Методические рекомендации по выполнению дипломного проекта

Тамбовское областное государственное бюджетное

профессиональное образовательное учреждение

«Котовский индустриальный техникум»

методические РЕКОМЕНДАЦИИ для студентов специальности 13.02.11

к выполнению раздела

«Электрическое освещение цеха»

дипломного проекта

Котовск 2019

на заседании ПЦК 13.02.11 зам. директора протокол № ____________ __________Улухонова И.В.

от «___»____________20__ г. «___»__________20___г.

Председатель: __________ Кондрашов В.В.

Выполнил преподаватель ___________ Кондрашов В.В.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Расчет освещения методом коэффициента использования с проверкой точечным методом.……………………………………………………….………….….4

2. Расчет эвакуационного освещения точечным методом..…………………..…..7
3. Расчет освещения вспомогательных помещений методом удельной мощности………………………………………………………………………………….8
4. Расчет осветительной сети……………………………………………………...10

ПРЕДИСЛОВИЕ

Одним из обязательных разделов дипломного проекта по специальности 13.02.11 является раздел «Электрическое освещение цеха». В соответствии с заданием он включает в себя четыре подраздела:

• «Расчет рабочего освещения цеха методом коэффициента использования с проверкой точечным методом (или одним точечным методом)»;

• «Расчет аварийного или эвакуационного освещения точечным методом»;

• «Расчет освещения вспомогательных помещений методом удельной мощности»;

• «Расчет осветительной сети, включая выбор марки проводов и кабелей, способа их прокладки сечения по потере напряжения, на нагрев и по механической прочности. Выбор аппаратов защиты осветительной сети, групповых щитков и выключателей».

В данных рекомендациях приводится пример расчета электрического освещения для ремонтно-механического цеха, краткая характеристика которого приведена ниже.

Ремонтно-механический цех выполняет ремонт и изготовление деталей и узлов различных рабочих машин предприятия. Работы, выполняемые на станках, слесарных верстаках, связаны с высокой зрительной напряженностью и требует высокого уровня освещенности. Условия среды в цехе нормальные.

Кроме краткой характеристики исходными данными для расчета являются размеры помещений цеха (длинаширина):

• производственное (станочное) отделение 3624 м;

• комната мастера, кабинет начальника цеха, комната отдыха 3,54 м;

• подстанция 66 м (с трансформатором ТМ-250, =0,7, cos=0,95);

• раздевалка 3,53 м;

• душ, туалет 3,52 м;

• коридор 2,524 м.

Высота производственного отделения 6 м, остальных помещений – 3,5 м.

1 РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ МЕТОДОМ КОЭФФИЦИЕНТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С ПРОВЕРКОЙ ТОЧЕЧНЫМ МЕТОДОМ

1. По таблице 4–4н с.107 /1/ находим, что для основного производственного отделения рекомендуется использовать люминесцентные лампы, при которых освещенность Е =300 Лк, коэффициент запаса К_З=1,6; высота рабочей поверхности от пола h_Р=0,8 м.

2. По таблице 3–9 с.(5861) /1/ выбираем светильник типа ЛСП02 без перфорации, с решеткой (модификация 47) и с двумя лампами мощностью 80 Вт. Длина светильника ℓ_СВ=1,534 м, кривая силы света – косинусная (Д). Согласно таблице 3–2 с.(4042) /1/ выбранный светильник относится к группе 3.

3. Определяем расчетную высоту, принимая высоту свеса h_С=0,7м:

h=Н – (h_Р+ h_С)=6 – (0,8+0,7)=4,5 м,

где Н – высота помещения, м.

1. По таблице 4–16 с.123 /1/ находим, что для косинусной кривой силы света _С=1,4.

2. Определяем расстояние между рядами светильников:

L=λ_С*h=1,4*4,5=6,3 м.

1. Определяем число рядов светильников:

n=В/L=24/6,3=3,81,

где В – ширина помещения, м.

1. Определяем индекс помещения:

i = = ,

где А – длина помещения, м.

1. Принимаем коэффициенты отражения потолка, стен, рабочих поверхностей равными ρ_П,С,Р=50, 30, 10% по таблице 5–1 с.126 /1/.

2. Находим по таблице 5–11 с.136 /1/ значение коэффициента использования светового потока η=59% (η=0,59).

3. Определяем площадь помещения:

S=А*В=36*24=864 м².

1.11 Определяем световой поток одного ряда:

Ф= Лм,

где z – коэффициент неравномерности освещения, принимаемый равным для люминесцентных ламп 1,1.

1.12 По таблице 2–12 с.(2324) /1/ нахожу световой поток лампы ЛБ-80: Ф_Л=4960 Лм, тогда световой поток светильника Ф_СВ=2* Ф_Л=2*4960=9920 Лм.

1.13 Определяем число светильников в ряду:

N_Р= Ф/Ф_СВ=193302/9920=19,5.

Принимаю N_Р=19.

1. Определяем общее число светильников:

N_СВ=N_Р*n=19*4=76.

1.15 Проверяем светящий ряд на непрерывность по условию ℓ≤0,5*h:

ℓ= = м.

0,34 м h=0,5*4,5=2,25 м – условие выполняется.

1.16 Выбираем контрольную точку ‘А’ посередине между рядами (рисунок 1). Точка ‘А’ освещается шестью полурядами отмеченными цифрами от 1 до 6. Определяем относительную освещенность создаваемую в точке ‘А’ полурядом №1:

L₁=4,5 м; P₁=3,15 м; ; Р₁^/=Р₁/h=3,15/4,5=0,7.

По рисунку 6–40 с.198 /1/ находим ₁=85 Лк.

Аналогично находим относительную освещенность, создаваемую в точке ‘А’ остальными полурядами: ₂=85 Лк; ₃=6 Лк; ₄=₅=107 Лк; ₆=12,25 Лк.

1.17 Определяем суммарную относительную освещенность в точке А:

=₁₊₂₊₃₊₄₊₅₊₆=85+85+6+107+107+12,25=402,25 Лк.

1.18 Определяем линейную плотность светового потока:

Ф^/= Лм/м.

1.19 Определяем освещенность в точке А:

Рисунок 1 – Расчет освещения станочного отделения

Е= Лк.

Полученное значение освещенности превышает нормированное значение на , что меньше допустимого значения 20%.

2 РАСЧЕТ ЭВАКУАЦИОННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ТОЧЕЧНЫМ МЕТОДОМ

2.1 Для эвакуационного освещения используем четвертый, десятый и шестнадцатый светильник каждого ряда (рисунок 1). В качестве контрольной принимаем точку Б.

2.2 Определяем относительную освещенность, создаваемую в точке Б светящей линией длиной l₁=4* l_СВ+4* - 0,5=4*1,534+4*0,34 - 0,5=6,996 м

Расстояние от светильника до пола h_Э=Н - h_С=6 - 0,7=5,3 м

р=2,65 м; .

По рисунку 6–40 с.198 /1/ находим ₁=122 Лк.

2.3 Определяем относительную освещенность в точке Б, создаваемую светящей линией длинной l₂=l₁ - l_СВ=6,996-1,534=5,462 м

р=2,65 м;

По рисунку 6–40 с.198 /1/ находим ₂=112 Лк.

2.4 Определяем суммарную относительную освещенность в точке Б:

=₁ - ₂=122–112=10 Лк.

2.5 Определяем значение освещенности в точке Б при погасании рабочего освещения:

Лк,

где значение линейной плотности светового потока было найдено по формуле:

Лм/м

как видно, Е_ЭВ больше требуемого значения 0,5 Лк.

3 Расчет освещения вспомогательных помещений методом удельной мощности

3.1 Расчет ведем для кабинета начальника цеха. Результаты всех вычислений, а также данные, выбираемые по справочной литературе, заносим в таблицу 1.

Таблица 1 – Светотехническая ведомость

Примечание. Мощность лампы для душа и туалета была определена по таблице 5–50 с.175 /1/.

3.2 По таблице 4–5 с.(109÷115) /1/ находим Е=300 Лк. Принимаем К_З=1,5; h_Р=0,8 м.

3.3 По таблице 5–1 с.125 /1/ принимаем следующие значения коэффициентов отражения потолка, стен и пола:

3.4 По таблице 3–11 с.(66÷69) /1/ выбираем светильник типа ЛПО01 с четырьмя лампами мощностью 40 Вт, Р_СВ=160 Вт. Согласно таблице 3–2 с.(40÷42) /1/ этот светильник относится к группе 8.

3.5 Определяем расчетную высоту:

h=H - (h_P+h_C)=3,5 – (0,8+0)=2,7 м,

где высота свеса h_С была принята равной нулю, т. к. светильник ЛПО01 потолочный.

3.6 Согласно таблице 3–11 с.(66÷69) /1/ выбранный светильник имеет косинусную кривую силы света. Для этой кривой согласно таблице 4–16 с.123 /1/ _С=1,4. Определяем расстояние между рядами светильников:

L=_С*h=1,4*2,7=3,78 м.

3.7 Определяем количество рядов:

,

где В – ширина помещения, м.

Принимаем n=1.

3.8 Определяем площадь помещения:

S=A*B=4*3,5=14 м ,

где А – длина помещения, м.

3.9 Определяем значение удельной мощности по таблице 5-41 с.161 /1/: =24,3 Вт/м².

3.10 Определяем ориентировочное значение мощности осветительных приборов:

Р’=*S=24,3*14=340,2 Вт.

3.11 Определяем количество светильников в ряду:

.

Принимаем N=2.

3.12 Определяем уточненное значение мощности осветительных приборов:

Р_ОБЩ=N*n*Р_СВ=2*1*160=320 Вт.

Для остальных помещений расчет аналогичен.

4 Расчет осветительной сети

Рисунок 2 – Схема расчета осветительной сети для ЩО – 1

4.1 Расчет веду для осветительного щита ЩО – 1. Результаты всех вычислений, а также данные, выбираемые по справочной литературе, заношу в таблицу 2.

4.2 Определяю мощность каждой отходящей линии:

Р= К_П* Р_СВ* N_СВ

где К_П=1,2 – коэффициент, учитывающий потери в ПРА (он применяется только для линий с люминесцентными лампами);

N_СВ – количество светильников, получающих питание по данной линии;

Р_СВ – мощность одного светильника, кВт.

Р₁=1,2*7*0,16=1,34 кВт

Для остальных линий расчёт веду аналогично.

4.3 Определяю суммарную мощность осветительного щита:

ΣР_ЩО1=Р₁+Р₂+…+Р₉=1,34+1,34+…+0,3=12,58 кВт

3.4.4 Определяю момент линий питающей осветительный щит:

М=ΣР_ЩО1*L_ПР=12,58*5=62,9 кВт*м.

4.5 Определяю момент отходящих линий для ЩО по формуле:

m=P*l_ПР

m₁=P₁*l_ПР1=1,34*17=22,8 кВт*м

Для остальных линий расчёт аналогичен.

4.6 Определяю суммарный момент отходящих линий:

Σm=m₁+m₂+…+m₆=22,8+30,8+…+3=343,1 кВт*м

4.7 Определяю допустимые потери напряжения от шин подстанции до осветительных приборов по таблице 12-6 с.344 /1/: ∆U_ДОП=5,6%.

4.8 Определяю коэффициент приведения моментов по таблице 12-10 с.348 /1/: α=1,85.

4.9 Определяю сечение кабеля питающего осветительный щит ЩО:

F= мм²,

где значение коэффициента С=44 было определено по таблице 12-9 с.348 /1/.

Принимаю для питания щита кабель АВВГ – 4х4, для которого согласно таблице 2.8 с.43 /2/ I_Д=27*0,92=24,8 А.

4.10 Определяю потерю напряжения в кабеле питающем осветительный щит:

∆U= %

4.11 Определяю располагаемую потерю напряжения от осветительного щита до светильников:

∆U_РАСП=∆U_ДОП-∆U=5,6-0,36=5,24 %

4.12 Определяю сечение проводов для отходящих линий:

F=

где значение коэффициента С принимается по таблице 12-9 с.348 /1/.

F₁= мм²

Выбираю для линии 1 провод АПВ 2(1х2,5), для которого согласно таблице 2.7 с.42 /2/ I_Д=20 А.

По таблице П3.2 с. (516517) /3/ выбираю трубу диаметром 15 мм.

Для остальных линий расчёт аналогичен.

4.13 Определяю потери напряжения в отходящих линиях:

∆U=

∆U₁= %

Как видно ∆U₁U_РАСП.

Для остальных линий расчёт аналогичен.

4.14 Определяю коэффициент мощности для осветительного щита:

, отсюда cos=0,951;

где tg_ЛЛ=0,33 соответствует коэффициенту мощности люминесцентных ламп cos_ЛЛ=0,95;

Р_ЛЛ – мощность люминесцентных ламп, найденная по формуле:

Р_ЛЛ=Р₁+Р₂+…+Р₈=1,34+1,34+…+1,73=12,28 кВт.

4.15 Определяю расчётный ток щита:

I_Щ= А

4.16 Определяю расчетный ток для отходящих линий:

I=

I₁= А

Для остальных линий расчёт аналогичен.

4.17 Выбираю по таблице 4.12 с.360 /4/ осветительный щит типа ЯОУ – 8502, который имеет вводной трехполюсный выключатель ПВ3-100 с номинальным током 100 А и 12 линейных однополюсных автоматов АЕ1031.

4.18 По таблице 24 – 4 с.(598564) /5/ подбираю параметры автоматов типа АЕ1031, соблюдая условия I_{НОМ. РАСЦ} I_ЛИНИИ; I_{НОМ. А} I_ЛИНИИ; I_{УСТ. Т} I_ЛИНИИ. Для линии 1 подходит автомат, у которого I_{НОМ. А}=25 А; I_{НОМ. РАСЦ}=10 А; I_{УСТ. Т}=15 А.

Для остальных линий выбор аналогичен.

Для остальных осветительных щитков расчет аналогичен.

4.19 По таблице 11-26 с.(323324) /1/ выбираю выключатели типа 02230 и 02650, для которых I_Н=10 А, U_Н=250 В.

4.20 По таблице 11-27 с.(325326) /1/ выбираю розетку типа У210, для которой I_Н=10 А, U_Н=250 В.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Г.М. Кнорринга. – Л.: Энергия. – 1976. – 384 С.

2. Б.Ю. Липкин. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. – М.: Высшая школа. – Изд. 4-е. – 1990. – 366 С.

3. Л.Л. Коновалова, Л.Д. Рожкова. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. – М.: Энергоатомиздат. – 1989. – 528 С.

4. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования. Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. – М.: Энергоатомиздат. – 1991. – 464 С.

5. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий: Электрооборудование и автоматизация. Под ред. А.А. Федорова, Г.В. Сербиновского. – М.: Энергоиздат. – Изд. 2-е. – 1981. – 624 С.