Техническое проектирование осветительных установок сельскохозяйственного назначения

Содержание

Введение

1. Светотехническая часть

1.1 Выбор источника света

1.2 Выбор вида и системы освещения

1.3 Выбор нормированной освещенности

1.4 Выбор коэффициента запаса и добавочной освещенности

1.5 Выбор типа светильников

1.6 Размещение светильников в помещении

1.7 Расчет и выбор мощности источника света

1.8 Метод коэффициента использования светового потока

1.9 Точечный метод

1.10 Метод удельной мощности

2. Электрическая часть

2.1 Выбор метода ввода и установки щитков

2.2 Компоновка осветительной сети

2.3 Выбор марки провода и способа прокладки осветительной сети

2.4 Расчет площади сечения проводов осветительной сети

2.5 Выбор щитов коммутационной и защитной аппаратуры

3. Спецификация

4. Указания по монтажу

Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ

Осветительные установки широко используются в сельскохозяйственном производстве. Они должны быть тщательно спроектированы и выполнены в строгом соответствии с нормами, на базе данных современной науки.

Правильно спроектированные осветительные установки позволяют повысить эффективность производства, улучшить качество сельскохозяйственной продукции, снизить производственный травматизм.

Задачей курсовой работы является расширение, углубление и закрепление теоретических знаний в вопросах технического проектирования осветительных установок сельскохозяйственного назначения.

1.СВЕТОТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Выбор источника света

Выбор источника света производим в зависимости от уровня освещенности помещения.

Если уровень освещенности менее 50 лк, то используем лампы накаливания, если больше 50 лк, применяем люминесцентную лампу.

1.2 Выбор вида и системы освещения

Рабочее освещение предназначено для создания во всех точках рабочих поверхностей нормальных условий зрительного восприятия при выполнении некоторых работ. При этом освещенность во всех точках должна быть не ниже нормированной, а пульсация светового потока не должна превышать его допустимого значения.

Дежурное освещение служит для создания определенных условий видения при периодическом контроле состояния животных, птицы, оборудования, работающего в автоматическом режиме, а так же в проходах, коридорах, при входах в помещение и т.д.

В соответствии с рекомендациями, оно должно создавать 10…20 % нормированной освещенности, но не менее 0,5 лк в главных проводах и 2лк в тамбурах и на входах. Его следует предусматривать во всех животноводческих помещениях.

1.3 Выбор нормированной освещенности

№ по плану	Наименование	Площадь, м2	Норм. освещ., лк
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.	Окрасочный участок Компрессорная Коридор Уборная Гардеробная Душевая Участок наружной мойки Участок диагностики и технического обслуживания Венткамера	91 6,5 11 4 11,5 2 70 142 71	150 50 75 50 75 75 75

1.4 Выбор коэффициента запаса и добавочной освещенности

Коэффициент запаса выбирают в зависимости от характеристики помещения и типа источника света по отраслевым нормам освещения, в специальной справочной литературе. Коэффициент запаса для люминесцентных ламп принимается 1,5, а для ламп накаливания 1,3.

1.5 Выбор типа светильников

Выбор типа светильников должен определяться следующими основными условиями:

характером окружающей среды

требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия.

соображениями экономики и эстетическими действиями.

Выбираем светильники типа ЛСП (3).

Л- прямые трубчатые

С- подвесные

П- для промышленных и производственных зданий.

1.6 Размещение светильников в помещении

Основная задача проектирования осветительной установки - это обеспечение заданного уровня освещенности и необходимого качества освещения при наименьшем световом суммарном потоке источников, т.е. при наименьшей установленной мощности. Решение задачи зависит от светораспределения, применяемых светильников и их размещения на плане помещения, что определяется следующими размерами, м:

h - высотой помещения

hc - расстоянием от перекрытия до светильника (свес светильника)

hр.п. - высота расчетной поверхности над полом

hр - расчетная высота

hр = h - hc - hр.п.

Для подвесных светильников hc = 0,3…0,5 принимаем hc = 0,4 м

h = 3.6 м hр.п. = 0,8 м

hр = 3,6 - 0,4 - 0,8

hр = 2,4 м

Для каждого типа светильника определенно относительное расстояние между ними к высоте подвеса над рабочей поверхностью

H

л=----; L= л* h_{р ,} где

L= 1,4;

L- расстояние между светильниками, м.

hр= 2.4 (м)

L= 1,4 * 2,4 = 3,36 (м)

Число светильников в ряду Nа и число рядов светильников Nв определяют по формулам

а

Nа = ----;

L

b

Nв = -----;

L

где а, b - соответственно длина и ширина помещения, м.

а = b = 12 м.

Nа = N _b = 12 / 3,36 = 4

1.7 Расчет и выбор мощности источника света

Задача светотехнического расчета определить потребляемую мощность источников света для обеспечения нормированной освещенности. В результате прямого расчета находят световой поток источников света, устанавливаемого в светильнике. Отклонение светового потока выбранной лампы от расчетного значения допускается в пределах 10…20 %.

Если расхождения больше, то необходимо изменить число светильников, либо их размещение и тип, а затем выполнить перерасчет таким образом, чтобы это расхождение укладывалось в указанные допустимые пределы.

При проектировании делают проверочный расчет, цель которого определить фактическую освещенность в расчетных точках рабочих поверхностей по светильникам известных типов и световым потокам установленных в них ламп. Расчеты обоих видов выполняют на основе одних и тех же методов.

1.8 Метод коэффициента использования светового потока

Его применяют при расчете общего равномерного освещения горизонталь - поверхностей с учетом отражения от стен и потолка световых потоков.

Метод коэффициента использования светового потока основывается на простейшем соотношении

где E - средняя освещенность, лк;

F - световой поток, лм;

S - площадь освещаемой поверхности;

Коэффициент использования светового потока определяется:

где Fист - суммарный световой поток источников света осветительной установки.

Fр.п. - световой поток, достигающий расчетной поверхности.

Средняя величина освещенности с учетом коэффициента запаса может быть определена по выражению



Это выражение используют для определения освещенности при проверочных расчетах. При прямом расчете находят световой поток лампы, которую необходимо установить в светильнике, чтобы на расчетной поверхности была создана освещенность не ниже нормированной.

Расчетная формула имеет вид:

где F - световой поток каждой лампы рассчитываемой осветительной установки, лм.

Z - коэффициент минимальной освещенности равный 1,1 для А.А. и 1,15 для ЛМ и ДРЛ.

Для этого выражения неизвестной величиной кроме искомого светового потока является коэффициентом з, который определяется по справочным таблицам в зависимости от перечисленных выше факторов.

Влияние формы помещения на величину з учитывается в таблицах индексом помещений Я и определяется по выражению

где hр - расчетная величина, м;

а, b - длина и ширина помещения, м.

Коэффициент отражения стен Sс, потолка Sп и рабочей поверхности S р.п. определяется по таблице.

Выбираем светильник типа ЛСД 0,2*2*40-10-12 типом КССД

Sп = 0,7

Sс = 0,5 (3)

S р.п.= 0,1

С учетом найденных значений выбираем коэффициент использования светового потока

1.9 Точечный метод

Сущность метода состоит в том, что потребный световой поток осветительной установки определяют исходя из условия, что в любой точке освещаемой поверхности освещенность не должна быть меньше нормированной. На плане помещения, на котором указано расположение светильников, намечают контрольные точки, освещенность в которых может оказаться наименьшей и в каждой из этих точек вычисляют освещенность.

Ту из точек, в которой освещенность окажется наименьшей, принимают в качестве расчетной. Задачей дальнейшего расчета является определение светового потока светильников, при котором освещенность в рабочей точке будет не ниже нормированной.

Освещенность в контрольной точке рабочей поверхности для проверочного расчета имеет вид:



где F - световой поток лампы, лм;

м - коэффициент добавочной освещенности

? е - сумма условных освещенностей

К3 - коэффициент запаса

На чертеже выберем две точки А и В. Найдем расстояние от каждого светильника до точек.

До точки А : До точки В:

9,13,12,16 -- 3,5 (м) 11,12,16,15 -- 2 (м)

10,14,11,15 - 2 (м) 9,13 --------- 5 (м)

5,8 ------------ 5,3 (м) 10,14 -------- 3,5 (м)

6,7 -------------4,5 (м) 1 --------------- 9 (м)

1,4 ------------- 8 (м) 2 ------------- 8 (м)

2,3 -------------7,3 (м) 3,4 ------------7,3 (м)

5 ------------- 6,5 (м)

6 ------------- 5,5 (м)

8,7 ----------- 4,5 (м)

Найдем по графику (3) освещенность от каждого светильника и суммируем их:

В точке А : До точке В:

9,13,12,16 -- 12 (лк) 11,12,16,15 - 40 (лк)

10,14,11,15 -- 40 (лк) 9,13 ------------ 3 (лк)

5,8 ------------ 2,6 (лк) 10,14 -------- ---6 (лк)

6,7 -------------- 4 (лк) 1 -------------- 0,3 (лк)

1,4 ------------ 0,8 (лк) 2 -------------- 0,4 (лк)

2,3 -------------1,4 (лк) 3,4 ------------ 1,4 (лк)

5 -------------- 0,7 (лк)

6 -------------- 1,2 (лк)

8,7 -------------- 4 (лк)

Так как в точке В освещенность меньше, то принимаем ее за расчетную:

Рис. 1 Схема расположения светильников

1.9 Метод удельной мощности

Этот метод применяют для расчета мощности осветительных установок при общем равномерном освещении горизонтальных поверхностей

Этим методом мы считаем все остальные помещения

где Wтаб - удельная мощность (табличная), Вт / м2;

К?₃ - коэффициент запаса, (табличный) ;

К₃ - коэффициент запаса (реальный);

Е_н - нормируемая освещенность, лк;

з - КПД реального светильника ;

Е - освещенность (табличная), лк.

1. Окрасочный участок

W_таб = 3,5 Вт / м2(3)

Ен = 150 лк

Pл = W * S

Pл =91 * 8.75 = 796 Вт.

Выбираем светильники ЛСП 02 * 2 * 40 - 10 - 12

N = 10

2. Компрессорная

Берем лампу накаливания БК 215-225-100

3. Коридор

Wтаб = 7,6 Вт / м2

Ен = 75 лк

з = 0,7

Pл =8,1 * 11 = 89,1 Вт.

Берем лампу ЛСП 18-36

4. Уборная

Лампы накаливания БК 215-225-60

5. Гардеробная

Pл = W * S

Pл =11,5 * 7,6 = 87 Вт.

Лампы накаливания В = 215-225-25 N4

6. Душевая

Лампы накаливания БК 215-225-60

7. Участок наружной мойки

Pл = W * S

Pл =3,5 * 70 = 245 Вт.

Выбираем лампы ЛСП 18-40

N=6

2 ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Выбор места ввода и установки щитков

Ввод в здание отсчитывается от последней опоры ВЛ. Он может быть выполнен через трубостойки, проводом в водогазопроводных трубах через стены или кабелем. При вводе от воздушной линии расстояние от земли до нижнего неизолированного провода должно быть не менее 3,5 м для пролетов между опорой и зданием, 6 м для проезжих пролетов между опорой и зданием. Расстояние от нижнего изолятора до земли должно быть не менее 2,75 м и до любой точки крыши 0,2 м. При невозможности соблюсти нормативные габариты ввода, он выполняется через трубостойку в соответствии с типовым проектом ТП3401-122.

Вводный щит - это металлический ящик с автоматическим выключателем или предохранителями на вводе в группах.

Выбираем вводный щит марки Я0У-8504. Осветительные щитки следует располагать вблизи основного рабочего входа в здание, по возможности в центре осветительных нагрузок, в местах удобных для обслуживания и с благоприятными условиями среды, недоступных для случайных повреждений, с учетом подхода воздушных линий.

Берем щит ОП-6 или групповой.

2.2 Компоновка осветительной сети

После размещения осветительных щитков все светильники делят на группы. При этом всю нагрузку вначале делят равномерно на число кратное трем (3, 6, 9, 12). Это и будет количество однофазных групп. При этом необходимо учесть следующие рекомендации:

- каждая групповая линия должна иметь на фазе не более 20 светильников с лампами накаливания ДРЛ, ДРИ, ДНаТ и не более 50 светильников с люминисцентыми лампами.

- каждая групповая линия с лампами накаливания мощностью до 500 Вт, люминесцентными лампами и штепсельными розетками должна быть защищена автоматами или предохранителями на ток не более 25А, а линии с лампами накаливания мощностью свыше 500 Вт или с лампами ДРЛ -не более 63 А.

- светильники дежурного и аварийного освещения объединяют в отдельные самостоятельные группы: аварийная группа запитывается либо от отдельного источника питания, либо непосредственно от ввода в здание: дежурная группа от системы общего освещения. Разбиваем все светильники на три группы плюс дежурное освещение.

2.3 Выбор марки провода и способа прокладки осветительной сети

Марку проводов осветительной сети и способ их прокладки определяют в соответствии с условиями окружающей среды и в соответствии с ПУЭ типовым проектом 3.407-35/70.

Внутренние линии выполняют, как правило, трехжильными алюминиевыми проводами. Для прокладки осветительных сетей используют провода с алюминиевыми жилами - АПВ, АППВ, АППВС, АРТи др. и медными жилами ПВ, ППВ, ППВС, ПР, ПРТО и т.д., а так же кабели АВРГ, АНРТ, АВП, ВРГ, НРГ.

Сечение проводов выбирается по шкале 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25. Медные провода - 0,5…..95 мм2;алюминиевые - 0,75….120 мм2.

2.4 Расчет площади сечения проводов осветительной сети

Расчет и выбор сечения проводов осветительной сети обеспечивает:

- отклонение напряжения у источников света в допустимых пределах;

- нагрев проводов не выше допустимой температуры;

- достаточную механическую прочность проводов.

Площадь сечения проводов, мм2:

где? М Я - сумма электрических моментов нагрузки кВт*м

С - коэффициент сети, зависящий от напряжения и материала проводов.

Площадь сечения проводов, мм2:

ДU% - допустимая потеря напряжения, %

Для внутренних осветительных сетей при нормальном напряжении на вводе допустимая потеря равна 2,5%, кроме жилых зданий, для которых это значение, как и для наружного и аварийного освещения равна 5%.

Окончательно выбранная площадь сечения должна быть не меньше расчетного значения и удовлетворять соотношениям:



2.5 Выбор щитков коммутационной и защитной аппаратуры

Осветительные щитки выбирают по условиям окружающей среды, в которых им предстоит работать, конструктивному исполнению в зависимости от схемы сети и числа отходящих групп; аппаратуре управления и защиты, установленной в щитке.

Выбираем групповой щиток марки ОП-6 . Защита от нормальных режимов осуществляется плавкими предохранителями или автоматами с тепловым или комбинированными нерегулируемыми расщепителями. В групповых осветительных сетях используют автоматы с тепловыми расщепителями, в питающих сетях- автоматы с комбинированными расщепителями.

Токи установок автоматов или плавких вставок предохранителей рассчитывают по соотношению:

J_з >= К3* J_р,

гдеJ_з - ток аппарата защиты, А

J_р - расчетный ток защищаемой группы, А

К3- отношение номинального тока вставки или установки теплового расцепителя автомата к рабочему току линии

J_р=4,5А => J_з =5А.

Выбираем тепловой расцепитель марки АЕ 2036

3. СПЕЦИФИКАЦИЯ

№ п/ п	Наименование	Кол-во
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	Вводный щиток ЯОЦ8504 Групповой щит ОП-6 Расщепитель групповой АЕ 2036 Расщепитель групповой АЕ 2046 Светильники типа ЛСП 02 Светильники типа ЛСП 18 Провод АППВ - 2,5 Провод АВВГ Коробка под выключатель КВ2-10УХЛ4 Коробка	1 1 4 1 26 9 189 м 6 м 8 16

4. УКАЗАНИЯ ПО МОНТАЖУ

Операции по монтажу коробов осуществляют в мастерских или трассе. В мастерской, как правило, выполняют сборку двухметровых секций, коробов и в блоки по 6-12 м и маркировку; резку проводов с последующей их маркировкой и бухтованием. На трассе, прежде всего, осуществляют проверку соответствия чертежам необходимых отверстий и гнезд под крепежные конструкции, а так же проемов в перегородках и стенах.

Далее осуществляют: монтаж крепежных конструкций, при этом при креплении коробов вплотную к перекрытию применяют скобы, который закрепляются болтами или дюбелями с шагом 2 м, а при креплении на проволоке - подвесы; подъем блоков и секций коробов в проектное положение, соединение их между собой, с последующей фиксацией на трассе; прокладку пучков проводов внутри коробов, перекрытие торцов коробов заглушками, которые имеют надрубы для ввода труб или патрубов диаметром до 28 мм2; присоединение с помощью стальной полосы сечением не менее 40*2 мм2 первой и последней секции короба к устройству заземления или зануления, навинчивание ОП и соединение их с помощью ответвленных сжимов J739 к пучкам проводов без разрезания магистральных проводов.

При монтаже электропроводок в трубах используют пластмассовые и стальные трубы.

Монтаж электропроводок в трубах выполняют в две стадии. На первой стадии выполняется комплектование трубных трасс стандартизированными изделиями, заготовку труб и проводов с последующей их частичной сборкой в мастерских, укладку в контейнеры и доставку их в зону монтажа. На второй стадии монтажные работы осуществляют на самой трассе и прежде всего, проводят проверку соответствия чертежам необходимых отверстий каналов, борозд и ниш в стенах, перегородках, перекрытиях и фундаментах.

После монтажа трубопроводов производят его проверку и подготовку к затягиванию проводов. Перед затягиванием проводов при необходимости осуществляют его продувку сжатым воздухом с добавление талька. Затем на концы стальных труб устанавливают пластмассовые втулки и осуществляют затягивание проводов с последующим их присоединение к ЭУ, ОП и т.д.

Заключительной операцией является проверка и испытание смонтированной электропроводки.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Винников А.В. Кудряков А.Г. "Светотехника": Методические указания к курсовому и дипломному проектированию КГАУ Краснодар 2002-60с.

2. Баев В.И. "Практикум по электрическому освещению и облучению": -М.: Агропромиздат 1991- 171c.

3. Кноринг Г.Н. и др. Справочная книга для проектирования электрического освещения , : Г.М. Кноринг, И.М.Фадин С-П 1992 - 448с.

4. Козинский В.А. "Электрическое освещение и облучение"- М.: Агропромиздат 1991-239с.