49470

Проектирование электрического освещения

Курсовая

Энергетика

Выбор того или иного источника света определяется требованиями к освещению (цветность излучения, зрительный комфорт, показатель блескости и других) и выполняется на основании сопоставления достоинств и недостатков существующих источников света. При этом предпочтение необходимо отдавать...

Русский

2013-12-27

434 KB

24 чел.

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Гомельский государственный технический университет им. П. О. Сухого»

Кафедра: «Электроснабжение»

Курсовая работа

на  тему: «Проектирование электрического освещения»

по дисциплине: «Электрическое освещение»

        Выполнила  студентка  гр. ЭПП-42

                                               Борецкая К. А.

                                                                        Руководитель курсовой  работы        

                                                                  Иванейчик А. В.        

Гомель  2012

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1.  Выбор источников света для системы общего равномерного освещения цеха и вспомогательных помещений

2. Выбор освещённости и коэффициентов запаса

3. Выбор типов светильников, высоты их подвеса и размещения

3.1 Выбор светильников и их характеристик

3.2 Выбор высоты подвеса и размещения светильников

4. Светотехнический расчёт системы общего равномерного освещения и определение установленной мощности источников света в помещениях

5. Выбор  источников света, типов светильников, их размещение и светотехнический расчёт эвакуационного освещения

6.Выбор схемы питания осветительной установки

7. Определение мест расположения щитков освещения и трасс

электрической сети

8. Выбор типа щитков освещения, марки проводов и кабелей и их способов прокладки

9. Выбор сечения проводов, кабелей, расчёт защиты осветительной сети

Заключение

Литература

стр.

4

5

8

9

9

9

12

16

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). Оптическое излучение все в большей мере используется в современных технологических процессах в промышленности и сельском хозяйстве, становится неотъемлемой частью фотохимических производств, играет все более возрастающую роль в повышении продуктивности птицеводства и животноводства, урожайности растительных культур.

Назначение искусственного освещения – создать благоприятные условия видимости, сохранить хорошее самочувствие человека и уменьшить утомляемость глаз. При искусственном освещении все предметы выглядят иначе, чем при дневном свете. Это происходит потому, что изменяется положение, спектральный состав и интенсивность источников излучения.

В последние годы особое значение имели работы по созданию и освоению производства светодиодных источников света, открывших новые перспективы высококачественного освещения и эффективного использования электроэнергии.

Светодиодные лампы обладают невероятно долгим по сравнению с обычными лампами сроком службы — от 50.000 до 100.000 часов (около 1000 часов для ламп накаливания и 7500 часов для люминесцентных ламп).

Способность давать белый свет очень важна для любой осветительной технологии, если она должна совершить серьезный прорыв на общий рынок. Однако технология производства светодиодов, дающих белый свет, очень сложна. Существуют два пути создания белого света светодиодами. Первый заключается в смешивании красного, зеленого и синего света, второй — в использовании фосфора для превращения синего или ультрафиолетового излучения светодиода в белый свет. Работа в команде и глубокие знания сложной технологии позволили компаниям Lumileds и Philips Research создать светодиод, дающий белый свет. Технология еще находится на ранней стадии развития, но все признаки говорят о хороших перспективах.


1 Выбор источников света для системы общего равноме
рного освещения цеха и вспомогательных помещений

Важнейшим требованием, предъявляемым к осветительной установке, является хорошая видимость освещаемых предметов. Качество освещения зависит от того, насколько правильно запроектирована и выполнена осветительная установка.

Различают два вида освещения:

1) рабочее, которое применяется во всех без исключения помещениях и обеспечивает нормируемые освещённости на рабочих местах.

2)  аварийное, обеспечивающее в случае погасания светильников рабочего освещения минимальную освещённость, необходимую для временного продления  деятельности персонала и обеспечения безопасности выхода людей из помещения.

В свою очередь различают следующие системы рабочего освещения:

1)  система общего освещения, предназначенного для освещения рабочих поверхностей и всего помещения в целом. В связи с этим светильники общего освещения размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение).

2)  система местного освещения, предназначенного для дополнительного освещения рабочих мест, в стационарном и переносном исполнении.

3)  система комбинированного освещения, предусматривающая совместное применение общего и местного освещения.

В данном пункте стоит задача выбора источников света для системы общего равномерного освещения.

Выбор того или иного источника света определяется требованиями к освещению (цветность излучения, зрительный комфорт, показатель блескости и других) 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 в связи с этим обеспечивающие минимальное потребление электроэнергии.

Применение ламп накаливания допускается в отдельных случаях, когда по условиям технологии, среды или требований оформления интерьера использование разрядных источников света невозможно или нецелесообразно.

При выборе источников света предпочтение следует отдавать газоразрядным лампам, как наиболее экономичным.

Разрядные лампы высокого давления (ДРЛ, ДРИ, ДНаТ) применяются в высоких производственных помещениях (Н  6 м). Причем при отсутствии требований к цветопередаче можно применять лампы ДРЛ, при наличии требований к цветопередаче – ДРИ.

Газоразрядные лампы низкого давления рекомендуется применять:

– в помещениях, где работа связана с длительным и большим напряжением  зрения;

– в помещениях, где имеет место требование к светопередаче;

– в помещениях без естественного освещения;

– по архитектурно-художественным соображениям.

При отсутствии ограничений к цветопередаче следует применять люминесцентные лампы типа ЛБ, имеющие наибольшую световую отдачу и наименьшую пульсацию светового потока. При повышенном требовании к цветопередаче используют лампы ЛД и ЛДЦ. В жарких помещениях применяют амальгамные люминесцентные лампы типа ЛБА.

Лампы накаливания ввиду их низкой световой отдачи можно использовать в следующих случаях:

а) в помещениях с нормируемой освещенностью 50 лк и ниже, т.е. когда с помощью газоразрядных источников света невозможно обеспечить зрительный комфорт;

б) в помещениях с тяжелыми условиями среды и взрывоопасных, при отсутствии необходимых светильников с газоразрядными лампами;

в) в помещениях, где недопустимы радиопомехи;

г) для аварийного и эвакуационного освещения, когда рабочее освещение выполнено разрядными лампами высокого давления отключено (ДРЛ, ДРИ, ДНаТ).

Выбор источников света в помещениях осуществляется на основании сопоставления достоинств и недостатков существующих источников света (лампы накаливания /ЛН/, газоразрядные лампы низкого давления /ЛЛ/, газоразрядные лампы высокого давления /ДРЛ/ ).

Согласно варианту задания, необходимо спроектировать электрическое освещение сборочного цеха. Параметры помещений швейного цеха приведены в таблице1.

Таблица 1.1 –  Параметры помещений швейного цеха

п/п

Помещение

Площадь, м2

Высота, H, м

1

РМЦ

1566

7,5

2

КТП

54

3,1

3

Электромастерская

72

3,1

4

Мехмастерская

36

3,1

5

Склад

45

2,9

6

Венткамера

27

2,9

Таким образом, результаты выбора источников света сводим в таблицу 2.          

Таблица 1.2 – Источники света

Наименование подразделения цеха

Источник света

Обоснование

РМЦ

ДРЛ

Длительное напряжение зрения, поэтому требуется хорошая освещённость.

КТП

ЛЛ

Значительная экономия электроэнергии

Электромастерская

ЛЛ

Значительная экономия электроэнергии, поэтому требуется хорошая освещённость.

Мехмастерская

ЛЛ

Небольшой размер помещения, значительная экономия электроэнергии.

Склад

ЛЛ

Значительная экономия электроэнергии, бытовое помещение, требуется хорошая освещённость.

Венткамера

ЛЛ

Значительная экономия электроэнергии.


2 Выбор освещённости и коэффициентов запаса

Одним из основных этапов при проектировании осветительных установок является правильный выбор нормированной освещённости помещений. Нормируемая освещённость регламентируется строительными нормами (СНБ), где количественная величина освещённости указана в зависимости от объектов (и их размеров), контраста объектов, фона и отражения фона.

В процессе эксплуатации осветительной установки происходит старение источника света, что приводит к снижению светового потока, загрязнению светильников и источников света, что также снижает силу светового потока. Поэтому для учёта снижения светового потока при светотехнических расчётах, при выборе установленной мощности источников света (Emin) применяют коэффициент запаса (КЗ=1,3-1,8).

Произведём выбор нормированной освещённости и коэффициентов запаса для всех имеющихся помещений, а результаты выбора сведём в таблицу 3.          

 Таблица 2.1 – Источники света

Наименование подразделения цеха

Нормированная освещенность, лк

Коэффициент запаса (КЗ)

РМЦ

300

0,8 метра от пола

1,5

КТП

100

на полу

1,5

Электромастерская

300

0,8 метра от пола

1,5

Мехмастерская

300

0,8 метра от пола

1,5

Склад

75

на полу

1,5

Венткамера

50

на полу

1,5

Нормируемая освещенность определяется по нормам СНБ 2 04 05 98, для конкретных помещений [2].

    


3 Выбор типов светильников, высоты их подвеса и разм
ещения

3.1. Выбор светильников и их характеристик.

Тип светильника определяется:

-условиями окружающей среды;

-требованиями и характеристикой светораспределения;

-экономической целесообразностью.

Наиболее экономичны светильники прямого светораспределения, позволяющие решить многие дефекты поверхностей.

По условиям окружающей среды, в сырых корпусах  светильник должен быть выполнен из изолирующих, влагостойких материалов. В жарких помещениях все части светильника должны быть из материала необходимой теплостойкости. В пыльных помещениях допустимо полностью или частично пылезащищённое исполнение.

Выбор светильников по светораспределению определяется коэффициентом отражения стен, потолка, рабочей поверхности. Для внутреннего освещения наиболее эффективны светильники со светораспределением типа Д - косинусной кривой силы света, Г - глубокой или К - концентрированной.

Поскольку РМЦ имеют значительные габаритные размеры (1566 м2), а также не относятся к пожароопасным (в них нет выделения волокон, образующих с воздухом легко воспламеняющиеся смеси), а относится к помещениям с нормальной средой, в нем присутствуют требования к цветопередаче, примем к установке ДРЛ типа  РСП 05-400.

Результаты выбора типов светильников сведём в таблицу 4.

  Таблица 3.1.1 – Светильники

№ п/п

Помещение

Тип светильника

Кривая силы света

1

РМЦ

РСП 05-400

Д

2

КТП

ЛСП 07-1х36

Д

3

Электромастерская

ЛПП 07-1х58

Д

4

Мехмастерская

ЛСП 18-2х36

М

5

Склад

ЛПП 07-1х18

Д

6

Венткамера

ЛПП 07-1х18

Д

3.2 Выбор высоты подвеса и размещения светильников.

Размещение светильников в плане и разрезе помещения определяется следующими размерами (рисунок 1):

H – высота помещения;

hС – расстояние светильников от перекрытия (свес) (hC = 0..1,5м);

hР – высота расчётной поверхности над полом (hР = 0,8м);

      HР = HhРhС  расчётная высота;

l  – расстояния от стен до первого ряда;

Lрасстояния между соседними рядами.

             

hc              

                

                  

                 

                   

      Hр                    H

                  

                   

     

 

            hp                                                                                       

     

Рисунок 1 – Подвес светильника над рабочей поверхностью

Найдем расчетную высоту для каждого помещения:

РМЦ: HР = HhРhС=7,8-0,8-0,4=6,6м

КТП: HР = HhРhС=3,1-0-0,1=3,0м

Электромастерская: HР = HhРhС=3,1-0,8-0 =2,3 м

Мехмастерская: HР = HhРhС=3,1-0,8-0,3=2,0 м

Склад:HР = HhРhС=2,9-0-0=2,9м

Венткамера:HР = HhРhС=2,9-0-0=2,9 м 

Затем рассчитаем расстояние от стены до светильников и между светильниками для РМЦ:

L =(L/Hp)*Hp=1,4*6,6=9,9 м

l=0,4*L=0,4*9,9=3,96 м

L/Hp = 2 для кривой света М; L/Hp =1,4 для кривой Д.

Для остальных помещений расчет аналогичен, полученные результаты занесем в таблицу 5.

Таблица 3.2.1 –   Расположение светильников

Помещение

Высота свеса

( hс, м)

Высота над полом

hp

Расчётная   высота

( Hр , м )

Расстояние  между светильниками

Расстояние до стен

L

l

РМЦ

0,4

0,8

6,8

9,24

3,966

КТП

0

0,1

3,1

4,2

0,84

Электромастерская

0

0,8

2,3

3,22

1,288

Мехмастерская

0

0.8

2,3

4

0,8

Склад

0

0

2,9

4,06

0,812

Венткамера

0

0

2,9

4,06

0,812

Вывод:

В проектной практике выбор типа светильников и их размещение осуществляется одновременно, контролируя соблюдение соотношения  . Однако для вспомогательных помещений допускается за критерий выбора количества светильников и их размещение взять метод использования светового потока.

Таким образом, мы в данной главе произвели выбор типа светильников (результаты выбора свели в таблицу 5), а затем  произвели их расположение внутри помещений (результаты размещения светильников отобразили на чертеже формата А1).

4 СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОБЩЕГО РАВНОМЕРНОГО ОСВЕЩЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТАНОВЛЕННОЙ МОЩНОСТИ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА В ПОМЕЩЕНИЯХ

Для расчёта общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей при отсутствии крупных затемняющих предметов используют метод коэффициента использования светового потока.

Световой поток   

                                                        (1)

где z – коэффициент неравномерности светового потока (z=1,15 для ЛН и ДРЛ, z=1,1  для ЛЛ);

     S – площадь освещаемой поверхности, м2;

     КЗ – коэффициент запаса;

     n – количество светильников в помещении;

     Emin – освещённость, лк;

     η – коэффициент использования светового потока;

Значение коэффициента  η определяют по справочнику, исходя из значения параметра  “i”,    

                                (2)

Произведем расчет общего равномерно освещения методом коэффициента использования светового потока для основного и вспомогательных помещений.

РМЦ: А = 30 м; B = 54 м; Hр = 6,6 м; z=1,15; Emin=300 лк; Кз = 1,5.

Тогда индекс помещения:  

В данном помещении светильники типа РСП 05-400, тогда по [1] приложение П11, стр. 93, выбираем значение коэффициента использования светового потока η=0,729.

Требуемый световой поток равен:

            =1111,667·103 лм

Выбираем лампы типа ДРЛ 400 Вт.

Световой поток светильника (1 лампа)  равен: Фл=23500 лм;

Принимаем к установке 48 светильников типа РСП 05-400.

КТП: А = 6 м; B = 9 м; Hр = 3,1 м; z=1,1; Emin=100 лк; Кз = 1,5.

Тогда индекс помещения:    

=1,161

В данном помещении светильники типа ЛСП 07-1х36, тогда по [1] приложение П11, стр. 93, выбираем значение коэффициента использования светового потока –η=0,40332.

Требуемый световой поток равен:

                 22091,64 лм;

Выбираем лампы типа  ЛБ36, [2] стр. 86, приложение П.3

Световой поток светильника (1 лампа)  равен: Фл=3050 лм;

Принимаем к установке  8 светильника типа ЛСП 07-1х36.

Электромастерская: А = 6 м; B = 12 м; Hр = 2,3 м; z=1,1; Emin=300 лк; Кз = 1,5.

Тогда индекс помещения:   

=1,739

В данном помещении светильники типа ЛПП 07-1х58, тогда по [1] приложение П11, стр. 93, выбираем значение коэффициента использования светового потока η=0,55225.

Требуемый световой поток равен:

      =64407,7 лм;

Выбираем лампы типа  ЛБ58 , [1] стр. 86, приложение П.3

Световой поток светильника (1 лампа)  равен: Фл=4800 лм;

Принимаем к установке 14 светильников типа ЛПП 07-1х58.

Мехмастерская: А = 6 м; B = 6 м; Hр = 2 м; z=1,1; Emin=300 лк; Кз = 1,5.

Тогда индекс помещения:   

=1,5

В данном помещении светильники типа ЛСП 18-2х36, тогда по [1] приложение П11, стр. 93, выбираем значение коэффициента использования светового потока η=0,4.

Требуемый световой поток равен:

=44500 лм;

Выбираем лампы типа  ЛБ36,[1] стр. 86, приложение П.3.

Световой поток светильника (2 лампы)  равен: Фл=6100 лм.

Принимаем к установке 8 светильников типа ЛСП 18-2х36.

Склад: А = 6 м; B =7,5 м; Hр = 2,9 м; z=1,1; Emin=75 лк; Кз = 1,5.

Тогда индекс помещения:   

=1,149

В данном помещении светильники типа ЛПП 07-1х18, тогда по [1] приложение П11, стр. 93, выбираем значение коэффициента использования светового потока η=0,40118.

Требуемый световой поток равен:

=13880,93 лм;

Выбираем лампы типа  ЛБ18 [1] стр. 86, приложение П.3

Световой поток светильника (1 лампа)  равен: Фл=1250 лм;

Принимаем к установке 12 светильников типа ЛПП 07-1х18.

Венткамера: А = 6 м; B = 4,5 м; Hр = 2,9 м; z=1,1; Emin=50 лк; Кз = 1,5.

Тогда индекс помещения:   

=0,8867

В данном помещении светильники типа ЛПП 07-1х18, тогда по [1] приложение П11, стр. 93, выбираем значение коэффициента использования светового потока η=0,3704.

Требуемый световой поток равен:

=2227,5 лм;

Выбираем лампы типа  ЛБ18 [2] стр. 86, приложение П.3

Световой поток светильника (1 лампа)  равен Фл=1250 лм;

Принимаем к установке 4 светильников типа ЛПП 07-1х18.

Выводы:

В данной разделе выполнен  расчёт общего равномерного помещения, тем самым окончательно определили количество светильников в каждом из помеще-

ний нашего цеха, а также определили типы и мощности устанавливаемых в эти светильники ламп.

Воспользовавшись методом использования светового потока, мы смогли определить требуемый световой поток в помещениях, определили удельную мощность светового потока.


5 Выбор  источников света, типов светильников, их ра
змещение и светотехнический расчёт эвакуационного освещения

В соответствии со СНИПом, совместно с общим освещением должно устанавливаться и аварийное освещение. Причём аварийное освещение мажет быть двух видов:

  1.  Для продолжения работы – устраивается тогда, когда необходимо продолжать технологический процесс или завершить его до определённой стадии. Для этого освещения Emin = 5% от общего рабочего освещения (возможно и более).
  2.  Аварийное эвакуационное освещение – для эвакуации, организуется для того, чтобы обеспечить нормальные проход (без травматизма) при погасании основного рабочего освещения. Минимальная освещённость в местах проходов в основном помещении не менее 0,5 лк, вне помещения – не менее 0,2 лк.

Эвакуационное освещение организовывается:

  •  в производственных помещениях с количеством работающих не менее 50 человек или в обычных помещениях, в которых не менее 100 человек.
  •  в помещениях без естественного света.
  •  в помещениях, где затруднён проход.

В качестве источников света для эвакуационного освещения могут применяться ЛН или ЛЛ (при условии, что они в отапливаемом помещении, и в питающей сети напряжение должно быть не ниже 90% Uном). Применение ламп ДРЛ при проектировании аварийного освещения запрещено.

Для эвакуационного освещения могут быть использованы источники света со светильниками общего рабочего освещения или установлены дополнительные источники света со светильниками. Максимальная мощность для источников света аварийного освещения для: ЛН – до 200 Вт; ЛЛ – до 80 Вт.

Для расчёта аварийного освещения воспользуемся точечным методом расчёта, служащим для расчёта освещения как угодно расположенных поверхностей и при любом распределении освещённости. При расчёте по этому методу учитывается как прямой, так и отражённый свет.

Точечный метод расчёта использует пространственные изолюксы [т.е. кривые равных значений освещённостей, построенные при условной лампе со световым потоком в 1000 лм в координатах  e(d,Hр)].

При расчёте на плане помещения с расположением светильников намечают одну (две) характерные точки с предполагаемой минимальной освещённостью. Для этой характерной точки определяют расстояние (di). Затем по таблице условных освещённостей определяют изолюксы: ei=K(di, Hp).

А затем по выражению (3)  определяют световой поток источника света, принимая μ=1,1…1,2.

                                                         (3)

 Помимо точечного метода с использованием пространственных изолюкс существует ещё и метод линейных изолюкс (применяется для расчёта освещения от светящихся линий).

В данной курсовой работе мы проектируем аварийное эвакуационное освещение только для основного помещения (РМЦ), так как вспомогательные помещения цеха малы. В качестве светильников для аварийного освещения принимаем светильники типа  НСП 11-100.

РМЦ:

Принимаем для аварийного освещения 6 светильников  НСП 11-100 (смотреть  план цеха). Режим работы аварийного освещения – только при погасании основного освещения.

Расстояние от светильников до точки  “А”  равно:

Высота подвеса равна : Нр=6,6 м;

Таблица 6 – Результаты расчета освещенности

 

Контрольная точка

№ светильника

d, м

α, град

Iα, кд

Освещенность Е1000 в точке А от светильника с условной лампой в 1000Лм, лк

А

1

27,797

77,034

159,2

0,044

2

37,692

80,363

159,2

0,018

3

52,122

83

159,2

0,00736

4

9,731

56,67

159,2

0,645

5

27,252

76,784

159,2

0,046

6

45,152

81,932

159,2

0,011

Вывод: в цеху была спроектирована система аварийного освещения для обеспечения нормального прохода рабочего персонала при погасании основного рабочего освещения. Схема расположения светильников аварийного освещения нанесена на плене цеха наряду с основным освещением. Минимальная освещённость в наиболее  удаленной точке  «А» (нанесена на плане цеха) составила 0,833 лк, что удовлетворяет всем требованиям.


6 Выбор схемы питания осветительной установки.

Внутри цеха принимаем осветительную сеть переменного тока с заземлённой нейтралью напряжением  380/220 В.

Выбор схем питания осветительной установки определяется:

  1.  требованиями к бесперебойности действия осветительной установки (наиболее важное требование).
  2.  технико-экономическими показателями.
  3.  безопасностью обслуживания, удобством управления и эксплуатации.

В соответствии с требованием СНиП предусматривается в производственных помещениях выполнение аварийной системы освещения  (см. п. 5).

Как и все электроприёмники, осветительные установки подразделяются с точки зрения надёжности электроснабжения на три категории: I, II, III.

В общем случае элементами осветительной сети являются источники питания, групповой щитков освещения, провода, кабели и шинопроводы.

Электрическая часть состоит из:

а) питающих участков – это участки осветительной сети от источников питания до групповых щитков освещения. (групповой щиток освещения – это щиток, от которого непосредственно запитываются светильники).

б) групповых линий – это линии, питающие светильники от групповых щитков освещения.

В качестве источника питания нашего цеха выступает ТП 1000-10/0,4-0,23 кВ.

Запитывание цеха электроэнергией происходит по схеме, приведенной на рисунке 2:

Рисунок  2 – Структурная схема участка электрической сети

Источники света, выбранные для каждого помещения, должны быть объединены в группы для последующего питания их от групповых щитков освещения.

При формировании светильников в группы необходимо учитывать:

  1.  каждая фаза должна быть загружена в пределах до 25А, при применении мощных источников света (ЛН 500 Вт и более, ДРЛ свыше 125 Вт) допускается увеличивать нагрузку фаз до 50(63)А. Минимальный ток расцепителя группового автомата 10А.
  2.  количество ламп на фазу – до 200 шт. (ЛН и ДРЛ) или до 50 шт. (ЛЛ).
  3.  питающие линии в основном 5-и проводные (реже 2-х и 3-х проводные).
  4.  источники света должны быть равномерно распределены по всем трём фазам (допускается неравномерность распределения до 15%).
  5.  аварийное освещение в помещениях без естественного света в обязательном порядке должно быть запитано от независимого источника питания.

 

7 Определение мест расположения щитков освещения и трасс электрической сети

В настоящее время щитки освещения для промышленных предприятий выпускаются в основном с автоматическими выключателями: ВА, А3700, АП50, АЕ.

Щитки освещения должны располагаться:

  1.  в центре или ближе к центру осветительных нагрузок.
  2.  у входов, выходов, проходов (для удобства управления).
  3.  таким образом, чтобы отсутствовали обратные потоки электрической энергии или они были минимальны.

Трасса электрической сети должна проходить таким образом, чтобы она охватывала значительное число щитков освещения и при этом обеспечивала минимум обратных потоков.

Для нашего цеха расположение щитка (ЩО) целесообразно выполнить, как показано на плане цеха.

Учитывая особенность расположения светильников аварийного освещения, производим расположение щитка освещения (ЩОа), как показано на плане цеха.

Вывод:

    В данном разделе были выбраны  места расположения щитков рабочего, аварийного освещения. Результаты проектирования представлены на плане цеха.

 

8  Выбор типа щитков освещения, марки проводов и кабелей

и их способов прокладки

Выбор щитков освещения

В настоящее время электротехническая промышленность начинает выпуск щитков ПР22 и ПР23 с автоматами А3700 (для замены щитков серии ПР900 с автоматами на ток 100-200 А) и щитков серии ПР11 с автоматами АЕ2000 (для замены щитков ПР900 с автоматами на ток 50 А). В данной курсовой работе в качестве щитков освещения выберем ПР11 с автоматами АЕ2000 .

Основные технические характеристики щитков ПР –11 приведены в таблице 7

Таблица 7  Основные технические характеристики щитков

Обозначение на плане

Тип щитка

Номинальный ток выключателя

Количество выключателей

на фидерах

одно

полюсные

трех

полюсные

Выключатели серий АЕ2000

ЩО1

ПР11-3054-54У3

63

-

4

ЩОа

ПР11-3052-21У3

63

12

-

Выбор марки проводов и кабелей и способов их прокладки.

Для выполнения электрической проводки сети освещения широкое распространение получили провода и кабели марок:

АПВ, ПВ-1-изолированные одножильные провода в поливинилхлоридной изоляции, имеют универсальное использование;

ПРКА -  нагревостойкие провода с медными  жилами для зарядки светильников;

АВВГ, ВВГ- кабель с поливинилхлоридной изоляцией и оболочкой;Проводка нашей осветительной сети будет проложена кабелями марок АВВГ и ВВГ, т.к. у них большие диапазоны сечений , а следовательно и допустимых токов, хорошая изоляция

Способ прокладки проводов и кабелей сетей электрического освещения определяется условиями окружающей среды помещения, наличием соответствующих строительных конструкций.

В производственных зданиях применяются открытые электропроводки. Эти электропроводки прокладываются по поверхностям стен, потолков, фермам и другим строительным элементам зданий.

Открытые электропроводки осветительных сетей выполняются следующими способами:

  1.  непосредственно по строительным основаниям ( с креплением скобами или с помощью монтажно-строительного пистолета пристреливаются стальные полосы);
  2.  прокладка в лотках и в коробах;
  3.  тросовые проводки;
  4.  проводки в стальных и пластмассовых трубах;

В нашем случае способ проводки применялся: тросовая проводка , проводка в латках а так же проводка непосредственно на строительных основаниях зданий при помощи скоб и покрытый под слоем штукатурки.

Вывод:

В данной главе были выбраны типы щитков освещения, марки кабелей и возможные способы их прокладки.


9  Выбор сечения проводов, кабелей, расчёт защиты осв
етительной сети

9.1 Расчет электрической сети рабочего освещения

Произведем расчет сечений проводов и кабелей, питающих светильники, установленные в основном помещении и во вспомогательных. Питание осветительных установок осуществляется от двухтрансформаторной подстанции с трансформаторами типа ТМ-630/10, имеющего следующие паспортные данные: Uк=5,5%, ΔPкз=8 кВ. Трансформаторы  работают с коэффициентом мощности нагрузки cosφ=0,95,  коэффициент загрузки трансформаторов βт=0,8.

В результате светотехнического расчета получено, что освещение ремонтно-механического цеха выполняется тремя рядами, каждый из которых содержит по 15 светильников с лампами ДРЛ мощностью Рн=400 Вт, кроме ряда линии С1. В котором исключается три светильника, расположенных над помещением КТП, имеющей меньшую строительную высоту. Таким образом, общее число световых приборов рабочего освещения в цехе N=3*16 – 3=43 штук.

Наметим основные решения по конструктивному исполнению осветительных сетей. Линии С1, С2, С3 принимаются  в трехфазном исполнении и выполняются пятижильными кабелями (фаза L1, L2, L3, нулевой рабочий и защитный проводники). Кабель прокладывается открыто по строительным элементам здания креплением скобами.  Групповые линии С4, С5, С6 принимаются в однофазном исполнении и выполняются трехжильным кабелем (фаза L1, L2, L3, нулевой рабочий и защитный проводники).

Установленную мощность можно найти, просуммировав паспортные мощности всех ламп в группе:

                                           Руст=Pном                                                  (7)

Расчетная мощность находится в зависимости от типа ламп:

  1.  Лампы накаливания:

                                           Ррасч= Руст                                                       (8)

  1.  Люминесцентные лампы:

                                         Ррасч= Рустпра                                                                 (9)

где Кпра=1.2- электромагнитное ПРА;

 cosφ=0.85-0.86

 Кпра=1.05- электронное ЭПРА.

 cosφ=0.96-0.98.

Расчетный ток находится по выражению:

  для однофазной системы напряжения;

для трехфазной системы напряжения.

Приведем пример расчета по выбору сечения кабелей, для одной группы, т.к. расчеты для всех других аналогичные:

Pустщо1=20.48 кВт;

Pустщо2=1.58 кВт;

ГР1:

В групповых линиях, предварительно  выберем трёхжильный  кабель ВВГ-3х2.5 мм2, , Iдоп.каб=28 А.

Расчет установленной мощности:

Руст=Pном=400*10=4000 Вт;

Расчет расчетной мощности:

Ррасч= Рустпра=4000*1.1=4400 кВт;

Найдем расчетный ток:

А

Зная масштаб на чертеже, можем измерить приблизительный размер длины кабеля:

L=42,4 м;

Рассчитаем момент нагрузки по выражению:

                                M=Pрасч*L                                                        (10)       

M=4400*42,4=186,56 Вт*м;

Расчет потери напряжения:

ΔUфакт=186,56/(72,4*2,5)=1,03 %

Все остальные ГР рассчитываются аналогично, полученные значения сведем в таблицу 8


Таблица 8 – Результаты расчетов

группа

Pуст, КВт

Pрасч, КВт

Iрасч, А

L, м

M,

КВт*м

C

Марка провода

Сечение,

мм2

ΔUдоп,

%

ΔUфакт,

%

Способ прокладки

ГР1

4000

4400

7,864833

42,4

186,56

72,4

ВВГ-3х1,5

1,5

4,83

1,71

На тросе

ГР2

4000

4400

7,864833

36,84

162,096

72,4

ВВГ-3х1,5

1,5

4,83

1,49

На тросе

ГР3

4000

4400

7,864833

31,268

137,5792

72,4

ВВГ-3х1,5

1,5

4,83

1,26

На тросе

ГР4

4000

4400

7,864833

32,28

142,032

72,4

ВВГ-3х1,5

1,5

4,83

1,30

На тросе

ГР5

4000

4400

7,864833

37,84

166,496

72,4

ВВГ-3х1,5

1,5

4,83

1,53

На тросе

ГР6

480

513,6

2,406748

10,2

5,23872

12,1

ВВГ-3х1,5

1,5

4,83

0,28

Скрытый

ГР7

180

192,6

0,90253

2,5

0,4815

12,1

ВВГ-3х1,5

1,5

6,32

0,026

Скрытый

ГР8

160

171,2

0,802249

18,84

3,225408

12,1

ВВГ-3х1,5

1,5

6,32

0,17

Скрытый

ГР9

80

85,6

0,401125

14

1,1984

12,1

ВВГ-3х1,5

1,5

6,32

0,066

Скрытый

ГР10

800

800

3,748828

7,692

6,1536

12,1

ВВГ-3х1,5

1,5

6,32

0,339

Скрытый

Гр11

360

385,2

1,805061

1,73

0,666396

12,1

ВВГ-3х1,5

1,5

6,32

0,0367

Скрытый

1-5 группы – освещение цеха;

6 группа – кабинет;

7 группа – комната отдыха;

8 группа – санузел;

9 группа – склад комплектующих;

10 группа – КТП;

11 группа – инструментальное отделение;

Расчет потери напряжения на питающей линии:

                                        Pсум=Pрасч; Iсум=Iрасч                                         (11)

В питающей линии, предварительно выберем трехжильный кабель

ВВГ-3х10,  Iдоп.каб=60 А.

Рассчитаем ΔUдоп ЩО1 L1 = 76м, КТП до ЩО1

ΔUдоп ЩО1 = 6,989 – 76*20,5/72,4*10=4,84%

Полученное значение должно быть больше всех значений полученных для щитка ЩО1.

ΔUфакт.ГР1=1,71- фактическая потеря напряжения в линии от источника питания до самой удаленной лампы в ряду основного освещения:

1,71<4,83

Кабель прошел проверку по потере напряжения.

Остальные проверки производим аналогично.

Рассчитаем ΔUдоп ЩО2 L1 = 12,8м, КТП до ЩО2

ΔUдоп ЩО2 = 6,989 – 12,8*1,58/44*2,5=6,32%

Полученное значение должно быть больше всех значений полученных для щитка ЩО2.

ΔUфакт.ГР10=0,34- фактическая потеря напряжения в линии от источника питания до самой удаленной лампы в ряду основного освещения:

0,34<6,32

Кабель прошел проверку по потери напряжения.

Остальные проверки производим аналогично.

Произведем проверку по току нагрева кабеля ВВГ-3х10  с Iдоп.каб=60 А:

Iдоп.каб=60 А > Iсум=41,7 А проверка условию удовлетворяет.

Произведем проверку по току нагрева кабеля ВВГ-3х2,5  с Iдоп.каб=28 А:

Iдоп.каб=28 А > Iсум=7,66 А проверка условию удовлетворяет.

Произведем проверку по току нагрева кабеля ВВГ-3х1.5  с Iном=20 А:

Iдоп.каб=20 А > Iрасч=3,74 А проверка условию удовлетворяет.

Кабель проходит по механической прочности, т.к. сечение больше минимального.

Выбор выключателей для основного освещения

Для питающих линий выбираем 3-х  полюсные выключатели АЕ2046

с Iном= 63А и током расцепителя  50 А и 20 А.

Iном.каб=60 А > Iном.расц=50 А;

Iсум=41,73 А < Iном.расц=50 А;

Iном.каб=28 А > Iном.расц=20 А;

Iсум=7,66 А < Iном.расц=20 А;

Для групповых линий  № 1 – 5 выбираем 3-х  полюсные выключатели АЕ2046 с Iном= 63А и током расцепителя  10 А

Iном.каб=20 А > Iном.расц=10 А;

I=7,86 А < Iном.расц=10 А;

Для групповых линий №6-11 выбираем  1-о  полюсные выключатели АЕ2044

с Iном= 63А и током расцепителя  10 А

Iном.каб=20 А > Iном.расц=10 А;

I=3,74 А < Iном.расц=10 А;

Проверки выполняются

АВАРИЙНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Произведем расчет по потере напряжения от трансформатора до самой удаленной лампы аварийного освещения

Расчет потери напряжения на питающей линии:

                                          Pсум=Pрасч; Iсум=Iрасч                                   (12)

В питающей линии, предварительно выберем трехжильный  кабель

ВВГ-3х6,  Iдоп.каб=45 А.

ΔUдоп ЩОа L2 = 86,62м, от КТП до ЩОа

ΔUдоп ЩОа = 6,989 –86,62*2/12,1*6=4,6%

Полученное значение должно быть больше ΔUфакт

ΔUфакт.=1,33- фактическая потеря напряжения в линии от источника питания до самой удаленной лампы в ряду основного освещения:

1,33<4,6

Для других групп расчёт ведем аналогично.

Кабель прошел проверку по потери напряжения.

Произведем проверку по току нагрева кабеля ВВГ-3х6  с Iдоп.каб=45 А:

Iдоп.каб=45 А > Iсум=9,37 А проверка условию удовлетворяет.

Произведем проверку по току нагрева кабеля ВВГ-1х1.5  с Iном=20 А:

Iдоп.каб=20 А > Iрасч=3,75 А

Iдоп.каб=20 А > Iрасч=1,87 А

проверка условию удовлетворяет.

Полученные результаты сводим в таблицу 9

Таблица 9 – Результаты расчетов

группа

Pуст, КВт

Pрасч, КВт

Iрасч, А

L, м

M,

КВт*м

C

Марка провода

Сечение,

мм2

ΔUдоп,

%

ΔUфакт,

%

Способ прокладки

ГР1а

0,8

0,8

3,75

30,2

24,16

12,1

ВВГ-1х1.5

1,5

4,6

1,33

На тросе

ГР2а

0,8

0,8

3,75

38,7

30,96

12,1

ВВГ-1х1.5

1,5

4,6

1,77

На тросе

ГР3а

0,4

0,4

1,87

3,88

1,55

12,1

ВВГ-1х1.5

1,5

4,6

0,08

Скрыто

Выбор выключателей для аварийного освещения

Для питающих линий выбираем 3-х  полюсные выключатели АЕ2046

с Iном= 63А и током расцепителя  10 А

Iном.каб=45 А > Iном.расц=10 А;

Iсум=9,37 А < Iном.расц=10 А;

Выберем автоматические выключатели на групповой линии АЕ2044 с    Iном= 63А и током расцепителя  Iном.расц=10 А:

Iдоп.каб*Kзп=20 А > Iном.расц=10 А;

Kз=1, Кп=1, табл. 3.6 [1];

Iрасч=1,87 А < Iном.расц=10 А.

Iном.расц=10 А:

Iдоп.каб*Kзп=20 А > Iном.расц=10 А;

Kз=1, Кп=1, табл. 3.6 [1];

Iрасч=1,87 А < Iном.расц=10 А.


Заключение

Таким образом, в результате выполнения данной курсовой работы  были получены следующие основные результаты:

– выполнен выбор источников света для системы общего равномерного освещения цеха и вспомогательных помещений;

– выбрана нормируемая освещенность помещений и коэффициенты запаса;

– выбран тип светильников, высота их подвеса и размещение:

в основном помещении цеха для основного и аварийного освещения применены светильники типа  РСП 08-400  и НСП 09-200 с лампами ДРЛ и ЛН;

во вспомогательных помещениях светильники ЛПО 46-1х20-004 и ЛСП 24-1х40-001 и НСП 02-100-001.

– выполнен светотехнический расчет  системы общего равномерного освещения и определена единичная установленная мощность источников света в помещениях;

– разработана схема питания осветительной установки; определены места расположения щитков освещения и трассы электрической сети;

– выбраны тип щитков, сечения кабелей. Осветительная сеть выполнена кабелем марки ВВГ требуемого сечения.

 

Литература.

  1.  Электрическое освещение: практ. пособие по выполнению курсового и дипломного проектирования для студентов специальностей 1-43 01 03 «Электроснабжение» и 1-43 01 07 «Техническая эксплуатация энергооборудования  организаций» днев. и заоч. формы обучения / авт.-сост.: А. Г. Ус, В. Д. Елкин.- Гомель: ГГТУ им. П. О. Сухого, 2005.-111с.
  2.  Строительные норма Республики Беларусь, Мiнiстэрства архiтэктуры i    будаунiцтва Pэспy6лiкi Беларусь, Минск,1988Справочная книга для проектирования электрического

    освещения / Под ред. Г.М. Кнорринга. Л., “Энергия”, 1976.

  1.  Л. И. Лозовский, Проектирование электрического освещения, – Мн.: Вышэйшая школа. 1976.
  2.  Технические сведения об оборудовании, ч.1, для курсового

и дипломного проектирования по специальности 10.04 N2168,– Гомель, ГГТУ им. П. О. Сухого,1997.  

Содержание

Стр.      

Введение …………………………………………………………………..........

1. Выбор источников света для системы общего равномерного

   освещения цеха и вспомогательных помещений. ………………………….                                          

2. Выбор освещённости и коэффициентов запаса…………………………….

3. Выбор типов светильников, высоты их подвеса и размещения……………

4. Светотехнический расчёт системы общего равномерного освещения

и определение установленной мощности источников света в помещениях...

5.Выбор  источников света, типов светильников, их размещение

и светотехнический расчёт эвакуационного освещения………………………

6.Выбор схемы питания осветительной установки……………………………

7. Определение мест расположения щитков освещения и трасс

электрической сети………………………………………………………………

8. Выбор типа щитков освещения, марки проводов и кабелей и их

способов прокладки………………………………………………………………

9. Выбор сечения проводов, кабелей, расчёт защиты осветительной сети……

Заключение………………………………………………………………………..

Литература…………………………………………………………………………

 

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). Оптическое излучение все в большей мере используется в современных технологических процессах в промышленности и сельском хозяйстве, становится неотъемлемой частью фотохимических производств, играет все более возрастающую роль в повышении продуктивности птицеводства и животноводства, урожайности растительных культур.

Назначение искусственного освещения – создать благоприятные условия видимости, сохранить хорошее самочувствие человека и уменьшить утомляемость глаз. При искусственном освещении все предметы выглядят иначе, чем при дневном свете. Это происходит потому, что изменяется положение, спектральный состав и интенсивность источников излучения.

В последние годы особое значение имели работы по созданию и освоению производства светодиодных источников света, открывших новые перспективы высококачественного освещения и эффективного использования электроэнергии.

Светодиодные лампы обладают невероятно долгим по сравнению с обычными лампами сроком службы — от 50.000 до 100.000 часов (около 1000 часов для ламп накаливания и 7500 часов для люминесцентных ламп).

Способность давать белый свет очень важна для любой осветительной технологии, если она должна совершить серьезный прорыв на общий рынок. Однако технология производства светодиодов, дающих белый свет, очень сложна. Существуют два пути создания белого света светодиодами. Первый заключается в смешивании красного, зеленого и синего света, второй — в использовании фосфора для превращения синего или ультрафиолетового излучения светодиода в белый свет. Работа в команде и глубокие знания сложной технологии позволили компаниям Lumileds и Philips Research создать светодиод, дающий белый свет. Технология еще находится на ранней стадии развития, но все признаки говорят о хороших перспективах.

Выбор выключателей и щитков

Таблица – Защитные аппараты для  осветительной  сети

Защищаемая линия

Расчетный ток линии, А

Количество автоматов, шт.

Тип автомата

Номинальный ток расцепителя, А

Кратность токовой отсечки

Ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А

П2

36,33

1

ВА61F29-3C

40

5

200

П4

2,61

1

ВА61F29-

3,2

3

9,6

С1

9,84

3

ВА61F29-

12,5

3

С2

11,35

3

ВА61F29-1В

12,5

3

С3

11,35

3

ВА61F29-1В

12,5

3

С4

4,71

1

ВА61F29-1B

6,3

3

18,9

С5

3,34

1

ВА61F29-1B

4

3

12

С6

3,01

1

ВА61F29-1B

4

3

12

С7

1,30

1

AE1000

1,6

12

19,2

С8

1,30

1

AE1000

1,6

12

19,2

В щитке рабочего освещения требуется двенадцать автоматов (линия С1 – 3, С2 – 3, С3 – 3, С4 – 1, С5 – 1, С6 – 1 шт.). Принимаем щиток типа ЩО 8505-1212 (схема №12, количество выключателей – 12) с зажимами на вводе.  

В качестве ЩАО выбираем щиток типа ОП-3УХЛ4 с тремя однофазными выключателями на групповых линиях ( один из них – резервный) с зажимами на вводе.

5

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

3

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

6

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

7

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

8

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

9

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

10

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

11

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

12

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

13

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

14

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

15

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

16

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

Листов

Лит.

Утверд.

Н. Контр.

Реценз.

.

Провер.

Разраб.

4

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

38477. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА НАСОСА ВОДОСНАБЖЕНИЯ 7.66 MB
  1 Функциональная схема автоматизированного электропривода насоса На рис.1 представлена функциональная схема автоматизированного электропривода насосной станции. Схема показывает принцип работы буровой насосной станции после установки станции управления насосами.1 – Функциональная схема автоматизированного ЭП насоса 3.
38478. Досягнення та перспективи розвитку електроенергетики України 144.44 KB
  Завдання Стратегії розвитку атомної енергетики України як частини паливно-енергетичного комплексу є визначення місця і ролі атомної енергетики у вирішенні проблеми сталого розвитку держави, формування напрямів і шляхів розвитку атомно-енергетичного комплексу
38481. Уголовно-правовая характеристика преступления, предусмотренного п. «д» ч.2 ст. 105 УК РФ 430 KB
  Соучастие в убийстве с особой жестокостью. Объектом посягательства при убийстве вообще и убийстве с особой жестокостью в частности является жизнь человека рассматриваемая как высшая ценность. По российскому уголовному законодательству умышленное убийство совершенное с особой жесткостью принадлежит к числу тех преступлений которые труднее всего поддаются точному юридическому определению и вызывают наибольшую сложность в установлении его юридических признаков. Настоящая работа представляет собой описание и анализ...
38482. Камерные оперы Н. А. Римского-Корсакова: особенности воплощения литературного первоисточника 2.98 MB
  Моцарт и Сальери. Моцарт и Сальери: литературный первоисточник как оперное либретто. РимскогоКорсакова Моцарт и Сальери. Первым опытом подобного рода произведения стал Моцарт и Сальери 1897 речитативная камерная опера развивающая декламационномелодические принципы Каменного гостя А.
38483. Програма резервування даних про звукові файли в інформаційних системах 1.33 MB
  Основним конкурентом можна вважати програму Cll Центр WELLtime ціна якої приблизно становить 1750 грн.6 де – величина однієї із статей прямих витрат яка вибрана за основу в даному випадку це вартість інтелектуальної власності грн. грн.3 – це коефіцієнт який враховує додаткові витрати; – загальні витрати на проектування даної розробки; грн.
38484. Технология приготовления зраз рыбных рубленных с картофелем жареным, соусом томатным 83 KB
  Технология приготовления подача и требования к качеству зраз рыбных рубленных с картофелем жареным соусом томатным Организация рабочего места для приготовления 220 порций зраз рыбных рубленных в рыбном цехе Охрана труда в рыбном цехе Список использованной литературы Приложения технологическая схема приготовления зраз рыбных рубленных с картофелем жареным соусом томатным расчет количества продуктов для приготовления 24 порций зраз рыбных рубленных с картофелем жареным соусом томатным Введение Рыба...
38485. Особливості обліку і аудиту витрат і виходу ріпаку в сільськогосподарських підприємствах 813 KB
  Економічний зміст витрат на виробництво та завдання їх обліку 1.Класифікація виробничих витрат та їх значення для обліку Розділ 2. Документальне забезпечення витрат та виходу продукції ріпаку 3. Синтетичний та аналітичний облік витрат та виходу продукції ріпаку 3.