где Н - высота помещения;

Таблица 3.2

Размещение светильников в помещениях

Размещение светильников показано на рис. 1.

Для аварийного освещения выбираем часть светильников ЛСП02 из общей осветительной сети главного цеха. Эти лампы запитываются как от ЩО2, так и от аварийного щитка. Количество ламп примем равным 35 шт.

Нр=5,8 - (0,8+ 0,8) =4,2 м.

Размещение светильников показано на рис.1

Произведем расчет аварийного освещения точечным методом.

На плане помещения с известным расположением светильников (рис1.) намечаем две контрольные точки, в которых ожидается наименьшая освещенность. Это точки А и Б.

Определяем расстояния от контрольной точки до ближайших светильников: d1=8.393м

d2=7,965м

d3=9,27м

d4=14,25м

В зависимости от типа светильников по кривым пространственных изолюкс ([1] рис.2.6.) для каждого значения Нр и d находим условные освещенности в люксах, т.е. соответственно е1, е2, е3, е4. Одновременно по радиальным лучам находится значение и по кривой силы света светильников I.

Точка А

е100=0,55 лк =62,5 I=49 кд

е100=0,57 лк =61,5 I=50 кд

Точка Б

е100=0,4 лк =65 I=42 кд

е100=0,135 лк =71 I=34 кд

По формуле находим

(3.2)

Точка А

е1=0,27 лк;

е2=0,285 лк;

Точка Б

е3=0,168 лк;

е4=0,046 лк;

Находим общую условную освещенность контрольной точки А:

лк;

Находим общую условную освещенность контрольной точки Б:

лк;

д) определяется определяем минимальную освещенность по формуле:

(3.3)

где Еmin - нормируемая освещенность, лк;

Кз - коэффициент запаса;

- коэффициент, учитывающий освещенность от удаленных источников света, принимается равным 1,1…1,2;

Для т.А и Б соответственно:

лк

лк

Из расчета видно что минимальные освещенности в точках А и Б больше нормируемой минимальной освещенности (0.5 лк), следовательно расчет аварийного освещения произведен верно.

Предполагаем установку у каждого выхода светильников ДБО-01ВСП-6-101, со светодиодами, степень защиты IP-20.

4. Выбор методов и светотехнический расчет системы освещения помещений

Расчет выполняется для определения установленной мощности источников света в светильниках. В настоящее время существует два основных светотехнических метода расчета освещения:

1)метод коэффициента использования светового потока. Применяется для расчета общего равномерного освещения на горизонтальных поверхностях.

2)Точечный метод расчета:

а) с использованием пространственных изолюкс;

б) точечный метод расчета с использованием точечных изолюкс.

Данный метод применяется для расчета локализованного освещения, наружного освещения, аварийного освещения, освещения на негоризонтальных поверхностях.

Для светотехнического расчета системы общего равномерного освещения основного помещения швейного цеха используем метод коэффициента использования светового потока.

По методике расчета данным методом световой поток рассчитывается по формуле:

(4.1)

где Еmin - нормируемая освещенность

- КПД помещения, %;

св -- КПД светильника, %;

Ss - площадь помещения, м2;

Кs - коэффициент запаса;

Z - коэффициент неравномерности распределения светового потока,

для ДРЛ и ЛН - Z=1,15;

для ЛЛ - Z=1,1.

КПД помещения определяется индексом помещения, типом светильника и коэффициентами отражения.

Индекс помещения определяется по формуле:

, (4.2)

где А и В длина и ширина помещения соответственно, м;

n - высота помещения, м.

Стандартный световой поток должен находиться в пределах (-10 20)% относительно расчетного.

Коэффициенты отражения стен, потолка и рабочей поверхности приняты в таблице 1.1.

Коэффициент неравномерности светового потока принимаем Z=1,15, так как установлены лампы ЛЛ. Число ламп n=446 шт.

S=А.В=53,6.35,6=1908 м2.

По[3, табл.П11] принимаем для светильника ЛСП 02 = 88.

Для основного помещения Ф:

лм;

Количество ламп находим по формуле :

, (4.3)

-стандартный световой одной поток лампы, который берем из [1, табл. Б2 ]

=3200 лм;

шт.

Принимаем 446 ламп ЛЛ мощностью 40 Вт со стандартным световым потоком 3200 лм.

Отклонение расчетного светового потока от стандартного:

Расчет вспомогательных помещений производится аналогично. Данные расчетов сводим в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

Данные по светотехническому расчету

5. Определение установленной и расчетной мощности источников света

Установленная мощность (Руст) состоит из мощности ламп выбранных для освещения помещений. При подсчете Руст ламп следует суммировать отдельно мощность ламп накаливания (Рлн), люминесцентных ламп низкого давления (Рлл), дуговых ртутных ламп высокого давления (Ррлвд).

Для получения расчетной мощности вводится поправочный коэффициент спроса (Кс) к установленной мощности, так как в зависимости от характера производства и назначения помещений часть ламп по разным причинам может быть не включена.

В осветительных установках с разрядными лампами при определении расчетной мощности необходимо учитывать потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА):

для люминесцентных ламп низкого давления

Рр лл = (1,08 … 1,3) Рлл Кс; (5.1)

нижнее значение 1,08 принимается для ламп с электронными ПРА;

1,2 - при стартерных схемах включения; 1,3 - в схемах быстрого зажигания с накальным трансформатором;

для дуговых ртутных ламп ДРЛ, ДРИ

Рр рлвд = 1,1 Ррлвд Кс. (5.2)

Значение коэффициента спроса для сети рабочего освещения производственных зданий принимается:

1,0 - для мелких производственных зданий;

0,95 - для зданий, состоящих из отдельных крупных пролетов;

0,85 - для зданий, состоящих из малых отдельных помещений;

0,8 - для административно-бытовых и лабораторных зданий промышленных предприятий;

0,6 - для складских зданий, состоящих из многих отдельных помещений.

Определим установленную мощность для швейного цеха:

Ру = Кл * Рл = 446 * 40 = 17840 Вт

Определим расчетную мощность для швейного цеха.

Рр = 1,2 * Ру * Кс = 1,2 * 17840 * 0,95 = 20337,6 Вт

Для одной лампы:

Ррл = Рр / n = 20337,6 / 446 = 45,6 Вт

Расчет для остальных помещений аналогичен. Сводим его в таблицу 5.1

Таблица 5.1

6. Составление схемы питания осветительной установки

При выборе схемы питания осветительной установки следующие факторы:

1.требование к бесперебойности действия осветительной установки:

2. технико-экономические показатели (минимум приведенных затрат):

3.удобство и безопасность управления, обслуживания и эксплуатации.

Источником питания могут быть цеховые трансформаторные подстанции, вводно-распределительные устройство и магистральные шинопроводы. Питание осветительных приемников от силовых пунктов распределительных шинопроводов не допускаются. Так как осветительные установки требуют достаточного качества по напряжению и могут возникнуть ситуации, когда необходимо проводить ремонт или ревизию силового пункта при наличии освещения .

В первом помещении (электрощитовая) разместим магистральный (МЩ) и один групповой щиток (ГЩ1), а другой групповой щиток (ГЩ2) разместим у входа в швейный цех . Щиток аварийного освещения разместим рядом сГЩ2.

Питание вспомогательных помещений (1-4) будем осуществлять от расположенного рядом с ними ГЩ1. От ГЩ2 запитываем осветительную сеть главного цеха, а также вспомогательные помещения (5-6).

В цеху принимаем 5-ти проводную систему, а в вспомогательных помещениях принимаем 3-ю проводную систему.

Схема питания осветительных помещений представлена на рис.1.

7. Выбор типа, мест расположения щитков и способов прокладки электрической проводки

При выборе типа щитков освещения учитываются условия среды в помещениях, способ установки щитка, количество и тип установленных в них аппаратов защиты.

По степени защиты от внешних воздействий щитки имеют следующие конструктивные исполнения: защищенное, закрытое, брызгонепроницаемое, пыленепроницаемое, взрывозащищенное и химически стойкое.

Конструктивно щитки изготавливаются для открытой установки на стенах (колоннах, строительных конструкциях) и для утопленной установки в нишах стен. При размещении их следует выбирать помещения с более благоприятными условиями среды.

Магистральные и групповые щитки комплектуются аппаратами защиты плавкими предохранителями или автоматическими выключателями в однополюсном или в трехполюсном исполнении. Щитки освещения должны располагаться: по возможности ближе к центру электрических осветительных нагрузок, питаемых от них (выполнение этого требования способствует уменьшению протяженности групповой сети, расхода проводникового материала); в местах безопасных и удобных для управления и обслуживания (у входов, выходов, в проходах на (в) стенах, на колонах и т.д.); таким образом, чтобы отсутствовали или имели место минимальные обратные потоки электроэнергии в электрической сети от источника питания до светильника (это обеспечивает минимальные потери напряжения в осветительной сети).

Применим щитки типа ЩО32-21 с номинальным током 100 А, степенью защиты IP-20, количеством выключателей 6, номинальным током выключателей 16 А, способом установки в нише и ЩО32-32 с номинальным током 100 А, степенью защиты IP-20, количеством выключателей 12, номинальным током выключателей 16 А, способом установки в нише

Способы выполнения сетей должны обеспечивать надежность, долговечность, пожарную безопасность, экономичность, индустриальность монтажа, а при скрытых проводках - по возможности заменяемость проводов.

Сети производственных и вспомогательных зданий следует преимущественно выполнять открыто: тросовыми проводами; кабелями и защищенными проводами; незащищенными изолированными проводами на изоляторах, в лотках, в коробках, в трубах; шинопроводами.

Тросовые электропроводки могут выполняться кабелями и проводами, прокладываемые по тросу (диаметром 1,9-6,5 мм) или проволоке (стальной оцинкованной или горячекатаной, имеющей лакокрасочное покрытие , диаметром 5,8-8 мм) а также специальными проводами (АРТ, АВТ,АВТС) .

Провода и кабели с алюминиевыми жилами допускаются при условии выполнения их соединения и оконцевания при помощи сварки, пайки или опрессовки.

Соединительные и ответвительные коробки должны иметь степень защиты, как правило, не ниже ТР54 (коробки У409, КОР73 и КОР74-для кабельных проводок коробки КМ для трубных проводок и т.п.).

В помещениях будем выбирать провода АВВГ.

Прокладку будем осуществлять на тросах и скрыто (последнее в административно-бытовых помещениях).

8. Расчет сечения жил и выбор проводников

Осветительная сеть состоит из питающих и групповых линий. Питающие линии - это участки сети от источника питания (трансформаторной подстанции или ввода в здание) до групповых щитков. Групповые линии это участки сети от групповых щитков до светильников.

Питающие линии обычно выполняются 5-и проводными, реже 3-х проводными. Протяжённость питающих линий должна быть не более 80м.

Принимаем линии от ТП 3-ми проводными.

Составляем расчётную схему осветительной сети:

Рис 8.1 Расчётная схема осветительной сети.

Располагаемая (допустимая) потеря напряжения в осветительной сети, т.е. потеря напряжения в линии от источника питания (шин 0,4 кВ КТП) до самой удаленной лампы в ряду, определяется по формуле

Uдоп= 105 Umin Uт, (8.1)

где 105 - напряжение холостого хода на вторичной стороне трансформатора, %; Umin - наименьшее напряжение, допускаемое на зажимах источника света, % (принимается равным 95 % ); Uт - потери напряжения в силовом трансформаторе, приведенные к вторичному номинальному напряжению и зависящие от мощности трансформатора, его загрузки и коэффициента мощности нагрузки, %.

Потери напряжения в трансформаторе можно определить по [1, табл. 3.2 ], или по выражению

Uт = (Uаcos + Uрsin), (8.2)

где - коэффициент загрузки трансформатора; Uа и Uр - активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания трансформатора, которые определяются следующими выражениями:

; 8.3)

, (8.4)

где Рк - потери короткого замыкания, кВт;

Sном - номинальная мощность трансформатора, кВА;

Uк - напряжение короткого замыкания, %.

Значения Рк и Uк можно определить по [1, табл. 3.3 ].

Дан трансформатор мощностью 630 кВА, =0.8, cost=0.8.

По [1, табл. 1.3 ] находим Рк =7,6 кВт,

;

Uт = (Uаcos + Uрsin)=0.83*(1.206*0.83+5.366*0.558) = 3.38 %

Uдоп= 105 Umin U т=105-95-3.38 = 6.622 %

Результат расчета электрической осветительной сети приведен в таблице 8.1.

Выполним расчет линий. Нумерация линий представлена на рис.8.1.

Метод определения момента нагрузки выбирается в зависимости от конфигурации сети освещения:

в простом случае (рис. 8.2 а) момент определяется как произведение расчетной нагрузки ламп на длину участка сети

М = Рр* L (8.5)

для сети с равномерно распределенной нагрузкой (рис. 8.2 б) момент нагрузки определяется, как произведение мощности ламп на половину длины групповой линии.

М = Pр [L + (L1 + L2) / 2], (8.6)

где L - длина участка сети от группового щитка до первого светильника в ряду, м.

Рис. 3.8. Конфигурация сети освещения:

а - простая сеть; б - сложная сеть с равномерно распределенной нагрузкой

Для сети более сложной конфигурации, когда участки сети имеют разное количество фазных проводов, определяется приведенный момент по выражению

Мпр = М + m, (8.7)

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

m - сумма моментов, питаемых через данный участок линии с иным числом проводов, чем на данном рассчитываемом участке;

- коэффициент приведения моментов (определяется по ([1]табл. 3.5)).

Расчетные максимальные токовые нагрузки определяют по формулам:

для однофазной сети

Iр = Pр / Uф cos; (8.8)

для трехфазной сети

; (8.9)

Коэффициент мощности (cos) следует принимать:

1,0 - для ламп накаливания;

0,85 - для одноламповых светильников с люминесцентными лампами низкого давления;

0,92 - для многоламповых светильников с люминесцентными лампами низкого давления;

0,5 - для светильников с разрядными лампами высокого давления (ДРЛ, ДРИ);

0,85 - для светильников с разрядными лампами высокого давления, имеющими ПРА с конденсатором .

кВт;

Определим момент нагрузки М1, М2 и М3

Мтп-мщ = L тп-мщ Р1-14 = 56 21.965 = 1230.04 кВтм;

Ммщ-що1 = L мщ-що1Р3-6 = 6 0.915 = 5.490 кВтм;

Ммщ-що2 = L мщ-що2Р2,7-14 = 18.36080 = 1468.8 кВтм;

М1 = L1Р1 = 0.25.7 = 1.14 кВтм;

М2 = L2Р2 = 0.247.3 = 1.752 кВтм;

М3 = L3Р3 = 0.07516.5 = 1.238 кВтм;

М4 = L4Р4 = 0.425.2 = 10.08 кВтм;

М5 = L5Р5 = 0.219 = 3.8 кВтм;

М6 = L6Р6 = 0.3220.1 = 6.432 кВтм;

М7 = L7Р7 = 0.645.6 = 3.584 кВтм;

М8 = Рp(L+Lp/2) = 2480(21.5+19.375) =101.37 кВтм;

М9 = Рp(L+Lp/2) = 2480(16+19.375) = 87.73 кВтм;

М10 = Рp(L+Lp/2) = 2480(9.7+19.375) = 72.106 кВтм;

М11 = Рp(L+Lp/2) = 2480(15.3+19.375) = 85.994 кВтм;

М12 = Рp(L+Lp/2) = 2480(19.7+19.375) = 96.906 кВтм;

М13 = Рp(L+Lp/2) = 2480(24.7+19.375) = 109.306 кВтм;

М14 = Рp(L+Lp/2)= 2480(28.7+19.375) = 119.474 кВтм;

Приведенный момент

Мпр1 = Мтп-мщ + Ммщ-що1 + Ммщ-що2 + +1.85(М1 + М2 + М3 + М4+ М5+ М6+ М7)= 1230.04 + 5.490 + 1468.8 + 672.886 + 1.85(1.14 + 1.752 + 1.238 + 10.08 + 3.8 + 6.432 + 3.584) = 3429.064 кВтм.

Определим сечение жил кабеля на участке ТП-МЩ:

S =M / C U,

где М - момент нагрузки, кВтм; С - коэффициент, зависящий от материала провода и напряжения сети по таблице 3.4 [1].

S = 3429.064 / 44 6.622 = 11.77 мм2.

Принимаем сечение кабеля ААВГ от ТП до МЩ сечением 516 мм2.

Фактическая потеря напряжения на участке ТП - МЩ составит

Uф = M /СS, (8.10)

Uф = 1230.04 / 44 16 =1.747 %.

Располагаемые потери напряжения для последующего участка сети от МЩ до ЩО1 составят

U = 6.622 - 1.747 = 4.875 %.

Для определения сечения жил кабеля на втором участке МЩ-ЩО1 определим приведенный момент Мпр2

Мпр2 = Ммщ-що1 + 1.85=5.49 + 1.85(1.14 + 1.752 + 1.238 + 10.08) = 31.779 кВтм;

S = 31.779 / (44 4.875) = 0.148 мм2.

Выбираем кабель ААВГ сечением 52.5 мм2.

Фактическая потеря напряжения на участке МЩ-ЩО1 составит

Uф = 5.49 / (44 2.5) = 0.05 %.

Располагаемая потеря напряжения для групповой сети составляет

U = 4.875 - 0.05 = 4.825 %.

Определим сечение на участке ЩО1 - 1:

S1=1.14/(444.825)=0.005 мм2

Принимаем минимальное сечение кабеля ААВГ по механической прочности 2.5 мм2,

Iдоп = 19 А,

Определим ток на участке ЩО1 - 1:

I1 = 200/220=0.91 A;

Окончательно принимаем сечение 32.5 мм2.

Выбор сечений для участков ЩО1 - 2, ЩО1 - 3, ЩО1 - 4 аналогичен расчету для участка ЩО1 - 1. Результаты расчета сводим в таблицу 8.1

Для определения сечения жил кабеля на третьем участке МЩ-ЩО2 определим приведенный момент Мпр3

Мпр3 = Ммщ-що2 + + 1.85( М5+ М6+ М7)=1468.8 + 672.886 + 1.85(3.8 + 6.432 + 3.584) = 2167.246 кВтм;

S = 2167.246 / (44 4.875) = 9.9 мм2.

Выбираем кабель ААВГ сечением 510 мм2.

Фактическая потеря напряжения на участке МЩ-ЩО2 составит

Uф = 1468.8 / (44 10) = 3.34 %.

Располагаемая потеря напряжения для групповой сети составляет

U = 4.875 - 3.34 = 1.54 %.

Определим сечение на участке ЩО2 - 5:

S5=3.8/(441.54)=0.06 мм2

Принимаем минимальное сечение кабеля ААВГ по механической прочности 2.5 мм2,

Iдоп = 19 А,

Определим ток на участке ЩО2 - 5:

I1 = 200/220=0.91 A;

Окончательно принимаем сечение кабеля ААВГ 2.5 мм2.

Выбор сечений для участков ЩО2 - 6, ЩО2 - 7… ЩО2 - 14 аналогичен расчету для участка ЩО2 - 5. Результаты расчета сводим в таблицу 8.1

Расчет сечений Таблица 8.1

9. Защита осветительной сети и выбор аппаратов защиты

Осветительные сети должны иметь защиту от токов короткого замыкания (КЗ), а в ряде случаях также от перегрузки [3].

Аппараты, установленные для защиты от токов коротких замыканий и перегрузки, должны быть выбраны так, чтобы номинальный ток каждого из них Iз. (ток плавкой вставки или расцепителя автоматического выключателя) был не менее расчетного тока Iр., рассматриваемого участка сети:

Iз. ? Iр., (9.1)

где Iр. - расчетный ток рассматриваемого участка сети, А.

Для защиты осветительных сетей помещений применим однополюсные и трехполюсные автоматические выключатели.

Номинальные токи уставок автоматических выключателей следует выбирать по возможности наименьшими по расчетным токам защищаемых участков сети, при этом должно соблюдаться соотношение между наибольшими допустимыми токами проводов Iдоп и номинальными токами аппаратов защиты Iз ([1]табл. 3.6)

Iдоп Кз Iз / Кп, (9.2)

где Кз - коэффициент защиты.

Кп--коэффициент, зависящему от прокладки.

Установим аппараты защиты:

в местах присоединения сети к источнику питания (распределительные щиты КТП, вводно-распределительные устройства, распределительные пункты, магистральные шинопроводы);

в начале каждой групповой линии.

Защитный аппарат включается в каждую фазу, кроме нулевого провода.

Номинальный ток аппаратов защиты для групповых линий внутреннего освещения должен быть не более 25 А.

Кп принимаем равным 1.

Кз по таблице 3.6 [1], принимается равным 1.

Тогда исходя из этого и данных таблицы 8.1, выбираем автоматы АП50-3МТ на трехфазных линиях и АП50-2МТ на двухфазных линиях.

Заключение

В данной работе спроектирована система электрического освещения сушильно-пропиточного цеха, которая обеспечивает освещение, необходимое для обеспечения нормальных условий работы и отдыха производственного персонала в основном и подсобных помещениях ,а также аварийное эвакуационное освещение.

Для всех помещений цеха были выбраны следующие источники света: в основных помещениях - лампы ЛЛ , во всех остальных помещениях - люминесцентные лампы и лампы накаливания. Нормируемая освещенность принята в соответствии с назначением помещения. В основном помещении применены светильники ЛСП02; для остальных помещений приняты приборы электрического освещения типа ЛСП02 и НСП 17.

Проведен светотехнический расчет , в результате которого были выбраны источники света для всех помещений , обеспечивающие необходимые уровни освещенности в них . Результаты расчетов приведены в светотехнической ведомости .

В основных помещениях устроено аварийное освещение , которое выполнено 35 - ю лампами накаливания (ЛСП02) . Для проверки на минимальную освещенность были выбраны контрольные точки . Расчет показал , что уровни освещенности в них превышает минимальное допустимое значение , что означает выполнение необходимого условия при проектировании аварийного эвакуационного освещения .

В результате электрического расчета осветительной сети были найдены сечения проводников участков питающей и групповой сети .

Литература

1. Методические указания "ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ"для курсового и дипломного проектирования по одноименному курсу для студентов специальностей 1-43 01 03 Электроснабжение" 1-43 01 07 "Техническая эксплуатация энергооборудования организаций". Ус А.Г., Елкин В.Д.

2. Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Г.М. Кнорринга. Л.,Энергия,1976

3. Электроустановки зданий. Часть 5. Выбор и монтаж электроборудования. Глава 52. Электропроводки. ГОСТ 30331.1502001 (МЭК 364-5-52-93). -17 с.

4. Методические указания 1186 Осветительные и облучательные установки.

5.Ёлкин В.Д. ,Ёлкина Т.В. Электрические аппараты-Мн., «Дизайн ПРО» , 2003 г

6. Методические указания 2168 к курсовому проекту по курсу Электрическое освещение-ГГТУ 1997г.

7.СНБ 2.04.05 - 98

Размещено на Allbest.ru