ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Расчет освещения помещения для обслуживания автомашин. 2
Расчет размещения светильников. 2
Определение типа лампы методом коэффициента использования светового потока 3
2. Расчет аварийного освещения. 4
Расчет размещения светильников 4
Проверка освещенности по точечному методу 5
3. Расчет освещения кладовой методом удельной мощности. 8
Расчет размещения светильников. 8
4. Расчет наружного освещения. Освещение входов. 9
5. Выбор места установки щита и ввода. 10
6. Выбор марки проводов и способа прокладки. 11
7. Расчет сечения проводов. 11
8. Расчет сечения проводов для ввода в здание 13
9. Техника безопасности и эксплуатации. 14
10. Список использованной литературы 15
1. Расчет освещения помещения для обслуживания автомашин.
Выбор системы и вида освещения.
Система освещения общая - равномерная. Вид освещения – рабочее и дежурное.
Выбор нормированной освещенности и коэффициента запаса.
Выбираем для освещения люминесцентные лампы, т.к. они наиболее экономически выгодные. По отраслевым нормам для люминесцентных ламп Ен=200 лк, высота рабочей поверхности равна нулю Г-0,0, а коэффициент запаса равен 1,6.
Выбор типа светильника.
Светильники выбираются в зависимости от показания экономичности Ен*Кз * Hp 2 и характер окружающей среды,
где Ен – нормированная освещенность, лк;
Кз – коэффициент запаса;
Нр- расчетная высота, м.
Расчетная высота установки светильника определяется формулой:
Нр=hо-hсв-hр,
где ho –высота помещения, м;
hcв –высота свеса светильника, м;
hp – высота рабочей поверхности, м.
Hp=ho-hсв-hp=5-0,5-0=4,5 м
hсв=(0,30,5), м
Ен *Кз*Нр2=200*1,6*4,52=6480 (лк*м2)
Учитывая коэффициент экономичности, выбираем светильник
ПВЛМ 1 х 80
Расчет размещения светильников.
Светильники в помещении стремятся разместить по сторонам квадратам. Оптимальный размер стороны квадрата Lопт определяется по формуле
с=0,8 , Lопт=c*Hp;
где c – относительное, выгодное светотехническое расстояние между светильниками;
Фо – световой поток светильника в нижнюю полусферу, лм;
Io – осевая сила света в том же направлении, кд.
Фо=660 (лм); Io=174 (кд)
с=0,8 ==1,6;
Lопт==c*Hp=1,6*4,5=7,2 (м)
Если расстояние между стеной и крайним светильником принять равным 1/х, расстояние между светильниками, то число светильников в ряду nа определяется по формуле nа= - +1, а число рядов определяется
nв =- +1, где а и в размеры помещения в плане а=11,5 (м); в=8,3 (м)
По формулам nа= - +1 и nв=- +1 определяем na и nв.
na =11,5/7,2-2/4+1-1,6-0,5+1=2,09=2 шт.
nв=8,3/7,2-0,5+1=1,65=2 ряда
По найденным na и nв определяем количество светильников по формуле:
N= na * nв ; N=2*2=4 шт.
Определим расстояние между светильниками в ряду LВ и между рядами La .
Lв=B/nв , Lа=A/na ,
Lв=8.3/2=4.15 м , Lа= 11,5/2=5,75 м.
Определение типа лампы методом коэффициента использования светового потока
Мощность лампы, которую необходимо установить в светильник, определяем методом коэффициента использования светового потока осветительной установки. Этот метод применим для всех закрытых помещений.
Фл= (Ен*S*Кз*Z)/(N*Uoy)
Где, Фл – поток лампы, лм
S=a*B – площадь помещения, м2
Z - коэффициент неравномерности, Z=1,1 – для люминесцентных ламп.
N – число светильников в установке.
Uoy – коэффициент использования светового потока, определяется в зависимости от типа светильника, pст , pп , pр , и индекса помещения, вычисляемого по формуле.
i = (a*B)/Hp(a+B), i =(11,5*8,3)/4,5(11,5+8,3)=1,07
pпот = 50; pст = 30; pр= 10;
Uoy=0,37 ; Uoy p=0=0,27 ;
µотр=0,37/0,27=1,37
Определяем Фл:
Фл=(200*95,45*1,6*1,10/(4*0,37)=22701,62 (лм)
Т.к. нету лампы с потоком Фл=22701,62 (лм) мы увеличим число ламп в каждой точке.
nл в 1-ой точке= Фл/ Фл.т 1-ой точке=22701,62/5400=4,2?4
Отсюда Фл.т=21600 (лм). Тип выбранной лампы ЛБ 80-1 Фл.т=5400 (лм). При выборе лампы должно выполнятся условие:
-10%? (Фл.т - Фл / Фл)*100?+20%
?Ф = ((21600-22701,62)/22701,62)*100% = -4,85% условие выполняется
рассчитаем освещенность при выбранном табличном значении потока Фл.т по формуле:
Е= Фл.т *N* Uoy/Кз*Z* S (лк)
Е= 21600*4*0,37/1,6*1,1*95,45=190,295 лк
Находим суммарную относительную освещенность Е.
Е=Еа+Ев+Ес+Ед=53+24+9+3=89
Подставим найденное значение в формулу:
Ете=1*21600*1,37*89/1000*1,6*1,5*5=219,47 лк
?Е=200-219,47/219,47*100%= -8,87% допустима
2. Расчет аварийного освещения.
Для аварийного освещения применим лампы накаливания. Аварийное освещение должно быть больше 0,5лк, за норму возьмем 2лк (Ен ? 2лк), при К=1,4
Коэффициент экономичности:
Ен *Кз *Нр2=2*1,4*4,52=56,7
По этому показателю выбираем светильник НСП-03
Расчет размещения светильников
с=0,8 , с=0,8 =2,08
Lопт=c* Нр =2,08*4,5=9,37 м
Определяем na и nв по формулам:
nа= - +1 и nв=- +1
nа=11,5/9,37+0,5=1,7?2
nв=8,3/9,37+0,5=1,38?1
определяем число светильников N= nа*nв=2*1=2 шт.
La=a/ nа=11,5/2=5,75 расстояние между светильниками
Определение типа ламп. Мощность, которую необходимо установить, в выбираемый светильник определяем, методом коэффициента использования.
Фл= (Ен*S*Кз*Z)/( N*Uoy)
Где, Фл – поток лампы, лм
S=a*B – площадь помещения, м2
Z - коэффициент неравномерности, Z=1,15 – для ламп накаливания.
N – число светильников в установке.
Uoy – коэффициент использования светового потока
Для определения Uoy надо рассчитать индекс помещения по формуле:
i = (a*B) / Hp(a+B), i =(11,5*8,3)/4,5(11,5+8,3)=1,07
pпот = 50; pст = 30; pр= 10;
Uoy=0,21 ; Uoy p=0=0,16 ; µотр=0,21/0,16=1,31
Найденные значения подставляем в формулу и находим
Фл= Ен*S*Кз*Z / N*Uoy
Фл=2*95,45*1,4*1,115/2*0,21=731,8 лм
Фл.т. =730 лм
Тип лампы Б215-225-40
?Ф= Фл.т. - Фл /Фл*100%=730-731,8/731,8=0,24% допустимо
Е= (Фл.т *N* Uoy)/(Кз*Z* S) (лк)
Е=730*2*0,21/1,4*1,15*95,45=1,99 лк
Проверка освещенности по точечному методу
Проверим освещенность в удаленной точке по точечному методу.
Проверка освещенности в удаленных точках как показано на рис.1.
Рис. 1 Схема расположения ламп в помещении.
Проверим нормированную освещенность на полу в точке Е точечным методом. Для определения освещенности в точке, расположенной на горизонтальной поверхности, пользуются следующей формулой:
Е = (Фл.*µ*? Е)/(1000* Кз *Lл *h)
Е - относительная линейная освещенность, создаваемая отдельными светильниками в точке.
µ - коэффициент учитывающий µу и µо
в нашем случае: µ=µотр= Uoy /Uoy p=0
µ=0,37/0,27=1,37
определяем относительные расстояния для каждой точки (А,В,С,Д) и по этим расстояниям определяем относительную освещенность Е по изолюксам (Л-1, стр 102).
Определяем для точки А:
Lл - длинна лампы; Lл = 1,5 м.
L1л= (а/4) + (Lл /2) = (1,5/4)+(1,5/2) = 3,63 м
L2л= (а/4) - (Lл /2) = (1,5/4)-(1,5/2) = 2,13 м
РА=в/4=8,3/4=2,1м
Р?А= РА /НР = 2,1/4,5 =0,46;
L?2л = L2л/НР = 2,13/4,5 =0,47; L?1л= 3,63/4,5=0,8
Отсюда по изолюксам определяем Е.
Е1А=102; Е2А=49; ЕА= Е1А - Е2А=102-49=53
Для точки В:
L1в=3,63 м , L2в=2,13 м, Рв=В/2+ РА= 8,3/2+2,1=6,25
L?2в= L2в /НР =2,13/45=0,47; L?1в=0,726; Р?в= Рв/НР=6,25/4,5=1,3;
Е1В=38; Е2В=14; Ев= Е1в - Е2в= 38-14=24
Для точки С:
L1с=а/4+а/2+Lл/2= 11,5/4+11,5/2+1,5/2=9,375 м
L2с=11,5/4+11,5/2 -1,5/2=7,875 м
Рс= РА=2,1 м; Р?с= Р?А=0,42
L?1с= L1с /НР=9,375/4,5=2,08
L?2с= L2с /НР=7,875/4,5=1,7
Е1с=105; Е2с=96; Ес=105-96=9
Для точки Д:
L1д= L1с=9,375 м ; L?1д= L?1с=2,08 м
L2д= L2с=7,87 м ; L?2д= L?2с=1,7 м
Рд= Рв=6,25 м; Р?д= Р?в=1,25
Е1д=38; Е2д=35; Ед= Е1д - Е2д =38-35=3
Рис. 2 Схема расположения светильников для аварийного освещения.
Для определения освещенности в точке, расположенной на горизонтальной поверхности, пользуются формулой:
Е= (Фл.т.*µ*? ?)/(1000* Кз)
? – условная освещенность, создаваемая точечным источником.
Условную освещенность определяем из изолюксов зная и h.
- расстояние от светильника до точки Е (рис.2)
h – высота расчетная h= 4,5 м.
Определим ? от первого светильника:
1=
h= 4,5 M
?1= 2,3
Определим ? от второго светильника
2=
h= 4,5 M
?2= 1,6
Найдем суммарную относительную освещенность.
?1 ?= ?1+?2=2,3+1,5=3,9
Рассчитаем освещенность:
Е= (Фл.т.*µ*? 1?)/(1000* Кз)=(730*1,31*3,9)/(1000*1,4)=2,66
Так как освещенность больше 0,5 лк, это аварийное освещение допустимо для этого помещения.
3. Расчет освещения кладовой методом удельной мощности.
Система освещения – общая равномерная, вид освещения- рабочее.
Выбор нормированной освещенности и коэффициента запаса. Для освещения выбираем лампы накаливания с Кз=1,3 и Ен=20 лк, Г-0,0
Выбор типа светильника.
Ен *Кз *Нр2 - Коэффициент экономичности:
Нр = hо-hсв-hр= 5-0.5-0=4.5м
hсв= 0,5 м
Ен *Кз *Нр2 = 30*1,3*4,52 = 789,75 лк*м2
Выбираем светильник АСТРА-12 (НСП-21), как наиболее дешевый имеющий КПД = 71% .
Расчет размещения светильников.
Фо=750 лм; Io=238 кд
с=0,8 , с=0,8 =1,42 м
Lопт=c* Нр = 4,5*1,42=6,39 м
а=3,4 м ; в=1,7 м ; S=a*в=3,4*1,7=5,78 м2
nа= +05=(3,4/6,39)+0,5=1,032
nв =+0,5=0,766
nа= 1, nв = 1, N=1.
Берем один светильник и размещаем его в центре помещения рис.3.
Рис.3 Размещение светильника
Определение типа ламп.
Рл= (р*S)/N
р - удельная мощность освещения
S - площадь помещения
N - мощность лампы
S=5,78 м2 , Кз=1,3, pпот = 50%; pст = 30%; pр= 10%; N=1.
Так как помещения кладовой меньше 10 м2 1то выбираем мощность лампы по таблице VI-4 (Л-1 стр.90).
Рл=100 вт
Выбираем лампу Б 215-225-100. светильник Астра 12-1*100-П-Д-2.
4. Расчет наружного освещения. Освещение входов.
Для освещения входов применяю лампы накаливания с Кз=1,3. Освещению подлежат 6 входов с площадками 2х3 м, 3х3,5. Нормированное освещение Ен= 2лк., (л-1, стр. 109). Освещение выполню светильниками. Для расчета использую формулу:
Фл= (1000*Ен*Кз*h )/(? ?) ,где
h - расчетная высота,
? ?- сумма относительных освещений в конкретной точке.
C
Рис.4 Размещение светильника
Приведем расчет для площадки 3х2. 1,52+22=25 м
= ?1,52+22 =2,5 м; h=2,2; > Нр; h/=2.2/2.5=0.88
Для освещения выбираю светильник НОП-02
Е=5 лк (л-1, стр. 94)
Фл= (1000*2*1,3*2,2)/5=1144 лм
Выбираю лампу Б 215-225-75 с Фл=1030 лм. (л-1, стр. 10)
?Ф=((1030-1144)/1144)*100% = - 9,97 в допуске.
Расчет площадки 3х3,5.
Рис.5 Размещение светильника
= ?32+3,52 =4,6 м; h=3,5;
Для освещения выбираю светильник НСП-09
Е=1,4 лк (л-1, стр. 94);
Фл= (1000*2*1,3*2,2)/1,4=4085 лм
Так как нет лампы накаливания с потоком Фл=4085лм, нам нужно определить количество ламп, чтобы обеспечить этот поток. Число ламп мы определим, применяя следующую формулу.
n = Фл /Фл.т1-ой л. где,
Фл.т1-ой л. – табличное значение потока 1-ой лампы.
n = 4085/2220=1,84
Округлим полученное значение до 2.
n = 2.
Отсюда найдем табличное значение потока ламп.
Фл.т= n* Фл.т1-ой л.
Фл.т= 2*2220=4440 лм
Лампа Г215-225-150 (л-1, стр. 10)
?Ф= ((4440-4085)/4085)*100%=8,7% - в допуске.
Поставим 2 светильника перед одним входом.
5. Выбор места установки щита и ввода.
Аварийный щит устанавливается вблизи основного рабочего входа в здание, в местах, недоступных для случайного повреждения его с учетом подхода воздушной линии. В тоже время щит рекомендуется устанавливать в центре нагрузки. С учетом этого осветительный щит устанавливается в помещении №1 у входа в тамбур №5. Электрощитовую установил, в водительскую комнату за неимением специальной комнаты.
6. Выбор марки проводов и способа прокладки.
Марка проводов и способ прокладки определяются средой помещения, назначением помещения, и размещением оборудования. Согласно 7-го издания ПУЭ в зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами. Во всех зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых, этажных и квартирных щитов до светильников общего освещения должны выполнятся трех проводными проводниками (L-фаза, N-нулевой рабочий, PE- нулевой защитный). На плане здания размечаются места установки светильников в соответствии со светотехническими расчетами, выключателей у входной двери, со стороны дверной ручки, по технологическим условиям. После этого токоприемники собираются в отдельные группы. Каждая групповая линия собирается в отдельные группы. Каждая групповая линия, как правило, должна содержать на фазу не более 20 ламп накаливания, ДРЛ, ДРИ, ДРИЗ, ДНаТ в это число включаются также штепсельные розетки. Для групповых линий, питающих светильники с люминесцентными лампами мощностью до 80 вт, рекомендуется прицеплять до 60 ламп на фазу.
После разводки линий составляется расчетная схема отдельно для каждой группы. В схеме указывается расстояние от щита до разветвлений, расстояние между токоприемниками и их мощности. Дежурное освещение собирается в отдельную группу (рис.7).
7. Расчет сечения проводов.
В осветительных сетях производится расчет сечения проводов на минимум проводникового материала (расчет по допустимым потерям напряжения) и проверка на механическую прочность и нагрев.
Сечение проводов на минимум проводникового материала по формуле:
q = ?M / (C*?Uдоп%) где,
С - характерный коэффициент сети
С=12 (л-1, стр. 141)
?Uдоп%=2,3
?M=?Р*L – сумма электрических моментов в группе, кВт*м.
По расчетному значенью выбирается ближайшее стандартное, значение qст сечения и определяются действительные потери напряжения.
?Uдоп%= ?M/ С* qст
Произведем расчет 3-ей группы как наиболее разветвленной (рис 6.).
МMJ = Р9*L20 = 40*3,36 = 134,4 Вт*м
МJL = Р10*L19 = 150*2,65 = 397,5 Вт*м
МJK = Р8*L18 = 100*2,65 = 2,65 Вт*м
МJL >МMJ
МJF = МJL +(Р9 +Р8)*L17 =397,5+(40+100)*3=817,5 Вт*м
МTG = Р9*( L16 - L15)+ Р7*L15 = 40*(1,65+2,4)+60*2,4=306 Вт*м
МSG = Р6*L13 = 40*3 = 120 Вт*м
МTG > МSG
МGF = (Р6 +Р1+Р6)*L14+ МTG =(40+60+40)*1,65+306=537 Вт*м
МJF > МGF
МFC = (Р6 +Р7+Р6+Р8+Р9+Р10)*L10+ МJF =(40+60+40+100+40+150)*3,15+817,5 = 2172 Вт*м
МTC = Р5*( L12 + L11)+ Р5*L11 = 60*(1,25+1,3)+60*1,3=231 Вт*м
МFC> МTC
МWE = Р2*L6 = 25*5,65 = 141,26 Вт*м
МQE = Р3*L7 = 100*1,7 = 170 Вт*м
МWE<М>QE
МDE = (Р3 +Р2)*L5 + МQE =(100+25)*3,3+170=582,5 Вт*м
МRD = Р4*( L9 – L8)+ Р4*L8 = 100*(3,65+1,82)+100*1,82=729 Вт*м
МRD> МDE
МCD = (Р3 +Р2)*L4 + МRD =(2*100+100+25)*1,2+729=1119 Вт*м
МFC> МCD> МTC
МCA=МFC+L3*(Р10+Р8+Р3+2Р6+Р7+2Р5+2Р4+Р3+Р2)=2172+4,35*(150+100+40+2*40+60+2*60+2*100+100+25) = 5978,25 Вт*м
МAB = Р1*L2 = 40*2,55 = 102 Вт*м
МCA >МAB
МAO1=МCA+L1*(Р10+Р8+Р9+2Р6+Р7+2Р5+2Р4+Р3+Р2+Р1)=5978,25+1,5*(150+ 100+40+2*40+60+2*60+2*100+100+25+40) = 7350,75 Вт*м
?M = МAO1= 7,35 кВт*м
Теперь подставляя найденные значения, определим сечение (q), используем формулу:
q = ?M / (C*?Uдоп%) = 7,35/(12*2,3)= 0,26 мм2
qст= 2,5 мм2; qст > q
По найденному стандартному значению определяем действительные потери напряжения Uдейст%.
Uдейст%=?M/(C* qст)
Uдейст%=7,35/(12*2,5)=0,245%
Проверку сечения по нагреву производим путем подсчета тока, протекающего по ним и нагревающего их.
Ip=?P/(Uн*cosЧ)=915/(220*1)=4,16 А
По данным расчета выбираю кабель ВВГ-3х2,5. Iдоп=25А
Выбираю тепловой расцепитель исходя из условия
Iдоп>Iрасц>1,2*Kп*Iрасч Iрасц=16 А
При таком токе расцепителя должно соблюдаться условие:
Iрасц>1,2*Kп*Iрасч ; 16>1,2*1,4*4,16 ; 16>6,98
Условие соблюдаются. Выбираем автоматический выключатель АЕ1031-1 с номинальным током 25А и с номинальным током расцепителя 16А.
8. Расчет сечения проводов для ввода в здание
U =380 В
3Ф + N
С=72 (Л-1, стр141)
?Uдоп ввода= ?Uдоп - Uдейств мах%
?Uдоп ввода= 2,5 –1,27=1,23%
находим суммарную мощность всех групп:
?Р = ?Рлн +?Рлл
?Р = 1975 +1,2*3176= 5786,2 Вт
?M=?Р*L – сумма электрических моментов в группе, кВт*м.
?M=5786,2*3,5=20251 Вт*м
q =20251/(72*1,23)=0,229 мм2
qст= 2,5 мм2;
Рлн=1,975 кВт Qлн=0 кВАр
Рлл=1,2*3,176 =3,811 кВт Qлл=3,211*0,435=1,65 кВАр
cos Чср.взв=?Р /?S=5,786/(1,975+ ?3,8112 +1,652)=0,944
Ip=5,786/((?3)*0,22*0,944)=9,312 А
Iдоп= 34 А; Iрасч= 25 А; Iрасч> 1,2* Кп Iрасч; 25>1,21*1*9,3123; 25>11,174
В качестве защитного аппарата используется штатный вводный аппарат ПВЗ–100 с автоматом АЕ2056-10.
Uдейств = 20,251/(72*2,5)=0,113%
9. Техника безопасности и эксплуатации.
При освещении газоразрядными лампами должны быть приняты меры по ограничению пульсации светового потока. Величина допустимой глубины пульсации должна соответствовать нормам. При питании осветительной установки с лампами накаливания и люминесцентными лампами, и ДРЛ от сети, в которых имеют место колебания напряжения, должны быть приняты меры к ограничению их числа. Вышедшие из строя лампы содержащие пары ртути, должны хранится упакованными в специальном помещении, и уничтожатся в специальных местах. Основной мерой защиты от поражения электрическим током в осветительных установках служит заземление или зануление, нормально не находящихся под напряжением металлических частей электрооборудования и сетей.
10. Список использованной литературы
Проектирование электрического освещения. Составитель
ст. преподаватель Ижевской Сельскохозяйственной Академии
Светлакова И.Н., 2002 г.
Справочная книга по светотехнике. Под ред. Айзенберга Ю.Б., 1983 г.
Электроснабжение, электрические сети и освещение. Цигельман И.Е., Тульчин И.К., 1965 г.
Электрическое освещение и облучение. Козинский В.А.