В настоящем дипломном проекте рассмотрены вопросы электрификации и проектирования освещения офисного помещения оао КонверсияЖилье. В проекте спроектирована электрическая часть, выполнен светотехнический расчет
 Скачать 3.45 Mb.
|
1.2. Светотехнический расчет. Определение числа осветительных приборов, их размещение и потребляемая мощность.1.2.1. Методы расчетаВсе методы расчета освещения можно свести к двум основным методам: точечному и методу светового потока, иначе называемому методом коэффициента использования.  Локализованное освещение предусматривает возможность создания повышенной освещенности в необходимых местах за счет сосредоточения над ними большого количества светильников, большей мощности ламп или даже уменьшением высоты подвески светильников над освещаемой зоной. При локализованном освещении в проходах и других нерабочих зонах может быть допущена и пониженная освещенность. Локализованное освещение может быть применено при расположении рабочих мест по периметру помещения. Тогда светильники располагают над каждым рабочим столом (локализовано), ближе к передней кромке стола, обращенного к оператору. Такой способ устройства освещения по сравнению с общим равномерным позволяет несколько уменьшить расход электроэнергии, но создает определенную неровность в распределении яркостей поверхностей и несколько усложняет конструкцию электрической сети.Для расчета локализованного освещения целесообразно использовать расчет освещенности, так называемым «точечным методом». Равномерное освещение предусматривает расположение светильников на разном или одинаковом расстоянии друг от друга, что позволяет создать примерно равную освещенность всего помещения, включая поверхности рабочих мест. При расчете равномерного освещения обычно применяют упрощенный метод с помощью «коэффициента использования». [2] В помещениях отдела рабочей поверхностью является поверхность стола. Примем, что место положения столов в помещениях может меняться. В силу этого рабочая поверхность становиться по площади равной полу. Что делает целесообразным применение метода коэффициента использования для светотехнического расчета. 1.2.2. Определение числа осветительных приборов в помещениях.Помещение №1 представляет собой прямоугольную комнату площадью 24 м2, со сторонами 6 и 4 метров. Окна расположены по длинной стороне. Потолок подвесной типа «Armstrong», состоящий из плиток белого цвета размером 595х595 мм, стены оклеены светло-коричневыми обоями для улучшения светоотражающей способности. Помещение без повышенной опасности поражения электрическим током. Необходимо обеспечить минимальную освещенность (300 лк) на высоте 0,8 м от пола (на этой высоте находятся рабочие поверхности письменных и компьютерных столов), а также обеспечить общую равномерность освещения помещения для обеспечения комфортной работы служащих. Кроме этого, равномерное освещение будет учитывать возможность перемещения рабочих поверхностей по всей площади помещения. Суммарный потребный поток люминесцентных ламп рассчитывается по формуле:  (1.1)где  Ен – нормируемое значение освещенности, лк;Кз – коэффициент запаса (для люминесцентных лам Кз принимаем равным 1,5[1]); S – освещаемая площадь,  ;Z – коэффициент, характеризующий неравномерность освещения ( Z = 1,1 для люминесцентных ламп[1]); UОУ – коэффициент использования светового потока (зависит от индекса помещения, кривой силы света, коэффициентов отражения потолка, стен, рабочей поверхности). Таблица 1.2 Данные по помещениям, необходимые для электрического расчёта.
 = 300 лк (см. таблицу 1.2). Под ко эффициентом использования UОУ понимают отношение светового потока, падающего на расчетную плоскость, к световому потоку источников света. Коэффициент UОУ зависит от светораспределения светильников и их размещения в помещениях; от размеров освещаемого помещения и отражающих свойств его поверхностей; от отражающих свойств рабочей поверхности.Соотношение размеров освещаемого помещения и высота подвеса светильников в нем характеризуется индексом помещения:  (1.2)где A – длина помещения, м; B – ширина помещения,м;  - расчётная высота подвеса светильников, м, которая определяется по формуле: (1.3)где  - высота помещения, м; - высота подвеса, м;  - расстояние от пола до рабочей поверхности.Необходимое количество светильников:  (1.4)где Ф – суммарный потребный поток люминесцентных ламп, лм; Л – количество ламп в светильнике, шт.;   – поток одной лампы, лм. Потребный поток ламп в каждом светильнике:  (1.5)Приведённая погрешность:  (1.6)где – приведённая погрешность, %;  – поток одной лампы, лм; – потребный поток ламп в каждом светильнике, лм.Допускается отклонение светового потока выбранной лампы от расчетного на = – 10% ÷ + 20%. (1.7)где - приведённая погрешность, %;   округляем до ближайшего табличного значения, тогда  = 0,8.По найденным значениям индекса помещения iп и коэффициентов отражения п, с и р для выбранного типа светильников по таблице 6.5 [1], определяется коэффициент использования UОУ. Для светильника с типовой КСС – Г UОУ = 0,78. Суммарный потребный поток люминесцентных ламп:  лм;Необходимое количество светильников:   принимаем N = 3 шт.;Потребный поток ламп в каждом светильнике:  лм;Приведённая погрешность:   Отклонение светового потока выбранной лампы в пределах нормы.Выбираем 18 Вт люминесцентные лампы, длиной 590 мм.  Рис.1.4. Люминесцентная лампа TL-D Для освещения можно использовать любые люминесцентные лампы мощностью 18 Вт и световым потоком равным 1350 лм. Помещение №6 представляет собой прямоугольную комнату площадью 22 м2, со сторонами 5,5 и 4 метров. Окна расположены по длинной стороне. Потолок подвесной типа «Armstrong», состоящий из плиток белого цвета размером 595х595 мм, стены оклеены светло-коричневыми обоями для улучшения светоотражающей способности. Помещение без повышенной опасности поражения электрическим током. Суммарный потребный поток люминесцентных ламп рассчитывается по формуле:  Расчётная высота подвеса светильников: Индекс помещения:  ,округляем до ближайшего табличного значения (таблица 6.5 [1]), тогда = 0,8.По найденным значениям индекса помещения iп и коэффициентов отражения п, с и р для выбранного типа светильников по таблице 6.5 [1], определяется коэффициент использования UОУ. Для светильника с типовой КСС – Г UОУ = 0,78. Суммарный потребный поток люминесцентных ламп:  лм;Необходимое количество светильников:  принимаем N = 3 шт.; Потребный поток ламп в каждом светильнике:  лм;Приведённая погрешность:   Отклонение светового потока выбранной лампы в пределах нормы. Лампа аналогична помещению основному №1. Помещение №7 представляет собой прямоугольную комнату площадью 10 м2, со сторонами 2,5 и 4 метров. В помещение №7 разряд зрительной работы V (таблица 3.1 [1]),, следовательно принимаем равной 150 лк.Суммарный потребный поток люминесцентных ламп рассчитывается по формуле: Расчётная высота подвеса светильников: Индекс помещения:   ,округляем до ближайшего табличного значения (таблица 6.5 [1]), тогда = 0,5.По найденным значениям индекса помещения iп и коэффициентов отражения п, с и р для выбранного типа светильников по таблице 6.5 [1], определяется коэффициент использования UОУ. Для светильника с типовой КСС – Г UОУ = 0,53. Суммарный потребный поток люминесцентных ламп:  лм;Необходимое количество светильников:  принимаем N = 3 шт.; Потребный поток ламп в каждом светильнике:  лм;Приведённая погрешность:  Отклонение светового потока выбранной лампы в пределах нормы. Лампа аналогична помещению основному №1. Выбираем люминесцентный светильник ЛПО46-2х18-001(рисунок 1.5). Светильники серии ЛПО 46 предназначены для общего освещения общественных помещений. Работают от сети питания 220В, 50 Гц. Климатическое исполнение - УХЛ4. Класс защиты от поражения электрическим током - 1 по ГОСТ 12.2.007.0-75. Монтаж: на горизонтальную поверхность.   Рис.1.5. Светильник ЛПО46-2х18-001. Характеристика светильника ЛПО46-2х18-001. Таблица 1.3
 Расчет для помещений 2-5 включительно выполняются аналогично помещению 1. Итоговый расчет сводим в таблицу.Таблица 1.4
  1.3. Расчет осветительной и силовой сети 1.3.1. Управление освещениемУправление освещением в помещениях отдела осуществляется настенными двух- и одноклавишными выключателями, т.е. каждый ряд светильников может включаться отдельно от других  Рис.1.5. Настенные двух- и одноклавишные выключатели Медные провода подключают безвинтовым зажимом - специальной клеммой.  Рисунок 1.6. Безвинтовый зажим 1.3.2. Сведения об электрических проводкахЭлектропроводками называют совокупность и кабелей вместе с креплениями, поддерживающими защитными конструкциями и деталями. Электропроводки подразделяются на внутренние и наружные, которые в свою очередь, могут быть открытыми и скрытыми. При выборе вида электропроводки обязательно учитывается, в каких помещениях или в какой среде они будут эксплуатироваться: сухих, влажных, сырых, особо сырых, жарких, пыльных, с химически активной, пожара- и взрывоопасной средами. ПУЭ классифицируют помещения или среды по классам в зависимости от влажности и особенностей, характеризующих класс среды или помещения.  Другим важных фактором, который определяет конструкции электрических сетей и способов монтажа, является степень возгораемости строительных материалов и конструкций зданий, на которых будут монтироваться электропроводки. Здесь строительные нормы и правила разделяют строительные материалы на три группы по степени возгораемости: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.Большое значение для надежности электропроводок имеет наименьшее допустимое сечение проводов и кабелей электрических сетей, которые должны выбираться по следующим характеристикам: по допустимому нагреву при протекании тока нагрузки; по допустимым отклонениям напряжения; по механической прочности: по условиям соответствия принятых сечений номинальным токам срабатывания защитных аппаратов; по условиям надежного срабатывания защиты при однофазных коротких замыканиях в конце защищаемого участка. Электрические сети должны иметь защиту от коротких замыканий и перегрузок, не допускающую перегрев проводников до чрезмерных пределов. Согласно ПУЭ запрещено ведение осветительной и силовой проводки вместе. Осветительная линия будет проходить под потолками в специальных гофрированных трубках. Силовая линия для питания компьютеров будет проходить в специальных коробах, которые крепятся на высоте 0,5 м от пола, на этой же высоте располагаются ответвительные короба. Розетки монтируются в коробах. [4] Для силовой линии выберем специальные короба отечественной фирмы Ecoplast серии INSTA. Серия кабель-каналов "INSTA" от российского завода ЭКОПЛАСТ - профессиональная кабеленесущая система для открытой проводки в помещениях административного назначения: офисы, школы, медицинские учреждения, магазины, банки и т.д. [20] Выполнен из композиции российского ПВХ и немецких, устойчивых к воздействию ультрафиолета, добавок. Материал кабель-каналов не поддерживает горения и является отличным дополнительным изолятором.  Надежная конструкция замка крышки короба позволяет производить многократное открывание и закрывание кабель-канала без деформации самой крышки и исключает возможность ее самопроизвольного отсоединения.1.3.3. Выбор марки и сечения проводов.Необходимо определить, провода, какой марки и сечения будут использоваться при прокладке сети подачи электроэнергии. Параметры внешней сети, а также параметры электроприемников: система распределения электроэнергии – «3фазы + 0 + Заземление» (в других помещениях аналогично); переменный ток; напряжение – 220 В; частота тока – 50 Гц. Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В определяют исходя из двух условий: по условию нагревания длительным расчетным током Iдоп > Iр, (1.8) где Iдоп — длительно допустимый ток для принятого сечения провода или кабеля и условий его прокладки. Приводятся данные в ПУЭ или справочной литературе, Ip — расчетный ток, А; по условию соответствия сечения провода аппарату защиты Iдоп > Кз • Iн.пл, (1.9) где Кз - коэффициент защиты; Iн.пл. — номинальный ток плавкой вставки, А.  Кз = 1,25 при защите проводников с резиновой и пластмассовой изоляцией во взрыво- и пожароопасных, торговых и т.п. помещениях плавкими предохранителями и автоматическими выключателями; при защите этих же проводников в невзрыво- и непожароопасных помещениях Кз = 1,0. [5]Допустимые потери напряжения в осветительных сетях и силовых сетях составляют 2,5% от номинального напряжения. Допустимая плотность тока зависит от материала жилы провода, вида изоляции, способа прокладки, сечения жилы. Для медных жил плотность тока составляет - 2…17 А/кв.мм целесообразно использовать медные провода, т.к. они имеют большую проводимость и стоят не намного дороже алюминиевых, особенно если брать во внимание размеры проводки.  В нашем случае для освещения и питания розеток целесообразно использовать плоский провод марки ППВ с медными однопроволочными токопроводящими жилами. Рис.1.7. Провод марки ППВ Провода ППВ предназначены для электрических установок при стационарной прокладке в осветительных и силовых сетях, а также для монтажа электрооборудования, машин, механизмов и станков на номинальное напряжение до 450 В (для сетей до 450/750 В) частотой до 400 Гц или постоянное напряжение до 1000 В. Провод имеет три жилы сечением в пределах от 0,75 кв.мм. до 10 кв.мм., и имеет следующие стандартные сечения 0,75; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0. Силовые кабели предназначены для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0,66 кВ и 1,0 кВ частоты 50Гц или на постоянное напряжение в 2,4 раза больше переменного напряжения. Оболочка кабеля обладает пониженной горючести. [4] Исходя из общих требований по расчету электрической силовой и осветительной сети необходимо выполнить расчет по допустимым потерям напряжения в сети и по длительно допустимым токам нагрузки. Для выполнения расчета по потери напряжения нужно определить нагрузку потребителей и расчетные значения потери напряжения для последующего сравнения с допустимыми. 1.3.4. Определение расчетных нагрузокБольшое значение имеет задача определения электрических нагрузок: для отдельных групп электроприемников, осветительной сети и прочих. Электрическая сеть, запроектированная на основе преуменьшенных расчетных нагрузок, не сможет обеспечить пропускную способность элементов сети по условию нагрева, вследствие этого нарушается нормальное функционирование предприятия. Завышение же расчетной нагрузки приводит к излишним капиталовложениям в строительство сетей электроснабжения и нарушению электромагнитной совместимости. Поэтому точное определение расчетных нагрузок есть первый и основополагающий этап проектирования любой электрической сети. Основными исходными данными для определения расчетных нагрузок служит перечень электроприемников, установленных на предприятии, с указанием их номинальной мощности. 1.3.4.1. Определение потребляемой мощности осветительными приборами.Электрическая мощность группы освещения:  , (1.10) где Рл – мощность лампы N– количество светильников Л – количество ламп в светильнике   Остальные расчеты будут сведены в таблицу 2.7, представленную ниже.Таблица 1.5.
 Для определения максимальной нагрузки питающей осветительной сети при использовании газоразрядных ламп сумму номинальных мощностей ламп умножают на коэффициент спроса и на коэффициент учитывающий потери в пускорегулирующем аппарате  , (1.11)где Кс=1 коэффициент спроса осветительной сети Кэпра= 1,08 – коэффициент учитывающий потери в ЭПРА. Рассчитаем максимальную мощность для Группы 1- 1 осветительной сети.  (1.12)результаты сведем в таблицу 1.7. В офисных помещениях используются компьютеры и бытовые приборы. На основании произведенного анализа необходимой мощности определили их значения. Значения их мощностей сведем в таблицу. Таблица 1.6
1.3.5.2. Выбор сечения провода и расчет сети по потере напряжения При выборе сечения провода нам нужно знать мощность потребляемую приборами и найти силу тока протекающего в линии. (1.13)где Р - активная мощность нагрузки, Вт; UH – номинальное напряжение сети, В Cosφ = 0,98 – для ламп с электронным ПРА Расчет сети по потере напряжений необходимо производить для определения допустимых потерь в линии и определения и проверки правильности выбора сечения провода. Разность напряжений U1 в начале линии от источника тока и U2 в конце линии у потребителя называется потерей напряжения в линии ΔU=U1-U2.  , (1.14)Где  - активное сопротивление проводов, ОмПроизведем расчет на примере Группы 1-1 осветительной сети по формуле (2.11)  Определим сопротивление провода:  Потеря напряжения составит:  ,Следовательно т.к. потеря напряжения не превышают заданные пределы то сечение подобрано верно. Проверим по условию допустимого нагрева, Iр. макс ≤ Iдоп 3,01 А < 15А, Условие выполняется  Остальные расчеты произведены с помощью технических средств и рассчитаны в программе Microsoft Excel и приведены в таблицах (1.7)и (1.8)Таблица 1.7. Расчет сечения провода осветительной сети
Таблица 1.8 Расчет сечения провода силовой сети
Схема размещения электрической проводки для питания розеток и светильников показана на рисунках 1.8, 1.9.   Рис.1.8. Схема размещения электрической проводки для питания силовой сети  Рис.1.9. Схема размещения электрической проводки для освещения | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||