Освещение молочного блока

2.6.1 Точечный метод расчёта.

Метод применяют при расчёте общего равномерного и локализованного освещения, местного освещения, освещения вертикальных и наклонных к горизонту плоскостей, наружного освещения. Последовательность расчёта следующая. На плане помещения помечают контрольные точки – точки с минимальной освещённостью. Затем вычисляют значения условной освещённости в контрольных точках.

Выполняем светотехнический расчёт точечным методом для помещения №4(формат А1).

1. По табл.2.1 определяем Ен=100 лк, коэффициент запаса Кз=1,3. Расчётная высота установки светильников Нр=2,3 м (табл.2.2)

2. Размещаем светильник на плане помещения в соответствии с исходными данными и намечаем контрольную точку А

Размещаем ряды светильников на плане помещения в соответствии с исходными данными и намечаем контрольную точку А(рис.1).

3. Определяем длины полурядов и расстояние от контрольной точки до проекции рядов на рабочую поверхность (Рис.1).

L11=Нр=2,3 м.

L12 = А - 2lа – L11 =7–2·1,8–2,3 =1,1м. (2.7)

Р1== 0,9м.

4. Определяем приведённые размеры:

 (2.8)

По линейным изолюксам для светильников с ЛЛ и КСС типа М (рис.2.13)[1] определяем условную освещённость в контрольной точке от полуряда: Е11= 20 лк; Е12=30 лк;

Условная суммарная освещённость в контрольной точке

∑еа = е11 + е12 =20+30=50лк. (2.9)

5. Определяем расчётное значение линейной плотности светового потока

 лм·м-1 (2.10)

где Ен – нормированное значение освещённости рабочей поверхности, лк;

Кз – коэффициент запаса;

µ - коэффициент добавочной освещённости, учитывающий воздействие "удалённых" светильников и отражённых световых потоков на освещаемую поверхность ( принимаем равным 1,1…1,2);

6. Выбираем тип источника света (табл.1.7)[1] в зависимости от характеристики зрительной работы – различие цветных объектов без контроля и сопоставления при освещенности 150 … 300 лк. Принимаем лампу типа ЛБ и учитывая мощность светильника, окончательно – ЛБ - 80. По табл. 1.7, поток лампы Фл=5400 лм.

7. Количество светильников в светящемся ряду длиной

Lр = А–2·lа =7–2·1,8=3,4 м

 светильников (2.11)

где nс – число ламп в светильнике, шт.;

Lр – длина светящегося ряда, м

Принимаем N1=4 светильников.

8.Общее число светильников в помещении (по формуле 2,5).

светильников

9. Расстояние между светильниками в ряду, предварительно определив длину светильника по табл. 1.17[1] lс=1,514м

м (2.12)

10. Проверяем расположение светильников в ряду с учётом требований равномерности:

0 ≤ lр ≤ 1,5·L′в (2.13)

0 < 1 < 6,3

Требование равномерности выполнено.

2.6.2 Метод коэффициента использования светового потока

Метод коэффициента использования светового потока осветительной установки применяют при расчёте общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей в помещениях.

Помещение № 3.

1. Определяем в зависимости от материала и окраски поверхностей коэффициенты отражения потолка: ρп=50%, стен: ρс=30%, рабочей поверхности: ρр=10%.

2. Индекс помещения

,(2.13)

3. Определяем коэффициент использования светового потока

,(2.14)

где – коэффициент использования светового потока, направленного в нижнюю полусферу;

 и – КПД реального светильника в нижнюю и верхнюю полусферу пространства;

– коэффициент использования светового потока, направленного в верхнюю полусферу.

4. Расчётный световой поток лампы определяем по формуле

,(2.15)

где – площадь освещаемого помещения, ;

z – коэффициент минимальной освещённости (отношение средней освещённости к минимальной).

Фрлк

5. По формуле 2.11 выбираем лампу БК-215-225-75, световой поток лампы 1020лк.

6. По условию 2.12 проверяем возможность установки лампы в светильник. Для светильника НСП02-100 допустимая мощность лампы 100Вт, таким образом, условие выполняется.

2.6.3 Метод удельной мощности

Метод удельной мощности применяют для приближённого расчёта осветительных установок помещений, к освещению которых не предъявляют особых требований и в которых отсутствуют существенные затенения рабочих поверхностей, например, вспомогательных и складских помещений, кладовых, коридоров и т.п.

Помещение № 6.

1. Табличное значение удельной мощности

а) Р туд=25,4 Вт/м2.

2. Определяем расчётное значение удельной мощности:

(2.16)

где – коэффициент приведения коэффициента запаса к табличному значению;

– коэффициент приведения коэффициентов отражения поверхностей помещения к табличному значению;

– коэффициент приведения напряжения питания ламп накаливания к табличному значению;

25,4*0,85*0,42*1=9,1 Вт/м2

3. Расчётное значение мощности лампы:

 ,(2.17)

4. По расчётной мощности выбираем подходящую лампу, соблюдая условия:

, (2.18)

,

Выбираем лампу накаливания Б-100, мощность лампы 100Вт. По условию 2.12 проверяем возможность установки лампы в светильник. Для светильника НСП21-100 допустимая мощность лампы, устанавливаемой в светильник 100Вт, таким образом, условие выполняется.

2.7 Составление светотехнической ведомости

После расчета всех помещений здания составляется светотехническая ведомость объекта. В ней сведены все данные использовавшиеся для проектирования осветительной установки, а так же окончательные решения по выбору осветительных приборов и источников света. Светотехническая ведомость приведена в таблице 2.3.

3. РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

3.1 Выбор напряжения и схемы питания электрической сети

В общем случае выбор напряжения электрической сети осветительной установки определяется степенью опасности поражения людей и животных электрическим током в рассматриваемом помещении.

В помещениях без повышенной опасности напряжение 220 В допускают для всех светильников общего назначения независимо от высоты их установки.

В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных при установке светильников с лампами накаливания на высоте более 2,5 м над полом или обслуживающей площадкой так же допускают напряжение 220 В. При высоте подвеса меньше 2,5 м должны применять светильники, конструкция которых исключает возможность доступа к лампе без специальных приспособлений, либо напряжение должно быть не выше 42 В. Разрешается установка светильников с люминесцентными лампами на высоте менее 2,5 при условии, что их контактные части будут недоступны для случайных прикосновений.

Светильники местного стационарного освещения с лампами накаливания в помещениях без повышенной опасности должны питаться напряжением 220 В, а в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных - не выше 42 В. Для питания переносных светильников в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных также должно применяться напряжение не выше 42 В. При этом применяют трансформаторы типа ОСОВ-0.25 и ТСЗИ.

В случаях, если опасность поражения электрическим током усугубляется теснотой, неудобным положением работающего, соприкосновением с большими металлическими хорошо заземленными поверхностями, питание переносных светильников должно быть не выше 12 В.

Наиболее часто для питания электрического освещения в сельскохозяйственном производстве применяют систему трехфазного тока с глухим заземлением нейтрали напряжением 380/220 В. Источники света при этом подключают, как правило, на фазное напряжение. Газоразрядные лампы высокого давления (ДРЛ, ДРИ, ДНаТ, ДКсТ и др.), рассчитанные на напряжение 380 В, допускается подключать на линейное напряжение 380 В системы 380/220 В.

Осветительные и облучательные сети, прокладываемые от источников питания до потребителей, состоят из групповых и питающих линий. Групповые линии прокладывают от групповых щитков до светильников или облучателей и штепсельных розеток. К питающим линиям относят участки сети от источника питания до групповых щитков.

Питающие линии обычно выполняют пятипроводными (трёхфазными), а групповые - трех- и четырёхпроводными в зависимости от нагрузки и длинны.

Питающие линии могут быть магистральными, радиальными или радиально-магистральными. Наиболее широкое распространение на сельскохозяйственных предприятиях нашли радиально-магистральные схемы.

Схемы питания осветительной или облучательной установки выбирают по следующим условиям: надёжность электроснабжения, экономичность (минимальные капитальные и эксплуатационные затраты), удобство в управлении и простота эксплуатации.

Радиальные сети по сравнению с магистральными имеют меньшее сечение проводов, меньшие зоны аварийного режима при неисправности в питающих сетях, но большую общую протяжённость. Необходимость применения радиальной сети может быть также вызвана условиями взаимной планировки мест подстанций и осветительных щитков, при которых трасса магистральной питающей сети будет чрезмерно удлинена.

Применение чисто магистральной сети целесообразно для сокращения общей протяженности. В месте разветвления линии устанавливают распределительный пункт, от которого могут отходить как магистральные, так и радиальные групповые линии.

При планировке сети возможны различные варианты её выполнения, даже в пределах одной радиально магистральной системы. Когда применение одного варианта не очевидно, тогда необходимо прибегать к технико-экономическому сопоставлению вариантов.

Помещения блока относится к помещениям без повышенной опасности. ПУЭ в этом случае допускает применение напряжения 220В. При этом конструкция светильника должна исключать доступ к лампе без специальных приспособлений (для светильников с лампами накаливания ) и случайное прикосновение к контактным частям ( для светильников с люминесцентными лампами ).

3.2 Определение количества и мест расположения групповых щитков, выбор их типа и компоновка трассы сети

Количество групповых щитков осветительной установки определяют, исходя из размеров здания и рекомендуемой протяжённости групповых линий. Принимают длину четырехпроводных трехфазных групповых линий напряжением 380/220В равной 80 м, напряжением - 220/127 В - 60 м и, соответственно, двухпроводных однофазных - равной 35 м и 25 м. Однофазные групповые линии целесообразно применять в небольших конторах, а также в средних помещениях при установке в них светильников с лампами накаливания мощностью до 200 Вт и с люминесцентными лампами. Применение трехфазных групповых линий экономично в больших помещениях (птичниках, коровниках и т.д.), освещаемых как лампами накаливания, так и газоразрядными лампами.

Ориентировочное количество групповых щитков можно определить по формуле:

,(3.1)

где nщ – рекомендуемое количество групповых щитков, шт;

А, В – длина и ширина здания, м;

r – рекомендуемая протяженность групповой линии, м.

Для уменьшения протяженности и сечения проводов групповой сети щитки устанавливают по возможности в центре электрической нагрузки, координаты которого

; ,(3.2)

где хц, уц – координаты центра электрических нагрузок в координатных осях х, у;

Рi – мощность i-й электрической нагрузки, кВт;

хi, уi – координаты i-й электрической нагрузки в координатных осях х, у.

При выборе мест установки групповых осветительных щитков учитывают также и то, что групповые щитки, предназначенные для управления источниками оптического излучения, устанавливают в местах, удобных для обслуживания: проходах, коридорax и на лестничных клетках. Щитки, имеющие отключающие аппараты, устанавливают на доступной для обслуживания высоте (1,8...2,0 м от пола).

При компоновке внутренних сетей светильники объединяют в группы так, чтобы на одну фазу группы приходилось не более 20 ламп накаливания, ДРЛ, ДРН, ДНаТ и розеток или 50 люминесцентных ламп.

Осветительные щитки выбирают в зависимости от количества групп, схемы соединения, аппаратов управления и защиты, а также по условиям среды, в которых они будут работать. В зависимости от условий среды в помещениях применяют групповые щитки незащищенные, защищенные и защищенные с уплотнением. Щитки защищенные с уплотнением предназначены для установки в производственных помещениях с тяжелыми условиями среды. Большое значение имеет также выбор трассы сети, которая должна быть не только кратчайшей, но и наиболее удобной для монтажа и обслуживания. Прокладка сети по геометрически кратчайшим трассам практически невозможна или нецелесообразна по причинам конструктивного и технологического характера. Трассу открытой проводки, как по конструктивным, так и по эстетическим соображениям намечают параллельно и перпендикулярно основным плоскостям помещений. Только при скрытой проводке на горизонтальных плоскостях можно применять прямолинейную трассировку между фиксированными точками сети.

Выбранные трассы питающих и групповых линий, места установки групповых щитков, светильников, выключателей и розеток наносят на план помещения согласно условным обозначениям, принятым в ГОСТ 21.608 - 84 и ГОСТ 2.754 – 72.

В соответствии с результатами светотехнического расчёта вычерчиваем план здания (формат А1). Наносим на него в виде условных обозначений светильники (ряды светильников). Принимаем щиток с однофазными группами. Рекомендуемая протяжённость линий r = 12 м.

Вычисляем требуемое количество групповых щитков по формуле:

Принимаем один щиток. Для определения места его установки рассчитываем координаты центра электрической нагрузки.

Приняв, что нагрузка каждого помещения сосредоточена в центре, и построив оси координат, определим координаты центров всех помещений, считая левый нижний угол началом координат. Данные сводим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1. Определение координат центра всех помещений

Определяем координаты центра электрических нагрузок всего здания по формуле 3.2:

С учётом рассчитанного центра электрических нагрузок и с целью обеспечения удобства обслуживания и экономии проводникового материала размещаем групповой щиток в помещении №2 на стене, максимально близко к центру электрической нагрузки, с координатами x=11 м; y=6 м.

Определяем требуемое количество групповых линий в групповом щитке:

 (3.4)

n=1.

Выбираем из [4] табл. П.5.2 групповой щиток ЯРН 8501-8301 с 6-ью однополюсными автоматическими выключателями.

На плане здания намечаем трассы прокладки сетей, места установки выключателей, обозначаем, номера групп и приводим данные светильников.

3.3 Выбор марки проводов (кабелей) и способов прокладки сети

Осветительную электропроводку, как правило, следует выполнять проводами и кабелями с алюминиевыми жилами. С медными жилами ее выполняют только во взрывоопасных помещениях классов В-1 и В-la. Гибкие кабели с медной жилой и резиновой изоляцией марки КРПТ, КРПГ применяют для подключения переносных или передвижных источников оптического излучения.

При проектировании сельскохозяйственных объектов используют следующие способы прокладки электропроводок: на тросе; на лотках и в коробах; в пластмассовых и стальных трубах; металлических и гибких резинотехнических рукавах; в каналах строительных конструкций; проводом и кабелем по строительным основаниям и конструкциям (ОСТ 70.004.0013 - 81).

При выборе того или иного способа прокладки электропроводки необходимо учитывать условия среды помещения, его строительные особенности, архитектурно-художественные экономические требования.

Во всех помещениях – скрытая проводка.

По категории помещения и условиям окружающей среды выбираем кабель АВВГ.

Составляем расчётную схему сети, на которой указываем номера расчетных точек, длины участков и присоединенные мощности.

3.4 Защита электрической сети от аварийных режимов

К аварийным режимам в осветительных сетях относят: токи короткого замыкания, неполнофазный режим работы (для трёхфазной линии), токи утечки. Для защиты от токов короткого замыкания служат автоматические выключатели ВА 14 – 26. Для защиты от токов утечки согласно ПУЭ принимаем УЗО с уставкой 30 мкА

3.5 Расчёт и проверка сечения проводников электрической сети

Принимаем допустимые потери напряжения ΔU = 2,5% и коэффициент спроса Кс=0,85.Тогда расчётное значение сечения проводника на участке:

,(3.3)

где S – сечение проводов участка, мм2;

ΣМ = ∑Р·l – сумма моментов рассчитываемого и всех последующих участков с тем же числом проводов, что и у рассчитываемого, кВт·м;

Σα·m – сумма моментов всех ответвлений с числом проводов, отличающихся от числа проводов рассчитываемого участка, кВт·м;

α – коэффициент приведения моментов, зависящий от числа проводов рассчитываемого участка и в ответвлениях [3] П.5.3;

С – коэффициент зависящий от материала проводов, системы и напряжения сети,

ΔU – допустимая потеря напряжения, % от Uн;

l – длина участка, м.

Определяем сечение вводного участка:

;

С учётом механической прочности принимаем ближайшее, стандартное большее сечение .

Так как на головном участке (ВРУ-ЩО) сечение провода , и по условию механической прочности сечение не может быть уменьшено, то на остальных участках сети принимаем такое же сечение.

Определяем расчётный ток на участке ВРУ-ЩО:

,(3.4)

Проверяем принятое сечение на нагрев. Длительно допустимый ток для данного сечения

Iдоп=19А.

Iдоп ≥ Iр, (3.5)

29 > 10,01 А – условие выполняется.

По расчётному току выбираем ток уставки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя по условиям селективности:

Iу ≥ ·Iр ,(3.6)

Iу = 16 > 10,01 А

Проверяем выбранное сечение на соответствие вставке защитного аппарата

Iдоп ≥ β·Iу,(3.7)

где β – коэффициент, учитывающий нормированное соотношение между длительно допустимым током проводников и номинальным током установки защитного аппарата Iдоп = 29А > 1 · 10,01= 10,01 А - условие выполняется.

Определяем действительную потерю напряжения в сети:

,(3.8)

Таким образом находим потерю напряжения на остальных участках и результаты заносим в таблицу 3.2. Потерю напряжения на участке ВРУ-ЩО находим с учётом коэффициента спроса Кс=0,85.

Таблица 3.2. Действительная потеря напряжения в сети.

Таким образом потеря напряжения на концах линии (1,19; 1,37; 1,44; 1,04; 1,09; 2,49) не превышает допустимых значений, следовательно кабель выбран правильно.

3.6 Мероприятия по повышению коэффициента мощности электрической сети осветительной установки

Повышение коэффициента мощности электроустановок – важная задача, так как низкий cosφ приводит к перерасходу металла на сооружение электрических сетей, увеличивает потери электроэнергии, недоиспользование мощности и снижение коэффициента полезного действия первичных двигателей и генераторов электростанций и трансформаторов электрических подстанций.

Для сельских электроустановок наиболее приемлемым способом повышения коэффициента мощности является компенсация реактивной мощности при помощи статических конденсаторов. Статические конденсаторы имеют очень малые потери мощности, бесшумны в работе, износоустойчивы, просты и удобны в эксплуатации.

Статические конденсаторы могут быть подобраны на малые мощности, что особенно важно для сельскохозяйственных установок.

Кроме того, выбор конденсаторных установок производится с учетом всех приёмников здания.

4. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

4.1 Определение мер защиты от поражения электрическим током

Для защиты людей от возможного поражения электрическим током электрические сети здания блока дезинфекции транспортных средств выполняются трёхпроводным кабелем, одна из жил которого выполняет роль специального защитного проводника. К ней подключаются все металлические предметы и корпуса светильников. Защитный проводник соединён с нулевой точкой трансформатора и заземляющим контуром. В помещении установлено УЗО, защищающее от токов утечки более 30 мкА.

Сопротивление изоляции кабелей осветительной сети должно быть не менее 0.5МОм.

Светильники во всех помещениях расположены на высоте свыше 2.5м, что затрудняет к ним доступ без специальных приспособлений и способствует электробезопасности корпуса присоеденяют к проводнику РЕ.

4.2 Указания по энергосбережению и эксплуатации осветительной установки

При проектировании осветительной установки были использованы следующие светотехнические решения:

1. для помещений использованы наиболее экономные источники освещения, а именно: газоразрядные лампы низкого давления;

2. схема питания освещения - радиальная;

3. принято наибольшее разрешённое напряжение питания;

4. лампы имеют диапазон рабочего напряжения равный напряжению питания, что позволяет избежать перерасхода электроэнергии и уменьшения срока службы.

Эксплуатация электрооборудования осуществляется энергетической службой предприятия с участием "Агропромэнерго"

Энергосберегающие мероприятия при эксплуатации осветительных установок:

- своевременная очистка светильников;

- своевременная замена ламп;

- окраска рабочих поверхностей в светлые тона;

- чистка оконных проёмов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Задания и правила оформления курсового проекта по дисциплине "Электрическое освещение и облучение" Мн.: Ротапринт БАТУ, 2001г.

2. Правила устройства электроустановок. – М. : Энергоатомиздат, 2000г.

3. Стандарт предприятия. СТП БАТУ01. 11 – 98. Правила оформления дипломных и курсовых проектов (работ) для специальности С. 03. 02. – 00 "Электрификация и автоматизация сельского хозяйства" - Мн.: Ротапринт БАТУ 1999г.

4. Николаёнок М. М., Заяц Е. М. "Расчёт осветительных и облучательных установок сельскохозяйственного назначения". Под ред. Зайца Е. М. – Мн.: ООО "Лазурак", 1999г.

5. Электрическое освещение. Учебно-методическое пособие, составитель Николаёнок М.М. – Мн.: БАТУ, 2005г.

Страницы: 1, 2