Проектирование осветительной установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

освещенность питание провод

Введение

1. Выбор источников света для системы общего равномерного освещения помещений

2. Выбор уровней нормируемой освещённости помещений и коэффициента запаса

3. Выбор и размещение светильников рабочего и аварийного (эвакуационного) освещения

4. Выбор метода и светотехнический расчёт освещения помещений

5. Составление схемы питания осветительной установки цеха

6. Определение установленной и расчётной мощности осветительной установки

7. Выбор типа, мест расположения групповых щитков и способов прокладки электрической проводки

8. Расчёт сечений жил и выбор проводов (кабелей)

9. Защита осветительной сети и выбор аппаратов защиты

Заключение

Литература

Введение

Электрическое освещение в жизни человека играет огромную роль. Значимость его определяется тем, что при правильном выполнении осветительных установок (ОУ) электрическое освещение (ЭО) способствует повышению производительности труда, улучшению качества продукции, уменьшению количества аварий и случаев травматизма, снижает утомляемость рабочих, обеспечивает значительную работоспособность и создает нормальные эстетическое, физиологическое и психологическое воздействия на человека.

Комплексным критерием, оценивающим эффективность осветительной установки, являются годовые приведенные затраты и эксплуатационные расходы, а также расход электроэнергии, который часто рассматривается как самостоятельный показатель.

Перспективы развития электрического освещения предусматривают улучшение технико-экономических показателей существующих источников света с увеличением световой отдачи. Приближение спектрального состава излучения к дневному свету, увеличение срока службы источников света и т.д.

Целью проектирования осветительной установки является создание такой световой среды, которая бы обеспечивала светотехническую эффективность освещения с учётом требований физиологии зрения, гигиены труда, техники безопасности при минимальных расходах электроэнергии и затратах материальных и трудовых ресурсов на приобретение, монтаж и эксплуатацию ОУ.

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 одного листа формата А1.

1. Выбор источников света для системы общего равномерного освещения цеха и административно-бытовых помещений

Выбор того или иного ИС определяется требованиями к освещению (цветность излучения, зрительный комфорт, показатель блескости и др.) и выполняется на основании сопоставления достоинств и недостатков существующих источников света. При этом предпочтение необходимо отдавать разрядным источникам света как наиболее экономичным, имеющим световую отдачу более 50 лм/Вт и обеспечивающие минимальное потребление электроэнергии [1, с. 9].

Для нашего помещения принимаем систему общего равномерного освещения. Результат выбора источников света приведен в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Результат выбора источников света

№ п/п	Наименование помещения	Высота помещения H, м	Источник света
1	Транспортный цех	8,2	ДРЛ
2	Электрощитовая	3,2	ЛЛ
3	Зарядное отделение	3,2	ЛЛ
4	Сварочное отделение	6,4	ДРЛ
5	Механическая мастерская	6,4	ДРЛ
6	Электрическая мастерская	3,2	ЛЛ

2. Выбор уровней нормируемой освещенности помещений и коэффициента запаса

Величина нормируемой освещенности зависит от размеров объектов, коэффициента отражения пола [2, табл. 1]. Выбор освещённости в практических условиях упрощается наличием отраслевых норм, в которых приводятся значения освещенностей для основных производственных операций рассматриваемой отрасли промышленности [3, с. 102].

Значения коэффициентов запаса приведены в справочниках [1, табл. П.6.] в зависимости от типа светильников, лампы, а также помещений, в которых расположены источники света. Результаты выбора освещенностей и коэффициентов запаса приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Нормы освещенности для помещений

№	Наименование помещения	Освещенность, лк	Плоскость нормирования освещенности и ее высота от пола, м	kз
1	Транспортный цех	150	Г - 0,8 м от пола	1,5
2	Электрощитовая	150
3	Зарядное отделение	150
4	Сварочное отделение	200
5	Механическая мастерская	200
6	Электрическая мастерская	200

3. Выбор и размещение светильников рабочего и аварийного освещения

3.1 Выбор типа светильников

Тип светильника определяется условиями окружающей среды, требованиями к характеру светораспределения, экономической целесообразностью [4, с. 76].

Выбор светильников по светораспределению определяется коэффициентом отражения стен, потолка и рабочей поверхности [1, с. 24].

Результат выбора типа светильников для вспомогательных помещений приводим в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Номенклатура и основные параметры светильников

№ п/п	Тип светильника	Количество и мощность, Вт	КСС по ГОСТ 17677-82	Степень защиты	КПД, %
1	РСП 05	250-1000	Д2/П	IP20	75
2	ЛСП 02	2Ч40	Д2/П	IP20	70
3	ЛСП 02	2Ч40	Д2/П	IP20	70
4	РПП 05	80, 125	М/П	IP54	55
5	РПП 05	80, 125	М/П	IP54	55
6	ЛСП 02	2Ч40	Д2/П	IP20	70

3.2 Определение высоты подвеса светильников

Высота подвеса светильников над освещаемой поверхностью (Н_Р) - расчетная высота подвеса светильников (рис. 3.2.1) в значительной степени определяет характеристику и технико-экономические показатели проекти-руемой осветительной установки. От ее величины зависит установленная мощность источников света, размещение светильников на плане; высота подвеса определяет качественные показатели освещения, выбор светильников по светораспределению, экономическим соображением [1, с. 26].

Рисунок 3.2.1 - Размещение светильника по высоте помещения: Н - высота помещения; Н_р - высота подвеса светильника над освещаемой поверхностью; h_с - высота свеса светильника; h_р - высота рабочей поверхности

Высота подвеса определяется по выражению:

. (3.1)

Определим высоту подвеса светильников в транспортном цеху, предварительно приняв hc = 1 м, а значение hp = 0,8 м.:

м.

Расчет высоты подвеса для остальных помещений аналогичен. Результат расчета приведен в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Расчетная высота подвеса светильников

№	Наименование помещения	Тип светильника	H, м	hc, м	hp, м	Hp, м
1	Транспортный цех	РСП 05	8,2	1	0,8	6,2
2	Электрощитовая	ЛСП 02	3,2	0		2,4
3	Зарядное отделение	ЛСП 02	3,2	0		2,4
4	Сварочное отделение	РПП 05	6,4	1		4,6
5	Механическая мастерская	РПП 05	6,4	1		4,6
6	Электрическая мастерская	ЛСП 02	3,2	0		2,4

3.3 Размещение светильников рабочего и аварийного освещения

При общем равномерном освещении, а по возможности также и при локализованном освещении, светильники рекомендуется располагать по вершинам квадратных, прямоугольных или ромбических полей.

Светильники с люминесцентными лампами следует преимущественно размещать рядами, параллельными стенам с окнами. Ряды выполняются непрерывными или с разрывами.

В производственных помещениях с типовыми строительными модулями (в основном это высокие помещения), светильники размещаются обычно на фермах в виде продольных рядов. Такое расположение светильников не всегда дает возможность достичь равномерности освещения, что, в свою очередь, ведет к перерасходу электроэнергии.

В этих случаях рекомендуется применение так называемых неравномерных схем размещения светильников, которые уменьшают неравномерность освещенности, а, следовательно, и расход электроэнергии [5].

4. Выбор методов и светотехнический расчет освещения помещений

Основной светотехнического расчета освещения являются три метода расчета: метод коэффициента использования светового потока, метод удельной мощности и точечный метод.

Метод коэффициента использования светового потока применяется для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей, в основном для расчета светового потока источника (источников) света. Этот метод позволяет рассчитывать также среднюю освещенность горизонтальной поверхности с учетом всех падающих на нее потоков, как прямых, так и отраженных. Он не применим при неравномерном размещении светильников, расчете освещенности в характерных точках как негоризонтальных, так и горизонтальных поверхностей.

Применим данный метод для расчёта транспортного цеха (помещение 1).

Метод удельной мощности на единицу освещаемой площади является упрощенной формой метода коэффициента использования светового потока. Применяется этот метод для ориентировочных расчетов общего равномерного освещения. Максимальная погрешность расчета по методу удельной мощности составляет 20%.

Применим данный метод для расчёта помещений:

2. Элекрощитовая,

3. Зарядное отделение,

4. Сварочное отделение,

5. Механическая мастерская,

6. Электрическая мастерская.

Точечный метод расчета освещения позволяет определить освещенность в любой точке поверхности освещаемого помещения при любом равномерном или неравномерном размещении светильников.

Он часто используется как поверочный метод для расчета освещенности в характерных точках поверхности. С помощью точечного метода можно проанализировать распределение освещенности по всему помещению, определить минимальную освещенность не только на горизонтальной, но и наклонной поверхности, рассчитать аварийное и местное освещение [1, с. 32-46].

Метод коэффициента использования

Расчет транспортного цеха.

Определяем индекс помещения по формуле:

, (4.1)

где А - длина помещения, м;

В - ширина помещения, м;

Н_р - расчетная высота подвеса, м;

Примем помещение, которому соответствуют коэффициенты отражения:

с_п = 50%, с_с = 30%, с_р = 10%;

По Е_min, i, с_п, с_с, с_р в соответствии с [1, табл. П.12] определяем коэффи-циент использования светового потока з, %:

з = 77% или з = 0,77

Определяем световой поток, необходимый для создания нормируемого уровня освещенности, по формуле:

, (4.2)

где E_min - нормируемая освещённость;

k_з - коэффициент запаса;

Z - коэффициент неравномерности освещения, принимается 1,15 - для ЛН и ДРЛ, 1,1 - для ЛЛ [1, с. 34];

Sр - общая площадь помещения;

з - коэффициент использования светового потока.

лм.

Определяем количество ламп в помещении по выражению:

, (4.3)

где Ф - общий световой поток, лм,

Фл - световой поток одной лампы; в данном случае лампы ДРЛ мощ-ностью 700 Вт.

шт.

Наивыгоднейшее расстояние между лампами:

. (4.4)

Расстояние между светильниками:

м.

Расстояние между крайним рядом и стеной:

м.

Метод удельной мощности

Расчет электрощитовой.

По [1, табл. П.12] принимаем величину Р_уд, наиболее близко отвечающую заданным условиям:

Р_уд = 7,7

Определяем установленную мощность источников света в помещении по выражению:

Р = Р_удS, (4.5)

где S - площадь освещаемого помещения;

Р = 7,736 = 277,2 Вт.

Определяем количество светильников по формуле:

(4.6)

где n - количество ламп в светильнике;

р - мощность одной лампы.

шт.

Принимаем N=4.

Наивыгоднейшее расстояние между лампами:

.

Расстояние между светильниками:

м.

Расстояние между крайним рядом и стеной:

м.

Расчет остальных помещений аналогичен. Результаты расчетов приведены в таблице 4.1

Таблица 4.1 - Результаты светотехнического расчета освещения помещений

Наименование помещения	S, м2	Тип светильника	Тип лампы	Еmin , лк	N, шт.
1. Транспортный цех	1800	РСП 05	ДРЛ-700	150	15
2. Электрощитовая	36	ЛСП 02	2ЧЛБ-40	150	4
3. Зарядное отделение	36	ЛСП 02	2ЧЛБ-40	150	4
4. Сварочное отделение	108	РПП 05	ДРЛ-125	200	5
5. Механическая мастерская	36	РПП 05	ДРЛ-125	200	2
6. Электрическая мастерская	36	ЛСП 02	2ЧЛБ-40	200	4

Расчет эвакуационного и аварийного освещения

Эвакуационное освещение предназначено для безопасной эвакуации персонала и должно организовываться в производственных помещениях с числом рабочих болeе 50 человек или при затрудненном выходе. Минимальная освещенность для эвакуационного освещения внутри помещений 0,5 лк. В качестве источников света применяются ЛН или ЛЛ (при условии, что последние находятся в отапливаемом помещении с U95% от Uн). Расчет будем производить точечным методом с использованием пространственных изолюкс. В этом методе первоначально принимается, что поток лампы (при многоламповых светильниках - суммарный поток ламп) в каждом светильнике равен 1000 Лм. Создаваемая в этом случае освещённость называется условной и обозначается e.

Величина e зависит от расстояния d проекции светильника на горизонтальную поверхность до контрольной (характерной) точки и Hр. Для определения e служат пространственные изолюксы условной горизонтальной освещённости, на которых находится точка с заданными d и Hр [1, рис. 2.6].

Пределы шкал на графиках отнюдь не определяют возможной области применения светильника. Если заданные d и h выходят за пределы шкал, в ряде случаев возможно обе эти координаты увеличить (уменьшить) в n раз так, чтобы точка оказалась в пределах графика, и определённое по графику значение e увеличить (уменьшить) в n² раз.

Пусть суммарное действие ближайших светильников создаёт в контрольной точке условную освещённость е; действие более далёких светильников отраженную составляющую приближенно учтем коэффициентом . (принимается равным 1,1…1,2), тогда для получения в этой точке освещённости E c коэффициентом запаса k_з лампы в каждом светильнике должны иметь поток [1, с. 36-40]:

(4.7)

Расчет эвакуационного и аварийного освещения будем производить для транспортного цеха

Для аварийного освещения выберем ЛН мощностью 200 Вт со световым потоком 3150 лм. [1, табл. П.1] (светильник - НСР01 [1, табл. 2.1]).

Определим световой поток ряда светильников, необходимый для создания минимальной освещенности, по формуле (4.2), предварительно приняв значение E_min = 20 лк. [2]:

лм.

Определим количество ламп, необходимое для создания данного светового потока, по формуле (4.3):

шт.

На рисунке 4.1 приведены схемы размещения светильников в помещениях транспортного цеха в соответствии с [1].

Определим расстояния от контрольной точки до ближайших светильников.

Точка А:

d1 = d4 = 6,4 м;

d2 = d3 = 12 м.

По кривым значений освещенности [1, рис. 2.6] определяем условные освещенности:

е1 = е4 = 0,85 лк;

е2 = е3 = 0,275 лк;

Уе = е1 + е2 + е3 + е4 = 0,85 + 0,275 + 0,85 + 0,275 = 2,25 лк.

Минимальная освещенность выражается из формулы (4.7)

лк.

Минимальная освещенность для точки В определяется аналогично.

лк.

В точках А и В условие обеспечения минимальной освещенности выполняется.

5. Составление схемы питания осветительной установки цеха

При выборе схемы питания осветительной установки учитываются сле-дующие факторы:

требование к бесперебойности действия осветительной установки,

технико-экономические показатели (минимум приведенных затрат),

удобство и безопасность управления, обслуживания и эксплуатации.

Источником питания могут быть цеховые трансформаторные подстанции, вводно-распределительные устройства и магистральные шинопроводы. Питание осветительных приемников от силовых пунктов распределительных шинопроводов не допускаются, так как осветительные установки требуют достаточного качества по напряжению и могут возникнуть ситуации, когда необходимо проводить ремонт или ревизию силового пункта при наличии освещения.

Схемы осветительных сетей могут быть разнообразны:

радиальная;

магистральная (шлейфом);

смешанная.

Рекомендации по построению осветительной сети:

Формирование групповых линий по производственным помещениям. Групповые линии формируются параллельно оконным проемом и управление групповыми линиями осуществляться автоматическими выключателями ГЩ освещения.

На каждую фазу групповой линии должно быть нагрузка до 25 А. При мощных ДРЛ (125 Вт и более) и ЛН (500 Вт и более) допускается нагрузка до 63 А.

Количество светильников (одноламповых) рекомендуется до 20 ламп на каждую фазу.

Протяженность групповой линии при U=380/200В для четырех проводных линий рекомендуется до 85 - 100 м.

При наличии в системе электроснабжения здания двухтрансформаторных подстанций щитки рабочего и аварийного освещения подключаются от разных трансформаторов.

В линейных шкафах комплектных трансформаторных подстанций, как правило, установлены аппараты защиты на большие значения номинальных токов, поэтому в этом случае питание осветительных установок осуществляется через магистральные щитки (рис. 5.1) [1, с. 47-55].

Рисунок 5.1 - Схема питания групповых щитков от магистрального щитка

В данной курсовой работе примем схему питания групповых щитков от магистрального щитка.

6. Определение установленной и расчетной мощности осветительной установки

Установленная мощность (Р_уст) состоит из мощности ламп, выбранных для освещения помещений. При подсчете Р_уст ламп следует суммировать отдельно мощность ламп накаливания (Р_лн), люминесцентных ламп низкого давления (Р_лл), дуговых ртутных ламп высокого давления (Р_рлвд).

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

Рр лн = Рлн Кс. (6.1)

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

1) для люминесцентных ламп низкого давления

Рр лл = (1,08 … 1,3)Рлл Кс; (6.2)

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;

2) для дуговых ртутных ламп ДРЛ, ДРИ

Рр рлвд = 1,1 Ррлвд Кс. (6.3)

Значения коэффициента спроса для сети рабочего освещения производст-венных зданий принимаются:

1,0 - для мелких производственных зданий;

0,95 - для зданий, состоящих из отдельных крупных пролетов;

0,85 - для зданий, состоящих из малых отдельных помещений [1, с. 56].

Таким образом, определим расчетные мощности для всех групп:

Гр. 1

Рр1 = 1,1 Ррлвд Кс = 1,137000,95 = 2194,5 Вт;

Гр. 2

Рр2 = 1,08Рлл Кс = 1,0842401 = 345,6 Вт;

Аналогично определяем Рр для остальных групп:

Гр. 3

Рр3 = 4389 Вт;

Гр. 4

Рр4 = 2194,5 Вт;

Гр. 5

Рр5 = 345,6 Вт;

Гр. 6

Рр6 = 800 Вт;

Гр. 7

Рр7 = 200 Вт;

Гр. 8

Рр8 = 800 Вт.

Гр. 9

Рр9 = 800 Вт;

Гр. 10

Рр10 = 825 Вт;

Гр. 11

Рр11 = 275 Вт;

Гр. 12

Рр12 = 345,6 Вт;

Гр. 13

Рр13 = Рр10 + Рр11 + Рр12 = 825 + 275 + 345,6 = 1445,6 Вт;

Гр. 14

Рр14 = Рр1 + Рр2 + Рр3 + Рр4 + Рр5 = 2194,5 + 345,6 + 4389 +

+ 2194,5 + 345,6 = 9469,2 Вт.

7. Выбор типа, места расположения групповых щитков и способов прокладки электрической сети

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

Конструктивно щитки изготавливаются для открытой установки на стенах (колоннах, строительных конструкциях) и для утопленной установки в нишах стен. При размещении их следует выбирать помещения с более благоприятными условиями среды.

Место расположения щитков освещения определяется следующими требованиями:

в местах, удобных для управления;

в центре электрических нагрузок;

сведение к минимуму или полное исключение обратных потоков мощности [1, с. 57 - 59].

Так как щитки групповые, то выберем щитки освещения серии ОЩ навесного исполнения [1, табл. П.16].

Результаты выбора щитков и их основные технические характеристики приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Технические характеристики щитков освещения серии ОЩ

Обозначение на плане	Тип щитка	Описание	Количество модулей
ЩО1	ОЩ 01	Навесной двухрядный	от 3 до 15 (макс. 30)
ЩО2
МЩО	ОЩ 02	Навесной однорядный	6; 9; 12; 14; 15
ЩОа	ОЩ 02	Навесной однорядный	6; 9; 12; 14; 15

С учетом выбранного места расположения щитков освещения определим длины трасс участков осветительной сети и занесем данные в таблицу 7.2.

Таблица 7.2 - Длины участков осветительной сети

Участок	Обозначение	Длина, м	Участок	Обозначение	Длина, м
Тр-р - ВРУ	L0	65	ЩО1 - Гр. 12	L12	20
ВРУ - МЩО	L00	13	ЩО2 - Гр. 1	L1	32
МЩО - ЩО1	L01	76	ЩО2 - Гр. 2	L2	23
МЩО - ЩО2	L02	4	ЩО2 - Гр. 3	L3	8
ЩО1 - Гр. 10	L10	25	ЩО2 - Гр. 4	L4	32
ЩО1 - Гр. 11	L11	15	ЩО2 - Гр. 5	L5	25

В настоящее время на промышленных предприятиях осветительную проводку выполняют кабелями и проводами с алюминиевыми жилами. Выполнение проводки осветительной сети должно обеспечивать экономичность монтажа, долговечность, надежность, пожарную безопасность, взаимозаменяемость кабелей при скрытой проводке [7].

Способы прокладки проводки осветительных сетей бывают:

открытая прокладка на изолирующих опорах, в коробах, лотках, трубах и на кронштейнах;

скрытая прокладка под штукатуркой, в каналах и трубах;

открытая прокладка по стене.

Результаты выбора способов прокладки электрической проводки приведены в таблице 7.3.

Таблица 7.3 - Способы прокладки электрической проводки транспортного цеха

Участок	Способ прокладки
ВРУ - МЩО	в канале (в электрощитовой), открыто по стене (в цеху)
МЩО - ЩО1	открыто по стене (в цеху)
МЩО - ЩО2	открыто по стене (в цеху)
ЩО1 - Гр. 10, ЩО1 - Гр. 11, ЩО1 - Гр. 12.	на тросах (в помещении)
	открыто по потолку (в помещении)
ЩО2 - Гр. 1	на тросах (в цеху)
ЩО2 - Гр. 2	открыто по потолку (в помещении)
ЩО2 - Гр. 3	на тросах (в цеху)
ЩО2 - Гр. 4
ЩО2 - Гр. 5	открыто по потолку (в помещении)

8. Расчет сечений жил и выбор проводников

Рассчитанное сечение жил проводов и кабелей должно удовлетворять условиям механической прочности, допустимому нагреву, обуславливать потерю напряжения не превышающую допустимых значений.

По механической прочности расчет проводов и кабелей внутренних электрических сетей не производится. В практике проектирования электрических сетей соблюдают, установленные в [6], минимальные сечения жил проводов по механической прочности, так для алюминиевых жил минимальное сечение составляет 2,5 мм².

8.1 Выбор сечений проводов по допустимому нагреву

Электрический ток нагрузки, протекая по проводнику, нагревает его. Нормами [2] установлены наибольшие допустимые температуры нагрева жил проводов и кабелей. Исходя из этого, определены длительно допустимые токовые нагрузки для проводов и кабелей в зависимости от материала проводников, их изоляции, оболочки и условий прокладки [1, с. 61].

Сечения жил проводов и кабелей для сети освещения можно определить в зависимости от расчетного значения токовой нагрузки по условию:

, (8.1)

где Iдоп - допустимый ток стандартного сечения провода, А (длительно допустимые токовые нагрузки на провода и кабели приведены в [1, табл. П.18 - П.22].

Iр - расчетное значение длительного тока нагрузки, А.

Для выбора сечений проводов и кабелей по допустимому нагреву необходимо определить расчетные токовые нагрузки линий.

Расчетные максимальные токовые нагрузки для трехфазной сети определяют по формулам:

. (8.2)

Коэффициент мощности (cos) следует принимать:

1,0 - для ламп накаливания;

0,85 - для одноламповых светильников с люминесцентными лампами низкого давления;

0,92 - для многоламповых светильников с люминесцентными лампами низкого давления;

0,5 - для светильников с разрядными лампами высокого давления (ДРЛ, ДРИ);

0,85 - для светильников с разрядными лампами высокого давления, имеющими ПРА с конденсатором.

Гр. 1

А.

Предварительно выбираем кабель АВВГ 5х2,5 мм², Iдоп = 19 А > Iр1 = 6,67 А.

Для остальных групп расчет аналогичен. Результаты расчета приведены в таблице 8.1.

Таблица 8.1 - Результаты выбора сечений по условию допустимого нагрева

Группа	Тип лампы	cosц	Ip, А	Iдоп, А	Принятое сечение, мм2	Марка кабеля
1	ДРЛ	0,5	6,67	19	5х2,5	АВВГ
2	ЛЛ	0,92	0,57		3х2,5
3	ДРЛ	0,5	13,34		5х2,5
4	ДРЛ		6,67
5	ЛЛ	0,92	0,57		3х2,5
6	ЛН	1	1,22
7	ЛН		0,3
8	ЛН	1	1,22	19	3х2,5	АВВГ
9	ЛН
10	ДРЛ	0,5	2,51		5х2,5
11	ДРЛ		0,84
12	ЛЛ	0,92	0,57		3х2,5
13	-	-	3,91		5х2,5
14	-	-	27,82	32	5х6
15	-	-	31,73

8.2 Расчет электрических сетей по потере напряжения

Располагаемая (допустимая) потеря напряжения в осветительной сети, т.е. потеря напряжения в линии от источника питания (шин 0,4 кВ КТП) до самой удаленной лампы в ряду, определяется по формуле:

U_р= 105 U_min U_т, (8.3)

где 105 - напряжение холостого хода на вторичной стороне трансформатора, %; U_min - наименьшее напряжение, допускаемое на зажимах источника света, % (принимается равным 95 %); U_т - потери напряжения в силовом трансформаторе, приведенные к вторичному номинальному напряжению и зависящие от мощности трансформатора, его загрузки и коэффициента мощности нагрузки, %.

Потери напряжения в трансформаторе определим по [1, табл. 3.2] в зависимости от его мощности и коэффициента мощности, полученное значение умножим на фактическое значение загрузки в.

Тогда:

U_р = 105 U_min U_т = 105 95 4,03·0,9 = 6,37 %

Определим моменты нагрузки в группах сети по выражению:

, (8.4)

где L - длина участка от группового щитка до первого светильника в ряду, м;

l - длина участка сети между светильниками, м.

Гр.1

кВт·м.

Для остальных групп расчет аналогичен:

Гр. 2 Гр. 10

М2 = 11,58 кВт·м; М10 = 18,15 кВт·м;

Гр. 3 Гр. 11

М3 = 120,7 кВт·м; М11 = 4,62 кВт·м;

Гр. 4 Гр. 12

М4 = 98,75 кВт·м; М12 = 10,54 кВт·м;

Гр. 5

М5 = 12,27 кВт·м;

Момент нагрузки на участке трансформатор - ВРУ:

М0 = L0·(Pp1 +Pp2 + Pp3 + Pp4+ Pp5 + Pp10 + Pp11 + Pp12) · 10^-3 = 65·(2194,5 + + 345,6 + 4389 + 2194,5+ 345,6 + 825 + 275 + 345,6) · 10^-3 = 709,46 кВт·м

Моменты нагрузок на остальных участках определяются аналогично:

ВРУ - МЩО

М00 = 141,89 кВт·м

МЩО - ЩО1

М01 = 109,87 кВт·м

МЩО - ЩО2

М02 = 37,88 кВт·м

Для сети сложной конфигурации, когда участки сети имеют разное коли-чество фазных проводов, определяется приведенный момент по выражению:

М_пр = М + m, (8.5)

где М - сумма моментов данного и всех последующих по направлению тока участков с тем же числом проводов в линии, что и на данном участке;

m - сумма моментов питаемых через данный участок линии с иным числом проводов, чем на данном рассчитываемом участке;

- коэффициент приведения моментов (принимается 1,85 [1, табл. 3.5]).

Приведенный момент на участке трансформатор - ВРУ:

Мпр₀ = М0+ М00+ М01+ М02+ М1+ М3+ М4+ М10+М11+(m2+ m5+ m12) = 709,46+141,89+109,87+37,88+98,75+120,7+98,75+18,15+4,62+

+1,85(11,58+12,27+10,54) = 1403,69 кВт·м.

Определим сечение жил кабеля на данном участке по формуле:

S = Мпр/(C·Uр), (8.6)

где С - коэффициент, зависящий от материала провода и напряжения сети (принимаем 44 [1, табл. 3.4]).

S0 = 1403,69/(44·6,37) = 5,01 мм².

Принимаем на участке трансформатор - ВРУ кабель АВВГ сечением 5х6 мм², который проходит по допустимому нагреву.

Фактическая потеря напряжения на участке трансформатор - ВРУ определяется по выражению:

Uф = M/(S·C), (8.7)

где М - момент нагрузки на данном участке, кВт·м;

S - принятое сечение жил кабеля на данном участке, мм².

Uф = 709,46/(44·6) = 2,69 %.

Располагаемая потеря напряжения на участке ВРУ - МЩО составит:

Uр00 = Uр - Uф = 6,37 - 2,69 = 3,68 %

Приведенный момент на участке ВРУ - МЩО:

Мпр₀₀ = М00+ М01+ М02+ М1+ М3+ М4+ М10+М11+(m2+ m5+ m12) = 141,89+109,87+37,88+98,75+120,7+98,75+18,15+4,62+

+1,85(11,58+12,27+10,54) = 694,22 кВт·м.

Сечение жил кабеля на данном участке:

S00 = 694,22/(44·3,68) = 4,28 мм².

Принимаем на участке ВРУ - МЩО кабель АВВГ сечением 5х6 мм², который проходит по допустимому нагреву.

Фактическая потеря напряжения на данном участке составит:

Uф00 = M00/(S·C) = 141,89/(44·6) = 0,54 %.

Располагаемая потеря напряжения на участке МЩО - ЩО1:

Uр01 = 1 %.

Приведенный момент на участке МЩО - ЩО1:

Мпр₀₁ = М01+ М10+М11+·m12 = 109,87+18,15+4,62+1,85·10,54 = 152,14 кВт·м.

Сечение жил кабеля на данном участке:

S01 = Мпр01/(C·Uр01) = 152,14/(44·1) = 3,46 мм².

Принимаем на участке МЩО - ЩО1 кабель АВВГ сечением 5х4 мм², который проходит по допустимому нагреву.

Фактическая потеря напряжения на данном участке составит:

Uф01 = 109,87/(44·4) = 0,62 %.

Располагаемая потеря напряжения на участке ЩО1 - Гр. 10-12:

Uргр01 = Uр01 - Uф01 = 1 - 0,62 = 0,38 %.

Сечение жил кабеля на участке ЩО1 - Гр. 10:

S10 = М10/(C·Uргр01) = 18,15/(44·0,38) = 1,1 мм².

Принимаем на участке ЩО1 - Гр. 10 кабель АВВГ сечением 5х2,5 мм², который проходит по допустимому нагреву.

Фактическая потеря напряжения на данном участке составит:

Uф10 = M10/(S·C) = 18,15/(44·2,5) = 0,17 %.

Далее расчет выбора сечений проводов выполняется аналогично. Результаты расчета приведены в таблице 9.1.

9. Защита осветительной сети и выбор аппаратов защиты

Аппараты, установленные для защиты от токов коротких замыканий и перегрузки, должны быть выбраны так, чтобы номинальный ток каждого из них I_з. (ток плавкой вставки или расцепителя автоматического выключателя) был не менее расчетного тока I_р, рассматриваемого участка сети:

I_з. ? I_р . (9.1)

Для защиты осветительных сетей промышленных, общественных, жилых этажных зданий наибольшее распространение получили однополюсные и трехполюсные автоматические выключатели с расцепителями.

Аппараты защиты, защищающие электрическую сеть от токов КЗ должны обеспечивать отключение аварийного участка с наименьшим временем с соблюдением требований селективности.

Номинальные токи уставок автоматических выключателей и плавких вставок предохранителей следует выбирать по возможности наименьшими по расчетным токам защищаемых участков сети, при этом должно соблюдаться соотношение между наибольшими допустимыми токами проводов I_доп и номинальными токами аппаратов защиты I_з:

, (9.2)

где К_з - коэффициент защиты; К_п - поправочный коэффициент, зависит от условий прокладки провода.

Аппараты защиты следует располагать по возможности группами (щитки освещения) в доступных для обслуживания местах. Рассредоточенная уста-новка аппаратов защиты допускается при питании освещения от распреде-лительных магистралей. Защитный аппарат включается в каждую фазу, кроме нулевого провода, а во взрывоопасных помещениях и в нулевой провод [8].

Исходя из условий выбора, принимаем аппараты защиты для групповых линий:

Гр. 1

I_з. ? I_р. 10?2,3

I_доп К_з I_з / К_п 19 ? 9,5

выбираем выключатель АЕ1000

Аналогично для остальных групп.

Расчет сечений и выбор защиты сводим в табл.9.1.

Таблица 9.1 - Выбор сечений проводов и защитных аппаратов.

№ группы линии	с	Uдоп,%	S, мм2	Sрас, мм2	Iдоп, А	Uф, %	Марка провода	Защитные аппараты
1	7,4	3,89	2,5	0,45	19	0,7	АВВГ 3x2,5	AЕ1000
2	7,4	3,89	2,5	0,2	19	0,3	АВВГ 3x2,5	AЕ1000
3	7,4	3,89	2,5	0,09	19	0,14	АВВГ 3x2,5	AЕ1000
4	7,4	3,89	2,5	0,21	19	0,32	АВВГ 3x2,5	AЕ1000
5	7,4	4,29	2,5	0,84	19	1,45	АВВГ 3x2,5	AЕ2034
6	7,4	4,29	2,5	0,04	19	0,07	АВВГ 3x2,5	AЕ1000
7	44	4,29	2,5	0,63	19	1,08	АВВГ 5x2,5	AЕ2026
8	44	4,29	2,5	0,6	19	1,03	АВВГ 5x2,5	AЕ2026
9	44	4,29	2,5	0,6	19	1,03	АВВГ 5x2,5	AЕ2026
10	44	4,29	2,5	0,6	19	1,03	АВВГ 5x2,5	AЕ2026
11	44	4,29	2,5	0,63	19	1,08	АВВГ 5x2,5	AЕ2026

Заключение

В ходе работы над данным курсовым проектом было разработано общее равномерное освещение лесопильного цеха. Также было рассчитано аварийное освещение.

Были рассчитаны и выбраны:

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.

Для защиты сети были выбраны автоматические выключатели, а для управления осветительными установками использованы кнопочные выключатели.

Спроектированная система освещения удовлетворяет требованиям ПУЭ, ПТЭ и СНиП, также надежности, экономичности, простоты эксплуатации, удобства обслуживания осветительных установок.

Для простоты и удобства проверки и изучения данного курсового проекта 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.

Литература

1. Правила устройства электроустановок / Министерство топлива и энергетики РФ - 6-е издание переработанное и дополн. - М.: Главгосэнергоиздат России, 1998. -608 с.

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

3. Епанешников М.М. Электрическое освещение. -М.: Энергия, 1973. -352 с.

4. М. ук. 3167, Практическое пособие по выполнению курсового и дипломного проектирования.

Размещено на Allbest.ru