Размещено на http://www.allbest.ru/

15

Гомельский государственный технический университет

им. П.О. Сухого

Кафедра «Электроснабжение»

Курсовая работа

По курсу «Электрическое освещение»

На тему: «Электрическое освещение цеха минеральной ваты»

Выполнил

Максименко Е.В.

Принял преподаватель

Елкин В.Д.

Гомель 2013

Содержание

Введение

1. Выбор источников света для системы общего равномерного освещения цеха и вспомогательных помещений

2. Выбор нормируемой освещенности помещений и коэффициентов запаса

3. Выбор типа светильников, высоты их подвеса и размещения

3.1 Выбор светильников рабочего освещения

3.2 Размещение светильников рабочего освещения в помещениях цеха и на плане

4. Светотехнический расчет системы общего равномерного освещения и определение единичной установленной мощности источников света в помещениях

4.1 Выбор методов светотехнического расчёта освещения помещений

4.2 Светотехнический расчёт рабочего освещения помещений цеха

5. Выбор источников света, типа светильников и их размещение, и светотехнический расчет эвакуационного освещения

6. Разработка схемы питания осветительной установки

7. Определение места расположения щитков освещения и трассы электрической сети

8. Выбор типа щитков освещения, марки провода и кабелей и способов их прокладки

9. Выбор сечения проводов и кабелей и расчет защиты осветительной сети

9.1 Составим расчетную схему сети, на которой указываем: длину каждого участка, количество проводов на участках, нагрузку конца

9.2 Рассчитаем нагрузку освещения электрической сети

9.3 Рассчитаем токи осветительной сети

9.4 Расчет номинальных токов защитных аппаратов выполняем с конца электрической сети, с учетом селективности их срабатывания

9.5 Определим потери напряжения в трансформаторе

9.6 Определяем допустимую потерю напряжения (?Uдоп) от ТП до самого удаленного источника света осветительной сети

9.7 Определяем моменты нагрузки каждого участка осветительной сети

9.8 Определим приведенный момент нагрузки к участку l0 (ктп-мщо)

9.9 Выбранное сечение проверяем по нагреву расчетным током

Заключение

Литература

Введение

Электрическое освещение играет огромную роль в жизни современного человека. Значение электрического освещения в производственной и культурной жизни людей заключается в следующем:

Рациональное освещение рабочих мест повышает производительность труда, качество выпускаемой продукции, обеспечивает бесперебойность работы.

Благоприятная осветительная обстановка создает нормальное этическое и психологическое состояние.

Освещение открытых пространств, площадей автодорог, магистралей является одним из основных условий безопасного движения пешеходов и автомобилей.

На сегодняшний день существует три вида источников света:

лампы накаливания (ЛН);

газоразрядные лампы низкого давления(люминесцентные лампы - ЛЛ);

газоразрядные лампы высокого давления(дуговые ртутные лампы -ДРЛ).

Перспективы развития электрического освещения предусматривают улучшение технико-экономических показателей существующих источников света с увеличением световой отдачи. Приближение спектрального состава излучения к дневному свету, увеличение срока службы источников света и т.д. Электрическое освещение (ЭО) не должно отрицательно влиять на производительность труда, безопасность работы, создавать комфортное состояние человека. Основной целью данной курсовой работы является разработка проекта осветительной установки общего равномерного освещения. Задачей является выбор значений освещённости на рабочих местах, выбор источников света и типов светильников, размещения светильников, расчёт мощностей источников света и электрический расчёт осветительной сети, выбор щитов освещения, способ прокладки и марка проводов, которыми выполнена осветительная сеть, а также выбор сечений проводов. На ЭО в нашей стране затрачивается 14% вырабатываемой энергии. Расход электроэнергии на облучательные установки также значителен. Рациональное проектирование, переход к энергоэкономичным лампам, как показывает практика некоторых стран и передовой опыт, позволяет сэкономить не менее 20% электроэнергии, что дает возможность сократить планы строительства электростанций на 6 млн. кВт.

Согласно варианта задания необходимо спроектировать электрическое осве-щение помещения цеха картона и вспомогательных помещений.

Выполняемое задание на курсовое проектирование предполагает проектиро-вание электрического освещения в основном помещении цех минеральной ваты и подсобных помещений для технологического оборудования, для технологических нужд и рабочего персонала, для обеспечения нормальных условий работы. Подсобные помещения, предусмотренные в данном проекте: венткамера; склад сырья; упаковочное отделение; КТП; мастерская и кабинет технолога.

1. Выбор источников света для системы общего равномерного освещения цеха и вспомогательных помещений

В настоящее время существуют три основных типа источников света:

- лампы накаливания (в дальнейшем ЛН);

- газоразрядные лампы низкого давления или люминесцентные лампы (в дальней-шем ЛЛ);

- газоразрядные лампы высокого давления (в дальнейшем ДРЛ).

Выбор источников света осуществляется на основании сопоставления достоинств и недостатков указанных источников света, а также в соответствиями с требованиями ПУЭ, ПТЭ и ПТБ.

Предпочтение необходимо отдавать газоразрядным источникам света, как наиболее экономичным, так как в настоящее время довольно остро стоит проблема экономии энергоресурсов за счет экономии электроэнергии.

Лампы ДРЛ рекомендуется применять в помещениях где отсутствуют требования к цветопередаче, в связи с тем, что в спектре излучения присутствует максимум зеленого цвета.

ЛЛ рекомендуется применять:

в помещения, где работа связана с длительным напряженным зрением;

в помещениях, в которых отсутствует естественное освещение;

в помещениях, где присутствует требование к цветопередаче;

по архитектурно-художественным соображениям.

При низких нормируемых величинах освещенности (50 и ниже Лк), в связи с тем, что при газоразрядных лампах нельзя достичь зрительного комфорта, применяются ЛН.

С учетом вышесказанного производим выбор источников света для системы общего равномерного освещения цеха минеральной ваты. Данные по выбору источников света приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Источники света помещений цеха минеральной ваты

№	Наименова-ние помещений	Размеры помещений, м	Пло-щадь, мІ	Тип ламп	Обоснование выбора источ-ников света
		Длина	Ширина	Высота
1	Цех минераль-ной ваты	48	36	7,4	1566	ДРЛ	Работа с небольшим зрительным напряже-нием. Отсутствуют требования к цветопе-редаче, высота поме-щения более 6 м, высо-кая световая отдача до 100лм/Вт, большой срок службы, широкий диапазон рабочих тем-ператур от -60 до +40 С0.
2	Венткамера	9	6	4,0	54	ЛЛ	Работа с большим зри-тельным напряжением. Высокая световая от-дача (до 80 лм/Вт), зн-ачтельный срок служ-бы, значительная эко-номия электроэнергии
3	Склад сырья	10	6	4,0	60	ЛЛ	Емин более 50 лк, сог-ласно [2] разрядные лампы. Высокая свето-вая отдача (до 80 лм/Вт), значтельный срок службы, значи-тельная экономия электроэнергии
4	Упоковочное отделение	15	6	4,0	90	ЛЛ	-----------//----------
5	КТП	11	6	4,0	66	ЛЛ	-----------//----------
6	Мастерская	9	6	4,0	54	ЛЛ	Работа с большим зри-тельным напряжением. Высокая световая от-дача (до 80 лм/Вт), зн-ачтельный срок служ-бы, значительная эко-номия электроэнергии
7	Кабинет технолога	9	6	2,9	54	ЛЛ	-----------//----------

В основном помещении (цех минеральной ваты) в качестве источника света (ИС) для системы общего равномерного освещения были выбраны лампы ДРЛ из следующих соображений: помещения имеют нормируемую освещенность более 50лк, согласно [2] освещение в них должно осуществляться разрядными ИС, в помещении нет требования к цветопередачи, потопу будем применять лампы типа ДРЛ. Высота помещения составляет (Н=7,4м), что позволяет применять ДРЛ, оно имеет значительные габариты (48*36м); кроме общего освещения помещение имеет местное освещение.

В помещениях: №2 венткамеры, №3 склада сырья, №4 упоковочного отделения, №5 КТП, №6 мастерской и №7 кабинета технолога в качестве ИС были выбраны люминесцентные лампы (типа ЛБ, в помещениях нет особых требований к цветопередачи, лампы ЛБ имеют наибольший световой поток среди люминесцентных ламп), т.к. данные помещения имеют высоту менее 6м и в них не могут применяться РЛВД. В следствии того, что данные помещения имеют нормируемую освещенность более 50лк, согласно [2] освещение в них должно осуществляться разрядными ИС.

2. Выбор нормируемой освещенности помещений и коэффициентов запаса

Выбор нормируемой освещенности выполняемой работы, рабочих мест является одним из важнейших этапов проектирования осветительных установок. При завышенных значениях освещенности возрастают приведенные затраты на осветительную установку, увеличивается расход электроэнергии на освещение.

Заниженное освещение может являться причиной утомляемости и появления брака в работе, снижения производительности труда. Поэтому правильное определение нормируемой освещенности в значительной степени обуславливает эффективность осветительной установки.

Нормируемую освещенность при системе общего освещения для помещений промышленных предприятий выбираем в соответствии с [2], [1], табл.4-4, полученные данные заносим в табл.2.1.

Нормированные значения освещенности должны быть обеспечены в течении всего времени эксплуатации осветительной установки. Однако в связи с тем, что период эксплуатации имеет место постоянное уменьшение освещенности, на-чальная освещенность должна быть принята больше нормированной на коэффици-ент запаса Кз, значение которого выбираем по[9], табл.П.9.

Согласно сказанного выше, из [1] и [2], для каждого помещения, выбираем нормируемые значения освещённости и коэффициента запаса. Выбранные зна-чения сводим в табл.2.1.

Таблица 2.1 - Выбор минимальных уровней освещённости помещений и коэффициентов запаса

№ п/п	Наименование помещения	Плоскость и рабочая поверхность	Еmin	Кз	Оснавание
1	Цех минеральн. ваты	Г-0,8	200	1,5	[2], стр.34, табл.Е.1
2	Венткамера	Г-0,0	50	1,8	[2], стр.40, табл.К.1, п.1
3	Склад сырья	Г-0,0	75	1,5	[2], стр.38, табл.И.1, п.6
4	Упоковочное отд.	Г-0,0	150	1,5	[9], стр.106, табл.4-4
5	КТП	В-1,5	75	1,5	[2], стр.40, табл.И.1, п.12
6	Мастерские	Г-0,8	300	1,5	[2], стр.48, табл.К.1, п.30
7	Кабинет технолога	Г-0,8	300	1,5	[2], стр.46, табл.И.1, п.46

3. Выбор типа светильников, высоты их подвеса и размещения

3.1 Выбор светильников рабочего освещения

Светильники являются осветительными приборами ближнего действия и предназначены они для рационального перераспределения светового потока ламп, а также защита глаз от чрезмерной яркости, предохраняют источники света от загрязнения и механических повреждений. Конструктивно они состоят из корпуса-отражателя и (или) рассеивателя, патрона и крепящего устройства.

Выбор конкретного типа светильника осуществляется по конструктивному исполнению, светораспределению и ограничению слепящего действия.

При выборе светильников по условиям среды в сухих, влажных, сырых помещениях необходимо учитывать, что в сырых помещениях корпус патрона должен быть выполнен из изоляционных, влагостойких материалов, в жарких помещениях все части светильника должны быть из материала необходимой теплостойкости, в пыльных помещениях допустимо полностью или частично пылезащищенное исполнение.

Выбор светильников по светораспределению определяется коэффициентом отражения стен, потолка, рабочей поверхности, в производственных помещениях наиболее целесообразны светильники прямого света класса П, а в помещениях со светлыми потолками и стеклами - класса Н.

Для внутреннего освещения наиболее эффективны светильники со свето-распределением типа: Д-косинусной кривой силы света, Г-глубокой или К-концентрированной.

В зависимости от ИС, характеристики помещения, способа крепления, по [9], п.2.3.1 и табл.2.1 выбираем тип и степень защиты светильников, тип кривые силы света и класс светораспределения. Выбор по показателю ослепленности производим по [2], по экономическому критерию по [4], стр.21:

,

где Руд - удельная мощность, равная отношению установленной мощности ламп к площади освещаемого помещения.

Согласно сказанного выше, произведём предварительный выбор типа све-тильников рабочего освещения.

Для помещения цеха минеральной ваты, которое имеет высоту Н=7,4м, выбираем светильники типа РСП13 (подвешенные на трубе, котрая крепится с помощью подвесных к фермам), со степенью защиты IP5'3, т.к. помещение имеет сырую и жаркую окружающую среду. Данные светильники имеют высокий КПД 75. Тип КСС-К.

Для помещений венткамеры, склад сырья и упаковочного отделения с высотой помещения Н=4,0м выбираем светильники типа ПВЛМ (подвешенные на монтажном профиле) со степенью защиты IP53, т.к. помещения имеют пыльную и пожароопасную ( для упоковочного отд.) окружающую среду повышенной опасности.

Данные светильники имеют высокий КПД-85. Тип КСС-М.

Для помещения КТП, которое имеет высоту Н=4,0 м, выбираем светильники типа ЛСП40 (подвешенные на стене из-за больших габаритов оборудования), со степенью защиты IP54, т.к. помещение имеет пожароопасную окружающую среду по действию эл. тока особоопасное. Светильники имеют КПД-65%, тип КСС-Д. Лампы в светильниках закрыты стеклом.

Для помещений мастерской и кабинета технолога выбираем светильники типа ЛСП02 (подвешенные на монтажном профиле и на потолке соответственно) со степенью защиты IP20, т.к. помещения имеют сухую окружающую среду без повышенной опасности. Светильники имеют высокий КПД-72%, тип КСС-Д, простую конструкцию и не дорогую цену.

Результаты выбора помещаем в табл.3.1.1.

Таблица 3.1.1 - Выбор светильников рабочего освещения

№ п/п	Наименование помещения	Тип ИС	Характе-ристика помещения	Способ крепления	Тип светильника	Степень защиты	Тип КСС
1	Цех минераль-ной ваты	ДРЛ	Сырая, жаркая	На трубе	РСП13	IP53	К-1
2	Венткамера	ЛЛ	Пыльная	На мон.проф	ПВЛМ	IP53	М
3	Склад сырья	ЛЛ	Пыльная	На мон.проф	ПВЛМ	IP53	М
4	Упоковочное отделение	ЛЛ	Пожароопасн.	На мон.проф	ПВЛМ	IP53	М
5	КТП	ЛЛ	Пожароопасн.	На мон.проф	ЛСП40	IP54	Д-1
6	Мастерская	ЛЛ	Сухая	На мон.проф	ЛСП02	IP20	Д-2
7	Кабинет технолога	ЛЛ	Сухая	На потолок	ЛСП02	IP20	Д-2

3.2 Размещение светильников рабочего освещения в помещениях цеха и на плане

Высота подвеса светильников

Высота подвеса светильников над освещаемой поверхностью (НР) -

расчетная высота подвеса светильников в значительной степени определяет характеристику и технико-экономические показатели проектируемой осветительной установки.

Рисунок 3.1. Размещение светильника по высоте помещения.

Минимальная высота подвеса светильников ограничена условием ослепляющего их действия (рекомендуемая минимальная высота подвеса светильников).

Максимальная высота ограничена размерами помещения и условиями обслуживания светильников.

В общем случае расчетная высота подвеса светильников определяется по выражению:

Нр=Н - (hc + hр),

где Н- высота помещения, м; hс- высота свеса светильников, м; hр- высота рабочей поверхности , при отсутствии конкретной величины принимается равной 0,8 м.

Для цеха минеральной ваты по [4] и условию доступности их обслуживания считаем, что имеется кран-балка, обслуживание светильников осуществляется с ремонтной площадки кран-балки. Высоту свеса светильников принимаем равной 0,5 м, тогда расчетная высота подвеса светильников составит:

Нр=7,4 - (0,5 + 0,8)= 6,1м

Для остальных помещений по [4] выбор аналогичен, сводим его в табл. 3.2.1.

Таблица. 3.2.1 - Расчёт высоты подвеса светильников.

№ на пла не	Наименование помещения	Тип светиль ника	Высота H,м	hc, м	hр, м	Hр, м	Способ подвеса
1	Цех минеральной ваты	РСП13	7,4	0,5	0,8	6,1	на трубе
2	Венткамера	ПВЛМ	4,0	0,5	0,0	3,5	на монтаж-ный профиль
3	Склад сырья	ПВЛМ	4,0	0,5	0,0	3,5	на монтаж-ный профиль
4	Упоковочное отделение	ПВЛМ	4,0	0,5	0,0	3,5	на монтаж-ный профиль
5	КТП	ЛСП40	4,0	1,0	1,5	1,5	на стену
6	Мастерская	ЛСП02	4,0	0,5	0,8	2,7	на монтаж-ный профиль
7	Кабинет технолога	ЛСП02	2,9	0	0,8	2,1	На потолок

Схемы размещения светильников

Выбор схемы размещения осуществляем в два этапа. В начале определяем расстояние между соседними светильниками (L) или их рядами, которое зависит от расчетной высоты подвеса светильников(Нр) и светораспределения (типа светильников). Наивыгоднейшее расстояние - относительное расстояние между светильниками или рядами светильников (L/ Нр) определяем по [9], табл.П.8,П.9.

Расчетное расстояние между соседними светильниками определяем по выра-жению:

L=(L/ Нр) •Нр

На втором этапе по [9], рис.2.4 выбираем конкретные схемы размещения светильников и наносим их на план цеха. При этом расстояние от крайних светильников или рядов светильников до стен следует принимать в рабочих помещениях примерно втрое меньшим, а в остальных в двое меньшим, чем расстояние между рядами светильников или стороны поля.

Схема расположения светильников показана на рис.3.2.

Расстояние между соседними светильниками для помещения цеха картона соста-вит:

L1=(L/ Нр) •Нр=1,4 • 6,1 =8,54м;

где: L/ Нр=1,4…1,6 - для светильника РСП13 [4], табл.П.9.

Схему размещения светильников принимаем №17 по [4], рис.2.4.

Результаты расчетов сводим в табл.3.2.1.

Рисунок 3.2.Схема расположения светильников.

Определим число рядов светильников:

шт.

где la=lb=0,4·L= 0,4·8,54=3,42м.

Принимаем, что в основном цехе рабочих мест возле стен нет (la=lb=(0,4…0,5) ·L).

Определим число светильников:

шт.

После чего определим реальные расстояния между рядами светильников:



Определим реальные расстояние между центрами светильников в ряду:

Общее число светильников в помещении:

Для помещений венткамеры, склада сырья, упаковочного отделения и КТП расстояние между соседними светильниками составит:

L2= L3= L4=1,4·3,5=4,9 м (3.9)

L5=1,4·1,5=2,1 м

где (L/Hр)- для светильников ПВЛМ и ЛСП40 составляет 1,4ч1,6 [4] табл. П8.

Для помещений мастерской и кабинета технолога расстояние будет составлять:

L6 =1,4 ·2,7=3,78 м; L7= 1,4 ·2,1=2,94 м

где (L/Hр)- для светильников ЛСП02 составляет 1,4ч1,6 [4] табл. П8.

В проектной практике выбор типа светильников и их размещение осуществляется одновременно, контролируя соблюдение соотношения. Однако для вспомогательных помещений допускается за критерий выбора количества светильников и их размещение взять метод удельной мощности.

Для вспомогательных помещений расположение светильников будет выбрано по ходу светотехнического расчета.

Таблица 3.2.2 - Параметры размещения светильников

№ на пла не	Наименование помещения	Размеры помещения, м	Высота, м	Кол-во свети-льников	Расстояния, м
		Высот H,м	А*В	hc	Hp		LA	LB	la	lb
1	Цех минеральной ваты	7,4	48*36	0,5	6,1	20	8,5	9,5	2,5	3,75
2	Венткамера	4,0	9*6	0, 5	3,5	3	3,0	3,0	1,5	-
3	Склад сырья	4,0	10*6	0,5	3,5	4	5,0	3	2,5	1,5
4	Упаковочное отделение	4,0	15*6	0,5	3,5	10	3,0	3	1,5	1,5
5	КТП	4,0	11*6	1,0	1,5	4	5,5	6	2,75	-
6	Мастерская	4,0	9*6	0,5	2,7	9	2,5 -	2,0 2,0	1,25 2,0	1,0 1,0
7	Кабинет технолога	2,9	9*6	0	2,1	9	3,0	2,0	1,5	1,0

4. Светотехнический расчет системы общего равномерного освещения и определение единичной установленной мощности источников света в помещениях

4.1 Выбор методов светотехнического расчёта освещения помещений

Основной задачей светотехнического расчета является определение:

а) количество единичной мощности ИС осветительной установки, обеспечи-вающей требуемую освещенность в помещении (на рабочей поверхности);

б) для существующей спроектированной установки рассчитать освещен-ность любой точки поверхности освещаемого помещения.

Для этих целей расчета электрического освещения используем: метод коэф-фициента использования светового потока для помещения цеха минеральной ваты________

Методом удельной мощности на единицу освещаемой площади рассчитыва-ем электрическое освещения вспомогательных помещений.

4.2 Светотехнический расчёт рабочего освещения помещений цеха

Метод коэффициента использования светового потока

При расчете по методу коэффициента использования световой поток светильника, лампы, или ряда светильников необходимый для создания заданной минимальной освещенности определяется по формуле:

Ф = Енkз S z / n ,

где Ен - заданная минимальная (нормируемая) освещенность, лк;

kз - коэффициент запаса (принимается по табл. П6);

S - площадь помещений, м2;

z - отношение Еср/Еmin (коэффициент неравномерности освещения, принимается 1,15 для ЛН и ДРЛ, 1,1 - для ЛЛ);

n - количество светильников, ламп или рядов светильников (как правило, принимается до расчета по сетке размещения светильников);

- коэффициент использования светового потока, о.е.

В практике светотехнических расчетов значение определяется из справочников, связывающих геометрические параметры помещений (индекс помещения i) с их оптическими характеристиками - коэффициентами отражения (п - потолка, с - стен, р - рабочей поверхности или пола) и КСС конкретных типов светильников.

Индекс помещения определяется по формуле:

,

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

Нр- расчетная высота подвеса светильников.

Приблизительные значения коэффициентов отражения (п, с, р) можно принять по следующим характеристикам помещения: побеленный потолок и стены - 70%; побеленный потолок, стены окрашены в светлые тона - 50%; бетонный потолок, стены оклеены светлыми обоями, бетонные стены - 30%; стены и потолок в помещениях оштукатуренные, темные обои - 10%.

Определяем световой поток единичной лампы для помещения №1 цеха кар-тона:

КПД светильника РСП13 составит =0,75. Считаем, что данное помещение имеет побеленный потолок и стены окрашены в светлые тона.

Тогда п =50%, с=50%, р=30%. По табл. П.11[4] определяем КПД помещения:

тогда коэффициент использования светового потока составит:

Тогда коэффициент использования светового потока составит:

=0,75•0,88=0,66

Определяем световой поток одной лампы:

Ф = 200 ·1,5 ·1566·1,15/(20·0,66)=40929,5 лм

По определенному значению Фрасч. определяем стандартный световой поток лампы. Из [9], табл. П.4, принимаем лампу типа ДРЛ-700, мощностью 700Вт, со световым потоком 41000лм.

Допустимое отклонение от расчетного не должно превышать -10+20%:

Ф%=41000 - 40929,5 / 40929,5 • 100% = +0,17 % (4.4)

Рассчитанные и выбранные данные светотехнического расчёта рабочего освещения цеха минеральной ваты помещаем в табл.4.2.1.

Таблица 4.2.1 - Результаты расчета основного помещения

Помещение	Нр, м	Индекс помещения, i	Коэффициент использования светового потока,зоу	Количество светильников/ламп N, шт	Требуемый световой поток Фтр, лм	Тип светильника	Тип лампы	Световой поток лампы Фл, лм	Руд, Вт/м2	Погрешность, Д %
Цех минеральной ваты	6,1	3,06	0,66	20/20	36648	РСП13-700-006	ДРЛ-700	41000	8,94	+0,17

Расчет мощности ламп вспомогательных помещений

Удельная мощность освещения представляет собой отношение суммарной мощности всех источников света к площади освещаемого ими помещения - Руд [Вт/м2].

Расчет данным методом сводиться к следующему:

1.Определяем мощность ламп для помещения №2 венткамеры со следующими данными: Еmin=50 лк, Нр=3,5м, тип ИС -ЛЛ(ЛБ), S=54м2, сп=50 %, сс =30 %, ср=10%, КСС М, Кз=1,8. По [9] табл. П12 принимаем удельную мощность:

Руд =5,5 Вт/м2

2.Так как значение Руд соответствует Е=100лк, Кз=1,5 и КПД=100%, пропорциональным пересчетом определяем искомое значение:

где РУ.Т.- табличное значение удельной мощности освещения;

КЗ и КЗ.Т.- фактический и табличный коэффициенты запаса;

ЕН- величина нормированной освещенности;

з- КПД светильника ПВЛМ, з=0,85

Вт/м2

3. Определяем установленную мощность источников света в помещении:

Руст.=Руд· S=3,88·54=209,5 Вт

4. Составляем схема (сетка) размещения светильников и подсчитывается их количество n. Принимаем количество светильников n=3 шт, ламп в светиль-нике-2 шт.

5. Определяем мощность светильника:

Вт

Определяем отклонение от расчетного:

0,9•34,92=31,43Вт ? 40Вт ? 1,2•34,92=41,9Вт,

по условию проходит, принимаем к установке 6 ламп типа ЛБ-40 мощностью 40Вт. Производим расчет для остальных помещений аналогичным методом и результа-ты заносим в таблицу 4.2.

5. Выбор источников света, типа светильников и их размещение, и светотехнический расчет эвакуационного освещения

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 чел.

- в помещениях без естественного света.

- в помещениях, где затруднён проход.

В данном курсовом проекте разрабатываем установку эвакуационного освещения. Она обязательна в основном помещении цеха минеральной ваты. Располагается рядом с рабочим освещением, крепится и подключается аналогич-но. Обычно дополнительно располагается 2-3 светильника эвакуационного освеще-ния в ряду, или это же количество выделяется из общего числа светильников рабочего освещения. Также эвакуационное освещение предусматривается при выходе, над дверным проёмом.

Так как рабочее освещение выполнено лампами ДРЛ, то в качестве источни-ков света эвакуационного освещения используются лампы накаливания (см. рис.5.1). Т.к. помещение имеет сырую и жаркую окружающую среду принимаем све-тильники типа НСР01 (пыле-влагозащищенные) со степенью защиты IP54. Светильники эвакуационного освещения крепим на той же высоте, что и светильники рабочего освещения. Светильники крепятся на трубе, прикрепленной с помощью подвесных к фермам.

Для обозначения выходов используем светильники НБП-02.

Для расчета эвакуационного освещения воспользуемся точечным методом расчёта, служащим для расчёта освещения как угодно расположенных поверхнос-тей и при любом распределении освещенности.

Точечный метод расчёта использует пространственные изолюксы [т.е. кривые равных значений освещённостей, построенные при условной лампе со световым потоком в 1000 лм в координатах е(d. Hp)]. Порядок расчета данным методом следующий:

1. На плане помещения с известным расположением светильников (рисунок 5.1) намечаем контрольную точки А и В, в которых ожидается наименьшая освещенность.

Рисунок 5.1- Эвакуационное освещение цеха минеральной ваты.

2. Определяем расстояния от контрольной точки до ближайших светильников:

Точка А: d1=15,7 м; d2=10,6 м

Точка В: d3=11,8 м

3. По графику для излучателя, имеющего по всем направлением силу света 100 кд [4], рисунок 2.6, и по значениям Нр и d определяем значение условной освещенности e100:

Точка А: e100 =0,135 лк; e100 =0,35 лк

Точка В: e100 =0,28 лк

4. Определим тангенс угла падения светового луча в расчетную точку:

;

Точка А : , отсюда =66,270

=56,940

Точка В : , =59,680

5. Для светильников НСР01 (КСС Г-1) [3] табл.6.4 с условной лампой со световым потоком 1000 лм для найденного угла интерполируя определяем силу света IЬ(1000) по [1] табл.3-5 и рассчитаем значение освещенности, создаваемой этим светильникам:

;

Точка А : кд (5.3)

лк

кд , лк

Точка В:

кд , лк

6. Определим расчетный световой поток для точки А и В:



где Еmin-нормируемая освещенность (принимаем равной 0,5 лк), лк;

Кз- коэффициент запаса (для ЛЛ принимаем 1,5);

м- коэффициент, учитывающий освещенность от удаленных источников света, принимаем равным 1,1.

лм

лм

По полученному наибольшему значению расчетного светового потока выбираем, из [9], табл.П.1 стандартную лампу накаливания типа Б220-235-200, мощностью 200 Вт, со световым потоком 3150 лм.

Определим световой поток точки А:

лк (5.5)

Определим световой поток точки В:

лк

7. По результатам расчёта видно, что данное расположение светильников удовлетворяет условию минимальной освещённости, которая не должна быть меньше 0,5 лк. Окончательно для помещения №1 (цеха минеральной ваты) в качестве ИС принимаем 12 светильников типа НСР01, подвешенных на трубе на той же высоте, что и светильники рабочего освещения, с лампами накаливания типа Б220-235-200, мощностью 200Вт.

Данные расчетов сводим в табл.5.1.

Таблица 5.1- Результаты расчета эвакуационного освещения

Тип источника света	Тип светильников	Кол-во свети льников	Тип источника света	ЕН в хар. точках, лк	Установл. единичная мощность ИС, Вт
				А	В
Лампы накаливания	НСР01-200-001	12	Б220-235-200	0,96	0,55	200

6. Разработка схемы питания осветительной установки

Питание электрического освещения осуществляется, как правило, совместно с силовыми электроприемниками от общих трехфазных силовых трансформато0-ров с глухозаземленной нейтралью и номинальным напряжением на низкой стороне равным 380/220 В.

Сети электрического освещения подразделяются на питающие, распределительные и групповые.

Питающая осветительная сеть - от распределительного устройства подстанции или шин распределительной подстанции до цеховой трансформа-торной подстанции, которое будет располагаться в помещении №5 КТП. Эта сеть будет проложена от шин РП до КТП - 10/0,4кВ кабелем проложенным в земле.

Распределительная сеть - от шин 0,4 кВ цеховой подстанции до распреде-лительных пунктов, щитков - прокладываем кабелем проложенный в коробе.

Групповая сеть - от щитков до светильников, штепсельных розеток - прокладываем кабелем в трубе, в коробе, в пустотах строительных конструкций, под штукатуркой.

В соответствии с [3] питание эхлектроприемников выполняем от сети 380/220В с системой заземления TN - S (нулевой рабочий и нулевой защитный прокод работают раздельно). Для питания осветительных приборов общего внутреннего и наружнего освещения, применяняем напряжение 220В переменного тока. Для основного помещения рабочего освещения, выбираем 3-х фазную систему (5-ти проводную). Светильники подключаем на фазное напряжение. Для вспомогательных помещений цеха и эвакуационного освещения основного помещения используем однофазную систему (3-х проводную).

Питание групповых щитков (ГЩО) рабочего освещения осуществляется от шин 0,4 кВ КТП, через магистральный щиток (МЩО), т.к. РУ-0,4 кВ КТП имеет ограниченное число автоматов. Питание групповых щитков, через магистральный щиток позволяет сэкономить на проводниковом материале.

Светильники аварийного (эвакуационного) освещения присоединяем к сети не связанной с сетью рабочего освещения начиная от шин 0,4 кВ КТП, что позволяет увеличить надежность питания эвакуационного освещения..

Питающая сеть осветительной установки и силового электрооборудования выполняется раздельными линиями начиная от шин 0,4 кВ КТП, в соответствии с [3] должно иметь отдельное питание от силового оборудования. освещение светильник электрический сеть

В начале каждой питающей и групповой линии устанавливаем аппараты защиты и отключения.

В осветительную сеть включаем штепсельные розетки общего назначения (~220V), подключаемые в группы вместе с осветительными установками. Их количество зависит от назначение и размеров помещения.

В вспомогательных освещениях устанавливаем выключатели освещения

(~220V). Их расположение и количество в соответствии с назначением помещения и количеством светильников. Обычно ставятся 2 выключателя (или один двойной) на входе, внутри помещения.

Управление светильниками рабочего освещения основного помещения осуществляется непосредственно автоматическими выключателями.

Наглядное изображение схемы питания осветительной установки представлено на рисунке 6.1.

Источником питания по заданию служит трансформаторная подстанция мощностью 630 кВА, от которой питаются рабочие и аварийный осветительные щитки по магистральным и радиальным кабельным линиям.

Осветительная групповая сеть прокладывается параллельно оконным проемам в основном помещении цеха электропроводка выполняется кабелем марки АВВГ проложенной в трубе, а во вспомогательных помещениях электропроводка скрытая под слоем штукатурки кабелем с двойной изоляцией марки АВВГ. От группового щитка до вспомогательных помещений, а также до трубы основного помещения кабель прокладываем в коробе ПВХ прикрепленным к стене на высоте 2,5м от пола.

Рисунок 6.1-Схемы питания осветительной установки цеха минеральной ваты.

На каждую фазу групповой линии нагрузка не должна составлять в вспомогательных помещениях до 25 А, а в основном цехе с до 63 А.

7. Определение места расположения щитков освещения и трассы электрической сети

Определяем место расположения щитков освещения и трассы эл. сети

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).

Щиток МЩО располагаем на стене помещения венткамеры рядом с помещени-ем КТП. От щитка МЩО питаются групповые щитки рабочего освещения ГЩО1 и ГЩО2.

Щиток ГЩО1 располагаем на стене с лева от центрального входа. От щитка ГЩО1 будет питаться полностью рабочее освещения основного помещения цеха минеральной ваты, по четырем линиям. В каждой линии будет по 3-6 светильников РСП-13, с лампами ДРЛ-700. От щитка ГЩО1 также будет питаться светильники помещения мастерской.

Щиток ГЩО2 располагаем на стене помещения упаковочного отделения, на противоположной стене напротив центрального входа. Это сделано для уменьшения протяженности электрической сети и располагаться рядом с помещениями в которых расположены светильники подключенные к ГЩО2. От ГЩО2 питаются шесть линий, помещений склада сырья, упоковочного отделения, КТП, венткамеры и кабинета технолога, а также розетки помещения кабинета технолога.

Щиток аварийного освещения освещения ГЩОа питаем по отдельной линией от КТП. Эвакуационное освещение будем питать в три линий (группы). Две линии питают четыре ряда светильников НСР01 аварийного освещения. Третья группа питает указательные светильники аварийного выхода 2 светильника НБП-02.

Трасса электрической сети будет проходить по стене цеха в четырех направлениях: первая -от КТП к щитку МЩО; вторая - от МЩО к щитку ГЩО1; третья - от МЩО к щитку ГЩО2; четвертая -от КТП к щитку ГЩОа.

Трассу осветительной сети будем пролаживать по стенам в коробах ПВХ на высоте 2,5 м, во вспомогательных помещениях под штукатуркойи в монтажном профиле. Светильники будут подвещиваться в основном помещении на трубе, следовательно будет иметь место прокладка кабелей осветительной сети в трубе. Проводка будет скрытого типа.

8. Выбор типа щитков освещения, марки провода и кабелей и способов их прокладки

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

Магистральные и групповые щитки комплектуются аппаратами защиты плавкими предохранителями или автоматическими выключателями в однополюсном или в трехполюсном исполнении.

В нашей работе мы будем использовать тип щитка освещения типа ПР11-30. В нем предусмотрена установка как трехфазных так и однофазных автоматиче-ских выключателей. Данные щитки современного типа и в них используется аппаратура которая отвечает сегодняшним требованиям.

Степень защиты всех ЩО соответствует IP54, (т.к. все они установлены в основном помещении, имеющем сырую и жаркую окружающую среду). Способ установки - открытый (подвешиваются на стены помещений, на высоте удобной для обслуживания, ориентировочно 1,5 м.).

ГЩО1, обеспечивающий питание рабочего освещения основного и помещения, устанавливаем непосредственно возле входа для удобства управления освещением цеха. Данный ЩО питает одну 1-но фазную и четыре 3-х фазных групп электрической сети рабочего освещения. Устанавливаем ЩО серии ПР11-3064-54У3, имеющий 6 однополюсных автоматических выключателей АЕ2044 и четыре трехполюсных типа АЕ2046Б.

Для остальных ЩО выбор щитков аналогичен, сводим его в таблицу 8.1.

Таблица 8.1 Выбор типа и количества щитков освещения

Наименование щитка освещения	Количество линий в ГЩ	Тип щитка	Количество автоматов	Тип авто-матов	Сте-пень защи-ты	Спо-соб установки
	1-фаз-ных	3-фаз-ных		1-фаз-ных	3-фаз-ных
МЩО	-	2	ПР85-Ин.1-012-54У3	-	4	ВА5231	IP54	На стене
ГЩО1	1	4	ПР11-3064-54У3	6	4	АЕ2044/ АЕ2046	IP54	На стене
ГЩО2	6	-	ПР11-3052-54У3	12	-	АЕ2044	IP54	На стене
ГЩОа	3	-	ПР11-3045-54У3	6	-	АЕ2044	IP54	На стене

В качестве электрической проводки во всех помещениях цеха выбираем кабели с алюминиевыми жилами и двойной изоляцией, типа АВВГ.

Основное помещение №1 (“Цех минеральной ваты”). Применяем кабель типа АВВГ. Способ прокладки: скрытый, от стены к светильникам в трубе, от щитка к трубе в коробе ПВХ, прикрепленным к стене.

Таблица 8.2 Выбор типа и способа прокладки проводников

Участок	Марка провода	Способ прокладки
КТП - МЩО	АВВГ	В кабельном канале на кронштейнах, к щитку в коробе по стене на высоте 2,5 м от уровня пола (в цеху)
КТП - ГЩОа	АВВГ	В кабельном канале на кронштейнах, к щитку в коробе по стене на высоте 2,5 м от уровня пола (в цеху)
МЩО - ЩО1	АВВГ	по стене в коробе, на высоте 2,5 м от уровня пола (в цеху)
МЩО - ЩО2	АВВГ	по стене в коробе, на высоте 2,5м от уровня пола (в цеху)
ГЩО1 -Р1	АВВГ	скрыто по стене в пластмассовом коробе, на высоте 7 м от уровня пола в трубе (в цеху)
ГЩО1 - Р2	АВВГ	скрыто по стене в пластмассовом коробе, на высоте 7 м от уровня пола в трубе (в цеху)
ГЩО1 - Р3	АВВГ	скрыто по стене в пластмассовом коробе, на высоте 7 м от уровня пола в трубе (в цеху)
ГЩО1 - Р4	АВВГ	скрыто по стене в пластмассовом коробе, на высоте 7 м от уровня пола в трубе (в цеху)
ГЩО1 - Р5	АВВГ	в помещении (под штукатуркой и в строительных пустотах).
ГЩО2 - Р6	АВВГ	по стене в коробе, на высоте 2,5 м от уровня пола скрыто, в помещении к светильникам под штукатуркой, в монтажном профиле.
ГЩО2 - Р7	АВВГ	по стене в коробе, на высоте 2,5 м от уровня пола скрыто, в помещении к светильникам под штукатуркой, в монтажном профиле.
ГЩО2 - Р8	АВВГ	по стене в коробе, на высоте 2,5 м от уровня пола (в цеху), скрыто в помещении (под штукатуркой).
ГЩО2 - Р9	АВВГ	по стене в коробе, на высоте 2,5 м от уровня пола скрыто, в помещении к светильникам под штукатуркой, в монтажном профиле.
ГЩО2 - Р10	АВВГ	по стене в коробе, на высоте 2,5 м от уровня пола (в цеху), скрыто в помещении (под штукатуркой и в строительных пустотах).
ГЩО2 - Р11	АВВГ	по стене в коробе, на высоте 2,5 м от уровня пола (в цеху), скрыто в помещении (под штукатуркой).
ЩО1а -Р1а	АВВГ	скрыто по стене в пластмассовом коробе, на высоте 7 м от уровня пола в трубе (в цеху)
ЩО1а -Р2а	АВВГ	скрыто по стене в пластмассовом коробе, на высоте 7 м от уровня пола в трубе (в цеху)
ЩО1а -Р3а	АВВГ	скрыто по стене в пластмассовом коробе.

9. Выбор сечения проводов и кабелей и расчет защиты осветительной сети

Расчет электрической сети заключается в определении сечения проводов и кабелей на всех участках осветительной сети и расчета защиты ее. Выбор сечений проводов и кабелей в соответствии с [6] должен выполняться по допустимому нагреву длительным током, по допустимой потере напряжения, по механической прочности [4], и согласовано с защищаемым аппаратом.

Расчет электрической сети освещения выполним в следующем порядке:

9.1 Составим расчетную схему сети, на которой указываем: длину каждого участка, количество проводов на участках, нагрузку конца

Рисунок 9.1- Расчетная схема электрической сети освещения

9.2 Рассчитаем нагрузку освещения электрической сети

Расчетную мощность групповой сети определяем по выражению:

(9.1)

где, Ксо- коэффициент спроса освещения, характеризующий использование источников света по времени, принимаем в соответствии с [4] равным для основного помещения-0,95 и для вспомогательных помещений-0,6; для мелких производственных помещений -1,0

Рлл, Рлвд , Рлн - номинальная мощность источников света, соответственно люминесцентных ламп, разрядных ламп, ламп накаливания, кВт;

n- количество источников света;

(1,08…1,3); 1,1- коэффициенты, учитывающие потери в ПРА освети-тельных установок. Для ЛЛ с электронным ПРА принимаем 1,08.

Установленную мощность групповой сети определяем по выражению:

(9.2)

Определим установленную и расчетную мощность группового щитка ГЩО1:

кВт

кВт

Определим установленную и расчетную мощность группового щитка ГЩО2:

кВт

кВт

Определим расчетную мощность магистрального щитка МЩО:

кВт

Определим установленную и расчетную мощность группового щитка ГЩОа:

кВт

кВт

где, Кс=1,0- для светильников аварийного освещения.

Нагрузку от розеток не учитываем.

9.3 Рассчитаем токи осветительной сети

Рассчитаем токи осветительной трехфазной сети:



Рассчитаем токи осветительной однофазной сети:

где Uф и Uн -фазное и номинальное напряжение сети соответственно, В;

cosц- коэффициент мощности осветительной нагрузки, принимаем из [4], п.3.4.2, равным для ЛВД- 0,5, ЛЛ-0,92 и ЛН-1,0 .

Определим средневзвешенный коэффициент мощности ГЩО1:

Определим расчетный ток группового щитка ГЩО1:

А

Определим расчетный ток группового щитка ГЩО2:

А

Определим средневзвешенный коэффициент мощности МЩО:

 (9.5)

Определим расчетный ток магистрального щитка МЩО:

А

Определим расчетный ток группового щитка ГЩОа:

А

9.4 Расчет номинальных токов защитных аппаратов выполняем с конца электрической сети, с учетом селективности их срабатывания

Тип автоматов был выбран ранее. Минимальный ток защитного аппарата групповой линии принимаем 16 А, что согласуется с минимальным сечением по механической прочности (2,5 мм2) алюминиевых проводников осветительных сетей [9] табл. П17.

Определим расчетный ток для трехфазного участка ГЩ01-1:

А

Определяем номинальный ток защитного аппарата (номинальный ток расце-пителя) на участке:

где Кз- коэффициент запаса, учитывающий пусковые токи ламп, принимаем в соответствии с [4], п.3.5 равным 1;

А

По расчетному значению Iз [9], табл.П.24, выбираем ближайшее большое значение номинального тока расцепителя автомата Iнр=16 А, так как оно является минимально допустимым. Аналогично производим выбор для остальных трехфазных линий с учетом селективности их срабатывания и сносим в таблицу 9.1. Определим расчетный ток для однофазного участка ГЩ1-4:

А

Определяем номинальный ток защитного аппарата (номинальный ток расцепителя ) на участке:

где Кз- коэффициент запаса, учитывающий пусковые токи ламп, принимаем в соответствии с [9], п.3.5 равным 1;

А

По расчетному значению Iз [9], табл.П.24, выбираем ближайшее большое значение номинального тока расцепителя автомата Iнр=16 А, так как оно является минимально допустимым. Аналогично производим выбор для остальных однофазных линий с учетом селективности их срабатывания и сносим в таблицу 9.1.

9.5 Определим потери напряжения в трансформаторе

где в- коэффициент загрузки трансформатора, равный 0,79;

cos - коэффициент загрузки трансформатора, равный 0,88;

Ua и Up- активная и реактивная составляющие напряжения короткого за-мыкания трансформатора, которые определяем по следующим формулам:

где ?Рк- потери короткого замыкания, кВт; Sном- номинальная мощность трансформатора , кВ·А; Uк- напряжение короткого замыкания, %.

Для трансформаторов ТМ-630/10 значения ?Рк и Uк определяем по [4],табл.3.3 и они равны ?Рк =7,6 кВт , Uк =5,5 %.

9.6 Определяем допустимую потерю напряжения (?Uдоп) от ТП до самого удаленного источника света осветительной сети

где Ux- напряжение холостого хода на шинах низкого напряжения трансформатора, Ux=105%;

Uл- минимально допустимое напряжение у наиболее удаленной лампы, Uл=95%,

?UТ - протери напряжения в трансформаторе.

9.7 Определяем моменты нагрузки каждого участка осветительной сети

где l- длина участка сети, м.

кВт·м

кВт·м

кВт·м

кВт·м

кВт·м

кВт·м

кВт·м

кВт·м

кВт·м

кВт·м

кВт·м

кВт·м

кВт·м

9.8 Определим приведенный момент нагрузки к участку l0 (ктп-мщо)

где -коэффициент приведения моментов трехфазной с нулем линии к

однофазному ответвлению по [4], табл.3.5, равный 1,85.

По допустимой потере напряжения выбираем сечение проводника на участке l0:

где с-коэффициент, зависящий от материала проводника и напряжения се-ти, принимаем по [9], табл.3.4 равный 44.

мм

По Sо выбираем ближайшее большее стандартное сечение Sост=10 мм2 с Iдоп=42 А, но т.к. оно не проходит по условию нагрева длительно допустимым током, увеличиваем сечение до 16 мм2 с Iдоп=60 А.

9.9 Выбранное сечение проверяем по нагреву расчетным током

где Кп- поправочный коэффициент на условие прокладки, для нормальных

условий принимаем Кп=1.

Условие выполняется. Кабель проходит по нагреву расчетным током.

Выбранное сечение проверяем на согласование с защитным ...