Технологические системы в сервисе

Лампы типа ДР применяются  для:

1) общего освещения производственных помещений высотой более 8 м, в которых не требуется правильной цветопередачи;

2) освещения территорий промышленных предприятий (исключая дежурное освещение).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Расчет искусственного  освещения помещения

 

Целью расчета является определение числа и мощности источников света, необходимых для создания нормированной освещенности, выбор и расчет наиболее экономичного варианта системы питания осветительных установок.

Для расчетов необходима следующая исходная информация:

1) план цеха с нанесенным технологическим оборудованием и электроприемниками;

2) внутренняя окраска помещения, определяющая коэффициенты отражения стен и потолка;

3) высота помещения, возможные места размещения светильников и высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, если таковые используются;

4) разряды зрительной работы выполняемой, в производственных помещениях;

5) возможные источники питания осветительных сетей.

Для аварийного и эвакуационного освещения следует применять: лампы накаливания, а также люминесцентные лампы, если минимальная температура воздуха в помещении не менее +10°С, а напряжение на лампах в любом режиме не менее 0,9U_ном. И нельзя применять для данных видов освещения: лампы типов ДРЛ, ДРИ, ксеноновые лампы, натриевые лампы высокого, давления типа ДНаТ.

Необходимое число ламп для освещения  «n» вычисляется по выражению:

 

                            (1) 

где: Е_Н – минимальная (нормированная) освещенность.

Согласно СниП 11-4-89 зрительные работы по высокой точности в помещении  относятся к III разряду с освещенностью Е_Н=300лк, а при средней точности ко II разряду с освещенностью Е_Н=200лк.

Кз – коэффициент запаса (для люминесцентных ламп производственных цехов предприятий сферы сервиса – Кз=1.6 - 1.7, а для остальных помещений Кз=1.1 …1.5);

F – площадь освещаемого помещения, м²;

K₀ – коэффициент минимальной освещенности, равный отношению средней освещенности к минимальной, К₀ = 1.1…1.5;

 S – световой поток ламп, лм (см. табл.1);

K_Н – коэффициент использования светового потока, равный отношению потока, подающего на рабочую поверхность, к общему потоку ламп (см.табл.2).

 

Таблица 1

Характеристика осветительных ламп

Световой поток, S, лм	500	900	1450	2000	3000	4500	8000
Тип мощности ламп накаливания	НБК-40	НБ-60	НБК-100	НГ-150	НГ-200	НГ-300	НГ-500
Тип мощности люминесцентных ламп	-	ЛД20	ЛДЦ-30	ЛБ30	ЛБ40	ЛХБ80	ЛХБ150

 

Коэффициент использования  светового потока зависит от к.п.д. светильника, коэффициента отражения потолка р_n стен р_с, величины показателя помещения i, учитывающего геометрические параметры помещения, высоту подвески  светильника h_p.

Значение высоты подвеса  светильника над рабочей поверхностью h_p вычисляется по выражению:

 

                                                           (2)

 

где: H – высота помещения, м; h_pm – высота рабочего места = 0.8 м, h_c – высота подвеса светильника от потолка, м;

Величина показателя i равна:

 

                                                                               (3)

 

где: L и B – длина и ширина помещения, м.

Возьмем i=5.

Величина коэффициента использования светового потока светильника, К_и для различных светильников выбирается по данным таблицы 2.

Таблица 2

pn, %	pc, %	Показатели помещения, i
		0,5	0,7	0,9	1,1	1,3	1,5	1,7	2,0	3,0	4,0	5,0
30	10	23	35	42	46	48	50	52	55	60	63	64
50	30	26	38	44	48	50	52	55	57	62	65	66
70	50	31	42	48	51	53	56	56	60	66	67	70

 

 Светильники с двумя лампами располагаются прямоугольно при расстоянии между рядами светильников r_p = 1.5 h_р , м и с расстоянием от стенок до светильников  r_c = 0.25*r_p. Установленное количество светильников в помещении не должно превышать 20% расчетной световой поток ламп.

4 Расчет электроснабжения помещения

4.1 Распределение  нагрузки по фазам

 

По рассчитанному числу светильников определенные мощности равномерно распределяются по фазам после размещению светильников на плане помещения. На плане указываются установленные мощности, проводки с несколькими накгрузками.

Рис. 1а План помещения  и расположения светильников

 

Рис.1б Расчетная схема

4.2 Расчет сечения  проводников и кабелей

 

1. По рис.1а составляется расчетная схема рис.1б.
2. Предположим, что провода одного сечения по всей длине проводки, вычисляются моменты нагрузок не по участкам «i», а по полным длинам «L»  от каждой нагрузки до источника электропитания:

 

                                                  

                       (4)

 

Где: L₁=l₁, L₂=l₁+l₂, L₃=l₁+l₂+l₃, L₄=l₁+l₂+l₃+l₄

Если считать моменты  нагрузок по участкам, то тогда

 

                                         (5)

 

Где: P₁=p₁+p₂+p₃+p₄, P₂=p₂+p₃+p₄, P₃=p₃+p₄, P₄=p₄

 

1. Допустимая потеря напряжения в вольтах

 

                                                          (6)

 

Согласно ПЭУ для осветительных сетей ΔU=±5% от номинального, для силовых сетей ΔU=±10%/

 

2. Сечение проводов должно быть не менее, чем подсчитанные по выражению:

 

                                                                    (7)

 

Где: γ – удельная проводимость для меди = 54, а для алюминия - = 32;

    U – номинальное напряжение, В, для осветительной (однофазной) сети U=U_ф = 220 В, для силовой (трехфазной) сети U=Un=380 В.

 

3. Ток на головном участке проводки, А

 

i₁=P₁/U_ф =100/220=0.45 - для однофазной линии;

i₃=P₁/1.73*U_n*cosφ₀₁= 100/1.73*380*1.3=0.507 – для трехфазной линии.

 

 Где: Р₁ – мощность, проходящая по участку 01, Вт; U_ф – фазное напряжение, 220 В; U_л – линейное напряжение, 380 В, cosφ₀₁ – коэффициент мощности участка 01.

 

 

 

 

 

 

При решении данной задачи необходимо рассмотреть вопросы:

- выбора напряжения и схемы питания;

- выбора типа и месторасположения щитков;

- выбора марки провода и способа прокладки;

- расчет осветительной сети (по потери напряжения, по току, по механической прочности).

Для светильников общего освещения рекомендуется напряжение не выше 380/220 В переменного тока при заземленной нейтрале и не выше 220 В переменного тока при изолированной нейтрали и постоянного тока. Электроснабжение рабочего освещения выполняется самостоятельными линиями от щитов подстанции 380/220 В на осветительные магистральные пункты или щитки, а от них - к групповым осветительным щиткам. Напряжение от групповых щитков к светильникам подается по групповым линиям.

Допускается питание  освещения от силовых магистралей при схемах: блок трансформатор - магистраль, если колебания и отклонения напряжения не превышают норм (ГОСТ 13109-67). При этом целесообразно применять шинную магистраль, которая прокладывается поперек пролетов здания, а к ней присоединяются ответвления к продольным рядам светильников.

Светильники аварийного освещения (для продолжения работ  и эвакуации) в зданиях без естественного освещения должны присоединяться к независимому источнику питания. Допускается питание от сети рабочего освещения при наличии автоматического переключения на источники питания аварийного освещения при внезапном отключении рабочего освещения. Светильники аварийного освещения для эвакуации из зданий с естественным освещением должны присоединяться к сети, независимой от сети рабочего освещения, начиная от щита подстанции или от ввода в здание (при наличии только одного ввода).

Запрещается присоединение  сетей освещения всех видов к  распределительной силовой сети и применение силовых сетей и пунктов для питания освещения зданий без естественного света.

Для определения электрических  нагрузок имеется несколько методов. Однако в настоящее время считается  целесообразным использованием для  расчета цеховых нагрузок (до 1000 В) метод упорядоченных диаграмм - по средней мощности и коэффициенту максимума, а предприятий (свыше 1000 В) методом коэффициента спроса - по установленной мощности и коэффициенту спроса. Оба метода достаточно просты для использования в практических расчетах, хорошо обеспечены исходными данными и гарантируют достаточную точность совпадения расчетных и реальных результатов.

Прежде чем приступить к выбору числа и мощности трансформаторов цеховой подстанции 6-10/0,4 кВ, необходимо определиться с размещением компенсирующих устройств по сторонам напряжения, так как неучет реактивной мощности при расчетах может внести существенную погрешность на величину мощности выбираемых трансформаторов или их число. Установка компенсирующих устройств на низкой стороне (в нашем случае на стороне 0,4 кВ) позволяет снизить либо установленную мощность трансформаторов (при небольшом их числе на ТП), либо уменьшить их число (при больших группах цеховых трансформаторов).

Установка КУ на стороне 6-10 кВ экономичнее, чем установка  их на стороне до 1000 В, но может привести к обратному эффекту: увеличению установленной мощности трансформаторов или их числа, а также к дополнительным потерям электроэнергии. Поэтому при решении вопроса размещения ИРМ необходимо проводить технико-экономическое обоснование.

В настоящее время  для компенсации реактивной мощности в качестве ИРМ используют комплектные конденсаторные установки (ККУ), синхронные двигатели (СД), которые установлены для выполнения технологического процесса, реже синхронные компенсаторы (обычно на стороне 6-10 кВ) и фильтр - компенсирующие устройства (ФКУ). Из-за отсутствия серийного производства не могут быть использованы экономичные ИРМ на базе тиристорных преобразователей, а также тиристорные преобразователи, работающие с опережающими углами управления.

Величина мощности, месторасположение и вид ЭП определяют структуру схемы и параметры элементов электроснабжения предприятия. При проектировании определению подлежат обычно три вида нагрузок:

1) средняя за максимально загруженную смену Р_СМ  и среднегодовая Р_СТ. Величина Р_СМ необходима для определения расчетной активной нагрузки Р_Р . Величина Р_СГ - для определения годовых потерь электроэнергии;

2) расчетная активная Р_Р и реактивная Q_Р мощности. Эти величины необходимы для расчета сетей по нагреву, выбора мощности трансформаторов и преобразователей, а также для определения максимальных потерь мощности, отклонений и потерь напряжения;

3) максимальная кратковременная (пусковой ток) I_П. Эта величина необходима для проверки колебаний напряжения, определения тока трогания токовой релейной защиты, выбора плавких вставок предохранителей и проверки электрических сетей по условиям самозапуска двигателей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Расчет вентиляции (кондиционирования)  помещения

5.1 Расчет тепло  и влагоизбытков