Проектирование лаборатории технологических процессов
Определение количественных и качественных показателей освещения. Выбор источников света, типов светильников и степени их безопасности. Расчет сечения проводников групповой сети по нагреву, потери напряжения и условиям защиты и сети аварийного освещения.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.01.2014 |
| Размер файла | 58,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки РФ
Рубцовский индустриальный институт АлтГТУ
Кафедра электроэнергетики
Курсовой проект
по дисциплине «Электрическое освещение»
Тема: «Проектирование лаборатории технологических процессов»
Работу выполнила
Студентка группы ЭПП-02зс
Фадеева О.Н.
Руководитель работы К.Э. Каратаев
Рубцовск 2012
Содержание
1. Светотехническая часть
1.1 Определение количественных и качественных нормируемых показателей освещения
1.2 Выбор источников света, типов светильников, степени защиты светильников
1.3 Расчет количества светильников и размещение их на плане
2. Электротехническая часть
2.1 Выбор напряжения питания осветительной установки
2.2 Выбор схемы питания светильников и типа группового щитка освещения и места его расположения
2.3 Расчет сечения проводников групповой сети по нагреву, потери напряжения и условиям защиты
2.4 Расчет сечения проводников питающей сети по нагреву, потери напряжения и условиям защиты
2.5 Выбор марки проводов и кабелей питающей и групповой сети и способа их прокладки
2.6 Расчет сети аварийного освещения
Список литературы
1. Светотехническая часть
освещение нагрев напряжение аварийный
1.1 Определение количественных и качественных нормируемых показателей освещения
Определить согласно СНиП 23.05.95 «Естественное и искусственное освещение» количественные и качественные нормируемые показатели освещения.
Определяем нормируемые показатели проектируемой установки по заданному варианту таблица 1 [3]:
а) минимальная (нормируемая) освещенность - Ен = 300 лк;
б) коэффициент запаса - Кз =1,5;
в) нормируемая расчетная плоскость - Г = 0,8 м;
г) коэффициент пульсаций - Кп = 20%;
д) показатель ослепленности - Р=20.
1.2 Выбор источников света, типов светильников, степени защиты светильников
В связи с тем, что для лаборатории технологических процессов цветоразличение относится к III группе, намечаем к установке люминесцентные лампы типа ЛБ, как имеющие хорошую световую отдачу и простую схему включения.
Окружающая среда в лаборатории технологических процессов - нормальная. В качестве осветительных приборов для общего рабочего освещения выбираем по таблице 10 [1] светильники для производственных помещений типа ЛСП02 с люминесцентными лампами типа ЛБ, с кривой силы света (КСС) - Д-2 и КПД светильника - 75% (св=0,75). Степень защиты светильника - 20.
Для общего рабочего освещения к установке в светильниках намечаем лампы типа ЛБ - 65-1 Вт со световым потоком Ф = 4800 лм. Таблица А.2 [3]
Для аварийного освещения принимаем к установке светильники с лампами накаливания мощностью 500 Вт типа СВП. Степень защиты светильника - 20.
1.3 Расчет количества светильников и размещение их на плане
Определяем расчетную высоту подвеса светильника над рабочей поверхностью:
(1)
где H = 4 м - высота помещения;
hсв = 0 м - высота свеса (расстояние от светильника до перекрытия),
hрп = 0,8 м - высота расчетной рабочей поверхности;
Определяем индекс помещения:
(2)
где А - ширина помещения;
В - длина помещения;
h - расчетная высота подвеса светильника.
На основании известных данных:
- индекса помещения i = 1,6;
- кривой силы света светильника КСС - Д-2;
- коэффициентов отражения 50%, 50%, 30% -
по таблице Г.1 [1] находим коэффициент полезного действия помещения 68 (п=0,68).
Коэффициент использования осветительной установки определяется:
и = св п=0,750,68=0,51; (3)
где св - КПД светильника - 75;
п, - КПД помещения - 68%.
Определяем общее количество светильников для проектируемой установки:
(4)
где Ен = 300 лк - нормируемая освещенность;
Кз = 1,5 - коэффициент запаса;
Z = 1,1 для люминесцентных ламп;
S = 9*12=108 м2 - площадь помещения;
n = 2 - число ламп в светильнике;
Ф = 4800 лм -световой поток люминесцентной лампы типа ЛБ;
и = 0,51 - коэффициент использования осветительной установки.
Определяем по таблице 9 [3] минимальное и максимальное расстояния, между светильниками исходя из допустимых значений = 1,4 - 1,6 для светильников с КСС типа Д - 2.
L1 = · h = 1,4 · 3,1 = 4,34 м; (5)
L2 = · h = 1,6 · 3,1 = 4,96 м.
Значение м получилось больше фактического расстояния между светильниками по длине помещения. Намечаем по 4 светильника в каждом ряду, с расстоянием между ними 1 м, расстояние от стен до светильников 1,50 м. Значение м близкое к проектному расстоянию между светильниками по ширине, так как намечаем 3 ряда светильников, с расстояниями между рядами 3 м.
Общее количество светильников рабочего освещения в лаборатории
расч = 3 * 4 = 12 шт.
Проверяем, укладывается ли расчетное количество светильников в допустимые значения (- 5% - + 10%) .
Количество светильников укладываются в допустимые значения.
Окончательно принимаем 12 светильников, размещенных в 3 ряда, по 4 штук в каждом ряду. Наносим светильники на план лаборатории.
Количество светильников аварийного освещения для эвакуации людей составляет (10 - 15)% от количества светильников рабочего освещения:
ав = 12 * 0,1 = 1,2=2шт.
Светильники аварийного освещения располагаем на входе и выходе помещения.
2. Электротехническая часть
2.1 Выбор напряжения питания осветительной установки
Выбор напряжения для осветительной установки производится одновременно с выбором напряжения для силовых потребителей, при этом для отдельных частей этой установки учитываются также требования техники безопасности.
Для питающей сети светильников общего освещения рекомендуется напряжение не выше 380/220 В переменного тока при заземленной нейтрали.
Электроснабжение рабочего освещения, как правило, выполняется самостоятельными линиями от щитов подстанции. При этом электроэнергия от подстанции передается питающими линиями (сетями) на осветительные пункты или щитки. Питание светильников осуществляется от щитков групповыми линиями (сетями).
Для групповой сети принимаем четырехпроводную сеть напряжением 380/220 В.
Светильники аварийного освещения для эвакуации людей из здания должны присоединяться к независимому источнику питания.
Питание светильников рабочего и аварийного освещения выполняем напряжением 220 В переменного тока.
2.2 Выбор схемы питания светильников, типа группового щитка освещения и места его расположения
Групповые щитки расположены на стыке питающих и групповых линий и предназначены для установки аппаратов защиты и управления электрическими осветительными сетями.
При выборе типов щитков учитывают условия среды в помещениях, способ установки щитка, типы и количество установленных в них аппаратов и количество запроектированных групп.
К установке в лаборатории принимаем по таблице В.1 [3]: для рабочего освещения групповой осветительный щиток серии ЯОУ - 8505 с пакетным выключателем на вводе ПВЗ-60 и на 3 отходящие линии с однополюсным выключателем на группах типа
АЕ1031, расц = 6-25А. Способ установки щитка - в нише со степенью защиты IР20.
Располагаем групповой щиток освещения рядом с входом в лабораторию для удобства управления осветительной установкой.
Проверяем, насколько равномерно по фазам распределены светильники:
Рр фазы А=NA*PЛ*КПРА, (6)
где NA - количество светильников в группе, подключенных к фазе А;
PЛ - мощность лампы кВт;
КПРА - коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре; КПРА=1,2 - для люминесцентных ламп.
Рр фазы А=4*0,065*1,2=0,312 кВт;
Рр фазы в=4*0,065*1,2=0,312 кВт;
Рр фазы с=4*0,065*1,2=0,312 кВт.
Вычисляем степень неравномерной загрузки по фазам:
(7)
что не превосходит допустимого значения - 15%.
Схема питания рабочего и аварийного (эвакуационного) освещения от одной одно-трансформаторной КТП
2.3 Расчет сечения проводников групповой сети по нагреву, потере напряжения и условиям защиты
Находим наиболее удаленную от щитка и наиболее загруженную группу
Рр.гр = Nгрn ·РлКПРА, (8)
где КПРА - коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре;
КПРА = 1,1 - для ламп типов ДРЛ и ДРИ;
КПРА = 1,2 - для люминесцентных ламп со стартерными схемами включения;
КПРА = 1,3 -1,35 - для люминесцентных ламп с бесстартерными схемами включения.
Ргр = 4 ·0,065 ·2·1,2 = 0,624 кВт.
Выбор сечений проводников по нагреву осуществляется по расчетному току Iр, значение которого при равномерной нагрузке фаз определяется по формулам: для трехфазной сети (с нулевым проводом и без него)
; (9)
где cos - коэффициент мощности нагрузки,
cos =0,9 - для люминесцентных ламп.
.
По справочным данным таблицы Д.1 [3], в зависимости от расчетного тока определяем ближайшее большее стандартное сечение. Это сечение приводится для конкретных условий среды и способа прокладки проводов и кабелей. Для групповой сети принимаем четырехжильный кабель с алюминиевыми жилами сечением 2,5 мм2 марки АВВГ4х2,5, с допустимым током Iд = 17А при прокладке кабеля в воздухе.
Iр Iд; 1,05 А 17 А. (10)
Схема групповой сети при трехфазной системе с нулевым проводом
Важным условием при проектировании осветительных сетей является обеспечение у ламп необходимого уровня напряжения. Для этих целей выполняют расчет осветительной сети по потере напряжения.
Принимая за umin минимально допустимое напряжение у наиболее удаленных ламп, можно определить величину располагаемых потерь up напряжения в сети по формуле:
up= ux - umin - uт, (11)
где ux - номинальное напряжение при холостом ходе трансформатора;
uт - потеря напряжения в трансформаторе, приведенная ко вторичному напряжению.
Все составляющие, приведенные в формуле, указаны в процентах Uном.
Напряжение при холостом ходе трансформатора обычно составляет 400/231В, т.е 105 Uном .
Потеря напряжения в трансформаторе зависит от коэффициента загрузки трансформатора и коэффициента мощности нагрузки и составляет 3 - 3,5 Uном.
Снижение напряжения по отношению к номинальному не должно у наиболее удаленных ламп превышать следующих значений:
2,5 - у ламп рабочего освещения промышленных и общественных зданий, а также прожекторного освещения наружных установок.
up = 105 - 97,5 - 3,5 = 4.
Располагаемую потерю напряжения при расчетах распределяют на потерю напряжения в питающей и групповой сети:
uпит = 1,5,
uгр = 2,5.
При заданных номинальном напряжении сети и материале проводника
, (12)
где с = 44 - коэффициент для трехфазной сети с нулем при номинальном напряжении 380/220 В для алюминиевых проводов.
S 2,5 - сечение данного участка сети, мм2;
М - сумма моментов участков сети, кВтм.
М= Рр.гр ·l2 + Рр.3 ·l3/2, (13)
где Рр.гр - расчетная мощность светильников наиболее удаленной группы, кВт;
l2 - длина кабеля от щитка освещения до наиболее удаленной группы, м;
l3 - длина кабеля большего участка группы, м;
l3/2 - так как светильники на участке распределены равномерно;
Рр.3 - расчетная мощность светильников, подключенных от большего участка группы, кВт.
(14)
Согласно ПУЭ от перегрузок необходимо защищать силовые и осветительные сети, выполненные внутри помещений открыто проложенными изолированными защищенными проводниками с негорючей изоляцией.
При выборе номинальных токов аппаратов защиты с учетом пусковых токов источников света рекомендуется пользоваться следующими указаниями: для сетей с люминесцентными лампами с комбинированными расцепителями
Iрасц Iр. (15)
Определяем ток комбинированного расцепителя автоматического выключателя осветительного щитка на группу
Iрасц = Iр = 1,05А.
По таблице В.1 [3] выбираем однополюсной выключатель АЕ1031 с током
Выбор способов прокладки, марок проводов и кабелей производится с учетом многих факторов и местных условий, наиболее важным является характер окружающей среды и строительные особенности зданий.
2.4 Расчет сечения проводников питающей сети по нагреву, потери напряжения и условиям защиты
Определяем расчетную мощность рабочего освещения лаборатории:
(16)
где - установленная мощность;
- коэффициент спроса;
- коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре;
Кс = 1 - для групповой сети и всех звеньев сети аварийного освещения, для мелких производственных зданий, торговых помещений, наружного освещения;
Кс = 0,95 - для производственных зданий, состоящих из отдельных крупных пролетов;
Кс = 0,9 - для библиотек, административных зданий и предприятий общественного питания;
Кс = 0,8 - для производственных зданий, состоящих из большого числа отдельных помещений;
Кс = 0,6 - для складских зданий и электростанций.
Для лаборатории, находящейся в небольшом производственном здании, Кс = 0,8.
Рр = 12 ·0,065 ·2· 0,8·1,2 = 1,5 кВт.
Определяем расчетный ток питающей сети:
(17)
2.5 Выбор марки проводов и кабелей питающей и групповой сети и способа их прокладки
Данная питающая сеть должна быть защищена от токов КЗ и от перегрузки, поэтому определяем расчетный ток комбинированного расцепителя автоматического выключателя:
Iрасц = Iр =2,53А.
Принимаем по шкале номинальных токов расцепителей ближайшее стандартное значение номинального тока I расц = 10 А. Сечение кабеля выбираем по расчетному току сети и проверяем по току защитного аппарата. Принимаем по таблице Д.1[3] четырехжильный кабель с алюминиевыми жилами сечением 2,5 мм2 с резиновой и пластмассовой изоляцией АВВГ 4х2,5мм2 с длительным допустимым током Iдоп = 17 А.
Iдоп = 17 А Iрасц =2,53А.
В целях обеспечения селективности защиты и если это не приводит к завышению сечения проводников, токи каждого высшего (по направлению к источнику питания) аппарата защиты рекомендуется принимать не менее чем на 2 ступени большими тока последующего аппарата. Разница не менее чем на одну ступень обязательна при всех условиях, однако если вводные автоматы осветительных щитков приняты с расцепителями только в целях большей устойчивости этих автоматов к токам КЗ, то вышеуказанное требование (селективности защиты) на них не распространяется.
Требование по обеспечению селективности защиты выполнено, так как номинальный ток расцепителя автомата питающей сети Iрасц =10 А, а номинальный ток расцепителя автомата групповой сети Iрасц = 6 А.
Рассчитаем питающую сеть на потерю напряжения и проверим выбранное сечение кабеля.
. (18)
Суммарная потеря напряжения от низковольтного щита ТП до самого удаленного светильника составила
U = U пит + U гр = 0,68 + 0,09 = 0,77 (19)
Фактически полная же потеря напряжения будет несколько больше найденной по формуле, так как в расчете не учитывается реактивная составляющая потери напряжения и ее можно определить по формуле:
U = U К, (20)
где К - поправочный коэффициент, учитывающий реактивную составляющую потери напряжения.
Значения К можно принимать для кабелей и проводов с алюминиевыми жилами, прокладываемых в воздухе, равными 1,05 - при сечении от 2 до 16 мм2.
U = 1,050,77 = 0,81,
что значительно меньше располагаемых потерь up = 4.
2.6 Расчет сети аварийного освещения
Для аварийного освещения принимаем осветительный щиток ЯОУ-8501 с однополюсными выключателями ном = 6 А.
Групповую сеть аварийного освещения выполнить кабелем АВВГ 2х2,5 мм2.
Список литературы
1. Бурдочкин Ю.С., Парфенова Н.А. Электрическое освещение: Справочные материалы к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 100400 всех форм обучения /Рубцовский индустриальный институт. - Рубцовск: РИО, 2002.
2. СНиП 23.05.93. Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования. - М.: Стройиздат, 1993.
3. Парфенова Н.А. Освещение : Задания и методические указания по оформлению пояснительной записки и чертежей курсовой работы для студентов специальности 140211 «Электроснабжение» всех форм обучения / Рубцовский индустриальный институт. Рубцовск: РИО, 2002.
4. Мешков В.В., Епанешников М.М. Осветительные установки. - М.: Энергия, 1972.
5. Справочная книга для проектирования электрического освещения / Под ред. Г.М. Кнорринга. - Л., Энергия, 1976.
6. Козловская В.Б., Радкевич В.Н., Сацукевич В.Н. Электрическое освещение: справочник. - 2-е изд. - Минск: Техноперспектива, 2008. - 271с.: ил.
7. Клюев С.А. Освещение производственных помещений. - М.: Энергия, 1979.
8. Правила устройства электроустановок. - Санкт-Петербург, 1999.
9. СНиП 357 - 77 Инструкция по проектированию силового и осветительного электрооборудования промышленных предприятий. - М.: Стройиздат, 1977.
10. Справочная книга по светотехнике /Под ред. Ю.Б. Айзенберга. - М.: Энергоатомиздат, 1983.
11.Тищенко Г.А. Осветительные установки. - М.: ВШ, 1984.
12. ГОСТ 13109 - 87 Электрическая энергия.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор систем освещения помещений цеха и источников света. Расчет электрического освещения. Выбор напряжения и источника питания. Расчет нагрузки электрического освещения, сечения проводников по нагреву и потере напряжения, потерь напряжения в проводниках.
курсовая работа [589,0 K], добавлен 22.10.2015Выбор источников света, напряжения и типа светильника, высоты подвеса и количества рядов светильников. Компоновка электрической проводки, электрического щита освещения. Расчет сечения проводов на отходящих линиях. Расчет и выбор электроводонагревателей.
курсовая работа [86,4 K], добавлен 24.03.2013Выбор источников света для системы общего равномерного освещения цеха и вспомогательных помещений. Определение единичной установленной мощности источников света. Разработка схемы питания осветительной установки. Выбор сечения проводов и кабелей сети.
курсовая работа [400,4 K], добавлен 15.01.2013Выбор видов и систем освещения, размещение осветительных приборов. Расчет освещения методом удельной мощности. Выбор напряжения электрической сети, источников и схемы питания установки. Вид проводки и проводниковых материалов. Расчет сечения проводов.
курсовая работа [148,3 K], добавлен 25.08.2012Светотехнический и электрический расчеты операционной. Определение значения светового потока одной лампы. Установление светильников. Расчет аварийного освещения и электрической сети рабочего освещения. Выбор осветительных щитков и защитных аппаратов.
контрольная работа [151,5 K], добавлен 13.12.2014Светотехнический расчет механического, заточного и инструментального отделений. Выбор источников света, системы освещения. Размещение светильников в помещении. Мощность источников света. Рекомендации по монтажу и мероприятия по технике безопасности.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 06.03.2014Светотехнический расчёт установки. Выбор источников света и системы освещения. Светильники аварийного эвакуационного освещения. Определение мощности ламп, сечения проводов и кабелей. Меры защиты от поражения электрическим током, выбор защитных аппаратов.
курсовая работа [84,9 K], добавлен 23.07.2011Выбор системы освещения, освещенности, коэффициента запаса, источников света. Разработка схем питания осветительных установок рабочего и аварийного освещения цеха промышленного предприятия. Определение мощности ламп светильников рабочего освещения.
курсовая работа [430,8 K], добавлен 25.08.2012Некоторые сведения о принципах проектирования производственного освещения. Разработка схемы освещения литейного цеха. Выбор и размещение источников света, выбор напряжения питания, выбор марки проводников и способа прокладки. Выбор устройств защиты.
курсовая работа [767,4 K], добавлен 25.08.2012Выбор источников света для системы равномерного освещения цеха. Светотехнический расчет системы освещения и определение единичной установленной мощности источников света в помещениях. Разработка схемы питания осветительной установки. Выбор проводов.
курсовая работа [117,7 K], добавлен 10.11.2016Светотехнический расчет склада готовой продукции. Определение мощности источников света. Размещение светильников в помещении. Светотехнический расчет склада тарных химикатов. Выбор типа групповых щитков, место их установки. Электрический расчет освещения.
курсовая работа [882,7 K], добавлен 12.02.2015Проектирование осветительной установки. Расчет и выбор мощности источников света. Выбор марки провода и способа прокладки осветительной сети. Расчет площади сечения проводов осветительной сети. Выбор щитков, коммутационной и защитной аппаратуры.
курсовая работа [99,1 K], добавлен 25.08.2012Выбор системы освещения и источников света, определение освещенности, высоты подвеса светильников и расстояние между ними, расчетной освещенности и мощности источников света. Выбор марки, сечения проводов и кабелей, коммутационно-защитных аппаратов.
курсовая работа [270,4 K], добавлен 23.06.2010Выбор источника света, системы освещения и коэффициента запаса. Размещение светильников в помещении и выбор их мощности. Определение подсобных помещений методом удельной мощности. Марки провода, компоновка и способы прокладки осветительной сети.
курсовая работа [186,9 K], добавлен 23.04.2014Выбор системы электроосвещения, освещенности помещений, коэффициента запаса, источников света. Разработка схем питания осветительных установок рабочего и аварийного освещения. Определение сечения проводов и кабелей. Число и мощность ламп светильников.
курсовая работа [429,0 K], добавлен 14.03.2013Выбор сечения проводников по нагреву расчетным током. Выбор сечений жил кабеля по нагреву током короткого замыкания. Выбор сечения проводников по потере напряжения. Особенности расчета сетей осветительных электроустановок. Изменение уровня напряжения.
контрольная работа [210,7 K], добавлен 13.07.2013Расчет общего освещения рабочего помещения методом использования светового потока, проверка и выбор проводки осветительной сети; определение необходимого количества светильников, мощности. Расчет местного освещения рабочей поверхности точечным методом.
контрольная работа [232,9 K], добавлен 29.01.2011Выбор системы общего искусственного освещения в цехе. Расчет электроснабжения системы освещения. Составление расчетных схем для рабочих и аварийных источников света. Мероприятия по эксплуатации данной системы. Техническое обслуживание светильников.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 24.12.2014Определение мощности электрической осветительной установки для создания заданной освещённости слесарного цеха. Выбор системы освещения, источников света, светильников и их размещения. Применение метода коэффициента использования светового потока.
курсовая работа [868,0 K], добавлен 05.10.2014Расчет нормальной освещенности для помещения. Выбор систем и видов освещения. Выбор источников света и осветительной арматуры. Схемы питания и управления рабочего и аварийного освещения. Расчет установленной и расчетной мощности осветительных установок.
курсовая работа [789,5 K], добавлен 11.05.2022
