Проектирование электрического освещения системы общего равномерного и эвакуационного освещения ткацкого цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Современное человеческое общество немыслимо без повсеместного использования света. Осветительные установки (или так называемое искусственное освещение) создают необходимые условия освещения, которые обеспечивают зрительное восприятие (видение), дающее около 90% информации, получаемой человеком от окружающего его мира. Без искусственного освещения не может обойтись современный город, невозможны строительные и сельскохозяйственные работы, а также работа транспорта в темное время суток и под землей (в метрополитене).

В последние годы особое значение имели работы по созданию и освоению производства металлогалогенных ламп, натриевых ламп высокого давления и компактных люминесцентных ламп, открывших новые перспективы высококачественного освещения и эффективного использования электроэнергии.

Главной задачей современной светотехники является создание комфортной световой среды для труда и отдыха человека, а также эффективное применение оптического излучения в технологических процессах при рациональном использовании электрической энергии.

Основными задачами проекта являются выбор источников света для каждого помещения цеха; выбор типа светильников, их количества и размещения, высоты подвеса и мощности источников света; а также выбор необходимого электрического оборудования (распределительных щитов, защитного оборудования, проводов и др.).

К расчетной части проекта прилагается графический материал в количестве двух листов формата А3.

Целью данного курсового проекта является проектирование электрического освещения системы общего равномерного и эвакуационного освещения ткацкого цеха. освещение напряжение провод вентиляционный

- основным является ткацкий цех. Характер окружающей среды - пыльная, фон серый. Размер помещения: 114х90х8м.

- раскройное отделение. Размер помещения: 74х20х6м.

- склад. Размер помещения: 40х20х3м.

Питание сети освещения осуществляется от пристроенной трансформаторной подстанции.

Параметры КТП:

Количество и мощность трансформаторов - 1х1000кВА;

Коэффициент загрузки трансформаторов - в = 0,96;

Коэффициент мощности - cosц=0,82



1. Светотехнический расчет

1.1 Выбор источников света

Рациональное электрическое освещение способствует повышению производительности труда, сохраняет зрение. При проектировании электрического освещения следует иметь в виду и экономию электроэнергии.

В качестве источников рабочего освещения для ткацкого цеха и раскройного отделения выберем светодиодные светильники.

Первое отличие светодиодов от других источников света - это низкое потребление электроэнергии, экономичность светодиодных светильников. В основе светодиодной технологии лежит совершенно иной принцип излучения, на несколько порядков экономичней, например, технологии люминесцентных ламп.

Другим важным преимуществом светодиодных светильников является качество света, излучаемого светодиодом. Светодиодные лампы производят свет близкий к естественному, дневному свету, обеспечивая, таким образом, комфортные условия работы и отдыха для человека. Светодиоды отличает высокая степень цветопередачи, близкая к естественной.

Стоит отметить, что у светодиода отсутствует такой, обязательный для всех остальных видов светильников, элемент как тело накала. Вследствие этого светодиодам присущ необычайно длительный срок службы.

Для освещения склада выберем светильники с лампами типа ЛБ. Вследствие большой энергетической эффективности, люминесцентные лампы являются идеальными для освещения помещений, таких, как офисы, коммерческие, промышленные и общественные здания.

В качестве источников аварийного освещения выберем светодиодные светильники.



1.2 Выбор вида и системы освещения

Рациональное искусственное освещение должно обеспечивать достаточную, равномерную, без теней освещённость рабочей поверхности, отсутствие слепящего действия источников света и постоянство освещённости во времени.

Для освещения помещения будет использоваться два вида освещения рабочее и аварийное. Рабочее освещение будет служить для обеспечения нормальных условий видимости на рабочих и вспомогательных поверхностях при нормальной работе электрического освещения. Аварийное освещение будет служить для эвакуации персонала при авариях в системе рабочего освещения.

Рабочее освещение проектируемого помещения - общее, при этом светильники одного типа и мощности устанавливаются равномерно по всему помещению и на одинаковой высоте.

1.3 Выбор освещённости и коэффициента запаса

Принимаем общую равномерную систему освещения для рабочего освещения. Выберем нормы освещенности и качественные характеристики освещения для наших помещений [стр. 93-108][1] и сведем в таблицу 1.1

Таблица 1.1 Нормы освещенности и качественные характеристики освещения помещений

Наименование помещения	Плоскость нормир. осв-ти и её высота от пола, м	Разряд и подразряд зрительнойработы	Рекомендуемые значения
			Освещ-ть, лк	Коэф. запаса
			При газоразрядных лампах
Ткацкий цех	Г-0,0	VII	200	1,2
Раскройное отделение	Г-0,8	VIIIб	200	1,2
Склад	Г-0,0	VI-1	75	1,8



Для ткацкого цеха[таблица 4-4м][1];

Для раскройного отделения[таблица 4-4е][1];

Для склада[таблица 4-4з][1].

1.4 Выбор типа светильника

Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:

- характером окружающей среды;

- требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;

- соображениями экономики.

Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой, определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных условиях.

Для высоких помещений h ? 6м могут быть использованы лампы ДРИ и светодиодные светильники.

С учётом рекомендаций для ткацкого цеха и раскройного отделения выбираем светодиодные светильники.

Для склада выбираем светильник ЛСП44 Flagman Ардатовского светотехнического завода [5]. Используется совместно с люминесцентными лампами мощностью 18-58 Вт от следующих производителей: OSRAM, T4, T5, PHILIPS, PILA, Комтекс.

Технические характеристики ЛСП44:

сеть питания: 220 В, 50 Гц;

тип источника света: трубчатая люминесцентная лампа;

количество ламп: 1 или 2;

мощность светильника:

тип ПРА: электронная;

коэффициент мощности cosц не менее: 0,96;

КПД светильника: 95%;

степень защиты от пыли и влаги: 5'3;

климатическое исполнение и категория размещения: УХЛ4;

класс защиты от поражения электрическим током: І;

масса: 3900 грамм;

габаритные размеры: длина L=1580/147/108 мм.

Применение: Предназначены для общего освещения помещений с повышенным содержанием пыли и влаги, помещений с химически агресивными средами, сельскохозяйственных помещений, мастерских и складских помещений. ТУ 3461-027-05014337-01

Описание конструкции:

Корпус изготовлен из поликарбоната серого цвета методом литья под давлением. Для модификации 003. 013 изготовлен из трудногорючего VO поликарбоната серого цвета. Уплотнительная прокладка по контуру между корпусом и рассеивателем из пенополиуретана выполнена методом сплошной заливки.

Рассеиватель изготовлен методом литья под давлением. Оптимальное светораспределение достигается благодаря продольным преломляющим призматическим элементам. Матирование по краям снижает блесткость. Имеет абсолютно гладкую внешнюю поверхность, что облегчает обслуживание и очистку.

Монтажная панель выполнена из листовой стали, окрашена белой порошковой краской. При монтаже и обслуживании подвешивается к корпусу. Предусмотрены места крепления магистральной проводки.

Установка:

- Монтаж индивидуально или в линию. - Крепление на монтажную поверхность с помощью монтажных скоб. - Крепление на подвес (серьга, стержень, крюк, трос) заказывается дополнительно к базовому исполнению.



1.5 Расчет для ткацкого цеха

Размещение светильников в помещении

Определяем предварительное количество светодиодных светильников

Е_min = 200лк (таблица 1.1);

k_з = 1,2;

Площадь помещения:

;

Высота помещения:

H=10м;

Определим расчётную высоту подвеса, если:

h_c= 1,2 м - высота свеса светильника;

h_р= 0,0 м - высота рабочей поверхности;

h_п= H - h_с= 8 - 1,2= 6,8 м - высота подвеса светильника над полом;

h= H - h_c- h_p= 8 - 1,2 - 0,0 = 6,8 м - расчётная высота.

Определяем расстояние между светильниками:

где - отношение L/h, по [3] для КСС - глубокая принимаем 0,9;

- расчетная высота, м;

тогда

Теперь, зная расстояние между светильниками, определим число рядов и число светильников в рядах.

А=60 м - длина помещения;

В=56 м - ширина помещения,

Количество светильников в ряду:

Светильники располагаем в вершинах прямоугольника 8х7м, отсюда

количество рядов:

тогда общее количество светильников:

Определяем расстояние от стены до ближайшего светильника и ряда:

Расчёт освещённости методом коэффициента использования

Определим световой поток лампы по выражению:

,

где Е_н = 200 лк - нормированная освещенность [1; табл. 4-4м];

S - площадь помещения

k_з - коэффициент запаса, для светодиодных светильников принимаем 1,2 [4];

Z - коэффициент неравномерности освещения принимаем 1,15 [33];

- коэффициент использования светового потока источника света, доли единиц.

Определяем расчётную высоту подвеса светильника над рабочей поверхностью.

Производим расстановку светильников на плане помещения.

Количество светильников на плане 64шт.

Учтены значения:

коэффициент потолка с_п = 0,5;

коэффициент стен с_с = 0,3;

коэффициент рабочей поверхности с_р = 0,1;

коэффициент запаса k_з = 1,2.

Вычисляем индекс помещения:

По принятым значениям коэффициентов отражения и показателю помещения коэффициент использования светового потока по [2; табл. 6.4]= 73% или 0,73

Расчётный световой поток одной лампы:

Выбираем cветильник светодиодный промышленный Helios PQ-200, 20000Лм, 200Вт, купольный [12].

Технические характеристики:

Номинальная мощность: 200Вт

Номинальное напряжение: 220 В ±10%

Угол раскрытия луча: 120

Световой поток: 20000 Лм

Цветовая температура 5000 К

Вес 7 кг

Исполнение IP 65

Функция: Рабочее освещение

Светодиоды CREE COB

Цветопередача RA - 75

Гарантия 3 года.

Проверяем расхождение расчётного и номинального световых потоков лампы:

что находится в допустимых пределах

1.6 Расчет для вентиляционного отделения

Размещение светильников в помещении

Разряд зрительной работы в данном помещении VIIIб [1; табл. 4-4е];

Уровень освещённости при общем освещении 50 лк. [1; табл. 4-4е];

Коэффициент запаса 1,2 [4]

Размеры помещения: 36х32 х 5,5 м

h_c = 0.3м - высота свеса светильника;

h_р=0,8 м - высота рабочей поверхности [1; табл. 4-4е];



h_п= H - h_c =5,5 - 0.3 =5,2 м - высота подвеса светильника над полом;

h=H-h_c-h_p = 5,5- 0.3-0,8 =4,4 м - расчётная высота;

Определяем расстояние между светильниками:

где - отношение L/h, по [3] для КСС - глубокая принимаем 0,9;

- расчетная высота, м;

тогда

Теперь, зная расстояние между светильниками, определим число рядов и число светильников в рядах.

А=36 м - длина помещения;

В=32 м - ширина помещения,

Количество светильников в ряду:

Светильники располагаем в вершинах квадрата 4х4м, отсюда

количество рядов:

тогда общее количество светильников:



Определяем расстояние от стены до ближайшего светильника и ряда:

Расчет точечным методом

Определяем расстояние « d », обмером по масштабу плана, результаты заносим в таблицу 1.2. С помощью графиков «Пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенности» находим точки условной освещенности и заносим данные в таблицу 1.3.

Таблица 1.2 Расстояние от светильников до контрольных точек

Точка	Номера светильников	Расстояние d, м	Условная освещенность е (лк) от
			1-го светильника	Всех светильников
Б	1,2,4,5	2,83	11	44
	3,6,7,8	6,33	0,4	1,6
	9	8,49	0,1	0,1
		Уе = 45,7
А	1,4	2	18	36
	2,5	4,47	3	6
	3,6	8,25	0,1	0,2
	7	6	0,5	0,5
	8	7,2	0,25	0.25
	9	10	0	0
		Уе = 42,95

Принимаем для расчетов точку с минимальным значением суммарной освещенности рабочей точки равное42,95лк.

где Е_н= 50лк - нормируемая освещенность;

к_з=1,2- коэффициент запаса;

- коэффициент добавочной освещенности (1,05-1,2);

1000 - условная лампа;

- суммарная условная освещенность рабочей точки;

Технические характеристики:

Производитель светодиодов: Cree

Светоотдача: 1300 Лм

Температура цвета: 4700 - 5200К - дневной белый

Индекс цветопередачи, Ra: 85

Срок службы: 100000 часов

Потребляемый ток светильника не более, А: 0.7

Корпус: Анодированный Алюминий

Тип крепления: Подвес/ Кронштейн/ Накладной

Рассеиватель: Поликарбонат

Угол расхождение светового потока: 120 градусов

Габариты, длина х ширина х высота: 150ммx 85ммx 78мм

Вес: 0.6 кг

Степень защиты: IP 65

Коэффициент пульсации, %: 0.8

Диапазон рабочих температур: от -50до 50°C

Проверяем расхождение расчётного и номинального световых потоков лампы:

что находится в допустимых пределах



1.7 Расчет для склада

Выбираем светильник ЛСП44 FlagmanАрдатовского светотехнического завода [5], ТРУДНОГОРЮЧИЙ ПОЛИКАРБОНАТНЫЙ РАССЕИВАТЕЛЬ И КОРПУС. Используется совместно с люминесцентными лампами мощностью 18-58 Вт от следующих производителей: OSRAM, T4, T5, PHILIPS, PILA, Комтекс. Технические характеристики и описание конструкции светильника приведено в разделе 1.4.

Размещение светильников в помещении

Определяем предварительное количество светильников с лампами ЛБ.

Разряд зрительной работы в данном помещении VI-1 [1; табл. 4-4з];

Уровень освещённости при общем освещении 75лк. [1; табл. 4-4з];

Коэффициент запаса 1,8 [4];

Размеры помещения: 36х28 х 3 м;

Определим расчётную высоту, если:

h_c= 0,2 м - высота свеса светильника;

h_р= 0,0 м - высота рабочей поверхности;

h_п= H - h_с= 3 - 0,2 = 3,8 м - высота подвеса светильника над полом;

h= H - h_c- h_p= 3 - 0,2 - 0,0 = 2,8 м - расчётная высота.

Расчёт электрического освещения методом удельных мощностей

Размер производственного помещения:

A=36 м., В=28 м., Н=3 м.;

где А - длина;

В -ширина;

Н - высота помещения.

Площадь помещения:



Учтены значения:

коэффициент потолка с_п = 0,5;

коэффициент стен с_с = 0,3;

коэффициент рабочей поверхности с_р = 0,1;

коэффициент запаса k_з = 1,8.

По [2; таблица 6.12] находим Р_уд=3 Вт/м, для КСС Д-1, но так как в таблице Ен=100 лк и КПД=100%, kз = 1,5 то пропорциональным перерасчётом определяем:

где з - КПД устанавливаемых светильников;

Е_треб- требуемая освещенность в помещении;

k_з-коэффициент запаса в помещении.

Определяем количество светильников:

где P - мощность одного светильника, Вт;

Определяем L - расстояние между рядами светильников.

где - отношение L/h, по [3] для КСС - косинусная принимаем 1,4;

- расчетная высота, м;

тогда

Принимаем число рядов светильников

Расстояние от крайних рядов светильников до стен по ширине.

Длина ряда светильников:

Количество светильников в одном ряду - 7 шт.

где lсв - длина светильника [5];

N -количество светильников в ряду.

Длина разрыва между светильниками по длине принимаем:

Расстояние от крайних светильников до стен по длине:

Общая мощность осветительной установки:

Фактическая удельная мощность:



1.8 Расчёт аварийного освещения

Аварийное освещение подразделяется на эвакуационное и резервное[4].

Эвакуационное освещение подразделяется на: освещение путей эвакуации, эвакуационное освещение зон повышенной опасности и эвакуационное освещение больших площадей (антипаническое освещение).

Аварийное освещение предусматривается на случай нарушения питания основного (рабочего) освещения и подключается к источнику питания, не зависимому от источника питания рабочего освещения.

Согласно п. 7.107 [4] эвакуационное освещение зон повышенной опасности следует предусматривать для безопасного завершения потенциально опасного процесса или ситуации.

Минимальная освещенность эвакуационного освещения зон повышенной опасности должна составлять 10 % нормируемой освещенности для общего рабочего освещения, но не менее 15 лк. Равномерность освещенности Е_мин/Е_максдолжна быть не менее 1:10.

Для аварийного освещения следует применять п. 7.112 [4]:

а) светодиодные источники света;

б) люминесцентные лампы - в помещениях с минимальной температурой воздуха не менее 5 єС и при условии питания ламп во всех режимах напряжением не ниже 90 % номинального;

в) разрядные лампы высокого давления при условии их мгновенного или быстрого повторного зажигания как в горячем состоянии после кратковременного отключения, так и в холодном состоянии;

г) лампы накаливания - при невозможности использования других источников света.

Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильников рабочего освещения типоразмерами или специально нанесенными знаками [4].

Литейный цех

Принимаем выполнение аварийного освещения промышленными подвесными светодиодными светильниками AtomSvetIndustryPlant 02-50-6800-70[11].

Является экономичной и эффективной заменой светильников с источниками света: ЛЛ 2х58 Вт, ДРЛ 250 Вт, ДНаТ 150 Вт, МГЛ 250 Вт.

Рекомендован для:Данный светильник предназначен для создания общего освещения в промышленных помещениях, характеризующихся агрессивной средой: повышенное содержание влаги и пыли в воздухе.

Технические данные

Питающее напряжение / частота: 150-265 В / 50 Гц (по требованию заказчика: 12, 24, 36 В)

Потребляемая мощность: 70 Вт

Коэффициент мощности не менее: 0,98

КПД светильника более 90%;

Функция защиты от превышения напряжения сети до 800В (гальваническая развязка).

Световой поток светильника: 6800 лм

Цветовая температура: 5000 К

Индекс цветопередачи Ra, >80

Масса светильника: 3,6 кг

Габаритные размеры светильник: 360 х 200 х 110 мм

Ресурс светодиодов: 100 000 ч

Рабочий диапазон температур: от -60°C до +60°C

Степень защиты: IP67

Гарантия: 36 мес.

Светодиоды: Nichia (Япония)

Корпус: изготовлен из алюминия экструзионным методом и защищен анодированным покрытием. Такая конструкция позволяет:

- обеспечить необходимый отвод тепла от светодиодов;

- минимизировать вес светильников;

- защитить светильник от воздействия агрессивных сред;

- минимизировать стоимость светильника.

Система линз: интегрированная в защитное стекло позволяет:

- В два раза сократить потери света во вторичной оптике (спад Фсв< 8%).

- Организовать оперативную поставку светильников с любой требуемой КСС.

- Обеспечить полную герметичность светодиодного модуля без необходимости использования защитных стекол, уплотнительных прокладок и т.п.

- Повысить ударопрочность, теплостойкость, кислотостойкость оптических элементов светильника благодаря использованию особого поликарбоната компании Bayer - Makrolon® LED, который был специально создан для светодиодной оптики.

Норма освещённости составляет Е_н= 200лк. Соответственно для аварийного освещения 10% от 200лк будет 20лк., коэффициент запаса k_з =1,2.

Определим количество светильников, необходимое для создания освещенности в аварийной ситуации:

,

где - площадь освещаемой поверхности, м²;

- коэффициент минимальной освещённости для светодиодных светильников [3];

- коэффициент использования светового потока,% (см.п.1.5);

Принимаем количество светильников аварийного освещения 16 шт.

Производим расстановку светильников на плане помещения:

В основном помещении светильники располагаем в вершинах прямоугольника17х16м.

Отношение L_a/L_b = 17/16=1,06, согласно [3] не нарушается.

Принимаем количество светильников в ряду n₁=4 шт.

Принимаем количество рядов n₂= 4ряда.

Определяем расстояние от стены до ближайшего светильника:

Метод коэффициента использования светового потока

Световой поток одной лампы определяем по формуле:

Проверяем расхождение расчётного и номинального световых потоков лампы:

что находится в допустимых пределах:

Вентиляционная

Принимаем выполнение аварийного освещения промышленными подвесными светодиодными светильниками AtomSvetIndustryPlant 02-25-3000-31[11].

Норма освещённости составляет Е_н= 75лк. Соответственно для аварийного освещения 10% от 75лк будет 7,5лк., но т.к. согласно [4] минимальная освещенность аварийного освещения должна быть не менее 15лк принимаем Eав =15лк. Коэффициент запаса k_з =1,2.

Определим количество светильников, необходимое для создания освещенности в аварийной ситуации:

,

где - площадь освещаемой поверхности, м²;

- коэффициент минимальной освещённости[3];

- коэффициент использования светового потока,% ;

Вычисляем индекс помещения:

По принятым значениям коэффициентов отражения и показателю помещения коэффициент использования светового потока по [2; табл. 6.4]= 85% или 0,85.

Принимаем количество светильников аварийного освещения 9 шт.

Производим расстановку светильников на плане помещения:

В сварочном отделении светильники располагаем в вершинах квадрата 15х13м.

Определяем расстояние от стены до ближайшего светильника:

Метод коэффициента использования светового потока

Световой поток одной лампы определяем по формуле:

Проверяем расхождение расчётного и номинального световых потоков лампы:

что находится в допустимых пределах:

Склад

Принимаем для выполнения аварийного освещения промышленный подвесной светодиодный AtomSvetIndustryPlant02-25-3600-40 [11]

Норма освещённости составляет Е_н= 75лк. Соответственно для аварийного освещения 10% от 75лк будет 7,5лк., но т.к. согласно [4] минимальная освещенность аварийного освещения должна быть не менее 15лк принимаем Eав =15лк. Коэффициент запаса k_з =1,2.

Определим количество светильников, необходимое для создания освещенности в аварийной ситуации:



где - площадь освещаемой поверхности, м²;

- коэффициент минимальной освещённости[3];

- коэффициент использования светового потока,% ;

Вычисляем индекс помещения:

По принятым значениям коэффициентов отражения и показателю помещения коэффициент использования светового потока по [2; табл. 6.4]= 88% или 0,88.

Принимаем количество светильников аварийного освещения 6 шт.

Производим расстановку светильников на плане помещения:

В помещении светильники располагаем в вершинах квадрата 14х14м.

Отношение L_a/L_b = 14/9=1,5, согласно [3] не нарушается.

Принимаем количество светильников в ряду n₁=3 шт.

Принимаем количество рядов n₂= 2ряда.

Определяем расстояние от стены до ближайшего светильника:

Метод коэффициента использования светового потока

Световой поток одной лампы определяем по формуле:



Проверяем расхождение расчётного и номинального световых потоков лампы:

что находится в допустимых пределах:



2. Электротехнический расчет

2.1 Выбор напряжения и схемы питания осветительных установок

В осветительных установках общего освещения при глухо заземленной нулевой точке применяются две системы напряжений: 380/220 В и 220/127 В. Сопоставление осветительных установок с обоими напряжениями приводит к следующим выводам:

- применение системы 380/220 В характеризуется экономией проводникового материала по сравнению с системой 220/127 В;

- применение системы 380/220 В обеспечивает возможность питания осветительных нагрузок от общих трансформаторов.

Исходя из вышеперечисленного выбирается система питания осветительных нагрузок на напряжение 380/220В

Выбор схемы питания определяется ответственностью объекта, для которого проектируется осветительная установка и экономическими соображениями.

Согласно задания принимаем схему питания осветительной установки от одного трансформатора. Аварийное и рабочее освещение имеют при этом самостоятельное питание, начиная от распределительного щита подстанции.

2.2 Выбор типов групповых щитков и их расположения

Для питания групповых сетей выбираем щиток типа ЩРн-36 з-1 36 УХЛ3для ЩРО со степенью защиты IP54, ЩРн-12 з-0 74У2 со степенью защиты IP54 для ЩАО. При распределении светильников между группами следует помнить, что ПУЭ ограничивают предельный ток аппаратов, защищающие групповые линии значением 25 А, а число светильников с лампами ДРл, обслуживаемых группой не более 20 А на фазу. Групповые линии, питающие дуговые ртутные лампы единичной мощностью 120 Вт и более допускается защищать расцепителями автоматических выключателей на ток до 63 А.

Распределение ламп по группам осуществляется согласно плана.

2.3 Выбор марки проводов и способа их прокладки

Для питания групповых щитков выбираем пятижильный кабель марки ВВГнг. Линия от подстанции до групповых щитков проложена на лотках, а от групповых на тросах. Непосредственно линии групповых сетей выполним кабелем ВВГнг-LS, медным c ПВХ изоляцией. В помещениях с нормальными условиями окружающей среды кабель прокладываем в гофротрубе.

Для питания групповых щитков выбираем пятижильный кабель марки ВВГнг. Линия от подстанции до групповых щитков проложена на лотках-коробах.Лотки-короба предназначены для прокладки в них открытым способом информационных кабельных линий и электропроводки с напряжением до 1000 В. Применяются как для инсталляции на улице, так и внутри производственных, торговых, офисных и жилых зданий. Открытый способ прокладки кабельных трасс с помощью металлических лотков позволяет в дальнейшем легко обслуживать электрическую и слаботочную систему и развивать ее.

Выбираем лотки-короба компании OSTEC [11]. Система лотков-коробов OSTEC отвечает требованиям ГОСТ20803-81и ГОСТ20783-81, производится по ТУ и сертифицирована на соответствие следующим характеристикам:

- класс защиты -- IP 00 (лотки без крышек и перфорированные лотки с крышками), IP 20 (неперфорированные лотки);

- пожарная безопасность -- НГ, R90, E60.

Крепление лотков к стенам и потолку осуществляем с помощью подвесов OSTEC [11]. Подвесы OSTEC (Остек) позволяют крепить лотки к стенам, потолкам и полам в различных комбинациях.

Подвесы могут быть сборными или унитарными (КНПЛ, КНПЛУ) в зависимости от количества элементов, входящих в их состав.

Оба типа подвесов бывают настенными, потолочными или напольными. Сборные подвесы состоят из стоек подвеса (СПТ400, НПП, СПС, СПН, шпильки), полок подвеса (КПН, КОД, ПC, профили), а также прочих вспомогательных элементов (УМ, УКП, струбцины) . Сборные подвесы бывают одноуровневые или многоуровневые.

Непосредственно линии групповых сетей выполним кабелем ВВГнг-LS, медным c ПВХ изоляцией. Кабели групповых сетей прокладываем в кабель-лотках вдоль стен, а по потолку в помещениях высотой менее 6 метров в гофротрубе с креплением на металлическую полосу. В помещениях высотой более 6 метров кабель закрепляем натросу, на котором устанавливаются также светильники.

2.4 Расчет сечения проводов для осветительных сетей

Выбор сечения осветительной сети производится исходя из допустимой потери напряжения с последующей проверкой выбранного сечения на нагрев.

Сечение проводов (S, мм²) для разветвлённой сети:

где УМ - сумма моментов рассчитываемого участка и последующих с одинаковым числом проводов, кВт·м;

Уm - сумма моментов ответвлений, питаемых через рассматриваемый участок и имеющих иное число проводов в линии, чем на рассматриваемых, кВт·м;

ДU - допустимые потери напряжения в сети, %;

С - коэффициент, зависящий от напряжения, схемы питания и материала проводника [3табл. 10.12];

С = 72 - для пятипроводных проводников с медными жилами;

С = 12 - для трёхпроводных проводников с медными жилами;

б - коэффициент приведения моментов, зависящий от числа проводов на рассчитываемом участке и в ответвлении [3табл. 10.14].

Допустимая потеря напряжения в % рассчитывается по формуле:

где U_хх= 105 % - напряжение ХХ на вторичной стороне трансформатора, %;

U_мин = 95 % - наименьшее напряжение, допускаемое у наиболее удалённого источника света, %;

Согласно заданиямощность трансформатора S =630кВА, cos = 0,78, коэфф. загрузки трансформатора в = 0,92

?Uт = 4,2%, для коэффициента загрузки в=1[3; табл. 10.13, стр. 182],

тогда для в = 0,92

Расчет для сети рабочего освещения

Определим моменты для всех участков сети

Расчёт моментов нагрузки выполняется в соответствии с расчётной схемой сети. Участок n-n:



где N - число светильников в линии;

P_n - мощность ламп в светильнике.

где P_n-n - мощность ламп в линии n-n;

l₀ - длина начального участка, м;

l - расстояние между светильниками, м;

Участок 1-2:

Участок 2-1:

Участок 2-2:

Участок 2-3:

Участок 2-4:

Участок 2-5:

Участок 2-6:

Участок 2-7:

Участок 2-8:

Участок 2-9:

Участок 2-10:

Участок 2-11:

Произведем выбор сечения проводов

Сечение проводов на участке 1-2:

Для питания ЩРО принимаем небронированный пятипроводный негорючий кабель с медными жилами в оболочке из ПВХ пластика ВВГнг-LS5х10, применяемый в осветительных и силовых цепях, (индекс LS означает низкое газо и дымовыделение, LowSmoke)

Действительные потери напряжения на участке 1-2 составляют:

Потери в линиях составляют:



По этим потерям рассчитываем сечения проводников для оставшихся участков.

Сечение проводов на участке 2-1:

Сечение проводов на участке 2-2:

Сечение проводов на участке 2-3:

Сечение проводов на участке 2-4:

Для пятипроводной линии освещения принимаем: S = 1,5 мм². Силовой кабель ВВГнг - LS (5х1,5)мм².

Сечение проводов на участке 2-5:

Сечение проводов на участке 2-6:

Сечение проводов на участке 2-7:

Сечение проводов на участке 2-8:

Сечение проводов на участке 2-9:

Сечение проводов на участке 2-10:

Для трехпроводной линии освещения принимаем: S = 1,5 мм². Силовой кабель ВВГнг - LS (3х1,5)мм².

Сечение проводов на участке 2-11:

Для трехпроводной линии освещения принимаем: S = 2,5 мм². Силовой кабель ВВГнг - LS (3х2,5)мм².

Проверка выбранного сечения на нагрев по допустимому току

Принятые к исполнению провода проверяют на нагрев по условию:

где I_доп - длительно допустимый ток, А;

I_р.о - расчётный ток линии, А.

Участок 1-2:

Кабель ВВГнг-LS (510) мм²

Расчётная нагрузка для светодиодных светильников:

где Р_уст - установленная мощность ламп;

К_с = 0,85 - коэффициент спроса для производственных зданий, состоящих из нескольких отдельных помещений;

Расчётный ток для трёхфазной (питающей) сети:

где U_л - линейное напряжение сети;

cosц = 0,9 - коэффициент мощности нагрузки с батареей конденсаторов для компенсации реактивной мощности.

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (5х10) мм² , проложенного на воздухе допустимый ток I_доп =61А. В этом случае:

условие выполняется.

Участок 2-1 - 2-4:

Кабель ВВГнг-LS (5х1,5) мм²

Расчётная нагрузка:

Расчётный ток для трехфазной сети:

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (5х1,5) мм² , проложенного на воздухе допустимый ток I_доп =20 А. В этом случае:

условие выполняется.

Участок 2-5 -2-8:

Кабель ВВГнг-LS (5х1,5) мм²

Расчётная нагрузка:

Расчётный ток для однофазной сети:

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (3х1,5) мм² , проложенного на воздухе допустимый ток I_доп =21 А. В этом случае:

условие выполняется.

Участок 2-9-2-10:

Кабель ВВГнг-LS (3х1,5) мм²

Расчётная нагрузка:

Расчётный ток для однофазной сети:

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (3х1,5) мм² , проложенного на воздухе допустимый ток I_доп =21 А. В этом случае:

условие выполняется.

Участок 2-11:

Кабель ВВГнг-LS (3х2,5) мм²

Расчётная нагрузка:

Расчётный ток для однофазной сети:

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (3х2,5) мм² , проложенного на воздухе допустимый ток I_доп =28 А. В этом случае:

условие выполняется.

Расчет для сети аварийного освещения

Определим моменты для всех участков сети

Расчёт моментов нагрузки выполним в соответствии с расчётной схемой сети.

Участок 1-3:

Участок 3-1:

Участок 3-2:

Участок 3-3:

Участок 3-3:

Произведем выбор сечения проводов

Сечение проводов на участке 1-2:

Для питания распределительного щита аварийного освещения принимаем небронированный пятижильный негорючий кабель с медными жилами в оболочке из ПВХ пластика ВВГнг-LS сечением 2,5 мм², применяемый в осветительных и силовых цепях.

Действительные потери напряжения на участке 1-3 составляют:



Потери в линиях составляют:

По этим потерям рассчитываем сечения проводников для оставшихся участков.

Сечение проводов на участке 3-1:

Сечение проводов на участке 3-2:

Сечение проводов на участке 3-3:

Сечение проводов на участке 3-4:

Для участков трехпроводной линии аварийного освещения принимаем: S = 1,5 мм². Кабель ВВГнг - LS (3х1,5) мм². Проверка выбранного сечения на нагрев по допустимому току

Участок 1-3:

Кабель ВВГнг-LS(5х2,5) мм²

Расчётная нагрузка, Кпра не учитываем так, как используем светодиодные светильники:



Расчётный ток для трёхфазной (питающей) сети:

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (5х2,5) мм² , проложенного на воздухе допустимый ток I_доп =26 А. В этом случае:

условие выполняется.

Участок 3-1;3-2:

Кабель ВВГнг-LS (3х1,5) мм²

Расчётная нагрузка:

Расчётный ток для однофазной сети:

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (3х1,5) мм² , проложенного на воздухе допустимый ток I_доп = 21 А. В этом случае:

условие выполняется.

Участок 3-3:

Кабель ВВГнг-LS (3х1,5) мм²

Расчётная нагрузка:



Расчётный ток для однофазной сети:

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (3х1,5) мм² , проложенного на воздухе допустимый ток I_доп = 21 А. В этом случае:

условие выполняется.

Участок 3-4:

Кабель ВВГнг-LS (3х1,5) мм²

Расчётная нагрузка:

Расчётный ток для однофазной сети:

Согласно [6; табл. 1.3.4] для кабеля ВВГнг-LS (3х1,5) мм² , проложенного на воздухе допустимый ток I_доп = 21 А. В этом случае:

условие выполняется.

2.5 Защита осветительной сети и выбор аппаратов защиты

К установке принимаемщит распределительный ЩРн-36 з-1 36 УХЛ3.

Щит металлический ЩРН, ЩРВ

Предназначены для сборки силовых и осветительных распределительных щитов с использованием модульной аппаратуры для защиты сетей. (УЗИП, выключателей дифференциального тока, дифф. автоматов, автоматических выключателей, реле защиты от скачков напряжения)

Представляют из себя металическую сборную конструкцию, с установленными дин-рейками, отверстия для вводов, и защитными планками.

Типоисполнения щитов По способу установки ЩРВ встраиваемые ЩРН- навесные. По количеству устанавливаемых моделей 12, 18, 24, 36, 48, 54, 72

По степени защиты: - навесных - IP31, IP54; - встраиваемых - IP30 с лицевой стороны. По количеству рядов 1,2,3,4 рядные

Особенности металлокорпусов ЩРН, ЩРВ

- Защитная оперативная панель для защиты персонала от случайного прикосновения к токоведущим частям

- Щиты ЩРн(в) при исполнении защиты IP54 обладает защитной планкой для защиты в открытом виде от влаги и пыли

- Оцинкованная лента для крепления шин

- Материал корпуса с повышенной антикоррозийная стойкость

- Единый секрет замка для дверцы шкафа.

- Возможность съема задней стенки щита ЩРН и ЩРВ.

- Набор дополнительного оборудования.

- Продуманная конструкция обеспечивает простоту и удобство монтажа оборудования внутри шкафа.

- Возможность выбора шкафа по цветам и вариантам окраски.

- Высокий уровень электробезопасности.

- Наличие сертификата качества

Технические характеристики:

Производитель:ИЭК / Россия

Глубина: 120

Доп информация: 265x440x120 Количество вводов: 3 отверстия 031 мм (снизу). Масса 4,1 кг

Ширина щита : 440

Высота: 265

Количество рядов: 1

Степень защиты: IP31

Количество модулей: 36

Способ установки: навесной

Преимущества:

* Большая отключающая способность -- 10 кА

* Пластины из серебряного композита на подвижных и неподвижных контактах

* Насечки на контактных зажимах, исключающие перегрев и оплавление проводов в местах присоединения

* Широкий диапазон рабочих температур от -40° до +50°С

* Работают в любом положении относительно вертикали

Технические характеристики:

Номинальное рабочее напряжение: ~230/400 В;

Номинальный рабочий ток: 0,5-63 А;

Номинальная частота тока сети: 50 Гц

Напряжение постоянного тока на один полюс, не более: 60 В;

Наибольшая отключающая способность, не менее: 10 кА;

Электрическая износостойкость, циклов включения - выклчения(В-О), не менее: 6000;

Механическая износостойкость, циклов, не менее: 20000;

Число полюсов: 1 и 3;

Степень защиты по ГОСТ 14254-96: IP 20;

Максимальное сечение провода, присоединяемого к зажимам: 35 мм²;

Характеристика теплового расцепителя: по ГОСТ Р 50345-99;

Температура настройки: 40 С⁰;

Характеристика срабатывания электромагнитного расцепителя: tср<0,1c;

Диапазон рабочих температур: -40 ч +50 С⁰;

Выбранный аппарат защиты должен соответствовать следующему условию:

где К_П = 1 - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды [3, табл. 7.12]

I_з.а. - ток аппарата защиты, А;

К_З = 1 - кратность допустимого тока проводника по отношению к соответствующему току автомата, [3, табл. 10.16]

Выбор аппаратов защиты производится на основании условия:

где: I_р - номинальный ток комбинированногорасцепителя, А.

Выбор автоматов для сети рабочего освещения

Для защиты ЩРО на вводе в щит принимаем к установке трехполюсный автоматический выключатель ВА 47-29 3Р 25А 10 кА характеристика С ИЭК на номинальный ток 25 А:

Для участка 2-1 - 2-4 принимаем трехполюсные автоматические выключатели ВА 47-29 3п C 10А ИЭК на номинальный ток 6 А:

Для участка 2-5-2-8принимаем однополюсные автоматические выключатели ВА 47-29 1п C 2А ИЭК на номинальный ток 2 А:

Для участков 2-9, 2-10принимаем однополюсные автоматические выключатели ВА 47-29 1п C 4А ИЭК на номинальный ток 4 А:

Для участка 2-11 принимаем однополюсный автоматический выключатель ВА 47-29 1п C 6А ИЭК на номинальный ток 6 А:

Выбор автоматов для сети аварийного освещения

Для участка 1-3 принимаем трехполюсный автоматический выключатель ВА 47-29 3п C 6А ИЭКна номинальный ток 6 А:

Для участка 3-1; 3-2 принимаем однополюсный автоматический выключатель ВА 47-29 1п C 4А ИЭК на номинальный ток 4 А:

Для участка 3-3; 3-4 принимаем однополюсный автоматический выключатель ВА 47-29 1п C 2А ИЭК на номинальный ток 2 А:

2.6 Рекомендации по монтажу и мероприятия по ТБ

Монтаж осветительной установки в цехе в целом и ее отдельных элементов должны выполняться в строгом соответствии с проектом.

Монтаж элементов и узлов установки должен выполняться с применением приспособлений и устройств, обеспечивающих безопасность производства монтажных работ и указанных в проектной документации.

К выполнению монтажных работ допускаются лица прошедшие обучение и проверку знаний по технике безопасности при производстве электромонтажных работ.

Обслуживание осветительной установки может производиться только при снятом напряжении или иных организационно-технических мероприятий, обеспечивающих безопасность работ.

Обслуживание узлов установки в верхней зоне цеха должно осуществляться с применением устройств для безопасного производства работ на высоте.

Корпуса светильников, щитков должны быть заземлены путем соединения их с защитным проводом сети.

Защитное заземление корпусов светильников общего освещения с лампами типа ДРИ, и люминесцентными с вынесенными пускорегулирующими аппаратами следует осуществлять при помощи перемычки между заземляющим винтом пускорегулирующего аппарата и заземляющим винтом светильника.

Очистка светильников, осмотр и ремонт сети электрического освещения должен выполнять по графику (плану ППР) квалифицированный персонал.

Периодичность работ по очистке светильников и проверке технического состояния осветительных установок потребителя (наличие и целость стекол, решеток и сеток, исправность уплотнений светильников специального назначения и т.п.) должна быть установлена ответственным за электрохозяйство потребителя с учетом местных условий (4 раза в год). Смена перегоревших ламп может производиться групповым или индивидуальным способом, который устанавливается конкретно для каждого потребителя в зависимости от доступности ламп и мощности осветительной установки. При групповом способе сроки очередной чистки арматуры должны быть приурочены к срокам групповой замены ламп. При высоте подвеса светильников до 5 м допускается их обслуживание с приставных лестниц и стремянок. В случае расположения светильников на большей высоте разрешается их обслуживание с мостовых кранов, стационарных мостиков и передвижных устройств при соблюдении мер безопасности, установленных правилами безопасности при эксплуатации электроустановок и местными инструкциями.

Вышедшие из строя люминесцентные лампы, лампы типа ДРИ и другие источники, содержащие ртуть, должны храниться в специальном помещении.

Их необходимо периодически вывозить для уничтожения и дезактивации в отведенные для этого места. Осмотр и проверка сети освещения должны проводиться в следующие сроки: проверка исправности аварийного освещения при отключении рабочего освещения - 2 раза в год; измерение освещенности внутри помещений (в т.ч. участков, отдельных рабочих мест, проходов и т.д.) - при вводе сети в эксплуатацию в соответствии с нормами освещенности, а также при изменении функционального назначения помещения.

Проверка состояния стационарного оборудования и электропроводки аварийного и рабочего освещения, испытание и измерение сопротивления изоляции проводов, кабелей и заземляющих устройств должны проводиться при вводе сети электрического освещения в эксплуатацию, а в дальнейшем по графику, утвержденному ответственным за электрохозяйство Потребителя, но не реже одного раза в три года. Результаты замеров оформляются актом (протоколом) в соответствии с нормами испытания электрооборудования.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы над данным курсовым проектом было разработано общее равномерное освещение литейного цеха. Также было рассчитано аварийное освещение. Были выбраны или рассчитаны:

источники света общего равномерного освещения;

нормируемая освещенность и коэффициенты запаса для каждого помещения цеха;

тип светильников, высота их подвеса и размещение;

источники света, размещение, высота подвеса и тип светильников аварийного освещения;

схема питания осветительной сети;

место расположения и трасса осветительной сети;

тип щитков освещения, марка проводов и кабелей, способ их прокладки;

сечение проводов и кабелей, защитные аппараты.

Были успешно произведены светотехнический и электрический расчеты системы освещения.

Спроектированная система освещения вполне удовлетворяет требования ПУЭ, ПТЭ и СНиП.

Для защиты сети были выбраны автоматические выключатели.

Спроектированная система освещения удовлетворяет требованиям надежности, экономичности, простоты эксплуатации, удобства обслуживания осветительных установок.

Для простоты и удобства проверки и изучения данной курсовой работы все ключевые параметры были представлены в сводных таблицах. Также был разработан план цеха, на котором представлена схематическая информация о разработанной системе общего равномерного и аварийного освещения.



СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Г.М.Кнорринг. Справочная книга для проектирования электрического освещения. - Ленинград: Энергия.1976г. - 384с.;

2. Г.М.Кнорринг, И.М. Фадин, В.Н. Сидоров. Справочная книга для проектирования электрического освещения. - Санкт-Петербург: Энергоатомиздат, 1992г. - 448с.;

3. С.И. Бондаренко. Осветительные и облучательные установки. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2009. - 244с.;

4. СНиП 23 - 05 - 2010. Естественное и искусственное освещение. М., 2010;

5. Материалы сайта http://www.astz.ru;

6. Правила устройства электроустановок. Издание 7-е. - М.: Энергоатомиздат, 2007. - 399с.

Размещено на Allbest.ru