Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектирование электроэнергетических систем освещения. Учебное пособие.pdf
=
+++++
=
+++++
=
∑
∑
∑
P
Номинальное
напряжение сети, В
5.3. Значение коэффициента С
Система сети,
род тока
Коэффициент С проводов
медные алюминиевые
380/220 Трёхфазная с нулем 72,4 44
380/220 Двухфазная с нулем 32,1 19,6
220 Однофазная с нулем 12,1 7,4
42
24
12
Двухпроводная,
переменного
и постоянного тока
0,4
0,324
0,036
0,244
0,198
0,022
Метод определения момента нагрузки
выбирается в зависимости от конфигура-
ЩО
L
ции сети освещения:
– в простом случае (рис. 5.7) момент
определяется как произведение мощности
ламп на длину участка сети
LPMp=
; (5.14)
Рис. 5.7. Определение
момента в простом случае
– в проектной практике осветительная сеть имеет более сложную конфигурацию (рис. 5.8), тогда момент
нагрузки можно определить по выражению
)()(
LLLPLLPLPM
213121
)()( PLPPLPPPL
; (5.15)
32321321
– для сети с равномерно распределённой нагрузкой момент нагруз-
ки определяется как произведение мощности ламп на половину длины
групповой линии
, (5.16)
2)(
LLLPM
++=
p
21
где L – длина участка сети от группового щитка до первого светильника
в ряду, м;
– для сети более сложной конфигурации, когда участки сети имеют
разное количество фазных проводов, определяется приведённый момент
по выражению
где
М – сумма моментов данного и всех последующих по направле-
∑
пр
α+= mМM
, (5.17)
нию тока участков с тем же числом проводов в линии, что и на данном
41
∑
∑
участке;
m – сумма моментов, питаемых через данный участок линии
∑
с иным числом проводов, чем на данном участке; α – коэффициент приведения моментов (определяется по табл. 5.4).
Расчёт сети на наименьший расход проводникового материала ведёт-
ся по формуле
где
– расчётные потери напряжения, %, допустимые от начала дан-
UΔ
p
UCmMS Δα+=
, (5.18)
p
ного участка до конца сети.
ЩО
L
Рис. 5.8. Определение момента сети сложной конфигурации
ЩО
L
l
1
P
1
P
2
l
1
P
3
l
2
с равномерно распределённой нагрузкой
5.4. Значение коэффициентов приведения моментов
Линия Ответвление
Трёхфазная с нулём
Трёхфазная с нулём
Двухфазная с нулём
Трёхфазная без нуля
42
P
1
P
2
L+l1+l2/2
Рис. 5.9. Определение момента для сети
приведения моментов, α
Однофазное
Двухфазное с нулём
Однофазное
Двухпроводное
P
3
Коэффициент
1,85
1,39
1,33
1,15
По формуле 5.18 последовательно определяются сечения на всех
участках сети освещения, начиная от участка ближайшего к источнику
питания и округляются до ближайшего большего значения стандартного
ряда. По выбранному сечению данного участка определяются потери
напряжения в нём. Последующие участки сети рассчитываются по разности между расчётной потерей напряжения и потерями до начала каждого
участка.
Осветительны
е сети должны иметь защиту от токов короткого замы-
кания (КЗ), а в некоторых случаях также от перегрузки (требования ПУЭ).
Защите от перегрузки подлежат сети: внутри помещений, проложенные открыто незащищёнными изолированными проводниками и с горючей оболочкой; внутри помещений, проложенные защищёнными проводниками в трубах, в несгораемых строительных конструкциях и т.п.;
осветительные – в жилых, общественных и торговых помещениях, служебнобытовых помещениях промышленных предприятий, включая сети для
бытовых и переносных электроприёмников, а также в пожароопасных
производственных помещениях; всех видов во взрывоопасных наружных
установках независимо от условий технологического процесса или режима работы сети.
Все остальные сети не требуют защиты от пер
егрузки и защищаются
только от токов короткого замыкания.
Аппараты, установленные для защиты от коротких замыканий и перегрузки, должны быть выбраны так, чтобы номинальный ток каждого из
них
сети:
где
I
был не менее расчётного тока
I
з.а. ном
– расчётный ток рассматриваемого участка сети, А.
p
рассматриваемого участка
I
p
, (5.19)
II ≥
pз.а. ном
Осуществляется защита осветительных сетей аппаратами защиты –
плавкими предохранителями или автоматическими выключателями, которые отключают защищаемую электрическую сеть при ненормальных
режимах.
Для защиты осветительных сетей промышленных, общественных,
жилых этажных зданий наибольшее распространение получили однополюсные и трёхполюсные автоматические выключатели с рацепителями,
имеющими обратно зависимую от тока харак
теристику, у которых с воз-
растанием тока время отключения уменьшается.
Автоматические выключатели, имеющие только электромагнитный
расцепитель мгновенного действия (отсечку), во внутренних сетях общественных и жилых зданий применять, как правило, не следует.
Аппараты защиты, защищающие электрическую сеть от токов КЗ,
должны обеспечивать отключение аварийного участка с наименьшим
43
=
=
временем с соблюдением требований селективности. Для обеспечения
селективности защит участков электрической сети номинальные токи аппаратов защиты (ток плавких вставок предохранителей или токи уставок
автоматических выключателей) каждого последующего по направлению к
источнику питания следует принимать выше не менее чем на две ступени,
чем предыдущего, если это не приводит к завышению проводов. Разница
не менее че
м на одну ступень обязательна при всех случаях.
Номинальные токи уставок автоматических выключателей и плавких
вставок предохранителей следует выбирать по возможности наименьшими по расчётным токам защищаемых участков сети, при этом должно соблюдаться соотношение между наибольшими допустимыми токами проводов
I и номинальными токами аппаратов защиты зI
п
где
K – кратность защиты (кратность длительно допустимого тока для
з
KIKI ≥ , (5.20)
пззп
проводов или кабелей по отношению к току срабатывания защитного
аппарата, определяется в справочнике);
II
щается предохранителями;
, если линия защищается автомати-
з.а. номз
II
, если линия защи-
пл.вст. номз
ческим выключателем.
6. ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПО КУРСУ «СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ»
44
6.1. СВЕТОТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
6.1.1. Выбор системы и вида освещения
В электрических осветительных установках различают следящие
виды освещения: рабочее, аварийное, охранное, дежурное, декоративное
и т.д. Для освещения производственного корпуса грузового автотранспортного предприятия используем рабочее освещение
Рабочее освещение обеспечивает нормированную освещённость во
всех точках рабочей поверхности. При этом освещённость во всех точках
не должна быть ниже нормированной, а пульсация светового потока не
должна превышать её допустимого значения.
6.1.2. Выбор нормируемой освещённости и коэффициента запаса
Выберем для рассчитываемых помещений нормированную освещённость и коэффициент запаса и занесём данные в табл. 6.1. При выборе
этих данных воспользуемся справочной литературой [2, табл. 4-4в – 4-4о,
4-5, с. 93 – 115].
6.1. Нормированная освещённость помещений
Помещение, № на чертеже
Нормированная
освещённость Е, лк
Коэффициент
запаса K
з
епловое отделение (1) 75 1,5
варочный участок (2) 200 1,5
алярное отделение (3) 200 1,8
емонтно-механическое отделение (4) 200 1,5
лесарно-механическое отделение (5) 300 1,5
грегатное отделение (6) 300 1,5
клад запасных частей, агрегатов
материалов (7) 75 1,5
бойное отделение (8) 200 1,5
узовное отделение (9) 150 1,5
иномонтажное отделение со складом
ин (10) 150 1,5
лектрокарбюраторное отделение (11) 300 1,5
ккумуляторное отделение (12) 75 1,5
клад смазочных материалов (13) 75 1,5
45
=−−=−−=
Помещение, № на чертеже
Продолжение табл. 6.1
Нормированная
освещённость Е, лк
Коэффициент
запаса K
з
дминистративно-бытовые помещения (14) 200 1,5
емонтно-механическое отделение (15) 200 1,5
емонтно-механическое отделение (16) 200 1,5
6.1.3. Расчёт рабочего освещения
основных производственных помещений
При проектировании осветительных установок целью расчёта является определение числа и мощности ламп светильников, необходимых для
обеспечения заданной освещённости.
При использовании люминесцентных ламп сначала намечают число
и расположение рядов светильников, а затем определяют число и мощность ламп, установленных в каждом ряду.
6.1.3.1. Агрегатное отделение
6.1.3.1.1. Выбор типа светильника
Выбираем люминесцентные лампы низкого давления ЛСП-02, используя литературу [2], так как высота помещений ниже 6 метров и в помещении предъявляются требования к цветопередаче.
6.1.3.1.2. Расчёт размещения светильников
H
H
р
hh
рс
5,42,08,05,5
м,
где H = 5,5 м – высота потолков; hр = 0,8 м – высота рабочей поверхности;
hс = 0,2 м – высота свеса светильника, hc находим по литературе [2, с. 60];
hр – расчётная высота от условной рабочей поверхности до светильника, м
A = 18 м, B = 12 м,
где А – длина; B – ширина комнаты; 9,0
L
==λ
H
, так как КСС лампы
р
ЛСП02 – глубокая, λ – отношение расстояния между соседними светильниками или рядами к высоте их установки нашли, используя литературу
[2, с. 123]
L = 0,9 ⋅ 4,5 = 4,05 м, расстояние между светильниками;
l = 4,05 ⋅ 0,5 = 2 м, расстояние светильников от стен;
R = B/L = 3, число рядов;
N = A/L = 18/4,05 = 4,33 = 4, число светильников в ряду.
46
=
α
=
α
=
=
α
=
α
=
α
=
α
=
(
)
Точечный метод расчёта
Считаем для точки А
6.1.3.1.3. Расчёт установленной мощности
Считаем угол α для 1, 2, 3, 4
d
tg
765,1
H
р
Используя справочную литературу [1, с. 125], находим 452
3
)cos(
I
=
E
)1000(
α⋅
)1000(
=
2
H
р
Считаем угол α для 5, 6
d
tg
876,5
H
р
Используя справочную литературу [1, c. 125], находим
cos
3
α
(
I
()
1000
=
E
)1000(
Считаем угол α для 7, 8
d
tg
302,3
H
р
Используя справочную литературу [1, с. 125], находим 354
I
=
E
)1000(
)1000(
H
)
H
cos
2
р
4,0
===α
, °
3
92,0
=
2
, °
22 ,
52 ,
)81,0452(
⋅
5,4
452(
⋅
5,4
3,1
===α
5,4
.92,0 cos
I кд.
=
25,20
62,0cos
.
I
=
2
р
73,0
===α
5,4
, °=
3
α
=
3
⋅
62,0
36 ,
)
2
5,4
лм.
29,2
=
9,0cos
.
5,215(
I кд.
3
)9,0354(
⋅
2
5,4
7,4
=
лм.
08,18
лм.
5,215
кд.
47
α
=
α
=
=
α
=
=
α
=
=
α
=
=
⋅
Считаем для точки B
Считаем угол
tg
Используя справочную литературу [1, с. 125], находим 490
E лм.
Считаем угол α для 2, 4
tg
Используя справочную литературу [1, с. 125], находим
E лм.
Считаем угол α для 7
tg
Используя справочную литературу [1, с. 125], находим 354
E
Считаем угол α для 8
tg
Используя справочную литературу [1, с. 125], находим 215
E
=
)1000(
=
)1000(
)1000(
=
)1000(
для 1, 3
d
H
р
I
d
H
р
I
d
H
р
(
I
()
1000
=
d
H
р
(
I
()
1000
875,0
5,4
3
)cos(
α
)1000(
H
355,4
5,4
===α
=
2
р
===α
, °=α 11 ,
19,0
⋅
, °=α 44 ,
96,0
3
)98,0490(
2
5,4
=
98,0cos
.
I кд.
77,25
71,0cos
.
I
3
α
)1000(
925,2
3
α
cos
172,5
3
α
cos
)cos(
=
2
H
р
65,0
===α
=
2
р
14,1
===α
=
2
р
, °=α 33 ,
490(
, °=α 49 ,
215(
5,4
)
H
5,4
)
H
3
)71,05,265(
⋅
56,9
=
2
5,4
83,0cos
.
I кд.
3
)
⋅
83,0
99,9
=
2
5,4
лм.
65,0cos
.
I кд.
3
⋅
)
65,0
=
2
5,4
лм.
915,2
Определяем световой поток лампы, используя точку B, с наименьшей
освещённостью
E лм
∑
1000
=Φ
лр
56,83
1000
KE
ЗН
=
μ
E
∑
)1000(
10005,1300
⋅
⋅
4895
=
1,156,83
лм.
5,265
кд.
48
=
=
=
⋅
≤Φ≤
Φ
⋅
=
=
η
=
Φ
Кон-
трольная
точка
А
№
све-
тиль-
ника
1, 2,
3, 4
5, 6
7, 8
B 1, 3
2, 4
7
8
d, м
1,765
5,876
3,302
0,875
4,355
2,925
5,172
α, °
22
52
36
11
44
33
49
I, кд
452
215,5
354
490
265,5
354
215
Освещённость Е
и Б от светильника с условной
лампой в 1000 лм, лк
от одного
светильника
18,08
2,29
4,7
E
∑
1000
25,77
9,56
9,99
2,915
E
∑
1000
в точках А
1000
от всех
светильников
72,32
4,58
9,4
3,86
51,54
19,12
9,99
2,915
56,83
Выбираем лампу ЛТБ 80 со световым потоком 4720, что подходит
под выражение, так как
44069,04895
лм.
.2,19,0
Φ
ННН
Метод использования светового потока
Рассчитаем индекс помещения:
i
п
AB
+=BAH
р
Используя справочную литературу [1, с. 108], выясняем, что .8,0
=
)(
1218
+⋅
98,0
=
)1218(5,4
.
i
п
Используя полученный индекс помещения, тип КСС и коэффициенты
отражения потолка, стен и пола, равные 0,7; 0,3; 0,1 соответственно, получаем, что коэффициент использования светового потока равен .52,0
ОУ
Так как мы делаем расчёт люминесцентного освещения, используем
формулу
Rp
η=ΦR
ОУ
Так как в ряду 4 светильника, то
FzKE
ЗН
1,12085,1300
=
R
⋅⋅⋅
52,03
⋅
50016
лк.
00066
=
лк.
49
=
Φ
=
Φ
=
Φ
=
Φ
≤Φ≤
Φ
N
=
При данном значении светового потока для светильника нельзя по-
добрать лампу, поэтому увеличим число рядов до 4, сделаем пересчёт:
50049
Rp
R
лк,
37512
лк.
При данном значении светового потока для светильника нельзя по-
добрать лампу, поэтому увеличим число рядов до 5, делаем пересчёт:
60039
9900
лк,
лк.
Rp
R
При данном значении светового потока для светильника подбираем
лампу, учитывая, что в светильнике две лампы, используем [3, с. 166–167].
Подходит ЛТБ80*2 со световым потоком 4720 лк на одну лампу и
9440 лк в общей сложности, что удовлетворяет условию
.2,19,0
Φ
ННН
Метод удельной мощности
Общее число светильников в помещении 20
Нормированная освещённость в помещении равна 300 лк
Площадь помещения равна 208 м
Высота потолков 5,5 м.
По таблицам [2, табл. 5-41 – 5-49, с. 161] определим удельную мощность лампы 5,6 Вт/м2 при освещённости 100 лк, значит при освещённости 300 лк мощность должна быть 16,8 Вт/м2.
Рассчитываем расчётное значение требуемой мощности одного светильника:
FP
у
P
==
Так как в светильнике находится две лампы, то мощность одной лампы
2088,16=⋅
20
P Вт.
36,87
л
Вт.
72,174
Выбираем лампу ЛТБ80 с мощностью 80 Вт.
6.1.3.2. Слесарно-механическое отделение
6.1.3.2.1. Выбор типа светильника
Выбираем люминесцентные лампы низкого давления ЛСП-02, используя литературу [2], так как высота помещений ниже 6 м и в помещении предъявляются требования к цветопередаче.
50