Проектирование электрического освещения ремонтно-механического цеха



страница2/2
Дата09.01.2018
Размер1.25 Mb.
Название файла5fan_ru_Проектирование электрического освещения ремонтно-механического цеха.doc
ТипКурсовая
1   2
L, м

l, м

РМЦ


0,4

0,8

6,8

9,24

3,966

КТП

0

0,1

3,1

4,2

0,84

Электромастерская

0

0,8

2,3

3,22

1,288

Мехмастерская

0

0.8

2,3

4

0,8

Склад

0

0

2,9

4,06

0,812

Венткамера

0

0

2,9

4,06

0,812

Вывод:


В проектной практике выбор типа светильников и их размещение осуществляется одновременно, контролируя соблюдение соотношения . Однако для вспомогательных помещений допускается за критерий выбора количества светильников и их размещение взять метод использования светового потока.

Таким образом, мы в данной главе произвели выбор типа светильников (результаты выбора свели в таблицу 3.2.1), а затем произвели их расположение внутри помещений (результаты размещения светильников отобразили на чертеже формата А1).



4 СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОБЩЕГО РАВНОМЕРНОГО ОСВЕЩЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТАНОВЛЕННОЙ МОЩНОСТИ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА В ПОМЕЩЕНИЯХ
Для расчёта общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей при отсутствии крупных затемняющих предметов используют метод коэффициента использования светового потока.

Световой поток:


(4.1)
где z – коэффициент неравномерности светового потока (z=1,15 для ЛН и ДРЛ, z=1,1 для ЛЛ);

S – площадь освещаемой поверхности, м2, п.1, табл. 1.1;

КЗ – коэффициент запаса, п.2, табл.2.1;

Emin – освещённость, лк, п.2, табл.2.1;

η – коэффициент использования светового потока; [1], табл. 6.2.г.

Значение коэффициента η определяют по справочнику, исходя из значения параметра “i”,


(4.2) (4.2)
Произведем расчет общего равномерно освещения методом коэффициента использования светового потока для основного и вспомогательных помещений.

РМЦ: А = 30 м; B = 54 м; Hр = 6,6 м; z=1,15; Emin=300 лк; Кз = 1,5.



Тогда индекс помещения:

В данном помещении светильники типа РСП 05-400, тогда выбираем значение коэффициента использования светового потока η=0,729.

Требуемый световой поток равен:


=1111,667·103 лм
Выбираем лампы типа ДРЛ400, [3], табл.5.6.

Световой поток светильника (1 лампа) равен: Фл=23500 лм.

Принимаем к установке 48 светильников типа РСП 05-400.

КТП: А = 6 м; B = 9 м; Hр = 3,1 м; z=1,1; Emin=100 лк; Кз = 1,5.



Тогда индекс помещения:

=1,161
В данном помещении светильники типа ЛСП 07-1х36, выбираем значение коэффициента использования светового потока η=0,40332.

Требуемый световой поток равен:


22091,64 лм;
Выбираем лампы типа ЛБ36, [3], табл. 5.4.

Световой поток светильника (1 лампа) равен: Фл=3050 лм;

Принимаем к установке 8 светильника типа ЛСП 07-1х36.

Электромастерская: А = 6 м; B = 12 м; Hр = 2,3 м; z=1,1; Emin=300 лк; Кз = 1,5.



Тогда индекс помещения:
=1,739
В данном помещении светильники типа ЛПП 07-1х58, тогда выбираем значение коэффициента использования светового потока η=0,55225.

Требуемый световой поток равен:


=64407,7 лм;
Выбираем лампы типа ЛБ58, [3], табл. 5.4.

Световой поток светильника (1 лампа) равен: Фл=4800 лм;

Принимаем к установке 14 светильников типа ЛПП 07-1х58.

Мехмастерская: А = 6 м; B = 6 м; Hр = 2 м; z=1,1; Emin=300 лк; Кз = 1,5.



Тогда индекс помещения:
=1,5
В данном помещении светильники типа ЛСП 18-2х36, тогда выбираем значение коэффициента использования светового потока η=0,4.

Требуемый световой поток равен:


=44500 лм;
Выбираем лампы типа ЛБ36, [3], табл. 5.4.

Световой поток светильника (2 лампы) равен: Фл=6100 лм.

Принимаем к установке 8 светильников типа ЛСП 18-2х36.

Склад: А = 6 м; B =7,5 м; Hр = 2,9 м; z=1,1; Emin=75 лк; Кз = 1,5.



Тогда индекс помещения:
=1,149
В данном помещении светильники типа ЛПП 07-1х18, тогда выбираем значение коэффициента использования светового потока η=0,40118.

Требуемый световой поток равен:


=13880,93 лм;
Выбираем лампы типа ЛБ18, [3], табл. 5.4.

Световой поток светильника (1 лампа) равен: Фл=1250 лм;

Принимаем к установке 12 светильников типа ЛПП 07-1х18.

Венткамера: А = 6 м; B = 4,5 м; Hр = 2,9 м; z=1,1; Emin=50 лк; Кз = 1,5.



Тогда индекс помещения:
=0,8867
В данном помещении светильники типа ЛПП 07-1х18, тогда выбираем значение коэффициента использования светового потока η=0,3704.

Требуемый световой поток равен:


=2227,5 лм;
Выбираем лампы типа ЛБ18, [3], табл. 5.4.

Световой поток светильника (1 лампа) равен Фл=1250 лм;

Принимаем к установке 4 светильников типа ЛПП 07-1х18.
Вывод:

В данной разделе выполнен расчёт общего равномерного помещения, тем самым окончательно определили количество светильников в каждом из помеще-

ний нашего цеха, а также определили типы и мощности устанавливаемых в эти светильники ламп.

Воспользовавшись методом использования светового потока, мы смогли определить требуемый световой поток в помещениях, определили удельную мощность светового потока.




5 Выбор источников света, типов светильников, их размещение и светотехнический расчёт эвакуационного освещения
Для расчёта аварийного эвакуационного освещения воспользуемся точечным методом расчёта, служащим для расчёта освещения как угодно расположенных поверхностей и при любом распределении освещённости. Выберем светильники НСП11 с кривой силы света типа М.

Расположим светильники эвакуационного освещения так, как показано на рисунке 5.1. Расстояние d от каждого светильники до контрольной точки А1 найдем по формуле:


 (5.1)
где r1 и r1A1– расстояния от светильника и контрольной точки до нижней границы плана помещения, м;

r2 и r2A1– расстояния от светильники и контрольной точки до левой границы плана помещения, м;



Для первого светильника:


Рисунок 5.1 – План помещения с расположением светильников и контрольных точек
Расчетная высота, принимая hp=0:
Нр=7,8-0,4-0=7,4 м
Определим угол  по формуле:
 ( 5.2)

Для первого светильника:



Для светильников с КСС М  ([1], табл. 6.12). Определим  по формуле:
 (5.3)
Для первого светильника:


По тем же формулам произведем расчеты для остальных светильников, результаты занесем в таблицу 5.1.

Найдем суммарную освещенность:


 (5.4)


Таблица 5.1 – Результаты расчета освещенности


Контрольная точка

№ светиль-

ника


d, м

α, град

Iα, кд

Освещенность E1000 в точке А1 от светильника с условной лампой в 1000 лм

А1

1

2

3



4

5

6



26,5

36,3


50,8

8,4


26,1

44,1


74,4

78,5


81,7

48,8


74,2

80,5


159,2

159,2


159,2

159,2


159,2

159,2


0,056

0,023


0,00873

0,832


0,059

0,013


∑E1000=0,993


Определяем необходимый поток лампы, принимая в соответствии со СНИП Ен=0,5 лк; кз=1,5, п.2:
 (5.5)


Выбираем светильники с лампой накаливания НСП11-100 со степенью защиты IP52, типом КСС – М, КПД – 0,77 и Фл=1360 лм.

6 Выбор схемы питания осветительной установки

Внутри цеха принимаем осветительную сеть переменного тока с заземлённой нейтралью напряжением 400/230 В.

Выбор схем питания осветительной установки определяется:


  1. требованиями к бесперебойности действия осветительной установки (наиболее важное требование).

  2. технико-экономическими показателями.

  3. безопасностью обслуживания, удобством управления и эксплуатации.

В соответствии с требованием СНиП предусматривается в производственных помещениях выполнение аварийной системы освещения (см. п. 5).

Как и все электроприёмники, осветительные установки подразделяются с точки зрения надёжности электроснабжения на три категории: I, II, III.

В общем случае элементами осветительной сети являются источники питания, групповой щитков освещения, провода, кабели и шинопроводы.

Электрическая часть состоит из:

а) питающих участков – это участки осветительной сети от источников питания до групповых щитков освещения. (групповой щиток освещения – это щиток, от которого непосредственно запитываются светильники).

б) групповых линий – это линии, питающие светильники от групповых щитков освещения.

В качестве источника питания нашего цеха выступает ТП 1000-10/0,4-0,23 кВ.

Запитывание цеха электроэнергией происходит по схеме, приведенной на рисунке 6.1:



Рисунок 6.1 – Структурная схема участка электрической сети


Источники света, выбранные для каждого помещения, должны быть объединены в группы для последующего питания их от групповых щитков освещения.

При формировании светильников в группы необходимо учитывать:




  1. каждая фаза должна быть загружена в пределах до 25А, при применении мощных источников света (ЛН 500 Вт и более, ДРЛ свыше 125 Вт) допускается увеличивать нагрузку фаз до 50(63)А. Минимальный ток расцепителя группового автомата 10А.

  2. количество ламп на фазу – до 200 шт. (ЛН и ДРЛ) или до 50 шт. (ЛЛ).

  3. питающие линии в основном 5-и проводные (реже 2-х и 3-х проводные).

  4. источники света должны быть равномерно распределены по всем трём фазам (допускается неравномерность распределения до 15%).

  5. аварийное освещение в помещениях без естественного света в обязательном порядке должно быть запитано от независимого источника питания.


7 Определение мест расположения щитков освещения и трасс электрической сети

В настоящее время щитки освещения для промышленных предприятий выпускаются в основном с автоматическими выключателями: ВА, А3700, АП50, АЕ.

Щитки освещения должны располагаться:


  1. в центре или ближе к центру осветительных нагрузок.

  2. у входов, выходов, проходов (для удобства управления).

  3. таким образом, чтобы отсутствовали обратные потоки электрической энергии или они были минимальны.

Трасса электрической сети должна проходить таким образом, чтобы она охватывала значительное число щитков освещения и при этом обеспечивала минимум обратных потоков.

Для нашего цеха расположение щитка (ЩО) целесообразно выполнить, как показано на плане цеха.



Учитывая особенность расположения светильников аварийного освещения, производим расположение щитка освещения (ЩОА), как показано на плане цеха.

8 Выбор типа щитков освещения, марки проводов и кабелей и их способов прокладки
Осветительные щитки предназначены для приема и распределения электроэнергии в осветительных установках, для управления освещением, а также для защиты групповых линий при длительных перегрузках и коротких замыканиях. Щитки выбираются с учетом условий окружающей среды, количества присоединяемых к ним линий, их расчетных токов и требуемых защитных аппаратов. На промышленных объектах в осветительных установках могут применяться осветительные щитки типа ЯОУ 8500, ОП, ОЩ, ОЩВ, УОЩВ, ЩО 8505, ЩРО 8505 и др.

Щитки освещения выбираются в зависимости от требуемого количества автоматических выключателей и расчетных токов присоединяемых линий. В щитке рабочего освещения требуется 12 автоматический выключатель (линия с1 – 3, с2 – 3, с3 – 3, с4 – 1, с5 – 1, с6 – 1). Принимаем щиток типа ЩРО 8505-1212 с однополюсными автоматическими выключателями типа ВА 61F29-1B и трехполюсными автоматическим выключателем на вводе ВА 61F29-1C ([1], табл. 8.23).

В щитке аварийного освещения требуются 2 выключателя (линия с7 – 1 и с8 – 1). Принимаем щиток ОП-3УХЛ4 с однофазными автоматическими выключателями АЕ1000 ([1], табл. 8.21).
Таблица 7.1 – Основные технические характеристики щитков


Обозначение на плане

Тип щитка

Тип выключателя

Номинальный ток выключателя, А

Количество выключателей

на фидерах



однополюсные

трехполюсные

ЩО

ЩО 8505-1212

ВА 61F29-1B

63

12



ВА 61F29-3C

63



1

ЩАО

ОП-3УХЛ4

АЕ1000

10

3




В осветительных установках широко используются кабели марок ВВГ и АВВГ с медными и алюминиевыми жилами, с поливинилхлоридной изоляцией


жил, в поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова. Как и у кабелей, оболочка предохраняет изоляцию жил проводов от воздействия света, влаги, различных химических веществ и небольших механических воздействий. На напряжение 660 В выпускаются кабели марки ВВГ с площадью сечения жилы 1,5-50 мм2 и АВВГ 2,5-50 мм2. При напряжении 1000 В кабели имеют более широкую номенклатуру сечений – до 240 мм2. Количество жил кабеля варьируется от одной до пяти. Отметим, что в осветительных установках следует применять кабели, у которых все жилы имеют одинаковую площадь поперечного сечения.

При проектировании выберем кабель марки АВВГ.

Способ прокладки проводов и кабелей сетей электрического освещения определяется условиями окружающей среды помещения, наличием соответствующих строительных конструкций.

В производственных зданиях применяются открытые электропроводки. Эти электропроводки прокладываются по поверхностям стен, потолков, фермам и другим строительным элементам зданий.



Открытые электропроводки осветительных сетей выполняются следующими способами:

  1. непосредственно по строительным основаниям (с креплением скобами или с помощью монтажно-строительного пистолета пристреливаются стальные полосы);

  2. прокладка в лотках и в коробах;

  3. тросовые проводки;

  4. проводки в стальных и пластмассовых трубах.

В нашем случае способ проводки применялся: тросовая проводка, проводка в лотках.
9 Выбор сечения проводов, кабелей, расчёт защиты осветительной сети
Выбор сечения проводов и кабелей выбирается по трем условиям:

  1. по механической прочности;

  2. по току нагрева;

  3. по допустимой потере напряжения.

Условием механической прочности заключается в том, что сечение жил с медными проводами должно быть не менее 1,5 мм2, а сечение жил с алюминиевыми проводами не менее 2,5 мм2.

Условие по току нагрева заключается в том, что допустимый ток проводов и кабелей должен быть больше чем расчетный ток протекающий по этому проводу или кабелю:



Iдоп.пров Iрасч (9.1)
Питание осветительных установок осуществляется от двухтрансформаторной подстанции с трансформаторами типа ТМ-630/10, имеющего следующие паспортные данные: Uк=5,5%, ΔPкз=8 кВ. Трансформаторы работают с коэффициентом мощности нагрузки cosφ=0,95, коэффициент загрузки трансформаторов βт=0,8.

Определим потерю напряжения в трансформаторе:


Uka=ΔPk*1000/Sт, (9.2)
Uka=8*100/630= 1,27%
Uкр= (9.3)
Uкр==5,35%
ΔUтт*(Uka*cosφ+Uкр*sinφ) (9.4)
ΔUт=0,8*(1,27*0,95+5,35*0,31)=2,29%

Найдем допустимую потерю напряжения:


ΔUдоп=10 – ΔUт (9.5)
ΔUдоп=10 – 2,29=7,71%

9.1 Расчет электрической сети рабочего освещения


Определяем расчетные нагрузки линий ЩО, приняв кс=1:

Ppi=kc· (9.1.1)
линия с1: Pp1=13*400*1,1=5,72 Вт

линия с2:  Pp2=15*400*1,1=6,60 кВ

линия с3:  Pp3=15*400*1,1=6,60 кВ

линия с4: P p4=14*58*1,2=0,9744 кВ

линия с5: P p5=8*72*1,2=0,6912 кВ

линия с6: P p6=1,2*(8*36+12*18+4*18)= 0,6912 кВ


Для линии, питающей осветительный щиток ЩО расчетная нагрузка равна:
Pрпл= (9.1.2)
Pрпл=5,72+6,6+6,6+0,9744+0,6912+0,6912= 21,2768 кВ
Вычисляем собственные моменты линий ЩО:
Мi= Ppi*(li+l*((NR-1)/2),  (9.1.3)
где li - длина участка линии от осветительного щитка до первого

светильника;

l – расстояние между светильниками в одном ряду;

NR – число светильников в одном ряду;


питающая линия П2: Мпл= 29,496* Pрпл= 627,58 кВ*м

линия с1: М1=5,72*(20,894+3,375*(13-1)/2)= 235,34 кВ*м

линия с2: М2=6,6*(10,133+3,375*(16-1)/2)= 233,94 кВ*м

линия с3: М3=6,6*(15,418+3,375*(16-1)/2)= 268,82 кВ*м


Если линия состоит из нескольких участков (l1, l2..) с одинаковым сечением и различными нагрузками (Pp1,Pp2..), то суммарный момент нагрузки равен сумме моментов нагрузок отдельных участков.
линия с4: М4=Pp3*l1+Pp3/2*l2,
М4=0,9744*9,463+0,9744/2*3,17= 10,76 кВ*м,
линия с5: : М5=Pp4*l3+Pp4/2*l4,
М5=0,6912*5,32+0,6912/2*4= 5,06 кВ*м,

линия с6: М6= (Pp5п+Pp6п)*l5+ Pp6п*l6+ Pp2п*l7 ,
М6=(12*18+4*18)*7,333+4*18*6,426+8*36*31,443= 11,63 кВ*м
Определяем приведенный момент нагрузки для питающей линии:
Мпр=, (9.1.4)

где  - сумма моментов данного и всех последующих по направлению тока участков с тем же числом проводов линии, что и на данном участке;



 - сумма приведенных моментов участков с другим числом проводов;

 - коэффициент приведения моментов ([1], табл.12.12), α=1,85.

Мпр=627,58+235,34+233,94+268,13+10,76+5,06+11,63=1416,48 кВ*м


Площадь сечения жил кабеля питающей линии по допустимой потере напряжения:
, (9.1.5)

где М — момент нагрузки рассматриваемого участка сети, кВтм;

С — расчетный коэффициент, величина которого принимается по [1], табл.12.П.
Fпл=1416,478/(48*7,71)=3,77 мм2
Принимаем Fпл=4 мм2. Выбираем пятижильный кабель АВВГ-5х4-0,66 с Iдоп=27А.

Выполняем расчет питающей линии по допустимому нагреву. Для этого найдем средневзвешенное значение коэффициента мощности нагрузки:



, (9.1.6)



cosφ==
=0,856
Вычисляем расчетный ток линии:
Iрпл=, (9.1.7)
Iрпл==36,33 А
Т. к. 36,33>27 А, то выбранный кабель не проходит по нагреву расчетным током. Принимаем кабель со следующим большим значением АВВГ 5х10-0,66 с Iдоп=42 А.

Определяем фактическую потерю напряжения в питающей линии:


ΔUпл=Mпл/(С*F) , (9.1.8)
ΔUпл=627,58/(48*10)=1,31%
Вычисляем оставшуюся величину допустимой потери напряжения, по которой рассчитываются групповые линии:
= ΔUдоп – ΔUпл , (9.1.9)
=7,71 – 1,31=6,4 %
Определяем площадь сечения групповой линии с1:
F1=235,34/(48*6,4)=0,766 мм2
Принимаем F1=2,5 мм2. Выбираем пятижильный кабель АВВГ-5х2,5-0,66 с Iдоп=19 А. Находим расчетный ток линии:
Iр1==9,84 А

Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 9,84 А < 19 А.



Фактическая потеря напряжения в линии:
ΔU1=235,34/(48*2,5)=1,96 % < 6,4 %
Определяем площадь сечения групповой линии с2:
F2=233,94/(48*6,4)=0,761 мм2
Принимаем F2=2,5 мм2. Выбираем пятижильный кабель АВВГ-5х2,5-0,66 с Iдоп=19 А. Находим расчетный ток линии:
Iр2==11,35 А

Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 11,35 А<19 А.

Фактическая потеря напряжения в линии:


ΔU2=233,94/(48*2,5)=1,95 % < 6,4 %
Определяем площадь сечения групповой линии с3:
F3=268,82/(48*6,4)=0,875 мм2
Принимаем F3=2,5 мм2. Выбираем пятижильный кабель АВВГ-5х2,5-0,66 с Iдоп=19 А. Находим расчетный ток линии:
Iр3==11,35 А
Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 11,35 А<19 А.

Фактическая потеря напряжения в линии:


ΔU3=268,82/(48*2,5)=2,24 % < 6,4 %
Определяем площадь сечения групповой линии с4:
F4=10,76/(8*6,4)=0,21 мм2
Принимаем F4=2,5 мм2. Выбираем пятижильный кабель АВВГ-3х2,5-0,66 с Iдоп=23 А. Находим расчетный ток линии:
Iр4==4,71 А
Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 4,71 А<23 А.

Фактическая потеря напряжения в линии:


ΔU4=10,76/(8*2,5)=0,54 % < 6,4 %
Определяем площадь сечения групповой линии с5:
F5=5,06/(8*6,4)=0,1 мм2
Принимаем F5=2,5 мм2. Выбираем пятижильный кабель АВВГ-3х2,5-0,66 с Iдоп=23 А. Находим расчетный ток линии:
Iр5=