МИНОБРНАУКИ РОССИИ филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Самарский государственный технический университет» в г. Сызрани Кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий» КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине: «Электрическое освещение» на тему: «Разработка осветительной установки производственного помещения» Разработал: студент группы ЭС-20 Тезиков А.С. _____________________ (подпись) Руководитель: доцент Родионов Н.Н. _____________________ _______________ (оценка) (подпись) 2023 Содержание. 1. Исходные данные и их формирование………………………………...4-5 2. Определение нормируемых показателей и установочных и габаритных размеров осветительной установки……………………………………5-8 3. Расчет освещенности методом коэффициента использования………8-9 4. Расчет освещенности точечным методом…………………………….9-16 5. Расчет освещенности вспомогательных помещений……………….16-19 6. Расчет аварийного освещения………………………………………..19-22 7. Расчет электрической сети производственного помещения…….…22-27 8. Расчет сети вспомогательных помещений………………………..…27-28 9. Расчет сети аварийного освещения……………………………….....28-29 10. Расчет сети по потере напряжения……………………………….….29-31 Список использованных источников………………………………..…..32 2 1. Исходные данные и их формирование. Вариант 34 Исходными данными к курсовому проектированию служат следующие характеристики: 1) Строительные характеристики помещения; 2) Характеристики технологического процесса; 3) Характеристики окружающей среды. Разработке подлежат: 1) Общее рабочее освещение 2) Освещение вспомогательных помещений 3) Аварийное эвакуационное освещение 4) Электроснабжение осветительной установки НаименьКонтраст ший размер объекта с объекта, мм фоном 0,3-0,5 средний Фон Размеры по- Содержание Ширина мещения, м пыли пролета, м средний 72x36х8,4 <1 12 Таблица 1. Исходные данные. Вспомогательное помещение Кабинет мастера ОТК Склад Бытовые помещения Длина, м 6 6 6 18 Ширина, м Высота, м 4 4 4 4 3 3 3 3 Таблица 2. Исходные данные вспомогательных помещений. Вспомогательные помещения расположены в осях 1-1. а) Характеристика зрительной работы – высокой точности б) Разряд зрительной работы – 3 в) Подразряд зрительной работы – в 3 г) Искусственное освещение. Освещенность при системе общего освещения – 300 лк д) Сочетание нормируемых величин показателя ослепленности Р не более 20 Ж) Коэффициент пульсации не более 15% 2. Определение нормируемых показателей и установочных и габаритных размеров осветительной установки. Для производственных помещений согласно СНиП 52.13330.2016 рекомендованы светодиодные, газоразрядный, люминесцентные источники света. Для высоких помещений предназначены газоразрядные и светодиодные источники света. Произведем сравнение. 4 Светодиодная лампа Люминесцентная лампа Галогенные лампы 90 Lm/W 30 Lm/W 24 Lm/W - 50- +70°С -25 - +60°С -95 -+180°С Индекс цветопередачи Ra = 80-89 Ra = 70-79 Ra = 90-100 Срок службы До 50 000 часов До 25 000 часов До 5000 часов Содержит ртуть Требует специальных мер утилизации Содержит бром Не требует особых мер утилизации возможно нежелательно, сокращается срок службы возможно нет да нет не влияет на срок службы сокращает срок службы не влияет на срок службы нет возможно нет 30 градусов 60 градусов 170 градусов Да нет нет Характеристики Эффективность светоотдачи Рабочая температура Экологичность Необходимость утилизации Использование во влажных и пыльных помещениях Задержка включения Частое включение и отключение питания Мерцание Нагрев поверхности лампы Виброустойчивость да Не требует особых мер утилизации Так как высота помещения более 6 м, выбираем светильники с кривыми силы света К или Г. В производственном помещении рабочая поверхность расположена горизонтально, у стен и потолков низкий коэффициент отражения, поэтому выбираем светильники прямого света (П). 5 Предварительно выберем светильник ДСП04-200-001 Star 850. ПРА КП Д, % Коэффициент мощности Масса, кг Диаметр (D), мм ЭмПРА 0,88 0,9 10,9 471 Высота светильника (H), мм 640 Кривая силы света Г Таблица 3. Паспортные данные светильника. Отдаю предпочтение данному светильнику, так как он простой в установке, энергоэффективный, дешевле аналогичных с подобными КСС и не мало важно – безопасный. Рис. 1. Схема размещения светильников в разрезе. Где Н – высота помещения; hc – расстояние светильников от перекрытия; 6 hр – высота рабочей поверхности над столом; hп – высота установки светильников над полом; h – расчетная высота. По исходным данным Н = 8,4 м и hр = 0,8 м, hc принимается в пределах от 0 м до ±0,5 м. Значение расчетной высоты: ℎ = 𝐻 − ℎ𝑐 − ℎр = 8,4 − 0,5 − 0,8 = 7,1 м Высота установки светильников над полом: ℎр = 𝐻 − ℎ𝑐 = 8,4 − 0,5 = 7,9 м Рис. 2. Схема размещения светильников в плане. Где 𝐿𝐴 , 𝐿𝐵 − расстояние между рядами светильников и между светильниками в ряду. 7 l – расстояние от крайних светильников или рядов в светильников до стен. Для типовой кривой «Г» (глубокая): 𝜆с = 0,9 𝜆э = 1,0 Используем при расчете значение - 𝜆с = 0,9 т.к. 𝜆э не приводит к применению ламп с увеличенной световой отдачей (в частности при применении люминесцентных ламп). Расстояние между светильниками: 𝐿 = ℎ ∙ 𝜆с = 7,1 ∙ 0,9 = 6,39 ≈ 6 м Расстояние от светильника до стен: 𝑙= 𝐿 6 = =3м 2 2 Способ монтажа светильников выбираем – подвес на крюк к перекрытиям. 3. Расчет освещенности методом коэффициента использования. Коэффициент использования светового потока – функция индекса помещения: 𝑖= 𝐿ц ∙𝐵ц ℎ(𝐿ц +𝐵ц ) = 72∙36 7,1(72+36) где 𝐿ц – длина помещения [м] 𝐵ц – ширина помещения [м] h – расчетная высота [м]. Для светодиодных ламп КПД: 𝜂 = 0,98. 8 = 3,4 Световой поток ламп в каждом светильнике необходимый для создания заданной минимальной освещенности: Фл = 𝐸н ∙ 𝐾зап ∙ 𝐹 ∙ 𝑧 300 ∙ 1,8 ∙ 36 ∙ 72 ∙ 1 = = 25084 лм 𝑁 ∙ 𝑈ОУ 60 ∙ 0,93 где 𝐸н – норма освещенности; 𝐾зап = коэффициент запаса; 𝐹 – площадь освещенной поверхности, м2; 𝑧 – коэффициент минимальной освещенности (для светодиодных ламп равен 1); 𝑁 − число светильников; 𝑈оу – коэффициент использования светового потока источника света. По приложению Д СНиП [1] наш светильник относится к 6 эксплуатационной группе. Согласно таблице 4.3 СНиП [1] определим коэффициент эксплуатации. В нашем случае, коэффициент эксплуатации Кз равен: Кэ = 0,71. Учитывая примечание к этой таблице для светодиодных светильников коэффициент эксплуатации необходимо умножить на 1,05. Зная коэффициент эксплуатации, мы можем определить коэффициент запаса: Кэ = 0,52 ⋅ 1,05 = 0,55 ; КЗ = 1 = 1,8 0,7455 По значению светового потока выбираем стандартную лампу так, чтобы ее поток отличается от расчетного значения светового потока на -10 +20%. 0,9Фл < Фл < 1,2Фл 20978 < 25084 < 27971 Принимаем коэффициент отражения поверхности помещения: 9 Для потолка: 𝜌п = 50 % Для стен: 𝜌ст = 30 % Для расчетной поверхности или пола: 𝜌р = 10 % Световой поток в нижней полусфере составляет Ф↓ = 93 %, а в верхней полусфере - Ф↑ = 0 %. По значению светового потом выбираем стандартную лампу так, чтобы ее поток отличается от расчетного значения светового потока на -10 - +20%. Для полученного светового потока выбираем светильник ДСП04-200001 Star 850 со световым потоком Ф = 23309 лм. 4. Расчет освещенности точечным методом. Точка А. Рис.3. Расположение точки А. 1. Определяем тангенс угла падения луча для светильников 1,2,11,12 в расчетную точку А. 𝑡𝑔𝛼 = 𝑑 4,3 = = 0,54 𝐻р 7,9 10 где 𝑑 – расстояние от расчетной точки до проекции оси симметрии светильника на плоскость, ей перпендикулярную и проходящую через расчетную точку. 2. По 𝑡𝑔𝛼 находим угол 𝛼 и cos 3𝛼 𝛼 = 28°; cos 𝛼 = 0,89; 𝑐𝑜𝑠 3 𝛼 = 0,7 Рис.4. Кривая силы света для светильника. 11 Рис.5. Расположение светильников № 1,2,11,12 3. Определяем значения силы света в направлении точки А под углом 𝛼. По КСС (рис. 4) находим силу света под углом 28˚. Для светильника с условной лампой (𝐼𝛼 )1000 = 525 кд. 𝐼𝛼 = (𝐼𝛼 )1000 ∙ Фис 23309 = 525 ∙ = 12237 кд 1000 1000 4. Рассчитаем освещенность в горизонтальной плоскости от одного светильника. 𝐼𝛼 ∙ 𝑐𝑜𝑠 3 𝛼 12237 ∙ 0,7 𝐸Г = ∙ 𝜂 = ∙ 0,98 = 84 лк 𝐻р2 ∙ 𝑘з 7,92 ∙ 1,4 Так как светильники 1,2,11,12 создают в расчетной точке одинаковую освещенность, находим суммарную освещенность в точке А от четырех светильников. ∑ 𝐸Г(1,2,11,12) = 4 ∙ 𝐸Г = 4 ∙ 76 = 345 лк 12 Расстояние от других светильников до точки А сильно большое, следовательно угол 𝛼 будет больше 60 градусов и значение силы света будет близко к нулю, поэтому освещенность равна 345 лк. Расчетная освещенность находится в допустимых пределах: -10 - +20% для заданной освещенности 𝐸Н = 300 лк. Точка Б. Рис.6. Расположение точки Б. 1. Рассчитаем освещенность от светильников 9 и 10. 𝑡𝑔𝛼 = 𝑑 3,2 = = 0,41 𝐻р 7,9 𝑐𝑜𝑠 3 𝛼 = 0,8 𝛼 = 22°; 𝑐𝑜𝑠 𝛼 = 0,92; 𝐼𝛼 = (𝐼𝛼 )1000 ∙ Фис 23309 = 590 ∙ = 13752 кд 1000 1000 13 𝐼𝛼 ∙ 𝑐𝑜𝑠 3 𝛼 13752 ∙ 0,8 𝐸Г = ∙ 𝜂 = ∙ 0,88 = 111 лк 𝐻р2 ∙ 𝑘з 7,92 ∙ 1,4 ∑ 𝐸Г(9,10) = 2 ∙ 𝐸Г = 2 ∙ 111 = 222 лк 2. Рассчитаем освещенность от светильников 19 и 20. 𝑡𝑔𝛼 = 𝛼 = 43,89°; 𝐼𝛼 = (𝐼𝛼 )1000 ∙ 𝑑 7,6 = = 0,96 𝐻р 7,9 cos 𝛼 = 0,72; 𝑐𝑜𝑠 3 𝛼 = 0,37 Фис 23909 = 300 ∙ = 7173 кд 1000 1000 𝐼𝛼 ∙ 𝑐𝑜𝑠 3 𝛼 7173 ∙ 0,37 𝐸Г = ∙ 𝜂 = ∙ 0,88 = 26 лк 𝐻р2 ∙ 𝑘з 7,92 ∙ 1,4 ∑ 𝐸Г(19,20) = 2 ∙ 𝐸Г = 2 ∙ 29 = 52 лк 3. Суммарная освещенность от всех учтенных светильников составит: ∑ 𝐸Г = ∑ 𝐸Г(9,10) + ∑ 𝐸Г(19,20) = 222 + 58 = 284лк Расчетная освещенность находится в допустимых пределах: -10 - +20% для заданной освещенности 𝐸Н = 300 лк. 14 Точка В. Рис.7. Расположение точки В. 1. Рассчитаем освещенность от светильников 28 и 29. 𝑡𝑔𝛼 = 𝛼 = 36,3°; 𝐼𝛼 = (𝐼𝛼 )1000 ∙ 𝑑 5,8 = = 0,73 𝐻р 7,9 𝑐𝑜𝑠 𝛼 = 0,81; 𝑐𝑜𝑠 3 𝛼 = 0,53 Фис 23309 = 350 ∙ = 8158 кд 1000 1000 𝐼𝛼 ∙ 𝑐𝑜𝑠 3 𝛼 8158 ∙ 0,77 𝐸Г = ∙ 𝜂 = ∙ 0,88 = 59 лк 𝐻р2 ∙ 𝑘з 7,92 ∙ 1,4 ∑ 𝐸Г(30,40) = 2 ∙ 𝐸Г = 2 ∙ 57 = 118 лк Расчетная освещенность находится в допустимых пределах: -10 - +20% для заданной освещенности 𝐸Н = 100 лк. 15 5. Расчет освещенности вспомогательных помещений. Расчет вспомогательных помещений производим по методу удельной мощности. Кабинет мастера Размер помещения, м 6х4х3 Высота рабочей поверхности, м 0,8 ОТК 6х4х3 Отдел учета Бытовые помещения Помещение 0,5 Требуемая освещенность, лк 300 0,8 0,5 300 6х4х3 0 0,5 300 18х4х3 0 0,5 150 Высота свеса светильника, м Таблица 3. Данные помещений. Выполним освещение с помощью светодиодных светильников ДВО2316-101 DLM 840 Ардатовского светотехнического завода. Светильники встраивается в потолочное покрытие. а) Коэффициент пульсаций светового потока, не более - 5%. б) Характеристики светотехнической схемы – диффузно-рассеивающая. в) Класс светораспределения – П. Масса, кг Длина (L), мм Ширина (B), мм 0,46 220 220 Высота светильника (H), мм 50 Установочная длина (A), мм 183 Установочная ширина (a), мм 183 Таблица 4. Технические данные светильника. Мощность Световой Световая Цветовая Коэффициент светильника, поток, отдача, температура, ПРА мощности Вт лм лм/Вт К 16 1642 102 4 000 драйвер 0,98 Таблица 5. Паспортные данные светильника. Значение расчетной высоты: 16 ℎ = 𝐻 − ℎ𝑐 − ℎр = 3 − 0,5 − 0,8 = 1,7 м Проведем расчёт для кабинета мастера Индекс помещения: 𝑖𝑛 = 𝐴∙𝐵 4∙6 = = 1,4 ℎ(𝐴 + 𝐵) 1,7(4 + 6) Коэффициент использования 𝑈у.о = 0,80, согласно рекомендациям Ардатовского светотехнического завода. Определяем коэффициенты отражения поверхности отражения помещения: потолка 𝑝𝑛 , стен 𝑝𝑐 , рабочей поверхности 𝑝𝑝 . 𝑝𝑛 = 0,7, 𝑝𝑐 = 0,5, 𝑝𝑝 = 0,2. Находим количество светильников в помещении: 𝑁= 𝐸н ∙ 𝐾з ∙ 𝑆 ∙ 𝑧 300 ∙ 1,5 ∙ 24 ∙ 1 = ≈6 Фл ∙ 𝑈ОУ 2104 ∙ 0,8 Мощность одной лампы: 𝑃л = 𝐸норм ∙ 𝐾з ∙ 𝑆 ∙ 𝑧 300 ∙ 1,5 ∙ 24 ∙ 1 = = 16 Вт 𝑁 ∙ 𝑈оу ∙ 𝐻 6 ∙ 0.80 ∙ 102 Действительное значение удельной мощности находим по формуле: 𝑊уд = 𝑁 ∙ 𝑃 6 ∙ 16 = = 5,5 Вт/м2 𝑆 24 Устанавливаем 6 светильников равномерно по всей площади. Расчет остальных помещений сведем в таблицу: Наименова- Размеры, 𝐸треб , Мощность ние поме- м лк одного щения Светильник Кол-во Удельная све- мощность , Вт 17 светиль- тиль- ника ников, шт Бытовые 18x4x3 150 16 помещения ОТК ДВО23-16- 8 5,5 6 5,5 6 5,5 6 5,5 101 DLM 840 6x4x3 300 16 ДВО23-16101 DLM 840 Кабинет ма- 6x4x3 300 16 стера ДВО23-16101 DLM 840 Отдел учета 6x4x3 300 16 ДВО23-13101 DLM 840 Таблица 6. Расчет освещенности вспомогательных помещений. 6. Расчет аварийного освещения. Согласно СНиП минимальная горизонтальная освещенность пола на осевой полосе шириной 2 м на маршрутах эвакуации должна быть не менее 1 лк. Примем, что в цеху есть 2 прохода по 4 м шириной. Светильники аварийного освещения располагаем вдоль проходов. Питание аварийного освещения и рабочего освещения производится от одной трансформаторной подстанции, поэтому для аварийного освещения будем использовать светильники с автономными аккумуляторами. Произведем расчет аварийного освещения для двух проходов. Выберем светильники со светодиодными лампами – ДСО 01-12-850. а) Габаритные размеры светильника, мм – 80х300х60 б) Световой поток – 1474 лм в) Тип кривой силы света Д-косинусная 120˚ 18 г) Температура эксплуатации, °C -40...+50 д) Вид климатического исполнения У2 ж) Коэффициент мощности источника питания cosφ > 0,96 з) Пульсации светового потока <1% и) Индекс цветопередачи, Ra >80 к) Крепление – подвесное (рым-гайка) л) Срок службы 100 000 часов В аварийном режиме светильник работает от блока аварийным питанием (автономная работа в течение 2 часов и 10-20% светового потока от номинала). Рис.10.Световая кривая светильника. Номер эваку- Длина, м ационного Ширина, Высота, Высота м м подвеса прохода 19 1 36 6 8,4 0,06 2 36 6 8,4 0,06 3 36 6 8,4 0,06 Таблица 7. Размеры эвакуационных проходов. Согласно СНиП определяем 𝐸треб = 1,5 лк. 𝐾з = 1,4. Для светодиодных светильников принимаем z = 1, согласно Ардатовского светотехнического завода. Индекс помещения для удлиненных помещений, когда А/𝐵 > 3 𝑖п = 1,5. Коэффициенты отражения поверхности помещения: 𝑝𝑛 = 0, 𝑝𝑐 = 0, 𝑝𝑝 = 0; 𝑈ОУ = 0,5. 𝑁= 𝐸н ∙ 𝐾з ∙ 𝑆 ∙ 𝑧 1,5 ∙ 1,4 ∙ 216 ∙ 1 = ≈3 Фл ∙ 𝑈ОУ 206 ∙ 0,5 Устанавливаем в трех проходах по 5 светильников равномерно по всей длине. Проверим точечным методом освещенность самой удаленной точки в эвакуационном проходе 20 Рис.11. Расположение точки Г. Определим 𝑡𝑔𝑎 для аварийного светильника: 𝑡𝑔𝑎 = 𝛼 = 35° 𝑑 6 = = 0,71 ℎ𝑝 8,34 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 0,82 𝐼𝑎факт = 𝐼𝑎 ∙ 𝑐𝑜𝑠 3 𝛼 = 0,55 Фл 1422 = 312 ∙ = 444 кд 1000 1000 Значение горизонтальной плоскости: 𝐼𝑎 ∙ 𝑐𝑜𝑠 3 𝛼 444 ∙ 0,55 𝐸Г = ∙𝑧 = ∙ 1 = 2,6 лк 3 8,342 ∙ 1,5 ℎ𝑝 ∙ 𝐾з 7. Расчет электрической сети производственного помещения. Питание осветительных установок выполним трехфазной четырехпроводной сетью. Питание осветительной установки будет 21 осуществляться от магистрального шинопровода через один магистральный щиток и три групповых щитка( два для рабочего помещения и один для вспомогательных помещений). Светильники рабочего освещения запитаем с помощью проводов серии АПВ, проложенных в лотках по перекрытиям. Освещение вспомогательных помещений будет запитано проводами АПВ в кабельных каналах. Рис.12. Схема электроснабжения осветительной установки. Определим общую мощность всей осветительной установки: ∑ 𝑃 = 𝑃раб.осв. + 𝑃всп.пом. = 12416 Вт Мощность каждой отдельной линии: 𝑃1−10 = 2000 Вт 𝑃11−20 = 2000 Вт 𝑃21−30 = 2000 Вт 𝑃31−40 = 2000 Вт 𝑃41−50 = 2000 Вт 𝑃51−60 = 2000 Вт 22 𝑃ЩО2 = 𝑃1−10 + 𝑃11−20 = 4000 Вт 𝑃ЩО3 = 𝑃21−30 + 𝑃31−40 = 4000 Вт 𝑃ЩО4 = 𝑃41−50 + 𝑃51−60 = 4000 Вт 𝑃ЩО5 = 416 Вт Для расчета электрической нагрузки воспользуемся методом коэффициента спроса. Расчетная электрическая нагрузка: 𝑃𝑝 = 𝑃ном ∙ 𝑘𝑐 , где 𝑃𝑝 и 𝑃ном расчетная и номинальная мощность освещения 𝑘𝑐 − коэффициент спроса Для линий аварийного освещения, а также для всех линий групповой сети 𝑘𝑐 = 1, а для линий питающей сети – в пределах 0,81,0. В данном проекте следует выбрать коэффициент спроса равным единице, следовательно 𝑃р = 𝑃ном Расчет токов питающей сети: 𝐼𝑃1−10 = 𝑃𝑝 √3 ∙ 𝑈л ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 2000 √3 ∙ 380 ∙ 0,98 где 𝐼𝑝 − рабочий ток сети, А; 𝑃𝑝 − расчетная нагрузка 𝑈л − линейное напряжение, В 𝑐𝑜𝑠𝜑 − коэффициент мощности нагрузки 𝐼𝑃11−20 = 𝐼𝑃21−30 = 𝐼𝑃31−40 = 𝐼𝑃41−50 = 2000 √3 ∙ 380 ∙ 0,98 2000 √3 ∙ 380 ∙ 0,98 2000 √3 ∙ 380 ∙ 0,98 2000 √3 ∙ 380 ∙ 0,98 23 = 3,1 А = 3,1 А = 3,1 А = 3,1 А = 3,1 А 𝐼𝑃51−60 = 2000 √3 ∙ 380 ∙ 0,98 = 3,1 А 𝐼ЩО2 = 6,2 А 𝐼ЩО3 = 6,2 А 𝐼ЩО4 = 6,2 А 𝐼ЩО5 = 1,1 А Суммарный рабочий ток освещения: ∑ 𝐼𝑃 = 30 А Выбираем коммутационную аппаратуру и проводники для питающих линий. Название линии Рабочий Проводник Сечение, мм2 𝐼доп , А ток, А Линия от ШМА до ЩО1 19,7 АВВГ 4x6 37 Линия от ЩО1 до ЩО2 6,2 АПВ 4x4 27 Линия от ЩО1 до ЩО3 6,2 АПВ 4x4 27 Линия от ЩО1 до ЩО4 6,2 АПВ 4x4 27 Линия от ЩО1 ЩО5 1,1 АПВ 4x4 27 Линия 1 для ЩО2 3,1 АПВ 4x2,5 19 Линия 2 для ЩО2 3,1 АПВ 4x2,5 19 Линия 3 для ЩО3 3,1 АПВ 4x2,5 19 Линия 4 для ЩО3 3,1 АПВ 4x2,5 19 Линия 5 для ЩО4 3,1 АПВ 4x2,5 19 Линия 6 для ЩО4 3,1 АПВ 4x2,5 19 Таблица 8.Выбор проводников. Название линии Рабочий ток, А Тип выключателя 𝐼ном , А Линия от ШМА до ЩО1 19,7 Вводной ВА47-29 IEK 3-полюсный 32 Линия от ЩО1 до ЩО2 6,2 Вводной ВА47-29 IEK 3-полюсный 10 Линия от ЩО1 до ЩО3 6,2 Вводной ВА47-29 IEK 3-полюсный 10 Линия от ЩО1 до ЩО4 6,2 Вводной ВА47-29 IEK 3-полюсный 10 Линия от ЩО1 ЩО5 1,1 Вводной ВА47-29 IEK 3-полюсный 2 24 Линия 1 для ЩО2 3,1 Вводной ВА47-29 IEK 3-полюсный 5 Линия 2 для ЩО2 3,1 Вводной ВА47-29 IEK 3-полюсный 5 Линия 3 для ЩО3 3,1 Вводной ВА47-29 IEK 3-полюсный 5 Линия 4 для ЩО3 3,1 Вводной ВА47-29 IEK 3-полюсный 5 Линия 5 для ЩО4 3,1 Вводной ВА47-29 IEK 3-полюсный 5 Линия 6 для ЩО4 3,1 Вводной ВА47-29 IEK 3-полюсный 5 Таблица 9. Выбор коммутационной аппаратуры. Провода и кабели с меньшим сечением принять нельзя, т.к. минимальные сечения алюминиевых жил для цеховых сетей: 2,5мм2 − для линий групповой сети; 4мм2 − для линий распределительной сети; 6мм2 − для питающих линий. Проверим соблюдение условия допустимого нагрева проводников: 𝐼доп > 𝐼𝑝 Линия от ШМА до ЩО1 - 37А> 19,7А Линия от ЩО1 до ЩО2 - 27А > 6,2А Линия от ЩО1 до ЩО3 - 27А > 6,2А Линия от ЩО1 до ЩО4 − 27А > 6,2А Линия от ЩО1 ЩО5 - 27А > 1,1А Линия 1 для ЩО2 − 19А > 3,1 А Линия 2 для ЩО2 − 19А > 3,1 А Линия 3 для ЩО3 − 19А > 3,1 А Линия 4 для ЩО3 − 19А > 3,1 А Линия 5 для ЩО4 − 19А > 3,1 А Линия 6 для ЩО4 − 19А > 3,1 А Данное условие выполняется для всех проводников. 25 Чтобы избежать ложные срабатывания автоматических выключателей из-за пусковых токов проверим соблюдение условия: 𝐼𝑛 ≥ 1,4 𝐼𝑝 где 𝐼𝑛 − номинальный ток выключателя, 𝐼𝑝 − расчетный ток линии. Сведем расчёты в таблицу: Линия 𝐼𝑛 𝐼𝑝 𝐼𝑛 𝐼𝑝 Линия от ШМА до ЩО1 32 19,7 1,62 Линия от ЩО1 до ЩО2 10 6,2 1,61 Линия от ЩО1 до ЩО3 10 6,2 1,61 Линия от ЩО1 до ЩО4 10 6,2 1,61 Линия от ЩО1 до ЩО5 2 1,1 1,82 Линия 1 для ЩО2 4 3,1 1,61 Линия 2 для ЩО2 4 3,1 1,61 Линия 3 для ЩО3 4 3,1 1,61 Линия 4 для ЩО3 4 3,1 1,61 Линия 5 для ЩО4 4 3,1 1,61 Линия 6 для ЩО4 4 3,1 1,61 Данное условие выполняется для всех автоматических выключателей. Устанавливаем щитки освещения: ЩО1: щиток освещения типа ОЩВ-9 3-фазный с 𝐼н = 63А, со степенью защиты IP31; с автоматом на входе – ВА47-29 IEK 3полюсный, 𝐼н = 25А; и 4-мя 3-полюсными автоматами на выходе с номинальными токами 3шт. – 8А и 1шт. – 1А. 26 ЩО2: щиток освещения типа ОЩВ-9 3-фазный с 𝐼н = 63А, со степенью защиты IP31; с автоматом на входе ВА47-29 IEK 3-полюсный, 𝐼н = 8А; и двумя автоматами 3- полюсными на выходе с номинальными токами 4А. ЩО3: щиток освещения типа ОЩВ-9 3-фазный с 𝐼н = 63А, со степенью защиты IP31; с автоматом на входе ВА47-29 IEK 3-полюсный, 𝐼н = 8А; и двумя 3-полюсными автоматами на выходе с номинальными токами 4А. ЩО4: щиток освещения типа ОЩВ-9 3-фазный с 𝐼н = 63А, со степенью защиты IP31; с автоматом на входе ВА47-29 IEK 3-полюсный, 𝐼н = 8А; и двумя 1-полюсными автоматами на выходе с номинальными токами 4А. 8. Расчет сети вспомогательных помещений. Для освещения вспомогательных помещений примем однофазную двухпроводную сеть с двумя щитками и 4 отходящими линиями. Питание ЩО5 делаем трехфазным. Рассчитаем ток для однофазной сети кабинета мастера: 𝐼𝑝 = 𝑃𝑝 96 = = 0,44А 𝑈ф ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜑 220 ∙ 0,98 Принимаем провод АПВ(4x2,5)𝐼н = 19А Выберем автомат с учетом условия: 𝐼н ≥1 𝐼𝑝 Принимаем к установке автомат типа ВА105 1-полюсный, 𝐼н = 1. Таблица 10. Выключатели вспомогательных помещений. Название поме- Мощность, Расчетный щения Вт ток, А Кабинет мастера 80 0,44 Тип выключателя ток, А ВА-105 одноплюсный 27 Номинальный 1 Отдел учета 30 ВА-105 одноп- 0,44 1 люсный Бытовые поме- 60 ВА-105 одноп- 0,59 щения 1 люсный ОТК 80 ВА-105 одноп- 0,44 1 люсный Таблица 11. Провода вспомогательных помещений. Название помещения Мощность, Расчетный Провод Сечение, Вт ток, А Кабинет мастера 96 0,44 АПВ 2,5 19 Отдел учета 96 0,44 АПВ 2,5 19 Бытовые помещения 128 0,59 АПВ 2,5 19 ОТК 96 0,44 АПВ 2,5 19 𝐼н , А мм2 Устанавливаем щитки освещения: ЩО5: щиток освещения типа ОЩВ-9 3-фазный с 𝐼н = 63А, со степенью защиты IP31; с автоматом на входе – ВА47-29 3 – полюсный,𝐼н = 2А; и 4 одноамперными 1-полюсными автоматами на выходе. 9. Расчет сети аварийного освещения. Устанавливается один щиток аварийного освещения от которого питаются светильники. Сеть делаем однофазной проводом АПВ. Рис.13. Схема сети аварийного питания. Определим мощность и ток аварийного освещения для однофазной сети: 28 𝑃𝑝 = 𝑃𝑒д ∙ 𝑁 = 12 ∙ 10 = 120 Вт 𝐼р = 𝑃𝑝 120 = = 0,56 А 𝑈ф ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜑 220 ∙ 0,98 Для выбора автоматов на отходящие линии определим мощность и ток каждой линии аварийного освещения. 𝑃𝑝1 = 60 Вт 𝐼𝑝1 = 0,28 А 𝑃𝑝2 = 60 𝐼𝑝2 = 0,28 А Для питания светильников с учетом однофазной системы принимаем АПВ(2x2,5) 𝐼н = 19 А Выберем автоматы с учетом условия: 𝐼н ≥1 𝐼р Принимаем к установке вводной автомат типа ВА105, 𝐼ном = 2А. На отходящие линии принимаем ВА105, 𝐼ном = 1А. 𝟏𝟎. Расчет сети по потере напряжения. 29 Рис.14. Электрическая схема электроснабжения осветительной установки. Необходимо определить приведенные моменты: 𝑀𝑛 = ∑ 𝑀 + 𝑎 ∑ 𝑚 где ∑ 𝑀 – сумма моментов данного и всех последующих по направлению тока участков с тем же числом проводов в линии, что и на данном участке ∑ 𝑚 − сумма моментов питаемых через данный участок линии с иным числом проводов 𝑎 – коэффициент привидения моментов. В нашем случае линия трехфазная с нулем, ответвление-однофазное, поэтому коэффициент приведения моментов равен 1,85. Моменты на участках: 𝑀1 = 𝑃1 ∙ 𝐿1 = 12416 ∙ 66 = 819,5 кВт ∙ м 𝑀2 = 𝑃2 ∙ 𝐿2 = 4000 ∙ 4 = 1,6 кВт ∙ м 𝑀3 = 𝑃3 ∙ 𝐿3 = 4000 ∙ 11 = 44 кВт ∙ м 𝑀4 = 𝑃4 ∙ 𝐿4 = 4000 ∙ 25 = 100 кВт ∙ м 𝑀5 = 𝑃5 ∙ 𝐿5 = 416 ∙ 3 = 1,25 кВт ∙ м 𝑀6 = 𝑃6 ∙ 𝐿6 = 2000 ∙ 40 = 80 кВт ∙ м 𝑀7 = 𝑃7 ∙ 𝐿7 = 2000 ∙ 44 = 88 кВт ∙ м 𝑀8 = 𝑃8 ∙ 𝐿8 = 2000 ∙ 38 = 76 кВт ∙ м 𝑀9 = 𝑃9 ∙ 𝐿9 = 2000 ∙ 42 = 84 кВт ∙ м 𝑀10 = 𝑃10 ∙ 𝐿10 = 2000 ∙ 38 = 76 кВт ∙ м 𝑀11 = 𝑃11 ∙ 𝐿11 = 2000 ∙ 42 = 84 кВт ∙ м Определим приведенный момент: 30 𝑀п = 819,5 + 1,6 + 44 + 100 + 1,25 + 80 + 88 + 76 + 84 + 76 + 84 + 76 + 84 = 1614 кВт ∙ м Для каждого участка схемы по приложению 1 [5] проверим выбранное ранее сечение проводников и найдем потери напряжения. От ШМА до ЩО1: 𝑀1 = 819,5 кВт ∙ м это значение соответствует табличному значению Δ𝑈 = 0,9%, что удовлетворяет условию. Следовательно, выбранное ранее сечение провода АВВГ 4х6 принимаем окончательно. От ЩО1 до наиболее удаленной линии (ЩО4): длина линии 𝐿2 составляет 36 м, момент 𝑀3 = 100 кВт ∙ м. Значение момента соответствует табличному значению Δ𝑈 = 0,5%, что удовлетворяет условию. Следовательно, выбранное ранее сечение провода АПВ 4х4 принимаем окончательно. Рассмотрим участком с наиболее протяженной длиной линии от щитка до конца линии: Линия 𝐿11 длиной 42 м и моментом 𝑀11 = 84 кВт ∙ м. Значение момента соответствует табличному значению Δ𝑈 = 0,9 %, что удовлетворяет условию. Следовательно, выбранное ранее сечение провода АПВ 4х2,5 принимаем окончательно. Проверим соблюдение условия: полная потеря напряжения от начала участка до последнего источника света должна составлять не более Δ𝑈 = 4 % . Рассчитаем суммарные потери: Δ𝑈 = 3,1 + 0,5 + 0,9 = 2,6 % Выбранные в предыдущих разделах проводники соответствуют условию и проходят проверку. 31 Список использованных источников. 1. СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95* 2. Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Г. М. Кнорринга. Л., «Энергия», 1976. 3. Методическое пособие по курсовому проектированию / Н.Н. Родионов, - Сызрань. Самар. гос. Техн. ун-т, 2016. – 28 с.: ил. 4. 7 декабря 2020г. 17:00 http://www.astz.ru/ 5. 7 декабря 2020г. 17:00 https://lighting.su/ 32
