План
Вихідні дані. 2
1. Світлотехнічна частину. 3
1.1 Визначення якісних і кількісних показників нормованих показників освітлення. 3
1.2 Вибрати джерела світла, типи світильників для робочого та аварійного освітлення, що відповідають умовам навколишнього середовища .. 3
1.3 Розрахунок кількості світильників і розміщення їх на плані. 3
2. Електротехнічний розрахунок. 6
2.1 Розрахунок перерізу провідників групової мережі по нагріванню, втрати напруги і умов захисту .. 7
2.2 Розрахунок перерізу провідників живильної мережі по нагріванню, втрати напруги і умов захисту .. 10
Література. 14
Завдання на виконання курсової роботи
Для столярного цеху спроектувати установку електричного освітлення, яке складається з робочого та аварійного освітлення.
довжина - 18 м, ширина - 27 м, висота - 6 м;
будівельний модуль - 9 * 6 м.
Коефіцієнти відбиття стелі, стін, розрахункової поверхні чи підлоги приймаємо: rп = 30%, rс = 30%, Rр = 10%.
Можливі джерела живлення електричних мереж: ТП 250-1000 кВ × А 380/220 В, довжина живильної лінії 50 м.
а) мінімальна освітленість - Ен = 300 лк;
б) коефіцієнт пульсації - 15%
в) коефіцієнт запасу - Кз = 2;
г) розрахункова нормована площину - Г = 0,8 м;
Для загального робочого освітлення до установки в світильниках намічаємо лампи типу ДРІ 400 потужністю 400 Вт зі світловим потоком Фном = 34000 лм. Напруга живлення - 220 В
h = H - hсв - hрп,
де H = 6 м - висота приміщення;
hсв = 0,4 м - висота звису;
hрп = 0,8 м - висота робочої поверхні;
h = 6 - 0,4 - 0,8 = 4,8 м.
Індекс приміщення:
На підставі індексу приміщення i = 2,25, КСС - Г-2 і коефіцієнтів відбиття ρп = 30%, ρс = 10%, ρр = 10% за таблицею 13 [8] вибирають коефіцієнт корисної дії приміщення 90% (ηп = 0, 9).
Коефіцієнт використання освітлювальної установки:
ηі = ηсв ∙ ηп = 0,6 ∙ 0,9 = 0,54.
Загальна кількість світильників для проектованої установки:
де S - площа приміщення (18 ∙ 27 = 486 м2),
n - число ламп в світильнику;
z = 1,15 - для ламп типу ДРІ.
Мінімальна і максимальна відстань між світильниками для світильників з КСС типу Г-2 за таблицею рекомендованих значень λ = (0,8 - 1,1).
L = h ∙ λ;
L1 = 4,8 ∙ 0,8 = 3,84 м;
L2 = 4,8 ∙ 1,1 = 5,28 м;
Значення L2 = 5,28 м вийшло близьке до проектного відстані між світильниками по довжині приміщення, тому світильники намічаємо розмістити на фермах через 5 метрів. Значення L1 = 3,84 м відповідає відстані між світильниками по ширині. Так припускаємо 4 ряди світильників по 5 світильників в кожному.
Nуст = 4 ∙ 5 = 20
Перевіряємо, чи вкладається розрахункову кількість світильників у допустимі значення (- 5% - + 10%) N.
Кількість світильників з розрахунку і по розташуванню збігаються.
Остаточно приймаємо 20 світильників розміщених в 4 ряди, по 5 штук в кожному ряду. Наносимо світильники на план цеху.
Кількість світильників аварійного освітлення для евакуації людей становить (10-15)% від кількості світильників робочого освітлення.
Nab = 20 ∙ 0,15 = 3 шт.
Для групової мережі з урахуванням вимоги обмеження коефіцієнта пульсації приймаємо п'ятипровідні мережу напругою 380/220В.
Для робочого освітлення вибирається щиток освітлення типу ПР11 з типом вступного апарату А3710Б на струм від 160 А з триполюсні вимикачами розподілу серії АЕ2046 на Iн = 63 А. Конструктивне виконання шафи - підлогове зі ступенем захисту ІР54.
Рис2. Схема групової мережі робочого освітлення столярного цеху
Рр. фази А = NА ∙ Рл ∙ Кпра,
де NА - кількість світильників у групі, підключених до фази А;
Рл - потужність лампи, кВт
Кпра - коефіцієнт, що враховує втрати потужності в пускорегулювальної апаратури;
Рр. фази А = 2 ∙ 0,4 ∙ 1,1 = 0,88 кВт,
Рр. фази В = 2 ∙ 0,4 ∙ 1,1 = 0,88 кВт,
Рр. фази А = 1 ∙ 0,4 ∙ 1,1 = 0,44 кВт.
Обчислюємо ступінь нерівномірного навантаження по фазах:
Знайдемо найбільш віддалену від щитка і найбільш завантажену групу
Рр. гр = Nгр × n · Рл × КПРА,
Ргр = 5 * 0,4 * 1,1 = 2,2 кВт.
Вибір перерізів провідників по нагріванню здійснюється за розрахунковим току Iр:
де cosj = 0,5 - коефіцієнт потужності навантаження.
Згідно ПУЕ від перевантажень необхідно захищати освітлювальні мережі, так як вони відкрито прокладені. Визначають струм комбінованого розчеплювача автоматичного вимикача освітлювального щитка на групу:
Iрасц ³ 1,2 Iр.
Iрасц = 1,2 × Iр = 1,2 ∙ 6 .6 9 = 8,03 А.
Приймають найближче стандартне значення Iрасч. ном = 10 А на груповий вимикач АЕ2046. За довідковими даними для групової мережі приймаємо пятіжільний кабель з мідними жилами перерізом 1,5 мм2 марки ВВГ5х1, 5, з допустимим струмом Iд = 17 А при прокладці кабелю в повітрі.
За умовою вибору дроти
Iр £ Iд;
8.03 А £ 17 А.
Iд ≥ Iрасц
17 А ≥ 10 А
При заданих номінальній напрузі мережі і матеріалі провідника
де с = 72 - коефіцієнт для мідних проводів.
S - переріз даної ділянки мережі, мм2;
SМ = Рр. гр · l2 + Рр.3 · l3 / 2 - сума моментів ділянок мережі, кВт × м
де Рр. гр - розрахункова потужність світильників найбільш віддаленої групи, кВт;
l2 - довжина кабелю від щитка освітлення до найбільш віддаленої групи, м;
l3 - довжина кабелю більшої ділянки групи, м;
l3 / 2 - так як світильники на ділянці розподілені рівномірно;
Рр.3 - розрахункова потужність світильників, підключених від більшої ділянки групи, кВт.
Рр = Руст · Кс · КПРА,
де Кс - коефіцієнт попиту;
Руст - встановлена потужність;
Для столярного цеху, Кс = 1,
Рр = 8 · 1 · 1,1 = 8.8 кВт.
Визначаємо розрахунковий струм живильної мережі:
Дана живить мережа повинна бути захищена від струмів КЗ і від перевантаження, а тому визначимо розрахунковий струм комбінованого розчеплювача автоматичного вимикача:
Iрасц = 1,2 × Iр = 1,2 ∙ 26,77 = 32,13 А.
Приймемо за шкалою найближче стандартне значення номінального струму I розцентру = 38 А. Приймаються чотирижильний кабель з мідними жилами перерізом 6 мм2
ВВГ 4х6мм2 з Iдоп = 38 А.
За умовою вибору дроти:
Iр £ Iд;
26,77 А £ 38 А.
Умова захисту мережі від перевантаження
Iдоп = 38 А ³ Iрасц = 80 А.
З метою забезпечення селективності захисту рекомендується приймати не менш ніж на 2 ступеня великими струму подальшого апарату. Вимога щодо забезпечення селективності захисту виконано, так як номінальний струм розчеплювача автомата живильної мережі Iрасц = 80 А, а номінальний струм розчеплювача автомата групової мережі Iрасц = 10А.
Розрахуємо живильну мережу на втрату напруги і перевіримо вибраного перетин кабелю.
Сумарна втрата напруги від низьковольтного щита ТП до самого віддаленого світильника склала
DU = DU піт + DU гр = 1.01 + 0,65 = 1,66%.
повна втрата напруги:
DU = DU × К,
де К = 1,05 - при перетині 2 - 16 мм2.
DU = 1,66 ∙ 1,05 = 1,74%,
що значно менше наявних втрат Dup = 4%.
Розрахунок мережі аварійного освітлення
Живлення світильників аварійного освітлення виконується фазною напругою 220 В змінного струму (фаза, нульовий робочий провідник N, нульовий захисний провідник PE).
Для аварійного освітлення приймається до установки світильники типу НСП11-500 з лампою розжарювання потужністю 500 Вт. Ступінь захисту світильника - ΙΡ 60.
Для групової мережі аварійного освітлення приймається трипровідна мережа (фаза і нульовий робочий провідник, а також додається нульовий захисний провідник PE для заземлення корпусів світильників.
Для аварійного освітлення приймається до установки щиток типу ЯОУ8501 з пакетним вимикачем введення серії ПВ3-60 і на одну відходить лінію з однополюсним автоматичним вимикачем розподілу серії АЕ1031 на струм 10 А. Конструктивне виконання шафи - навісне зі ступенем захисту ІР54.
Розрахункова потужність аварійного освітлення:
Рр = Ncв ∙ Руст · Кс = 0,5 ∙ 1,1 ∙ 3 = 1,65 кВт,
Розрахунковий струм групової мережі аварійного освітлення:
де cosj = 1 - коефіцієнт потужності ламп розжарювання.
Вибираємо мідний трижильний кабель перетином 2,5 мм2 з полівінілхлоридною ізоляцією та оболонкою без зовнішнього покриву ВВГ3'2, 5 з тривалим допустимим струмом Iдоп = 25 А.
Iдоп ≥ Iном розцентру; 25А ≥ 10 А
2. СНиП 23.05.93. Природне і штучне освітлення. Норми проектування. - М.: Стройиздат, 1993.
3. Довідкова книга з світлотехніки / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. - М.: Вища школа, 1983.
Вихідні дані. 2
1. Світлотехнічна частину. 3
1.1 Визначення якісних і кількісних показників нормованих показників освітлення. 3
1.2 Вибрати джерела світла, типи світильників для робочого та аварійного освітлення, що відповідають умовам навколишнього середовища .. 3
1.3 Розрахунок кількості світильників і розміщення їх на плані. 3
2. Електротехнічний розрахунок. 6
2.1 Розрахунок перерізу провідників групової мережі по нагріванню, втрати напруги і умов захисту .. 7
2.2 Розрахунок перерізу провідників живильної мережі по нагріванню, втрати напруги і умов захисту .. 10
Література. 14
Завдання на виконання курсової роботи
Для столярного цеху спроектувати установку електричного освітлення, яке складається з робочого та аварійного освітлення.
Вихідні дані
Будівельні габарити цеху:довжина - 18 м, ширина - 27 м, висота - 6 м;
будівельний модуль - 9 * 6 м.
Коефіцієнти відбиття стелі, стін, розрахункової поверхні чи підлоги приймаємо: rп = 30%, rс = 30%, Rр = 10%.
Можливі джерела живлення електричних мереж: ТП 250-1000 кВ × А 380/220 В, довжина живильної лінії 50 м.
1. Світлотехнічна частина
1.1 Визначення якісних і кількісних показників нормованих показників освітлення
Згідно СНиП:а) мінімальна освітленість - Ен = 300 лк;
б) коефіцієнт пульсації - 15%
в) коефіцієнт запасу - Кз = 2;
г) розрахункова нормована площину - Г = 0,8 м;
1.2 Вибрати джерела світла, типи світильників для робочого та аварійного освітлення, що відповідають умовам навколишнього середовища
Навколишнє середовище в столярному цеху курна. В якості освітлювальних приладів для загального робочого освітлення вибираємо світильники для виробничих приміщень типу ГСП15 з Металогалогенові лампами типу ДРІ, з кривою сили світла (КСС) - Г2 і ККД світильника - 60% (ηсв = 0,6), ступінь захисту світильника - IP54.Для загального робочого освітлення до установки в світильниках намічаємо лампи типу ДРІ 400 потужністю 400 Вт зі світловим потоком Фном = 34000 лм. Напруга живлення - 220 В
1.3 Розрахунок кількості світильників і розміщення їх на плані
Визначаємо розрахункову висоту:h = H - hсв - hрп,
де H = 6 м - висота приміщення;
hсв = 0,4 м - висота звису;
hрп = 0,8 м - висота робочої поверхні;
h = 6 - 0,4 - 0,8 = 4,8 м.
Індекс приміщення:
На підставі індексу приміщення i = 2,25, КСС - Г-2 і коефіцієнтів відбиття ρп = 30%, ρс = 10%, ρр = 10% за таблицею 13 [8] вибирають коефіцієнт корисної дії приміщення 90% (ηп = 0, 9).
Коефіцієнт використання освітлювальної установки:
ηі = ηсв ∙ ηп = 0,6 ∙ 0,9 = 0,54.
Загальна кількість світильників для проектованої установки:
де S - площа приміщення (18 ∙ 27 = 486 м2),
n - число ламп в світильнику;
z = 1,15 - для ламп типу ДРІ.
Мінімальна і максимальна відстань між світильниками для світильників з КСС типу Г-2 за таблицею рекомендованих значень λ = (0,8 - 1,1).
L = h ∙ λ;
L1 = 4,8 ∙ 0,8 = 3,84 м;
L2 = 4,8 ∙ 1,1 = 5,28 м;
Значення L2 = 5,28 м вийшло близьке до проектного відстані між світильниками по довжині приміщення, тому світильники намічаємо розмістити на фермах через 5 метрів. Значення L1 = 3,84 м відповідає відстані між світильниками по ширині. Так припускаємо 4 ряди світильників по 5 світильників в кожному.
Nуст = 4 ∙ 5 = 20
Перевіряємо, чи вкладається розрахункову кількість світильників у допустимі значення (- 5% - + 10%) N.
Кількість світильників з розрахунку і по розташуванню збігаються.
Остаточно приймаємо 20 світильників розміщених в 4 ряди, по 5 штук в кожному ряду. Наносимо світильники на план цеху.
Кількість світильників аварійного освітлення для евакуації людей становить (10-15)% від кількості світильників робочого освітлення.
Nab = 20 ∙ 0,15 = 3 шт.
2. Електротехнічний розрахунок
Так як світильники з газорозрядними лампами типу ДРІ та приміщення запилене то виконується трифазна живить мережа типу ТN-С напругою 380/220 В (3 фази, нульовий робочий провідник N) мідним чотирижильним кабелем. Групова мережа освітлення виконується трифазної типу TN-S напругою 380/220 В мідним пятіжільним кабелем (3 фази, нульовий робочий провідник N, нульовий захисний провідник PE - для заземлення корпусів світильників)Для групової мережі з урахуванням вимоги обмеження коефіцієнта пульсації приймаємо п'ятипровідні мережу напругою 380/220В.
Для робочого освітлення вибирається щиток освітлення типу ПР11 з типом вступного апарату А3710Б на струм від 160 А з триполюсні вимикачами розподілу серії АЕ2046 на Iн = 63 А. Конструктивне виконання шафи - підлогове зі ступенем захисту ІР54.
Рис2. Схема групової мережі робочого освітлення столярного цеху
2.1 Розрахунок перерізу провідників групової мережі по нагріванню, втрати напруги і умов захисту
Перевіряємо, на скільки рівномірно по трьом фазам розподілені світильники:Рр. фази А = NА ∙ Рл ∙ Кпра,
де NА - кількість світильників у групі, підключених до фази А;
Рл - потужність лампи, кВт
Кпра - коефіцієнт, що враховує втрати потужності в пускорегулювальної апаратури;
Рр. фази А = 2 ∙ 0,4 ∙ 1,1 = 0,88 кВт,
Рр. фази В = 2 ∙ 0,4 ∙ 1,1 = 0,88 кВт,
Рр. фази А = 1 ∙ 0,4 ∙ 1,1 = 0,44 кВт.
Обчислюємо ступінь нерівномірного навантаження по фазах:
Знайдемо найбільш віддалену від щитка і найбільш завантажену групу
Рр. гр = Nгр × n · Рл × КПРА,
Ргр = 5 * 0,4 * 1,1 = 2,2 кВт.
Вибір перерізів провідників по нагріванню здійснюється за розрахунковим току Iр:
де cosj = 0,5 - коефіцієнт потужності навантаження.
Згідно ПУЕ від перевантажень необхідно захищати освітлювальні мережі, так як вони відкрито прокладені. Визначають струм комбінованого розчеплювача автоматичного вимикача освітлювального щитка на групу:
Iрасц ³ 1,2 Iр.
Iрасц = 1,2 × Iр = 1,2 ∙ 6 .6 9 = 8,03 А.
Приймають найближче стандартне значення Iрасч. ном = 10 А на груповий вимикач АЕ2046. За довідковими даними для групової мережі приймаємо пятіжільний кабель з мідними жилами перерізом 1,5 мм2 марки ВВГ5х1, 5, з допустимим струмом Iд = 17 А при прокладці кабелю в повітрі.
За умовою вибору дроти
Iр £ Iд;
8.03 А £ 17 А.
Iд ≥ Iрасц
17 А ≥ 10 А
При заданих номінальній напрузі мережі і матеріалі провідника
де с = 72 - коефіцієнт для мідних проводів.
S - переріз даної ділянки мережі, мм2;
SМ = Рр. гр · l2 + Рр.3 · l3 / 2 - сума моментів ділянок мережі, кВт × м
де Рр. гр - розрахункова потужність світильників найбільш віддаленої групи, кВт;
l2 - довжина кабелю від щитка освітлення до найбільш віддаленої групи, м;
l3 - довжина кабелю більшої ділянки групи, м;
l3 / 2 - так як світильники на ділянці розподілені рівномірно;
Рр.3 - розрахункова потужність світильників, підключених від більшої ділянки групи, кВт.
2.2 Розрахунок перерізу провідників живильної мережі по нагріванню, втрати напруги і умов захисту
Визначаємо розрахункову потужність робочого освітлення цехуРр = Руст · Кс · КПРА,
де Кс - коефіцієнт попиту;
Руст - встановлена потужність;
Для столярного цеху, Кс = 1,
Рр = 8 · 1 · 1,1 = 8.8 кВт.
Визначаємо розрахунковий струм живильної мережі:
Дана живить мережа повинна бути захищена від струмів КЗ і від перевантаження, а тому визначимо розрахунковий струм комбінованого розчеплювача автоматичного вимикача:
Iрасц = 1,2 × Iр = 1,2 ∙ 26,77 = 32,13 А.
Приймемо за шкалою найближче стандартне значення номінального струму I розцентру = 38 А. Приймаються чотирижильний кабель з мідними жилами перерізом 6 мм2
ВВГ 4х6мм2 з Iдоп = 38 А.
За умовою вибору дроти:
Iр £ Iд;
26,77 А £ 38 А.
Умова захисту мережі від перевантаження
Iдоп = 38 А ³ Iрасц = 80 А.
З метою забезпечення селективності захисту рекомендується приймати не менш ніж на 2 ступеня великими струму подальшого апарату. Вимога щодо забезпечення селективності захисту виконано, так як номінальний струм розчеплювача автомата живильної мережі Iрасц = 80 А, а номінальний струм розчеплювача автомата групової мережі Iрасц = 10А.
Розрахуємо живильну мережу на втрату напруги і перевіримо вибраного перетин кабелю.
Сумарна втрата напруги від низьковольтного щита ТП до самого віддаленого світильника склала
DU = DU піт + DU гр = 1.01 + 0,65 = 1,66%.
повна втрата напруги:
DU = DU × К,
де К = 1,05 - при перетині 2 - 16 мм2.
DU = 1,66 ∙ 1,05 = 1,74%,
що значно менше наявних втрат Dup = 4%.
Розрахунок мережі аварійного освітлення
Живлення світильників аварійного освітлення виконується фазною напругою 220 В змінного струму (фаза, нульовий робочий провідник N, нульовий захисний провідник PE).
Для аварійного освітлення приймається до установки світильники типу НСП11-500 з лампою розжарювання потужністю 500 Вт. Ступінь захисту світильника - ΙΡ 60.
Для групової мережі аварійного освітлення приймається трипровідна мережа (фаза і нульовий робочий провідник, а також додається нульовий захисний провідник PE для заземлення корпусів світильників.
Для аварійного освітлення приймається до установки щиток типу ЯОУ8501 з пакетним вимикачем введення серії ПВ3-60 і на одну відходить лінію з однополюсним автоматичним вимикачем розподілу серії АЕ1031 на струм 10 А. Конструктивне виконання шафи - навісне зі ступенем захисту ІР54.
Розрахункова потужність аварійного освітлення:
Рр = Ncв ∙ Руст · Кс = 0,5 ∙ 1,1 ∙ 3 = 1,65 кВт,
Розрахунковий струм групової мережі аварійного освітлення:
де cosj = 1 - коефіцієнт потужності ламп розжарювання.
Вибираємо мідний трижильний кабель перетином 2,5 мм2 з полівінілхлоридною ізоляцією та оболонкою без зовнішнього покриву ВВГ3'2, 5 з тривалим допустимим струмом Iдоп = 25 А.
Iдоп ≥ Iном розцентру; 25А ≥ 10 А
Література
1. Бурдочкін Ю.С., Парфьонова Н.А. Електричне освітлення: Довідкові матеріали до курсового та дипломного проектування для студентів спеціальності 100400 усіх форм навчання / Рубцовський індустріальний інститут. - Рубцовськ: РІО, 2001.2. СНиП 23.05.93. Природне і штучне освітлення. Норми проектування. - М.: Стройиздат, 1993.
3. Довідкова книга з світлотехніки / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. - М.: Вища школа, 1983.