Выбор схемы электроснабжения цеха

              2.4 Метод коэффициента использования

Метод коэффициента использования предназначен для расчета общего равномерного освещения горизонтально расположенных поверхностей в достаточно больших помещениях со светлыми стенами и потолками. Этот метод является наиболее точным.

Для расчета определяется расчетная высота (расстояние от источника света до рабочей поверхности, на которую ведется расчет освещения).

Исходными данными для расчета являются:

-         выбранный тип светильника;

          -    нормируемая освещенность;

-         геометрические размеры помещений;

-         коэффициенты отражения поверхностей.

Согласно задания данным методом необходимо рассчитать мощность осветительной установки помещения .

Световой поток осветительной установки:

, лм.

Ф – необходимый световой поток, лм;

Е – заданная нормируемая освещенность, лк;

S – освещаемая площадь, м2;

Кз – коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности со временем от старения источников света и загрязнения светильников;

Z – коэффициент минимальной освещенности (учитывает неравномерность распределения светового потока);

ή - коэффициент использования светового потока источников света ((3),табл.  5.18).

Кз=1,5 – для ЛН  

Для определения ή необходимо найти индекс помещения ((3), табл.5-2, с 127).

,  или  

А – длина помещения, м;

В – ширина помещения,  м;

H – расчетная высота, м;

R – радиус помещения круглой формы.

Для не слишком удлиненных помещений.

ή – зависит от свойств применяемого осветительного прибора, размещения его в помещении и свойств этого помещения.

Количество светильников:

Фл – световой поток лампы ;

n – число ламп в светильнике;

3        ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ

Осветительные сети должны быть выполнены в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50571 15-97.

Способы выполнения сетей освещения должны обеспечивать: долговечность, надёжность, электробезопасность, пожарную безопасность, экономичность, индустриальность монтажа, заменяемость проводников.

Для групповых и распределительных сетей применяется скрытая проводка, проложенная в конструктивных элементах зданий.

Групповые сети выполняются проводами с медными жилами - ППВ (провод универсальный с негорючей изоляцией, плоский), с сечением жилы не менее 1,5 мм2. Групповые сети выполняются трёхпроводными (фазный - L, нулевой рабочий - N и нулевой защитный - РЕ проводники.)

Распределительные сети выполняются пяти проводными (L1, L2, L3, PE, N), кабелем с алюминиевой жилой, поливинилхлоридной оболочкой, без брони - АВВГ, с сечением жилы не менее 2,5 мм2.

Питающие сети выполняются четырёхпроводными (L1, L2, L3, PEN) кабелем марки - АВВГ, сечение жилы должно быть не менее 16 мм2.

3.1 Компоновка электрической сети

Компоновка электрической сети осветительной установки определяет размещение основных ее элементов. Электрическая часть компонуется с учетом особенностей среды и технологического процесса в каждом помещении.

Объединение осветительных приборов и розеток в группы производится исходя из равномерного распределения нагрузки по группам и фазам. Осветительные приборы и розетки объединяются в группы, расположенные в одном и том же или в смежных помещениях.

После оформления групп выбираются места установки групповых щитков. Число групп на щитках составляет 3, 6 или 12. На групповых щитках предусмотрены резервные группы для возможного развития сети в будущем.

Питание групповых щитков осуществляется по трехфазным четырехпроводным питающим линиям от главного распределительного щита (ВРУ).

При выборе типов щитков учитывают условия среды в помещениях, способ установки щитка, типы и количество установленных в них агрегатов.

По роду защиты от внешних воздействий щитки имеют следующие конструктивные исполнения: защищенное, закрытое, брызгонепроницаемое, пыленепроницаемое, взрывозащищенное и химически стойкое.

Конструктивно щитки изготавливаются для открытой установки, на стенах и для утопленной установки в нишах стен.

Расчет мощностей для групп:

                                                                                                             (3.1.1)                                                                 

где n - количество светильников, Рл - мощность светильника.

Расчетная мощность:

                                                                                                           (3.1.2)

где Кс - коэффициент спроса, принимается в зависимости от типа помещения по [1] с. 38, табл. 12.

Расчет мощности для группы №1.

Установленная мощность:

Расчетная мощность:

Другие группы рассчитываются аналогично, полученный результат записывается в таблицу 4.

Таблица 4. Установленные и расчетные мощности по группам.

3.2 Выбор сечения проводов и кабелей

Электрический расчет осветительной установка производится для определения номинальных токов аппаратов защиты на групповых щитках и вводном устройстве, а также сечений проводов.

Расчет сечения токоведущей жилы по нагреву заключается в выборе такого проводника, чтобы рабочий ток, протекающий в нем при номинальной нагрузке, был бы меньше длительно допустимого. При этом должно выполняться условие:

                                                                                                             (3.2.1)

3.2.1       Выбор сечений проводов групповых сетей рабочего и аварийного освещения

Определяется величина расчётного тока:

                                                                                            (3.2.1.1)

где Iрасч – расчетный ток, А; Р1ф – величина нагрузок одной фазы, кВт; Uф – фазное напряжение сети, В; cosφ = 0,9 для люминесцентных ламп, cosφ = 1 для ламп накаливания.

Для освещения промышленных зданий ∆U = 2,5 %, зная допустимую потерю напряжения можно определить сечение токоведущей жилы:

                                                                                                     (3.2.1.2)

где S – сечение токоведущей жилы, мм2; Рi – величина нагрузки группы, кВт; li – длина групповой или питающей линии, м; с – коэффициент, зависящий от материала жилы провода или кабеля [2] с. 346 табл. 12-9.

Проверка по потере напряжения производится по условию:

                                                                                              (3.2.1.3)

где ∆U – потеря напряжения, %; Mi – момент нагрузки, кВт · м; с – табличный коэффициент; S – сечение токоведущей жилы, мм2

Выбор сечения для групповой линии рабочего освещения №1, которая питается от ЩО №1.

Ток одной фазы:

По [2] c. 340 табл. 12-2 принимается сечение медного провода  1,5 мм2 с 1д =23 А (предварительно).

Проверяется сечение проводников по потере напряжения, для этого по формуле определяется такое сечение, при котором потеря напряжения не превышала бы ∆U = 2,5%

Следовательно, выбранное сечение провода не подходит, выбирается ближайшее большее сечение 2,5 мм2, тогда фактическая потеря напряжения при сечении 2,5 мм2 составит:

Что соответствует требованием, т.е. ∆Uрасч <∆Uдоп . Принимается провод ППВ 3 x 2,5 мм2 (L;N;PE).

Проверяется требование по таблице моментов [2] табл.12-19 с. 355.

Расчет остальных групповых линий производится аналогично, полученные значения заносятся в таблицу 5.

Таблица 5. Определение сечения проводов групповых сетей рабочего и аварийного освещения.