2.8. Розробка схеми та розрахунок освітлення.

Виробниче освiтлення залежно вiд джерела свiтла може бути: природнiм, штучним та сумiщеним. Природнє освiтлення обумовлено прямими сонячними променями та розсiяним свiтлом небосхилу, мiняється залежно вiд географiчної широти, ступеню хмарності, часу дiб вiд сотен частин люкс вночi до десятків тисяч люкс вдень. Штучне освiтлення створюється штучними джерелами свiтла: лампами розджарювання або газорозрядними лампами. Сумiщене освiтлення уявляє собою доповнення природнього освiтлення штучним в світлий час дiб при недостатньому за нормами природним освiтленням. Природнє освiтлення пiдроздiляється на бокове - через свiтловi прорiзи у зовнiшнiх стiнах; верхнє - через лiхтарi та свiтловi прорiзи у покриттi , а також через прорiзи у мiсцях перепаду висот будинку; комбiноване - освiтлення, що сполучає бокове та верхнє природнє. Штучне освiтлення по складу буває слідуючих систем: загального та комбiнованого. При загальному освiтленнi свiтильники розмiщуються у верхнiй зонi (не нижче 2,5м над пiдлогою) рiвномiрно (загальне рiвномiрне освiтлення) або стосовно до розташування обладнання (загальне локалiзоване освiтлення). Доповнення загального освiтлення мiсцевим, свiтловий потік якого створюється вiд свiтильникiв встановлених безпосередньо на робочих мiсцях, називається комбiнованим освiтленням. Мiсцеве освiтлення застосовується тiльки спiльно з загальним освiтленням. По функцiональному призначенню штучне освiтлення пiдроздiляють на наступнi вигляди: робоче, аварiйне, евакуаційне, охоронне та чергове.  Робочим називають освiтлення примiщень будинкiв, а також дiльниць вiдкритих просторiв, призначених для роботи, проходу людей та руху транспорту.  Аварiйне освiтлення використовується для продовження роботи при аварiйному вiдключеннi робочого освiтлення. Найменша освiтленiсть робочих поверхней при аварiйному режимi роботи повинна складати 5% освiтленостi, нормованої для робочого освiтлення.  Евакуаційне освiтлення передбачається для евакуацiї людей при аварiйному вiдключеннi робочого освiтлення. Воно необхiдне у проходах, на сходах, у виробничих примiщеннях, де працює бiльш 50 чоловік; у примiщеннях допомiжних будинкiв, де можуть одночасно знаходитись бiльш 100 чоловік. Найменша освiтленiсть при евакуацiйному освiтленнi на пiдлозі основних проходiв та на ступенях сходів - 0,5лк. Свiтильники аварiйного та евакуаційного освiтлення приєднують до незалежного джерела живлення.  Охоронне освiтлення передбачається вздовж меж територiй, що охороняються у нiчний час. Освiтленiсть має бути 0,5лк на рiвнi землi у горизонтальній площини. До чергового освiтлення примiщень прибiгають у неробочий час, при цьому використовуються частина свiтильникiв того або iншого виду освiтлення.

При системi загального освiтлення застосовується рiвномiрне та локалiзоване розмiщення свiтильникiв. При рiвномiрному розмiщеннi забезпечується достатня рiвномiрнiсть освiтленостi по всiєї площi у цiлому. У цьому випадку вiдстань мiж світильниками у кожному рядi та мiж рядами береться однаковим . Найкращим варiантом рiвномiрного розмiщення є шахове розмiщення світильників та по сторонах квадрата (вiдстанi мiж свiтильниками у ряду та мiж рядами світильників рівні). Розмiщення світильників по сторонах квадрата слiд здiйснювати по оптимальних значенням вiдносної вiдстанi у залежності вiд типу свiтильника.

Консольно-фрезений верстат моделі ВМ127М розміщений у механічному цеху.

Вихідними даними для подальшого розрахунку є:

Характеристика приміщення:

– довжина А = 10 м;

– ширина В = 8 м;

– висота Н = 4 м;

– висота робочої поверхні h_р. = 1,2 м;

– висота підвісу світильника h_с. = 0,5 м.

Визначаємо розрахункову висоту світильника над робочою поверхнею, за формулою:

Визначаємо відстань між світильниками, приймаючи найекономічніше відношення = 1,5 тоді відстань між світильниками:

де: L – відстань між світильниками.

Відстань до стін приймаємо:

Визначаємо відстань між рядами світильників:

Визначаємо відстань від робочої поверхні до стелі:

Розрахунок числа кількості рядів:

,n_р приймаємо 2.

,

L_A приймаємо 5м

(м), тоді

Розраховуємо кількість світильників в ряді:

Перевіряємо розміщення світильників в даному цеху по ширині В і довжині А:

Загальне число світильників розраховуємо за формулою:

Вибираємо норму освітленості для даного виробництва, вважаючи, що в цеху обробляються деталі з точністю 0,1 мм, що відповідає величині нормованої освітленості Е_N =300 Лк, створюваної світильниками загального освітлення, 30 Лк, що становить 10% від нормуючого освітлення.

Визначаємо індекс приміщення по формулі:

Знаходимо коефіцієнт використання світлового потоку η=0,62, приймаючи коефіцієнт відбивання стін та стелі відповідно ρ_ст = 50% ; ρ_п = 50%.

Знаходимо розрахунковий світловий потік однієї лампи за формулою:

Ф_{л.р .} – розрахунковий потік лампи.

К_з – коефіцієнт запасу.

Z– коефіцієнт мінімального освітлення.

– площа приміщення.

η – коефіцієнт використання світлового потоку.

Е_N – нормоване освітлення.

N – число світильників.

Вибираємо найближчу по світловому потоку енергозберігаючі лампи типу Е27 25 2700 потужністю 25 Вт Е27 25 2700, яка випромінює світловий потік Ф_л.ст = 1520 Лм при напрузі U = 220 В.

Вибираємо тип світильника «Універсаль» без затемнення.

Підраховуємо фактичну освітленість при вибраній потужності лампи за формулою:

(Лк)

Вибір та розрахунок кількості світильників є вірним, так як Е знаходиться в допустимих межах -10% ≤ Е_N ≤ +15%.

Рішення методом приведених моментів навантаження.

Рис.7. Схема освітлення механічного цеху

Визначення розрахунків навантаження на щиток освітлення та розподільчого пункту.

К_с - коефіцієнт попиту приймається 0,95.

Знаходимо момент навантаження в групових лініях:

m- момент навантаження на дану лінію світильників.

P_c- потужність одного ряду світильників 0,7 кВт.

l - довжина провода.

Розраховуємо момент навантаження на дільниці L, L=25м

Приведений момент навантаження на дільниці L

α=1,85

Визначаємо переріз проводів на дільниці L:

, приймаємо S_L- 1мм²

C=72

ΔU =0,55

Визначаємо втрати напруги на дільниці L:

С=72

Визначаємо залишок витрат напруги для групових ліній l₁,l₂,l₃

Визначаємо переріз проводів групових ліній l₁,l₂.

,S_l1 приймаємо 1мм²

,S_l2 приймаємо 1мм²

Визначаємо втрати напруги на лініях l₁,l₂.

ΔU^’’=

Оскільки 4,2<5,3 то даний розрахунок є правильний.

Виходячи з даних розрахунків вибираємо щиток освітлення і автоматичні вимикачі.

Вибираємо щиток освітлення типу УОЩВ-6.

Вибираємо автоматичні вимикачі типу ВА-2000 1р/3А.