Требование к сети цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Требование к питающей осветительной сети цеха по условиям безопасности

Рабочее освещение рекомендуется питать по самостоятельным линиям от распределительных устройств подстанций, щитов, шкафов, распределительных пунктов, магистральных и распределительных шинопроводов.

Рабочее освещение, освещение безопасности и эвакуационное освещение допускается питать от общих линий с электросиловыми установками или от силовых распределительных пунктов. При этом должны соблюдаться требования к допустимым отклонениям и колебаниям напряжения в осветительной сети в соответствии с ГОСТ 13109-87.

Линии питающей сети рабочего освещения, освещения безопасности и эвакуационного освещения, а также линии, питающие иллюминационные установки и световую рекламу, должны иметь в распределительных устройствах, от которых эти линии отходят, самостоятельные аппараты защиты и управления для каждой линии.

Допускается устанавливать общий аппарат управления для нескольких линий одного вида освещения или установок, отходящих от распределительного устройства.

При использовании шинопроводов в качестве линий питающей осветительной сети вместо групповых щитков могут применяться присоединяемые к шинопроводу отдельные аппараты защиты и управления для питания групп светильников. При этом должен быть обеспечен удобный и безопасный доступ к указанным аппаратам.

В местах присоединения линий питающей осветительной сети к линии питания электросиловых установок или к силовым распределительным пунктам (6.2.5) должны устанавливаться аппараты защиты и управления.

При питании осветительной сети от силовых распределительных пунктов, к которым присоединены непосредственно силовые электро-приемники, осветительная сеть должна подключаться к вводным зажимам этих пунктов.

В начале каждой групповой линии, в том числе питаемой от шинопроводов, должны быть установлены аппараты защиты на всех фазных проводниках. Установка аппаратов защиты в нулевых защитных проводниках запрещается. Рабочие нулевые проводники групповых линий должны прокладываться при применении металлических труб совместно с фазными проводниками в одной трубе, а при прокладке кабелями или многожильными проводами должны быть заключены в общую оболочку с фазными проводами. Совместная прокладка проводов и кабелей групповых линий рабочего освещения с групповыми линиями освещения безопасности и эвакуационного освещения не рекомендуется.

Допускается их совместная прокладка на одном монтажном профиле, в одном коробе, лотке при условии, что приняты специальные меры, исключающие возможность повреждения проводов освещения безопасности и эвакуационного при неисправности проводов рабочего освещения, в корпусах и штангах светильников.

Сечение нулевых рабочих проводников трехфазных питающих и групповых линий с лампами люминесцентными, ДРЛ, ДРИ, ДРИЗ, ДНаТ при одновременном отключении всех фазных проводов линии должно выбираться:

1. Для участков сети, по которым протекает ток от ламп с компенсированными пускорегулирующими аппаратами, равным фазному независимо от сечения.

2. Для участков сети, по которым протекает ток от ламп с некомпенсированными пускорегулирующими аппаратами, равным фазному при сечении фазных проводников менее или равном 16 мм² для медных и 25 мм² для алюминиевых проводов и не менее 50% сечения фазных проводников при больших сечениях, но не менее 16 мм² для медных и 25 мм² для алюминиевых проводов.

При защите трехфазных осветительных питающих и групповых линий предохранителями или однополюсными автоматическими выключателями при любых источниках света сечение нулевых рабочих проводников следует принимать равным сечению фазных проводников.

При выборе токов аппаратов зашиты должны учитываться пусковые токи при включении мощных ламп накаливания и ламп ДРЛ, ДРИ, ДРИЗ, ДНаТ.

Аппараты защиты следует располагать по возможности группами в доступных для обслуживания местах. Рассредоточенная установка аппаратов защиты допускается при питании освещения от шинопроводов

Аппараты защиты независимо от требований в питающей осветительной сети следует устанавливать на вводах в здания.

Трансформаторы, используемые для питания светильников до 50 В, должны быть защищены со стороны высшего напряжения. Защита должна быть предусмотрена также на отходящих линиях низшего напряжения.

Если трансформаторы питаются отдельными группами от щитков и аппарат защиты на щитке обслуживает не более трех трансформаторов, то установка дополнительных аппаратов защиты со стороны высшего напряжения каждого трансформатора необязательна.

Установка предохранителей, автоматических и неавтоматических однополюсных выключателей в нулевых рабочих проводах в сетях с заземленной нейтралью запрещается.

Для питания осветительных приборов общего внутреннего и наружного освещения, как правило, должно применяться напряжение не выше 220 В переменного или постоянного тока. В помещениях без повышенной опасности напряжение 220 В может применяться для всех стационарно установленных осветительных приборов вне зависимости от высоты их установки.

Напряжение 380 В для питания осветительных приборов общего внутреннего и наружного освещения может использоваться при соблюдении следующих условий:

1. Ввод в осветительный прибор и независимый, не встроенный в прибор, пускорегулирующий аппарат выполняется проводами или кабелем с изоляцией на напряжение не менее 660 В.

2. Ввод в осветительный прибор двух или трех проводов разных фаз системы 660/380 В не допускается.

Для питания светильников местного стационарного освещения с лампами накаливания должны применяться напряжения: в помещениях без повышенной опасности - не выше 220 В и в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных - не выше 50 В. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных допускается напряжение до 220 В для светильников, в этом случае должно быть предусмотрено или защитное отключение линии при токе утечки до 30 мА, или питание каждого светильника через разделяющий трансформатор (разделяющий трансформатор может иметь несколько электрически несвязанных вторичных обмоток).

Для питания светильников местного освещения с люминесцентными лампами может применяться напряжение не выше 220 В.

2. ТЗ показатели технологичности, показатели миниатюризации

осветительный ток гармоника миниатюризация

Миниатюризация - это уменьшение габаритов и массы устройств.

Эффект миниатюризации оценивается обычно плотностью компоновки, то есть количеством элементов в единице объема. В настоящее время располагают до элементов на 1.

Для устройств электропитания оценку эффективности миниатюризации определяют критерием удельной мощности - (), то есть отношением выходной мощности устройства к его объему или относительным объемом - отношение объема устройства электропитания к суммарному объему всей системы. Трудности в миниатюризации устройств электропитания связан с большими значениями токов, напряжений, большими мощностями, большими тепловыми эффектами и необходимостью отвода тепла. Часто бывает, что использование различных методов приводит к противоречивым решениям и требует оптимизации, но выбор наилучшей структуры, методов и способов предполагает расчет множества вариантов, большого времени и больших материальных затрат. В таком случае необходимо использование автоматического проектирования на ЭВМ. Комплексная миниатюризация устройств электропитания позволяет улучшить массогабаритные показатели, повысить надежность и срок

3. Кабели и провода. Расчет сечения по току

Сечение проводов должно быть выбрано таким. Чтобы обеспечивать необходимое напряжение источника света, чтобы не было перегрева участка цепи и обеспечивалась механическая прочность

Площадь поперечного сечения кабелей определяется с использованием номинального значения тока нагрузки IB, деленного на различные поправочные коэффициенты: k2, j

I'B является откорректированным (поправленным) значением тока нагрузки, которое сравнивается со значением пропускной способности по току соответствующего кабеля.

Выбрать сечение очень просто, если использовать данные, представленные производителем. Метод монтажа, тип материала изоляции, поправочные коэффициенты для групп цепей и кабелей не являются основными параметрами для этой технологии. Расчет площади поперечного сечения для любой заданной модели производился производителем на основе следующих параметров:

номинальный ток;

температура окружающего воздуха, равная 35 «С;

три нагруженные шины.

Поправочный коэффициент должен использоваться при более высоких значениях температуры. На Рис. 1 даны поправочные коэффициенты для цепей среднего и высокого диапазона мощности (до 4000 А).

Рис. 1. Поправочный коэффициент для температуры выше 35С

В цепях, где проходит ток 3-й гармоники, нейтральный провод может пропускать значительный ток, и в связи с этим необходимо учитывать соответствующие добавочные потери мощности. На Рис. 1 представлена диаграмма максимально допустимого фазного тока и тока в нейтрали (на единицу измерения) в системе большой мощности в виде функций и уровень 3-й гармоники.

Максимально допустимый ток (на единицу измерения) как функция от уровня 3-й гармоники

4. ТЗ, содержание раздела надежность (резервирование и диагностика, вероятность безотказной работы)

При проведении расчетов надежности без учета условий эксплуатации необходимо считать, что анализируемый блок управления и защиты (БУ и З) структурно является последовательным, отказы элементов независимы и отказ одного элемента приводит к отказу всего БУ и З в целом.

- показатели технологичности:

1. - коэффициент использования микросхем и микросборок (в единицах);

2. - коэффициент повторяемости микросхем и микросборок (в единицах);

3. - коэффициент применения унифицированных встроенных источников питания (в единицах);

4. - комплексный показатель технологичности (в баллах). Обычно рассчитывает технолог.

Определим надежность всей системы с учетом условий эксплуатации и без них.

Основным показателем является безотказность в работе, то есть сохранение работоспособности в течение некоторого времени без вынужденных перерывов. Отказ - это случайное событие, поэтому говорят о вероятности появления отказов. Вероятность безотказной работы обозначается и определяется как , где - интенсивность отказов, - время. Вероятность безотказной работы всей электротехнической системы определяется по формуле , где берется в справочнике, а - количество элементов. Поэтому сложные «KG имеют весьма низкую надежность несмотря на высокую надежность компонентов. Интенсивность отказов растет с увеличением электрической и тепловой нагрузки, растет с ухудшением механических и климатических воздействий, поэтому при выборе ЭУ надо соблюдать режимы их работы. Для повышения надежности используют резервирование. Резервирование бывает горячее (нагруженное) и холодное (ненагружен).

Определяем интенсивность отказа _і каждого элемента по Таблице 2 - Интенсивности отказов элементов при температуре окружающей среды 20С и относительной влажности 50-70%.

Таблица 2 - Интенсивности отказов элементов при температуре окружающей среды 20С и относительной влажности 50-70%.

Интенсивность отказов БУ и З в целом определяется суммой интенсивностей отказов всех групп составляющих элементов:

Результирующая вероятность безотказной работы без учета условий эксплуатации определяется по формуле:

Среднее время безотказной работы БУ и З (Т_ср) без учета условий эксплуатации определяется по формуле:

5. Программное обеспечение автоматизированного проектирования электротехнических устройств

При автоматизации проектирования технологических процессов учитывают характер и взаимосвязи факторов, влияющих на построение технологического процесса и определяющих заданное качество изготовляемых изделий и экономическую эффективность разрабатываемой технологии; проводят моделирование, структурную и параметрическую оптимизацию проектируемого технологического процесса, принимают целесообразное сочетание типовых и индивидуальных технологических решений на всех уровнях проектирования.

В период научно-технического прогресса большое значение имеет всемерное ускорение технологической подготовки производства новых изделий. Эта задача в современных условиях решается путем разработки типовых технологических процессов, использования автоматизированной системы подготовки производства, применения гибких быстропереналаживаемых средств производства, стандартной и обратимой оснастки.

Для массовых пользователей, не имеющих навыков работы со сложными программными продуктами и системами, рекомендуется использование простых прикладных программ, которые можно применять для локальных задач проектирование небольших объектов электроснабжения бытовых и общественных зданий. Кроме того, с помощью этих программ можно осуществлять проверку и экспертизу проектов.

Одним из ярких примеров подобных прикладных программ является программа «Электрик 6.0» - бесплатная программа для электриков и проектировщиков.

Программа позволяет:

– рассчитать мощность по 1ф/3ф току;

– рассчитать ток по 1ф/3ф мощности;

– по заданному сечению и условиям прокладки определить ток и мощность;

– рассчитать потери напряжения;

– рассчитать токи короткого замыкания;

– определить диаметр провода, кабеля, шнура и спецкабеля;

– определить сечение провода, кабеля, шнура и спецкабеля;

– проверить выбранное сечение на:

– нагрев;

– экономическую плотность тока;

– потери напряжения;

– корону,

– выбрать сечение провода, кабеля, шнура и спецкабеля при определенной прокладке и потерю напряжения для проводников до 1000 В при определенной длине;

– определить ток плавки материала проводника;

– определить сопротивление;

– определить нагрев;

– определить энергию электрической цепи;

– определить количество теплоты, выделяющейся в цепи(работа);

– рассчитать заземление, как одиночного, так и контура;

– рассчитать промерзания грунта для работ по заземлению и прокладке кабелей;

– выбрать автоматы защиты;

– произвести расчет работ и выбор оборудования связанных с электрификацией и другое.

Литература

1. «САПР в электротехнике» Э.К. Стрельбицкий, перевод с французского В.А. Соколова М.; «Мир», 1988.

2. С.Г. Герман-Галкин «Силовая электроника», «Лабораторные работы на ПК» Санкт-Петербург, «Корона принт», 2007, 299 с.

3. «Проектирование промышленных электрических сетей» В.И. Крупович - М.; «Энергия», 1979, 327 с.

4. «Электротехнические устройства». О.В. Алексеев, В.Е. Китаев, А.Я. Шихин - М.; «Энергоиздат», 1981, 330с

5. «Электротехническая совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи»

Выпуск 2 «Внутрисистемные помехи и методы их уменьшения, перевод с английского». А.И. Сапгирс, Дональд Р.Ж. Уайт - М.; «Советское радио», 1987.

6. «Как рассчитать ток короткого замыкания». Е.В. Беляева - М.; «Энергоиздат», 1983.

7. А.А. Васильев, И.П. Крючков, Е.Ф. Наяшкова и др. «Электрическая часть станций и подстанций». Учебник для вузов - М.; Энергия, 1980, 608 с.

8. Г.Ф. Быстрицкий, Б.Н. Кудрин. «Выбор и эксплуатация силовых трансформаторов». Учебное пособие для вузов и среднего проф. образования - М.; Издательский центр «Академия», 2003, 176 с.

9. П.Г. Грудинский и др. «Электротехнический справочник». Изд. 5-е, - М.; «Энергия», 1974, 776 с.

Размещено на Allbest.ru