2. Выбор освещенности и коэффициента запаса

Любой источник света в процессе эксплуатации характеризуется старением, следствием чего является снижение светового потока источника света. Старение и загрязнение учитывает коэффициент запаса Кз, который всегда больше единицы.

Кроме коэффициента запаса одним из основных исходных данных для расчета искусственного освещения является нормируемая освещенность Еmin в помещении и на рабочем месте.

В связи с этим выбираем для дальнейшего расчета Кз и Emin для каждого помещения. Результаты выбора Кз и Emin приведены в табл.

3. Выбор и размещение светильников рабочего и аварийного освещения

Типы светильников помещений инструментального цеха

Определяем высоту расположения излучателя над расчетной поверхностью по формуле:

гдеН - высота помещения;

(4.1)

где Е_min - нормируемая освещенность

лм;

-стандартный световой одной поток лампы

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 с ГЩ2.

Питание вспомогательных помещений будем осуществлять от расположенного рядом с ними ГЩ1. От ГЩ2 запитываем осветительную сеть главного цеха, а также вспомогательные помещения.

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

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.

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 U_min U_т, (8.1)

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

Составляем расчётную схему осветительной сети:

Рис 8.1 Расчётная схема осветительной сети.

Потери напряжения в трансформаторе можно определить по выражению

U_т = (U_аcos + U_рsin), (8.2)

где - коэффициент загрузки трансформатора; U_а и U_р - активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания трансформатора, которые

определяются следующими выражениями:

; 8.3)

, (8.4)

где Р_к - потери короткого замыкания, кВт;

S_ном - номинальная мощность трансформатора, кВА;

U_к - напряжение короткого замыкания, %.

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

;

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.

Выполним расчет линий..

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

в простом случае момент определяется как произведение расчетной нагрузки ламп на длину участка сети

М = Рр* L (8.5)

для сети с равномерно распределенной нагрузкой 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.

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.

Расчетные максимальные токовые нагрузки определяют по формулам:

для однофазной сети

I_р = P_р / U_ф 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 = 11,8 13,437 = 158,557 кВтм;

Ммщ-що1 = L мщ-що1Р3-6 = 2 1,379 = 2,758 кВтм;

Ммщ-що2 = L мщ-що2Р2,7-14 = 89,412,058 = 1077,949 кВтм;

М1 = L1Р1 = 29,41,642 = 48,275 кВтм;

М2 = L2Р2 = 29,41,642 = 48,275 кВтм;

М3 = L3Р3 = 37,41,642 = 61,411кВтм;

М4 = L4Р4 = 42,31,459 = 61,716 кВтм;

М5 = L5Р5 = 17,40,2 = 3.48 кВтм;

М6 = L6Р6 = 47,91,459 = 68,886 кВтм;

М7 = L7Р7 = 52,41,641 = 85,988 кВтм;

М8 = РpL8 = 0,82157,4=47,125 кВтм;

М9 = РpL9 = 0,28829,4 = 8,467 кВтм;

М10 = РpL10 = 0,48016,4= 7,872 кВтм;

М11 = РpL11 = 0,1925,4 = 1,039 кВтм;

М12 = РpL12 = 0,19211,8= 2,266 кВтм;

М13 = РpL13 = 0,441,4 = 16,56 кВтм;

Приведенный момент

Мпр1 = Мтп-мщ + Ммщ-що1 + Ммщ-що2 + = 1700,624 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

S = 1700.624 / 44 6.622 = 5.837 мм2.

Принимаем сечение кабеля АВВГ от ТП до МЩ сечением 56 мм2.

Фактическая потеря напряжения на участке ТП - МЩ составит

Uф = M /СS, (8.10)

Uф = 158,557 / 44 6 =0.601 %.

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

U = 6.622 - 0.601 = 6.021 %.

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

Мпр2 = Ммщ-що1 + = 38.962 кВтм;

S = 38.962 / (44 6.021) = 0.147 мм2.

Выбираем кабель ААВГ сечением 52.5 мм2.

Фактическая потеря напряжения на участке МЩ-ЩО1 составит

Uф = 6.021 / (44 2.5) = 0.055 %.

Располагаемая потеря напряжения для групповой сети составляет

U = 6.021 - 0.055 = 5.966 %.

Определим сечение на участке ЩО1 - 9:

S1=8,467 /(445.966)=0.032 мм2

Принимаем минимальное сечение кабеля АВВГ по механической прочности 2.5 мм2,

Iдоп = 19 А,

Определим ток на участке ЩО1 - 9:

I1 = 288/220=1.309 A;

Окончательно принимаем сечение 32.5 мм2.

Выбор сечений для участков ЩО1 - 10, ЩО1 - 11, ЩО1 - 12, ЩО1 - 13 аналогичен расчету для участка ЩО1 - 9.

Результаты расчета сводим в таблицу.

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

Мпр3 = Ммщ-що2 + = 1503,105 кВтм;

S = 1503,105 / (44 6,021) = 5,674 мм2.

Выбираем кабель ААВГ сечением 56 мм2.

Фактическая потеря напряжения на участке МЩ-ЩО2 составит

Uф = 1077,949 / (44 6) = 4,083 %.

Располагаемая потеря напряжения для групповой сети составляет

U = 6,021 - 4,083 = 1.938 %.

Определим сечение на участке ЩО2 - 1:

S5=1,642/(441.938)=0,019 мм2

Принимаем минимальное сечение кабеля ААВГ по механической прочности 2.5 мм2,

Iдоп = 19 А,

Определим ток на участке ЩО2 - 5:

I1 = 1642/220=7,464 A;

Окончательно принимаем сечение кабеля АВВГ 2.5 мм2.

Выбор сечений для участков ЩО2 - 2, ЩО2 - 3… ЩО2 - 8 аналогичен расчету для участка ЩО2 - 1.

Результаты расчета сводим в таблицу.

Расчет сечений

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 I_з. (ток плавкой вставки или расцепителя автоматического выключателя) был не менее расчетного тока I_р., рассматриваемого участка сети:

I_з. ? I_р., (9.1)

где I_р. - 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 I_доп и номинальными токами аппаратов защиты I_з

I_доп К_з I_з / К_п, (9.2)

где К_з - коэффициент защиты.

К_п--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.

К_п принимаем равным 1.

К_з принимается равным 1.

Тогда исходя из этого и данных таблицы выбираем автоматы АЕ2026 на трехфазных линиях.

Заключение

В данной работе спроектирована система электрического освещения картонного 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 23 - 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