Расчет электрического освещения

Таблица П1. Наименование и характеристика помещений для расчёта электрического освещения

Таблица П2. Размеры помещений к заданию по расчёту электрического освещения

Таблица П3. Данные по источнику питания для расчёта электрического освещения

1. Анализ технологического процесса

2. Светотехническая часть проекта

2.1 Выбор видов освещения

2.2 Выбор источников света

2.3 Выбор системы освещения

2.4 Выбор нормы освещенности и коэффициента запаса

2.5 Выбор типа светильников

2.6 Выбор размещения светильников

2.7 Светотехнический расчет

2.8 Определение коэффициента равномерности освещенности в помещении точечным методом

3. Электротехническая часть проекта

3.1 Выбор размещения групповых щитков, схемы и трассы сети, компоновка групповой сети

3.2 Определение расчетных осветительных нагрузок

3.3 Выбор типа и сечения проводников по методу моментов, исходя из минимума расхода проводникового материала

1. Анализ технологического процесса В цехе не предъявляются повышенные требования к цветоразличению и цветопередаче.

Количество рабочих смен — 1.

Высота расположения рабочей поверхности — 1 м.

Условия среды (нормальная) не требуют применения светильников с высокими уровнями защиты от пыли и влаги и с высокой эксплуатационной группой.

2. Светотехническая часть проекта

2.1 Выбор видов освещения В данном цехе необходимо использовать следующие виды освещения:

— рабочее,

— эвакуационное — для эвакуации людей из помещения при внезапном отключении рабочего освещения, так как данный цех относится к производственным помещениям, выход из которых при погасании рабочего освещения связан с травматизмом из-за продолжения работы производственного оборудования.

— дежурное — для освещения в нерабочее время, так как режим работы — односменный.

2.2 Выбор источника света Выбираем дуговые ртутные лампы с излучающими добавками типа ДРИ, так как их рекомендуется применять для освещения производственных помещений при большой высоте (более 6 м), когда имеются повышенные требования к качеству освещения (очень высокая точность работII разряд зрительной работы), но не требуются специальные требования к цветоразличению, а также согласно требованиям к осветительным установкам основных производственных помещений.

2.3 Выбор системы освещения В результате очень высокой точности работ (II разряд зрительной работы) и отсутствия данных о расположении оборудования в производственном участке, принимается комбинированное освещение (местное плюс общее равномерное).

Расчет в соответствии с заданием будет проводиться только для системы комбинированного освещения.

2.4 Выбор освещенности и коэффициента запаса освещенность проводник щиток сеть По таблице 1 согласно исходным данным (разряд зрительной работы — II, подразряд зрительной работы — в, контраст объекта с фоном — малый, характеристика фона — светлый) норма освещенности, при комбинированной системе освещения от общего освещения Е = 200 лк (согласно [1], таблица 1). Е_комб = 2000 лк, оставляя без изменений норму освещенности системы общего равномерного освещения. Поскольку условия среды — нормальные, отсутствуют факторы, влияющие на запыленность производственного помещения, то, руководствуясь данными таблицы 3 [1], выбираем коэффициента запаса:

K = 1,3 при эксплуатационной группе светильника — 1.

2.5 Выбор типа светильников Согласно рекомендациям по таблице 12.4 для сборочного цеха, выбирается осветительный прибор ГСП19−700, который имеет следующие характеристики:

— степень защиты от пыли и воды: IP23;

— эксплуатационную группу: 1;

— тип, количество и мощность применяемых ИС: ДРИ 700−5;

— тип КСС в нижнюю полусферу: Д3;

— общий КПД: 65%;

— КПД в нижнюю полусферу: 70%.

2.6 Выбор размещения светильников в помещении Расчетная высота подвеса светильников

,

где Н — высота помещения, м.;

h_Р — высота рабочей поверхности, принимаем 1,0 м.;

h_С— свес светильника, принимаем 0,5 м.;

Для КСС Д3 оптимальное отношение л_О = 1,0.

Находим оптимальное расстояние между рядами светильников

L_o = л_Оh = 1,0?10,7 = 10,7 м.

Рациональное число ламп в ряду

N_L= A / L_o= 76 / 10,7? 7,

Рациональное количество рядов светильников

N_р = В / L_o= 46 / 10,7? 4 ,

где, А — длина помещения, м;

В — ширина помещения, м.

В каждом ряду располагаем 7 светильников, число рядов светильников — 4, общее количество ОП — 28.

С учетом принятого количества светильников, определим фактическое расстояние между рядами светильников и светильниками в ряду.

L_В = В / N_р = 46 / 4 = 11,5 м, расстояние от крайнего светильника до стены l_В = 5,75 м;

L_А = А / N_L= 76 / 7 = 11 м, расстояние от крайнего светильника до стены l_A = 5 м.

Расположение светильников в помещении показано на рисунке 1.

Рисунок 1 — Расположение светильников в помещении

2.7 Светотехнический расчет Расчет производим по методу коэффициента использования светового потока.

Определим индекс помещения Затем, зная индекс помещения и коэффициенты отражения с_п = 0,7, с_с = 0,5, с_р = 0,1, определим по таблице 8.8 значение коэффициента использования помещения _п=0,85.

Тогда коэффициент использования светового потока ИС з = з_П з_С = 0,85 0,7 = 0,595.

Для ДРИ расчетное значение светового потока одного светильника определяется по формуле:

,

где Е — норма освещенности, лк;

К — коэффициент запаса;

S — площадь помещения, м²;

Z — коэффициент неравномерности освещенности в помещении (Z=1,15);

N — количество светильников принятое к установке;

— коэффициент использования светового потока.

Таким образом, Выбираем по таблице 3.26 тип лампы со стандартным значением светового потока. Его значение должно находиться в пределах (от — 10 до +20)% расчетного светового потока. Подходит лампа марки ДРИ 700 со стандартным значением светового потока Ф = 60 000 лм.

Таблица 1 — Основные параметры лампы марки ДРИ 700

Окончательно принимаем N_р= 4, N_L= 7, L_А = 11 м, l_A = 5 м, L_В = 11 м, l_В = 6,5 м.

2.8 Определение коэффициента равномерности освещенности в помещении точечным методом Расстояние между светильниками 11,5×11 м.

1. Выбираем контрольные точки, А и Б (рис. 2) с предполагаемой минимальной освещенностью — в центре и посередине длинной стороны угловго поля и контрольную точку В с максимальной освещенностью — в центре помещения.

2. Определяем расстояние d от проекции светильника на расчетную поверхность до контрольной точки и заносим их в табл. 2.

3. При h = 10,7 м по рисунку находим значение e и заносим их в табл. 2.

Рисунок 2 — Точечный метод расчета освещенности Таблица 2 — Значение условной освещенности в контрольных точках

4. Как видно из таблицы наименьшая освещенность наблюдается в точке А, для нее определяем прямую составляющую освещенности

,

где — коэффициент учета удаленных светильников (=1,1).

Коэффициент использования отраженной составляющей освещенности где; ;;

Отраженная составляющая освещенности Фактическая освещенность в точке Б

5. Наибольшая освещенность наблюдается в точке Б, для нее определяем прямую составляющую освещенности где — коэффициент учета удаленных светильников (=1,1).

Отраженная составляющая освещенности Фактическая освещенность Согласно п. 7.9 СНиП [1], отношение максимальной освещенности к минимальной не должно превышать для работ II разряда:

3. Электротехническая часть проекта

3.1 Выбор размещения групповых щитков, схемы и трассы сети, компоновка групповой сети Групповой щиток необходимо расположить по возможности ближе к центру электрической осветительной нагрузки. Поэтому расположим его так, как показано на рис. 3 на высоте 1,5 м от пола.

Поскольку применяются дуговые ртутные лампы (ДРИ) и требуется устранить пульсацию светового потока, необходимо использовать трехфазную групповую сеть. Питающая линия также должна быть трехфазной.

3.2 Определение расчетных осветительных нагрузок Для трехфазной питающей линии Рисунок 3 — Схема питания осветительной установки где К_ПРА— коэффициент потерь в пускорегулирующей аппаратуре для дуговые ртутные лампы мощностью 700 Вт, К_С— коэффициент спроса, для питающей сети при передаваемой мощности.

3.3 Выбор типа и сечения проводников по методу моментов, исходя из минимума расхода проводникового материала По таблице 17 определяем допустимые потери напряжения в трансформаторе при номинальной загрузке:

(S_тр= 1000 кВ· А, cos=0,85),

тогда с учетом коэффициента загрузки трансформатора

;

.

Допустимые потери напряжения в осветительной сети

.

.

В качестве материала жил проводников выбираем алюминий.

Расчет осветительной сети проводим как для сети с несимметричной загрузкой фаз, так как

1. Светильники подключены по схеме АВСАВСA.

2. Количество подключенных светильников 7.

Схема расчета приведена на рис 4.

Рисунок 4. Схема осветительной сети Расчётная мощность цеха

;

,

где — коэффициент потерь в пускорегулирующей аппаратуре для натриевой лампы мощностью 700 Вт,

— коэффициент спроса для групповых сетей.

Расчётная мощность групповой линии

;

Мощность дополнительной нагрузки где L_ПЕР — периметр цеха, м.

Момент нагрузок питающей сети М_ПИТ = L_ПИТ(Р_Р ЦЕХ + Р_ДОП)К_С,

Групповой щит расположим на высоте 1,5 м от пола,

+0,5· 46);

;

Определяем сечение кабеля на первом участке где С — коэффициент определенный по таблице 18 [4], для трехфазной сети с нулем.

Выбираем по табл. 9.7 ближайшее стандартное сечение q_ст = 35 мм² кабель марки АВВГ.

Проверяем по длительному допустимому току нагрузки.

Определяем рабочий ток кабеля питающей сети Условие — допустимый длительный ток для кабелей марки АВВГ 4×35, прокладываемых в воздухе, выполняется, следовательно, принятое сечение по условию проверки проходит.

Находим фактическую потерю напряжения на этом же участке где k_р = 1,08 — коэффициент учета реактивной составляющей (таблица 9.13 [2]).

Определим допустимую потерю напряжения на последующих участках

;

Расчет потерь ведется для каждой фазы отдельно. Его целесообразно начинать с фазы, на которой расположена самая удаленная нагрузка.

Выбираем по табл. 9.7 ближайшее стандартное сечение q_ст = 6 мм² кабель марки АВВГ.

Проверяем по длительному допустимому току нагрузки.

Определяем рабочий ток кабеля питающей сети

.

Условие I_Д? I_Р,

где I_Д = 21 А — допустимый длительный ток для кабелей марки AВВГ 2×6 (табл. 1.3.7. [3]), 21А > 8,7A выполняется, следовательно, принятое сечение по условию проверки проходит.

Выбранные кабели AВВГ 4×35 мм² и 2×6 мм² по механической прочности проходят.

1. СНиП-23−05−95.Естественное и искусственное освещение.- М.: Стройиздат, 1995.

2. Справочная книга по светотехнике: Справ. / Под ред. Ю. Б. Айзенберга. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1995. — 528 с.

3. Правила устройства электроустановок. Раздел 6. Электрическое освещение. — 7-е издание. — СПб.: ДЕАН, 2006. — 80c.

4. Вязигин, В. Л. Электрическое освещение./В.Л.Вязигин — Методич. рекомендации — Омск, 2007. — 123 с.

5. Электрическое освещение: справочник / В. Б. Козловская, В. Н. Радкевич, В. Н. Сацукевич. — 2-е издание. — Минск: Техноперспектива, 2008. — 271с.: с ил.