Расчет и выбор ламп и светильников для проектируемых помещений

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ. Расчет световой нагрузки и разработка схемы электроснабжения инструментального цеха

Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ

Инструментальный цех (ИЦ) предназначен для изготовления и сборки различного измерительного, режущего, вспомогательного инструмента, а также штампов и приспособлений для горячей и холодной штамповки.

ИЦ является вспомогательным цехом завода по изготовлению механического оборудования и станков. Цех имеет производственные, вспомогательные, служебные и бытовые помещения.

Станочный парк размещён в станочном отделении. Электроснабжение цеха осуществляется от собственной цеховой ТП. Здание расположено на расстоянии 1,2 км от заводской главной понизительной подстанции (ГПП), напряжение – 1 кВ. Расстояние ГПП от энергосистемы – 12 км.

Количество рабочих смен – 2. Потребители электроэнергии – 2 и 3 категории надёжности ЭСН.

Грунт в районе цеха – чернозём с температурой +10 °С. Каркас здания сооружён из блоков-секций длиной 6 м каждый.

Размеры цеха A × B × H = 48 × 30 × 8 м.

Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3,6 м.

Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности

Взрывоопасные зоны.  Класс взрывоопасной зоны, в соответствии с которым производится выбор электрооборудования, определяется технологами совместно с электриками проектной или эксплуатирующей организации.

При определении взрывоопасных зон принимается, что:

-  взрывоопасная зона в помещении занимает весь объем помещения, если объем взрывоопасной смеси превышает 5% свободного объема помещения;

- взрывоопасной считается зона в помещении в пределах до 5 м по горизонтали и вертикали от технологического аппарата, из которого возможно выделение горючих газов или паров ЛВЖ, если объем взрывоопасной смеси равен или менее 5% свободного объема помещения. Помещение за пределами взрывоопасной зоны следует считать невзрывоопасным, если нет других факторов, создающих в нем взрывоопасность;

- взрывоопасная зона наружных взрывоопасных установок ограничена размерами.

Примечания:

 - Объемы взрывоопасных газов и паровоздушной смесей, а также время образования паровоздушной смеси определяются в соответствии с «Указаниями по определению категории производств по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности», утвержденными в установленном порядке.

- В помещениях с производствами категорий А, Б и Е электрооборудование должно удовлетворять требованиям к электроустановкам во взрывоопасных зонах соответствующих классов. Зоны взрывоопасности: В-І, В-Іа, В-Іб, В-Іг, В-ІІ, В-ІІа.

Все помещения инструментального  цеха являются не взрывоопасными.

Пожароопасные зоны. Пожароопасной зоной называется пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества и в котором они могут находиться при нормальном технологическом процессе или при его нарушениях.

Зоны пожароопасности: П-I, П-II, П-IIа, П-IIІ.

В инструментальном  цехе встречаются помещения следующих классов:

Зоны класса П-I — зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61℃.

Зоны класса П-IIа — зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества.

Классификация помещений по электробезопасности. В отношении опасности поражения людей электрическим током различаются:

- помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность.

- помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

· сырость или токопроводящая пыль;

· токопроводящиё полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и ...;

· высокая температура;

· возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющим соединение с землей, технологическим аппаратам, механизмам и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования (открытым проводящим частям), с другой;

- особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:

· особая сырость;

· химически активная или органическая среда;

· одновременно два или более условий повышенной опасности.

Таблица 1 - Классификация помещений инструментального цеха по взрыво-, пожаро- электробезопасности

Нормы освещенности проектируемых помещений, типы светильников, применяемых в них и типы ламп

Освещённость — физическая величина, численно равная световому потоку, падающему на единицу поверхности: Единицей измерения освещённости в системе СИ служит люкс (1 люкс = 1 люмену на квадратный метр).

        В данном инструментальном  цехе мною применялись следующие типы осветительных приборов: ДРЛ250, ЛДЦ40.и следующие типы светильников: ЛСП02, РСП05 которые применяются для общего освещения помещений промышленного, административно-общественного и сельскохозяйственного назначения (административно-бытовые помещения, подземные переходы улиц и метро, вспомогательные помещения вокзалов и аэропортов, кухонь, прачечных, химчисток и других помещений). Корпусные детали светильников выполнены из экструдированного алюминиевого профиля, защитная труба – из оргстекла. Крепятся светильники на горизонтальный монтажный профиль или потолочные крючки. В производственных, помещения проектируемого цеха используется стандартные люминесцентные лампы, в промышленных помещениях лампы высокого давления типа ДРЛ.

Таблица 2 – Нормы освещенности проектируемых помещений

Трубчатые люминесцентные лампы низкого давления, получившие широкое применение в осветительных установках, существенно отличаются от ламп накаливания по всем своим характеристикам. В основе действия люминесцентных источников света лежат различные способы превращения отдельных видов энергии в оптическом излучении. В современных источниках света используется электролюминесценция и фотолюминесценция. Люминесцентные лампы дугового разряда подразделяются на лампы общего и специального назначения.

Лампы типа ДРЛ. Дуговая ртутная люминесцентная лампа состоит из кварцевой трубки, расположенной в стеклянной колбе, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем люминофора. Такая конструкция позволяет эффективно зажигать четырех электродную лампу от питающей сети напряжением 220 В.

Расчет и выбор ламп и светильников для проектируемых помещений

 Рисунок 1 – Расчетная схема подвеса светильников

Исходные данные:

Площадь цеха:                                       S=А х В;                                                             (1)                                 

Где:  А – длина цеха (м),

    В – ширина цеха (м),

    Н₁ – высота промышленного помещения Н₁ = 8м.

    Н₂ - высота бытовых помещений Н₂ = 3.6м

S=30*48=1440 м².                                                                   

Среда в цехе нормальная с коэффициентами отражения: ρ_п=50 %, ρ_с=30 %, ρ_п =10 %,

Система освещения – комбинированная, вид освещения: рабочее и аварийное.

Расчет освещения промышленной зоны ведем методом коэффициента использования для каждого отделения.

Для освещения промышленной зоны в качестве источников света выбираем лампы

ДРЛ250, тип светильника ЛСП-02.

Для создания благоприятной среды в цеху выбираем освещенность: Е=300 ЛК.

Определяем расчетную высоту h (расстояние от рабочей поверхности до источника света)  расчётная высота будет:

h = H- h_c – h_p , м                                  (2)

Где:  Н₁ =8 м – высота от пола до потолка станочного отделения,

    Н₂ =3,6 м – высота от пола до потолка бытовых помещений,

    hс=1м. – высота свеса светильников,

    hр=0,8 м. – высота рабочей поверхности.

   Определяем индекс помещения:

                                                             (3)

         Определяем коэффициент  использования  для расчетных значений 𝓲 по таблице справочника:

При условии  ρ_п=50%, ρ_ст=30 %, р_и = 10%

₁ = 0,8

_{2, 3,4,6,8,9,} = 0,73

₅ =0,8

₇ = 0,6           

=

Определяем значение L:

                                                                   L=λ*Hp                                                            (4)

L=1,1*H₀₁=6,27 – для технических помещений.

L=1*H₀₂=2,8 – для бытовых помещений.

Определяем количество рядов:

                                                                                                                        (5)

где – l=(0,3÷0,5)*L

l₁=0,5*L₁=3,13 – для технических помещений.

l₂=0,4*L₂=0,84 – для бытовых помещений.

Определяем количество ламп в ряду:

                                                                                      (6)

ламп

лампы

лампы

лампы

лампы

лампы

лампы

лампы

лампы

Определяем расстояние между светильниками для принятых ламп:

                                                                                               (7)

Определяем общее число ламп:

                                                                N=R_ст*N_R1                                                                            (8)

N₁=7*5=35

N₂=3*3=9

N₃=9

N₄=9

N₅=9

N₆=9

N₇=6

N₈=9

N₉=9

Определяем расчётное значение светового потока 1 лампы в каждом помещении:

                                                              Ф_лр=                                                          (9)

Где Кз=1,4

   Z=1,5 – для ДРЛ.

   Z=1,1 – для люминесцентных ламп.

Ф_лр1= =25515

Ф_лр2= =2109,59

Ф_лр3=2109,59

Ф_лр4=1687,67

Ф_лр5=1140,74

Ф_лр6=843,84

Ф_лр7=679,41

Ф_лр8=1687,67

Ф_лр9=2109,59

 Определяем общую установленную мощность:

                                                   (10)

Определяем удельную мощность :

                                                                                              (11)

Определяем максимальную активную мощность:

                                              (12)

Определяем максимальную реактивную мощность:

                                                   (13)

Определяем полную мощность:

                                                (14)

Определяем максимальный ток:

                                                               (15)

Данные расчетов станочного отделения заносим в таблицу 3

Таблица 3 – Данные расчетов промышленных помещений

Данные расчетов бытовых помещений заносим в таблицу 4

Таблица 4 - Данные расчета освещения бытовых помещений

Таблица 5 - Итоговая световая нагрузка