	0,67	0,63	0,52	0,45
20	—	—.	1	1	0,95	0.85	0,8	0,75	0,7	0,66	0,54	0,47
25	—	—	1	1	1	1	0,9	0,85	0,8	0,75	0,62	0,53
30	—	—	1	1	1	1	0,93	0,87	0,82	0.78	0,64	0,55
40	—	—	1	1	1	1	0,96	0,9	0,85	0,8	0,66	0,57
Примечания 1. Мощность резервных электродвигателей при определении расчетной нагрузки не учитывается
2. Установленная мощность электродвигателей лифтов приводится
к IIВ ~ 1 по формуле	____
рн=рпКг1вн,
где Рн •— приведенная установленная мощность, кВт; Рп — паспортная мощность электродвигателя, кВт, НВн — продолжительность включения по паспорту электродвигателя, отн ед.
74
5.	Коэффициент мощности в период вечернего максимума на' грузки следует принимать для жилых домов с плитами на природной газе 0,9, с электрическими плитами и плитами на твердом топлив0
Таблица 3-^* жилых зданий, кВт квартира
квартир										
11	18	24	40	60	100	200	400	600	1 000
1,1	1,0	0,9	0,7	0,59	0,49	0,45	0,42	0,41	0,39
1,55	1,4	1,3	1,0	0,9	0,8	0,67	0,62	0,6	0,57
2,0	1,8	1,7	1,4	1,2	1,1	0,88	0,82	0,79	0,76
гир, не указанных в таблице, производится интерполяцией.
и сжиженном газе 0,95; в период утреннего максимума — соответ сгвенно 0,8 и 0,85.
6.	Расчетные нагрузки линий, питающих лифты, следует опр^' делить по их установленной мощности, приведенной к ПВ=Л, с уч^ гом коэффициентов спроса и мощности, указанных в табл. 3-4;
7.	При смешанном питании трансформаторной подстанцией (питающей линией) жилых и нежилых зданий (помещений) и силовЫ^ потребителей расчетная нагрузка (кВт) определяется по формуй
Р макс “ Ркв + 0,9Рс +-РНеж,	(3-26)
I де Ркв — Рудп — расчетная нагрузка квартир, кВт; Руд —удельна0 расчетная нагрузка по табл. 3-3, кВт /квартира; п — число квар~ !ир; Рс — расчетная нагрузка силовых электроприемников доМ^’ кВт; РНеж — расчетная нагрузка осветительных и силовых электро приемников нежилых зданий (помещений) с учетом коэффициенте0 их участия в максимуме нагрузок жилых домов, принимаемых й0
ибл. 3-5.
8. Для расчетов сетей в аварийном режиме к суммарной нагруз^0 следует вводить понижающий коэффициент 0,9, учитывающий малу*° вероятность совпадения времени аварии с расчетным максимумов
нагрузки.
Расчетная нагрузка линии Рмакс, питающей лифтовЫе установки, определяется по формуле
Р макс — К с ZPniVnBni + Pai,	(3-2П
где Кй — коэффициент спроса по табл. 3-4; Рщ — уст^'
75
новленная мощность электродвигателя i-?i лифтовой установки по паспорту, кВт; ПВЩ — продолжительность включения электродвигателя по паспорту, отн. ед; РД1 — нагрузка от электромагнитного тормоза, аппаратов управления и освещения лифтовой установки, кВт.
Таблица 3-5
Коэффициенты участия расчетной нагрузки1 общественных предприятий в максимуме нагрузки жилых зданий
Наименование предприятия	Осветительная нагрузка		Силовая нагрузка	
	вечером	утром и днем	вечером	утром и днем
Продовольственные магазины 		0,9	0,8	0,8	0,9
Столовые		0,9	0,8	0,8	0,9
Столовые-рестораны ....	1	1	0,9	0,9
Школы (односменные) ....	0,3	0,9	0,35	0,9
Промтоварные магазины . .	0,8	0.8	0,8	0,8
Парикмахерские		1	0,9	0,6	0,9
Комбинаты бытового обслу- живания и ателье 		0,2	0,9	0,2	0,8
Детские сады и ясли ....	0,9	0,9	0,3	0,9
Поликлиники 		0,9	0,9	0,9	0,7
Больницы 		1	0,8	0,5	0,9
1 Действительны при условии, если нагрузки нежилых зданий (помеще ний) равны или менее нагрузок жилых домов.
Пример 3-5. Определить наибольшую расчетную нагрузку на вводах в 12-этажный дом в нормальном и аварийном режимах.
Дом имеет 200 квартир с плитами на природном газе (100 квартир жилой площадью по 28 м* 1 2, 50 квартир — по 40 м2 и 50 квартир — по 50 м2), 8 лифтовых установок мощностью по 7 кВт (при ПВ=1). Здание имеет два взаимно резервируемых кабельных ввода; к первому подключены квартиры, ко второму — лифты.
Решение.
1. Определяем расчетную нагрузку квартир (ввод I) с учетом повышающих коэффициентов для квартир площадью более 30 м2. Расчетную удельную нагрузку принимаем по табл. 3-3 Руд = ~ 0,45 кВт/квартира
Ркв = (100 + 50 • 1,1 + 50 • 1,2) • 0,45 = 97 кВт.
2. Определяем расчетную нагрузку от лифтов (ввод II). Коэффициент спроса принимаем по табл. 3-4:
Рс — 7 • 8  0,5 = 28 кВт.
76
3. Определяем наибольшую нагрузку' в аварийном режиме, । е. при выходе из строя одного из вводов:
рав = (Ркв + 0,9Рс) - 0,9 = (97 + 0,9 • 28) - 0,9 = 110 кВт,
Пример 3-6. Определить наибольшую нагрузку на шинах •80/220 В трансформаторной подстанции, к которой присоединены квартиры дома, рассмотренного в примере 3-5, и продовольственный магазин. Расчетные нагрузки магазина: осветительная Рмакс = 30 кВт, силовая Рмакс. с ~ 60 кВт.
Решение.
1.	Определяем расчетную нагрузку квартир
Ркв== (100 + 50 • 1,1 + 50-1,2)-0,45 — 97 кВт.
2.	Определяем расчетные нагрузки магазина для вечернего и утреннего максимумов (коэффициенты участия в максимуме принимаем по табл. 3-6):
а)	вечерний максимум Рв = 30-0,9 + 60-0,8 = 75 кВт;
б)	утренний максимум Ру = 30-0,8 + 60-0,9 = 78 кВт.
3.	Определяем суммарную нагрузку на шинах подстанции для вечернего максимума
^макс.в = 7’кв + .Рв = 97 + 75 = 172 кВт.
4.	Определяем суммарную нагрузку на шинах подстанции для утреннего максимума с учетом коэффициента 0,5. Этот коэффициент указан выше при изложении основных положений изменений ' ” 297’64:	7>2макс.у = 97  0,5 + 78 = 126,5 кВт.
Выводы. Приведенный расчет показывает, что определяющим является вечерний максимум, так как 172 > 126,5; по нему следует выбирать мощность трансформатора.
Зависимость между электропотреблением и годовым числом часов использования максимума. Помимо рассмотренных методов определения электрических нагрузок, известный интерес представляет получение зависимости между электропотреблением W и годовым числом часов использования максимума Тумаке» которая может в некоторых случаях служить критерием для оценки величины расчетной нагрузки
Рмакс — Ур---- •	(3-28)
1	макс
Изучению этой зависимости посвящены работы Ленин-1 радского инженерно-экономического института имени I Гальмиро Тольятти [Л.29—31], которыми было установлено, что годовое число часов использования максимума не остается постоянным и связано с удельным годовым электропотреблением. При этом с ростом удельного электропотребления число часов использования максимума нагрузки возрастает вначале быстро, а затем замедленно.
77
(3-29)
Следует отметить, что использование формулы (3-28) для определения максимальных нагрузок практически невозможно, поскольку Т^акс является переменной величиной. Это видно из следующих простейших выкладок. Пренебрегая потерями в сети, можно считать удельный расход электроэнергии на квартиру для любой точки сети постоянным. Тогда
^уд ~ ^УД. уст ^уст
уд = Руд. макс Тмакс — Руд.уст	Тмакс»	(3-30)
где Руд уст — установленная мощность освещения и электроприборов в квартире, кВт/квартира; Руд Макс — наибольшая удельная расчетная нагрузка, кВт/квартира; Кс — коэффициент спроса; Руст — годовое число часов использования установленной мощности.
Приравняв выражения (3-29) и (3-30), получаем:
Т ____ Туст	zq ОП
2	макс — £	>	jj
откуда следует, что величина ТмаКс Для разных точек сети с различным числом присоединенных квартир неодинакова и зависит от величины коэффициента спроса. Именно поэтому нельзя распространять темпы прироста электропотребления на темпы прироста электрических нагрузок; это приводит к существенным ошибкам, особенно для внутридомовых сетей.
Как правило, темпы естественного роста электрических нагрузок ниже, чем темпы роста расхода электроэнергии. Это подтверждено результатами исследований в ряде городов, где темпы роста расхода электроэнергии превышали в 2—3 раза темпы роста нагрузок (см. также гл. 2). Это легко объяснить тем, что многие хозяйственные и другие электроприборы, используемые жильцами, как правило, не включаются в часы вечернего максимума.
В [Л. 78] даны эмпирические формулы для определения Гмакс, которые устанавливают зависимость от числа подключенных квартир к данному элементу сети:
750 У'п / макс =---у----— для жилых домов с газовыми плитами.
0,3	+1
Из формулы следует, что при п -> оо Гмакс — 2 500 ч.
78
Аналогичная формула для домов с электроплитами имеет вид:
Гмакс =	 При Т’макс -> ОО Гмакс = 5 400 Ч.
0,4 У п +4,3
До сих пор рассматривались методы определения удельных расчетных нагрузок, которые базировались так или иначе на наличии статистических данных при конкретном наборе бытовых электроприборов в квартире и учете насыщения ими квартир на расчетный период. Однако при высоких темпах развития производства приборов вполне возможно появление в течение ближайших 10—15 к'т таких новых приборов, по которым нет эксплуатационных данных. Подтверждающим примером является быстрый рост электрификации быта и непрерывное появление все новых и новых приборов в обиходе у населения.
Если новые приборы имеют значительную единичную мощность и внедряются в больших количествах, они могут существенно повлиять на величину расчетной нагрузки. ()днако и в этих случаях с известной степенью приближения можно оценить нагрузку от этих приборов анали-шчески, опираясь на рассмотренную выше методику. Задача сведется к оценке средней величины |. оэффициента спроса (средней вероятности включения) с последующим суммированием наибольших нагрузок с нагрузками от всего набора приборов.
Пример 3-7. Определить расчетную нагрузку от электриче-( кой плиты мощностью 8,8 кВт (реально существующая плита) на вводе в квартиру.
Решение.
1. Оценим среднюю вероятность включения электроплиты. При этом следует учитывать, что количество приготовляемой пищи ис зависит от мощности электроплиты и является величиной почти постоянной. Тогда расход электроэнергии плиты мощностью 8,8 кВт и<‘ должен существенно отличаться от данных, приведенных в табл. ’ (), поэтому принимаем W — 1 000 кВт-ч/квартира. Примем также, -ио по условиям быта включение плиты возможно не более 8 ч н сутки. Тогда
_ W __	1 000
Р-Кс руст т ” 8,8 • 360 • 8 °’°4’
2. Принимая, что плита состоит из пяти электроприемников (четыре конфорки и жарочный шкаф), на основании выражения ( ’• 4) для биномиального закона определим, какое число из этих > шктроприемников может быть включено одновременно. Резуль-i.i(ы расчетов сводятся к следующему:
т .................. 0	1	2	3	4	5
Fr,mjni............. 0,813	0,98	1	1	1	1
79
Таким образом, с вероятностью 99,9% можно предполагать, что одновременно включается не более двух электроприемников. Следовательно, коэффициент спроса электроплиты на вводе в квартиру составит не более
?
ЛГс=5-=0,4,-
и расчетная нагрузка будет равна:
^макс " -^уст Kq = 8,8 • 0,4 — 3,5 кВт.
Глава четвертая
СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
4-1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Построение схемы распределения электроэнергии в здании зависит от комплекса факторов, основными из которых являются: а) напряжение сети; б) уровни электрических нагрузок; в) требования к надежности электроснабжения; г) экономичность; д) простота и удобство обслуживания; с) конструктивные и планировочные особенности здания; ж) наличие встроенных предприятий и учреждений. Необходимость рационального построения схемы распределения электроэнергии, помимо вышеуказанного, определяется значительным удельным весом капитальных вложений во внутренние сети зданий в общей стоимости всего комплекса сетевых сооружений. На основе многочисленных расчетов установлено, что затраты на внутридомовые сети составляют 50—60% общих капитальных затрат на строительство городских электрических сетей. В общем случае выбор оптимальной схемы сети является многовариантной задачей и требует трудоемких расчетов.
Схема сети должна обеспечивать правильное функционирование как сети в целом, так и отдельных ее звеньев в нормальном и аварийном режимах и, в частности, гарантировать надлежащий уровень напряжения на зажимах электроприемников. При этом, конечно, имеется в виду, что качественные параметры электроэнергии, зависящие от энергосистемы, поддерживаются последней в должных пределах.
Напряжение сети. В настоящее время вопрос о выборе напряжения внутренней сети решается практически однозначно. Для сетей зданий применяется система 380/220 В при глухом заземлении нейтралей питающих трансформа
80
торов, которая является наиболее экономичной и распространена повсеместно. В некоторых городах, в районах старой сложившейся застройки еще существует система 220/127 В, которая не соответствует новым уровням электрических нагрузок и постепенно заменяется системой 380/220 В. Правилами устройства электроустановок (ПУЭ 1-2-66) предусматривается, что в новых городах и районах новой сплошной застройки существующих городов распределительные сети должны выполняться трехфазными четырехпроводными с глухозаземленной нейтралью при напряжении 380/220 В. Изменениями СН297-64 рекомендуется постепенно перевести существующие сети напряжением 220/127 В на напряжение 380/220 В.
Основной причиной перехода на более высокое напряжение является непрерывный рост электрических нагрузок, требующий резкого увеличения пропускной способности сетей, что привело бы при сохранении напряжения 220/127 В к огромным затратам цветного металла. Можно предположить, что рекомендуемое напряжение 380/220 В, вполне оправданное в настоящее время и на ближайшую перспективу, может оказаться неэкономичным для питающих сетей в более отдаленном будущем при переходе на полную электрификацию быта, включая применение электроэнергии для отопления, кондиционирования воздуха и приготовления горячей воды. Так, например, в практике строительства крупных зданий с встроенными магазинами, зрелищными и другими предприятиями за рубежом в настоящее время получают некоторое распространение схемы с вводами высокого напряжения [Л. 36] и установкой силовых трансформаторов сравнительно небольшой мощности (100—150 кВ-А) па этажах.
Надежность электроснабжения. Большое влияние на схему распределения энергии в здании оказывают требования к надежности электроснабжения. Эти требования регламентированы ПУЭ, согласно которым все электроприемники подразделяются в отношении обеспечения надежности электроснабжения на три категории. Применительно к жилым зданиям к первой категории относятся лифты, противопожарные устройства (пожарные насосы, средства автоматического дымоудаления и т. д.), аварийное освещение коридоров, вестибюлей, холлов и лестничных клеток жилых домов высотой выше 16 этажей. К первой категории следует также отнести независимо от этажности зданий электроприемники специального
81
назначения, в частности встроенные автоматические телефонные станции, опорно-усилительные пункты и блок-станции радиотрансляционной сети, станции перекачки фекальных вод и т. п. Кроме того, в зданиях высотой 50 м и более следует отнести к первой категории заградительные огни, устанавливаемые на кровлях жилых домов, расположенных в районах, определяемых аэродромной службой Гражданского воздушного флота.
Электроприемники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников, и перерыв в их электроснабжении может быть допущен лишь на время действия устройств автоматического ввода резерва. Независимым источником электроснабжения называется источник питания данного объекта, на котором сохраняется напряжение при исчезновении его на других источниках. К таким источникам питания относятся распределительные устройства двух электростанций или центров питания, а также две секции сборных шин электростанции или подстанции при условии, что каждая секция в свою очередь имеет питание от независимого источника, причем эти секции не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключаемую при нарушении работы одной из секций. Например, две секции шин двухтрансформаторной подстанции, включенной на стороне высшего напряжения по двухлучевой схеме, могут считаться независимыми источниками. Это же относится к питанию от двух однотрансформаторных подстанций, если они присоединены к независимым источникам.
Ко второй категории относятся электроприемники жилых зданий высотой от 6 до 16 этажей включительно, а также здания меньшей этажности, оборудованные стационарными кухонными электроплитами. К этой же категории относятся электроприемники встроенных и пристроенных к жилым домам магазинов, предприятий общественного питания, детских учреждений и т. п. Для электроприемников второй категории допускаются перерывы в электроснабжении на время, необходимое для включения резервного питания выездной оперативной бригадой энергосистемы или дежурным персоналом. Однако и для электроснабжения потребителей второй категории рекомендуется устройство автоматического ввода резерва (АВР), если применение этого устройства увеличивает капитальные вложения в сеть не более чем на 15% или если эти затраты окупаются за 5—8 лет.
82
Воздушные линии напряжением до 1 000 В для питания электроприемников жилых и общественных зданий рекомендуется осуществлять нерезервируемыми.
Допускается резервирование питания электроприем-пиков второй категории при аварии путем устройства перемычек на стороне низшего напряжения шланговым кабелем длиной до 50 м. Электроприемники второй кате гории могут питаться от однотрансформаторной подстан ции при наличии складского резерва трансформаторов.
К третьей категории относятся все прочие электроприемники, не подпадающие под определения электроприемников первой и второй категорий. К таким объектам следует отнести жилые дома высотой до пяти этажей включительно (за исключением домов, оборудованных стационарными электроплитами). Эти потребители допускают перерывы в электроснабжении для выполнения ремонта или замены поврежденного элемента сети на срок не более одних суток.
Изложенные выше требования к надежности электроснабжения должны учитываться в первую очередь при построении схемы электрической сети.
Решения схем, выбранных по условиям надежности и другим факторам, могут быть неоднозначны и, более того, как правило, они многовариантны. Поэтому важным критерием выбора той или иной схемы является ее экономичность как по затратам денежных средств на сооружение и эксплуатацию, так и по расходу цветного металла.
Удобство эксплуатации. Помимо экономичности, должно уделяться достаточное внимание удобствам эксплуатации, наглядности схемы и ее простоте. Иногда эти требования превалируют над требованиями экономичности. Отсюда вытекает необходимость удобного расположения вводно-распределительного устройства здания, обеспечивающего наиболее простые ввод питающих линий и прокладку распределительной сети, а также безопасность обслуживания. Схема сети должна строиться таким образом, чтобы поврежденный участок сети легко обнаруживался и заменялся и чтобы при этом отключалось по возможности небольшое количество потребителей.
Конструктивные особенности здания оказывают известное влияние на построение схемы. В тех случаях, когда в здание встраиваются различные предприятия и учреждения, схема сети усложняется в связи с необходимостью комплексного питания потребителей как собствен
83
но жилой части здания, так и встроенных помещений. При этом схема должна отвечать требованиям надежности электроснабжения всех потребителей.
Таким образом, рационально построенная схема электрической сети жилого здания является синтезом комплекса факторов, определяющих ее параметры. Многолетняя практика проектирования и строительства выработала некоторые типичные решения элементов схем, которые излагаются ниже. Целесообразно рассмотреть вначале отдельные элементы схемы, а затем перейти к комплексным схемам сетей зданий различной этажности.
4-2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СХЕМ ПИТАЮЩИХ ЭЛЕКТРОСЕТЕЙ
Современная, относительно сложная схема распределения энергии в жилом доме, который имеет большое число квартир, насыщенных разнообразными бытовыми приборами и электроосвещением, развитые силовые установки (лифты, насосы, вентиляторы и т. д.),сохранила ряд типичных элементов, характерных для жилых домов прошлого в начальный период их электрификации. Сохранилось вводное устройство. Однако существовавший ранее кабельный ящик ввода, в котором устанавливались рубильник и комплект плавких предохранителей, превратился в развитое вводно-распределительное устройство (главный распределительный щит) с автоматически действующей аппаратурой защиты и управления. Питающие линии горизонтальные и вертикальные (стояки) в принципе сохранились, но число этих линий и их пропускная способность резко возросли, возникли новые линии, которых ранее не было (аварийное освещение, системы автоматики и т. д.), резко изменилось конструктивное выполнение сети. Квартирные групповые сети серьезных изменений не претерпели, однако их монтаж стал выполняться индустриальными методами. Вместе с тем в домах с высокими уровнями нагрузок появились и новые системы внутриквартирных сетей, характеризующиеся главным образом большим числом радиальных групп и гибкой системой управления.
Основные элементы внутридомовой электрической сети. Схема внутридомовой электрической сети состоит из следующих основных элементов: а) вводно-распределитель-
84
Рис. 4-1. Схема разомкнутой питающей сети секции жилого дома. 1 — автоматический выключатель; 2 — стояк; 3 — ввод в квартиру.
н<н' устройство; б) питающие линии квартир; в) этажные и квартирные щитки и шкафы; г) питающие линии обще-кнювых силовых электроприемников; д) групповые сети <>< вощения подвалов, технических этажей, технических но цюлий, лестничных клеток, коридоров, холлов, вестибюлей, чердаков (рабочее и аварийное), наружное освещение при установке светильников на стенах зданий; г) групповые сети освещения лифтовых машинных отде-к ний и шахт; ж) питающие линии встроенных предприя-inii; з) сети автоматических противопожарных устройств; п) сети иллюминации и рекламы; к) за-। родительные огни; л) групповые сети квартир.
По принципу построения схемы сект разделяются на разомкнутые и .к ткнутые.
Разомкнутая сеть состоит из разветвленных линий к электроприемника и или их группам и получает питание с одной стороны. Она применяется при построении схем электроснабжения а.нлых зданий повсеместно. Это объясняется ее простотой, отсутствием серьезных затруднений в устройстве защиты hi перегрузки и коротких замыканий и обеспечения ее избирательного действия, наглядностью схемы и удобствами • ксплуатации. Простейший пример схе-
кы разомкнутой питающей сети квартир одной секции я. и лого дома представлен на рис. 4-1.
Однако разомкнутая сеть обладает и некоторыми недо-• итками, которые заключаются в том, что при аварии в любой точке сети питание всех потребителей за аварийным участком прекращается. В разомкнутой сети под-it ржание необходимого уровня напряжения на зажимах > юктроприемников в различное время суток без специальных устройств затруднительно. По этим причинам разомкнутые сети не всегда являются экономически оптимальными, что особенно сказывается при высоких уровнях на-। рузок и большом числе квартир. Отмеченные недостатки и траняются при переходе к замкнутым сетям.
Замкнутая сеть может иметь один, два и более источников питания, действующих одновременно. Пример схемы простейшей замкнутой сети для секции жилого дома
85
представлен на рис. 4-2. Преимуществом замкнутой сети является то, что при изменениях нагрузки в любой точке сети автоматически меняется токораспределение в ветвях, всегда являясь оптимальным. Таким образом, в замкнутой сети идет непрерывный процесс выравнивания напряжения на зажимах электроприемников, позволяющий
улучшить качество электроэнергии в известных пределах без значительных затрат цветного металла. При разомкнутой сети обычно достигнуть оптимума при тех же затратах на сеть не удается.
В замкнутой сети благодаря автоматическому перемещению точки токо-раздела достигается уменьшение влияния асимметрии нагрузок в различных фазах, что также имеет немаловажное значение при случайном сочетании нагрузок, характерном для жилого дома. Наконец, следует отметить, что в замкнутой сети происходит некоторое сни
Рис. 4-2. Схема замкнутой питаю* щей сети жилого дома.
1, 2 — автоматический выключатель; з — автоматический выключатель (слабая связь); 4 — стояк; 5 — ввод в квартиру.
жение суммарного максимума нагрузок по сравнению с разомкнутой сетью.
Представленная на рис. 4-2 схема является простой замкнутой сетью со «слабой связью» (автоматический выключатель 3). При аварии в любой точке сети в первую очередь должен отключиться автоматический выключа
тель 3, затем автоматический выключатель в той линии, где произошло короткое замыкание. При этом половина сети остается в работе. Уставка тока трогания автоматического выключателя 3, или номинальный ток плавкой вставки предохранителя, выбирается существенно ниже, чем у автоматических выключателей (предохранителей) 1 и 2,
Несмотря на указанные преимущества, замкнутые сети пока в жилых зданиях не получили большого распространения, что в известной мере объясняется затруднениями в устройстве селективной защиты на базе выпускаемых аппаратов (автоматы и предохранители) для сетей низкого напряжения. Кроме того, в подобных сетях возра
стают токи короткого замыкания, что может создать трудности в выборе аппаратуры. За рубежом замкнутые сети получили некоторое распространение в крупных жилых комплексах с встроенными предприятиями обслуживания,
86
магазинами и зрелищными предприятиями. В такие здания обычно вводятся линии высокого напряжения, питающие встроенные трансформаторные подстанции.
Питающие линии. Для внутреннего электрооборудования жилых домов типичными являются магистральные < (чи, при которых каждая питающая линия (включая полк) имеет ответвления в каждую квартиру. При этом г одной горизонтальной питающей линии могут быть присоединены один или несколько стояков. Радиальные схемы с подводкой питания в каждую квартиру отдельной нишей отввода вздание неэкономичны и распространения не имеют.
Для наружных кабельных сетей радиальная схема широко применяется. В этом случае каждое здание получает питание отдельной линией от трансформаторной под-<чанции. При питании зданий с относительно небольшими нагрузками высотой до пяти этажей большей частью применяются магистральные схемы с питанием нескольких зданий одной линией. Магистральные схемы также применяются в воздушных линиях при питании мелких зданий н небольших городах и поселках.
Схемы наружных (внутриквартальных) питающих линий
Рассмотрение схем внутриквартальных сетей не входит и объем настоящей работы. Однако для понимания принципов построения схем внутридомовых сетей их нельзя не учитывать, так как выбор и построение схемы в значи-к‘/1ьной степени зависят от взаимосвязи между всеми > юментами сети, включая местоположение трансформа-юрной подстанции, длину и сечение наружных питающих hiний. Правильный выбор параметров отдельных элементов внутридомовой сети возможен, если последнюю рассматривать в едином комплексе. Здесь мы рассмотрим пппь наиболее распространенные схемы питания жилых ; щний, которые, как это показывают технико-экономические расчеты, являются оптимальными и одновременно обеспечивают достаточную надежность электроснабжения.
Питание жилых домов высотой до пяти этажей. Для питания жилых домов высотой до пяти этажей включи-шльно без электроплит применяются магистральные пет-1свые схемы с резервной перемычкой или без нее. Простей-
87

Жилые I дома I
7
Z
Рис. 4-3. Петлевая схема питания жилых домов высотой до пяти этажей (кабельная сеть).
1, 2 — питающие линии; 3 — резервная перемычка; 4 — вводнораспределительное устройство.
шая схема кабельной сети показана на рис. 4-3. Резервная перемычка (показана на рисунке штриховой линией) подключается при выходе из строя любой из питающих линий. Таким образом, все нагрузки оказываются присоединенными к линии, оставшейся в работе. Естественно, что обе питающие линии 1 и 2 должны быть рассчитаны как на нагрев током аварийного режима, так и по допустимым потерям напряжения. При этом следует учитывать, что ПУЭ допускают для кабелей в аварийном режиме перегрузки на 30% в течение 5 суток на период максимума не более чем по 6 ч ежесуточно при условии, что в нормальном режиме загрузка кабелей не превышает 80%. В аварийном режиме допускаются также повышенные потери напряжения (до 12%).
Как отмечалось выше, электроприемники жилых домов без электроплит высотой до пяти этажей включительно относятся к третьей категории надежности. Поэтому применение резервной перемычки не является обязательным. Однако во многих крупных городах, даже при хорошей постановке ремонтной службы, могут возникать затруднения с устранением повреждений в кабельных линиях в течение одних суток. Между тем стоимость обычно довольно короткой кабельной линии, протяженностью 50—70 м, не велика, а эксплуатационные удобства значительны. Поэтому в Москве, Ленинграде, Киеве, а также в крупных областных центрах, где условия разрытия затруднены, применение резервных перемычек оправдано.
Недостаток схемы, приведенной на рис. 4-3, состоит в том, что при выходе из строя, например, магистрали 1 питание электроприемников жилых домов осуществляется вкруговую, что иногда приводит даже при повышенных допустимых потерях напряжения в аварийном режиме к увеличению сечений питающих кабелей. Недостатком схемы является и то, что резервная перемычка в нормальном режиме не используется.
88
CVsZ~1
i “Г! IT! ! T* I
Ji
Жилые дйма
Рис. 4-4. Схема питания жилых домов высотой до пяти этажей (кабельная сеть) с переключателями на вводах.
1, 2 — питающие линии; 3 — в в одно-р аспределительное устройство с переключателем.
Модификацией описанной схемы является схема, приведенная на рис. 4-4. При повреждении любой из питающих И1НИЙ все потребители домов при помощи переключателей 7 подключаются к линии, оставшейся в работе, рассчи-। энной с учетом допустимых и “регрузок при аварийном режиме.
Схема на рис. 4-4 с переключателями на вводах в некоторых случаях более экономична, поскольку питание в аварийном режиме осуще-с гвляется одной из линий к ратчайшим путем. Недостатком ее является усложнение вводного устройства. Кроме юго, в каждый дом приходится заводить по четыре ка
беля несколько большей длины, учитывая «заходы» в дом. Схема удобна при застройке в линию; при других плани
ровочных решениях она менее экономична.
В небольших городах при устройстве воздушных вводов для зданий до пяди этажей включительно вполне допу-
IC. 4-5. Схема питания жилых домов высотой 9—16 этажей.
2 — питающие линии; 3,4 — переключатели.
стимо устройство вводов без резервирования, поскольку устранить повреждения в этих условиях можно за несколько часов.
Питание жилых домов высотой 9—16 этажей. Для домов в 9 — 16 этажей применяется
как радиальная, так и магистральная схемы с переключателями 3 и 4 на вводах (рис. 4-5). При этом одна из питаю
щих линий 1 используется для питания электроприемников квартир и общего освещения общедомовых помещений
(подвал, лестничные клетки, чердаки, наружное освещение и т. д.); другая питающая линия 2 питает лифты, противопожарные устройства и аварийное освещение. При
89
выходе из строя одной из питающих линий все электро-
приемники дома подключаются к линии, оставшейся в работе, которая на это рассчитана с учетом допустимых перегрузок при аварийном режиме. Таким образом, перебой в питании потребителей дома электроэнергией про-должается обычно не более 1 ч, т. е. времени, необходимого на вызов электромонтера ЖЭК и выполнение необходимых переключений. Эта же схема может быть
использована для зданий высотой до пяти этажей вклю-
чительно, оборудованных электроплитами.
Для зданий с электроплитами высотой 9—16 этажей, имеющих лифты, а также для многосекционных
Рис. 4-6. Схема питания зданий высотой 9—16 этажей с тремя вводами.
I, 2, 3 — питающие линии; 4, 5, 6 — переключатели.
газифицированных зданий с большим числом квартир число питающих линий (и вводов) приходится увеличивать до трех, а иногда и более. На рис. 4-6 показана схема питания здания высотой 9—16 этажей с тремя вводами. Первый ввод резервирует второй, второй — третий, и, наконец, третий ввод резервирует первый.
При питании зданий по схеме на рис. 4-5 или 4-6
следует учитывать важную особенность сетей, построенных по так называемой двухлучевой схеме с АВР на стороне низшего напряжения трансформаторных подстанций, заключающуюся в следующем. Применяемые для АВР контакторные станции серии ПЭВ оборудованы контакторами, рассчитанными на длительный ток 630 А. При аварийных переключениях питающих линий нельзя
допускать перегрузки контакторов, что может вывести из строя подстанции и лишить электроэнергии присоединенные здания. В таких случаях прибегают либо к присоединению обеих питающих линий к одному трансформатору, что, конечно, несколько снижает надежность электроснабжения [например, при ремонте сборки низкого напряжения в трансформаторной подстанции (ТП)], либо к устройству АВР на стороне высшего напряжения. Первый прием следует считать предпочтительным, так как ремонты сборок в городских ТП обычно планируются
90
аварийного освещения и загра-
Рис. 4-7. Схема питания жилого дома высотой 17—30 этажей.
7, 2 — питающие линии; 3 — переключав тель; 4, 5 — рубильники; 6 ~ нагрузка (квартиры, общедомовые помещения); 7 — лифты, аварийное освещение, заградительные огни, противопожарные устройства; 8,9 — главные контакты контакторов устройства АВР.
и жильцы могут быть своевременно предупреждены; громе того, такие ремонты производятся редко.
Питание жилых домов высотой 17—30 этажей. При н<'строении схемы питания жилых домов высотой 17 — этажей следует считаться с тем, что лифты, аварийное "(•вощение, заградительные огни и противопожарные тройства являются электроприемниками первой кате-|<»рии надежности. Для таких зданий применяются радиальные схемы с АВР на силовых вводах; к последним присоединяют и светильники /пчельные огни. Из схемы на рис. 4-7 видно, чю при выходе из строя пинии 2 электроприем-ii пки, присоединенные к пей, автоматически подключаются при помощи контакторов к линии /. При выходе из строя линии 1 электроприем-ii пки, подключенные к .ной линии (квартиры, рабочее освещение общедомовых помещений), переключаются на ввод " вручную при помо-шп переключателя 3. -
Размещение трансформаторных подстанций. Говоря " наружных внутриквартальных сетях до 1 000 В (сети • и трансформаторных подстанций до зажимов выключа-1" ieii вводных устройств в домах), необходимо рассмотреть ронрос о размещении трансформаторных подстанций. 1»ак известно, подстанции, питающие жилой район, целе-< "образно располагать примерно в центре нагрузок. < Цнако архитектурно-планировочные решения района встройки не всегда допускают такое размещение под-< чшций, с чем приходится считаться при проектиро-1!>л иии.
В ряде случаев, особенно при многоэтажной застройке, наличии встроенных энергоемких торговых и дру-1 их предприятий, а также при установке в зданиях кухонных электрических плит, экономически наиболее "правданы подстанции, встроенные в здания. Такая практика имела место в 50-х годах в Москве и некоторых
91
других крупных городах. Однако вследствие шума от работающих трансформаторов, проникавшего в квартиры, особенно при панельных строительных конструкциях, встроенные подстанции вызывали массовые жалобы жильцов и были запрещены ПУЭ. Все же, по мнению авторов, отказ от встроенных подстанций не может быть оправдан, так как в тех случаях, когда встраивание подстанций экономически выгодно, могут быть осуществлены технические решения строительных конструкций, исключаю-
щие проникание шума в квартиры. Примером может служить расположение подстанции в первом этаже, когда жилые этажи отделены от подстанции техническим этажом.
Возможно сооружение подземных подстанций в непосредственной близости к зданиям, что соответствовало бы со-
Рис. 4-8. Принципиальная схема электроснабжения здания в одном из городов США.
1 — внутридомовая питающая сеть напряжением 12,5 кВ; 2 — силовые трансформаторы 167 кВ - А, размещаемые на этажах здания; з, 4 —коммутационные аппараты; 5 — трансформатор для питания лифтов.
временным тенденциям в строительстве крупных городов. По-видимому, могут оправдать себя и специальные строительные меры (отделение опорных конструкций трансформа-
торов, дополнительные или утолщенные перекрытия и стены и т. д.), а также применение трансформаторов с пониженным уровнем шума.
Как уже отмечалось выше, в зарубежной практике крупные жилые комплексы оборудуются подстанциями,
размещаемыми как на этажах, так и в подвалах и на чердаках. По подсчетам специалистов, такие системы позволяют достигнуть при особо высокой плотности нагрузки (электроотоплепие, кондиционирование и т. п.) значительной экономии капиталовложений в сеть, достигающей в отдельных случаях 30—45%. Принципиальная схема электроснабжения здания в одном из городов США приведена на рис. 4-8 [Л. 34].
Схемы вводно-распределительных устройств (ВРУ). В современных жилых зданиях вводы внешних сетей и коммутационно-защитная аппаратура распределительных
92
1иний внутренних сетей объединяются в единое комплексное вводно-распределительное устройство (ВРУ), которое является и главным распределительным щитом.
Схема ввода зависит от схемы наружных питающих линий; этажности здания и требований к надежности; наличия лифтов и других силовых электроприемников;
1 — вентиляторы дымоудаления и приводы клапанов; 2 — аварийное освещение по путям эвакуации; 3 — цепи пожарной сигнализации.
наличия встроенных предприятий и учреждений; величин электрических нагрузок. В зависимости от перечисленных условий здание получает питание по одному, двум, а иногда и большему числу вводов.
Типичные схемы вводов. На рис. 4-9 показаны типичные схемы вводов: одиночный с рубильником и предохранителями (рис. 4-9,а); одиночный с автоматическим выключателем (рис. 4-9,6); одиночный с переключателем и предохранителями (рис. 4-9,в); двойной с переключателями и предохранителями (рис. 4-9,г); двойной с АВР для электроприемников первой категории надежности (рис. 4-9,6).
93
В настоящее время для повышения надежности электроснабжения противопожарных устройств и полного отключения электроприемников дома при пожаре начинает применяться в Москве установка специального щита, присоединяемого к кабельным вводам до вводных переключателей. Такая схема применяется для домов высотой 16 этажей и более и показана на рис. 4-9,£.
Вводы, показанные на рис. 4-9, а и б, применяются для зданий до пяти этажей включительно без лифтов и других силовых потребителей. Ввод, показанный на рис. 4-9, в, может быть использован для домов до пяти этажей включительно при применении схемы наружной сети по рис. 4-4. Эта схема, как объяснено выше, обеспечивает возможность резервирования, однако при тупиковом вводе резервный кабель нормально не работает (холодный резерв), что является ее недостатком.
На рис. 4-9, г представлена схема двойного ввода в здание высотой от 6 до 16 этажей включительно со взаимным резервированием вводов. Для зданий выше 16 этажей применяется схема рис. 4-9, б, в которой питание лифтов, аварийного освещения и противопожарных устройств резервируется автоматически. Кабели, показанные штриховыми линиями, предназначены для питания смежных зданий при магистральной схеме электроснабжения. При тупиковых вводах эти кабели не нужны.
В некоторых городах, например Ленинграде, сохранилась иная система устройства вводов в жилые дома с установкой снаружи здания на стене так называемого разделительного пункта, к которому подводятся питающие кабели от подстанции. На разделительном пункте устанавливается несколько комплектов предохранителей. Вводнораспределительное устройство внутри дома получает питание от разделительного пункта.
Разделительный пункт находится в эксплуатации энергоснабжающей организации и служит границей эксплуатационной принадлежности сетей энергоснабжающей организации и жилищно-эксплуатационных контор. Следует признать, что такая система сетей устарела и, по мнению авторов, должна в будущем заменяться схемами, описанными ранее.
Установка аппаратов защиты. При радиальной схеме питания (кабель питает один дом) ПУЭ разрешают не устанавливать на вводе аппараты защиты. Однако их установка целесообразна, так как защитный аппарат на вводе 94
страхует защиту на отходящих от ВРУ линиях (песраба-। ывание которых приводит к отключению на подстанции п, следовательно, к вызову аварийной службы энергосистемы), а токоограничивающие предохранители на вводах дают возможность применять на отходящих линиях облегченную аппаратуру.
При питании одной линией двух или нескольких зданий установка на вводах аппаратов защиты является обязательной.
Для питания малоэтажных зданий при токе па ответвлении до 20 А вводные устройства в зданиях не применяются; предохранители устанавливаются в начале ответвления на опоре воздушной сети.
Распределительная часть ВРУ. К распределительной части ВРУ относятся линии питания квартир, силовых потребителей и аварийного освещения, сети освещения лестничных клеток и других общедомовых помещений, встроенных предприятий и учреждений.
На всех отходящих линиях устанавливаются аппараты защиты, предохранители или автоматические выключатели. Применение автоматических выключателей следует считать предпочтительным, поскольку они надежнее предохранителей, плавкие вставки которых после первого же расплавления часто заменяют кустарными некалиброванными вставками. Автоматические выключатели создают дополнительное удобство в эксплуатации, выполняя, громе защитных, также функции коммутационных аппаратов. Это тем более важно, что при применении плавких предохранителей для экономии средств и сокращения габаритов ВРУ коммутационные аппараты в них не устанавливают, что является серьезным недостатком таких вводно-распределительных устройств.
Характерной особенностью построения схемы ВРУ дома является раздельное питание нагрузок квартир и рабочего освещения общедомовых помещений от одного ввода и силовых потребителей от другого. Необходимость 1акого распределения объясняется различными тарифами на электроэнергию для силовых и осветительных потребителей в жилых зданиях, а также влиянием частых пусков электродвигателей лифтов на работу осветительных установок, радиоприемников и телевизоров. Как показывают расчеты, в большинстве случаев снижение напряжения при включении лифтов превышает допустимое по ГОСТ 13109-67.
95
В соответствии с изложенным выше группировка отходящих линий ио вводам, обычно осуществляется следующим образом.
Первый ввод: 1) линии питания квартир; 2) питающие и групповые линии освещения общедомовых помещений (лестницы, коридоры, вестибюли, холлы, технические подполья, чердаки), освещение входов в дом, номерного фонаря ит. д.; 3) линия питания электроприемников встроенных предприятий и учреждений, не вызывающих колебаний напряжения сверх допустимых пределов (см. гл. 5).
Второй ввод: 1) линия питания лифтов; 2) питающие и групповые линии аварийного освещения (для аварийного освещения колебания напряжения не нормируются); 3) линии питания противопожарных устройств; 4) линии питания силовых электроприемников хозяйственного назначения (насосы холодного и горячего водоснабжения), в случае если эти электроприемники размещаются в здании; 5) линии питания силовых электроприемников, встроенных предприятий и учреждений.
В отдельных случаях, когда это целесообразно по условиям распределения нагрузок на вводах, может быть допущено питание осветительных установок арендаторов от силового ввода, однако возможность их присоединения проверяется расчетом. Обычно это вызывает увеличение сечения питающего кабеля, особенно при удалении от подстанции на 150 м и более. При этом следует иметь в виду, что токовые нагрузки на каждом вводе не должны превышать 400 А, а в исключительных случаях 600 А во избежание необходимости прокладки пучка параллельных кабелей и установки на вводах тяжелых аппаратов. Применение мощных вводов должно быть увязано со схемой питающей подстанции, в частности с выбором аппаратуры АВР. Как упоминалось выше, для крупных протяженных зданий число вводов может быть увеличено.
Измерения и учет. Учет активной электроэнергии, расходуемой общедомовыми потребителями, осуществляется трехфазными счетчиками прямого включения (до 50 А) или через трансформаторы тока, которые устанавливаются на ответвлениях к соответствующим секциям шин ВРУ. При этом также соблюдается разделение приборов учета для силовых и осветительных установок. Аварийное освещение, присоединяемое, как правило, к силовому вводу, учитывается счетчиком силовых потребителей. Для возможности замены счетчика без снятия
96
напряжения с ВРУ перед счетчиком на ВРУ устанавливается отключающий аппарат.
По сложившейся практике на ВРУ жилых зданий измерительные приборы не устанавливают. Однако в крупных зданиях, особенно в зданиях с электроплитами, контроль токовых нагрузок и величины напряжения желателен. При этом важно иметь амперметры во всех трех фазах для фиксации асимметрии нагрузок и принятия мер по ее возможному выравниванию Н Измерительные приборы (три амперметра с трансформаторами тока и один вольтметр с переключателем) должны устанавливаться на каждом вводе.
Подавление помех радиоприему. Для подавления помех радиоприему непосредственно на вводах устанавливаются емкостные фильтры в виде трех помехозащитных конденсаторов типа КЗ-0,5, емкостью 0,5 мкФ по одному на каждую фазу. Конденсаторы снабжены встроенными предохранителями, включаются в звезду и заземляются.
Схемы внутридомовых питающих линий
Построение схем питающих линий квартир целесообразно начать со стояков, т. е. с вертикальных участков этих чиний. Прежде всего рассматриваются число и местоположение стояков.
Количество стояков секции дома определяется числом присоединенных квартир, архитектурно-планировочным решением и строительными конструкциями, а также шономическими соображениями. В наиболее благоприятных условиях прокладывается один стояк (рис. 4-10, а). Здесь имеется в виду здание высотой до 16 этажей при числе квартир на этаже три-четыре. При числе присоединенных квартир на стояк более 70—80, несмотря на некоторые экономические преимущества одного стояка (см. § 4-3), из соображений надежности желательно прокладывать два стояка с присоединением квартир: через этаж (рис. 4-10, б); большей доли квартир нижней части здания к одному стояку и остальных квартир верхней части здания к другому стояку (рис. 4-10, в); половины квартир
1 Здесь имеется в виду устранение асимметрии, вызванной неправильной расфазировкой нагрузок. Что касается асимметрии, возникшей в результате случайного характера формирования нагрузок, то ее устранить невозможно, и это учтено в принятых удельных нагрузках (табл. 3-3).
4 Мирер Г, Bt и др..
97
каждого этажа к обоим стоякам (рис. 4-10, г). Такая система применяется при часто встречающейся планировке лестничных клеток с примыкающими «карманами», из которых имеются входы в две квартиры.
Стояки, как правило, следует размещать на лестничных клетках, где располагаются этажные электрошкафы
Л7УЛП7ЛПП7Лт7Л7
-А.А:Д.А.а.д.Д_а_а.а.а
Рис. 4-10. Схемы стояков.
а — один стояк; б — два стояка с питанием квартир через этаж; в — два стояка, один на большее количество квартир нижней части здания, другой на меньшее количество квартир верхней части здания; г — два стояка с питанием половины квартир на этаже каждым стояком.
с аппаратами защиты и приборами учета электроэнергии, расходуемой в квартирах. Такое решение, получившее в настоящее время большое распространение, предпочтительно по сравнению с установкой щитков в передних квартир, при которых отнимается место в сравнительно небольших передних и требуется установка на ответвлениях этажных щитков с аппаратами защиты. Прокладка стояков непосредственно в квартирах (получившая некоторое распространение в прошлом) ввиду явных эксплуатационных неудобств ПУЭ не рекомендуется. При размещении этажных электрошкафов на расстоянии не более
98
3 м от стояка этажные щитки на ответвлениях могут не устанавливаться.
Число стояков, питающих квартиры, присоединяемые к одной питающей линии, ПУЭ не ограничивают. Однако для удобства выполнения ремонтных работ в домах высотой более пяти этажей и при двух и более стояках, присоединенных к одной питающей линии, стояки должны иметь отключающие аппараты. Для повышения надежности электроснабжения целесообразно в этих случаях устанавливать на ответвлении к стояку автоматический выключатель. Таким образом, практически исключается отключение большого числа квартир, присоединенных к питающей линии, идущей от ВРУ, при коротком замыкании на одном из стояков. Обычно отключающие и защитные аппараты устанавливаются в электрошкафу первого этажа, т. е. в точке, ближайшей к месту ответвления. Установка отключающих и защитных аппаратов на стояках в домах высотой до пяти этажей не требуется.
Выбор количества питающих линий многоэтажных зданий, отходящих от ВРУ, и числа стояков, присоединяемых к одной питающей линии, является многовариант-пой задачей. Ее решение требует рассмотрения ряда взаимозависимых и изменяющихся по величине и во времени факторов (электрические нагрузки, расстояния до ТП, количество и сечения линий, ограничения по допустимому нагреву и отклонениям напряжения и т. д.). Оптимальным является вариант, при котором получаются наименьшие приведенные затраты. Основные положения по определению такого оптимума и соответствующие рекомендации, полученные с помощью ЭВМ, приведены в § 4-3.
К внутридомовым питающим линиям относятся линии, питающие электродвигатели и прочее электрооборудование лифтов, насосных, противопожарных установок, а также встроенных предприятий и учреждений. Нагрузки этих линий определяются по соответствующим технологическим заданиям и коэффициентам спроса. Схемы питания этих устройств просты и особых пояснений не требуют. Следует лишь указать, что питающие линии лифтов присоединяются непосредственно к ВРУ, причем к одной линии можно присоединять до четырех лифтов, установленных в разных, секциях дома. При наличии в каждой секции двух лифтов их присоединяют к разным питающим линиям, но при этом число лифтов, присоединяемых к каждой питающей линии, не ограничивается.
4*
99
Рабочее и аварийное освещение лестничных клеток и коридоров, как правило, автоматизируется и управляется с вводно-распределительного устройства. Поэтому групповые линии этих видов освещения удобно питать непосредственно от ВРУ, где устанавливаются их приборы защиты и автоматики. К ВРУ также присоединяются групповые линии штепсельных розеток для подключения уборочных механизмов.
Встроенные в здания учреждения и предприятия (так называемые «арендаторы») получают питание либо непосредственно от ТП самостоятельными линиями, либо от шин ВРУ, причем число питающих их линий зависит от требований к надежности электроснабжения арендаторов. Питание встроенных предприятий непосредственно от ТП предусматривается при значительной расчетной нагрузке этих предприятий и невозможности использования для этих целей общего ввода. Чаще всего такие объекты относятся ко второй категории надежности (магазины, столовые и т. п.), в связи с чем для их питания предусматриваются две питающие взаимно резервируемые линии от разных вводов в дом.
Могут встретиться случаи, когда в здание встраиваются объекты, электроснабжение которых должно обеспечиваться по первой категории надежности. К ним должны быть отнесены телефонные станции, опорно-усилительные пункты радиотрансляционной сети. Они должны получать питание от разных вводов или даже от ТП с устройством АВР у потребителей. Последнее решение следует считать предпочтительным.
4-3. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ СХЕМ ПИТАЮЩИХ ЭЛЕКТРОСЕТЕЙ С УЧЕТОМ РОСТА НАГРУЗОК
Основная и наиболее трудная задача состоит в выборе схемы распределения электроэнергии, которая, как уже отмечалось, многовариантна и требует при решении трудоемких расчетов. Стремление к упрощению вычислений и сравнительная оценка только двух-трех вариантов сети не дает гарантии оптимальности выбранных параметров (числа линий, их сечений, числа и габаритов вводных устройств в доме, их размещения и т. дД. Правильное и полное решение такой задачи требует применения ЭВМ.
too
В 1968—1969 гг. МНИИТЭП [Л. 32] была разработана методика и выполнены расчеты на ЭВМ «Минск-22» по определению оптимальных схем питающих сетей напряжением >80/220 В жилых домов высотой от 9 до 30 этажей с газовыми и электрическими плитами х. Расчеты были выполнены для прокладки питающих линий проводами марок АПВ и АПРТО в трубах и каналах электропанелей. Также были рассмотрены варианты сетей с применением токопро-
7
__i_i___I__iHj__I__I__I—
Рис. 4-11. Варианты питания жилого дома при различном размещении ВРУ.
1—9 — номера секций.
кодов с алюминиевыми шинами. Расчетами определялись следующие оптимальные параметры: число и сечение пи-нпощих кабелей; количество ВРУ в доме; место установки НРУ; число и сечение горизонтальных линий, отходящих о г ВРУ и питающих квартиры; число и сечения стояков.
Расчеты выполнены для следующих схем стояков: I) одиночные стояки (по одному стояку на каждую секцию, рис. 4-1); 2) спаренные стояки, работающие раздельно (рис. 4-10, а); 3) спаренные стояки, замкнутые на верхнем этаже секции дома (простая замкнутая сеть
1 Методика расчета и алгоритм для составления программы разработаны инж. А. В. Городничевым.
101
со «слабой связью», рис. 4-2); 4) два стояка, один из которых питает квартиры нижней части дома (секции) и второй — верхней части (рис. 4-10, в).
Для многосекционных домов рассматривались вари-анты схем с различным числом и местоположением ВРУ (рис. 4-11) и с одним ВРУ и различным числом питающих линий (рис. 4-12).
Сравнение технико-экономических показателей и выбор оптимального варианта схемы производились по минимуму расчетных затрат, приведенных к началу эксплуатации сети (нулевой год). В приведенных затратах учитывались капиталовложения и ежегодные эксплуатационные расходы для рассматриваемого расчетного периода: |
Внутридомовые сети характеризуются значительным | сроком службы. Потребность в их реконструкции * в течение первых 10—15 лет эксплуатации, как правило, может возникнуть при высоких темпах ежегодного прироста нагрузок (7—8 %), которые на практике пока не встречались. Поэтому в расчетах было принято, что реконструкция внутридомовой сети в течение расчетного периода (15 лет) не производится. При определении затрат для первого года предполагается, что завершение строительства и ввод в эксплуатацию совпадают во времени (что практически имеет место в жилищном строительстве). Поэтому первоначальные капиталовложения и эксплуатационные расходы за первый год после строительства (он же первый год эксплуатации) приводятся к нулевому году с помощью коэффициента затрат [Л. 38]	!
1 + рп * где рп — коэффициент приведения затрат, равным 0,08.
Годовые эксплуатационные
зависят от темпов прироста нагрузок и имеют постоянную и переменную слагающие. К первой относятся при отсутствии реконструкции амортизационные отчисления на реновацию и капитальный ремонт, а также затраты на обслуживание сети; ко второй — потери электроэнергии в сети, зависящие от роста нагрузок.
Коэффициент отчислений от капитальных вложений на реновацию рр определяется по формуле
приведения (4-1)
принимается
расходы
(1 + Рп)<сл-Г
(4-2)
102
Ж4-Ж
Гис. 4-12. Схемы питающих линий многосекционных жилых домов с одним ВРУ.
103
где рн — нормативный коэффициент эффективности, принимается равным 0,125;’ /сл — срок службы электрооборудования сети.
Затраты на потери электроэнергий состоят . из постоянной части (потери, определяемые нагрузкой в начале эксплуатации сети) и переменной части, обусловленной приростом нагрузок. Для городских сетей можно считать, что ежегодное изменение нагрузки пропорционально темпу прироста/которое опре деляется по формуле (3-25).
Обозначим:
^2~	И —Рн + Рр+Ркр + Рэ,
где рКр и Рэ — коэффициенты отчислений от капитальны? вложений на капитальный ремонт и обслуживание сети.
С учетом изложенного суммарные за расчетный период затр ад ы 3 (руб.), приведенные к началу эксплуатации, будут равны:
/ t = T
3 = БКЕХ + Со МоЕ2 + £(Mt- Е\ , (4-3)
где К — первоначальные капиталовложения, руб.; Со стоимость 1 кВт-год потерь электроэнергии, руб/(кВт-год); Мо и Mt — потери мощности в сети в начальный и t-й год эксплуатации, кВт; Т — расчетный период, лет.
Учитывая, что потери мощности пропорциональны квадрату коэффициента прироста нагрузок:

и принимая

после преобразования получаем:
3 = ВКЕ, + С0М0 (1 - EJ
(4-4)
Выражение (4-4) упрощает вычисления по суммированию потерь по выражению (4-3) и позволяет определить потери электроэнергии по нагрузкам в первый и последний годы расчетного периода. Следовательно, отпадает необходимость в расчетах за все промежуточные годы. Были выполнены расчеты для весьма большого числа вариантов сети жилых домов с газовыми и электрическими плитам^ высотой 9—30 этажей с числом секций от 1 до 10. При
104
этом данные нагрузок принимались по нормативным материалам, а среднегодовые темпы прироста нагрузок 6—3,5% для газифицированных домов и 1% для домов < электроплитами. Расстояния (по трассе кабеля) от подстанции до ВРУ принимались 100, 200, 250 м, т. е. были взяты наиболее распространенные величины в сетях крупных городов. Параметры сети выбирались с учетом технических ограничений, связанных с предельными допустимыми нагрузками по нагреву и потерям напряжения, регламентированными ПУЭ. Анализ результатов расчетов для домов с разным числом этажей и секций позволил установить влияние, оказываемое параметрами отдельных элементов сети на суммарные технико-экономические показатели внутридомовой сети.
Сравнение параметров сети, выбранных с учетом влияния экономических факторов, с полученными на основании только технических параметров (нагрев, потери напряжения) показало, что в последнем случае годовые приведенные затраты часто,оказываются выше оптимальных на 20—30%. Следовательно, учет экономических факторов вполне оправдан.
Для многосекционных домов по четыре квартиры на каждом этаже в секции оптимальными являются схемы одиночных стояков (рис. 4-1); наибольших затрат требуют схемы спаренных стояков (рис. 4-10, г).
Для 4—8-секционных домов высотой до 20 этажей затраты на ВРУ составляют 7—20% суммарных затрат на питающую сеть (кабели, ВРУ, горизонтальные и вертикальные питающие линии). Расчеты показали, что в жилых 1омах следует устанавливать одно ВРУ и лишь в домах выше 25 этажей с числом секций более восьми может быть целесообразна установка двух ВРУ. Установлено также, что ВРУ целесообразно располагать в секции, ближайшей к подстанции. При установке ВРУ в средней секции, как обычно принято при расстоянии до ТП 100—200 м и прокладке питающего кабеля вдоль длинной стороны дома, суммарные затраты для питающей сети возрастают в различных вариантах на 9—16%.
Технико-экономические показатели отходящих от ВРУ I оризонтальных питающих линий в основном зависят от их числа, нагрузок и сечений.
Учитывая снижение коэффициента спроса по мере увеличения числа квартир, присоединенных к одной линии, оптимальное число питающих линий оказывается
105
в пределах одной-двух как для газифицированных домов, так и для домов с электроплитами. Однако при выборе числа магистральных линий следует руководствоваться не только экономическими соображениями, но и соображениями надежности. Естественно, что в подобных случаях приходится выбирать число питающих линий больше наивыгоднейшего.
Рекомендации для проектирования. Исходя из изложенного, можно сделать следующие рекомендации для проектирования:
1.	Для домов с газовыми или электрическими плитами высотой до 25 этажей при числе секций до восьми реко-
Таблица 4-.
Пределы допустимых потерь напряжения, при которых параметры электрической сети имеют значения, близкие к оптимальным
Элементы сети	Число этажей	Потери напряжения, %, при числе секций в доме		
		1-2	3-7	8-10
Питающие дом кабельные				
линии длиной, м:				
до 100 		9-30	1,8-2,1	1,8-2,1	1,8-2,1
до 200 		9-30	3,4-4	3,4-4	3,4-4
Отходящие от ВРУ горизон-				
тальные и вертикальные	( 9-15	1,2—1.5	1,8—2,6	2,5—3
питающие линии		{ 16-22	1,4-1,7	2,3-2,5	2,5—3
	( 13-30	1,7-2	2,5-3	2,5-3,2
Примечания: 1. Указанные пределы потерь напряжения относятся к домам с газовыми плитами. Для домов с электроплитами эти пределы следует уменьшить на 0,2—0,3%. По опыту проектирования потери напряжения для внутриквартирных сетей жилых домов с газовыми и электрическими плитами могут приниматься в пределах 0,6—0,7%.
2. Пределы допустимых потерь напряжения определены только по экономическому критерию (оптимум для электросети). При этом в большинстве случаев суммарные потери напряжения не выходят за пределы допустимых по ПУЭ Однако для весьма протяженных и высоких зданий при значительном удалении от ТП (что возможно лишь в редких случаях) суммарные потери напряжения по табл. 4-1 могут оказаться выше допустимых по ПУЭ. В этих случаях их следует пропорционально уменьшить до пределов, предусмотренных ПУЭ.
мендуется предусматривать одно ВРУ. В более высоких и протяженных зданиях можно устанавливать два ВРУ.
2.	Целесообразно ВРУ устанавливать в секциях дома, ближайших к трансформаторной подстанции.
106
3.	Необходимо предусматривать одну-две горизонтальные питающие линии. Большее их число определяется требованиями к надежности электроснабжения.
4.	В односекционных домах целесообразно прокладывать два стояка, в многосекционных домах, как правило, в каждой секции (по четыре квартиры на этаже) по одному стояку. Большее число стояков можно допустить из-за конструктивных особенностей дома.
5.	Оптимальное распределение допустимых потерь напряжения между питающими кабелями, внутридомовыми горизонтальными и вертикальными питающими линиями приведено в табл. 4-1.
Шинопроводы. В современных жилых зданиях повышенной этажности нагрузки систематически возрастают. Поэтому для питающих сетей не исключается применение шинопроводов, имеющих ряд достоинств по сравнению с. проводами, проложенными в трубах и каналах. Расчеты и выбор параметров схем с применением шинопроводов производились на ЭВМ «Минск-22» по разработанной и изложенной выше методике так же, как и для сети, выполненной проводами. Оптимальные параметры определялись с учетом роста нагрузок в течение расчетного периода 15 лет.
Были рассмотрены следующие варианты внутридомовой питающей сети:
а)	Горизонтальные линии, отходящие от ВРУ, выполняются шинами в стальных коробах, а стояки — блоками шин в каналах электропанелей.
б)	Горизонтальные линии выполняются шинами в сталь-пых коробах, а стояки — проводами марки АПРТО-500 в каналах электропанелей. Варианты сравнивались с оптимальной схемой при выполнении всей питающей сети проводами марки АПРТО-500 в электросварных । рубах и каналах. Сечения кабелей и шин выбирались с учетом допустимых предельных токовых нагрузок п потерь напряжения. При определении активного и реак-inBHoro сопротивлений шин учитывались явления вытеснения тока и эффект близости.
Для каждого варианта были определены технико-экономические показатели и выбраны оптимальные величины с учетом: а) числа и сечения питающих дом кабелей при расстоянии от ТП 100 и 200 м и прокладке кабелей в земле; о) числа ВРУ; в) расположения ВРУ в доме; г) числа п сечения отходящих от ВРУ горизонтальных линий, вы
107
полненных шинопроводами; д) числа и сечения стояков, выполненных шинопроводами.
Анализ результатов расчетов технико-экономических показателей позволил выявить элементы сети, которые целесообразно выполнять шинопроводами. Сравнитель
руб/кбарт.
Число этажей
Рис. 4-14. Зависимость удельных приведенных затрат (5У) от числа этажей т для стояков. Квартиры оборудованы электроплитами. Штриховые линии относятся к токопрово-дам; сплошные линии — к проводам марки АПРТО-500, проложенным в каналах железобетонных конструкций.
I, 2, 4, 6, 5, ю — число секций дома.
Рис. 4-13. Зависимость удельных приведенных затрат (Зу) от числа секций дома п для отходящих от ВРУ горизонтальных линий. Квартиры оборудованы электроплитами.
1 — 9 этажей; 2 — 16 этажей; 3 — 22 этажа; 4 — 30 этажей; 5 — от 9 до 30 этажей (средние данные). Штриховые линии относятся к токопр оводам; сплошные линии — к проводам марки АПРТО-500, проложенным в электросварных трубах.
ные оценки для оптимальных вариантов схем домов с электроплитами представлены на рис. 4-13 для горизонтальных участков магистральной сети и на рис. 4-14 для стояков.
Как видно из приведенных на рис. 4-13 и 4-14 кривых, с увеличением числа этажей в доме удельные приведенные затраты (Зу) на горизонтальные шинопроводы снижаются, а для магистралей, выполненных проводами, примерно остаются постоянными. Это объясняется большей пропускной способностью шинопроводов по сравнению с изоли
108
рованными проводами, проложенными в трубах. Несмотря на рост удельных приведенных затрат с увеличением числа секций, преимущество остается за проводами, и лишь при высоте 25—30 этажей и числе секций восемь и более шинопроводы становятся экономически оправданными. При современном уровне нагрузок приведенные затраты на шинопроводы значительно превышают затраты на стояки, выполненные проводами.
4-4. СХЕМЫ ГРУППОВОЙ КВАРТИРНОЙ СЕТИ
Групповая квартирная сеть является завершающим звеном электрической сети жилого дома. Она предназначена для питания осветительных и бытовых электроприемников в квартире. Количество групповых линий определяется электрической нагрузкой, числом комнат, наличием стационарных и переносных электроприемников, удобствами эксплуатации. Многолетний опыт показывает, что общее освещение, как правило, целесообразно выделять в самостоятельную группу, не связанную с сетью штепсельных розеток для подключения бытовых приборов и переносных светильников. Такое решение не лишает жильцов освещения при аварийном отключении той или другой группы.
Некоторое распространение получило смешанное питание общего освещения и бытовых приборов, при котором светильники и штепсельные розетки присоединяются к общим групповым линиям. Однако такую систему следует признать менее надежной. Таким образом, даже для однокомнатной газифицированной квартиры следует предусматривать две групповые линии. Для квартир с электроплитами предусматривается отдельная групповая линия для подключения электроплиты, а всего три групповые линии.
Как правило, групповые линии выполняются однофазными, в том числе и для подключения электроплиты, что объясняется соображениями безопасности (вводить в квартиру линейное напряжение ‘380 В нежелательно). В перспективе при значительном росте нагрузок не исключена возможность появления трехфазных вводов, что, однако, требует выполнения особенно надежной изоляции приборов и дополнительных мер защиты, например применение автоматического защитного отключения. Для двух-трехкомнатных квартир также целесообразно устройство двух групповых линий при газовых плитах и трех
109
групп при электроплитах. В многокомнатных квартирах число групп желательно соответственно увеличить.
Изменениями к СИ 297-64 предусмотрено, что для обеспечения возможности пользования бытовыми электрическими машинами и приборами мощностью до 4 кВт в квартирах с кухонными плитами на газовом и твердом топливе допускается устройство дополнительной групповой линии от квартирного щитка или этажного электрошкафа до кухни. Эта дополнительная групповая линия выполняется по заказу квартиросъемщика за его счет. В домах с электроплитами такие приборы должны подключаться к штепсельной розетке групповой линии электроплиты. Благодаря тому, что розетка одна, одновременное включение в сеть плиты и мощного прибора исключается«
В зарубежной практике при высоком уровне электрификации (электроплиты, кондиционирование, приготовление горячей воды, электроотопление) количество групповых линий достигает 7—8.
До последнего времени в большинстве случаев групповые линий выполняются разомкнутыми, причем для современного уровня нагрузок при сечении алюминиевого провода 2,5 мм2 групповые линии имеют достаточный резерв пропускной способности. Однако появление в обиходе бытовых приборов повышенной мощности оправдывает применение кольцевой замкнутой штепсельной группы с одним защитным аппаратом. Такая схема при незначительном увеличении затрат цветного металла обеспечивает достаточную пропускную способность и нормируемые величины напряжения на зажимах электроприемников.
Количество штепсельных розеток, устанавливаемых в жилых комнатах и кухнях, нормировано ПУЭ и изменениями СН 297-64. В каждой жилой комнате должно быть установлено не менее одной розетки на каждые полные и неполные 6 м2 площади; в коридорах квартир — не менее одной розетки на каждые полные и неполные 10 м2 площади коридоров, а в кухнях — три штепсельные розетки, из которых одна с заземляющим контактом на ток 10 А, предназначенная для подключения бытовых электроприборов, требующих заземления металлических корпусов. Кроме того, в квартирах с электроплитами на кухне устанавливается четвертая штепсельная розетка с заземляющим контактом на номинальный ток 25 А. Такую же розетку допускается устанавливать в кухне в домах
110
<• плитами на газовом и твердом топливе при устройстве ла счет квартиросъемщика дополнительной групповой линии (при наличии специального разрешения). Для этой цели в строительных конструкциях должны предусматриваться соответствующие закладные детали для скрытой проводки.
Нормируемое число штепсельных розеток в квартирах является минимальным. Для создания наибольших удобств для жильцов целесообразно количество розеток увеличить е тем, чтобы по возможности устранить широкую практику применения жильцами различных небезопасных размножителей и удлинителей, нередко кустарного исполнения.
Большим удобством для жильцов является штепсельная розетка в ванной комнате. Это дает возможность пользоваться в этой комнате электробритвами, приборами для массажа и другими гигиеническими и медицинскими приборами небольшой мощности. Однако установка в ванных комнатах штепсельных розеток разрешена только при условии, если они подключаются к сети через разделяющий трансформатор (см. ниже). Подобные трансформаторы мощностью 20 В-А изготовляются нашей промышленностью и предусматриваются в современных типовых проектах электрооборудования.
Пример схемы групповой электрической сети квартир дан на рис. 4-15. На ответвлении в квартиру от стояка питающей сети (неразрезного) устанавливается двухполюсный пакетный выключатель, затем однофазный счетчик на номинальный ток 10 А, в том числе и для домов с электроплитами. Применение десятиамперных счетчиков обусловлено допустимостью длительных перегрузок до 300—400%. За счетчиком устанавливаются защитные аппараты групповых линий. На схеме показаны автоматические выключатели, которые устанавливаются только в фазных проводах. При защите групповых квартирных линий предохранителями действующие ПУЭ требуют их установки как в фазном, так и в рабочем нулевом проводах. Такое требование обусловлено возможностью ошибочных подключений, которые могут привести к попаданию людей под напряжение, а также своеобразным «подстраховыванием» предохранителя в фазном проводе.
В проекте новой редакции ПУЭ установка предохранителя в нулевом проводе (так же как и автоматического выключателя) признана излишней (см. гл. 5). Следует
111
считать наиболее целесообразной установку для защиты групповых линий автоматических выключателей как более
надежных аппаратов, хорошо защищающих сеть не только
Рис. 4-15. Принципиальная схема групповой квартирной сети.
1 — пакетный выключатель; 2 — счетчик; 3 — автоматический выключатель; 4 — группа общего освещения; 5 — группа штепсельных розеток; в — штепсельная розетка на 10 А с заземляющим контактом; 7 — группа питания электроплиты.
от коротких замыканий, но и от перегрузки. Кроме того, они исключают применение некалиброванных плавких вставок — «жучков», часто являвшихся источниками пожаров. ' Предусматривается установка на групповых линиях общего освещения и штепсельной сети защитных аппаратов на номинальный ток 15 А, а для защиты линии к электроплите — на 25 А для электроплит мощностью до 5,6 кВт.
Для заземления корпуса стационарной "
электроплиты от стояка прокладывается отдельный зазем-
ляющий провод. Кроме того, отдельный заземляющий
провод прокладывается к розетке 10 А в кухне.
На рис. 4-16 показана схема присоединения штепсельной розетки в ванной комнате через разделяющий трансформатор с коэффициентом трансформации 1:1. Согласно ПУЭ при применении этих трансформаторов следует руководствоваться следующим:
а)	Разделяющие трансформа-
220/220В
Рис. 4-16. Схема ^включения штепсельной розетки в ванной комнате через разделяющий трансформатор.
ТОры Служат ДЛЯ отделения Элек- j — разделяющий трансфор-троприемников от первичной сети и сети заземления. Они должны	комнате,
удовлетворять специальным требованиям в отношении повышенной надежности конструкции и повышенных испытательных напряжений.
б)	От разделяющих трансформаторов разрешается питать только один электроприемник с защитой плавкой вставкой или током уставки расцепителя
112
и
О	о)
Рис. 4-17. Схема управления освещением из двух мест без транзитной фазы (а); с транзитной фазой (б).

нпомата на первичной стороне не более 15 А. Вторичное напряжение разделяющих трансформаторов должно быть in* выше 380 В.
в)	Заземление вторичной обмотки разделяющих транс-Форматоров и питающихся от них электроприемнйков отрещается. Корпус трансформатора должен быть юземлен.
Управление общим освещением из двух мест целесообразно устраивать для некоторых помещений, например коридоров, прихожих, спален. Незначительное удорожание электропроводки оправ-1ывается созданием удобств I, чя жильцов. Простейшие < \емы управления из двух мест приведены на рис. 4-17 и пояснений не требуют. Слету ет лишь отметить, что для них схем требуются специальные поворотные переключатели без нулевого понижения.
Представляет известный интерес схема групповой квартирной сети, предложенная в ГДР, сводящаяся в основных чертах к следующему. Квартирная сеть
состоит из ряда групповых радиальных линий, к которым н рисоединены отдельные электроприемники. Включение н отключение электроприемников (каждого в отдельности) осуществляется с помощью комплекта импульсных реле, \ становленных в специальном шкафу в передней квартиры. Катушки этих реле и цепи управления питаются от сети через понижающий трансформатор 220/12 В. Сеть выполняется специальными малогабаритными плоскими проводами с медными жилами, которые прокладываются обычно под обоями и практически почти не заметны. Такая система проводки позволяет легко осуществлять управление электроприемниками из нескольких мест. Описанная < пстема заслуживает экспериментальной проверки в условиях нашей страны, однако при существующем уровне > лектрификации быта ее применение, по-видимому, мо-«нет быть оправдано лишь для зданий с многокомнатными квартирами.
ИЗ
1 этаж
Рис. 4-18. Комплексная схема электрооборудования двенадцатиэтажного двухсекционного жилого дома.
1В
w F
20
Щиток иллюминации
Щиток автоматики дымоудаления
Щ У!5 '^-12

1^19
ВРУ
4-5. ТИПИЧНЫЕ КОМПЛЕКСНЫЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
I > предыдущих параграфах рассматривались отдельные • юменты схем. Здесь будут кратко рассмотрены эти элементы в комплексе и взаимной увязке. При этом приводятся лишь наиболее распространенные схемы, не исчерпывающие всего многообразия вариантов.
На рис. 4-18 приведена комплексная схема электро-
Рис. 4-19. Модификация схемы электрооборудования жилого дома при наличии встроенных торговых или коммунальных предприятий.
1 — рабочее освещение общедомовых помещений; 2 — питающие линии квартир; 3 — линии арендаторов;
4 — аварийное освещение, лифты и т. п.; 5 — автоматические выключатели.
< »борудования двенадцатиэтажного двухсекционного л.илого дома. Здание имеет два кабельных взаимно-резервируемых ввода 7, так как по требованиям надежности электроснабжения оно относится ко второй кате-юрии. На вводах устанавливаются переключатели 2, позволяющие подключить все электрические нагрузки дома к любому из питающих кабелей, оставшемуся в работе, при выходе из строя одного из них. На вводах установлены плавкие предохранители 3.
От каждого из вводов получают питание соответствующие секции распределительных шин ВРУ, от которых я свою очередь отходят питающие линии квартир 4, « иловых и других общедомовых потребителей 5, а также । рупповые автоматизированные линии 6 лестничного освещения, наружного освещения 7 и групповые линии осве-
115
Рис. 4-20. Схема электрооборудования жилого дома высотой 27 этажей с электроплитами.
а — однолинейная схема; б — многолинейная схема распределения электроэнергии по осветительным установкам домоуправления; 1 — кабельный ввод; 2 —-переключатель; 3 — рубильник; 4 — комплект предохранителей; 5 —^комплект трансформаторов тока; 6 — контакты АВР; 7 — помехозащитные конденсаторы на вводе; 8 —счетчик; 9 — линейный автоматический выключатель; 10 — контакты фоторелейного устройства автоматического управления лестничным освещением; 11 — пакетный выключатель для блокировки автоматического управления лестничным освещением; 12 — щиток управления наружным освещением (светильники на фасаде здания); 13 — питающая линия квартир; 14 — этажный шкаф со счетчиками и защитными аппаратами квартирной групповой сети; 15 — лифтовая установка; 16 — щиток противопожарной автоматики; 17— щиток иллюминационного освещения; 18— фоторезистор (устанавливается в окне лестничной клетки); 19—фоторелейное устройство для автоматического управления лестничным освещением; 20 — реле; 21 — реле включения наружного освещения от уличной осветительной сети.
щения технического подполья S, чердака, машинных отделений и шахт лифтов 9.
Для учета энергии на ответвлениях к секциям шин, к которым присоединены линии общедомовых потребителей, устанавливаются счетчики активной энергии 10. В зависимости от мощности этих потребителей могут устанавливаться счетчики прямого включения или включаемые через трансформаторы тока. На секции шин, к которой присоединены питающие линии квартир, счетчики не устанавливаются.
Для защиты отходящих линий на ВРУ применяются автоматические выключатели, но могут применяться и плавкие предохранители. В этом случае для снятия нагрузки желательно устанавливать на каждую секцию рубильник, рассчитанный на отключение всей нагрузки секции шин ВРУ. Это важно при ремонтах или аварийных положениях, требующих быстрого разрыва всей цепи. При установке переключателей с дугогасительными камерами и отсутствии ответвлений до секции шин ВРУ от установки рубильника можно отказаться, пользуясь в указанных случаях переключателем, имеющим достаточную разрывную способность и нейтральное положение.
Линии рабочего освещения общедомовых помещений целесообразно присоединять к вводу, от которого питаются квартиры, а аварийное освещение 11 ко второму вводу, к которому присоединены лифты и силовые нагрузки. При наличии двух вводов питание рабочего и аварийного освещения от одного ввода допускать не следует. Светильники аварийного освещения должны устанавливаться на лестничных клетках и в ответственных помещениях: электрощитовой, машинных отделениях лифтов, насосных и т. п. К сети рабочего освещения лестничных клеток присоединяются домовый фонарь и усилители коллективных телеантенн; усилители присоединяются помимо цепи фоторелейного устройства.
Штепсельные розетки для уборочных машин на лестничных клетках присоединяются к силовому вводу (на рис. 4-18 не показано).
Питающие линии подводятся к стоякам 13, к которым подключаются этажные электрошкафы 12, с выключателями 14, счетчиками 15 и автоматическими выключателями 16 квартирных сетей. На ответвлениях к стоякам на первом этаже установлены автоматические выключатели /7.
118
Показанная на схеме вводов лампа 18 с переключателем 19 предназначена для внутреннего освещения панелей ВРУ в случае отключения освещения. На вводах также показана установка помехоподавляющих конденсаторов 20. (Схематически показана также аппаратура устройств автоматического управления 21 лестничным освещением. Ее действие рассмотрено в гл. 7.
Модификация схемы для случая, когда в здание встраиваются торговые или коммунальные предприятия, показана на рис. 4-19. Она отличается от схемы на рис. 4-18 добавлением двух питающих линий к арендаторам и отключающих аппаратов, в данном случае автоматических выключателей перед счетчиками.
Схема электрооборудования жилого дома высотой 17 этажей и более (в данном случае 27-этажного с электроплитами) показана на рис. 4-20. Особенностями схемы являются наличие АВР на вводе, от которого питаются лифты, аварийное освещение и противопожарные устройства, т. е. электроприемники первой категории. В схеме предусмотрено питание светильников заградительных огней, так как здание имеет высоту более 50 м.
Глава пятая
РАСЧЕТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
5-1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Конечной целью расчета электрической сети жилого дома, как и всякого другого здания, является выбор сечений проводов и аппаратов защиты. Сечения проводов должны выбираться с учетом выполнения следующих основных положений:
1.	Провода не должны перегреваться при прохождении расчетного тока нагрузки сверх допустимой величины.
2.	Отклонения напряжения на зажимах электроприемников должны находиться в допустимых пределах по ГОСТ 13109-67 «Нормы качества электрической энергии у ее приемников, присоединенных к электрическим сетям общего назначения».
3.	Колебания напряжения, вызванные кратковременными изменениями нагрузки, например включением
119
короткозамкнутых асинхронных электродвигателей, не должны превышать величин, установленных ГОСТ 13109-67, и вызывать нарушения работы действующих электроприемников.
4.	Механическая прочность проводов должна быть не ниже допустимой для данного вида электропроводки.
5.	При выборе схемы и расчетах питающих сетей целесообразно учитывать экономические факторы, характеризующиеся наименьшими приведенными затратами (см. гл. 4). Следует подчеркнуть, что выполнение рекомендаций гл.4 позволяет не проверять питающие сети по экономической плотности тока. Такая проверка формально не требуется и по ПУЭ (§ 1-3-22 -т- 1-3-26) для осветительных сетей жилых зданий, рассчитанных на потери напряжения. Однако это разрешение, обоснованное в прошлом, сейчас устарело, так как нагрузка от бытовых электроприборов, присоединенных к общей сети, в настоящее время превалирует над электроосвещением квартир.
6.	Распределение допустимых потерь напряжения по участкам внутренней сети целесообразно производить из условия наименьших затрат проводниковых материалов (см. также § 5-7).
7.	Аппараты защиты должны обеспечивать защиту всех участков сети от коротких замыканий, а в некоторых случаях, предусмотренных ПУЭ, и от перегрузки. Кроме того, эти аппараты не должны срабатывать при кратковременных повышениях токов нагрузки, возможных при нормальных режимах работы сети, например, при включениях ” короткозамкнутых электродвигателей, электромагнитов клапанов противопожарных устройств и т. д. Аппараты защиты должны по возможности работать избирательно, т. е. обеспечивать селективное отключение поврежденного участка.
Основой расчета сети является определение электрических нагрузок, которое подробно рассмотрено в гл. 3.
5-2. НАГРЕВАНИЕ ПРОВОДНИКОВ
При прохождении тока по проводнику выделяется тепло, количество которого определяется уравнением
Q^PRt,	(5-1)
где I — ток, A; R — активное сопротивление проводника, Ом; t — время, с.
. 120
Часть энергии, передаваемой по проводнику, переходит в тепло, расходуемое вначале на нагрев проводника до определенной температуры, а затем на поддержание установившегося режима, т. е. теплового равновесия. При установившемся режиме температура проводника при неизменном токе и неизменном тепловом состоянии окружающей среды остается постоянной, а количество юпла, которое получает проводник в единицу времени, становится равным количеству тепла, отдаваемому в тот же промежуток времени в окружающую среду. Температура, при которой наступает тепловое равновесие, называется уста но вившейся. Чем больше ток, тем выше установившаяся температура.
В тепловых расчетах удобно пользоваться величиной юмпературы перегрева (а не абсолютной температуры проводника), которая представляет собой разность юмператур проводника и окружающей среды:
Т = бцр Оо.С*	(5~2)
Чрезмерный перегрев проводников вызывает ускоренное старение изоляции и создает угрозу пожара. Кроме юго, ухудшаются контактные соединения за счет их интенсивного окисления. Для проводов с резиновой или нолихлорвиниловой изоляцией, шнуров с резиновой изоляцией и кабелей в свинцовой или полихлорвиниловой оболочке с резиновой изоляцией ПУЭ установлена наибольшая длительно допустимая температура нагрева жил 65 °C. Процесс изменения температуры перегрева проводника током в зависимости от времени описывается формулой
т_т (1-/4),	(5-3)
। де туст — установившийся перегрев для данной токовой нагрузки, °C; t — время, с; Т —- постоянная времени нагрева, т. е. время, за которое температура перегрева проводника достигла бы установившегося значения туст, при отсутствии отдачи тепла в окружающую среду. Численно величина Т равна отношению теплоемкости проводника к его теплоотдаче.
Процесс охлаждения проводника после отключения его от сети определяется уравнением
121
На рис. 5-1, а и б показаны кривые нагрева и охлаж
дения проводника соответственно.
Величины постоянных времени нагрева зависят от рода проводки, сечения и изоляции проводника. Средние вели-
чины Т для проводов с резиновой изоляцией и алюминиевыми жилами приведены в табл. 5-1 [Л. 39].
Для облегчения расчетов в табл. 5-2 приведены вычисленные зна-„1	(	„А\
чения е т и \1 — е т) при разных значениях величины t!T.
Рис. 5-1. Кривые нагрева (а) и охлаждения (б) проводника.
Из табл. 5-2 видно, что при t!Т = 1 согласно уравнениям (5-3) и (5-4), т. е. за время, равное постоянной
Таблица 5-1
Величина постоянной времени нагрева Т для проводов е резиновой изоляцией и алюминиевыми жилами (приближенные данные), мин
Сечение жилы, мм2	Постоянная времени Г, мин			
	Одножильные провода, проложенные открыто на опорах	Проложенные в одной трубе		
		два провода	три провода	четыре провода
4	2,0	2,1	2.5	3,4
6	2,6	3,4	4,0	5,3
10	3,6	5,7	6,4	8,1
16	4,8	7,9	9,4	11,6
25	6,1	11,0	13,3	16,6
35	7,6	13,3	16,6	20,4
50	10,2	16,2	20,0	24,1
70	12,7	18,7	23,4	28,1
95	15,5	22,4	27,2	31,9
120	18,2	25,0	31,6	35,7
150	20,7	28,4	34,8	40,0
времени нагрева, температура перегрева проводника достигает величины 0,632 туС1, при охлаждении за это время температура перегрева снижается до величины 0,368 туст. Практически за время t (3 -т- 4) Т
122
н мпература проводника достигает установившегося значения. Таким образом, принимая по табл. 5-1 величину постоянной времени нагрева, можно сразу определить,
Таблица 5-2
Значения е 1 и е / при различных величинах t/T
t/T	1 е Т	t 1-е т	t/T	t е Г	t i—e Т
0,1	0,905	0,095	1,1	0,333	0,667
0.2	0,820	0,180	1,2	0,300	0,700
0.3	0,742	0,258	1,3	0.273	0,727
0,4	0,671	0,329	1,4	0,248	0,752
0,5	0,607	0,393	1,5	0.224	0,776
0.6	0,550	0,450	2,0	0,136	0,864
0,7	0,497	0,503	2,5	0,082	0,918
0,8	0,450	0,550	3.0	0.050	0,950
0,9	0,407	0,593	4,0	0,015	0,985
1,0	0,368	0,632	5,0	0.006	0,994
л I какое время температура проводника данного сечения при данных условиях прокладки достигнет установившеюся значения, после чего нагрев проводника прекратится. Так, например, три провода марки ЛПРТО, проложенные в одной । рубе сечением 6 мм2, достигнут перегрева туст через 12—16 мин, а сечением 95 мм2 — через 82— 109 мин. Более подробно этот воп-
рос рассмотрен в примере 5-1. Рис. 5-2. Изменение пе-При переменной нагрузке, регрева при переменной погда требуется определить темпе-	нагрузке.
ратуру перегрева, начинающегося.
< некоторой величины т0, процесс нагрева можно рассма-। ривать как сумму двух процессов: нагрева с т = 0 до । ----= туст и охлаждения с т = т0 до т = 0. Этот процесс может быть выражен уравнением
т = тУст(1— е г)+тое т
и иллюстрируется рис. 5-2.
123
5-3. ДЛИТЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ НАГРУЗКИ ПРОВОДНИКОВ
'1
Определенному значению длительно проходящего тока при неизменных температурах окружающей среды и условиях прокладки соответствует и определенная температура проводника. Соответственно наибольшей допустимой температуре нагрева проводника устанавливается величина длительно допустимого тока, нормируемая ПУЭ. Эта величина зависит от материала, сечения проводника, температуры окружающей среды, материала изоляции и способа прокладки.
Длительно допустимые нагрузки могут определяться на основе теплового расчета, однако, в особенности для изолированных проводов и кабелей, формулы получаются сложными, и поэтому в ПУЭ даются готовые таблицы допустимых токовых нагрузок, которые получены как расчетным, так и экспериментальным путем. В ПУЭ приведены средние температуры окружающей среды, для которых составлены таблицы (внутри помещений +25 °C). Если температура окружающей среды существенно отличается от нормированной, то допустимые токовые нагрузки следует пересчитать, умножая нормированную нагрузку на коэффициент по ПУЭ.
Допустимые нагрузки на изолированные провода с алюминиевыми жилами для различных условий прокладки, а также поправочные коэффициенты на температуру воздуха даны в приложениях 1 и 2. В приложении 1, кроме допустимых токовых нагрузок, даны необходимые указания по выбору плавких вставок предохранителей и расцепителей автоматов (см. § 5-4).
При наличии данных о допустимых токовых нагрузках и установившейся температуре (перегреве) проводника можно решать с достаточной для практики точностью задачи по определению установившейся температуры (перегрева) при токовых нагрузках, отличающихся от допустимых. Так, температура перегрева при токе Д связана с длительно допустимым током /доп и допустимым перегревом тдоп следующим выражением:.
/2
И ~ Тцоп •	(5-6)
ДОП
При выводе формулы (5-6) не учитывалось изменение сопротивления проводника в зависимости от его темпе-124
ратуры, так как при реально возможных перегревах проводов сети оно не имеет существенного значения. < । рого говоря, формула (5-6) отражает закономерность и.и рева голых проводников. Однако, несмотря на различные условия охлаждения голых и изолированных прово-можно считать, что пересчет температур перегрева д hi последних по формуле (5-6) не дает заметных ошибок.
Выбор сечений проводов по допустимому нагреву при длительном режиме работы производится по формуле
г —^макс доп	,
(5-7)
i д<‘ ^макс ~~ расчетный ток нагрузки, А; Кп — поправочный коэффициент на температуру окружающей среды (приложение 2).
Расчетный ток нагрузки определяется по формулам:
а)	для трехфазной четырехпроводной и трехпроводной гнтей
Рмакс ’ Ю3 , УЗ cos ф ’
I макс
(5-8)
б)	для двухфазной сети с нулевым проводом при включении электроприемников на фазное напряжение
г -	_Рмакс * Ю3 .
макс 2£7фСОвф ’ в) для однофазной сети
f ____Рмакс * Ю3
2 макс-- ^фС08ф »
(5-9)
(5-10)
1 ю Рмакс “ расчетная максимальная нагрузка, кВт; UH — поминальное линейное напряжение, В; U$ — номинальное Фазное напряжение, В.
Для сетей, питающих люминесцентные л а -м и ы, при определении расчетного тока следует вводить повышающий коэффициент, учитывающий потери в пуско-регулирующих аппаратах (ПРА) по следующим средним 13ННЫМ, которые приняты в проектной практике: при старинных схемах зажигания 1,25, при бесстартерных 1,3.
Коэффициент мощности cos ср следует принимать для линий, питающих электроприемники квар-шр, на основе указаний гл. 3; для электроприемников встроенных помещений — по проектам электрооборудования этих помещений; для люминесцентных светильников, устанавливаемых на лестницах, в холлах, вестибюлях,
125
1
0,9 для светильников с компенсированными ПР А и 0,5 с некомпенсированными ПРА.
При выборе сечений проводов по условиям допустимого нагрева (по приложению 1), кроме указанного выше, необходимо учитывать следующее.
1.	В трехфазных четырехпроводных питающих линиях квартир имеет место постоянная неустранимая асимметрия токовых нагрузок в фазных проводах. Поэтому ПУЭ требуют принимать сечения нулевых проводов равными сечениям фазных проводов при сечениях последних до 25 мм2 включительно (по алюминию). При больших сечениях фазных проводов сечения нулевых проводов должны выбираться сечением не менее 50% фазных проводов.
2.	Для двухфазных и однофазных линий сечения нулевых проводов принимаются равными сечениям фазных проводов.
3.	При выборе сечений нулевых проводов сетей люминесцентного освещения необходимо учитывать наличие в этих проводах токов высших гармонических кратных трем, которые существуют вследствие несинусоидальности кривых токов, даже при равномерной нагрузке фаз [Л. 41—43]. В связи с тем, что в этих случаях ток в нулевом проводе может достигать, особенно при компенсированных ПРА, 85—90% тока в фазном проводе, сечения нулевых проводов следует принимать равными сечениям фазных проводов.
4.	При прокладке проводов в коробах и лотках допустимую токовую нагрузку следует принимать: а) при прокладке проводов в лотках в один горизонтальный ряд как для открыто проложенных проводов; б) при прокладке проводов в коробах и лотках пучками как для проводов, проложенных в трубах.
5.	При прокладке более четырех проводов в трубах, коробах, а также в лотках пучками следует принимать допустимую токовую нагрузку: а) для 5—6 одновременно нагруженных проводов как для открыто проложенных проводов с коэффициентом 0,68; б) для 7—9 одновременно нагруженных проводов как для открыто проложенных проводов с коэффициентом 0,63; в) для 10—12 одновременно нагруженных проводов как для открыто проложенных проводов с коэффициентом 0,6.
Сечения проводов, проложенных в каналах строительных конструкций, а также замоноличенных проводок можно выбирать как для проводов в трубах.
126
(). Для четырехпроводных линий, проложенных в тру-h. <\ или каналах строительных конструкций, питающих > нжтроприемники квартир и общедомовых потребителей О'иловых и осветительных с лампами накаливания), допу-< шмые токовые нагрузки по приложению 1 принимаются пак для трех одножильных проводов, прокладываемых и одной трубе. Для таких же линий, питающих люминесцентное освещение, — как для четырех одножильных проводов, прокладываемых в одной трубе.
7. При повторно-кратковременном и кратковременном режимах работы сети (например, линии, питающие лифты) расчетную токовую нагрузку следует приводить к дли-юльному режиму по формуле
макс.прив
__ 7макс	-
“	0,875	< доп*
(5-11)
Формула (5-11) применяется для алюминиевых провопив сечением более 16 мм2.* Для меньших сечений токовые нагрузки принимаются такими, как для длительного режима:
^макс^^доп-	(5-12)
При этом имеется в виду, что /Макс приведено к температуре окружающей среды [см. приложение 2 и формулу (•> 6)].
Под повторно-кратковременным режимом работы согласно ПУЭ понимается такой режим, при котором общая длительность цикла Тц не превышает И) мин, а продолжительность рабочего периода не превышает 4 мин.4 Продолжительность включения определяется из выражения
ПВ = -£-.
1 ц
(5-13)
Кратковременным является режим работы, при котором проводник охлаждается до температуры окру-ажющей среды за период паузы. При этом длительность рабочего периода не должна превышать 4 мин.
Пример 5-1. Четырехпроводная линия, питающая электропри-емпики квартир, сечением 3 (1 X 50) 4- 1 X 25 мм2 выполнена алюминиевыми проводами марки АП В и в течение некоторого времени нагружена, как показано в табл. 5-3. В интервале 30 мин нагрузка
127
остается постоянной. Температура окружающей среды б0. с~ = 25° С. Провода проложены в канале строительной конструкции.
~ Определить температуры нагрева жил проводов за время работы сети.
Таблица 5-3
Часы (интервалы)	Нагрузка, А	Часы (интервалы)	Нагрузка, А	Часы (интервалы)	Нагрузка, А
9-00— 9-30	30	14-00-14-30	30	19-00-19-30	100
9-30-10-00	25	14-30-15-00	40	19-30-20-00	120
10-00-10-30	25	15-00-15-30	40	20-00-20-30	130
10-30-11-00	20	15-30-16-00	40	20-30-21-00	130
11-00-11-30	20	16-00-16-30	45	21-00-21 30	120
11-30-12-00	20	16-30-17-00	45	21-30-22-00	100
12-00-12-30	20	17-00-17-30	50	22-00-22-30	80
12-30-13-00	20	17-30-18-00	60	22-30—23-00	60
13-00-13-30	25	18-00-18-30	80 		
13-30-14-00	25	18-30-19-00	80		
Решение.
Расчет производится
1. Из таблицы допустимых нагрузок (приложение 1) для ратуры окружающей среды 60. с
в следующем
порядке.
темпе-= 25° С (Л*п = 1) принимаем /доп = 130 А (/доп принято по столбцу для трех проводов, проложенных в одной трубе, поскольку в сети нет люминесцентных ламп). При этом 9 доп = 65° С (Тдоп = 40° С).
2. Определяем отношение /2 //3 .
Л макс7лдоп*
3. Вычисляем величины установившегося перегрева дл)
Рис. 5-3. Кривая нагрева прово всех токовых нагрузок по иж дов (к примеру 5-1).	тервалам по формуле (5-6).
4.	По табл. 5-1 принимаем постоянную времени нагрева Т == 20 мин. Тогда отношение интервала нагрузки к постоянной времени t/T = 30/20 = 1,5.
5.	По табл. 5-2 принимаем величины
(1-е Т^оЛб ие т =0,224
6.	Определяем перегрев т/ для каждого интервала времёнц выражению (5-5).
7.	Определяем температуру провода
вПр —-—во.с* -
Результаты расчетов сведены в табл. 5-4. Изменения температуры проводов 01 получены по данным табл. 5-4 и приведены на рис. 5-3,
128
Таблица 5-4
К примеру 5-1
Часы (интервалы)	/2 макс /2 доп	туст	То	тг	
9-00- 9-30	0,053	2,1	0	1,6	26,6
9-30-10-00	0,037	1,5	1,60	1,5	26,5
10^00—10-30	0,037	1,5	1,50	1,5	26,5
10-30—11-00	0,024	1,0	1,50	1,1	26,1
11-00-11-30	0,024	1,0	1,10	1,0	26,0
11-30-12-00	0,024	1,0	1,0	1,0	26,0
12-00—12-30	0,024	1,0	1,0	1,0	26,0
12-30-13-00	0,024	1,0	1,0	1,0	26,0
13-00—13-30	0,037	1,5	1,0	1,4	26,4
13-30—14-00	0,037	1,5	1,4	1,5	26,5
14.00—14-30	0,053	2,1	1,5	2,0	27,0
14-30-15-00	0,095	3.8	2,0	3,4	28,4
15-00-15-30	0,095	3,8	3,4	3,7	28,7
15-30—16-00	0,095	3,8	3,7	3,8	28,8
16-00-16-30	0,120	4,8	3,8	4,6	29,6
16-30—17-00	0,120	4,8	4,6	4,7	29,7
17-00-17-30	0,148	5,9	4,7	5,6	30,6
17-30—18-00	0,210	8,4	5,6	7,8	32,8
18-00—18-30	0,380	15,2	7,8	13,5	38,5
18-30—19-00	0,380	15,2	13,5	14,8	39,8
19-00—19-30	0,590	23,6	14,8	21,5	46,5
19-30-20-00	0,850	34,0	21,5	31,5	56,5
20-00-20-30	1,000	40,0	31,5	38,1	63,1
20-30-21-00	1,000	40,0	38,1	39,5	64.5
21-00-21-30	0,850	34,0	39,5	35,5	60,5
21-30-22-00	0,590	23,6	35,5	26,3	51,3
22-00-22-30	0,380	15,2	26,3	17,7	42,7
22-30-23-00	0,210	8,4	17,7	10,5	35,5
5-4. СТАРЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ
Процесс старения изоляции зависит от нагревания провод* ника и протекает на основе физико-химических закономерностей, согласно которым старение изоляции в отно" < ительных единицах выражается так называемым «в о с ь -миградусным правило м». Это значит, что наждые дополнительные 8 °C нагрева ускоряют процесс (тарения (сокращают срок службы) изоляции вдвое.
Закон старения изоляции в относительных единицах, i.e. отношение скорости износа изоляции при фактических длительно существующих нагрузках к скорости износа изоляции при длительной нагрузке по ПУЭ, которая
5 Мирер Г, В. и др.
129
принимается за единицу, выражается следующим уравнением [Л. 39]:
е/ едоп xt тдоп
Я = 2	8	=2	8 ’	(544)
где Qt и 6доп — температуры нагрева жил провода при фактических длительных нагрузках и длительно допустимых нагрузках по нормам; %t и тдоп — перегревы (превышения температуры), фактические и длительно допустимые по нормам.
При переменном графике нагрузки общее относительное п
старение за интервал времени выражается формулой 1	п
И = (ДА +	+... + Hntn)/£t,	(5-15)
1
где Иъ ИИп — относительные старения, рассчитанные по формуле (5-14) для каждого из интервалов графика нагрузки.
Если величина И > 1, то старение изоляции происходит скорее в И раз против нормы, что вызвано чрезмерным нагревом проводника. Напротив, при И < 1 старение идет замедленно, что свидетельствует о неполном использовании проводника.
• Пример 5-2. Для условий нагрузки линии примера 5-1 определить общее относительное старение изоляции. Допустимый перегрев по нормам Тдоп == 40° С.
Решение.
1. Для каждого интервала времени по (5-14)рассчитывается относительное старение изоляции. Данные расчетов сведены в табл. 5-5.
2. Определяем общее относительное старение изоляции 135,6	„
Я = ^4(Г = 0’16-
В рассматриваемом примере установлено недостаточное использование изоляции проложенных проводов. Случай, разобранный в примере, характерен для жилых зданий, графики нагрузки которых близки к приведенному в примере. Поэтому выбранные сечения проводов по условиям нагрева всегда оказываются не полностью использован-| ными с точки зрения износа изоляции. Следует, однако,! подчеркнуть, что применение повышенных нагрузок про! водов для жилых зданий по сравнению с указанными в ПУЭ, что могло бы быть оправдано низким коэффициентом заполнения суточного графика нагрузки (ниже 0,5), невозможно из-за отсутствия в настоящее время теоретических и экспериментальных работ по данной проблеме.
130
Таблица 545
К примеру 5-2
Интервалы	Продолжительность интервала t, мин	Перегрев в рассматриваемый период, °C	тдоп 8	xt ~~ тдоп И = 2	8	мин
9-00— 9-30	30	1,6	-4,8	0,04	1,2
9-30—10-30	60	1,5	-4,9	0,03	1,8
10-30—11-00	30	1,1	-4,9	0,03	0,9
11-00—13-00	120	1,0	-4,9	0,03	3,6
13-00-13-30	30	1,4	-4,8	0.04	1,2
13-30—14-00	30	1,5	-4,9	0,03	0,9
14-00-14-30	30	2,0 .	-4,7	0,04	1,2
14-30-15-00	30	3,4	-4,4	0,046	1,4
15-00-15-30	30	3,7	-4,6	0,04	1,2
15-30-16-00	30	3,8	-4,5	0,045	1,4
16-00-16-30	30	4,6	-4,4	0,04	1,2
16-30-17-00	30	4,7	-4,4	0,04	1,2
17-00-17-30	30	5,6	-4,3	0,04	1,2
17-30—18-00	30	7,8	-4,0	0,09	2,7
18-00—18-30	30	13,5	-3,4	0,1	3,0
18-30-19-00	30	14,8	-3,2	0,11	3,3
19-00-19-30	30	21,5	-2,3	0,2	6,0
19-30—20-00	30	31,5	-1,1	0,4	12,0
20-00-20-30	30	38,1	-0,2	0,85	25,5
20-30-21-00	30	39,5	-0,1	1,0	30,0
21-00-21-30	30	35,5	-0,6	0,64	19,4
21-30-22-00	30	26,3	-1,7	0,29	8,7
22-00-22-30	30	17,7	—2,8	0,17	5,7
22-30—23-00	30	10,5	-4,9	0,03	0,9
Итого	840				135,6
Следует ожидать, что в будущем такие работы будут выполнены, причем наряду с рассмотрением проблемы старения изоляции в комплексе следует учесть и такие важнейшие факторы, как ухудшение контактных соединений при повышенных нагревах и другие вопросы пожарной и электробезопасности, а также экономические факторы.
5-5. ЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
Даже в правильно спроектированной и эксплуатируемой электроустановке всегда остается вероятность появления аварийных режимов^ которые могут привести к выходу
5*
131
из строя электрооборудования, а иногда и к пожару и уничтожению имущества. Неисправные установки представляют большую опасность для соприкасающихся с ними людей. К аварийным режимам в первую очередь относятся короткие замыкания (к. з.) одно,- двух- и трехфазные, являющиеся наиболее опасным видом аварии в электроустановках. Чаще всего короткие замыкания происходят в результате пробоя или перекрытия изоляции или из-за неправильной сборки схемы и неквалифицированного обращения с электроприборами. Токи короткого замыкания, ограниченные лишь весьма небольшими сопротивлениями короткозамкнутой цепи (см. гл. 6), могут достигать величин, в десятки раз превышающих номинальные токи присоединенных аппаратов, приборов, электрических машин, а также допустимые токи проводников. Токи короткого замыкания вызывают значительное термическое и динамическое действие на токоведущие части и их выход из строя. Именно поэтому важно локализовать аварию, отключить в возможно короткий срок поврежденный участок сети.
Другим распространенным видом аварии в электрических сетях являются перегрузки, при которых имеет место прохождение по подводящим проводникам, в обмотках электродвигателей и т. д. повышенных токов, вызывающих их нагревание сверх допустимого по нормам. Перегрузки тоже могут принести большой вред, так как вызывают ускоренное старение и разрушение изоляции, что может в свою очередь привести к короткому замыканию и перерыву в электроснабжении. Тем не менее перегрузки не приводят к немедленному выходу из строя электроустановок. Во многих случаях, особенно при наличии квалифицированного эксплуатационного персонала, такие перегрузки маловероятны.
Требования ПУЭ в отношении защиты сетей напряжением до 1 000 В применительно к жилым зданиям
1. Защита от коротких замыканий. Все электрические сети жилых зданий должны иметь защиту от токов коротких замыканий с наименьшим временем отключения и обеспечением по возможности требования селективности (ПУЭ IП-1-6). При этом защита должна обеспечивать отключение аварийного участка при коротких замыканиях
132
в конце защищенной линии: а) одно- и многофазных — в сетях с глухозаземленной нейтралью; б) двух- и трехфазных — в сетях с изолированной нейтралью. Минимальные кратности токов коротких замыканий, при которых обеспечивается работа защиты, и методика расчета токов коротких замыканий приведены в гл. 6.
Требование о наименьшем времени отключения следует стремиться соблюдать во всех случаях. Что касается селективности действия, то ПУЭ требуют ее соблюдения лишь по возможности. Существо вопроса состоит в том, что токи короткого замыкания проходят через все аппараты защиты, установленные в цепи, начиная от источника питания, а не только через аппараты, ближайшие к месту повреждения. Одновременное мгновенное срабатывание всех аппаратов защиты цепи неизбежно вызвало бы прекращение питания большой группы электроприемников, например, всех квартир, присоединенных к одному стояку или даже к нескольким стоякам, питаемым одной магистралью. Такой перебой в электроснабжении при коротком замыкании в групповой линии только одной из квартир, конечно, крайне нежелателен. Следовательно, целесообразно так выбирать и размещать аппараты защиты, чтобы их срабатывание происходило с некоторым сдвигом по времени (выдержкой времени) по мере их удаления в сторону источника питания или головного участка сети. В этом и заключается избирательность (селективность) действия защиты, которая, однако, при применяемых в настоящее время в сетях до 1 000 В аппаратах защиты (предохранители и автоматические выключатели) может быть достигнута не всегда. При больших токах короткого замыкания возможны неселективные срабатывания вследствие разброса характеристик, особенно предохранителей, у которых он может быть значителен.
Вместе с тем любая задержка с отключением поврежденного участка опасна, так как может привести к еще большим повреждениям. Поэтому при проектировании приходится решать вопрос о том, что важнее: добиваться быстроты отключения или обязательно добиваться селективности.
По-видимому, для жилых зданий, как правило, не располагающих достаточным эксплуатационным персоналом высокой квалификации, первое требование следует считать более важным. При этом надо еще учесть, что соблюдение
133
селективности во многих случаях может потребовать увеличения сечений, т. е. удорожания всей электроуста- -новки.
2. Защита от перегрузки. От перегрузки должны быть защищены все сети внутри помещений, выполненные открыто проложенными незащищенными изолированными проводниками с горючей оболочкой. Кроме того, защите от перегрузки в жилых и общественных зданиях подлежат сети, выполненные защищенными проводниками, проводниками, проложенными в трубах, в несгораемых строительных конструкциях, к которым присоединены о с в е -тите л ь ные электроприемники, а также бытовые и переносные электроприемники (утюги, чайники, плитки, комнатные холодильники, пылесосы, стиральные и швейные машины и т. п.).
Силовые сети защищают от перегрузки лишь в тех случаях, когда по условиям технологического процесса или режиму работы сети может возникать длительная перегрузка проводов и кабелей. Как правило, в жилых зданиях таких условий в силовых сетях не существует, поэтому они защищаются только от коротких замыканий.
Аппаратами защиты во внутренних сетях жилых зданий напряжением 380/220 В служат плавкие предохранители и автоматические воздушные выключатели. Силовые электроприемники, кроме них, защищаются от перегрузок с помощью тепловых реле, встроенных в магнитные пускатели. Магнитные пускатели осуществляют при этом и защиту от самозапуска. Самозапуск применяется в жилых домах лишь в системах дымоудаления, что следует учитывать при расчете сетей и выборе аппаратов защиты.
Следует иметь в виду, что главные контакты магнитных пускателей не рассчитаны на отключение токов короткого замыкания. Кроме того, тепловые реле большинства существующих конструкций магнитных пускателей сами нуждаются в защите от коротких замыканий, так как при прохождении токов к. з. нагревательный элемент реле может перегореть быстрее, чем реле успеет отключить двигатель. Поэтому при применении магнитных пускателей с тепловыми реле для защиты от перегрузок необходимо дополнительно устанавливать в этих цепях предохранители или автоматические выключатели для защиты от коротких замыканий.
134
В [Л. 48] разрешено считать эти реле термически устойчивыми без проверки расчетом, если ответвление к электроприемнику защищено одним из следующих аппаратов: плавкой вставкой с номинальным током, не превышающим наибольший длительно допустимый ток теплового реле оолее чем в 4 раза; автоматическим выключателем с тепловым расщепителем, номинальный ток которого не превышает наибольший длительно допустимый ток теплового реле более чем в 2 раза. Эти условия предопределяют число н единичную мощность электроприемников, которые могут соединяться в «цепочку» с одним общим аппаратом защиты на ответвлении, но с индивидуальными аппаратами управления и защиты от перегрузок для каждого электроприемника.
Плавкие предохранители благодаря простому устройству и малой стоимости получили большое распространение в сетях напряжением до 1 000 В, в том числе и в электрических сетях жилых зданий. Предохранители и плавкие вставки характеризуются номинальным напряжением, номинальным током и предельно отключаемым током.
Номинальным напряжением предохра-н и т е л я называют напряжение, соответствующее наибольшему номинальному напряжению цепей, в которых разрешается установка на иного предохранителя. Номинальным током пре-। о хранителя называется наибольший ток, на который рас-• читаны токоведущие части предохранителя (патрон, контактные < юйки). В один и тот же патрон могут быть вставлены плавкие с. гавки на различные номинальные токи. Номинальный ток предохранителя равен наибольшему из номинальных токов плавких н< тавок, предназначенных к установке в данном предохранителе. Номинальным током плавкой вставки назы-плется наибольший ток, который плавкая вставка выдерживает । к‘ограниченно долгое время. Предельно отключаемый ток предохранителя-— наибольший расплавляю-1Н.НЙ ток, при котором еще обеспечивается гашение дуги без повреж-н‘пий патрона предохранителя.
В настоящее время применяются почти исключительно предо-ранители с закрытыми патронами как наиболее безопасные и имеющие более высокую коммутационную способность. Открытые предохранители и предохранители с открытыми сверху и снизу । рубками сняты с производства и могут встретиться лишь как исключение на действующих установках. Рассмотрим принцип н'йствия наиболее распространенных предохранителей серий ПР2 и ПН-2.
Разборный предохранитель с фибровой । рубкой серии ПР2 имеет патрон из толстостенной фибровой । рубки, на концы которой насажены латунные втулки, предохраняющие трубки от разрыва. Плавкие вставки крепятся винтами в ножам, которые в свою очередь закрепляются латунными обоймами, навинчиваемыми на втулки патрона. Патрон в сборе с плавкой вставкой вставляется в контакты, к которым присоединяются подхо
135
дящие и отходящие проводники. Таким образом, предохранитель оказывается включенным последовательно в рассечку линии. При токе, превышающем определенную величину, плавкая вставка сильно нагревается, а затем расплавляется. Образуется мощная электрическая дуга, температура внутри фибрового патрона резко возрастает. С появлением дуги с поверхности фибры происходит интенсивное выделение газов, давление внутри патрона сильно увеличивается, что способствует деионизации пространства и эффективному гашению дуги. Однако высокое давление, развиваемое в патроне, требует его особой прочности, что ограничивает коммутационную способность предохранителей данного типа. В этом отношении предохранители с фибровыми патронами сильно уступают предохранителям с наполнителями. Кроме того, они довольно дороги и требуют для изготовления дефицитных материалов и более громоздки, чем предохранители с наполнителями, рассмотренные ниже. Однако предохранители ПР2 имеют преимущество, состоящее в легкости замены плавкой вставки, тогда как в предохранителях с наполнителями приходится заменять весь патрон.
В настоящее время наибольшее распространение получили предохранители серии ПН-2 с защитными патронами, наполненными кварцевым песком. Внутри патрона располагается плавкая вставка. В таких «засыпных» предохранителях интенсивному дугогашению способствует разветвление дуги в тончайших промежутках между зернами песка. Обладая большой поверхностью, зерна наполнителя хорошо поглощают тепло и охлаждают выделяющиеся газы. В результате резко снижается давление| в патроне при испарении материала вставки. Деионизация и гаше-^ ние дуги происходят настолько быстро, что при коротком замыкав нии ток не успевает достигнуть своего амплитудного значения.^ Поэтому подобные предохранители являются т о к о о г р а н и-j чивающими. Так, например, предохранитель серии ПН-2 с патронами на 100 и 250 А пропускает ток не более 5 кА.
Из распространенных типов предохранителей отметим засыпные предохранители серии НПН, выпускаемые на токи до 60 А. По принципу своего действия ‘ они аналогичны предохранителям серии ПН-2. Для защиты квартирных групповых сетей еще широко применяются плавкие пробочные резьбовые предохранители типа Н-20.
Защитные характеристики предохранителей. Время расплавления плавкой вставки предохранителя зависит от силы тока перегрузки. Чем больше ток, тем быстрее наступает расплавление плавкой вставки. Зависимость полного времени отключения (продолжительность расплавления плавкой вставки и горения дуги) от отключаемого тока называют время-токовой или з а-щитной характеристикой.
На рис. 5-4 показаны защитные характеристики предохранителей серии ПН-2, на которых даны предельные величины наименьшего и наибольшего времени отключения при данном токе, т. е. так называемый разброс характеристики. Как видно из характеристик, время срабатывания при одном й том же токе может колебаться в значительных пределах (до ±50%), что зависит от производственных допусков, материала вставки, его старения, состояния контактных соединений, влияния окружающей среды и т. п. На практике пользуются усредненными характеристиками, приведенными на рис. 5-5s	}
136
Значительный разброс времени плавления вставок является < грьезным недостатком плавких предохранителей, затрудняющим селективную работу защиты. Рекомендуется [Л.74] для обеспечения избирательности работы предохранителей, чтобы каждая последующая в сторону источника питания плавкая вставка была па две ступени больше предыдущей, если это.не приводит к увеличению сечения проводов. Разница не менее чем на одну ступень является обязательной во всех случаях. Для особо ответственных зданий
Рис. 5-4. Время-токовые характеристики предохранителей серии ПН-2.
1 — 100А- 2 — 250А; 3 — 400AJ 4 — 600А.
выбор плавких вставок предохранителей должен производиться е учетом разброса по защитным характеристикам.
Преимущества автоматических выключателей (автоматов) перед плавкими предохранителями сводятся к следующему.
1.	При перегрузке или коротком замыкании автомат отключает все три фазы защищаемого ответвления к электродвигателю, предотвращая возможность его работы на двух фазах.
2.	Автомат после срабатывания вскоре снова готов' к работе, в то время как в предохранителе требуется замена калиброванной вставки или даже патрона.
3.	Автоматы имеют более точные защитные характеристики, чем предохранители.
137
4.	Автоматы, помимо функций защиты, могут быть использованы для нечастых коммутаций цепей, в которых они установлены. Таким образом, они совмещают функции защиты и коммутации.
5.	Некоторые типы автоматов имеют встроенные блок-контакты, используемые в цепях блокировки и сигнализации, а также независимые расцепители, позволяющие осуществлять дистанционное управление.
6.	Автоматы исключают возможность применения некалиброванных элементов, что, к сожалению, часто практикуется в установках с плавкими предохранителями.
Рис. 5-5. Усредненные время-токовые характеристики предохранителей серии ПН-2.
Наиболее часто применяемые автоматы могут снабжаться тепловыми, электромагнитными или комбинированными расцепителями (последние представляют собой сочетание теплового и электромагнитного расцепителей). Время срабатывания тепловых расцепителей автоматических выключателей, так же как и предохранителей, уменьшается с увеличением тока, т. е. они имеют обратно зависимую от тока характеристику. Электромагнитные расцепители срабатывают практически мгновенно при токе, на которыл они отрегулированы.
Расцепители характеризуются номинальным током, т. е. током, который они выдерживают неограниченно долго, что гарантируется заводом-изготовителем. Наименьший ток, вызывающий отключение автомата, называется током трогания или током срабатывания. Под уставкой расцепителя понимается настройка его на выбранное значение тока, при котором расцепитель срабатывает. Уставка тока электромагнитного расцепителц на мгновенное срабатывание назы-
138
кается отсечкой. Важно подчеркнуть, что номинальный ток автомата характеризует пропускную способность его контактных частей и соответствует номинальному току его наибольшего теплового расцепителя.
Автоматические выключатели разделяются на нерегулируемые и регулируемые. К первым относятся автоматы, ставки расцепителей которых отрегулированы на заводе-изготовителе и никаких приспособлений для регулировки в процессе мон-1ажа и эксплуатации не имеют. К ним относятся автоматы серии
Рис. 5-6. Время-токовая характеристика автоматического выключателя типа А3120.
7К З — ток короткого замыкания; 1ан — номинальный ток расцепителя.
воздействия на механическую систему автомата или на специальное устройство, изменяющее время срабатывания автомата (селективные автоматы). Из наиболее распространенных регулируемых автоматов отметим автоматы серий АП50, А3700, АВ и АВМ.
На рис. 5-6 показана время-токовая характеристика автомата типа А3120. Участок кривой А показывает полное время отключения автоматом токов перегрузки (до 10 Za. н) под воздействием теплового элемента, Б — линия средних токов, при которых начинают действовать электромагнитные -элементы (отсечки). Граница возможных отступлений от среднего тока (±15%) находится в заштрихованной зоне, В — линия времени от начала короткого замыкания до удара бойков электромагнитных элементов (0,0055 с) по рейке расцепителя (начало отключения автомата, после чего отключение неизбежно), Г — линия полного времени отключения автомата под воздействием электромагнитных элементов.
На рис. 5-7 показаны время-токовые характеристики тепловых расцепителей автоматов для всей серии А3100. В настоящее время
139
Рис. 5-7. Время-токовые характеристики автоматов серии А3100. Заштрихованные зоны показывают разброс времени отключения.
автоматы этой серии выпускаются на номинальные токи 100, 200 н 600 А.
В последнее время в некоторых типах автоматов применено так называемое гидравлическое замедление, например, у автоматов '•'рии АК63. Расцепитель с гидравлическим замедлением представ-
«яет'собой гидравлическую синему с двумя подвижными частями — якорем и плунжером, обеспечивающими обрат-।независимую от тока выдержку времени срабатывания в зоне перегрузок и мгновенное срабатывание в зоне коротких м мыканий. Защитная характеристика автомата серии АК63 <• гидравлическим замедлением представлена на рис. 5-8.
Автоматические выключа-юли при относительно небольших токах обеспечивают наложную защиту сетей от пере-। рузок и коротких замыканий. < Щнако автоматы на значительные токи 600 А и более, как правило, не обеспечивают селективной защиты сети. Для устранения этого недостатка крупные автоматы серий АВМ, А 3700 и некоторые другие < набжаются часовыми механизмами, позволяющими создать отстройку защиты по времени на головных участках электрических сетей.
На квартирных или этажных щитках в последние годы почти повсеместно устанавливаются бытовые однополюсные автоматы с тепловыми расцепителями типа АБ-25, заменившими пробочные предохранители. Эти автоматы недоста-ючно высокого качества и подлежат снятию с производства. Их заменят автоматы серии АЕ-1000, имеющие комбинированные расцепители и более широкий их ассортимент.
Рис. 5-8. Время-токовая характеристика автоматов серии АК63.
При размещении аппаратов защиты в электрической сети необходимо руководствоваться следующими указаниями ПУЭ и СП 297-64:
1.	Аппараты защиты должны располагаться в местах, но возможности доступных для обслуживания, и таким
141
образом, чтобы была исключена возможность их механических повреждений. Вместе с тем установка этих аппаратов должна выполняться так, чтобы при оперировании с ними или при их действии исключалась опасность для обслуживающего персонала и окружающих предметов. Доступ к аппаратам защиты с открытыми токоведущими частями для обслуживания разрешен только квалифицированному персоналу.
2.	Аппараты защиты устанавливаются во всех местах сети, где сечение проводников уменьшается по направлению к местам потребления электроэнергии.
3.	Предохранители устанавливаются на всех нормально незаземленных фазах. В нулевых проводниках предохранители устанавливаются только в двухпроводных цепях, в нормальных помещениях с сухими непроводящими полами, где отсутствует квалифицированный обслуживающий персонал (например, торговые, конторские, складские и тому подобные помещения). Это требование изложено в соответствии с действующими ПУЭ. Исследования последних лет показали, что установка аппаратов защиты в нулевых проводах нецелесообразна и приводит к ухудшению условий безопасности. В связи с этим установку предохранителей в нулевых проводах двухпроводных групп целесообразно исключить.
4.	При защите сетей автоматическими выключателями максимальные расцепители должны устанавливаться на всех нормально незаземленных фазах. В трехпроводных цепях сетей с изолированной нейтралью допускается установка расцепителей в двух фазах, а в двухпроводных цепях — в одной фазе. В пределах одной и той же установки защиту следует осуществлять в одних и тех же фазах. Максимальные расцепители автоматов допускается устанавливать в нейтральных проводниках, если при их срабатывании отключаются от сети одновременно все проводники, находящиеся под напряжением.
5.	На квартирных групповых щитках аппараты защиты (предохранители и автоматы) должны быть установлены только в фазных проводах. Перед счетчиком устанавливается двухполюсный выключатель, отключающий не только фазный, но и рабочий нулевой провод ввода в квартиру.
6.	Защита групповых сетей освещения лестничных клеток, чердаков, технических подполий и подвалов, 142
а также силовых сетей жилых зданий должна осуществляться аппаратами^ защиты, установленными только в фазных проводах.
7.	Установка аппаратов защиты в нулевых проводах, используемых для заземления, запрещается.
8.	При использовании проводников с негорючей оболочкой или при прокладке их в трубах, а также при условии, что сечение проводников между питающей линией п защитным аппаратом взято не менее, чем после защитного аппарата, допускается устанавливать аппараты защиты на расстоянии до 3 м от питающей линии. Открытая прокладка проводников на этом участке допускается только в непожароопасных помещениях по несгораемым поверхностям. Для ответвлений, выполненных проводниками в трубах или проводниками с негорючей оболочкой, прокладываемыми в труднодоступных местах (например, на большой высоте), длина незащищенного участка может быть до 30 м, при этом сечение проводов должно быть принято по расчетному току, но не менее 10% пропускной способности защищенного участка линии.
9.	Если это признано целесообразным по условиям эксплуатации, допускается также не устанавливать аппараты защиты: а) в месте снижения сечения питающей линии по ее длине и на ответвлении от нее, если защита предыдущего участка линии защищает участок со сниженным сечением или если незащищенный участок линии или ответвления от нее выполнен проводниками, сечения которых приняты не менее половины сечений защищенных участков; б) на ответвлениях от питающей линии проводников цепей измерения, управления и сигнализации, если эти проводники не выходят за пределы соответствующих машин и щитов либо эти проводники выходят за их пределы, но проложены в трубах или имеют негорючую оболочку; в) на ответвлениях проводников от шин щита к аппаратам, установленным на том же щите; при этом проводники должны выбираться по расчетному току цепи; г) на ответвлениях от питающей линии к электроприемникам малой мощности (светильникам, бытовым приборам ит. п.), если питающая линия защищена аппаратом с уставкой не более 20 А.
10.	Установка аппаратов защиты запрещена в цепях управления и сигнализации, отключение которых может повлечь за собой опасные последствия (например, отключение пожарных насосов, аварийных вентиляторов и т. д.).
143
Такие цепи следует выполнять проводниками с негорючей оболочкой или прокладывать в трубах.
11.	Допускается устройство защиты различных участков одной сети предохранителями и автоматами. При этом| рекомендуется устанавливать предохранители на головных? участках сети, чем обеспечивается лучшая селективность работы защиты. Выбор аппаратов защиты производится по их защитным характеристикам.
Выше уже упоминались условия, ойределяющие выбор аппаратов защиты сетей до 1 000 В. Они сводятся к удовлетворению следующих требований.
1.	Номинальные токи плавких вставок предохранителей и расцепителей автоматических выключателей следует выбирать по возможности наименьшими по расчетным токам защищаемых участков сети или номинальным токам электроприемников с округлением до ближайшей большей стандартной величины.
2.	Аппараты защиты не должны отключать установку при перегрузках, возникающих в условиях нормальной эксплуатации, например, при включении короткозамкнутого электродвигателя и т. п.
3.	Должна быть обеспечена по возможности избирательность (селективность) действия защиты.
С учетом указанных требований следует выбирать плав- , кие вставки предохранителей и расцепители автоматических выключателей по соотношениям, приведенным в табл. 5-6, которые приняты на основании каталожных данных и время-токовых характеристик защитных аппаратов [Л.39, 40].
В табл. 5-6 приняты следующие обозначения:
ZBC — номинальный ток плавкой вставки предохранителя, А;
Za. н — номинальный ток нерегулируемого теплового или комбинированного расцепителя, А;
Za. р. “ ток трогания (а не номинальный ток) регулируемого теплового расцепителя, А;
/уст.а.о — ток уставки (срабатывания) автомата, имеющего только электромагнитный расцепитель-мгновенного действия, А;
/макс — расчетный ток нагрузки, А;
1ц. э — поминальный ток электроприемника, A;
ZnycK — пусковой ток к. з. электродвигателя или другого электро- j приемника, А;	’
/д-уск —^Наибольший пусковой ток одного электродвигателя в данной группе. При одновременном запуске группы электродвигателей — суммарный пусковой ток этой группы, А;
^макс — расчетный ток остальных электродвигателей группы, работающих в длительном режиме, А;
144
Таблица 5-6
Выбор аппаратов защиты в осветительных и силовых сетях
Защитный аппарат	Расчетные формулы		
	Осветительные сети	Силовые сети	
		Линии к одиночным электроприемникам	Линии к группам электроприемников
Плавкая вставка предохранителя	Ас Аакс	М Ас А.э I Пуск 2)	1) Ас Атаке т	Лтуск “Ь Аиакс *вс >
Тепловой или комбинированный расцепитель автоматического выключателя с нерегулируемой обратнозависимой от тока характеристикой	А.н ^макс	А. н л5 РА. э	А.н РАткс
То же, но при установке группы автоматических выключателей в закрытом шкафу	^а.н 1,151макс	А.н 1,15р/н.э	А.н 1,15р/макс
Защитный аппарат
Осветительные сети
Тепловой или комбинированный расцепитель автоматического выключателя с регулируемой обратно зависимой от тока характеристикой
^а.р l,25ZMaKC
То же, но при установке группы автоматических выключателей в закрытом шкафу	Л1.р -	^?4/макс
Электромагнитный расцепитель автомата, имеющего только мгновенно действующий расцепитель (отсечку)1		—
Продолжение табл. 5-6
Расчетные формулы
Силовые сети			
Линии к одиночным электроприемникам		Линии к группам электроприемников	
^а.рЭ5	1,25₽/н.э	^а.р •	1,25р/макс
^а.р Э	= 1,4₽/н.э	^а.р	1,4РЛиакс
Iуст. а. о	1?25/Пуск		I	= уст. а. о	’ (^гТуск~ЬАиакс)
ч — коэффициент, зависящий от условий и длительности пускового периода. Может приниматься равным 2,5 во всех случаях, за исключением линий к электродвигателям с длительностью пускового периода более 2—2,5 с (крупные вентиляторы с большими маховыми массами, лифты и т. д.). В этих случаях принимается а = 1,6 — 2,0;
Р — коэффициент, принимаемый при тяжелых условиях запуска равным 1,2—1,25, а в исключительных случаях Р = 1,5. При отсутствии тяжелых условий [3 = 1.
При защите линий автоматическими выключателями, имеющими комбинированные расцепители (тепловые и электромагнитные), электромагнитные расцепители проверяются по выражению для ZyCT. а. о лишь при значительных кратностях пусковых токов 6 и более. Установка лсгоматов, имеющих только электромагнитные расцепители (отсечки), в сетях жилых зданий не рекомендуется.
Выбор тепловых элементов реле, встраиваемых в магнитные пускатели или устанавливаемых в комплекте г магнитными пускателями, может производиться по формулам, приведенным для тепловых расцепителей автоматов (без введения коэффициента 1,15). При отсутствии i силовой компенсации этот коэффициент следует вводить.
Нормируемые величины. В сетях электрического освещения любых зданий защита групповых линий должна оыть принята на токи не более 20 А. Для групповых линий, питающих осветительные и бытовые электроприемники квартир, тоже установлены определенные ограничения по токам защитных аппаратов. Так, номинальные токи плавких вставок или тепловых расцепителей автоматических выключателей должны быть для групповой освети-юльной и штепсельной сети 15 А; для группы питания бы-ювых электрических машин большой мощности 20 А; |щя группы питания кухонной стационарной электроплиты 25 А; для линий от этажных лестничных щитков 25—30 А (большее значение для домов с электроплитами).
Выбор сечений проводов и кабелей с учетом характеристик защитных аппаратов. Правила устройства электроустановок регламентируют наряду с проверкой по допустимому нагреву определенные соотношения между токами защитных аппаратов и допустимым током, т. е. пропускной способностью проводов и кабелей. Эти соотношения в сечах, защищаемых от перегрузки, часто оказываются решающими при выборе сечений проводов и кабелей. По условиям нагрева длительным расчетным током сечения проводов и кабелей выбираются на основании выражения
147
Таблица 5-7
Наименьшие значения коэффициента К3 при защите сетей предохранителями и автоматами
Характеристика сети	Аппараты			
	Предохранители к __ £доп^п ^3	J а.н	Автоматические выключатели, имеющие расцепители		
		тепловой или комбинированный с нерегулируемой обратнозависимой от тока характеристикой к — Jaongn к3 а. н	тепловой или комбинированный с регулируемой обратнозависимой от тока характеристикой Кз- Г	 ’ а.р	только электромагнитный мгновенного действия (отсечка) к _ JflonKn Кз i уст. а. о
Сети, защищаемые только от коротких замыканий 		0,33	1	0,67	0,22
Сети, защищаемые от перегрузок: а) Провода с резиновой или аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией 		1,25	1	1	1,25
б) Кабели с бумажной изоляцией 		1	1	0,8	1
Примечания: 1. У автоматов, имеющих одновременно тепловой и электромагнитный расцепители, проверяется только для теплового расцепителя (регулируемого и нерегулируемого).
2. Сечения проводов и кабелей для ответвлений к короткозамкнутым электродвигателям в сетях, проложенных в невзрывоопасных помещениях и защищаемых от перегрузки, выбираются по номинальным токам электродвигателей.
3. Если требуемая допустимая токовая нагрузка проводника, определенная по табл. 5-7, не совпадает с данными таблиц допустимых нагрузок по ПУЭ (приложение 1), то допускается применение проводника ближайшего меньшего сечения. Однако при этом допустимый ток проводника не должен быть меньше расчетного тока линии.
(S-7). Следует иметь в виду, что предохранители и автоматы, защищающие сети от перегрузок, одновременно на-ik'/Kho защищают их и от коротких замыканий.
Условие соответствия номинальному току или току трогания (срабатывания) защитного аппарата /з а выражается следующим уравнением:
(5-16)
где К3 — кратность допустимого тока проводника по отношению к соответствующему току защитного аппарата. Величины К3 для сетей, защищаемых только от коротких замыканий, а также от коротких замыканий и перегрузки, приведены в табл. 5-7 [Л.37].
Как сказано выше, выбранные защитные аппараты п сечения проводов должны удовлетворять еще одному |ребованию. Должно быть обеспечено надежное срабатывание защиты при коротких замыканиях в конце линии. < >дпако при обеспечении соотношений, указанных н табл. 5-7, в сетях, защищаемых только от коротких замыканий, т. е. не требующих защиты от перегрузки, расчетная проверка кратностей токов короткого замыкания может не производиться. Для облегчения расчетов при проектировании в приложении 1 наряду с допустимыми । о новыми нагрузками приведены наибольшие токи аппарата защиты проводников с алюминиевыми жилами, про-h. шдываемых в сетях, защищаемых от перегрузки [Л. 44]. Приложением 3 можно пользоваться при выборе сечений проводов пусковых и защитных аппаратов для короткозамкнутых электродвигателей.
5-6. РАСЧЕТ СЕТЕЙ ПО ПОТЕРЕ НАПРЯЖЕНИЯ
Отклонения напряжения. Каждый электроприемник характеризуется его номинальным напряжением. Отклонение напряжения от номинального практически всегда имеет место и является основным критерием качества электроэнергии. Очевидно, что в связи с изменением нагрузки сети в течение суток изменяется величина отклонения напряжения от номинального значения, причем в общем <-.|учае эта величина может быть как отрицательной, так н положительной, т. е. напряжение на зажимах электро-приемника может быть меньше или больше номинального. Практически в часы максимума нагрузки жилого дома
149
(т. е. примерно от 19 до 22 ч) наблюдается наибольшее отрицательное отклонение напряжения от номинального. Напротив, в ночные часы, когда нагрузка жилого дома незначительна, наблюдается наибольшее положительное отклонение напряжения.
Пределы допустимых отклонений напряжения определены ПУЭ и выражаются в процентах от номинального напряжения электроприемника:
у = £эп-^н. 100 о/ ,	(5-17)
с/н
где Udn — напряжение на зажимах электроприемника, В;
UH — номинальное напряжение электроприемника, В;
В табл. 5-8 приведены предельно допустимые отклонения напряжения у потребителей.
„	Таблица 5-8
Предельно допустимые отклонения напряжения у потребителей по ПУЭ
№ п/п.	Потребители	Предельно допустимое отклонение напряжения %	5
1 2	Освещение жилых зданий Рабочее освещение помещений, встроенных в жилые дома (коммунально-бытовые предприятия, магазины и г. п.)	±5	 1	+5	‘ J	“2,5	:
3	Аварийное освещение помещений, указанных в п. 2	±5
4	Э л ект родвигатели	± 5
5	Электродвигатели в отдельных случаях	+10
6	Освещение в аварийном режиме	-12
Регулирование напряжения. Правилами устройства электроустановок предусматривается встречное регулирование напряжения на шинах трансформаторных подстанций 35 кВ и выше в пределах 0 —Ь5% номинального напряжения сети. Можно применять силовые трансформаторы с автоматическим регулированием напряжения под нагрузкой со значительным диапазоном регулирования (15—20%). В большинстве случаев регулирование напряжения осуществляется в сетях 110 кВ и выше и выполняется в соответствии с характером графиков нагрузки энергосистемы, отличным от характера графиков нагрузки коммунально-бытовых потребителей. В результате этого
150
поддержание напряжения на зажимах электроприемников вялых зданий в пределах, близких к номинальному, без < нециальных средств местного регулирования в различное время суток крайне затруднено.
Для регулирования напряжения сети могут использоваться различные технические средства, такие, как кон-юнсаторы поперечной и продольной компенсации, син-\ ронные электродвигатели, вольтодобавочные и регулируемые трансформаторы и т. п. Однако регулирование напряжения в распределительных городских электрических сетях среднего и низкого напряжений до настоящего времени, как правило, не производится.
Тем не менее расчеты сетей на потери напряжения должны базироваться на определенной величине напряжения питающих трансформаторов со стороны высшего напряжения, и ввиду отсутствия каких-либо других критериев для оценки этой величины первичное напряжение । рансформаторов принимается равным номинальному на-н ряжению сети. В этом сказывается известная условность расчета сетей на потери напряжения. Однако, учитывая возможность использования переключателя витков обмотки высшего напряжения силовых трансформаторов, позволяющего изменять низшее напряжение в пределах 2 X 2,5% за счет некоторого изменения коэффициента трансформации трансформатора, можно установить переключатель 1аким образом, чтобы в часы наибольшей нагрузки в известной степени скомпенсировать отсутствие устройства по регулированию напряжения и, по возможности, приблизить величину напряжения к номинальному шачению. Таким образом, расчет сети на потери напряжения, даже в условиях отсутствия регулирования напряжения, сохраняет свою правомерность и имеет важнейшее значение для обеспечения нормальной работы электро-нриемников в часы наибольшей нагрузки.
Вместе с тем в часы малой нагрузки, особенно ночью, величина напряжения может в условиях отсутствия регулирования существенно превышать номинальное, что, в частности, вызывает ускоренный выход из строя ламп освещения лестничных клеток и других помещений, а также некоторых бытовых приборов, работающих в эти часы суток, что отмечалось в гл. 1.
Влияние изменения величины напряжения сети по мере удаления от центра питания иллюстрирует график на рис. 5-9. График характеризует изменение напряжения
151
сети в часы наибольших нагрузок. Изменение напряжения в линии высокого напряжения АБ показывает характер уменьшения напряжения (отрезок тп) от центра питания до силового трансформатора АС/дн* Отрезок nf = ЕТ показывает надбавку напряжения, обусловлен-
Рис. 5-9. Схема (а) и график изменения напряжения (б) в сети в период наибольшей нагрузки.
Л-1 — линия высокого напряжения; Л-2 — линия низкого напряжения.
ную уставкой установленного на трансформаторе переключателя (ответвления) обмотки высшего напряжения, а отрезок fc характеризует потери напряжения в самом трансформаторе АС7Т. Далее, отрезок eg отражает потери напряжения в линии низкого напряжения до условной точки Г АС7Вг- Отклонение напряжения от UH изображено отрезком Fg (Уг).
График построен при условии поддержания на центре питания величины напряжения на 5% больше номинального, что имеет место на практике.
Допустимая (располагаемая) потеря напряжения
При расчете электрических сетей по потерям напряжени всегда возникает вопрос о величине допустимой (распола гаемой) потери напряжения. Эта величина не являете; постоянной.
Если говорить о расчете сетей низкого напря ж е н и я, то она зависит от величины потери напряжения
152
i! самом трансформаторе и нормированного отклонения напряжения на зажимах электроприемников. Поскольку н основу расчета принимается, что напряжение на зажимах высшего напряжения трансформатора равно номинальному, напряжение холостого хода трансформатора на вторичной стороне составляет 105% номинального напря-жения электроприемников. Исходя из этого общая потеря напряжения в сети, включая потерю на-н ряжения в трансформаторе, до наиболее удаленного эпектроприемника определяется следующим выражением:
ДС7с =	—Д£7Т —	(5-18)
где t/x. х — напряжение при холостом ходе трансформатора, В; Д £7Т — потеря напряжения в трансформаторе, В;
э — допустимое наименьшее напряжение на зажимах э.1ектроприемников, В.
Из выражения (5-18) следует, что из трех величин, определяющих общую потерю напряжения в сети, лишь одна является переменной, так как напряжение холостого хода । рансформатора и наименьшее допустимое напряжение на зажимах электроприемников заданы. Выражая в формуле (5-18) величины в процентах от С7Ш получаем:
Д[% = 105 - ДЕ7Т - С7Д.Э, %.
Таким образом, зная для конкретных условий проектирования нормированное отклонение напряжения на зажимах электроприемников и параметры работы трансформатора в часы наибольших нагрузок, а следовательно, и величину потери напряжения в трансформаторе, можно определить наибольшую допустимую (располагаемую) потерю напряжения в сети. Иными словами, принимая согласно табл. 5-8 для жилых домов £7Д>Э = 95%, получаем:
ДС7с = Ю~ ДС7Т, %.
Величина потери напряжения в трансформаторе может быть определена с достаточной для практических целей точностью по следующей формуле:
ДЕ7т = Рв (E7acos ср 4-Z7p sin ср), %,	(5-19)
i де Ps — коэффициент загрузки трансформатора, Ps = х /макс/^н tJ ~	— активная составляющая на-
пряжения короткого замыкания, %; ДРК< 3 — потери
153
мощности в обмотках трансформатора, Вт, принимаются по каталогу; t7p = VU^ — U& — реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %; С7К —- напряжение к. з. трансформатора принимается по каталогу, %; cos ср — коэффициент мощности во вторичной цепи трансформатора; SH. т — номинальная мощность трансформатора, кВ-А; /н. т — номинальный ток трансформатора, А.
Пример 5-3.
Определить потерю напряжения в трансформаторе мощностью 400 кВ-А, напряжением 10/0,4/0,23 кВ, загруженном на 80% при коэффициенте мощности 0,9, и располагаемую потерю напряжения в сети. Трансформатор питает электроприемники квартир жилого дома. Определить также допустимую потерю напряжения в сети.
Решение.
1.	Принимаем по каталогу напряжение короткого замыкания £7К = 4,5%; потери короткого замыкания АРК. з = 5 500 Вт.
2.	Определяем активную составляющую напряжения короткого замыкания
U — А^к-3 __ 5 500 _1 37 о/
^а“10£н.т~" 10-400 “1,37 /о‘
3.	Определяем реактивную составляющую напряжения короткого замыкания
U^yui~ul^ ]/<4,52 —1^372 = 4,28 %
4.	Определяем потерю напряжения в трансформаторе по формуле (5-19):
AZ7T = 0s	cosqp + U$ sin ф) = 0,8 (1,37 • 0,94-4,28 • 0,44) = 2,4 %.
5.	Располагаемая потеря напряжения в сети от шип низшего напряжения трансформатора до наиболее удаленного электроприемника составит:
AZ7C= 10 —AZ7T = 10 —2,4=7,6 %.
Учитывая, что оценка режима работы силового трансформатора не является вполне точной, а также для уменьшения объема расчетов целесообразно иметь таблицу допустимых (располагаемых) потерь напряжения в сети для различных режимов работы трансформатора и видов электроприемников. С этой целью в табл. 5-9 приведены величины наибольших допустимых (располагаемых) потерь напряжения.
Приведенные в табл. 5-9 наибольшие допустимые (располагаемые) потери напряжения являются предельными и учитывают лишь требования ПУЭ о наибольших допустимых отклонениях напряжения на зажимах электроприемников от номинального. Между тем в табл. 4-1 даны рекомендации по распределению допустимых потерь на-
154
Таблица 5-9
Наибольшие допустимые (располагаемые) потери напряжения в сети жилых зданий от шин ТП до наиболее удаленного электроприемника
Мощность 1 |).шсфор~ -чатора, кВ-А	Коэффициент загрузки трансформатора	Располагаемые пцтери напряжения, %, для коэффициента мощности						
		1,0	0,95	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5
160	1	8,34	7,12	6,71	6,21	5,88	5,85	5,53
	0,9	8,51	7,41	7,04	6,49	6,30	6,09	5,97
	0,8	8,67	7,70	7,37	6,97	6,71	6,52	6,43
	0,7	8,84	7,98	7,70	7,35	7,12	6,96	6,87
	0,6	9,01	8,27	8,03	7,73	7,53	7,39	7,32
250	1	8,52	7,27	6,84	6,31	5,94	5,71	5,57
	0,9	8,67	7,55	7,16	6,68	6,36	6,14	6,02
	0,8	8,82	7,82	7,47	7,05	6,75	6,57	6,46
	0,7	8,96	8,09	7,79	7,52	7,16	7,00	6,90
	0,6	9,11	8,36	8,11	7,79	7,57	7,44	7,35
400	1	8,63	7,37	6,93	6,37	5,99	5,76	5,60
	0,9	8,77	7,64	7,24	6,74	6,40	6,18	6,04
	0,8	8,90	7,89	7,60	7,09	6,79	6,61	6,48
	0,7	9,04	8,16	7,85	7,46	7,19	7,03	6,92
	0,6	9,18	8,42	8,16	7,82	7,60	7,46	7,36
630-1 000	1	8,79	7,19	6,60	5,87	5,34	4,98	4,73
	0,9	8,91	7,48	6,94	6,29	5,81	5,49	5,26
	0,8	9,03	7,76	7,28	6,70	6,28	5,99	5,79
	0,7	9,15	8,03	7,62	7,12	6,74	6,49	6,31
	0,6	9,27	8,31	7,96	7,52	7,21	6,99	6,84
Примечание. Для определения допустимых (располагаемых) потерь напряжения в осветительных сетях общественных зданий величины табл. 5-9 спедует уменьшить на 2,5%.
155
пряжения в элементах сети жилого дома, отвечающих наименьшим приведенным затратам, т. е. экономически наиболее выгодным и соответствующим оптимальным схемам сетей. В ряде случаев суммарная допустимая потеря напряжения от шин подстанции до наиболее удаленного электроприемника может оказаться ниже величин, указанных в табл. 5-9.
При проектировании следует стремиться к выбору схем, близких к оптимальным, и соответственно к оптимальным величинам допустимых потерь напряжения по табл. 4-1.
В случаях, когда по конструктивным соображениям или из условий надежности электроснабжения и другим причинам принимаются схемы, отличающиеся от оптимальных, определяющими становятся величины, приведенные в табл. 5-9, которые не должны быть превышены. В сложных случаях целесообразно выполнять вариантные расчеты.
Активное и индуктивное сопротивления проводов
Для выполнения расчета электрической сети по потере напряжения необходимо знать величины активного и индуктивного сопротивлений линий. Емкостное сопротивление линий до 1 000 В ввиду его незначительного влияния на величину потери напряжения не учитывается.
Активное сопротивление проводников из цветных металлов определяется по формуле
г =
где L — длина проводника, сечения провода, мм2; у —
риала провода, м/(Ом-мм2). >
Активное сопротивление проводника изменяется с изм( пением температуры его нагрева. Однако для температур имеющих место в сетях жилых зданий, влияние их незш чительно и в расчетах может не учитываться.
Величина удельной проводимости алюминиевых пре водов при температуре +20° С согласно действующему стандарту составляет уал = 33,9 м/(0м-мм2). Однако фактические сечения жил проводов несколько меньше номинальных (в среднем на 2%). Учитывая некоторое увеличение длины проводников на 2—3% из-за скрутки проволок
156
L • 103
У 8
(5-20)
км; s —- площадь поперечно! удельная проводимость мате
вил проводов, значение удельной проводимости алюминиевого провода можно принимать равным уал =
32 м/(Ом-мм2). Практически величина активного сопротивления провода г может быть определена по формуле I — г0£, где г0 — активное сопротивление 1 км провода на фазу, определяемое по приложению 4; L — длина провода.'
Индуктивное сопротивление проводов из цветных ме-шллов зависит от расстояния между ними и их диаметра. Для скрытых проводок, наиболее часто выполняемых в жилых зданиях в трубах, каналах строительных конструкций и двух-трехжильными проводами, характерны небольшие значения индуктивных сопротивлений. Тем не менее благодаря наличию в жилом доме значительного величества электроприемников, имеющих электродвигатели или другие элементы, потребляющие реактивный чок, коэффициент мощности оказывается существенно ниже единицы. Поэтому при определении величины потери напряжения нужно учитывать индуктивные сопротивления проводов. В противном случае возможны ошибки, приводящие к уменьшению действительной величины потери напряжения.
Для практических расчетов при прокладке в трубах или каналах индуктивные сопротивления трехфазных четырехпроводных линий можно принимать равными на Фазу для сечений: до 6 мм2 — 0,1 Ом/км; до 16 мм2 — о,07	0,09 Ом/км; выше 16 мм2 — 0,06 Ом/км.
При прокладке на роликах или изоляторах, а также при выполнении сети шинопроводами индуктивное сопро-। явление составляет на фазу 0,2—0,25 Ом/км.
Определение потери напряжения с учетом активного и индуктивного сопротивлений проводов. Прежде чем перейти к изложению методов расчета сетей по потерям напряжения, целесообразно рассмотреть простейшую век-юрную диаграмму для линии с нагрузкой на ее конце. Схема линии и отвечающая ей векторная диаграмма показаны на рис. 5-10. Векторная диаграмма отражает величины напряжения от начальной его величины до величины в конце линии. На диаграмме отрезок Оа представляет собой вектор фазного напряжения U$2 в конце линии. Под углом ср к нему отложен в некотором масштабе вектор юка нагрузки Z. Вектор тока отстает от вектора напряжения. Отрезок ab, параллельный вектору тока Z, равен активной составляющей падения напряжения в линии 1г.
157
От точки Ъ перпендикулярно вектору 1г отложена индуктивная составляющая падения напряжения в линии 1х — отрезок Ъс.
Из треугольника abc видно, что отрезок ас представляет собой геометрическую сумму падений напряжения в активном и индуктивном сопротивлениях одной фазы линии, т. е. полное падение напряжения /z, где Z = У г2 + X2.
Падение и потеря напряжения. Для нормальной работы электроприемников важна абсолютная в е -
Рис. 5-10. Схема (а) и векторная диаграмма (0 линии трехфазного тока с нагрузкой на конце.
личина напряжения, а не его фаза. Поэтому расчетом определяется не геометрическая разность напряжений в начале и конце линии, называемая падением напряжения, а алгебраическая разность напряжений, которую можно измерить вольтметром. Эта величина называется потерей напряжения. На векторной диаграмме потеря напряжения изображена отрезком ае = С7ф! — С/ф2.
Для упрощения расчетов за величину потери напряжения в линии АС/ф принимается отрезок of, являющийся проекцией вектора падения напряжения ас на направление вектора напряжения в конце линии Ошибка, получающаяся при этом допущении, не превосходит 3% от расчетной потери напряжения.
158
Из векторной диаграммы видно, что величина потери напряжения ДС7ф (В) может быть выражена формулой
Д£7ф = /(г coscp + ^sinq)).	(5-21)
Потеря напряжения при трехфазной нагрузке. Теперь легко перейти от потери напряжения при однофазной нагрузке к потере напряжения при трехфазной нагрузке, имея в виду, что линейная потеря напряжения равна:
A?7 = ]Z3AZ7(j,;
АС7 = ]/3/(г cos ср 4“ sin ф).
Для практических расчетов удобнее пользоваться той а.е формулой, где потеря напряжения выражена в процентах и где используются табличные данные величин г н х. Тогда формула принимает вид:
ДЕ7 = г— ------(г0cos ф + xQsin ф), %.	(5-22)
с/н
Нагрузка на конце линии может быть задана не током, а мощностью. Тогда формула (5-22) принимает вид:
Д£7 =	(Го + Хо tg ф), % (	(5-23)
н
। де Р — мощность, кВт; L — длина линии, км.
Формулы (5-22) и (5-23) являются основными для расчетов трехфазных сетей по потере напряжения, учитывающих, как активное, так и индуктивное сопротивления проводов. Ниже без выводов приведены формулы для определения потери напряжения в линии с несколькими нагрузками. Вывод этих формул, а также подробная четодика выполнения расчетов приводятся в курсах электрических сетей [Л. 45].
Для нагрузок, приложенных в отдельных точках линии:
ДС7=ГЗ 100 ^imaro + imvXo)Lm,o/o.	(5_24)
п
"777"' У*1 (РтгО	%?	(5-25)
н 1
—	2	%•	(5-26)
н 1
159
Для нагрузок на участках линии: |,(/maro+Wo) о/о. (5_27)
ДС/ =	+ <?Л) 1т, %;	(5-28)
н 1
АС/ = Т^~ S рт (ro + *otg Фт) 1т, %,	(5-29)
н 1 где ima — активная составляющая тока нагрузки, приложенной в точке т линии, A; Zma = im cos cpw;
ZmP — то же реактивная составляющая, A; ZmP=jmsincp; Ima — активная составляющая тока на участке т линии, А;
/тР — то же реактивная составляющая, А;
рт — активная нагрузка, приложенная в точке т линии, кВт;
qm — то же реактивная нагрузка, кВар;
Рт — активная нагрузка на участке т линии, кВт;
Qm — то же реактивная нагрузка, кВар;
1т — длина участка т линии, км;
Lm — расстояние от точки питания до точки т приложения нагрузки рт, км;
Фт — угол сдвига фаз нагрузки в точке т линии; фт — угол сдвига фаз на участке т линии.
Схема линии с несколькими нагрузками, поясняющая формулы, приведенные выше, показана на рис. 5-11.
В частном случае, наиболее характерном для сетей жилых зданий, когда нагрузки практически имеют один и тот же коэффициент мощности и оди
наковые сечения на всех участках, формулы (5-26) и (5-29) упрощаются и принимают следующий вид:
AZ7 = -^-(r0 + x0tg(p) ^pmLm, %;	(5-30)
н	1
п
AU = ~(ro + xotg(p) ^Рт1т, %.	(5-31)
н ' 1
кими нагрузками (к табл. 5-10).
160
По этим формулам производится расчет линии с любым числом нагрузок и учетом индуктивного сопротивления проводов.
При расчете сети.без учета индуктивного сопротивления проводов ошибка растет с увеличением сечения проводов п уменьшением коэффициента мощности.
4Z7	25	25
20 кВт 20 кВт 20 кВт
Рис. 5-12. Схема к примеру 5-4 (cos ф = 0,9 для всех ответвлений).
Пример 5-4. Определить потерю напряжения в конце трехфазной линии 380/220 В, проложенной в трубах, схема которой приведена на рис. 5-12 (cos<p = 0,9). '
Решение.
1.	Определяем активное сопротивление провода сечением .'•О мм2 по приложению 4:
го = О,64 Ом/км.
Индуктивное сопротивление для сечений выше 16 мм2 принимается я0 = 0,06 Ом/км.
2.	Определяем потерю напряжения по формуле (5-30)
105
\U =	(0,64 + 0,06 • 0,48) (20 - 0,04 + 20 • 0,065 + 20 • 0,09) = 1,8 %.
3.	Определяем потерю напряжения по формуле (5-31) 105
=	(0,64 + 0,06 • 0,48) (60 • 0,04 + 40 • 0,025 + 20 • 0,025) = 1,8% .
Аналогичный результат мы получили бы при расчете по величинам активных и реактивных токов.
При небольших длинах участков линий моменты нагрузки часто определяют в кВт«м. Структура формул
Таблица 5-10
Наибольшие сечения алюминиевых проводов и значения коэффициентов мощности, при которых можно не учитывать индуктивные сопротивления проводов (ошибка не превышает 5%)
Виды проводки	Сечения проводов, мм2, при коэффициенте мощности		
	0,9	0,8	0,7
Провода алюминиевые, проложенные в трубах и	50	35	25
каналах строительных конструкций			
Провода, проложенные на	25	16	10
роликах и изоляторах			
1/26 Мирер Г. В. и др. к			161
при этом не изменяется. Однако при подстановке длин в метрах величины г0 и xQ принимают в Ом/м. В ряде случаев индуктивное сопротивление проводов можно не учитывать (табл. 5-10).
Определение потери напряжения без учета	]
индуктивных сопротивлений проводов	!
Расчет осветительных сетей и линий, питающих квартиры, значительно упрощается в случаях, когда можно не учитывать влияние индуктивного сопротивления проводов. Дело в том, что расчет сетей, к которым присоединены .электроприемники квартир, по потере напряжения ведется для максимальных значений нагрузок. Для этого периода значение коэффициента мощности в газифицированных домах составляет не менее 0,9, а в домах с электроплитами — 0,95.
При этом расчетная формула принимает вид:
№=^-^Рт1т, %.	(5-32)
н !
Для расчетов внутридомовых сетей удобнее подставлять в данную формулу г0, выраженное в Ом/м, но длины подставлять не в километрах, а в метрах. Структура формулы при этом не изменяется.
Имея в виду, что
1 r°~~ ys ’ можно написать:
№ = -^^Рт1т, %.	(5-33)
' Если задана допустимая потеря напряжения, то по этой же формуле может быть определено сечение проводов s.
Величина 10б/(£7нТ) Для данного материала провода и напряжения сети является постоянной. Поэтому
5=~смг—'	<5-34>
где С — уС7н/Ю5; А£7 — в процентах.
162
Значения коэффициента С для алюминиевых проводов приведены в табл. 5-11. Формула (5-34) является основной для выбора сечения или определения величины погори напряжения в трехфазной (четырехпроводной) сети при коэффициенте мощности, равном или близком к единице. Надо помнить, что при jtom определяется сечение фазных проводов. Сечение нулевого провода выбирается, как указано в § 5-3.
Потеря напряжения в двухфазных (трехпроводных) сетях. Для двухфазных (трехпроводных) и однофазных
линий структура формул для определения потери напряжения (или сечения проводов при заданной величине потери напряжения) остается неизменной. Меняется лишь величина постоянной С. Покажем это на примере двухфазной । рехпроводной линии, где к четырехпроводной линии подключено двухфазное ответвление с использованием фаз В и С и нулевого провода. Нагрузка Р (кВт) равномерно распределена между фазами В и С (рис. 5-13, а).
На рис. 5-13, б показана векторная диаграмма для зтого случая. Векторы ОЛ, ОВ, ОС изображают фазные напряжения в месте присоединения ответвления к линии. Потеря напряжения в нулевом проводе Л£70 (отрезок ОС]) совпадает по фазе с вектором тока в нулевом проводе Д. Наличие потери напряжения в нулевом проводе
V26*
163
смещает нейтраль из точки О в точку Потери напряжения в фазных проводах показаны отрезками BBt и ССГ на диаграмме. Поэтому отрезки ОА и О1С1 представляют собой векторы напряжений в конце линии (у потребителей). Принимаем с достаточной для практики точностью, что угол МОуН равен 60°. Тогда ток в нулевом проводе в двухфазной линии при одинаковой нагрузке фаз будет равен току в фазе, т. е. /0 — 1в = 1с*
Потеря напряжения в нулевом проводе ДС70 по отношению к фазе В определяется отрезком OD и численно
равна:
/оГо cos 60° =.
64
Потеря напряжения в фазном проводе равна 1вГв* Поэтому, имея в виду, что гв = rc = Го = г, можно написать, что потеря напряжения от точки присоединения ответвления до наиболее удаленного электроприемника выражается формулой
Д?7ф = 1вгя 4--^ = 1,5 Jr.
Отрезки ВВг и OD складываются арифметически с учетом допущения о равенстве углов ВОС и ВОуС.
После преобразований получим, что потеря напряжения в двухфазной трехпроводной линии может быть выражена формулой
АП,.- 103'0’75^ УР I
Так как
или
А/7 =	. юо = ИЗАУф-100 %,
Uф	U н
АС7ф=
ф /3 -100
можно получить:
\и
_ 2,25-105
'Q'
(5-35)
При заданной величине потери напряжения получим?
2,25 • 105 Vo 1	/к
(5-36)
где ДЕ7 — в процентах.
164
Обозначая через С = у£/Д/(2,25 • 105), получаем структурную формулу, аналогичную (5-34), при другом значении коэффициента С.
Потеря напряжения в однофазной линии. Для однофазной линии формула принимает вид:
ysU^ т '

(5-36а)
или аналогично предыдущему, обозначая величину
2 • 105 1
получаем снова ту же формулу (5-34), но с иным коэффициентом С.
В табл. 5-11 даны значения коэффициентов С для расчета сетей по потере напряжения без учета индуктивного сопротивления проводов для различных схем линий.
Таблица 5-11
Значения коэффициента С для алюминиевых проводов
Номинальное напряжение сети, В	Схема сети	Значение коэффициента С
380/220	Трехфазпая с нулевым проводом	46
380/220	Двухфазная с нулевым проводом	20
220	Однофазная двухпроводная	7,7
36		0,21
24		0,092
12		0,023
В расчетных формулах для определения потери напряжения величины Р1 или SPZ (кВт-м или кВт-км) называются моментом нагрузки или суммой моментов нагрузок. При нескольких сосредоточенных нагрузках или если участок линии имеет равномерно распределенную по длине нагрузку, всегда можно сумму моментов заменить моментом одной нагрузки с длиной линии, равной приведенной длине. Так, например, если нагрузки
6 Мирер Г. В. и др.
165
Plf Р21 P3 присоединены на участках длиной соответственно l2, ^3, ТО
Plr + Pl* + Ph = (P 1 + ^2 4~ з) ^прив i
откуда	_p2i2 4- p3i3
ДпРИВ ~ —p1 + p2 + p3 •	' >
В частности, для нагрузки, равномерно распределенной по длине линии, ^прив ~	,
где lQ — расстояние от пункта питания до первой нагрузки;
Г	Д
Рис. 5-14. Схема к примеру 5-5. На каждом этаже по четыре квартиры площадью по 30 м2.
I — длина участка линии с равномерно распределенной нагрузкой.
В справочниках даются вычисленные значения потерь напряжения по моментам нагрузок, упрощающие расчеты сети.
Пример 5-5. Выполнить расчет питающей четырехпроводной линии в шестнадцатиэтажном жилом доме. Дом оборудован стационарными электрическими плитами установ-- ленной мощностью 5,1 кВт. Напряжение сети 380/220 В, coscp = 0,95. Допустимую потерю напряжения в линии принять 2,3%. Защиту линии и стояков выполнить автоматическими выключателями с комбинированными нерегулируемыми расцепителями. На каждом этаже по четыре квартиры жилой площадью по 30 м2 каждая. Остальные исходные данные приведены на рис. 5-14. Провода проложены в стальной трубе и каналах строительных конструкций.
Решение.
1.	Определяем расчетную нагрузку на стояке. Для этого, пользуясь данными табл. 3-3, принимаем удельную нагрузку квартиры при общем количестве квартир 64, присоединенных к стояку, Руд ~ = 1,2 кВт/квартира. Эта же нагрузка будет на участке БВ. При этом учитываем, что для квартир площадью 30 м2 надбавка к удельной нагрузке не производится (см. §3-4). Следовательно, РБГ = Рвд = = 1,2 -64 = 76,8 кВт.
2.	Определяем расчетную нагрузку на участке А Б (128 квартир).
166
На основании табл. 3-3 с интерполяцией Руд — 1,04 кВт/квар-тира. Таким образом, РАБ = 1,04-128 = 133 кВт.
3.	Определяем расчетные токи, принимая coscp — 0,95 в соответствии с указаниями, приведенными в § 3-4:
<	„	76,8-103
'вг-7вд-1)73.380.0,95 А’
/ -	133 ‘103	-213 Л
/аб~~ 1,73 -380 -0,95 213 А‘
4.	В соответствии с условием принимаем автоматы серии А3100 с комбинированными расцепителями. Для выключателей 2 и 3 ZaBT ^макс или /авт 123 А. Принимаем автомат А3134 на номинальный ток 200 А.
Для выключателя 1 ZaBT — 213 А. Принимаем автомат А3144 на номинальный ток 600 А.
5.	Выбираем номинальные токи расцепителей с учетом установки их в закрытых шкафах вводно-распределительного устройства, пользуясь формулами табл. 5-6.
Для выключателей 2 и 3
Za.H2 ^а.нз Д5/макс “ 1Д5 • 123 == 141 А.
Принимаем ближайший стандартный расцепитель на номинальный ток 150 А.
Для выключателя 1 1а, Н1 = 1,15-213 = 245 А. Принимаем расцепитель на номинальный ток 250 А.
Принятые номинальные токи расцепителей отличаются друг от друга на две ступени стандартной шкалы (см. также защитные характеристики рис. 5-7), что соответствует рекомендациям по селективной работе защиты.
6.	Выбираем предварительно сечения проводов по условиям допустимого нагрева. С этой целью, пользуясь приложением 1, принимаем сечения стояков (участки Б Г и БД}, выполненных проводами марки АП В-500 сечением 50 мм2. Учитывая, что при сечениях более 25 мм2 сечение нулевого провода может приниматься равным половине сечения фазного провода, сечение нулевого провода принимаем равным 25 мм2 и записываем на схеме АП В-500 3 (1X50) + -р 1 X 25. Поправки на температуру окружающей среды не вводим, поскольку температура в доме не превышает 25 °C.
7.	Проверяем принятое сечение па соответствие характеристикам защитных аппаратов. По табл. 5-7 с учетом того, что данная линия защищается от перегрузки, следует, что в данном случае К3 — 1.
При проверке соответствия допустимого тока провода току защитного аппарата следует учесть, что действительная величина номинального тока расцепителя автомата, принятого с учетом установки в шкафу, будет на 15% меньше, чем при открытой установке, поэтому
/доп^- 1}-15	115 — 130,о А.
Допустимый ток провода сечением 50 мм2 при прокладке трех проводов в одном канале /доп = 130 А. Таким образом, сохраняется принятое сечение 50 мм2. Превышение нагрузки на 0,5 А вполне допустимо на том основании, что ПУЭ разрешается применение б*
167
проводника ближайшего меньшего сечения. В данном случае /доп /мане- так как 130 > 123 А.
8.	Аналогично выбираем и проверяем сечение линии АБ.
а)	/доп 213 А. Принимаем предварительно провода марки АПБ-500 3 (1X120) + 1X50, для которых /ДОп — 220 А.
250 • 1
б)	/доп ।	™ 217 А. Поскольку 217 < 220, сохраняется
принятое сечение.
9.	На участке БВ проходит ток 123 А стояка ВД. В связи с этим сечение этсуо участка можно было бы принять в размере не менее 50% защищенного участка линии, т. е. в данном случае 70 мм2. Учитывая, однако, что сеть защищается от перегрузки, а также по конструктивным соображениям сечение этого участка принимается -таким же, как на участке А Б.	;
10.	Производим расчет линии по потере напряжения. Учитывая, что коэффициент мощности сети равен 0,95, расчет ведем без учета индуктивного сопротивления проводов.	'
Распределение допустимой потери напряжения между отдели- ; ными участками линии целесообразно производить из условий минимальных затрат цветного металла (см. § 5-7). Расчеты показали, что допустимая потеря напряжения должна быть принята с округлением на участке А Б — 1% и на участке БВД — 1,3%. Тогда
ЛЕ/ -Pl 133'30  Q73"/-
ДУАБ - Cs ~ 46 • 120 -0,73 /о’	.
76,8-30 , 76,8-24	.
Д£/БВД— 46-120 + 46-50	1,22	
ЕЛ^ад =0,7-3-[-1,22 = 1,95 %,
т. е. меньше допустимой по условию примера величины 2,3%;
. „	76,8 -24	. Q ..
ЕАС7аг = 0,73 + 0,8 = 1,53 %.
По результатам расчетов видно, что определяющим фак-тором при выборе сечений проводов в данном случае явился нагрев, поскольку заданная допустимая потеря напряжения использована не полностью.
Практические расчеты могут быть упрощены при ноль-зовании справочными таблицами потерь напряжения при заданной величине момента нагрузки [Л. 35, 751.
В данном примере, поскольку сеть защищается не только от коротких замыканий, но и от перегрузки, должен быть выполнен расчет на срабатывание аппаратов защиты при однофазных коротких замыканиях. Методика такого расчета приведена в гл. 6.
Расчет сети на потерю напряжения при неравномерной нагрузке фаз. Как указывалось, электрические сети жилых зданий характеризуются неравномерной нагрузкой фаз. Неравномерная 168
iMгрузка фаз смещает нулевую точку сети, вызывает появление юка в нулевом проводе, величина которого может доходить в домах < электроплитами до 40—50% тока в фазном проводе. Потери напряжения в такой сети неодинаковы по фазам, в связи с чем может возникнуть необходимость в проверке режимов напряжений в каждой Фазе сети.
Ниже рассмотрен приближенный, но достаточно простой метод расчета, обеспечивающий необходимую для практики точность результатов [Л.60]. Сущность метода состоит в следующем. Рассматривается трехфазная сеть (рис. 5-15) с различными токами в каждой фазе сети.
I
Рис. 5-15. Схема (а) и векторная диаграмма (б) четырехпроводной линии с неравномерной нагрузкой фаз.
Ток в нулевом проводе равен геометрической сумме токов в фазах
Л) — /1 + /2 +
п потеря напряжения в нулевом проводе без учета его индуктивного сопротивления составит:
Д/7 0 = 70г0 =	-j- /2г0 -j- 73г0 = A^oi +	+ ^^оз-
Из последнего выражения следует, что вектор падения напряжения в нулевом проводе может быть разложен на три составляющие, совпадающие по фазе с линейными токами каждой фазы и представ-. ннощие собой частичные падения напряжения в нулевом проводе о г нагрузок отдельных фаз. Векторная диаграмма (рис. б 15, б) отвечает этим условиям. На ней отрезки б/, 677, ОШ — векторы напряжения в начале линии {/Н2> $нз* Падение напря
169
жения в нулевом проводе А£70 = 00г вызывает смещение нейтрала в точку 0±.
Как сказано выше, потери напряжения в фазных проводах совпадают по фазе с векторами фазных напряжений электроприемников в конце линии. Поэтому на диаграмме отрезки ^i^i, 0^ представляют собой фазные напряжения в конце линии Пф. hi, ^ф. к2, ^ф. кз, а отрезки Imv IInv HIfl — потери напряжения в фазных проводах АС7ф1} А(7ф3, А£7ф3.
Учитывая, что углы а, р, у весьма малы, можно написать для первой фазы:
A Ur = Uщ	U ф.к1=== ^2^ —~	=== I --J- ^1^2*	j
Отрезок С\т2 может быть выражен через частичные потери напря-] жения в нулевом проводе. Тогда можно написать:	1
= 0±а — т2а == 0га — ad — dm2 =
= AZ701—- Atf02 cos Z Oxab — А£7о3 cos Z bca.
Углы O±ab и bca весьма близки к 60°. Следовательно,
+ДУц_^л+АУ»з.	(5-38)
и
Аналогично, для двух других фаз имеем:
Д£/2 = Д^ф2 + Д{/03-^1±^;	(5-39)
di
ДУ3=АУфз+ДУОЗ - .4УР1_+.А^..	(5.40)
Если потерю напряжения выразить в процентах, а нагрузку в кВт, то получим формулы, по структуре аналогичные (5-34):
А^7ф1	£Pil CS1 ’	o/o; Дгло1 =	»/о. Cs0 ’ /0’	
Д^Л|)2 =	Cs2 ’	%; AZ703 =	Cs0 • /0>	' (5-41)
дг/фз=	W Cs3 ’	%; А^/уз —	Cs0 ’ /0’	)	
где YJPI — суммы моментов нагрузок, кВт*м; s2, s3 — сечения проводов первой, второй и третьей фаз, мм3; $0 — сечение нулевого провода, мм2; С — -------коэффициент, для алюминиевых прово-
дов при напряжении U$ = 220 В равен 15,5.
Пример 5-6. Определить потери напряжения в каждой из трех фаз линии, питающей 64 квартиры дома с электроплитами, если нагрузки в фазах составляют: Рг — 21 кВт, Р2 = 25 кВт; Р3 = — 32 кВт. Линия выполнена проводами марки АП В-500 3 (1 X 70) + + 1 X 35. Приведенная длина линии 60 м.
170
Решение.
1. По формулам (5-41) определяем частичные потери напряжения:
Д= 15^5 • 70 = 1 ’16 %;	4
А*7*2 = 15,5 • 70 = 1,38 % ’
Д^=1В^б = 1’77%;
д^ох= 1У5^5 = 2,32 %;
дг/°2==1ТГ55 = 2’76
,тт 32-60
AtZ°3 ~ 15,5 • 35 ~ 3,54
2. По формулам (5-38)—(5-40) определяем полные потери напряжения:
1
дг7х = 1,16+ 2,32—4(2,76+ 3,54) = 0,33 %;
1
ДС/2 = 1,38 + 2,76 — 4 (2,32 + 3,54) = 1,2 %;
Д£73=1,77+3,54— у (2,32+2,76) = 2,77 %.
Как видно из примера, потери напряжения в фазах существенно РАЗЛИЧНЫ.
Для сравнения подсчитаем величину потери напряжения, если предположить, что нагрузки равномерно распределены между фазами
Atf (Pt + P^ + PJl	78-60
ДС7-------Й--------16^70 -1 ’46 /о•
Приведенный пример наглядно иллюстрирует влияние неравномерности нагрузки фаз на величину потери напряжения в сети. Неучтенная асимметрия нагрузок может привести к выбору заниженных сечений проводов.
Для облегчения практических расчетов, как упоминалось в гл. 3, нормированные удельные нагрузки квартир учитывают асимметрии», что равнозначно расчету по наиболее нагруженной фазе. Рас-че| с учетом неравномерности нагрузки фаз приходится выполнять /о» и сетей освещения лестниц и подпольев в крупных протяженных пл а ниях.
5-7. РАСЧЕТ ПРОВОДОВ НА МИНИМУМ РАСХОДА ЦВЕТНОГО МЕТАЛЛА
При расчете линии, имеющей ответвления при заданной <н>щей потере напряжения, возникает вопрос, как распределить заданную потерю напряжения между участками
171
линии. Здесь возможны различные решения, однако всегда есть оптимальное, при котором обеспечивается минимул расхода цветного металла проводов. Теоретически эта задача решается путем составления уравнения, связывающего объем металла всех проводов линии с параметрами линии, в том числе с переменной потерей напряжения на одном из участков.
Если взять первую производную объема металла по этой переменной и приравнять ее нулю, можно получить значение сечения этого участка (или оптимальную потерю напряжения на этом участке), отвечающее минимуму расхода цветного металла проводов. Однако этот метод весьма трудоемок и практически распространения в проектировании не получил. С достаточной точностью можно при определении сечения проводов каждого участка пользоваться приближенной формулой
>пр
C\U ’
где s — сечение проводов данного участка сети, мм2; С — коэффициент, соответствующий данному участку сети (см. табл. 5-11); Л £7, %; МПр = 27И 4- 2am — приведенный момент нагрузки, кВт*м; S7W —- сумма моментов нагрузки данного и всех последующих по направлению потока энергии участков (включая ответвления с тем же числом проводов в линии, что и данный участок); Sam —
(5-42)
Таблицам
Коэффициенты приведения моментов
Линия	Ответвление	КоэффициеЕ приведения момента
Трехфазная с нулевым	Однофазное	1,85
проводом		
То же	Двухфазное с нулевым	1,39
	проводом	
Двухфазная с нулевым	Однофазное	1,33
проводом		
• Трехфазная без нулевого	Двухфазное (двухпро-	1,15
провода	водное)	
сумма моментов нагрузки всех последующих по направлению потока энергии участков с другим числом проводов, умноженных на коэффициент приведения моментов, принимаемый по табл. 5-12.
172
В гл. 4 было показано, что распределение допустимой потери напряжения по участкам сети целесообразно производить из условий минимума приведенных затрат, что не всегда отвечает минимуму затрат цветного металла. < Щнако вопросы экономии ^цветных металлов все еще являются актуальными, поэтому расчет сети на минимум цветного металла следует считать целесообразным.
5-8. РАСЧЕТ ПРОСТОЙ ЗАМКНУТОЙ СЕТИ
Г» ряде случаев при выборе схем питающих линий квар-। пр либо внутриквартирной групповой сети целесообразно применять простые замкнутые сети. Расчет такой сети может выполняться как обычной разомкнутой, если предварительно определить точку токораздела. Простая замкнутая сеть с несколькими сосредоточенными нагрузками и однородным сечением представлена на рис. 5-16.
Мощность (или ток), передаваемая по линии от источника А, может быть определена по формуле d_____рА^Л~ P3L3
*Б	г
ь4 (5-43)
Рис. 5-16. Схема простой замк-
Зачерненный треуголь-	нутой сети,
ник на рис. 5-16 указывает ючку токораздела. Нагрузка, приложенная в этой точке, питается с двух сторон, причем сумма составляющих на-: рузки от источников питания Л и Б равна: Рд + Рб ™
Р1 + Pi + Рз-
После определения точки токораздела замкнутая линия условно разрезается в точке токораздела и дальнейший расчет ведется как для двух разомкнутых линий.
С принципиальной точки зрения выполнение расчета замкнутой внутридомовой сети осложняется тем обстоятельством, что из-за перетекания токов по участкам сети задача становится неопределенной, поскольку число квар-inp, участвующих в создании нагрузки на данном участке, неизвестно. Точное решение задачи возможно лишь при применении специальных методов. Использование их । ребует трудоемких расчетов, выполнение которых наиболее целесообразно на электронной вычислительной ма
173
шине. Тем не менее изложенная методика расчета при простой замкнутой сети дает приближенные, но возможные для использования результаты, позволяющие оценит! преимущества замкнутой сети.
Рассмотрим пример замкнутой штепсельной групповое линии в квартире, которая применяется в типовых проектах зданий для Москвы.
Пример 5-7. Произвести расчет замкнутой штепсельной групповой линии квартиры. Линия имеет восемь штепсельных розеток.
p^OjKBm PfZJjKBm р3=0,15'кВт р^О.ОбкВт
*)
Рис. 5-17. Замкнутая штепсельная группа квартиры.
а — план сети; б — схема. Подчеркнутые цифры указывают длины кабелей и проводов.
К четырем из них присоединены в данный момент в кухне автомати ческая стиральная машина мощностью 2,5 кВт, холодильник мощ ностыо 0,1 кВт, а в комнатах — телевизор 0,15 кВт и настольная лампа 0,06 кВт. Линия выполнена проводом АППВС 1 (2 X 2,5) длины указаны на рис. 5-17.
Решение.
1.	Определяем точку токораздела
__0,06-5 + 0,15-14 + 2,5-25 + 0,1-28 _ 67,7 _
А	48	~ 48 ~
= 1,41 кВт, Рб=1,4 кВт.
2.	Потеря напряжения до точки токораздела д„ = Л++^ = 1,67о/о.
174
3.	Потеря напряжения при разомкнутой схеме
0,1-20 + 2,5-23+0,15-34 + 0,06.43	„ г
-----------= 3,5 %.
Расчет показывает, что при применении разомкнутой схемы сети и неизменной ее конфигурации потеря напряжения возрастает более чем в 2 раза и сечение потребовав юсь бы увеличить.
5-9. КОЛЕБАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ СЕТИ. СНИЖЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ ПРЯМОМ ПУСКЕ ДВИГАТЕЛЯ С К. 3. РОТОРОМ
Под колебанием напряжения понимается быстро про-। окающий процесс снижения и повышения напряжения со скоростью изменения более 1% в секунду. Наиболее характерным примером колебания напряжения в сети является снижение напряжения, вызываемое пуском короткозамкнутого асинхронного электродвигателя, пусковой ток которого в 4—8 раз больше его номинального тока. Из-за этого в первый момент пуска в сети возникает резкое снижение напряжения, длящееся сравнительно малое время, затем по мере разгона двигателя и уменьшения величины пускового тока напряжение снова повышается.
Предельно допустимая величина колебания напряжения Vt (%) в осветительной сети согласно ГОСТ 13109-67 может быть получена из выражения
=	(5-44)
где п — число колебаний в час.
Если принять, что в часы наиболее напряженной работы лифтов (возвращение с работы) число включений в час равно 15, то согласно выражению (5-44)
Г( = 1 + Д = 1,4%.
Отсюда следует, что при проектировании электрических сетей жилого дома возможность совмещенного питания рабочего освещения и лифтов должна быть проверена расчетом на колебание напряжения, причем величина этого колебания напряжения не должна превышать 1,4% *.
* Сеть аварийного освещения присоединяется к силовой сети независимо от величины колебания напряжения, поскольку для ггого вида освещения величина колебания напряжения не нормируется.
175
Расчет колебания напряжения в сети непосредственно связан с расчетом снижения напряжения при прямом пуске короткозамкнутого асинхронного электродвигателя. Этим расчетом определяется как возможность прямого пуска двигателя, так и величина колебания напряжения на шинах вводно-распределительного устройства здания, к которому, помимо силовых электроприемников, может быть присоединена осветительная нагрузка.
Методически расчет дополнительной потери напряжения (В), возникающей при пуске электродвигателя, основан на уже известной приближенной формуле
ДС7д = ]/37пуск (г cos фп + х sin фп),	(5-45)
где cos срп — коэффициент мощности при пуске.
Если сеть состоит из участков, сопротивления кото-п	п
рых S г и У] а сопротивления питающего трансформа-1	1
тора гт и хт, то выражение в скобках правой части уравнения (5-45), обозначаемое через Л, примет вид:
/ п	\	tn	\
Л — ( 2 г + гт J cos фп -|- [ 2 х 4- j sin фп.
\ 1	/	\ 1 I
Если принять, что пусковой ток электродвигателя уменьшается практически пропорционально уменьшению напряжения на его зажимах:
где ид — величина напряжения на зажимах электродвигателя при его пуске, В; — кратность пускового тока (по каталогу); 1Н Д — номинальный ток электродвигателя (по каталогу), то формула (5-45) примет вид:
ДС7д=КЗ^-^-/н.дЛ.	(5-46)
Напряжение на зажимах электродвигателя С7Д будет: равно разности между напряжением холостого хода пи-, тающего трансформатора и полными потерями напряжен ния в сети, которые в свою очередь складываются из потери напряжения, вызванной нагрузкой до пуска электро-^ 176	;
двигателя, и дополнительной потери напряжения, вызванной пусковым током электродвигателя:
t/д - t/x.x - (Л£7С + ДС/д) = 1,05С7н - (At7c + АЕ7Д). (5-47)
Нетрудно показать, что с учетом сказанного формула (5-46) после подстановок и преобразований примет вид:
АС7Д =
173Д-^н,дЛ (1,05Ун-Адс) (^н 4“	/н.д^)
(5-48)
Для большинства практических случаев формулу (5-48) можно упростить, если принять, что для режима максимальной расчетной нагрузки величина АС7с составляет 0,087/п. Тогда
• (5'49)
Для определения величины А в формулах (5-48) и (5-49) нужно знать величину коэффициента мощности при пуске электродвигателя cos фп. Коэффициент мощности в первый момент после включения можно определять как среднее арифметическое из двух вычисленных значений по формулам (5-50) и (5-51):
(T-Sh)Z
(5-50)
r]H cos <pH (mn-|-0,025/<?)
cos <рп =------лГТТТлГ--------- -	(5-51)
где тп = МдусдЖн ~ кратность пускового (начального) момента электродвигателя (по каталогу); — номинальное скольжение; цн —- к. п. д. при номинальной нагрузке электродвигателя.
Возможность прямого пуска короткозамкнутого электродвигателя определяется из условия
1,1 шмехКз,	(5-52)
где — напряжение на зажимах электродвигателя в долях номинального напряжения; znMex —	~ тре-
буемая кратность начального момента приводимого механизма; К3 — коэффициент загрузки электродвигателя; 1,1 — коэффициент запаса.
При определении значений кратности начальных моментов некоторых механизмов, установка которых возможна в жилом доме, можно руководствоваться следующими данными.
177
Наименование механизма
тмех
Вентиляторы	..............., , .	0,4
Насосы центробежные.....................	.	0,4
Лифты.................................... 1,7—1,8
Устойчивая работа отдельных включенных электродвигателей не будет нарушена при пуске еще одного электродвигателя, если максимальные их моменты будут больше моментов сопротивления приводимых механизмов. В этом случае
^д*^макс	7	(5-53)
где mMaKC =	— кратность максимального мо-
мента электродвигателя (по каталогу).
Устойчивость работы пусковых аппаратов электродвигателей, работающих от рассматриваемой сети, не нарушается, так как магнитные пускатели и контакторы не отключаются при снижении напряжения на их зажимах до 60—65% номинального. В связи с этим в большинстве случаев проверка нормальной работы пусковой аппаратуры остальных электродвигателей не требуется.
Расчетом снижения напряжения на зажимах электродвигателя при его пуске определяется также и колебание напряжения на шинах вводно-распределительного устройства, к которому может быть присоединена осветительная нагрузка. Наиболее серьезным случаем, требующим обязательной проверки на колебание напряжения, является пуск лифта. Здесь следует иметь в виду, что, помимо собственного электродвигателя лифта, создающего пусковой ток в момент включения, существенную роль играет электромагнитный тормоз, включение которого в сеть (одновременно с электродвигателем) вызывает дополнительный пусковой ток тормоза. Расчеты, выполненные для различных схем жилых зданий, показали, что дополнительное снижение напряжения, вызванное включением электромагнитного тцрмоза, составляет 0,3—0,5%. В практических расчетах это дополнительное снижение напряжения может приниматься равным 0,4%.
Нужно иметь в виду, что в любых случаях не следует допускать снижения напряжения более чем на 15% (С7ДИ. $5 0,85), поскольку при этом может не включиться пусковая аппаратура и не сработает электромагнитный тормоз.
Дополнительное снижение напряжения, вызванное включением тормоза, можно не учитывать при проверке воз-178
можности пуска электродвигателя лифта. Дело в том, что тормоз обычно глухо подключен параллельно обмоткам электродвигателя, поэтому напряжение на обмотку тормоза подается через основные контакты контактора одновременно с включением электродвигателя. Как только якорь тормоза начинает втягиваться, ток в его обмотке быстро снижается, и лишь после освобождения заторможенной лебедки лифта становится возможным пуск электродвигателя. Следовательно, наличие электромагнитного тормоза лишь несколько увеличивает время пуска электродвигателя, что должно учитываться при расчете электропривода и выборе мощности и типа электродвигателя. Вместе с тем пусковой ток тормоза, накладываясь на пусковой ток электродвигателя, ухудшает режим работы электроосвещения, ввиду чего этот ток необходимо учитывать при определении резких изменений напряжения в осветительной сети при пуске лифта.
Пример 5-8.
Определить возможность пуска электродвигателя лифта мощностью 4,5 кВт серии АСМ 52-6, включенного в сеть по схеме на
ЮОкВА
380/Z20B
а @ 150 б
ф-----=-3-
Осветительная нагрузка
кВт
г
Рис. 5-18. Схема к примеру 5-8. Подчеркнутые цифры указывают длины, цифры в кружках — сечения жил кабелей и проводов.
рис. 5-18 в точке г. Определить допустимость присоединения к шинам вводно-распределительного устройства осветительной нагрузки. Выяснить влияние пуска электродвигателя на работу другого электродвигателя лифта.
Решение.
1.	Определяем параметры сети, руководствуясь приложениями 4 и 5:
. гт = 5?7 мОм; а?т = 17,2 мОм;
габ = 0,34 • 0,15 = 49,5 мОм; а?аб = 0,06 • 0,15 = 9 мОм;
Гбв = 1,98 • 0,06 = 119 мОм; = 0,09 • 0,06 = 5,4 мОм;
гвг = 1,98 • 0,03 = 59,5 мОм; я?вг = 0,09 • 0,03 = 2,7 мОм.
2.	По каталогу принимаем параметры электродвигателей:
^н.д=12А; А| = 4,5; шц = 2}2; ^макс==2,3.
179
3.	Определяем коэффициент мощности при пуске двигателя по формулам (5-50) и (5-51):
cos фп = 0,52.
4.	Определяем величину А для точки б:
Аб = [(49,5 + 5,7) • 0,52 + (9 +17,2) • 0,85] 10~3 = 0,051 Ом.
5.	Определяем величину А для точки в:
4В = [(49,5 + 5,7 +119) - 0,52 + (9 +17,2 + 5,4) - 0,85] 10^== 0,12 Ом.
6.	Определяем величину А для точки г:
Лг = [(49,5 + 5,7 + 119 + 59,5) • 0,52 + (9 + 17,2 + 5,4 + 2,7) х
X 0,85] 10-3 = 0,15 Ом.
7.	Определяем дополнительную потерю напряжения при пуске электродвигателя в точках б, в, г по формуле (5-49):
167 ‘ 4,5 • 12 • 0,051
Л д'6	380+1,73-4,5-12-0,051
= 1,19 %;
...	_	10/ •	• 1Z • 0,1^	.
. Л д-в “380 + 1,73  4,5 • 12 • 0,12 ~“’7Ь 'К
кп	167-4,5-12-0,15	„
А д,г 380"+1,73 • 4,5 • 12 • 0,15 3’4"'	'
8.	Определяем по формуле (5-47) напряжение на зажимах электродвигателя при его пуске (полная потеря напряжения в сети принимается равной 8%) в долях номинального напряжения:
£7Д.Г* = 1,05- (0,08+0,034) = 0,94.
9.	Проверяем возможность пуска электродвигателя по формуле (5-52), принимая коэффициент загрузки равным 1:
0,942 • 2,2 ^1,1 -1,7.1, т. е. 1,94 >1,87.
Расчет показывает, что прямой пуск двигателя обеспечивается. Напряжение на зажимах работающего двигателя (точка в)
^д.в* = 1 >05 - (0,08 + 0,028) = 0,95.
10.	Проверяем условия нормальной работы двигателя второго лифта, руководствуясь формулой (5-53)
0,952.253 ^1,1 • 1; 2,07 $>1,1,
и убеждаемся в том, что второй двигатель будет продолжать работать.
11.	Определяем величину колебания напряжения на вводном устройстве в точке б при пуске двигателя лифта. Полная величина колебания напряжения в точке б складывается из величины снижения напряжения при пуске двигателя и потери напряжения от включения электромагнитного тормоза:
UR<Bjf8 = 1,19 + 0,4= 1,59 % и превышает допустимую (1,4 %).
Таким образом, присоединение осветительной нагрузки к силовому вводу в данном случае недопустимо.
180
5-10. ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ПРОВОДОВ ПО УСЛОВИЯМ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ
Правила устройства электроустановок нормируют наименьшие сечения проводов, которые могут применяться в электрических'сетях для различных условий прокладки. I [римёнительно к внутренним сетям жилых зданий сечения проводов с алюминиевыми жилами на отдельных участках электрической сети должны быть не менее:
Групповых линий ........................ 2,5	мм2
Вводы в квартиры, к расчетным счетчикам 4 мм2
Питающие линии и стояки в жилых зданиях
для питания квартир...............	. . . 6 мм2
Глава шестая
УПРОЩЕННЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТОКОВ 4 КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
6-1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Токи короткого замыкания вызывают значительные механические силы в токоведущих частях электрических аппаратов, шин, изоляторов. Последствием этих механических сил могут быть разрушения аппаратов и конструкций распределительных устройств. Кроме того, токи к. з. вызывают дополнительный нагрев токоведущих частей электрических аппаратов, шин распределительных устройств и жил кабелей, что может привести к выходу их из строя из-за опасного повышения температуры. Нередко вороткие замыкания становятся причиной пожара и порчи имущества.
Процессы, возникающие при коротких замыканиях, пк физическая сущность и методы расчета изучены достаточно глубоко и рассмотрены в специальной литера-। уре. В настоящей главе даются лишь самые общие положения, имеющие актуальное значение лишь для сетей до 1 000 В, типичных для электрооборудования жилых зданий.
Правила устройства электроустановок предписывают, вакие виды электрического оборудования должны выбираться с учетом динамической и термической устойчивости при коротких замыканиях. К ним в первую оче
181
редь относятся электрические аппараты высокого напря жения станций и подстанций, шины, кабели, изоляторы В установках до 1 000 В требования к устойчивости npi коротких замыканиях предъявляются только к главные и распределительным щитам, токопроводам, предохрани телям и автоматическим выключателям.
Ограничение требований к установкам низкого напряжения объясняется тем, что в них короткозамкнутые участки имеют значительно меньшие мощности отключения, чем в установках высокого напряжения. Кроме того, установки низкого напряжения обслуживают относительно небольшое число потребителей, и временное нарушение нормального электроснабжения не вызывает крупных материальных потерь, тогда как применение мер по устойчивости при коротких замыканиях требует более высоких расходов.
Остановимся на некоторых основных понятиях и определениях, а также параметрах, необходимых для расчетов.
Коротким замыканием называется непосредственное соединение между любыми точками разных фаз или фазы и нулевого провода электрической цепи, которое не предусмотрено нормальными условиями работы установки. Ток к. з. зависит от мощности энергосистемы, электрической удаленности места к‘. з. от источника питания, т. е. от величины сопротивления цепи к. з., от вида к. з. (трех, двух-, однофазного, двухфазного на землю), а также момента возникновения к. з. и длительности его действия. Относительная вероятность различных видов к. з. в сетях, приведенная в [Л. 46], характеризуется сле
дующими величинами:
Относитель-
Вид к. з.	нал вероят-
ность к. з.} %
Трехфазное..........................  5
Двухфазное.........................  10
Двухфазное на землю .........	20
Однофазное.........................  65
Приведенные величины относятся к внешним электрическим сетям и системам. Удельный вес однофазных к. з. в сетях жилых домов, несомненно, значительно выше.
Мгновенное значение полного тока к. з. iK3 можно разложить на две составляющие: периодическую ia и апериодическую /а. При этом
^к.з “	+ ^а*
182
Наибольшей величины ток к. з. достигает в том случае, когда к. з. возникает при прохождении тока предшествующего режима (тока нагрузки) через нуль; при »гом периодический ток имеет амплитудное значение
^по — ^ао*
Рис. 6-1. Изменения мгновенных значений тока к. з. для наиболее опасного момента возникновения к. з.
Ударным током называется наибольшее мгновенное значение тока к. з. Этой величины ток к. з. достигает по истечении первого полупериода с момента возникновения к. з., т. е. через 0,01 с. На рис. 6-1 приведены кривые изменения мгновенных значений тока к. з. для наиболее опасного момента возникновения короткого замыкания.
Отношение ударного гока к. з. jy к амплитуде периодической составляющей ТОКа К. 3. Лл. макс называется ударным коэффициентом:
Апериодическая составляющая т о-к а к. з. изменяется по закону: t	__
Ia.~ iaOe a ~ Лп.макс^ a ’	(6-2)
। де Га = #/(314 г) постоянная времени затухания, с; / — время, с; г — активное сопротивление цепи к. з., Ом; х — индуктивное сопротивление цепи к. з., Ом.
Апериодическая составляющая (иногда ее называют свободным током) затухает быстро и практически исчезает через 0,15 с.
В результате процессов, происходящих в генераторах электрических станций при к. з., периодическая составляющая тока к. з. тоже затухает и через некоторое время достигает своего установившегося значения. Начальное значение периодической составляющей называют сверхпереходным током При достаточно большом удалении места короткого замыкания от генерирующего источника влияние затухания пе
183
риодической составляющей незначительно и может в р четах не учитываться. Ударный ток к. з. может бъ выражен следующим образом:
0,01
/у “ Zn>MaKC Ц-za = ]/~2Zn]/2Zne а = /	°,°i\
= ]/2/пЦ+е T’J = Wn, СМ
где Zn — действующее значение периодической составляющей тока к. з.; ку —- ударный коэффициент:
0,01
/fy = l+e га •	(6-4).
Согласно сказанному выше получаем значение ударного тока:
fy “]/r2AyZ".	'	(6-5)
При выборе аппаратов иногда требуется знать наибольшее действующее значение тока к. з. Zfl. Оно определяется по приближенной формуле:
7Д = Г' ]/1 + 2(*у-1)2.	(6-6)
6-2. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ТОКОВ -
КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В УСТАНОВКАХ ДО 1 000 В
Характерной особенностью сетей до 1 000 В являются относительно высокие значения активных сопротивлений элементов цепи к. з., которые в кабельных сетях и внутридомовых сетях, выполняемых проводами в трубах и каналах строительных конструкций, значительно превышают индуктивные сопротивления. Существенное влияние на величину суммарного сопротивления цепи в таких сетях оказывают сопротивления контактов коммутационных аппаратов, максимальных расцепителей автоматов, обмоток трансформаторов тока, а также переходные сопротивления контактных соединений и дуги, возникающей в месте короткого замыкания. Все активные сопротивления шин, проводов, кабелей при к. з. увеличиваются из-за повышенного нагрева при к. з.
В расчетах следует также учитывать сопротивления обмоток силовых трансформаторов мощностью до 1000 кВ - А, так как они соизмеримы с сопротивлениями короткозамкнутой цепи. Таким образом, при расчетах токов к. з.
184
в сетях до 1 000 В недопустимо учитывать только индуктивные сопротивления, как это принято при расчетах токов к. з. в сетях высокого напряжения.
В большинстве случаев расчет токов к. з. может выполняться без учета затухания его периодической составляющей. Практически при мощности системы, превышающей номинальную мощность питающего трансформатора в 50 раз, ток к. з. можно считать незатухающим, как для системы бесконечной мощности.
Поскольку активное сопротивление цепи короткого замыкания обычно значительно превышает индуктивное г >> х, апериодическая составляющая тока к. з. затухает весьма быстро, ударный коэффициент при коротком замыкании во внутридомовой сети или на вводе в дом может
Таблица 6-1
Значения активных и индуктивных сопротивлений
Наименование
Активное сопротивление г, мОм
Индуктивное сопротивление х, мОм
Трансформаторы гока при коэффициенте трансформации:
20/5
30/5
40/5
50/5
75/5
100/5
150/5
200/5
42
20 И
7
3
1,7
0,8
0,4
67
30
17
И
4,8
2,7
1,2 0,7
Катушки расцепителей автоматов при 6 = 65° С при номинальном токе, А:
50
70
100
200
5,5
2,4
1.3
0,4
2,7
1,3
0,9
0,3
приниматься равным 1 и лишь на шинах питающей подстанции он возрастает до величины р — 1,15-“1,3 [Л. 48]. Величина периодической составляющей тока трехфазного к. з. (в нашем случае это и сверхпереход-
185
ный ток и его установившееся значение) определяется по
формуле, к-А:	__	l,05Z7H
П“ "1,73/^+^’
(6-7)
где UH — номинальное линейное напряжение, В; — суммарное активное сопротивление цепи короткого замыкания, мОм; х% — то же индуктивное сопротивление, мОм.
Величины активных и индуктивных сопротивлений проводов и трансформаторов приведены в приложениях 4 и 5.
Как уже отмечалось, на величину тока к. з. существенно влияют переходные сопротивления. При отсутствии достоверных данных об этих величинах переходные сопротивления могут приниматься по аналогии с [Л. 48] для распределительных щитов на подстанциях равными 15 мОм, на шинах вводно-распределительного устройства здания — 20 мОм, на последующих щитах — 25 мОм.
Значения активных и индуктивных сопротивлений некоторых аппаратов и приборов приведены в табл. 6-1.
Пример 6-1. Определить ток трехфазного короткого замыкания в точке сети, схема и исходные параметры которой показаны на рис. 6-2.
4/7/7^5-71
ЛОБ 1(3*120)+1*35 ^^JJIPTO 3(1х25)+1х1б
380/220В	В=200м	|°	м |_Х
Рис. 6-2. Схема и исходные параметры к примеру 6-1.
Решение.
1. Определяем активные и индуктивные сопротивления элементов цепи короткого замыкания по приложениям 4 и 5.
а) Активные с о п р о т и в л е ни я: гт = 5,7 мОм; га1 = = 0,4 мОм; гк = 0,27 -0,2 • 103 — 54 мОм; га2 = 1,3 мОм; гл = = 1,28’0,04* 103 = 51,2 мОм. Переходные сопротивления контактных соединений принимаем 25 мОм.
б) Индуктивные сопротивления: хт= 17,2 мОм; #а1 = 0,3 мОм;
— 0,06 • 0,2 ♦ 103 — 12 мОм; #а2 = 0,9 мОм; хл = 0,06 • 0,04 • 103 = = 2,4 мОм.
2. Определяем суммарные сопротивления короткозамкнутой цепи:	— 137,6 мОм; х% = 32,8 мОм.
3. Определяем ток трехфазного короткого замыкания:
Г£ =------1,05-380----= 1 64 кА
1,73/137,62 4-32,82
186
6-3. УПРОЩЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКА ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Для уменьшения трудоемкости выполнения расчетов токов трехфазного к. в., связанной с определением сопротивлений каждого из элементов короткозамкнутой сети, был предложен упрощенный метод расчета, обеспечивающий достаточную для практических целей точность [Л. 49]. Этот метод основан на использовании величин потерь напряжения и расчетного тока нагрузки, всегда известных из обычных расчетов проводов и кабелей на потерю напряжения и нагрев, и может быть использован для сетей, выполненных кабелями и проводами в трубах и каналах строительных конструкций.
Приняты следующие допущения, влияющие как на увеличение, так и на уменьшение тока к. з. Ошибка в расчетах при этом, как показывает проектная практика, не превышает 10—12%:
1)	не учитывается сопротивление сети высшего напряжения;
2)	применяется алгебраическое сложение полных сопротивлений;
3)	в качестве расчетного напряжения принимается номинальное напряжение электроприемников, а не напряжение холостого хода питающего трансформатора;
4)	не учитываются переходные сопротивления контактов.
Как известно, расчет тока к. з. может вестись в о т н о-сительпых единицах. При этом величина периодической составляющей тока к. з. определяется из выражения
Г>> =(6-8) z*6
где /б —• условный базисный ток, A; z*6 — относительное суммарное полное базисное сопротивление цепи, Ом:
_/з7бг
*б “ ин
С другой стороны, падение напряжения в рассматриваемой точке сети равно:
Д[/ = /Цмаке_2.ЮОо/0, Ун
(6-9)
(6-10)
где /Макс — расчетный ток данного участка сети, А.
187
Разделив (6-9) на (6-10), получим
ЮО/макс’
С учетом принятых выше допущений имеем:
Z*6 ~ £*б.Л “Ь Z*6.Ti
где z*6. л — относительное базисное полное сопротивление линии, определяемое аналогично по формуле z*o. л = = А?7л^б/(100/маКс); т — относительное базисное полное сопротивление трансформатора.
Величину 2*6. т можно выразить следующим образом:
2*б.т™ юо/н.т ’
где Un — напряжение к. з. трансформатора (по каталогу), %; In. т — номинальный ток трансформатора, А.
Теперь выражение периодической составляющей тока трехфазного к. з. для цепи, состоящей из п участков, примет вид:
И' = ------.	(6-12)
1 макс	7н.т
1
Обычно при проектировании сетей до 1 000 В, выполняемых кабелями и проводами, проложенными в трубах или каналах строительных конструкций, известны величины активных составляющих потерь напряжения на каждом участке линий:
АС7а =	costp . 10()
Найдем отношение между падением напряжения на данном участке линии и активной составляющей потери напряжения на этом же участке и обозначим его Ях:
__ А^Л __ гл ___ ZQ
1 Д£7а r cos ср ~~ r0 cos ср ’
где z0 и г0 — полное и активное сопротивления 1 км линииг Ом/км.
188
Теперь выражение (6-12) может быть легко преобразовано в основную расчетную формулу для определения тока трехфазного к. з.
100
(6-13)
7	-р
1 макс zh.t
Т______	* г „
В (6-13) входят лишь величины, всегда известные при проектировании.
Коэффициент практически не завис и т о т сечения линии, что объясняется незначительной величиной индуктивного сопротивления кабелей и проводов, проложенных в трубах. Значения коэффициента Кг для любых сечений проводников в зависимости от коэффициента мощности могут быть определены по следующим данным:
Коэффициент мощности 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1,0 Коэффициент Ki . . . . 1,67 1,55 1,44 1,35 1,27 1,18 1,11 1,06 1,01
Значения £7кЯн. т для серийных масляных силовых трансформаторов при низшем напряжении 400/230 В составляют:
Мощность трансфор-
матора, кВ-А ...	100	160	250	400	630	1 000
17K/JHT ........ 45.10-3	18,5.10-3 11,8.10-3 7,4.10-з 5,7-10-3 3,6-10-3
Пример 6-2. Выполнить расчет тока трехфазного к. з. упрощенным методом для той же сети, что в примере 6-1. Схема и исходные параметры для расчета показаны на рис. 6-3.
4-ООкВ‘А
АСБ 1(Зх120)+1х35
2
~АПРТО 3(1x25)+ 1x1 Б
UK=^5%	Н*"
Рис. 6-3. Схема и исходные параметры к примеру 6-2.
Участок 1. РмакС1 = 100 кВт; cos = 0,8; 1макс1~ 190 А»
Li — 200 м; А1/а| == 3,7%. Участок 2. Рмакс2 = 40 кВт; cos ф2 = 0,9 кВт; 1макс2 = 08 A; L2 — 40 м; А17а2 = 1,4%.
Решение. Руководствуясь приведенными выше данными, находим Кп = 1,27; К12 = 1,11 и Z7k/^h. т = 7,4 • 10~3. Затем по формуле (6-13) определяем ток трехфазного короткого замыкания
189
Сравнивая результаты расчетов, выполненных по формулам (6-7) и (6-13), видим, что ток к. з., вычисленный по упрощенной формуле (6-13), оказался на 11,2% больше тока, вычисленного по (6-7), в которой учтены переходные сопротивления контактов. Таким образом, величины тока к. з., определенные упрощенным методом, в удаленных точках сети получаются несколько завышенными (в пределах 10—12%), что создает некоторый вполне допустимый запас.
6-4. СООБРАЖЕНИЯ ПО ВЫБОРУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ И ПРОВОДНИКОВ ПО УСЛОВИЯМ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Как уже отмечалось в § 6-1, ПУЭ (гл. 1-4) предусматривают, что по режиму короткого замыкания в электроустановках до 1 000 В должны проверяться щиты и токопро-воды. Аппараты защиты, в них устанавливаемые, должны обладать способностью отключать токи к. з., не разрушаясь. При этом в качестве расчетного должен приниматься наибольший возможный ток к. з. сети. Эти требования всегда должны соблюдаться при проектировании вводно-распределительных устройств и других электроконструкций, при определении устойчивости шин, изоляторов и других опорных конструкций.
Полное удовлетворение требований ПУЭ в отношении защитных аппаратов не всегда экономически оправдывается. В связи с этим в некоторых нормативных документах [Л.48] допущены отступления, позволяющие более гибко подходить к выбору аппаратов. Эти отступления основаны на крайне малой вероятности появления предельно возможных токов к. з. Испытания показали [Л.50], что действующие значения токов к. з., полученные расчетным путем, практически не могли быть достигнуты. Так, для случая привинченной между шинами медной перемычки сечением 6—25 мм2 предельно возможный ток составил 60—87% расчетного. Для случая свободно лежащего на шинах медного бруса — 56%, для случая перекрытия по изоляции — 32 — 56%.
Существует ряд причин, вызывающих снижение тока к. з. Как уже указывалось, одной из них являются переходные сопротивления контактов, точный учет которых крайне затруднен. Поэтому в [Л .48], являющемся директив-190
ным документом, допускается производить выбор аппаратов по так называемому «одноразовому току» или, как его иногда называют, «току одноразовой предельной коммутационной способно с т и». Таким током [Л.50] можно считать предельный ток, при котором аппарат может выполнить коммутационную операцию 1 раз без пожара, увечья персонала или выхода из строя установки, даже если после этого аппарат не сможет выполнять свои функции и потребует ремонта.
К сожалению, в каталогах и информационных материалах отсутствуют сведения о величине «одноразового тока», что затрудняет выбор аппаратов. Исключение составляет информация об автоматах серии А3700, где приводится ток одной операции в размере 200 кА в контуре к. з. при напряжении 220 В и постоянной времени 10 мс, после чего их дальнейшая работа не гарантируется. Существенно, что допустимый коммутационный ток этих аппаратов находится в пределах 18 — 100 кА, откуда видно, что «одноразовый ток» может значительно превышать предельный максимальный ток к. з. даже для наиболее мощного расцепителя. В [Л.48] разрешается также установка динамически неустойчивых аппаратов, если перед группой таких аппаратов устанавливается устойчивый аппарат, являющийся своеобразным «сторожем».
На вводах в жилые здания, как правило, устанавливаются токоограничивающие предохранители (большей частью типа ПН-2 до 250 А), которые не пропускают токи более 5 кА. Эти предохранители, во-первых, ограничивают токи к. з. величиной 5 кА и, во-вторых, являются «сторожем» для автоматов, устанавливаемых на распределительных панелях.
Вводно-распределительное устройство жилого дома является типичным вторичным щитом, т. е. щитом, занимающим в схеме сети место после щита подстанции (первичного по направлению потока энергии). Поэтому распространение рекомендаций [Л.48] на ВРУ жилых зданий следует считать правомерным. Для вводно-распределительных устройств жилых зданий характерно удаление их от питающих подстанций на расстояние 100—200 м. В этих условиях токи к. з. резко снижаются, что также облегчает выбор аппаратуры.
Изложенные соображения позволяют, по мнению авторов, сделать следующие выводы.
191
1. Шины, изоляторы и другие опорные конструкции вводных устройств, щитов, шкафов и токопроводов должны быть устойчивы к наибольшим значениям токов к. з.
2. Аппараты, устанавливаемые на ВРУ, щитах, щит-J ках, токопроводах в жилых зданиях могут выбираться, по «одноразовому току», величины которого должны да- / ваться заводами-изготовителями. Практически это озна-/ чает, что при удалении ВРУ от питающей подстанции на расстояние примерно 100 м расчеты токов к. з. становятся неактуальными, что подтверждается практикой проектирования и опытом эксплуатации электрооборудования жилых домов. При установке щитов непосредственно в подстанциях выбор аппаратов должен производиться из условий динамической устойчивости при к. з. Вместе с тем необходимо стремиться к применению в электроустановках жилых зданий более совершенных защитных аппаратов по мере освоения их промышленностью, что будет способствовать повышению надежности их работы.
6-5. УПРОЩЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ ОДНОФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Правила устройства электроустановок требуют определения величины тока однофазного к. з. с целью проверки нормальной работы аппаратов защиты и действенности системы заземления (зануления). Из [Л.51] следует, что в некоторых случаях принятые параметры сети не обеспечивают необходимых величин тока однофазного к. з., однако выполнение сайого расчета представляет трудоемкую работу.
Упрощенная методика определения тока однофазного к. з. основана на использовании величины потери напряжения и расчетного тока нагрузки, всегда известных при обычных расчетах сети на нагрев и потерю напряжения [Л.52]. При этом приняты следующие допущения, не снижающие требуемой достоверности результатов: не учитываются сопротивления, сети высшего напряжения; применяется алгебраическое сложение полных сопротивлений; в качестве номинального напряжения сети принимается номинальное фазное напряжение электроприемников, а не напряжение холостого хода питающего трансформатора.
Согласно ПУЭ ток однофазного к. з. может быть выражен формулой, которая выведена на основании метода 192
< омметричных составляющих и учитывает сопротивления примой, обратной и нулевой последовательностей короткозамкнутой цепи [Л.53]:
7(1)   Уф к	РГ’
гп + -у
। 1,е (7ф — номинальное фазное напряжение сети, В; и — полное сопротивление петли, созданной фазным н нулевым проводами, Ом; z'£ — полное сопротивление । рансформатора току замыкания на корпус, Ом.
Выражая сопротивления в относительных единицах, приведенных к базисному току /б, можно написать:
-----(6-15)
_ Г _L *б-Т z*6.n~l-
Полное относительное базисное сопротивление петли, созданной фазным и нулевым проводами, для сети будет равно:
/макс	(гфо + гно)2 + ^по
2*б.П “
(6-14)
/к1'
участка
иф
(6-16)
макс ’
1 че Гф0 — активное сопротивление 1 км фазного
<)м/км, гн0 — то же нулевого провода; £п0 — реактивное сопротивление петли, созданной фазным и нулевым проводами, Ом/км; /Мцкс — расчетный ток линии, A; L — длина участка, км.
Активная составляющая потери напряжения может быть выражена формулой
Д//а = • /максГФ°£ , %, и ф Найдем отношение
провода,
(6-17)
2*б.п у (гфо-Ьгпо)24";г:п(/6 ____
А^а ”” Гфо cos ф7Макс • 100 —	100/ макс
откуда
(6-18)
___ ^'Ас/а/б ^б.п- 1007макс
Выражая полное сопротивление трансформатора также в относительных единицах и приведя его к базисному юку, можем записать:
'	^Т^Н.Т
г*б-т== =
(6-19)
н.т
(6-20)
193
Подставляя полученные величины в (6-15), получаем величину тока однофазного к. з.
Ю0/Макс
Для сети, состоящей из п участков, формула (6-21, имеет вид:	i
л1’ - ~——А—-—.	(6-22:
у K'MJa 4 юо/макс	зиф
Оценим величины ошибок в сторону как увеличения, так и снижения тока к. з. по принятым допущениям.
1.	Алгебраическое сложение полных сопротивлений может дать ошибку в сторону снижения тока к. з. примерно на 5% [Л.53].
2.	Принятие в расчетной формуле номинального на пряжения электроприемников вместо напряжения х.х, трансформатора также дает ошибку в сторону снижения тока к. з. на 5%.
3.	Как показывают расчеты, неучтенные переходные сопротивления вызывают ошибку в сторону повышения
Таблица 6-2 Значения коэффициента К'
ф	Провода в трубах				Кабели четырехжильные				Кабели трехжильные			
§ ~			К'				К’		° N		К'	
												
е®	о „	со	00		§	СО	оо				ОО	
s § Щ О	I £ § й га о	С5 II	°		So - И га в	°	°	и		11	о II	Ti
ф га й о Ф Йч	ф ф га й R ф Ф >>Рч	& СЛ Ф	е> ел	е- ел ф	га £ Й й R g	е- ел Ф	е- ел О	© СД ф	gig Ф о	е- ГЛ	© <л ф	е- <Л Ф
о Й	О И И	Ф	g	Ф	О Й й				О R	ф	ф	
2,5	2,5	3,3	2,5	2,0								
4	2,5	4,3	3,3	2,6	2,5	4,3	3,3	2,6	—	—	—	—
6	4	4,2	3,2	2,5	4	4,2	3,2	2,5	32,8	1,9	1,5	1,2
10	• 6	4,3	3,2	2,6	6	4,3	3,2	2,6	37,6	2,1	1,6	1,3
16	10	4,3	3,3	2,6	10	4,3	3,3	2,6	43,3	2,2	1,7	1,3
25	16	4,3	3,3	2,6	16	4,3	3,3	2,6	45,2	2,4	1,9	1,5
35	16	5,3	4,0	3,2	16	5,3	4,0	3,2	56,8	2,5	1,9	1,5
50	25	5,0	3,8	3,0	25	5,0	3,8	з,о	66,8	2,7	2,1	1,6
70	35	5,2	4,0	3,1	25	6,3	4,8	3,8	83,6	2,9	2,2	1,7
95	50	4,8	3,6	2,9	35	5,9	4,4	3,5	103,8	2,9	2,2	1,7
120	70	4,5	3,4	2,7	35	7,1	5,4	4,3	117,6	3,0	2,3	1,8
150	70	5,1	3,9	3,1	50	6,4	4,9	3,8	—	—.	—	—
185	95	4,7	3,5	2,8	50	8,9	6,8	5,4	—-	—	—	—.
194
।<>ка к. з. не более чем на 5% для всех возможных практических случаев.
Учитывая, что приведенные факты влияют как на снижение, так и на увеличение тока к. з., выражения (6-21) п (6-22) следует считать достаточно точными для проектной практики.
Величины коэффициента К', вычисленные для наиболее распространенных сечений проводов, проложенных и трубах, и четырехжильных и трехжильных кабелей с алю-мппиевой оболочкой, используемой в качестве нулевого провода, приведены в табл. 6-2. ,
В табл. 6-3 приведены значения 2т/(3[7ф) для некоторых (иловых трансформаторов, отнесенные к напряжению 'ИЮ/230 В (средние данные при высшем напряжении 10 кВ), рассчитанные по [Л.54].
Пример 6-3. Определить ток однофазного к. з. в точке к. з.
показанной на рис. 6-4.
32ОК0-А	'	,
АСБ 1(3*120)+1*35 \ЛПРТО 3(1х25)-ь1х16^КЗ
Рис. 6-4. Схема и исходные параметры к примеру 6-3.
Участок 1. Лнт = 320 кВ -А; сухой; 17к = 5,5%; Pi = 100 кВт; cos (₽1 = 0,8; JMaKCj ~ 190	“ 299 м’
Д17аз = 3,7%. Участок 2. Р2 = 40 кВт; cos (р2 = = *макс 2 = 68 A; L2 = 40 м; А17а2 = 1,4%.
Решение.
1.	По табл. 6-2 принимаем величины К' для отдельных участков юти: К[ = 5,4; К'2 = 2,95.
2.	По табл. 6-3 определяем г%/(ЗС7ф) = 0,38-10"3.
3.	Ток однофазного к. з. равен:
Правила устройства электроустановок регламентируют следующие требования, обеспечивающие быстрое срабатывание защиты при однофазных к. з. в конце защищаемого участка линии, что важно для правильной работы защиты, а также системы защитного заземления (зануления):
1. При защите предохранителями или автоматическими выключателями с обратнозависимой от тока характерис-
195
Значения ^/(3£7ф)
Таблица 6-3
Масляные трансформаторы			Сухие трансформаторы		
Мощность трансформатора, кВ • А	Схема соединений	4/(заф)	Мощность трансформатора, кВ • А	Схема соединений	г^/(зпф)
100	У/Ун	1,18 -10“3	160	д/ун	0,25 • 10“3
160	У/Уп	0.74.10“ 3	180	У/Ун	0,68 • 10“3
250	У/Ун	0,47 • 10“3	250	Д/Ун	0,16-10“3
400	У/Ун	0,29 - 10“ 3	320	У/Ун	0,38.10“3
400	д/ун	0,1 • 10“3	400	Д/Ун	0,1 • 10“3
630	У /Ун	0,19- 10“3	560	У/Ун	0,22 • 10“3
630	Д/Ун	0,06 • 10“ 3	630	Д/Ун	0,06 • 10~3
1000	У/Ун	0,13 • 10“3	750	У/Ун	0,16 • 10“3
1000	Д/Ун	0,04 -10“ 3	1000 1000	Д/Ун У/Ун	0,04 -10“3 0,12 - 10"3'
Примечание. У — соединение в звезду; с выведенной нейтральной точкой; Д — соединение
Ун — соединение в звезду
в треугольник.
тикой ток замыкания на корпус или на нулевой провод должен превышать не менее чем в 3 раза номинальные токи плавких вставок предохранителей или тепловых расцепителей автоматических выключателей.
2. При защите автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель (отсечку), ток к. з. в петле фаза — нуль должен быть не менее величины тока уставки мгновенного срабатывания, умноженного на коэффициент разброса (по заводским данным) и на коэффициент запаса 1,1. При отсутствии заводских данных разрешается принимать коэффициенты разброса для автоматов с номинальным током до 100 А — 1,3; для прочих автоматов 1,14.
Глава седьмая
АВТОМАТИЗАЦИЯ ИНЖЕНЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ В ЖИЛЫХ ЗДАНИЯХ
Системами автоматизации, специфическими для современных жилых зданий, являются автоматизация управления освещением лестничных клеток, холлов и вестибюлей, 196
а также автоматизация противопожарных уел pnhc i и, в частности устройств дымоудаления на путях ина к унции при возникновении пожара. Кроме того, разработано п начинает внедряться устройство для дистанционного открывания входных дверей в здание, снабженное дуплексным переговорным устройством.
Автоматизация управления лестничным освещением. 1 > настоящее время находят применение три системы управления лестничным освещением:	__
1.	Децентрализован-	Гчёрдак
ное управление-
Рис. 7-1. Общий вид кнопочного автоматического выключателя типа АВ-2 (а) и схема управления лестничным освещением (б).
7—лампа лестничного освещения; 2 — кнопочный автомат типа АВ-2; 3 — однополюсный выключатель; 4 — освещение подъезда и вестибюля.
включение освещения с помощью кнопочных автоматов с выдержкой времени на отключение.
2.	Централизованное управление с помощью фоторелейного устройства (фотовыключателей).
3.	Централизованное программное управление с помощью фотовыключателей и реле времени.
На рис. 7-1, а показан общий вид кнопочного автомата типа АВ-2 для децентрализованного управления лестничным освещением; на рис. 7-1, б дана принципиальная схема лестничного освещения одной секции четырехэтажного дома с чердаком. Автоматические выключатели устанавливаются на лестничных площадках и предназначены для включения освещения лестничной клетки на 1,5— 3 мин.
197
Выдержка бремени создается специальным иневматичо-ским устройством и регулируется изменением размеров канала с помощью калиброванного винта, через который из пневматической камеры выходит воздух, после того, как кнопка отпущена.
Из схемы видно, что при нажатии кнопки автомата на любом этаже зажигается свет на всех лестничных площадках на время, достаточное для подъема на верхний этаж. В случае необходимости свет может быть включен на любой лестничной площадке. Если потребуется, свет может быть включен на более продолжительное время, например для переноски мебели, выключателем 3, который установлен на первом этаже.
При применении рассмотренной схемы лестничная клетка не освещена все темное время суток, и свет включается лишь на время следования людей, что создает значительную экономию электроэнергии. Однако, существенными недостатками схемы являются: а) сравнительная дороговизна (из-за прокладки дополнительного третьего провода и установки большого количества выключателей); б) лестничная клетка всегда затемнена,что создает определенные неудобства для жильцов, особенно для детей и престарелых. Вследствие указанных недостатков схема применяется для домов не выше 5 этажей. При этом освещение вестибюля и у подъезда должно оставаться включенным в течение всего темного времени суток.
В зданиях, сооружаемых в крупных городах, находит широкое применение централизованное управление лестничным освещением с фотовыключателями, которые включают освещение лестниц и поэтажных коридоров с наступлением темноты и отключают его с рассветом при достижении на лестнице естественной освещенности примерно 10 лк (подробнее см [Л .58]).
В домах повышенной этажности (9, 12, 16 и более этажей), в которых наряду с рабочим лестничным освещением имеется аварийное освещение, целесообразно в ночные часы, например от часа ночи до шести утра, отключить часть освещения. С этой целью в схему управления вводится специальное моторное реле времени типа 2РВМ с часовым механизмом. Реле времени позволяет в установленное время автоматически отключить рабочее освещение, оставив в работе лишь лампы аварийного освещения.
Схемы автоматического управления с фотовыключателями и программными реле времени обеспечивают зна-198
Чердак Квартиры Коридоры
Лестницы
16 этаж
15этаж
6 этаж
5 этаж
3 этаж
Z этаж
ЗР
ФВ
1Р
Рис. 7-2. Схема автоматического управления лестничным [освещением 16-этажного дома.
ВЕСТИБЮЛЬ ВХОД
ТАМБУР
ФСК
Гр.1
о? во
7.Р ЗР
ЗР
Гр.5
*1Р
у?-6
ж
=Wr7Z7
1 — линия от ввода питания квартир; 2 — линия от силового ввода; 3 — счетчик осветительных потребителей домоуправления; 4 — счетчик силовых потребителей домоуправления; 5 — juo-мовый фонарь; 6 — светильник наружного освещения; ФВ — фотовыключа» тель; ФСК — фоторезистор.
V1PBM	"
I	С(
1 2 3 У 5 6 7 8 91011 I
((j> О О OOJ > о о о
01 2'
Вводно-распределительное устройство дома
чительную экономию энергии и благодаря своей простоте и относительной дешевизне являются наиболее удобными устройствами для автоматизации лестничного освещения высотных жилых зданий. Благодаря экономии электроэнергии устройства окупаются за несколько месяцев. Однако они требуют регулярного наблюдения и обслуживания в процессе эксплуатации.
На рис. 7-2 приведена схема автоматического управления лестничным освещением шестнадцатиэтажного здания? Как видно из схемы, группы ламп включаются контактами промежуточных реле 2Р и ЗР, причем реле 2Р работает только от фотовыключателя, а реле ЗР связано с реле времени и отключает часть освещения по заданной программе. Реле 1Р служит для переключения цепей питания фотовыключателя при аварийном отключении одного из вводов в здание, что могло бы привести к погасанию как рабочего, так и аварийного освещения.
Автоматизация открывания входных дверей
В зарубежной практике и в некоторых зданиях в Ленинграде и Риге применено специальное автоматизированное устройство для дистанционного открывания дверей входа в лестничную клетку. Установка содержит дуплексное переговорное устройство (домофон) между вестибюлем дома и всеми квартирами и сеть управления из квартир электромагнитным замком входной двери на лестничную клетку. Работает оно следующим образом. Посетитель вызывает по домофону нужную квартиру и получает разрешение на посещение. Из квартиры подается импульс на открытие дверей, ведущих из вестибюля на лестницу.
Отечественная промышленность приступает к производству оборудования для таких устройств. Их установку следует считать перспективной. Естественно, применение этих относительно сложных устройств требуют надлежащей постановки эксплуатации и более квалифицированного обслуживания. Следует отметить, что без значительного усложнения схемы описанные устройства могут совмещаться с дистанционным управлением лестничным освещением.
Система дымоудаления
Все системы дымоудаления служат для обеспечения неза-дымляемости путей эвакуации при пожаре. Из большого разнообразия схем автоматических систем дымоудале-
200
1!ия рассмотрим две. Первая из них (рис. 1-3), применяемая ’! зданиях высотой до двенадцати этажей, состоит из си-, темы кнопочных постов в защищенном исполнении, которые устанавливаются в нишах пожарных кранов на этажах. Каждый пост имеет два замыкающих контакта. Один из них предназначен для дистанционного включения элект-
Рис. 7-3. Схема управления противопожарными устройствами домов высотой до 12 этажей включительно.
1 — электромагнит типа МИС-6100 на напряжение 220 В;
2 — кнопочная станция одноштифтовая типа НЕ-212-1 j 3 — автоматический выключатель; Р — реле.
ромагнита, открывающего люк в вытяжную шахту данной секции дома, другой включает реле Р, которое подает импульс на пуск электродвигателя пожарного насоса. В отдельных случаях при наличии специальных требований органов пожарной охраны аналогичные кнопочные посты устанавливаются в прихожих квартир для срочного включения противопожарных устройств самими жильцами.
Более сложная, полностью автоматизированная система применяется для дымоудаления в домах высотой от 16 до 25 этажей с незадымляемой лестницей, сообщающейся с жилой частью дома открытыми переходами (на
7 Мирер Г. В. и др.	201
пример, через специальные лоджии). В этом варианте схема обеспечивает: а) открытие дымового клапана в
К автоматическим выключателям
Л-1АВ t В-1АВ 1 АВ 2АВ
см. рис. 7-6	см. рис. 78
Рис. 7-4. Схема АВР для питания цепей управления систем противопожарных устройств.
шахте дымоудаления в зоне появления дыма после получения импульса от специального датчика, реагирующего на дым и повышение температуры; б) включение приточного (или приточных) вентилятора, создающего подпор в лифтовых шахтах или специальном канале с одновременным открытием утепленного клапана; в) включение вытяжного вентилятора системы дымоудаления с одновременным открытием утепленного клапана.
В качестве командного прибора применяются установки пожарной сигнализации типа СДПУ-1 с включением в цепь
каждого датчика чувствительного поляризованного реле типа РП-7. Могут также применяться тепловые датчики,
Рис; 7-5. Схема присоединения датчика и поляризованных реле к лучу установки пожарной сигнализации типа СДПУ-1.
1-1 РД и 1-2РД — поляризованные реле, установленные в поэтажных клапанах; 1 — потолочная розетка дымового извещателя типа КП-1; 2 — зажимы для присоединения извещателя к линии; 3 — гнезда для присоединения извещателя; 4 и 5 — лучи для датчиков. К каждому лучу можно присоединить 10 датчиков.
устанавливаемые в передних квартир, которые одновременно могут быть использованы с помощью устройств типа «Комар», «Сигнал» и других для пожарной сигнализации.
202
При установке типа СДПУ-1 в каждой зоне, обслуживаемой одним дымовым каналом вытяжной шахты, устанавливают два датчика. При срабатывании любого из них
см. рис. 7-в-
Питание 380/220В	
Управление двигателем подпорного вентилятора	Местное
	Дистанционное
Эл. магнит клапана подпори.вентил.	
Рис. 7-6. Схемы управления приточным и вытяжным вентилятор рами.
П-1АВ — автоматический выключатель в цепи электродвигателя притока; П-2 АВ — автоматический выключатель цепей управления; П-ПР — переключатель на местное (М) и дистанционное (Д) управление; П-КП — кнопка «Пуск» электродвигателя приточного вентилятора; П-КС — кнопка «Стоп» электродвигателя приточного вентилятора; П-П — пускатель электродвигателя приточного вентилятора; П-ВБ — выключатель безопасности в цепи управления электродвигателя приточного вентилятора; П-ЭМ — электромагнит клапана приточного вентилятора.
Питание 380/220В	
Управление двигателем вытяжного вентилятора	§ 1
	Дистанционное
Эл. магнит клапана вы-rn я жн. вентил.	
включается поляризованное реле, которое в свою очередь включает промежуточное реле, общее для двух датчиков. Промежуточное реле подает импульс на электромагнит дымового клапана. Независимо от этого на каждом этаже
7*
203
в шкафу пожарного крана устанавливается кнопка, при помощи которой подается импульс на включение второго промежуточного реле, выполняющего те же функции, что и первое, но, кроме того, одновременно подается импульс
п-1РД гпг-\п~грд
П-1КПН "!Г~^
см. рис, 7-8
П-РП “1Г“
п-Р ПГ
п-ЭМ
j	эжпшен-LVH	|	Контакты реле датчиков
	Кнопки у пожарных кранов
	Электро-магнитло-этажного клапана
ажюше м - и пн	|	Контакты реле датчиков
	Кнопки у пожарных кранов
	Электромагнит поэтажного клапана
Рис. 7-7. Схема управления поэтажными дымовыми клапанами.
1-1РД, 1-2РД, ..., п-1РД, п-2РД — контакты поэтажных поляризованных реле датчиков; 1-РП, ..., п-РП — промежуточные реле на 24 В; 1-1 КП Н, 1-2КПН, п-1КПН, П-2КПН — кнопки в шкафах пожарных кранов; 1-ЭМ, п-ЭМ — электромагниты поэтажных клапанов; 1-Р, ..., п-Р — поэтажные реле включения общего реле пуска пожарного насоса и электромагнита поэтажного клапана. Схема управления поэтажным люком выполнена для 1-го и n-го этажей. Индексы 1 — п в маркировке элементов схемы соответствуют номеру этажа. Количество кнопок определяется в зависимости от количества пожарных кранов. На схеме условно показано по две кнопки на этаже.
на включение пожарного насоса. Срабатывание обоих промежуточных реле вызывает включение вытяжного и приточного вентиляторов.
Для обеспечения надежности питания цепей управления они присоединяются к двум источникам питания (например, к двум вводам в здание с устройством АВР). На рис. 7-4 приведена схема АВР, обеспечивающая беспере
204‘
бойное питание всех устройств системы дымоудаления. Схема собрана на двух промежуточных реле 1Р и 2Р и реверсивном магнитном пускателе ПР.
На рис. 7-5 показана схема присоединения датчика и поляризованных реле к лучу установки типа СДПУ-1.
Управление приточными и вытяжными вентиляторами. Схема управления приточными и вытяжными вентиляторами дана на рис. 7-6. Обозначения на схеме относятся к управлению приточным вентилятором (П). Аналогичные обозначения, но с буквой В относятся к схеме управления вытяжным вентилятором.
При дистанционном управлении при срабатывании реле РП (см. ниже описание схемы на рис. 7-8) автоматически включаются магнитный пускатель П-П электродвигателя вентилятора и электромагнит П-ЭМ клапана подпорного вентилятора. Электромагнит П-ЭМ затем автоматически отключается по истечении’ выдержки времени реле РВП.
Управление поэтажными дымовыми клапанами осуществляется по схеме, которая приведена на рис. 7-7. При срабатывании любого датчика 1-РД, 1-2РД и других включается соответствующее промежуточное реле 1-РП, ..., n-РП, которое включает электромагнит поэтажного клапана 1-ЭМ, ..., n-ЭМ. Электромагниты также могут быть включены кнопками, установленными в шкафах пожарных кранов 1-1КПП, 1-2КПН и т. д. через промежуточное реле 1-Р, n-Р. Реле 1-Р, ..., n-Р включают также пожарный насос.
Общие цепи управления системы противопожарных устройств показаны на рис. 7-8. Назначение элементов схемы ясно из подписи к рисунку и пояснений не требует.
Подведем итоги. Как видно из схем, приведенных на рис. 7-5—7-8, контакты поляризованных этажных реле датчиков 1-1РД и 1-2РД — п-1РД и п-2РД включают промежуточное реле 1РП—пРП с обмотками на напряжение 24 В на каждом этаже. Другое промежуточное реле 1Р—пР с обмотками на 220 В срабатывает при нажатии кнопки в любом шкафу пожарного крана. Реле 1РП—пРП и 1Р—пР подают импульс на электромагниты дымовых люков (поэтажных клапанов). Контакты реле 1РП—пРП (число реле соответствует числу этажей) включены параллельно в цепь обмотки реле РП, которое служит для включения вентиляторов и открытия их утепленных клапанов.
205
Параллельно реле РП включено реле времени PBt Вместе с промежуточным реле РВП оно служит для отключения с небольшой выдержкой времени электромагнитов
В схему пожарного насоса
Рис. 7-8. Схема общих цепей управления системы противопожарных устройств.
ТР — трансформатор понижающий 220/24 В; РП — реле промежуточное для включения электродвигателей приточного и вытяжного вентиляторов и электромагнитов их клапанов; РВ — реле времени; РВП — реле отключения питания электромагнитов; РПН — реле включения пожарного насоса; КД — кнопка деблокировки схемы. Индексы 1—п в маркировке элементов схемы соответствуют номеру этажа. Количество кнопок КПП определяется в зависимости от количества пожарных кранов, установленных на чердаке.
утепленных клапанов вентиляторов. Реле 1РПН подает импульс на включение пожарного насоса. В цепь его обмотки параллельно включены контакты промежуточных реле 1Р — пР, а также кнопки у пожарных кранов на чердаке. Кнопка КД служит для деблокировки схемы.
206
Существуют схемы, при которых пуск пожарных насосов не связан с системами дымоудаления и осуществляется дистанционно с помощью этажных кнопочных постов, устанавливаемых в шкафах пожарных кранов.
Глава восьмая
ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ
8-1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
В многоквартирных каменных жилых домах в основных помещениях выполняются скрытые электропроводки. Открытые проводки применяют лишь в подсобных помещениях — подвалах, технических подпольях и этажах, чердаках, машинных помещениях. При проектировании необходимо учитывать, что скрытые проводки в помещениях с нормальной средой имеют преимущества перед открытыми проводками как по условиям эстетическим, гигиеническим, безопасности и долговечности, так и, как правило, по стоимости и трудоемкости их монтажа. Поэтому всегда следует отдавать предпочтение скрытым электропроводкам. На выбор вида и трассы прокладки скрытых электропроводок влияют размещение электроприемников и планировочные решения квартир и здания в целом. Не меньшее значение имеют конструктивное выполнение степ и перекрытий здания, способы изготовления строительных конструкций и методы их монтажа.
Как было указано в гл. 4, электрические сети в жилых домах подразделяются на питающие и групповые. В жилых зданиях наибольший объем электромонтажных работ приходится на выполнение групповых электропроводок в квартирах, поэтажных коридорах и лестничных клетках. Поэтому первостепенное внимание должно быть уделено наиболее экономичному и индустриальному способу их выполнения. В зависимости от вида применяемых проводок выбираются провода, электроустановочные и электромонтажные изделия.
8-2. УСТАНОВОЧНЫЕ ПРОВОДА
Электропроводки в жилых домах выполняют в основном поздщи-щенными изолированными установочными проводами с алюминиевыми жилами. Защищенные провода, а также кабели марок АИР Г
207
и АВРГ применяются лишь в редких случаях вместо проводок 'i в трубах.	?
Характеристики установочных проводов, наиболее часто при- } меняемых в жилых каменных домах. Провод марки АП В — \ одножильный с алюминиевой жилой и полихлорвиниловой изоляцией на напряжение 500 В, изготовляется сечениями 2,5—120 мм2 ; и применяется для прокладки в трубах, пустотах несгораемых стро- \ ительных конструкций, коробах и в пластмассовых плинтусах.
Провод марки АППВС — двухжильный или трехжильный плоский с алюминиевыми жилами и полихлорвиниловой изоляцией, изготовляется сечениями 2,5—6 мм2 на напряжение 500 В й применяется для скрытой прокладки под штукатуркой, а также в осветительных сетях для прокладки в трубах, пустотах несгораемых строительных конструкций и замоноличивания в строительные конструкции.
Провод марки АППВ — двухжильный или трехжильный плоский с разделительной пленкой с алюминиевой жилой и полихлорвиниловой изоляцией, изготовляется сечениями 2,5—6 мм2 на напряжение 500 В и применяется для открытой прокладки непосредственно по несгораемым конструкциям. Этот провод часто применяется также при замоноличивании в строительные конструкции.
Провод марки АПН —- одно-, двух- и трехжильный с алюминиевыми жилами, с найритовой резиновой изоляцией, изготовляется сечениями 2,5 и 4 мм2, а одножильный также — 6 мм2, на напряжение 500 В и применяется для скрытой прокладки под штукатуркой, а также допускается для применения в пустотах строительных конструкций. Находит также некоторое применение для открытой прокладки с креплением путем приклеивания.
Провод марки АПР — одножильный с резиновой изоляцией, в оплетке из хлопчатобумажной пряжи, изготовляется сечениями 2,5 — 400 мм2 на напряжение 500 В и применяется для открытой прокладки на роликах и изоляторах, а также допускается для прокладки в трубах и коробах в сухих и влажных помещениях.
Провод марки АПРВ — одножильный с алюминиевой жилой с резиновой изоляцией в полихлорвиниловой оболочке, изготовляется сечениями 2,5 — 6 мм2 на напряжение 500 В и применяется для открытой прокладки на роликах и изоляторах, а также допускается для прокладки в трубах и коробах в сухих и влажных помещениях.
Провод марки АПРТО — с алюминиевыми жилами с резиновой изоляцией и хлопчатобумажной пропитанной оплеткой на напряжение 500 В для прокладки в стальных трубах, изготовляется одножильный сечениями 2,5 — 400 мм2 и с числом жил 2; 3 и 3+1 сечениями 2,5 — 120 мм2. Применение проводов марки АПРТО в других условиях нецелесообразно.
Провода с медными жилами в жилых многоквартирных домах применяются лишь в лифтовых установках и на чердаках, в случаях, специально оговоренных в ПУЭ, а также для цепей звонковых кнопок 220 В, выполняемых обычно проводом ППВС 2 X 0,75 мм2.
Выбор марки проводов. При выборе проводов следует учитывать, что в стандартах и технических условиях на провода указывается преимущественная область их применения, т. е. условия, для которых они предназначаются. Однако в практике строительства приходится прокладывать провода и в других усло-208
виях, а при выполнении скрытых проводок в жилых домах часто провода одной цепи на протяжении ее трассы прокладываются в разных условиях. Так, например, во внутриквартирной проводке * в стенах провода могут быть проложены под штукатуркой, но эти же провода при переходе в перекрытия проложены в пустотах, каналах, трубах и т. д. В таких случаях следует выбирать провода исходя из условий наиболее тяжелых и протяженных участков трассы, допуская на коротких участках отступления от рекомендаций по преимущественному применению проводов. Предпочтение при этом следует отдавать проводам с полихлорвиниловой изоляцией.
Рекомендации по области' применения проводов в зависимости от вида проводки, способа прокладки проводов и характеристики окружающей среды даны в «Указаниях по выбору и применению установочных электрических проводов» [Л. 69].
8-3. ЭЛЕКТРОУСТАНОВОЧНЫЕ
И ЭЛЕКТРОМОНТАЖНЫЕ ИЗДЕЛИЯ
В жилых домах применяется широкий ассортимент электроуста-новочных и электромонтажных изделий, изготовляемых промышленностью как для жилищно-гражданского, так и для промышленного строительства. Ниже приводится описание изделий, изготовляемых преимущественно для установки в жилых домах, как представляющих наибольший интерес для читателей данной книги.
Рис. 8-1. Подпотолочный выключатель (а) и надплинтусная штепсельная розетка (б).
Электроустановочные изделия. В помещениях, где проводка выполняется скрытой, как правило, применяют выключатели и штепсельные розетки для скрытого монтажа. Исключение составляют подпотолочные выключатели с управлением шнурком (рис. 8-1 щ) и надплинтусные штепсельные розетки (рис. 8-1, б), изготовляемые только для открытой установки. Они имеют удлиненный корпус для выполнения в нем разветвлений проводов. Надплинтусные штепсельные розетки имеют защитные устройства (шторки), которые закрывают штепсельные гнезда при вынутой вилке. Штепсель
209
ные розетки с защитным устройством рекомендуется применять при их установке на высоте до 0,3 м.
В квартирах часто двери из прихожей в кухню, ванную комнату и уборную расположены рядом. В таких случаях целесообразно управление освещением этих помещений, а также установку штепсельной розетки совместить в общем приборе — блоке с выключателями и штепсельной розеткой. Блоки изготовляются на два и три выключателя и одну штепсельную розетку (рис. 8-2) и на четыре выключателя.
В сетях, предназначенных для освещения, выключатели применяются на токи 4 и 6 А. Наиболее удобны и долговечны клавишные
выключатели с металлоке-
рамическими контактами. Для присоединения стационарных электрических плит применяется силовая трехполюсная штепсельная розетка на 25 А с заземляющим контактом для открытой установки. Ведется разработка двухполюсной штепсельной розетки с заземляющим контактом на ток 25 А.
В настоящее время в жилищном строительстве устанавливаются штепсельные розетки с цилиндрическими штырями в основном на 6 А. Рост единичной мощности электробытовых приборов вызывает необходимость применения в квартирах розеток на 10, 16 и 25 А. В перспективе целесообразно перейти на уста-
Рис. 8-2. Блок на три выключателя и одну штепсельную розетку.
новку в квартирах штепсельных соединений с плоскими контактами, уже широко применяемыми в общественных зданиях. Однако переход этот должен осуществляться по плану с одновременным переходом на выпуск электроприборов с соответствующими вилками. Рижский завод электроустановочпых изделий выпускает штепсельные розетки с комбинированными гнездами для включения вилок с круглыми и плоскими штырями.
Для кратковременного включения освещения на лестничных клетках и в поэтажных коридорах изготовляются автоматические кнопочные пневматические выключатели на ток 6 А с выдержкой времени на выключение до 5 мин. Эти автоматы по габариту и установочным размерам сходны с обычными выключателями (см. гл. 7).
Электромонтажные изделия. На рис. 8-3 показаны коробки для скрытой установки выключателей и штепсельных розеток в стенах. Коробки имеют металлический корпус, в его боковых стенках круглые отверстия служат для ввода проводов, а прямоугольные отверстия для закрепления в них крепежных распорных лапок выключателей и штепсельных розеток. Эти коробки применяются преиму-
210
щественно для их установки непосредственно на месте монтажа в кирпичных и гипсобетонных стенах и перегородках.
Для скрытой установки выключателей и штепсельных розеток в панелях стен крупнопанельных зданий изготовляются специальные
пропиленовые закладные стаканы (рис. 8-4). Они рассчитаны на установку двух приборов с обеих сторон стены. Стаканы закладывают в панели стен и внутриквартирных перегородок при их изготовлении на домостроительных заводах. Их не рекомендуется устанавливать в меж-
Рис. 8-3. Коробка типа У196 для скрытой установки выключателя или штепсельной розетки.
квартирных перегородках.
Разветвление проводов при скрытых и открытых (проводом марки АПIIВС, АПН) проводках выполняется в ответвительных
Рис. 8-4. Закладной стакан из пропилена.
Рис. 8-5. Коробки ответвительные из пластмассы для скрытых электропроводок типов У191 и У192 (а) и У194 (б).
коробках или нишах. Коробки изготовляются с металлическим или пластмассовым корпусом и с пластмассовыми крышками (рис. 8-5). В пластмассовых корпусах коробок для ввода проводов предусмотрены выламывающиеся подпрессовки, а в стальных — отверстия.
Для закрытия полукруглых ниш в панелях стен изготовляются пластмассовые крышки (рис. 8 6); они закрепляются в стенах при помощи распорных ланок.
211
Соединения и разветвления алюминиевых проводок в коробках, и нишах при монтаже, как правило, осуществляются сваркой. Для изоляции мест соединения проводов сечением до 4 мм2 выпускаются
Рис. 8-6. Крышка типа У1266 для закрытия полукруглых ниш в панелях стен.

Рис. 8-7. Колпачок изолирующий из полиэтилена d = 9; 12 и 15 мм; dx = 7, 9 и 10,5 мм.
изолирующие колпачки из полиэтилена (рис. 8-7).
Надежная подвеска светильников в перекрытиях обеспечивается применением специальных крюков, изготовляемых для пустотных и сплошных плит (рис. 8-8). Поворотная планка для крепления крюка на пустотных плитах позволяет завести крюк
' снизу в отверстие малых размеров. Концы крюков изолированы для изоляции светильников, устанавливаемых в квартирах, от арматуры плит перекрытий.
Рис. 8-8. Крюки для подвески светильников типа
У623 —- для перекрытий из пустотных плит (а) и типа
У625 — для перекрытий из сплошных плит (б).
Для оформления отверстий в плитах перекрытия и размещения люстровых зажимов применяются специальные потолочные розетки (рис. 8-9).
212
Для индустриализации и повышения качества электромонтажных работ по прокладке электропроводок в жилых зданиях следует широко применять и другие электромонтажные изделия общего и
промышленного назначения, в большом ассортименте изготовляемые заводами ведущих электромонтажных организаций. К таким изделиям, в частности, относятся скобы и лапки для крепления проводов и кабелей, лотки и короба для электропроводок, распорные
Рис. 8-9. Потолочная розетка для оформления отверстий в плитах перекрытий и размещения люстровых зажимов.
дюбеля, детали для крепления изделий методом пристреливания, перфорированные ленты, муфты для соединения тонкостенных труб, разветвительные коробки и ящики для прокладки проводов в трубах, кронштейны для светильников и т. п.
8-4. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
Жилые многоквартирные дома массового строительства в городах и поселках городского типа по их конструктивному выполнению можно подразделить на следующие основные группы: кирпичные, крупноблочные, крупнопанельные, каркасные и дома из объемных элементов. Они отличаются друг от друга по степени индустриализации и методам их возведения. Вид и способ прокладки электропроводок должны быть тесно увязаны с конструкцией дома; поэтому, приступая к проектированию электропроводок, следует подробно ознакомиться с проектом строительной части здания, технологией изготовления строительных конструкций и возведения здания.
В кирпичных и крупноблочных зданиях внешние и внутренние несущие стены выполняются соответственно из кирпича и из крупных бетонных блоков. Эти здания характерны наличием несущей средней стены вдоль здания, на которую опираются плиты перекрытия. Межкомнатные и межквартирные перегородки в них обычно выполняются из гипсобетонных сборных плит или панелей. Перекрытия в таких домах выполняются из железобетонных сборных многопустотных плит или также из железобетонных плит.
213
В крупноблочных и крупнопанельных зданиях в лестничных клетках часто применяются бетонные блоки или панели высотой на этаж, приспособленные для прокладки в них проводов и установки щитков электрических сетей сильного тока, телефона, радиотрансляции и телевидения. Такие блоки или панели соответственно называются «электроблоками» или «электропанелями». Крупнопанельные дома собирают из панелей стен и перекрытий, изготовленных на домостроительных заводах, чаще всего размером «на комнату». Сооружаются также крупнопанельные здания с несущим каркасом из сборных железобетонных колонн и балок. Панели наружных стен выполняются бетонными однослойными или многослойными (с теплоизоляционным слоем) и изготовляются в формах. В панельных зданиях все внутренние панели межкомнатных и межквартирных стен являются несущими и изготовляются из железобетона. В зданиях с каркасом межкомнатные и межквартирные панели обычно изготовляются из гипсобетона. Панели плит перекрытия изготовляются из железобетона.
В наиболее распространенных типовых жилых домах панели стен и перекрытий имеют сплошную конструкцию (без пустот) и изготовляются методом проката или в кассетах. В начале развития крупнопанельного домостроения в ряде серий типовых жилых домов применялись тонкостенные конструкции железобетонных стеновых панелей и панелей перекрытий, что значительно затрудняло выполнение скрытых электропроводок в таких зданиях. При строительстве крупнопанельных жилых домов (а иногда также в крупноблочных и кирпичных домах) широко развито применение комплектных санитарных кабин, представляющих собой изготовленный на заводе и доставляемый на место монтажа дома готовый блок из ванной комнаты и уборной со смонтированным в нем санитарно-техническим оборудованием и трубопроводами, а также электропроводкой, которая на месте строительства подсоединяется к внутриквартирной сети.
В последние годы развивается строительство жилых домов из о б ъ е м н ы х элементов. При этом методе строительства на домостроительном заводе изготовляются и доставляются на место сборки дома уже готовые объемные блоки-комнаты (например, блок —- общая комната, спальня, кухня с санузлом, лестница и т. п.). Блок-комнаты поступают на строительство с полной отделкой стен, по
214
толков и пола, со смонтированными санитарно-техническими и электротехническими приборами и проводкой. Строительная коробка блока обычно изготовляется из тонкостенных ребристых железобетонных панелей. При сборке блоков на месте строительства между стенками соседних блоков образуются пустоты, которые могут быть использованы для прокладки электрических сетей.
В ближайшие годы строительство жилых зданий будет осуществляться на основе каталога унифицированных строительных изделий, что является новым крупным шагом в полносборном домостроении. Это позволит сооружать самые разнообразные по архитектурному облику, этажности и т. д. здания на базе изделий единого каталога при значительном сокращении количества типоразмеров и дальнейшем повышении специализации заводов строительной индустрии.
8-5. ПРОКЛАДКА ПИТАЮЩИХ И ОБЩЕДОМОВЫХ ГРУППОВЫХ СЕТЕЙ
Прокладка питающих сетей от вводно-распределительных устройств к квартирам, для освещения лестниц, к лифтам и другим приемникам общедомового назначения осуществляется по техническому подполью или подвалу открыто в тонкостенных металлических или винипластовых трубах, а также в коробах и лотках. В зданиях без технических подполий питающие сети прокладываются в трубах, уложенных под полом первого этажа или в средней несущей стене. Для их прокладки могут быть также использованы пустоты плит перекрытия при укладке последних вдоль здания.
Трубы в подпольях и подвалах в зависимости от конструкции здания крепятся к стенам на скобах или кронштейнах или подвешиваются к балкам перекрытия. Ответвления в трубных проводках выполняются в металлических ответвительных коробках или протяжных ящиках. Трубы соединяются на муфтах или манжетах. Для экономии труб и уменьшения числа каналов в строительных конструкциях разрешается совместная прокладка в них проводов одного вида освещения (рабочего или аварийного) при числе проводов в трубе или канале не более восьми. При этом совместная прокладка взаимно резервируемых цепей, а также цепей рабочего и аварийного освещения запрещается. Допускается совмещение нулевых проводов питающих линий квартир и групповых линий лестничного освещения.
При большом числе параллельно прокладываемых труб их целесообразно монтировать блоками, изготовленными на заготовительных предприятиях монтажной организации.
В случаях прокладки в технических подпольях и подвалах труб распределительных газопроводов выполнение в них электротехнических сетей должно соответствовать Указаниям по проектированию внутриквартальных инженерных коммуникаций в кол-
215
лекторах, технических подпольях, технических коридорах и подвалах [Л. 67].
Подъем проводов линий (стояков), питающих квартиры и осве-
щение лестниц и поэтажных коридоров, осуществляется скрыто в каналах стен лестничной клетки или поэтажных коридоров («кар-
Рис. 8-10. Электропанель (строительное здание, пример). Размеры не показаны.
1 •— ниша для установки электрошкафа; 2 — монтажные ниши (закрываются металлическими крышками); 3—канал для прокладки сетей сильных токов;
4 — канал для прокладки сетей слабых токов.
манов»). Прокладывать стояки внутри квартир не рекомендуется ввиду практической недоступности их для ремонта. В таких же отдельных каналах прокладываются провода сетей телефона, радиотрансляции и телевидения. Не разрешается совместная прокладка в общем канале сетей сильных и слабых токов. В . этих же стенах устанавливаются поэтажные щитки и шкафы для питания квартир и разветвления сетей слабых токов. В кирпичных зданиях каналы и ниши для установки щитков выполняются в процессе строительства здания при помощи инвентарных труб и шаблонов.
В крупнопанельных и крупноблочных зданиях каналы для подъема электрических сетей и ниши для щитков выполняют в специальных стеновых бетонных электроблоках или электропанелях по строительным заданиям. Пример строительного задания на электропанель дан на рис. 8-10. Электроблоки и электропанели изготовляются на заводах в металлических формах; каналы и ниши образуются в них при помощи инвентарных труб и шаблонов.
Линии, питающие лифты, прокладываются в каналах электропанелей или трубах в шахтах лифтов. При питании нескольких лифтов от общей магистрали ко второму и последующим -лифтам магистраль прокладывается в совмещенной кровле или по чердаку в трубах. Так же в электропанелях прокладываются сети телевидения и радиотрансляции при общей антенне или стойке на несколько секций здания.
При установке светильников на промежуточных площадках в лестничной клетке провода для их питания прокладывают скрыто под штукатуркой, в каналах или замоноличивают в стоне и лестничной площадке. Провода сети освещения технических подполий и подвалов в зависимости от конструкций перекрытия могут прокладываться скрыто в каналах либо открыто в трубах.
Следует отметить, что в крупнопанельных бескаркасных зданиях техническое подполье или подвал пересекает большое число
216
опорных железобетонных стен, затрудняющих прокладку электрических сетей и осложняющих устройство электрического освещения. В этих стенах предусматриваются проемы для прокладки электрических, а также санитарно-технических сетей. Для прокладки питающих и общедомовых групповых сетей в трубах и каналах обычно применяют провода марок АП В, АПР и АПРТО, а в групповых сетях освещения также АППВС. Для освещения технических подполий, подвалов и чердаков следует применять светильники в пылезащищенном исполнении с лампами накаливания, а при наличии газопроводов трубы, в которых проложены провода, должны соединяться на резьбе, выключатели должны выноситься из этих помещений.
8-6. ПРОКЛАДКА ГРУППОВЫХ СЕТЕЙ КВАРТИР
Электрические сети квартир состоят из подводки питания к светильникам общего освещения помещений, к штепсельным розеткам для присоединения светильников местного освещения и бытовых приборов, а в домах с электроплитами — к электроплитам.
В жилых комнатах светильники общего освещения размещают на потолке в центре комнаты. В глубоких комнатах допускается светильник общего освещения смещать в сторону окон. По мнению авторов, в спальных комнатах малого размера (до 10 м2) в случаях затруднений прокладки проводов в перекрытиях можно в качестве светильников общего освещения допустить установку настенных светильников. В жилых комнатах площадью 12 м2 и более предусматривается возможность установки многоламповых светильников с включением ламп двумя группами, для чего к светильнику прокладываются три провода и устанавливается сдвоенный выключатель или переключатель.
В кухнях малого размера, передних, ванных комнатах и уборных светильники могут устанавливаться на потолке или стене. В кухнях площадью 6 м2 рекомендуется предусматривать возможность установки дополнительного светильника над рабочим столом хозяйки либо встроенного в кухонную мебель.
При строительстве жилых домов для комнат, кухонь и передних квартир предусматривают установку только подвесных или стенных патронов, учитывая, что при въезде в квартиру жильцы устанавливают бытовые светильники по своему выбору. В этих помещениях в проектах предусматриваются в месте выхода проводов из перекрытия подвеска патрона и установка крюка для светильника. В некоторых городах в жилых комнатах подвесные патроны не устанавливают, а вместо них ставят зажимы для подсоединения люстры или другого бытового светильника.
В ванных комнатах и уборных светильники с лампами накаливания и патроны должны быть из изолирующего материала. В ванных комнатах следует применять осветительную арматуру с защитным стеклом и с заглубленным патроном или патроном с высоким изолирующим кольцом. При установке светильников с люминесцентными лампами они должны иметь специальную конструкцию патрона, исключающую прикосновение к токоведущим частям.
Штепсельные розетки в помещениях следует устанавливать с учетом вероятного размещения мебели и наиболее
217
удобных мест подключения электрических приборов. В общей комнате желательно одну или две штепсельные розетки устанавливать сдвоенные для присоединения приборов без увеличения протяженности сети. Штепсельные розетки устанавливают на высоте 0,8 или 0,3 м над уровнем пола в зависимости от места прокладки проводов штепсельной сети. В Москве широко применяются надплинтусные штепсельные розетки.
Выключатели для светильников общего освещения в жилых комнатах устанавливают внутри у входа в комнату; для светильников в ванной комнате и уборной выключатели должны располагаться снаружи — в передней или коридоре. Настенные выключатели размещаются на высоте 1,5 м.
Светильники в санузлах размещают так, чтобы проводка в стенах этих помещений была наименьшей длины и располагалась в удалении от труб, водопровода и канализации.
Надплинтусные розетки и подпотолочные выключатели с управлением шнурком целесообразно применять также в случаях, когда конструкции или технология изготовления стеновых панелей затрудняют применение настенных приборов для утопленного монтажа и подводку питания.
Способы скрытой прокладки групповой сети в квартирах, поэтажных коридорах, вестибюлях и других сухих помещениях жилых домов выбираются в зависимости от конструкции стен, перегородок, перекрытий и полов.
В кирпичных и шлакобетонных оштукатуренных стенах проводка выполняется непосредственно под слоем штукатурки.
В стенах из крупных бетонных блоков проводка выполняется в швах между блоками. Отдельные участки проводок выполняются в штрабах.
В гипсобетонных сборных стенах и перегородках из отдельных плит провода прокладывают в бороздах, выполненных при изготовлении плит или па месте строительства с заделкой провода штукатурным или гипсовым раствором. В кирпичных, шлакобетонных, бетонных стенах и гипсобетонных сборных стенах и перегородках ниши для установки коробок разветвительных и под выключатели и штепсельные розетки выполняют фрезерованием специальной коронкой к электродрели. Борозды выполняют также фрезерованием с помощью электродрели и специального приспособления или с помощью пневматического молотка и долбежника совковой формы.
В гипсобетонных стеновых панелях «на комнату» проводу прокладывают в каналах или закладывают в толщу панели при ее изготовлении (замоноличивание). При изготовлении гипсобетонных панелей на прокатных станах продольные каналы (горизонтальные при установке панели в здании) образуются при помощи длинного металлического штока (канало-образователя), один конец которого укрепляется перед загрузочным устройством, а другой в свободном состоянии размещается за загрузочным устройством. По заполнении деревянного каркаса панели жидким гипсобетоном шток прошивает движущуюся панель,оставляя за собой канал в зоне перехода гипсобетопного раствора из жидкого в твердое состояние. Поперечные каналы (вертикальные в натуре) образуются при помощи металлических каналообразова-
218
телей, укрепленных на деревянном каркасе панелей и извлекаемых из них в начале твердения гипсобетонного раствора.
На каркасах панелей укрепляются ответвительные коробки и коробки для установки выключателей и штепсельных розеток. Во избежание заполнения коробок гипсобетонохМ в процессе проката панелей и для лучшего обнаружения их после заполнения каркаса гипсобетонной массой коробки закрывают инвентарными резиновыми крышками и заполняют бумагой или паклей.
Рис. 8-11. Изготовление гипсобетонной перегородки с замоно-личенной электропроводкой на прокатном стане.
1 — приемный рольганг; 2 — выходной рольганг; з — деревянный каркас панели с закрепленной на нем проводкой; 4 — отформованная панель; 5 — зона заполнения каркаса гипсобетонным раствором; 6 — зона проката (формования).
При замоноличивании провода со всеми соединениями в пределах панели ответвительные коробки и коробки под выключатели и штепсельные розетки предварительно укрепляют на деревянном каркасе панели и заделывают гипсобетоном в процессе проката панелей. Представление об изготовлении на прокатном стане гипсо-бетонной перегородки с замоноличенной электропроводкой дает рис. 8-11.
Для монтажа соединений проводок соседних панелей в одной из них устанавливают ответвительную коробку, от которой к краю панели оставляют борозду. В соседней панели оставляют раструб с запасом проводов (пакет), необходимых для соединения в коробке с проводкой соседней панели. После выполнения соединения раструб и штробу заделывают гипсовым раствором.
В перекрытиях из сборных многопустотных железобетонных плит провода прокладывают
219
в пустотах плит или в неметаллических трубах, уложенных поверх плит перекрытия в подготовке пола. Наиболее экономичен первый способ, но применение его не всегда целесообразно из-за несовпадения направлений пустот и трассы проводки.
При выполнении полов из линолеума, когда поверх плит перекрытия часто имеется лишь тонкий выравнивающий слой подготовки, для выхода проводами к соответствующему отверстию плиты приходится выполнять обход проводки по стенам. Применявшаяся ранеее прокладка алюминиевых проводов в подготовке пола (если она имеется) поверх плит перекрытия с заливкой цементным раствором на практике себя не оправдала из-за необходимости применения мокрого процесса, несменяемости проводки в эксплуатации и недостаточной защиты проводок на время проведения работ по укладке пола.
В железобетонных сплошных панелях стен п перекрытий (в крупнопанельных з д а -н и я х) провода прокладывают в каналах, образуемых при изготовлении плит, или замоноличивают их в плитах. Устройство скрытой несменяемой проводки в таких панелях с глухой заделкой установочных проводов с алюминиевыми жилами в тело железобетонных панелей в случаях повреждения проводов в процессе монтажа или эксплуатации приводит практически к переходу на открытую прокладку. Поэтому такой способ прокладки допускается лишь в случаях серьезных технологических затруднений в выполнении каналов в железобетонных плитах. Кроме того, применение замоноли-ченпых проводок допускается с некоторыми ограничениями. В частности, их запрещается закладывать в конструкции, если бетон имеет добавки, вредно действующие на изоляцию и жилы проводов (алюминат натрия, поташ и т. п.). Тепловая обработка при температуре не более 100 °C панелей должна продолжаться не более 24 ч.
В начале развития крупнопанельного домостроения каналы в железобетонных панелях образовывались при помощи закладки в формы или кассеты каналообразователей из стальных круглых стержней, обмазанных солидолом или петролатумом. Каналообразо-ватели во избежание сцепления с бетоном во время пропаривания панелей и затвердения бетона неоднократно проворачивались.
Таблица 8-1
Размеры каналов для проводов групповой сети
Диаметр канала, мм	Число одножильных проводов при сечении жил, мм2	
	2,5	4
15	3	
20	5	4
25	8	6
Примечание. Длина каналов между протяжными нишами или коробками не должна превышать 8 м.
220
Рис. 8-12. План секции дома с электропроводкой в каналах строительных конструкций (секция типового этажа).
Этот способ образования каналов трудоемок и для получения каналов хорошего качества требует точной прямолинейности каналообра-зователей и тщательного соблюдения технологии. В настоящее время
Рис. 8-13. Примеры выполнения каналов в железобетонных панелях перекрытий (а и б) и стеновой (в).
широко распространен способ образования каналов при помощи каналообразователя с надетой на него инвентарной полихлорвиниловой трубкой. В процессе пропаривания панели трубка размягчается и легко вынимается из панели после извлечения каналообра-
а,}

Рис. 8-14. Узлы установки штепсельных розеток в стеновых панелях для межкомнатной перегородки (а) и для межквартирной перегородки (б).
1 — штепсельная розетка; 2 — негорючий минераловатный заполнитель; 3 — провода; 4 — круглая стальная заглушка; 5 — заделка цементным раствором.
зователя. Этот способ прост в производстве, а каналы получаются хорошего качества с гладкими стенками. В зависимости от технологии производства панелей каналообразователи закрепляются в формах (кассетах) или на каркасе панели при помощи специальных бобышек и закладных стаканов, укрепленных в местах установки выключателей, штепсельных розеток, разветвления проводов, под
222
вески светильников, а также ниш для соединения проводов соседних панелей.
Размеры каналов в зависимости от числа и сечения прокладываемых в них проводов групповой сети приведены в табл. 8-1.
Основным затруднением в применении канальной системы прокладки проводов в крупнопанельном строительстве в настоящее время является то, что по технологическим причинам как при кассетном,так и при прокатном способе изготовления панелей не всегда возможно образование продольных (горизонтальных в натуре) кана-
Рис. 8-15. План секции дома с электропроводкой, замоноличенной в строительные конструкции.
лов без закладки труб,оставляемых в панелях.Чтобы избежать этого, прокладка проводов осуществляется по зигзагообразной трассе, состоящей из каналов наклонных и поперечных. Кроме того, находят применение каналы в плитах перекрытия посередине комнат с выходами к спускам к выключателям и штепсельным розеткам в наклонных каналах панелей стен. Можно ожидать, что с развитием производства дешевых пластмассовых труб канальная система проводки с закладкой этих труб в панели найдет еще более широкое применение.
На рис. 8-12—8-14 приведен пример прокладки в каналах групповой электросети в квартирах секции типового этажа 9-этажного крупнопанельного жилого дома, а также даны узлы этих проводок.
При замоноличивании проводов в железобетонных панелях в местах крепления и пересечения проводов с металлической арма
223
турой они дополнительно изолируются. При применении настенных выключателей и штепсельных розеток отверстия для их установки, а также ниши для разветвления проводов и соединения с соседними
Рис. 8-16. Примеры выполнения замоноличенной электропроводки в железобетонных панелях перекрытий. Штепсельная сеть данной квартиры изображена линиями с крестиками, сеть общего освещения нижележащей квартиры изображена сплошными линиями.
1 — пакет с запасом проводов; 2 — потолочная коробка с крюком.
г)
Рис. 8-17. Узлы замоноличенной электропроводки.
а — прокладка стояков лестничного освещения; б — установка надплинтусных штепсельных розеток; в — установка пластмассовой распаечной коробки; г — выход сети освещения к переключателю в жилой комнате; 1 —крепление светильника; 2 — светильник люминесцентный потолочный; 3 — промежуточная лестничная площадка; 4 — заделка цементным раствором после монтажа электропроводки; 5 — коробка пластмассовая рас-паечная* 6 — провода; 7 — штепсельная розетка; 8 — коробка; 9 — подпотолочный выключатель.
панелями выполняют способами, сходными с канальной системой. На рис. 8-15—8-17 приведен пример выполнения замоноличенной электропроводки в квартирах рядовой секции 12-этажного крупнопанельного жилого дома.
224
J
Рис. 8-18. Общий вид электротехнического плинтуса.
1 — корпус; 2 — крышка; 3 — деревянная бобышка; 4 —- шуруп.
Как было указано выше, применение подпотолочных выключателей и надплинтусных розеток исключает необходимость прокладки проводов в панелях стен, что значительно упрощает выполнение групповой сети в квартирах.
В специальных электротехнических плинтусах провода прокладывают вдоль стен помещений у пола. Такие плинтусы позволяют проложить скрыто нс только провода освещения и подключения бытовых приборов, по и сети телефона, радиотрансляции и телевидения; свести к минимуму число и длину каналов в панелях стен и перекрытий; в эксплуатации легко изменить расположение и установить дополнительные штепсельные розетки, место расположения телефона, телевизора и репродуктора радиотрансляции.
Система прокладки проводов в электротехнических плинтусах в сочетании с прокладкой проводов к отдельным электроприемникам в каналах наиболее подходит для жилых домов, строящихся из унифицированных конструкций по единому каталогу. Один из вариантов конструкций пластмассового электротехнического плинтуса на четыре канала представлен на рис. 8-18. Применение электротехнических плинтусов в массовом строительстве жилых домов в настоящее время сдерживается их высокой стоимостью (в основном вследствие дороговиз
ны пластиката), а также недостаточным опытом их изготовления и монтажа.
При проектировании следует учитывать также, что применение электротехнических плинтусов упрощает производство железобетонных панелей, сокращает трассу прокладки проводов и упрощает монтаж, что в конечном счете делает этот вид прокладки проводов конкурентоспособным по сравнению с другими видами проводок. Следует учесть, что для комплексной плинтусной проводки потребуется разработка специальных электроустановочных изделий, а также переходных, угловых и других коробок.
В блок-комнатах провода прокладывают в электротехнических плинтусах в сочетании с прокладкой проводов к светильникам и выключателям, а также в пространстве между оболочками соседних блоков в пластмассовых трубах или без них.
Для подводки питания к подвесным светильникам, устанавливаемым в жилых комнатах квартир при тонкостенной конструкции перекрытия, заслуживает внимания применяемый за рубежом способ открытой свободной подвески под потолком двухжильного или трехжильного провода в общей пластмассовой оболочке. Такой способ подводки питания позволяет также в случае необходимости изменять в эксплуатации место расположения светильника в комнате, установив заранее крюки в соответствующих местах на потолке.
225
В санитарно -технических кабинах провода прокладывают скрыто в изоляционных трубах при изготовлении кабины или в пространстве над кабиной. При проектировании следует по возможности coj кращать трассу прокладки проводов по кабинам.	j
Глава девятая
КОМПЛЕКТНЫЕ УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
9-1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
В электроустановках жилых зданий применяются различные вводно-распределительные устройства, этажные и квартирные щитки, в некоторых случаях силовые распределительные пункты, щитки с понизительными трансформаторами, шкафы и пункты с элементами автоматики противопожарных устройств. Они являются комплектными устройствами для приема и распределения электроэнергии в четырехпроводных электрических сетях жилых зданий напряжением 380/220 В или 220/127 В с заземленной нейтралью. В комплектных устройствах смонтированы защитно-коммутационные, коммутационные или защитные аппараты, измерительные приборы, в отдельных случаях— аппаратура автоматики.
Типизация конструктивных решений строительной части зданий позволила унифицировать элементы их электроустановок и создать достаточно стабильную номенклатуру комплектных устройств. В свою очередь это открыло дорогу для их крупносерийного производства. Настоящая глава посвящена только этим изделиям и не затрагивает вопросы, относящиеся к изделиям индивидуального изготовления, в частности, связанные с электрооборудованием встраиваемых объектов. Все относящееся к устройствам слаботочных сетей (за исключением упоминаемых при описании совмещенных этажных щитков) также не рассматривается.
9-2. ВВОДНО-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Вводные (ВУ) или вводно-распределительные устройства (ВРУ) устанавливаются в зданиях в местах ввода внешних питающих сетей, предназначены для присоединения к ним внутренних электрических сетей зданий и для распределения электрической энергии. Схемы-присоединения к внешним сетям, а также распределения электри
226
ческой энергии в зданиях разнообразны (см. гл. 4). Однако, несмотря на разнообразие, они состоят по существу из сравнительно ограниченного числа отличающихся друг от друга элементов. Для схем вводной части ими являются один или два рубильника или переключателя с предохранителями, один или два автоматических выключателя, два автоматических выключателя или два контактора с аппаратурой АВР, а также все перечисленное выше в сочетании с аппаратурой измерения или учета. В крупных зданиях число вводных коммутационных и защитных аппаратов в зависимости от нагрузок может быть три и более. Для распределительной части типичны сборки групп автоматов или предохранителей, также сборки с аппаратурой учета, общей для всей сборки, и с аппаратурой учета на отдельных группах, а также с рубильниками или автоматами на вводах сборок. Все перечисленное в распределительной части может сочетаться с аппаратурой автоматического управления освещением.
Номинальные токи аппаратуры вводной части обычно 250 и 400 А, реже 630 А, распределительной части — 16, 25, 40, 63, 100 и 250 А (400 А — иногда для вводных аппаратов сборок).
Схемы ВРУ состоят из элементов вводной и распределительной частей в разных сочетаниях. Выполняются ВРУ в виде щитов одностороннего или двустороннего обслуживания, которые собирают из панелей или шкафов. Простейшие ВРУ выполняются в виде одиночных панелей, шкафов и ящиков.
Аппараты типовых элементов, перечисленные выше, крепят на металлоконструкциях (рамах) и соединяют в соответствии со схемой данного элемента. Рамы со смонтированной аппаратурой являются нормализованными элементами ВРУ и устанавливаются на каркасах панелей или в шкафах, из которых собирают щиты. При этом соблюдается следующее. Раму с аппаратурой учета при установке в шкафу размещают в отдельном отсеке, имеющем дверь, которая запирается независимо от других дверей шкафа. Перегородками разделяют аппаратуру вводов (неавтоматическую и автоматическую) питающих линий, отходящих от разных вводов, и аппаратуру, устанавливаемую в одном шкафу (на одной панели), присоединяемую к разным линиям, отключаемым независимо. Разделение перегородками необходимо для обеспечения безопасности при обслуживании. Рамы с аппаратурой, установленные на панелях или в шкафах, соединяют друг с другом шинами (в том числе изолированными) или проводами.
Во ВРУ, выполненных в виде щитов одностороннего или двустороннего обслуживания, токоведущие части не защищены от прикосновения и попадания на них посторонних предметов. Поэтому такие ВРУ устанавливают в специальных помещениях — электрощитовых. Кроме того, установка в электрощитовых вызвана необходимостью ограничения доступа к рукояткам управления, которые выведены на фасады щитов.
В щитах, расположенных в шкафах, рукоятки управления установлены за дверями. Их запирают различными замками и ключи передают соответствующему персоналу. Кроме того, у ВРУ этого типа исключена возможность случайного прикосновения к токоведущим частям и попадания на них посторонних предметов. Следовательно, их можно устанавливать в любых помещениях с нормальной средой, где перед фасадом ВРУ имеется проход шириной не менее 1—1,2 м.
227
Конечно, при этом следует стремиться, чтобы ВРУ не устанавливались там, где имеет место частое хождение людей, что всегда вызывает неудобства при ремонтных и других работах.
Вводные устройства в виде ящиков, имеющих исполнения для наружной установки, могут устанавливаться снаружи, например на стене здания.
Серийные ВРУ. В СССР выпускаются ВРУ двух видов: для жилых зданий малоэтажных (не более пяти этажей); для зданий повышенной этажности (более пяти этажей).
Вводно-распределительное устройство серии ШВ. Одной из серий ВРУ первого вида является серия ШВ, в которую входит пять шкафов: один шкаф типа ШВ-1, размером 1 310 X 750 X 325 мм (соответственно высота, ширина, глубина) и четыре шкафа типов ШВ-2, ШВ-3, ШВ-4 и ШВ-5, размерами 1 700 X 750 X 325 мм. Исполнение шкафов — защищенное в соответствии с ГОСТ-14254-69. Общие виды шкафов серии ШВ приведены на рис. 9-1.
Вводно - распределительные устройства этой серии рассчитаны на присоединение к внешней питающей сети при помощи одного или двух параллельных кабелей сечением до 150 мм2. Их вводная часть содержит рубильник на 250 А и предохранители на 250 А. На вводе может быть установлена аппаратура учета, общая для учета расхода электроэнергии нагрузки всего здания при использовании ВРУ в общественных зданиях. В распределительной части имеется сборка из пяти групп предохраните-), питающих квартиры (от одной из групп может питаться встроенный абонент), и девяти однофазных групп автоматов 25 А для присоединения общедомовых нагрузок. Предусмотрен учет электрической энергии, расходуемой этими электроприемниками.
Как указывалось выше, одна из групп предохранителей распределительной абонентской части может быть использована для встроенного абонента: во ВРУ типов ШВ-3 и ШВ-5 на~~этих группах предусмотрена возможность установки счетчиков, которая используется редко, поскольку приборы учета обычно устанавливаются в помещении самого абонента. В схемы всех ВРУ серии ШВ входит аппаратура для уменьшения радиопомех (помехоподавляющие конденсаторы типа КЗ-0,5).
До рубильника на вводе присоединена лампа внутреннего освещения шкафа. В схему ВРУ серии ШВ входит также аппаратура управления освещением лестничных клеток и наружным освещением здания.
Конструктивно ВРУ серии ШВ состоит из металлических шкафов, каждый из которых разделен вертикальной перегородкой на два отсека. В правом отсеке шкафа типа ШВ-1 размещается аппа
Рис. 9-1. Общий вид типов
шкафов
ШВ-2 —
ШВ-1 (а) и ШВ-5 (б).
60 А для линий
леи на
228
ратура вводной части: рубильник типа РПБ-250, предохранители типа ПН2-250 и трансформаторы тока. В левом отсеке находятся пять трехфазных групп предохранителей типа ПН2-60, девять однофазных групп с автоматами типа АБ-25 и один счетчик.
Шкафы ВРУ типов ШВ-2—ШВ-5 имеют в верхней части отсек со своей дверцей. В этом отсеке устанавливаются счетчик и аппаратура управления освещением. В шкафах типа ШВ-1 дополнительный отсек отсутствует, поэтому счетчик и аппаратура управления освещением установлены в верхней части вводного отсека. Рукоятка рубильника съемная и хранится вместе с запасными патронами предохранителей и клещами для их установки в кармане на внутренней стороне дверцы абонентской (левой) части шкафа.
Шкаф крепится либо к стене в двух местах, либо к полу в четырех местах. Питающие линии вводятся снизу, выводы линий могут выполняться снизу и через верхнюю (съемную) крышку шкафа.
Другие серии ВРУ для малоэтажных зданий. Кроме описанных ВРУ серии ШВ для малоэтажных зданий, имеются ВРУ и других серий. В частности, в одной из них имеются ВРУ для присоединения к двум источникам питания с переключателем (вместо рубильника) на вводе. Шкафы разделены на три отсека — правый, левый и верхний, каждый со своими дверьми. Счетчики установлены только в верхнем отсеке. В некоторых сериях ВРУ для малоэтажных зданий на абонентских группах вместо предохранителей установлены автоматы, например, серии А3100.
Вводно-распределительные устройства для зданий повышенной этажности выполняются в виде щитов одностороннего или двухстороннего обслуживания, а также в виде щитов шкафного типа. В одной из серий они комплектуются из вводных шкафов трех типов (шкафы типов ВРУ-В1, ВРУ-В2 и ВРУ-ВЗ) и распределительных шкафов 28 типов (шкафы ВРУ-Р1 — ВРУ-Р28).
Типовой шкаф (рис. 9-2) представляет собой металлоконструкцию размерами 1 700 X 800 X 500 мм (высота, ширина, глубина), которая представляет собой четырехстоечный каркас, зашитый сзади листом, с крышкой и спереди с дверьми. На каркасе укреплена рама с аппаратурой типового элемента, соединенная в соответствии со схемой этого элемента.
В шкафах распределительной части (распределительных шкафах) аппаратура учета (счетчики, трансформаторы тока), коммутационные аппараты на вводах сборок и аппаратура управления освещением размещаются в отдельном отсеке в верхней части шкафа. Этот отсек имеет свою дверцу, запираемую независимо от двери шкафа. Аппаратура разных вводов вводных шкафов, а также распределительных шкафов, относящаяся к линиям, отключаемым независимо, разделена вертикальными перегородками.
Питающие кабельные линии вводятся снизу. К вводным зажимам каждого из переключателей вводного шкафа возможно присоединение четырех кабелей сечением до 150 мм2. Вывод проводов или кабелей линий, отходящих от распределительных шкафов, возможен вверх (через крышки шкафов) или вниз. Все проводники, соединяющие аппаратуру, установленную в разных шкафах, проходят в верхней части этих шкафов.
Вводно-распределительное устройство является комплектным электрическим устройством заводского изготовления и поставляется отдельными шкафами или блоками из нескольких шкафов со всеми соединительными проводниками между ними, которыми
229
могут быть как шины, так и изолированные провода. Заказ выполняется по опросному листу, образец которого приведен на рис. 9-3.
Указанные конструкции ВРУ устанавливают у стены в электрощитовых или других помещениях. Для ввода кабелей снизу в вводные шкафы и для вывода линий вниз из распределительных шкафов в полу в месте установки ВРУ должны быть выполнены приямки или открытый канал. В объем работ на месте монтажа входят установка шкафов над приямками или каналом; скрепление каркасов шкафов друг с другом; укрепление шкафов к основанию (каждый шкаф крепится четырьмя болтами, дюбелями или штырями ф 12 мм); закрытие открытых боковых сторон крайних шкафов ВРУ торцевыми панелями (если эти панели не были установлены па заводе); прокладка нулевой шины (общей для всего ВРУ) в нижней части шкафов; прокладка и присоединение всех проводников между шкафами (дополнительных работ по оконцеванию не требуется, так как эти проводники поставляются с полной монтажной готовностью, т. е. мерной длины и оконцованные); выполнение присоединения жил всех подходящих и отходящих линий; регулировка аппаратуры; установка патронов предохранителей (если они не были установлены на заводе); сдаточные испытания.
Вводно-распределительные устройства серии ВРУ-70. Другой серией ВРУ для зданий повышенной этажности (а также общественных зданий) являются вводно-распределительные устройства серии ВРУ-70, применяемые в Москве. Они выполняются также в виде щитов, расположенных в шйафу, которые собирают из типовых шкафов, но отличаются от ВРУ, описанных выше, номенклатурой и размерами типовых шкафов. Габариты типовых шкафов серии ВРУ-70; высота — 2 000 мм, глубина — 420 мм, ширина — 450; 630; 850 и 1 100 мм.
В серию входят 23 вводных шкафа (в том числе четыре шкафа АВР и один шкаф с кабельной сборкой для транзитных тяжелых кабелей) и 81 распределительный шкаф. В вводных шкафах имеются рубильники и переключатели до 1 000 А включительно, амперметры, вольтметры и счетчики.
В распределительных шкафах имеются разнообразнейшие сочетания автоматических выключателей на разные номинальные токи и исполнения, обеспечивающие распределение энергии в жилых и общественных зданиях высотой до 25 этажей. В набор распределительных шкафов входят шкафы, в которых устанавливаются аппараты защиты общедомовых линий и автоматического управления лестничным и наружным освещением. Для примера на рис. 9-4 приведены общие виды вводного и распределительного шкафов серии ВРУ-70.
Следует отметить, что для успешного крупносерийного производства вводно-распределительных устройств и полного обеспечения такими устройствами массового жилищного и гражданского строительства необходима дальнейшая типизация и унификация этих устройств. Прогрессивная тенденция крупноблочного, объемного изготовления комплектных устройств, бесспорно, должна отразиться и на конструкции ВРУ. Целесообразно выполнение ВРУ, предназначенных для жилых зданий, в виде одинарных блоков-шкафов со всей полностью соединенной аппаратурой. Некоторый избыток в аппаратуре против требуемой по проекту, установленной в таких ВРУ, всегда может быть компенсирован сокращением запасных аппаратов, передаваемых заводом-поставщиком заказчику.
231
Данные междушкафных соединений
АПВ 3*120°+1х70°
«Г — —
Схема ВРУ
АПВ 3« 120°+1х70° ~~~Ъ
Тип шкафа
Номер группы
Номинальный ток расцепителя или плавкой вставки, А
ВРУ-В2
ВРУ-РП
Каталожный номер автомата
Данные счетчика
СА4-И572М 380/220В;300/5А
САй--И672ПМ 380/220В; 30А
Данные трансформатора тока
ТК-20, 300/5А
Рис. 9-3. Опросный лист для заказа вводно-распределительного устройства.
Рис. 9-4. Вводный (а) и распределитель* ный (б) шкафы серии ВРУ-70.
1 — переключатель; 2 — предохранитель; 3 — счетчик; 4 — трансформатор тока; 5 — измерительный прибор; в —- вольтметровый переключатель; 7 — автоматический выключатель типа АЗ 114/1; 8 — автоматический выключатель типа А3134; 9 — конденсаторы помехозащитные.
8 Мирер Г„ В, и др._
Возможности дальнейшей типизации и унификации на заводах-изготовителях могут быть расширены, например, благодаря автоматическим выключателям с регулируемой уставкой, расширенной номенклатуре патронов предохранителей для стоек одного номинального тока, штепсельным присоединениям автоматических выключателей и т. п.
9-3. РАСПРЕДЁЛИТЕЛЬНЫЕ ЩИТКИ
В жилых зданиях применяются щитки, предназначенные специально для таких зданий, и щитки общего назначения (предназначенные для гражданских, общественных и производственных зданий).
Распределительные щитки для жилых зданий. На распределительные щитки, предназначенные специально для жилых зданий, распространяется ГОСТ 9413-69, в соответствии с которым эти щитки могут быть следующих видов: а) этажные (лестничные) защитные с аппаратурой защиты вводов в квартиры; б) этажные (лестничные) учетные с аппаратурой защиты групп квартир, счетчиками и коммутационными аппаратами, устанавливаемыми перед счетчиками; в) этажные (лестничные) совмещенные со счетчиками и аппаратурой, такими же, как в этажных лестничных учетных щитках, и, кроме того, имеющие дополнительное отделение, в котором размещаются устройства телефонной, радиотрансляционной и телевизионной сетей; г) квартирные с аппаратурой защиты групп, счетчиками и коммутационными (допускающими коммутацию под нагрузкой) аппа-j ратами на вводах.
Для перечисленных щитков стандарт рекомендует автоматические выключатели, но допускает также применение резьбовых предохранителей. Наряду со щитками, рекомендованными стандар-j том, имеются этажные щитки со счетчиками и коммутационными^ аппаратами перед счетчиками, а также квартирные щитки только с защитными аппаратами групповых линий квартир.
СН297-64 предусматривает следующие номинальные’ токи плавких вставок или расцепителей автоматических выключателей: 15 А — для групп освещения в учетных щитках; 25 А — для линий в квартиры в этажных щитках; 30 А — для групп электроплит в учетных щитках. В связи с возможным увеличением мощности стационарных электроплит величина номинального тока защитного аппарата потребует пересмотра.
В соответствии с требованием стандарта все этажные щитки должны быть снабжены зажимами, которые обеспечивают возможность присоединения к проводам питающей линии без ее разрезания. Зажимы пулевых проводов могут не изолироваться от металлического основания, на котором они установлены.
Согласно стандарту этажные щитки устанавливаются как в нишах, так и на стенах, однако наиболее распространена установка этажных щитков в нишах. В стандарте как справочные указаны следующие размеры (высота X ширина X глубина)1:
1 В Москве приняты размеры ниш, несколько отличающиеся, что определяется применением других строительных конструкций.
234
Размеры ниши,
Вид этажного щитка t	мм
Защитный для четырех квартир ........  .	. . . 300x280x130
Учетный для двух квартир ............:....... 600x450X140
Учетный для четырех квартир.................. 950x500x140
Совмещенный для четырех квартир.............. 950x900x140
Этажный щиток для установки в нише представляет собой раму с шасси и дверью. На шасси рамы, на отдельных основаниях укреп
Рис. 9-5. Этажный щиток типа ЩЭ-7.
лены счетчики, защитные и коммутационные аппараты и зажимы. В пределах щитка выполнены все соединения.
Этажные щитки защитные содержат только защитную аппаратуру вводов в квартиры и применяются, когда счетчики и защитная аппаратура групповых линий квартир установлены на квартирных щитках.
На рис. 9-5 показан этажный щиток защитный типа ЩЭ-7 для присоединения четырех квартирных щитков. На шасси рамы справа и слева установлены четыре автоматических выключателя, ответвительные зажимы для присоединения автоматических выключателей к проводам магистрали (стояка) и зажимы для присоединения нулевых проводов вводов в квартиры к нулевому проводу питающей линии. ЕЦиток укрепляется в нише при помощи четырех распорных болтов, имеющихся на шасси. Провода магистрали, таким образом,
8*
235
Рис. 9-6. Этажный щиток учетный ЩУ4-1 для четырех газифицированных квартир. Общий вид с открытой дверью (а); вид спереди (б) и схема (в).
1 — автоматический выключатель квартирный; 2 — пакетный выключатель; 3 — счетчик однофазный; 4 — зажим для ответвления от стояка; 5 — стояк.
проходят в нише, но они не мешают установке или снятию щитка и’могут прокладываться как до, так и после его установки. Дворца щитка удерживается в закрытом положении защелкой.
На этажных щитках учетных сосредоточена вся защитная аппаратура и счетчики квартир, нагрузка которых питается от этих щитков. В пределах щитка (т. е. до ответвительных зажимов) выполнены все соединения. В двери имеется проем, в котором находятся рукоятки автоматических выключателей (или пробки предохранителей) и рукоятки выключателей вводов; этот проем закрыт дверцей. Перед циферблатами счетчиков в двери имеются окна, закрытые прозрачными пластинами. Дверь и дверца, закрывающие проем, запираются разными ключами. Ключ двери находится у персонала, обслуживающего электроустановку здания, ключи
Рис. 9-7. Этажный щиток учетный совмещенный типа ШС-1М. Правый отсек предназначен для размещения устройств связи.
дверец — у абонентов. Таким образом, доступ внутрь щитка, необходимый для смены и проверки счетчиков или для ремонтных работ, имеет ограниченное число лиц, а доступ к рукояткам автоматических выключателей и аппаратов на вводе — абоненты соответствующего щитка.
Конструкция щитка обеспечивает полное разделение абонентского отделения и отделения учета. Щиток укрепляется в нише при помощи четырех распорных болтов, имеющихся на шасси.
На рис. 9-6 показан этажный щиток учетный типа ЩУ4-1 для четырех квартир. Он представляет собой раму с дверью и шасси, на котором на основаниях установлены счетчики, защитные и коммутационные аппараты, а также зажимы.
Этажный щиток совмещенный отличается от этажного учетного щитка наличием отсека для аппаратуры телефонных, радиотрансляционных и телевизионных сетей (коробки, усилители телесигналов, фильтры и т. п.). Этажный щиток совмещенный типа ШС-1М показан на рис. 9-7.
В этажных щитках, как учетных, так и совмещенных, могут быть установлены автоматические трехполюсные выключатели стояков квартир и выключатели стояков освещения лестничных
237
клеток. Эти выключатели устанавливаются на этажных щитках первого этажа. При необходимости установки автоматического выключателя на 100 А и более автоматический выключатель устанавливается в отдельной нише специальной электропанели для первого этажа.
Следует отметить, что перспективным является такое конструктивное решение, которое не связывает размеры ниши и щитка, и дверца является принадлежностью ниши; фактура и цвет окраски дверцы отвечают отделке лестничной клетки. Щиток, устанавливаемый в нише, имеет оболочку УР21 по ГОСТ 14254-69 и укреплен к задней стенке (дну) ниши.Отсутствие связи между размерами ниши и щитка позволяет совершенствовать конструкцию щитка, уменьшать его (например, при уменьшении размеров аппаратуры, устанавливаемой в нем) без изменения строительной части. Кроме того, от подобного решения выигрывает интерьер лестничной клетки.
Комплектные стояки
Устройствами, заменяющими этажные щитки и вертикальные участки сетей, проходящих в лестничных клетках (стояки), могут являться комплектные стояки, собираемые из секций. Секция комплектного стояка представляет собой плоскую, протяженную металлоконструкцию из двух прогонов в виде гнутых швеллеров, соединенных поперечинами, дверей или съемных фасадных листов с дверцами. Металлоконструкция разделена продольной перегородкой на два отсека. В одном из них установлена аппаратура сети электроустановки — счетчики, выключатели, автоматические выключатели, предохранители, а также осветительные приборы лестничных клеток,установленные на двери.В другом отсеке находится аппаратура телефонных, радиотрансляционных и телевизионных сетей.
В состав комплектного стояка входят секции в количествах, необходимых для образования из них стояка полной высоты, аппаратура, установленная на металлоконструкции секции, соединенная в соответствии со схемой стояка, а также проводники (в виде мерных отрезков, соответствующих длине стояка), оконцованные, со снятой изоляцией в местах для присоединения, скрепленные в пакеты и свернутые в бухты.
Комплектный стояк устанавливается и укрепляется в вертикальном неглубоком (глубиной до 120 мм) канале, проходящем в панелях стен лестничной клетки. Провода, поставляемые комплектно со «стояком», прокладываются после установки металлоконструкций стояка и присоединяются к соответствующим зажимам каждой секции. Присоединение проводов комплектного стояка к проводам линий, питающих эти стояки, может быть выполнено в самой нижней секции. В этой же секции могут присоединяться сети слаботочных устройств. Двери секций должны иметь окошки против циферблатов счетчиков. Эти окошки вместе с ручками выключателей и рукоятками автоматов, выведенных наружу, закрываются накладными дверцами.
Комплектный стояк является целесообразным комплектным устройством для питающих сетей жилых зданий и повышает надеж; ность, ремонтоспособность и качество сетей. За рубежом (в частности, в ЧССР) такие комплектные стояки выполняются в виде коробов с запираемыми фасадными дверцами; внутри коробов
238
устанавливаются счетчики и все необходимые аппараты и прокла дываются провода всех линий. В СССР комплектные стояки пока не применяются.
Квартирные щитки содержат счетчики и аппаратуру защиты групповых линий квартирной сети и применяются, если счетчики и аппаратура не вынесены на этажные щитки. Номинальные токи плавких вставок предохранителей, или токи рас-
Дверь не показана
Рис. 9-8. Щиток квартирный типа ЩУН для установки в нише.
ценителей автоматических выключателей щитков: 15 А — для групп освещения и штепсельной сети и 25 А — для групп электроплит. Квартирцые щитки имеют исполнения для утопленной установки в нишах и для установки на стенах. Для щитков каждого из этих исполнений стандартом предусмотрены соответствующие схемы.
Щитки для установки в нише получили широкое распространение благодаря тому, что аппаратура защищена от пыли и не занимает большого пространства передних. Такой щиток типа ЩУН (рис. 9-8) представляет собой металлоконструкцию, состоящую из рамки с фасадной дверцей и шасси, на основании которого установлена аппаратура. Щиток в нише крепится распорными болтами, имеющимися на шасси.
239
Рекомендованные размеры ниш для квартирных щитков: высота — 500 мм, ширина — 280 мм и глубина — 130 мм.
Щиток длянастенной установки типа ЩУС (рис. 9-9) представляет собой металлическое или пластмассовое основание, на котором уста-
нов лены счетчик, автоматы или предохранители. Этажные и квартирные щитки могли бы быть значительно упрощены за счет применения более совершенной аппаратуры. Например, представляется возможным отказ в ряде случаев от выключателей перед счетчиками, если бы счетчики имели штепсельное присоединение, позволяющее снимать их для ремонта без предварительного отключения от сети. Значительно могла бы быть упрощена конструкция щитков при применении защитной и защитно-коммутационной аппаратуры, выполненной в виде блока для двух и более групп.
Конструкции и схемы
Рис. 9-9. Щиток квартирный типа ЩУС для настенной установки.
распределительных щитков, силовых пунктов и ящиков общего назначения, устанавливаемых в различных нежилых встроенных помещениях (у арендаторов) или в других местах, широко известные из технической литературы, не являются специфичными для жилых зданий и в данной книге не
рассматриваются.
Глава десятая
НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ
ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ В ЖИЛЫХ ДОМАХ
По вопросам электробезопасности и защитных мер от поражения электрическим током имеется обширная литература. Поэтому ниже освещаются лишь самые основные требования по защитным мероприятиям, которые следует учитывать при проектировании электрооборудования жилых домов.
Заземление корпусов электроприемников устраивается в поме- * щениях с повышенной опасностью и особо опасных. В жилом доме к таким помещениям относятся подвалы и технические подполья, чердаки, насосные, вентиляционные камеры, лестничные клетки,
240
имеющие проводящие полы, и т. д. В этих помещениях пнзомли ются путем присоединения к нулевому проводу (зануляются) корпуса светильников и электродвигателей, каркасы щитов, щитков, пуска телей и т. д., ,а „также металлические трубы электропроводки.
В жилых комнатах и других помещениях без повышенной опасности , а также в кухнях и уборных квартир металлические корпуса стационарно установленного осветительного электрооборудования и переносных бытовых электроприборов и машин мощностью до 1,3 кВт (утюги, чайники, плитки, комнатные холодильники, пылесосы, стиральные и швейные машины и т.п.) заземлять не требуется. В ванных комнатах могут применяться приборы и машины, имеющие двойную изоляцию \ или их металлические корпуса долщны быть заземлены.
Корпуса осветительных приборов в ванных комнатах не заземляются, однако они должны быть приспособлены для безопасной смены лампы (например, патрон для лампы накаливания должен иметь высокое изолирующее кольцо).
Металлические корпуса бытовых стационарных электрических плит, водонагревателей и т. п., а также переносных бытовых электрических приборов и машин мощностью свыше 1,3 кВт и металлические трубы электрических проводок подлежат заземлению. Заземление корпусов таких электроприемников должно выполняться отдельным защитным заземляющим проводником, присоединяемым к нулевому проводу стояка на лестничной клетке^ Отдельный заземляющий проводник должен прокладываться к розетке на 10 А с заземляющим контактом,. устанавливаемой в кухне (см. гл. 4).
В ванных комнатах необходимо согласно требованию ПУЭ выполнять металлическое соединение корпуса ванны с трубой водопровода. Современные ванны имеют специальный прилив для присоединения проводника. Это требование ПУЭ вызвано имевшими место случаями,когда сточная труба из ванны оказывалась под напряжением из-за прикосновения к ней провода с поврежденной изоляцией. Устройство металлического соединения корпуса ванны с заземленной трубой водопровода приводит к выравниванию их потенциалов, при котором при повреждении изоляции через тело человека проходит незначительный ток,вызванный только падением напряжения в соединительном проводнике.
Требования к устройству заземления (зануления) в жилых домах изложены в соответствии с «Указаниями по проектированию электрооборудования жилых зданий» СН 297-64 с изменениями, утвержденными Государственным комитетом по гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое СССР. Следует отметить, что условия безопасности, конечно, не зависят от мощности присоединенного бытового электроприбора. Указание о допустимости подключения в помещениях без повышенной опасности приборов мощностью до 1,3 кВт без заземления корпусов' вызвано наличием в существующих зданиях огромного числа бытовых электроприборов и штепсельных розеток на ток 6 А, не имеющих заземляющих контактов, а также тем, что в настоящее время такие штепсельные соединения пока применяются повсеместно в новом строительстве.
1	Двойной изоляцией называются две независимые друг от друга ступени изоляции, выполненные так, что повреждение одной из них не приводит к появлению потенциала на доступных прикосновению металлических частях.
241
Вопрос о защитных мерах от поражения электрическим током пока изучен недостаточно и находится в стадии исследований. В ряде зарубежных стран обязательным является повсеместное заземление независимо/ от характеристики помещения; с другой' стороны, прикосновение к оголенному фазному проводнику и заземленному корпусу повышает опасность поражения током. Следовательно, повсеместное заземление требует весьма высокой надежности конструкций электроприборов, которая пока не во всех случаях обеспечивается.
В зависимости от результатов исследовательских работ упомянутые выше рекомендации СН и ПУЭ должны быть уточнены.
Для снижения напряжения прикосновения в домах с воздушными вводами, а в домах с электроплитами и при кабельных вводах должно устраиваться повторное заземление нулевого провода путем присоединения нулевой шины вводно-распределительного устройства к водопроводу до водомера либо после водомера. В последнем случае водомер должен быть зашунтировап металлической перемычкой.
Применение разделяющих трансформаторов.Стремление к созданию в квартире наибольших удобств привело к установке в ванных комнатах штепсельных розеток для включения в них некоторых бытовых электроприемников, потребляющих небольшую мощность. К таким электроприемникам относятся электробритвы, вибрационные приборы для массажа и т. п. Однако установка штепсельной розетки в ванной комнате с присоединением ее непосредственно к сети квартиры представляет безусловную опасность для людей и ПУЭ запрещена. Дело в том, что в условиях ванной комнаты (обычно крайне тесное влажное помещение, в котором имеются заземленные металлические части — краны, трубы, ванна и т. п.) неисправность изоляции электроприемника или штепсельной розетки может привести к тяжелым травмам. Штепсельная розетка в ванной комнате должна включаться только через резделяющий трансформатор, благодаря чему бытовой электроприемник изолируется от общей сети квартиры, т. е. исключаются условия, вызывающие повышенную опасность.
Вторичную обмотку разделяющего трансформатора и электроприемник, питающийся от него, заземлять запрещено.
При отсутствии заземления прикосновение к частям, находящимся под напряжением, или к корпусу с поврежденной изоляцией не создает опасности, так как вторичная сеть разделяющего трансформатора коротка и токи утечки в ней при исправной изоляции невелики. Если при этом возникает повреждение изоляции и на другой фазе вторичной цепи (двойное замыкание), то на корпусе электроприемника появится напряжение по отношению к земле, что в неблагоприятных случаях (например, проводящий пол в ванной комнате) может оказаться опасным. Чтобы уменьшить вероятность появления двойных замыканий, к разделяющему трансформатору не следует присоединять более одной розетки. Кроме того, сами разделяющие трансформаторы должны иметь высокий уровень изоляции.
Действенность защитных мероприятий от поражения человека электрическим током в большой мере зависит от времени, в течение которого обеспечивается отключение аварийного участка сети, т. е. от времени воздействия электрического тока на человека.Чем быстрее произойдет отключение аварийного участка^ тем безопаснее электро-242
установка. Устройства защитного заземления, даже правильно запроектированные, не всегда гарантируют электробезопасность, так как при монтаже и в процессе эксплуатации не исключены ошибки и дефекты, например нарушения целости зануляющего проводника, ошибочное присоединение однополюсных выключателей к пулевому проводу вместо фазного и т. п. Кроме того, при протяженных сетях величина тока замыкания на землю может оказаться недостаточной для достаточно быстрого отключения аварийного участка, что делает всю систему защитного заземления (зануления) недейственной. Наконец, даже при кратности тока к. з., соответствующей требованиям ПУЭ, длительность отключения иногда достигает нескольких десятков секунд, что может создавать опасные ситуации для людей.
Более совершенными устройствами, обеспечивающими безопасность электроустановки, являются аппараты защитного отключения. Эти аппараты, получившие значительное распространение в ряде стран Западной Европы, представляют собой автоматические выключатели, снабженные устройствами защитного отключения, реагирующими на ток утечки. Основной частью устройства защитного отключения является дифференциальный трансформатор тока, первичной обмоткой которого служат провода защищаемой сети. Ко вторичной обмотке присоединяется схема, непосредственно воздействующая на механизм отключения выключателя.
Существует большое разнообразие видов устройств защитного отключения. Наиболее совершенными являются устройства высокой чувствительности, реагирующие не только на глухое, но и на неполное замыкание па землю. Такие устройства при правильно выбранных уётавках токов утечки обладают большим быстродействием и защищают человека даже при однополюсном прикосновении к токоведущим частям.
Функции устройств защитного отключения сводятся к следующему: а) защита от глухого замыкания на землю; б) защита от неполного замыкания па землю; в) автоматический постоянный контроль состояния изоляции сети и цепей заземления (зануления); г) самоконтроль. Наилучшие условия безопасности обеспечиваются при совмещении защитного заземления и отключения в одной установке [Л. 53]. Наиболее простые аппараты защитного отключения срабатывают при глухом заземлении на землю с временем отключения 0,1—0,2 с и обеспечивают безопасность только при прикосновении к заземленным нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением.
Действие устройства защитного отключения основано на том, что через дифференциальный трансформатор тока пропускают все провода защищаемой линии, включая нулевой провод, благодаря чему геометрическая сумма токов равна нулю даже при несимметричной нагрузке фаз. При таком равновесии токов устройство по срабатывает. При замыкании одной фазы на корпус возникает ток утечки, не проходящий через дифференциальный трансформатор тока. Возникший при этом в дифференциальном трансформаторе ток небаланса вызывает срабатывание устройства защитного отключения.
Уставка на ток утечки должна быть больше естественных токов утечки электроприемников, присоединяемых к защищаемой сети. В" противном случае могут возникать ложные отключения. Вместе с тем загрубление уставок токов утечки снижает надежность защиты от поражения электрическим током.
- 243
Применение устройств' защитного отключения в квартирных электрических сетях в нашей стране весьма перспективно. Их внедрение позволит резко сократить бытовой электротравматизм.
Из-за отсутствия отечественного опыта использования устройств защитного отключения в сетях жилых квартир пока затруднительно дать исчерпывающие рекомендации по их установке.
По-видимому, наиболее целесообразно устанавливать аппарат защитного отключения на вводе в квартиру. В этом случае его следует выбирать по расчетному току нагрузки в зависимости от принятого в проекте уровня электрификации квартир.
В каталогах на бытовые электроприборы отсутствуют данные о токах утечки в режиме нормальной работы, что затрудняет выбор реле утечки.
Учитывая перспективность применения устройств защитного отключения в нашей стране, по мнению авторов, следует провести детальные исследования для определения оптимальных величин токов утечки, на которые должны изготовляться эти аппараты.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ НАГРУЗКИ И НАИБОЛЬШИЕ ТОКИ АППАРАТОВ ЗАЩИТЫ, А, ДЛЯ ПРОВОДНИКОВ С АЛЮМИНИЕВЫМИ ЖИЛАМИ, ПРОКЛАДЫВАЕМЫХ В СЕТЯХ, ЗАЩИЩАЕМЫХ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ ПО СН 297-64
	Сечение токопроводящей жилы, мм2	Провода с резиновой и полихлорвиниловой изоляцией														
		прокладываемые открыто			прокладываемые в общей трубе											
					два одножильных			три одножильных			четыре одножильных			пять-шесть одножильных		
		7доп	1вс	*а. нА а. р	^доп	1вс	1 а. и/1 а. р	7доп	JBC	I а. нА а. р	*доп	JBC	1 а. нАа.р	Гдоп	ZBC	1 а. нАа.р
	2,5	24	20	25/25	20	15	20/20	19	15	20/20	19	15	20/20	16	ю	15/16
	4	32	25	30/32	28	20	20/30	28	20	30/30	23	20	25/25	22	15	20/22
	6	39	30	40/40	36	30	40/40	32	25	30/32	30	25	30/30	27	20	30/30
	10	60	50	60/60	50	40	50/50	47	40	50/50	39	30	40 40	41	30	40/41
	16	75	60	80/80	60	50	60/60	60	50	60/60	55	45	50 55	51	40	50/51
	25	105	80	100/105	'85	60	80/85	80	60	80/80	70	60	60/70	71	60	60/71
	35	130	100	120/130	100	80	100/100	95	80	100/100	85	60	80/85	—	—	—
	50	165	120	150/165	140	120	150/150	130	100	120/130	120	100	120/120	—	—	—
	70	210	150	200/210	175	150	200/200	165	120	150/165	140	120	150/150	—	—	—
	95	255	200	250/255	215	150	200/215	200	150	200/200	175	150	150/175	—	—	—
	120	295	250	300/300	245	200	250/250	220	150	200/220	200	150	200/200	—	—	—.
	150	340	250	350/350	275	250	300/300	255	200	250/255	—	—	—	—	—	—
	185	390	300	400/400												
	240	465	400	500/500												
	300	535	400	500/535												
Е 0	400	645	500	600 645												
Продолжение прилож. 1
Сечение токопроводящей жилы, мм2	Провода с резиновой и полихлорвиниловой изоляцией, прокладываемые в общей трубе			Кабели с резиновой изоляцией в свинцовой, полихлорвиниловой и негорючей резиновой оболочках, бронированные и небронированные, прокладываемые открыто					
	семь — девять одножильных			двухжильные			трехжильные		
	^доп	I вс	1 а. нА а. р	1 ДОП	fBC	1а. нА а. р	^доп	1вс	1 а. нА а. р
2,5	15	10	15/15	21	15	20/21	19	15	20/20
4	20	15	20/20	29	25	30/30	27	20	30/30
6	25	20	25/25	38	30	40/40	32	25	30/32
10	38	30	40/40	55	45	50/55	42	30—35	40/42
16	47	40	50/50	70	60	60/70	60	45—50	60/60
25	66	60	60/66	90	60	100/100	75	60	80/80
35	—	—	__	105	80	100/105	90	80	100/100
50	—	—	—	135	100	120/135	110	100	120/120
70	—	—	—	165	120	150/165	140	120	150/150
95	—	—	—	200	150	200/200	170	150	150/170
120	—	—		230	200	250/250	200	150	200/200
150	—	—	—_	270	200	250/270	235	200	250/250
185	—	—	—	310	250	300/310	270	200	250/270 '
Обозначения:
/доп — Допустимый длительный ток проводника с алюминиевыми жилами;
1ВС — номинальный ток плавкой вставки;
Ja н — номинальный ток расцепителя автоматического выключателя с нерегулируемой обратнозависимой от тока характеристикой;
1а" р — ток трогания расцепителя автоматического выключателя с регулируемой обратнозависимой от тока характеристикой.
Примечания: 1. Допустимые длительные нагрузки даны для любых сетей независимо от способа защиты.
2.	Номинальные токи и токи трогания расцепителей автоматических выключателей, устанавливаемых в закрытых шкафах, следует увеличивать на 15%.
3.	При прокладке проводов скрыто (под штукатуркой, в каналах, бороздах, замоноличенных и т. п.) допустимые * нагрузки принимаются как для проводов, проложенных в трубах.	'
ПРИЛОЖЕНИИ 2
ПОПРАВОЧНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ НА ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА ДЛЯ ТОКОВЫХ НАГРУЗОК НА ПРОВОДА С РЕЗИНОВОЙ ИЛИ ПОЛИХЛОРВИНИЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ И КАБЕЛИ В СВИНЦОВОЙ ИЛИ ПОЛИХЛОРВИНИЛОВОЙ ОБОЛОЧКЕ С РЕЗИНОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ (НОРМИРОВАННАЯ ТЕМПЕРАТУРА ЖИЛЫ ПРОВОДНИКА 65° С)
Температура окружающей среды, °C —5 0 4-5 4-10 4-15 4-20 4-25 -|-30 Поправочный коэффициент	1,32 1,27 1,22 1,17 1,12 1,06 1,0 0,94 0,87
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ПРОВОДОВ, ПУСКОВЫХ И ЗАЩИТНЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ КОРОТКОЗАМКНУТЫХ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
А. Технические данные электродвигателей
Тип электродвигателя	Мощность, кВт	К. п. д.	Коэффициент мощности cos ф (числитель )/с os фп при пуске (знамена-, тель)	Кратность пускового тока	; Кратность пускового момента	Частота вращения, об/мин	Номинальный ток, А
С и н х р	ониа	я частота вращения			3 000 о б/м и п		
АО2 (АОЛ2) 11-2	0,8	0,78	0,86/0,49	7	1,9	2 830	1,8
АО2 (АОЛ2) 12-2	1,1	0,795	0,87/0,47	7	1,9	2 830	2,4
АО2 (АОЛ2) 21-2	1,5	0,805	0,88/0,47	7	1,8	2 840	3,3
АО2 (АОЛ2) 22-2	2,2	0.83	0,89/0,45	7	1,8	2 840	4,5
АО2 (АОЛ2) 31-2	3,0	0,845	0,89/0,42	7	1,7	2 880	6,1
АО2 (АОЛ2) 32-2	4,0	0,855	0,89/0,41	7	1,7	2 880	7,9
АО241-2	5,5	0,87	0,90/0,39	7	1,6	2 900	10,7
АО242-2	7,5	0,88	0,91/0,39	7	1,6	2 900	14,3
АО251-2	10	0,88	0,89/0,37	7	1,5	2 910	19,4
АО252-2	13	0,855	0,90/0,36	7	1,5	2 910	25
АО262-2	17	0,87	0,90/0,34	7	1,2	2 920	33
АО271-2	22	0,88	0,90/0,32	7	1,1	2 930	43
АО272-2	30	0.89	0,90/0,32	7	1Д	2 930	57
АО281-2	40	0,89	0,91/0,31	7	1,0	2 940	75
АО282-2	55	0,90	0,92/0,30	7	1,0	2 940	101
АО291-2	75	0,90	0.92/0,30	7	1,0	2 950	139
АО292-2	100	0,915	0,92/0.29	7	1,0	2 950	182 ‘
Синхр'	о н н а 1	т частота вращения 1 500 о б/м и н					
АО2 (АОЛ2) 11-4	0,6	0,72	0,76/0,47	7	1,8	1 360	1,7.
АО2 (АОЛ2) 12-4	0,8	0.745	0,78/0,45	7	1,8	1 360	2,1.
АО2 (АОЛ2) 21-4	1,1	0,78	0,80/0,44	7	1,8	1 400	2,7
АО2 (АОЛ2) 22-4	1,5	0,80	0,81/0,44	7	1,8	1 400	3,5 4,9
АО2 (АОЛ2) 31-4	2,2	0,825	0.83/0,42	7	1,8	1 430	
АО2 (АОЛ2) 32-4	3,0	0,835	0,84/0,42	7	1,8	1 430	6,5
АО241-4	4,0	0,86	0,85/0,37	7	1,5	1 440	8,4
АО242-4	5,5	0.88	0,86/0,36	7	1,5	1 440	11,1
АО251-4	7,5 10	0,885	0,87/0,34	7	1,4	1 440	14,8
АО252-4		0,89	0,88/0,34	7	1,4	1 440	19,4
АО261-4	13	0,885	0.89/0,33	7	1,3	1 450	25,0
АО262-4	17	0,89	0,89/0,33	7	1,3	1 450	32,6
АО261-4	22	0,90	0,90/0,32	7	1,2	1 450	41,6
АО272-4	30	0,91	0,91/0.32	7	1,2	1 450	лэ 3
АО281-4	40	0.915	0,91/0,29	7	1,1	1 470	73,0
АО282-4	55	0.925	0,92/0,29	7	1Д	1 470	98,0
АО291-4	75	0.925	0,92/0,29	7	1,1	1 480	13'1,0
АО292-4	100	0,93	0,92/0,29	7	1,1	1 480	17н II
217
Продолжение прилож. 3
Тип электродвигателя	Мощность, кВт	К. п. д.	Коэффициент мощности COS ф (числи-тель)/соз <рп при пуске (знаменатель)	Кратность пускового тока	Кратность пускового момента	Частота вращения, об/мин	Номинальный ток, А
Синхронная частота вращения 1 000 о б/м и н
АО2 (АОЛ2) 11-6	0,4	0,68	0,65/0,41	6,5	1,8	915	1,4
АО2 (АОЛ2) 12-6	0,6	0,70	0,68/0,42	6,5	1.8	915	1,9
АО2 (АОЛ2) 21-6	0,8	0,73	0,71/0,42	6,5	О	930	2,4
АО2 (АОЛ2) 22-6	1,1	0,76	0,73/0,41	6,5	1,8	930	3,0
АО2 (АОЛ2) 31-6-	1,5	0,79	0,75/0,40	6,5	1,8	950	3,8
А02 (АОЛ2) 32-6	2,2	0,81	0,77/0,40	6,5	1,8	950	5,4
АО241-6	3,0	0,83	0,78/0,33	6,5	1,3	955	7,1
АО242-6	4,0	0,845	0,79/0,33	~	6,5	1,3	955	9,1
АО251-6	5,5	0.855	0,81/0,32	6,5	1,3	965	12,0
А0252-6	7,5	0,87	0,82/0,32	6,5	1,3	965	16,0
АО261-6	10	0,88	0,89/0,33	7	1,2	965	19,4
АО262-6	13	0,88	0,89/0,33	7	1,2	965	25,0
АО271-6	17	0,90'	0,90/0,31	7	1,2	970	32,0
АО272-5	22	0,905	0,90/0,31	7	1,2	970	41,0
АО281-6	30	0,91	0,91/0,30	7	1,1	980	55,5
АО282-6	40	0,915	0,91/0,30	7	1,1	980	73,0
АО291-6	55	0,925	0,92/0,29	7	1,1	985	98,0
АО292-6 "	75	0,925	0,92/0,29	7	1,1	985	134
Синхронная частота вращения 750 об/мин
АО241-8	2,2	0,81	0,89/0,29	6	1,2	710	6,0
АО242-8	3,0	0,815	0,70/0,29	6	1,2	710	7,9
АО251-8	4,0	0.84	0,71/0,25	6	1,2	720	10,2
АО252-8	5,5	0,85	0,72/0,26	6	1,2	720	13,7
АО261-8	7,5	0,865	0,81/0,30	6	1,2	725	16,3
АО262-8	10	0,875	0,83/0,30	7	1,2	725	21,0
АО271-8 '	13	0.89	0,84/0,30	7	1,1	730	26,4
АО272-8	17	0,895	0,85/0.29	7	1,1	730	34,0
АО281-8	22	0,905	0,85/0,29	7	1,1	735	44,0
АО282-8	30	0,91	0,88/0,29.	7	1,1	735	57,5
АО291-8	40	0,915	0,88/0,28	7	1,1	740	75,5
АО292-8	55.	0,925	0,90/0,28	7	1,1	740	101,0
Синхронная частота вращения 600 о б/м и н
АО281-Ю	17'	0,88	0,79/0,28	6,5	1,1	585	37,0
АО282-10	22	0,895	0,79/0,28	6,5	1,1	585	47,0
АО291-Ю	30	0,90	0,82/0,28	6,5	1,1	590	63,0
АО282-Ю	40	0,905	0,82/0,28	6,5	1Д	590	82,5
Синхронная частота вращения 3 000 о б/м и н
А261-2	17	0,88	0,88/0,33	7	1,2	2 910	33,2
А262-2	22	0,89	0,88/0,31	7	1,1	2 910	43,0
А271-2	30	0,90	0,90/0,31	7	1,1	2 920	56,0
А272-2	40	0,905	0,90/0,29	7	1,0	2 920	74,0
А281-2	55	0,91	0,90/0,29	7	1,0	2 940	102,0
А282-2	72	0,92	0,90/0,28	7	1,0	2 940	133,0
А291-2	100	0,93	0,90/0,27	7	1,0	2 950	180,0
Синхронная частота вращения 1 500 о б/м и н
А261-4	13	0,885	0,88/0,35	7	1,5	1 450	25,2
А262-4	17	0,895	0,88/0,31	7	1,2	1 450	33,0
А271-4	22	0,90	0,88/0.29	7	1,1	1 450	42,0
А272-4	30	0,905	0,88/0,29	7	1,1	1 450	57,8
А281-4	40	0,91	0,89/0,28	7	1,0	1 470	75,0
А282-4	55	0,92	0,89/0,28	7	1,0	1470	102,0
А291-4	72	0,93	0,89/0,26	7	1,0	1480	133,0
А292-4	100	0,935	0,90/0,25	7	1,0	1480’	180,0
248
Продолжение прилож. .3
Тип электродвигателя	Мощность, кВт	К. п. д.	Коэффициент мощности cos ф (числите ль)/соа фп при пуске (знаменатель)	Кратность пускового тока	Кратность пускового момента	Частота вращения, об/мин	Номинальный ток, А
Синх ронная частота вращения					1 000 о б/м и н		
А261-6	10	0,87	0,86/0,33	7	1,2	965	20,4
А262-6	13	0,88	0,86/0,33	7	1,2	965	26,0
А271-6	17	0,89	0,87/0,31	7	1,2	970	33,2
А272-6	22	0,895	0,87/0,31	7	1,2	970	43,0, 57,5
А281-6	30	0,90	0,88/0,30	7	1,1	975	
А282-6	40	0,91	0,89/0,29	7	1,1	975	75,5
А291-6	55	0,92	0,89/0,29	7	1,1	985	102,0
А292-6	75	0,925	0,89/0,29	7	1,1	985	140,0
С и н х р	о н н а	я час	тота вращения		750 о б/м и н		
А261-8	7,5	0,85	0,78/0,32	6	1,2	725	17,3
А262-8	10	0,87 -	0,81/0,31	7	1,2	725	21,6
А271-8	13	0,875	0,82/0,29	7	1,1	730	27,6
А272-8	17	0,885	0,82/0,29	7	1,1	730	35,6
А281-8	22	0,89	0,82/0,28	7	1,1	735	46,0
А282-8	30 '	0,90	0,84/0.29	7	1,1	735	61,0
А291-8	40	0,915	0,84/0,27	7	1,1	740	79,0
А292-8	55	0,92	0,87/0,28	7	1,1	740	105,0
Б. Пусковая аппаратура
Тип электродвигателя	Тип нереверсивного магнитного пускателя				Номинальный ток теплового элемента реле (числи-тель)/у ставка тока теплового элемента реле (знаменатель)
	в открытом исполнении		в защищенном исполнении		
	без реле	с реле	без реле	с реле	
Синхронная частота вращения 3 000 о б/м и н
АО2 (АОЛ2) 11-2	ПМЕ-211	—	ПМЕ-221	—	—
АО2 (АОЛ2) 12-2	ПМЕ-211			ПМЕ-221	—.	—
АО2 (АОЛ2) 21-2	ПМЕ-211			ПМЕ-221	—.-	
АО2 (АОЛ2) 22-2	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	5/4,5
АО2 (АОЛ2) 31-2	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	6,3/6,3
АО2 (АОЛ2) 32-2	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	8/8
АО241-2	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221 1	ПМЕ-222	12,5/11,3
АО242-2	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	16/14,4
АО251-2	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	20/20
АО252-2	ПА-311	ПА-312	ПА-321	ПА-322	25/25
АО262-2	ПА-311	ПА-312	ПА-321	ПА-322	40/34
АО271-2	ПА-411	ПА-412	ПА-421	ПА-422	50/45
АО272-2	ПА-411	ПА-412	ПА-521	ПА-522	60/57
АО281-2	ПА-511	ПА-512	ПА-521	ПА-522	80/76
А 0282-2	ПА-611	ПА-612	ПА-621	ПА-622	120/102
АО281-2	ПА-611	ПА-612	Станция управления		150/142/
АО292-2	Станция управления		—	1 “	—
Синхронная частота вращения 1 500 о б/м и л
АО (АОЛ2) 11-4 АО (АОЛ2) 12-4	ПМЕ-211 ПМЕ-211	—	ПМЕ-221 ПМЕ-221			
АО (АОЛ2) 21-4 АО (АОЛ2) 22-4 АО (АОЛ2) 31-4	ПМЕ-211 ПМЕ-211 ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221 ПМЕ-221 ПМЕ-221	ПМЕ-222	5/5
АО (АОЛ2) 32-4	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	н/н.н
1ИР
Продолжение прилож. 3
Тип эл ектр о двигат еля	Тип нереверсивного магнитного пускателя				Номинальный ток теплового элемента реле (числи-тель)/уставка тока теплового элемента реле (знаменатель)
	в открытом исполнении		в защищенном исполнении		
	без реле	с реле	без реле	с« реле	
АО241-4	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	10/8,5
АО242-4	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	12,5/11,3
АО251-4	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	16/15,2
А0252-4	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	20/20
АО261-4	ПА-311	ПА-312	ПА-321	ПА-322	25/25
АО262-4	ПА-311	ПА-312	ПА-321	ПА-322	40/34
АО271-4	ПА-411	ПА-412	ПА-421	ПА-422	50/42,5
АО272-4	ПАДИ	ПА-412	ПА-521	ПА-522	60/57
А 0281-4	ПА-511	ПА-512	ПА-521	ПА-522	80/76
АО282-4	ПА-511	ПА-512	ПА-621	ПА-622	100/100
АО281-4	ПА-611	ПА-612	Станция управления		150/135
АО292-4	Станция управления		—	1	“	—
Синхронная частота вращения 1 000 об/мин
АО2 (АОЛ2) 11-6	ПМЕ-211	—	ПМЕ-221		
АО2 (АОЛ2) 12-6	ПМЕ-211	—	ПМЕ-221	—	•
А02 (АОЛ2) 21-6	ПМЕ-211	—	ПМЕ-221		
АО2 (АОЛ2) 22-6	ПМЕ-211	—	ПМЕ-221	—	
А 02 (АОЛ2) 31-6	ПМЕ-211		ПМЕ-221	—	—
АО2 (АОЛ2) 32-6	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	6,3/5,7
АО241-6	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	8/7,2
А0242-6	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	10/9,5
АО251-6	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	16/12,8
А0252-6	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	16/16
А0261-6	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	20/20
АО262-6	ПА-311	ПА-312	ПА-321	ПА-322	25/25
АО271-6	ПА-311	ПА-312	ПА-321	ПА-322	32/32
А 0272-6	ПА-411	ПА-412	ПА-421	ПАД22	50/42,5
АО281-6	ПАДИ	ПА-412	ПА-521	ПА-522	" 60/57
АО282-6	ПА-бИ	ПА-512	ПА-521	ПА-522	80/76
АО281-6	ПА-511	ПА-512	ПА-621	ПА-622	100/100
АО292-6	ПА-611	ПА-612	Станция управления		150/135
вращения 750 о б/м и н
Синхронная частота
АО241-8	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	6,3/6,3
АО242-8	ПМЕ-211	ПМЕ-212'	ПМЕ-221	ПМЕ-222	8/8
АО251-8	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	12,5/11,3
А 0252-8	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	16/13,6
АО261-8	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	20/17
АО262-8 .	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	25/22,5
АО271-8	ПА-311	ПА-312	ПА-321	ПА-322	32/27,2
А0272-8	ПА-311	ПА-312	ПА-321	ПА-322	40/34
АО281-8	ПАДИ	ПА-412	ПА-421	ПА-422	50/45
А 0282-8	ПАДИ	ПА-412	ПА-521	ПА-522	60/60
А0291-8	ПА-511	ПА-512	ПА-521	ПА-522	80/76
АО292-8	ПАДИ	ПА-612	ПА-621	ПА-622	120/102
частота вращения 600 о б/м и н
Синхронная
АО281-Ю	ПА-311	ПА-312	ПА-421	ПА-422	40/38
АО282-Ю	ПАДИ	ПА-412	ПА-421	ПА-422	50/47,5
АО291-Ю	ПА-511	ПА-512	ПА-521	ПА-522	80/64
А 0292-10	ПА-511	ПА-512	ПА-521	ПА-522	100/85
250
Продолжение прилож. 3
Тип электродвигателя	Тип нереверсивного магнитного пускателя				Номинальный ток теплового элемента реле (числи-тель)/уставка тока теплового элемента реле (знаменатель)
	в открытом исполнении		в защищенном исполнении		
	без реле	с реле	без реле	с реле	
Синхронная частота в			р а щ е н и	я 3 000 о б/м и н	
А261-2	ПА-311	ПА-312	ПА-321	ИА-322	40/34
А262-2	ПА-411	ПА-412	ПА-421	ПА-422	50/45
А271-2	ПА-411	ПА-412 ,	ПА-521	ПА-522	60/57
А272-2	ПА-511	ПА-512	ПА-52Г	ПА-522 '	80/76
А281-2	ПА-611	ПА-612	ПА-621	ПА-622	120/102
А282-2	ПА-611	ПА-612 	Станция управления		150/135
А291-2		Станция	: управления		
Синхронная частота в			р а щ е н и	я 1 500 о б/м и п	
А261-4	ПА-311	ПА-312	ПА-321	ПА-322	32/25,6
А262-4 .	ПА-311	ПА-312	ПА-321	ПА-322	40/34
А271-4	ПА-411	ПА 412	ПА-421 '	ПА-422	50/42,5
А272-4	ПА-411	ПА-412	ПА-521	ПА-522	60/60
А281-4	ПА-511	ПА-512	ПА-521 ,	ПА-522	80/76
А282-4	ПА-611	ПА-612	ПА-621	ПЛ-622	120/102
А291-4	ПА-611	ПА-612	Станция управления		150/135
А292-4		Станция управления			
Синхронная чi		I с т о т а в	р а щ с н и	я 1 000 о б/м и и	
А261-6	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	25/22,5
А262-6	ПА-311	ПА-312	ПА-321	ПА-322	32/28,8
А271-6	ПА-311	ПА-312	ИА-321	ПА-322	40/34
А272-6	ПА-411	ПА-412	11 Л-421	ПА -422	50/45
А281-6	ПА-411	ПА-412 .	ПА-521	ПА-522	60/60
А282-6	ПА-511	ПА-512	ПА-521	ПА-522	80/76
А291-6	ПА-611	ПА-612	ПА’621	ПА-622	120/102
А292-6	ПА-611	ПА-612	Станция управления		150/142,5
С и н х р	о н н а я ч	а с т о т а э	в р а щ е н I	I я 750 о б/м и н	
А261-8	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	20/18
А262-8	ПМЕ-211	ПМЕ-212	ПМЕ-221	ПМЕ-222	25/22,5.
А271-8	ПА-311	ПА-312	ПА-321	ПА-322	32/28,8
А272-8	ПА-311	ПА-312	ПА-421	ПА-422	40/36
А281-8	ПА-411	ПА-412	ПА-421	ПА-422	50/47,5
А282-8	ПА-511	ПА-512	ПА-521	ПА-522	80/64
А291-8 .	ПА-511	ПА-512	ПА-521	ПА-522	80/80
А292-8	ПА-61Г	ПА-612	ПА-622	ПА-622	120/108
защиты и сечений алюминиевых проводов
В. Выбор аппаратов
Тип электр сдвиг ателя	Номинальный ток плавкой вставки, А, предохранителя типа НПН/ПН2	Автоматический выключатель с обратнозависимой от тока характеристикой				Сечение, мм2
		нерегулируемой		регулируемой		
		Тип	Номинальный ток расцепителя, А	Тип '	л Й К R Д и g & к А н И И о R И	
‘ С и н х р (	энная	частота	вращения 3 000		1 о б/м и н	
АО2 (АОЛ2) 11-2	15/—	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	2,5/2,1	2,5
АО2 (АОЛ2) 12-2	15/—	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	4/2,8	2, 5
АО2 (АОЛ2) 21-2	15/-	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	6,4/4	2,5
АО2 (АОЛ2) 22-2	15/—	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	6,4/5,2	*3
251
Продолжение прилож. з
Тип электродвигателя	Номинальный ток плавкой вставки, А, предохранителя типа НПН/ПН2	Автоматический выключатель с обратнозависимой от тока характеристикой				Сечение, мм2 z
		нерегулируемой		регулируемой		
		Тип	Номинальный ток расцепителя, А	Тип	Номинальный ток расцепителя (чи-слитель)/ус-тавка (знаменатель), А	
А02 (А0Л2) 31-2	20/— ’	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	10/7	2,5
АО2 (А0Л2) 32-2	25/—	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	10/9,1	2,5
А 0241-2	35/30	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	16/12,3	2,5
АО242-2	45/40	А3114/1	20	АП50-ЗМТ	25/17	2,5
АО251-2	60/60	А3114/1	25	АП50-ЗМТ	25/22,3	4
АО252-2	—/80	А3114/1	30	АП50-ЗМТ	40/29	4
АО261-2	—/100	А3114/1	40	АП50-ЗМТ	50/38	10
АО271-2	-/120	А3114/1	50		—-•	10
АО272-2	—/200	А3114/1	80	—		16
АО281-2	—/250	А3114/1	100	——		25
АО282-2	-/300	А3134	150			50
АО291-2	-/400	А3134	200 '	—	—	70
А 0292-2	—/600	А3144	250	—	—	95
Синхронная		частота	вращ	е н и я 1 500	о б/м и н	
А02( А0Л2) 11-4	15/-	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	2,5/2,0	2,5
А02 (АОЛ2) 12-4	15/-	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	4/2,5	2,5
А02 (А0Л2) 21-4	15/—	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	4/3,1	2,5>
А02 (АОЛ2) 22-4	15/-	А3114/1	15	АП50 ЗМТ	6,4/4,1	2,5
А02 (А0Л2) 31-4	15/—	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	6,4/6,0	2,5
А02(А0Л2) 32-4	20/—	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	10/7,5	2,5
А0241-4	25/—	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	16/10	\2,5
. А0242Ч	35/40	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	16/12,8	2,5
АО251-4	45/50	А3114/1	20	АП50-ЗМТ	25/17	2,5
АО252 4	60,60	А3114/1	25	АП50-ЗМТ	25/22,3	4
АО261-4	—/80	А3114/1	30	АП50-ЗМТ	40/29	4
А 0262-4	—/100	А3114/1	40	АП50-ЗМТ	50/38	10
АО271-4	—/120	А3114/1	50			10
АО272-4	—/200	А3114/1	80	—	—	16
АО281-4	-/250	А3114/1	100	—-	—	. 25
АО282-4	—/300	А3134	150	—	—	50
АО291-4	—/400	А3134	200		—	70
АО292-4	-/500	А3144	250	—	— - *	95
Синхронная частота			вращ	е н и я 1 000	о б/м и н	
А02 (АОЛ2) 11-6	15/—	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	2,5/1,6	2,5
А02 (А0Л2) 12-6	15/—	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	2,5/2,2	2,5
А02 (А0Л2) 21-6	15/—	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	4/2,8	2,5
АО2 (А0Л2) 22-6	15/—	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	4/3,5	2,5
А02 (АОЛ2) 31-6	15/—	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	6,4/4,4	2,5
АО2 (А0Л2) 32-6	15/-	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	6,4/6,2	2,5
АО241-6	20/—	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	10/8,2	2,5
АО242-6	25/—	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	16/10,4	2,5
АО251-6	35/40	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	16/13,8	2,5
АО252-6	45/50	А3114/1	20	АП50-ЗМТ	25/18,4	2,5
АО261-6	60/60	А3114/1	25	АП50-ЗМТ	25/22,3	4
АО262-6	—/80	А3114/1	30	АП50-ЗМТ	40/29,8	4
АО271-6	-/100	А3114/1	40	АП50-ЗМТ	40/36,8	6
А0272-6	—/120	А3114/1	50	—-	—	10
А0281-6	—/200	А3114/1	80	—		16
АО282-6	-/250	АЗИ4/1	100	—	—	25
А0291-6	—/300	А3134	150	—	—	50
ДО292-6	-/400	А3134	200	—	—	70
252
Продолжение прилож. 3
Тип электродвигателя	Номинальный ток плавкой вставки, А, предохранителя типа НПН/ПН2	Автоматический выключатель с обратцо-зависимой от тока характеристикой			
		нерегулируемой		регулируемой	
		Тип	Номинальный ток расцепителя, А	Тип	Номинальный ток расцепителя (числитель)/уставка (знаменатель), А
вращения 750 о б/м и н
Синхронная частота
АО241-8	15/-	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	10/6,9	2,5
А 0242-8	20/—	А3114/1	15	АП50-ЗМТ	10/9,1	2,5
АО251-8	25/-	А3114/1	- 15	АП50-ЗМТ	16/11,8	2,5
АО252-8	35/40	А3114/1	20	АП50-ЗМТ	16/15,8	2,5
АО261-8	45/40	А3114/1	20	АП50-ЗМТ	25/18,8	2,5
АО 262-8	60/60	А3114/1	25	АП50-ЗМТ	40/25	4
АО271-8	-/80	А3114/1	30	АП50-ЗМТ	40/30,2	4
АО272-8	-/100	А3114/1	40	АП50-ЗМТ	50/39	10
АО281-8	-/150	А3114/1	50	—	—	10
АО282-8	-/200	А3114/1	80	—		16
АО291-8 *	-/250	А3114/1	100	—	—	25
А0292-8	-/300	А3134	150	—	—	50
С и н х р	о п п а я	частота	вращения 600		о б/м и п	
АО281-10	-/100	Л3114/1	50	АП50-ЗМТ	50/43,5	10
АО282-Ю	—/150	А3114/1	60	—	—	10
АО291-Ю	-/200	A3114/I	80	—	—	25
А 0292-10	-/250	А3114/1	100	—		35
С и н х р ।	о и и а я	частота	вращения 3 000		о б/м и н	
А261-2	-/100	А3114/1	40	АП50-ЗМТ	50/38,2	10
А262-2	-/120	А3114/1	50	—	—	10
А271-2	—/200	А3114/1	80			16
А272-2	.	-/250	А3114/1	100	—	—	25
А281-2,	-/300	А3134	150	—	—	50
А282-2	-/400	А3134	200	—	—	70
А291-2	-/500	А3144	250	—	—	95
С и н х р	о н н а я	частота	вращения 1 500 о б/м и н			
А261-4	-/80	А3114/1	30	ЛП50-ЗМТ	• 40/29	4
А262-4	-/100	А3114/1	40	АП50-ЗМТ	50/38	10
А271-4	—/120	А3114/1	50	—	—-	10
А272-4	-/200	А3114/1	80	—	—	16
А281-4	-/250	А3114/1	100	—	—	25
А282-4	-/300	А3134	150	—		50
А291-4	—/400	А3134	200	—	—.	70
А292-4	-/500	А3144	250	—	—	95
С и н х р	о н н а я	частота	. вращения 1 000 о б/м и н			
А261-3	60/60	А3114/1	25	АП50/ЗМТ	40/25	4
А262-6	-/80	А3114/1	30	АП50/ЗМТ	40/30	4
А271-6	-/100	А3114/1	40	АП50/ЗМТ	50/38	10
А272-6	-/120	А3114/1	50	—	—	10
А281-6	-/200	А3114/1	80	—	—	16
А282-6	-/250	А3114/1	100	—		25
А291-6	-/300	А3134	150	—	—	50
А292-6	-/400	А3134	200	—	—	70
253
Продолжение прилож. 3
Тип электр одвигате ля
Автоматический выключатель с обратнозависимой от тока характеристикой			
нерегулируемой		регулируемой	
Тип	Номинальный ток расцепителя, А		Номинальный ток расцепителя (числитель)/уставка (знаменатель), А
Синхронная частота вращения 750 о б/м и н
А261-8	45/50	А3114/1	20	АП50 ЗМТ	25/19,8	2,5
А262-8	60/60	А3114/1	25	АП50-ЗМТ	40/25	4
А271-8	-/80	А3114/1	30	АП50-ЗМТ	40/32	4
А272-8	—/100	А3114/1	40	АП50-ЗМТ	50/41	10
А281-8	-/150	А3114/1	60	—	——	10
А282-8	—/200	А3114/1	80	—	—	25
А291-8	-/250	А3114/1	100		—	25
А292-8	—/300	А3134	150	—	—	50
Примечания: 1. Не приводятся данные для автоматических выключателей, имеющих только электромагнитный расцепитель-отсечку (например, А3114/5), поскольку их установка на ответвлениях к короткозамкнутым электродвигателям приводит к завышению сечений проводов и поэтому не рекомендуется.
2.	При защите ответвлений к короткозамкнутым электродвигателям автоматическими выключателями с тепловыми расцепителями установка тепловых реле в магнитных пускателях не требуется.
3.	Согласно каталожным данным 1970—1971 гг. термореле магнитных пускателей имеют тепловую компенсацию. В связи с этим уставка принимается независимо от исполнения (открытое или защищенное). При отсутствии компенсации уставки тепловых реле выбираются как для расцепителей автоматов, устанавливаемых в шкафу (гл. 5).
4.	Автоматические выключатели с расцепителями на ток от 15 А и выше не защищают от перегрузки электродвигатели, имеющие номинальный ток меньше 15 А.
5.	Номинальные токи расцепителей автоматических выключателей приняты с учетом установки выключателей в закрытых шкафах.
6.	В приложении 3 использованы таблицы, составленные инженером Н. И. Драгунской.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
АКТИВНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ
ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ
Сечения, мм2 . . . 2,5 4	6	10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240
Активные сопро-
тивления, Ом/км 12,6 7,90 5,26 3,16 1,98 1,28 0,92 0,64 0,46 0,34 0,27 0,21 0,17 0,132
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
АКТИВНЫЕ И ИНДУКТИВНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБМОТОК ТРЕХФАЗНЫХ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ НА СТОРОНЕ 0,4/0,23 кВ
Мощность трансформатора, кВ • А . . Активное сопротивление, мОм/фаза . . Индуктивное сопротивление, мОм/фаза
160	250	400	630	1 000
17	10,2	5,7	8,2	2,1
42	30,3	17,2	13,4	8,5
254
.	ПРИЛОЖЕНИЕ 6
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ ТИПОВ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ
Тил	Номинальный ток патрона. А	Номинальный ток плавкой вставки, А	Конструкция патронов	Предельный ток отключения при напряжении до 500 В
ПР-2	15 60 100 200 350 600 1000	6; 10; 15 15; 20; 25; 35; 45; 60 60; 80; 100; 100; 125; 160; 200 200; 225; 260; 300; 350 350; 430; 500; 600 600; 700; 850; 1000	Разборный без наполнителя	
ПН-2-100 ПН-2-250 ПН-2-400 ПН-2-600 ПН-2-1000	100 250 400 600 1000	30;	40;	50;	60;	100 80;	100;	120;	150;	200; 250 200;	250;	300;	350;	400 300;	400;	500;	600 500;	600;	750;	800;	1000	Разборный с наполнителем	50 . 40 25 25 10
НПН-15 НПН-60М	15 60	6; 10; 15 20; 25; 35; 45; 60	Псразборпый с наполнителем	
Примечание: Предохранители типа ПН-2 па 100 и 250А при отключении тока 5000А (действующих) и выше работают как 'гокоогранпчннающис.
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ
ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ СЕРИЙ А3100, АБ-25, АЕ-1000, АЕ-2000, АК63 С НЕРЕГУЛИРУЕМЫМИ РАСЦЕПИТЕЛЯМИ
Тип	Номинальный ток, А	и о о о Я о g § ьн О F И	Род расцепителя	Номинальный ток расцепителя ^а. и* А	Предельно допустимый ударный ток к. з., кА
А3161		1	Тепловой	15; 20; 25; 30; 40; 50	2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5
А3161/7		1	Без расцепителя	—	—
А3162	50	2	Тепловой	15; 20; 25; 30; 40; 50	2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5
А3162/7		2	Без расцепителя	—	—
А3163		3	Тепловой	15; 20; 25; 30; 40; 50	2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5
А3163/7		3	Без расцепителя	—	—
А3113/1		2	Комбинирован-	15; 20; 25; 30; 40;	3,2; 4; 5; 7; 8,5; 10;
			ный	50; 70; 80; 100	И; И; 12
А3113/5		2	Электромагнит-	15; 20; 25; 40; 60;	3,2; 4; 5; 7; 10; 12
			ный	100	
А3113/7		2	Без расцепителя	.—	
А3114/1	100	3	Комбинирован-	15; 20; 25; 30; 40;	3,2; 4; 5; 7; 8,5;
			ный	50; 70; 80; 100	10; И; И; 12
А3114/5		3	Электромагнит-ный	15; 20; 25; 40; 60; 100	3,2; 4; 5; 7; 10; 12
А3114/7		3	Без расцепителя		—
255
Продолженис прилож. 7
. Тип	Номинальный ток, А	Число полюсов	Род расцепителя	Номинальный ток расцепителя Ja. Н’ А	Предельно допустимый ударный ток к. з., кА
А3123 А3123 А3123/7 А3124 А3124 А3124/7	100	2 2 2 3 3 3	Комбинированный Электромагнитный Без расцепителя Комбинированный Электромагнитный Без расцепителя	15; 20; 25;>30; 40; 50; 60; '80; 100 30; 100 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 80; 100 30; 100	5,5; 6; 9; 10; 13; 19; 20; 22; 23 10; 23 5,5; 6; 9; 10; 13; 19; 20; 22; 23 10; 23
А3133 А3133 А3133/7 А3134 А3134 А3134/7	200	2 2 2 3 3 3	Комбинированный Электромагнитный Без расцепителя Комбинированный Электромагнитный Без расцепителя	120; 150; 200 200 120; 150; 200 200 ’	19; 23; 30 30 19; 23; 30 '	30
А3143 А3143 А3143/7 А3144 А3144 А3144/7	600	2 2 2 3 3 3	Комбинированный Электромагнитный Без расцепителя Комбинированный Электромагнитный . Без расцепителя	250; 300; 400; 500; 600-600 250; 300; 400; 500; 600 600	32; 35; 35; 50; 50 50 32.; 35; 35; 50; 50 50
А Б-25	25	1	Тепловой	15; 20; 25	1,0
АЕ-1311 АЕ-1111 АЕ-1211	25	1 1 1	Тепловой Комбинированный Электромагнитный	6; 10; 16; 25 6; 10; 16; 25 6; 10; 16; 25	1,5 1,5 1,5
АЕ-2000 АЕ-2000 АЕ-2000 АЕ-2000	10 25 63 100	1, 2, 3, 4	Электромагнитные и без расцепителей	0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 6; 8; 10 0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25 10; 12,5; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100	3 10 20
256
Продолжение прилож. 7
Тип	Номинальный ток, А	Число полюсов	Род расцепителя	Номинальный ток расцепителя ^а. н’ л	Предельно допустимый ударный ток к. з., кА
А63-МГ А63-МТ	25 25	1 1	Электромагнитный с гидравлическим замедлением срабатывания Электромагнитный и тепловой	0,63; 0,8; 1; 1,25 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5: 6,3; 8; 10; 12,5; 16; л 20;25	—
А63-М	25	1	Электромагнитный	6,3; 10; 16; 20; 25	3
АК63-2МГ АК63-ЗМГ	63 63	2 3	Электромагнитный с гидравлическим замедлением срабатывания	0,63; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 32; 40; 50* 63	9
АК63-2М AK63-3M	63 63	2 3	Электромагнитный		9
АК632 АК633	63 63	2 3	Без расцепителя		
Примечания: 1. Величины ударного тока к. з. указаны в таком же порядке, как и поминальные токи расцепителей автоматических выключателей серии А3100.
2.	Для однополюсных автоматических выключателей серии А3100 величины ударного тока к. з. даны для напряжения сети 220В, для двух и трехполюсных — для напряжения 380В.
3.	Номинальная уставка тепловых элементов на ток срабатывания автоматических выключателей серии А3160—1,2/а н, а у остальных автоматов серии А3100—1,275 [р При токе 1,1 1а н срабатывание нё происходит.
4.	Номинальная уставка тока срабатывания электромагнитных элементов (отсечка) автоматических выключателей серии А3100 составляет (8 — 10) 1а> п.
5.	Указанные величины предельно допустимого ударного т. к. з. для автоматических выключателей серии А3100 действительны для переменного тока при cos <р — 0,5 и частоте 50 Гц при разрыве цепи двумя или тремя полюсами (для автомата А3161 — одним полюсом). При этом под'током к. з. подразумевается - ток, который может возникнуть в установках без учета собственного сопротивления автомата.
6.	Автоматические выключатели А3120, А3130, А3140 допускают установку блок-контактов и дистанционного (или нулевого) расцепителя.
7.	Автоматические выключатели серии АЕ-1000 срабатывают в течение не более 25 мин при токе перегрузки 1,5 1а н, Ток отсечки (мгновенное) сра-t батывание —(12^-18) 1а> н. Указано амплитудное значение предельно допустимого ударного тока к. з. при U = 1,1ПН и cos ф = 0,9. Типы исполнения указаны для установки на передней стороне щита с передним присоединением проводов. При заднем присоединении проводов обозначения типов исполнений следующие: АЕ-1321; АЕ-1121; АЕ-1221.
8.	Автоматические выключатели серии АЕ-2000 могут снабжаться дистанционным расцепителем, а также расцепителем минимального напряжения. Присоединение — переднее и заднее, возможны штепсельные контакты. Исполнения: открытое, защищенное, пыленепроницаемое, брызгозащищепиое. Срабатывание при тоне 1,2 1а н не более чем за 20 мин. Ток мгновенного срабатывания (отсечка) электромагнитных расцепителей 12 1а н< Приведенные технические данные и обозначения являются ориентировочными.
9.	Автоматические выключатели серии АН с замедлением срабатывании (МГ) имеют токи отсечки 14 н, без замедления срабатывания (М) — 3	(|
и 14 1а 1Г Устанавливаются только в вертикальном положении.
Автоматический выключатель отключает токи 1,2 1а н в течение по Ооле® 20 мин, 6 1а. п (при отсечке — 14 1а н) за 34-20 с.
257
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Справочник ЦСУ СССР. Народное хозяйство СССР в 1969 г. М., «Статистика», 1970.
2.	Солдаткина Л. А. Регулирование напряжения в городских сетях. М., «Энергия», 1967.
3.	Мельников Н. А., Солдаткина Л. А. Регулирование напряжения в электрических сетях. М., «Энергия», 1968.
4.	Перельцвайг Л. И., Тупицын В. А. Автоматизация бытовых электроплит. Электроснабжение и освещение городов. — Научные труды Академии коммунального хозяйства имени К. Д. Памфилова, № 2, ОНТИ АКХ, 1968.
5.	Басов М. А. Бытовой электронагрев и электроотопление. Вопросы электрификации быта. — Труды ЛИЭИ, вып. 51, Л., «Энергия», 1964.
6.	Червоненкис Я. М. Электроотопление жилых и общественных зданий. Электроснабжение и освещение городов. — Научные труды Академии коммунального хозяйства имени К. Д. Памфилова, № 2, ОНТИ АКХ, 1968.
7.	Некрасов А. М., Саркисов М. А. Претворение в жизнь ленинских предначертаний. — «Электрические станции», 1970, № 4.
8.	Некрасов А. М., Сербиновский Г. В., Штейнгауз Е. О. Об электрификации коммунально-бытового хозяйства СССР. —• «Электрические станции», 1970, № 7.
9.	Сербиновский Г. В. О современном состоянии электроэнергетики в Европе и США. — «Промышленная энергетика», 1965, № 2.
10.	Jacobs Gerald. Elektrotechnik und Wohnbau. — «Philips — Techn.», 1966, 5, № 3, p. 22-29.
11.	Clisler Hanns. Zukunst sichere Elektro — Haustechnik. Energiewirtschaft. Tagesfragen», 1968, 18, № 5, p. 222—226.
12.	Михайлова В. M., Федосенко Р. Я. Определение нагрузок и .расхода электроэнергии на бытовые нужды. М., Изд-во литературы по строительству, 1966.
13.	Федосенко Р. Я. Надежность электроснабжения и электрические нагрузки, М., «Энергия», 1967.
14.	Вопросы электрификации промышленности и быта. — Труды ЛИЭИ, Л., «Энергия», 1964.
15.	Айзенберг Б. Л., Дмитриев В. М., Клебанов Л. Д. Исследование электрических нагрузок городской сети. Основные принципы развития электрических сетей и рационального использования электрической энергии. — Труды ЛИЭИ, Л., Госэнергоиздат, 1960.
16.	Лукомский Я. И. Теория корреляции и ее применение к анализу производства. М., Государственное статистическое изд-во, 1958.
258
17.	Штейнгауз Е. О. Вопросы энергоснабжения в планировке городов. М., Госэнергоиздат, 1952.
18.	Мешков В. В. Основы светотехники. М., Госэнергоиздат, 1961.
19.	Волоцкой И. В., Кноррпнг Г. М., Рябов М. С., Шайке-вич Л. С. Электрическое освещение производственных и гражданских зданий, М., «Энергия», 1964.
20.	Кривошеин И. А. Бытовые электронагревательные приборы и установки. М., изд. Министерства коммунального хозяйства, РСФСР, 1963.
21.	Михайлова В. М. Перспективные удельные расходы электроэнергии в жилых зданиях. Основные направления проектирования и развития городских электрических сетей. М., «Энергия», 1966.
22.	Козлов В. А. Электроснабжение городов. М., «Энергия», 1965.
23.	Федосенко Р. Я., Мирер Г. В. Потребление электроэнергии в жилых зданиях, «Электричество», 1963, № 3.
24.	Бессмертный Иг С. Схемы городских электрических сетей. М., изд. Министерства коммунального хозяйства РСФСР, 1963.
25.	Длин А. М. Математическая статистика в технике. М., «Советская паука», 1958.
26.	Тушина А. А. К вопросу несимметрии нагрузки в городских распределительных сетях. — «Электричество», 1959, № 10.
27.	Гюнтер Гуле. Электроснабжение при низком напряжении в современных жилых районах. Сообщения АЕД, 4/5, 1959.
28.	Козлов В. А. Городские электрические сети. М., «Энергия», 1970.
29.	Дмитриев В. М. Применение методов математической статистики к исследованию электрических нагрузок городской сети. Основные принципы развития электрических сетей и рационального использования электрической энергии. М., Госэнергоиздат, 1960.
30.	Пикогосов С. Н. Электропотребление на осветительно-бытовые нужды в зарубежных городах. Основные принципы развития электрических сетей и рациональйого использования электрической энергии. М., Госэнергоиздат, 1960.
31.	Юшка А. А. Об определении расчетных нагрузок жилых домов. Эксплуатация и развитие электроустановок промышленных предприятий и городских сетей. — Труды ЛИЭИ, вып. 69, Л., «Энергия», 1967.
32.	Тульчип И. К., Городничев А. В., Рыбасов В. И», Пест-рова И. И. Определение оптимальных параметров электрических сетей жилых домов повышенной этажности с учетом ежегодного роста нагрузок. Обзорная информация «Электрооборудование и светотехника». М., ГОСИНТИ, 1969.
33.	Волоцкой И. В. Электрические установки жилых домов. М., изд. Министерства коммунального хозяйства РСФСР, 1962.
34.	Mescher W. С. Total electric gets baust in high rise Dwellings (CHIA). Electrical World», September, № 12, 1966.
35.	Кнорринг Г. Me Справочник для проектирования электрического освещения, М., «Энергия», 1968.
36.	Tull В. Н. Totalelectric gnildings. «ASHRAE» Journal, 1968, 10, № 2, p. 48—-50 (США).
37.	Правила устройства электроустановок. М., «Энергия», 1966.
38.	Методика технико-экономических расчетов в энергетике. М., Металлургиздат2 1966.
259
39.	Лившиц Д, С. Нагрев проводников и защита предохранителями в электросетях до 1 000 В. М., «Энергия», 1967.
40.	Цигельман И. Е., Тульчин И. К. Электроснабжение, электрические сети и освещение. М., «Высшая школа», 1970.
41.	Мирер Г. В., Тульчин И. К. К расчету четырехпроводных сетей с газоразрядными лампами. — «Промышленная энергетика», 1964, № 6.
42.	Мирер Г. В., Тульчин И. К. Еще раз о расчете четырехпроводных сетей электрического освещения с газоразрядными лампами. — «Светотехника», 1968, Кз 2.
43.	ЗакС. М. Монтаж светильников с газоразрядными лампамш М., «Энергия», 1971.
44.	Указания по проектированию электрооборудования жилых зданий СН 297-64, М., Изд-во литературы по строительству, 1965.
45.	Глазунов А. А., Глазунов А. А. Электрические сети и системы. М., Госэнергоиздат, 1960.
46.	Ульянов С. А. Короткие замыкания в электрических системах. М., Госэнергоиздат, 1952.
47.	Архипов II. К. Расчет токов короткого замыкания. М., изд. Министерства коммунального хозяйства РСФСР, 1954.
48.	Указания по проектированию силового электрооборудования промышленных предприятий CH-357-66. М., Изд-во литературы по строительству, 1967.
49.	Мирер Г. В., Тульчин И. К. Упрощенное определение т. к. в. в сетях переменного тока напряжением до 1 000 В. — «Промышленная энергетика», 1966, № 8.
50.	Кузнецов Р. С. Аппараты распределения электрической энергии на напряжение до 1 000 В., М., «Энергия», 1970.
51.	Спевакоц П. И. В каких случаях не требуется проверка линий на отключение. — «Светотехника», 1968. № 9.
52	Мирер Г. В., Тульчин И. К. Упрощенное определение токов однофазного короткого замыкания в осветительных сетях. — «Светотехника», 1969, № 10.
53.	Найфельд М. Р. Заземление и защитные меры безопасности. М., «Энергия», 1971.
54.	Найфельд И. Р., Спеваков П. И. Сопротивления трансформаторов в режиме однофазного замыкания в сетях напряжением до 1 000 В. — «Промышленная энергетика», 1968, И.
55.	Шипунов Н. В. Защитное отключение. М., «Энергия», 1968.
56.	Ослон А. Б. Автоматическая защита от прикосновения в установках напряжением до 1 000 В. — «Промышленная энергетика», 1968, № 1.
57.	Информация на изделия электротехнической промышленности. Реле утечки дифференциальное серии РУД-02. Информэлект-ро, 1970. '
58.	Нудлер Г. И., Тульчин И. К. Основы автоматизации производства. М., «Высшая школа», 1968.
59.	Некрасов А. М., Саркисов, М. А. Развитие энергетики за пятилетку и перспективы на 1971 г. «Электрические станции», 1971, № 1.
60.	Рябов М. С., Циперман Л. А., Электрическая часть осветительных установок. М., «Энергия», 1966.
61,	Королькова В. И. Электробезопасность. Оборопгиз1 1962.
260
62.	Словаков П. И. Вычисление тока однофазного короткого замыкайия в осветительных сетях методом удельного сопротивления. — «Светотехника», 1971, № 1.
63.	Указания по выполнению электропроводок в каналах строительных конструкций, изготовляемых на.заводах домостроительных комбинатов и стройиндустрии. СН 336-65. М., Изд-во литературы но строительству, 1966.
64.	Указания по выполнению электропроводок, замополичи-ваемых в строительные конструкции при их изготовлении па заводах домостроительных комбинатов и стройиндустрии. М., Изд-во литературы по строительству, 1966.
65.	Карпов Ф. Ф., Козлов В. Н. Справочник по расчету проводов и кабелей. М., «Энергия», 1969 г.
66.	Чумаков В.М. Проводки и осветительные электроустановки, М., «Энергия», 1967.
67.	Временные указания по проектированию внутриквартальных инженерных коммуникаций в коллекторах, технических подпольях, технических коридорах и подвалах. СН 338-65. М., Изд-во литературы по строительству, 1966.
68.	Бессмертный И. С., Тушина А. А. и др. Изучение электрических нагрузок и режимов электропотребления в жилых домах Москвы с целью определения электрических нагрузок. Обзорная информация «Электрооборудование и светотехника». М., ГОСИНТИ, 1970.
69.	Указания по выбору и применению установочных электрических проводов. СН 351-66. М., Изд-во литературы по строительству, 1967.
70.	Пудлер Г. И., Тульчип И. Е. Основы автоматики в жилищно-коммунальном хозяйстве. М., «Высшая школа», 1970.
71.	Тульчип И. К. Электрооборудование многоэтажного дома. — «Строительство и архитектура Москвы», 1970, № 10.
72.	Муромский С., Лейкин Ф. Технико-экономические пред-, посылки применения аккумуляционного электроотопления жилых, коммунальных и общественных зданий. — «Электротехническая промышленность, Серия «Бытовая электротехника», 1971, № 7.
73.	Тушина А. А., Тульчин И. К. Электрические нагрузки жилых зданий. — «Электротехническая промышленность». Серия «Бытовая электротехника», 1971, № 7.
74.	Указания по проектированию электрического освещения производственных зданий. СН 203-62. М., Стройиздат, 1962.
75.	Карпов Ф. Ф. Как проверить возможность подключения к электрической сети двигателей с короткозамкнутым ротором, М., «Энергия», 1972.
76.	Строительные нормы и правила. Электротехнические устройства. Глава 6, СНиП Ш-И. 6-67. М., Изд-во литературы по строительству, 1968.
77.	Спеваков П. И. Проверка на автоматическое отключение в сетях до 1 000 В, М., «Энергия», 1971.
78.	Электроснабжение и электрооборудование жилых и гражданских зданий Москвы. Сборник научных статей. М., изд. МНИИТЭП ГОСИНТИ, 1971.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................................    3
Глава первая. Электроприемники жилых зданий. ...	5
1-1. Общие положения ...............................   5
1-2. Электроприемники квартир................... 6
1-3. Общедомовые электроприемники ..................  15
Глава вторая. Уровни электрификации быта..............	17
2-1. Общие положения........................... 17
2-2. Насыщение квартир электроприемнпками...... 19
2-3. Краткий обзор электрификации быта в зарубежных странах.......................................   22
2-4. Характеристика бытового электропотребления	...	25
2-5. Прогнозирование бытового электропотребления	.	.	28
Глава третья. Электрические нагрузки..................... 45
3-1. Постановка вопроса ............................  45
3-2. Исследования и формирование электрических нагрузок ......................................... 47
3-3.	Суточные графики	нагрузки жилых зданий.......	57
3-4. Нормирование электрических нагрузок и их прогнозирование ................................... 64
Глава четвертая. Схемы распределения электроэнергии ........................... ........................ 80
4-1. Общие положения.............................  .	80
4-2. Принципы построения схем питающих электросетей 84
4-3. Выбор оптимальных схем питающих электросетей с учетом роста нагрузок.......................  100
4-4. Схемы групповой квартирной сети . ............. 109
4-5. Типичные комплексные схемы электрооборудования жилых зданий................................... 115
Глава пятая. Расчеты электрических сетей .......	119
5-1. Общие положения................................ 119
5-2. Нагревание проводников........................  120
5-3. Длительно допустимые нагрузки проводников . . .	124
5-4. Старение изоляции.............................. 129
5-5. Защита электрической сети .............	131
5-6. Расчет сетей по потере напряжения .........	149
5-7. Расчет проводов на минимум расхода цветного металла ......................................... 171
5-8. Расчет простой замкнутой сети.................. 173
262
5-9. Колебания напряжения сети. Снижение напряже
нпя при прямом пуске двигателя с к. з. ротором . ,	175
5-10. Выбор сечений проводов по условиям механической
прочности ...................................   1М|
Глава ж о с т а я. Упрощенные методы расчета токов короткого	замыкания............................ 181
6-1.	Основные	понятия............................   181
6-2. Особенности расчета токов короткого замыкания в
установках до 1 000 В.......................... 184
6-3. Упрощенное определение тока трехфазпого короткого замыкания................................. 187
6-4. Соображения по выбору электрических аппаратов
и проводников но условиям короткого замыкания .	190
6-5. Упрощенное определение токов однофазного короткого замыкания................................. 192
Г л а в а с е д к м а я Автоматизация инженерного оборудования в жилых зданиях...............................	196
Глава в о с ь мая. Электропроводки..................... 207
8-1.	Основные понятия ............................. 207
8-2.	Установочные провода.......................... 207
8-3.	Электроустановочные и	электромонтажные изделия 209
8-4. Краткая* характеристика строительных конструк-
ций жилых зданий............................... 213
8-5. Прокладка питающих и общедомовых групповых сетей.......................................... 215
8-6.	Прокладка групповых сетей	квартир............. 217
Глава девятая. Комплектные устройства электроустановок жилых зданий.................................... 226
9-1. Общие положения............................... 226
9-2. Вводно-распределительные устройства........... 226
9-3. Распределительные щитки ...................... 234
Глава десятая. Некоторые вопросы электробезопаспо-сти в жилых домах....................................  240
Приложения  ........................................... 245
Список литературы  .................................... 258
Григорий Владимирович Мирер, Иосиф Константинович Тульчин, Георгий Самойлович Гринберг, Вадим Николаевич Смирнов
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
Редактор Е. А. Каминский
Редактор издательства И. П. Березина Переплет художника Е. В. Никитина Технический редактор Т. Н. Хромова Корректор Н. В. Лобанова
Сдано в набор 26/11 1973 г. Подписано к печати 14/VI 1973 г. Т-08500. Формат 84X108V32. Бумага типографская № 3. Уел. печ. л. 13,86. Уч.-изд. л. 16,29. Тираж 25 000 экз. Зак. 729.
Цена 92 коп.
Издательство «Энергия». Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10.
Ордена Трудового Красного Знамени Ленинградская типография № 1 «Печатный Двор» имени А. М. Горького Союзполи-графпрома' при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. Ленинград, Гатчинская ул., 26.