«РАСЧЕТ ОБЩЕГО ОСВЕЩЕНИЯ. Расчет общего освещения

• Название: Расчет общего освещения
• Дата: 11.05.2021
• Размер: 72.94 Kb.
• Имя файла: «РАСЧЕТ ОБЩЕГО ОСВЕЩЕНИЯ.docx
• Тип: Занятие; #203521

Практическое занятие 4

Тема: «Расчет общего освещения»

Цель:

1 Ознакомление с методикой расчета общего освещения.

2 Формирование навыков расчета светильников на площади производственного помещения и потребляемой мощности.

3 Углубление теоретических знаний по теме «Освещение».

Теория

В настоящее время 90% информации человек получает с помощью органов зрения. Нерациональное освещение на рабочем месте в цехе, лаборатории, офисе, дома при чтении приводит к повышенной утомляемости, перенапряжению органов зрения и снижению его остроты.

Совершенство производственного освещения характеризуется качественными и количественными показателями.
К количественным показателям относятся:

• 
  световой поток, сила света, освещенность, яркость, коэффициент отражения.
  

К качественным показателям относятся:

- показатели ослепленности, коэффициент пульсации освещенности, видимость объекта.
Рациональное освещение должно быть спроектировано в соответствии с нормами, приведенными в СНиП 23-05-95.

Важное значение имеет расчет и выбор светильников.

Ход выполнения работы

1. Определяем разряд и подразряд зрительной работы исходя из таблицы данных с помощью таблицы 1.

Таблица 1 – Нормы проектирования искусственного освещения.

Характеристика зрительной работы	Наименьший размер объекта различения, мм	Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Контраст объекта с фоном	Характеристика фона	Освещенность, лк
						комбинированное освещение	общее освещение
В ысокой точности	0,3 – 0,5	III	а	Малый	Темный	2000	500
			б	Малый Средний	Средний Темный	1000	300
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	750	300
			г	Средний Большой Большой	Светлый Светлый Средний	400	200
Н аивысшей точности	менее 0,15	I	а	Малый	Темный	5000	1500
			б	Малый Средний	Средний Темный	4000	1250
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	2500	750
			г	Средний Большой Большой	Светлый Светлый Средний	1500	400
Очень высокой точности	0,15 – 0,3	II	а	Малый	Темный	4000	1250
			б	Малый Средний	Средний Темный	3000	750
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	2000	500
			г	Средний Большой Большой	Светлый Светлый Средний	1000	300

2. Рассчитать число светильников.
Во всех вариантах принять светильники с люминесцентными лампами в качестве источника света.
Число светильников рассчитаем по формуле:

(1)

где S - площадь помещения, м²

М - расстояние между параллельными рядами, м

М =2…3 м - оптимальное значение
М определяем по формуле:

М≥0,6 Нр , (2)

где Нр - высота подвеса светильников, м
Нр=Н (во всех вариантах)

L определяем по формуле:

L=1,75 · Н , (3)

L - расстояние между центрами светильников, м
Для достижения равномерной горизонтальной освещенности светильники с люминесцентными лампами рекомендуется располагать сплошными рядами, параллельными стенам с окнами или длинным сторонам помещения.
3. Определяют расчетный световой поток группы светильников.

Для расчета общего равномерного освещения горизонтальной рабочей поверхности используют метод светового потока, учитывающий световой поток, отраженный от пола и стен.
Рассчитываем световой поток, лм, по формуле:

, (4)

где Е_н - нормированная минимальная освещенность, лк

Z - коэффициент минимальной освещенности.

Z=1,1

К - коэффициент запаса.
Значение коэффициента запаса зависят от характеристики помещения:

• 
  для помещений с большим выделением тепла к=2;
  
• 
  для помещений со средним выделением тепла к=1,8;
  
• 
  для помещений с малым выделением тепла к=1,5.
  

η - коэффициент использования светового потока ламп, зависящий от показателя помещения i, который определяем по формуле:
(5)
где А - длина помещения, м

В - ширина помещения, м.
Значение коэффициента использования светового потока η выбираем по таблице 2.

Таблица 2

Показатель помещения, i	1	2	3	4	5
Коэффициент использования светового потока, η	0,28…0,46	0,34…0,57	0,37…0,62	0,39…0,65	0,40…0,66

4. Корректируют расчетный световой поток, учитывая количество светильников.

5. Подбирают лампы, учитывая, что в люминесцентных светильниках больше одной лампы. Для дальнейших расчетов примем что в светильнике 2 или 4 лампы.

6. По таблице 3 подбирают тип и мощность, ламп.

Таблица 3 - Характеристики люминесцентных ламп.

Тип и мощность, Вт	Длина, мм	Световой поток, лм
ЛДЦ 20	604	820
ЛБ 20	604	1180
ЛДЦ 30	909	1450
ЛБ 30	909	2100
ЛДЦ 40	1214	2100
ЛД 40	1214	2340
ЛДЦ 65	1515	3050
ЛДЦ 80	1515	4070
ЛБ 80	1515	5220

7. Проверяют выполнение условия соответствия
Ф_расч.=(0,9…1,2) Ф_табл., (6)

где Ф_расч. - расчетный световой поток;

Ф_табл. - световой поток, определенный по таблице 3.
8. Определяем потребляемую мощность осветительной установки по формуле:

, (7)

где Р - мощность лампы, Вт;

N - число светильников, шт;

n - число ламп в светильнике.
9. Выполнить контрольное задание.

Распределить светильники общего освещения с люминесцентными лампами по площади производственного помещения и изобразить это графически с учетом размеров помещения,расстояния между рядами и между центрами светильников.
10. Сдать отчет преподавателю.

Варианты заданий

к практическому занятию по теме «Расчет общего освещения»

Варианты	Производственное помещение	Габаритные размеры помещения, м			Наименьший размер объекта различения		Контраст объекта различения с фоном		Характеристика фона		Характеристика помещения по условиям среды
		длина А	ширина В	высота Н
1	2	3	4	5		6		7		8		9
01	Вычислительный центр, машинный зал	60	30	5		0,4		малый		светлый		небольшая запыленность
02	Вычислительный центр, машинный зал	40	20	5		0,45		средний		средний		небольшая запыленность
03	дисплейный зал	35	20	5		0,35		малый		средний		небольшая запыленность
04	Дисплейный зал	20	15	5		0,32		большой		темный		небольшая запыленнось
05	Лаборатория технического обслуживания ЭВМ	25	12	5		0,31		большой		средний		небольшая запыленность
06	Архив носителей информации	25	10	5		0,5		средний		светлый		небольшая запыленность
07	Аналитическая лаборатория	20	10	5		0,48		средний		средний		небольшая запыленность
08	Оптическое производство; участок подготовки шихты	36	12	5		0,49		большой		средний		большая запыленность
09	Участок варки стекла	60	24	8		0,5		средний		светлый		небольшая запыленность
10	Механизированный участок получения заготовок	46	24	8		0,5		средний		светлый		небольшая запыленность
11	Участок шлифовальных станков	40	18	6		0,4		большой		светлый		Небольшая запыленность, высокая влажность
12	Участок полировальных станков	50	24	6		0,38		средний		светлый		небольшая запыленность, высокая вланость
13	Механический цех; металлорежущие станки	90	24	6		0,28		средний		светлый		небольшая запыленность

1	2	3	4	5	6	7	8	9
14	Прецизионные металлообрабатывающие станки	36	18	5	0,3	средний	светлый	небольшая запыленность
15	То же	54	12	5	0,35	большой	светлый	небольшая запыленность
16	Станки с ЧПУ	60	24	5	0,2	средний	средний	небольшая запыленность
17	Автоматические линии	80	36	5	0,34	большой	средний	небольшая запыленность
18	Инструментальный цех	60	18	5	0,18	средний	средний	небольшая запыленность
19	Инструментальный цех	76	24	6	0,23	большой	средний	небольшая запыленность
20	Участок сборки	50	18	6	0,25	большой	светлый	небольшая запыленность
21	То же	56	24	5	0,28	большой	средний	небольшая запыленность
22	Производство печатных плат, гальванический цех: ванны (травление, мойка, металлопокрытие)	65	18	8	0,45	большой	средний	высокая влажность, небольшая запыленность
23	Автоматические линии металлопокрытий	60	24	8	0,48	средний	средний	Небольшая запыленность, высокая влажность
24	Участок контрольно-измерительных приборов	24	12	5	0,46	средний	светлый	небольшая запыленность
25	Рабочие места ОТК с визуальным контролем качества изделий	30	12	5	0,2	большой	светлый	небольшая запыленность
26	Участок сварки	40	12	7	0,4	средний	светлый	средняя запыленность
27	Участок контроля сварных соединений	66	18	5	0,35	большой	средний	небольшая запыленность
28	Участок импульсно-дуговой сварки	56	18	8	0,4	средний	светлый	средняя запыленность
29	Участок автоматизированных установок	90	24	8	0,45	большой	средний	средняя запыленность
30	Лаборатория для металлографических исследований	36	12	5	0,49	средний	средний	небольшая запыленность

Примечание. Выполняя контрольное задание учесть, что расстояние от стены (от окна) до ряда со светильником равно ½ L, где

L - расстояние между светильниками при условии наличия у стен (окон) проходов.

Освещение должно быть общее равномерное. На рисунке отобразить размеры цеха, количество светильников, их место, расстояние между рядами и между центрами светильников.

Светильники расположить в двух вариантах в классическом прямоугольном и в шахматном, учитывая габариты цеха:

если отношение то выбираем классическое расположение светильников;

если - то шахматное.

Список использованной литературы
1. Кнорринг Г.М. Осветительные установки.

2. Духанин Ю.А., Акулин Д.Ф. Техника безопасности и противопожарная техника в машиностроении».

3. Князевский А.Б. Охрана труда.

Практическое занятие 5

Тема: «Расчет контурного защитного заземления в цехах

с электроустановками до 1000 В»
Цель:

1. Углубление теоретических знаний по теме «Электробезопасность».

2. Формирование навыков расчета заземляющего устройства и умения применять при этом теоретические знания.

3. Развитие навыков самостоятельной работы.

4. Развитие аккуратности при оформлении отчета.

Характер занятия: репродуктивный.

Форма организации занятия: индивидуальная.

Обеспечение занятия: методические указания, тетрадь для выполнения практических заданий, письменные принадлежности.

Требования к знаниям и умениям студентов

Студент должен

знать:

• 
  для чего служит заземление;
  
• 
  как устраивают заземления;
  

уметь:

- классифицировать помещения по степени опасности поражения электрическим током.

Теория

Защитное заземляющее устройство, предназначенное для защиты людей от поражения электрическим током при переходе напряжения на металлические части электрооборудования, представляет собой специально выполненное соединение конструктивных металлических частей электрооборудования (вычислительная техника, приборостроительные комплексы, испытательные стенды, станки, аппараты, светильники, щиты управления и так далее), нормально не находящихся под напряжением, с заземлителями, расположенными непосредственно в земле.

В качестве искусственных заземлителей используют стальные трубы длиной 1,5…4 м, диаметром 25…50 мм, которые забивают в землю, а также металлические стержни и полосы.

Для достижения требуемого сопротивления заземлителя, как правило, используют несколько труб (стрежней), забитых в землю и соединенных там металлической (стальной) полосой.
Контурное защитное заземление – это система, состоящая из труб, забиваемых вокруг здания цеха, в котором расположены электроустановки.
Заземление электроустановок необходимо выполнять:

• 
  при напряжении свыше 380 В переменного и 440 В постоянного тока в помещениях I класса, то есть во всех случаях;
  
• 
  при номинальном напряжении свыше 42 В переменного и 110 В постоянного тока в помещениях II и III класса, а также в наружных установках;
  
• 
  при любых напряжениях постоянного и переменного тока во взрывоопасных помещениях.
  

На электрических установках напряжением до 1000 В одиночные заземлители соединяют стальной полосой толщиной не менее 4 мм и сечением не менее 48 мм². Для уменьшения экранирования рекомендуется одиночные заземлители располагать на расстоянии не менее 2,5…3 м один от другого.

Ход выполнения работы

1 Сопротивление растекания тока, Ом, через одиночный заземлитель из труб (диаметром 25…50 мм) определяем по формуле:
(1)

где: ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·см (выбирают согласно варианту);

ℓ_mр – длина трубы, м. Выбирают любое значение в пределах от 1,5 до 4 м.
2. Определяем ориентировочное число вертикальных заземлителей, при этом коэффициент экранирования не учитываем.

(2)

где r – допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом.
В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) на электрических установках напряжением до 1000 В допустимое сопротивление заземляющего устройства равно не более 4 Ом.
Принимаем r = 4 Ом.

3. Находим отношение расстояния между трубами к их длине , м.

а – расстояние между заземлителями, м. Выбираем любое значение в пределах 2,5…3 м.

4. Определяем коэффициент экранирования заземлителей по таблице 1.

Таблица 1 – Коэффициенты экранирования заземлителей, η_тр.

Число труб	Отношение расстояния между трубами к их длине	ηтр	Отношение расстояния между трубами к их длине	ηтр	Отношение расстояния между трубами к их длине	ηтр
4	1	0,66…0,72	2	0,76…0,80	3	0,84…0,86
6	1	0,58…0,65	2	0,71…0,75	3	0,78…0,82
10	1	0,52…0,58	2	0,66…0,71	3	0,74…0,78
20	1	0,44…0,50	2	0,61…0,66	3	0,68…0,73
40	1	0,38…0,44	2	0,55…0,61	3	0,64…0,69
60	1	0,36…0,42	2	0,52…0,58	3	0,62…0,67

5. Уточняем количество вертикальных заземлителей с учетом коэффициента экранирования по формуле:

, (3)

6. Высчитываем длину соединительной полосы, м, по формуле:

(4)

где а – расстояние между заземлителями, м.
Если расчетная длина соединительной полосы получилась меньше периметра цеха, то длину соединительной полосы необходимо принять равной периметру цеха плюс 12…16.

А именно:

П_цеха=2(А+В), (5)

где А – длина цеха, м

В – ширина цеха, м

П_цеха – периметр

Если ℓ_n<П_цеха, то ℓ_n=П_цеха+(12…16), м.

7. Уточняем значение коэффициента экранирования заземлителей, η_тр.

Если то η_тр=1.

8. Рассчитываем сопротивление растеканию электрического тока через соединительную полосу, Ом, по формуле:

(6)

где ℓ_n – длина соединительной полосы;

ρ – удельное сопротивление грунта.
9. Рассчитываем результирующее сопротивление растеканию тока всего заземляющего устройства, Ом, по формуле:

(7)

где η_n – коэффициент экранирования соединительной полосы.

Находим коэффициент экранирования соединительной полосы по таблице 2.

Таблица 2 – Коэффициенты экранирования соединительной полосы, η_n

Отношение расстояния между заземлителями к их длине	Число труб
	4	8	10	20	30	40
1	0,45	0,36	0,34	0,27	0,24	0,21
2	0,55	0,43	0,40	0,32	0,30	0,28
3	0,70	0,60	0,56	0,45	0,41	0,37

10. Сравнить полученное результирующее сопротивление растеканию тока всего заземляющего устройства и допустимого сопротивления.

11. Сделать вывод о полученных результатах.

12. Выполнить контрольное задание: «Начертить контур цеха с указанием размеров и нанести на него контур заземленного устройства с вертикальными заземлителями и соединительной полосой (в масштабе)».
13. Сдать отчет преподавателю.

Система оценки – пятибалльная.

Варианты заданий

к практическому занятию по теме «Расчет контурного заземления в цехах с электроустановками напряжением до 1000 В»

Вариант	Габаритные размеры цеха, м			Удельные сопротивление грунта, Ом·см
	длина	ширина
01	60	18	12000
02	72	24	10000
03	66	24	13000
04	72	18	15000
05	90	24	16000
06	72	24	21000
07	72	18	24000
08	90	24	27000
09	72	24	30000
10	66	18	33000
11	60	18	36000
12	66	12	39000
13	72	18	42000
14	90	18	45000
15	36	12	50000
16	24	12	54000
17	12	12	58000
18	24	12	62000
19	18	12	66000
20	18	24	10000
21	60	24	11000
22	54	18	10000
23	48	18	13000
24	66	24	50000
25	60	18	18000
26	72	24	21000
27	72	18	24000
28	66	24	27000
29	72	24	30000
30	60	24	33000

Список использованной Литературы

1. Князевский Б.А. Охрана труда.

2. Духалин Ю.А., Акулин Д.Ф. Техника безопасности и противопожарная техника в машиностроении.