Анализ систем электроснабжения общежития №5 ИжГТУ

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «электротехника»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ

На тему

«Анализ систем электроснабжения общежития № 5 ИжГТУ»

Заведующий кафедрой

«Электротехника» В. К. Барсуков

Руководитель проекта Л.В. Меркушкина

Консультант по экономической части Л. В. Меркушкина

Консультант по охране труда и экологии Л.В. Меркушкина

Дипломник А.А. Байдуганов

2006 г.

Рецензия на дипломный проект по теме «Анализ системы электроснабжения общежития № 5 ИжГТУ» дипломника Байдуганова Александра Анатольевича

Дипломный проект по теме «Анализ системы электроснабжения общежития № 5 ИжГТУ» выполнен в полном объеме в соответствии заданию.

Текстовая и графическая часть выполнена с соблюдением ГОСТов.

Своевременность темы проекта несомненна, т. к считаю, что эксплуатация электрооборудования должна осуществляться в соответствии ПТЭЭП, при обязательном наличии электрических принципиальных схем. На ВРУ, ЩО, РП должны присутствовать оперативные надписи, соответствующие схемам. Данная работа обеспечивает электрослужбу ИжГТУ возможностью выполнить требования ПТЭЭП.

Дипломник выполнил обследование электрических сетей общежития № 5 ИжГТУ, собрал полную информацию об установленном электрооборудовании, силовой сети и сети освещения. Собранная информация достаточна для создания комплекта электротехнической рабочей документации и анализа системы электроснабжения и электрооборудования. Дипломник разработал, согласно задания, электротехническую документацию: планы и электрические схемы сетей освещения, планы и схемы питающей сети здания. Чертежи выполнены на высоком техническом уровне в электронном виде. При выполнении дипломного проекта воспользовался указаниями, нормами, правилами ПТЭЭП, ПУЭ, действующими на данное время.

Таким образом, дипломный проект содержит важную для эксплуатации информацию, удобную в применении, позволяет производить корректировку и приступить к реконструкции системы электрооборудования, либо ее отдельных элементов, при необходимости.

Данный диплом может быть оценен на отлично.

Зам. главного энергетика ОАО «Ижсталь» С.А. Кныжов

Техническая система, как правило, имеет определенную структуру, состоящую из:

Элементов, (часть системы, выбор который производится посредством простейших операций (Эл. Машины, аппаратов, проводник, и т. д.));

Фрагментов (совокупность взаимосвязанных элементов (распределительные устройства подстанций, функционально законченная блоки устройств и т. д)

Подсистем (обособленная часть, состоящая из нескольких фрагментов и имеющая ограниченное число связей с другими подсистемами).

Совокупность подсистем составляет законченное устройство. В данном дипломном проекте ставится задаче создание рабочей технической документации на электроснабжение общежития.

Освещение исключительно важно для здоровья человека. С помощью зрения человек получает подавляющую часть информации (около 90%), поступающей из окружающего мира. Свет-это ключевой элемент нашей способности видеть, оценивать форму, цвет и перспективу окружающих нас предметов. Однако мы не должны забывать, что такие элементы человеческого самочувствия, как душевное состояние или степень усталости, зависят от освещения и цвета окружающих нас предметов. Сточки зрения безопасности труда зрительная способность и зрительный комфорт чрезвычайно важны. Очень много несчастных случаев происходит, по мимо всего прочего, из-за не удовлетворительного освещения или из-за ошибок. Сделанных рабочим по причине трудности распознавания того или иного предмета или осознание степени риска, связанного с обслуживанием станков транспортных средств контейнеров ит.д. Свет создает нормальные условия для трудовой деятельности.

Нарушение зрения, связанные с недостатками системы освещения, являются обычным явлением на рабочем месте.

Благодаря способности зрения приспосабливаться к не достаточному освещению, к этим моментам иногда не относятся с должной серьезностью.

Недостаточное освещение вызывает зрительный дискомфорт, выражающийся в ощущения не удобства или напряженности. Длительное пребывание в условиях зрительного дискомфорта приводит к отвлечению внимания, уменьшению сосредоточенности, зрительному и общему утомлению. Кроме создания зрительного комфорта свет оказывает на человека психологическое, физиологическое и эстетическое воздействие.

Свет — один из важнейших элементов организации пространства и главный посредник между человеком окружающим его миром. Не удовлетворительное освещенность в рабочей зоне может является причиной снижения производительности и качества труда, получение травм.

Свойства света как фактора эмоционального воздействия широко используется путем правильной и рациональной организации освещения. Не обходимая освещенность может быть достигнута за счет регулирования светового потока источника освещения, включения и выключения части ламп осветительных приборов, изменений спектрального состава света, применение осветительных приборов подвижной конструкции. Позволяющий изменять на правление светового потока.

С установками искусственного освещения повседневно приходится сталкиваться всем и из всех инженерных устройств они являются наиболее массовыми. Их осуществление и эксплуатация требует больших затрат материальных средств, электроэнергии человеческого труда, но эти затраты с избытком окупаются тем, что обеспечивается возможность нормальной жизни и деятельности людей в условиях отсутствия или недостаточности искусственного освещения. Более того, искусственного освещения решает ряд задач, вообще недоступных естественному освещению, от особенностей устройства искусственного освещения под час кажущихся весьма не значительными.

Во многом зависят и производительность труда и безопасность работы и сохранность зрения и архитектурный облик помещения.

В нашей стране, ведущей небывалых масштабах промышленных и культурно-бытовое строительство, только проектируемых установок принимают участие многие тысячи специалистов, число же лет связанных с эксплуатации освещения, не подается даже приблизительной оценки.

С увеличением протяженности, повышением сложности схем и ростом нагрузок местных сетей обеспечение необходимого уровня надежности их работы требует все больших затрат. Именно по этому возникла задача количественной оценки и экономического обоснования уровня надежности существующих и проектируемых сетей. Применение в расчетах методов теории надежности и разработка новых методов, учитывающих специфику сетей, обеспечат решение таких проблем, как выбор оптимальных схем, определение их рабочих режимов, степень резервирования отдельных элементов, выбор стратегии проведения ремонтов и др.

Понятие надежность в самом общем виде определяет способность элемента или системы выполнять свои функции в определенных условиях эксплуатации в течение требуемого промежутка времени. Круг вопросов, охватываемых теорий надежности, достаточно широк:

1) изучение общих закономерностей, которых следует придерживаться при проектировании, испытаниях, приемке и эксплуатации;

2) установление закономерностей повреждений элементов сетей и восстановление работоспособности;

3) создание методики расчета надежности;

4) изыскание способов повышения надежности;

5) рассмотрение количественных показателей надежности и установление связи между ними и экономической эффективностью;

6) определение методики сбора, учета и анализа статически данных, характеризующих надежность;

7) Разработка методов проведения испытаний на надежность и их оценка;

8) Установление оптимальных показателей надежности;

9) Методы поиска оптимальных решений, обеспечивающих заданную надежность.

Основными понятиями электрических сетей являются безотказность работы и ремонтопригодность. Под безотказным функционированием, или работоспособным состоянием, количественного определения надежности понимают такое состояние, в котором выполняются все требования, установленные в отношение основных параметров сети, т. е. обеспечение передачи электрической энергии не обходимом объеме и при заданных техническими условиями качества. Полная или частичная потеря работоспособности является результатом повреждения — отказа. Ремонтопригодность сети — это приспособленность предупреждения, обнаружение устранение отказов.

Как показывает опыт эксплуатации сетей, часть отказов возникает в результате внезапного выхода элементов сети. Внезапные отказы происходят из-за некачественного изготовления отдельных элементов сети (деталей опор, электрооборудования, изоляторов), неправильно выбранных или установленных режимов работы, ошибочных действия обсуживающего персонала и в результате воздействия других многочисленных факторов. Внезапные отказы происходят в любые моменты времени и поэтому в период нормальной эксплуатации не могут быть предотвращены.

Часть отказов возникает из-за износа или старения, т. е. как в следствии выхода отдельных параметров за установленные техническими условиями допуска. Постепенные отказы носят закономерный характер, и по этому их возникновение можно заранее предвидеть.

Отказ в определенным образом заданном (ограниченной) сети может быть полной или частичным. При полном отказе, естественно, лишаются электроэнергии все потребители питаемой рассматриваемой сетью. Так как отказы в сетях происходят в случайные моменты времени, то и время работы сети между отказами являются случайной величиной. Отказы можно также считать независимыми событиями, т. е. такими, при которых отказ одного элемента не влияет на выход из строя других элемента.

Время отыскания и устранение отказов также зависит от большого количества факторов (вид отказов, проведения ремонта). Поэтому время ремонта — такая же случайная величина.

Основными методами исследования надежности сетей является теория вероятностей и математическая статистика, изучающая закономерности случайных величин. Надежность сети принципиально возможно исследовать двумя методами: аналитическим и статистическим. Аналитическим методом определяют функциональные связи между надежностью элементов и сети в целом, а также действующее на них факторы. Однако таких факторов и функциональных зависимостей много, действие большинства из них не изучена. Если же учесть, что воздействие факторов на надежность элементов сетей происходит в различной совокупности, и изменяющейся во времени, то станут ясными трудности практического применения аналитического метода.

Статистические методы исследования надежности заключается в определении по экспериментальному или эксплуатационными данными величины надежности или с вязаных с ней характеристик. Этот метод основывается на существование закономерности изменения надежности. Статистическими методами исследуется суммарный эффект воздействия различных факторов на надежность.

1. Расчетно — техническая часть

1.1 Характеристика объекта проектирования

Общежитие № 5, находится по адресу: «Песочная 38». 9 этажное кирпичное здание, для проживания студентов на 537 мест, где два крыла:

Ас 1- 12 комнат левое крыло от входа,

Бкомнаты с 13−24 правое крыло от входа.

Каждое крыло имеет свой лифт, так же на каждом этаже крыла предусмотрена кухня столовая с двумя электроплитами.

Здание для большого комфорта обустроено душевыми, умывальниками. Уборными на каждые четыре комнаты

1.1.1 Исходные данные

Таблица № 1 Данные электрооборудования

Типовой проект 164−80−4, девятиэтажного общежития на 537 мест, со стенами из кирпича.

Разработан проектным институтом ЦНИИЭП учебных зданий 1969/2.

Центральный институт типовых проектов г. Москва.

Введен в действие приказом по институту от 20 декабря 1968 г.№ 104.

Данный объект относится согласно ПУЭ ко 2 категории по степени обеспечения надежности энергоснабжения.

Проект разработан на напряжение 380/220 В при глухо заземленных нейтрале трансформаторов подстанций.

В здании общежития на 537 мест предусмотрено вводное устройство. Вводному устройству подводится по два фидера: один-электроосвещения, другойсилового электрооборудования. Предусмотрена возможность взаимного резервирования фидеров при аварийном режиме.

Учет электроэнергии осуществляется на вводах. Вводное — распределительное устройство принято серии ВРУ.

Распределительные щиты силового оборудования приняты навесного исполнения.

Групповые щитки рабочего освещения приняты СУ 9441 (устанавливаются в нишах).

Проект разработан для двух вариантов освещения:

а) лампами накаливания

б) люминесцентными лампами

В проекте предусматривается два вида электроосвещения:

а) рабочие

б) аварийное для эвакуации

Величины освещенности приняты по СанПиН- 2.2.1−2.1.1… и ПУЭ-7 и указаны на планах. Расчет электроосвещения произведен методом коэффициента использования светового потока и удельной мощности.

Сеть аварийного освещения питается от силового распределительного щита.

Управление освещение помещении (за исключением лестничных клеток, коридоров, вестибюлей) осуществляется местными выключателями, установленными у входа в помещение.

Питающие линии освещения выполняется проводом марки АПВ винипластовых трубах, прокладываемых в штрабах стен и открыто по техподполью.

Групповые сети освещения выполняются:

1) Проводом марки АППВС прокладываемым на горизонтальных участках:

а) в пустотах плит перекрытий;

б) в специальных, предусмотренных при изготовление лестничных площадок в трубках;

в) в слое штукатурке кирпичных стен;

г) в бороздах перегородок, выполняемых по месту, по трассам не совпадающим с пустотами плит перекрытий;

д) в швах между плитами перекрытий (коридоры)

На вертикальных участках (спуска выключателем и штепсельным розеткам)

а) в каналах перегородок

б) в бороздах перегородок при несовпадении спусков с каналами перегородок;

в) в слое штукатурки кирпичных стен.

Питающие распределительные сети силового оборудования выполняются проводом марки АПВ винипластовых трубах; в пределах шахты лифта и Машиного отделения — в стальных тонкостенных трубах.

Номера групп освещения соответствуют номерам групп автоматов на щитках.

Металлические части электрооборудования, нормально не находящиеся под напряжением должны быть заземлены. Для заземления используются нулевые провода сети и стальные трубы электропроводок.

1.2 Цель проектирования

Целью дипломного проекта явилось:

Обслуживание системы электроснабжения электрооборудования общежития.

Определение нагрузок существующих вводных РУ щитков, силовых распределительных пунктов.

Определение связей оборудования питающей сети

Создание рабочей конструкторской документации по электрооборудования этажей.

Экономический расчет стоимости потребляемое общежитием электроэнергии. Определение стоимости проектных работ.

Круг задач технико-экономического обслуживания при решении вопросов создания и развития электрических сетей может быть разделен на два типа. Решением задач первого типа определяются основные параметры, которые должны обеспечить наиболее экономичную работу сети на далекую перспективу. К таким задачам относятся выбор системы номинальных напряжений, по строение конфигурации и конструктивное выполнение сетей, типоразмеры трансформаторных подстанций и их размещение. Данными параметрами определяется оптимальная стратегия развития сети.

Второй тип задач посвящается принятию конкретных решении для отдельных периодов эксплуатации и частей сети и обеспечивает поиск последовательности мероприятий по снижению эксплуатационных расходов. Сюда относится выбор способа реконструкции сети на каждом этапе для повышения пропускной способности в связи с ростом нагрузок. Полноценное решение указанных задач может быть получено при рассмотрении непрерывного развития сети.

1. проектирование оборудования, превосходящего существующее по ряду характеристик;

2. Надёжная работа;

3. Сокращение капитальных затрат на изготовление устройства;

4.Снижение издержек и ущерба при эксплуатации путем введения различных блокировок и защит;

5. Оптимизация разработанной схемы с целью облегчения последующей модернизации и ремонта.

Первая цель определяется техническим заданием.

Вторая и третья — существующими техническими нормативами.

Четвёртая и пятая выступают в качестве экономического критерия оптимальности. Оптимальность решения при проектировании означает, что заданный производственный эффект получается при минимально возможных затратах.

Счётные множества, характеризующие большие системы, в зависимости от времени рассмотрения объекта могут быть неопределёнными по составу, по важности своих компонентов и по вероятности реализации этих компонентов в будущем. В зависимости от конкретных условий при проектировании электроэнергетических установок для раскрытия неопределенности используются:

1. Анализ ретроспективной информации;

2. Постановка активных и пассивных экспериментов;

3. Дедуктивные и индуктивные рассуждения на основе достоверных исходных посылок;

Ускорение и удешевление проектирования, и повышение качества проектов достигаются с помощью типового проектирования, то есть применения типовых решений фрагментов проекта, для чего используются ПУЭ, ПТБ, и ПТЭ, а также нормы технолог Типовой проект разрабатывают для некоторых усреднённых условий при широкой номенклатуре элементов и узлов, что позволяет на его основе научно технического проектирования (НТП). Достаточно быстро составлять проект конкретного устройства.

Для выявления условий и режима работы проектируемого устройства требуется предварительно уточнить начальные условия:

1. Назначение устройства;

2.Уровень напряжения на вводных шинах устройства, номинальные напряжения для питания;

3. Схема подсоединения к системе питания и рекомендации по главной схеме, число приходящих и отходящих линий, их назначение и режим работы, передаваемые мощности, наличие транзита мощностей, жидкостей, газов;

4. Объём системной и противоаварийной автоматики.

Для сокращения затрат на проектирование, сооружение, объёма работ и трудозатрат применяются комплектные и типовые устройства.

1.3 Создание РКД (рабочей конструкторской документации) электрооборудования общежития

Общие требования и рекомендации (ОТР) устанавливают состав и правила оформления электротехнической рабочей документации (ЭРД) индивидуальных проектов строительства, расширения, реконструкции и технического перевооружения предприятий, зданий и сооружений различного назначения.

ОТР утверждены Акционерной холдинговой компанией «Электромонтаж» и заменяют «Инструкцию о составе и оформлении электротехнической рабочей документации для строительства «ВСН 381−85. .

Требования ОТР обязательны для всех проектных организаций, выполняющих ЭРД для производства электромонтажных работ организациями АХК «Электромонтаж», если иные требования не оговорены в договоре на выполнение ЭРД или в техническом задании к договору. В других случаях выполнения ЭРД материалы ОТР являются рекомендуемыми.

ОТР учитывают требования нового стандарта Российской Федерации ГОСТ Р 21.1101 «СПДС. Основные требования к рабочей документации», введенного в действие с 1 января 1993 г., обширный опыт проектирования ВНИПИ «Тяжпромэлектропроект» прогрессивную технологию электромонтажных работ АХК «Электромонтаж».

Содержащиеся в ОТР материалы рассмотрены ЦНИИ проект Госстроя РФ на соответствие действующим стандартам СПДС и ЕСКД.

Электротехническая рабочая документация предназначена для:

1. производства электромонтажных работ;

2. изготовления электромонтажных конструкций в мастерских;

3. определения потребности в электрооборудовании, электромонтажных изделиях и материалах;

4.определения сметной стоимости электрооборудования, материалов и монтажных работ.

Разделы 2−5 ОТР не распространяются на ЭРД электрического освещения территории промышленных предприятий и общественных зданий и сооружений, внутреннего электрического освещения, электроснабжения потребителей напряжением выше 1 кВ и силового электрооборудования, так как состав и правила оформления рабочих чертежей указанных видов работ определяется отдельными стандартами СПДС (ГОСТ. 21.607; ГОСТ 21.608; проект 21.612 и ГОСТ 21.613; ГОСТ. 21.614; СП 31−110; 2003), а текстовые документы выполняются по отдельным нормативным документам и стандартам. Общие требования разделов 2−5 ОТР могут использоваться при разработке ЭРД электрического освещения, электроснабжения и силового электрооборудования только .как пособие к применению вышеуказанных стандартов.

Каждый лист рабочего чертежа и текстового документа должен иметь основную надпись и дополнительные графы в соответствии с ГОСТ Р 21.1101

исключение составляют схемы и опросные листы. На этих документах наносятся только обозначения на свободных местах листов.

Основная надпись по форме 3 ГОСТ Р 21.1101 применяются:

1. Для всех листов основного комплекта рабочих чертежей за исключением последующих листов кабельного журнала;

2. Для первых листов ведомости потребности в материалах, спецификация оборудования, ведомости объемов монтажных и строительных работ в тех случаях, когда не выполняют титульные листы;

З. Для первых листов ведомости электромонтажных конструкций, ведомости материалов и изделий для изготовления электромонтажных конструкций, а также листов чертежей электромонтажных конструкций;

4. Для эскизных чертежей общего вида .

Основная надпись по форме 5 ГОСТ 21.1101 применяется для всех листов чертежей электромонтажных конструкций и для первых листов текстовых документов, оформляемых с титульными листами.

Основная надпись по форме 6 ГОСТ 21.1101 применяется для последующих листов прилагаемых текстовых документов, а также последующих листов кабельных журналов.

Дополнительные графы наносятся на поле подшивки листа и заполняются в зависимости от порядка согласования и хранения документации, принятого в проектной организации.

Характер выполняемой работы (разработал, проверил, норма контроль), должности лиц, ответственных за выпуск документации (главный специалист или начальник отдела, главный инженер проекта), их фамилии и надписи указываются в соответствующих графах основной надписи и записываются в ней с низу вверх, начиная с разработчика.

В основной надписи:

1. графу «Лист» на документах, состоящих из одного листа, не заполняют. В этом случае заполняют только графу «Листов» ;

2. графу «Листов» заполняют только на первом листе;

З. на первом листе текстового документа при двухсторонней печати в графе" Листов" указывают общее количество страниц;

4. Все листы основных комплектов рабочих чертежей, документов основных комплектов, а также чертежей и текстовых документов нумеруются по порядку, начиная с единицы.

Первым листом ведомости потребности в материалах, спецификации оборудования, ведомости объёмов монтажных и строительных работ является титульный лист.

При небольшом объёме указанных документов допускается титульный лист не выполнять. В этом случаи на первых листах ведомости потребности в материалах, спецификаций оборудования, ведомости объёмов монтажных и строительных работ выполняют основную надпись по форме 3 ГОСТ Р 21.1101.

Рабочую документацию рекомендуется выполнять на листах форматов АЗ и А4 и листах дополнительных форматов А4.

1.4 Расчет электрические нагрузки

Нагрузки жилых зданий

Расчетную нагрузку групповых сетей освещения обще домовых помещений жилых зданий (лестничных клеток, вестибюлей, технических этажей и подполий, подвалов, чердаков, колясочных и т. д.), а также жилых помещений общежитий следует определять по светотехническому расчету с коэффициентом спроса, равным 1

Расчетная нагрузка питающих линий, вводов и на шинах РУ-0,4 кВ ТП от общего освещения общежитий коридорного типа определяется с учетом коэффициента спроса К_с, принимаемого в зависимости от установленной мощности светильников Р_у, приведенной ниже:

до 5 кВт — 1,0 св. 25 до 50 кВт — 0,7

св. 5 до 10 кВт — 0,9 «50 «100 «- 0,65

" 10 «15 «- 0,85 «100 «200 «- 0,6

" 15 «25 «-0,8 «200 кВт — 0,55.

Расчетная нагрузка Р_р.р, кВт, групповых и питающих линий от электроприемников, подключаемых к розеткам в общежитиях коридорного типа, определяется по формуле

Р_р.р = Р_уд n_р К_о.р,

где Р_уд — удельная мощность на 1 розетку, при числе розеток до 100 принимаемая 0,1, св. 100- 0,06 кВт;

n_р — число розеток;

К_о.р — коэффициент одновременности для сети розеток, определяемый в зависимости от числа розеток:

до 10 розеток — 1,0

св. 10 до 20 «- 0,9

" 20 «50 «- 0,8

" 50 «100 «- 0,7

" 100 «200 «- 0,6

" 200 «400 «- 0,5

" 400 «600 «- 0,4

" 650 «- 0,35.

Расчетная нагрузка питающих линий Р_р.пл, кВт, вводов и на шинах РУ-0,4 кВ ТП от бытовых напольных электрических плит общежитий коридорного типа определяется по формуле:

Р_р.пл = Р_пл n_пл К_с.пл

где Р_пл — установленная мощность электроплиты, кВт;

n_пл — число электроплит;

К_с.пл — коэффициент спроса, определяемый в зависимости от числа присоединенных плит, должен приниматься:

1 — при 1 плите

0,9 — «2 плитах

0,4 — «20 «

0,2 — «100 «

0,15- «200 «.

Коэффициенты спроса даны для электроплит с четырьмя конфорками. При определении коэффициента спроса для плит с тремя конфорками число плит следует учитывать с коэффициентом 0,75 числа установленных плит, с двумя — с коэффициентом 0,5.

Определение коэффициента спроса для числа плит, не указанного выше, производится интерполяцией.

Расчетная нагрузка вводов и на шинах 0,4 кВ ТП при смешанном питании от них общего освещения, розеток, кухонных электрических плит и помещений общественного назначения в общежитиях коридорного типа определяется как сумма расчетных нагрузок питающих линий, умноженная на 0,75. При этом расчетная нагрузка питающих линий освещения обще домовых помещений.

Расчетная нагрузка линии питания лифтовых установок Р_р.л, кВт, определяется по формуле

Ррл = Ксл Рni nл

где К_с.л — коэффициент спроса, определяемый по таблице 6.4 в зависимости от количества лифтовых установок и этажности зданий;

n_л — число лифтовых установок, питаемых линией;

Р_ni — установленная мощность электродвигателя i-го лифта по паспорту, кВт.

Таблица № 2 Данные по коэффициенту спроса для лифтовых установок

Расчетная нагрузка линий питания электродвигателей санитарно-технических устройств определяется по их установленной мощности с учетом коэффициента спроса, принимаемого по таблице 6.9.

Мощность резервных электродвигателей, а также электроприемников противопожарных устройств и уборочных механизмов при расчете электрических нагрузок питающих линий и вводов в здание не учитывается, за исключением тех случаев, когда она определяет выбор защитных аппаратов и сечений проводников.

Для расчета линий питания одновременно работающих электроприемников противопожарных устройств К_с принимается равным 1. При этом следует учитывать одновременную работу вентиляторов дыма удаления и подпора воздуха, расположенных только в одной секции.

Расчетная нагрузка жилого дома (квартир и силовых электроприемников) Р_р.ж.д, кВт, определяется по формуле:

Р_р.ж.д = Р_кв + 0,9 Р_с

где Р_кв — расчетная нагрузка электроприемников квартир, кВт;

Р_с — расчетная нагрузка силовых электроприемников, кВт.

Расчетная нагрузка при смешанном питании ТП (питающей линией) жилых и нежилых зданий (помещений) определяется в соответствии с 6.31.

При проектировании реконструкции наружных электрических сетей в сельской местности расчетную нагрузку допускается принимать по фактическим данным с учетом их перспективного роста до 30%. При этом суммарные расчетные нагрузки не должны превышать значений, определяемых в соответствии с требованиями настоящих правил.

Питающие линии электроприемников жилых зданий и соответствующие им коэффициенты мощности приводятся ниже:

квартиры с электрическими плитами…0,98

то же, с бытовыми кондиционерами воздуха… 0,93

квартиры с плитами на природном, сжиженном газе и твердом топливе. 0,96

то же, с бытовыми кондиционерами воздуха… 0,92

общего освещения в общежитиях коридорного типа… 0,95

хозяйственных насосов, вентиляционных установки других санитарно — технических устройств… 0,8

лифтов… 0,65

Коэффициент мощности распределительной линии, питающей один электродвигатель, следует принимать по его каталожным данным.

Коэффициент мощности групповых линий освещения с разрядными лампами следует принимать по 6.30.

1.4.1 Расчет осветительных сетей

Освещение исключительно важно для здоровья человека. С помощью зрения человек получает подавляющую часть информации (около 90%), поступающей из окружающего мира. Свет — это ключевой элемент нашей способности видеть, оценивать форму, цвет и перспективу окружающих нас предметов. Очень часто мы считаем это само собой разумеющимся. Однако мы не должны забывать, что такие элементы человеческого самочувствия, как душевное состояние или степень усталости, зависят от освещения и цвета окружающих нас предметов. С точки зрения безопасности труда зрительная способность и зрительный комфорт чрезвычайно важны. Очень много несчастных случаев происходит, помимо всего прочего, из-за неудовлетворительного освещения или из-за ошибок, сделанных рабочим, по причине трудности распознавания того или иного предмета или осознания степени риска, связанного с обслуживанием станков, транспортных средств, контейнеров и т. д. Свет создает нормальные условия для трудовой деятельности.

Нарушения зрения, связанные с недостатками системы освещения, являются обычным явлением на рабочем месте. Благодаря способности зрения приспосабливаться к недостаточному освещению, к этим моментам иногда не относятся с должной серьезностью.

Недостаточное освещение вызывает зрительный дискомфорт, выражающийся в ощущении неудобства или напряженности. Длительное пребывание в условиях зрительного дискомфорта приводит к отвлечению внимания, уменьшению сосредоточенности, зрительному и общему утомлению. Кроме создания зрительного комфорта свет оказывает на человека психологическое, физиологическое и эстетическое воздействие. Свет — один из важнейших элементов организации пространства и главный посредник между человеком и окружающим его миром. Неудовлетворительная освещенность в рабочей зоне может являться причиной снижения производительности и качества труда, получения травм.

Свойства света как фактора эмоционального воздействия широко используются путем правильной и рациональной организации освещения. Необходимая освещенность может быть достигнута за счет регулирования светового потока источника освещения, включения и выключения части ламп в осветительных приборах, изменения спектрального состава света, применения осветительных приборов подвижной конструкции, позволяющей изменять направление светового потока.

Проектирование осветительных установок заключается светотехнического и электрического разделов проекта. В светотехническим разделе решают следующие задачи: выбирают типы источников света и светильников намечают наиболее целесообразные высоты установки светильников и их размещение, определяют качественные характеристики осветительных установок. Электрическая часть проекта включает: определение расчетных нагрузок освещения, выбор схемы питания осветительной установки, рационального напряжения, выбор сечения и марки проводов.

Выбор способов прокладки сети.

Выбор напряжения для осветительных установок производится одновременно с выбором напряжения для силовых потребителей, при этом Лампы накаливания благодаря невысокой стоимости, простоте обслуживания, незначительным размерам и независимости их работы от условий внешней среды являются источниками света массового применения, хотя КПД и световая отдача у них значительно ниже, чем у люминесцентных.

Лампы накаливания используются для освещения производственных помещений, в которых. выполняемым в них работам требуются низкие или средние уровни освещенности (то есть выполняются грубые виды работ);

для освещения помещений с особо тяжелыми условиями среды; жилых зданий, помещений детских учреждений и так далее. Лампы накаливания используются также и специальных случаях — для аварийного освещения, питаемого или переключаемого на питание постоянным током; когда требуется применение светильников малых габаритов, создающих направленное освещение, для помещений, в которых по условиям технологии недопустимо применение газоразрядных ламп (например, по причинам создания ими радио помех. Для взрывоопасных помещений также используются преимущественно лампы накаливания ВЗГ, НЧБ, РСП, хотя есть и газоразрядные ЛСР, НЧТЛ.

При устройстве осветительных установок могут применяться три системы

Освещения: 1) общего равномерного освещения, когда световой поток распределяется без учета размещения оборудования; 2) общего локализованного освещения — световой поток распределяется с учетом расположенного оборудования. 3) комбинированного освещения — к общему освещению (обычно равномерному) добавляется местное освещение рабочих мест. Разновидностью местного освещения является переносное освещение.

Качество и экономичность осветительной установки во многом зависит от правильности выбора системы освещения. Система общего освещения применяется для освещения всего помещения в целом, и в том числе рабочих поверхностей. Общее освещение с равномерным размещением светильников используется, когда в производственных помещениях технологическое оборудование расположено равномерно по всей площади с одинаковыми условиями зрительной работы. Система комбинированного освещения применяется в помещениях с тонкими зрительными работами, требующими высокой освещенности.

Нормирование и устройство освещения

Выбор минимальной освещенности для внутреннего и наружного освещения производят и зависимости от размера объекта различения, контраста объекта с фоном и отражающих свойств фона (рабочей поверхности).

При установлений норм освещенности следует руководствоваться следующей шкалой: 0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 5; 10; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 300; 400; 500; 600; 750; 1000; 1250 лк.

В соответствии с нормируемыми значениями освещенности и коэффициента запаса при искусственном освещении производственных помете выделяют 8 разрядов с подразрядами. Характеристика зрительной работы принята в интервале от наивысшей точности (наименьший объект различении нее 0,15 мм; контраст объекта различения с фоном — малый; освещенность при общем освещении 1250 лк) до 8 разряда (постоянное общее наблюдение за ходом производственного процесса 75 лк; периодическое при постоянном 50 лк и периодическом — 30 лк пребывании людей в помещении: общее наблюдение за инженерными коммуникациями — 20 лк). Важно, что для большинства работ средней, малой и грубой точности достаточна освещенность 150 лк.

В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность, на рабочих поверхностях уменьшается вследствие уменьшения со временем светового потока из-за загрязнения ламп, осветительной арматуры и отражающих поверхностей стен и потолков. Для обеспечения освещенности на рабочих поверхностях на уровне нормируемой расчетное значение освещенности Ер принимают больше нормируемого Енорм с учетом коэффициента запаса Кз.

Кр= Ер/Енорм

Существуют коэффициенты запаса, учитывающие снижение освещенности в процессе эксплуатации, и соответствующие им сроки чистки светильников.

Выбор расположения светильников влияет на экономичность, качество и удобство эксплуатации освещения.

Расчетная высота, м:

h = H — hc — hp

где, Нвысота помещения;

hсрасстояние светильников до потолка;

hр — высота рабочей поверхности над полом;

Высота светильником над полом:

hп = Н — hc

При общем равномерном освещении выгоднейшим вариантом расположений в плане считается расположение светильников ламп накаливания и ДРЛ по сторонам квадрата, прямоугольника или по вершинам равностороннего треугольника, светильники люминесцентные можно располагать сплошными или прерывистыми рядами. Расстояние от крайних светильников или рядов светильников до стен рекомендуется применять

L=(1/3−½)

где Lрасстояние между соседними рядами светильников или рядами ламп.

После того, как произведен выбор типа ламп, их расположение в рассматриваемом помещении и количество, необходимо определит мощность отдельных ламп и всей осветительной установки в целом. Имея ввиду, что источником света являются однофазные электроприемники. При их небольшой единичной мощности (обычно не свыше 2кВт) в осветительной

Основным методом расчета общего равномерного освещении при горизонтальной рабочей поверхности является метод светового потока (коэффициента использования).

Применение метода коэффициента использования целесообразнование во всех случаях, когда расчет ведется на среднюю освещенность освещение вспомогательное бытовых, административно конторских, общее образовательных жилых помещений и т. п.

Не правильный выбор светильников по света распределению при водит к не экономичному использованию светового потока источников света и росту установленной мощности осветительной установки.

Сети распределением осветительных приборов по фазам можно достичь достаточно равномерной нагрузки (с не симметрией не более 5−10%). Для осветительных установок с люминесцентными лампами определяют число ламп исходя из условия их рационального размещения, а затем мощность одной лампы с учетом величины ее светового потока, Fл (лм)

Ф_Л — световой поток каждой лампы, лм;

N — число ламп в освещаемом светильнике.

S — площадь помещения, м²;

В формулу светового потока Ф_Л необходимо вводить коэффициент запаса К_зап учитывающий снижение освещенности в период эксплуатации осветительной установки. С учетом коэффициентов К_зап и z получим основное расчетное уравнение метода коэффициента использования.

Значение Енорм, Кз, z, Ки — определяют по табличным данным. По найденному значению Fл, выбирают ближайшую стандартную лампу, поток который должен отличатся от расчетного не более чем на 10 в меньшую сторону или на 20% в большую. При не возможности выбора Fл с такой точностью корректируется число светильников, N.

Если светильники расположены по углам квадрата или прямоугольника, z принимается равным 1,15, если люминесцентные светильники расположены рядами, z=1,1.

Коэффициент использования светового потока для каждого типа светильника определяет по справочникам в зависимости от коэффициентов отражения от стен. Потолка и рабочей поверхности (rc, rп, rрп), а также от зависящего о площади помещения индекса I, определяется по формуле:

где, А и Бдлина и ширина помещения, м;

S — площадь помещения, м²;

h — высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

1.4.2 Расчёт питающей сети освещения

В качестве примера, произведу расчет линии, питающей групповые щитки освещения столовой.

В результате обследования аппаратуры освещения и создания чертежей основного комплекта ЭРД, были установлены суммарные мощности, приходящиеся на каждый щиток освещения. Для расчета потребуется информация из нормативных документов, поэтому для удобства составлю таблицу 1. Принципиальную схему питающей сети смотри на листе 29 графической части проекта.

электроснабжение электрооборудование общежитие

Таблица 3 Исходные данные, для расчета питающей сети

Коэфициент спроса для комбинатов питания Кс=1(СанПиН 2.1.½.2.1.1278- 03)

Расчет: все наименования величин даны в пункте 1.4.2

Линия гр. 1 (ЩО 6)

кВт;

Остальные групповые линии рассчитываются аналогичным способом.

1.5 Анализ существующих систем электроснабжения, электрооборудования, электроосвещения

Анализируя электроосвещение общежития в соответствии со СНиП

23−05−95 «естественное и искусственное освещение», СП 31−110 203"Электрооборудование жилых и общественных зданий.

Нормы проектирования" и СаНПиН 2.2.1−2.1.1 было обнаружено некоторое не соответствие.

При дальнейшем реконструирование здания предлагается следующее:

В качестве источников света применяется светильники с люминесцентными лампами и лампами накаливания. Выбор светильников производится в соответствии с характеристикой среды, назначением помещений. Типы светильников обозначены на планах и таблицах

Питание рабочего эвакуационного освещения предусматривается установка со щита РП-1 разными групповыми линиями.

Приема и распределения сети электроосвещения предусматривается установка осветительных распределительных щитков типа ШРЭ с автоматическими выключателями с УЗО и без них.

Проектом предусматривается эвакуационное освещение которое, включается автоматически при отсутствии рабочего освещения с независимого источника питания.

Выбор электропроводки предусмотрен согласно ГОСТ Р50 571.15−97 «Электропроводки».

Групповая осветительная розеточные сети выполняется кабелем марки ВВГ, проложенным:

— в слое штукатурки кирпичных стен;

— скрыто в пустотах и стыках плит перекрытий;

— в кабель-канале;

— в графированых трубах открыто по стенам и потолку (венкамера-тепловой узел).за подвесным потолком из трудно сгораемого материала;

— открыто под скобы.

При монтаже необходимо:

а) согласовать с заказчиком место и высоту установки выключателей, штепсельных розеток. Согласно, ПУЭ7 п. 7.1.51, выключатели рекомендуется устанавливать на стене дверей со стороны дверной ручки.

Рекомендуемая высота установки выключателей -1,0 м;

штепсельных розеток — до 1,0 м.

б) предусмотреть идентификацию проводов согласно ГОСТ Р 50 462−92;

в) места прохода групповых линий в трубах через межэтажные перекрытия, также зазоры между проводом, кабелем и трубой уплотнить легко удаляемой массой из несгораемого материала.

1.6 Заземляющие устройства

1.6.1 Анализ существующей системы заземления электроустановок

В ходе наших исследований общежития № 5 ИжГТУ, было установлено, что отсутствует контур заземления здания, а также на уровне 3−5 этажей наблюдается обрыв токоотвода соединяющий молниеприемник с заземлителем, следовательно ток молнии не может стекать в землю, что недопустимо в соответствии со СН-305−77.

1.6.2 Устройство сети заземления. Согласно ПУЭ 7

В общем случае заземлением называется преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети электроустройства или оборудования с заземляющим устройством.

Заземляющие устройства должны удовлетворять требованиям обеспечения безопасности людей и защиты электроустановок, также обеспечения эксплутационных режимов работы. Все металлические части электрооборудования и электроустановок, которые могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции, заземляют. Каждый элемент установки, подлежащий заземлению, присоединяют к заземлителю или к заземляющей магистрали с помощью отдельного проводника.

Рабочим заземление называется заземление какой-либо точки или точек токоведущих частей электроустановок, выполняемое для обеспечения их работы. Рабочее заземление должно быть выполнено таким образом, чтобы обеспечивалась нормальная работа электроустановок в режимах, предусмотренных эксплуатационной документацией.

По заданию проекта необходимо создать заземление для здания, где используем заземление с изолированной нейтралью.

Данные:

— климатическая зона — III (Ижевск)

— чернозем, ,

— вид — контур,

— заземлитель — сталь круглого сечения.

В электроустановках с напряжением выше 1 кВ сети с изолированной нейтралью, сопротивление заземляющего устройства при прохождении тока замыкания на землю в любое время года с учетом сопротивления естественных заземлителей должен составлять 10 Ом (или меньше). Но в связи с тем, что к заземляющему устройству подключаются потребители с напряжением до 1 кВ, сопротивление должно быть не более 4 Ом.

Определение удельных сопротивлений грунта с учетом климатической зоны (- коэффициент сезонности):

— для вертикальных стержней заземления:

— для горизонтальных стержней заземления:

.

Для заземления используем стержни круглую сталь с d=16 мм, длинной 5 м, заглублением 0,5 м.

Сопротивление одного вертикального заземлителя (упрощенная формула).

.

Число вертикальных заземлителей (расположение в контур)

или =9

где — коэффициент использования вертикальных заземлителей,

где, а — расстояние между электродами, n — количество электродов.

так как а=5 м, n=8 шт., l_в=5 м.

При установке контурных заземлителей необходимо учитывать и сопротивление полос горизонтального заземлителя (R_г).

Длина соединительной полосы:

.

Сопротивление горизонтального заземлителя полосового сечения:

Сопротивление горизонтального заземлителя полосового сечения с учетом их использования ():

.

Уточняем сопротивление вертикальных заземлителей, с учетом горизонтального заземлителя:

.

Количество вертикальных заземлителей (уточненное):

Таким образом, применяется 12 вертикальных стальных электродных стержней с d=16 мм, устанавливаемых в контур, соединенных полосой 40?4 мм.

Сети заземления выполняются в соответствии с РД 34−21.122−87 п.п.1.5,2.8.

Заземление обеспечивается путём присоединения стальной полосы сеч.40×4мм² к главной заземляющей шине (ГЗШ) с одной стороны и к наружному контуру заземления с другой стороны. Заземляющее устройство выполняется из полосовой стали сеч. 40×4мм, проложенным на глубине не менее 0,5 м от планировочной отметки земли по периметру здания общежития на расстоянии не менее 0,5 м от фундамента.

Заземлители должны быть связаны с главной заземляющей шиной (ГЗШ) не менее чем двумя проводниками, присоединенными к заземлителю в разных местах.

На вводах и внутри здания (через каждые 20м) между металлическими трубами коммуникаций в местах их взаимного сближения на расстояние менее 10 см следует припаивать перемычки из стальной проволоки диаметром 6 мм.

1.6.3 Заземление лифта

Металлические направляющие кабины и противовеса, а также корпуса лебедок, металлические оболочки кабелей и проводов, металлические провода и трубы электропроводок, а также металлические конструкции, на которых установлено электрооборудование, металлические конструкции ограждение шахты и другие электропроводящие и элементы лифтов (подъемников) должны иметь надежное электрическое соединение сетью зануления.

Для зануления электрооборудования шахты лифта нулевые защитные проводники не обходимо присоединить к стоякам дверей и шахты. Соединенным между собой полосой заземления. Стояк дверей шахты верхней остановки следует соединить с нулевым защитным проводником машинного помещения.

В качестве дополнительного РЕ-проводника в шахте рекомендуется использовать стояки трубопровода электропроводки. Соединенные между собой уравнивающими проводниками .

Электрооборудование Машиного помещения лифтовых установок, подлежащие занулению, необходимо присоединить к магистрали зануления при помощи параллельных ответвлений. Ответвления представляют собой стальную полосу того же сечения, что и магистраль зануления, один конец который приварен к магистрали, а другойк зануляемой конструкции. Ответвления присоединятся к аппаратам при помощи болтового соединения.

Зануление электрооборудования. установленного на кабине, а также на элементах лифтов, подверженных ударам и вибрациям, должно быть выполнено гибкими проводниками.

Для зануления кабины лифта, имеющие электрооборудование, следует использовать одну из жил подвесного кабеля или один из проводов токопровода, присоединенного к металлической части кабины при помощи болтового присоединения. Рекомендуется использовать в качестве дополнительного РЕ-проводника экранирующие оболочки и несущие тросы кобелей токопровода, а также стальные канаты кабины.

Металлические направляющие кабины и противовеса должны быть присоединены к сети зануления в верхней и нижней части. При этом соединение стыков направляющих должно обеспечивать непрерывность электрической цепи.

Использование металлических направляющих кабины и противовеса лифтов (подъемников) в качестве магистралей зануления запрещается.

Магистрали зануления лифтов группового управления должны быть электрически соединены между собой уравнивающими проводниками.

1.6.4 Молниезащита

Производственные, жилые и общественные здания и сооружения промышленных предприятий в зависимости от их назначения, конструктивного исполнения, географического местоположения, связанного с интенсивностью грозовой деятельности и ожидаемого количества поражения их молнией, должны быть обеспечены молниезащитой.

Выполнение молниезащиты здания и сооружений

Молниезащита второй категории.

Защита от прямых ударов молнии зданий и сооружений II категории с неметаллической кровлей должна быть выполнена отдельно стоящими или установленными на защищаемом объекте стержневыми или тросовыми молниеотводами, обеспечивающими зону защиты. При установке молниеотводов на объекте от каждого стержневого молнеприемника или каждой стойки тросового молниеприемника должно быть обеспечено не менее двух токоотводов. При уклоне кровли не более 1:8 может быть использована также молниеприемная сетка при обязательном выполнении требований п. 2.6.

Молниеприемная сетка должна быть выполнена из стальной проволоки диаметром не менее 6 мм и уложена на кровлю сверху или под несгораемые или трудносгораемые утеплитель или гидроизоляцию. Шаг ячеек сетки должен быть не более 6×6 м. Узлы сетки должны быть соединены сваркой. Выступающие над крышей металлические элементы (трубы, шахты, вентиляционные устройства) должны быть присоединены к молниеприемной сетке, а выступающие неметаллические элементы — оборудованы дополнительными молниеприемниками, также присоединенными к молниеприемной сетке.

Установка молниеприемников или наложение молниеприемной сетки не требуется для зданий и сооружений с металлическими фермами при условии, что в их кровлях используются несгораемые или трудносгораемые утеплители и гидроизоляция.

На зданиях и сооружениях с металлической кровлей в качестве молнеприемника должна использоваться сама кровля. При этом все выступающие неметаллические элементы должны быть оборудованы молниеприемниками, присоединенными к металлу кровли, а также соблюдены требования п. 2.6.

Токоотводы от металлической кровли или молниеприемной сетки должны быть проложены к заземлителям не реже чем через 25 м по периметру здания.

При прокладке молниеприемной сетки и установке молниеотводов на защищаемом объекте всюду, где это возможно, в качестве токоотводов следует использовать металлические конструкции зданий и сооружений (колонны, фермы, рамы, пожарные лестницы и т. п., а также арматуру железобетонных конструкций) при условии обеспечения непрерывной электрической связи в соединениях конструкций и арматуры с молниеприемниками и заземлителями, выполняемых, как правило, сваркой.