Проектирование сети освещения

 

 

 

Таблица 6.2

Освещённость и источники света

№ п/п	Освещение	Ен, лк	Кз	z	Тип светильников	Тип ламп
1	механический участок	200	1,5	1,15	РСП05	ДРЛ 400
2	кладовая металла и инструмента	50	1,4	1,15	НСН11	Г 215-225-150
3	кабинет мастера	300	1,4	1,1	ЛСП13	ЛБ-40
4	кабинет начальника цеха	300	1,4	1,1	ЛСП06	ЛБ-65
5	шлифовальный участок	300	1,5	1,1	ЛСП18	ЛБ-40
6	слесарный участок	300	1,5	1,1	ЛСП13	ЛБ-40
7	заточной участок	300	1,5	1,1	ЛСП13	ЛБ-40

 

 

 

Таблица 6.3

Характеристики источников света  и освещения

№ п/п	Освещение	F, м2	Число ламп в светиль-нике	Фрасч, лм	Фл, лм	Рл, Вт	Ерасч, лк	dE, %
1	механический участок	664,02	1	20212,9	23000	400	227,6	13,79
2	кладовая металла и инструмента	113,46	1	1934,8	2090	150	54	8,02
3	кабинет мастера	41,04	1	2935,3	3200	40	327,1	9,02
4	кабинет начальника цеха	41,76	2	8409,4	4800	65	342,5	14,16
5	шлифовальный участок	217,62	2	6731,2	3200	40	285,2	-4,92
6	слесарный участок	34,77	2	6576,2	3200	40	292	-2,68
7	заточной участок	37,82	2	7052,6	3200	40	272,2	-9,25

 

 

    Точечный метод позволяет  определить освещённость в контрольной  точке при заданном расположении  источников света. В основу данного метода положены пространственные кривые условной горизонтальной освещённости (изолюксы). Эти кривые составлены для стандартных светильников (или отдельных типов кривых силы света) при световом потоке условной лампы 1000 лм в прямоугольной системе координат в зависимости от расчётной высоты и от расстояния проекции светильника на горизонтальную плоскость до контрольной точки.

Условная освещённость в контрольной  точке находят как сумму условных освещённостей от «ближайших» светильников по формуле

,                                                  (6.3)

где е₁, е₂, е₃, …, e_n – условные освещённости в контрольной точке от отдельных источников света, лк.

 

В качестве контрольных выбирают те точки освещаемой поверхности, в которых ∑е имеет наименьшее значение (между светильниками крайних рядов или в местах затенения).

Световой поток Ф одной лампы  аварийного освещения определяют по формуле:

,                                                         (6.4)

где μ – коэффициент добавочной освещённости за счёт отражения от потолка и удалённых светильников (находится в пределах 1,1…1,2).

 

По найденному потоку выбирают мощность стандартной лампы.

 

7. Выбор схемы питания  светильников

 

     Питающая сеть освещения  обячно выполняется радиальными  кабельными линиями.

     Не рекомендуется  подключать сеть электрического  освещения к трансформаторам, к которым присоединены электроприёмники, способные ухудшать показатели качества напряжения. В обоснованных случаях осветительные установки могут получать энергию от отдельных ТП.

 

8. Выбор типа  групповых щитков и мест их  расположения, выбор трассы сети

 

     Питающая сеть освещения  обычно выполняется радиальными  кабельными линиями, которые прокладываются  по общим трассам с силовыми  кабелями.

 

9. Выбор марки  проводов и способа прокладки  сети

 

     Открыто проложенные  кабели и провода должны быть  защищены от механических повреждений до безопасной высоты, но не менее 2 м от уровня пола или площадки обслуживания. Защита открыто проложенных проводников осуществляется механическими кожухами, уголками, швеллерами или тальными глутыми листовыми профилями.

 

10. Определение мер защиты от поражения электрическим током, выбор защитных аппаратов

 

    Для безопасности обслуживания  осветительной электроустановки  все её элементы (металлический  корпус светильника, выключателя  и другие), подлежащие заземлению, должны быть присоединены к сети защитного заземления.

Для выбора защитных аппаратов установленных  в групповых осветительных щитках необходимо первоначально определить значение расчётного тока для каждой из групповых линий.

Расчётная мощность осветительной  нагрузки определяется по формуле:

,                                                      (10.1)

где К_со – коэффициент спроса осветительной нагрузки;

      К_п – коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующих аппаратах (ПРА);

      Р_л – установленная мощность ламп, Вт;

      N_R – количество светильников, питаемых групповой линией;

      n_св – количество ламп в светильнике.

 

Расчётный ток групповой сети определяют по следующим формулам

а) для трёхфазных линий

;                                                       (10.2)

б) для двухфазных линий с нулевым  проводом

;                                                       (10.3)

в) для однофазных линий

;                                                         (10.4)

Для защиты групповых и питающих линий будем использовать автоматические выключатели с комбинированным  расцепителем.

Мощность питающей линии определяется следующим образом:

;                                                       (10.5)

Ток нагрузки в питающей линии определяется по формуле (10.2) с учётом средневзвешенного  коэффициента активной мощности:

;                                                   (10.6)

 

     Данные необходимые для проведения расчёта мощности и токов групповых линий приведены в таблице 10.1:

 

Таблица 10.1

Данные для расчёта групповых  линий

Светильники освещения	Ксо	Кп	Рл, Вт	N, светиль-ников	n, ламп в светиль-нике	cos_f
механический участок (ряд №1)	1	1,1	400	3	1	0,5
механический участок (ряд №2)	1	1,1	400	3	1	0,5
механический участок (ряд №3)	1	1,1	400	3	1	0,5
механический участок (ряд №4)	1	1,1	400	2	1	0,5
механический участок (ряд №5)	1	1,1	400	2	1	0,5
кладовая металла и инструмента	1	1	150	10	1	1
кабинет мастера	1	1,2	40	9	1	0,9
кабинет начальника цеха	1	1,2	65	4	2	0,9
шлифовальный участок	1	1,2	40	24	2	0,9
слесарный участок	1	1,2	40	4	2	0,9
заточной участок	1	1,2	40	4	2	0,9

 

 

     Определяем мощность  одного ряда светильников освещения  механический участок:

Ppo=3*1*1,1*400*1=1320 Вт

     Для питания этого  ряда светильников выбрана трёхфазная  линия. В соответствии с этим  расчётный ток линии определяется  по формуле:

Ipo=1320/(3*220*0,5)=4 А.

     По расчётному току  каждой групповой линии освещения выбираем тип автомата, номинальный ток и номинальный ток расцепителя. Результаты выбора для данной линии и для всех остальных приведены в таблице 10.2. Для определения тока и нагрузки питающего участка осветительной сети определим суммарную активную мощность групповых линий:

Pп=1320+1320+1320+880+880+1500+432+624+2304+384+384=11348 Вт;

 

     Далее рассчитываем  средневзвешенное значение коэффициента  активной мощности

cos_fср=(1320*0,5+1320*0,5+1320*0,5+880*0,5+880*0,5+1500*1+432*0,9+624*0,9+2304*0,9+384*0,9+384*0,9)/11348=0,71

     Определяем ток питающей  линии:

Iп=11348/(3*220*0,71)=24,2 A.

     Такому расчётному  току удовлетворяют провода с  алюминиевыми жилами сечением 3 мм2 (Iдоп=27 А).

     Для защиты питающей  линии используется автоматический  выключатель ВА51-31 с комбинированным расцепителем (Iнр=25 A).

 

Таблица 10.2

Результаты выбора автоматических выключателей

Групповая линия к светильникам	Рро, Вт	Iро, А	Тип автомата	Iна, А	Iнр, А	Iотс, А
механический участок (ряд №1)	1320	4	ВА51-31, трёхполюсный	100	6,3	18,9
механический участок (ряд №2)	1320	4	ВА51-31, трёхполюсный	100	6,3	18,9
механический участок (ряд №3)	1320	4	ВА51-31, трёхполюсный	100	6,3	18,9
механический участок (ряд №4)	880	2,7	ВА51-31, трёхполюсный	100	6,3	18,9
механический участок (ряд №5)	880	2,7	ВА51-31, трёхполюсный	100	6,3	18,9
кладовая металла и инструмента	1500	6,8	ВА51-29, однополюсный	63	8	24
кабинет мастера	432	2,2	ВА51-29, однополюсный	63	6,3	18,9
кабинет начальника цеха	624	3,2	ВА51-29, однополюсный	63	6,3	18,9
шлифовальный участок	2304	11,6	ВА51-29, однополюсный	63	12,5	37,5
слесарный участок	384	1,9	ВА51-29, однополюсный	63	6,3	18,9
заточной участок	384	1,9	ВА51-29, однополюсный	63	6,3	18,9

  

11. Определение  сечения проводов и кабелей

 

Длительно допустимые токи проводов и кабелей групповой осветительной сети должны быть не менее I_ро.

Механическая прочность обеспечивается применением проводов и кабелей  алюминиевые жилы которых должны быть не менее 2,5 мм² в сечении.

Наибольшее значение при выборе сечения жил проводов и кабелей является условие обеспечение допустимой потери напряжения.

Допустимое значение потерь напряжения в осветительной сети рассчитывают по формуле:

,                                            (11.1)

где U_хх – номинальное напряжение при холостом ходе трансформатора (105%);

      U_min – минимально допустимое напряжение у наиболее удалённых ламп;

      ΔU_т – потери напряжения в трансформаторе.

 

Потери напряжения в трансформаторе (при S_т=1000 кВ∙А) вычисляются по формулам:

;                                     (11.2)

;                                                           (11.3)

.                                                      (11.4)

Сечение проводов осветительной сети определяют по формуле

,                                                        (11.5)

где М – момент нагрузки, кВт∙м;

       с – коэффициент,  определяемый в зависимости от  системы напряжения, системы сети  и материала проводника.

 

В общем случае момент нагрузки вычисляют  по формуле

,                                                        (11.6)

где Р_ро – расчётная нагрузка, кВт;

       L – длина участка, м.

 

Если группа светильников одинаковой мощности присоединена к линии с равными интервалами, то

,                                                (11.7)

где L₁ – расстояние от осветительного щитка до первого светильника, м.

 

Если линия состоит из нескольких участков с одинаковым сечением и различными нагрузками, то суммарный момент нагрузки равен сумме моментов нагрузок отдельных участков.

 

 

Рис 11.1. Схема групповой осветительной  линии.

 

Для линии, показанной на рис. 11.1, суммарный  момент нагрузки

.                              (11.8)