Выбор схемы электроснабжения цеха

23

Содержание

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………………………………3

1              ХАРАКТЕРИСТИКА РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА              4

2              ВЫБОР СВЕТИЛЬНИКОВ В СООТВЕТСТВИИ С УСЛОВИЯМИ ПОМЕЩЕНИЯ

2.1              Выбор источников света

2.2              Расчет освещения по методу удельной мощности

2.3              Расчет аварийного освещения

2.4 Метод коэффициента использования……………………………………………………..………9

3.              ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ              11

3.1              Компоновка электрической сети              11

3.2              Выбор сечения проводов и кабелей              12

3.2.1              Выбор сечений проводов групповых сетей рабочего и аварийного освещения              14

3.2.2 Выбор сечений кабелей распределительных сетей рабочего освещения              17

3.2.3              Выбор сечений кабелей питающей сети              19

4.              ВЫБОР РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЩИТОВ.              20

5. ЗАЩИТА ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ СЕТИ              21

ЗАКЛЮЧЕНИЕ              22

Список используемой литературы              23

ВВЕДЕНИЕ

Существование               современного общества без искусственного освещения не мыслимо. Освещение - это создание освещения  поверхности предмета, обеспечение возможности зрительного восприятия этого предмета или его регистрация светочувствительными устройствами. Установки электрического освещения широко используются в стране и потребляют более 10% всей вырабатываемой электроэнергии. Для помещений в темное время суток особенно в сооружениях без естественного света, надежность и совершенство электрического освещения приобретают решающее значение, так как ограничивают возможности активной деятельности и определяют самочувствие людей. Хорошее качество освещения не только обеспечивает чисто зрительные функции, но и гарантирует сохранение здоровья, высокую  работоспособность и благоприятное психоэмоциональное состояние персонала. Одним из компонентов в осуществлении этого является, рациональное со светотехнических, архитектурно-художественных и экономических позиций, электрическое освещение зданий, сооружений, помещений, объектов.

Первое упоминание об организации освещения относится к 1558 году. В 1863 году Московская городская управа заключила договор с частными подрядчиками на устройство керосинового освещения, уже через 3 года в Москве зажглись 6400 фонарей.

Открытие академиком Петровым в 1803 году электрической дуги можно считать рождением электрического освещения. Однако первый источник света (свеча Яблокова) создан был Яблоковым в 1876 году.

Первая лампа накаливания разработана А.Н. Ладыгиным в 1890 году, которая до сей поры не претерпела существенных изменений.

23

1        ХАРАКТЕРИСТИКА РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА

Ремонтно-механический цех является цехом общепромышленного назначения. В нем установленные различные типы станков и оборудования.

Цех подразделяется на следующие отделения:

1.   Механическое отделение крупногабаритного оборудования

2.   Отделение специальной обработки деталей

3.   Механическое отделение

4.   Сварочное отделение

В него входят помещения с различной средой (сухие, сырые, особо сырые, пыльные и др.). Питание цеха осуществляется от ГПП завода, а именно от ВРУ. Протяженность кабеля 10 кВ, от ГПП до КТП составляет 60 м, а от КТП, протяженность кабеля 0,4 кВ, до ВРУ 100 м. Ремонтно-механический цех относится к потребителям II категории надежности, поэтому его питание осуществляется по двум кабелям. Характеристики помещений расположенных в здании РМЦ представлены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристики помещений расположенных в здании РМЦ.

Для полученных параметров помещений составляется их экспликация, где указывается норма освещенности помещений, источник света, мощность лампы, тип светильника и удельная мощность освещения. Данные экспликации помещаются в таблицу 2.

Таблица 2. Экспликация и характеристика помещений.

2 ВЫБОР СВЕТИЛЬНИКОВ В СООТВЕТСТВИИ С УСЛОВИЯМИ ПОМЕЩЕНИЯ

Выбор видов и систем освещения заключается в выборе источника света и величины освещенности в зависимости от характера помещения, вида и системы освещения.

Выбор источника света производится, исходя из особенностей каждого типа, с учетом целевого назначения осветительной установки, особенностей строительно-архитектурного решения, режима эксплуатации, экономических сравнений и других факторов.

2.1 Выбор источников света

Выбор источников света для производственных помещений производится в соответствии с рекомендациями в [2].

Для освещения помещений используются наиболее экономичные разрядные лампы.

В случае невозможности применения разрядных ламп используются лампы накаливания. Для помещений высотой более 6 метров используются разрядные лампы высокого давления ДРЛ.

2.2 Расчет освещения по методу удельной мощности

Метод удельной мощности основан на зависимости между мощностью источника света, освещённостью и размером освещаемой площади. Исходными данными для расчёта являются: тип светильника, мощности ламп, нормируемая освещенность, геометрические размеры помещения. Рассчитываем количество светильников и ламп.

Для отделения электроэрозийной обработки:

Удельная мощность при нормируемой освещенности W:             

                                                                                                          (2.2.1)

где W100 – удельная мощность освещения при E0 = 100 лк, Вт/м2, E – норма освещенности, лк.

Для остальных помещений расчет аналогичен, полученный результат записывается в таблицу 3.

По удельной мощности определяется мощность осветительной установки помещения:

                                                                                                  (2.2.2)

где Wуд – удельная мощность при нормируемой освещенности, Вт/м2; S – площадь помещения, м2.

Для остальных помещений расчет аналогичен, полученный результат записывается в таблицу 3.

Число светильников

                                                                                                          (2.2.3)

где N – количество светильников в помещении, шт; Р – мощность осветительной установки помещения, Вт; Рлам – мощность одной лампы, Вт; n – количество ламп в светильнике, шт.

Для остальных помещений расчет аналогичен, полученный результат записывается в таблицу 3.

2.3 Расчет аварийного освещения

Аварийное освещение необходимо для создания условий безопасного выхода людей при погасании рабочего освещения. Для этого в местах прохода людей должна быть обеспечена освещенность не менее 0,5 лк.

Исходя из этого, проводится расчет количества светильников для всех помещений.

Для отделения электроэрозийной обработки:

Удельная мощность аварийного освещения:

                                                                                             (2.3.1)

где Wуд – удельная мощность освещения лампами накаливания при освещенности 100 лк, Вт/м2.

По удельной мощности определяется мощность аварийной осветительной установки помещения:

                                                                                               (2.3.2)

где Wуд.авар. – аварийная удельная мощность при нормируемой освещенности, Вт/м2; S – площадь помещения, м2.

Для остальных помещений расчет аналогичен, полученный результат записывается в таблицу 3.

Число светильников аварийного освещения:

                                                                                                          (2.3.3)

где Nавар – количество аварийных светильников в помещении, шт; Равар – мощность аварийной осветительной установки помещения, Вт; Рлам – мощность одной лампы, Вт; n – количество ламп в светильнике, шт.

Для остальных помещений расчет аналогичен, полученный результат записывается в таблицу 3.

Таблица 3. Результаты расчета освещения помещений методом удельной мощности.

              2.4 Метод коэффициента использования

Метод коэффициента использования предназначен для расчета общего равномерного освещения горизонтально расположенных поверхностей в достаточно больших помещениях со светлыми стенами и потолками. Этот метод является наиболее точным.

Для расчета определяется расчетная высота (расстояние от источника света до рабочей поверхности, на которую ведется расчет освещения).

Исходными данными для расчета являются:

-         выбранный тип светильника;

          -    нормируемая освещенность;

-         геометрические размеры помещений;

-         коэффициенты отражения поверхностей.

Согласно задания данным методом необходимо рассчитать мощность осветительной установки помещения .

Световой поток осветительной установки:

, лм.

Ф – необходимый световой поток, лм;

Е – заданная нормируемая освещенность, лк;

S – освещаемая площадь, м2;

Кз – коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности со временем от старения источников света и загрязнения светильников;

Z – коэффициент минимальной освещенности (учитывает неравномерность распределения светового потока);

ή - коэффициент использования светового потока источников света ((3),табл.  5.18).

Кз=1,5 – для ЛН  

Для определения ή необходимо найти индекс помещения ((3), табл.5-2, с 127).

,  или  

А – длина помещения, м;

В – ширина помещения,  м;

H – расчетная высота, м;

R – радиус помещения круглой формы.

Для не слишком удлиненных помещений.

ή – зависит от свойств применяемого осветительного прибора, размещения его в помещении и свойств этого помещения.

Количество светильников:

Фл – световой поток лампы ;

n – число ламп в светильнике;

3        ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ

Осветительные сети должны быть выполнены в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50571 15-97.

Способы выполнения сетей освещения должны обеспечивать: долговечность, надёжность, электробезопасность, пожарную безопасность, экономичность, индустриальность монтажа, заменяемость проводников.

Для групповых и распределительных сетей применяется скрытая проводка, проложенная в конструктивных элементах зданий.

Групповые сети выполняются проводами с медными жилами - ППВ (провод универсальный с негорючей изоляцией, плоский), с сечением жилы не менее 1,5 мм2. Групповые сети выполняются трёхпроводными (фазный - L, нулевой рабочий - N и нулевой защитный - РЕ проводники.)

Распределительные сети выполняются пяти проводными (L1, L2, L3, PE, N), кабелем с алюминиевой жилой, поливинилхлоридной оболочкой, без брони - АВВГ, с сечением жилы не менее 2,5 мм2.

Питающие сети выполняются четырёхпроводными (L1, L2, L3, PEN) кабелем марки - АВВГ, сечение жилы должно быть не менее 16 мм2.

3.1 Компоновка электрической сети

Компоновка электрической сети осветительной установки определяет размещение основных ее элементов. Электрическая часть компонуется с учетом особенностей среды и технологического процесса в каждом помещении.

Объединение осветительных приборов и розеток в группы производится исходя из равномерного распределения нагрузки по группам и фазам. Осветительные приборы и розетки объединяются в группы, расположенные в одном и том же или в смежных помещениях.

После оформления групп выбираются места установки групповых щитков. Число групп на щитках составляет 3, 6 или 12. На групповых щитках предусмотрены резервные группы для возможного развития сети в будущем.

Питание групповых щитков осуществляется по трехфазным четырехпроводным питающим линиям от главного распределительного щита (ВРУ).

При выборе типов щитков учитывают условия среды в помещениях, способ установки щитка, типы и количество установленных в них агрегатов.

По роду защиты от внешних воздействий щитки имеют следующие конструктивные исполнения: защищенное, закрытое, брызгонепроницаемое, пыленепроницаемое, взрывозащищенное и химически стойкое.

Конструктивно щитки изготавливаются для открытой установки, на стенах и для утопленной установки в нишах стен.

Расчет мощностей для групп:

                                                                                                             (3.1.1)                                                                 

где n - количество светильников, Рл - мощность светильника.

Расчетная мощность:

                                                                                                           (3.1.2)

где Кс - коэффициент спроса, принимается в зависимости от типа помещения по [1] с. 38, табл. 12.

Расчет мощности для группы №1.

Установленная мощность:

Расчетная мощность:

Другие группы рассчитываются аналогично, полученный результат записывается в таблицу 4.

Таблица 4. Установленные и расчетные мощности по группам.

3.2 Выбор сечения проводов и кабелей

Электрический расчет осветительной установка производится для определения номинальных токов аппаратов защиты на групповых щитках и вводном устройстве, а также сечений проводов.

Расчет сечения токоведущей жилы по нагреву заключается в выборе такого проводника, чтобы рабочий ток, протекающий в нем при номинальной нагрузке, был бы меньше длительно допустимого. При этом должно выполняться условие:

                                                                                                             (3.2.1)

3.2.1       Выбор сечений проводов групповых сетей рабочего и аварийного освещения

Определяется величина расчётного тока:

                                                                                            (3.2.1.1)

где Iрасч – расчетный ток, А; Р1ф – величина нагрузок одной фазы, кВт; Uф – фазное напряжение сети, В; cosφ = 0,9 для люминесцентных ламп, cosφ = 1 для ламп накаливания.

Для освещения промышленных зданий ∆U = 2,5 %, зная допустимую потерю напряжения можно определить сечение токоведущей жилы:

                                                                                                     (3.2.1.2)

где S – сечение токоведущей жилы, мм2; Рi – величина нагрузки группы, кВт; li – длина групповой или питающей линии, м; с – коэффициент, зависящий от материала жилы провода или кабеля [2] с. 346 табл. 12-9.

Проверка по потере напряжения производится по условию:

                                                                                              (3.2.1.3)

где ∆U – потеря напряжения, %; Mi – момент нагрузки, кВт · м; с – табличный коэффициент; S – сечение токоведущей жилы, мм2

Выбор сечения для групповой линии рабочего освещения №1, которая питается от ЩО №1.

Ток одной фазы:

По [2] c. 340 табл. 12-2 принимается сечение медного провода  1,5 мм2 с 1д =23 А (предварительно).

Проверяется сечение проводников по потере напряжения, для этого по формуле определяется такое сечение, при котором потеря напряжения не превышала бы ∆U = 2,5%

Следовательно, выбранное сечение провода не подходит, выбирается ближайшее большее сечение 2,5 мм2, тогда фактическая потеря напряжения при сечении 2,5 мм2 составит:

Что соответствует требованием, т.е. ∆Uрасч <∆Uдоп . Принимается провод ППВ 3 x 2,5 мм2 (L;N;PE).

Проверяется требование по таблице моментов [2] табл.12-19 с. 355.

Расчет остальных групповых линий производится аналогично, полученные значения заносятся в таблицу 5.

Таблица 5. Определение сечения проводов групповых сетей рабочего и аварийного освещения.