Проектирование ОУ цеха металлоизделий

1. Введение.

Надёжность работы электрического оборудования зависит от качества его эксплуатации на промышленных предприятиях.

Рост производительности труда, развитие энергоемких электротехнологических процессов, реализация мероприятий по охране окружающей среды, внедрение прогрессивных технологий приведет к дальнейшему повышению энерговооруженности предприятий.

В этих условиях правильная организация труда электротехнического персонала и грамотное ведение им эксплуатации электроустановок становится весьма сложным и ответственным делом, так как любая ошибка эксплуатации может привести к значительному материальному ущербу: выводу из строя дорогостоящего оборудования, большим потерям продукции, нерациональному использованию электроэнергии, затратам на восстановления работоспособности электрических оборудования.

Обслуживание электроустановок промышленных предприятий осуществляют сотни тысяч электромонтеров, от квалификации которых во многом зависит надежная и бесперебойная их работа. Обслуживающий электротехнический персонал должен знать основные требования Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и Межотраслевых правил безопасности труда при эксплуатации электроустановок (ПТЭЭП), ГОСТов и других нормативных документов, а также устройство электрических машин, трансформаторов и аппаратов, материалы, инструмент, приспособления и оборудование, применяемые при эксплуатации электроустановок.

В данном дипломном проекте поставлены следующие задачи:

• Составить Введение.
• Спроектировать ОУ.
• Рассчитать мощность и выбрать двигатель электропривода печи сопротивления.
• Выбрать схему управления ЭП двери печи сопротивления.
• Разработать технические мероприятия по ОУ и ЭО цеха.
• Определить методы испытаний ЭД после ремонта.
• Разработать мероприятия по ТБ при эксплуатации ЭО и сетей.
• Составить смету затрат на ремонт ЭД электропривода двери печи сопротивления.

Графическая часть должна содержать:

• План размещения и электроснабжения осветительной установки.
• Принципиальная электрическая схема управления ЭП двери печи сопротивления.

2 Проектирование ОУ цеха металлоизделий.

2.1.1  Характеристика производства.

  Цех металлоизделий (ЦМ) является составной частью отрасли тяжелого машиностроения и предназначен для выпуска различных изделий для этого производства.

В цехе предусмотрено термическое отделение, в котором производится    предварительная подготовка заготовок и окончательная  подготовка готовых изделий.

В станочном отделении установлены станки различного назначения.

Транспортные операции производятся с помощью мостовых кранов и наземных электротележек.

Кроме названных, в цехе имеются вспомогательные, бытовые и служебные помещения.

ЦМ получает электроснабжение от собственной цеховой трансформаторной подстанции (ТП), расположенной на расстоянии 1,6 км от заводской подстанции глубокого ввода (ПГВ). Напряжение – 10 или 35 кВ. От энергосистемы (ЭСН) до ПГВ – 15 км. Количество рабочих смен – 2. Потребители ЭЭ по надежности ЭСН – 2 и 3 категории. Грунт в районе цеха – песок с температурой +10 ̊С. Каркас здания А×В×H = 50×32×10м.

Все помещения, кроме станочного и термического отделений, двухэтажные высотой 4 метра.

Исходные данные:

1. План расположения помещений цеха представлен на рисунке 1.
2. ТЗ на электропривод двери печи сопротивления, в таблице 1.

      Для помещений, в которых предусматривается  общее равномерное освещения  горизонтальных поверхностей, расчет  ОУ выполняется методом коэффициента  использования светового потока.

 

 

 

 

 

 

2.1.2. Условия реализации  проекта.

При проектировании ОУ следует выполнить условия:

1. Равномерность должна быть наибольшая. Допустимая неравномерность – 15%. Выравнивание неравномерности производится установкой дополнительных штепсельных розеток. Нагрузка на розетку приравнивается к мощности светильника помещения.

2. ЭСН ИС типа ЛН (cosφ = 1 ) и типа ЛЛ (cosφ = 0,95 с индивидуальной компенсацией реактивной мощности) получают от одного РУ. При их совмещении одна ЛН приравнивается к 2,5 ЛЛ.

3. Распределение по групповым линиям учитывает количество ИС в ней: точечных (т. ЛН и др.) – 20, протяженных (т. ЛЛ) – 50. в случае превышения количества ИС на группу, эта фаза расщепляется с обозначением: А1,А2…;В1,В2… или С1,С2… Малые помещения получают ЭСН только от одной групповой линии, исключение составляют помещения больших площадей.

2.1.3. Задачи проектирования:

- обеспечить равномерную общую освещенность помещений цеха

- обеспечить минимальные  потери ОУ цеха.

2.1.4. Обоснования выбора  схемы ОУ цеха.

          По плану в цехе имеются  помещения большей площади (станочное  отделение) так и малой площади (склады, ТП, бытовка, вентиляционная, инструментальная , щитовая). В помещениях большей площади целесообразно устанавливать люминесцентные лампы типа ЛБ-40, ЛБ-80. В малых помещениях где не требуется большой освещенности, можно применять обычные источники света с лампами накаливания. Помещение и комнаты отдыха целесообразно освещать светильниками с ЛЛ, обеспечивающими равномерное освещение близкое по спектру к дневному свету с En = 200 – 300 лк.

В бытовке и на складе люди находятся непостоянно, работы там выполняются неответственные, высота помещения 4 метра – в качестве ИС выбираются ЛН, обеспечивающая освещенность En = 60 лк

В помещениях ТП, щитовой, вентиляторной осуществляется периодическое наблюдение  приходящим персоналом (контроль параметров ЭСН), поэтому там достаточно будет En = 30 лк, т.е. применяются ИС с ЛН. В инструментальной периодически выдается инструмент En = 30…60 лк ИС с ЛН. Для станочного отделения учитывается выполнение работ различной точности и высоту потолка 10 м, целесообразно выбрать En = 300 лк и ИС типа ЛЛ.

2.2. Светотехнический расчет.

2.2.1. Обоснования  выбора  ИС и характеристика помещений.

Нормируемое освещение для помещений цеха должно соответствовать СНиП 23 – 05 – 95 и выбирается в соответствии с характером работы  по [6] и заносится  в Таблицу 1.

Таблица 1 – Сводная ведомость минимальной нормируемой освещенности по помещениям.

Наименование помещений	Вид источника света	Ен, лк	Характер работ	Размер различаемого объекта, мм	Разряд и под разряд зрительной работы	Дополнительные сведения
1	2	3	4	5	6	7
1.Комната отдыха	ЛЛ	300	Средней точности	0,5…1,0	IV	Т-темный М-малый
2.Бытовка	ЛН	60	Периодическое наблюдение при наличии персонала	-	VIII	Средний
3.Щитовая	ЛН	30	Периодическое наблюдение приходящим персоналом	-	VIII	Средний
4.ТП	ЛН	30	Периодическое наблюдение приходящим персоналом	-	VIII	Средний
5.Вентиляционная	ЛН	30	Периодическое наблюдение приходящим персоналом	-	VIII	Средний
6.Склад	ЛН	60	Периодическое наблюдение при наличии персонала	-	VIII	Средний
7.Инструментальная	ЛН	30	Периодическое наблюдение приходящим персоналом	-	VIII	Средний
8.Станочное отделение.	ЛЛ	300	Средней точности	0,5…1,0	IV	М-малый Т-темный

 

 

 

2. Расчет освещения помещений методом Ки светового потока с ЛН.

Для расчета освещения с ЛН выбирается помещение склада.

Исходные данные для расчета:

Размеры склада А×В×H = 8×6×4 м

Источники света ИС – ЛН нормируется освещенность - Ен = 60 лк. Коэффициенты отражения – ρ

 ρ = 50 – 30 -10%

Критерий экономичности λ= 1,3

Требуется:

• Выполнить светотехнический расчет ОУ.

• Разместить ОУ на плане.

• Определить Еф и РОУ.

Рисунок 1. Размещение ОУ на плане.

 

1. Расчет размеров элементов электрической сети ОУ.

 

- Выполняется эскиз плана (Рисунок 1)

- Точечные ИС размещают  по вершинам квадратных или  прямоугольных полей, соблюдая условие:

LAP = (1…1,5) *LB

где LA – расстояние между ИС по длине помещения, м;

       LB – расстояние между рядами по ширине помещения, м.

LВр = λ * h = 1,3 * 2,4 = 3,12 м

h = H – hc – hp = 4 – 0,8 – 0,8 = 2,4 м

где h – расчётная высота, м;

      H – высота  помещения, м;

      hc – высота свеса светильника (расстояние от потолка), м;

      hp – высота рабочей поверхности от пола, м.

Н0- расстояние от рабочей поверхности до потолка, м.

Н0=Н-hр=4-0,8=3,2 м

      hc = (0,2 … 0,25) Н0 = (0,2…0,25) * 3,2 = 0,64…0,8 м

Принимается hc = 0,8 м,

nР=В/ LВ=6/3,12=1,92       Принимаем nР=2,

где nР- расчетное число рядов ОУ

-  Уточняется LВ=В/ nР=6/2=3 м,   тогда     ℓВ= LВ/2=3/2=1,5 м

- Определяется LА=(1…1,5) LВ=(1…1,5)3=3…4,5 м.  принимаем LА=4 м тогда

ℓА= LА/2=4/2=2 м.

Nр=А/ LА=8/4=2

где Nр- количество СП в ряду,

      LА- расстояние между СП в ряду расчетное.

- Проверяется размещение  на плане по «В» и «А»:

В= LВ (nР-1)+ 2ℓВ=3(2-1)+2*1,5=6 м

А= LА( Nр-1)+ 2ℓА=4(2-1)+2*2=8 м

Общее число СП N= Nр* nР=2*2=4

Расчет параметров ОУ.

- Определяется световой  поток и тип ИС.

Флр=Кз*z*S*Ен/η*N=1,3*1,15*48*60/0,5*4=2153 лм.

где Флр-расчетный поток лампы, лм

      Кз -коэффициент запаса, отн. ед. Принимается  Кз=1,3; z=1,15

      z-коэффициент минимальной освещенности,отн.ед.

Флсг = (0,9…1,2); Флр = (0,9…1,2) 2153 = 1938 …2584 Лм

      S-площадь освещаемой поверхности,м2

      Ен- освещенность нормируемая,лк

      N-общее количество СП в ОУ,шт

      η-коэффициент  использования светового потока,отн.ед.

По [6] η=F(ρ,i,СП)=F(50-30-10%;1,4;ЛН-НСП)=50%

где ρ- коэффициент отражения от потолка-стен-рабочей поверхности,%

      СП-вид ИС  в световом приборе

      i-индекс помещения;

i=S/h (A*B)=48/2,4(8+6)=1,4

По [6] выбираются для ОУ помещения ЛН т. Г 225-150 Фл=2090 лм

По [6] для установки выбираются СП т. НСП18-150,КСС т. Д-1 тогда марка ОУ-2*2 НСП – 150/3,2 наносится на план.

Определяется эксплуатационная высота

hэ = H – hc = 4 – 0,8 = 3,2 м

- Определяются фактические  величины ОУ Еф и Роу – мощность ОУ

Еф=Фл* η*N/Кз*z*S=2090*4*0,5/1,3*1,15*48=58лк

Роу=Рл*N=150*4*10-3=0,6кВт

Для освещения склада выбирается ОУ-2*2 НСП18 – 150/3,2; Еф=58 лк; Роу=0,6 кВт;

Отклонения расчетной освещенности от нормируемой допускается в пределах от – 10 % до +20 %

∆Е = 60 – 58 / 60 * 100% = 3%

ИС-Г 225-150; Фл=2090 лм

Размещение- LВ=3м; ℓВ= 1,5 м; LА=4 м; ℓА= 2 м

 

3. Расчет освещения помещения с ЛЛ.

Для расчета освещения ЛЛ выбрана комната отдыха.

Исходные данные для расчета:

Размеры помещения - А×В×H = 10×4×4

Источники света ИС – ЛЛ нормируется освещенность - Ен = 300 лк.

Коэффициенты отражения – ρ

 ρ = 70 – 50 -10%

Критерий экономичности λ= 1,3

Требуется:

• Выполнить светотехнический расчет ОУ.

• Разместить ОУ на плане.

• Определить Еф и РОУ.

Рисунок 2 - План размещения ОУ.

 

1. Расчет размеров элементов электрической сети ОУ.

- Определяется  LА – расстояние между ИС по длине помещения, м;

                            LВ – расстояние между рядами по ширине помещения, м.

LВ = λ * h = 1,3* 3,2= 4,16 м

h = H – hc – hp = 4  – 0,8 = 3,2 м

В низких помещениях hc = 0. Лампы крепятся на потолке.

где h – расчётная высота, м;

      H – высота  помещения, м;

      hc – высота свеса светильника (расстояние от потолка), м = 0;

      hp – высота рабочей поверхности от пола, м = 0,8м;

Н0- расстояние от рабочей поверхности до потолка, м.

Н0=Н-hр=4-0,8=3,2 м

nР=В/ LВ=4/4,16 = 0,96    Принимаем nР=1,

где nР- расчетное число рядов ОУ

Уточняется LВ=В/ nР=4/1=4 м,   тогда     ℓВ= LВ/2=4/2=2 м

1 ряд проходит посередине  потолка.

-  Проверяется размещение на плане по «В»

В= LВ (nР-1)+ 2ℓВ=4(1-1)+2*2=4м

- Определяется световой поток и тип ИС.

Фрр=Кз*z*S*Ен/η* nР =1,5*1,1*40*300/0,47*1=42127 лм.

где Фрр-расчетный поток ряда, лм

      nР-количество рядов ОУ,шт

i=S/n(A*B)=40/3,2(10+4)=0,9

По [6] η=F(p,i,СП)=F(70-50-10%;0,9;ЛД-ЛСП)=40% = 0,4

По [6] для ОУ выбирается  ИС т. ЛБ-40-2 Фл=3000 лм  Lсп=1,24 м

Тогда Nрр =Фрр/Фл=42127/3000=14  Принимается Nр=14 и устанавливается попарно в СП т. ЛПО 21- 2*40 в количестве Nсп=7

Тогда марка ОУ-1*7 ЛСП 21-2*40/3,2

Размещаются СП в ряду

LА=A-Lсп*Nсп/Nсп=10-1,24*7/7=0,18м  принимаем LА=0,18м

ℓА=А- LСП* Nсп- LА(Nсп-1)/2=10-1,24*7-0,18(7-1)/2=0,12м

Проверка размещения по А: ℓА=(0,24…0,5)* LА=(0,24…0,5)*0,18=0,04…0,09м

A=Lсп*Nсп+ LА(Nсп-1)+2 ℓА=1,24*7+0,18 (7-1)+2*0,12=10м

Можем 7 светильников разместить перпендикулярно длинной стороне с равномерным интервалом

LВ = 1,24; ℓВ = 1,33;                          LА= ℓА = 1,25 м;

Определяются фактические величины ОУ Ефи Роу

Еф=Фр* η*N/Кз*z*S=42000*1*0,47/1,5*1,1*40=299лк

Фр=Фл*nл.сп*Nсп=3000*2*7=42000 лм

Роу=Рл*N=40*2*7*1*10-3=0,56кВт

Для освещения комнаты отдыха принимается ОУ-1*7 ЛПП 12  2*40/3,2

Еф=299лк;    Роу=0,56 кВт;  ∆Е = 3%;

Отклонения расчетной освещенности от нормируемой допускается в пределах от – 10 % до +20 %

∆Е = 300 – 299 / 300 * 100% = 0,33%

Размещение- LВ=4м; LА=0,18 м

                       ℓВ= 2 м; ℓА= 0,12 м

Расчеты остальных  помещений  выполняются аналогично. Результаты всех расчетов заносятся  в Таблицу 2.

Таблица 2 – Сводная ведомость светотехнического расчета ОУ.

Наименование помещений	А*В*Н, м	Ен, лк	Еф, лк	nр	Nр	Размещение					Источник света		ОУ
						LA, м	lA, м	LB, м	lB, м		Тип	Фл, лм	Марка
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10		11	12	13
1.Склад	8*6*4	60	58	2	2	4	2	3	1,5		Г 215-225-150	2090	2*2 НСО 150/3,2
2. Бытовка	8*4*4	60	55	1	2	5	1,5	4	2		Г 215-225-200	2920	1*2 НСП 200/3,2
3. Щитовая	6*4*4	30	27	1	2	5	0,5	4	2		Г 215-225-100	1100	1*2 НСП 100/3,2
4. ТП	6*6*4	30	24	2	2	4	1	3	1,5		Г 215-225-60	700	2*2 НПО 60/3,2
5. Венти ляционная	6*4*4	30	27	1	2	5	0,5	4	2		Г 215-225-100	1100	1*2 НСП 100/3,2
6. Инструментальная	6*4*4	30	27	1	2	5	0,5	4	2		Г 215-225-100	1100	1*2 НСП 100/3,2
7.Комната отдыха	10*4*4	300	299	1	7	0,18	0,12	4	2		ЛСП 12-2х40	3000	1*7 ЛСП 2х40/3,2
8.Станочное отделение.	38*32*10	300	300,6	5	20	0,36	0,18	8		4	ЛСП 12-2х80	5200	5*20 ЛСП 2х80/9,2

 

 

2.3. Электротехнический расчет.

2.3.1. Задачи расчета ЭСН  ОУ:

- Выбрать сечение проводников линий ЭСН с учетом механической прочности, допустимо нагрева изоляции и напряжения на светильниках.

- Выбрать распределительные  устройства щиты освещения и вводные, линейные (групповые) АЗ.

- Обеспечить потерю напряжений (∆U,%) на линии от источника питания до самого допустимого значения ( до +5%) по ГОСТ 13109 – 77.

2.3.2. Расчет мощностей ОУ участка по току нагрузки.

- Определяются параметры  электрической сети.

65 °С – допустимая температура нагрева для проводов и кабелей с резиновой и пластмассовой изоляцией при токе нагрузки.

Максимальная нагрузка (Imax, А) определяется по формулам:

Imax(3) = Pmax / √3 Uном * cosφ *10-3  - для 3 – фазной сети (четырехпроводная 3-ф + 0)

Imax(3) = Pmax / √3 Uф * cosφ *10-3  - для 1 – фазной сети (двухпроводная 1 – ф + 0)

где Pmax – расчетная максимальная нагрузка, кВт;

Uф – фазное напряжение, В;

Uном  -  номинальное напряжение, В;

Cosφ – коэффициент активной мощности сети, отн.ед;

Принимаем: Cosφ = 1 – для ЛН; Cosφ = 0,95 – для ЛЛ;

10-3 – переводной коэффициент мощности в Вт;

Допустимые потери напряжения (∆U,%) в ОУ при cos φ = 1 и Kз = 0,9;

∆U% = 6,4%; для cos φ = 0,95; ∆U% = 5 %

Максимальная мощность ОУ(Pmax, кВт) определяется по формуле:

Pmax = Ксо ∑Рном – с ЛН

Pmax = 1,2 Ксо ∑Рном – с ЛЛ со стартерной схемой зажигания.

Где Ксо – коэффициент спроса осветительный, отн.ед, [2]

Принимаем: Ксо = 1,0 – для небольших производственных зданий.

∑Рном – суммарная номинальная мощность всех подключенных СП, кВт,[Таблица 3]

ГЩО 1 - Pmax = 1*2,4 = 2,4 кВт;

ГЩО 2 - Pmax = 1*16 = 16 кВт;

Для ГЩО 1 - Imax(3) = 2,4 / 1,73 * 380* 1 *103  = 3,65А – для ЛН

Для ГЩО 2 - Imax(3) = 16 / 1,73 * 380* 0,95 *103  = 25,6А – для ЛЛ

- определяется Pmax и Imax для отдельных помещений с ЛН

Pmax = 1*0,6 = 0,6 кВт

Imax(1) = 0,6 / 1,73 * 220* 1 *103  = 2,72А – склад

Pmax = 1*0,4 = 0,4 кВт

Imax(1) = 0,4 / 1,73 * 220* 1 *103  = 1,81А – бытовка

Pmax = 1*0,2 = 0,2 кВт

Imax(1) = 0,2 / 1,73 * 220* 1 *103  = 0,9А – щитовая

Pmax = 1*0,24 = 0,24 кВт

Imax(1) = 0,24 / 1,73 * 220* 1 *103  = 1,09А – ТП

Pmax = 1*0,2 = 0,2 кВт

Imax(1) = 0,2 / 1,73 * 220* 1 *103  = 0,9А – вентиляционная

Pmax = 1*0,2 = 0,2 кВт

Imax(1) = 0,2 / 1,73 * 220* 1 *103  = 0,9А – инструментальная

Pmax = 1*0,56 = 0,56 кВт

Imax(1) = 0,56 / 1,73 * 220* 1 *103  = 2,54А – комната отдыха

2.3.3. Распределение нагрузки  по фазам.

При заполнении Таблицы 3 – Распределение нагрузки по фазам:

1. Заполняется столбец 1,2,3,4 принимается что все вспомогательные помещения и малой площади будут запитаны от ГЩО 1, а крупные помещения (станочное отделение) будут запитаны от ГЩО 2.

2. Для ГЩО 1:

Равномерно распределяются следующие по мощности нагрузки в порядке убывания по фазам. Оставшиеся маломощные потребители добавляются на фазы с целью компенсации и выравнивания мощности по фазам. Проверяется неравномерность загрузки фаз, в случае если неравномерность превышает требуемые 15%, добавляется в помещения, где разрешено устанавливать, розетки с мощностью каждой равной мощности 1 светильника.

Результаты расчета сводятся в Таблицу 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3 – Распределение нагрузки по фазам.

Наименование помещений	ОУ			Нагрузка по фазам		Распределительное устройство (РУ)					Дополнительные сведения
	PОУ, кВт	ИС
		Вид	Количество	А	В	С	Тип РУ	Тип А3	Вводн. А3	Линейн. А3
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1.Склад	0,6	ЛН	4	+
2. Бытовка	0,4	ЛН	2			+
3. Щитовая	0,2	ЛН	2	+
4. ТП	0,24	ЛН	4		+
5. Вентиляционная	0,2	ЛН	2			+
6. Инструментальная	0,2	ЛН	2			+
7.Комната отдыха	0,56	ЛЛ	14		+
Всего на ГЩО1	2,4	ЛН+ ЛЛ	ЛН=16 ЛЛ=14	0,8	0,8	0,8
8. Станочное отделение	16	ЛЛ	100	6,4	6,4	5,6					Установить розетку в фазу С 5 розеток
Всего на ГЩО2	16	ЛЛ	100	6,4	6,4	5,6					С 2р = 0,8 кВт

 

 

Примечание – Мощность розетки принимается равной мощности светильника помещения, а <<+>> означает, что ОУ этого помещения на указанной фазе.

Неравномерность распределения нагрузки между фазами

∆Р = 6,4 – 5,6/5,6 = 14%

Для выравнивания неравномерности нагрузки устанавливается на фазе С – 5 розеток с общей мощностью Робр = 0,8 кВт

2.3.4. Расчет схемы  ЭСН  ОУ и ЛН

Для ГЩО 1 наиболее удаленная линия до помещения 2 - Инструментальная.

Исходные данные:

А×В×H = 6×4×4 м;

ОУ – 2×2 НСО 150/3,2;

Размещение:

LВ=4 м;  LА=5 м

ℓВ= 2 м;  ℓА= 0,5 м

hщ = 2м;

Требуется:

• Выбрать проводник т. АППВ;

• Выбрать АЗ т. АЕ20;

• Определить ∆Vф;

 

Рисунок 3. Распределение нагрузок ОУ с ЛН (фрагмент).

 

Расчет:

1) Распределяется нагрузка  по фазам с наибольшей равномерностью  и с учетом допустимого количества  ИС, для чего:

- В соответствии с заданием  изображается ОУ на плане и наносятся известные данные Рисунок 3. ОУ состоит из 2 точечных ИС мощностью по 150 Вт.,  все их допустимо подключить на одну фазу групповой линии, начало которой в левом верхнем углу помещения.

- Составляется и упрощается  расчетная схема моментов мощности  для наиболее удаленного  СП.

Рисунок 4. Расчетная схема моментов полная (а) и упрощенная (б).

От ГЩО до потолка H – hщ = 4 – 2 = 2м;

Начиная от точки отсчета (угол помещения), составляется расчетная схема полная (Рисунок 4.) с ответвлениями, указываются  расстояния между ответвлениями и от точки отсчета до первого ответвления. Ответвления указываются по направлению движения ЭЭ с обозначением нагрузки.

По правилам упрощения составляется окончательная расчетная схема  Рисунок 4:

- 2 ответвления (2×2Рл) заменяются эквивалентной и прикладывается к середине между крайними ответвлениями;

- определяются и наносятся  расстояния между ответвлениями  и до первого ответвления;

- определяется и наносится  момент электрической нагрузки  упрощенной расчетной схемы.

М = (Lо + L1+ L2/2)*4 Рл = (4+14+1) *4 Рл = 19*4*100*10-3= 7,6 кВт*м;

2) Выбирается проводник  т. АППВ И АЗ типа АЕ20, для чего:

- определяется нагрузка  в линии (1 – ф, двухпроводная сеть) с ЛН

Iм(1) = Ксо * Pм *103/ Vф * cosφ = 1 * 0,2*103 / 220*1 = 0,9 А;

- согласно условию Iдоп  ≥ Iм(1) по [6] для прокладки в воздухе принимается провод т. АППВ - 2×1,2, Iдоп = 18 А; АППВ 2×2 с Iдоп = 17А.

- согласно условию IНА  ≥ IНР - для осветительной сети с ЛН  по  [6] выбирается выключатель  АЕ20:

Vн = 220 В;

Iн.а = 16 А;

Iн.р. = 1,25 А;

Iу(п) = 1,25* Iн.р. А;

Iу(КЗ) = 3* Iн.р. А;

Iоткл = 2,5 кА;

- согласно условию Iдоп  ≥ Кзщ * Iу(п) проводник проверяется на соответствие выбранному аппарату защиты. Кзщ = 1.

Iдоп(180)  ˂ Кзщ * Iу(п) (1 * 1,25 *1,25 = 1,56 А), что соответствует требованию.

Выбирается АЕ 2020 с Iн.р. = 1,25 А, тогда 1,25 * 1,25 = 1,56

Следовательно, по  [6] для прокладки в воздухе (помещение с нормальной средой) выбирается провод  АППВ - 2×1,2; Iдоп = 18А; АППВ 2×2 с Iдоп = 17А.

3) Определяется фактическая  потеря напряжения в линии (∆Vф, %).

∆Vф (1) = М / С1*S = 7,6 / 7,7*2 = 4,9 %;

Чтобы уменьшить потери надо увеличить сечение проводника

По [6] С1 = F (система сети; Vн; материал) = F (1-ф, 220В, Al) = 7,7.

Вывод: Для ЭСН ОУ с ЛН выбирается провод – т. АППВ - 2×2; Iдоп = 17А; ∆Vф = 4,9 2

АЗ – т.АЕ2020; Iн.р. = 1,25 А; Iу(п) = 1,25* Iн.р. А; Iу(КЗ) = 3* Iн.а. = 16А;

 

 

 

 

2.3.5. Расчет схемы ЭСН  ОУ с ЛЛ.

Станочное отделение.

Исходные данные:

А×В×H = 38×32×10 м;

ОУ – 5×20 ЛСП 2*80/9,2; Lсп = 1,24м;

Размещение:

LВ=8 м;  LА=0,36 м

ℓВ= 4 м;  ℓА=0,18 м

hщ = 2м;

Требуется:

• Выбрать проводник т. АППВ;

• Выбрать АЗ т. АЕ20;

• Определить ∆Vф;

Расчет:

1. Распределяется нагрузка  по фазам с наибольшей равномерностью  и с учетом допустимого количества  ИС, для чего:

- В соответствии с заданием  изображается ОУ на плане  и наносятся известные данные (Рисунок 5).

Рисунок 5. Распределение нагрузки ОУ с ЛЛ групповыми линиями.

L2 = 1,86 * 19/2 = 17,67

ОУ подключается к 3 – фазной сети 5  групповыми линиями к ГЩО, которые включают 20 СП (40 ЛЛ) равномерно.

Расчет выполняется по групповой линии с наиболее удаленными двадцатым СП.

- Составляется и упрощается  расчетная схема для ГрЛ 1

- Определяется момент  электрической нагрузки упрощенной  схемы

М = M1+M2 = Рсп *( Lо * L1) + (Lо + L1+ L2)19 Рсп = 0,16 * 22 + (22 +17,67)0,16 * 19 = 3,52 + 120,7= 124,2 кВт*м;

2. Рассчитывается и выбирается  АЗ т. АЕ20, проводник т. АППВ, для  чего:

- определяется максимальная нагрузка в групповой линии №1 (1 – ф, двухпроводная сеть), СП с ЛЛ и стартерной схемой зажигания:

Iм(1) = Pм *103/ Vф * cosφ = 3,84*103 / 220*0,95 = 18,4 А;

Рм = 1,2 *Ксо *Ру = 1,2*1*3,2 = 3,84 кВт;

Т.к. ГЩО 2 стоит на средней  3ей линии, то наиболее удаленный источник будет на любой крайней линии.

От ГЩО до потолка H – hщ = 10 – 2 = 8м;

Рсп = Рл *nл = 80*2 = 160 Вт;

Ру = Рсп * Nсп = 160 * 20 = 3200Вт = 3,2 кВт;

У нас в ряду 20 светильников

Рисунок 6. Расчетная схема моментов полная (а) и упрощённая (б).

По [6] и условию IНА ≥ IНР выбирается АЕ2030