Осветительная установка телятника-профилактория

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Тюменская государственная сельскохозяйственная академия Механико-технологический институт

Кафедра: энергообеспечение сельского хозяйства

Курсовая работа

По «Светотехники и электротехники»

Осветительная установка телятника-профилактория

Выполнил: студент 057гр.

Обухов Сергей Владимирович

Проверил: Козлов А.В.

Тюмень, 2011 г.

90% информации человек получает через органы зрения. Солнечный свет был началом жизни на земле, искусственный стал началом человеческой цивилизации. Сегодня электрический свет определяет качество жизни и степень комфортности каждого как на работе и учёбе, так и во время досуга. Плохой свет является одной из основных причин усталости, раздражительности, плохого самочувствия, низкой эффективности труда и учёбы.

Поэтому рационально спроектированные и грамотно эксплуатированные осветительные установки позволяют компенсировать нехватку естественного света при минимальных затратах электроэнергии, электротехнического оборудования и материала. В данном курсовом проекте я рассмотрю такие методы расчета осветительных установок, как точечный метод, метод коэффициента использования светового потока, метод удельной мощности. С помощью этих методов я произведу подбор осветительных приборов для их применения в данном помещении. Также в данном курсовом проекте будут задеты вопросы подбора защитной аппаратуры, проводки и щита освещения.

Задание на курсовую работу

Рассчитать освещение телятника-профилактория.

Исходные данные

Норма освещения молочное отделение при использовании люминесцентных ламп составляет

Для данного помещения применим тип источника света — трубчатые люминесцентные лампы с косинусной (Д) КСС (кривой силы света). Размещение светильников выбираем равномерное. Тип освещения — технологическое. Система освещения — общая.

Для данного помещения применим светильник ЛСП 15 2×30 (предназначены для общего освещения производственных помещений с повышенной влажностью и запыленностью.

Маркировка светильника:

Л — для люминесцентных ламп

С — подвесной

П — для производственных помещений

15 — серия

Контрольные точки для расчета точечным методом: рабочей зоны: Ж, К; нерабочей зоны: Б, Г.

1. Светотехнический раздел

1.1 Расчёт размещения светильников

Определим оптимальное расстояние между светильниками в ряду

и — относительные светотехнические и энерготехнические наивыгоднейшие расстояния между светильниками.

Н_р — расчётная высота подвеса светильников, м (определяем измерениями)

По таблице № 5 методических указаний выбираем наивыгоднейшие расстояния.

— 1,2 м, — 1,6 м.

Определим расчётную высоту подвеса светильников, м.

4,2 м

h_св— высота свеса светильника;

h_раб— высота до рабочей поверхности (в данном случае до пола).

Принимаем расстояние между светильниками L=5,8 м.

Крайние светильники установим на расстоянии

1,74 м от стен.

Расстояние между рядами рассчитывается аналогично расстоянию между светильниками.

Определим число светильников по длине и ширине помещения:

принимаем 5 светильников по длине помещения.

принимаем 3 светильника по ширине помещения. где А, В — длина и ширина помещения соответственно

Определим общее количество светильников в помещении:

светильников

Определим действительные расстояния между светильниками в ряду и между рядами.

5,13 м м

1.2 Расчет мощности осветительной установки ведем методом коэффициента использования светового потока

1) Определим индекс помещения

А, В — длина и ширина помещения, м; Н_р — расчетная высота.

По типу светильника, коэффициента отражения и индексу помещения определим коэффициент использования светового потока з_н, (Приложение 3)

= 0,5; = 0,3; = 0,1. Находим з_н = 47%

2) Определим световой поток источника света в каждом светильнике

3186,4 лм

S — площадь помещения м²; Z — коэффициент неравномерности, равный 1,1 — 1,3; N — общее количество светильников шт; з_н — справочный коэффициент использования светового потока

3). Принимаем ближайшую лампу со световым потоком Ф_л=1940 лм (ЛХБ-30).

4). Световой поток стандартной лампы должен отличаться от расчётного светового потока на -10%…+20%.

Действительный световой поток отличается от расчетного светового потока на 17%, условие выполнено.

кабель светильник осветительный помещение телятник

1.3 Расчёт освещения точечным методом

Контрольные точки рабочей зоны: К, Ж; нерабочей зоны: Г, Б (по заданию)

Определим значение угла б между вертикалью из точки расположения светильника и линией, соединяющей источник света с расчётной точкой Г. Выполним расчет освещенности беря во внимание 4 ближайших светильника.

H_p=4,2 м — расчётная высота подвеса светильников; d-расстояние от расчетной точки до вертикали проходящей через центр светильника.

Числовое значение, определяем по силе света типовых КСС (Приложение 2). Находим по табличным данным

кд; кд; кд; кд.

Определим условную освещённость от каждого светильника.

7,47 лк

7,47 лк

7,47 лк

7,47 лк

где I_a кд. — сила света, определяется по КСС светильника; б — угол между вертикалью и направлением силы света i-го светильника в расчетную точку.

Определим результирующую освещённость в контрольной точке Г.

i=4 29,9 лк

где e_i — условная освещенность в контрольной точке от i-го источника света с условным световым потоком 1000 лм.

Действительная освещенность в точки А, созданная лампами ЛХБ-30 со световым потоком Ф_л=1940 лм

116 лк

Расчет контрольной точки Б:

Находим по табличным данным

кд; кд; кд; кд.

Определим условную освещённость точки Б:

3,01 лк

3,01 лк

10,7 лк

10,7 лк

Определим результирующую освещённость в контрольной точке Б:

27,42 лк

Определяем действительную освещенность в точки Б.

106,4 лк

Рассчитаем точки Ж и К рабочей зоны:

Расчет контрольной точки Ж:

Находим по табличным данным

кд; кд; кд; кд.

Определим условную освещённость точки Ж:

8,9 лк

8,9 лк

1,4 лк

1,4 лк

Определим результирующую освещённость в контрольной точке Ж:

20,6 лк

Определяем действительную освещенность в точки Ж.

79,9 лк

Расчет контрольной точки К:

Находим по табличным данным

кд; кд; кд; кд.

Определим условную освещённость точки К:

0,01 лк

0,01 лк

1,65 лк

1,65 лк

Определим результирующую освещённость в контрольной точке К:

2,74 лк

Определяем действительную освещенность в точки К.

10,6 лк

Расчет контрольной точки Л:

Находим по табличным данным

кд; кд; кд; кд.

Определим условную освещённость точки Л:

10,5 лк

1,4 лк

2 лк

0,6 лк

Определим результирующую освещённость в контрольной точке К:

14,5 лк

Определяем действительную освещенность в точки К.

56,3 лк

2. Электротехнический раздел

2.1 Компоновка осветительной сети

Установку осветительного щита выполним в помещении телятника-профилактория. Световые приборы объединим в 1 группу, т.к. число ламп меньше 50.

Питание каждой группы однофазное, используется трёхпроводная сеть (ф_раб + 0_раб + 0_защ). Для каждой группы устанавливается однополюсный автоматический выключатель. Вводной автомат — однополюсный.

Напряжение сети: =220 В

2.2 Расчет нагрузок

Р = Вт

2.3 Расчет токов

Ток группы

Коэффициент запаса К_зап.= 1,05 — 1,1 для аппаратов защиты

Аппарат защиты выбирается по условию

2.4 Выбор аппаратов защиты

Принимаем автоматы S201 А, А.

Выбор вводного автомата:

Вводной автомат 1 полюсный, значение тока уставки теплового расцепителя:

Примем

Для защиты осветительной установки применим автоматы серии ABB S201 Автоматический выключатель 1P 6А © 6kA. Вводной автомат ABB S202 Автоматический выключатель 2P 6A (D) 6kA .

2.5 Выбор вида кабеля

Для проводки используем кабель марки ВВГ, 3х жильный. Предназначен для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Кабель имеет медные жилы с изоляцией из ПВХ-пластиката. Основные жилы имеют отличительную расцветку. Изолированные жилы покрыты оболочкой из поливинилхлорида (ПВХ). Кабели рассчитаны для работы на номинальное переменное напряжение 220 В частотой 50 Гц. Температура окружающей среды от -40 до +50°С для алюминиевого кабеля и от -50 до +50°С для медного кабеля; допускается эксплуатация на открытом воздухе при условии защиты от солнечной радиации.

Определение сечения жил проводов:

Сечение жил рассчитываем в зависимости от тока теплового расцепителя автомата защищающего данную линию. Необходимое сечение провода определим по допустимому нагреву (1.3 главы ПУЭ). Для выбранного типа кабеля (медная жила, пластмассовая изоляция, небронированный) и способа прокладки (открыто проложенный кабель) находим в ПУЭ таблицу 1.3.4.

Группа № 1

Выбор проводника по нагреву осуществляется по условию:

Назначим для групп № 1 сечение

что соответствует условию:

Но с учетом на механическую прочность выберем сечение токоведущей жилы S=1,5

Марка выбранного провода для подключения групп: ВВГ 3×1,5 Согласно ГОСТ 16 442–80 и ТУ 16. К01 -37−200 3: кабель ВВГ 3×1 5 — это кабель с медными однопроволочными или многопроволочными токопроводящими жилами, с изоляцией из ПВХ-пластиката, в оболочке из ПВХпластиката.

2.6 Проверка аппаратуры защиты на надежность срабатывания

Т. к. вся осветительная проводка выполняется проводом одного сечения и применяются в подавляющем большинстве однотипные АВ, то для проверки защиты на надежность срабатывания достаточно вычислить ток КЗ в районе самого удаленного светильника группы № 1.

Условие надежного срабатывания:

— кратность тока КЗ, т. к. защита выполнена автоматическими выключателями и помещение не является взрывоопасным, то .

Ток КЗ: =

Где — сопротивление обмотки трансформатора

— сопротивление подводящей линии

— сопротивление внутренней проводки

Существующие условия:

1. Силовой трансформатор мощностью 400 кВА, схема соединения обмоток «треугольник — звезда»,

2. Длина подводящей линии, провод марки А50, сопротивление петли фаза-ноль:

3. Длина внутренней проводки, кабель марки ВВГ 3×1,5, сопротивление петли фаза-ноль:

В итоге

Ток КЗ: ,

Проверка на надёжность срабатывания:

Выбранные автоматы надёжно защитят осветительную установку от токов короткого замыкания.

2.7 Выбор щита освещения

Вид осветительного щитка выбираем исходя из условий среды данного помещения, количества отходящих линий, типа автоматов. Для данных условий подходит щиток марки ОЩВ-12−2 36 УХЛ4 с степенью защиты IP31, ABB S202 Автоматический выключатель 2P 6A (D) 6kA -1 шт, Для защиты осветительной установки применим автоматы серии ABB S201 Автоматический выключатель 1P 6А © 6kA — 1шт.

Эксплуатация осветительных установок.

Ни одна осветительная установка, как это следует из многочисленных обследований, не может оставаться эффективной, если за ней не будет обеспечен регулярный и хороший уход. Старение ламп и связанное с этим снижение их светового потока, накопление пыли и грязи на отражающих и рассеивающих поверхностях светильников и лампах, а также постепенное ухудшение отражающих свойств поверхностей помещений и оборудования — все это способствует потере светового потока и постепенному уменьшению уровня освещенности. Старение источников света является неизбежным, степень же загрязнения светильников и поверхностей помещений и оборудования может контролироваться, а при хорошо организованной эксплуатации последствия загрязнения могут быть сведены к минимуму. Правильная организация эксплуатации осветительных установок должна предусматривать: тщательную приемку осветительных установок после окончания монтажных работ и после капитальных ремонтов, своевременную смену ламп и чистку светильников, планово-предупредительный осмотр и ремонт светильников и электрической сети.

Замена ламп и чистка светильников.

Сохранность условий освещения, создаваемых осветительной установкой в процессе эксплуатации, зависит от ухода за ней и в значительной степени от своевременности замены источников света и содержания в чистоте осветительных приборов.

Самый простой наиболее часто применяемый метод замены — когда лампы заменяются по мере сгорания. Недостатком этого является длительное использование потерявших свою эффективность ламп и связанное с этим снижение освещенности, создаваемой осветительной установкой. Очень важной, необходимой и трудоемкой частью работ по эксплуатации осветительных установок является периодическая очистка колб ламп и отражающих, рассеивающих и других поверхностей и деталей светильников от накопляющейся на них пыли и грязи. Частота чистки светильников зависит от многих факторов и в первую очередь от среды освещаемого помещения. Так, светильники в цехах металлургического завода нуждаются в большей частоте обслуживания, чем установленные в коридоре больницы.

Точно так светильники в шлифовальной мастерской должны чиститься чаще, чем светильники в зале заседания, расположенном в том же здании. Количество чисток, определенные главой II-А, 9−71 СНиП «Искусственное освещение.

Приспособления для обслуживания светильников.

Особые трудности для эксплуатации осветительных установок вызывает обслуживание светильников, как правило, установленных на значительной высоте от пола (земли). Выполнение работ по замене источников света и загрязненных частей, участвующих в образовании светотехнической схемы светильников, зависит от наличия приспособлений или устройств для доступа к ним. Для этой цели в зависимости от высоты установки светильников могут быть использованы: приставные лестницы или стремянки, приставные лестницы и стремянки.

«Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» обслуживание осветительных установок с этих устройств допускается при высоте подвеса светильников, не превышающей 5 м, не менее чем двумя лицами. Длина лестниц и стремянок, должна быть такой, чтобы рабочий мог работать стоя на ступеньке, отстоящей на 1 м от верхнего края лестницы, стремянки. Осмотром и проверкой светильников должны устанавливаться: наличие, целостность и надежность закрепления рассеивателей, защитных стекол, экранирующих решеток, отражателей, надежность электрических контактов, состояние изоляции зарядных проводов, должны устанавливаться и устраняться возникающие неисправности в светильниках с люминесцентными лампами, причиной которых могут быть лампы, стартеры, ПРА, ошибки в схеме. В установках с большим количеством люминесцентных светильников проверку их для обнаружения причин повреждения желательно производить на стенде в ремонтном отделении мастерской.

Работа в электроустановках напряжением до 1000 В.

Работа в распределительных устройствах и на распределительных щитах напряжением свыше 380 В могут производится при полном снятии напряжения и наложении переносных заземлений. При невозможности снятия напряжения в установках 380 вольт и ниже допускается работа под напряжением, но при условии строгого соблюдения следующих требований: Работать в диэлектрических галошах или стоять на изолированном основании. Пользоваться инструментом с изолирующими рукоятками, а при отсутствии его — работать в диэлектрических перчатках. Оградить находящиеся под напряжением соседние токоведущие и заземлённые части. Работать в головном уборе и в одежде с рукавами, застегнутыми или завязанными тесемками у кисти рук.

Заключение

В данной работе была разработана осветительная установка объекта сельскохозяйственного назначения. Для эффективной и экономичной работы установки были учтены требования к освещенности помещений различного назначения, соответствию оборудования условиям среды, безопасности эксплуатации.

Защита и управление осветительной установкой осуществляется автоматическими выключателями серии S201. Выбранные автоматы надежно защищают установку от токов короткого замыкания, и длительных перегрузок.

Данная установка удовлетворяет всем поставленным требованиям и является экономичной и безопасной в эксплуатации.

1. Баранов Л. А., Захаров В. А. Светотехника и электротехнология. — М.: Колос, 2006. — 334 с.:ил. (Учебники и учеб. пособия для студентов ВУЗов).

2. Светотехника и электротехнология: Методические указания по изучению дисциплины / Рос. гос. аграр. заоч. ун-т; Сост. Шичков Л. П., Мохова О. П. М., 2002. 41 с.

3. СНиП 2305−95.

4. Отраслевые строительные нормы.

5. Нормы освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений.

6. ОСН-АПК 2.10.24.001−04

7. ПУЭ — 6