3.4 Расчет и выбор аппаратуры управления и защиты силовой сети

Покажем пример выбора автоматического воздушного выключателя к ШР1 по плану.

Автоматический воздушный выключатель выбираем по условию:

I_ном.р≥ I_р (24)

По формуле (24):

I_ном.р ≥ 160 А

Выбираем автоматический воздушный выключатель типа ВА51-33 с I_ном.в=160 А, I_ном.р=160 А [3].

Таблица 8

Поз . обозначение РУ	Тип РУ	Iр , А	Аппарат защитный
			Тип выключателя	Iном.в, А	Iном.р, А
РП1	ПР8501-004	18,99	ВА51-31	100	20
РП2	ПР8501-004	46,15	ВА51-31	100	50
РП3	ПР8501-004	55,03	ВА51-31	100	63
РП4	ПР8501-004	64,36	ВА51-31	100	80
ШР1	ШРА4-250	160	ВА51-33	250	160
ШР2	ШРА4-100	53,94	ВА51-31	100	63
ШР3	ШРА4-100	65,14	ВА51-31	100	80

3.5 Расчет сечения питающих проводов и кабелей

Покажем пример выбора питающего провода к РП1 по плану.

Выбор сечения питающего провода производим по условиям (15) и (17):

I_доп ≥ 18,99/1=18,99 А

I_доп ≥ 1∙20/1=20 А

Выбираем провод АПВ-4(12,5) с I_доп=19 А [9]. Провод прокладываем в пластмассовой трубе диаметром 20 мм.

Аналогично выбираем питающие провода к остальным РП и ШР. Данные заносим в таблицу 9.

Таблица 9

Позиционное обозначение РУ	Линия питания
	Марка провода	Сечение, мм2	Iдоп., А		Диаметр трубы, мм
РП1	АПВ	4(1×2)	15	20
РП2	АПВ	4(1×18)	55	50
РП3	АПВ	4(1×18)	55	50
РП4	АПВ	4(1×25)	70	150
ШР1	АПВ	4(1×95)	175	250
ШР2	АПВ	4(1×18)	55	50
ШР3	АПВ	4(1×25)	70	150

4 Расчет электрического освещения

Существуют следующие виды освещения: рабочее, аварийное, безопасности. Рабочее освещение устраивается во всех помещениях и создаёт на рабочих поверхностях нормируемую освещённость; аварийное освещение позволяет не прекращать работу в случае аварии в сети обычного освещения; освещение безопасности даёт возможность людям легко и уверенно выйти из здания при аварии в сети обычного освещения.

Для общего освещения помещений должны преимущественно применяться газоразрядные лампы.

Устройство рабочего электрического освещения обязательно для всех помещений независимо от устройства в них других видов освещения.

Следует отметить, что уровни освещённости, рекомендуемые в наиболее развитых странах мира, достаточно высоки и составляют 250-1000 лк.

Крепление светильников в производственных помещениях рекомендуется предусматривать как комплектный индустриальный узел, решаемый, как правило, совместно с конструкциями для прокладки сети.

Подвесные светильники общего освещения, устанавливаемые на потолках или фермах, как правило, крепятся к последним со свесом не более 1,5 м. Увеличение свеса этих светильников может предусматриваться в случаях: если необходимо в целях обеспечения доступа к светильникам для обслуживания; когда это позволяет улучшить экономические показатели установки без ухудшения качества освещения.

Светотехническая часть расчётов осветительной установки в главной мере предопределяет технико-экономическую эффективность проектируемых установок, и её целевой задачей являются такие выбор и размещение светильников, при которых достижение нормируемых количественных и качественных параметров было бы обеспечено при минимальных затратах на сооружение и эксплуатацию установок. Расчётам должен предшествовать подготовительный этап, заканчивающийся выбором способа расчёта.

Расчётная высота подвеса светильников находится по формуле:

, (26)

где Н – высота помещения, м;

h_p – высота рабочей поверхности над полом, м;

h_c – расстояние от точки крепления до светильника, м.

Из названных размеров Н и h_p являются заданными, а h_c принимается в пределах от нуля (при установке на потолке) до 1,5 м.

При общем равномерном освещении отношение расстояний между соседними светильниками или рядами светильников L к высоте их установки H_p над освещаемой поверхностью рекомендуется выбирать в зависимости от типа кривой силы света светильников. Расстояние от крайних рядов светильников до стен принимается в пределах 0,3…0,5 от L, в зависимости от наличия вблизи стен рабочих мест.

Число рядов светильников R определяется по формуле:

, (27)

где В – ширина помещения, м;

l – расстояние от крайних светильников до стен, м.

Число светильников в ряду N_R находится из выражения:

, (28)

где А – длина помещения, м.

При освещении, выполненном рядами люминесцентных светильников, для расчёта освещённости следует, исходя из требований строительной и технологической части проекта, задаться числом рядов светильников, а также типом и мощностью лампы, что определит её световой поток. Число требуемых светильников в ряду находят по выражению:

, (29)

где m – число ламп в светильнике, шт.;

R – число рядов, шт.

Найденные значения R, N_R округляются до ближайшего целого числа.

Действительные расстояния между рядами светильников и лампами в ряду находятся по формулам:

, (30)

, (31)

После выполненных расчётов окончательное уточнение расположения светильников производиться на вычерченном в масштабе плане помещения.

Высота помещения - 8 м. Высоту рабочей поверхности над полом примем равной 0,8 м. Расстояние от точки крепления до светильника - 1 м. По формуле (32) вычисляем значение расчётной высоты подвеса светильников.

По формуле (26):

Н_р=8-0,8-1=6,2 м

Для освещения данного помещения будем применять светильники имеющие тип кривой силы света Г-1, поэтому отношение расстояний между соседними светильниками к расчётной высоте их установки принимаю L/H_p=0,9 м. Исходя из этого, предварительно рассчитываем расстояния между соседними светильниками и от крайних светильников до стен.

L=0,9∙6,2=5,58 м

l=0,4∙5,58=2,23 м

Далее определяем число рядов светильников и число светильников в каждом ряду по формулам (27) и (28) соответственно:

Действительные расстояния между рядами светильников и лампами в ряду находятся по формулам (30) и (31):

м

м

Расчет мощности ламп производим методом коэффициента использования светового потока.

Световой поток одной лампы определяют по формуле:

, (32)

где Е – нормируемая наименьшая освещенность, лк;

К – коэффициент запаса (для люминесцентных ламп К=1,5-2);

F – освещаемая площадь, м²;

z – отношение средней освещённости к минимальной (z=1,1…1,15);

N – количество светильников, шт;

η – коэффициент использования светового потока.

Коэффициент использования светового потока для каждого типа светильника определяют в зависимости от коэффициентов отражения потолка ρ_п, стен ρ_с, рабочей поверхности ρ_р, а также в зависимости от индекса помещения.

Индекс помещения находят по формуле:

, (33)

где А – длина помещения, м;

В – ширина помещения,м.

По найденной величине светового потока Ф подбирают мощность лампы.

Для определения коэффициента использования светового потока определим первоначально индекс помещения по формуле (33):

Коэффициент использования светового потока определяем по условию:

η=f (ρ_п;ρ_с;ρ_р;i) (34)

где η – коэффициент использования светового потока.

Этот коэффициент является основой данной методики и определяется как отношение светового потока падающего на рабочую поверхность к световому потоку осветительного прибора. Этот коэффициент принимается по таблице и зависит от коэффициентов отражения стен, потолка и пола, а также индекса помещения и типа КСС используемых светильников.

ρ_п ,ρ_с ,ρ_р – коэффициенты отражения поверхностей потолка, стен, расчетной поверхности, %. Принимаем ρ_п=50%, ρ_с=50%, ρ_р=10%.

По условию (34):

η=f(50;50;10; )=0,83

Освещаемую площадь определяем по формуле:

F=А·В (35)

По формуле (35):

F=54·24=1296 м²

Для данного помещения задана минимальная освещённость Е=250 лк, число светильников по результатам предыдущих расчётов N=10∙5=50шт.

Расчёт светового потока одной лампы проведём с учётом следующих коэффициентов: коэффициент запаса K=1,5; отношение средней освещённости к минимальной z=1,1.

По формуле (32):

По рассчитанному значению потока одной лампы выбираем стандартные источники света - светильники РСП05 с лампами ДРЛ 250. Номинальный световой поток выбранного источника света Ф_ном=13000 лм [8].

Выбираем провод согласно АПВ-3(14) с I_доп=38 А.

Установленную мощность ламп Р_уст , Вт, определяем по формуле:

Р_уст=Р_л·N (36)

По формуле (36):

Р_уст=250·50=12500 Вт

Расчетную активную мощность осветительной нагрузки Р_р.о , кВт, определяем по формуле:

Р_р.о=К_п·К_со·Р_уст., (37)

где К_со – коэффициент спроса осветительной нагрузки. Принимаем К_со=0,95 [];

К_п – коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующих аппаратах. Для ламп типа ДРЛ принимаем К_п = 1,1.

По формуле (37):

Р_р.о=1,1·0,95·12,5=13,06 кВт

Определяем расчетную реактивную мощность осветительной нагрузки Q_р.о , квар, по формуле:

Q_р.о=Р_р.о·tgφ_о (38)

где tgφ – коэффициент реактивной мощности освещения.

Для ламп ДРЛ tgφ=1,44, при cosφ=0,57 [].

По формуле (38):

Q_р.о=13,06·1,44=18,81 квар

Полную расчетную осветительную нагрузку S_р.о , кВА, определяем по формуле:

(39)

По формуле (39):

Расчетный ток осветительной сети I_р.о , А, определяем по формуле:

I_р.о=S_р.о/( ·U_ном) (40)

По формуле (40):

I_р.о=22,8/(1,73·0,38)=35 А

Так как на данном участке число работающих превышает 50 человек, то необходимо предусмотреть аварийное освещение. Это освещение должно создавать в проходах освещенность 0,5 лк в зданиях.

Аварийное освещение для эвакуации людей необходимо:

• в местах, опасных для прохода людей;

• по путям эвакуации людей из производственных и общественных зданий, где пребывает более 50 человек;

• в производственных помещениях с постоянно работающими людьми, выход из которых в темноте опасен из-за продолжения работы оборудования.

Аварийное освещение может осуществляться лампами накаливания или люминесцентными, но не лампами ДРЛ.

Светильники аварийного эвакуационного освещения располагаем между рядами ламп рабочего освещения, по четыре в ряду, количество рядов N_р, шт, N_р=5, количество светильников N_св, шт, N_св=20.

По (32) определяем световой поток одной лампы Ф_л, лм:

Ф=(0,5·1,5·1296·1,1)/(12·0,83)=107,3 лм

Выбираем лампу накаливания Б 215-225-25 с Р_л=25 Вт, Ф_л=220 лм [8].

В качестве щитка освещения выбираем распределительный пункт серии ПР8501-002 с шестью однополюсными выключателями модели ВА51-29.