Электрическое освещение столярного цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство Образования Республики Беларусь

Гомельский государственный технический университет им. П.О.Сухого

Кафедра «Электроснабжение»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по курсу: «Электрическое освещение»

на тему: «Электрическое освещение столярного цеха»

Выполнил

Ольховиков О.О.

Принял

Елкин Е.Д.

Гомель 2017



Содержание

Введение

1. Определение нормируемой освещенности помещений и обоснование выбора коэффициентов запаса

2. Обоснование выбора варианта источников света для системы общего рабочего и аварийного освещения помещений

3. Обоснование выбора типа светильников, высоты подвеса и размещения на плане помещения

3.1 Выбор светильников рабочего освещения

3.2 Размещение светильников в помещениях цеха и на плане

3.3 Схемы размещения светильников

4. Светотехнический расчет

4.1 Расчет системы общего равномерного освещения методом коэффициента использования светового потока

4.2 Расчет методом удельной мощности вспомогательных помещений

4.3 Расчет точечным методом эвакуационного освещения

5. Электрический расчёт

5.1 Разработка схемы питания осветительной установки

5.2 Выбор типа и определение мест расположения щитков освещения

5.3 Определение установленной и расчетной мощностей осветительных установок

5.4 Выбор марки проводов, кабелей, способов прокладки и расчет сечения жил

5.5 Защита осветительной сети и выбор автоматических выключателей

Заключение

Литература



Введение

Производственное освещение обеспечивает зрительное восприятие объектов окружающего человека пространства. Оно имеет исключительное значение, поскольку около 90% информации поступает к человеку через зрительный канал.

Количество производственного освещения в значительной мере сказывается на безопасности и производительности труда человека. При плохом освещении человек быстро устает, работает менее продуктивно, возникает потенциальная опасность ошибочных действий и несчастных случаев. По имеющимся данным около 5% травм можно объяснить недостаточным или нерациональным освещением, а в 20% оно способствовало возникновению травм. Кроме того, плохое освещение может привести к профессиональным заболеваниям, например, как близорукость.

Правильно спроектированное и выполненное производственное освещение улучшает условия зрительной работы, снижает утомляемость, способствует повышению производительности труда, благотворно влияет на производственную среду, оказывает положительное психологическое воздействие на работающего, повышает безопасность труда и снижает травматизм.

В условиях современного производства важным фактором улучшения условий труда в целом является оптимизация количественных и качественных характеристик освещения рабочих мест.

Решение вопроса рационального освещения производственных помещений и рабочих мест не только улучшает условия зрительной работы, но и ослабляет зрительное и нервное утомление, способствует повышению внимания и улучшению координационной деятельности. Хорошее освещение усиливает деятельность дыхательных органов, способствуя увеличению поглощения кислорода.

Основная задача освещения в производственных помещениях состоит в обеспечении оптимальных условий для видения.

Для освещения производственных помещений используется освещение трех видов: естественное, обусловленное энергией Солнца и рассеянного света небосвода, искусственное, осуществляемое электрическими лампами, и смешанное, т.е. сочетание естественного и искусственного освещения.

Искусственное освещение предприятий осуществляется с помощью двух систем - общего освещения и комбинированного освещения, т.е. совокупности местного и общего освещения.

Целью данного курсового проекта является проектирование электрического освещения системы общего рабочего и аварийного освещения столярного цеха. Подсобные помещения, предусмотренные в данном проекте: сушильное отделение, склад, кабинет, санузел , КТП.



1. Определение нормируемой освещенности помещений и обоснование выбора 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.

Согласно [6] основным нормативным документом, первоисточником для выбора норм освещенности является ТКП 45-4.04.-149-2009, [7], также некоторые минимальные уровни освещенности можно выбирать по СНБ 2.04.05-98, [2] и [3], табл. П.1.1. Выбранные значения сводим 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, начальная освещенность должна быть принята больше нормированной на коэффициент запаса Кз, значение которого выбираем по [2] и [7], табл.3. Согласно сказанному выше, из [7], [2] и [3], для каждого помещения, выбираем нормируемые значения освещённости и коэффициента запаса. Выбранные значения сводим в табл.1.1.

Таблица 1.1- Выбор минимальных уровней освещённости помещений и коэффициентов запаса

№ п/п	Наименование помещения	Плоскость и рабочая поверхность	Еmin	Кз	Разряд зрительн. работы	Оснавание
1	Столярный цех	Г-0,8	300	1,6	IIIб	[2], стр.43, табл.И.1,п.39
2	Сушильное отделение	Г-0,8	200	1,5	IIIб	[2], стр.43, табл.И.1,п.39
3	Склад	Г-пол	75	1,5	VIIIб	[2], стр.38, табл.И.1,п.3
4	Кабинет	Г-0,8	300	1,5	Б-1	[2], стр.46, табл.К.1,п.1
5	Санузел	Г-0,0	75	1,5	Ж-1	[2], стр.56, табл.К1, п.89 а)
6	КТП	В-1,5	75	1,6	VIIIб	[2], стр.40, табл.И.1, п.12



2. Обоснование выбора варианта источников света для системы общего рабочего и аварийного освещения помещений

В настоящее время существуют три основных типа источников света:

- лампы накаливания (в дальнейшем ЛН);

- газоразрядные лампы низкого давления (в дальнейшем 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 СНБ 2.04.05-98 и ТКП 45-4.04-149-2009.

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.

В наше время появляются другие ИЭС, имеющие некоторые преимущества: больший удельный световой поток, больший срок службы, и меньшее потребление электроэнергии. Это галогенные лампы, ЛЛ с электронным ПРА (ЭлПРА), компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) и светодиоды (СД). С учетом вышесказанного производим выбор источников света для системы общего равномерного освещения столярного цеха. Данные по выбору источников света приведены в табл. 1.1.



Таблица 1.1 - Результаты выбора источников света (ИС).

№	Наименование помещений	Размеры помещений, м	Пло-щадь, мІ	Тип ламп	Обоснование выбора источников света
		Длина	Ширина	Высота
1	Столярный цех	24	18	8,0	432	СД	Светильники со светодиодами, аналог светильников с лампами ДРЛ, ДРИ. Световая отдача до 106 лм/Вт, экономич-ность, рабочий диапазон температур -40+40° C, большой срок службы.
2	Сушильное отделение	6	6	3,5	36	ЛЛ	Высокая световая отдача (до 80 лм/Вт), высота помещения меньше 6м, значительный срок службы, значительная экономия э/энергии
3	Склад	6	6	3,5	36	ЛЛ	аналогично
4	Кабинет	6	4	3,5	24	ЛЛ	аналогично
5	Санузел	6	4	3,5	24	ЛЛ	аналогично
6	КТП	6	4	3,5	24	ЛЛ	аналогично

В основном помещении столярного цеха в качестве источника света (ИС) для системы общего рабочего освещения были выбраны мощные светодиоды из следующих соображений: они обладают светоотдачей до 106 лм/Вт, применение светодиодных ламп позволяет заменить светильники с энергоемкими лампами ДРЛ и ДРИ. Рабочий диапазон температур от -40° C до +40° C, световой спектр от холодного белого до теплого белого и большой срок службы до 50000ч. Столярный цех имеет значительные габариты (24*18м), данное производство (цех) не имеет особых требований к цветности излучения, кроме общего освещения помещение имеет местное освещение.

Во вспомогательных помещениях: №2 сушильное отделение, №3 склад, №4 кабинет, №5 санузел и №6 КТП в качестве ИС были выбраны люминесцентные лампы (типа ЛБ, в помещениях нет особых требований к цветопередачи, данные лампы имеют наибольший световой поток среди люминесцентных ламп). В следствии того, что данные помещения имеют нормируемую освещенность более 50лк, согласно [2] освещение в них должно осуществляться разрядными ИС. Т.к. в помещениях нет требований к цветопередачи, принимаем люминесцентные лампы типа ЛБ, имеющих наибольший световой поток среди ЛЛ.

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 столярного цеха. Располагается рядом с рабочим освещением, крепится и подключается аналогично. Обычно дополнительно располагается 2-3 светильника эвакуационного освещения в ряду, или это же количество выделяется из общего числа светильников рабочего освещения. Также эвакуационное освещение предусматривается при выходе, над дверным проёмом цеха и КТП.

Так как рабочее освещение выполнено светильниками со светодиодами, то в качестве источников света эвакуационного освещения используются светодиодные светильники. В качестве светильников выбираем тип Оптолюкс-Лофт аналог НСП02-200 со степенью защиты IP65, т.к. среда в помещениях пыльная и пожароопасная, по действию электрического тока особоопасная. Светильники подвешиваем на монтажном профиле. Данные светильники имеют высокий КПД-90% и просты в эксплуатации.

Для обозначения проходов выбираем светильники Оптолюкс-Сигнал-Альфа со светодиодами мощностью 8 Вт.



3. Обоснование выбора типа светильников, высоты подвеса и размещения на плане помещения

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 в зависимости от ИС, характеристики помещения, способа крепления, по [1], п.2.3.1 и табл.2.1 выбираем тип и степень защиты светильников, тип кривые силы света и класс светораспределения.

Основными условиями, определяющими выбор светильников, являются:

1.Строительная характеристика помещения (размеры, высота, наличие колонн и ферм, размеры строительного модуля, отражающие свойства).

2.Условия среды, в которой устанавливаются светильники.

3.Требования к качеству освещения.

Коэффициенты отражения от потолка, стен, рабочей поверхности (рп, рс, рр) для всех помещений принимаем рп = 0,5; рс = 0,3; рр = 0,1.

Используя рекомендации [9],c. 80-102, [3] и [1] произведем выбор конкретного типа светильников для каждого помещения:

По конструктивному исполнению для основного помещения цеха, сушильного отделения, помещения КТП и склада выбераю светильники защищенные, исполнением - IP 54 (в помещениях пыльная и пожароопасная окружающая среда, а по действию эл. тока особоопасная, т.е. цементные полы и оборудования имеет металлические корпуса, в помещениях имеются опасные факторы).

В кабинете имеющего сухую окружающую среду без повышенной опасностью выбираем светильники незащищенные, исполнением - IP 20.

По светораспределению: для цеха - светильники прямого света со светораспределением типа Д (косинусная), высота помещения 8м, строительный модуль 6х6 м; для вспомогательных помещений - светильники прямого света со светораспределением типа Д (косинусная) , высота помещений 3,5м.

По экономическому критерию согласно [7], п.7.4.1 выбираем светильники со световой отдачей не менее 55 лм/Вт и меньшей себестоимостью.

По экономическому критерию согласно [7], п.7.4.1 выбираем светильники со световой отдачей не менее 55 лм/Вт, с большим КПД и меньшей себестоимостью. Для помещения столярного цеха , которое имеет высоту Н=8 м, выбираю светильники Оптолюкс-Вега-360 производства ООО «Оптоган»

Санкт-Петербург (подвешенные на монтажном профиле), со степенью защиты IP67. Данные светильники имеют КПД 90%, большой срок службы, высокий световой поток светодиодов. Коэффициент пульсации светильников Оптолюкс составляет не более 1%. Также для уменьшения пульсации светильники подключаем на разные фазы трехфазной сети. Показатель ослепленности согласно [7] должен быть не более 40%. Согласно [10], таблица П7.2 показатель ослепленности светильников «Оптоган» составляет менее 25%.

Для сушильного отделения, КТП и склада выбираю светильники типа ЛСП18 (подвешенные на монтажном профиле в сушильном отделении, складе и на стене в КТП, т.к. габариты оборудования не позволяют крепление на потолке). Светильники имеют высокий КПД-70%, пылевлагозащитное исполнение.

Для помещений кабинета и санузла выбираю светильники типа ЛПО06, которые крепим во всех помещениях на потолке. Степень защиты светильников IP20, т.к. помещения имеют сухую окружающую среду без повышенной опасности.

Светильники ЛПО06 имеют высокий КПД-70%, простую конструкцию и не дорогую цену.

Результаты выбора помещаем в табл.3.1.1.

Таблица 3.1.1 ? Выбор светильников рабочего освещения

№	Наименование помещения	Характеристика помещения	Светильники
			Тип	Степень защиты	КСС	КПД, %
1	Столярный цех	Пыльная, пожароопасная. особоопасная	Оптолюкс-Вега-360	IP 67	Д-2	90
2	Сушильное отделение	Влажная, с повышенной опасность	ЛСП18	IP 65	Д-1	70
3	Склад	сухая, пыльная и пожароопасная окружающая среда	ЛСП18	IP 65	Д-1	70
4	Кабинет	Сухая, без повышенной пожароопасности	ЛПО06	IP 20	Д-2	70
5	Санузел	Влажная, с повышенной опасность	ЛПО06	IP 20	Д-2	70
6	КТП	Сухая, пожароопасная. особоопасная	ЛСП18	IP 65	Д-1	70

3.2 Размещение светильников 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 3.2.1 - 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 столярного цеха по [3], стр.103 и условию доступности их обслуживания считаем, что в цеху имеется кран-балка с площадкой для мастера, высоту свеса светильников принимаем равной 0,5 м., тогда расчетная высота подвеса светильников составит:

Нр=8,0 ? (0,5 + 0,8) = 6,7 м

Для остальных помещений по [1] выбор аналогичен, сводим в табл. 3.2.1.



Таблица. 3.2.1 - Расчёт высоты подвеса светильников

№ п/п	Наименование помещения	Высо-та H,м	hc, м	hр, м	Hр, м	Тип светильника	Способ подвеса
1	Столярный цех	8,0	0,5	0,8	6,7	Оптолюкс-Вега-360	На монтажный профиль, который крепится на подвесных к фермам
2	Сушильное отделение	3,5	0,2	0,8	2,5	ЛСП18	На монтажный профиль
3	Склад	3,5	1	0	2,5	ЛСП18	На монтажный профиль
4	Кабинет	3,5	0	0,8	2,7	ЛПО06	На потолок
5	Санузел	3,5	0	0	3,5	ЛПО06	На потолок
6	КТП	3,5	0,5	1,5	1,5	ЛСП18	На монтажный профиль

3.3 Схемы размещения светильников

В начале расчета 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 [1], табл. П.8, П.9

Расчетное расстояние между соседними светильниками определяем по выражению:

L=(L/ Нр) •Нр

На втором этапе по [1], 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 вдвое меньшим, чем расстояние между рядами светильников или стороны поля.

Схема расположения светильников показана на листе 1.

Расстояние между соседними светильниками для помещения столярного цеха составит:

L1=(L/ Нр) •Нр=1,4 • 6,7 =9,38 м;

где: L/ Нр=1,4…1,6 - для светильника Оптолюкс-Вега-360.

Результаты расчетов сводим в табл.3.2.1.

Определим число рядов светильников:

шт.

где la=lb=0,5·L= 0,5·9,38=4,69 м.

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

Определим число светильников в ряду:

шт.

После чего определим реальные расстояния между рядами светильников:

Определим реальные расстояние между центрами светильников в ряду:



Проверяем условие для прямоугольных помещений:

, условие не выполняется.

То необходимо увеличить число рядов на один.

Общее число светильников в помещении:

Для помещений: сушильного отделения, склад расстояние между соседними светильниками составит:

L2= L3=1,4*2,5=3,5 м ,

где (L/Hр) ? для светильников ЛСП18 составляет 1,4ч1,6 [1], табл. П9.

Для помещения КТП расстояние между соседними светильниками составит:

L6= 1,4·1,5=2,1 м ,

где (L/Hр) ? для светильников ЛСП18 составляет 1,4ч1,6 [1], табл. П9. Для помещений кабинета и санузла расстояние между соседними светильниками составит:

L4= L4= 1,4 *2,7=3,78 м

L5= 1,4*3,5=4,9 м

где (L/Hр)- для светильников ЛПО06 составляет 1,4ч1,6 [1], табл. П9.

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

Для светильников с ЛЛ первоначально намечаем число рядов светильников. Из светотехнического расчета определяем световой поток ряда ЛЛ, далее определяется число светильников в ряду см. пункт 4.2. Светотехнический расчет выполняем методом удельной мощности.

Таблица 3.2.2- Параметры размещения светильников

№ п/п	Наименование помещения	Размеры помещения, м	Высота, м	Кол-во све-тильни-ковов	Расстояния, м
		Высо-та H,м	А*В	hc	Hp		LA	LB	la	lb
1	Столярный цех	8,0	18*24	0,5	6,7	9	7,31	8,62	1,64	3,4
2	Сушильное отделение	3,5	6*6	0,2	2,5	4	3,2	3,2	1,3	1,3
3	Склад	3,5	6*6	1	2,5	4	3,2	3,2	1,3	1,3
4	Кабинет	3,5	6*4	0	2,7	6	2	1	1	0,5
5	Санузел	3,5	6*4	0	3,5	2	2.8	-	1.4	1.8
6	КТП	3,5	6*4	0,5	1,5	4	4,0	1,0	2	0,5

Где:

LA - расстояние между светильниками по длине помещения (А);

LB - расстояние между светильниками по ширине помещения (B);

la - расстояние между светильником и стеной по длине помещения;

lb - расстояние между светильником и стеной по ширине помещения.

Окончательное расположение светильников в помещениях цеха изображено на плане (лист 1).



4. Светотехнический расчет

Основной задачей светотехнического расчета является определение:

а) количества и единичной мощности источников света осветительной установки, обеспечивающую требуемую освещенность в помещении (на рабочей поверхности).

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

Для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей применяем метод коэффициента использования светового поток

4.1 Расчет системы общего равномерного освещения методом коэффициента использования светового потока

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

где Emin-нормируемое значение освещенности, лк;

Кз- коэффициент запаса (см.табл.3);

-коэффициент использования светового потока;

S- освещаемая площадь, м2;

z- отношение средней освещенности к минимальной (принимается 1,15 для ЛН, ДРЛ и СД ,а 1,1-для ЛЛ);

n- количество светильников, ламп или рядов светильников.

Тогда коэффициент использования светового потока определяется по формуле:

где - КПД светильника, о. е.;

- КПД помещения- унифицированное значение коэффициента исполь-зования, принятое по [1] табл. П.11, в зависимости от коэффициентов отражения.

Индекс помещения определяем по формуле:

,

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

Столярный цех: А=24м; В=18 м; Нр=6,7 м; ЕMIN=300 Лк; Кз=1,5; КСС Д-2.

Тогда индекс помещения составит:

КПД светильника Оптолюкс-Вега-360 составит ?с=0,9. Считаем, что данное помещение имеет побеленные потолки и стены окрашены в серые тона, тогда сп=50 %, сс =30 %, ср=10% по [1] табл. П.11 определяем КПД помещения: с помощью интерполяции:

Тогда коэффициент использования светового потока составит:

Определяем световой поток одной лампы:

лм

По определенному значению Фрасч. сравниваем стандартный световой поток светодиодного светильника Оптолюкс-Вега-360, который составляет 31500 лм в дневном белом световом спектре, мощность светильника 300 Вт.

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

Результаты расчета сводим в табл. 4.1

Таблица 4.1- Результаты расчета основного помещения

Помещение	Нр, м	Индекс помещения, i	Коэффициент использования светового потока,зоу	Количество светильников, шт	Требуемый световой поток Фтр, лм	Тип светильника	Тип лампы/ Мощность, Вт	Световой поток лампы Фл, лм	Руд, Вт/м2	Погрешность, Д %
Столярный цех	6,7	1,53	0,774	9	32093,02	Оптолюкс-Вега-360	СД/300	31500	5,1	1,85

4.2 Расчет методом удельной мощности вспомогательных помещений

Расчет мощности ламп вспомогательных помещений выполняем методом удельной мощности.

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

Расчет данным методом сводится к следующему:

а) по одной из таблиц [1], П.12 или [9], табл. 5.27-5.39 наиболее близко отвечающий заданным условиям принимается величина удельной мощности;

б) определяется установочная мощность ИС помещения:

Руст= Руд • S

где: S- площадь помещения.

в) составляется схема (сетка) размещения светильников и

подсчитывается их количество n;

г) Располагаем светильники рядами и определяем мощность ряда:

где: nр - количество рядов.

д) Приняв табличное значение мощности лампы, определяем количество светильников в ряду по выражению:

е) Определим расстояние между светильниками, зная расстояния светильника:

где: - расстояние от ряда светильников до стен, м;

- длина светильника, м.

Определим мощность ламп помещения №2 сушильное отделение, с данными помещения: Emin=200 лк; Hр=2,5 м; тип ИС - люминесцентные лампы (ЛД); S=6•6=36мІ; коэффициенты отражения: ?п =50%, ?с=30%, ?р=10%. По таблице 8.7 [9] принимаем удельную мощность: Руд =4,2 Вт/мІ.

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 выбранного светильника ЛСП18, з=0,7

Вт/м2

Определяем установочную мощность ИС помещения:

Руст=12 • 36=432 Вт

Светильники располагаем в два ряда, мощность одного ряда составит:

Вт

Определяем отклонение от расчетного:

0,9•54=48,6 Вт ?58 Вт ? 1,2•54=64,8 Вт,

по условию проходит, принимаем к установке 8 ламп типа ЛБ-58, с Рном= 58 Вт.

Определяем количество светильников в ряду, при принятом ранее светильнике ЛСП18-2х58 (тип КСС Д-2, КПД 70%, габаритные размеры 1620х240х126): 

Определяем расстояние между светильниками, если длина светильника состовляет 1,62 м, расстояние от крайних светильников до стены принимаем равным 0,5 м:

Светильники вмещаются в ряд и расстояние между соседними светильниками не превышает 0,5 Нр=1,25 м.

Таблица 4.2 - Выбор ИС для вспомогательных помещений

№ п/п	Наименова-ние помещения	Emin, лк	Hр, м	Тип ИС	S, мІ	Коэффинциеты отражения	Руд. Вт/мІ	Руст, Вт	Ррасч.одной лампы, Вт	Кол- во светильн. / Кол- во ламп	Откло-нение от расчет-ного	Ртабл, Вт
											0,9•Р расч	1,2•Р расч
2	Сушильное отделение	200	2,5	ЛЛ	36	50/30/ 10	12	432	54	4/8	48,6	64,8	ЛБ-58
3	Склад	75	2,5	ЛЛ	36	50/30/ 10	4,5	162	20,25	4/8	18,23	24,3	ЛБ-18
4	Кабинет	300	2,7	ЛЛ	24	50/30/ 10	18	432	36	6/12	32,4	43,2	ЛБ-18
5	Санузел	75	3,5	ЛЛ	24	50/30/ 10	5,57	133,7	33,4	2/4	30,08	40,08	ЛБ-36
6	КТП	75	1,5	ЛЛ	24	50/30/ 10	8,36	200,57	50,14	4/4	45,13	60,17	ЛБ-58



4.3 Расчет точечным методом 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 столярного цеха. Располагается рядом с рабочим освещением, крепится и подключается аналогично. Обычно дополнительно располагается 2-3 светильника эвакуационного освещения в ряду, или это же количество выделяется из общего числа светильников рабочего освещения.

Так как рабочее освещение выполнено светильниками со светодиодами, то в качестве источников света эвакуационного освещения используем светильники со светодиодами. Тип светильников выбираем НСП17 со степенью защиты IP20, т.к. среда в помещениях сухая и по действию электрического тока без повышенной опасности. В качестве ИС выбираем лампы со светодиодами марки «Epistar», мощностью 24 Вт со световым потоком 2000 лм. Светильники подвешиваем на монтажном профиле. Данные светильники просты в эксплуатации и имеют не дорогую себестоймость.

Для обозначения проходов выбираем светильники Оптолюкс-Сигнал-Альфа со светодиодами мощностью 8 Вт.

Для расчета эвакуационного освещения воспользуемся точечным методом расчёта, служащим для расчёта освещения как угодно расположенных поверхностей 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 две контрольные точки 1 и 2, в которых ожидается наименьшая освещенность.

Рисунок 4.1- Эвакуационное освещение мотороремонтного цеха.

2. Определяем расстояния от контрольной точки до ближайших светильников:

Точка 1: d1=11,2 м d3= 5,2 м

d2= 15,55 м

3. По графику для излучателя, имеющего по всем направлением силу света 100 кд [3] стр. 38. Рис. 2.6, и по значениям Нр и d определяем значение условной освещенности e100:

Точка А: e100.А.1 =0,3.лк., e100.А.2 =1,1.лк., e100.А.3 =0,17.лк., (4.10)

Определим тангенс угла падения светового луча в расчетную точку:



, отсюда =59,0860

=66,680

=37,950

5.Для светильников Оптолюкс-Лофт (КСС М) с условной лампой со световым потоком 1000 лм для найденного угла интерполируя определяем силу света IЬ(1000) по [9], табл.3-5 и рассчитаем значение освещенности, создаваемой этим светильникам:

Для точки А:

6. По расчетному значению светового потока сравниваем со стандартным значением светильника Оптолюкс-Лофт, со светодиодной лампой мощностью 25 Вт, со световым потоком 2000 лм со световым спектром дневной белый.

7. Определим расчетный световой поток для точки А:

где

Еmin

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

Кз

- коэффициент запаса (для ЛН принимаем 1,5);

8. Фактическая освещенность в точке А:

где

Флм

- световой поток выбранной лампы, лм;

м

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

Из расчета видно, что световой поток Ф=2000 лм выбранной лампы удовлетворяет условию минимальной освещенности.

Таблица 4.3- 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
Светодиоды	Оптолюкс-Лофт аналог НСП02	12	Светодиоды- спектр- дневной белый	3,65	25



5. Электрический расчёт

5.1 Разработка схемы питания осветительной установки

Требования к питанию рабочего освещения.

Рабочее освещение согласно [6] должно иметь раздельное питания от силовой нагрузки начиная от щитов подстанции, если в цеху имеется вводно-распределительное устройство, допускается от ВРУ. Допускается питание от силовых магистралей при схеме «блок трансформатор-магистраль».

Согласно задания на КР источником питания в цеху служит цеховая ТП 10/0,4 кВ мощностью 100 кВА. Т.к. в задании нет данных на другие источники питания в цеху, предполагаем, что силовая нагрузка запитана от РУ-0,4 кВ КТП, которая состоит из панелей ЩО20-Ин.1. Осветительная нагрузка рабочего освещения согласно [6], запитываем раздельными линиями от силовой нагрузки начиная от РУ-0,4 кВ КТП.

На плане цеха намечаем два групповых щитка рабочего освещения. Согласно требований экономии проводникового материала и потерь напряжения в сети щитки располагаем в центре электрической осветительной нагрузки, которую питают щитки и таким образом, что бы отсутствовали обратные перетоки мощностей. ГЩО2 размещаем ближе к центру электрических нагрузок рядом с помещением санузла. ГЩО1 нет смысла размещать в середине цеха. На первый взгляд это приведет к уменьшению протяженности сети, но создаст множество проблем. Это приведет к неудобству управления освещением, строительству дополнительных конструкций для прокладки кабелей и проводов. Поэтому было принято решение о размещении щитка ГЩО1 на стене возле входа в цех.

Схему питание осветительной сети рабочего освещения принимаем смешанную. Групповые щитки будем питать через магистральный щиток, который подключен к РУ-0,4 кВ КТП. МЩО устанавливаем по причине ограниченного количества автоматов в панелях ЩО КТП и меньшей себестоимости щитка МЩО по сравнению с панелями ЩО, поэтому нет смысла питания ГЩО рабочего освещения непосредственно от КТП. Для питание ГЩО1 и ГЩО2 от МЩО была принята радиальная схема питания. Данная схема была принята по причине расположения ГЩО по разные стороны цеха, а также нагрузка щитка ГЩО2 будет существенно ниже ГЩО1, поэтому при питании по магистральной схеме придется принимать сечение линии МЩО-ГЩО2 по нагрузке обеих линий, следовательно применение магистральной схемы не целесообразно.

Аварийное освещение цеха согласно [6] должно иметь самостоятельное питание от независимого источника. Питание аварийного освещения должно осуществляться от трансформаторов разных КТП завода, допускается питание от разных трансформаторов одной 2-х трансформаторной КТП.

Допускается питание от одного трансформатора однотрансформаторной КТП рабочего и эвакуационного освещения для производственных помещений с естественным освещением при наличии одного ввода питания в цеху. Согласно задание питание электрической сети цеха осуществляется от однотрансформаторной КТП, в данном случае принимаем схему питания аварийного освещения от РУ-0,4 кВ КТП.

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



Рисунок 5.1 ? Схема питающей сети столярного цеха.

Данные групп осветительной нагрузки, питаемых от ЩО1, ЩО2 и ЩОа приведены в табл.5.1. точечный эвакуационный освещение

Таблица 5.1 - Группы осветительной нагрузки групповых щитков.

Групповой щиток	Номер груп-повой линии	Наименование помещения
МЩО	Р01	ГЩО1
	Р02	ГЩО2
ГЩО2	Р1-Р3	Столярный цех (основное помещение)
	Р4	Сушильное отделение
	Р5	Склад
ГЩО1	Р6	Кабинет
	Р7	Санузел
	Р8	КТП
ГЩОа	Р1а	Эвакуационное освещение (основное помещение)

5.2 Выбор типа и определение мест расположения щитков освещения

Основными факторами, определяющими выбор щитков освещения, являются: условия окружающей среды в помещениях, способ установки щитка, количество и тип установленных в них аппаратов защиты.

Щиток ГЩО2 располагаем на стене справа от входа в цех. От щитка ГЩО2 будет питаться полностью рабочее освещения основного помещения столярного цеха, по шести линиям. В каждой линии будет находится 3 светильника Оптолюкс-Вега-360, со светодиодами мощностью 300 Вт. От щитка ГЩО2 будут питаться светильники помещений сушильное отделение и склад.

Щиток ГЩО1 располагаем возле помещения КТП. Это сделано для уменьшения протяженности электрической сети и связано с расположением помещений, светильники которых подключенны к ГЩО1. От ГЩО1 питаются кабинет, санузел и КТП.

Щиток аварийного освещения ГЩОа питается по отдельной линии от КТП. Эвакуационное освещение будем питать в три линии (группы). Две линии питают пять рядов светильников НСП17 аварийного освещения со светодиодами мощностью 24 Вт. Третья группа питает три указательных светильника аварийного выхода Оптолюкс-Сигнал-Альфа.

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.

Места установки щитков выбраны для удобства обслуживания, а также для уменьшения длины групповых линий и потерь напряжения в осветительных сетях. Длины питающих кабелей приведены на рис. 5.2

Рисунок 5.2 ? Схема расположения щитков освещения и трассы столярного цеха

Как видно из рисунка 5.2,что групповые щитки располагаются в основном помещении цеха с сухой средой, без повышенной опасности. Применим щитки освещения ЩН производства ОАО «Лика» Украина со степенью защиты IP30, закрытого исполнения для установки на стенах и ЩРн производства IEK Россия со степенью защиты IP30, закрытого исполнения для установки на стенах. Тип щитков принимаем из [12], стр.51 с автоматическими выключателями на номинальный ток 25А и 63А и 100А. Результаты выбора сводим в табл. 5.1.

Таблица 5.2 Выбор типа и количества щитков освещения

Наименование щитка освещения	Количество линий в ГЩ	Тип щитка	Количество автоматов	Тип авто-матов	Сте-пень защиты	Спо-соб установки
	1-фаз-ных	3-фаз-ных		1-фаз-ных	3-фаз-ных
МЩО	0	2	ЩН-12-0-Л	0	2	ВА5231	IP30	На стене
ГЩО 1	3	-	ЩРн-12з-1	3	0	ВА5129	IP30	На стене
ГЩО 2	8	-	ЩРн-12з-1	8	0	ВА5231	IP30	На стене
ГЩО а	1	-	ЩРн-12з-1	1	0	ВА5129	IP30	На стене

5.3 Определение установленной и расчетной мощностей осветительных установок

В результате выполнения светотехнических расчетов и выбора ламп определяется установленная мощность осветительной нагрузки.

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

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

Расчетная нагрузка для ламп накаливания определяется умножением установленной мощности ламп на коэффициент спроса

Рр лн = SРлн Ч Кс.

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

для люминесцентных ламп низкого давления

Рр лл = (1,08 … 1,3) SРлл Кс; ;

нижнее значение 1,08 принимается для ламп с электронными ПРА; 1,2 - при стартерных схемах включения; 1,3 - в схемах быстрого зажигания с накальным трансформатором;

для дуговых ртутных ламп ДРЛ, ДРИ

Рр рлвд = 1,1 S Ррлвд Кс.

Значение коэффициента спроса для сети рабочего освещения для данного здания, состоящего из отдельных крупных пролетов принимаем равным 0,95 [4]. Коэффициент спроса для расчета сети освещения аварийного и эвакуационного освещения 1,0.

Определим расчетную мощность для первой группы:

Рр1 = 1,05ЧS Ррлвд Ч Кс = 1,05Ч8Ч400Ч0,95 = 2993 Вт;

Расчет остальных групп аналогичен. Результаты расчетов сведем в таблицу 5.3.

Таблица 5.3ё - Значения установленных и расчетных мощностей групп осветительной установки

Номер группы	Мощность, Вт
	Установленная	Расчетная	Суммарная по группам	Общая мощность осветительной установки
1	3200	3192	17376	23859
2	3200	3192
3	3200	3192
4	3200	3192
5	3200	3192
6	1600	1596
7	600	571	3615
8	600	571
9	600	571
10	600	571
11	600	571
12	400	380
13	400	380
14	520	495	2868
15	800	761
16	520	495
17	390	356
18	800	761

Расчетная нагрузка от понижающих трансформаторов с вторичным напряжением 12, 24, 36, 42 В складывается из осветительных приборов, установленных стационарно и нагрузки переносного освещения исходя из мощности одного ручного осветительного прибора 40 Вт с коэффициентом спроса 0,5…1,0, принимаемым в зависимости от степени использования переносного освещения.

В зависимости от нагрузки применяются однофазные понижающие трансформаторы ОСОВ-0,25; ОСО-0,25; однофазные комплектные ЯТП-0,25; АМО-3-50 и трехфазные ТСЗ-1,5/1; ТСЗ-2,5/1.



5.3 Выбор марки проводов, кабелей, способов прокладки и расчет сечения жил

Выбор типа щитков

Основными факторами, определяющими выбор щитков освещения, являются: условия окружающей среды в помещениях, способ установки щитка, количество и тип установленных в них аппаратов защиты.

Как видно из рисунка 6.2,что групповые щитки располагаются в основном помещении цеха с сухой средой, без повышенной опасности. Применим щитки освещения ЩН производства ОАО «Лика» Украина со степенью защиты IP30, закрытого исполнения для установки на стенах и ЩРн производства IEK Россия со степенью защиты IP30, закрытого исполнения для установки на стенах. Тип щитков принимаем из [12], стр.51 с автоматическими выключателями на номинальный ток 25А и 63А и 100А. Результаты выбора сводим в табл. 5.4.

Таблица 5.4 Выбор типа и количества щитков освещения

Наименование щитка освещения	Количество линий в ГЩ	Тип щитка	Количество автоматов	Тип авто-матов	Сте-пень защиты	Спо-соб установки
	1-фаз-ных	3-фаз-ных		1-фаз-ных	3-фаз-ных
МЩО	0	2	ЩН-12-0-Л	0	2	ВА5231	IP30	На стене
ГЩО 1	3	-	ЩРн-12з-1	3	0	ВА5129	IP30	На стене
ГЩО 2	8	-	ЩРн-12з-1	8	0	ВА5231	IP30	На стене
ГЩО а	1	-	ЩРн-12з-1	1	0	ВА5129	IP30	На стене

5.4 Выбор марки проводов, кабелей, способов прокладки и расчет сечения жил

Электрическая сеть выполняется проводами и кабелями преимущественно с алюминиевыми жилами. Применение медных жил проводов и кабелей ограничено в соответствии с [6]. В связи с вводом с 2003 г. в действие ГОСТ 30331.15-2001 следует учесть, что изолированные провода допускается прокладывать только в трубах, коробах и на изоляторах. Не допускается их применение для скрытой электропроводки. В этом случае применяются изолированные провода с защитной оболочкой или кабели.

Основными факторами, определяющими выбор способов прокладки проводов и кабелей являются: условия окружающей среды, наличие соответствующих строительных конструкций (плит перекрытия, ферм, и т. д.), возможность применения индустриальных способов монтажа (способы обеспе-чивающие скоростной монтаж), технико-экономические и эстетические сообра-жения.

Исходя из выше сказанного для питания основного помещения столярного цеха применим трехфазные линии (пятипроводные). Выполненные кабелем АВВГ, проложенным по стенам на лотках, ко...