4 Светотехнический расчёт системы общего равномерногоосвещения и определение установленной мощности источников светав помещениях

Для расчёта общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей при отсутствии крупных затемняющих предметов используют метод коэффициента использования светового потока.

Световой поток,(1)

гдекоэффициент неравномерности светового потока;

( для ЛН и ДРЛ, для ЛЛ);

- коэффициент использования светового потока;

значение коэффициента определяют по справочнику, исходя из

значения параметра "i",

(2)

гдеS - площадь освещаемой поверхности, м²;

К_З - коэффициент запаса;

n - количество светильников в помещении;

E_MIN - освещённость, лк;

Сборочный цех:

А = 36 м; B = 54м; Hр = 6,5 м; ; лк; Кз = 1,5;

Тогда индекс помещения:

;

В данном помещении светильники типа РСП 11-400, тогда по [1] приложение П11, стр. 93,выбираем значение коэффициента использования светового потока - .

Требуемый световой поток равен:

лм;

Выбираем лампы типа ДРЛ-400

Световой поток равен:лм;

Принимаем к установке 50 ламп РСП 11-400 -001.

Склад комплект. деталей:

А = 9 м; B = 9 м; Hр = 3,7 м; ; лк; Кз = 1,3;

Тогда индекс помещения:

;

В данном помещении светильники типа ЛСП 24-40-001, тогда по [1] приложение П11, стр. 93,выбираем значение коэффициента использования светового потока - . Требуемый световой поток равен:

лм;

Выбираем лампы типа ЛСП 24-40-001

Световой поток равен:лм;

Принимаем к установке 5 ламп ЛСП 24-40-001.

Кабинет технолога:

А = 6 м; B = 9 м; Hр = 1,4 м; ; лк; Кз = 1,5;

Тогда индекс помещения:

;

В данном помещении светильники типа ЛСП 24-40-001, тогда по [1] приложение П11, стр. 93,выбираем значение коэффициента использования светового потока - .

Требуемый световой поток равен:

лм;

Выбираем лампы типа ЛБ (лампы с повышенной цветопередачей, так как необходимо распознание цветовых оттенков, работа связана с большим и длительным напряжением зрения), [2] стр. 86, приложение П.3

Световой поток светильника равен: лм;

Принимаем к установке 11 ламп типа ЛСП 24-40-001.

Тамбур:

А = 6 м; B = 6 м; Hр = 3,7 м; ; лк; Кз = 1,3;

Тогда индекс помещения:

;

В данном помещении светильники типа ЛСП 24-40-001, тогда по [1] приложение П11, стр. 93,выбираем значение коэффициента использования светового потока - .

Требуемый световой поток равен:

лм;

Выбираем лампы [1] стр. 86, приложение П.3

Световой поток светильника равен: лм;

Принимаем к установке 2 светильника ЛСП 24-40-001.

Дежурный электромонтёр:

А = 6 м; B = 12 м; Hр = 2,7 м; ; лк; Кз = 1,3;

Тогда индекс помещения:

;

В данном помещении светильники типа ЛСП 13-58, тогда по [1] приложение П11, стр. 93,выбираем значение коэффициента использования светового потока - .

Требуемый световой поток равен:

лм;

Выбираем лампы типа ЛБ (58Вт), [1] стр. 86, приложение П.3

Световой поток светильника равен: лм;

Принимаем к установке 7 светильников типа ЛСП 13-58.

КТП:

А = 6 м; B = 6 м; Hр = 2,9 м; ; лк; Кз = 1,5;

Тогда индекс помещения:

;

В данном помещении светильники типа ЛСП 12-36, тогда по [1] приложение П11, стр. 93,выбираем значение коэффициента использования светового потока - .

Требуемый световой поток равен:

лм;

Выбираем лампы стр. 86, приложение П.3

Световой поток светильника равен: лм;!

Принимаем к установке 6 светильников ЛСП 12-36!

Гардероб:

А = 6 м; B = 12 м; Hр = 2,2 м; ; лк; Кз = 1,5;

Тогда индекс помещения:

;

В данном помещении светильники типа ЛСП 13-58, тогда по [1] приложение П11, стр. 93,выбираем значение коэффициента использования светового потока - .

Требуемый световой поток равен:

лм;

Выбираем лампы стр. 86, приложение П.3

Световой поток светильника равен: лм; !

Принимаем к установке 2 светильника типа ЛСП 13-58. !

Санузел:

А = 12 м; B = 6 м; Hр = 2,2 м; ; лк; Кз = 1,3;

Тогда индекс помещения:

;

В данном помещении светильники типа ЛСП 12-36, тогда по [1] приложение П11, стр. 93,выбираем значение коэффициента использования светового потока - . Требуемый световой поток равен:

лм;

Выбираем лампы стр. 86, приложение П.3

Световой поток равен:лм;

Принимаем к установке 6 ламп ЛСП 12-36.

5. Выбор источников света, типов светильников, их размещение и светотехнический расчёт эвакуационного освещения.

В соответствии со СНИПом, совместно с общим освещением должно устанавливаться и аварийное освещение. Причём аварийное освещение мажет быть двух видов:

Для продолжения работы - устраивается тогда, когда необходимо продолжать технологический процесс или завершить его до определённой стадии. Для этого освещения Emin = 5% от общего рабочего освещения (возможно и более).

Аварийное эвакуационное освещение - для эвакуации, организуется для того, чтобы обеспечить нормальные проход (без травматизма) при погасании основного рабочего освещения. Минимальная освещённость в местах проходов в основном помещении не менее 0,5 лк, вне помещения - не менее 0,2 лк.

Эвакуационное освещение организовывается:

в производственных помещениях с количеством работающих не менее 50 человек или в обычных помещениях, в которых не менее 100 человек.

в помещениях без естественного света.

в помещениях, где затруднён проход.

В качестве источников света для эвакуационного освещения могут применяться ЛН или ЛЛ (при условии, что они в отапливаемом помещении, и в питающей сети напряжение должно быть не ниже 90% Uном). Применение ламп ДРЛ при проектировании аварийного освещения запрещено.

Для эвакуационного освещения могут быть использованы источники света со светильниками общего рабочего освещения или установлены дополнительные источники света со светильниками. Максимальная мощность для источников света аварийного освещения для: ЛН - до 200 Вт;

ЛЛ - до 80 Вт.

Для расчёта аварийного освещения воспользуемся точечным методом расчёта, служащим для расчёта освещения как угодно расположенных поверхностей и при любом распределении освещённости. При расчёте по этому методу учитывается как прямой, так и отражённый свет.

Точечный метод расчёта использует пространственные изолюксы [т.е. кривые равных значений освещённостей, построенные при условной лампе со световым потоком в 1000 лм в координатах e(d,Hр)].

При расчёте на плане помещения с расположением светильников намечают одну (две) характерные точки с предполагаемой минимальной освещённостью. Для этой характерной точки определяют расстояние (di). Затем по таблице условных освещённостей определяют изолюксы: .

А затем по выражению

(3)

определяют световой поток источника света, принимая .

Помимо точечного метода с использованием линейных изолюкс существует ещё и метод линейных изолюкс (применяется для расчёта освещения от светящихся линий).

В данной курсовой работе мы проектируем аварийное эвакуационное освещение только для основного помещения (Сборочный цех), так как вспомогательные помещения цеха малы. В качестве светильников для аварийного освещения принимаем светильники типа ЛСП 13-58

Сборочный цех:

Режим работы аварийного освещения - только при погасании основного освещения.

Расстояние от ближайших светильников до точки "А" равно:

d1=104 м; d2=104 м; d3=104 м; d4=104 м

Высота подвеса равна : м;

По [2] рис. 2,6, стр. 38 получаем: е1=0,15; е2=0,15; е3=0,15; е4=0,15

Тогда:

По результатам видно, что данное расположение светильников удовлетворяет условию минимальной аварийной эвакуационной освещенности, которая не должна быть менее 0,5 лк.

6. Выбор схемы питания осветительной установки

Выбор конкретной схемы питания зависит от величины электрической нагрузки освещения, количество и расположение групповых щитков освещения и определяется технико-экономическими показателями, удобством управления и простотой обслуживания.

Питание электрического освещения осуществляется, как правило, совместно с силовыми электроприемниками от общих трехфазных силовых трансформаторов с глухозаземленной нейтралью и номинальным напряжением на низкой стороне равным 400/230 В. Номинальное напряжение в таких сетях составляет 380/220 В.

Светильники рабочего освещения и светильники эвакуационного освещения в производственных и общественных помещениях должны питаться от независимых источников.

В начале каждой питающей линии устанавливаются аппараты защиты и отключения. В начале групповой линии обязательно устанавливается аппарат защиты, а отключающий аппарат может не устанавливаться при наличии таких аппаратов по длине линии.

Схемы питания электрического освещения должны обеспечивать: необходимую степень надежности электроснабжения; простоту, удобство эксплуатации и управления; экономичность осветительной установки.

В качестве источника питания нашего цеха выступает ТП 630-10/0,4 кВ.

Запитывание цеха электроэнергией происходит по схеме, приведенной на рисунке 2:

Рисунок 2 - Структурная схема участка электрической сети

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:

в центре или ближе к центру осветительных нагрузок.

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

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

Выбор щитков освещения

В настоящее время электротехническая промышленность начинает выпуск щитков ПР22 и ПР23 с автоматами А3700 (для замены щитков серии ПР900 с автоматами на ток 100-200 А) и щитков серии ПР11 с автоматами АЕ2000 (для замены щитков ПР900 с автоматами на ток 50 А). В данной курсовой работе в качестве щитков освещения выберем ПР11 с автоматами АЕ2000 .

Основные технические характеристики щитков ПР -11 приведены в таблице 7

Таблица 7 Основные технические характеристики щитков

Выбор марки проводов и кабелей и способов их прокладки

Для выполнения электрической проводки сети освещения широкое распространение получили провода и кабели марок:

АПВ, ПВ-1-изолированные одножильные провода в поливинилхлоридной изоляции, имеют универсальное использование;

ПРКА-нагревостойкие провода с медными жилами для зарядки светильников;

АВВГ, ВВГ- кабель с поливинилхлоридной изоляцией и оболочкой;

Проводка нашей осветительной сети будет проложена кабелями марок АВВГ и ВВГ, т.к. у них большие диапазоны сечений , а следовательно и допустимых токов, хорошая изоляция

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 латках а так же проводка непосредственно на строительных основаниях зданий при помощи скоб и покрытый под слоем штукатурки.

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:

I_{доп.пров}I_расч(4)

Располагаемая потеря напряжения в осветительной сети , т.е. потеря напряжения в линии от источника питания до самой удаленной лампы в ряду, определяется по формуле:

ДUр=105-Uмин-ДUт (5)

где 105-напряжение холостого хода на вторичной стороне трансформатора, %; Uмин- наименьшее напряжение, допускаемая на зажимах источника света, % ( принимается равным 95 % ) ; ДUт- потери напряжения в силовом трансформаторе, приведенные ко вторичному номинальному напряжению и зависящее от мощности трансформатора, его загрузки в и коэффициента мощности нагрузки, %.

Потери напряжения в трансформаторе можно определить по таблице 3.2 [1]: ДUт=3.75

Рассчитаем потерю напряжения в линии от источника питания до самой удаленной лампы в ряду:

ДUр=105-95-3,75*cosц=6.8123%

Потери напряжения при заданном сечении проводов можно определить по выражению:

ДU=M/(CхS) (6)

где М- момент нагрузки, кВт*м; С- коэффициент, зависящий от материала провода и напряжения сети определяющийся по табл. 3.4 [1], для медных проводов системы напряжения трехфазная с нулем (медь) С=72.4, С=44 - алюминий, для однофазная с нулем С=12.1(медь); S- сечение провода, мм².

Установленную мощность можно найти, просуммировав паспортные мощности всех ламп в группе:

Р_уст=P_ном (7)

Расчетная мощность находится в зависимости от типа ламп:

1. Лампы накаливания:

Р_расч= Р_уст (8)

2. Люминесцентные лампы:

Р_расч= Р_уст*К_пра(9)

где К_пра=1.2- электромагнитное ПРА;

cosц=0.85-0.86

К_пра=1.05- электронное ЭПРА.

cosц=0.96-0.98.

Расчетный ток находится по выражению:

- для однофазной системы напряжения;

- для трехфазной системы напряжения.

Расчет потерь напряжения от ВРУ до ЩО:

Расчет расчетной мощности:

Р_расч= Р_уст=24 кВт;

Найдем расчетный ток:

I_расч=24000/(380*1,73)=36,5 А;

От ВРУ до ЩО предварительно выберем пятижильный кабель ВВГ-5х6 мм², I_{доп.каб}=45А.

Зная масштаб на чертеже, можем измерить приблизительный размер длины кабеля: L=7,4м;

Рассчитаем момент нагрузки по выражению:

M=P_расч*L=24*7,4=177,6 кВт*м;

Расчет потери напряжения:

ДU_факт=177,6/(6*72,4)=0,4 %

Определяем допустимую потерю напряжения:

ДU_доп=ДUр-ДU=6,8123-0,4=6,41%

Приведем пример расчета по выбору сечения кабелей, для одной группы, т.к. расчеты для всех других аналогичные:

ГР1:

В групповых линиях, предварительно выберем пятижильный кабель ВВГ-1х2.5мм², I_{доп.каб}=28А.

Расчет установленной мощности:

Р_уст=P_ном=0,4*10=4 кВт;

Расчет расчетной мощности:

Р_расч= Р_уст*К_пра=4*1.1=4,4кВт;

Найдем расчетный ток:

I_расч=4400/(380*1,73*0.85)=7,86 А;

Зная масштаб на чертеже, можем измерить приблизительный размер длины кабеля:

L=16,5+6*9/2+5=48,5м;

Рассчитаем момент нагрузки по выражению:

M=P_расч*L =4,4*48,5=213,4 кВт*м; (10)

Расчет потери напряжения:

ДU_факт=204,6/(2,5*72,4)=1,13 %

Все остальные ГР рассчитываются аналогично, полученные значения сведем в таблицу 8

Таблица 8 - Результаты расчетов

1-5 группа - Освещение цеха;

6 группа - Склад комлект. деталей;

7 группа -Кабинет технолога;

8 группа - Тамбур;

9 группа - Дежурный электромонтёр;

10 группы - КТП;

11 группы - Гардероб;

12 группы - Санузел.

Выбор выключателей для основного освещения

Для групповых линий №1-5 выбираем 1-о полюсные выключатели ВА51-29 с Iном= 63А и током расцепителя 10 А

I_{ном.каб}=28 А>I_{ном.расц}=10 А;

I=7,86 А <I_{ном.расц}=10 А;

Для групповых линий № 6-10 выбираем 3-х полюсные выключателиВА51-29

с Iном= 63А и током расцепителя 10 А

I_{ном.каб}=28А>I_{ном.расц}=10 А;

I=3,24 А <I_{ном.расц}=10 А;

Проверки выполняются

АВАРИЙНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Приведем пример расчета по выбору сечения кабелей, для одной группы, т.к. расчеты для всех других аналогичные:

В ГР1а предварительно выберем трехжильный кабель ВВГ-3х2.5мм², I_{доп.каб}=28А.

Расчет установленной мощности:

Р_уст=P_ном=0,2*8=1,6кВт;

Расчет расчетной мощности:

Р_расч= Р_уст*К_пра=1,6*1.2=1,92кВт;

Найдем расчетный ток:

I_расч=1920/(220*1)=8,73 А;

Зная масштаб на чертеже, можем измерить приблизительный размер длины кабеля: L=62,4м;

Рассчитаем момент нагрузки по выражению:

M=P_расч*L =1,92*62,4=119,8 кВт*м;

Расчет потери напряжения:

ДU_факт=119,8/(2,5*12,1)=3,96 %

ДU_факт.=2,89- фактическая потеря напряжения в линии от источника питания до самой удаленной лампы в ряду основного освещения:

2,89<6,41

Кабель прошел проверку по потери напряжения.

Произведем проверку по току нагрева кабеля ВВГ-3х1,5 с I_{доп.каб}=28 А:

I_{доп.каб}=28 А >I_расч=8,73 А проверка условию удовлетворяет.

Все остальные ГР рассчитываются аналогично, полученные значения сведем в таблицу 9:

Таблица 9 - Результаты расчетов

Выбор выключателей для аварийного освещения

Выберем автоматические выключатели на групповых линий ВА51-29с Iном= 25А и током расцепителя 10 А

I_{доп.каб}*K_з/К_п=28 А >I_{ном.расц}=10 А;

K_з=1, К_п=1, табл. 3.6 [1];

I_расч=8,73 А <I_{ном.расц}=10 А.

Заключение

В данном курсовом проекте мы разработали общее равномерное освещение сборочного цеха, а также других вспомогательных помещений, а таже было рассчитано аварийное освещение для этих помещений.

Литература

Электрическое освещение: практ. пособие по выполнению курсового и дипломного проектирования для студентов специальностей 1-43 01 03 "Электроснабжение" и 1-43 01 07 "Техническая эксплуатация энергооборудования организаций" днев. и заоч. формы обучения / авт.-сост.: А. Г. Ус, В. Д. Елкин.- Гомель: ГГТУ им. П. О. Сухого, 2005.-111с.

Строительные норма Республики Беларусь,Мiнiстэрстваархiтэктуры i будаунiцтва Pэспy6лiкi Беларусь, Минск,1988Справочная книга для проектирования электрического освещения / Под ред. Г.М. Кнорринга. Л., "Энергия", 1976.

Л. И. Лозовский, Проектирование электрического освещения, - Мн.: Вышэйшая школа. 1976.

Технические сведения об оборудовании, ч.1, для курсового

и дипломного проектирования по специальности 10.04 N2168,- Гомель, ГГТУ им. П. О. Сухого,1997.

Размещено на Allbest.ru