Расчет освещения кузнечно-прессового цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Иркутск 2013г

СОДЕРЖАНИЕ

• ВВЕДЕНИЕ
• 1. Светотехнический расчет
• 1.1 Выбор источника света
• 1.2 Выбор вида и системы освещения
• 1.3 Выбор освещённости и коэффициента запаса
• 1.4 Выбор типа светильника
• 1.5 Размещение светильников в помещении
• 1.6 Определение мощности источников света
• 1.6.1 Расчёт электрического освещения методом удельных мощностей
• 1.6.2 Расчёт освещённости методом коэффициента использования
• 1.6.3 Определение мощности и расположения светильников точечным методом
• 1.6.4 Расчёт аварийного освещения
• 2. Электротехнический расчет
• 2.1 Выбор напряжения и схемы питания осветительных установок
• 2.2 Выбор типов групповых щитков и их расположения
• 2.3 Выбор марки проводов и способа их прокладки
• 2.4 Расчет сечения проводов для осветительных сетей
• 2.4.1 Расчет для сети рабочего освещения
• 2.4.2 Расчет для сети аварийного освещения
• 2.5 Защита осветительной сети и выбор аппаратов защиты
• 2.6 Рекомендации по монтажу и мероприятия по ТБ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ



ВВЕДЕНИЕ

Для повышения производительности труда в общественном производстве, для улучшения условий труда и быта, трудящихся немаловажное значение имеет эффективная световая среда, а именно, искусственное освещение, которое создает возможность нормальной деятельности человека при отсутствии или недостаточности естественного освещения.

На устройство и эксплуатацию искусственного освещения затрачиваются значительные материальные средства и большое количество - электроэнергии - 110-120 млрд. кВт. ч (это около 10-12% всей вырабатываемой электроэнергии). Рациональная организация освещения обеспечивает количественные и качественные характеристики осветительных установок, повышает производительность труда, улучшает качество выпускаемой продукции. На предприятиях, где работают в 2 или 3 смены, освещение имеет большое значение, а соответствующее выполнение осветительных установок способствует росту производительности труда в вечернее и ночное время до уровня производительности дневных смен.

Осветительные установки в городах, поселках городского типа и сельской местности должны обеспечивать требование безопасности транспорта и людей.

В настоящее время происходит внедрение новых видов светильников и различных источников света, применение автоматических устройств для регулирования искусственным освещением в зависимости от естественного света, рационализация в методах расчета, проектировании и разработке индустриальных методов монтажа осветительных установок.

Цели и задачи

По условию задания необходимо рассчитать освещение кузнечно-прессового цеха.

- основным является помещение ремонтного бокса. Характер окружающей среды - пыльная. Размер помещения: 60х36х8м.

- сварочное отделение. Размер помещения: 20х18х8м.

- токарный цех. Размер помещения: 20х18х8м.

Питание сети освещения осуществляется от пристроенной однотрансформаторной КТП мощностью 1х630кВА.

Параметры КТП:

Количество и мощность трансформаторов - 1х630 кВА;

Коэффициент загрузки трансформаторов - в = 0,95;

Коэффициент мощности - cosц = 0,8;

Допустимая потеря напряжения - ?Uт = 4,1%, для коэффициента загрузки в = 1. [3]



1. Светотехнический расчет

1.1 Выбор источника света

Рациональное электрическое освещение способствует повышению производительности труда, сохраняет зрение. При проектировании электрического освещения следует иметь в виду и экономию электроэнергии.

В качестве источников рабочего освещения для основного помещения и сварочного отделения выберем лампы типа ДРИ. Их применение обусловлено тем, что эти помещения обладают большой площадью и высота помещений составляет более 6 метров. Так же лампы ДРИ обладают более высокой светоотдачей по сравнению с компактными люминесцентными лампами (КЛЛ). Таким образом, одна металлогалогенная лампа в состоянии заменить несколько ламп КЛЛ, что, безусловно выгодно там, где необходимо большое количество света.

Для освещения инструментального склада выберем светильники с лампами типа ЛБ. Вследствие большой энергетической эффективности, люминесцентные лампы являются идеальными для освещения помещений, таких, как офисы, коммерческие, промышленные и общественные здания.

В качестве источников аварийного освещения выберем светодиодные светильники.

1.2 Выбор вида и системы освещения

Рациональное искусственное освещение должно обеспечивать достаточную, равномерную, без теней освещённость рабочей поверхности, отсутствие слепящего действия источников света и постоянство освещённости во времени.

Для освещения помещения будет использоваться два вида освещения рабочее и аварийное. Рабочее освещение будет служить для обеспечения нормальных условий видимости на рабочих и вспомогательных поверхностях при нормальной работе электрического освещения. Аварийное освещение будет служить для эвакуации персонала при авариях в системе рабочего освещения.

Рабочее освещение проектируемого помещения - общее, при этом светильники одного типа и мощности устанавливаются равномерно по всему помещению и на одинаковой высоте.

1.3 Выбор освещённости и коэффициента запаса

Принимаем общую равномерную систему освещения для рабочего освещения. Освещенность ремонтного бокса выбираем по разряду зрительной работы [1; табл. 4-4к]

Периодическое наблюдение за ходом производственного процесса при

постоянном пребывании людей в помещении.

разряд (подразряд) зрительной работы по [1]: Vа

освещенность (лк) по [4]: 200

коэффициент запаса по [4]: 1,8

высота рабочей поверхности (м): 0,8

коэффициенты отражения от потолка ,стен, пола, (%): 50,30,10

1.4 Выбор типа светильника

Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:

- характером окружающей среды;

- требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;

- соображениями экономики.

Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой, определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных условиях.

Для высоких помещений h ? 6м могут быть использованы лампы ДРИ.

С учётом рекомендаций для помещения щитов выбираем светильник ГСП17-250-701, КПД 60%, тип кривой силы света - глубокая, применим в данном светильнике лампу ДРИ (см. рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Светильник ГСП17-250-70: 1 - внешний вид; 2 - размеры; 3 - КСС

Область применения - промышленное освещение (производственные помещения, цеха и т.п.) - освещение спортивных объектов (залы, игровые площадки, катки и т.п.) - освещение элементов транспортной инфраструктуры (терминалы, склады и т.п.)

Технические характеристики:

Напряжение, В:	220 ± 10%
Номинальная частота, Гц:	50
Класс пылевлагозащищённости:	IP 65
Класс электрозащиты:	I
cos ц	0.85
Тип кривой силы света:	глубокая
КПД %, не менее	60

Техническое описание

- Отражатель изготовлен из алюминия методом ротационной вытяжки с последующей химической обработкой.

- Корпус изготовлен из алюминия методом литья, окрашен белой порошковой краской.

- Защитная сетка из стальной проволоки окрашена белой порошковой краской, крепится к отражателю с помощью скоб.

- Защитное закаленное стекло в металлической обечайке крепится к отражателю с помощью трех металлических замков и откидывается при замене ламп.

- Сальниковый ввод PG13,5 IP65 для кабеля диаметром от 8 до 12 мм.

ПРА

Встроенный электромагнитный ПРА. Коэффициент мощности (cosц не менее 0,85).

Присоединение светильников к сети должно осуществляться шнуром или кабелем с повышенной рабочей температурой не ниже 130^oС.

При комплектовании светильников лампами, ток лампы должен соответствовать току на аппаратах.

Установка

Рекомендуемая высота подвеса от 6 м.

Крепление: подвес на крюк (базовое исполнение); на монтажный профиль; на трубу G3/4-B (корпус изготавливается по специальному заказу).

1.5 Размещение светильников в помещении

Производим расчет электроосвещения основного помещения.

Определяем предварительное количество светильников с лампами ДРИ. Определяем габариты помещения:

;

Определим расчётную высоту подвеса, если:

h_c = 0,7 м - высота свеса светильника;

h_р = 0,8 м - высота рабочей поверхности;

h_п = H - h_с = 8 - 0,7 = 7,3 м - высота подвеса светильника над полом;

h = H - h_c - h_p = 8 - 0,7 - 0,8 = 6,5 м - расчётная высота.

Рисунок 1.2 - Схема расположения светильников

Определяем расстояние между светильниками:

где - отношение L/h, по [3] для КСС - глубокая принимаем 1;

- расчетная высота, м; тогда

Зная расстояние между светильниками, определим число рядов и число светильников в рядах.

А = 60 м - длина помещения щитов;

В = 36 м - ширина помещения щитов,

Количество светильников в ряду:

Так как согласно [3] отношение L_A/L_B не должно превышать 1,5 принимаем L_B = 6м

Количество рядов:

тогда общее количество светильников:

Определяем расстояние от стены до ближайшего светильника и ряда:

План расположения светильников в основном помещении (см. рисунок 1.3)

1.6 Определение мощности источников света

1.6.1 Расчёт электрического освещения методом удельных мощностей

Производим расчет электроосвещения основного помещения (рем. бокса)

Размер производственного помещения:

A = 60 м., В = 36 м., Н = 8 м.;

где А - длина;

В - ширина;

Н - высота помещения.

По [2; таблица 6.14] находим Р_уд = 2,2 Вт/м, но так как в таблице Ен = 100 лк и КПД = 100%, то пропорциональным перерасчётом определяем:

Определяем расчётную мощность одной лампы:

Выбираем лампу ДРИ фирмы BLV HIT 250W dw 5200K E40 3,0А 20000lm d46x225 мощностью 250Вт [9]. Полная установленная мощность ламп:

Фактическая удельная мощность:

1.6.2 Расчёт освещённости методом коэффициента использования

Производим расчет ремонтного бокса

Определим световой поток лампы по выражению:

,

Где: Е_н = 200 лк - нормированная освещенность [1; табл. 4-4 г.];

S - площадь помещения

Кз - коэффициент запаса, принимаем 1,8 [4];

Z - коэффициент неравномерности освещения принимаем 1,15 для ламп ДРИ [3];

- коэффициент использования светового потока источника света, доли единиц.

Определяем расчётную высоту подвеса светильника над рабочей поверхностью (см. рисунок 1.2):

Производим расстановку светильников на плане помещения (см. рисунок 1.3)

Количество светильников на плане 54шт.

Учтены значения:

коэффициент потолка с_п = 0,5;

коэффициент стен с_с = 0,3;

коэффициент рабочей поверхности с_р = 0,1;

коэффициент запаса k_з = 1,8.

Вычисляем индекс помещения:

По принятым значениям коэффициентов отражения и показателю помещения коэффициент использования светового потока по [2; табл. 6.4] = 93% или 0,93

Расчётный световой поток одной лампы:

Выбираем лампу ДРИ фирмы BLV HIT 250W dw 5200K E40 3,0А 20000lm d46x225 мощностью 250Вт [9]

Проверяем расхождение расчётного и номинального световых потоков лампы:

что находится в допустимых пределах

Производим расчет освещения сварочного отделения

Размер производственного помещения:

A = 20м., В = 18 м., Н = 8 м.;

Определим световой поток лампы по выражению:

,

где Е_н = 200 лк - нормированная освещенность [1; табл. 4-4к];

S - площадь помещения:

Кз - коэффициент запаса, принимаем 1,8 [1; табл. 4-4к];

Z - коэффициент неравномерности освещения принимаем 1,15 для ламп ДРИ [3];

- коэффициент использования светового потока источника света, доли единиц.

Определим расчётную высоту подвеса, если:

h_c = 1 м - высота свеса светильника;

h_р = 0,0 м - высота рабочей поверхности [1];

h_п = H - h_с = 8 - 1 = 7 м - высота подвеса светильника над полом;

h = H - h_c - h_p = 8 - 1 - 0,0 = 7 м - расчётная высота.



Рисунок 1.4 Схема расположения светильников

тогда согласно условию принимаем L = 7м

Учтены значения:

коэффициент потолка с_п = 0,5;

коэффициент стен с_с = 0,3;

коэффициент рабочей поверхности с_р = 0,1;

коэффициент запаса K_з = 1,8

Количество светильников в ряду:

Так как согласно [3] отношение L_A/L_B не должно превышать 1,5 принимаем L_B = 6м

Количество рядов:

тогда общее количество светильников:

Определяем расстояние от стены до ближайшего светильника и ряда:

Производим расстановку светильников на плане помещения, (см. рисунок 1.5)

Вычисляем индекс помещения:

По принятым значениям коэффициентов отражения и показателю помещения коэффициент использования светового потока = 82% или 0,82 [2; табл. 6.4]

Расчётный световой поток одной лампы:

Выбираем лампу ДРИ фирмы SYLVANIA HSI-TSX 250W BriteLux 4200К E40 2,9A 21000lm d48x260 [9].

Проверяем расхождение расчётного и номинального световых потоков лампы:

что находится в допустимых пределах

Рисунок 1.5 - План расположения светильников

Производим расчет освещения помещения инструментального склада

Разряд зрительной работы в данном помещении VI-1 [1; табл. 4-4з];

Уровень освещённости при общем освещении 75 лк. [1; табл. 4-4з];

Коэффициент запаса 1,5

Размеры помещения: 38х26х4 м

h_c (не учитываем) - высота свеса светильника;

h_р = 0,0 м - высота рабочей поверхности [1; табл. 4-4з];

h_п = H = 4 м - высота подвеса светильника над полом;

h = H-h_c-h_p = 4 м - расчётная высота;

Рисунок 1.6 - Схема расположения светильников

Для помещения склада выбираем светильник ЛСП44 Flagman Ардатовского светотехнического завода [5]. Используется совместно с люминесцентными лампами мощностью 18-58 Вт от следующих производителей: OSRAM, T4, T5, PHILIPS, PILA, Комтекс.

Рисунок 1.7 Внешний вид светильника ЛСП44 Flagman

Технические характеристики ЛСП44-2х36-019:

сеть питания: 220 В, 50 Гц;

тип источника света: трубчатая люминесцентная лампа 2х36Вт Т8 G13;

количество ламп: 2;

мощность светильника:

тип ПРА: электронная;

коэффициент мощности cosц не менее: 0,96;

КПД светильника: 95%;

степень защиты от пыли и влаги: 5'3;

климатическое исполнение и категория размещения: УХЛ4;

класс защиты от поражения электрическим током: І;

масса: 1800 грамм;

габаритные размеры: длина L = 1279/147/108 мм.

Применение: Предназначены для общего освещения помещений с повышенным содержанием пыли и влаги, помещений с химически агрессивными средами, сельскохозяйственных помещений, мастерских и складских помещений. ТУ 3461-027-05014337-01

Описание конструкции:

Корпус изготовлен из поликарбоната серого цвета методом литья под давлением. Для модификации 003. 013 изготовлен из трудногорючего VO поликарбоната серого цвета. Уплотнительная прокладка по контуру между корпусом и рассеивателем из пенополиуретана выполнена методом сплошной заливки.

Рассеиватель изготовлен методом литья под давлением. Оптимальное светораспределение достигается благодаря продольным преломляющим призматическим элементам. Матирование по краям снижает блесткость. Имеет абсолютно гладкую внешнюю поверхность, что облегчает обслуживание и очистку.

Монтажная панель выполнена из листовой стали, окрашена белой порошковой краской. При монтаже и обслуживании подвешивается к корпусу. Предусмотрены места крепления магистральной проводки.

Установка:

- Монтаж индивидуально или в линию. - Крепление на монтажную поверхность с помощью монтажных скоб. - Крепление на подвес (серьга, стержень, крюк, трос) заказывается дополнительно к базовому исполнению.

Определяем L - расстояние между рядами светильников.

л = 1,4 [3]

Принимаем число рядов светильников

Расстояние от крайних рядов светильников до стен по ширине.

Определим световой поток лампы по выражению:

,

Где: Площадь помещения: S = А·В = 38·26 = 988 м²;

n = 5 - количество рядов светильников;

k_з = 1,5 - коэффициент запаса [1];

Е_н = 75 лк. [1];

z = 1,1 - коэффициент минимальной освещённости [3];

Коэффициент использования светового потока:

Учтены значения:

коэффициент потолка с_п = 0,5;

коэффициент стен с_с = 0,3;

коэффициент рабочей поверхности с_р = 0,1;

Индекс помещения:

з = 0,69 - коэффициент использования светового потока [2].

Световой поток ряда:

В каталоге [6] выбираем лампу T8 Standart F36/54-765, мощностью 36 Вт, номинальным световым потоком 2500 лм, срок службы 14000 ч, тип цоколя G13.

T8 Standart F36/54-765

- Класс источника света: люминесцентная трубка

- Применение: стандартная

- Тип лампы: T26 / T8 / T8 / TL-D

- Мощность (Вт): 36

- Напряжение (В): 103

- Ток (А): 0.430

- Цоколь: G13

- Длина (мм): 1200

- Диаметр (мм): 25.78

- Класс цветопередачи (CRI): Ra70-79/Class 2A

- Цветовая температура (K): 6500

- Цвет: дневной свет 54-765

- Световой поток (лм): 2500

Количество светильников в ряду:

Проверяем расхождение расчетного и номинального световых потоков:

где

что находится в допустимых пределах

Количество светильников в одном ряду - 7 шт.

Длина ряда светильников:

Длина разрыва между светильниками:

Расстояние от крайних светильников до стен по длине:

Общая мощность осветительной установки:

1.6.3 Определение мощности и расположения светильников точечным методом

Расчет для кузнечно-прессового цеха

Выбираем контрольные точки и наносим их на план расположения светильников (см. рисунок 1.8)

Рисунок 1.7 - План размещения светильников в инструментальном складе

Рисунок 1.8 - Расчетные точки освещенности

Определяем расстояние « d », обмером по масштабу плана, результаты заносим в таблицу 1.1 и проводим расчеты.

Таблица 1.1

Расстояние от светильников до контрольных точек

Точка	Номера светильников	Расстояние d, м	Условная освещенность е (лк) от
			1-го светильника	Всех светильников
А	1,2,4,5	4,4	4,5	18
	3,6	9,5	0,2	0,4
	7,8	10,2	0,14	0,28
	9	13,3	0	0
	Уе = 18,68
Б	1,4	3,25	8	16
	2,5	6,8	1,2	2,4
	3,6	12,4	0	0
	7	9,8	0,16	0,38
	8	11,5	0	0
	9	15,5	0	0
	Уе = 18,78

Принимаем для расчетов точку с минимальным значением суммарной освещенности рабочей точки равное 18,68 лк.

где Е_н = 200лк - нормируемая освещенность;

к_з = 1,8 - коэффициент запаса;

- коэффициент добавочной освещенности (1,05-1,2);

1000 - условная лампа;

- суммарная условная освещенность рабочей точки;

Выбираем лампу ДРИ фирмы BLV HIT 250W dw 5200K E40 3,0А 20000lm d46x225 мощностью 250Вт [9]

Проверяем расхождение расчётного и номинального световых потоков лампы:

что находится в допустимых пределах

При сравнении трёх методов расчёта принимаем к установке светильники ГСП17-250-701 с металлогалогеновыми лампами BLV HIT 250W dw 5200K E40 3,0А 20000lm

Произведем расчет для сварочного отделения

Выбираем контрольные точки и наносим их на план расположения светильников (см. рисунок 1.9)

Рисунок 1.9 - Расчетные точки освещенности

Определяем расстояние « d », обмером по масштабу плана, результаты заносим в таблицу 1.2 и проводим расчеты.

Таблица 1.2

Расстояние от светильников до контрольных точек

Точка	Номера светильников	Расстояние d, м	Условная освещенность е (лк) от
			1-го светильника	Всех светильников
А	1,2,4,5	4,4	4,5	18
	3,6	8,9	0,5	1
	7,8	10,8	0,13	0,26
	9	13,3	0	0
	Уе = 19,26
Б	1,4	3,5	7	14
	2,5	6,5	1,5	3
	3,6	11,5	0,1	0,2
	7	10,5	0,15	0,3
	8	11,8	0	0
	9	15,2	0	0
	Уе = 17,5

Принимаем для расчетов точку с минимальным значением суммарной освещенности рабочей точки равное 17,5 лк.

где Е_н = 200лк - нормируемая освещенность;

к_з = 1,8 - коэффициент запаса;

- коэффициент добавочной освещенности (1,05-1,2);

1000 - условная лампа;

- суммарная условная освещенность рабочей точки;

Выбираем лампу ДРИ фирмы SYLVANIA HSI-TSX 250W BriteLux 4200К E40 2,9A 21000lm d48x260 [9].

Проверяем расхождение расчётного и номинального световых потоков лампы:

что находится в допустимых пределах

При сравнении двух методов расчёта принимаем к установке светильники ГСП17-250-701 с металлогалогеновыми лампами SYLVANIA HSI-TSX 250W BriteLux 4200К E40 2,9A 21000lm

1.6.4 Расчёт аварийного освещения

Аварийное освещение, необходимое для продолжения работ должно обеспечивать на рабочих местах освещенность не менее 5% нормы, установленной для рабочего освещения при системе общего освещения, но не менее 2 лк внутри здания. Создавать освещенность внутри зданий более 30 лк при газоразрядных лампах без специального обоснования нельзя. Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильников рабочего освещения типоразмерами или специально нанесенными знаками [4].

Кузнечно-прессовой цех

Для основного помещения принимаем выполнение аварийного освещения промышленными подвесными светодиодными светильниками «Индустрия» ССП01-60-250*. «Индустрия» -- серия подвесных светодиодных светильников для промышленного освещения. Светильники используются для освещения производственных и складских помещений, крупных торговых и выставочных залов. Светодиодный светильник «Индустрия» является аналогом светильник РСП 05-250 с лампой ДРИ-250 по эффективному световому потоку.

Рисунок 1.9 - Внешний вид и чертеж светильника

Норма освещённости составляет Е_н = 200 лк. Соответственно для аварийного освещения 5% от 200лк будет 10лк., коэффициент запаса k_з = 1,2 для светодиодных светильников. Определим количество светильников, необходимое для создания освещенности в аварийной ситуации:

,

где - площадь освещаемой поверхности, м²;

- коэффициент минимальной освещённости[3];

- коэффициент использования светового потока,% (см.п.1.6.2);

Таблица 1.3

Основные технические характеристики светодиодного светильника «Индустрия»

Принимаем количество светильников аварийного освещения 6шт.

Производим расстановку светильников на плане помещения:

Светильники располагаем в вершинах квадрата 25х25 м.

Принимаем количество светильников в ряду n₁ = 3 шт.

Принимаем количество рядов n₂ = 2ряда.

Определяем расстояние от стены до ближайшего светильника и ряда:

Метод коэффициента использования светового потока

Световой поток одной лампы определяем по формуле:

Проверяем расхождение расчётного и номинального световых потоков лампы:

что находится в допустимых пределах:

Сварочное отделение

Принимаем для выполнения аварийного освещения промышленный подвесной светодиодный светильник «Турин» ОСС-36X-IP54. Промышленные светодиодные светильники «Турин» разработаны для замены целого ряда устаревшего осветительного оборудования и применения в широкой области хозяйственного, производственного и складского светодиодного освещения [7].

Рисунок 1.10 Внешний вид и чертеж светильника

Фном = 3600лм, КПД = 65%

Норма освещённости составляет Е_н = 200 лк. Соответственно для аварийного освещения 5% от 200лк будет 10лк., коэффициент запаса k_з = 1,2 для светодиодных светильников.

Таблица 1.4

Основные технические характеристики

Количество светодиодов	36 мощных
Напряжение питания	220 В
Потребляемая мощность	не более 45 Вт
Световой поток	до 3600 лм
Двойной угол половинной яркости	120є
Цвет свечения	белый (W, ~6000K), тепло-белый (WW, ~3000K)
Степень защиты	IP54
Диапазон рабочих температур	от -40єС до +40єС
Габаритные размеры	366х185х76 мм
Ресурс работы	более 50 000 часов непрерывного свечения
Материал стекла	призматическое светотехническое стекло

Определим количество светильников, необходимое для создания освещенности в аварийной ситуации:

,

где - площадь освещаемой поверхности, м²;

- коэффициент минимальной освещённости[3];

- коэффициент использования светового потока,% (см.п.1.6.2);

Принимаем количество светильников аварийного освещения 10шт.

Производим расстановку светильников на плане помещения:

Светильники располагаем в вершинах прямоугольника 10х20 м.

Принимаем количество светильников в ряду n₁ = 5 шт.

Принимаем количество рядов n₂ = 2ряда.

Определяем расстояние от стены до ближайшего светильника и ряда:

Метод коэффициента использования светового потока

Световой поток одной лампы определяем по формуле:

Проверяем расхождение расчётного и номинального световых потоков лампы:

что находится в допустимых пределах:

Инструментальный склад

Принимаем выполнение аварийного освещения энергосберегающими лампами OSRAM DULUXSTAR® STICK. Тип: DST STICK 17W/825, Фном = 950 лм. Светильник ФСП05

Норма освещённости составляет Е_н = 75 лк. Соответственно для аварийного освещения 5% от 75лк будет 3,75лк., коэффициент запаса k_з = 1,4.

Определим количество светильников, необходимое для создания освещенности в аварийной ситуации:

,

где - площадь освещаемой поверхности, м²;

- коэффициент минимальной освещённости[3];

- коэффициент использования светового потока,% (см.п.1.6.2);

Принимаем количество светильников аварийного освещения 9 шт.

Производим расстановку светильников на плане помещения:

Светильники располагаем в вершинах прямоугольника 13х8 м.

Принимаем количество светильников в ряду n₁ = 3 шт.

Принимаем количество рядов n₂ = 3ряда.

Определяем расстояние от стены до ближайшего светильника:

Метод коэффициента использования светового потока

Световой поток одной лампы определяем по формуле:

Проверяем расхождение расчётного и номинального световых потоков лампы:

что находится в допустимых пределах:

Светотехнический расчёт станочного отделения на этом завершён и по его результатам в таблице 1.5 представлена светотехническая ведомость.

светотехнический электротехнический осветительный ремонтный



Таблица 1.5

Светотехническая ведомость

Характеристика помещения	Вид освещения	Система освещения	Класс и подкласс, разряд и подразряд работ	Норма освещ.	Коэф-т запаса	Светильник	Лампа	Установленная мощность освещения, Вт	Удельная мощность осветительной нагрузки, Вт/м2
Наименование	Площадь	Высота	Класс по среде	Коэффициент отражения						Тип	Число	Тип	Мощ-ность Вт
				Стен	Потолка	Пола
Кузнечно-прессовый цех	4320	8	Нормальное	0,5	0,3	0,1	рабочее	общее	VII	200	1,8	ГСП-17-250-701	108	BLV HIT 250W dw	250	27000	6,25
							аварийное	-	-	10	1,2	ССП01-60-250	6	-	130	780	-
Сварочное отделение	2052	8	Нормальное	0,5	0,3	0,1	рабочее	общее	VII	200	1,8	ГСП-17-250-701	56	SYLVANIA HSI-TSX 250W	250	14000	-
							аварийное	-	-	10	1,2	ОСС-36Х-IP54	10	-	45	450	-
Инструментальный склад	988	4	Нормальное	0,5	0,3	0,1	рабочее	общее	VI-1	75	1,5	ЛСП44-2х36-019	35	T8 Standart F36/54-765	36	2520	-
							аварийное	-	-	3,75	1,5	ФСП05-26-221	9	DST STICK 17W/825	17	153	-

2. Электротехнический расчет

2.1 Выбор напряжения и схемы питания осветительных установок

В осветительных установках общего освещения при глухо заземленной нулевой точке применяются две системы напряжений: 380/220В и 220/127В. Сопоставление осветительных установок с обоими напряжениями приводит к следующим выводам:

применение системы 380/220В характеризуется экономией проводникового материала по сравнению с системой 220/127В;

применение системы 380/220В обеспечивает возможность питания осветительных нагрузок от общих трансформаторов.

Исходя из вышеперечисленного выбирается система питания осветительных нагрузок на напряжение 380/220В

Выбор схемы питания определяется ответственностью объекта, для которого проектируется осветительная установка и экономическими соображениями.

Согласно задания принимаем схему питания осветительной установки от одного трансформатора. Аварийное и рабочее освещение имеют при этом самостоятельное питание, начиная от распределительного щита подстанции [3], см. рисунок 2.1. В связи с большими расчетными нагрузками рабочего освещения предварительно принимаем схему с двумя щитками ЩРО-1 и ЩРО-2 запитанными магистралью от одного автомата, установленного в КТП-6/0,4кВ

2.2 Выбор типов групповых щитков и их расположения

Для питания групповых сетей выбираем щиток типа ЩО3-1А-40-12УХЛ4 для ЩРО со степенью защиты IP54, ЩО-II-1А-25-9УХЛ4 со степенью защиты IP54 для ЩАО.

Рисунок 2.1 - Схема электроснабжения

При распределении светильников между группами следует помнить, что ПУЭ ограничивают предельный ток аппаратов, защищающие групповые линии значением 25А, а число светильников с лампами ДРЛ, обслуживаемых группой не более 20А на фазу. Групповые линии, питающие дуговые ртутные лампы единичной мощностью 120 Вт и более допускается защищать расцепителями автоматических выключателей на ток до 63А.

Распределение ламп по группам осуществляется согласно плана

2.3 Выбор марки проводов и способа их прокладки

Для питания групповых щитков выбираем пятижильный кабель марки ВВГнг. Линия от подстанции до групповых щитков проложена на лотках, а от групповых на тросах. Непосредственно линии групповых сетей выполним кабелем ВВГнг-LS, медным c ПВХ изоляцией. В помещениях с нормальными условиями окружающей среды кабель прокладываем в гофротрубе.



2.4 Расчет сечения проводов для осветительных сетей

Выбор сечения осветительной сети производится исходя из допустимой потери напряжения с последующей проверкой выбранного сечения на нагрев.

Сечение проводов (S, мм²) для разветвлённой сети:

где УМ - сумма моментов рассчитываемого участка и последующих с одинаковым числом проводов, кВт·м;

Уm - сумма моментов ответвлений, питаемых через рассматриваемый участок и имеющих иное число проводов в линии, чем на рассматриваемых, кВт·м;

ДU - допустимые потери напряжения в сети, %;

С - коэффициент, зависящий от напряжения, схемы питания и материала проводника [3 табл. 10.12];

С = 72 - для пятипроводных проводников с медными жилами;

С = 12 - для трёхпроводных проводников с медными жилами;

б - коэффициент приведения моментов, зависящий от числа проводов на рассчитываемом участке и в ответвлении [3 табл. 10.14].

Допустимая потеря напряжения в % рассчитывается по формуле:

где U_хх = 105% - напряжение ХХ на вторичной стороне трансформатора, %;

U_мин = 95% - наименьшее напряжение, допускаемое у наиболее удалённого источника света, %;

т.к. мощность трансформатора S = 630 кВА, cos = 0,8, коэфф. загрузки трансформатора в = 0,95 [3; табл. 10.13, стр. 182]

?Uт = 4,1%, для коэффициента загрузки в = 1,

тогда для в = 0,88

2.4.1 Расчет для сети рабочего освещения

Определим моменты для всех участков сети

Расчёт моментов нагрузки выполняется в соответствии с расчётной схемой сети (см. рисунок 2.2)

Рисунок 2.2 - Расчетная схема сети

Участок n-n:

где N - число светильников в линии;

P_n - мощность ламп в светильнике.

где P_n-n - мощность ламп в линии n-n;

l₀ - длина начального участка, м;

l - расстояние между светильниками, м;

Участок 1-2:

Участок 1-3:

Участок 2-3:

Участок 2-4:

Участок 2-5:

Участок 3-6:

Участок 3-7:

Участок 3-8:

Участок 3-9:

Участок 3-10:

Участок 3-11:

Произведем выбор сечения проводов

Сечение проводов на участке 1-2:

Для питания распределительных щитов ЩРО-1 и ЩРО-2 принимаем небронированный пятипроводный негорючий кабель с медными жилами в оболочке из ПВХ пластика ВВГнг-LS 5х25, применяемый в осветительных и силовых цепях, (индекс LS означает низкое газо- и дымовыделение, Low Smoke)

Сечение проводов на участке 1-3:

Для питания распределительного щита ЩРО-2 принимаем небронированный пятипроводный негорючий кабель с медными жилами в оболочке из ПВХ пластика ВВГнг-LS 5х10

Действительные потери напряжения на участке 1-2 составляют:

Потери в линиях составляют:



По этим потерям рассчитываем сечения проводников для оставшихся участков.

Сечение проводов на участке 2-3:

Для пятипроводной линии освещения принимаем: S = 4 мм². Силовой кабель ВВГнг - LS (5х4)мм².

Сечение проводов на участке 2-4:

Для пятипроводной линии освещения принимаем: S = 4 мм². Силовой кабель ВВГнг - LS (5х4)мм².

Сечение проводов на участке 2-5:

Для пятипроводной линии освещения принимаем: S = 4 мм². Силовой кабель ВВГнг - LS (5х4)мм².

Сечение проводов на участке 3-6:

Для пятипроводной линии освещения принимаем: S = 1,5 мм². Силовой кабель ВВГнг - LS (5х1,5)мм².

Сечение проводов на участке 3-7:



Для пятипроводной линии освещения принимаем: S = 1,5 мм². Силовой кабель ВВГнг - LS (5х1,5)мм².

Сечение проводов на участке 3-8:

Для пятипроводной линии освещения принимаем: S = 1,5 мм². Силовой кабель ВВГнг - LS (5х1,5)мм².

Сечение проводов на участке 3-9:

Для трехпроводной линии освещения принимаем: S = 1,5 мм². Силовой кабель ВВГнг - LS (3х1,5)мм².

Сечение проводов на участке 3-10:

Для трехпроводной линии освещения принимаем: S = 1,5 мм². Силовой кабель ВВГнг - LS (3х1,5)мм².

Сечение проводов на участке 3-11:

Для трехпроводной линии освещения принимаем: S = 1,5 мм². Силовой кабель ВВГнг - LS (3х1,5)мм².

Проверка выбранного сечения на нагрев по допустимому току

Принятые к исполнению провода проверяют на нагрев по условию:

где I_доп - длительно допустимый ток, А;

I_р.о - расчётный ток линии, А.

Участок 1-2:

Кабель ВВГнг-LS (525) мм²

Расчётная нагрузка:

где Р_уст - установленная мощность ламп;

К_с = 0,85 - коэффициент спроса для производственных зданий, состоящих из нескольких отдельных помещений;

К_пра - коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре, для ламп типа ДРИ - 1,1, для люминесцентных ламп - 1,2. Так как в расчете используем лампы двух типов, применяем К_пра = 1,15.

Расчётный ток для трёхфазной (питающей) сети:

где U_л - линейное напряжение сети;

cosц = 0,9 - коэффициент мощности нагрузки с батареей конденсаторов для компенсации реактивной мощности.

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (525) мм², проложенного на воздухе допустимый ток I_доп = 107 А. В этом случае:

условие выполняется.

Участок 1-3:

Кабель ВВГнг-LS (510) мм²

Расчётная нагрузка:

Расчётный ток для трёхфазной (питающей) сети:

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (510) мм² , проложенного на воздухе допустимый ток I_доп = 61 А. В этом случае:

условие выполняется.

Участок 2-3, 2-4, 2-5:

Кабель ВВГнг-LS (54) мм²

Расчётная нагрузка:

Расчётный ток для трехфазной сети:

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (54) мм², проложенного на воздухе допустимый ток I_доп = 34 А. В этом случае:

условие выполняется.

Участки 3-6, 3-7:

Кабель ВВГнг-LS (51,5) мм²

Расчётная нагрузка:

Расчётный ток для трехфазной сети:

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (51,5) мм² , проложенного на воздухе допустимый ток I_доп = 19 А. В этом случае:

условие выполняется.

Участок 3-8:

Кабель ВВГнг-LS (51,5) мм²

Расчётная нагрузка:

Расчётный ток для трехфазной сети:

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (51,5) мм² , проложенного на воздухе допустимый ток I_доп = 19 А. В этом случае:

условие выполняется.

Участок 3-9:

Кабель ВВГнг-LS (31,5) мм²

Расчётная нагрузка:

Расчётный ток для однофазной сети:

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (31,5) мм², проложенного на воздухе допустимый ток I_доп = 24 А. В этом случае:

условие выполняется.

Участок 3-10:

Кабель ВВГнг-LS (31,5) мм²

Расчётная нагрузка:

Расчётный ток для однофазной сети:

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (31,5) мм², проложенного на воздухе допустимый ток I_доп = 24 А. В этом случае:

условие выполняется.

Участок 3-11:

Кабель ВВГнг-LS (31,5) мм²

Расчётная нагрузка:

Расчётный ток для однофазной сети:

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (31,5) мм² , проложенного на воздухе допустимый ток I_доп = 24 А. В этом случае:

условие выполняется.

2.4.2 Расчет для сети аварийного освещения

Определим моменты для всех участков сети

Расчёт моментов нагрузки выполним в соответствии с расчётной схемой сети.

Участок 1-2:

Участок 2-3:

Участок 2-4:

Участок 2-5:

Произведем выбор сечения проводов

Сечение проводов на участке 1-2:



Для питания распределительного щита освещения принимаем небронированный пятипроводный негорючий кабель с медными жилами в оболочке из ПВХ пластика ВВГнг-LS сечением 1,5 мм², применяемый в осветительных и силовых цепях.

Действительные потери напряжения на участке 1-2 составляют:

Потери в линиях составляют:

По этим потерям рассчитываем сечения проводников для оставшихся участков.

Сечение проводов на участке 2-3:

Сечение проводов на участке 2-4:

Сечение проводов на участке 2-5:

Для всех участков трехпроводной линии аварийного освещения принимаем: S = 1,5 мм². Кабель ВВГнг - LS (31,5) мм².

Проверка выбранного сечения на нагрев по допустимому току

Участок 1-2:

Кабель ВВГнг-LS(51,5) мм²

Расчётная нагрузка, Кпра не учитываем так, как используем светодиодные светильники и КЛЛ с ЭПРА:

Расчётный ток для трёхфазной (питающей) сети:

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (51,5) мм², проложенного на воздухе допустимый ток I_доп = 19 А. В этом случае:

условие выполняется.

Участок 2-3:

Кабель ВВГнг-LS (31,5) мм²

Расчётная нагрузка:

Расчётный ток для однофазной сети:

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (31,5) мм², проложенного на воздухе допустимый ток I_доп = 24 А. В этом случае:

условие выполняется.

Участок 2-4:

Кабель ВВГнг-LS (31,5) мм²

Расчётная нагрузка:

Расчётный ток для однофазной сети:

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (31,5) мм², проложенного на воздухе допустимый ток I_доп = 24 А. В этом случае:

условие выполняется.

Участок 2-5:

Кабель ВВГнг-LS (31,5) мм²

Расчётная нагрузка:

Расчётный ток для однофазной сети:

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (31,5) мм², проложенного на воздухе допустимый ток I_доп = 24 А. В этом случае:

условие выполняется.



2.5 Защита осветительной сети и выбор аппаратов защиты

Для сети рабочего освещения к установке принимаем щит освещения ЩО3-1А-40-12УХЛ4, внешний вид щита и установочные размеры которого изображены на рисунке 2.5.1, а схема щита на рисунке 2.5.2.

Рисунок 2.5.1 Щит освещения ЩО3-1А-40-12УХЛ4

Рисунок 2.5.2 Схема щита освещения

Щитки разработаны и серийно производятся в соответствии с требованиями стандарта качества ISO 9001-2000 (ГОСТ Р ИСО 9001-2008).

Назначение: Для приема и распределения электрической энергии напряжением 230/400В трехфазного переменного тока частотой 50-60 Гц, нечастого включения и отключения линий групповых сетей, а также для защиты при перегрузках, коротких замыканиях и недопустимых токах утечки на землю (при наличии УЗО).

Область применения: Щитки применяются в осветительных и силовых установках промышленных, общественных и административных зданий и присоединяются к трехфазным сетям с системами заземления TN-S, TN-C-S, TN-C по ГОСТ Р 50571.2.

Нормативное обеспечение: Щитки соответствуют техническим условиям ИЖСК.656321.007 ТУ и требованиям ГОСТ Р 51778, ГОСТ Р 51321.1 (МЭК 60439), ГОСТ 22789, ПУЭ (7 издание).Классификация: По конструктивному исполнению: -- навесные; -- встраиваемое в нишу. По наличию отключающего аппарата на вводе: -- с аппаратом; -- без аппарата. По количеству защитных аппаратов групповых сетей.

По наличию устройств защитного отключения: -- с УЗО; -- без УЗО. По способу защиты человека от поражения электрическим током по ГОСТ12.007.0: -- класс I; -- класс II.

Технические характеристики ЩО3:

Напряжение 230 В переменного, однофазного и 400 В трехфазного переменного тока частотой 50Гц.

Система заземления TN-S, TN-C-S , TN-C по ГОСТ Р 50571.

Металлический корпус с лицевой панелью, дверцей.

Три входных (выходных) отверстия с низу исключают проблемы при подключении.

Не менее 19 вариантов исполнения (в том числе и с УЗО)

Максимальное количество однополюсных аппаратов - 36

Сечение коммутируемых проводов от 1,5 до 25 мм2

Масса щитков:- ЩО3-1А-25, ЩО3-1А-32, ЩО3-1А-40 - не более 7 кг,- ЩО3-1А-50 - не более 10 кг.

Автоматические выключатели ВА 47-29

Автоматические выключатели ВА 47-29 -- современное поколение аппаратов, предназначенных для защиты электрических цепей от перегрузок и токов короткого замыкания (сверхтоков), а также для осуществления оперативного управления участками электрических цепей.

Выключатели выпускаются с защитными характеристиками B, С, D. Все изделия соответствуют ГОСТ Р 50345-99 и изготавливаются по ТУ 2000 АГИЕ.641.235.003.

Рисунок 2.5.3 Автоматический выключатель ВА47-29

Преимущества:

* Большая отключающая способность -- 10 кА

* Пластины из серебряного композита на подвижных и неподвижных контактах

* Насечки на контактных зажимах, исключающие перегрев и оплавление проводов в местах присоединения

* Широкий диапазон рабочих температур от -40° до +50°С

* Работают в любом положении относительно вертикали

Технические характеристики:

Номинальное рабочее напряжение: ~230/400 В;

Номинальный рабочий ток: 0,5-63 А;

Номинальная частота тока сети: 50 Гц

Напряжение постоянного тока на один полюс, не более: 60 В;

Наибольшая отключающая способность, не менее: 10 кА;

Электрическая износостойкость, циклов включения - выклчения (В-О), не менее: 6000;

Механическая износостойкость, циклов, не менее: 20000;

Число полюсов: 1 и 3;

Степень защиты по ГОСТ 14254-96: IP 20;

Максимальное сечение провода, присоединяемого к зажимам: 35 мм²;

Характеристика теплового расцепителя: по ГОСТ Р 50345-99;

Температура настройки: 40 С⁰;

Характеристика срабатывания электромагнитного расцепителя: tср<0,1c;

Диапазон рабочих температур: -40 ч +50С⁰;

Выбранный аппарат защиты должен соответствовать следующему условию:

где К_П = 1 - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды [3, табл. 7.12]

I_з.а. - ток аппарата защиты, А;

К_З = 1 - кратность допустимого тока проводника по отношению к соответствующему току автомата, [3, табл. 10.16]

Выбор аппаратов защиты производится на основании условия:

где: I_р - номинальный ток комбинированного расцепителя, А.

Выбор автоматов для сети рабочего освещения

Для защиты всей сети рабочего освещения выбираем выключатель В1, установленный в КТП. Принимаем к установке трехполюсный автоматический выключатель ВА 51-35 на номинальный ток 80 А с электромагнитным приводом и независимым расцепителем:

Для защиты ЩРО-1 на вводе в щит (автомат В-2) принимаем к установке трехполюсный автоматический выключатель ВА 47-29 3п C 50А ИЭК на номинальный ток 50 А:



Расчётная нагрузка:

Расчётный ток для трёхфазной (питающей) сети:

Для участка 2-3, 2-4, 2-5 принимаем трехполюсные автоматические выключатели ВА 47-29 3п C 16А ИЭК на номинальный ток 16 А:

Для участка 1-3 (автомат В3) принимаем трехполюсный автоматический выключатель ВА 47-29 С 3п 32А ИЭК на номинальный ток 32 А:

Для участков 3-6, 3-7 принимаем трехполюсные автоматические выключатели ВА 47-29 3п C 10А ИЭК на номинальный ток 10 А:

Для участка 3-8 принимаем трехполюсный автоматический выключатель ВА 47-29 3п C 8А ИЭК на номинальный ток 8 А:

Для участка 3-9 принимаем однополюсный автоматический выключатель ВА 47-29 1п C 6А ИЭК на номинальный ток 6 А:

Для участка 3-10 принимаем однополюсный автоматический выключатель ВА 47-29 1п C 4А ИЭК на номинальный ток 4 А:

Для участка 3-11 принимаем однополюсный автоматический выключатель ВА 47-29 1п C 5А ИЭК на номинальный ток 5 А:

Выбор автоматов для сети аварийного освещения

Для участка 1-2 принимаем трехполюсный автоматический выключатель ВА 47-29 3п C 5А ИЭК на номинальный ток 5 А:

Для участка 2-3 принимаем однополюсный автоматический выключатель ВА 47-29 1п C 4А ИЭК на номинальный ток 4 А:

Для участка 2-4 принимаем однополюсный автоматический выключатель ВА 47-29 1п C 3А ИЭК на номинальный ток 3 А:

Для участка 2-4 принимаем однополюсный автоматический выключатель ВА 47-29 1п C 1А ИЭК на номинальный ток 1 А:

2.6 Рекомендации по монтажу и мероприятия по ТБ

Светильники прикрепить на крюки, крюком и клеммником снабжена распределительная коробка для тросовых проводок. Тип У231 со степенью защиты не ниже IP54. Корпус светильников, щиты освещения соединяется с контуром заземления. От групповых щитов кабели проложим: по потолку - на тросе, по стенам в трубе d16-20 с креплением держателем с защелкой. Соединение жил кабеля произвести в распределительных коробках на клеммниках.

Очистку светильников, осмотр и ремонт сети электрического освещения должен выполнять по графику (плану ППР) квалифицированный персонал.

Обслуживание светильников проводить с подмостков мостовых кранов, соблюдая меры безопасности, установленные правилами безопасности при эксплуатации электроустановок и местными инструкциями.

Работающие должны иметь соответствующую квалификационную группу по Т.Б. Все операции по обслуживанию светильников на месте их установки должны выполняться при отключенных групповых линиях . Работы на высоте должны выполняться двумя работниками, один из которых выполняет работу, другой же является страхующим.

Текущий ремонт - протирку, замену ламп, ремонт светильников необходимо выполнять отключив ремонтируемые светильники от сети, после оформления наряда-допуска или распоряжения.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы рассмотрели требования к освещению производственных помещений и рабочих мест, гигиенические характеристики естественного и искусственного освещения, нормы освещенности, выбор источников света, светильников и каким образом должна происходить организация эксплуатации осветительных установок. Все это в непосредственной мере влияет на микроклимат, а значит и на здоровье, самочувствие человека. Вот почему так важно соблюдать все требования и нормы, связанные с освещением.



СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Г.М. Кнорринг. Справочная книга для проектирования электрического освещения. - Ленинград: Энергия. 1976 г. - 384 с.;

2. Г.М. Кнорринг, И.М. Фадин, В.Н. Сидоров. Справочная книга для проектирования электрического освещения. - Санкт-Петербург: Энергоатомиздат, 1992г. - 448 с.;

3. С.И. Бондаренко. Осветительные и облучательные установки. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2009. - 244 с.

4. СНиП 23-05-2010. Естественное и искусственное освещение. М., 2010;

5. Правила устройства электроустановок. Издание 7-е. - М.: Энергоатомиздат, 2007. - 399 с.

6. Прайс-лист компании «Белый свет»

Размещено на Allbest.ru