10 Расчет электрического освещения
10.1 Расчет рабочего освещения
Освещение будет рассчитано для пролета прокатного отделения цеха (83-108 оси и Н´- О´´, рисунок 1.1).
Для освещения помещения выбираем лампы типа ДРЛ, т.к. объектами различия не являются люди или окрашенные поверхности, а также не требуется правильной цветопередачи, и высота помещения более 8 м [8]. Для ламп ДРЛ выбираем светильник типа "PCП08" (имеет встроенный ПРА), предназначенный для освещения производственных помещений высотой более 6 м.
Расчет производим по методике изложенной в [8].
Намечаем размещение светильников в помещении, размеры которого LxBxH= 145x16x15 м. Высота расчетной поверхности над полом hp = 0,8 м, расстояние подвеса светильника над перекрытием hс =1,2 м.
Расчетная высота [8]:
H=H-hp-hc, (10.1)
h= 15-0,8-1,2=13 м.
При размещении светильников в цехе руководствуемся значениями относительного расстояния между светильниками, которое обеспечивает w экономичность осветительной установки и равномерность освещения площади участка:
λэ=
, (10.2)
где La – расстояние между соседними светильниками;
h – расчетная высота подвеса светильника; тогда расстояние между светильниками:
La= λэ ·h=1·13=13 м.
Крепление светильников будем осуществлять на фермах, которые расположены через каждые 12 м, промежуточные фермы через каждые 6 м. Поэтому принимаем La=6 м.
Тогда в ряду можно поместить n=L/La=145/6 ≈ 24 светильника. Принимаем к установке в ряду 24 светильника.
Принимаем число рядов светильников равное двум, тогда расстояние между рядами светильников равно 8 м. Расстояние между светильниками равно 6 м, от стены до светильника – 4 м.
Число светильников в помещении N = 48.
Размещение светильников представлено на рисунке 10.1.
Расчет осветительной установки проводим методом коэффициента использования. Световой поток в каждом светильнике определяется по формуле, [8]:
Ф
=
, (10.3)
где Кзап – коэффициент запаса, принимаем равный 1,5;
S – площадь освещаемой поверхности, м2;
z – коэффициент минимальной освещенности, для ламп ДРЛ= 1,15;
Ен=200 лк – норма освещенности, принимается согласно [8];
N – число светильников;
n – коэффициент использования светового потока источника света. Коэффициент использования светового потока является функцией индекса помещения i, который определяется по формуле:
i=
, (10.4)
i=
=
1,11
Тогда для данного коэффициента использования и коэффициентов отражения от стен, потолков и пола рс = 50%, рп = 70% и рпол = 30% принимаем n = 0,45. Световой поток в каждом светильнике определяется по формуле:
Ф
=
= 34739 лм.
Согласно [8] подбираем лампу ДРЛ мощностью 700 Вт со световым потоком Фл=35000 лм.
Тогда фактическая освещенность:
Еф
=
(10.5)
Еф
=
=
201 лк>200 лк.
Поэтому принимаем к установке лампы ДРЛ-700 в количестве 48 шт.
Для осветительной установки помещения принимаем систему 380/220 В. В этом случае обеспечивается возможность питания силовых и осветительных нагрузок от общих трансформаторов, что само по себе более экономично.
К установке принимаем 2 осветительных щитка типа ЯОУ-8501.
Рассчитываем электрические нагрузки осветительной сети, которые определяются по выражению:
Рр.о = Руст·Кс ·Кпрл, (10.6)
где Руст - установленная мощность всех ламп подключенных к щитку, кВт;
Кс = 0,95 коэффициент спроса;
Кпрл = 1,1 – коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА).
Pp.о = 24·700·0,95·1,1 = 17,6 кВт
Выбираем сечение проводников осветительной сети. Находим значение тока Ip.o по формуле:
Iр.о
=
, (10.7)
тогда расчетный ток осветительного щитка:
Ip.o
=
=
27,3А,
Питание осветительных щитков осуществляется кабелем АВВГ (4x10) с номинальным током 39 А, групповая линия освещения кабелем АВВГ (4x2,5).
Определим допустимые потери напряжения в осветительной сети. Расчет производим в соответствии с рисунком 10.2, на котором изображена расчетная схема для одного щитка.
ΔU=
, (10.8)
где М – моменты наиболее загруженной фазы, кВтм;
С – расчетный коэффициент, зависящий от материала проводника;
s – сечение кабеля.
Рисунок 10.2 - Расчетная схема
Определим моменты наиболее загруженной фазы:
Мв - с = 0,7·(20 +(20 + 6)+ (26 + 6)+(32 + 6) +(38+ 6)+ (44+ 6) + (50+6)+ (56 + 6) + (62 + 6)+ (68+6) + (74+6)+(80+ 6))= 489кВт·м
Тогда действительные потери на участке Мв-с:
ΔUB-C=
Принимаем для групповой сети кабель АВВГ (4x4), потери составят – 2,78%. Расчетные потери:
ΔU=ΔUр- ΔUв-с-ΔUкл, (10.9)
где ΔUp – располагаемые потери = 4,5 % по [8];
ΔUp – потери напряжения в кабельной линии до КТП (см. таблицу 5.2).
ΔU = 4,5 - 2,78 - 0,026 = 1,7 %
Нa вводе щитка принимаем к установке автоматические выключатели типа ВА53 (Iн = 32 А), на отходящих от щитка осветительных линиях ВА53 (Iн =16 А).