Проектирование осветительной сети ремонтно-механического цеха

 

2.2 Расчет рабочего освещения

Во всех помещениях административно-бытового корпуса должно быть общее равномерное освещение горизонтальных поверхностей. Расчет освещения производим методом коэффициента использования светового потока. Поэтому методу расчётную освещённость на горизонтальной поверхности определяют с учётом светового потока падающего от светильников непосредственно на поверхность и отражённого от стен, потока и самой поверхности. Так как этот метод учитывает и долю освещённости, создаваемую отражённым световым потоком, его применяют для расчёта освещения помещений, где отражённый световой поток играет существенную роль, т.е. для помещения со светлыми стенами и потолками при светильниках рассеянного и преимущественно отражённого света.

На коэффициент использования влияют следующие факторы:

- тип и КПД светильника.

- геометрические размеры помещения.

- высота подвеса светильника над освещаемой поверхностью.

- окраска стен и потолка.

Влияние геометрических размеров помещения на величину коэффициента использования характеризуются показателем (индексом) помещения i, определяемым для прямоугольных помещений по формуле (1) /4, с.125/

,                                                        (1)

где А и В – длина и ширина помещения, м;

S – площадь помещения, м2;

h – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

Световой поток источника света Фл, лм, вычисляется по формуле (2)

(2)

 

где Кзап – коэффициент запаса;

Енорм – нормированное значение освещенности, лк;

n – число ламп в освещаемом помещении, штук;

Z – коэффициент, учитывающий равномерность освещения, равный 1,1…1,5;

Ku – коэффициент использования светового потока.

Коэффициент запаса Кзап принимаем равным 1,3 /4, с.190/. Коэффициент Z, учитывающий равномерность освещения, выбираем 1,2 для светильников с лампами накаливания и 1,4 для люминесцентных светильников согласно рекомендациям /4, с.125/.

При освещении помещения люминесцентными лампами по известному потоку лампы определяем количество ламп N, штук, по формуле (3)

                                            (3)

где Фл – световой поток источника света, лм. Он зависит от мощности лампы.

Енорм – нормированное значение освещенности, лк;

Кзап – коэффициент запаса;

n – число ламп в светильнике, штук;

Z – коэффициент, учитывающий равномерность освещения, равный 1,1…1,15;

Ku – коэффициент использования светового потока.

Для производственного помещения №1 - S = 580 м2 , А = 20 м, В = 29 м, h = 6 м.

Светильники РСП-05, в одном светильнике лампа ДРЛ мощностью 700 Вт.

Световой поток лампы Фл = 41000 лм, Кзап =1,5, Z=1,15, коэффициент отражения потолка – 70%, стен – 30%, пола – 10%.

Рассчитаем индекс помещения по формуле (1)

 

 

Зная индекс помещения, а также коэффициенты отражения потолка, стен и пола находим коэффициент использования Ku, по /4, с.142, таблица 5-17/ определяем Ku = 0.84.

Рассчитываем число светильников в освещаемом помещении N, штук, по формуле (3)

 

Принимаем к установке в производственном помещении №1 15 штук светильников РСП-05, высота подвеса светильников h = 6 м.

Для остальных помещений расчет количества светильников сведем в таблицу Б1.

2.3 Аварийное освещение

Аварийное освещение служит для безопасной эвакуации людей из помещений при аварийном погасании рабочего освещения. Эвакуационное освещение должно обеспечивать освещённость основных проходов и ступеней лестниц не менее 0,5 лк /7, с. 29, п.7.75/.

Для аварийного и эвакуационного освещения разрешается использовать люминесцентные лампы и лампы накаливания. При нормальном режиме они участвуют в создании нормируемой освещённости помещения и рабочей поверхности /7, с. 29, п.7.77/.

Светильники аварийного и эвакуационного освещения присоединяются отдельными линиями к независимому источнику питания или переключается на него автоматически, при внезапном отключении рабочего освещения. Кроме того, они должны отличатся от светильников рабочего освещения типом, размером или специальными знаками.

 

Выходы из помещений, где могут находиться одновременно более 100 человек, а также выходы из производственных помещений без естественного света, где могут находиться одновременно более 50 чел. отмечаются указателями /7, с. 29, п.7.77/.

Указатели выходов могут быть световыми, со встроенными в них источниками света, присоединяемыми к сети аварийного освещения, и не световыми (без источников света) при условии, что обозначение выхода (надпись, знак и т.п.) освещается светильниками аварийного освещения.

При этом указатели должны устанавливаться на расстоянии не более 25 м друг от друга, а также в местах поворота коридора. Дополнительно должны быть отмечены указателями выходы из коридоров и рекреаций, примыкающих к помещениям, перечисленным выше. Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильников рабочего освещения специально нанесенной буквой А красного цвета /7, с. 29, п.7.78/.

В данном проекте аварийное освещение выполняется лампами ДРЛ, накаливания и люминесцентными лампами.

 

2.4 Расчет системы питания осветительной и розеточной сетей

Для питания осветительных установок используется напряжение 380/220В. На вводе в здание расположен распределительный пункт РП (существующий). Он предназначен для приема электроэнергии от ТП и распределения электроэнергии по зданию цеха. От него будут питаться групповые щитки освещения: ЩО-1, ЩО-2, ЩАО.

Исходя из расположения помещений, все потребители разбиты на группы. Необходимо, чтобы щит имел количество автоматов на отходящих линиях большее, чем занято нагрузкой, для создания резерва. Выбираем щитки освещения типа ЩО 8505(1ЩО, 2ЩО, ЩОА) из каталогов /8/. Характеристики выбранного оборудования приведены в таблице 4.

Групповые щиты должны располагаться в местах, к которым обеспечен быстрый и легкий доступ. Щитки освещения расположены:

- в производственном  помещении (1ЩО, 2ЩО, ЩАО);

Таблица 4 - Основные характеристики групповых щитов

Марка щитка	Число однофазных групп	Аппарат на вводе	Аппарат на отходящих линиях	Габариты, мм
				Высота	Ширина	Глубина
1	2	3	4	5	6	7
ЩО 8505 (ЩО-1)	9	ВА61F29 63/20 А	ВА61F29 16 А	240	260	95
ЩО 8505 (ЩО-2)	9	ВА61F29 63/25 А	ВА61F29 16 А	240	260	95
ЩО 8505 (ЩАО)	9	ВА61F29 63/25 А	ВА61F29 16 А	240	260	95

 

Нагрузка распределяется на отходящих линиях таким образом, чтобы распределение нагрузки между фазами было равномерным. Это делается для того, чтобы избежать несимметрии трехфазной сети и тока в нейтральном проводе. Допуск по несимметрии составляет 5%.

Сечения линий выбираются по допустимому нагреву от длительно протекающего тока нагрузки и проверяются по потере напряжения и на соответствие выбранному аппарату защиты.

Условие выбора определяется соотношением (4)

Iр ≤ Iдд,                                                             (4)

где Iр – рабочий (расчетный) ток линии, А;

Iдд – длительно допустимый ток для выбранной марки проводника, А.

Расчетный ток Iр, А, для однофазной групповой линии определяется по формуле (5)

Iр = ,                                                     (5)

Расчетный ток Iр, А, для трехфазной линии определяется по формуле (6) /5, с.2/

Iр = ,                                                   (6)

где Рр – расчетная мощность групповой или питающей линии, кВт;

cosφср – средневзвешенный коэффициент мощности.

Расчетная мощность Рр, Вт, определяется по формуле (7)

Рр = Ру ∙ Кс,                                                          (7)

где Ру – установленная мощность групповой или питающей линии, Вт;

Кс – коэффициент спроса осветительной или розеточной сети.

Для осветительной сети Кс = 1,0, для розеточной сети Кс = 0,8.

Установленная мощность Ру, Вт, определяется по формуле (8)

Ру = ∑Рi,                                                           (8)

 

где ∑Рi – суммарная мощность всех потребителей группы или линии, Вт.

По условию (4) выбираются сечения фазных проводников. Сечения нулевых проводников выбираются согласно /6, с.15, раздел 1/.

Согласно требованиям /6, с.7, раздел 6/ в административно-бытовых помещениях выбираются кабели для групповых и питающих линий марки ВВГ.

Сечение нулевых защитных проводников (РЕ) должно равняться сечению фазных при сечении последних до 16 мм2.

Сечение PEN-проводников (совмещены функции нулевого рабочего и нулевого защитного проводника) должно быть не менее сечения N-проводников и не менее 10 мм2 по меди и 16 мм2 по алюминию независимо от сечения фазных проводников.

Напряжение, подводимое к лампе, значительно влияет на ее световой поток, поэтому в ПУЭ регламентируется максимально допустимое снижение напряжения на источниках света.

В осветительных сетях рабочего освещения производственных и общественных зданий на наиболее электрически удаленных от источника питания лампах должно быть напряжение не ниже 97,5% от номинального, для аварийного освещения – не ниже 95% от Uн. Под наиболее электрически удаленной лампой понимается источник света, для которого потери напряжения окажутся максимальными. Потери напряжения зависят не только от удаленности источника света, но и от единичной мощности лампы. Для люминесцентных трубчатых ламп потери напряжения определяются не для самой удаленной лампы, а для точки, находящейся в середине самого удаленного от источника питания ряда светильников с люминесцентными лампами при условии, что к этой точке подключена нагрузка всех ламп этого ряда с учетом потерь в пускорегулирующей аппаратуре.

Для проверки сечений по потере напряжения необходимо привести схему группового щитка с указанием конфигурации только одной групповой линии (количество, тип и мощность источника света, расстояния между точками их  

подключения к линии), для остальных групповых линий указать их расчетные нагрузки (для трехфазных – пофазно), для питающей – длину. Для однофазных групповых линий потери напряжения ΔUгр.л, %, для самой удаленной лампы или середины самого удаленного ряда люминесцентных ламп определяют по формуле (9)

ΔUгр.л = ,                                                        (9)

где М – момент нагрузки, кВт·м;

S – выбранное сечение линии, мм2;

С – коэффициент, зависящий от напряжения сети, материала проводника и конфигурации линии.

Для однофазных линий с медными жилами С = 12, с алюминиевыми С = 7,4. Для трехфазных линий с равномерной нагрузкой фаз с медными жилами С = 72. Для трехфазных неравномерно нагруженных линий коэффициент С выбирается как для однофазных линий.

Момент нагрузки М, кВт·м, определяется по формуле (10)

М = ΣРрi ∙ Li,                                                      (10)

где Ррi – расчетная мощность линии в i-ой точке, кВт;

Li – длина линии от щитка до точки приложения электрической нагрузки, м.

Рассчитаем группу №1-1 щитка освещения ЩО-1.

Установленную мощность Ру, Вт, определяем по формуле (8)

 

Расчетную мощность Рр, Вт, определяем по формуле (7)

 

Расчетный ток Iр, А, для однофазной групповой линии определяем по формуле (5)

 

По соотношению (4) выбирается кабель AВВГ – 3 х 2,5 с Iдд = 30 А.

Определяем момент нагрузки М, кВт·м, по формуле (10)

М = 2800 ∙ 68,7 = 402,36 кВт · м

Определяем потери напряжения ΔUгр.л, %, по формуле (9)

 

Данная потеря напряжения является недопустимой, так как ΔUгр.норм составляет более 2,5%, следовательно, выбираем большее сечение кабеля.

 

Данная потеря напряжения является допустимой, так как ΔUгр.норм составляет более не 2,5%.

Групповые сети электроосвещения и розеточные сети выполняются 3-х проводными: фазный проводник (L), нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники. При этом нулевой рабочий и нулевой защитный проводники не должны подключаться на щите под общий контактный зажим.

В здании для групповых линий применим кабель АВВГ – алюминиевый, с пластмассовой изоляцией не поддерживающий горения. Прокладка открытая в миниканалах и скрытая за подвесным потолком в гофрированных трубах из ПВХ. Сечение кабеля выбираем по расчетному току. Для осветительной сети принимаем сечение 16 мм2 на ответвлениях к светильникам по помещению и спуски к выключателям и сечение 25 мм2 для магистрали групповой линии.