Электроснабжение строительной площадки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Полоцкий государственный университет»

Инженерно-строительный факультет

Курсовая работа

по дисциплине: «Инженерные сети и оборудование»

тема: «Электроснабжение строительной площадки»

Новополоцк 2013



Содержание

1. Расчет мощности строительной площадки

1.1 Определение потребляемых мощностей технологическими, производственными машинами и механизмами на строительной площадке

1.2 Расчет освещения на стройплощадке

1.2.1 Расчет общего равномерного освещения

1.2.2 Расчет общего локализованного освещения открытого склада

1.2.3 Расчет внутреннего освещения закрытого склада

1.3 Расчет полной мощности стройплощадки. Выбор источника электроснабжения

1.3.1 Расчет полной мощности стройплощадки

1.3.2 Выбор источника электроснабжения

2. Выбор силовых кабелей

3. Расчет искусственного защитного заземления источника электроснабжения и башенного крана КБ-403

Список использованных источников

электроснабжение строительный освещение



1. Расчет мощности строительной площадки

1.1 Определение потребляемых мощностей технологическими, производственными машинами и механизмами

На основании ведомости строительных машин и механизмов по строительной площадке и их паспортных данных о паспортной Pпасп или потребляемой Pпотр мощности и напряжении питания приведем перечень электрифицируемых строительных машин и механизмов:

Кран башенный КБ-403 (паспортные данные: Pпасп=61,5кВт, cos=0.8, напряжение питания 3 фазн. 380/220В)

Цемент-пушка СБ-13 (паспортные данные: Pпасп=5,5кВт, cos=0.77, напряжение питания 3 фазн. 380В)

Малярная станция СО-115 (паспортные данные: Pпасп=40 кВт, cos=0.77, напряжение питания 3 фазн. 380В)

Сварочный аппарат ТД-300 (паспортные данные: Pпасп=20кВт, cos=0.8, напряжение питания 3 фазн. 380В)

Кроме того, по условиям задания необходимо предусмотреть электроснабжение:

Мастерской для питания светильников и станков с трехфазным питанием (исходные данные: ориентировочная потребляемая мощность Sпотр=6кВА, подводимое напряжение 1 фазн. 220В)

Бытовок для питания светильников и обогревателей (исходные данные: ориентировочная потребляемая мощность Sпотр=4кВA, подводимое напряжение 1 фазн. 220В)

Т.к. для строительных машин неизвестны потребляемые ими мощности от сети, определим их по известной паспортной мощности по выражению:



(1.1)

Найдём Pпотр для крана башенного КБ-403:

Найдём Pпотр для цемент-пушки СБ-13:

Найдём Pпотр для малярной станции СО-115:

Найдём Pпотр для сварочного аппарата ТД-300:

Для мастерской (питания светильников и станков с трехфазным питанием):

Для бытовок (освещения и обогрев):

1.2 Расчет освещения на стройплощадке

1.2.1 Расчет общего равномерного освещения

Расчет общего равномерного освещения производим по ГОСТ 12.1.046-85 «Нормы освещения строительных площадок»:

общая площадь строительной площадки 7196 м2.

тип источника света при средней ширине строительной площадки 87 м по п. 1.6 ГОСТ 12.1.046-85 - лампа ДРЛ

марка источника света ДРЛ-400 (паспортные данные: лампа ртутная газоразрядная, напряжение питания 1 фазн. 220В, мощность лампы 400Вт, прожектор ПЗС-45)

норма освещенности Ен принимаем 2лк по п .2.1 ГОСТ 12.1.046-85;

определяем количество прожекторов n по формуле приложения 3 ГОСТ 12.1.046-85:

(1.2)

где Ер - расчетная освещенность, лк;

S - площадь, равная 7196 м2;

Pл - мощность лампы, равная 400Вт;

К- коэффициент запаса, равный 1,7;

Ен - нормированная освещенность, равная 2лк;

m - коэффициент, равный 0,15

минимальная высота установки прожекторов на мачте (по приложению 4 ГОСТ 12.1.046-85) равна 7 м.

мощность Pпотр, потребляемая прожекторными установками:

9 (1.3)

1.2.2 Расчет общего локализованного освещения открытого склада

В дополнение к общему равномерному освещению следует предусматривать общее локализованное освещение.

По заданию необходимо рассчитать локализованное освещение открытого склада.

Исходные данные:

площадь открытого склада 142,3 м2

норма наименьшей освещенности данного участка и вида работ Eн, лк (п. 5 табл.1 ГОСТ 12.1.046-85) равна 10 лк.

в качестве источника света выбираем лампу типа ДРЛ, марки ДРЛ-400, такую же, как и для общего равномерного освещения.

определяем количество прожекторов n:

,

(1.2)

где Ер - расчетная освещенность, лк;

S - площадь, равная 142,3 м2;

Pл - мощность лампы, равная 400Вт;

К- коэффициент запаса, равный 1,7;

Ен - нормированная освещенность, равная 10лк;

m - коэффициент, равный 0.15.

минимальная высота установки прожекторов на мачте (по приложению 4 ГОСТ 12.1.046-85) равна 4 м.

(1.3)

мощность Pпотр, потребляемая прожекторными установками:

1.2.3 Расчет внутреннего освещения закрытого склада

По заданию необходимо рассчитать внутренне освещение закрытого склада на строительной площадке.

Исходные данные: площадь закрытого склада 130,2 м2

норма наименьшей освещенности данного участка и вида работ Eн, лк (табл.1 ГОСТ 12.1.046-85 п. 49) равна 10 лк.

в качестве источника света выбираем лампу внутреннего освещения общего назначения марки Б-220-100 (паспортные данные: напряжение питания 1 фазн. 220В, мощность лампы100Вт, прожектор ППР-100).

определяем количество светильников n по формуле приложения 3 ГОСТ 12.1.046-85:

, (1,2)

где Ер - расчетная освещенность, лк; S - площадь, равная 130,2 м2; Pл - мощность лампы, равная 100Вт; К- коэффициент запаса, равный 1,3; Ен - нормированная освещенность, равная 10лк;

m - коэффициент, выбирается в диапазоне 0.16-0.25, принимаем 0.2.

мощность Pпотр, потребляемая светильниками закрытого склада установками:

(1.3)

Расчет освещения строительной площадки сводим в таблицу 1.

Таблица 1 Расчет рабочего освещения

№	Назначение освещения	Норма освещенности, не менее, Eн, лк	Освещаемая площадь, м2	Тип ламп	Мощность лампы, Вт	Тип (марка) прожекторов или светильников	Кол-во прожекторов или светильников	Потребляемая мощность, кВА
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Общее равномерное освещение строительной площадки	2	7196	ДРЛ-400	400	ПЗС-45	9	3.6
2	Освещение открытого склада	10	142,3	ДРЛ-400	400	ПЗС-45	1	0.4
3	Внутренне освещение закрытого склада	10	130,2	Б-220-100	100	ППР-100	3	0.3

1.3 Расчет полной мощности стройплощадки. Выбор источника электроснабжения

1.3.1 Расчет полной мощности стройплощадки

На основе календарного графика работы потребителей и значений их потребляемых мощностей составляем таблицу 2 и определяем потребляемые мощности строительной площадкой для каждого периода (этапа) строительства.

Таблица 2 График мощности строительной площадки

	Наименование потребителей	Потребл. Мощность Pпотр., кВА	Pпотр.пл., кВA
			Этапы строительства
			1кв	2кв	3кв	4кв
1	2	3	4	5	6	7
1	Кран башенный КБ-403	76,88	-	76,88	76,88	76,88
2	Цемент-пушка СБ-13	7,14	7,14	-	-	-
3	Малярная станция СО-115	51,95	51,95	51,95	-	-
4	Сварочный аппарат ТД-300	25	-	-	-	25
5	Мастерская	6	-	-	6	6
6	Бытовки	4	-	-	4	4
7	Общее равномерное освещение строительной площадки	3,6	3,6	3,6	3,6	3,6
8	Освещение открытого склада	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4
9	Внутренне освещение закрытого склада	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
		ИТОГО:	63,39	133,13	91,18	116,18

Составим график электрической нагрузки на основе данных потребляемых мощностей потребителей (технологических, производственных, силовых, освещения и т.п.) и график их работы на весь период строительства:



Рисунок 1 График электрической нагрузки стройплощадки, kBA

В соответствии с таблицей 2 и графиком электрической нагрузки рис.1максимальная электронагрузка стройплощадки приходится на 2-ом кв. строительства.

Суммарная электронагрузка строительной площадки Sполн.пл., кВА определяется для 2-го кв. с учетом коэффициента спроса kс потребителей и потребляемой мощности каждого из потребителей, использующихся в этот период строительства:

(1.5)

Где б - коэффициент учитывающий потери в сети, равный 1.05…1.1 и равный 1.1.

кВА

где - коэффициент одновременности (совпадения максимумов нагрузок), принимается в диапазоне 0,75…0,85 и равный 0.8.

1.3.2 Выбор источника электроснабжения

Для электроснабжения стройплощадки целесообразно использовать трансформаторную подстанцию, т.к. в качестве стационарного источника питания строительной площадки будет задействована существующая линия электропередач напряжением 6 кВ, проходящая на расстоянии 3 м от стройплощадки. Выбираем передвижную комплектную трансформаторную подстанцию строительного типа наружной установки марки ПКТП-100-У1, мощностью 100 кВА, напряжением 6(10) кВ на стороне ВН, напряжением 0.4-0.23 кВ на стороне НН, габаритными размерами 3310Ч1490Ч2315 мм.



2. Выбор силовых кабелей

Номинальный ток в жиле питающего кабеля Iн, А, для однофазного потребителя:

(2.1)

где Pпотр в ВА.

Номинальный ток в жиле питающего кабеля для трехфазного потребителя:

(2.2)

Для крана башенного КБ-403:

Минимально допустимое сечение жилы кабеля для питания крана КБ-403 составляет 70 мм2. Выбираем кабель марки ААБ 4Ч70 (Iдоп=128А)-для прокладки в траншее от распределитального щита до подключательного шкафа крана.

Выбираем гибкий кабель марки КГ 4Ч35 (Iдоп=130А)-для прокладки траншее от подключательного шкафа до вводного ящика крана.

Для цемент пушки СБ-13:

Минимально допустимое сечение жилы кабеля для питания цемент пушки СБ-13 составляет 2,5 мм2. Выбираем кабель марки КГ 3Ч2,5 (Iдоп=28А)-для прокладки по опорам от распределитального щита до щита цемент пушки.

Для малярной станции СО-115 :

Минимально допустимое сечение жилы кабеля для питания малярной станции СО-115 составляет 16 мм2. Выбираем кабель марки КГ 3Ч16 (Iдоп=80А)-для прокладки по опорам от распределитального щита до щита малярной станции.

Для сварочного аппарата ТД-300:

Минимально допустимое сечение жилы кабеля для питания сварочного аппарата ТД-300 составляет 4 мм2. Выбираем гибкий шнур марки ШРПС 2Ч4 (Iдоп=43А)-для прокладки по опорам от распределитального щита до щита сварочного аппарата.

Для общего равномерного освещения строительной площадки и освещения открытого склада конструкций целесообразно запитать от одной сети:

Минимально допустимое сечение жилы кабеля для питания равномерного освещения строительной площадки и освещения открытого склада составляет 16 мм2. Выбираем кабель марки АВВГ 2Ч16 (Iдоп=70А) - для прокладки по опорам от распределительного щита до щита наружного освещения площадки.

Для внутреннего освещения закрытого склада:

Минимально допустимое сечение жилы кабеля для питания внутреннего освещения закрытого склада составляет 16 мм2. Выбираем кабель марки АВВГ 2Ч16 (Iдоп=70А) - для прокладки по опорам от распределительного щита до щита освещения закрытого склада.

Для бытовок:

Минимально допустимое сечение жилы кабеля для питания бытовок составляет 2.5 мм2. Выбираем кабель марки АВВГ 2Ч2.5 (Iдоп=21А)- для прокладки по опорам от распределительного щита до бытовок.

Для мастерской:

Минимально допустимое сечение жилы кабеля для питания мастерской составляет 4 мм2. Выбираем кабель марки АВВГ 2Ч4 (Iдоп=29А)- для прокладки по опорам от распределительного щита до мастерской.

Результаты расчета токов потребителей и выбранные марки силовых кабелей заносим в табл. 3.

Таблица 3 Токовые нагрузки, сечение и марка питающих кабелей по строительной площадке

№	Наименование потребителей	Номинальный ток в жиле, Iн A	Допустимый ток кабеля или провода, А	Марка кабеля или провода
1	Кран башенный КБ-403	116,8	128	AAБ 4Ч70
			130	КГ 4Ч35
2	Цемент-пушка СБ-13	10,8	28	КГ 3Ч2,5
3	Малярная станция СО-115	78,9	80	КГ 3Ч16
4	Сварочный аппарат ТД-300	37,98	43	ШРПС 2Ч4
5	Мастерская	27,27	29	АВВГ 2Ч4
6	Бытовки	18,18	21	АВВГ 2Ч2,5
7	Наружное освещение строительной площадки	18,18	70	АВВГ 2Ч16
8	Освещение открытого склада	18,18	70	АВВГ 2Ч16
9	Освещение закрытого склада	1,36	70	АВВГ 2Ч16



3. Расчет искусственного защитного заземления источника электроснабжения и башенного крана КБ-100

Параметры заземлителя:

диаметр стержней заземлителя: ;

длина стержней заземлителя: lст=2,5м;

расстояние между стержнями: ;

диаметр соединительного прута ;

заглубление стержней и соединительного прута от поверхности земли: ;

требуемое сопротивление заземлителя растеканию тока Rз.треб согласно ПУЭ в электроустановках до 1кВ - не более 4Ом.

Сопротивление одного стержня , Ом:

(3.1)

где Kmax - повышающий коэффициент для заданной I климатической зоны равный 1.9;

с - удельное сопротивление грунта, равное 50 Ом•м;

h' - расстояние от поверхности земли, до середины стержня, м, определяется по выражению:

(3.2)



Предварительно определяем ориентировочное количество стержней (при необходимости округляется в большую сторону):

(3.3)

Выбираем способ размещения стержней заземлителя в соответствии с заданием - по замкнутому контуру.

Окончательно определяем количество стержней (при необходимости округляется в большую сторону):

(3.4)

где - коэффициент экранирования стержня, для расположения стержней по замкнутому контуру равен 0.41.

Длина соединительного прута:

(3.5)



1,05Сопротивление растеканию тока соединительного прута , Ом:

(3.6)

Окончательно определяем сопротивление всего заземлителя , Ом:

(3.7)

где - коэффициент экранирования соединительного прута равный 0.22.

Т.к. (2.56 Ом<4 Ом), то рассчитанный заземлитель соответствует требованиям и позволит надежно заземлить башенный кран КБ-403.

Выбираем способ размещения стержней заземлителя в соответствии с заданием - по замкнутому контуру.



Список использованных источников

1. Пчелкина И. А. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) // М.: Энергосервис, 2007.- 440с

2. Система стандартов безопасности труда. Строительство. Нормы освещения строительных площадок: ГОСТ 12.1.046-85.- Введ. 01.01.1986.- Москва: Государственный комитет СССР по делам строительства, 1986. - 27 с.

3. Система проектной документации для строительства. Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах: ГОСТ 21.614-88.- Введ. 01.08.1988.- Москва: Государственный строительный комитет СССР, 1988.- 15 с.

4. Система стандартов безопасности труда. Строительство. Электробезопасность. Общие требования: ГОСТ 12.1.013-78.- Введ. 18.09.1978.- Москва: Государственный комитет СССР по делам строительства, 1978. - 9 с.

5. Цвета сигнальные и знаки безопасности: ГОСТ 12.04.026-76.- Введ. 01.01.1978.- Москва: Государственный комитет стандартов Совета Министров СССР.- 1978.- 13 с.

6. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.- Утв. 03.12.2004.- Минск

7. ЕСКД Общие требования к текстовым документам: ГОСТ 2.105-95.- Введ. 01.07.1996.- Российская Федерация: Межгосударственный Совет по стандартизации метрологии и сертификации, 1996.- 30 с.

8. А. Л. Адамович Методические указания к выполнению курсовой работы «Инженерные сети о оборудование»

Размещено на Allbest.ru