Расчет и выбор электрооборудования техникума. Курсовой проект расчет и выбор электрического оборудования фрезерного станка
 Скачать 390.79 Kb.
|
|
Как видно из таблицы 1 светодиодное светильники обходят все другие электроосветительные приборы по  всем основным параметрам.Теперь выделим основные преимущества светодиодных ламп: 1. Сверхдолгий срок службы: отсутствие нити накала и газоразрядной среды обусловливает фантастический срок службы светодиодов – до 100 тысяч часов, или 11 лет непрерывной работы. Это в 100 раз больше, чем у лампы накаливания, и в 5–10 раз больше, чем у люминесцентной лампы. 2. Светодиоды являются энергосберегающими источниками света, и их использование позволяет существенно экономить электроэнергию по сравнению с лампами, 3.Работа при низких температурах: благодаря полупроводниковой природе светодиодов их яркость обратно пропорциональна температуре окружающей среды, что делает их применение особенно актуальным в наших климатических условиях. Диапазон температуры эксплуатации светодиодов от -50...+60 град С.  4.Высокая светоотдача: яркость светодиодов сравнимая с неоном. Если сравнивать: обычная лампа накаливания дает до 10 люмен на 1 Вт потребленной энергии, светодиоды – 50 люмен и выше. Сверхяркие светодиоды обеспечивают сильный световой поток для изделий такого класса, поэтому модули могут применяться не только в декоративных целях, но и для освещения.5.Чистота цвета: возможность получения любого цвета и оттенка излучения светодиодов: например, чистый синий, чистый белый, оранжевый, сине-зеленый и десятки других чистых цветов и оттенков - чего нельзя получить, используя лампы накаливания. 6.Высокий уровень безопасности обеспечивается малым тепловыделением светодиодов и низким питающим напряжением, что дает возможность их использования под водой (для подсветки фонтанов, бассейнов, аквариумов). 7.Компактные установочные размеры наиболее удобны для воплощения в жизнь любых задумок дизайнеров. 8.Направленность излучения: выпускается широкий ассортимент модификации светодиодов по направленности света с углами рассеяния светового потока от 10 до 140 градусов. Поэтому конструкция светодиодов и светильников не требует специальных отражателей или рассеивателей. 9.Простой электромонтаж и легкое крепление к любой поверхности существенно облегчают монтаж и ремонт, и соответственно расходы связанные с ними. 1.4 Методы расчёта элементов освещения Выполнение светотехнических расчетов возможно методами: 1) методом коэффициента использования светового потока, 2) методом удельной мощности, Метод коэффициента использования светового потока В результате решения по методу коэффициента использования светового потока находится световой поток лампы, по которому она подбирается из числа стандартных. Поток выбранной лампы не должен отличаться от расчетного более чем на +20 или -10%. При большем расхождении корректируется намеченное число светильников. Расчетное уравнение для определения необходимого светового потока одной лампы: F = (Емин х S ) / (n х η) (1) где F - световой поток лампы (или ламп) в светильнике, лм; Емин - нормируемая освещенность, лк, kз - коэффициент запаса (зависит от типа ламп и степени загрязненности помещения), z - поправочный коэффициент, учитывающий, что средняя освещенность в помещении больше, чем нормируемая, минимальная, n - число светильников (ламп), η - коэффиц  иент использования светового потока, равный отношению светового потока, падающего на рабочую поверхность, к суммарному потоку всех ламп; S — площадь помещения, м2.Коэффициент использования светового потока - справочное значение, зависит от типа светильника, параметров помещения (длины, ширины и высоты), коэффициентов отражения потолков, стен и полов помещения. Порядок расчета освещения по методу коэффициента использования светового потока: 1) определяется расчетная высота Нр в помещении. Расчетная высота подвеса светильника определяется исходя из геометрических размеров помещения Hр = H - hc - hр, м, (2) где Н - высота помещения, м, hc – расстояние светильника от перекрытия ("свес" светильника, принимается в пределах от 0, при установке светильников на потолке, до 1,5 м), м, hр – высота рабочей поверхности над полом (обычно hр = 0,8м).  2) по таблицам находятся: коэффициент запаса kз поправочный коэффициент z, нормированная освещенность Емин, 3) определяется индекс помещения i (он учитывает зависимость коэффициента исполь  зования светового потока от параметров помещения):i = (A х B) / (Нр х (A + B), (3) где А и В - ширина и длина помещения, м, 4) определяется коэф  фициент использования светового потока ламп η в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения стен, потолка и рабочей поверхности ρс, ρп, ρр;5) находится по формуле необходимый поток одной лампы F; 6) выбирается стандартная лампа с близким по величине световым потоком. Если в результате расчета окажется, что лампа больше по мощности, чем применяемые в выбранном светильнике, или если требуемый поток больше, чем могут дать стандартные лампы, следует увеличить количество светильников и повторить расчет или отыскать необходимое количество ламп, задавшись их мощностью (а следовательно и световым потоком лампы F): n = (Емин х S ) / (F х η) (4) Формула для расчета количества светильников. N =  (5)где Е – требуемая горизонтальная освещенность, лк; S – площадь помещения, м ;Кз – коэффициент запаса; I – коэффициент использования; Ф – световой поток одной лампы. Определение коэффициента запаса. Коэффициент запаса зависит от степени загрязнения помещения, частоты технического обслуживания светильника, интенсивности эксплуатации светильников и принимает значения от 1, до 2 Метод удельной мощности Удельной установленной мощностью называют частное от деления общей установленной в помещении мощности ламп на площадь помещения: Pуд = (Pл х n) / S  (6)где Pуд - удельная установленная мощность, Вт/м2, Pл - мощность лампы, Вт; n- число ламп в помещении; S — площадь помещения, м2. Удельная мощность - это справочное значение. Для того, что бы правильно выбрать величину удельной мощности необходимо знать тип светильников, нормированную освещенность коэффициенты отражения поверхностей помещения, значения расчетной высоты и площадь помещения. Расчетное уравнение для определения мощности одной лампы: Pл = (Pуд х S) / n (7) Порядок расчета освещения по методу удельной мощности: 1) определяется тип светильников в помещении; 2) по таблицам находятся нормированная освещенность для данного вида помещений Емин, удельная мощность выбранного светильника Pуд; 3) рассчитывается мощность одной лампы и подбирается стандартная. ГЛАВА  2 РАСЧЁТ И ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОСВЕЩЕНИЯ УЛЬЯНОВСКОГО ТЕХНИКУМА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА2.1 Расчёт элементов освещения учебных кабинетов 1-го корпуса В 1-ом корпусе применяются следующие системы освещения: общее освещение, местное и комбинированное. Применение одного местного освещения не допускается. Освещение делится на рабочее и аварийное. Аварийное освещение применяется для эвакуации людей. Для расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности основнымспособом являетсякоэффициента использования светового потока Исходя из того, что учебные кабинеты 1-го этажа 1-го корпуса схоже по планировке с аудиториями, находящимися на 2, 3, 4 этаже соответственно, результаты полученные в ходе расчетов учебных аудиторий 1-го этажа будут приняты и для остальных учебных помещений, которые расположены на этажах выше. Расчёты начнём с читального зала, а следовательно, и 201, 301, 401 учебных кабинетов 1) Расчетная высота подвеса светильника определяется исходя из геометрических размеров помещениячитального зала Hр = H - hc - hр, м = 3.5 - 0.1м - 0.8м = 2.6 определяется индекс помещения i (он учитывает зависимость коэффициента использования светового потока от параметров помещения): i = (A х B) / (Нрх (A + B) = (9.27 x 5.82) / (2.6 x (9.27+ 5.82) = 53.9 / 39,2 = 1.3 где А и В - ширина и длина помещения, м,м2 Из т  аблицы (Примечание 1) находим значение коэффициента использованияФормула для расчета количества светильников. N = =  =  = 9 светильников.Далее проведём расчеты для учебного кабинета №103 , а следовательно, и для №203, №303,№ 403 учебных кабинетов. 1) Расчетная высота подвеса светильника определяется исходя из геометрических размеров помещенияучебной аудитории №103 Hр = H - hc - hр, м = 3.5 - 0.1м - 0.8м = 2.6 определяется индекс помещения i (он учитывает зависимость коэффициента использования светового потока от параметров помещения): i = (A х B) / (Нрх (A + B) = (13.48 x 5.82) / (2.6 x (13.48+ 5.82) = 78.4/ 50.18 = 1.4 где А и В - ширина и длина помещения, м, Из таблицы (Примечание 1) находим значение коэффициента использования Формула для расчета количества светильников. N = =  =  = 10 светильников.Количество необходимых светильников для учебных кабинетов №306, №406 выясним исходя из результатов расчетов кабинета №203 1) Расчетная высота подвеса светильника определяется исходя из геометрических размеров помещенияучебной аудитории №203 Hр = H - hc - hр, м = 3.5 - 0.1м - 0.8м = 2.6 определяется индекс помещения i (он учитывает зависимость коэффициента использования светового потока от параметров помещения): i = (A х B) / (Нрх (A + B) = (16.23  x 5.62) / (2.6 x (16.23+ 5.62) = 72.9/ 59.21 = 1.2где А и В - ширина и длина помещения, м, Из таблицы (Примечание 1) находим значение коэффициента использования Формула для расчета количества светильников. N = =  =  = 11 светильников.2.2 Расчёт элементов освещения спортзала; Для освещения спортивного зала были выбрано прожектора марки ДСО - 19.3, имеющие световой поток равный 50100Лм. (Приложение 3) Ниже представлен алгоритм расчета освещения, при применении прожекторов. При расчете освещения помещений прожекторами определяются: минимальная освещенность по нормам, коэффициент запаса, тип и число прожекторов, высота установки прожектора, на выгоднейший угол наклона оптической оси прожектора, места установки прожекторов. Число прожекторов и мощность ламп определяются методом светового потока. Необходимый суммарный световой поток: ∑Ф = E  min * S * kз *kпгде Emin – требуемая освещенность для отдельных участков, лк; S – площадь отдельных освещаемых участков, м2; kз = 1,2 ¸ 1,5 – коэффициент запаса; kп = 1,15 ¸ 1,5 – коэффициент, учитывающий потери света в зависимости от конфигурации освещаемых площадей. Требуемое число прожекторов:  (8)где Фл – световой поток лампы прожектора, лм; hпр = 0,35 ¸ 0,37 – к.п.д. прожектора; Фпр – световой поток прожектора, лм. Высота установки прожектора:  (9)где Imax – максимальная (осевая) сила света прожектора, кд. При известном числе прожекторов и высоте их установки, пользуясь точечным методом, можно определить освещенность в отдельных точках площади. Прожектор заливающего света, установленный в точке А над точкой В освещаемой поверхности на высоте h, испускает пучок лучей в виде конуса с углом b, который образует световое пятно, по форме близкое к эллипсу с большой осью CD (Приложение 4) Освещенность в точках, расположенных на оси эллипса: горизонтальная о  свещенность:h2 (9)вертикальная освещенность:  (10)где Ia – сила света луча прожектора, направленного под углом a, кд; h – высота установки прожектора, м; kз – коэффициент запаса; a – угол, образуемый оптической осью пучка лучей прожектора и вертикалью к освещаемой площади. Определяем число светильников для освещения помещения = точечным методом расчета. Длина спортивного зала L = 24 м. Прожектора расположены на высоте a = 4м от освещаемой поверхности, расстояние между светильниками 6м. Для освещения тупика принимаем светильники ДСО - 01 с лампами ДСО расстояние между светильниками f = 10м; высоту подвески светильников h = 5 м; коэффициент запаса kз = 1,3. Допустимая минимальная освещенность на горизонтальной плоскости Emin = 3 лк. Определяем угол наклона лучей светильников в точке А наименьшей освещенности помещения:  =  = 0.05угол наклона a = 66°; cos3a = 0.064. Число светильников для освещения спортивного зала:  = 4Принимаем n = 4 шт. Исходя, из расчётов делаем вывод, что для обеспечения стандартного уровня освещённости потребуется 4 прожектора. 2.3 Расчёт элементов освещения актового зала; 1) Ра  счетная высота подвеса светильника определяется исходя из геометрических размеров помещения актового залаHр = H - hc - hр, м = 7.6 - 0.1м - 0.6м = 6.9 определяется индекс помещения i (он учитывает зависимость коэффициента использования светового потока от параметров помещения): i = (A х B) / (Нрх (A + B) = (11.62 x 17.3) / (6.9 x (11.62+ 17.3) = 201.6 / 199.5 = 1.01 где А и В - ширина и длина помещения, м, Из таблицы (Примечание 1) находим значение коэффициента использования Формула для расчета количества светильников. N = =  =  = 24 светильника.2.4 Расчёт элементов освещения столовой; Помещение столовой делится на 3 основные части: 1. Обеденный зал 2. Кухня 3. Склад  Для помещения кухни показателем нормируемой освещённости будет являться 300 Люкс, в то время как для помещения обеденного зала будет принят показатель в 200 Люкс. Для складских помещения нормируемая освещённость равно 150Люкс. 1) Расчетная высота подвеса светильника определяется исходя из геометрических размеров Обеденного зала Hр = H - hc - hр, м = 4 - 0.1м - 0.8м = 3.9 определяется индекс помещения i (он учитывает зависимость коэффициента использования светового потока от параметров помещения): i = (A х B) / (Нрх (A + B) = (11 x 14.05) / (3.9 x (11+ 14.05) = 154.55 / 97.6 = 1.6 где А и В - ширина и длина помещения, м, Из таблицы (Примечание 1) находим значение коэффициента использования Формула для расчета количества светильников. N = =  =  = 16 светильников2;3 Общая площадь кухни и склада составляет 110.4м2, площадь отдельно взятых складских помещений равна 42.52м2, т.к планировка складских помещений схожа между собой расчеты будут произведены для отдельно взятого помещения, и далее применены для аналогичных помещений. 1) Расчетная высота подвеса светильника определяется исходя из геометрических размеров складского помещения Hр = H - hc - hр, м = 3.5 - 0.1м - 0.5м = 2.7 определяется индекс помещения i (он учитывает зависимость коэффициента использования светового потока от параметров помещения): i = (A х B) / (Нрх (A + B) = (3.97 x 2.97) / (2.9 x (3.97+ 2.97) = 11.79 / 20.1 = 0.6 где А и В - ширина и длина помещения, м, Из таблицы (Примечание 1) находим значение коэффициента использования Формула для расчет  а количества светильников. N = =  =  = 2 светильника.Помещение кухни ,в свою очередь, состоит из 3-х различных между собой комнат, следовательно расчеты будут произведены для всех 3-х комнат по отдельности. 1) Расчетная высота подвеса светильника определяется исходя из геометрических размеров 1-ой комнаты в составе кухни Hр = H - hc - hр, м = 3.5 - 0.1м - 0.5м = 2.9 определяется индекс помещения i (он учитывает зависимость коэффициента использования светового потока от параметров помещения): i = (A х B) / (Нрх (A + B) = (2.6 x 5.5) / (2.9 x (2.6+ 5.5) = 14.3 / 23.4 = 0.7 где А и В - ширина и длина помещения, м, Из таблицы (Примечание 1) находим значение коэффициента использования Формула для расчета количества светильников. N = =  =  = 4 светильника.2) Расчетная высота подвеса светильника определяется исходя из геометрических размеров 2-ой комнаты в составе кухни Hр = H - hc - hр, м = 5 - 0.1м - 0.8м = 4.9 определяется индекс помещения i (он уч  итывает зависимость коэффициента использования светового потока от параметров помещения):i = (A х B) / (Нрх (A + B) = (6,15 x 6,15) / (4.9 x (6,15+ 6,15) = 37.85 / 60.27 = 0.62 где А и В - ширина и длина помещения, м, Из таблицы (Примечание 1) находим значение коэффициента использования Формула для расчета количества светильников. N = =  =  = 10 светильников.1) Расчетная высота подвеса светильника определяется исходя из геометрических размеров 3-ой комнаты в составе кухни Hр = H - hc - hр, м = 3.5 - 0.1м - 0.5м = 2.9 определяется индекс помещения i (он учитывает зависимость коэффициента использования светового потока от параметров помещения): i = (A х B) / (Нрх (A + B) = (2.6 x 5.5) / (2.9 x (2.6+ 5.5) = 14.3 / 23.4 = 0.7 где А и В - ширина и длина помещения, м, Из таблицы (Примечание 1) находим значение коэффициента использования Формула для расчета количества светильников. N = = = = 4 светильника.Подводя итог, можно сделать вывод: для освещения кухни потребуется 18 светильников 2.5 Расчёт элементов охранного освещения. Расчёт аварийного освещения Аварийное освещение подразделяется на эвакуационное и резервное. Эвакуационное освещение подразделяется на: освещение путей эвакуации, эвакуационное освещение зон повышенной опасности и эвакуационное освещение больших площадей (анти паническое освещение). Аварийное освещение предусматривается на случай нарушения питания основного (рабочего) освещения и подключается к источнику питания, не зависимому от источника питания рабочего освещения.  Эвакуационное освещение зон повышенной опасности следует предусматривать для безопасного завершения потенциально опасного процесса или ситуации.Минимальная освещенность эвакуационного освещения зон повышенной опасности должна составлять 10 % нормируемой освещенности для общего рабочего освещения, но не менее 15 лк. Равномерность освещенности Емин/Емакс должна быть не менее 1:10. Для аварийного освещения следует применять п. 7.112 [4]: а) светодиодные источники света; б) люминесцентные лампы - в помещениях с минимальной температурой воздуха не менее 5 єС и при условии питания ламп во всех режимах напряжением не ниже 90 % номинального; в) разрядные лампы высокого давления при условии их мгновенного или быстрого повторного зажигания как в горячем состоянии после кратковременного отключения, так и в холодном состоянии; г) лампы накаливания - при невозможности использования других источников света. Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильников рабочего освещения типоразмерами или специально нанесенными знаками . Норма освещённости составляет Ен= 200лк. Соответственно для аварийного освещения 10% от 200лк будет 20лк., коэффициент запаса kз =1,2 Количество светильников, необходимое для создания освещенности в аварийной ситуации:   (11)где - S площадь освещаемой поверхности, м2;  - коэффициент минимальной освещённости для светодиодных светильников;n - коэффициент использования светового потока, %; Kз - коэффициент запаса (обычно равный 1.2). Расчет аварийного освещения будет выполнен для тех - же помещений, для кот  орых расчёты проводились в главах 2.1 - 2.4.1. Расчёты аварийного освещения начнём с читального зала, а следовательно, и 201, 301, 401 учебных кабинетов;  = 1 светильник.Итого, для обеспечения аварийной нормы освещения, для читального зала и учебных кабинетов №201, №301, №401 этот показатель равен 30Люкс, потребуется 1 светильник. 2. Далее проведём расчеты для учебного кабинета №103, а следовательно, и для №203, №303,№ 403 учебных кабинетов.  = 2 светильника.Итого, для обеспечения аварийной нормы освещения, для читального зала и учебных кабинетов №201, №301, №401 этот показатель равен 30Люкс, потребуется 2 светильника. 3. Количество необходимых светильников для обеспечения аварийного освещения учебных кабинетов №306, №406 выясним исходя из результатов расчетов кабинета №203  = 2 светильника.Итого, для обеспечения аварийной нормы освещения, для читального зала и учебных кабинетов №203, №306, №406 этот показатель равен 30Люкс, потребуется 2 светильника. 4. Далее выполним расчёты для помещения спортивного зала, площадью 191м2:  = 4 светильника.Итого, для обеспечения аварийной нормы освещения, для спортивного зала этот показатель равен 20Люкс, потребуется 4 светильника.  5. Следующее на очереди помещение актового зала, площадью 167м2:  = 3 светильника.Итого, для обеспечения аварийной нормы освещения, для помещения актового зала этот показатель равен 20Люкс, потребуется 3 светильника. 6. Так как помещение столовой делится на 3 основные части: 1. Обеденный зал 2. Кухня 3. Склад Расчёты будут проводиться для каждого помещения по отдельности. 1. Обеденный зал, площадь которого равна 154м2.  = 3 светильника.Итого, для обеспечения аварийной нормы освещения, для помещения обеденного зала этот показатель равен 20Люкс, потребуется 3 светильника. 2. Помещение кухни, в свою очередь, так - же делится 3 отдельных комнаты, площадью: 14.3м2, 37.8 м2, 14.3м2соответственно. а) 1-ая комната: S = 14.3м2;  = 1 светильник.б) 2-ая комната: S= 37.8 м2;  = 1 светильник.в) 3-ая комната: S = 14.3м2; = 1 светильник.Итого, для  обеспечения аварийной нормы освещения, для помещения кухни этот показатель равен 30Люкс, потребуется 3 светильника.3. Общая площадь складских помещений кухни равна 42.52м2.  = 1 светильник.Итого, для обеспечения аварийной нормы освещения, для помещения склада этот показатель равен 15Люкс, потребуется 1 светильник. ЗАКЛЮЧЕ  НИЕВ результате выполнения курсовогопроекта была спроектирована система освещения учебных и вспомогательных (складских) помещений. Расчёт освещения был произведён методам: методом коэффициента использования. В процессе выполнения курсового проекта были поставлены задачи по выбору электрического и электромеханического оборудования освещения Ульяновского Техникума Железнодорожного Транспорта. Изучив теоретические основы и технологическую документацию по проектированию и выбору освещения, определены выводы, что для каждого отдельно взятого помещения расчёты должны производиться индивидуально, так как на количество светильников влияет множество факторов. При разработке курсового проекта были рассчитаны и выбраны светильники, предназначенные для создания нормируемой освещенности как в помещениях, предназначенных для учебных занятий, так и в административных. СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ1. Инструкция по проектированию городски электрических сетей. М.: ЕЭС России, 2016. 2. Федорова А. А..Справочник по Электроснабжению и оборудованию ч.2. М.: Электрооборудование, 2016 - 367с. 3. Липкин Б. Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. М.: Высшая школа, 2015. - 363с. 4. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2017. - 214 с. 5. Коновалова Л.П., Рожков Л.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. М.: Энергоатомиздат. 2015. - 528с. 6. Ус А.Г., Евминов Л.И. Электроснабжение промышленных предприятий и гражданских зданий: Учебное пособие. - Мн.: НПООО «ПИОН» 2015. Интернет – ресурсы: 25. Все об электроснабжении и электротехнике - http://www.pue8.ru/ 26. Релейная защита и автоматика - http://www.rza-lekcii.ru/ 27. Релейная защита энергетических систем - http://www.releyschik.ru/ 28. Релейная лаборатория - http://www.rzalab.narod.ru/ 29. Требования к электрооборудованию лифтов http://www.stroy-technics.ru/ 30. Школа для электрика - http://www.electricalschool.info/ 31. Electrik info - http://www.electrik.info/ ОГЛАВЛЕНИ  ЕСтр.
Приложение 1 Светодиодный светильник марки ДСО 4.6  Приложение 2 Таблица для нахождения коэффициента мощности(n)  Приложение 3 Схема конструкции прожектора  Приложение 4 Схема к расчёту прожекторного освещения  Приложение 5 Таблица 2. Требуемое количество светильников для создания определённого уровня освещённости
|