38.Методы проектирования осветительной сети.

Питание электрического освещения, как правило, производится от об­щих для силовых и осветительных нагрузок трансформаторов напряжением 380/ 220 В , самостоятельными линиями.

Если в цехе имеются нагрузки, ухудшающие показатели качества электроэнергии по сравнению с нормируемыми ГОСТ 13109-95 , то питание таких нагрузок и освещения должно осуществляться от разных трансфор­маторов.

Осветительные сети внутреннего освещения делятся на питающие и групповые. К питающей сети относятся линии, прокладываемые от ТП или вводно-распределительного устройства (ВРУ) до групповых щитков, к груп­повой сети - линии от групповых щитков до светильников (рис.4.9). С целью рационального использования по загрузке автоматических выключателей трансформаторной подстанции, групповые щитки питаются от магистральных щитков (пунктов) (рис.4.10, 4.11). Если в цехе используется схема «блок трансформатор - магистраль», то магистральные пункты питают от головных участков магистрали (рис.4.12).

При разработке схемы электрического освещения необходимо пред­усматривать раздельное питание рабочего и аварийного освещения. В цехах, где установлено несколько трансформаторов, эти виды освещения рекомен­дуется питать от разных трансформаторов, которые, в свою очередь, присое­динены к независимым источникам. Если установлен один трансформатор, то питание рабочего и аварийного освещения осуществляется отдельными линиями, начиная от магистрального щитка (рис.4.13).

В зависимости от мощности осветительной нагрузки, размеров и кон­фигурации осветительной сети питающая линия может быть подведена непо­средственно к групповому щитку или к магистральному пункту.

Возможен также вариант, когда от магистрального пункта отходят как групповые линии к светильникам, так и линии к групповым щиткам или осветительным шинопроводам (рис.4.14).

В качестве осветительных магистральных и групповых щитков приме­няют распределительные пункты серии ПР8513 (табл.5.8-5.9) с трехполюсными автоматическими выключателями и ПОР 8513 (табл.4.1) с однополюс­ными автоматическими выключателями

В больших производственных зданиях осветительная питающая сеть может быть выполнена с использованием распределительных шинопроводов типа ШРА. В этом случае, вместо групповых щитков к шинопроводу подключаются группы светильников через отдельные аппараты защиты и управления.

Групповая сеть предназначена для непосредственного подключения светильников внутреннего освещения и штепсельных розеток.

Рис 4.9 Принципиальная схема осветительной сети :

1 - питающая сеть , 2 – водно-распределнтельное устройство 3- магистральный пункт ( щиток ),

4-групповой щиток .

5 - питающая сеть , 6 - групповая сеть

4. 10. Схема питания рабочего и аварийного (эвакуационного)освещения от однотрансформаторных КТП

1 - КТП, 2 - магистральный щиток (пункт), 3 - групповой щиток освещения, 4 - групповой щиток аварийного освещения,

5 - линия питающей сети рабочего освещения, 6 - линия питающей сети аварийного (эвакуационного) освещения,

7 - питание рабочего освещения других участков здания или силовых потребителей

На рис.4.16 представлены варианты распределения ламп между фазами к, трехфазной группе.

Верхний вариант оптимален с точки зрения потерь напряжения в линии т к "центры тяжести" нагрузок всех фаз в этом случае совпадают, но этот вариант не является лучшим в отношении ослабления пульсаций освещенности и, кроме того, при нем в случае отключения одной-двух фаз создается случайное распределение освещенности вдоль линий

Нижний вариант применяется наиболее часто Он лучше чем любой другой вариант обеспечивает снижение пульсаций при отключении части фаз и дает относительно равномерное распределение освещенности

Групповые сети можно выполнять осветительными шинопроводами двухпроводными (фаза-нуль) - ШОС2-25, ШОС80 и четырехпроводными (три фазы- нуль) ШОС4-25 , если нагрузка их не менее 50% номинального том шинопровода. Шинопроводы можно использовать в помещениях любого назначения с нормальной средой, кроме особо сырых, при расположении светильников рядами

Питание групповых сетей может осуществляться также от групповых пунктов. В качестве групповых пунктов, как указывалось ранее, используется серия пунктов ПР (ПОР) 8513, которая заменяет серии осветительных ящиков (ЯОУ8500, ЯВ, ЯР), многие из которых изготавливались за пределами РФ Характеристики пунктов приведены в табл.4 1 Для групповых сетей находя применение щитки типов ОП,ОЩ,ОЩВ,УОЩВ (табл 4 2 ) Щитки рассчитаны на напряжение 380/220 В, укомплектованы однополюсными автоматическим выключателями. Ток расцепителей одинаков для всех автоматических выключателей одного щитка Количество и сечение проводов, присоединяемых к вводному зажиму до 2x50 мм²

Для групповых осветительных сетей производственных помещений освещаемых разрядными лампами высокого давления (ДРЛ, ДРИ, ДРИЗ, ДНАТ) при использовании групповой компенсации реактивной мощности трехфазными конденсаторами, присоединенными к групповым линиям, при­меняют распределительные пункты серии ПР41, рассчитанные на напряжение 380/220 В (табл 4.3). Пункт ПР41 для напольной установки рассчитан на четыре трехфазные групповые линии, в нем установлено четыре трехфазных конденсатора мощностью по 18 квар. К пунктам допускается присоединение проводов сечением: питающих от 10 до 2x120 мм², отходящих от 1,5 до 25 мм².

Для помещений со взрывоопасными зонами классов B-Ia, B-I6. В-Па, В-1г применяются щитки ЩОВ-1А и ЩОВ -2А на напряжение 380/220 В

Методы проектирования осветительной установки

Задачей проектирования световых установок является определение числа и мощности источников света, необходимых для обеспечения заданного значения освещенности. В процессе расчета определяется необходимая мощность лампы. Все применяемые приемы расчета основаны на двух формулах, связывающих освещенность с характеристиками светильников и ламп: Е = Ф/ S и Е = I∙cosά / r² , где Ф – световой поток источника света, S – освещаемая площадь, I – сила света, r – расстояние от источника света до расчетной точки, ά – угол между силой света и перпендикулярной прямой к точке. Принципиальна разница между формулами состоит в том, что первая из них, будучи написана в дифференциальном виде, определяет среднюю освещенность поверхности, а вторая – освещенность конкретной точки на поверхности. Метод, основанный на первой формуле, носит название метода коэффициента использования. В своих обычных формах он позволяет обеспечить среднюю освещенность горизонтальной поверхности с учетом всех падающих на нее потоков, как прямых, так и отраженных. Метод, основанный на второй формуле, - точечный метод, позволяет обеспечить заданное распределение освещенности на как угодно расположенных поверхностях, но лишь приближенно учесть свет, отражаемый поверхностями помещения.

Метод коэффициента использования. При расчете по этому методу учитывается тот факт, что световой поток, создаваемый N источниками света не весь падает на освещенную поверхность. Частично он теряется в светильниках, частично попадает на стены и потолок помещения. Это учитывается коэффициентом использования ή, равным отношению светового потока, падающего на освещенную поверхность, к суммарному потоку ламп. Падающий на рабочую поверхность поток NФ∙ή/ S. чаще всего в расчетах определяется минимальная освещенность Е_мин путем введения коэффициента минимальной освещенности Z = Е_СР / Е_мин . Е_мин = N∙Ф∙ή / S∙Z . нормированная освещенность Е д.б. обеспечена в течение всего периода эксплуатации установки, поэтому в расчеты дополнительно вводится коэффициент запаса k. Е_мин = N∙Ф∙ή / S∙Z∙k. На основании полученной формулы можно определить световой поток лампы Ф = Е∙S∙Z∙k / N∙ή или число ИС. Z – зависит от размеов и формы помещения, коэффициента отражения его поверхностей характеристик светильника и в наибальшей степени от значения λ = L/ h. Зависимость ή от площади помещения, высоты и формы можно учесть одной характеристикой – индексом помещения.

I = S/ h∙(A + B), где А и В стороны помещения. Коэффициенты отражения обозначаются как: ρ_п , ρ_с , ρ_р ­.

Расчет освещенности по удельной мощности. Под удельной мощностью ω понимается величина, равная отношению суммарной мощности ИС, установленных в рассматриваемом помещении, к площади данного помещения. Удельная мощность используется для оценки экономичности решений, для контроля правильности расчетов и для предварительного определения осветительной нагрузки на начальных стадиях проектирования. Разрешается использовать удельную мощность для расчета общего равномерного освещения при отсутствии затемнений. Значения уд. мощ. приводятся в справочниках в зависимости от типа ИС. Для всех ИС определяются: тип светильника, нормированная освещенность (определяется разрядом зрительных работ), коэффициент запаса. Определяется мощность лампы по формуле: Р = ω∙S / N.

Точечный метод. Этот метод позволяет определить освещенность любой точки поверхности, создаваемую светильником с известными параметрами как самого светильника – характер светораспределения, так и источника света – световой поток. Кроме того, необходимо знать геометрические характеристики светильника в пространстве. В основе метода лежат графики, составленные для источников света с условным световым потоком лампы (или несколько ламп) равным 1000лм для определения освещенности.