Рекомендуемый алгоритм расчета

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 16Следующая ⇒

Расчет общего освещения рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

1. Выбрать систему освещения.

2. Обосновать нормированную освещенность на рабочих местах заданного объекта.

3. Выбрать экономичный источник света.

4. Выбрать рациональный тип светильника.

5. Оценить коэффициент запаса освещенности, k, и коэффициент неравномерности освещения, Z.

6. Оценить коэффициенты отражения поверхностей в помещении (потолка, стен, пола), r.

7. Рассчитать индекс помещения i.

8. Найти коэффициент использования светового потока, h.

9. Рассчитать требуемое количество светильников, N, или световой поток лампы, Фл, которые необходимы для обеспечения на объекте требуемой освещенности Еmin.

10. Выполнить эскиз расположения светильников на плане помещения с указанием размеров.

С точки зрения светотехнических требований основная масса помещений и установок промышленных и вспомогательных зданий и участков открытых территорий с взрыво- и пожароопасными зонами по основным производственным признакам может быть условно разделена на несколько групп.

К первой группе можно отнести помещения и установки предприятий химической, нефтяной, газовой и других отраслей промышленности, где технология производства основана на широком использовании жидких, газообразных и пылевидных легковоспламеняющихся и горючих веществ при высоком уровне механизации и автоматизации производственных процессов.

К второй группе относится широкая номенклатура цехов: окрасочных, сушильно-пропиточных, промывочно-пропарочных, консервации, антисептирования изделий и других, в которых широко используются всевозможные лакокрасочные материалы, пропиточные массы, легковоспламеняющиеся растворители, разбавители и масла.

К третьей группе относятся помещения, в которых производится обработка первичного сырья (хлопок, лен, шерсть, макулатура, отходы древесины и др.) и изготовление всевозможных тканей, бумаги, картона и другой продукции на волокнистой основе.

К четвертой группе относятся помещения, технологические процессы которых связаны с применением и обработкой твердых горючих веществ, например цехи деревообрабатывающих, электротехнических, пластмассовых изделий и других предприятий.

К пятой группе относятся отдельные помещения, размещаемые в общественных и гражданских зданиях, где хранятся и обращаются разные горючие материалы. Это, например, помещения архивов, книгохранилищ, светокопии, предприятий бытового обслуживания, упаковочных, различных мастерских, складов и др.

К шестой группе могут быть отнесены взрывоопасные и пожароопасные зоны на открытых территориях. Это установки хранения ЛВЖ, и горючих жидкостей в резервуарах и баках с запорной арматурой, эстакады для налива и разлива ЛВЖ и горючих жидкостей, открытые склады угля, торфа, леса и др.

Во взрывоопасных зонах классов В-II и В-IIа рекомендуется применение светильников, предназначенных для взрывоопасных зон со смесями горючих пылей или волокон с воздухом. При отсутствии таких светильников допускается в зонах класса В-II применение светильников во взрывозащищенном исполнении для работы в средах со взрывоопасными смесями газов и паров с воздухом, а в зонах класса В-IIа – светильников общего назначения (без взрывозащиты), но имеющих соответственную защиту оболочки от проникновения пыли.

Переносные светильники в пожароопасных зонах любого класса должны иметь степень защиты не менее ІР54; стеклянные колпаки должны быть защищены металлической сеткой.

Конструкция светильников с газоразрядными лампами в этих зонах должна исключать выпадение из них ламп. Светильники с лампами накаливания должны иметь сплошное силикатное стекло, защищающее лампу. Они не должны иметь отражателей и рассеивателей из сгораемых материалов. В пожароопасных зонах любого класса складских помещений светильники с газоразрядными лампами не должны иметь отражателей и рассеивателей из горючих материалов.

Для взрывоопасных помещений допускается применение также следующих способов освещения при условии выполнения требований ПУЭ и Правил изготовления взрывозащищенного электрооборудования (ПИВРЭ):

а) светильниками, вынесенными за пределы опасной среды и устанавливаемыми за остеклением окон, а также ниш или отверстий в стенах или потолках;

б) продуваемыми светильниками или светильниками, установленными в продуваемых коробах;

в) с применением щелевых светильников — световодов.

Переносные светильники, применяемые в пожаро- или взрывоопасных помещениях, должны иметь:

г) в пожароопасных помещениях всех классов — степень защиты IР54, причем, как правило, стекло светильника должно быть перекрыто защитной металлической сеткой;

д) во взрывоопасных помещениях всех классов, кроме В-1б,—взрывонепроницаемое или специальное исполнение, причем, как правило, светильники должны быть снабжены металлической сеткой;

е) во взрывоопасных помещениях класса В-1б и в наружных установках классов В-1г — любое взрывозащищенное исполнение для соответствующих категорий и группы взрывоопасных смесей.

Метод коэффициента использования светового потока предна-значен для расчёта общего равномерного освещения горизонталь-ных поверхностей в закрытых помещениях. Исходными условия-ми допустимости применения метода являются симметричное расположение светильников и отсутствие громоздкого оборудова-ния, затеняющего рабочие места. Опуская теоретические положе-ния этого метода, приведём окончательное выражение для опре-деления светового потока одной лампы

, (1.6.1)

где Емин, кз – минимальная освещённость и коэффициент запаса. Принимаются в соответствии с указаниями раздела 2. "Выбор ми-нимальной освещённости и коэффициента запаса";

S – площадь помещения, равная S = А В , м2. Здесь А и В – длина и ширина помещения, м ;

z – поправочный коэффициент, учитывающий неравномерное распределение светового потока на расчётной поверхности. При расположении светильников по площади помещения, близком к наивыгоднейшему, поправочный коэффициент принимает значе-ния, z = 1,1–1,2;

n – число светильников (ламп) в освещаемом помещении. При проектировании электрического освещения и размещении све-тильников рядами предварительно намечается число, расположе-ние рядов и светильников (согласно рекомендациям раздела 4. "Выбор типа светильника, их расположения и высоты подвеса"), которые затем уточняются в процессе расчёта. Назначением све-тотехнического расчёта является определение мощности ламп;

 – коэффициент использования светового потока осветитель-ной установки. Он зависит от типа светильников, геометрических размеров помещения и коэффициентов отражения поверхностей помещения: потолка –п, стен – с, расчётной поверхности или пола – р.

Освещённость — световая величина, равная отношению светового потока, падающего на малый участок поверхности, к его площади.

Освещённость численно равна световому потоку, падающему на участок поверхности малой единичной площади:

Единицей измерения освещённости в Международной системе единиц (СИ) служит люкс (1 люкс = 1 люмену на квадратный метр),

Освещённость прямо пропорциональна силе света источника света. При удалении его от освещаемой поверхности её освещённость уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния (Закон обратных квадратов).

Когда лучи света падают наклонно к освещаемой поверхности, освещённость уменьшается пропорционально косинусу угла падения лучей.

Искусственное освещение может быть двух систем: общего освещения; комбинированного (к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах). Применение одного местного освещения н допускается.

Общее освещение подразделяется на: общее равномерное освещение (при равномерном распределении светового потока без учета расположения оборудования); общее локализованное освещение (при распределении светового потока с учетом расположения рабочих мест).

Применению системы комбинированного освещения благоприятствуют:

-высокая точность выполняемых работ;

-специфические требования к качеству освещения;

-ограниченная площадь рабочих поверхностей;

-большая площадь помещения, приходящаяся на одно рабочее место;

-возможность перестановки рабочих мест.

Обратные обстоятельства благоприятствуют устройству одного общего освещения.

В непроизводственных помещениях устраивается общее освещение, как правило, равномерное (исключения возможны, в частности, при размещении столов фиксированными рядами, в выставочных помещениях и т. п.).

Для выполнения работ 1-4, 5а и 5б разрядов следует применять, как правило, систему комбинированного освещения. Использования системы общего освещения допускается при технической невозможности или нецелесообразности устройства местного освещения.

Во всех помещениях ремонтно-механического цеха применяем систему общего равномерного освещения.

Различают два вида освещения:

а) Рабочее - служит для обеспечения нормальной освещенности на рабочих местах;

б) Аварийное - служит для временного продолжения работы и может быть эвакуационным, освещение безопасности.

Выбор сечения кабеля и провода по нагреву

Выбор сечения из условий допустимого нагрева сводится к пользованию соответствующими таблицами длительно допустимых токовых нагрузок Iд при которых токопроводящие жилы нагреваются до предельно допустимой температуры, установленной практикой так, чтобы предупредить преждевременный износ изоляции, гарантировать надежный контакт в местах соединения проводников и устранить различные аварийные ситуации, что наблюдается при Iд ≥ Ip, Ip - расчетный ток нагрузки.

Периодические нагрузки повторно-кратковременного режима при выборе сечения кабеля пересчитывают на приведенный длительный ток

где Iпв - ток повторно-кратковременного режима приемника с продолжительностью включения ПВ.

При выборе сечения проводов и кабелей следует иметь в виду, что при одинаковой температуре нагрева допустимая плотность тока токопроводящих жил большего сечения должна быть меньше, так как увеличение сечения их происходит в большей степени, чем растет охлаждающая поверхность (смотрите рис. 1). По этой причине часто с целью экономии цветных металлов вместо одного кабеля большего сечения выбирают два или несколько кабелей меньшего сечения.

График зависимости допустимой плотности тока от сечения медных жил открыто проложенного трехжильного кабеля на напряжение 6 кВ с бумажной пропитанной изоляцией, нагретых током до температуры +65°С при температуре воздуха +25

Рис 1. График зависимости допустимой плотности тока от сечения медных жил открыто проложенного трехжильного кабеля на напряжение 6 кВ с бумажной пропитанной изоляцией, нагретых током до температуры +65°С при температуре воздуха +25 "С.

Выбор сечения кабеля и проводаПри окончательном выборе селения проводов и кабелей из условия допустимого нагрева по соответствующим таблицам необходимо учитывать не только расчетный ток линии, но и способ прокладки ее, материал проводников и температуру окружающей среды.

Механический расчёт проводов

На рисунке 3 изображена схема пролёта воздушной линии, расположенной на местности без больших разностей уровней. Длиной пролёта, или пролётом, называют горизонтальное расстояние между точками крепления провода.

Рисунок 3. Схема пролёта воздушной линии

Гибкая натянутая между двумя точками нить всегда провисает.

Стрелой провеса f называют расстояние по вертикали между горизонталью, соединяющей точки крепления провода, и низшей точкой провода.

Габаритом линии h называют наименьшее расстояние по вертикали от провода при его наибольшем провисании до поверхности земли, воды, крыш зданий, головки рельса и т.п.

Гибкая нить, подвешенная в двух точках, подчиняется математическому закону цепной линии.

Стрела провеса, м,

(9)

где g – удельная нагрузка, МПа/м;

- напряжение на растяжение на проводе, МПа.

Длина провода в пролете, м,

В свою очередь,

где -растягивающая сила в проводе, Н; F-сечение провода, мм². Приведенные уравнения справедливы для любых пролётов, в том числе и очень длинных. Для пролётов с длиной, обычной в практике сооружения сельских воздушных линий, с достаточной точностью можно пользоваться этими уравнениями, отбросив последние члены в правой части.

Тогда окончательно стрела провеса

. (10)

Длина провода в пролёте

. (11)

Видоизменив последнее уравнение, получим

. (12)

Отсюда стрела провеса

Нужно учесть, что при очень малых изменениях длины провода значительно изменяется стрела провеса. Покажем это на примере. Пусть пролёт l =100м. длина провода L=100,24м, т.е. больше длины пролёта всего на 0,24%.

Тогда стрела провеса

(12)

Вот почему при превышении температуры окружающего воздуха провода сильно провисают, и наоборот.

Из уравнения (10) напряжение в проводе

. (13)

Из этого следует, что если напряжение в проводе слишком велико и превышает допустимое, то не нужно увеличивать сечение провода, а достаточно увеличить стрелу провеса. Именно поэтому сечение провода линии выбирают по электрическому расчёту, а затем проектируют воздушную линию так, чтобы напряжение в проводе не превышало допустимое во всех случаях.

Напряжения растяжения в различных точках провода неодинаковы и выше всего в местах закрепления провода на опоре. Однако в пролетах обычной длины эта разница незначительна и ею пренебрегают.

Пусть для каких-то условий температура окружающего воздуха , удельная нагрузка на провод и напряжение растяжения в проводе . при изменившихся условиях эти величины соответственно , и без индексов.

Пусть - длина ненагруженного провода, т.е. при = 0 и температуре ; - длина провода, испытывающего напряжение при температуре .

При нагреве ненагруженного провода от 0ºС до его длина изменится и составит , где - температурный коэффициент линейного удлинения провода, 1/ºС.

При данной системе электродвигатели присоединяют к линейным проводам, а освещение распределяется между линейными и нулевым проводами. Таким путем уравнивают нагрузку на все три фазы.

При расчете можно пользоваться как заданными мощностями, так и величинами токов, которые соответствуют этим мощностям. В линиях, которые имеют протяженность в несколько километров, что, в частности, относится к линиям напряжением 6—10 кВ, приходится учитывать влияние индуктивного сопротивления провода на потерю напряжения в линии.

Для подсчетов индуктивное сопротивление медных и алюминиевых проводов можно принять равным 0,32—0,44 Ом/км, причем меньшее значение следует брать при малых расстояниях между проводами (500—600 мм) и сечениях провода выше 95 мм2, а большее — при расстояниях 1000 мм и выше и сечениях 10—25 мм2.

Потеря напряжения в каждом проводе трехфазной линии с учетом индуктивного сопротивления проводов подсчитывается по формуле

где первый член в правой части представляет собой активную, а второй — реактивную составляющую потери напряжения.

Порядок расчета линии электропередачи на потерю напряжения с проводами из цветных металлов с учетом индуктивного сопротивления проводов следующий:

1. Задаемся средним значением индуктивного сопротивления для алюминиевого или сталеалюминевого провода в 0,35 Ом/км.

2. Рассчитываем активную и реактивную нагрузки P, Q.

3. Подсчитываем реактивную (индуктивную) потерю напряжения

4. Допустимая активная потеря напряжения определяется как разность между заданной потерей линейного напряжения и реактивной:

5. Определяем сечение провода s, мм2

где γ — величина, обратная удельному сопротивлению ( γ = 1/ro — удельная проводимость).

6. Подбираем ближайшее стандартное значение s и находим для него по справочной таблице активное и индуктивное сопротивления на 1 км линии ( ro, хо).

7. Подсчитываем уточненную величину потери напряжения по формуле.

Полученная величина не должна быть больше допустимой потери напряжения. Если же она оказалась больше допустимой, то придется взять провод большего (следующего) сечения и произвести расчет повторно.

Для линий постоянного тока индуктивное сопротивление отсутствует и общие формулы, приведенные выше, упрощаются

Выбор освещенности

Освещенность в точке поверхности - отношение светового потока, падающего на элемент поверхности, содержащий данную точку, к площади этого элемента. Выбор освещенности производится в соответствии с требованиями. В них нормируется минимальное ее значение, т. е. в наименее освещенных точках поверхности. Освещенность для основных функциональных помещений зданий, создаваемая светильниками общего освещения, приведена в таблице.

Следует отметить, что уровни освещенности, рекомендуемые в наиболее развитых странах мира, достаточно высоки и составляют 250-1000 лк.

Повышенное внимание в последние годы обращается на использование естественного освещения, это обусловлено стремлением к экономии электроэнергии, так как продолжает с годами увеличиваться потребление электроэнергии.

Так, например, расход электроэнергии на освещение на одного человека (в киловатт-часах) постоянно возрастает и составляет на начало 1990 г. (В скобках - данные 1980 г.): в нашей стране - 1300 (780), в Германии - 1150 (750), в Японии -700 (580).

Аварийное освещение — это освещение, включаемое при повреждении системы питания рабочего освещения и предназначено для обеспечения эвакуации людей при отключении энергоснабжения, которое может произойти при пожаре или любой техногенной аварии. Аварийное освещение обеспечивает минимально необходимые условия освещения для продолжения работы в помещениях и на открытом пространстве в случаях, когда отсутствие искусственного освещения может вызвать тяжелые последствия для людей, производственных процессов, нарушить нормальное функционирование жизненных центров предприятия и узлов обслуживания массовых потребителей. Оно необходимо и на тех объектах, которые нельзя оставлять без электроэнергии длительное время. Аварийное освещение должно работать от 1 до 3 ч в зависимости от категории здания. К аварийному освещению относится эвакуационное и резервное освещение, а также освещение производственных зон повышенной опасности.

Аварийное освещение. Оно предназначено для бесперебойного обслуживания агрегатов и оборудования в случае выхода из строя рабочего освещения и действует от независимого источника электроэнергии.

Необходимость аварийного освещения в помещениях прокатных цехов и на открытых пространствах возникает, если прекращение рабочего освещения может вызвать длительное нарушение технологического процесса; вызвать возникновение взрыва, пожара и отравление вследствие прекращения нормального обслуживания оборудования и механизмов, а также нарушение работы таких объектов, как электрические станции и подстанции, узлы радиопередач, узлы водоснабжения, теплофикации и т. п.

Аварийное освещение должно обеспечивать освещенность на рабочих поверхностях не менее 10% норм, установленных для рабочего освещения при системе одного общего освещения лампами накаливания

СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ НОРМЫ АВАРИЙНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

СниП 23-05-95 эвакуационное освещение Освещенность

На полу основных проходов или на земле в помещениях Е мин>=0,5лк, на открытых территориях Е мин>=0,2 лк

Равномерность освещения

Е макс/Eмин=<40/1

Качество цветопередачи

Не регламентируется

МИНИМАЛЬНАЯ НОМИНАЛЬНАЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ АВАРИЙНОЙ РАБОТЫ

Не регламентируется

ВРЕМЯ, В ТЕЧЕНИЕ КОТОРОГО ДОЛЖНЫ ВКЛЮЧАТЬСЯ СВЕТИЛЬНИКИ АО

Не регламентируется

СниП 23-05-95 освещение безопасности

Освещенность

Минимальная освещенность >=5% от уровня, нормируемого для рабочего освещения, но не менее 2лк в помещениях и 1лк на открытых территориях. При этом освещенности более 30лк внутри помещений допустимы только в обоснованных случаях

РАВНОМЕРНОСТЬ ОСВЕЩЕНИЯ

Не регламентируется

КАЧЕСТВО ЦВЕТОПЕРЕДАЧИ

Не регламентируется

МИНИМАЛЬНАЯ НОМИНАЛЬНАЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ АВАРИЙНОЙ РАБОТЫ

Не регламентируется

EN1838 освещение путей эвакуации

Освещенность

Горизонтальная освещенность но осевой полосе шириной 2м на маршрутах аварийной эвакуации Е мин>=1лк

РАВНОМЕРНОСТЬ ОСВЕЩЕНИЯ

Е макс/E мин<=40/1

КАЧЕСТВО ЦВЕТОПЕРЕДАЧИ

Источники света в светильниках АО должны иметь общий индекс цветопередачи Ra>=40

МИНИМАЛЬНАЯ НОМИНАЛЬНАЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ АВАРИЙНОЙ РАБОТЫ

1 час

ВРЕМЯ, В ТЕЧЕНИЕ КОТОРОГО ДОЛЖНЫ ВКЛЮЧАТЬСЯ СВЕТИЛЬНИКИ АВАРИЙНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Через 5 сек после выхода из строя основного освещения-50% уровень требуемой освещенности; через 60 сек.-100% уровень требуемой освещенности

EN1838 освещение рабочих зон повышенной опасности

Освещенность

Минимальная освещенность>=10% от уровня, нормируемого для выполнения данной зрительной задачи, но не менее 15лк

РАВНОМЕРНОСТЬ ОСВЕЩЕНИЯ

Е макс/Емин <=10/1

КАЧЕСТВО ЦВЕТОПЕРЕДАЧИ

Источники света в светильниках АО должны иметь общий индекс цветопередачи Ra>=40

МИНИМАЛЬНАЯ НОМИНАЛЬНАЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ АВАРИЙНОЙ РАБОТЫ

В течение всего периода существования опасности

ВРЕМЯ, В ТЕЧЕНИЕ КОТОРОГО ДОЛЖНЫ ВКЛЮЧАТЬСЯ СВЕТИЛЬНИКИ АО

Через 0,5 секунды после выхода из строя основного освещения.

Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 223; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 13 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!