Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Соколов В.И. Электроснабжение промышленных предприятий и строительств [учеб. пособие]

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
5.82 Mб
Скачать

снабжении, относят к особой ,- гак называемой нулевой - к тегории. Их электропитание должно быть осуществлено от двух независимых источ ников с устройством АВР ис третьим резерв н ы- м независимым источником. В качестве третьего источника могут быть использованы передвижные троотанции, ближайшие городские электростанции и др. Кро того, устраиваютоя перемычки на низком напряжении с бл шими пунктами, имеющими независимое электропитание.

В силовых электросетях, прокладываемых непосредствен­ ново взрывоопасных средах, применяются специальные взры защищенные распределительные пункты и аппараты. В том ч ле взрывозащищенные маслонаполненнне аппараты, взрывонепр ницаемое оборудование с не разрушаемым кожухом, электро рудование с продувкой под избыточным давлением, с васыи оболочки кварцевым песком, с заполнением инертным газом.

Наиболее приемлемым способом прокладки сетей счит ся прокладка кабелей в каналах и туннелях, герметизиро ных от взрывоопасных смесей. Туннели должны иметь вытяж а иногда и приточную вентиляцию, создающую избыточное да ление в 3-5 мм воД.ст. против попадания взрывоопасных в ществ. '

§ ~з^5. Электрическое освещение

Источники света при электрическом ос­ вещении - это лампы накаливания, люминесцентные лампы и тные дуговые лампы высокого давления. Основной величино характеризующей источник света, является световой потоке, измеряемый в люменах (ЛМ). Световой поток зависит от э трической мощности, потребляемой ниточниками, света. Так, карманный фонарь соадает световой поток б лм, а 127 - в товая электрическая лампа мощностью 100 вт излучает пот в 1240 лм.

. Интенсивность освещения различных поверхностей хара теризуется освещенностью £ . , т.е. количеством светово-

8-987

60

\

 

 

 

го потока F , приходящимся на

единицу освещаемой поверх­

ности S

 

 

 

r atP

F

 

 

e'ds

*'S

'

<I5>

Sa единицу освещенности принятлюкс (ЛК), равный освещен­

ности площади

S s I м^ от светового потока F

= I лм.

Пользуясь показателем светового потока F

лы,

полу­

чающегося 'о¥ I

вт электрической мощности лампы, можно

срав­

нить упомянутые выше источники света по светоотдаче. Самой малой светоотдачей обладают лампы накаливания: всего 10-20 лм на I вт .(меньшая цифра относится к лампам мощностью

15-40 вт). В то жевремя, ртутные лампы имеют светоотдачу '(0-45 лм/вт. Таким образом, по светоотдаче лампы накалива­ ния неэкономичны.

Световая энергия в лампах накаливания получается бла­ годаря нагреванию тонкой вольфрамовой нити до 3300°С элек­ трическим током. При этом лишь 3*3,5% спектра излучения лампы оказывают световое воздействие, а свыше 95% электро-

. энергии расходуется бесполезно, на создание невидимого ин­ фракрасного и ультрафиолетового излучения.

Лампы накаливания с номинальным напряжением 220 и 127 в выпускаются мощностью от 15 до 1500 вт,|а лампы 36 и 12 в - мощностью от II до 100 вт.Средняя продолжительность горения ламп составляет 1000 часов. Если напряжение в осветительной сети повышается свыше 105% номи-

! нального значения, то срок службы ламп резко снижается. Устройство лампы накаливания общеизвестно л здесь не описы­ вается.

Люминесцентная .лампа представля­ ет собой стеклянную трубку длиной до 1500 мм и диаметром 40 мм о) двумя цоколями по концам. Внутренняя поверхность

трубки покрывается слоем люминофора, который под воздейст­ вием лучистой энергии светится. В цоколях лампы вмонтирова­ ны вольфрамовые электроды. При включении лампы в электри­ ческую сеть, между ее электродами начинается гавовый разряд в парах ртути, возникает невидимое ультрафиолетовое излуча-

ние, под действием которого люминофор начинает светить При этом расширяется часть спектра излучения лампы, ок вающая световое воздействие, по, сравнению с лампой нак вания и повышается её к.п.д.

Для облегчения процесса зажигания люминесцентной л пы;для обеспечения устойчивости её горения в цепь ламп включается пуско-регулирующее устройство, содержащее допо нительный электрод, емкость, индуктивность. Однако, процес зажигания ламп затруднен, а при температуре воздуха,ниж +5°С зажигание люминесцентных ламп не гарантируетсп. Эт существенно препятствует применению их в неотапливаемых помещениях и на открытых площадках. Но в помещениях так лампы применяются широко.

Дуговые ртутные лампы выссчого давления типа ДРЛ , работающие но тому же принципу, что минесцентные, обеспечивают зажигание и при низких темпе турах. По внешнему виду лампы ДРЛ похожи на лампы нака ния, имеют такой же цоколь и ввинчиваются в те же п По мере повышения выпуска их промышленностью и при с нии стоимости такие лампы будут шире применять для на ного освещения.

Световой поток, создаваемый лампами, необходимо на­ править на освещаемую поверхность. Кроме того, требуетс 8аи,итить глаза работающих от прямого ослепляющего дейс лучей. Для этого применяются различные отражатели и рас ватели света, называемые осветительной арматурой. Сочета­ ние источника света с осветительной арматурой называетс светильником . Типы светильников показаны на рис. 31 .

Светильники применяются для освещения близко расп женных предметов или поверхностей. А для освещения боль открытых площадок применяются прожекторы, снаб­ женные отражателями параболической формы. Пучек света о

• прожектера с таким отражателем может освещать и удал предметы.

Различаются три вида систем э л е к т р и ­ ческого освещения: общее, местное и ком62'

\

бинированное. Общее освещение обычно применяется в помеще­ ниях и на площадках без фиксированных рабочих мест. Тогда вся площадь освещается равномерно. Местное (или локализо­ ванное) освещение применяется там, где требуется освещать только места работы крана, шахтного механизма или станка. Тогда общее освещение не требуется. Комбинированное освеще­ ние состоит из светильников общего освещения (например, из прожекторов) и перенооных светильников, создающих дополни­ тельную освещенность рабочих мест, где это требуется.

I

Рис. 31

Типы оветильников: а)

альфа, б) унииерсаль, в) глубоко-

ивлучатель, г) кооосввт, д) полугврметичеокий фарфоровый,

в) водопылвнепроницаемый, ж) Люцетта, и) 'шар молочкого

отекла, к) наружный светильник,л )м) прожекторы заливающе­ го света.

Кроме этих видов рабочего оовещения предусматривает­

ся еще аварийное освещение, подклю­ чаемое к независимому источнику питания (например, к пере­

движной ^лактроотанции). Аварийное освещение предусматрива­ ется на служай отключения рабочего освещения и должно обес­ печивать освещенность не меньше 10% нормального рабочего

освещения. Аварийное освещение необходимо предусматривать в помещениях с числом работающих свыше 50 человек, на путях

движения людей и во всех иве*ах, где отсутствие света может гривести Е несчастному случав.

У с т р о й с тв о электрического освещения . Для защиты от слепящего действия ис точников света нормирована высота их подвески. В таблиц

дана минимаяьно допустимая высота Н„ин

подвески свет

ников и прожекторов

(

 

 

 

 

 

Таблица 6

Мощность ламп,

вт

А НИН

Мощность про­

 

 

жектора, ВТ

h МИН.

100-200

 

3,5-4,5

300-500

I0-II '

300

 

4,5-7 •

1000

18-20

 

 

 

1500

27

В помещениях, лампы с- арматурой подвешиваются на те h h. ц под потолком в несколько рядов.Для ос­ вещения открытых площадок светильники подвешиваются на 08Х через каждые 10-15 Мили же на тросах - через 4-5 и. Освещение дорог осуществляется светильниками мощностью 2 300 вт, подвешиваемых на столбах высотой 6-7 ми устана ваемых через каждые 30-35м пути.

Прожекторы заливающего света, применяемые для освещ ния площадок ночных работ и для охранного освещения тер тории, устанавливаются на высоких мачтах вокруг освещаемо

площадки. Радиус действия

прожектора приблизительно равн

ется 15 К , тде

h -

высота прожекторной мачты. Рас

стояние между мачтами - 100-200 м. Высота мачт с проже рами 500 вт - 13 м, ас прожекторами 1000 вт - 21 м.

Расчеты электрического осве щ е н и я производятся для того, чтобы определить-необ димое количество светильников и их размещение для создан нормированной освещенности рабочих поверхностей. От осве щенности производственных площадей зависит производитель ность труда. Простейшим методом расчета освещения являет метод удельной мощности.

В таблице 7 приведены'норнированные минимально допус каемые величины освещенности ( £ ,лк) и удельной мрщн

"б4~

ти ламп накаливания (

СО вт/м2) на I и2

освещаемой пло­

щади, (см. также

Л.б). •

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 7

Наименование объектов

 

Е ,лк (лЭ, вт/м2

Производственные

помещения в цехах»

25-30

10-15

и площадки производства работ

 

 

Рабочие

комнаты в конторах

75.

20-25

Территория стройплощадки,

склады,

 

 

дороги

 

 

 

2-3

0,3-0,5

Общая установленная мощность ламп Р.

определяет-

ся так:

 

 

 

 

 

где

- удельная мощность ламп, вт на I и ,

S

- освещаемая площадь, и2 .

 

 

Мощность одной лампы принимается ближайшей (по стан­

дарту) к частному от деления Р</о.

на число ламп П.

Числом ламп /г

обычно

задаются о учетом конструктивных

условий и размещения оборудования. Таким способом можно определить число и мощность как светильников, таки прожек­ торов.

Во взрывоопасных помещениях, шахтах',. промыслах приме­ няют светильники взрывонепроницаемого исполнения и повышенной надежности . против взрыва. Металлическая оболочка и защитное стекло взры вонепроницаемого светильника испытывается на внутреннее дав­ ление 17 атм. Светильники повышенной надежности против взры­ ва испытываются на внешнее давление в 2 атм.

Для создания электрической сети освещения в обычных не взрывоопасных помещениях, применяются шнуровые провода, образуемые двумя или более изолированными скрученными гибки­ ми жилами и плоские провода с винилитовой изоляцией. Изоли­ рованные провода сети освещения прокладывался на роликах, в трубках - стальных и резиновых.

Внутри жилых помещений широко применяется скрытая jipo65

водка плоским проводом с полихлорвиниловой изоляцией мар ППВ. Скрытая проводка размещается также и в производств ных помещениях - на стенах, в каналах пустотных плит пер крытий, в засыпках междуэтажных перекрытий, в пустотах строительных карнизов и т.п. .

Осветительная магистральная сеть шахты выполняетоя из бронированных кабелей 380-660 в, прокладываемых вдоль квершлагов, бромсбергов, штреков, уклонов. Через каждые SOSO м кабель разрезается и стыки в месте разреза кабеля дятся в герметические тройниковые муфты типа ТМ-10. Тре вывод из муфты служит для подключения к кабельной маги рали осветительного шахтного трансформатора, сухого, типа -ТСШ 380-660/12-36-127 в. В цепи каждого ответвления к ТСШ предусматривается магнитный пускатель шахтного типа ПРВ 380-660 в и реле утечки типа РУВ, отключающее трансформа тор в случае замыкания на землю его цепей.

Со стороны вторичного напряжения к осветительному трансформатору через магнитный пускатель типа ПРШ-I по чается гибкий кабель 12-36-127 в, который через каждые разрезается и вводится в тройниковые муфты, от которых ид провод к шахтным светильникам 60-100 вт.

При расчетах мощности осветительной нагрузки в шах следует учитывать, что в забоях и на откатных путях шахты предусматривается светильник 60-100 вт через 4-6 м; на п грузочных площадкахчерез 2-3 м; в откаточных выработках через 6-10 м, на путях механизированного транспорта - чер 12-20 м.

В карьерах используют самые мощные светильники и жекторы с ртутно-дуговыми лампами высокого давления и к ноновыми лампами. Мачты с осветительными установками рас лагаются по 2-3 шт на каждом борту карьера и обеспечив его освещение навсю глубину.

£6

ГЛАВА 4

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОСЕТЕЙ

§ 4-1. Схемы замещения элементов электри­ ческих сетей

При проектировании электрической сети необходимо выг? брать сечение проводов её участков, защиту элементов се­ ти от чрезмерно больших токов, возникающих при коротком замыкании, выбрать устройства для регулирования напряжения и т.д. Для этого выполняются соответствующие расчеты, назы­ ваемые электрическими. К их числу относятся расчеты потерь напряжения в линиях электропередачи, расчеты потерь мощнос­ ти и энергии, расчеты токов короткого замыкания. Для выпол­ нения этих расчетов необходимо сначала составить схему.за­ мещения электросети и определить её параметры.

А . Линии электрических с е ­ тей обладают активными и индуктивными сопротивлениями•

проводов и активными и емкостными проводимостями между про­ водами и землей, равномерно распределенными по их длине. Индуктивные сопротивления и емкостные проводимости сетей обусловлены магнитными и электрическими полями, возникаю­ щими вокруг проводников с электрическим током и напряжени­ ем. В практических расчетах электросетей для простоты рав­ номерно распределенные по длине параметры линий заменяют сосредоточенными. Схема замещении ЛИНИИ при этом изобража­

ется так, как показано на.данном рисунке.

 

 

Параметры эуой схемы за­

 

мещения линии йл и Хл опре­

 

деляются по формулам:

 

Схема замещения линии элек-

67

. тропередачи

 

 

 

R„

=• ?„ £

w

(15)

Л

= X, е/

ог«0

(16)

где ?0 ~ удельное активное сопротивление линии,' ом/км известное для каждой марки проводов, и кабе (см.справочник Л.5) \

Х~о - удельное индуктивное сопротивление линий, к торое почти не зависит от сечения проводо составляет ЭС0 - 0,35 - 0,4 ом/км - для воздушных линий всех напряжения и Х0Ш 0,08 ом/км - для кабельных линий;

£- длина линии, км.

Б. Схема замещения трансфор ­ матора ' представлена на рис. 32. Параметры трансфор­

матора RT и. Хг определяются по

его паспортным данны

по следующим формулам:

 

 

 

 

т.ноп.

 

 

v X r -

л

;

, (18)

'

°г. нам

 

 

 

негр)

Рис. 32 .

__

Схемы замещения трансформатора (а);

б-участок сети

с линией и трансформатором}(в)-схема

замещенйя'уч.б.

2=987.

68

\

.где

п о : г е Ри в ыеди трансформатора (квт) при номи­

U

нальной нагрузке Зт HQr^ ;

- номинальное напряжение (кв) тойобмотки, к

 

которой приводится сопротивление;

UK%-

напряжение короткого замыкания, %;

SrHOnf- номинальная мощность трансформатора, ква.

В . Полную схему замещения

сети ,

,(рис. 32, б), состоящей излинии, трансформатора

(или параллельно сложенных сопротивлений нескольких линий и трансформаторов) с нагрузкой в конце сети, можно предста­ вить в виде последовательно включенных сопротивлений (рис.

•32,*):

&=Ял + йт,

Х*ХЛТ,

Z= \JR1+X\

 

Нагрузка в конце линии изображается в виде тока /

или

полной мощности S

с указанием коэффициента мощности

COS У5

электропотребителей.

 

 

§

ч~2. Потеря

напряжения в электрической сети

 

Используя схему, 'замещения,

рпределим

поте­

рю напряжения в линии электроцередачи, по" которой передает­ сяток нагрузки.! . Этот расчет можно выполнить идля всей

цепи

(рис. 32,в) с параметрами RT

X.

Нарис, 33 пред­

 

ставлена векторная диаграмма линии, в которой обозначено:

 

l/i(J0 - вектор фазного напряжения в начале линии, Uftp ~ 1 0

же в конце линии,

 

аТХ

- падение

напряж. е -

 

ния

в активном и реактивном сопротивлениях линий. При .

 

построении диаграммы вектор Ug,p

_совмещен с осью коорди­

нат

с/л , а вектор тока нагрузки I

отстает от OJ^j

 

на угол £

, что соответствует индуктивной нагрузке по­

требителей. Вектор IR

откладывается от конца вектора Vgtp

параллельно

вектору

тока I

, а вектор индуктивного паде-..

ния IX

- с опережением тока на 90° . Сумма векторов IR.

г

IX

равна вектору

падения напряжения 12

в фазе линии.

Сложив вектор

 

с вектором 'напряжения в конце линии

 

££р 3 получаем, напряжение

ч начале линии {/f 40 .

 

69

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ