(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Проектирование электрического освещения коровника на 400 голов
Кафедра электропривода и электротехнологии
КУРСОВАЯ РАБОТА
На тему: “Проектирование электронного освещения коровника на 400 голов”
Выполнил:
студент 736 гр.
Иванов Д.М.
Принял:
Смолина Т.С.
Кострома 2003 г.
Содержание
- Введение
- 1. Светотехнический раздел
- 1.1 Начальные данные расчёта
- 1.2 Размещение световых устройств и определение мощности осветительной установки
- 1.2.1 Точечный способ расчёта люминесцентных ламп
- 1.2.2 Точечный способ расчёта ламп накаливания
- 1.2.3 способ удельной мощности
- 1.2.4 Способ коэффициента использования
- 1.3 Светотехническая ведомость
- 2. Электротехнический раздел
- 2.1 Выбор сечения проводов и кабелей
- 2.2 Выбор силового и осветительного щитов. Выбор защитной аппаратуры
- 3. Расчёт технико-экономических характеристик осветительной установки
- Доклад на защиту курсовой работы
Введение
Свет является одним из важных характеристик локального климата. Большая часть технологических действий сельскохозяйственного производства соединено с жизнедеятельностью {живых} организмов, эволюционировавших в естественных природных критериях, где наисильнейшее действие на их развитие оказывало излучение солнца. При содержании звериных в искусственных критериях световое излучение так же играет самую важную роль в их развитии и жизнедеятельности.
От уровня освещенности и спектрального состава света зависит рост и развитие, здоровье и продуктивность звериных, расход кормов и свойство приобретенной продукции. Под действием света усиливаются окислительные процессы и обмен веществ, стимулируются функции эндокринных желез, увеличивается устойчивость организма к заболеваниям.
1. Светотехнический раздел
1.1 Начальные данные расчёта
№
Предназначение помещения
размеры A Х B, м
Нрав среды
Степень защиты IP
Нормируемая освещённость, освещаемая плоскость Ен, лк
Источник света
1
Помещение для содержания скотин
52,7 Х 20
Особо сырое с химически активной средой
IP54
75, горизонтальное (пол)
ЛЛ
2
Венткамера
4,8 Х 4,8
Сухое
IP23
50, горизонтальное (пол)
ЛЛ
3
Тамбур
3,6 Х 20
Мокрое
IP23
20, горизонтальное (пол)
ЛН
4
Тамбур
3,6 Х 7
Мокрое
IP23
20, горизонтальное (пол)
ЛН
5
Тамбур
4,8 Х 5
Мокрое
IP23
20, горизонтальное (пол)
ЛН
5.1
Тамбур
4,8 Х 2,2
Мокрое
IP23
20, горизонтальное (пол)
ЛН
5.2
Тамбур
2,2 Х 5
Мокрое
IP23
20, горизонтальное (пол)
ЛН
5.3
Тамбур
1,9 Х 5
Мокрое
IP23
20, горизонтальное (пол)
ЛН
5.4
Тамбур
3,6 Х 5
Мокрое
IP23
20, горизонтальное (пол)
ЛН
6
Электрощитовая
1,5 Х 3,3
Сухое
IP20
150, вертикальное (щит В-1,5)
ЛЛ
7
Инвентарная
1,2 Х 2
Сухое
IP20
20, горизонтальное (пол)
ЛН
8
Площадка для выгула звериных
50 Х 20
Особо сырое
2, горизонтальное
9
Крыльцо
3 Х 2
Особо сырое
IP54
5, горизонтальное
ЛН
10
Крыльцо
4 Х 3
Особо сырое
IP54
5, горизонтальное
ЛН
1.2 Размещение световых устройств и определение мощности осветительной установки
Существует два вида размещения световых устройств: равномерное и локализованное. При локализованном методе размещения световых устройств выбор места расположения их решается в любом случае персонально зависимо от технологического процесса и плана размещения освещаемых объектов. При равномерном размещении осветительные приборы располагают по верхушкам квадратов, прямоугольников либо ромбов.
В практике расчёта общего электронного освещения помещений более всераспространены последующие способы: точечный, способ коэффициента использования светового потока осветительной установки и способ удельной мощности.
1.2.1 Точечный способ расчёта люминесцентных ламп
Точечный способ применяется для расчёта общего равномерного и локализованного освещения помещений и открытых пространств, а так же местного при любом расположении освещаемых плоскостей. способ дозволяет найти световой поток осветительных приборов, нужный для сотворения требуемой освещённости в расчётной точке при известном размещении световых устройств и условии, что отражение от стенок, потолка и рабочей поверхности не играет значимой роли.
Электрощитовая № 6.
Нормируемая освещённость: Ен=150 лк, вертикальное освещение — щиток В-1,5;
Степень защиты: IP20;
Источник света: люминесцентная лампа (ЛЛ);
размеры помещения: А Х В, м: 1,5 Х 3,3;
Расчётная высота осветительной установки:
;
Н0 — высота помещения, Н0=3м;
hСВ — высота свеса осветительного прибора;
hР — высота рабочей поверхности hР=1,5м.
Определяем световой поток:
Е — нормируемая освещённость
S — площадь помещения
Избираем осветительный прибор:
1) по предназначению
2) по степени защиты IP20
3) по светораспределению — КСС Д
4) по экономическим показателям
КСС — кривая силы света.
Избираем осветительный прибор для промышленных помещений: ЛСП15 2х65Вт, КСС Д, КПД=90%, IP54, hСВ=0,3м;
Длина осветительного прибора, LСВ=1,5м
Нр=3-0,3-1,5=1,2м
Рассчитываем расстояние меж светильниками:
лС, лЭ — относительные светотехнические и энерго наивыгоднейшие расстояния меж светильниками, численные значения которых зависят от типа кривой силы света [1] с.11
лЭ — для люминесцентных ламп не учитывается
лС=1,6
количество осветительных приборов по стороне А:
=>1 осветительный прибор по стороне А
количество осветительных приборов по стороне В:
=>1 осветительный прибор по стороне В
Для ЛЛ количество осветительных приборов округляют в наименьшую сторону, для ЛН в огромную.
Расстояние меж светильниками по стороне А и по стороне В не рассчитываем т.к NA=1 и NВ=1
Предстоящий расчёт ведут зависимо от размеров светового устройства. Если размеры светового устройства меньше 0,5Нр (точечный источник света), то поначалу определяют в каждой контрольной точке условную освещённость. Если длина светового устройства больше 0,5Нр (линейный источник света), то поначалу определяют относительную условную освещённость. При всем этом нужно найти как считать осветительные приборы: как сплошную линию либо по отдельности. Если длина разрыва Lразр меж светильниками в ряду меньше 0,5Нр, то ряд осветительных приборов считают как одну сплошную линию, в неприятном случае любой осветительный прибор считают по отдельности. Численные значения относительной условной освещённости е находят по кривым изолюкс [2] зависимо от приведённой длины и удалённости точки от светящейся полосы (рис.1.1).
По условиюLСВ=1,5м ? 0,5Нр=0,6мвыбранный осветительный прибор считается как линейный источник света.
Набросок 1.2.1 Размещение люминесцентных ламп.
Распределительный щит имеет толщину Lh=0,4м
Пересчитаем заданную вертикальную освещённость в горизонтальную по формуле:
Расчёт условной освещённости в избранной точке С сведём в таблицу.
№кт
№св
L1
L1′
L2
L2′
p
p’
е1
е2
е
С
1
0,75
0,625
0,75
0,625
0,35
0,29
95
95
190
,,
Находим световой поток, приходящийся на 1 метр длины лампы по формуле:
Кз — коэффициент припаса.
Для с/х помещений Кз=1,15 для ламп накаливания, Кз=1,3 для газоразрядных ламп.
м=1,1 — коэффициент, учитывающий доп освещённость от удалённых осветительных приборов и отражения от ограждающих конструкций.
Световой поток приходящийся на длину осветительного прибора:
Световой поток приходящийся на одну лампу:
Избираем лампу [2] ЛДЦ со световым потоком 3160лм, мощностью 65Вт, номинальное напряжение 110В, ток 0,67А
Рассчитываем отклонение табличного потока от расчётного:
Избранная лампа вписывается в спектр
1.2.2 Точечный способ расчёта ламп накаливания
Точечный способ применяется для расчёта общего равномерного и локализованного освещения помещений и открытых пространств, а так же местного при любом расположении освещаемых плоскостей. способ дозволяет найти световой поток осветительных приборов, нужный для сотворения требуемой освещённости в расчётной точке при известном размещении световых устройств и условии, что отражение от стенок, потолка и рабочей поверхности не играет значимой роли.
Тамбур №3. Ен=20 лк, горизонтальное освещение — пол, IP23, ЛН, Н0=3м, hР=0м. размеры помещения: А Х В, м: 3,6 Х 20
Определяем световой поток:
Избираем осветительный прибор для промышленных помещений: НСП21 1х100Вт, КСС Д, КПД=75%, IP53, hСВ=0,3м
Hр=3-0,3=2,7м
лЭ=1,8, лС=1,4,
Рассчитываем расстояние меж светильниками:
количество осветительных приборов по стороне А:
=>1 осветительный прибор по стороне А
количество осветительных приборов по стороне В:
=>5 осветительных приборов по стороне В
Расстояние меж светильниками по стороне А не рассчитываем т.к NA=1.
Расстояние меж светильниками по стороне В:
Набросок 1.2.2 Размещение ламп накаливания.
Условная освещённость:
— сила света i-го осветительного прибора с условной лампой в направлении расчётной точки [1]
— угол меж вертикалью и направлением силы света i-го осветительного прибора в расчётную точку
Расчёт условной освещённости в избранных точках С и D сведём в таблицу.
№кт
№св
d
б
cos3б
e
?e
С
2
0
0
233,4
1
32,016
32,016
1,3
4
55
170,5
0,175
4,096
8, 192
40, 208
D
2,3
2, 193
39
207,1
0,468
13,285
26,57
1
6,067
66
147,1
0,067
1,356
1,356
27,926
Световой поток источника света в любом осветительном приборе рассчитываем по формуле:
Кз=1,15
м=1,1 — коэффициент, учитывающий доп освещённость от удалённых осветительных приборов и отражения от ограждающих конструкций.
По данному световому сгустку избираем лампу [2] Б215-225-60 со световым потоком 715 лм, мощностью 60Вт, номинальное напряжение 220В.
Рассчитываем отклонение табличного потока от расчётного:
Избранная лампа вписывается в спектр
1.2.3 способ удельной мощности
Этот способ является упрощением способа коэффициента использования и рекомендуется для расчёта осветительных установок второстепенных помещений, к свету которых не предъявляются особенные требования, и для подготовительного определения осветительной перегрузки на исходной стадии проектирования.
поверхности.
Тамбур № 5.
Ен=20 лк, горизонтальное освещение — пол, IP23, ЛН, Н0=3м, hР=0м
размеры помещения: А Х В, м: 4,8 Х 5
Определяем световой поток:
Избираем осветительный прибор для промышленных помещений: НПП04 1х60Вт, КСС Д, КПД=50%, IP54, hСВ=0м
Hр=3м
лЭ=1,6, лС=1,2,
Рассчитываем расстояние меж светильниками:
количество осветительных приборов по стороне А:
=>2 осветительного прибора по стороне А
количество осветительных приборов по стороне В:
=>2 осветительного прибора по стороне В
Поначалу нужно найти коэффициенты отражения потолка, стенок и рабочей поверхности [1]:
коэффициент отражения потолка: сп=50%
коэффициент отражения стенок: сс=30%
коэффициент отражения рабочей поверхности: ср=10%
Избранный осветительный прибор НПП04х60 является потолочным.
Нр=3м
Площадь помещения: S=A*B=4,8*5=24м2
По мощности осветительного прибора, коэффициентам отражения и площади помещения избираем удельную мощность общего равномерного освещения [1] Рудт=27,5Вт/м2 при Кзт=1,3
Потому что коэффициент припаса Кз=1,15 не совпадает с табличным (Кзт=1,3), то производим пропорциональный пересчёт удельной мощности по формуле:
,
Ент — табличное количество осветительных приборов в помещении, N=4; n — число ламп в осветительном приборе, n=1; Р — мощность осветительного прибора, Р=60.
Общая расчётная мощность осветительной установки:
Рассчитываем отклонение общей мощности от расчётной мощности:
Расчётная мощность одной лампы:
Избираем лампу [2] Б215-225-60 со световым потоком 715 лм, мощностью 60Вт, номинальное напряжение 220В.
Рассчитываем отклонение мощности лампы от расчётной мощности:
Лампа избранной мощности вписывается в спектр
1.2.4 способ коэффициента использования
Этот способ используют при расчёте общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей в помещении со светлыми ограждающими поверхностями и при отсутствии больших затеняющих предметов.
Венткамера № 2.
Ен=50 лк, горизонтальное освещение — пол, IP23, ЛЛ, Н0=3м, hР=0м
размеры помещения: А Х В, м: 4,8 Х 4,8
Определяем световой поток:
Избираем осветительный прибор для промышленных помещений: ЛСП14 2х40Вт, КСС Д, КПД=65%, IP54, hСВ=0,3м, LСВ=1,2м
Нр=3-0,3=2,7м
Рассчитываем расстояние меж светильниками:
количество осветительных приборов по стороне А:
=>1 осветительный прибор по стороне А
количество осветительных приборов по стороне В:
=>1 осветительный прибор по стороне В
Принимаемсп=70%сс=50%ср=30%
Определяем индекс помещения:
Зная тип светового устройства, коэффициенты отражения и индекс помещения по справочным данным [1, 2] определяем коэффициент использования светового потока: зоу=0,34
Вычисляем световой поток лампы в осветительном приборе:
S — площадь помещения, S=A*B=23,04м2
Кз — коэффициент припаса. Для с/х помещений Кз=1,15 для ламп накаливания, Кз=1,3 для газоразрядных ламп.
N — количество осветительных приборов в помещении, N=1
z — коэффициент неравномерности, z=1,2
Потому что расчётный световой поток приходится на две лампы, то его нужно поделить на две части.
по данному световому сгустку избираем лампу [2] ЛД со световым потоком 2500 лм, мощностью 40Вт, ток 0,43А, напряжение 110В.
Рассчитываем отклонение табличного потока от расчётного:
Избранная лампа вписывается в спектр
Оставшиеся помещения рассчитываем точечным способом, в том числе и внешнее освещение.
1.3 Расчёт прожекторной установки
Прожекторы используют для освещения огромных площадей.
Прожектор — световой устройство, перераспределяющий свет лампы снутри малых телесных углов и обеспечивающий угловую концентрацию светового потока с коэффициентом усиления наиболее 30 для круглосимметричных и наиболее 15 для симметричных устройств. Прожекторы служат для освещения удалённых объектов, находящихся на расстояниях, в 10-ки, сотки и даже тыщи раз превосходящих размеры прожектора, либо для передачи световых сигналов на огромные дистанции. В группе прожекторов нужно выделить прожекторы общего предназначения, поисковые прожекторы, маяки, светофоры, фары.
Ен=2 лк, горизонтальное освещение;
размеры площадки: А Х В, м: 50 Х 20
Определяем приближенное значение мощности установки:
S=A*B
Руд — удельная мощность всей установки;
m=0,2…0,25 для ламп накаливания;
m=0,12…0,16 для люминесцентных ламп.
Принимаем в качестве источника света лампу накаливания.
Избираем прожектор [3] ПЗС-45 Г220-1000, меньшая высота установки h=21м
Определяем показатель
Из справочника [3] по величине отысканного показателя избираем наивыгоднейший угол наклона оси прожектора к горизонту:
Рассчитываем и строим изолюксы на освещаемой местности. Результаты расчётов сводим в таблицу.
Последовательность расчёта покажем на примере одной строчки таблицы.
Задаёмся значением дела x/h, кратным числу 0,5. к примеру, x/h=2. Из справочника [3] при и x/h=2 находим о=0,1; с=2,2; с3=11.
Вычисляем освещённость, создаваемую прожектором на условной плоскости:
На условной плоскости по изолюксам [3] для прожектора ПЗС-45 с лампой 1000Вт и по величинам ординат о и em находим абсциссу з=0,25.
Определяем координату у на рассчитываемой поверхности:
Таковым образом, координаты 2-ух точек будут x=42м и у=±11,55м. Аналогично рассчитываются все строчки таблицы.
x/h
x, м
о
с
с3
em, клк
з
у, м
1
21
0,745
1,29
2,15
1,896
0
0
1,5
31,5
0,23
1,8
5,45
4,807
0,21
8,3
2
42
0,1
2,2
11
9,702
0,25
11,55
2,5
52,5
0,025
2,7
19
16,76
0,23
13,04
3
63
0,045
3,2
31,5
27,78
0,21
14,11
3,5
73,5
0,09
3,6
48
42,34
0,13
9,83
1,25
26,3
0,32
1,55
3,72
3,28
0,21
6,8
3,6
75,6
0,1
3,7
50,65
44,67
0,11
8,61
3,75
78,8
0,11
3,85
57,07
50,34
0,05
3,99
Отысканных 6 строк (х=1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5) оказалось недостаточно для надёжного построения кривой изолюкс на настоящей поверхности. Потому намечаем доп значения x и x/h, которых в справочнике [3] нет. По сиим данным строим графики зависимостей о и с от соотношения x/h (рис.1.3.1) и находим промежные их значения ещё для трёх величин дела x/h=1,25; 3,6; 3,75.
По рассчитанным значениям x и у строим кривую изолюкс (рис.1.3.2). На рисунке наносим контуры хозяйственного двора так, чтоб его земля как можно больше оказалась накрытой кривой изолюкс. Из рисунка видно, что опора прожектора обязана быть установлена на расстоянии 27м от малой стороны контура двора.
Набросок 1.3.1Графики зависимостей о и с от дела x/h
Набросок 1.3.2 Расчётная изолюкса прожектора ПЗС-45
1.3 Светотехническая ведомость
Черта помещения
Коэффициент отражения, %
Вид освещения
Система освещения
Нормируемая освещённость
Источник света
Коэффициент припаса
Осветительный прибор
Лампа
Штепсельные розетки либо пониж. трансформаторы
Установленная мощность устройства, Вт
Удельная мощность, Вт/м2
№ по плану
площадь, м2
высота, м2
класс помещения по среде
потолка
стенок
пола
тип
кол-во
тип
мощность
число
мощность и тип, кВт
1
2х1054
3
IP54
—
—
—
общее
техноло-гическое
75
ЛЛ
1,3
ЛСП18
65
ЛХБ
1х40
48
2740400
2
2х23,04
3
IP23
70
50
30
общее
дежурное
50
ЛЛ
1,3
ЛСП14
1
ЛД
2х40
96
1843,2
3
1х72
3
IP23
—
—
—
общее
дежурное
20
ЛН
1,15
НСП21
5
Б 215-225-60
1х60
60
21600
4
2х25,2
3
IP23
—
—
—
общее
дежурное
20
ЛН
1,15
НСП21
2
Б 215-225-60
1х60
60
3024
5
4х24
3
IP23
50
30
10
общее
дежурное
20
ЛН
1,15
НПП04
4
Б 215-225-60
1х60
60
5760
5.1
4х10,56
3
IP23
—
—
—
общее
дежурное
20
ЛН
1,15
НСП21
2
Б 215-225-75
1х75
75
1584
5.2
2х11
3
IP23
—
—
—
общее
дежурное
20
ЛН
1,15
НСП21
2
Б 215-225-75
1х75
1
0,5
75
1650
5.3
1х9,5
3
IP23
—
—
—
общее
дежурное
20
ЛН
1,15
НСП21
2
Б 215-225-75
1х75
1
0,5
75
1425
5.4
1х18
3
IP23
—
—
—
общее
дежурное
20
ЛН
1,15
НСП21
2
Б 215-225-60
1х60
60
2160
6
1х4,95
3
IP20
—
—
—
общее
дежурное
150
ЛЛ
1,3
ЛСП15
1
ЛДЦ
2х65
156
643,5
7
2х2,4
3
IP20
—
—
—
общее
дежурное
20
ЛН
1,15
НСП21
1
Б 215-225-60
1х60
60
144
8
2х1000
21
—
—
—
—
общее
техноло-гическое
2
ЛН
ПЗС-45
1
Г220-1000
1х1000
1000
1000000
9
8х6
3
IP54
—
—
—
общее
дежурное
5
ЛН
1,15
НСП11
1
В 215-225-25
1х25
25
150
10
6х12
3
IP54
—
—
—
общее
дежурное
5
ЛН
1,15
НСП11
1
В 215-225-25
1х25
25
300
2. Электротехнический раздел
Расчёт электронных осветительных сетей включает и определение сечений проводов и кабелей, при которых рабочий ток линий не создаёт перегрева проводов, обеспечиваются требуемые уровни напряжения у ламп и достаточная механическая крепкость проводов.
2.1 Выбор сечения проводов и кабелей
Питание осветительной сети осуществляется от трансформаторов. При напряжении силовых приёмников 380В питание установок осуществляется, как правило, от трансформаторов 380/220В, общих для силовой и осветительной перегрузки. Наиболее того, осветительные щиты запитываются через силовой распределительный щит (пункт). На любой осветительный щит в силовом распределительном пт предусматривается отдельная группа.
На рис.2.1 изображена расчётная схема осветительной сети.
Таблица 2.1Мощность перегрузки и длины участков.
Перегрузка
Мощность перегрузки, Вт
Р63, Р68, Р72, Р106, Р86, Р88, Р93, Р98, Р105
25
Р1…Р62, Р77…Р79
48
Р69, Р73…Р76, Р82…Р85, Р89…Р92, Р96, Р97, Р102, Р103, Р104
60
Р64, Р65, Р70, Р71, Р80, Р81, Р94, Р95, Р99, Р100
75
Р87
96
Р66
156
Р67, Р101
500
Участок
CO
OB
BC
CD
DG
Gd
de
ef
fg
Длина участка, м
1,2
0,6
2
13,9
54
2,1
0,8
6,9
3,3
Сечение жил проводов можно высчитать по потере напряжения и на минимум проводникового материала.
Расчёт сечения проводов по потере напряжения создают по формуле:
С — коэффициент, зависящий от напряжения сети, материала токоведущей жилы, числа проводов в группе [1] ;
Mi — электронный момент i-го участка, приёмника (осветительного прибора), кВт*м;
?U — располагаемая утрата напряжения, %.
электронный момент определяют как произведение мощности i-го осветительного прибора на расстояние от щита (либо точки разветвления) ранее осветительного прибора
Расчёт сечения проводов делается из условия, что суммарная утрата напряжения, начиная от ввода до самой далекой лампы, не обязано превосходить 4% [5]. Для этого произвольно выбирают утраты на отдельных участках и рассчитывают электронные моменты и сечения этих участков.
Расчёт участка С — О
Общая мощность люминесцентных ламп (включая утраты ПРА) PLL=6,588 кВт
Общая мощность ламп накаливания РLN=3,14 кВт
Суммарная мощность (включая розетки) РО=11,228 кВт
Расчёт группы II
Рассчитаем для примера более протяжённый участок в данной для нас группе.
Общая мощность люминесцентных ламп (включая утраты ПРА) в точке ВPBLL=0,636 кВт
Общая мощность ламп накаливания в точке ВРBLN=3,14 кВт
Суммарная мощность (включая розетки) в точке ВРB=5,276 кВт
Суммарная мощность в точке CРС=4,445 кВт
Суммарная мощность в точке DРD=3,687 кВт
Суммарная мощность в точке GРG=0,976 кВт
Суммарная мощность в точке dРd=0,536 кВт
Суммарная мощность в точке eРe=0,44 кВт
Суммарная мощность в точке fРf=0,2 кВт
Рассчитаем участок С-O-B-C-D-G-d-e-f-g по потере напряжения.
Зададимся потерями напряжения (распределим 4%) на участках:
ДUCO=0,2%, ДUOB=0,1%, ДUBC=0,2%, ДUCD=1,5%, ДUDG=1,6%, ДUGd=0,1%, ДUde=0,1%, ДUef=0,1%, ДUfg=0,1%,
В качестве проводящего материала избираем алюминий, т.к перегрузка осветительной сети невелика. На расчётной схеме указаны штрихами количество проводов участка.
Для удобства расчёта обозначим коэфф. С последующим образом:
С1 — трёхфазная с нулём, С1=44
С2 — двухфазная с нулём, С2=19,5
С3 — однофазная, С3=7,4
Расчет сечения участков сети:
принимаем 2,5мм2
принимаем 2,5мм2
принимаем 2,5мм2
принимаем 2,5мм2
принимаем 2,5мм2
принимаем 2,5мм2
принимаем 2,5мм2
принимаем 2,5мм2
принимаем 2,5мм2
Согласно [6] сечение жил дюралевых проводов обязано быть не наименее 2,5мм2
Проверяем избранные сечения по утраты напряжения
Суммарные утраты напряжения:
Рассчитаем токи участков защищаемых плавкими предохранителями либо автоматическими выключателями по формуле:
Рi — расчётная перегрузка (включая утраты ПРА), кВт; UФ — фазное напряжение сети, кВ (UФ=220В); cosц — коэффициент мощности перегрузки, для ламп накаливания cosцLN=1, для люминесцентных cosцLL=0,95; m — количество фаз сети.
Потому что на участке С-О в качестве потребителей находятся как лампы накаливания, так и люминесцентные лампы то нужно высчитать средневзвешенный cosц.
Принимаем провод АППВ сечением 2х2,5мм2 [6] с допустимым током Iд=24А > 17,608А условие производится. На участке O-A в качестве потребителей лишь люминесцентные лампы, потому вычисление средневзвешенного cosц не требуется.
Принимаем кабель АВВГ сечением 1х2,5мм2 [6] с допустимым током Iд=17А > 14,239А условие производится.
На участке О-В в качестве потребителей находятся как лампы накаливания, так и люминесцентные лампы то нужно высчитать средневзвешенный cosц.
Принимаем провод АППВ сечением 2х2,5мм2 [6] с допустимым током Iд=24А > 8,062А условие производится.
Таблица 2.2Выбор сечения проводов.
Участок
L, м
М, кВтм
с
S, мм2
SГОСТ, мм2
U,%
CO
1,2
13,474
44
1,531
2,5
0,122
ОА
4,2
24,998
19,5
2,14
2,5
0,513
Аb
2
5,952
7,4
2,01
2,5
0,322
bc
4
9,408
7,4
2,12
2,5
0,509
cd
4
6,912
7,4
1,87
2,5
0,374
de
4
4,992
7,4
1,69
2,5
0,270
ef
54,6
19,094
7,4
1,98
2,5
1,032
OB
0,6
3,166
44
0,719
2,5
0,029
Ba
0,6
0, 199
7,4
0,27
2,5
0,011
ab
1,5
0,263
7,4
0,36
2,5
0,014
bc
0,4
0,06
7,4
0,08
2,5
0,003
cd
1,5
0,09
7,4
0,12
2,5
0,005
BC
2
8,89
44
1,01
2,5
0,081
Ca
4,5
0,263
7,4
0,36
2,5
0,014
Cb
2,2
0,319
7,4
0,43
2,5
0,017
bc
0,8
0,096
7,4
0,13
2,5
0,005
cd
1,5
0,09
7,4
0,12
2,5
0,005
CD
13,9
52,983
19,5
1,811
2,5
1,087
DG
54
56,75
19,5
1,819
2,5
1,164
Gd
2,1
1,126
7,4
1,521
2,5
0,061
de
0,8
0,352
7,4
0,476
2,5
0,019
ef
6,9
1,38
7,4
1,865
2,5
0,075
fg
3,3
0,307
7,4
0,416
2,5
0,017
DF
10,9
18,252
19,5
0,94
2,5
0,374
Fa
2,1
1,544
7,4
2,09
2,5
0,083
ab
1,7
0,298
7,4
0,40
2,5
0,016
bc
3,2
0,292
7,4
0,39
2,5
0,016
Fd
6,2
0,449
7,4
0,61
2,5
0,024
2.2 Выбор силового и осветительного щитов. Выбор защитной аппаратуры
Все осветительные сети подлежат защите от токов недлинного замыкания. Так же требуется защита от перегрузок. Для приема и распределения электроэнергии и защиты отходящих линий в осветительных сетях используются вводные щиты.
Щит выбирается зависимо от окружающей среды, предназначения и количества групп. Аппараты защиты инсталлируются на линиях, отходящих от щита управления. Для защиты отходящих линий устанавливаем автоматические выключатели.
Поначалу избираем силовой щит. Принимаем щит СП-62, с защитой групп предохранителями. Определяем ток плавкой вставки предохранителя:
IВK*IР
где K — коэффициент, учитывающий пусковые токи (для газоразрядных ламп низкого давления и ламп накаливания мощностью до 300 Вт, K=1, для остальных ламп K=1,2 [1]); IР — расчетный ток группы, А.
K*IP=1*17,61=17,61 A
Принимаем к установке предохранитель ПР-2-60 с током плавкой вставки IПВ=20 А, проверяем сечение проводов из условия защиты сети от перегрузки и недлинного замыкания:
IД1,25*IПВ1,25*20=25А ? 24А
Потому что сечение провода не проходит по условию защиты, то меняем сечение провода (участок СО) АППВ на 4мм2 с допустимым током 32А.
ток вставки комбинированного и термического расцепителей для защиты осветительных групп определяем по формуле: [1]
IК=IТ=К?*IР
Для автомата на вводе: IК=IТ=1*17,61=17,61 А
Для автомата первой группы: IК1=IТ1=1*14,24=14,24 А
Для автомата 2-ой группы: IК2=IТ2=1*8,1=8,1 А
Для приема, распределения электроэнергии и защиты отходящих линий избираем вводно-распределительное устройство: щит СУ 9442-16, степень защиты IP20 [1]. Автоматический выключатель на вводе в щит типа: АЕ 2036 с комбинированным расцепителем, ток номинальный выключателя 25 А. [1], принимаем ток расцепителя равным 25 А.
Проверяем сечение проводов на соответствие расчетному току вставки защитного аппарата: [1]
IД1,25*IК
где IК — ток комбинированного расцепителя автомата, А.
1,25*25=31,25 ? 32 А
Условие защиты от перегрузки и КЗ производится, как следует провод избран правильно.
Проверяем сечение проводов в группе II.
1,25*IК=1,25*10=12,5 А
Потому что в группе имеются розетки, то защищаем ее и от перегрузок, обязано производиться условие:
IД0,66*IК24>6,6
Условие соблюдается, как следует автомат избран правильно.
Выбор автоматических выключателей для защиты других групп производим аналогично и результаты расчетов заносим в таблицу.
Таблица 2.3Аппараты защиты.
Номер
группы
Расчетный ток, А
Марка автом. выключателя
Номинальный ток выкл. А
Номинальный ток расцепит. А
I
14,24
АЕ2036
25
16
II
8,1
АЕ 2036
25
10
Таблица 2.4Сечения проводов из критерий защиты
Участок
ток участка IР, А
Марка провода
Допустимый ток провода IД, А
СО
17,61
2АППВ 2х4 мм2
32
ОА
14,24
4АВВГ 1х2,5мм2
17
ОВ
8,1
2АППВ 2х2,5мм2
24
3. Расчёт технико-экономических характеристик осветительной установки
Экономическую эффективность осветительной установки оценивают приведенными затратами: З=ЕНК+Э
где, З — приведенные Издержки по рассматриваемому варианту, руб.;
ЕН=0,15 — нормативный коэффициент эффективности серьезных вложений;
К — серьезные вложения на сооружение осветительной установки, руб;
Э — годичные эксплуатационные расходы на систему искусственного освещения, руб.
Серьезные Издержки на изготовка осветительной установки рассчитываются по формуле: К=N (КЛn+КС+КМ+РЛКМЭn10-3)
где,N — общее число осветительных приборов 1-го типа в осветительной установке, шт;
КЛ — стоимость одной лампы, руб;
n — число ламп в одном осветительном приборе;
КС — стоимость 1-го осветительного прибора, руб.;
КМ — стоимость монтажа 1-го осветительного прибора, руб.;
— коэффициент, учитывающий утраты 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 утрат в ПРА, приблизительно принимаем 600 руб/кВт.
Стоимость монтажа осветительного прибора принимаем равной 25% от цены осветительного прибора.
Годичные эксплуатационные расходы по содержанию искусственного освещения определяются по формуле: Э=ЭА+ЭО+ЭЭ
где, ЭА — годичные Издержки на амортизацию системы освещения, руб.;
ЭО — годичные расходы на сервис и текущий ремонт осветительной установки, руб.;
ЭЭ — стоимость израсходованной за год электронной энергии с учетом утрат в ПРА и сетях, руб.
Амортизационные отчисления в размере 10% серьезных издержек, надлежащие 10-летнему сроку службы осветительных приборов, проводок и электрооборудования, рассчитываются по формуле:
ЭА=0,1N (КС+КМ+РЛn10-3)
Годичные расходы на сервис и текущий ремонт осветительной установки складываются в главном из цены ламп и расходов на очистку осветительных приборов:
ЭО=ЭЛ+ЭЧ=
где, ЭЛ — стоимость сменяемых в течении года ламп, руб.; ЭЧ — расходы на очистку осветительных приборов за год, руб.; ТР — длительность работы осветительной установки в год, ч; ТЛ — номинальный срок службы лампы, принимается для ламп накаливания общего предназначения 1000 ч, для люминесцентных ламп 12000ч; СЗ — стоимость работ по подмене одной лампы, руб.; n — количество чисток осветительных приборов в год [2] ; С1 — стоимость одной очистки 1-го осветительного прибора, руб. Принимаем стоимость подмены одной лампы 0,7С1. Стоимость электронной энергии израсходованной за год определяется по формуле:
ЭЭ=РЛnТРЦЭ10-3
где,
=0,1U — коэффициент, учитывающий утраты электронной энергии в осветительных сетях; U — утраты напряжения в осветительной сети до средних ламп,%; ЦЭ — стоимость электронной энергии, руб. / (кВтч)
Потому что отсутствуют данные утраты напряжения, коэффициент принимаем равным 1,03 при лампах накаливания, 1,037 — при люминесцентных лампах. Пример расчета покажем на осветительном приборе НПП21
Серьезные Издержки:
К=16 (41+120+32,5+160600110-3) =3080 руб.
Амортизационные отчисления:
ЭА=0,116 (120+32,5+160600110-3) =301,6 руб.
Расходы на сервис и текущий ремонт:
ЭО=руб.
Стоимость электронной энергии, израсходованной за год:
ЭЭ=11,03601164380110-3=433,1 руб
Годичные эксплуатационные расходы:
Э=301,6+944,64+433,1=1679,3 руб
Финансовая эффективность осветительной установки:
З=0,153080+1679,3=2141,3 руб
Другие осветительные приборы считаем аналогично, данные сводим в таблицу
Таблица 3.1Технико-экономические характеристики осветительной установки.
Осветительный прибор
количество
Кап. Издержки
Экспл. расход
Эк. эффект.
НПП04
16
3080
1679,3
2141,3
ЛСП18
130
24089
12866,3
16479,7
ЛСП14
2
436,2
317,4
382,8
НСП21
27
5323,5
2941,2
3739,7
ЛСП15
1
254,1
189,5
227,6
НСП11
14
2401
1219
1579
Набросок 2.1Расчётная схема осветительной сети.
Применяемые литературные источники
1. Проектирование электронного освещения: Учебное пособие / Н.А. Фалилеев, В.Г. Ляпин; Всесоюзн. с.-х. ин-т заоч. образования. М., 1989.97 с.
2. Справочная книжка по светотехнике / Под ред. С 74 Ю.Б. Айзенберга. — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 472 с., ил.
3. Справочная книжка для проектирования электронного освещения. /Под ред. Г.М. Кнорринга. Л., “Энергия», 1976, 384с.
4. Баев И.В. Практикум по электронному свету и облучению. — М.: Агропромиздат, 1991. — 175 с., ил. — (Учебники и учебн. пособия для студентов высш. учеб. заведений).
5. Нормы технологического проектирования электронных сетей сельскохозяйственного предназначения НТСП — 88 М.: АО РОСЭП №07.04.97
6. Правила устройства электроустановок/ Минэнерго СССР (Союз Советских Социалистических Республик, также Советский Союз — защиту курсовой работы
Было задание спроектировать электронное освещение коровника на 400 голов. Проектирование начиналось с свойства среды помещений и выбора нормированной освещённости.
Помещение для содержания скотин особо сырое с химически активной средой, что просит степени защиты не ниже IP53. Тамбур — помещение мокрое, другие помещения с сухой средой. Нормированная освещённость выбиралась согласно СНИП и «отраслевых норм освещения сельскохозяйственных спостроек, компаний и сооружений». В качестве источника света для содержания скотин выбраны люминесцентные лампы. В помещениях электрощитовой и венткамеры выбраны люминесцентные лампы как для помещений с высочайшей освещённостью. В других помещениях выбраны лампы накаливания как для второстепенных помещений и помещений с низкой освещённостью.
Во всех помещениях выбраны осветительные приборы с косинусным светораспределением, в согласовании с предназначением помещений, критерий окружающей среды и большим КПД. В помещении для содержания скотин выбрано рабочее освещение, в других помещениях — дежурное.
Размещение осветительных приборов выполнялось с учётом наивыгоднейших относительных светотехнических и энергетических расстояний. Осветительные приборы располагались по верхушкам прямоугольников.
Расчёт мощности осветительной установки в помещении электрощитовой и внешнее выполнялось точечным способом, где нормируется вертикальная освещённость и как открытое место. Помещение для содержания скотин и главный тамбур рассчитывались также точечным способом. Расчёт освещения венткамеры выполнялся способом коэффициента использования светового потока как закрытого помещения, где нормируется горизонтальная освещённость, отсутствуют огромные затеняющие предметы и имеются светлые заграждающие конструкции. Расчет других помещений выполнялся по способу удельной мощности как второстепенных помещений, к свету которых не предъявляются особенные требования. По результатам расчёта выполнялся выбор ламп и проверялось отклонение светового потока от допустимого на величину — 10, +20%.
Сборка осветительной сети выполнялась с учётом длины группы и допустимого количества ламп на фазу. Потому что длина строения 120м, а помещения схожи и размещены симметрично по сторонам строения, то большая длина группы, с учётом извивов сети, будет около 85м. Всего в помещении 176 ламп, что просит 2-ух групп освещения. В первую группу, выполненную трёхпроводной, включим осветительные приборы рабочего освещения помещения для содержания скотин, во вторую дежурную группу, выполненную четырёхпроводной, включим осветительные приборы других помещений и внешнее освещение.
Расчёт сечения проводов выполнялся по потере напряжения. Для этого произвольно принимались утраты напряжения на отдельных участках групп и по рассчитанным значениям электронных моментов этих участков выполнялся расчёт их сечений. Избранные сечения проводов проверялись на механическую крепкость и по допустимому току. В помещении для содержания скотин была выбрана тросовая проводка кабелем АВВГ, а в других помещениях проводом АППВ открыто по стенкам и в железных трубах, зависимо от группы. Расчётный ток в группах определялся с учётом количества фаз, мощности и средневзвешенного косинуса фи.
Для управления осветительной установкой был избран осветительный щиток СУ 9442-16 с однополюсными автоматическими выключателями А3161, которые были изменены на автоматические выключатели АЕ2036. Уставка автомата выбиралась с учётом расчётных и пусковых токов. Потому что ни в одной группе нет ламп накаливания мощностью выше 300Вт и ламп высочайшего давления, коэффициент, учитывающий пусковые токи был принят равным единице. Вся сеть защищалась предохранителями ПР-2-60 установленными в силовом щитке СП-62. значения установок автоматов принимались обычными, наиблежайшими к расчётным и согласовывались с допустимыми токами проводов, проверялись на куцее замыкание, а во 2-ой группе и на перегрузку, потому что там имеются розетки.
Издержки на устройство осветительной установки составляют 35584 руб.
Прожекторная установка для выгула скотин была принята стационарной с прожектором ПЗС-45 Г220-1000 с меньшей высотой установки 21м.
Доклад окончен. Спасибо за внимание.
]]>