План
Исходные данные. 2
1. Светотехническая часть. 3
1.1 Определение качественных и количественных показателейнормируемых показателей освещения. 3
1.2 Выбрать источники света, типы светильников для рабочего и аварийного освещения, соответствующие условиямокружающей среды… 3
1.3 Расчет количества светильников и размещение их на плане. 3
2. Электротехнический расчет. 6
2.1 Расчет сечения проводников групповой сети по нагреву,потере напряжения и условиям защиты… 7
2.2 Расчет сечения проводников питающей сети по нагреву, потери напряжения и условиям защиты… 10
Литература. 14
Задание на выполнение курсовой работы
Для столярногоцеха спроектировать установку электрического освещения, которое состоит израбочего и аварийного освещения. Исходные данные
Строительныегабариты цеха:
длина — 18 м;ширина — 27 м; высота — 6 м;
строительныймодуль — 9*6 м.
Коэффициентыотражения потолка, стен, расчетной поверхности или пола принимаем: rп = 30%,rс = 30%,rр = 10%.
Возможныеисточники питания электрических сетей: ТП 250-1000 кВ×А 380/220 В, длина питающей линии 50 м.
1. Светотехническая часть1.1 Определение качественных и количественныхпоказателей нормируемых показателей освещения
СогласноСНиП:
а) минимальнаяосвещенность — Ен = 300 лк;
б) коэффициентпульсации — 15%
в) коэффициентзапаса — Кз = 2;
г) расчетнаянормируемая плоскость — Г = 0,8 м; 1.2 Выбрать источники света, типы светильников длярабочего и аварийного освещения, соответствующие условиям окружающей среды
Окружающаясреда в столярном цехе пыльная. В качестве осветительных приборов для общегорабочего освещения выбираем светильники для производственных помещений типа ГСП15 с металлогалогеновыми лампамитипа ДРИ, с кривой силы света (КСС) — Г2 и КПД светильника — 60% (ηсв=0,6),степень защиты светильника — IP54.
Для общегорабочего освещения к установке в светильниках намечаем лампы типа ДРИ 400мощностью 400 Вт со световым потоком Фном = 34000 лм. Напряжение питания — 220В 1.3 Расчет количества светильников и размещение ихна плане
Определяемрасчетную высоту:
h = H — hсв — hрп,
где H = 6 м — высота помещения;
hсв = 0,4 м — высота свеса;
hрп = 0,8 м — высота рабочей поверхности;
h = 6 — 0,4 — 0,8 = 4,8 м.
Индекспомещения:
/>
/>
На основаниииндекса помещения i = 2,25, КСС — Г-2 и коэффициентовотражения ρп = 30%, ρс = 10%, ρр = 10% по таблице 13 [8] выбираюткоэффициент полезного действия помещения 90% (ηп = 0,9).
Коэффициентиспользования осветительной установки:
ηи =ηсв∙ηп = 0,6∙0,9= 0,54.
Общееколичество светильников для проектируемой установки:
/>,
где S — площадь помещения (18∙27 = 486 м2),
n — число ламп в светильнике;
z = 1,15 — для ламп типа ДРИ.
/>
Минимальноеи максимальное расстояние между светильниками для светильников с КСС типа Г-2по таблице рекомендуемых значений λ = (0,8 — 1,1).
L = h ∙λ;
L1 = 4,8 ∙ 0,8 = 3,84 м;
L2 = 4,8 ∙ 1,1 = 5,28 м;
Значение L2 = 5,28 м получилось близкое к проектному расстоянию междусветильниками по длине помещения, поэтому светильники намечаем разместить нафермах через 5 метров. Значение L1 = 3,84 мсоответствует расстоянию между светильниками по ширине. Так предполагаем 4 рядасветильников по 5 светильников в каждом.
Nуст = 4 ∙ 5 = 20
Проверяем,укладывается ли расчетное количество светильников в допустимые значения ( — 5%- + 10%) N.
/>.
Количествосветильников по расчету и по расположению совпадают.
Окончательнопринимаем 20 светильников размещенных в 4 ряда, по 5 штук в каждом ряду. Наносимсветильники на план цеха.
Количество светильниковаварийного освещения для эвакуации людей составляет (10-15)% от количествасветильников рабочего освещения.
Nab = 20 ∙ 0,15 = 3 шт.
/>2. Электротехническийрасчет
Так каксветильники с газоразрядными лампами типа ДРИ и помещение пыльное товыполняется трехфазная питающая сеть типа ТN-Снапряжением 380/220 В (3 фазы, нулевой рабочий проводник N)медным четырехжильным кабелем. Групповая сеть освещения выполняется трехфазнойтипа TN-S напряжением380/220 В медным пятижильным кабелем (3 фазы, нулевой рабочий проводник N, нулевой защитный проводник PE — длязаземления корпусов светильников)
Длягрупповой сети с учетом требования ограничения коэффициента пульсации принимаемпятипроводную сеть напряжением 380/220В.
Для рабочегоосвещения выбирается щиток освещения типа ПР11 с типом вводного аппарата А3710Бна ток от 160 А с трехполюсными выключателями распределения серии АЕ2046 на Iн = 63 А. Конструктивное исполнение шкафа — напольное состепенью защиты IР54.
/>
/>
Рис2. Схемагрупповой сети рабочего освещения столярного цеха2.1 Расчет сечения проводников групповой сети понагреву, потере напряжения и условиям защиты
Проверяем,на сколько равномерно по трем фазам распределены светильники:
Рр. фазы А =NА∙Рл∙Кпра,
где NА — количество светильников в группе, подключенных к фазе А;
Рл — мощностьлампы, кВт
Кпра — коэффициент,учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре;
Рр. фазы А =2∙ 0,4 ∙ 1,1 = 0,88 кВт,
Рр. фазы В =2∙ 0,4∙ 1,1 = 0,88 кВт,
Рр. фазы А =1∙ 0,4∙ 1,1 = 0,44 кВт.
Вычисляемстепень неравномерной нагрузки по фазам:
/>
Найдемнаиболее удаленную от щитка и наиболее загруженную группу
Рр. гр = Nгр×n ·Рл×КПРА,
Ргр = 5 * 0,4*1,1 = 2,2 кВт.
Выборсечений проводников по нагреву осуществляется по расчетному току Iр:
/>;
где cosj =0,5- коэффициент мощности нагрузки.
/>.
Согласно ПУЭот перегрузок необходимо защищать осветительные сети, так как они открытопроложены. Определяют ток комбинированного расцепителя автоматическоговыключателя осветительного щитка на группу:
Iрасц ³ 1,2 Iр.
Iрасц = 1,2 × Iр = 1,2 ∙ 6.69 = 8,03 А.
Принимаютближайшее стандартное значение Iрасч. ном = 10 А нагрупповой выключатель АЕ2046. По справочным данным для групповой сети принимаемпятижильный кабель с медными жилами сечением 1,5 мм2 марки ВВГ5х1,5, сдопустимым током Iд = 17 А при прокладке кабеля ввоздухе.
По условиювыбора провода
Iр £ Iд;
8.03 А £ 17 А.
Iд ≥ Iрасц
17 А ≥10 А
При заданныхноминальном напряжении сети и материале проводника
/>%.
где с = 72 — коэффициент для медных проводов.
S — сечение данного участка сети, мм2;
SМ= Рр. гр ·l2 + Рр.3 ·l3/2 — сумма моментовучастков сети, кВт×м
где Рр. гр — расчетная мощность светильников наиболее удаленной группы, кВт;
l2 — длинакабеля от щитка освещения до наиболее удаленной группы, м;
l3 — длинакабеля большего участка группы, м;
l3/2 — таккак светильники на участке распределены равномерно;
Рр.3 — расчетнаямощность светильников, подключенных от большего участка группы, кВт.
2.2 Расчет сечения проводников питающей сети понагреву, потери напряжения и условиям защиты
Определяемрасчетную мощность рабочего освещения цеха
Рр = Руст ·Кс ·КПРА,
где Кс — коэффициентспроса;
Руст — установленнаямощность;
Для столярногоцеха, Кс= 1,
Рр = 8 ·1·1,1 = 8.8 кВт.
Определяемрасчетный ток питающей сети:
/>.
Даннаяпитающая сеть должна быть защищена от токов КЗ и от перегрузки, поэтомуопределим расчетный ток комбинированного расцепителя автоматическоговыключателя:
Iрасц = 1,2 × Iр = 1,2 ∙ 26,77 = 32,13 А.
Примем пошкале ближайшее стандартное значение номинального тока Iрасц = 38 А. Принимаем четырехжильный кабель с медными жилами сечением 6 мм2
ВВГ 4х6мм2 сIдоп = 38 А.
По условиювыбора провода:
Iр £ Iд;
26,77 А £ 38 А.
Условиезащиты сети от перегрузки
Iдоп = 38 А ³ Iрасц = 80 А.
В целяхобеспечения селективности защиты рекомендуется принимать не менее чем на 2ступени большими тока последующего аппарата. Требование по обеспечениюселективности защиты выполнено, так как номинальный ток расцепителя автоматапитающей сети Iрасц = 80 А, а номинальный токрасцепителя автомата групповой сети Iрасц = 10А.
Рассчитаемпитающую сеть на потерю напряжения и проверим выбранное сечение кабеля.
/>%.
Суммарнаяпотеря напряжения от низковольтного щита ТП до самого удаленного светильникасоставила
DU = DU пит + DU гр = 1.01 + 0,65 =1,66%.
полнаяпотеря напряжения:
DU = DU× К,
где К = 1,05- при сечении 2 — 16 мм2.
DU = 1,66 ∙ 1,05 = 1,74%,
чтозначительно меньше располагаемых потерь Dup = 4%.
Расчет сетиаварийного освещения
Питаниесветильников аварийного освещения выполняется фазным напряжением 220 Впеременного тока (фаза, нулевой рабочий проводник N,нулевой защитный проводник PE).
Дляаварийного освещения принимается к установке светильники типа НСП11-500 слампой накаливания мощностью 500 Вт. Степень защиты светильника — ΙΡ60.
Длягрупповой сети аварийного освещения принимается трехпроводная сеть (фаза инулевой рабочий проводник, а также добавляется нулевой защитный проводник PE для заземления корпусов светильников.
Дляаварийного освещения принимается к установке щиток типа ЯОУ8501 с пакетнымвыключателем ввода серии ПВ3-60 и на одну отходящую линию с однополюснымавтоматическим выключателем распределения серии АЕ1031 на ток 10 А. Конструктивноеисполнение шкафа — навесное со степенью защиты IР54.
Расчетнаямощность аварийного освещения:
Рр = Ncв∙Руст · Кс =0,5∙1,1∙3 =1,65 кВт,
Расчетныйток групповой сети аварийного освещения:
/>;
где cosj =1 — коэффициентмощности ламп накаливания.
/>.
Выбираеммедный трехжильный кабель сечением 2,5 мм2 с поливинилхлоридной изоляцией иоболочкой без наружного покрова ВВГ3´2,5с длительным допустимым током Iдоп = 25 А.
Iдоп ≥ Iном расц; 25А ≥ 10А
Литература
1. Бурдочкин Ю.С.,Парфенова Н.А. Электрическое освещение: Справочные материалы к курсовому идипломному проектированию для студентов специальности 100400 всех форм обучения/ Рубцовский индустриальный институт. — Рубцовск: РИО, 2001.
2. СНиП 23.05.93.Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования. — М.: Стройиздат,1993.
3. Справочнаякнига по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. — М.: Энергоатомиздат, 1983.