Расчет освещения

П роизводительность, безопасность и качество труда работающих, а также утомляемость зрения и нервной системы человека зависит от освещения.

Осветительной электроустановкой называется специальное электротехническое устройство, предназначенное для освещения территории, помещений, зданий.

В данном дипломном проекте норму освещенности выбираем из таблицы: Е=300 люкс, т.к. в помещении выполняется работа средней точности. Освещение помещения осуществляется лампами высокого давления ДРЛ. По сравнению с лампами накаливания ЛН они имеют ряд преимуществ: светоотдача больше в 4-5 раз; срок службы больше в 10-15 раз; спектр излучения больше приближается к привычному нам солнечному свету. Световой поток ламп необходимый для создания заданной освещенности в горизонтальной поверхности при общем равномерном освещении с учетом отражения света стенами и потолком определяем методом коэффициента использования.

Основная формула:

, где

F – световой поток каждой лампы;

E – минимальная освещенность;

S – площадь производственного помещения;

K_з – коэффициент запаса;

η – коэффициент использования светового потока, отношение потока падающего на поверхность к суммарному потоку всех ламп;

z – отношение средней освещенности к минимальной.

Находим площадь помещения, умножив длину на ширину:

, где

а=60 м, b=40 м и высота подвеса n=8 м.

Чтобы определить мощность ламп и создать освещенность 300 люкс, находим индекс помещения:

Принимаем i=3, используя таблицу, находим коэффициент отражения стен, потолка и расчетной поверхности.

ρ_с=50%;

ρ_n=70%;

ρ_р=10%.

По таблице находится коэффициент использования η=78%. Учитывая, что световой поток, падающий на освещенную поверхность, распределяется неравномерно, в формулу вводят поправочный коэффициент z.

Выбираем лампы ДРЛ-700, их световой поток по таблице: Ф=25900 лм.

Коэффициент запаса по таблице равен К_з=1,5.

И спользуемое количество светильников находится по формуле:

Размещаем светильники в 10 рядов вдоль длинной стороны цеха. В каждом ряду устанавливаются по 6 светильников типа С3ДРЛ.

Лампы ДРЛ:

Р_Н=700 В;

Ф_Н=25900 лм;

Срок службы 10 тыс. часов;

Общая установленная мощность:

Расстояние между светильниками по ширине цеха 5 м, по длине цеха – 5,5 м.

Аварийное освещение

Аварийное освещение бывает двух видов:

1) для продолжения работы личного состава предприятия;

2) для эвакуации людей.

В этом дипломном проекте применяем преимущественно аварийное эвакуационное освещение. Аварийное эвакуационное освещение необходимо устанавливать в местах опасных для прохода на лестницах, в производственных помещениях с постоянно работающими в них людьми, где выход людей из помещения при внезапном отключении рабочего освещения связан с опасностью травматизма из-за продолжения работы производственного оборудования, а также в любых производственных помещениях с числом работающих более 50 человек.

А варийное освещение, выполняемое, как правило, лампами накаливания, должно быть не менее 10% от основного. Запрещается выполнять аварийное освещение лампами ДРЛ и ДРИ, т.к. для них характерно длительное зажигание. Светильники аварийного освещения необходимо присоединить к независимому источнику питания.

Основное освещение пролетов составляет 300 лк, а аварийное освещение – не менее 10% от основного, т.е. Е_ав=30 лк.

Для ламп накаливания К_з=1,3.

Коэффициент отражения стен, потолка, расчетной поверхности:

ρ_с=50%;

ρ_n=70%;

ρ_р=10%;

Из таблицы η=0,74;

Поправочный коэффициент z=1,15.

Размещаем в цехе 20 светильников (5 рядов по 4 светильника).

Расчетный поток одной лампы:

По таблице для напряжения 220 В выбираем мощность лампы 500 Вт, световой поток которой Ф_л=8300, т.е. немного больше расчетного. Фактическая освещенность при выбранных лампах составит:

Отклонение от нормального значения освещенности составит всего 3 лк, значит, лампы выбраны правильно.

Суммарная мощность всех ламп аварийного освещения, установленных в цехе, составит:

Удельная мощность осветительной установки:

Расстояние между светильниками по длине цеха 12 м, по ширине цеха – 10 м.

От нормальной работы аварийного освещения зависит здоровье, а в некоторых случаях и жизнь людей. Вот почему этому виду освещения придается особенно большое значение. Правила требуют, чтобы аварийное освещение работало во время действия рабочего освещения или автоматически включалось при аварии основного освещения. Светильники аварийного освещения должны внешне отличаться от светильников рабочего освещения. Иногда их помечают отличительными знаками.

Р асчет ведется по удалению от ОЩ рядов светильников.

Ток расщепителя: I_расщ ≥ I_max

Линия 1.

Принимаем номинальный ток теплового расщепителя автомата I_расщ=40А.

Выбираем автомат А3161: I_ном=50 А; I_расщ=40 А.

Сечение провода выбираем из условия I_пр > I_Н=40 А.

Принимаем провода сечением 4 мм², I_доп=42 А.

Проверяем отношение допустимого тока к току защитного аппарата:

;

- соотношение верно, значит сечение выбрано правильно.

При сечении кабеля 4 мм² потеря напряжения будет равна:

, где

c – табличное значение, с=46;

S – сечение провода;

l₁=9,3 м.

Л иния 2.

Выбираем автомат А3161: I_ном=50 А; I_расщ=40 А.

Потери напряжения: l₂=15,9 м.

Линия 3.

l₃=22,5 м.

Линия 4.

l₄=29,1 м.

Линия 5.

l₅=35,7 м.

Линия 6.

l₆=42,3 м.

Определим ток питающей линии щита:

Р_уст=42 кВт

Ток расщепителя I_расщ > I_max=1,15·67=77,05.

Выбираем автомат АЕ2056: I_ном=100 А; I_расщ=100 А.

При защите линии автоматически выключается А3161.

Наибольшая потеря в линии 6: ∆U=1,6%.

В этом случае потеря в питающем кабеле будет:

По располагаемой потере напряжения определяем сечение кабеля l=15м.