Делить ли PEN при реконструкции системы освещения цеха

[dimon-ru-80]

Добрый день коллеги. Возникла следующая дилемма.
Нужно выполнить проект реконструкции цехового освещения с установкой LED светильников. По старому проекту система заземления в цехе и соответственно в щитах освещения TN-C. В качестве заземляющих проводников используются металлоконструкции ферм и колон цеха (PE).  PEN проводник в составе питающих линий.
Светильники подключены от осветительных пунктов через магистрали (алюминий 3х10+1х6 мм²). Понимаю что минимальное требование к PEN проводнику 16 мм² по алюминию и 10 мм² по меди, значит в старом проекте какая то нестыковка?
Принял решение делить PEN на N и PE в осветительных пунктах (сечение их питающих кабелей позволяет). Далее, растягивать пятипроводные магистрали освещения и к светильникам делать трехпроводные отводы (L+N+PE). Смущает то, что светильник находится на металлическом кронштейне, который установлен на металлической ферме (считай на PE проводнике).

Хотел бы услышать мнение коллег по данному вопросу. Теоретически, если не делить PEN, то нужно выполнять требование по минимальному сечению проводника. Если разделить, то как вы смотрите на то, что светильник будет на кронштейне с электрической связью с фермой (PEN проводником)....?
Буду рад вашим мнениям.
Во вложении фрагмент старого чертежа и однолинейная схема одного из новых осветительных пунктов.
 

[Сугор]

светильник находится на металлическом кронштейне, который установлен на металлической ферме (считай на PEN проводнике)

dimon-ru-80, нет, металлическая ферма не  PEN проводник, она не используется как рабочий ноль, по ней, в нормальном режиме не течет ток. Ферма и кронштейн металлические конструкции которые должны быть присоединены к СУП и могут использоваться как РЕ проводник .
Я бы обратил бы внимание на сечение кабелей. из чертежей трудно понять длину линий, на сколько я понял, большинство линий более 100м. Советую проверить автоматы на срабатывание на т.к.з. Есть опасения что на такой длине ткз в конце линии 1,5мм2 будет недостаточен для срабатывания автомата 10А

[dimon-ru-80]

Линии и автоматы проверю, это длинны с учетом заделок и запасом 10%. По поводу ферм, есть старый проект в котором указанно, что металлоконструкции являются заземляющими проводниками т.е PE. (с PEN опечатался). Думаю, может сделать магистрали четырёхпроводными 3L+N, а PE сделать перемычкой от светильника к металлоконструкции кронштейна? Или не заморачиваться и сделать пятипроводку как задумл?

[Сугор]

Или не заморачиваться и сделать пятипроводку как задумл?

Правильно - 5ти жильный кабель

[dimon-ru-80]

Подскажите, есть какой нибудь упрощённый (усредненный) метод расчёта токов к.з. По причине отсутствия данных о трансформаторе и существующей схеме подключения ОП нет данных о переходных сопротивлениях ....

[dimon-ru-80]

На старых чертежах даже такие перлы есть по поводу PEN...

[Сугор]

Подскажите, есть какой нибудь упрощённый (усредненный) метод расчёта токов к.з.

нету

По причине отсутствия данных о трансформаторе и существующей схеме подключения ОП нет данных о переходных сопротивлениях

надо делать запрос заказчику, на предприятии должна быть служба Главного Энергетика, у которой должны быть схемы и результаты замеров сопротивлений петли "фаза-ноль"

[dimon-ru-80]

Работаю на этом "предприятии", данных нет и это печально  . Есть только сущ. схема с длинной, сечением, номиналом автоматического выключателя. И те же данные по линии питания ОП. Можно ли грубо принять номинал автомата, на линии питания ОП, за ток к.з на шинах ОП? Понимаю что глупо, но нужно как то выходить из положения  ..

[Сугор]

Работаю на этом "предприятии", данных нет и это печально

На воротах ТП должна быть указана мощность трансформаторов. Если это цеховая КТП, то, по идее можно (при наличии соответствующей группы допуска) зайти в помещение и прочитать что написано на шильдике. Если транс стоит в отдельном помещении, то можно попробовать разглядеть шильдик не заходя в помещение, или попробовать определить мощность по габаритам, но здесь не точно ибо строительная часть  может быть сделана на перспективу увеличения мощности. Трансформатор по идее должен находиться на балансе предприятия и где-то должен быть перечень оборудования. Любое оборудование должно обслуживаться и результаты обслуживания должны где-то фиксироваться. Мощность трансформатора можно попробовать определить по номиналу предохранителя на стороне ВН и(или) номиналу вводного аппарата защиты на вводе в РУ-0,4кВ. можно попробовать обратиться в энергоснабжающую организацию, но тут возможны негативные последствия типа приезд инспектора с проверкой. При любых неопределенностях лучше принимать транс с меньшей мощностью что-бы был запас

[dimon-ru-80]

Тип и мощность транса узнать не проблема. У Кнорринга есть справочные данные по сопротивлениям трансов. Но вот дальше - распредустройство, от него питающий кабель к магистральному щитку, дальше кабель к ОП. Кабельных журналов с длинами линий нет, буду делать запрос в службу главного энергетика, может откопают что....Задача усложняется тем, что все ОП  запитаны от нескольких ТП, по разным схемам. И еще вопрос, если можно - как просчитать переходные сопротивления в распредустройстве, ответвительных коробках и щитах с автоматами?
А если все-таки считать что при построении схемы электропитания щитков, номиналы автоматических выключателей были выбраны с учетом токов к.з. До ОП на линии установлен автомат 140А, ток короткого замыкания в линии не может быть ниже этих 140А. Можно взять это за основу? Разделить фазное напряжение на этот ток, получить сопротивление. Дальше сложить его с удельным сопротивлением магистрали питания светильников умноженным на длину магистрали. Затем разделить линейное напряжение на получившееся сопротивление и получить ток к.з в конце магистрали питания светильников? Получилось около 33А. Или так делать нельзя?

[Сугор]

dimon-ru-80, у старых советских автоматов были другие характеристики. И в любом случае 140А это не ткз. нужно смотреть по токовременным характеристикам для конкретной модели. есть модели с настраиваемыми характеристиками уставок, а есть фиксированые. Сейчас точно не помню, но вроде бы совковые автоматы срабатывали за нормируемое время на 3х или 5ти кратный ТКЗ.  ТКЗ зависит не только от мощности транса, но и от длины и сечения линии, а у тебя сечение питающего кабеля 1,5мм2, как-то маловато.

[jordaned]

есть какой нибудь упрощённый (усредненный) метод расчёта токов к.з

Есть приблизительный метод оценки мощности системы по влиянию реактивной мощности на напряжение.Иногда тоже приходится применять,когда никаких данных нет.Необходимо для расчета резонансных частот и уровня напряжения после компенсации.Но для этого необходима КУ и анализатор (или хотя бы мультиметр)

[dimon-ru-80]

а у тебя сечение питающего кабеля 1,5мм2, как-то маловато.

Наверно не совсем понятно написал выше...
К примеру одна из сущ.линий. В существующей схеме питания осветительного пункта, питающий кабель АПВ 4(1х120), который защищён автоматом 140А. Схема была расчитана на работу с ДРЛ тысячками. К светильниками с  ДРЛ растянуты питающие магистрали с примерно такой же длинной кабеля, как и магистрали к новым светильникам. В схемах щитков указана мощность на группу (9630 Вт), тип кабеля АВРГ 3х10+1х6, номинал автомата его защиты 30А и потери напряжения в линии от 0,4 до 1,9 на разных линиях. Видно что взяли сечение с запасом.   
В новой схеме, мощность светильников в 4 раза меньше. И используется медный кабель.
Я убираю старые ОП и шкафы с конденсаторными батареями, ставлю новые ОП и растягиваю новые магистрали к LED светильникам (220 Вт мощности). От каждого из новых ОП идёт несколько трехфазных магистралей к которой будут подключены светильники с чередованием по фазам А,В,С. При сечении магистрали  1,5 кв.мм потери напряжения составляют около 3,7%.
Обращался в службу гл.энергетика, кабели уже сто лет никто не меряет (петля фаза -0), схемы с длинами линий возможно найдут, а может и нет...
Раз такая неразбериха подниму сечение питающей магистрали к светильникам до 2,5-4,0 кв.мм и на этом закончу мытарствования.
В любом случае спасибо что отвечаете на мои вопросы, а то и посоветоваться особо не с кем.

[Сугор]

dimon-ru-80, сечение кабеля выбирают по:
1. расчетному току (здесь у тебя вроде бы все в порядке),
2. допустимому падению напряжения, которое зависит от мощности, сечения и длины кабеля (здесь нужно считать)
3. току к.з. (точнее проверяют автомат на срабатывание) который зависит от мощности трансформатора и сопротивления петли "фаза-ноль" и никак не зависит от мощности потребителей.
В сети есть куча прог для подобных расчетов
При подключении ЛЕД светильников появилось требование проверять автоматы на срабатывание на пусковые токи (см ПУЕ-2017 и последнюю редакцию ДБН-28), у некоторых светильников они достаточно значительные. Вполне возможно что автомат 10А будет срабатывать на пусковые токи даже при мощности 2,86кВ, но чтобы сказать точно нужно искать паспортные данные светильника (производитель должен указывать пусковой ток и время запуска). Не знаю какие светильники у тебя, поэтому привожу первый попавшийся https://www.ltcompany.com/ru/products/types/industrial-luminaires/from-5-to-12-meters/insel-lb-s-led/insel-lb-s-led-120-d140-5000k/
при мощности светильника 120Вт, пусковой ток 60А (т.е. получается примерно в 100 раз больше номинального тока светильника) в течении 1000мкс (1секунда), а автомат 10А хар-ка "С" срабатывает на ток 100А, т.е. при включении 2х светильников автомат будет выбивать. Возможно у тебя другие светильники и все не так мрачно, но все равно нужно считать.
Может так получиться что тебе придется увеличивать номинал автомата и уже под номинал автомата подбирать сечение кабеля так что бы автомат срабатывал на ткз в конце самой длинной линии.

[dimon-ru-80]

О, по пусковому току уточню, спасибо. 
Незакрытый вопрос только по срабатыванию автомата при токах к.з в конце линии. Из за отсутствия данных, т.е. по трансформатору данные будут, схема кабельной разводки к щиту известна (точнее есть тип кабеля и сечение, без длины). Замеров петли "фаза - ноль" точно нет...Откуда брать переходные сопротивления в распред щитках и коробках?