Распределение допустимых потерь напряжения по участкам сети целесообразно производить по условиям наибольшей экономичности (по наименьшим расчетным затратам). Эти вопросы рассматриваются в гл. 16. Во многих случаях условие экономии цветных металов не соответствует минимальным расчетным затратам, однако вопросы экономии цветных металлов все еще являются актуальными, поэтому расчет сети по наименьшему расходу цветного металла следует считать целесообразным.

11.9. расчет простой замкнутой сети

В ряде случаев при выборе схем питающих линий квартир 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. 11.4.

Мощность, кВт (или ток), передаваемая по линии от источника А, может быть определена по формуле

р PiLt+ P2L2 + PsLs J J 2g)

Расчетом определяется точка, нагрузка которой питается от двух источников (зачерненный треугольник на рис. 11.4). Эта точка называется точкой токораздела. Сумма составляющих нагрузки от источников питания А и Б равна Ра+Рб=Р1+Р2+Рз.

После определения точки токораздела замкнутая линия условно разрезается в этой точке 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 неонределенной, поскольку число квар-

п п Рб Рис. п.4. Схе.ма простой замк-

2 Рз нутой сети

тир, участвующих в создании нагрузки на данном участке, неизвестно. Точное решение задачи возможно лишь при применении специальных методов. Использование их требует трудоемких расчетов, выполнение которых наиболее целесообразно на ЭВМ. Тем не менее изложенная методика расчета при простой замкнутой сети дает приближенные, но возможные для использования результаты, позволяющие оценить преимущества замкнутой сети.

11.10. особенности трехфазных четырехпроводных сетей освещения с газоразрядными лампами

Как известно, нелинейность характеристик люминесцентных, ртутных и других газоразрядных ламп, а также наличие в их цепи элементов индуктивности и емкости вызывают появление высших гармонических составляющих тока, существенно изменяющих нагрузку нулевого провода даже при равномерной нагрузке фаз. Исследования показали, что ток в нулевом проводе может достигать значений, близких к значению тока в фазном проводе. При коэффициенте мощности примерно 0,95, обусловленном применением светильников с компенсацией cos ф, что обязательно для жилых и общественных зданий, ток в нулевом проводе достигает 85-87 % фазного. Вместе с тем надо учитывать, что частота переменного тока в нулевом проводе равна трехкратной частоте тока в фазных проводах, т. е. 150 Гц.

Математический анализ вопроса с точным учетом всех факторов весьма сложен. В связи с этим были предприняты попытки рассмотреть вопрос о потерях напряжения в таких сетях с учетом ряда допущений, приемлемых для практических целей: а) предполагается, что форма кривой тока близка к трапецеидальной; б) составляющие тока выше третьей гармоники не учитываются; в) напряжение в конце линии принято синусоидальным, что близко к действительности. Мгновенные значения фазных напряжений в конце линии, В, могут быть выражены следующим образом:

к1 = [/ sin со; Ик2 = V2 С/ sin (at - 120°);

КЗ = 2 sin (со; - 240°),

где Uit - действующее значение фазного напряжения в конце линии, В.

Мгновенное значение фазного напряжения в начале линии определяется как сумма мгновенных значений напряжения Б конце линии и падений напряжения, вызываемых токами первой и третьей гармоник. При этом учтем, что в нулевом проводе протекает сумма токов высших гармоник, кратных трем, и взаимно уничтожаются все высшие гармонические, сдвинутые на 120 и 240°.

С учетом сказанного мгновенное значение напряжения первой фазы в начале линии, В, при одинаковых сечениях фазных и нулевого проводников может быть выражено уравнением

III = t/ Y2 sin (о/ + aj Y2 г sin (со/ - ф) +

+ Qi lyx cos ((at -q>) + /1/ 2/ sin (Зсо/- фз) +

+ 3 /1/2 3xcos (Sat - Фз) + За, / r sin (Зсо/ - Фз) +

-f Зйд / [/г Зд: cos (Зсо - Фз),

где Gi - коэффициент амплитуды первой гармоники; йз - то же третьей гармоники; ф - угол сдвига фаз между током и напряжением на нагрузке, принимаемый равным сдвигу фаз первой гармоники; фз - угол сдвига фаз третьей гармоники.

После соответствующих преобразований и определения коэффициента о;з=0,33 (предполагая, что ток в нулевом

проводе равен фазному) и Oi = ]Л1-й1=0,94,а также переходя к действующим значениям, получим формулу для напряжения в конце линии, В:

= -f 0,88Я (г cos ф + х sin ф)з - 2,64Я -

16,72/2x2 - 0,94/(г cos ф +л: sin ф). (11.29)

Потеря напряжения. В, легко определяется как разность напряжений в начале.и конце линии:

Ш=и - и (11.30)

и в процентах

= 100. (11.31)

Следует, однако, помнить, что линейная потеря напряжения в данном случае не может быть получена путем умножения Д(7 HaJ/3, так как в линейных напряжениях исчс-