Задание:
1.Рассчитать число и мощность ламп светильников,разместив их на плане цеха.
2.Выбрать сечение проводов осветительной сети поминимуму проводникового материала.
Исходные данные:
Вар.
Размеры
Трансформатор
№
м
м
м
лк
м
м
м
кВт
кВт
кВА
а
b
h
E
l 1
l 2
l 3
P 1
P 2
Pн
cos φ
β
4
6
12
7
300
25
15
25
2
0,5
1600
0,8
0,6
Принять лампы типа ДРЛ, светильник типа С35ДРЛ скривой распределения
света – глубокая Г-1. Длина цеха А = 60 м. Ширина цеха В = 48 м.
Решение:
1.Расчетчисла и мощности ламп светильников.
Установка ирасположение светильников определяется параметрами:
h– расчетная высота,
L– расстояние между соседними светильниками,
l– расстояние от крайних светильников до стен.
Распределениеосвещенности по площади поля существенно зависит от типа
светильника иотношения:
λ= .
Для заданноготипа светильника С35ДРЛ величина λ = ( 0,6 ÷ 1,0 ).
Расстояниемежду лампами выбираем кратным расстоянию между колоннами.
В соответствиис размерами цеха предварительно выбираем расстояние между светильниками L, м:
L = λ∙ h = ( 0,6 ÷ 1,0 ) ∙ 7
Принимая вовнимание расстояние между колоннами и учитывая, что расстояние светильников отстен или рядов колонн принимается в пределах 0,3 ÷ 0,5 Lвыбираем L= 6 ми подсчитываем количество светильников в одном пролете: N= 18 св. А затем количество светильников в цехе N= 78.
Определяеминдекс помещения i:
i= = = 3,8
Определяемкоэффициент использования η:
для этогонеобходим индекс помещения Iи коэффициентыотражения поверхностей помещения. Для упрощения используем таблицу 2 длянаиболее распространенных коэффициентов отражения.
таблица 2
Тип КСС
Индекс помещения, i
Г-1
0,6
0,8
1,25
2,0
3,0
5,0
η
0,35
0,45
0,6
0,63
0,68
0,77
Принимаемη = 0,70
Определимнеобходимый световой поток ламп:
Ф =
где, Е –заданная минимальная освещенность; z– отношение E/E;
k– коэффициент запаса; η – коэффициент использования;
S– освещаемая площадь.
Коэффициентзапаса kможно принятьравным 1,1; zдля ламп типа ДРЛ принять равным1,15.
S = 60 ∙ 48 =2880 м ;
Ф = = 21685,7 лм.
Посветовому потоку выбираем ближайшую стандартную лампу из табл.3, световой потоккоторой не должен отличаться от расчетного более чем на минус 10 и плюс 20 %.
Таблица 3
Тип лампы
Мощность, Вт
Напряжение, В
Ток, А
Ф, лм
ДРЛ 400
400
135
3,25
23000
Длязаданных пролетов размещение светильников производим по углам площадки состоронами L× L = 6 ×6 м.
2.Расчет электрической осветительнойсети.
Определение расчетной нагрузки.
Расчетная нагрузка — это нагрузка покоторой производим расчет электрической сети. Для осветительных установокрасчетная нагрузка примерно равна установленной мощности:
= =
где, N– количество светильников;
р – мощность лампы одногосветильника;
— коэффициент спроса.
Для производственных зданий,состоящих из отдельных крупных пролетов, коэффициент спроса принимаем равным 0,95.
= 72 ∙ 400∙ 0,95 = 27360 Вт.
К расчету осветительных сетейпредъявляются следующие требования:
а) выбранные сечения проводов должныобеспечивать требуемые
напряжения у источников света. Снижениенапряжения по отношению к
номинальному не должно у наиболее удаленныхламп превышать 2,5%;
б) выбранные сечения проводов должныобеспечить механическую
прочность при их монтаже и эксплуатации.
Основным является расчет сетина потерю напряжения.
Определение допустимой величины потерьнапряжения в сети
Допустимая величина потерь напряженияопределяется из выражения:
∆ =
где, ∆ — допустимая величинапотерь в сети;
— номинальноенапряжение холостого хода трансформатора;
∆ — потери напряжения втрансформаторе под нагрузкой;
— допустимоеминимальное напряжение у удаленных ламп.
Потеря напряжения в трансформаторе зависит отего мощности, загрузки и характера нагрузки:
%
где, β – коэффициент загрузки трансформатора;
cosφ– коэффициент мощности трансформатора
— активная иреактивная составляющие напряжения КЗ
где,
Таблица 4
Трансформатор
Потеря напряжения в % при cosφ
кВ∙А
кВт
%
0,95
0.9
0,8
0,7
1600
16,5
6,0
5,0
4,4
3,7
3,3
Напряжение холостого ходасиловых трансформаторов, как правило, завышается, но не более чем на 5 %, этоограничение накладывают источники света, напряжение на которых не должнопревышать 5 % от номинального. Поэтому принимаем
∆ = 105 − 2,6− 97,5 = 4,9 %.
Таким образом, еслиосветительная сеть будет выбрана с расчетом, что в ней будет падатьнапряжение 4,9 %, то в этом случае усамых удаленных источников света напряжение будет снижено на 2,5 %, т.е. составлять 97,5% от номинальногочто соответствует требованиям.
3.Расчетсечения проводников.
Для определения сечения проводов,осветительная сеть разбивается на участки, для которых рассчитываются подопустимой величине потери напряжения сечение проводов.
При расчете разветвленной питающей сетираспределение потерь напряжения ∆Uмежду участками сети следует производить по условиямобщего минимума расхода проводникового металла.
Сечение каждого участка сети определяется порасполагаемой потере напряжения от начала данного участка до конца сети иприведенному моменту
где,
Момент для сосредоточеннойнагрузки:
M= P∙ L
Момент для распределенной нагрузки ( длясветильников):
М = n∙P[]
где, n−количество ламп в линии;
Р − мощность лампы светильника;
− расстояние отщитка до первого светильника.
Значения коэффициентаприведения моментов Таблица 5
линия
ответвление
Коэффициент α
трехфазная с нулем
однофазное
1,85
двухфазное с нулем
однофазное
1,33
Определяеммоменты для участков сети.
Первый момент это участок l1, по ней проходит вся нагрузка:
28,8 + 2 + 0,5 = 31,3 к Вт;
кВт∙м.
Для участков l2, l 3, l4 можно принять, что расчетная нагрузка равна установленной:
Расстояние до щита 2определим по плану цеха:
Расстояние до щита 3 по плануцеха:
36 ∙ 400 ∙72,3 = 1041,12 кВт∙м.
Расстояние до щита 4 по плануцеха:
(2 + 0,5)∙38,9 =97,3 кВт∙м.
Остальные участки имеютдвухпроводную линию.
Расстояния от щитов до первыхсветильников определим по плану цеха:
кВт∙м;
Определим приведенный момент для первогоучастка сети с учетом всей последующей сети:
= 5430кВт∙м.
По таблице 6 для приведенногомомента и потере напряжения 4,9% выбираем сечение
Непосредственно в проводе
Для второго участка и последующей за нимсети приведенный момент равен:
кВт∙м.
А допустимое, или располагаемоепадение напряжения для этого участка и последующих составит:
∆U= 4,9% −0,5% = 4,4%.
По таблице 6 выбираем сечениепроводов для линии и оно соответствует
= 16 составит примерно0,9%.
Для оставшегося участкадопустимое падение напряжения составит:
∆U = 4,9% − 0,5%− 0,9% = 3,5%.
Выберем сечение проводов дляучастков по таблице 7 длядвухпроводной сети находим с моментами равно
Определим приведенный моментдля участка линии, для которогорасполагаемое падение напряжения также равно 4,4%:
кВт∙м.
По таблице 6 сечение провода потери напряжениясоставляют примерно 3,5%.
Для оставшегося участка допустимоепадение напряжение составит:
∆U= 4,4% −3,5% = 0,9%.
Сечения проводов и равны:
Определим приведенный моментдля участка линии, с располагаемымпадением напряжения 4,4%:
97,3 + 1,85(30 + 12,5)= 176 кВт∙м.
По таблице выберем сечениепровода: потери напряжениясоставляют 0,9%.
Для оставшегося участкадопустимое падение напряжения составит:
∆U= 4,4% − 0,9% = 3,5%.
Выберем сечение проводов дляучастков
Таблица б Моменты для алюминиевых проводников
∆U
%
Момент нагрузки, кВт∙м, трехфазных линий с нулем и без напряжением 380/220 В
2,5
4
6
10
16
25
35
50
0,2
22
35
53
88
141
220
308
440
0,4
44
70
106
176
282
440
616
880
0,6
66
106
158
264
422
660
924
1320
0,8
88
142
211
352
563
880
1232
1760
1,0
110
176
264
440
704
1100
1540
2200
1,2
132
211
317
528
845
1320
1848
2640
1,4
154
246
370
616
986
1540
2156
3080
1,6
176
282
422
704
1126
1760
2464
3520
1,8
198
317
475
792
1267
1980
2772
3960
2,0
220
352
528
880
1408
2200
3080
4400
2,2
242
387
581
968
1549
2420
3388
4840
2,4
264
422
634
1056
1690
2640
3696
5280
2,6
286
458
686
1144
1830
2860
4004
5720
2,8
308
493
739
1232
1971
3080
4312
6160
3,0
330
528
792
1320
2112
3300
4620
6600
3,2
352
563
845
1408
2253
3520
4928
7040
3,4
374
598
898
1496
2394
3740
. 5236
7480
3,6
396
634
950
1584
2534
3960
5544
7920
3,8
418
669
1003
1672
2675
4180
5852
8360
4,0
440
704
1056
1760
2816
4400
6160
8800
4,2
462
739
1109
1848
2957
4620
6448
9240
4,4
484
774
1132
1936
3098
4840
6776
9680
4,6
506
810
1214
2024
3238
5060
7084
10120
4,8
528
845
1267
2112
3379
5280
7392
10560
Таблица 7 Моменты для алюминиевыхпроводников
∆U
%
Момент нагрузки, кВт∙м, двухпроводных линий
на напряжение 220 В
2,5
4
6
10
16
25
0,2
4
6
9
15
24
37
0,4
7
12
18
30
47
74
0,6
11
18
27
44
71
101
0,8
15
24
35
59
95
148
1,0
18
30
44
74
118
185
1,2
22
36
53
89
142
222
1,4
25
41
62
104
166
259
1,6
30
47
71
118
189
296
1,8
33
53
80
133
213
333
2,0
37
59
89
148
237
370
2,2
41
65
98
163
260
407
2,4