Проектирование светотехнической части и сети освещения механического цеха

Распределение электрической энергии на напряжении до 1000 В.

5.1.1. Проектирование светотехнической части осветительной установки механического цеха

Механический цех расположен на отм. ±0,00 и состоит из основного помещения №1, где установлены металлорежущие станки и участка координатно-расточных станков №2.

Расчет электрического освещения в этих помещениях выполним методом коэффициента использования светового потока и методом удельной мощности.

При проектировании светотехнической части осветительной установки в помещении №1 решают вопросы.

1. Выбор источника света. В механическом цехе выполняются зрительные работы I – III разрядов точности (табл.4-1 [2]), не требующие правильной цветопередачи. Высота помещения 4,8 м. согласно условиям в качестве источника света принимаем люминесцентные лампы типа ЛБ.

2. Выбор минимальной освещенности и коэффициента запаса. Принимаем для слесарно-механического отделения по табл. 4-4к [2] норму освещенности общего освещения (в системе комбинированного освещения) Емин = 300 лк и местного освещения на станках и верстаках Емин = 2500 лк. Коэффициент запаса Кз = 1,5. Плоскость нормирования освещенности и ее высота от пола Г–0,8.

3. Выбор системы и вида освещения. Принимаем систему комбинированного освещения. Общее освещение выполним с равномерным расположением светильников по площади цеха, а местное освещение – светильниками, установленными на рабочих местах. В механическом цехе предусматриваем два вида освещения – рабочее и аварийное эвакуационное, норма освещенности которого на полу основных проходов 0,5 лк.

4. Выбор типа светильников, их расположения и высоты подвеса. Принимаем для общего освещения механического цеха подвесные диффузные светильники без отверстий в отражателе с экранирующими ремешками серии ЛДР (табл.3-2 [2]). Характеристика светильников: для индивидуальной установки, двухламповые, прямого света, кривая силы света «Д», условный номер группы 3. светильники с люминесцентными лампами устанавливаем рядами, параллельно длинной стороне помещения или стене с окнами.

Для светильников ЛДР с кривой силы света «Д» наивыгоднейшее отношение L/h можно принять 1,42, тогда L = м. Здесь L – расстояние между рядами, h – расчетная высота подвеса светильников. Размещаем светильники в восемь рядов с расстоянием между ними 5м. При этом расстояние от крайних рядов до стен не должно составлять 1/3 расстояния между рядами, т.е. 3,21/2 1,6 м.

5. Определение установленной мощности электроосветительной установки помещения №1. Установленная мощность электрического освещения осветительной установки определяется суммой мощностей отдельных ламп. Определение мощности одной лампы производится посредством выполнениея светотехнического расчета, задачей которого является нахождение светового потока одной лампы, значение которого используется для выбора мощности стандартной лампы.

Световой поток одной лампы по методу коэффициента использования светового потока рассчитывается по формуле

где S – освещаемая площадь, равная

Здесь А, В –длина и ширина помещения;

Z – коэффициент поправки на минимальную освещенность, принимаем Z = 1,15;

N – число светильников.

– коэффициент использования светового потока. Коэффициент использования зависит от типа светильника, индекса помещения и коэффициентов отражения поверхностей помещения: потолка , стен , расчетной поверхности .

Индекс помещения рассчитывается по формуле

принимаем i =5.

Коэффициенты отражения по табл. 5-1 [2] = 70%, =50%, =10%.

По табл. 5-11 [2] находим

При использовании в качестве источника света люминесцентных ламп количество светильников в помещении

и одном ряду =14. Погрешность для освещенности составляет ≈ 4% (допустимая 20%).

Для обеспечения нормы освещенности аварийного эвакуационного освещения выделяем из числа рабочих два светильника.

Установленная мощность рабочего и аварийного освещения .

Расчет электрического освещения участка координатно-расточных станков выполним методом удельной мощности. Принимаем по табл. 4-4к [2] лк, коэффициент запаса =1,5. Площадь помещения №2 , расчетная высота h =3,5 м. Выбираем светильники серии ЛДР с двумя люминесцентными лампами ЛБ80. Коэффициенты отражения = 70%, =30%, =10%.

По табл. 5-41 [2] удельная мощность Ро = 8,3 Вт/м , или с учетом получаем =24,9 Вт/м².

Суммарная мощность осветительной нагрузки помещения №2

Вт.

Количество светильников

принимаем n =6.

Аварийное освещение в помещении №2 не предусматриваем.

Установленная мощность осветительной нагрузки рабочего и аварийного освещения помещения на отметке 0,00

Установленная мощность осветительной нагрузки участка координатно-расточных станков

Установленная и расчетная мощность электроосветительной нагрузки рабочего и аварийного освещения механического цеха

где 1,2 – коэффициент, учитывающий дополнительные потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА) люминесцентных ламп;

Кс – коэффициент спроса. Для производственных зданий, состоящих из отдельных крупных пролетов равен 0,95

Для питания переносных светильников ремонтного освещения устанавливаем один ящик ЯТП-0,25-23УЗ с автоматом АЕ100, который комплектуется осветительным трансформатором типа ОСО-0,25, мощностью 250 , U = 220/36 В.

5.1.2. Электроснабжение осветительной установки механического цеха

Для приема и распределения электроэнергии и защиты групповых линий электроосветительной сети рабочего и аварийного освещения используем распределительные пункты (РП) серии ПР8501. Подключение светильников с люминесцентными лампами произведем к однофазным двухпроводным линиям. Выбираем РП серии ПР8501-005, комплектуемый 12-ю однополюсными автоматами ВА51–29. Месторасположение группового РП показано на плане электроосветительной сети цеха (листе №2 графической части проекта).

Произведем расчет групповой осветительной линии №1. К групповой линии №1 подключены светильники в помещении координатно-расточных станков. Установленная мощность ламп групповой линии №1 Рн.осв=0,96 кВт. Групповая линия №1 – однофазная, двухпроводная. Защита линии осуществляется однополюсным автоматическим выключателем с нерегулируемым комбинированным расцепителем ВА51–29.

Расчетный ток групповой линии определяется по формуле

Прокладку групповой электроосветительной сети в помещении №2 выполним осветительным двухпроводным шинопроводом типа ШОС2-25-44-1У3, Iн = 25 А, U = 220 В, количество и размеры (мм) шин на фазу 1 (1×6), проводниковый материал – медь. Подключение осветительного шинопровода к групповому щитку произведем кабелем марки АВВГ.

Выбор сечения электросетей по нагреву производится из условия

где КП – поправочный коэффициент, учитывающий условия прокладки проводов и кабелей. При нормальных условиях прокладки КП =1;

– длительно допустимый ток на проводник данного сечения. Сечение осветительного шинопровода удовлетворяет условию выбора сечения проводников по нагреву, а сечение кабеля согласно условию выбора по нагреву АВВГ-0,66- = 21 А.

Произведем выбор параметров автомата для защиты групповой линии №1. Выбор параметров автомата типа ВА51-29 производится из условий

Согласно условиям выбора получаем

Выполним проверку на соответствие выбранного по нагреву сечения параметрам автоматического выключателя.

Условия проверки имеют вид:

где – кратность по отношению к . Для автоматов типа ВА51-29 согласно табл. 4-50 [3] кратность = 1,0; – ток защитного аппарата. Для автоматов типа ВА51-29 принимается равным =

Условия проверки выполняется.

Аналогичным образом выполнен расчет групповых линий № 2-7; 9-10.

Мощность трансформатора ремонтного освещения ОСО-0,25 равна 250 Вт Прокладку линий сети ремонтного освещения выполним проводом марки АПВ в трубах.

Результаты расчета групповых линий № 2-10 приведены на схеме электроосветительной сети на листе №2 графической части проекта.

Определим сечение линии, питающей групповой осветительный щиток. Расчетная мощность электроосветительной нагрузки группового щитка 20,2 кВт, тогда для расчетного тока получаем

Прокладку питающей линии к групповому щитку выполним кабелем ААШПУ-1-4×10, А.

Защиту питающей линии на ЦТП выполним автоматическим выключателем с полупроводниковым расцепителем типа ВА55-37, А (стр.262 [3]). Выключатели этого типа относятся к регулируемым и допускают регулирование параметров согласно указаниям на стр.165 [3].

Учитывая, что А согласно условиям получаем

Условие проверки на защищаемость:

где кратность по отношению к . Для автоматов с регулируемыми расцепителями по табл. 4-50 [4] 0,66; – ток трогания расцепителя автоматического выключателя с регулируемой обратнозависимой от тока характеристикой, т.е.

Условие проверки на защищаемость не выполняется и поэтому на участке ЦТП – ОЩ №1 выбираем кабель ААШПУ-1- , А, для которого условие выполняется.

Произведем проверку электроосветительных сетей по потере напряжения. Допустимую потерю напряжения в осветительных сетях принимаем по табл. 12–6 [2]. При коэффициенте загрузки трансформаторов 0,66 и коэффициенте мощности нагрузки cos 0,94 по табл. 12–6 находим = 5,6 %.

Определение потери напряжения произведем на участке ЦТП -ОЩ №1 – наиболее удаленная лампа групповой сети.

Групповая линия № 1, кВт, момент нагрузки кВт Здесь l – расстояние до центра электроосветительной нагрузки групповой линии №1, измеренное на плане цеха. Сечение групповой линии №1 АВВГ 2,5 мм² По табл. 12-13 [2] находим

Групповая линия № 2, однофазная, двухпроводная, кВт. Потеря напряжения для этой линии определяется согласно рис.

№2 АВВГ – 0,66 - 2×2,5

30 ΔU1''

ШОС 2-25-44-1У3

ПР8501 – 010 18 ΔU´1

Согласно рисунка на участке ПР8501-005 – наиболее удалённая лампа групповой сети будем различать две потери напряжения: на осветительном шинопроводе – и питающем кабеле – .

Момент нагрузки на участке осветительного шинопровода равен , где l ´- расстояние до центра электрических нагрузок на участке осветительного шинопровода. По табл. 12-19 [2] находим = 0,53%. Длина кабельной линии от ПР8501-005 до места присоединения к осветительному шинопроводу =30 м, моменты нагрузки на этом участке По табл. 12-13 [8] для . По табл.12-13 [2] находим = 3,43 %. Суммарная потеря напряжения в групповой линии №2 равна + = 0,53 + 3,43 = 3,96 %.

Результаты расчета потери напряжения в остальных групповых линиях, выполненные аналогично, приведены на схеме электроосветительной сети на листе №2 графической части проекта.

Определим потерю напряжения на участке электросети ЦТП-ОЩ №1. Параметры участка: кВт, l = 130 м, кВт , сечение кабеля марки ААШПУ - 16 мм . По табл. 12-11 [2] находим