Курсовой проект - Разработка схемы освещения литейного цеха

Подождите немного. Документ загружается.

СОДЕРЖАНИЕ

№ раздела Название Страница

- Введение 3

1. Светотехнический раздел 4

1.1 Выбор системы освещения 4

1.2 Выбор нормируемой освещенности 8

1.3 Выбор источников света 10

1.4 Выбор светильников и их размещение 13

1.5 Расчёт электрического освещения 20

2. Электротехнический раздел 23

2.1 Выбор напряжения питания 23

2.2 Выбор схемы питания 23

2.3 Выбор марки проводника и способа прокладки 26

2.4 Расчёт сечения проводников и по нагреву и потере

напряжения

2.5 Выбор защитно – коммутационных аппаратов 38

- Заключение 41

- Список используемых источников 43

ВВЕДЕНИЕ

Под проектированием понимают процесс выработки и фиксации

определенного минимума данных, подробно характеризующих некоторый объект,

в котором максимально используется стандартизированные элементы.

С процессом проектирования непосредственно связано также понятие

инженерного проекта. Среди требований, предъявляемых к оптимальному

проекту, можно выделить:

 минимальные затраты на его реализацию;

 максимальное удобство эксплуатации объекта;

 применение типовых стандартных узлов;

 избежание лишней детализации и повторений представления

материалов.

Процесс проектирования осуществляется в два этапа. Отправной точкой

является - техническое задание. Техническое задание – совокупность сведений о

назначении объекта, основных требованиях, предъявляемых к проекту, основных

показателях и характеристиках объекта. В данном курсовом проекте

рассматриваются вопросы проектирования одной из систем электроснабжения

промышленных предприятий.

В качестве исходных данных для проектирования систем электроснабжения

могут задаваться: краткая характеристика источника питания; мощность; степень

обеспечения электроэнергией; нормальное эксплуатационное напряжение,

количество питающих линий, которые могут быть выделены для питания

проектируемого предприятия; технические условия энергоснабжающей

организации на присоединение предприятия к питающей сети; токи короткого

замыкания в питающей сети.

Высокий технический уровень проектных решений и хорошее качество

проектов электрического освещения в значительной степени зависят от

организации светотехнического проектирования. Специфика осветительных

установок обуславливает целесообразность выполнения проектов освещения

специализированными проектными подразделениями.

Для проектирования внутреннего освещения необходима следующая

первичная документация: архитектурно - строительные планы и разрезы зданий с

указанием назначения отдельных помещений, чертежи металлических

конструкций, технологические планы и разрезы, чертежи санитарно-технических

коммуникаций, сведения о характере среды в помещениях, данные об

особенностях технологического процесса и другие требования.

Проектирование осветительных установок регламентировано СНиП 23-05-

95 «Естественное и искусственное освещение», отраслевыми нормами

искусственного освещения, инструкциями по проектированию, а также ПУЭ,

ГОСТами и другими нормативными документами, которые используются в

данном курсовом проекте.

Исходные данные:

1. Номер варианта = № 1.

2. Объект освещения – литейный цех.

3. Характеристика помещения – жаркое, пыльное.

4. Коэффициенты отражения: потолка = 0,3; стен = 0,1; пола = 0,1.

5. Разряд зрительной работы – VII.

6. Строительные размеры: длина = 18 м; ширина = 18 м; высота = 16 м.

7. Строительный модуль = 6 х 18.

Задание на проектирование:

Разработать схему освещения литейного цеха, которая включает в себя:

выбор и размещения источников света, выбор напряжения питания, выбор

марки проводников, способа прокладки и выбор устройств защиты.

1. СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1. Выбор системы освещения

1.1.1. Параметры световой энергии

Любое тело, температура которого выше абсолютно нуля, излучает в окру-

жающее пространство лучистую энергию. Энергию излучения принято измерять в

джоулях (Дж). Мощность излучения, характеризующая количество энергии,

излучаемой в единицу времени, называется потоком излучения или лучистым

потоком. Единицей лучистого потока служит 1 Ватт (Вт).

В светотехнике, где основным приемником является глаз человека, для

оценки эффективности действия лучистого потока принята система световых

величин и единиц. Одним из основных понятий в этой системе является световой

поток – это та часть лучистого потока, которая воспринимается зрением человека

как свет и измеряется в люменах (лм).

Единица силы света – кандела (кд) – это световой поток в люменах (лм),

испускаемый точечным источником в телесном угле 1 ср (лм/ср).

Для количественной оценки освещения какой-либо поверхности пользуются

понятием освещенности Е, т.е. отношением светового потока, падающего на

поверхность, к площади этой поверхности:

E 

. (1.1)

Единица освещенности – люкс (лк) – это освещенность поверхности пло-

щадью 1м

световым потоком 1 лм (лм/м

В расчётах для характеристики светящихся поверхностей, в том числе и

источников света, пользуются светимостью М, которая оценивает плотность

светового потока, излучаемого светящей поверхностью:

М 

. (1.2)

Единицей светимости служит люмен на квадратный метр (лм/м

) светящей

поверхности, что соответствует плоской поверхности площадью 1 м

, равномерно

излучающей (в одну сторону) световой поток в 1 лм.

Условия видения объектов, имеющих различные свойства, количественно

характеризуются величиной яркости L. Яркостью называется отношение силы

света, излучаемого поверхностью в данном направлении к величине этой

поверхности:

L 

. (1.3)

Единицей яркости служит кандела на квадратный метр (кд/м

1.1.2. Виды и системы освещения

В производственных помещениях используется три типа освещения:

 Естественное – освещение помещений светом неба (прямым или

отраженным), проникающим через световые проемы в наружных

ограждающих конструкциях.

 Искусственное – освещение помещений искусственным светом с

помощью электрических ламп – газоразрядных или накаливания.

 Совмещенное или смешанное – освещение, при котором недостаточное

естественное освещение дополняется искусственным.

В практике проектирования осветительных установок промышленных

зданий используются две отличные друг от друга системы освещения.

Первая система – система общего освещения – это освещение, при котором

светильники размещаются в верхней зоне помещения. Его назначение состоит не

только в освещении рабочих поверхностей, но и всего помещения в целом,

поскольку светильники общего освещения обычно размещаются под потолком

помещения на достаточно большом расстоянии от рабочих поверхностей.

В системе общего освещения принято различать два способа размещения

светильников: равномерное и локализованное. В системе общего равномерного

освещения расстояния между светильниками в каждом ряду и расстояния между

рядами выдерживаются неизменными. В системе общего локализованного

освещения положение каждого светильника определяется соображениями выбора

наивыгоднейшего направления светового потока и устранения теней на

освещаемом рабочем месте, т.е. целиком зависит от расположения оборудования.

Вторая система – система комбинированного освещения – освещение, при

котором к общему освещению добавляется местное. Данная система включает в

себя как светильники, расположенные непосредственно у рабочего места и

предназначенные для освещения только лишь рабочей поверхности (местное

освещение), так и светильники общего освещения, предназначенные для

выравнивания распределения яркости в поле зрения и создания необходимой

освещенности по проходам помещения. Система комбинированного освещения

обычно характеризуется повышенными первоначальными затратами на

оборудование по сравнению с системой общего освещения, но так как

светильники местного освещения расположены у рабочих мест, то значительно

упрощаются их чистка, смена перегоревших ламп, а также систематический

надзор и текущий ремонт осветительной установки. Местное освещение на

рабочих местах, на которых в данный момент работа не производится, может быть

выключено, что обеспечивает большую гибкость в эксплуатации освещения,

исключая непроизводительный расход электроэнергии.

Кроме систем общего освещения в любом производственном помещении

необходимо предусмотреть кроме рабочего ещё аварийное, охранное и

дежурное. Рабочее освещение – освещение, обеспечивающее нормируемую

освещенность в помещениях – применяется во всех без исключения помещениях.

Аварийное освещение – освещение, обеспечивающее минимальную допустимую

освещенность при отключении рабочего освещения. При этом различают

освещение безопасности (для продолжения работы при аварийном отключении

рабочего освещения) и эвакуационное освещение (для осуществления эвакуации

при аварийном отключении рабочего освещения). Охранное освещение –

освещение вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время. Освещенность,

создаваемая при этом, должна быть не менее 0,5 лк. Дежурное освещение –

освещение в нерабочее время. Область применения, величины освещенности,

равномерность и требования к качеству для дежурного освещения не

нормируются.

В результате анализа преимуществ и недостатков систем освещения

выбираю систему рабочего освещения в литейном цехе – это совмещённая

(естественная + искусственная) и комбинированная (общая + местное).

Выбранная система соответствует производственным помещениям, в которых

выполняются работы со светящимися материалами и изделиями, относящиеся к

разряду VII по СНиП 23-05-95. Одним из факторов выбора системы освещения,

является характеристика зрительной работы. В проектируемом цехе разряд

зрительной работы соответствует IV, т.е при котором минимальный размер

объекта различения более 0,5 мм связан с грубой точностью выполняемой

работы.

1.2. Выбор нормируемой освещённости

Согласно СНиП 23 – 05 - 95 пунктам 5, 6, 7 в производственных помещениях со

зрительной работой VII разряда следует устраивать совмещенное освещение.

Допускается применение верхнего естественного освещения в крупнопролётных

сборочных цехах или литейных цехах.

В соответствии с техническим заданием выбираю нормы на параметры

освещённости литейного цеха. Требования к освещению помещений

промышленных предприятий (КЕО, нормируемая освещенность, допустимые

сочетания показателей ослепленности и коэффициента пульсации освещенности)

принимаю по таблице 1.1 с учетом требований пп. 7.5 и 7.6.

Коэффициент запаса К

при проектировании естественного, искусственного и

совмещенного освещения следует принимать по таблице 1.2.

Нормы проектируемого литейного цеха следующие:

1. Группа Административного района (Новосибирская область) по ресурсам

светового климата = № 1.

2. Коэффициент светового климата m = 1.

3. Значение искусственной освещённости от общей Е = 200 лк.

4. Коэффициент естественного освещения КЕО е

= 3 %.

5. Показатель ослеплённости Р = 40.

6. Коэффициент пульсаций Кп = 20 %.

7. Коэффициент запаса Кз = 2,0.

Таблица 1.1

Характе-

ристика

зритель-

ной работы

Наимень-

ший или

эквивале-

нтный

размер

объек-

та

разли-

чения,

мм

Раз

ряд

зри-

тель-

ной

рабо

-ты

Подразряд

зритель-

ной работы

Искусственное освещение Естественное

освещение

Совмещенно

е освещение

Освещен-

ность, лк

Сочетание

нормируе

мых

величин

показателя

ослеплен-

ности и

коэффициен-

та пульсации

КЕО, е

, %

при системе

комбини-

рованного

освещения

при

сис-

теме

обще-

го

осве-

ще-

ния

при верх-

нем или

комби-

ниро-

ванном

освещени

при

боко-

вом

осве-

щени

при

верх-

нем

или

комби

ниро-

ван-

ном

осве-

щении

при

боко-

вом

осве-

щени

Все

го

от

обще

го

Р К

, %

Работа со

светящимися

материалами и

изделиями в

горячих цехах

Более

0,5

VII Независимо от

характеристик

фона и

контраста

объекта с

фоном

— —

200 40 20 3 1

Таблица 1.2.

Помещения

и территории

Примеры помещений

Искусственное

освещение

Естественное освещение

Коэф-

фи-

циент

запаса

Коли-

чество

чисток

светиль

-ников

в год

Коэффициент

запаса К

Количеств

о чисток

остеклени

я свето-

проемов

в год

Эксплуатацион

ная группа

светильников

по приложению

Угол наклона

светопропускающего

материала к горизонту,

градусы

1-4 5-6 7 0-15 16-45 46-75 76-90

1 Производственные

помещения с воздушной

средой, содержащей в

рабочей зоне:

а) св. 5 мг/м

пыли, дыма,

копоти

б) от 1 до 5 мг/м

пыли,

дыма, копоти

в) менее 1 мг/м

пыли,

дыма, копоти

Агломерационные фабрики,

цементные заводы и обрубные

отделения литейных цехов

Цехи кузнечные, литейные,

мартеновские, сборного

железобетона

Цехи инструментальные,

сборочные, механические,

механосборочные, пошивочные

2,0

1,8

1,5

1,7

1,6

1,4

1,6

1,4

2,0

1,8

1,6

1,8

1,6

1,5

1,7

1,5

1,4

1,5

1,4

1,3

Неравномерность естественного освещения не нормируется для помещений с

боковым освещением для производственных помещений, в которых выполняются

работы VII и VIII разрядов.

Отношение максимальной освещенности к минимальной не должно превышать

для работ разрядов IV—VII —1,5 при люминесцентных лампах и 2,0 при других

источниках света.

1.3. Выбор источников света

К числу источников искусственного света массового применения,

выпускаемых нашей промышленностью, относятся лампы накаливания,

люминесцентные лампы и дуговые разрядные лампы.

Лампы накаливания. Действие ламп накаливания основано на принципе

теплового излучения. Свечение в этих лампах возникает в результате нагрева

вольфрамовой нити до высокой температуры. Промышленность выпускает

различные типы ламп накаливания: вакуумные (В), газонаполненные (Г)

(наполнитель – смесь аргона и азота), биспиральные (Б), с криптоновым

наполнением (К).

Газоразрядные лампы излучают свет в результате электрических разрядов в

парах газа. На внутреннюю поверхность колбы нанесен слой светящегося

вещества – люминофора, трансформирующего электрические разряды в видимый

свет. Различают газоразрядные лампы низкого (люминесцентные) и высокого

давления (ДРЛ).

Люминесцентные лампы создают в производственных и других помещениях

искусственный свет, приближающийся к естественному, более экономичны в

сравнении с другими лампами и создают освещение более благоприятное с

гигиенической точки зрения. В зависимости от состава люминофора и

особенностей конструкции различают несколько типов люминесцентных ламп: ЛБ

– лампы белого света, ЛД – лампы дневного света, ЛТБ – лампы тепло-белого

света, ЛХБ – лампы холодного света, ЛДЦ – лампы дневного света правильной

цветопередачи. К преимуществам люминесцентных ламп относятся больший срок

службы и высокая световая отдача, достигающая для ламп некоторых видов 75 лм/

Вт, т.е. они в 2,5 - 3 раза экономичнее ламп накаливания. Свечение происходит со

всей поверхности трубки, а, следовательно, яркость и слепящее действие

люминесцентных ламп значительно ниже ламп накаливания. Низкая температура

поверхности колбы (около 5°С), делает лампу относительно пожаробезопасной.

Люминесцентное освещение имеет недостатки: пульсация светового потока,

вызывающая стробоскопический эффект (искажение зрительного восприятия

объектов различения); сложная схема включения, требующая регулирующих

пусковых устройств (дроссели, стартеры); чувствительность к колебаниям