Проектирование осветительной установки телятника на 520 голов

КГСХА

Факультет: заочного обучения.

Кафедра электропривода и электротехнологии













Пояснительная записка к курсовой работе

по светотехнике на тему

“Проектирование осветительной установки телятника на 520 голов."









Выполнил: студент 4 курса 2 группы

Ошастин С.Б.

Шифр: 98736

Проверил: Фалилеев Н.А.

















Кострома 2003


Содержание



Введение

1. Светотехнический раздел

1.1 Расчет освещения проходов

1.2 Расчет осветительной установки методом коэффициента использования

1.3 Расчет осветительной установки методом удельной мощности

1.4 Расчет облучательной установки

2. Электротехнический раздел

2.1 Выбор схемы электроснабжения и компоновка осветительной сети

2.2 Выбор марки проводов и способ их прокладки

2.3 Выбор сечения проводов и кабелей

2.4 Выбор осветительного щита

3. Расчет технико-экономических показателей осветительной установки

Список литературы


Введение



Свет - один из важнейших показателей микроклимата. Такие факторы как рост и развитие, здоровье и продуктивность животных, расход кормов, качество продукции существенно зависят от уровня освещенности и спектрального состава света. Световой фактор воздействует на физиологические ритмы и при оптимальных условиях положительно влияет на рост и развитие молодняка, нормализует белковый, минерально-витаминный и углеводный обмен, что в свою очередь приводит к повышению продуктивности и воспроизводительной функции сельскохозяйственных животных.

Основными параметрами видимого излучения, действующими на животных, являются периодичность освещения, уровень освещенности и спектральный состав света.

Естественное освещение обеспечивает лишь 70% требуемой продолжительности освещения в весенне-летний и лишь 20% в осенне-зимний периоды (1). Поэтому для обеспечения оптимальной продолжительности светового дня необходимо использовать искусственное освещение.

Рационально спроектированные и грамотно эксплуатируемые осветительные установки позволяют компенсировать недостаток естественной освещенности при минимальных затратах электроэнергии, электротехнического оборудования и материалов.

Эффективное использование света - важнейший резерв повышения производительности труда и качества продукции, снижения травматизма и сохранения здоровья людей, т.к. освещение обеспечивает комфортную световую среду для человека и повышает эффективность технологических процессов.

Применение облучательных установок при нормальном питании и содержании животных позволяет повысить в осенне-зимний период удои коров на 7-8%, уменьшает количество различных заболеваний у животных.


1. Светотехнический раздел



Таблица 1. Характеристика помещений по условиям окружающей среды и выбор нормированной освещенности. 

Наименование

помещения

Размеры

АВ, м

Среда

Степень

защиты

Нормируемая

освещенность

1. Секция для телят

62,525

Сырая

IP54

ИКЗК

2. Служебное помещение

1,51

Сухая

IP20

150 ЛЛ

3. Венткамера

7,55

Сухая

IP20

50 ЛЛ

4. Пом для взвешивания

и ветосмотра

45

Влажная

IP20

100 ЛЛ

5. Пом для концкормов

8,755

Пыльная

IP54

100 ЛН

6. Пом для хранения

ингредиентов

6,254,4

Пыльная

IP54

100 ЛН

7. Пом для приготовления замен-ля молока

6,254,4

Особо сырая

IP54

150 ЛЛ

8. Инвентарная

8,755

Влажная

IP20

10 ЛН

9. Уборная

11

Сырая

IP54

30 ЛН

10. Выход на чердак

45

Влажная

IP20

20 ЛН

11. Тамбур

12,52,5

Сырая

IP54

20 ЛН

12. Проходы

62,52,5

Сырая

IP54

30 ЛН

13. Наружное освещение

32

Сырая

IP54

5 ЛН



1.1 Расчет освещения проходов



Вид освещения в помещении - рабочее, система освещения - общее равномерное. Нормируемая освещенность: Ен=30 лк. Среда помещения сырая. Минимальная степень защиты IP20. По светораспределению выбираем светильники с прямым или преимущественно прямым светораспределением и кривой силы света Д и М.

Подходят светильники: ЛВО 03, ЛПО 02, ЛСП 15. Выбираем светильник ЛПО 30 с КПД 60% и КСС - Д. Расчет производим точечным методом от линейного источника, т.к он применяется для расчета общего освещения и для расчета помещений в которых существуют как угодно расположенные поверхности, имеются затеняющие предметы и где нормируется горизонтальная освещенность. Данный метод применяем т.к в помещении имеются затеняющие предметы в виде технологического оборудования, так же отражение от стен потолка и рабочих поверхностей не играет существенной роли.

Производим расчет количества светильников в помещении



Нр=Н0-hсв-hраб (1.1)



где: Нр - расчетная высота осветительной установки, м.;

Н0 - высота помещения, м.;

hсв =0...0.5 - высота свеса светильников, м.;

hраб - высота рабочей поверхности от пола, м.;



Нр=3-0.5-0=2.5 м



Светильники располагаем равномерно по помещению, по вершинам прямоугольников. Определим оптимальный размер стороны прямоугольника.



L=срНр, (1.2)



где: L - длина стороны прямоугольника, по которой размещают светильники, м; Нр - расчетная высота, м; ср - среднее относительное светотехническое и энергетическое расстояние между светильниками.

Так как для освещения помещения были приняты светильники с люминесцентными лампами, то при расчете расстояния между ними учитываем только светотехнически наивыгоднейшее расстояние между ними с. 

Для косинусного светораспределения с=1.2…1.6, принимаем с=1.4



L=1.42.5=3.5 м



Определим количество светильников по длине помещения.



Na=



где: Nа - число светильников по длине помещения, шт.;

А - длина помещения, м.;

L - длина стороны прямоугольника по которой располагают светильники, м.;

lав = (0.3...0.5) L - расстояние от крайних светильников до стены, м.;

Принимаем lав=0.5L тогда:





Na= принимаем 18 светильник



Аналогично определяем число светильников по ширине помещения:



Nb= принимаем по ширине 1 светильник



Размещаем светильники на плане помещения. Выбираем контрольные точки с предполагаемой минимальной освещенностью. Определяем расстояния между контрольными точками и светильниками.




             

                    1                    2                     18

                                L1

                  B                             A   



                                  L2Рис 1.1 Выбор контрольных точек на плане помещения.



Определим длину разрыва между светильниками.



LРАЗР = LA - LСВ, м



Где LСВ - длина светильника LСВ = 1.2 м (принимаем длину светильника 1.2 м. так как по предварительным расчетам мощность лампы получилась равной 40 Вт);



LРАЗР = 2.4 - 1.2 = 1.2 м



При расчете светового потока светильников необходимо уточнить как считать светильники, по отдельности или как сплошную линию.

Если LРАЗР 0,5 · HР, то сплошная линия, разрыв не учитываем [2].

Иначе считаем по отдельности (от каждого светильника определяем условную относительную освещенность). Это освещенность, созданная лампой в 1000 лм длиной 1м на расстоянии 1м от нее.

Поскольку LРАЗР больше 0.5НР (1.75>1.2) м, то каждый светильник считаем по отдельности. Определим относительную условную освещенность от светильников в каждой контрольной точке.

Точка А: Определим относительную условную освещенность от светильников.



L1 =L2 =



Численные значения условных освещенностей 1 и 2 находим по кривым изолюкс в зависимости от приведенных длин и Р:



 = 1 + 2



Данные заносим в таблицу.



Таблица 2. Относительная условная освещенность в точке

Контр. точка

N свет. 

L1

L2

Р

L1’

L2’

P’

1

2





А

2

0.66

0.6

0

0.24

0.24

0

50

50

100

100



1

4.0

2.8

1.5

1.6

1.12

0.6

105

100

5

105

В

1,2

2.45

1.6

0.75

0.98

0.64

0.3

120

80

40

80



За расчетную принимаем т. А. Определим световой поток, приходящийся на один метр длины лампы.







Где Eн - нормируемая освещенность, Eн=30 лк; 

=1.1 - коэффициент, учитывающий дополнительно освещенность от удаленных светильников и отражения от ограждающих конструкций [2]; 

1000 - световой поток условной лампы, лм; 

КЗ - коэффициент запаса;



 лм



Поток светильника:



Ф=Ф’LСВФ=26411.2=3961.5 лм Фл=3961,5/2



Определяем поток от одной лампы (выбранный светильник двухламповый)

Выбираем лампу ЛДЦ-40; РЛ=40 Вт, ФЛ=2100 лм. Длина со штырьками цоколей 1214 мм.

Рассчитываем отклонение табличного потока от расчетного.









Отклонение табличного потока от расчетного находится в пределах от - 10% до +20%, значит данная лампа нас устраивает.



1.2 Расчет осветительной установки методом коэффициента использования



Расчет тамбура производим методом коэффициента использования светового потока осветительной установки. Этот метод применяем потому что в помещении отсутствуют крупные затеняющие предметы, освещению подлежат горизонтальные поверхности.

Характеристика среды помещения приведена в таблице 1

Система освещения - общая равномерная.

Вид освещения - рабочее, равномерное.

Источник света - лампа накаливания.

Выбираем светильники со степенью защиты IP54.

Выбираем световой прибор:

По степеням защиты IP 54 подходят светильники:

НСП 01 1х100с кривой силы света Д и =80%;

НСП 03М 1х60с кривой силы света М и =80%;

НПП 05 1х100 с кривой силы света Д и 50%

В данное помещение выбираем светильник НПП 05.

Размещаем световые приборы.

Определяем оптимальный размер между световыми приборами.



НP=3-0-0.5=2.5м., L=2.51.6=4 м.



Находим расстояние между стенкой и крайним светильником, м



lАВ = (0.3...0.5) L, lАВ =0.52=1 м.



Определяем число светильников по длине помещения







Принимаем 4 светильника по длине помещения.

Определяем число светильников по ширине помещения.







Принимаем по ширине помещения 1 светильник.

Всего в помещении располагаются 4 светильника.

По табличным данным определяем приблизительные значения коэффициентов отражения для различных материалов и покрытий:



П=70% С=50% Р=30%



гдеП - коэффициент отражения потолка

С - коэффициент отражения стен

Р - коэффициент отражения пола.

Определяем индекс помещения









По справочным данным [3] определяем коэффициент использования светового потока, учитывающий долю светового потока светильников, доходящую до рабочей поверхности. и=f (П, С, Р, i, тип кривой света, тип светильника) =17%. Cветовой поток светильника вычисляется по формуле:







где: S - площадь помещения, м2

z =1.2 - коэффициент неравномерности [2],

N - количество светильников в помещении, N=36 шт.



S=12.52.5=31.25 м2,  лм.



По вычисленному значению светового потока и табличным данным выбираем тип лампы и ее мощность.

Выбираем лампу Б 235-245-100 РЛ=100 Вт, ФЛ =1330 лм.

Отклонение светового потока лампы от расчетного:



%



что находится в пределах нормы.



1.3 Расчет осветительной установки методом удельной мощности



Для примера рассмотрим расчет освещения коридора. Метод удельной мощности применяем потому, что данное помещение является второстепенным и не используется для проведения каких либо работ, т.е. к его освещению не предъявляются особенные требования.

Система освещения - общая равномерная.

Вид освещения - рабочее.

Выбираем световой прибор ЛПО 30 1х65 с КПД =60%, КСС - Д

IP54.

Размещаем световые приборы.

Определяем оптимальный размер между световыми приборами



НP=3-0-0=3 мL=31.6=4.2 м.



Находим расстояние между стенкой и крайним светильником, м



lАВ = (0.3...0.5) L

lАВ =0.54=2 м.



Определяем число светильников по длине помещения



,



Принимаем 2 светильника по длине помещения.

Определяем число светильников по ширине помещения







По ширине помещения принимаем один светильник.

Итого в помещении принимаем два светильника.

По табличным данным определяем коэффициенты отражения

По табличным данным определяем приблизительные значения коэффициентов отражения для различных материалов и покрытий:



П=50% С=30% Р=10%.



где: П - коэффициент отражения потолка

С - коэффициент отражения стен

Р - коэффициент отражения пола.

Определяем удельную табличную мощность лампы в зависимости от коэффициента отражения, высоты подвеса, типа и светораспределения светильника и площади помещения. [2]



Руд. табл=4.2 Вт/м2.



Расчетная мощность лампы:







Где S - площадь помещения (S=7.55=37.5 м2)

N - количество светильников в помещении

Руд - удельная мощность общего равномерного освещения.







Где КПД - коэффициент полезного действия выбранного светильника.







Отсюда расчетная мощность лампы:



 Вт



Из [3] выбираем лампу ЛБ - 65 РЛ=65 Вт.

Находим отклонение мощности этой лампы от расчетной:



0.9РрРл<1.2Рр

51<65<68.2



Условие удовлетворяется, значит лампа выбрана верно.

Расчет наружного освещения.

Система освещения - общая равномерная.

Вид освещения - дежурное.

Источник света - лампа накаливания Ен=5 лк., кз=1.15 [2]

Выбираем светильники со степенью защиты IP54.

Выбираем световой прибор:

По степеням защиты IP 54 подходят светильники:

НСП 02 1х100 =70%;

НСП 03 1х60 =75%;

Выбираем световой прибор НСП 03, так как у него более высокий КПД.

Так как это открытый участок на котором отсутствует отражение от ограждающих конструкций, нормируется горизонтальная освещенность, то для расчета выбираем точечный метод. Определение мощности осветительной установки. Так как размеры площадок вводов на плане не указаны, то принимаем их размером 2х3. Для освещения используем 1 светильник. Разместим на плане выбранный светильник и обозначим контрольную точку, в которой предполагается минимальная освещенность, т.е. точку, наиболее удаленную от светильника. Определяем расстояние от контрольной точки А до точки проекции светильника, м:



 м



Определяем угол :



 



Определяем суммарную условную относительную освещенность от ближайших светильников по формуле (3.11): для КСС - М при 



 = 39.8 =159,2; cos3=0.45 [3].



Условная освещенность в контрольной точке:







где - угол между вертикалью и направлением силы света светильника в расчетную точку.  - сила света светильника с условной лампой (со световым потоком в 1000 лм) в направлении расчетной точки.





Рис.3 Расчет наружного освещения







Определяем световой поток в точке А, при этом расчетную высоту принимаем равной 1м.:



, 

 Лм



Выбираем лампу БК 220 - 230 - 60 со световым потоком 715 Лм, [2].

Рассчитываем отклонение табличного светового потока от расчетного формуле (1.14):







Условие выполняется, лампа по световому потоку подходит, мощность лампы соответствует выбранному ранее светильнику. Результаты заносим в светотехническую ведомость.



1.4 Расчет облучательной установки



Для данного телятника рассчитаем инфракрасную облучательную установку. ИК-облучатели предназначены для обогрева телят. Данная установка содержит две ИКЗК - лампы и одну эритемную.

1. Выбираем тип облучателя ИКУФ1 Pл=250*2 КПД=0.8 лампа ИКЗК 220-250

2. Определяем среднюю облученность.







a - требуемая облученность при температуре окр среды 0 С.

b - коэф-т учитывающий снижение облученности при тем-ре помещения выше 0 С. Вт/м2



E=425-23.5*17.5=13.75



3. Определяем расчетную высоту.



hp=



I1000 сила света, выбирается в зависимости от типа кривой светораспределения.

Pл - мощность лампы в ИК - облучателе.



hp==1.5



Устанавливаем облучательную установку на две секции.



Светотехническая ведомость. 

 № на

пла не

Характеристика помещения

Система освещения

Вид освещения

Норма освещенности лк

Светильник

Лампа

Коэффициент за - паса

Уста нов. мощностьВт



Наименование

помещения

АВ м

Высота, м

Услов. окружающей среды

Коэффициент отражения







Тип

Кол-во шт. 

Тип

Р Вт















стен

потолка

пола



















1

Секции для телят

62.525

1

Сырая

--

--

--

общая 

рабочее 

--

ЛПО 02

240

18

ЛДЦ-40

80

1.3

1728

2

Служебное помещение

1.51

3

Сухая

--

--

--

общая

рабочее

150

ЛПО 02

240

1

ЛБ - 40

80

1.3

96

3 

Венткамера

7.55

3

Сухая

50

30

10

общая

рабочее

50

ЛПО 30

265

2

ЛБ 65

130

1.3

156

4

Пом для взвешивания и ветосмотра

45

3

Влажная

--

--

--

общая

рабочее

100

ЛПО 30

265

1

ЛБ 65

130

1.3

156

5

Пом для концкормов

8.755

2.5

Пыльная

70

50

30

общая

рабочее

100

НСП 21

1100

4

Б 235-245-100

400

1.15

400

6

Пом для хранения ингредиентов

6.254.4

2.5

Пыльная

30

10

10

общая

рабочее

100

НСП 03М 160

4

БК 230-240-60

60

1.15

240

7

Пом для пригот-ия заменителя молока

6.254,4

3

Особо сырая

70

50

30

общая

рабочее

150

ЛПО 02

240

2

ЛБ 40

80

1.3

196

8

Инвентарная

8.755

2.5

Влажная

50

30

10

общая

рабочее

10

НСП 03М 160

4

БК 230-240-60

60

1.15

240

9

Уборная

11

2.5

Сырая

30

10

10

общая

рабочее

30

НСП 21

1100

1

Б 235-245-100

100

1.15

100

10

Вход на чердак

54

2.5

Влажная

50

30

10

общая

рабочее

20

НСП 03М 160

1

БК 230-240-60

60

1.15

60

11

Тамбур

12.52.5

3

Сырая

70

50

30

общая

рабочее

20

НСП 03М 160

8

БК 230-240-60

800

1.15

800

12

Уличное освещение

32

3

Сырая

-

-

-

общая

дежурное

5

НСП 03М 160

10

БК 230-240-60

600

1.15

600



2. Электротехнический раздел



2.1 Выбор схемы электроснабжения и компоновка осветительной сети



Питание осветительной сети осуществляется переменным напряжением 380/220 В [1], с заземленной нейтралью. В помещениях предусматриваем только группы рабочего освещения, для группы дежурного освещения нет необходимости (дежурное освещение предусматривается в животноводческих помещениях для наблюдения за животными в ночное время). Разбиваем осветительную сеть на 4 группы. В первую группу и четвертую входят светильники секций хранения. Они включены в отдельные и при том в разные группы для удобства управления освещением, так как закладка овощей и их выгрузка может производится как одновременно в обе части хранилища так и по очереди. Во вторую группу включены светильники расположенные в камерах смешения, навесах, электрощитовой, а так же светильники уличного освещения расположенные в данной части здания. В третью группу включены оставшиеся светильники правой половины здания и светильники грузового коридора. Компоновка групп таким образом позволяет управлять освещением в зависимости от того, какие технологические операции производятся в хранилище. Так же на компоновку повлияло то что здание имеет большие размеры.

Первую и четвертую группы выполняем трехпроводными т.к их длина около 60 м. Вторую группу выполняем так же трехпроводной с двухпроводными ответвлениями из за большой протяженности и нагрузки. Четвертую группу выполняем четырехпроводной так как она имеет большую длину и большую нагрузку.

К первой группе подключены нагрузки

р1…р36=40 Вт.

Ко второй группе подключены нагрузки:

р30. .31, р36, р40. .41=100 Вт,

р28, р32. .35 р42…43, р45. .46, р=60 Вт,

р27, р29, р44=40 Вт

К третьей группе подключены нагрузки:

р47…р70=60 Вт



      57             59                                                  61            63

                               M   32м                30м

                                                                                                 n

     56                          4       8            12       16

                 a1





            54                  3.4

                                 1    2                                     17   18   a

                    8м

                                                                                                37      d1

     C           O      10м

                          A 







                        10м                                                                                        41

50                                                                                                 43

          53                   19  20                              35  36  b  T      12м



       49         47     L                28м                          45  44                  

   c1



     64            66   K                   62м                         67           70  f   



                                23  27                    31   35   

Рис.2 Расчетная схема.



2.2 Выбор марки проводов и способ их прокладки



В производственных зданиях проводку следует преимущественно применять открытую /1/. Во всем помещении проводку выполняем открыто: по стенам в лотках. Силовой и осветительный щит располагаем в сухом помещении и соединяем их между собой 4-х жильным кабелем АВВГ. По последним требованиям ПУЭ вся проводка должна быть выполнена проводами с двойной изоляцией. Поэтому выполняем ее кабелем АВВГ.



2.3 Выбор сечения проводов и кабелей



Выбор сечения проводов и кабелей необходимо производить исходя из механической прочности, тока нагрузки и потери напряжения. Потери напряжения в осветительных сетях не должны превышать 4%. Сечение жил проводов рассчитываем по допустимой потере напряжения.

Расчет сечения проводов по потере напряжения производят по формуле:



 (2.1)



где С - коэффициент, зависящий от напряжения сети, материала токоведущей жилы, числа проводов в группе; [1]

Мi - электрический момент i-го приемника (светильника), кВтм;

U - располагаемая потеря напряжения, %.

Электрический момент Mi определяют как произведение мощности i-го светильника на расстояние от щита или точки разветвления до этого светильника. 

При вычислении следует учитывать, что мощность светового прибора с ГРЛ примерно на 20% больше мощности лампы. 

Расчет сечения производится из условия, что суммарная потеря напряжения, начиная от ввода до самой дальней лампы, не должно превышать 4%. Для этого сначала произвольно выбираем потери напряжения на отдельных участках. Рассмотрим расчет на примере первой группы светильников.

Для расчета выбираем самый загруженный и протяженный участок - участок О-д2. Рассчитываем моменты группы.

Определим мощность осветительной установки.



Р=9484Вт



Определяем момент, сечение провода и потерю напряжения на участке между силовым и осветительным щитком – СО



 кВтм,

 мм2, принимаем SCO=2.5 мм2



МОА==17.28 кВтм



Где Р1ГР - суммарная мощность светильников первой группы

lОА - длина участка группы от осветительного щитка до разветвления.



МАа==40 (3.4+6.8+10.2+13.6+17+20.4+23.8+27.2+30.6+34+37.4+40.8+44.2+47.6+51+54.4+57.8) =30.49 кВтм, МВв==30.49кВтм



Определяем сечение проводов на рассчитанных участках.







где коэффициент С принимаем равным 19.5 [1], т.к участок двухпроводный, выполненный алюминиевым проводом. UОА=0.3%



 мм, 



принимаем ближайшее стандартное сечение SОА=2,5 мм2



 мм2, 



принимаем SАа=2,5 мм2, т.к минимальное допустимое сечение алюминиевого провода равно 2.5 мм2



 мм2, 



принимаем SАв=2,5 мм2

Определяем потерю напряжения на расчетном участке.











Определяем суммарную потерю напряжения:







Суммарная потеря напряжения не превышает допустимого значения, значит сечение проводов выбрано правильно. Длины участков и мощности четвертой группы равны, значит и сечения проводов у них то же равны. Аналогично определяем сечение на оставшихся группах. Результаты заносим в таблицу.



Таблица 4. Выбор сечения проводов

Номер участка

l, м

P, кВт

М, кВтм

с

S, мм2

SГОСТ, мм2

U,%

1

2

3

4

5

6

7

8

СО

2

9.484

18.968

44

2.05

2.5

0.17

1гр

ОA

10

2.16

17.28

19.5

1.14

2.5

0.35

Аа

57

06

30.49

19.5

1.56

2.5

0.62

Ав

57

0.6

30.49

19.5

1.56

2.5

0.62

2 группа. ОL

 15

0.36

4.7

19.5

0.3

2.5

0.096

Pa1

12

0.2

1.77

19.5

0.15

2.5

0.03

LT

28

0.836

23.4

19.5

0.85

2.5

0.48

Td1

70

0.5

3.14

19.5

0.13

2.5

0.06

3 группа

OG

1

1.4

1.4

19.5

0.36

2.5

0.028

GК=GK

8

1.4

11.2

19.5

0.58

2.5

0.23

Кf=Mn

64

0.6

18.47

19.5

0.67

2.5

0.38



Проверка проводов по допустимому току.

Найденные сечения проводов проверяем по допустимому нагреву, по условию: [1]







Значение расчетного тока для каждого участка сети определяем по формуле: [1]



, (2.2)



где Рi - расчетная нагрузка (включая ПРА), которая запитываться через данный участок Вт; m - число фаз сети; Uф - фазное напряжение, В; cos - коэффициент мощности нагрузки.

Определяем ток на участке О - С:



 (2.3)



Принимаем cos лн=1; cos лл=0,95; cos роз=1.





 A



Принимаем кабель 4АВВГ (12.5)  Iд=19 А [1].

 Условие выполняется.

Выбираем провод для первой группы:



 A



Принимаем провод 3АВВГ (12.5)  Iд=17 А [1].

 Условие выполняется.

Аналогично рассчитываем другие группы, результаты заносим в электротехническую ведомость.


Таблица 5. Проверка сечения проводов на допустимый нагрев. 

Номер участка. 

cos ср. взв

Р, Вт

m

Марка провода

I P, A

I ДОП, А

1

2

3

4

5

6

7

СО 

0.99

9882

3

 4АВBГ 12.5

8.77

19

1 гр

1

9904

2

3АВВГ 12.5

7.38

17

2группа 

0.99

1875

2

3АВВГ 12.5

4.3

17

3 группа 

1

1080

3

4АВВГ 12.5

2.45

17



2.4 Выбор осветительного щита



Все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания. Так же требуется защита от перегрузок. Для приема и распределения электроэнергии и защиты отходящих линий в осветительных сетях применяются вводные щиты. Щит выбирается в зависимости от окружающей среды, назначения и количества групп. Аппараты защиты устанавливаются на линиях, отходящих от щита управления. Для защиты отходящих линий устанавливаем автоматические выключатели.

Сначала выбираем силовой щит. Принимаем щит СП-62, с защитой групп предохранителями. Определяем ток плавкой вставки предохранителя:



IВKIР (2.4)



где K - коэффициент, учитывающий пусковые токи (для газоразрядных ламп низкого давления и ламп накаливания мощностью до 300 Вт, K = 1, для других ламп K =1,4 [1]); I p - расчетный ток группы, А.



KIP=18.77=8.77 A



Принимаем ток плавкой вставки IB=10 А, проверяем сечение проводов:



IД1.25IB (2.5)

1.2510=12.5 А, 12.5<19



условие выполняется, следовательно предохранитель выбран верно.

Ток уставки комбинированного и теплового расцепителей для защиты осветительных групп определяем по формуле: [1]



I к = I т = к/ · I р (2.6)



Для автомата на вводе: I кв = I тв = 18.77 = 8.77 А

Для автомата первой группы: I к1 = I т1 = 17.38 = 7.38 А

Для автомата второй группы: I к2 = I т2 = 17.38=7.38 А

Для автомата третьей группы: I к3 = I т3 = 12.45 = 2.45 А

Для приема, распределения электроэнергии и защиты отходящих линий выбираем вводно-распределительное устройство: щит СУ - 9442 - 13, степень защиты IP20. [1]

Автоматический выключатель на вводе в щит типа: АЕ 2016 с комбинированным расцепителем, ток номинальный расцепителя I н = 16 А. [1], принимаем ток установки равным 10 А.

Проверяем сечение проводов на соответствие расчетному току установки защитного аппарата: [1]



I доп  1.25·I к (2.7)



где I к - ток комбинированного расцепителя автомата, А.



19  1.25  10

19 А  12.5 А



Условие (27) выполняется, следовательно кабель выбран верно.

Проверяем сечение проводов в группе 2. Принимаем ток расцепителя 15А



1.25·I к=1.2515=18.75 А



Так как в группе имеются розетки, то защищаем ее и от перегрузок, должно выполняться условие:



IД0,66Iк

17>9.9



Условие соблюдается, следовательно автомат выбран верно.

Выбор автоматических выключателей для защиты остальных групп производим аналогично и результаты расчетов заносим в таблицу 6.



Таблица 6. Аппараты защиты. 

Номер

группы

Расчетный ток, А

Марка автом. выключателя

Номинальный ток выключат. А

Номинальный ток расцепит. А

1

7,38

АЕ2026

16

10

2

4,3

АЕ 2026

16

10

3

2,45

АЕ 2016

10

5


3. Расчет технико-экономических показателей осветительной установки



Экономическую эффективность осветительной установки оценивают приведенными затратами:



З=ЕНК+Э (3.1)



где З - приведенные затраты по рассматриваемому варианту, руб.;

ЕН=0,15 - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

К - капитальные вложения на сооружение осветительной установки руб;

Э - годовые эксплуатационные расходы на систему искусственного освещения, руб.

Капитальные затраты на изготовление осветительной установки рассчитываются по формуле:



К=N (КЛn+КС+КМ+РЛКМЭn10-3) (3.2)



где N - общее число светильников одного типа в осветительной установке, шт;

КЛ - цена одной лампы, руб.;

n - число ламп в одном светильнике;

КС - цена одного светильника, руб.;

КМ - стоимость монтажа одного светильника, руб.;

 - коэффициент, учитывающий потери энергии в ПРА, принимается

1,2 при люминесцентных лампах и 1,1 при лампах ДРЛ и ДРИ;

РЛ - мощность одной лампы, Вт;

КМЭ - стоимость монтажа электротехнической части осветительной

установки (щитки, сеть и др.) на 1 кВт установленной мощности ламп с учетом потерь в ПРА, ориентировочно принимаем 600 руб./кВт.

Стоимость монтажа светильника принимаем равной 25% от стоимости светильника.

Годовые эксплуатационные расходы по содержанию искусственного освещения определяются по формуле:



Э=ЭА+ЭО+ЭЭ (3.3)



где ЭА - годовые затраты на амортизацию системы освещения, руб.;

ЭО - годовые расходы на обслуживание и текущий ремонт

осветительной установки, руб.;

ЭЭ - стоимость израсходованной за год электрической энергии

с учетом потерь в ПРА и сетях, руб.

Амортизационные отчисления в размере 10% капитальных затрат, соответствующие 10-летнему сроку службы светильников, проводок и электрооборудования, рассчитываются по формуле:



ЭА=0,1N (КС+КМ+РЛn10-3) (3.4)



Годовые расходы на обслуживание и текущий ремонт осветительной установки складываются в основном из стоимости ламп и расходов на чистку светильников:



ЭО=ЭЛ+ЭЧ= (3.5)



где ЭЛ - стоимость сменяемых в течении года ламп, руб.;

ЭЧ - расходы на чистку светильников за год, руб.;

ТР - продолжительность работы осветительной установки в год, ч;

ТЛ - номинальный срок службы лампы, принимается для ламп

накаливания общего назначения 1000 ч, для люминесцентных

ламп 12000ч;

СЗ - стоимость работ по замене одной лампы, руб.;

n - количество чисток светильников в год [3] ;

С1 - стоимость одной чистки одного светильника, руб.

Принимаем стоимость замены одной лампы 0,7С1

Стоимость электрической энергии израсходованной за год определяется по формуле:



ЭЭ=РЛnТРЦЭ10-3 (3.6)



где =0,1U - коэффициент, учитывающий потери электрической энергии в осветительных сетях;

U - потери напряжения в осветительной сети до средних ламп,%;

ЦЭ - стоимость электрической энергии, руб. / (кВтч)

Так как отсутствуют данные потери напряжения, коэффициент принимаем равным 1,03 при лампах накаливания, 1,037 - при люминесцентных лампах. Пример расчета покажем на светильнике НСП01

Капитальные затраты:



К=38 (41+12+3+1,160600110-3) =880 руб.



Амортизационные отчисления:



ЭА=0,138 (12+3 +1,160600110-3) =72 руб.



Расходы на обслуживание и текущий ремонт:



ЭО=руб.



Стоимость электрической энергии, израсходованной за год:



ЭЭ=11,03601186010-3=126,4 руб.



Годовые эксплуатационные расходы:



Э=72+799+126,4=997,4 руб.



Экономическая эффективность осветительной установки:



З=0,15880+997,4=1129,4



Остальные светильники считаем аналогично, данные сводим в таблицу



Таблица 7. Технико-экономические показатели осветительной установки. 

Светильник

Количество

Кап. затраты

Экспл. расход

Эк. эффект. 

НСП21

5

115,8

131,2

148,6

НСП03М

38

880

997,4

1129,4

ЛОП02

3

694

78,7

3456

ЛОП30

3

70,2

80,6

92,4

ИКУФ1

26

602,1

682,4

772,7

ЛПО21

5

230

114

359




Список литературы



Проектирование электрического освещения: Учебное пособие / Н.А. Фалилеев, В.Г. Ляпин; Всесоюзный с.-х. ин-т заоч. Образования М., 1989.97 с, Жилинский Ю.М., Кумин В.Д. 

Электрическое освещение и облучение. - М.: Колос, 1982. - 272 с.

Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 472 с.

Козинский В.А. Электрическое освещение и облучение. - М.: Агропромиздат, 1991. - 239 с.

Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 648с.