Введення
Основними споживачами електричної енергії є різні галузі промисловості, транспорту, сільське господарство, комунальне господарство міст і селищ. При цьому близько 70% споживання електроенергії припадає на промислові об'єкти.
Електрична енергія широко застосовується в усіх галузях народного господарства, особливо для електричного приводу різних механізмів (компресорів, насосів і т.д.), для електротехнологічних установок (електротермічних та електрозварювальних), а також для електролізу, електроіскровий і електрозвуковой обробки матеріалів, електрокраскі та ін .
Для забезпечення подачі електроенергії в необхідній кількості і відповідної якості від енергосистем до промислових об'єктів, пристроїв і механізмів служать системи електропостачання промислових підприємств, що складаються з мереж напругою 1кВ і вище, і трансформаторних, перетворювальних, розподільних підстанцій.
Електроустановки споживачів електричної енергії мають свої специфічні особливості; до них пред'являють певні вимоги: надійність живлення, якість електроенергії, резервування і захист окремих елементів та ін При проектуванні, споруд та експлуатації систем електропостачання промислових підприємств необхідно правильно, у техніко-економічному аспекті, здійснювати вибір напруг, визначати електричні навантаження, вибрати тип, кількість і потужність трансформаторних підстанцій, види їх захисту, системи компенсації електричної потужності та способи її регулювання напруги. Це повинно вирішуватися з урахуванням вдосконалення технологічних процесів виробництва, зростання потужності окремих електричних приймачів і особливості кожного підприємства, цеху, установки, підвищення якості та ефективності їх роботи.
Передача, розподіл і споживання виробленої електроенергії на промислових підприємствах повинні проводиться з високою економічністю і надійністю.
У системі цехового розподілу електричної енергії широко використовуються КРУ, підстанції, силові та освітлювальні шинопроводи. Це створює гнучку і надійну систему розподілу, в результаті чого економиться велика кількість проводів та кабелів.
Спрощені схеми підстанцій різних напруг і призначень за рахунок, наприклад, відмови від вимикачів на первинній напрузі з глухим приєднанням трансформаторів підстанцій до живильних лініях. Широко застосовують сучасні системи автоматики, а також прості і надійні пристрої захисту окремих елементів системи електропостачання промислових підприємств. Все це забезпечує необхідне раціональне і економічне витрачання електроенергії в усіх галузях промисловості, які є основними споживачами величезної кількості електроенергії, яка виробляється на електростанціях, оснащених сучасним енергетичним обладнанням.
Для Республіки Молдова основними джерелами електричної енергії є: Дубосарському ГЕС; Костештская ГЕС; Молдавська ГРЕС (Кучурганська) - це внутрішні джерела електричної енергії Республіканського значення. Також Республіка Молдова імпортує електричну енергію з України, Румунії та ін Більшість з великих міст отримують електроенергію від CET-1 і CET- 2 г . Кишинів, (CET-Nord) міста Бєльці.
Основними величинами напружень в Республіці Молдова споживані електроприймачами є: 400, 330, 110, 35, 10 кВ - це величини високої напруги, і 0,4; 0,23 кВ - це низькі напруги. Напругу 6 кВ в Республіці Молдова широко не застосовується, але на підприємствах ще використовуються електричні двигуни на таку напругу.
Характеристика насосної станції та вимоги, які пред'являються до електроприводу насосів
Насосні установки широко застосовуються на електромашинобудівних підприємствах для перекачування рідких середовищ, а також технологічної та охолоджуючої води. Сюди відносяться насоси для перекачування охолоджуючої емульсії в металообробці, насоси в системі водопостачання і каналізації, спеціальні насоси для хімічних середовищ в гальванічних цехах, насоси для просочувальних складів, лакофарбних матеріалів і т.п.
Найбільш широке поширення одержали установки з відцентровими насосами. У спіральному корпусі насоса поміщається робоче колесо з лопатками. При обертанні колеса двигуном рідина, яка надходить до центру колеса з забірного резервуара через всмоктувальний трубопровід і відкриту засувку, відцентровою силою викидається по лопатках на периферію корпусу. У результаті в центрі робочого колеса створюється розрядження, рідина засмоктується в насос, знову викидається і далі подається в напірний трубопровід. Таким чином, в системі при відкритій засувці створюється безперервний перебіг, і відцентровий насос має рівномірний хід.
Перед пуском відцентровий насос потрібно заповнити рідиною. Насос може перебувати як нижче, так і вище рівня рідини. Якщо він розташований нижче рівня, то для його заливки достатньо відкрити вентиль засувки. Якщо ж насос знаходиться вище рівня рідини, що перекачується, то для заливки потрібно створити розрядження всередині корпусу за допомогою спеціального вакуумного насоса, у якості яких зазвичай застосовують поршневі насоси. Після заливки насоса може бути включений приводний двигун. Застосовують три способи пуску:
I. Пуск при закритій напірній засувці, при якому плавно підвищується тиск в напірному трубопроводі і виключається Пуск при закритій напірній засувці, при якому плавно підвищується тиск в напірному трубопроводі і виключається гідравлічний удар в системі. Від двигуна не потрібно підвищений пусковий момент, так як пуск відбувається практично вхолосту, але додатково витрачається час на подальше відкриття засувки.
II. Пуск при відкритій напірній засувці зручний, якщо насос розташований нижче рівня рідини в резервуарі забірної і є зворотний клапан. У цьому випадку не витрачається час на відкриття засувки, і загальний час агрегату менше, хоча пуск самого двигуна більш тривалий через збільшення Мс.п.
III. Пуск з одночасним включенням приводу відкривання напірної засувки насоса можна розглядати як окремі випадки першого і другого способів залежно від співвідношення часу відкриття засувки і пуску насоса.
За способом дії насоси бувають не тільки відцентрового типу, але і поршневого.
Поршневі насоси застосовуються для перекачування води при великих висотах всмоктування (до 5 - 6 м ). Зважаючи на зворотно-поступального руху поршня для таких насосів, як і для поршневих компресорів, характерні нерівномірність ходу і пульсації навантаження на валу (при всмоктуванні рідини має місце холостий хід, при стисненні - робочий хід). Тому робота поршневих насосів супроводжується нерівномірним течією рідини в напірному трубопроводі. Для згладжування пульсацій навантаження та підвищення рівномірності ходу застосовують в одному насосі декілька робочих циліндрів, а на валу встановлюють маховик.
Поршневі насоси пускаються при відкритій засувці на напірному трубопроводі, інакше може статися аварія. Якщо насос працює на магістраль, підтримується постійний натиск Н, то поршню при кожному ході доводиться долати постійне середнє зусилля незалежно від швидкості переміщення. Середнє значення потужності на валу насоса Рср = сНQ, але так як Н = const, то Рср = С1q = с2ω. Отже, середнє значення моменту на валу насоса при постійному протитиску не залежить від кутової швидкості валу:
Мcp = Рcp / ω = с2 ω / ω = const.
Таким чином, поршневий насос пускається в хід під навантаженням, і від приводного двигуна потрібно підвищений пусковий момент.
Вибір системи електроприводу насосів
Насоси відносяться до числа механізмів з тривалим режимом роботи і постійним навантаженням. За відсутності електричного регулювання швидкості в насосних агрегатах невеликої потужності зазвичай застосовують асинхронні двигуни з короткозамкнутим ротором, що живляться від мережі 380 В. Для приводу насосів потужністю понад 100 кВт встановлюють асинхронні і синхронні двигуни на 6 і 10 кВ з прямим пуском, тобто з включенням на повну напругу мережі.
Двигуни поршневих насосів з'єднуються з валом насоса через замедляющую передачу (клиноременную або зубчасту), оскільки поршневі насоси є тихохідними механізмами. Відцентрові насоси в більшості випадків виконуються швидкохідними, тому їх приводні двигуни мають високу кутову швидкість (ω0 = 150 - 300 рад / с) і з'єднуються з валом насоса безпосередньо.
Для відцентрового насоса особливо важливий правильний вибір кутовий швидкості двигуна, оскільки продуктивність насоса (Q), створюваний ним натиск (Н), момент (М) і потужність (Р) на валу двигуна залежать від кутової швидкості ω. Для одного і того ж насоса значення Q1, Н1, М1 і Р1 при швидкості ω1 пов'язані зі значенням Q2, Н2, М2 і Р2 при швидкості ω2 співвідношеннями:
Експлуатаційні властивості механізмів центробіжного типу (насосів, компресорів, вентиляторів) визначаються залежністю напору Н (тиск рідини або газу на виході механізмів) від продуктивності Q при різних кутових швидкостях ω механізму. Ці залежності, звані Q - H-характеристиками, зазвичай наводяться у вигляді графіків в каталогах для кожного механізму.
Для того, щоб визначити параметри Н і Q насоса, необхідно знати Q - Н-характеристику магістралі, на яку буде працювати насос. Перетин характеристик насоса і магістралі дає значення Н і Q, тобто визначає режим роботи механізму при різних швидкостях його робочого колеса. Повний напір у системі складається зі статичного Нс та динамічного Ндін напорів, при цьому друга складова напору пропорційна квадрату швидкості або квадрату продуктивності насоса:
Н = Нс + Ндін = Нс + сQ2.
У системі з переважанням статичного натиску при незначній зміні швидкості двигуна від ω1 = ωном до ω3 характеристика насоса не перетинається з характеристикою системи. Це значить, що насос перестає подавати рідину в систему. Таке положення може мати місце при асинхронному приводі насоса, коли зниження напруги мережі (Uc) зумовлює зменшення швидкості двигуна. Що може викликати зупинку насоса.
Якщо в системі переважає динамічний напір, то зниження Uc не приводить до зупинки асинхронного двигуна, проте продуктивність насоса зменшується. При синхронному приводі насоса зниження Uc не змінює швидкості двигуна, і подача рідини в систему не припиняється, але воно викликає збільшення кута відставання θ ротора від статора і зменшення Ммакс синхронного двигуна; при значному зниженні Uc двигун випадає із синхронізму і зупиняється.
Розрахунок потужності приводних електродвигунів насосів
Вибираємо асинхронний двигун типу АІ (асинхронний інтер-електродвигун) призначений для заміни АТ серії 4А і 4АМ відповідно до рекомендації Міжнародної Електротехнічної Комісією (МЕК). Двигун основного виконання має ступінь захисту 1Р43 (захищене виконання). За кліматичному виконанню вибираємо водостійкий.
Визначаємо потужність електродвигунів:
Рдв = kз
де ρ - щільність рідини, що перекачується кг/м3.
g - прискорення вільного падіння - 9,81 м / с.
Q - продуктивність насоса - 60 м3 / год (0,0166 м3 / с).
Н - статистичний натиск, обумовлений як сума висоти всмоктування і нагнітання: hв + hн = 8 +20 = 28 м.
ΔН - втрати напору в трубопроводі насосної установки - 1,2 м .
ККД - ηном = 0,7, ηП = 0,9
Кз = 1,2
І так, потужність електродвигуна складе:
Рдв =
Рдв = 54.5 кВт ≈ 55 кВт
Потужність одного приводного електродвигуна 55 кВт. На підставі розрахунків і вихідних даних вибираємо електродвигун типу АІР250М6, технічні дані якого наведені в таблиці (Література 3 «Довідник електромонтера» В. В. Москоленко, видавництво «Академія», Москва 2005).
Згідно з завданням (де n = 950 об / хв, Р = 1,5 кВт) вибираємо електродвигун напірної засувки типу АІР90L6 (Література № 3 «Довідник електромонтера» В. В. Москоленко, видавництво «Академія», Москва 2005).
Дані електродвигуна наводяться в таблиці.
Згідно з завданням (де n = 1420 об / хв, Р = 2,5 кВт), з тієї ж таблиці (Література № 3), вибираємо електродвигун вакуум-насосної установки вибираємо типу АІР100S4. Його дані:
Електросхема управління насосною установкою і опис її роботи
Крім апаратури загального призначення - контакторів, пускачів, проміжних реле, універсальних перемикачі і т.п. в системах автоматизації насосних установок використовують спеціальні апарати управління і контролю - реле контролю рівня рідини, струминні реле, реле тиску, реле контролю заливки відцентрових насосів. В якості реле контролю рівня застосовують поплавковое реле, електродні реле, манометри різних типів, датчики типу місткості, радіоактивні датчики.
Розглянемо приклади побудови схем керування електроприводами насосних агрегатів, що пояснюють основні принципи, використовувані при автоматичному управлінні роботою вказаних механізмів.
На малюнку 1.1 приведена схема автоматизації простого насосного агрегату, що передбачає два режими управління: ручне і автоматичне. Вибір режиму здійснюється за допомогою ключа КУ. Якщо рукоятка КУ поставлена в положення Р (ручне), то управління двигуном М насоса здійснюється за звичайною схемою - з допомогою кнопок SBC (пуск), SBТ (стоп) і магнітного пускача КМ. Включення або відключення насоса проводиться оператором, який стежить за рівнем рідини в резервуарі.
При установці ключа в положення А, автоматичне керування двигуном проводиться від датчика рівня. При малому рівні рідини в резервуарі контакт РУ розімкнений, і насос не включений. Якщо рідина досягне верхнього рівня, контакт РУ замкнеться, отримає харчування котушка пускача КМ, і включиться двигун М. насос починає працювати і перекачувати рідину з ємності до споживача. Контакт РУ залишається замкнутий до тих пір, поки рівень рідини в резервуарі не знизиться до нижньої відмітки. Тоді контакт РУ розімкнеться, що викличе відключення пускача КМ і зупинку двигуна насоса.
Захист двигуна і агрегатів управління від струму к.з. і перевантаження здійснюється автоматичним вимикачем QF, мають комбінований розчепитель. Нульова захист забезпечується котушкою магнітного пускача. Датчик рівня ДУ працює без понижувального трансформатора, а імпульс управління з ДУ передається в схему безпосередньо - без проміжного реле. Таку схему можна застосовувати при невеликій відстані між насосами та резервуаром, коли падіння напруги в дротах, що сполучають котушку КМ з контактами реле РУ, невелика.
На малюнку рис. 1.2 наведена схема автоматичного управління двома насосними агрегатами Н1 і Н2, що експлуатуються без чергового персоналу. Робота схеми заснована на принципі пуску і зупинки насосів залежно від рівня рідини в контрольованому резервуарі, з якого виробляється відкачування. Для контролю заповнення бака рідиною застосовують електронний датчик рівня ДУ. Схема розроблена для умов пуску і зупинки насосних агрегатів при постійно відкритих засувках на вихідному трубопроводі. З двох насосних агрегатів один є робочим, а другий - резервним. Режим роботи агрегатів задається перемикачем відкачування ПО: положення 1 - насос Н1 з двигуном М1 робочий, насос Н2 з двигуном М2 - резервним, який включається, якщо продуктивність насоса Н1 виявиться недостатньою. У положенні 2 робочим є насос Н2, а резервним - Н1.
Основними споживачами електричної енергії є різні галузі промисловості, транспорту, сільське господарство, комунальне господарство міст і селищ. При цьому близько 70% споживання електроенергії припадає на промислові об'єкти.
Електрична енергія широко застосовується в усіх галузях народного господарства, особливо для електричного приводу різних механізмів (компресорів, насосів і т.д.), для електротехнологічних установок (електротермічних та електрозварювальних), а також для електролізу, електроіскровий і електрозвуковой обробки матеріалів, електрокраскі та ін .
Для забезпечення подачі електроенергії в необхідній кількості і відповідної якості від енергосистем до промислових об'єктів, пристроїв і механізмів служать системи електропостачання промислових підприємств, що складаються з мереж напругою 1кВ і вище, і трансформаторних, перетворювальних, розподільних підстанцій.
Електроустановки споживачів електричної енергії мають свої специфічні особливості; до них пред'являють певні вимоги: надійність живлення, якість електроенергії, резервування і захист окремих елементів та ін При проектуванні, споруд та експлуатації систем електропостачання промислових підприємств необхідно правильно, у техніко-економічному аспекті, здійснювати вибір напруг, визначати електричні навантаження, вибрати тип, кількість і потужність трансформаторних підстанцій, види їх захисту, системи компенсації електричної потужності та способи її регулювання напруги. Це повинно вирішуватися з урахуванням вдосконалення технологічних процесів виробництва, зростання потужності окремих електричних приймачів і особливості кожного підприємства, цеху, установки, підвищення якості та ефективності їх роботи.
Передача, розподіл і споживання виробленої електроенергії на промислових підприємствах повинні проводиться з високою економічністю і надійністю.
У системі цехового розподілу електричної енергії широко використовуються КРУ, підстанції, силові та освітлювальні шинопроводи. Це створює гнучку і надійну систему розподілу, в результаті чого економиться велика кількість проводів та кабелів.
Спрощені схеми підстанцій різних напруг і призначень за рахунок, наприклад, відмови від вимикачів на первинній напрузі з глухим приєднанням трансформаторів підстанцій до живильних лініях. Широко застосовують сучасні системи автоматики, а також прості і надійні пристрої захисту окремих елементів системи електропостачання промислових підприємств. Все це забезпечує необхідне раціональне і економічне витрачання електроенергії в усіх галузях промисловості, які є основними споживачами величезної кількості електроенергії, яка виробляється на електростанціях, оснащених сучасним енергетичним обладнанням.
Для Республіки Молдова основними джерелами електричної енергії є: Дубосарському ГЕС; Костештская ГЕС; Молдавська ГРЕС (Кучурганська) - це внутрішні джерела електричної енергії Республіканського значення. Також Республіка Молдова імпортує електричну енергію з України, Румунії та ін Більшість з великих міст отримують електроенергію від CET-1 і CET-
Основними величинами напружень в Республіці Молдова споживані електроприймачами є: 400, 330, 110, 35, 10 кВ - це величини високої напруги, і 0,4; 0,23 кВ - це низькі напруги. Напругу 6 кВ в Республіці Молдова широко не застосовується, але на підприємствах ще використовуються електричні двигуни на таку напругу.
Характеристика насосної станції та вимоги, які пред'являються до електроприводу насосів
Насосні установки широко застосовуються на електромашинобудівних підприємствах для перекачування рідких середовищ, а також технологічної та охолоджуючої води. Сюди відносяться насоси для перекачування охолоджуючої емульсії в металообробці, насоси в системі водопостачання і каналізації, спеціальні насоси для хімічних середовищ в гальванічних цехах, насоси для просочувальних складів, лакофарбних матеріалів і т.п.
Найбільш широке поширення одержали установки з відцентровими насосами. У спіральному корпусі насоса поміщається робоче колесо з лопатками. При обертанні колеса двигуном рідина, яка надходить до центру колеса з забірного резервуара через всмоктувальний трубопровід і відкриту засувку, відцентровою силою викидається по лопатках на периферію корпусу. У результаті в центрі робочого колеса створюється розрядження, рідина засмоктується в насос, знову викидається і далі подається в напірний трубопровід. Таким чином, в системі при відкритій засувці створюється безперервний перебіг, і відцентровий насос має рівномірний хід.
Перед пуском відцентровий насос потрібно заповнити рідиною. Насос може перебувати як нижче, так і вище рівня рідини. Якщо він розташований нижче рівня, то для його заливки достатньо відкрити вентиль засувки. Якщо ж насос знаходиться вище рівня рідини, що перекачується, то для заливки потрібно створити розрядження всередині корпусу за допомогою спеціального вакуумного насоса, у якості яких зазвичай застосовують поршневі насоси. Після заливки насоса може бути включений приводний двигун. Застосовують три способи пуску:
I. Пуск при закритій напірній засувці, при якому плавно підвищується тиск в напірному трубопроводі і виключається Пуск при закритій напірній засувці, при якому плавно підвищується тиск в напірному трубопроводі і виключається гідравлічний удар в системі. Від двигуна не потрібно підвищений пусковий момент, так як пуск відбувається практично вхолосту, але додатково витрачається час на подальше відкриття засувки.
II. Пуск при відкритій напірній засувці зручний, якщо насос розташований нижче рівня рідини в резервуарі забірної і є зворотний клапан. У цьому випадку не витрачається час на відкриття засувки, і загальний час агрегату менше, хоча пуск самого двигуна більш тривалий через збільшення Мс.п.
III. Пуск з одночасним включенням приводу відкривання напірної засувки насоса можна розглядати як окремі випадки першого і другого способів залежно від співвідношення часу відкриття засувки і пуску насоса.
За способом дії насоси бувають не тільки відцентрового типу, але і поршневого.
Поршневі насоси застосовуються для перекачування води при великих висотах всмоктування (до 5 -
Поршневі насоси пускаються при відкритій засувці на напірному трубопроводі, інакше може статися аварія. Якщо насос працює на магістраль, підтримується постійний натиск Н, то поршню при кожному ході доводиться долати постійне середнє зусилля незалежно від швидкості переміщення. Середнє значення потужності на валу насоса Рср = сНQ, але так як Н = const, то Рср = С1q = с2ω. Отже, середнє значення моменту на валу насоса при постійному протитиску не залежить від кутової швидкості валу:
Мcp = Рcp / ω = с2 ω / ω = const.
Таким чином, поршневий насос пускається в хід під навантаженням, і від приводного двигуна потрібно підвищений пусковий момент.
Вибір системи електроприводу насосів
Насоси відносяться до числа механізмів з тривалим режимом роботи і постійним навантаженням. За відсутності електричного регулювання швидкості в насосних агрегатах невеликої потужності зазвичай застосовують асинхронні двигуни з короткозамкнутим ротором, що живляться від мережі 380 В. Для приводу насосів потужністю понад 100 кВт встановлюють асинхронні і синхронні двигуни на 6 і 10 кВ з прямим пуском, тобто з включенням на повну напругу мережі.
Двигуни поршневих насосів з'єднуються з валом насоса через замедляющую передачу (клиноременную або зубчасту), оскільки поршневі насоси є тихохідними механізмами. Відцентрові насоси в більшості випадків виконуються швидкохідними, тому їх приводні двигуни мають високу кутову швидкість (ω0 = 150 - 300 рад / с) і з'єднуються з валом насоса безпосередньо.
Для відцентрового насоса особливо важливий правильний вибір кутовий швидкості двигуна, оскільки продуктивність насоса (Q), створюваний ним натиск (Н), момент (М) і потужність (Р) на валу двигуна залежать від кутової швидкості ω. Для одного і того ж насоса значення Q1, Н1, М1 і Р1 при швидкості ω1 пов'язані зі значенням Q2, Н2, М2 і Р2 при швидкості ω2 співвідношеннями:
Експлуатаційні властивості механізмів центробіжного типу (насосів, компресорів, вентиляторів) визначаються залежністю напору Н (тиск рідини або газу на виході механізмів) від продуктивності Q при різних кутових швидкостях ω механізму. Ці залежності, звані Q - H-характеристиками, зазвичай наводяться у вигляді графіків в каталогах для кожного механізму.
Для того, щоб визначити параметри Н і Q насоса, необхідно знати Q - Н-характеристику магістралі, на яку буде працювати насос. Перетин характеристик насоса і магістралі дає значення Н і Q, тобто визначає режим роботи механізму при різних швидкостях його робочого колеса. Повний напір у системі складається зі статичного Нс та динамічного Ндін напорів, при цьому друга складова напору пропорційна квадрату швидкості або квадрату продуктивності насоса:
Н = Нс + Ндін = Нс + сQ2.
У системі з переважанням статичного натиску при незначній зміні швидкості двигуна від ω1 = ωном до ω3 характеристика насоса не перетинається з характеристикою системи. Це значить, що насос перестає подавати рідину в систему. Таке положення може мати місце при асинхронному приводі насоса, коли зниження напруги мережі (Uc) зумовлює зменшення швидкості двигуна. Що може викликати зупинку насоса.
Якщо в системі переважає динамічний напір, то зниження Uc не приводить до зупинки асинхронного двигуна, проте продуктивність насоса зменшується. При синхронному приводі насоса зниження Uc не змінює швидкості двигуна, і подача рідини в систему не припиняється, але воно викликає збільшення кута відставання θ ротора від статора і зменшення Ммакс синхронного двигуна; при значному зниженні Uc двигун випадає із синхронізму і зупиняється.
Розрахунок потужності приводних електродвигунів насосів
Вибираємо асинхронний двигун типу АІ (асинхронний інтер-електродвигун) призначений для заміни АТ серії 4А і 4АМ відповідно до рекомендації Міжнародної Електротехнічної Комісією (МЕК). Двигун основного виконання має ступінь захисту 1Р43 (захищене виконання). За кліматичному виконанню вибираємо водостійкий.
Визначаємо потужність електродвигунів:
Рдв = kз
де ρ - щільність рідини, що перекачується кг/м3.
g - прискорення вільного падіння - 9,81 м / с.
Q - продуктивність насоса - 60 м3 / год (0,0166 м3 / с).
Н - статистичний натиск, обумовлений як сума висоти всмоктування і нагнітання: hв + hн = 8 +20 = 28 м.
ΔН - втрати напору в трубопроводі насосної установки -
ККД - ηном = 0,7, ηП = 0,9
Кз = 1,2
І так, потужність електродвигуна складе:
Рдв =
Рдв = 54.5 кВт ≈ 55 кВт
Потужність одного приводного електродвигуна 55 кВт. На підставі розрахунків і вихідних даних вибираємо електродвигун типу АІР250М6, технічні дані якого наведені в таблиці (Література 3 «Довідник електромонтера» В. В. Москоленко, видавництво «Академія», Москва 2005).
| Тип двигуна | Р ном кВт | n ном об / хв | I ном А | η ном % | сosφ ном | J P кг / м 2 | Маса кг | ||||
| АІР250М6 | 55 | 975 | 101 | 98,5 | 0,86 | 6,5 | 1.5 | 2,3 | 1,4 | 1,1 | 420 |
Дані електродвигуна наводяться в таблиці.
| Тип двигуна | Р ном кВт | n ном об / хв | I ном А | η ном % | сosφ ном | J P кг / м 2 | Маса кг | ||||
| АІР90L6 | 1.5 | 950 | 4.1 | 76 | 0.72 | 6 | 2 | 2,2 | 1,6 | 0.0073 | 16,9 |
Згідно з завданням (де n = 1420 об / хв, Р = 2,5 кВт), з тієї ж таблиці (Література № 3), вибираємо електродвигун вакуум-насосної установки вибираємо типу АІР100S4. Його дані:
| Тип двигуна | Р ном кВт | n ном об / хв | I ном А | η ном % | сosφ ном | J P кг / м 2 | Маса кг | ||||
| АІР100S4 | 2,4 | 1420 | 7 | 82 | 0.83 | 5 | 2 | 1,6 | 2,2 | 0.0087 | 21,6 |
Крім апаратури загального призначення - контакторів, пускачів, проміжних реле, універсальних перемикачі і т.п. в системах автоматизації насосних установок використовують спеціальні апарати управління і контролю - реле контролю рівня рідини, струминні реле, реле тиску, реле контролю заливки відцентрових насосів. В якості реле контролю рівня застосовують поплавковое реле, електродні реле, манометри різних типів, датчики типу місткості, радіоактивні датчики.
Розглянемо приклади побудови схем керування електроприводами насосних агрегатів, що пояснюють основні принципи, використовувані при автоматичному управлінні роботою вказаних механізмів.
На малюнку 1.1 приведена схема автоматизації простого насосного агрегату, що передбачає два режими управління: ручне і автоматичне. Вибір режиму здійснюється за допомогою ключа КУ. Якщо рукоятка КУ поставлена в положення Р (ручне), то управління двигуном М насоса здійснюється за звичайною схемою - з допомогою кнопок SBC (пуск), SBТ (стоп) і магнітного пускача КМ. Включення або відключення насоса проводиться оператором, який стежить за рівнем рідини в резервуарі.
При установці ключа в положення А, автоматичне керування двигуном проводиться від датчика рівня. При малому рівні рідини в резервуарі контакт РУ розімкнений, і насос не включений. Якщо рідина досягне верхнього рівня, контакт РУ замкнеться, отримає харчування котушка пускача КМ, і включиться двигун М. насос починає працювати і перекачувати рідину з ємності до споживача. Контакт РУ залишається замкнутий до тих пір, поки рівень рідини в резервуарі не знизиться до нижньої відмітки. Тоді контакт РУ розімкнеться, що викличе відключення пускача КМ і зупинку двигуна насоса.
Захист двигуна і агрегатів управління від струму к.з. і перевантаження здійснюється автоматичним вимикачем QF, мають комбінований розчепитель. Нульова захист забезпечується котушкою магнітного пускача. Датчик рівня ДУ працює без понижувального трансформатора, а імпульс управління з ДУ передається в схему безпосередньо - без проміжного реле. Таку схему можна застосовувати при невеликій відстані між насосами та резервуаром, коли падіння напруги в дротах, що сполучають котушку КМ з контактами реле РУ, невелика.
На малюнку рис. 1.2 наведена схема автоматичного управління двома насосними агрегатами Н1 і Н2, що експлуатуються без чергового персоналу. Робота схеми заснована на принципі пуску і зупинки насосів залежно від рівня рідини в контрольованому резервуарі, з якого виробляється відкачування. Для контролю заповнення бака рідиною застосовують електронний датчик рівня ДУ. Схема розроблена для умов пуску і зупинки насосних агрегатів при постійно відкритих засувках на вихідному трубопроводі. З двох насосних агрегатів один є робочим, а другий - резервним. Режим роботи агрегатів задається перемикачем відкачування ПО: положення 1 - насос Н1 з двигуном М1 робочий, насос Н2 з двигуном М2 - резервним, який включається, якщо продуктивність насоса Н1 виявиться недостатньою. У положенні 2 робочим є насос Н2, а резервним - Н1.
Розглянемо роботу схеми при встановленому перемикачі відкачування в положенні 1, а ПУ1 і ПУ2 в положенні А - варто автоматичне управління насосами. Контакти 1 і 3 перемикача ПО замикають ланцюги котушок реле РУ1 і РУ2, але реле не включається, тому що при нормальному рівні рідини залишаються роз'єднаними електроди Е2, Е3 датчика рівня ДУ. При підвищенні рівня до електрода Е2 замикається ланцюг котушки реле РУ1, воно спрацьовує, і через замикаючий контакт РУ1 подається харчування в котушку пускача КМ1. Включається двигун М1 і насос Н1 починає відкачування. Рівень рідини в місткості знижується, але при розриві контакту Е2 двигун не зупиняється, тому що котушка реле РУ1 продовжує отримувати живлення через свій контакт РУ1 і замкнутий контакт електроду Е1. Таке блокування реле РУ1 застосована щоб уникнути частих пусків і зупинок насосного агрегату при невеликих змінах рівня рідини і забезпечує відключення насоса лише тоді, коли рівень рідини спадає нижче нормального і розмикається контакт Е1.
При аварійному відключенні робочого насоса або недостатньої його продуктивності, рівень рідину в резервуарі буде підвищуватися. Коли він досягне електроду ЕЗ датчика ДУ, одержить живлення котушка реле РУ2. Реле спрацює і включить магнітний пускач ПМ2; включиться двигун М2 резервного насоса. Відключення резервного насоса відбудеться при падінні рівня рідини нижче електрода Е1.
Схема автоматизації роботи насоса. Рис.1.1
Якщо з якихось причин буде мати місце великий приплив рідини, то продуктивність обох насосних агрегатів може виявитися недостатньою, і рідина підніметься до гранично допустимого рівня, на якому встановлений електрод Е4. При цьому замкнеться ланцюг котушки реле РА, який спрацює і замкне ланцюг аварійної сигналізації, оповіщаючи персонал про ненормальну роботу насосних агрегатів. Для подачі попереджувального сигналу при зникненні напруги в ланцюгах управління служить реле контролю напруги РКН. Ланцюг аварійної сигналізації харчується від самостійного джерела. Біла сигнальна лампа НL служить для оповіщення персоналу про наявність напруги в ланцюгах управління при контрольних оглядах апаратури.
Схема автоматичного управління двома насосами. Рис.1.2
Перехід на ручне (місцеве) управління насосними агрегатами проводиться поворотом перемикачів ПУ1 і ПУ2 в положення Р. Включення і відключення двигунів М1 і М2 здійснюється натисненням SB1 і SBС1 або SB2 і SBС2, розташованих безпосередньо у насосних агрегатів.
На малюнку 1.3 приведена схема управління насосної засувкою, яка відкривається і закривається невеликим асинхронним двигуном через редуктор. При подачі напруги на схему спалахує в полнакала зелена лампа HL1. Включення насосного агрегату виробляється через реле рівня РУ, яке замикає один контакт в ланцюзі управління двигуном М1 насоса Н, а інший - в ланцюзі котушки реле РП1 двигуна засувки М2.
Після того як насос буде пущений і тиск підвищиться до нормального значення, замкне свій контакт реле тиску РД в ланцюзі котушки реле РП1. Це реле включиться, закриє свій замикаючий контакт ви ланцюга котушки контактора відкривання засувки КО і відкриє розмикає контакт в ланцюзі котушки контактора закривання засувки К3. Контактор КО спрацює і включить двигун М2 на відкривання засувки. Відкривання контролюється кінцевим вимикачем ВК2 і яскраво палаючої червоною сигнальною лампою HL. Вимикач ВК2 розімкне свій контакт, коли засувка повністю відкриється. При цьому контактор КО відключиться, двигун М2остановітся, згасне палаюча в полнакала зелена лампа, а кран лампа буде горіти тьмяно.
Процес відкривання засувки, крім того, контролюється аварійним кінцевим вимикачем ВКА. При несправності відкриваючих і закриваючих пристроїв цей вимикач відключає всю схему управління двигуном задвижки, про що сигналізує згасання обох ламп. Замикання контакту вимикача ВКА проводиться оператором при ручному закритті засувки.
Рис. 1.3. Електросхема автоматичного керування засувкою насосного агрегату.
Розрахунок електричної мережі живильних кабелів
Специфікація на обладнання:
Визначаємо струм електродвигуна:
Ip = (Pе.д.103) / (1.73xUxcos φxη);
Ip = (55x103) / (1.73x380x0.86x0.96) = 101.34 A .
По таблиці П 4.8 визначаємо допустимий струм кабельної лінії живильної електродвигун АІР250М6 Iдоп = 19 А. Приймаються перетин 4 / х жильного кабелю Б рівним 50 мм2. вибираємо кабель з алюмінієвими жилами і пластмасовою ізоляцією марки АВВГ 4х50.
Охорона праці при експлуатації насосної станції. Загальне положення
Економічні показники та надійність роботи систем водопостачання в чому залежить від правильної експлуатації насосних станцій, що обслуговують ці системи. Для нормальної експлуатації на насосних станціях у залежності від класу надійності їх дії необхідно мати відповідний резерв насосного обладнання.
Розташування внутрішніх комунікаційних трубопроводів станції повинно бути зручним для експлуатації, догляду та ремонту, а їх пропускна спроможність розрахована на можливість подачі насосними агрегатами заданого витрати рідини, як у нормальних, так і в аварійних режимах роботи станції.
Насоси, їхні двигуни і трубопроводи повинні бути обладнані необхідною арматурою, регулювальними пристроями та контрольно-вимірювальною апаратурою.
Новозбудовані насосні станції включаються в постійну експлуатацію після приймання їх приймальними комісіями, перевіряючими якість виконаних робіт та відповідність усіх елементів споруд станції затвердженим проектом.
Управління роботою насосної станції організується у відповідності з інструкціями, затвердженими тим міністерством, у віданні якого знаходиться організація, керівна експлуатацією даної системи. Режими роботи насосної станції розробляються, а оперативне керівництво її експлуатацією здійснюється диспетчерською службою, начальником насосної станції і затверджується головним інженером підприємства.
Технічна документація
На кожній насосній станції повинні мається на оригіналах або копіях:
• генплан ділянки з нанесенням усіх споруд підземного господарства;
• виконавчі креслення будівель і розміщення обладнання і трубопроводів всередині їх;
• паспорта насосного, електротехнічного і допоміжного обладнання;
• креслення кожного насоса і його електродвигуна, номенклатура запасних частин;
• заводські характеристики насосів, електродвигунів їм акти їх випробування;
• технічна інструкція з обслуговування і ремонту обладнання станції;
• посадові інструкції для обслуговуючого і керівного персоналу;
• інструкція з техніки безпеки і охорони праці.
Вимоги безпеки при експлуатації та ремонті насосної станції
Інструкція з техніки безпеки і охорони праці складається на підставі правил та положень, затверджених відповідним міністерством. Всі інструкції підписуються начальником цеху і затверджуються головним інженером. У кожній інструкції наводиться перелік тих посадових осіб, для яких знання цієї інструкції і здача по ній перевірочних іспитів обов'язкові.
• експлуатацію електроустановок насосних станцій слід здійснювати відповідно до вимог правил з охорони праці при експлуатації електроустановок.
• персонал, що обслуговує електроустановки насосних станцій, повинен мати відповідну трупу з електробезпеки.
• при експлуатації насосної станції працівники зобов'язані:
a. забезпечити спостереження і контроль над станом і режимом роботи насмоктавшись агрегатів, комунікацій та допоміжного обладнання відповідно до інструкцій з їх експлуатації;
b. проводити огляди й ремонт устаткування у встановлені терміни;
c. підтримувати належний санітарний стан в приміщенні;
d. вести систематичний облік відпрацьованих годин агрегатами і робити записи в журналах експлуатації або на комп'ютерних носіях;
• чергові працівники повинні негайно зупинити несправний агрегат і запустити резервний при появі в насосному агрегаті несправностей.
• забороняється знімати запобіжні кожухи та ін захисні пристрої під час роботи насосних установок, підігрівати маслопроводную систему відкритим вогнем.
• працівники, які обслуговують насосні станції повинні бути забезпечені засобами індивідуального захисту.
• при змінній роботі працівник може закінчити роботу не раніше того, змінник прийме від нього обслуговування насосними агрегатами.
• прийом-складання зміни черговими працівниками здійснюється за графіком, затвердженим керівником, відповідальним за експлуатацію насосних станцій, із записом про виконану роботу в журналі здавання змін. Зміни у графіку дозволяються лише керівником, який затвердив графік.
Електроосвітлення
Нормування штучного освітлення. При проектуванні освітлювальних установок важливе значення має правильне визначення необхідної освітленості об'єкта. Залежно від характеру зорової роботи (найвища точність, дуже висока точність і т.д.) і найменшого розміру об'єкта відмінності встановлено 8 розрядів зорової роботи.
Норми СНиП є основою для галузевих або відомчих норм, в яких, крім рівнів освітленості, наводяться додаткові відомості: в якій площині нормується освітленість, яка система освітлення доцільна, який коефіцієнт запасу потрібно прийняти і т.п. При проектуванні установок електроосвітлення використання таких норм переважно.
За способом розміщення світильників у виробничих приміщеннях розрізняють системи загальної та комбінованого освітлення.
Система загальної освеще6нія призначена для освітлення всього приміщення і розташованих в приміщенні робочих місць і поверхонь. При загальному освітленні світильники розташовують тільки у верхній зоні приміщення. Кріплять їх безпосередньо до стелі, на фермах, на стінах, колонах або на виробничому обладнанні. Загальне освітлення може бути рівномірним, коли по всьому приміщенню або його частини повинна створюватися однакова освітленість, або локалізованим, коли в різних зонах приміщення створюються різні освітленості.
При рівномірному освітленні світильники розташовуються рядами з однаковими або не сильно відрізняються відстанями між ними. Відстані між світильниками приймаються однаковими.
При загальному освітленні робочих приміщень світильники з люмінесцентними лампами для створення рівномірного освітлення слід розташовувати безперервними рядами, якщо в кожному світильнику число ламп мене чотирьох. Світильники можна розташовувати рядами з розривами, але при цьому відстань не повинна перевищувати 0,5 висоти підвісу світильників над освітлюваної поверхнею. Якщо довжина кожного ряду перевищує подвійну висоту підвісу підвісів світильників над освітлюваної поверхнею, рекомендується у країв ряду розміщувати прикінцеві додаткові світильники на відстані від стіни не менше 0,3 висоти підвісу. Якщо світильники розташовуються рядами з розривами, то замість встановлення додаткових світильників потрібно зближувати світильники біля кінців кожного ряду.
Аварійне освітлення - необхідно там, де при раптовому відключенні робочого освітлення можливе виникнення вибуху або пожежі, масового травматизму, тривалого розладу технологічного процесу тощо, а також порушення роботи відповідальних об'єктів (електростанції, вузли радіопередачі, водопостачання, теплофікації і т.д .). Аварійне освітлення в аварійному режимі повинно створювати на робочих місцях 5% освітленості, яка нормується для робочого освітлення при системі загального освітлення, але не менше 2 лк.
Евакуаційне освітлення - служить для безпечної евакуації людей з приміщень при аварійному загасанні робочого освітлення. Евакуаційне освітлення повинно забезпечувати освітленість основних проходів і сходів не менше 0,5 лк.
Світильники аварійного та евакуаційного освітлення приєднуються окремими лініями до незалежного джерела живлення або переключаються на нього автоматично
при раптовому відключенні робочого освітлення. Крім того, вони повинні відрізняться від світильників робочого освітлення типом, розміром або спеціально нанесеними знаками.
Для електричного освітлення приміщень виробничих, адміністративних, громадських будівель застосовують лампи люмінесцентні, розжарювання, ртутні високого тиску з виправленою кольоровістю.
Люмінесцентні лампи завдяки високій світлової віддачі, великому терміну служби і досить гарною кольору широко застосовують для освітлення приміщень, де необхідне правильне відмінність колірних відтінків; виробничих, в яких виконується робота великої і середньої точності; не мають природного світла, призначених для постійного перебування людей; в яких необхідно створити особливо сприятливі умови для зору.
У залежності від призначення освітлюваних приміщень та виду виконуваних робіт вибирають відповідні типи люмінесцентних ламп. У приміщеннях, де необхідне правильне відмінність відтінків, застосовують лампи ЛД, а при особливо високих вимогах до перенесення кольорів застосовують лампи з виправленою кольоровістю типу ЛДЦ, ЛЕЦ.
Вибір типу світильників і висоти підвісу
Вибір світильників визначається характером навколишнього середовища, вимог до светораспределению і обмеження сліпучої дії.
Світлорозподіл світильника є його основною характеристикою, що визначає світлотехнічну ефективність застосування світильника в заданих умовах. Для освітлення приміщень, стіни і стеля яких мають невисокі відображають властивості, доцільно застосовувати світильники прямого світла. У цих умовах світильники прямого світла, спрямовуючи світловий потік джерел світла вниз на робочі поверхні, гарантують мінімальні втрати і найкраще використання світлового потоку. Але застосування світильників прямого світла, викликає помітну нерівномірність розподілу яскравості в полі зору, так як при цьому яскравість стелі і верхніх ділянок стін стає малої проти яскравістю робочих поверхонь. У приміщеннях з такими світильниками виникають різкі падаючі тіні від сторонніх предметів у зв'язку з незначною роллю відбитих від стін і стелі світлових потоків, що слід враховувати при розміщенні світильників.
При висвітленні виробничих приміщень, стіни і стеля яких мають високі відбивають властивостями, доцільно застосовувати світильники переважно прямого світла, що направляють 20 - 40% світлового потоку на стелю приміщення.
У приміщеннях, де відношення висоти до площі велике, доцільно застосовувати світильники концентрованого або глибокого світлорозподілу, направляючі основну частину світлового потоку безпосередньо на робочі поверхні, що підвищує ефективність їх використання. У приміщеннях з великою площею і невеликою висотою, навпаки, доцільно застосовувати світильники більш широкого світлорозподілу, що дозволяє навіть при значних відстанях між світильниками забезпечити рівномірний розподіл освітленості по робочій площині.
Блескость світильника, що залежить від сили світла і яскравості в напрямку до ока спостерігача, є характеристикою, що істотно впливає на якість освітлення. Обмеження сліпучої дії за коефіцієнтом осліпленості покладено в основу правил штучного освітлення промислових підприємств, а вибір світильника по характеристиках блескости повинен передбачатися попередній розрахунок показника засліпленості. Для визначення сумарного показника осліпленості можна користуватися характеристиками основних видів світильників, застосовуваних для освітлення промислових підприємств.
Для освітлення горизонтальних робочих поверхонь у виробничих цехах і приміщеннях з низькими коефіцієнтами відбиття стін і стель застосовують світильники класу П з кривою сили світла К при високих стелях, а зі зменшенням висоти стель - криві сили світла Г і Д.
Якщо вибраний світильник конструктивно не відповідає умовам зовнішнього середовища, то це може призвести до його надмірного запилення (в запорошених приміщеннях), внаслідок чого зменшується світловий потік, випромінюваний їм; виникненню корозії металевих частин і передчасного виходу з ладу (в особливо сирих приміщеннях); в пожежонебезпечних і вибухонебезпечних приміщеннях - до пожежі або вибуху.
Неправильний вибір світильників по светораспределению призводить до неекономічного використанню світлового потоку джерел світла та зростання встановленої потужності освітлювальної установки. При рівних умовах переважно світильники з високим ККД, незважаючи на їх більш високу вартість. Ці додаткові витрати швидко окупаються за рахунок економії електроенергії.
Відстань від стелі до світильника звичайно приймається 0,5 - 0,7 м (У житлових і громадських будівлях зниженою висоти 0,3 - 0,4 м ). При освітленні приміщення світильниками розсіяного і переважно відбитого світла протолок повинен бути рівномірно освітлений. При малих значеннях hc стеля освітлення нерівномірно плямами. Рівномірність розподілу яскравості по стелі забезпечується при відношенні hc / h = 0,2 - 0,25.
Світлотехнічний розрахунок
Ми маємо приміщення автоматизованої насосної станції 16Ч8 м і висотою 6 м з коефіцієнтом відбиття: стелі - 50%, стін - 30% і робочої поверхні - 10%.
Визначаємо індекс приміщення:
i =
де А і Б - довжина і ширина приміщення, м2; S - площа приміщення, м2; h - висота гульвіса світильника над робочою поверхнею, м.
Знаходимо h - висоту від робочої поверхні до світильника:
h = H - hc - hp
h = 6 - 0.8 = 5.2 м .
де hр - висота робочої поверхні;
hс - висота підвісу світильника;
Н - загальна висота приміщення.
Середня освітленість горизонтальної поверхні:
Еcp = Фp / S = ФлN η / S
звідки випливає:
Фл = Еcp S / N η
Чинними нормами штучного освітлення нормується не середнє, а мінімальні освітленості. Враховуючи, що світловий потік, падаючий на висвітлювану поверхню, розподіляється нерівномірно, у формулу вводиться поправочний коефіцієнт:
z => 1, Ecp = Eminz
Якщо відстань між світильниками близько до найвигіднішому, то можна з достатньою точністю прийняти z для ламп розжарювання 1,5 і 1,1 для люмінесцентних ламп.
З урахуванням коефіцієнтів КЗП і z отримаємо основне розрахункове рівняння методом коефіцієнта використання:
Фл =
Де Енорм - норма освітленості приміщення, лк;
S - площа освітлюваної поверхні, м2;
z - коефіцієнт мінімальної освітленості - 1,1;
кзап - коефіцієнт запасу;
фл - світловий потік лампи, лм;
η - коефіцієнт використання світлового потоку джерела світла.
При заданих коефіцієнти відбиття коефіцієнт використання буде: η = 0,36%. Згідно таблиці 6,3 (І. Є. Цигельман «Електропостачання цивільних будівель і комунальних підприємств») для інструментальних, складальних, механічних, механоскладальних, насосних і т. п. приміщень і цехів коефіцієнт запасу КЗП = 1,5.
Визначаємо необхідну кількість світильників:
Nсв =
де Nсв - кількість світильників, шт.
Розміщуємо в приміщенні насосної станції всього 15 світильників у три ряди по 5 однолампових світильників. Енорм дорівнює 75. Визначаємо необхідний потік однієї лампи:
Фл =
За тб. 4.1 (І. Є. Цигельман «Електропостачання цивільних будівель і комунальних підприємств») вибираємо лампу ЛБ - 40, світловий потік якої 3000 лм;
Визначаємо фактичну освітленість:
Ефакт =
Сумарна потужність всіх ламп встановлених в приміщенні:
Руст = 15 40 = 600 Вт.
Тоді питома потужність становить:
Руд = 600/128 = 4,7 Вт/м2.
Тип світильника - ЛПО16 - 1Ч40.
Розміщення світильників
Розміщення світильників у плані і в розрізі приміщення визначається наступними розмірами: Н - висота приміщення, hc - відстанню світильника від перекриття, hп = Н - hс - висотою світильника над підлогою, hp - висотою розрахункової поверхні над підлогою, h = hп - hp - розрахункової висотою, L - відстанню між сусідніми світильниками або рядами ламп (якщо по довжині і ширині відстані різні, то вони позначаються відповідно La і Lв), l - відстанню від крайніх світильників або рядів світильників до стін.
Основні вимоги щодо вибору розташування світильників полягає в доступності їх при обслуговуванні. Крім того, розміщення світильників визначається умовою економічності. Важливе значення має відношення відстані між світильниками або рядами світильників до розрахункової висоті λ = L / h, зменшення його призводить до подорожчання освітлювальної установки і ускладнення її обслуговування, а надмірне збільшення призводить до різкої нерівномірності і до зростання витрат енергії.
При розташуванні робочих місць поруч зі стінами будівлі світильники слід встановлювати на відстані l від стіни, яке приймається рівним (0,3 - 0,5) L.
Світильники з люмінесцентними лампами рекомендується встановлювати рядами, переважно паралельно довгій стороні приміщення або стіні з вікнами (в цьому випадку L - відстань між рядами).
Виходячи з розрахунків, розміщуємо в приміщенні насосної станції всього 15 світильників у три ряди по 5 однолампових світильників і зміцнюємо їх безпосередньо до стелі.
Вибір схеми живлення, типи освітлювальних щитків
Мережею живлення називають лінії від вбудованих в будівлі трансформаторних підстанцій або КТП, а також від ВРУ будівлі до групових щитків освітлення чи силових розподільних пунктів. Кожну живильну лінію, що відходить від головного розподільного щита або від ВРУ, можна виконувати за схемами: радіальної, магістральної та радіально-магістральної.
Радіальна схема забезпечує високу надійність живлення окремих споживачів, тому що при аварії в живильній лінії припиняють роботу тільки один або кілька електроприймачів, в той час як решта електроприймачів інших ліній продовжують нормальну роботу. В освітлювальних мережах радіальна схема майже не застосовується, з-за високої вартості її спорудження та значної витрати кольорового металу.
Більш надійною схемою харчування освітлювальна установка забезпечується, якщо на об'єкті розташовані дві однотрансформаторних підстанції. У цьому випадку аварійне освітлення харчується самостійними лініями від різних підстанцій. Цим самим зберігається один з видів освітлення навіть при виході з ладу однієї з підстанцій. Така схема живлення робочого і аварійного освітлення називається перехресною. Якщо кожна підстанція живиться від різних "центрів харчування", то цю схему можна використовувати для живлення аварійного освітлення з метою продовження роботи.
При виборі типів щитків враховують умови середовища в приміщеннях, спосіб установки щитка, типи і кількість встановлених у них апаратів. Породу захисту від зовнішніх впливів щитки мають такі конструктивні виконання: захищене, закрите, бризгонепроніцаемое, пилонепроникні, вибухозахищене і хімічно стійкий. Електроізоляція щитка повинна витримувати без пробою або перекриття прикладена протягом 1 хвилини випробувальна напруга 2000 В промислової частоти.
Конструктивно щитки виготовляються для відкритої установки на стінах і для втопленою установки в нішах стін. При розміщенні їх слід вибирати приміщення з більш сприятливими умовами середовища.
Вибираємо освітлювальний щит ЩО31-21 основні технічні дані якого наведені в таблиці. 10.6 (Л. Є. Старкова «Навчальний посібник для курсового і дипломного проектування»).
Розрахунок перетину і вибір проводів для освітлювальної установки
Живлення окремих приймачів, що відносяться до інженерного обладнання будівель (насоси, вентилятори, калорифери, установки кондиціонування, тощо) може виконуватися проводами і кабелем з алюмінієвими жилами перерізом не менше 2,5 мм2.
У всіх будівлях ліній групової мережі, що прокладаються від групових щитків до світильників загального освітлення, штепсельних розеток і стаціонарних електроприймачів, повинні виконуватися трехповодочнимі (фазний - L, нульовий робочий - N, нульовий захисний - РЕ) провідниками. Нульовий захисний і нульовий робочий не допускається підключати на щитах під спільний контактний затискач.
Перерізу провідників освітлювальної мережі повинні забезпечувати: достатню механічну міцність, проходження струму навантаження без перегріву понад допустимі температур, необхідні рівні напружень біля джерел світла, спрацьовування захисних апаратів при КЗ.
Достатня механічна міцність провідників необхідна, щоб під час експлуатації та монтажу не було надмірного провисання або обривів проводів. Найменший допустимий переріз провідників по механічній міцності становить: для мідних проводів 1 мм2, алюмінієвих 2,5 мм2. При тросової прокладці провідників в залежності від навантаження сталеві троси слід приймати діаметром 1,95 - 6,5 мм , Катанку - діаметром 5,5 - 8 мм .
Згідно ПУЕ.п.7.1.34 у будинках слід застосовувати кабелі та проводи з мідними жилами (до 2001 р . за наявним доробку будівництва допускається застосування проводів і кабелів з алюмінієвими жилами).
Нагрівання провідників викликається проходженням по них струму Ip, 0, значення якого при рівномірному навантаженні фаз визначається за формулою:
Ip, 0.
Руст = Рсвn = 40Ч15 = 600 Вт
Руст = Kc xРсв xnxK = 40 x 15 x 1.2 = 720 Bт
Визначаємо номінальний струм і тип кабелю від ТП до ЩО31-11:
Ip, 0 = 720 / (1.73Х380Х0, 8) = 1,4 А.
На підставі таблиці П 4.8 (Л.4) вибираємо кабель з алюмінієвими жилами і пластмасовою ізоляцією марки АВВГ - 4х2, 5. Iдоп = 19 А. Тобто Iдоп більше ніж Ip, 0.
Список літератури
1. Література 1: Є.М. Зімін, В.І. Преображенський, І.І. Чувашов «Електрообладнання промислових підприємств і установок»;
2. Література 2: І.Є. Цигельман «Електропостачання цивільних будівель і комунальних підприємств»;
3. Література 3: Є. Лесман «Висвітлення адміністративних будівель та комунікацій».
4. Література 4: В.В. Москоленко «Довідник електромонтера», видавництво «Академія», Москва 2005.
При аварійному відключенні робочого насоса або недостатньої його продуктивності, рівень рідину в резервуарі буде підвищуватися. Коли він досягне електроду ЕЗ датчика ДУ, одержить живлення котушка реле РУ2. Реле спрацює і включить магнітний пускач ПМ2; включиться двигун М2 резервного насоса. Відключення резервного насоса відбудеться при падінні рівня рідини нижче електрода Е1.
Схема автоматизації роботи насоса. Рис.1.1
Якщо з якихось причин буде мати місце великий приплив рідини, то продуктивність обох насосних агрегатів може виявитися недостатньою, і рідина підніметься до гранично допустимого рівня, на якому встановлений електрод Е4. При цьому замкнеться ланцюг котушки реле РА, який спрацює і замкне ланцюг аварійної сигналізації, оповіщаючи персонал про ненормальну роботу насосних агрегатів. Для подачі попереджувального сигналу при зникненні напруги в ланцюгах управління служить реле контролю напруги РКН. Ланцюг аварійної сигналізації харчується від самостійного джерела. Біла сигнальна лампа НL служить для оповіщення персоналу про наявність напруги в ланцюгах управління при контрольних оглядах апаратури.
Схема автоматичного управління двома насосами. Рис.1.2
Перехід на ручне (місцеве) управління насосними агрегатами проводиться поворотом перемикачів ПУ1 і ПУ2 в положення Р. Включення і відключення двигунів М1 і М2 здійснюється натисненням SB1 і SBС1 або SB2 і SBС2, розташованих безпосередньо у насосних агрегатів.
На малюнку 1.3 приведена схема управління насосної засувкою, яка відкривається і закривається невеликим асинхронним двигуном через редуктор. При подачі напруги на схему спалахує в полнакала зелена лампа HL1. Включення насосного агрегату виробляється через реле рівня РУ, яке замикає один контакт в ланцюзі управління двигуном М1 насоса Н, а інший - в ланцюзі котушки реле РП1 двигуна засувки М2.
Після того як насос буде пущений і тиск підвищиться до нормального значення, замкне свій контакт реле тиску РД в ланцюзі котушки реле РП1. Це реле включиться, закриє свій замикаючий контакт ви ланцюга котушки контактора відкривання засувки КО і відкриє розмикає контакт в ланцюзі котушки контактора закривання засувки К3. Контактор КО спрацює і включить двигун М2 на відкривання засувки. Відкривання контролюється кінцевим вимикачем ВК2 і яскраво палаючої червоною сигнальною лампою HL. Вимикач ВК2 розімкне свій контакт, коли засувка повністю відкриється. При цьому контактор КО відключиться, двигун М2остановітся, згасне палаюча в полнакала зелена лампа, а кран лампа буде горіти тьмяно.
Процес відкривання засувки, крім того, контролюється аварійним кінцевим вимикачем ВКА. При несправності відкриваючих і закриваючих пристроїв цей вимикач відключає всю схему управління двигуном задвижки, про що сигналізує згасання обох ламп. Замикання контакту вимикача ВКА проводиться оператором при ручному закритті засувки.
Рис. 1.3. Електросхема автоматичного керування засувкою насосного агрегату.
Розрахунок електричної мережі живильних кабелів
Специфікація на обладнання:
| Схематичне позначення | Найменування | Кол. | Прим. |
| Електродвигуни. | |||
| M1, M2 | Електродвигуни насоса АІР250М6, Р = 55 кВт | 2 | |
| M3 | Електродвигун вакуум-насосної установки АІР100S4, Р = 2,4 кВт | 1 | |
| M4 | Електродвигун напірної засувки АІР90L6, Р = 1,5 кВт | 1 | |
| Електроапарати. | |||
| KK1 - KK2.2 | Електромагнітне реле | 2 | |
| KM1 - KM2.1 | Магнітний пускач | 2 | |
| QF1, QF2 | Автоматичний вимикач | 2 | |
| SB1, SB2 | 2 | ||
| SBC1, SBC2 | Кнопковий контакт «пуск» | 2 | |
| SBT1, SBT2 | Кнопковий контакт «стоп» | 2 | |
| ПУ1, ПУ2 (SA) | Важіль керування | 2 | |
| SF | Вимикач автоматичний | 1 | |
| R | Опір | 1 | |
| HL | Лампа сігльная | 1 | |
| KV, KV1 | Реле напруги | 1 | |
| PA (KA) | Реле струму | 1 | |
| РУ1, РУ2 (KL) | Реле проміжне | 2 | |
| ПЗ (SA) | Перемикач відкачування | 1 | |
| ДУ | Електронний датчик рівня | 1 |
Ip = (Pе.д.103) / (1.73xUxcos φxη);
Ip = (55x103) / (1.73x380x0.86x0.96) =
По таблиці П 4.8 визначаємо допустимий струм кабельної лінії живильної електродвигун АІР250М6 Iдоп = 19 А. Приймаються перетин 4 / х жильного кабелю Б рівним 50 мм2. вибираємо кабель з алюмінієвими жилами і пластмасовою ізоляцією марки АВВГ 4х50.
Охорона праці при експлуатації насосної станції. Загальне положення
Економічні показники та надійність роботи систем водопостачання в чому залежить від правильної експлуатації насосних станцій, що обслуговують ці системи. Для нормальної експлуатації на насосних станціях у залежності від класу надійності їх дії необхідно мати відповідний резерв насосного обладнання.
Розташування внутрішніх комунікаційних трубопроводів станції повинно бути зручним для експлуатації, догляду та ремонту, а їх пропускна спроможність розрахована на можливість подачі насосними агрегатами заданого витрати рідини, як у нормальних, так і в аварійних режимах роботи станції.
Насоси, їхні двигуни і трубопроводи повинні бути обладнані необхідною арматурою, регулювальними пристроями та контрольно-вимірювальною апаратурою.
Новозбудовані насосні станції включаються в постійну експлуатацію після приймання їх приймальними комісіями, перевіряючими якість виконаних робіт та відповідність усіх елементів споруд станції затвердженим проектом.
Управління роботою насосної станції організується у відповідності з інструкціями, затвердженими тим міністерством, у віданні якого знаходиться організація, керівна експлуатацією даної системи. Режими роботи насосної станції розробляються, а оперативне керівництво її експлуатацією здійснюється диспетчерською службою, начальником насосної станції і затверджується головним інженером підприємства.
Технічна документація
На кожній насосній станції повинні мається на оригіналах або копіях:
• генплан ділянки з нанесенням усіх споруд підземного господарства;
• виконавчі креслення будівель і розміщення обладнання і трубопроводів всередині їх;
• паспорта насосного, електротехнічного і допоміжного обладнання;
• креслення кожного насоса і його електродвигуна, номенклатура запасних частин;
• заводські характеристики насосів, електродвигунів їм акти їх випробування;
• технічна інструкція з обслуговування і ремонту обладнання станції;
• посадові інструкції для обслуговуючого і керівного персоналу;
• інструкція з техніки безпеки і охорони праці.
Вимоги безпеки при експлуатації та ремонті насосної станції
Інструкція з техніки безпеки і охорони праці складається на підставі правил та положень, затверджених відповідним міністерством. Всі інструкції підписуються начальником цеху і затверджуються головним інженером. У кожній інструкції наводиться перелік тих посадових осіб, для яких знання цієї інструкції і здача по ній перевірочних іспитів обов'язкові.
• експлуатацію електроустановок насосних станцій слід здійснювати відповідно до вимог правил з охорони праці при експлуатації електроустановок.
• персонал, що обслуговує електроустановки насосних станцій, повинен мати відповідну трупу з електробезпеки.
• при експлуатації насосної станції працівники зобов'язані:
a. забезпечити спостереження і контроль над станом і режимом роботи насмоктавшись агрегатів, комунікацій та допоміжного обладнання відповідно до інструкцій з їх експлуатації;
b. проводити огляди й ремонт устаткування у встановлені терміни;
c. підтримувати належний санітарний стан в приміщенні;
d. вести систематичний облік відпрацьованих годин агрегатами і робити записи в журналах експлуатації або на комп'ютерних носіях;
• чергові працівники повинні негайно зупинити несправний агрегат і запустити резервний при появі в насосному агрегаті несправностей.
• забороняється знімати запобіжні кожухи та ін захисні пристрої під час роботи насосних установок, підігрівати маслопроводную систему відкритим вогнем.
• працівники, які обслуговують насосні станції повинні бути забезпечені засобами індивідуального захисту.
• при змінній роботі працівник може закінчити роботу не раніше того, змінник прийме від нього обслуговування насосними агрегатами.
• прийом-складання зміни черговими працівниками здійснюється за графіком, затвердженим керівником, відповідальним за експлуатацію насосних станцій, із записом про виконану роботу в журналі здавання змін. Зміни у графіку дозволяються лише керівником, який затвердив графік.
Електроосвітлення
Нормування штучного освітлення. При проектуванні освітлювальних установок важливе значення має правильне визначення необхідної освітленості об'єкта. Залежно від характеру зорової роботи (найвища точність, дуже висока точність і т.д.) і найменшого розміру об'єкта відмінності встановлено 8 розрядів зорової роботи.
Норми СНиП є основою для галузевих або відомчих норм, в яких, крім рівнів освітленості, наводяться додаткові відомості: в якій площині нормується освітленість, яка система освітлення доцільна, який коефіцієнт запасу потрібно прийняти і т.п. При проектуванні установок електроосвітлення використання таких норм переважно.
За способом розміщення світильників у виробничих приміщеннях розрізняють системи загальної та комбінованого освітлення.
Система загальної освеще6нія призначена для освітлення всього приміщення і розташованих в приміщенні робочих місць і поверхонь. При загальному освітленні світильники розташовують тільки у верхній зоні приміщення. Кріплять їх безпосередньо до стелі, на фермах, на стінах, колонах або на виробничому обладнанні. Загальне освітлення може бути рівномірним, коли по всьому приміщенню або його частини повинна створюватися однакова освітленість, або локалізованим, коли в різних зонах приміщення створюються різні освітленості.
При рівномірному освітленні світильники розташовуються рядами з однаковими або не сильно відрізняються відстанями між ними. Відстані між світильниками приймаються однаковими.
При загальному освітленні робочих приміщень світильники з люмінесцентними лампами для створення рівномірного освітлення слід розташовувати безперервними рядами, якщо в кожному світильнику число ламп мене чотирьох. Світильники можна розташовувати рядами з розривами, але при цьому відстань не повинна перевищувати 0,5 висоти підвісу світильників над освітлюваної поверхнею. Якщо довжина кожного ряду перевищує подвійну висоту підвісу підвісів світильників над освітлюваної поверхнею, рекомендується у країв ряду розміщувати прикінцеві додаткові світильники на відстані від стіни не менше 0,3 висоти підвісу. Якщо світильники розташовуються рядами з розривами, то замість встановлення додаткових світильників потрібно зближувати світильники біля кінців кожного ряду.
Аварійне освітлення - необхідно там, де при раптовому відключенні робочого освітлення можливе виникнення вибуху або пожежі, масового травматизму, тривалого розладу технологічного процесу тощо, а також порушення роботи відповідальних об'єктів (електростанції, вузли радіопередачі, водопостачання, теплофікації і т.д .). Аварійне освітлення в аварійному режимі повинно створювати на робочих місцях 5% освітленості, яка нормується для робочого освітлення при системі загального освітлення, але не менше 2 лк.
Евакуаційне освітлення - служить для безпечної евакуації людей з приміщень при аварійному загасанні робочого освітлення. Евакуаційне освітлення повинно забезпечувати освітленість основних проходів і сходів не менше 0,5 лк.
Світильники аварійного та евакуаційного освітлення приєднуються окремими лініями до незалежного джерела живлення або переключаються на нього автоматично
при раптовому відключенні робочого освітлення. Крім того, вони повинні відрізняться від світильників робочого освітлення типом, розміром або спеціально нанесеними знаками.
Для електричного освітлення приміщень виробничих, адміністративних, громадських будівель застосовують лампи люмінесцентні, розжарювання, ртутні високого тиску з виправленою кольоровістю.
Люмінесцентні лампи завдяки високій світлової віддачі, великому терміну служби і досить гарною кольору широко застосовують для освітлення приміщень, де необхідне правильне відмінність колірних відтінків; виробничих, в яких виконується робота великої і середньої точності; не мають природного світла, призначених для постійного перебування людей; в яких необхідно створити особливо сприятливі умови для зору.
У залежності від призначення освітлюваних приміщень та виду виконуваних робіт вибирають відповідні типи люмінесцентних ламп. У приміщеннях, де необхідне правильне відмінність відтінків, застосовують лампи ЛД, а при особливо високих вимогах до перенесення кольорів застосовують лампи з виправленою кольоровістю типу ЛДЦ, ЛЕЦ.
Вибір типу світильників і висоти підвісу
Вибір світильників визначається характером навколишнього середовища, вимог до светораспределению і обмеження сліпучої дії.
Світлорозподіл світильника є його основною характеристикою, що визначає світлотехнічну ефективність застосування світильника в заданих умовах. Для освітлення приміщень, стіни і стеля яких мають невисокі відображають властивості, доцільно застосовувати світильники прямого світла. У цих умовах світильники прямого світла, спрямовуючи світловий потік джерел світла вниз на робочі поверхні, гарантують мінімальні втрати і найкраще використання світлового потоку. Але застосування світильників прямого світла, викликає помітну нерівномірність розподілу яскравості в полі зору, так як при цьому яскравість стелі і верхніх ділянок стін стає малої проти яскравістю робочих поверхонь. У приміщеннях з такими світильниками виникають різкі падаючі тіні від сторонніх предметів у зв'язку з незначною роллю відбитих від стін і стелі світлових потоків, що слід враховувати при розміщенні світильників.
При висвітленні виробничих приміщень, стіни і стеля яких мають високі відбивають властивостями, доцільно застосовувати світильники переважно прямого світла, що направляють 20 - 40% світлового потоку на стелю приміщення.
У приміщеннях, де відношення висоти до площі велике, доцільно застосовувати світильники концентрованого або глибокого світлорозподілу, направляючі основну частину світлового потоку безпосередньо на робочі поверхні, що підвищує ефективність їх використання. У приміщеннях з великою площею і невеликою висотою, навпаки, доцільно застосовувати світильники більш широкого світлорозподілу, що дозволяє навіть при значних відстанях між світильниками забезпечити рівномірний розподіл освітленості по робочій площині.
Блескость світильника, що залежить від сили світла і яскравості в напрямку до ока спостерігача, є характеристикою, що істотно впливає на якість освітлення. Обмеження сліпучої дії за коефіцієнтом осліпленості покладено в основу правил штучного освітлення промислових підприємств, а вибір світильника по характеристиках блескости повинен передбачатися попередній розрахунок показника засліпленості. Для визначення сумарного показника осліпленості можна користуватися характеристиками основних видів світильників, застосовуваних для освітлення промислових підприємств.
Для освітлення горизонтальних робочих поверхонь у виробничих цехах і приміщеннях з низькими коефіцієнтами відбиття стін і стель застосовують світильники класу П з кривою сили світла К при високих стелях, а зі зменшенням висоти стель - криві сили світла Г і Д.
Якщо вибраний світильник конструктивно не відповідає умовам зовнішнього середовища, то це може призвести до його надмірного запилення (в запорошених приміщеннях), внаслідок чого зменшується світловий потік, випромінюваний їм; виникненню корозії металевих частин і передчасного виходу з ладу (в особливо сирих приміщеннях); в пожежонебезпечних і вибухонебезпечних приміщеннях - до пожежі або вибуху.
Неправильний вибір світильників по светораспределению призводить до неекономічного використанню світлового потоку джерел світла та зростання встановленої потужності освітлювальної установки. При рівних умовах переважно світильники з високим ККД, незважаючи на їх більш високу вартість. Ці додаткові витрати швидко окупаються за рахунок економії електроенергії.
Відстань від стелі до світильника звичайно приймається 0,5 -
Світлотехнічний розрахунок
Ми маємо приміщення автоматизованої насосної станції 16Ч8 м і висотою
Визначаємо індекс приміщення:
i =
де А і Б - довжина і ширина приміщення, м2; S - площа приміщення, м2; h - висота гульвіса світильника над робочою поверхнею, м.
Знаходимо h - висоту від робочої поверхні до світильника:
h = H - hc - hp
h = 6 - 0.8 =
де hр - висота робочої поверхні;
hс - висота підвісу світильника;
Н - загальна висота приміщення.
Середня освітленість горизонтальної поверхні:
Еcp = Фp / S = ФлN η / S
звідки випливає:
Фл = Еcp S / N η
Чинними нормами штучного освітлення нормується не середнє, а мінімальні освітленості. Враховуючи, що світловий потік, падаючий на висвітлювану поверхню, розподіляється нерівномірно, у формулу вводиться поправочний коефіцієнт:
z => 1, Ecp = Eminz
Якщо відстань між світильниками близько до найвигіднішому, то можна з достатньою точністю прийняти z для ламп розжарювання 1,5 і 1,1 для люмінесцентних ламп.
З урахуванням коефіцієнтів КЗП і z отримаємо основне розрахункове рівняння методом коефіцієнта використання:
Фл =
Де Енорм - норма освітленості приміщення, лк;
S - площа освітлюваної поверхні, м2;
z - коефіцієнт мінімальної освітленості - 1,1;
кзап - коефіцієнт запасу;
фл - світловий потік лампи, лм;
η - коефіцієнт використання світлового потоку джерела світла.
При заданих коефіцієнти відбиття коефіцієнт використання буде: η = 0,36%. Згідно таблиці 6,3 (І. Є. Цигельман «Електропостачання цивільних будівель і комунальних підприємств») для інструментальних, складальних, механічних, механоскладальних, насосних і т. п. приміщень і цехів коефіцієнт запасу КЗП = 1,5.
Визначаємо необхідну кількість світильників:
Nсв =
де Nсв - кількість світильників, шт.
Розміщуємо в приміщенні насосної станції всього 15 світильників у три ряди по 5 однолампових світильників. Енорм дорівнює 75. Визначаємо необхідний потік однієї лампи:
Фл =
За тб. 4.1 (І. Є. Цигельман «Електропостачання цивільних будівель і комунальних підприємств») вибираємо лампу ЛБ - 40, світловий потік якої 3000 лм;
Визначаємо фактичну освітленість:
Ефакт =
Сумарна потужність всіх ламп встановлених в приміщенні:
Руст = 15 40 = 600 Вт.
Тоді питома потужність становить:
Руд = 600/128 = 4,7 Вт/м2.
Тип світильника - ЛПО16 - 1Ч40.
Розміщення світильників
Розміщення світильників у плані і в розрізі приміщення визначається наступними розмірами: Н - висота приміщення, hc - відстанню світильника від перекриття, hп = Н - hс - висотою світильника над підлогою, hp - висотою розрахункової поверхні над підлогою, h = hп - hp - розрахункової висотою, L - відстанню між сусідніми світильниками або рядами ламп (якщо по довжині і ширині відстані різні, то вони позначаються відповідно La і Lв), l - відстанню від крайніх світильників або рядів світильників до стін.
Основні вимоги щодо вибору розташування світильників полягає в доступності їх при обслуговуванні. Крім того, розміщення світильників визначається умовою економічності. Важливе значення має відношення відстані між світильниками або рядами світильників до розрахункової висоті λ = L / h, зменшення його призводить до подорожчання освітлювальної установки і ускладнення її обслуговування, а надмірне збільшення призводить до різкої нерівномірності і до зростання витрат енергії.
При розташуванні робочих місць поруч зі стінами будівлі світильники слід встановлювати на відстані l від стіни, яке приймається рівним (0,3 - 0,5) L.
Світильники з люмінесцентними лампами рекомендується встановлювати рядами, переважно паралельно довгій стороні приміщення або стіні з вікнами (в цьому випадку L - відстань між рядами).
Виходячи з розрахунків, розміщуємо в приміщенні насосної станції всього 15 світильників у три ряди по 5 однолампових світильників і зміцнюємо їх безпосередньо до стелі.
Вибір схеми живлення, типи освітлювальних щитків
Мережею живлення називають лінії від вбудованих в будівлі трансформаторних підстанцій або КТП, а також від ВРУ будівлі до групових щитків освітлення чи силових розподільних пунктів. Кожну живильну лінію, що відходить від головного розподільного щита або від ВРУ, можна виконувати за схемами: радіальної, магістральної та радіально-магістральної.
Радіальна схема забезпечує високу надійність живлення окремих споживачів, тому що при аварії в живильній лінії припиняють роботу тільки один або кілька електроприймачів, в той час як решта електроприймачів інших ліній продовжують нормальну роботу. В освітлювальних мережах радіальна схема майже не застосовується, з-за високої вартості її спорудження та значної витрати кольорового металу.
Більш надійною схемою харчування освітлювальна установка забезпечується, якщо на об'єкті розташовані дві однотрансформаторних підстанції. У цьому випадку аварійне освітлення харчується самостійними лініями від різних підстанцій. Цим самим зберігається один з видів освітлення навіть при виході з ладу однієї з підстанцій. Така схема живлення робочого і аварійного освітлення називається перехресною. Якщо кожна підстанція живиться від різних "центрів харчування", то цю схему можна використовувати для живлення аварійного освітлення з метою продовження роботи.
При виборі типів щитків враховують умови середовища в приміщеннях, спосіб установки щитка, типи і кількість встановлених у них апаратів. Породу захисту від зовнішніх впливів щитки мають такі конструктивні виконання: захищене, закрите, бризгонепроніцаемое, пилонепроникні, вибухозахищене і хімічно стійкий. Електроізоляція щитка повинна витримувати без пробою або перекриття прикладена протягом 1 хвилини випробувальна напруга 2000 В промислової частоти.
Конструктивно щитки виготовляються для відкритої установки на стінах і для втопленою установки в нішах стін. При розміщенні їх слід вибирати приміщення з більш сприятливими умовами середовища.
Вибираємо освітлювальний щит ЩО31-21 основні технічні дані якого наведені в таблиці. 10.6 (Л. Є. Старкова «Навчальний посібник для курсового і дипломного проектування»).
Розрахунок перетину і вибір проводів для освітлювальної установки
Живлення окремих приймачів, що відносяться до інженерного обладнання будівель (насоси, вентилятори, калорифери, установки кондиціонування, тощо) може виконуватися проводами і кабелем з алюмінієвими жилами перерізом не менше 2,5 мм2.
У всіх будівлях ліній групової мережі, що прокладаються від групових щитків до світильників загального освітлення, штепсельних розеток і стаціонарних електроприймачів, повинні виконуватися трехповодочнимі (фазний - L, нульовий робочий - N, нульовий захисний - РЕ) провідниками. Нульовий захисний і нульовий робочий не допускається підключати на щитах під спільний контактний затискач.
Перерізу провідників освітлювальної мережі повинні забезпечувати: достатню механічну міцність, проходження струму навантаження без перегріву понад допустимі температур, необхідні рівні напружень біля джерел світла, спрацьовування захисних апаратів при КЗ.
Достатня механічна міцність провідників необхідна, щоб під час експлуатації та монтажу не було надмірного провисання або обривів проводів. Найменший допустимий переріз провідників по механічній міцності становить: для мідних проводів 1 мм2, алюмінієвих 2,5 мм2. При тросової прокладці провідників в залежності від навантаження сталеві троси слід приймати діаметром 1,95 -
Згідно ПУЕ.п.7.1.34 у будинках слід застосовувати кабелі та проводи з мідними жилами (до
Нагрівання провідників викликається проходженням по них струму Ip, 0, значення якого при рівномірному навантаженні фаз визначається за формулою:
Ip, 0.
Руст = Рсвn = 40Ч15 = 600 Вт
Руст = Kc xРсв xnxK = 40 x 15 x 1.2 = 720 Bт
Визначаємо номінальний струм і тип кабелю від ТП до ЩО31-11:
Ip, 0 = 720 / (1.73Х380Х0, 8) = 1,4 А.
На підставі таблиці П 4.8 (Л.4) вибираємо кабель з алюмінієвими жилами і пластмасовою ізоляцією марки АВВГ - 4х2, 5. Iдоп = 19 А. Тобто Iдоп більше ніж Ip, 0.
Список літератури
1. Література 1: Є.М. Зімін, В.І. Преображенський, І.І. Чувашов «Електрообладнання промислових підприємств і установок»;
2. Література 2: І.Є. Цигельман «Електропостачання цивільних будівель і комунальних підприємств»;
3. Література 3: Є. Лесман «Висвітлення адміністративних будівель та комунікацій».
4. Література 4: В.В. Москоленко «Довідник електромонтера», видавництво «Академія», Москва 2005.