reforef.ru 1


Содержание

Задание на проектирование…………………………………………....…………3

1. Анализ технологического процесса…………….……………………….……4

2.СВЕТОТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА..…………………………….…….......4

2.1. Выбор видов освещения ……………………………..………….…..…….…4

2.2. Выбор источников света.……………………………………………..……….……4

2.3. Выбор системы освещения………………………………………….….…..……...4

2.4. Выбор нормы освещённости и коэффициента запаса……………..…….…….....4

2.5. Выбор типа светильников.……………………………………………….….……..5

2.6. Выбор размещения светильников в помещении……………………….…….…...5

2.7. Светотехнический расчёт………………………………………………….….........6

2.8. Проверка результатов светотехнического расчёта точечным методом……..…..7

3. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА………………………….……………........9

3.1. Выбор схемы осветительной сети и трасс прокладки электрооборудования.….9

3.2. Определение расчётных осветительных нагрузок……………………..…….….10

3.3. Выбор сечения проводников……………………………………………..…….…11

4. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………………..…….….....13

5. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………………………..……….….15

Задание на проектирование

По нижеприведенным исходным данным выполнить проект осветительной установки.

Исходные данные:


  1. Наименование помещения – цех электропечей.

  2. Размеры помещения (в метрах):

Длина – 66;

Ширина – 32;

Высота – 10,8.

  1. Условия среды – жаркая.

  2. Коэффициенты отражения:

Потолка () – 0,3;

Стен () – 0,1;

  1. Характеристика зрительной работы – работа со святящимися материалами и изделиями.
  2. Контраст объекта с фоном – большой.


  3. Характеристика фона – светлый.

  4. Особые условия – повышенная опасность травматизма.

  5. Мощность трансформатора: 160 кВ∙А.

  6. Коэффициент загрузки трансформатора: 0,7.

  7. Коэффициент мощности нагрузки трансформатора: cos = 0,85.

  8. Расстояние от ТП до группового щитка: 150 м.

  9. Момент дополнительных нагрузок питающей линии: М=2700 кВт·м.


1. Анализ технологического процесса

Основные производственные отделения и участки цехов электропечей располагаются в высоких зданиях. Среда в помещении – жаркая. Требования к различению цвета отсутствуют. Цех работает в трехсменном режиме.

2. Светотехническая часть проекта

2.1. Выбор видов освещения

В осветительной установке выбираем следующие виды освещения:

Рабочее освещение – обязательно предусматривается для любых осветительных установок и обеспечивает необходимые условия видимости при нормальном режиме работы ОУ.

Аварийное освещение безопасности – необходимо для продолжения работы с целью безаварийного останова производственного процесса и предусматривается в производственных помещениях, в которых при погасании рабочего освещения возможно возникновение пожаро- и взрывоопасных ситуаций, длительное нарушение непрерывных технологических процессов, чреватое значительными ущербами в результате брака продукции или поломок оборудования.

Эвакуационное освещение – разновидность аварийного освещения, которая служит для эвакуации людей из помещения при внезапном отключении рабочего освещения. Оно предусматривается в производственных помещениях без естественного света.

2.2. Выбор источников света

Выбираем натриевые лампы высокого давления, так как их рекомендуется применять для освещения производственных помещений при большой высоте (более 6 м) и отсутствия специальных требований к цветопередаче, а также руководствуясь методическими указаниями на стр. 24-25 [1] и блок-схемой выбора ИС для общего освещения – рис. 3 [1]. Разряд зрительной работы – VII.


2.3. Выбор системы освещения

В результате проведения работ невысокой точности и руководствуясь блок-схемой выбора системы освещения на рис. 4 [1], принимаем систему общего равномерного освещения.

2.4. Выбор нормы освещенности и коэффициента запаса

По табл.1 [3] с учетом исходных данных (разряд зрительной работы – VII, контраст объекта с фоном – большой, характеристика фона – светлый) норма освещенности при системе общего освещения Е=200 лк. Так как присутствуют условия, требующие корректировки нормированной освещенности (параграф 7.5 [3]), в частности, при отсутствии в помещении естественного света и постоянном пребывании работающих, если освещенность от системы общего освещения – 750 лк и менее, выбранную ранее норму освещенности повышаем на одну ступень. Тогда норма освещенности Ен=300 лк.

По табл. 3 [3] для производственных помещений с воздушной средой, содержащей в рабочей зоне от 1 до 5 мг/м3 пыли, дыма, копоти (цехи кузнечные, литейные, мартеновские) принимаем коэффициент запаса Кз=1,8. Количество чисток светильников в год – 6.
2.5. Выбор типа светильников

Согласно табл. 12.3 [2] и блок-схемы выбора светильников для общего равномерного освещения помещений на стр. 39 [1] для ламп типа ДНаТ выбираем светильник ЖСП01 (КСС – К1, КПД светильника в нижнюю полусферу , эксплуатационная группа – 4, степень защиты – 5'3).

2.6. Выбор размещения светильников

Расчетная высота подвеса светильников:



где Н – высота помещения, м;

– высота рабочей поверхности, принимаем 1 м;

– свес светильника, принимаем 0,5 м.

Находим оптимальное расстояние между светильниками:

,

где наив для кривой типа концентрированная (К1) равна 0,49 (стр. 43 [1]).

Рациональное число рядов светильников:

;

Рациональное число светильников в ряду:

,

где Адлина помещения, м;

В – ширина помещения, м.
Принимаем число рядов светильников – 7, число светильников в ряду – 15.

Расстояние между рядами:.

Расстояние между светильниками в ряду.

Расстояние до стен равно .

Общее число светильников в помещении равно 105.

Расположение светильников в помещении показано на рис. 5.

2.7. Светотехнический расчет общего равномерного освещения по методу коэффициента использования светового потока
Расчет производим по методу коэффициента использования светового потока.

Определим индекс помещения:



Зная индекс помещения и коэффициенты отражения, определим по табл. 8.8 [2] значение коэффициента использования помещения = 0,845.

Тогда полный коэффициент использования:



Расчетный световой поток лампы:

,

где S – площадь освещаемого помещения, м2;

z – коэффициент неравномерности распределения освещенности в помещении, принимаем равным 1,15;


N – число устанавливаемых в помещении светильников.
Выбираем по табл. 3.29 [2] тип лампы со стандартным значением светового потока. Его значение должно находиться в пределах (от –10 до +20)% расчетного светового потока. Ближайшей является лампа марки ДНаТ250 со стандартным значением светового потока Фст= 26000 лм. Однако это составляет более +20% от расчетного. Поэтому уменьшим количество светильников в ряду до 12. Тогда общее количество светильников – 84.

Тогда расчётный световой поток получится:

.

Выбираем лампу марки ДНаТ250 со стандартным значением светового потока Ф=26000 лм (это составляет +4,9% от расчетного).

Тогда с учётом полученного количества светильников пересчитаем расстояния:

Расстояние между рядами: ,

Расстояние между светильниками в ряду: ,

Расстояние до стен равно: .


Таблица 1 – Параметры используемых ламп


Тип лампы

Мощность лампы, Вт

Напряжение на лампе, В

Продолжитель-ность горения, ч

, лм

Размер, мм

D

L

ДНаТ

250

250

100

20000

26000


48

250



2.8. Определение коэффициента равномерности освещенности в помещении точечным методом
Определим минимальную освещенность в цехе, если освещение выполнено лампами ДНаТ250 со световым потоком Фст=26000 лм, установленными в светильниках ЖСП01; КПД светильника ; КПД в нижнюю полусферу; КСС – К1. Количество ламп 84 шт. Размеры помещения: длина А=66 м, ширина В=32 м, расчетная высота подвеса h =9,3 м. Коэффициент отражения: потолка - 0,3; стен - 0,1. Коэффициент запаса КЗ=1,8.

В качестве контрольных точек выбираем точки А и Б (рис. 1), в которых суммарная освещенность имеет наименьшее значение. Используя изолюксы рис. 8.3-8.15 [2], находим условную освещенность в контрольных точках от всех ближайших светильников и сведем результаты расчета в таблицу 2.



Рисунок 1
Таблица 2 – Значение условной освещенности в контрольных точках А и Б

Точка

Номера светильников

Число светильников

d, м

e, лк

ne, лк

?(nе), лк

А

1, 2, 5, 4

4

3,6

8,5

34

36


3, 6

2

8,6

-

-

7, 8

2

7,5

1,0

2

Б

1, 2

2

2,75

10

20

29

4, 5

2

5,3

4,3

8,6

7, 8

2

9,6

-

-

3

1

8,25

0,4

0,4


Как видно из таблицы наименьшая освещенность наблюдается в точке Б. Определим прямую составляющую освещенности:

,

где  – коэффициент учета удаленных светильников ( = 1,0 ч 1,15);

Так как используются светильники прямого света и потолок и стены цеха имеют низкие коэффициенты отражения света, то нет необходимости учитывать отраженную составляющую светового потока.


Общая освещённость составляет:

Таким образом, освещенность от общего освещения удовлетворяет нормам, предъявляемым к данному помещению

Теперь определим освещённость в точке В (рис. 2), где она должна быть наибольшей и заполним для данной точки табл.3.



Рисунок 2

Точка

Номера светильников

Число светильников

d, м

e, лк

ne, лк

?(nе), лк

В

1,4,9,12

4

9,4

-

-

36,8

5,8

2

8,25

0,4

0,8

2,3,10,11

4

5,4

4

16

6,7

2

2,75

10

20

Таблица 3 – Значение условной освещенности в контрольной точке В

Проверим, выполняется ли требование к ограничению неравномерного распределения освещённости от светильников общего освещения:


Для данного помещения с источниками света типа ДНаТ и разрядом зрительной работы ? VII, отношение максимальной освещённости в помещении к минимальной, не должно превышать 2,0.

.

Так как , то требование к ограничению неравномерного распределения освещённости от светильников общего освещения выполняется, и можно сказать, что освещение распределено равномерно и осветительная установка выполнена экономично.
3. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА
3.1. Выбор схемы осветительной сети и трасс прокладки электропроводок

Для осветительной установки будем использовать трехфазную групповую сеть, т.к. она рекомендуется при применении разрядных ламп высокого давления, чтобы устранить пульсация светового потока. Для этого соседние в ряду лампы распределяются между фазами в следующем порядке: А-В-С-А-В-С-….

Согласно ПУЭ [4] ОП с РЛВД, используемых для освещения помещений, должна быть предусмотрена групповая компенсация реактивной мощности, т.е. должны быть установлены трехфазные конденсаторы в групповых щитках (рис. 3).



Рисунок 3

Согласно ПУЭ [4] линии групповой сети внутреннего освещения должны быть защищены предохранителями или автоматическими выключателями на рабочий ток не более 63А; и для линий, питающих светильники с лампами НЛВД, может присоединяться до 20 ламп на фазу.

Поскольку нагрузка в трехфазной сети равномерна, то расчетный ток определяется по формуле:



где – коэффициент потерь в пускорегулирующей аппаратуре для ламп НЛВД,

– коэффициент спроса, для групповой сети.

Выбираем радиально-магистральную схему питания осветительной установки (рис. 6).

3.2. Определение расчётных осветительных нагрузок

Расчётная мощность всей групповой сети:



Расчётная мощность питающей сети:



где ? коэффициент спроса питающей сети.

кВт,

где l = (66+32)∙2=196 м - периметр помещения.

Удельные осветительные нагрузки помещения:

С учётом потерь в ПРА:

;

,

где S ? площадь помещения,

Без учёта потерь в ПРА:



3.3. Выбор типа и сечения проводников

Выбор типа и сечения проводника проводим:

1. По допустимым потерям напряжения (по методу моментов, исходя из минимума расхода проводникового материала). По табл. 9.10 [1] выбираем:

, так как SТР = 160 кВ·А, cos = 0,85.

Тогда с учетом коэффициента загрузки трансформатора:



Допустимая потеря напряжения:



В качестве материала жил проводников выбираем алюминий [2].

Расчет осветительной сети проводим как для сети с симметричной загрузкой фаз, так как:

1. Светильники подключены по схеме А-В-С-А-В-С-….

2. Количество подключенных светильников 12 и более шт. и кратно трем.



Рис. 4. Схема осветительной сети

Определим моменты нагрузки на всех участках.


Так как светильники группы распределены равномерно по всей длине, то можно воспользоваться для расчета суммарной нагрузкой приложенной к «середине» группового кабеля.

,

где ?длина провода, проложенного от щитка вверх по стене, параллельно ей вдоль потолка и от стены по потолку до первой лампы в ряду, м;

? расстояние между светильниками в ряду, м;

1,5 ? расстояние от пола до верха щитка, м.
;

;

;

.

Расчётный момент всей групповой сети:

;

Для питающей сети:

.

Определяем сечение кабеля питающей сети:

,

где С – коэффициент определенный по табл. 9.9. [2], для трехфазной сети с нулем.

По табл. 1.3.7 [3] принимаем стандартное сечение 25мм2.

Находим фактические потери напряжения на этом же участке:

,

где kP=1,04 – коэффициент увеличения потерь напряжения за счет наличия реактивной составляющей мощности, определенный по табл. 9.13. [2].

Так как кабель проходит по допустимым потерям, то выбираем кабель сечения 25 мм2.

Потери напряжения в групповой сети:

.

Для групповой сети (для самого тяжелого случая):

.

Принимаем стандартное сечение 2,5 мм2.


Находим фактические потери напряжения на этом же участке:

.

2. По длительно допустимому току нагрузки.

Определяем рабочий ток групповой сети:



Выбираем для групповой сети провод АПВ 4Ч2,5 мм2 (табл. 9.7 [2]).

Условие , 19A>8,66A, где А определяем по табл. 1.3.7 [3], выполняется, следовательно, принятое сечение по условию проверки проходит.

Определяем рабочий ток кабеля питающей сети:

.

Выбираем для питающей сети кабель марки АВВГ 4Ч35 мм2 для прокладки в земле (табл. 9.7 [2]).

Условие , 140 А > 57,29 A, где А определяем по табл. 1.3.7 [4] выполняется, следовательно, принятое сечение по условию проверки проходит.


4. Графическая часть



Рисунок 5 – Расположение светильников в помещении



Рисунок 6 – Схема питания осветительной установки

Рисунок 7 – Схема групповой сети трехфазная

5. Библиографический список


  1. Вязигин, В.Л. Электрическое освещение. Методические рекомендации к практическим занятиям и самостоятельной работе студентов. – Омск, 2007. – 123 с.

  2. Справочная книга по светотехнике: Справ. / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1995. – 528 с.
  3. Строительные нормы и правила Российской Федерации. СНиП 23–05–95 Естественное и искусственное освещение.– М.: Госстрой России, 2001. – 35с.

  4. Правила устройства электроустановок. Все действующие разделы 6 и 7 изданий с изменениями и дополнениями по состоянию на 1 марта 2007 г. – М.: КНОРУС, 2007. – 488с.