Согласно варианту задания, необходимо спроектировать электрическое освещение сборочного цеха. Параметры помещений швейного цеха приведены в таблице 1.1.

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

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

Кафедра: «Электроснабжение»

Курсовая работа

на тему: «Проектирование электрического освещения ремонтно-механического цеха»

по дисциплине: «Электрическое освещение»

Выполнила студентка гр. ЭПП-42

Борецкая К. А.

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 9.1 Расчет осветительной сети рабочего освещения 9.2 Расчет осветительной сети аварийного освещения 9.3 Расчет защитных аппаратов Заключение Список используемой источников

стр. 4 5 8 9 9 9 12 15 18 20 21 23 24 28 30 32 33

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 равномерного 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 ³ 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 таблице 1.1.

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 1.2.

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, требуется хорошая освещённость.
Мехмастерская	ЛЛ	Небольшой размер помещения, значительная экономия электроэнергии.
Склад	ЛЛ	Значительная экономия электроэнергии, бытовое помещение.
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 (E_min) применяют коэффициент запаса (К_З=1,3-1,8).

Произведём выбор нормированной освещённости и коэффициентов запаса для всех имеющихся помещений, а результаты выбора сведём в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 – Источники света

Наименование подразделения цеха	Нормированная освещенность, лк	Коэффициент запаса (К_З)
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 размещения

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 ([3], табл. 6.6), для остальных помещений выберем люминесцентные лампы ([3], табл. 6.5).

Результаты выбора типов светильников сведём в таблицу 3.1.1.

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 сле-

дующими размерами (рисунок 3.2.1):

H – высота помещения;

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

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

H – расчётная высота;

l – расстояния от стен до первого ряда;

L – расстояния между соседними рядами.

h_c

H_р H

h_p

Рисунок 3.2.1 – Подвес светильника над рабочей поверхностью

Найдем расчетную высоту для каждого помещения по формуле:

H_Р= H– h_Р – h_С ,(3.1)

РМЦ: H_Р=7,8-0,8-0,4=6,6м,

КТП: H_Р=3,1-0-0,1=3,0,

Электромастерская: H_Р =3,1-0,8-0 =2,3 м,

Мехмастерская: H_Р =3,1-0,8-0,3=2,0 м ,

Склад: H_Р=2,9-0-0=2,9м ,

Венткамера:H_Р=2,9-0-0=2,9 м

Затем рассчитаем расстояние между светильниками:

L =(L/H_p)*H_p ,(3.2)

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

Для РМЦ расстояние между светильниками равно:

L=1,4*6,6=9,9 м

Расстояние от стены до светильников находим по формуле:

l=(0,2...0,4)*L (3.3)

Расстояние от стены до светильников для РМЦ равно:

l=0,4*9,9=3,96 м

Для остальных помещений расчет аналогичен, полученные результаты занесем в таблицу 3.2.1.

Таблица 3.2.1 – Расположение светильников

Помещение	Высота свеса, h_с, м	Высота над полом h_p, м	Расчётная высота, H_р, м	Расстояние между светильниками	Расстояние до стен
Помещение	Высота свеса, h_с, м	Высота над полом h_p, м	Расчётная высота, H_р, м	L, м	l , м
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 3.2.1), 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:

(4.1)

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

S – площадь освещаемой поверхности, м², п.1, табл. 1.1;

К_З – коэффициент запаса, п.2, табл.2.1;

E_min – освещённость, лк, п.2, табл.2.1;

η – коэффициент использования светового потока; [1], табл. 6.2.г.

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

(4.2) (4.2)

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

РМЦ: А = 30 м; B = 54 м; H_р = 6,6 м; z=1,15; E_min=300 лк; К_з = 1,5.

Тогда индекс помещения:

В данном помещении светильники типа РСП 05-400, тогда выбираем значение коэффициента использования светового потока η=0,729.

Требуемый световой поток равен:

=1111,667·10³ лм

Выбираем лампы типа ДРЛ400, [3], табл.5.6.

Световой поток светильника (1 лампа) равен: Ф_л=23500 лм.

Принимаем к установке 48 светильников типа РСП 05-400.

КТП: А = 6 м; B = 9 м; H_р = 3,1 м; z=1,1; E_min=100 лк; К_з= 1,5.

Тогда индекс помещения:

=1,161

В данном помещении светильники типа ЛСП 07-1х36, выбираем значение коэффициента использования светового потока η=0,40332.

Требуемый световой поток равен:

22091,64 лм;

Выбираем лампы типа ЛБ36, [3], табл. 5.4.

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

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

Электромастерская: А = 6 м; B = 12 м; H_р = 2,3 м; z=1,1; E_min=300 лк; К_з = 1,5.

Тогда индекс помещения:

=1,739

В данном помещении светильники типа ЛПП 07-1х58, тогда выбираем значение коэффициента использования светового потока η=0,55225.

Требуемый световой поток равен:

=64407,7 лм;

Выбираем лампы типа ЛБ58, [3], табл. 5.4.

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

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

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

Тогда индекс помещения:

=1,5

В данном помещении светильники типа ЛСП 18-2х36, тогда выбираем значение коэффициента использования светового потока η=0,4.

Требуемый световой поток равен:

=44500 лм;

Выбираем лампы типа ЛБ36, [3], табл. 5.4.

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

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

Склад: А = 6 м; B =7,5 м; H_р = 2,9 м; z=1,1; E_min=75 лк; К_з = 1,5.

Тогда индекс помещения:

=1,149

В данном помещении светильники типа ЛПП 07-1х18, тогда выбираем значение коэффициента использования светового потока η=0,40118.

Требуемый световой поток равен:

=13880,93 лм;

Выбираем лампы типа ЛБ18, [3], табл. 5.4.

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

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

Венткамера: А = 6 м; B = 4,5 м; H_р = 2,9 м; z=1,1; E_min=50 лк; К_з = 1,5.

Тогда индекс помещения:

=0,8867

В данном помещении светильники типа ЛПП 07-1х18, тогда выбираем значение коэффициента использования светового потока η=0,3704.

Требуемый световой поток равен:

=2227,5 лм;

Выбираем лампы типа ЛБ18, [3], табл. 5.4.

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

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

Вывод:

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 размещение и светотехнический расчёт эвакуационного освещения

Для расчёта аварийного эвакуационного освещения воспользуемся точечным методом расчёта, служащим для расчёта освещения как угодно расположенных поверхностей и при любом распределении освещённости. Выберем светильники НСП11 с кривой силы света типа М.

Расположим светильники эвакуационного освещения так, как показано на рисунке 5.1. Расстояние d от каждого светильники до контрольной точки А1 найдем по формуле:

(5.1)

где r₁ и r₁_A₁– расстояния от светильника и контрольной точки до нижней границы плана помещения, м;

r₂ и r₂_A₁– расстояния от светильники и контрольной точки до левой границы плана помещения, м;

Для первого светильника:

Рисунок 5.1 – План помещения с расположением светильников и контрольных точек

Расчетная высота, принимая h_p=0:

Н_р=7,8-0,4-0=7,4 м

Определим угол по формуле:

( 5.2)

Для первого светильника:

Для светильников с КСС М ([1], табл. 6.12). Определим по формуле:

(5.3)

Для первого светильника:

По тем же формулам произведем расчеты для остальных светильников, результаты занесем в таблицу 5.1.

Найдем суммарную освещенность:

(5.4)

Таблица 5.1 – Результаты расчета освещенности

Контрольная точка

№ светиль- ника

d, м

α, град

I_α, кд

Освещенность E₁₀₀₀в точке А1 от светильника с условной лампой в 1000 лм

А1

26,5

36,3

50,8

8,4

26,1

44,1

74,4

78,5

81,7

48,8

74,2

80,5

159,2

0,056 0,023 0,00873 0,832 0,059 0,013

∑E₁₀₀₀=0,993

Определяем необходимый поток лампы, принимая в соответствии со СНИП Е_н=0,5 лк; к_з=1,5, п.2:

(5.5)

Выбираем светильники с лампой накаливания НСП11-100 со степенью защиты IP52, типом КСС – М, КПД – 0,77 и Ф_л=1360 лм.

6 Выбор схемы питания осветительной установки

Внутри цеха принимаем осветительную сеть переменного тока с заземлённой нейтралью напряжением 400/230 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 6.1:

Рисунок 6.1 – 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.

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

Осветительные щитки предназначены для приема и распределения электроэнергии в осветительных установках, для управления освещением, а также для защиты групповых линий при длительных перегрузках и коротких замыканиях. Щитки выбираются с учетом условий окружающей среды, количества присоединяемых к ним линий, их расчетных токов и требуемых защитных аппаратов. На промышленных объектах в осветительных установках могут применяться осветительные щитки типа ЯОУ 8500, ОП, ОЩ, ОЩВ, УОЩВ, ЩО 8505, ЩРО 8505 и др.

Щитки освещения выбираются в зависимости от требуемого количества автоматических выключателей и расчетных токов присоединяемых линий. В щитке рабочего освещения требуется 12 автоматический выключатель (линия с1 – 3, с2 – 3, с3 – 3, с4 – 1, с5 – 1, с6 – 1). Принимаем щиток типа ЩРО 8505-1212 с однополюсными автоматическими выключателями типа ВА 61F29-1B и трехполюсными автоматическим выключателем на вводе ВА 61F29-1C ([1], табл. 8.23).

В щитке аварийного освещения требуются 2 выключателя (линия с7 – 1 и с8 – 1). Принимаем щиток ОП-3УХЛ4 с однофазными автоматическими выключателями АЕ1000 ([1], табл. 8.21).

Таблица 7.1 – Основные технические характеристики щитков

Обозначение на плане	Тип щитка	Тип выключателя	Номинальный ток выключателя, А	Количество выключателей на фидерах
				однополюсные	трехполюсные
ЩО	ЩО 8505-1212	ВА 61F29-1B	63	12	–
		ВА 61F29-3C	63	–	1
ЩАО	ОП-3УХЛ4	АЕ1000	10	3	–

В осветительных установках широко используются кабели марок ВВГ и АВВГ с медными и алюминиевыми жилами, с поливинилхлоридной изоляцией

жил, в поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова. Как и у кабелей, оболочка предохраняет изоляцию жил проводов от воздействия света, влаги, различных химических веществ и небольших механических воздействий. На напряжение 660 В выпускаются кабели марки ВВГ с площадью сечения жилы 1,5-50 мм² и АВВГ 2,5-50 мм². При напряжении 1000 В кабели имеют более широкую номенклатуру сечений – до 240 мм². Количество жил кабеля варьируется от одной до пяти. Отметим, что в осветительных установках следует применять кабели, у которых все жилы имеют одинаковую площадь поперечного сечения.

При проектировании выберем кабель марки АВВГ.

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 лотках.

9 Выбор сечения проводов, кабелей, расчёт защиты осветительной сети

Выбор сечения проводов и кабелей выбирается по трем условиям:

1. по механической прочности;

2. по току нагрева;

3. по допустимой потере напряжения.

Условием механической прочности заключается в том, что сечение жил с медными проводами должно быть не менее 1,5 мм², а сечение жил с алюминиевыми проводами не менее 2,5 мм².

Условие по току нагрева заключается в том, что допустимый ток проводов и кабелей должен быть больше чем расчетный ток протекающий по этому проводу или кабелю:

I_{доп.пров} I_расч(9.1)

Питание осветительных установок осуществляется от двухтрансформаторной подстанции с трансформаторами типа ТМ-630/10, имеющего следующие паспортные данные: U_к=5,5%, ΔP_кз=8 кВ. Трансформаторы работают с коэффициентом мощности нагрузки cosφ=0,95, коэффициент загрузки трансформаторов β_т=0,8.

Определим потерю напряжения в трансформаторе:

U_ka=ΔP_k*1000/S_т, (9.2)

U_ka=8*100/630= 1,27%

U_кр= (9.3)

U_кр= =5,35%

ΔU_т=β_т*(U_ka*cosφ+U_кр*sinφ) (9.4)

ΔU_т=0,8*(1,27*0,95+5,35*0,31)=2,29%

Найдем допустимую потерю напряжения:

ΔU_доп=10 – ΔU_т(9.5)

ΔU_доп=10 – 2,29=7,71%

9.1 Расчет электрической сети рабочего освещения

Определяем расчетные нагрузки линий ЩО, приняв к_с=1:

P_pi=k_c· (9.1.1)

линия с1: P_p₁=13*400*1,1=5,72 Вт

линия с2: P_p₂=15*400*1,1=6,60 кВ

линия с3: P_p₃=15*400*1,1=6,60 кВ

линия с4: P_p₄=14*58*1,2=0,9744 кВ

линия с5: P_p₅=8*72*1,2=0,6912 кВ

линия с6: P_p₆=1,2*(8*36+12*18+4*18)= 0,6912 кВ

Для линии, питающей осветительный щиток ЩО расчетная нагрузка равна:

P_рпл= (9.1.2)

P_рпл=5,72+6,6+6,6+0,9744+0,6912+0,6912= 21,2768 кВ

Вычисляем собственные моменты линий ЩО:

М_i= P_pi*(l_i+l*((N_R-1)/2), (9.1.3)

где l_i - длина участка линии от осветительного щитка до первого

светильника;

l – расстояние между светильниками в одном ряду;

N_R – число светильников в одном ряду;

питающая линия П2: М_пл= 29,496* P_рпл= 627,58 кВ*м

линия с1: М₁=5,72*(20,894+3,375*(13-1)/2)= 235,34 кВ*м

линия с2: М₂=6,6*(10,133+3,375*(16-1)/2)= 233,94 кВ*м

линия с3: М₃=6,6*(15,418+3,375*(16-1)/2)= 268,82 кВ*м

Если линия состоит из нескольких участков (l₁, l₂..) с одинаковым сечением и различными нагрузками (P_p₁,P_p₂..), то суммарный момент нагрузки равен сумме моментов нагрузок отдельных участков.

линия с4: М₄=P_p₃*l₁+P_p₃/2*l₂,

М₄=0,9744*9,463+0,9744/2*3,17= 10,76 кВ*м,

линия с5: : М₅=P_p₄*l₃+P_p₄/2*l₄,

М₅=0,6912*5,32+0,6912/2*4= 5,06 кВ*м,

линия с6: М₆= (P_p_5п+P_p_6п)*l₅+ P_p_6п*l₆+ P_p_2п*l₇ ,

М₆=(12*18+4*18)*7,333+4*18*6,426+8*36*31,443= 11,63 кВ*м

Определяем приведенный момент нагрузки для питающей линии:

М_пр= , (9.1.4)

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

- сумма приведенных моментов участков с другим числом проводов;

- коэффициент приведения моментов ([1], табл.12.12), α=1,85.

М_пр=627,58+235,34+233,94+268,13+10,76+5,06+11,63=1416,48 кВ*м

Площадь сечения жил кабеля питающей линии по допустимой потере напряжения:

, (9.1.5)

где М — момент нагрузки рассматриваемого участка сети, кВт м;

С — расчетный коэффициент, величина которого принимается по [1], табл.12.П.

F_пл=1416,478/(48*7,71)=3,77 мм²

Принимаем F_пл=4 мм². Выбираем пятижильный кабель АВВГ-5х4-0,66 с I_доп=27А.

Выполняем расчет питающей линии по допустимому нагреву. Для этого найдем средневзвешенное значение коэффициента мощности нагрузки:

, (9.1.6)

cosφ= =

=0,856

Вычисляем расчетный ток линии:

I_рпл=,(9.1.7)

I_рпл==36,33 А

Т. к. 36,33>27 А, то выбранный кабель не проходит по нагреву расчетным током. Принимаем кабель со следующим большим значением АВВГ 5х10-0,66 с I_доп=42 А.

Определяем фактическую потерю напряжения в питающей линии:

ΔU_пл=M_пл/(С*F) , (9.1.8)

ΔU_пл=627,58/(48*10)=1,31%

Вычисляем оставшуюся величину допустимой потери напряжения, по которой рассчитываются групповые линии:

= ΔU_доп – ΔU_пл,(9.1.9)

=7,71 – 1,31=6,4 %

Определяем площадь сечения групповой линии с1:

F₁=235,34/(48*6,4)=0,766 мм²

Принимаем F₁=2,5 мм². Выбираем пятижильный кабель АВВГ-5х2,5-0,66 с I_доп=19 А. Находим расчетный ток линии:

I_р1==9,84 А

Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 9,84 А < 19 А.

Фактическая потеря напряжения в линии:

ΔU₁=235,34/(48*2,5)=1,96 % < 6,4 %

Определяем площадь сечения групповой линии с2:

F₂=233,94/(48*6,4)=0,761 мм²

Принимаем F₂=2,5 мм². Выбираем пятижильный кабель АВВГ-5х2,5-0,66 с I_доп=19 А. Находим расчетный ток линии:

I_р2==11,35 А

Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 11,35 А<19 А.

Фактическая потеря напряжения в линии:

ΔU₂=233,94/(48*2,5)=1,95 % < 6,4 %

Определяем площадь сечения групповой линии с3:

F₃=268,82/(48*6,4)=0,875 мм²

Принимаем F₃=2,5 мм². Выбираем пятижильный кабель АВВГ-5х2,5-0,66 с I_доп=19 А. Находим расчетный ток линии:

I_р3==11,35 А

Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 11,35 А<19 А.

Фактическая потеря напряжения в линии:

ΔU₃=268,82/(48*2,5)=2,24 % < 6,4 %

Определяем площадь сечения групповой линии с4:

F₄=10,76/(8*6,4)=0,21 мм²

Принимаем F₄=2,5 мм². Выбираем пятижильный кабель АВВГ-3х2,5-0,66 с I_доп=23 А. Находим расчетный ток линии:

I_р4==4,71 А

Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 4,71 А<23 А.

Фактическая потеря напряжения в линии:

ΔU₄=10,76/(8*2,5)=0,54 % < 6,4 %

Определяем площадь сечения групповой линии с5:

F₅=5,06/(8*6,4)=0,1 мм²

Принимаем F₅=2,5 мм². Выбираем пятижильный кабель АВВГ-3х2,5-0,66 с I_доп=23 А. Находим расчетный ток линии:

I_р5==3,27 А

Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 3,27 А<23 А.

Фактическая потеря напряжения в линии:

ΔU₅=5,06/(8*2,5)=0,25 % < 6,4 %

Определяем площадь сечения групповой линии с6:

F₆=11,63/(8*6,4)=0,227 мм²

Принимаем F₆=2,5 мм². Выбираем пятижильный кабель АВВГ-3х2,5-0,66 с I_доп=23 А. Находим расчетный ток линии:

I_р6==3 А

Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 3<23 А.

Фактическая потеря напряжения в линии:

ΔU₆=11,63/(8*2,5)=0,58 % < 6,4 %

9.2 Расчет электрической сети аварийного освещения

Аналогичный расчет проведем для линий ЩАО.

линия с7: P_p₇=1*0,1*3=0,3 кВт,

линия с8: P_p₈=1*0,1*3=0,3 кВт

Для линии, питающей щиток ЩАО расчетная нагрузка равна:

P_pao= 0,3+0,3=0,6 кВ

Определим моменты линий:

питающая линия П4: P_p_плп4=29,496*0,6= 17,70 кВт

линия с7: М₇=0,3*(31,335+18,5*((3-1)/2)= 14,95 кВ*м

линия с8: М₈=0,3*(20,122+18,5*((3-1)/2)= 13,556 кВ*м

Определяем приведенный момент нагрузки для линии, питающей ЩАО:

М_прао= P_pao*l_тп-щао+М₇+М₈ (9.1.10)

где l_ТП-ЩАО – длина линии от ТП до ЩАО, l_ТП-ЩАО=29,456 м;

М_прао=0,6*29,456+14,95+13,556= 46,214 кВ*м

Площадь сечения жил кабеля линии ЩАО по допустимой потере напряжения:

F_ао=46,214/(8*7,71)=0,749 мм²

Принимаем F_лао=2,5 мм². Выбираем трехжильный кабель АВВГ-3х2,5-0,66 с I_доп=23 А.

Выполняем расчет питающей линии по допустимому нагреву.

Коэффициент мощности нагрузки:

Вычисляем расчетный ток линии:

I_рао==2,61 А

Т. к. 2,61<23 А, то выбранный кабель проходит по нагреву расчетным током.

Определяем фактическую потерю напряжения в питающей линии:

ΔU_плао=17,7/(8*2,5)=0,88 %

Вычисляем оставшуюся величину допустимой потери напряжения, по которой рассчитываются групповые линии ЩАО

=7,71 – 0,88=6,83 %

Определяем площадь сечения групповой линии с7:

F₇=14,95/(8*6,84)=0,274 мм²

Принимаем F₇=2,5 мм². Выбираем трехжильный кабель АВВГ-3х2,5-0,66 с I_доп=23 А. Находим расчетный ток линии:

I₇==1,304 А

Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 1,304<23 А.

Фактическая потеря напряжения в линии:

ΔU₆=14,95/(8*2,5)=0,75 % < 6,83 %

Определяем площадь сечения групповой линии с8:

F₈=13,556/(8*6,83)=0,278 мм²

Принимаем F₈=2,5 мм². Выбираем трехжильный кабель АВВГ-3х2,5-0,66 с I_доп=23 А. Находим расчетный ток линии:

I₈==1,304 А

Выбранное условие удовлетворяет условию нагрева, т. к. 1,304<23 А.

Фактическая потеря напряжения в линии:

ΔU₈=13,556/(8*2,5)= 0,68% < 6,83 %

Таблица 9.2.1 – Результаты расчетов

Линия	P_расч, КВт	I_расч, А	M, кВт*м	Марка провода	ΔU_доп, %	ΔU_факт, %	Способ прокладки
П2	21,2768	36,33	627,58	АВВГ 5х10	7,71	3,9	В лотках
c1	5,72	9,84	235,343	АВВГ 5х2,5	6,4	0,32	На тросе
c2	6,6	11,35	233,94	АВВГ 5х2,5	6,4	0,362	На тросе
c3	6,6	11,35	268,82	АВВГ 5х2,5	6,4	0,323	На тросе
c4	0,9744	4,71	10,76	АВВГ 3х2,5	6,4	0,385	В лотке
c5	0,6912	3,34	5,06	АВВГ 3х2,5	6,4	0,338	В лотке
c6	0,6912	3	11,63	АВВГ 5х2,5	6,4	0,082	В лотке
П4	0,6	2,61	17,7	АВВГ 3х2,5	7,71	1,788	В лотке
с7	0,3	1,304	14,95	АВВГ 3х2,5	6,83	0,495	В лотке
с8	0,3	1,304	13,556	АВВГ 3х2,5	6,83	0,453	В лотке

9.3 Выбор защитных аппаратов для осветительной сети

В выбранном щитке ЩО 8505-1212 применяются автоматические выключатели с комбинированным расцепителем типа ВА 61F29-3C (трехполюсные) на вводе и ВА 61F29-1В (однополюсные) на групповых линиях.

Выбор номинального тока расцепителя автомата, защищающего линию, питающую светильники с индукционными и люминесцентными лампами низкого давления, производится по условию

(9.3.1)

При этом в закрытых щитках рабочий ток групповой линии не должен превышать 0,9*I_номр, а для светильников с лампами типа ДРЛ рабочий групповой ток должен соответствовать условию :

I_номр>1,3*I_p(9.3.2)

питающая линия: I_рпл=36,33 А, I_номр=16А,

линия с1: I_p₁=9,84А, I_номр=12,5 А,

линия с2: I_p₂=11,34 А, I_номр=12,5А,

линия с3: I_p₃=11,34 А, I_номр=12,5А,

линия с4: I_p₄=4,71 А, I_номр=6,3А,

линия с5: I_p₅=3,34А, I_номр=4А,

линия с6: I_p₆=3 А, I_номр=4 А.

Выберем номинальный ток автоматов щитка аварийного освещения ОП-3УХЛ4:

питающая линия: I_рао=2,61 А, I_номр=3,2А,

линия с7: I_p₇=1,304 А, I_номр=1,6А,

линия с8: I_p₈=1,304 А, I_номр=1,6А,

Таблица 9.3.1 – 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	50	5	250
П4	2,61	1	ВА61F29-1В	3,2	3	9,6
С1	9,84	3	ВА61F29-1В	12,5	3	37,5
С2	11,35	3	ВА61F29-1В	12,5	3	37,5
С3	11,35	3	ВА61F29-1В	12,5	3	37,5
С4	4,71	1	ВА61F29-1B	6,3	3	18,9
С5	3,34	1	ВА61F29-1B	4	3	12
С6	3,0	1	ВА61F29-1B	4	3	12
С7	1,304	1	AE1000	1,6	12	19,2
С8	1,304	1	AE1000	1,6	12	19,2

Заключение

Таким образом, в результате выполнения данной курсовой мы рассчитали рабочее освещение для вспомогательных помещений, а для основного помещения РМЦ еще и аварийное. Выбрали источники света для рабочего освещения в виде светильников типа РСП 05-400 с лампами ДРЛ, аварийного освещения – НСП 11-100 с лампами накаливания. Во вспомогательных помещениях были выбраны светильники с люминесцентными лампами.

Лампы накаливания аварийного освещения поместили на те же тросы, то дампы ДРЛ для основного освещения для экономии материалов.

Для обеспечения надежной защиты была выбрана современная система система заземления TN-S.

Расположение щитков выбиралось с точки зрения экономии материалов прокладку проводов.

Список используемой ИСТОЧНИКОВ

1. Электрическое освещение: учебник / В. Б. Козловская, В. Н. Радкевич, В. И. Сацукевич. – Минск: техноперспектива, 2011, – 543 с., [12] л. цв. ил.

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.

3. Электрическое освещение: справочник / В. И. Козловская, В. Н. Радкевич, В. Н. Сацукевич. – Минск: Техноперспектива, 2007. – 255 с. + [8] л. цв. ил.

4. 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.

Дата добавления: 2023-02-21; просмотров: 32; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!