1 Общая часть
 Скачать 0.7 Mb.
|
|
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ Системой электроснабжения называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электрической энергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приёмников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и другие приёмники электроэнергии. По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. Основные задачи, поставленные правительством по внедрению новой техники, комплексной механизации, автоматизации производственных процессов и др (расписать). Целью курсового проекта является расчет и проектирование осветительной сети и электропривода наземной тележки кузнечно-прессового цеха. Основные задачи, решаемые при проектировании систем электроснабжения: – расчет рабочего и аварийного освещения цеха; – определение электрических нагрузок осветительной сети; – разработка электропривода наземной электротележки. 1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ 1.1 Ведомость потребителей электроэнергии с указанием необходимых данных для проектирования Кузнечно - прессовый цех (КПЦ) предназначен для штамповки и ковки металла. Он имеет станочное отделение, в котором установлено оборудование: обдирочные станки, электротермические установки, кузнечно - прессовые машины. Грузы перемещаются с помощью наземных тележек. ЭСН осуществляется от цеховой ТП, расположенной рядом с цехом. Количество рабочих смен - 2. Потребители участка имеют 3 категории надежности ЭСН. Каркас здания смонтирован из блоков - секций длинной 6м каждая. Размеры цеха А х В х Н = 36х24х9м. Таблица 1
 Класс взрывоопасной зоны, в соответствии с которым производится выбор электрооборудования, определяется технологами совместно с электриками проектной или эксплуатирующей организации. Все помещения кузнечно-прессового цеха являются не взрывоопасными. Пожароопасной зоной называется пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества и в котором они могут находиться при нормальном технологическом процессе или при его нарушениях. Кузнечно-прессовый цех относится к не пожароопасным помещениям. Классификация помещений по электробезопасности. В отношении опасности поражения людей электрическим током различаются: 1) помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность. 2) помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих повышенную опасность: · сырость или токопроводящая пыль; · токопроводящиё полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т. п.); · высокая температура; · возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющим соединение с землей, технологическим аппаратам, механизмам и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования (открытым проводящим частям), с другой; 3) особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность: · особая сырость; · химически активная или органическая среда; · одновременно два или более условий повышенной опасности. Помещение цеха относится к помещениям с повышенной опасностью. 1.2 Характеристика электромеханического оборудования цеха Круглошлифовальный, плоскошлифовальный и точильный станок используются во многих сферах производства для решения различных задач: для шлифовки, заточки и зачистки инструментов, деталей или изделий. Универсальный фрезерный станок - оборудование для обработки металла или дерева. С точки зрения конструкции это агрегат с ЧПУ и поворотным столом. В зависимости от типа станок может комплектоваться консолями или нет, быть одно- или двух-стоечным. Сверлильный станок – это оборудование, предназначенное для обработки отверстий в металле и прочих материалах. Токарно-винторезный станок – это станок, который вращает заготовку вокруг оси вращения для выполнения различных операций, таких как резка, шлифование, накатка, сверление, деформация, облицовка и токарная обработка, с помощью инструментов, которые прикладываются к заготовке для создания объекта с симметрией относительно этой оси. Пресс кривошипный холодного выдавливания конструкция современных однопозиционных прессов для холодного выдавливания в наибольшей степени отвечает требованиям получения высокого качества штампованных заготовок, улучшения условий работы штампа и устойчивости технологического процесса штамповки в целом. Кривошипный пресс используется для штамповки разнообразных деталей. Это установка, имеющая кривошипно-ползунный механизм. Движение вращательного привода преобразуется в поступательное движение ползуна, благодаря чему функционирует пресс. Кривошипные валы производят из термически обработанной стали 40ХНМА, 40ХН и 45. Фрикционный пресс используется для холодной и горячей объёмной штамповки, чеканки, брикетирования и других целей. Наибольшее распространение в промышленности получил двухдисковой винтовой пресс с лобовым фрикционным передаточным механизмом. Недостатками фрикционных прессов являются низкие КПД и производительность. Гильотинные ножницы – это механические ножницы. назначение которых механическая обработка металлов путем резания. ножницы всех конфигураций используют для выполнения широкого спектра операций: прямое резание листового металла (плоского, профилированного, сайдинга, металлочерепицы). 2 РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 2.1 Светотехнический расчет освещения цеха В настоящее время существует три вида освещения – естественное, искусственное и совмещенное (т.е. два первых вида вместе). Искусственное освещение применяется при работе в темное время суток и днем по условиям технологий проводимых работ. Искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное и охранное. Рабочее освещение необходимо для трудового процесса и выполняется во всех помещениях зданий, а так же на открытых пространствах предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта. Рабочее освещение может быть общим или комбинированным. Общее освещение – при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно или применительно к расположению оборудования. Комбинированное освещение – при котором к общему добавляется местное освещение. Аварийное освещение необходимо при аварийном отключении рабочего освещения и должно обеспечивать наименьшую необходимую освещённость рабочих мест. Аварийное освещение может работать совместно с рабочим освещением или автоматически включаться при аварии рабочего освещения. Эвакуационное освещение - для эвакуации людей при аварийном отключении рабочего освещения. Для аварийного и эвакуационного освещения разрешается применять лампы накаливания и люминесцентные лампы. Охранное освещение выполняется вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время. Светильники для этих целей не должны ослеплять персонал охраны. Кроме основных видов освещение выполняют по необходимости дежурное освещение в нерабочее время. Хорошее освещение необходимо для выполнения большинства работ. Чтобы правильно спланировать рациональную систему освещения, необходимо учитывать яркость источников света, их расположение в помещении, качество и цвет светильников. Электрическое освещение производственного помещения должно, обеспечивать достаточную освещенность рабочей поверхности и создавать биоприятное распределение яркости стен и потолка в поле зрения. Эти требования положены в основу действующих норм и правил. . 2.1.1 Выбор системы и вида освещения, нормированной освещенности, источников света В качестве системы освещения выбор был сделан на комбинированное освещение, так как на станках есть свое местное освещение. Система комбинированного освещения уменьшает установленную мощность источников света и расход электроэнергии, так как лампы местного освещения включаются только на время выполнения работ непосредственно на рабочем месте. Нормируемая освещенность помещений определяется для определенного характера производства. Выбор освещенности производится по СНИП 23-05-95 в зависимости от назначения помещения. Расчет освещения сводится к определению светового потока и мощности ламп, устанавливаемых в выбранных и размещенных по помещению светильниках. Для расчета общего, равномерного освещения при горизонтальной поверхности рабочего места, основным является метод светового потока, учитывающий световой поток, создаваемый группой ламп светильника для люминесцентных ламп, или лампой для ламп накаливания. Расчет электроосвещения начинается с выбора необходимой освещенности цеха, а так же с выбора типа ламп. В данном курсовом проекте норма освещенности принимается равной 300 люкс, т.к. в цехе установлены металлообрабатывающие станки и прессы, на которых не производится сверхточные работы, а так же потому, что на станках установлено дополнительное местное освещение. Для освещения цеха применяем газонаполненные лампы накаливания, имеющие при одинаковой подводимой мощности более высокие световые характеристики, компактность и т.д., чем лампы накаливания. Выбор производим с учетом того, что все станки кроме основного имеют ещё и местное освещение, выполняемое лампами накаливания, поэтому стробоскопический эффект, создаваемый газоразрядными лампами, не влияет на работу обслуживающего персонала. Для аварийного и эвакуационного освещения разрешается применять лампы накаливания, люминесцентные и светодиодные лампы. Аварийное освещение обеспечивается светильниками со встроенным аккумулятором на 180 мин работы после исчезновения напряжения типа ЛБА3924 и указателями "Выход", расположенными над выходами из цеха (по одному над каждым выходом). Освещенность аварийного освещения составляет 5% от основного. Для аварийного освещения применяем светодиодные лампы. Таблица 2. Нормы освещенности
Таблица 3. источники света
Размер цеха 36х24 м, высота 8 м.. Расстояние от светильника до перекрытия в цехе составляет 1,2 м, а высота расчётной поверхности - 0,8 м. Расчётная высота помещения определяется по выражению: h = Н - hp - hс ; где Н - высота помещения, м; hp - высота рабочей поверхности, м; hс - высота подвеса светильников, м. h = 8 – 1,2 – 0,8 = 6 м; 2.1.2 Размещение ОУ на плане. Выбор марки светильников и определение мощности ОУ помещений Расчет рабочего освещения выполняем с учетом характеристик ламп. Выполняем расчеты и заполняем полученные результаты в таблицу 5 Для освещения первой зоны в данной работе используется светильники НСП17 (IP54) кривая силы света равная Г. Индекс помещения находим из формулы:  ,где А – длина станочного отделения; В – ширина станочного отделения; Hр – расчетная высота помещения;  КСС для этого светильника равна Г. Таблица 3  Распределение освещенности по освещаемой поверхности определяется типом КСС и отношением расстояния между соседними светильниками или их рядами к высоте их установки L/h. Допускается увеличение указанных значений значений отношений L/h не более чем на 30 % , кроме КСС типа К. Определив h и задавшись значением L/h = 0,8, вычислим расстояние L. L = 0,8 · 6 = 4,8 м; Определим число рядов светильников:  где l - расстояние от крайних светильников или рядов светильников до стен, в метрах (принимается (0,3...0,5)L в зависимости от наличия вблизи стен рабочих мест). l = 0,3 · 4, 8 = 1,44 м;  Определим число светильников в ряду   NR=8 - число светильников в одном ряду цеха. Все полученные результаты округляются до ближайшего целого числа, после чего пересчитываются реальные расстояния: между рядами светильников:   между центрами светильников в ряду:   Для прямоугольных помещений проверяется условие:  4,73/4,22 = 1,12- что соответствует допустимым пределам. Из приведенных расчетов мы получили, что для освещения цеха необходимо 6 рядов по 8 светильников в каждом (N=48). Расстояние между крайними рядами светильников до стен 1,44 метра. Расстояние между рядами светильников составляет 4,22 метров. Расстояние между центрами подвеса светильников 4,73 метра. После расчетов приведенных выше необходимо произвести расчет светового потока и произвести выбор мощности источника света. Для кривой силы света Г- 4, индекса помещения iп =2,4, коэффициента отражения стен ρс = 0,3, потолка ρ п= 0,5, рабочей поверхности ρр = 0,1 по таблице 12[Л. 4] найдём коэффициент использования светильников ηoy. Он равен: ηoy = 78% По таблице 7[Л.4] учитывая характер производства выберем коэффициент запаса Кз=1,5. Суммарный световой поток одного ряда светильников составит:   Из [Л4. стр.17] находим ближайшую стандартную лампу Г 220- 230- 750 световой поток которой 13100 лм. Таблица 5
Аварийное освещение выполняется 2-х видов: для продолжения работы и для эвакуации людей. Светильники аварийного освещения должны быть конструктивно отличными или по другому окрашенными, чем светильники рабочего освещения. Аварийное рабочее освещение запитывают от разных трансформаторов трансформаторной подстанции цеха. Для аварийного освещения цеха каждой зоны, мы предполагаем, что светильники аварийного освещения будут располагаться между рядами основного освещения. Исходя из этого к этим светильникам придется вести отдельную линию питания или же ставить аккумуляторные батареи. При использовании аккумуляторных батарей световой поток следует уменьшить примерно на 70-80%. Также для расчета аварийного освещения нам надо найти общую освещенность помещений. Согласно п.7.63 СНиП 23 – 05 – 95 аварийное освещение должно обеспечивать не менее 5% от нормируемого общего показателя освещенности и должно быть не менее 2 лк от общей освещенности. Рассчитываем световой поток аварийного освещения помещения по формуле:  Для освещения цеха в расчете предусматриваю использование светильников НСП 20. Для выбранного светильника определяю его кривую силы света - Г. Перед дальнейшими расчетами задаюсь числом рядов и количеством светильников в ряду, а так же общим числом светильников в помещении. Для этого нахожу индекс помещения и определяю кривую силы света светильника. Индекс помещения равен: in= 2,4 Распределение освещенности по освещаемой поверхности определяется типом КСС и отношением расстояния между соседними светильниками или их рядами к высоте их установки L/Hp. Рекомендуемые значения L/Hp находятся в таблице 2.1.3. Определив Нр и задавшись значением L/Hp (0,9), вычислим расстояние L. L = 0,9 x 6 = 5,4 м; Определяю число рядов светильников: где l - расстояние от крайних светильников или рядов светильников до стен, в метрах (принимается (0,3...0,5)L в зависимости от наличия вблизи стен рабочих мест). l= 0,5x5,4 = 2,7 м;  Определим число светильников в ряду:   Все полученные результаты округляются до ближайшего целого числа, после чего пересчитываются реальные расстояния: между рядами светильников:   между центрами светильников в ряду:   Учитывая характер производства выберем коэффициент запаса Кз=1,5. Суммарный световой поток одной лампы составит соответственно: Освещенность аварийного освещения 300*0,05 = 15 лм.  По таблице 6а ... 6з находим ближайшую стандартную лампу Б 220-240-75 световой поток которой 950 лм. Таблица 6
2.2 Расчет ЭСН осветительных установок 2.2.1 Распределение нагрузки по фазам, Расчет и выбор групповых линий ЭСН, способов прокладки Провожу выбор способов прокладки и марок проводников осветительных линий. Для групповых линий следует применять кабели и провода с медными жилами. Питающие и распределительные линии, как правило, должны выполняться кабелями с алюминиевыми жилами, если их расчетное сечение равно 16 мм2 и более. Для осветительной сети следует выбирать небронированные кабели с пластмассовой изоляцией: поливинилхлоридной (ВВГ, АВВГ, ВВГнг-LS, АВВГнг-LS), из сшитого полиэтилена (АПвВГ, ПвВГ, АПвВГнг, ПвВГнг) или с резиновой изоляцией (ВРГ, АВРГ, 3.2.5 Выбор сечений линий осветительной сети). Сечения линий выбираются по допустимому нагреву от длительно протекающего тока нагрузки и проверяются по потере напряжения и на соответствие выбранному аппарату защиты. Выбор сечений по допустимому нагреву, условие выбора: Iр ≤ Iq , где Iр – рабочий (расчетный) ток линии, А; Iq – длительно допустимый ток для выбранной марки проводника, А. Расчетный ток для однофазной групповой линии определяется по формуле: Iр =  , А ,где Рр – расчетная мощность групповой линии, кВт, определяемая по формуле Рр = N··Рл; cos φ– средневзвешенный коэффициент мощности, равен 1. Делим сеть рабочего освещения на 3 линии по 2 ряда и рассчитываем ток одной линии. 1.  , следовательно, что для цеха нам необходим провод ВВГ 3х8 мм2 Для распределительных и питающих линий расчетную мощность необходимо определять с учетом коэффициента спроса: Расчет расчетной мощности [7, стр.14]: ΣРр = 12000х3 = 36000 Вт Осветительная нагрузка всего цеха определяют по коэффициенту спроса:  Где Кс = 1 при питании по линии одного щитка Рроу = 1 х 36000 = 36000 Вт. Ток питающей линии Iр =  , А Iр =  АТак как ТП находится вне цеха, то выбираем питающий кабель ВВБГ 5х8мм2– силовой с 5 медными жилами сечением 8 мм2, бронированный, в изоляции и оболочке из негорючего поливинилхлоридного пластиката прокладываемый по стенам и на тросах. для аварийного освещения цеха применяем 35 светильников по 75 Вт и 2 световых указателя «Выход» марки ДБО 01 мощностью 1 Вт и подключаем их к одному щитку по 3 линиям (12/12/11). Рассчитываем силу тока для наиболее нагруженной линии   С запасом 10% I = 4,4 A. По таблице выбираем марку и сечение кабеля. Выполняем сеть аварийного освещения кабелем ВВГ 3×1,5 мм2. Расчет расчетной мощности аварийного освещения [7, стр.14]: ΣРр = 900х3 = 2700 Вт Осветительная нагрузка всего цеха определяют по коэффициенту спроса: Где Кс = 1 при питании по линии одного щитка Рроу = 1 х 2700 = 2700 Вт. Ток питающей линии Iр = , А Iр =  АС запасом 10% I = 4,5 A. По таблице выбираем марку и сечение кабеля. Выполняем сеть аварийного освещения кабелем ВВГ 4×1,5 мм2. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||