2.6 Светотехнический расчет освещения

Вычисляют расчетную высоту подвеса светильников Н_р, м, по формуле:

Н_р.= Н-h_с-h_р, ()

где Н – высота цеха, м;

h_с –высота подвеса над рабочей поверхностью;

h_р – высота расчетной поверхности.

Н_р.= 9-0,8-0,9= 7,3

Индекс помещения i вычисляют по формуле:

i = (12)

где А – длина помещения, м;

В – ширина помещения, м.

i =

По [№, с. 199, таблица 6.2] находят коэффициент использования светового потока η в зависимости от индекса помещения и коэффициентов отражения:

η = f(2,42;50;30;10) (13)

η = 0,52

Расстояние между соседними светильниками или рядами светильников L, м, вычисляют по формуле:

L = 1,1∙Н_р. (14)

L = 1,1∙7,3=8,03

Расстояние от крайних рядов светильников до стен l, м, вычисляют по формуле:

l = 0,5∙l (15)

l =0,5∙8,03=4,015

Число рядов светильников R, шт, вычисляют по формуле:

R = , (16)

где В – ширина помещения, м;

l – расстояние от крайних светильников до стен, м.

R =

Принимают R=4.

Число светильников в ряду N_r, шт, вычисляют по формуле:

N_r = , (17)

где А – длина помещения, м;

l – расстояние от крайних светильников до стены, м.

N_r =

Принимают N_r=6

Число светильников в цеху N_св, шт, вычисляют по формуле:

N_св = N_r∙R (18)

N_св = 6∙4=24

Действительное расстояние между центрами светильников в ряду L_А, м, вычисляют по формуле:

L_А = (19)

L_А =

Действительное расстояние между рядами L_в, м, вычисляют по формуле:

L_в = ₍₂₀₎

L_в =

Световой поток одной лампы Ф, лм, вычисляют по формуле:

Ф = , (21)

где Е_н – нормируемая наименьшая освещенность, лк;

К_з – коэффициент запаса ;

S – освещаемая площадь, м²;

Z – отношение средней освещенности к минимальной;

N_св – количество светильников, шт;

η– коэффициент использования светового потока.

Ф =

По данному световому потоку выбирают лампу типа ДРЛ-1000, которая имеет световой поток равный Ф_л=57000 Лм., и мощность Р_л= 1000 Вт. Выбирают светильник РСП18.

Фактическую освещенность Е_ф, лк, при выбранных лампах вычисляют по формуле:

Е_ф= ₍₂₂₎

Е_ф=

Отклонение фактической освещенности от нормируемой составило 2,3%, что находится в пределах допустимого.

Вычисляют фактическую, удельную мощность на 1м² площади ∆Р_уд, Вт/м², по формуле:

∆Р_уд=

∆Р_уд=

Индекс помещения i вычисляют по формуле (12):

i_а =

Находим коэффициент использования светового потока η, в зависимости от индекса помещения и коэффициентов отражения по формуле (13):

η = f(2,42;50;30;10)

η = 0,47

Расстояние между соседними светильниками или рядами светильников L_а, м, вычисляют по формуле (14):

L_а = 1,5∙7,3=10,95

_. Расстояние от крайних рядов светильников до стен l_а, м, вычисляют по формуле (15):

l_а = 0,5∙10,95=5,45

Число рядов светильников R_а, шт, вычисляют по формуле (16):

R_а =

Число светильников в ряду N_rа, шт, вычисляют по формуле (17):

N_rа =

Число светильников в цеху N_св.а., шт, вычисляют по формуле (18):

N_св.а. = 3∙4=12

Действительное расстояние между рядами светильников L_Аа, м, вычисляют по формуле (19):

_Lа =

Действительное расстояние между лампами в ряду L_в.а., м, вычисляют по формуле (20):

L_в.а. =

Световой поток одной лампы Ф_а, лм, вычисляют по формуле (21):

Ф =

Данному световому потоку выбирают лампу типа Г-215-225-300, которая имеет световой поток равный Ф_л= 4610 Лм., и мощность Р_л= 300 Вт.

Фактическую освещенность Еф.а., лк, при выбранных лампах вычисляют по формуле (22):

Е_ф.а.=

Отклонение фактической освещенности от нормируемой составило 6,6%, что находится в пределах допустимого.

2.6.3 Расчет осветительной сети

Осветительную сеть напряжением 380/220 В проводниками с алюминиевыми жилами по схеме (рисунок 1).

Рисунок 1 – Схема питания осветительной сети

Активную составляющую напряжения короткого замыкания ∆U_а, % вычисляют по формуле:

∆U_а=

где ∆Рк – потери короткого замыкания, кВт [с26, таблица 1,2];

Sт – номинальная мощность трансформатора кВт.

∆U_а=

Реактивную составляющую напряжения короткого замыкания ∆U_а, %, вычисляют по формуле:

,

где ∆U_к – напряжение короткого замыкания трансформатора, %.

Потери напряжения в трансформаторе ∆U_т, %, вычисляют по формуле:

∆U_т=β_т∙(∆U_а∙cosφ_т+∆U_р∙sinφ_т),

где β_т – коэффициент загрузки трансформатора.

∆U_т=0,74∙(1,48∙0,85+4,25∙0,53)=2,6

Величину допустимых потерь напряжением в сети электрического освещения ∆U_доп, %, вычисляют по формуле:

∆U_доп=10-∆U_т

∆U_доп=10-3,6=7,4

Расчетные активные нагрузки линий Рр, кВт, вычисляют по формуле:

Р_р=К_с∙К_пра∙Р_л∙N_r

где К_с – коэффициент спроса осветительной нагрузки;

К_пра – коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре лампы ДРЛ;

N_r – число светильников в ряду, шт;

Р_л – мощность одной лампы, кВт.

Р_р1= 1∙1,1∙1 ∙6=6,6

Р_р2= 1∙1,1∙1 ∙6=6,6

Р_р3= 1∙1,1∙1 ∙6=6,6

Р_р4= 1∙1,1∙1 ∙6=6,6

Расчетную активную нагрузку питающей линии Р_р.пит., кВт, вычисляют по формуле:

Р_р.пит = Р_р1+Р_р2+Р_р3+Р_р4

Р_р.пит =6,6∙6,6∙6,6∙6,6=26,4

Расстояние до центра приложения нагрузки для групповых линий L, м, вычисляют по формуле:

L= ,

где l₀ – расстояние от щитка освещения до первого светильника групповой линии, м;

Lа – расстояние между светильниками в ряду, м.

L₁=

L₂=

L₃=

L₄=

Моменты нагрузок групповых линий М, кВт∙м, вычисляют по формуле:

М= Р_р∙L

М₁= 6,6∙29,3=193,38

М₂= 6,6∙26,5=174,4

М₃= 6,6∙32,4=213,84

М₄= 6,6∙37,7=248,82

Момент нагрузки питающей линии М_пит, кВт∙м, вычисляют по формуле:

М_пит= Р_р.пит.∙l_п

М_пит=26,4∙53=1399,2

Приведенный момент нагрузки М_прив., кВт∙м, вычисляют по формуле:

,

где – сумма моментов данного и всех последующих по направлению тока участков тем же числом проводов линии, что и на данном участке, кВт∙м;

– сумма приведенных моментов участков с другим числом проводов, кВт∙м.

М_прив=1399+174,4+213,84+193,38+246,82=2230,14

Площадь сечения проводника питающей линии S_пит., мм², вычисляют по формуле:

S_пит.= ,

где С – расчетный коэффициент [с.198 таблица 7.3]

S_пит.=

По [с.284 таблице П21] выбирают кабель АВВГ-(3х10+1х6) с I_доп=70А, проложенный в земле.

Расчетный ток питающей линии I_р, А, вычисляют по формуле:

I_р=

I_р=

Фактическую потерю напряжения вычисляют по формуле:

= ,

где S – сечение проводника, мм².

=

Оставшуюся величину допустимой потери напряжения , %, по которой рассчитывают групповые линии S1, вычисляют по формуле:

= -

=7,4-3,18=4,22

Площадь сечения проводников первой групповой линии S₁, мм², вычисляют по формуле:

S= ,

где М – момент нагрузки, кВт∙м;

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

S₁=

По [с.284 таблице П20] выбирают кабель АВВГ1(4х2,5) с I_доп=19А, проложенный в лотке

Вычисляют расчетный ток первой групповой линии I_р1, А:

I_р1=

Провод проверяют по допустимому току нагрева по условию:

I_р1≤I_доп

11,83≤19

Условие выполняется, значит провод выбран верно.

Фактическую потерю напряжения в первой групповой линии ∆U_факт1, %, определяют по формуле:

_∆U_факт=

∆U_факт=

Расчет второй и третьей и четвёртой линии производят по аналогичным формулам, поэтому предоставляют только окончательные данные.

Вторая групповая линия: выбран провод АВВГ(4х2,5) с I_доп=19 А, расчетный ток I_расч= 11,83 А, фактическая линия ∆U_факт=1,58%;

Третья групповая линия: выбран провод АВВГ(5х2,5) с I_доп=19 А, расчетный ток I_расч=11,83 А, фактическая линия ∆U_факт=1,94%;

Четвертая групповая линия: выбран провод АВВГ(5х2,5) с Iдоп=19 А, расчетный ток Iрасч=11,83 А, фактическая линия ∆U_факт=2,62%;