ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ ЦЕХА ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

При этом выбор места расположения принимался из условия удобства эксплуатации и безопасности. Щитки для освещения основного помещения установлены у входа в помещение. Тип щитка выбирался по условию количества присоединяемых групповых линий.Схема расположения щитков и трассы электрической сети приведена на рисунке 2.2.Рисунок 2.2. Схема расположения щитков освещения и трассы электрической сети .Для освещения механического цеха выбираем навесные щитки освещения типа ЩА-601, с 6 отходящими группами.2.5. Выбор марки и способа прокладки проводниковВ осветительных сетях промышленных предприятий, как правило, применяются провода и кабели с алюминиевыми жилами (поскольку помещение цеха с нормальными условиями среды, использование проводов и кабелей с медными жилами технически не обосновано). Наметим основные решения по конструктивному исполнению осветительных сетей. Питающие линии С2 и С3 (к щиткам ЩО2 и ЩО3), принимаем марки АВВГ 5х16 и выполняем пятижильным кабелем (3-фазных, нулевой защитный и нулевой рабочий проводники). Кабель прокладывается открыто по строительным элементам здания с креплением скобами. Питающий кабель С1, к щитку ЩО1, принимается марки АВВГ 5х4 и прокладывается открыто по строительным элементам здания с креплением скобами. Таким образом, питающие линии выполняются кабелем АВВГ с алюминиевыми жилами, с поливинилхлоридной изоляцией жил, в поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова. Групповые линии выполняются кабелем той же марки, прокладываются открыто по строительным элементам здания с креплением скобами или на тросах.Для линии групповй сети кабелей в основном помещении организовываются открытым способам в коробах (в монтажном профиле). Для помещений нач. цеха и бытовок – скрыто, под слоем штукатурки в борозде стен. В остальных - непосредственно по строительным основаниям (с креплением скобами или с помощью монтажно-строительного пистолета пристреливаются стальные полосы, на которые бандажом закрепляются провода и кабели).Трасса электрической сети должна проходить таким образом, чтобы она охватывала значительное число щитков освещения и при этом обеспечивала минимум обратных потоков.2.6. Выбор сечения проводниковЭлектрический расчет осветительной проводки имеет целью определение номинальных токов аппаратов защиты на групповых щитках и вводном распределительном устройстве, а также сечений проводовРасчет сечения токоведущей жилы по нагреву заключается в выборе такого проводника, чтобы рабочий ток, протекающий в нем при номинальной нагрузке, был бы меньше длительно допустимого табличного В [4, табл. 12.6] приведены значения допустимых длительных токов для проводов и кабелей, в зависимости от их типов, способа прокладки, величины сечения токоведущих жил и их количества.Величина расчетного тока токоприемников определяется по формуле:для однофазных (2.3)для трехфазной где: Pp– активная расчетная мощность нагрузки одной или трех фаз соответственно, cosφ –коэффициент мощности нагрузки, Uл, Uф – линейное и фазное напряжения сетиСоответственноcosφ – коэффициент мощности для различных источников света составляет: для ЛЛ – cosφ=0,92; для ДРЛ=0,85.Согласно ГОСТ 13109–97 задается допустимая потеря напряжения у источников света:для освещения промышленных зданий ∆U=2,5%.Таким образом, зная допустимую потерю напряжения, можно определить сечение токоведущей жилы (2.4)где М – момент нагрузки, кВт·мli – длина групповой или питающей линии, мс – табличный коэффициент, значение которого зависит от величины номинального напряжения и материала проводника, [4, табл. 12.46]: для групповой линии с=19,5.Определим сечение кабеля идущего от щитка ЩО1 линии №1-1:Выбираем сечение по каталогу 2,5 мм2.Данные по всем линиям заносим в таблицу 2.1.Таблица 2.1. Выбор сечения проводов и кабелей№P, кВтL, мI, АSр, мм2S, мм2Потери%M,кВт·мКабель,марка, сечениеЩО1№1-10,52522,570,551,50,007133,64АВВГ 3х1,5№1-21,0254,940,511,50,00125АВВГ 3х1,5№1-30,48282,370,281,50,01513,44АВВГ 3х1,5№1-40,64403,550,741,50,02846АВВГ 3х1,5ЩО2№2-12,15011,231,242,05105ВВГ 3х4№2-22,16011,231,6442,46126ВВГ 3х4№2-32,17011,231,6861,97147ВВГ 3х6№2-42,18011,231,9262,18168ВВГ 3х6ЩО3№3-12,16511,231,6761,75136,5ВВГ 3х6№3-22,17511,231,9862,05157,5ВВГ 3х6№3-32,18511,232,0462,32178,5ВВГ 3х6№3-42,19511,232,28101,56199,5ВВГ 3х10№3-52,110511,232,52101,72220,5ВВГ 3х102.7. Выбор защитно-коммутационных аппаратовВыбор защитно-коммутационного аппарата по номинальному току обеспечивает отсутствие опасных перегревов частей аппарата при его длительной работе в нормальном режиме. Для этого необходимо, чтобы максимальный действующий рабочий ток не превышал номинального тока аппарата:Ip≤ Iном а (2.5) Автоматические выключатели необходимо также выбрать из условия реализации защитной функции. При этом для них оцениваются значения номинальных токов тепловых расцепителей:Iномрасц ≥ 1,25Ip(2.6)где коэффициент 1,25 необходим для учета разброса защитной характеристики,Iномрасц – номинальный ток теплового расцепителя автомата.Кроме этого для автоматов номинальный ток теплового расцепителя необходимо согласовать с длительно допустимой токовой нагрузкой кабеля, присоединенного к этому автомату, по условию:Iдд ≥ Iномрасц(2.7)Результаты выбора автоматических выключателей заносим в таблицу 2.2.Таблица 2.2 Выбор автоматических выключателейЛинияРасчетный ток линииIр, АКол-во полюсов автом. вык., шт ТипавтоматаIн.а., АIн.р, АС11,323АЕ20466316С237,633АЕ20466350С346,853АЕ20466363№1-12,573АЕ1031256,3№1-24,941АЕ1031256,3№1-32,371АЕ1031256,3№1-44,551АЕ1031256,3№2-111,231АЕ10312516№2-211,231АЕ10312516№2-311,231АЕ10312516№2-411,231АЕ10312516№3-111,231АЕ10312516№3-211,231АЕ10312516№3-311,231АЕ10312516№3-411,231АЕ10312516№3-511,231АЕ10312516Времятоковые характеристики выбранных выключателей показаны на рис.2.3-2.4.Рис. 2.3 Время токовая характеристика отключения АЕ2046Рис. 2.4 Время токовая характеристика отключения АЕ10312.8. Расчет токов однофазного короткого замыкания и проверка аппаратовПроверку на чувствительность автоматического выключателя на линии от ТП к ЩО1 производим по схеме, показанной на рис. 2.5.Рис. 2.5 Схема КЗ для проверки на чувствительность автоматического выключателяЛиния выполнена кабелем АВВГ 5х4, длина 0,05 км.L=0,05км, R=r0·L=8.3·0.05=0.415 ОмХ=х0·L=0,1·0,05=0,005 ОмZ===0.415 ОмZnфо=2Z=2·0.415=0.83ОмIкз==0,48 кАИндуктивные сопротивления кабелей взяты из [4, табл. 12.43].Рассчитаем кратность: = =24По характеристике определяем время срабатывания: tсраб=0,015с, амаксимальное допустимое равно 5 с, следовательно, оставляем ранее выбранный выключатель. Проверку на чувствительность автоматического выключателя на линиях, отходящих от ЩО 1, производим по схеме, показанной на рис. 2.6, для самой удаленной точки.Рис. 2.6 Схема КЗ для проверки на чувствительность автоматического выключателяЛиния №1-1:Линия выполнена кабелем АВВГ 3х2,5, длина 0,052 км.L=0.052 км ,r01=12.5 ом/км, х01=0,116 Ом/кмR1 = r01L = 12.5·0.052 = 0.65 ОмХ1=х01L=0.116·0.052= 0.006 ОмZ===0.65ОмZnфо=2Z1 +2Z=2·0.65+2·0.415=2.13ОмIкз==0,101 кАИндуктивные сопротивления кабелей взяты из [4].Рассчитаем кратность: = =16По характеристике определяем время срабатывания: tсраб=0,009с, амаксимальное допустимое равно 0,4 с, следовательно, оставляем ранее выбранный выключатель.Проверку на чувствительность автоматического выключателя на линии от ТП к ЩО2 производим по схеме, показанной на рис. 2.7.Рис. 2.7 Схема КЗ для проверки на чувствительность автоматического выключателяЛиния выполнена кабелем АВВГ 5х16, длина 0,025 км.L=0,025 км, R=r0·L=2.06·0.025=0.0515 ОмХ=х0·L=0,08·0,025=0,002 ОмZ===0.0515 ОмZnфо=2Z=2·0.0515=0.103ОмIкз==2.56 кАРассчитаем кратность: = =128По характеристике определяем время срабатывания:tсраб=0,01с, амаксимальное допустимое равно 5 с, следовательно, оставляем ранее выбранный выключатель.Проверку на чувствительность автоматического выключателя на линиях, отходящих от ЩО2, производим по схеме, показанной на рис. 2.8, для самой удаленной точки.Рис. 2.8 Схема КЗ для проверки на чувствительность автоматического выключателяЛиния №2-4:Линия выполнена кабелем ВВГ 3х6, длина 0,08 км.L=0.08км ,r04=3.3ом/км, х04=0,09 Ом/кмR4= r01L = 3.3·0.08 = 0.264 ОмХ4=х01L=0.09·0.08= 0.0072 ОмZ===0.264ОмZnфо=2Zл4 +2Z=2·0.264+2·0.103=0.734ОмIкз==0,284 кАРассчитаем кратность: = =17.75По характеристике определяем время срабатывания: , амаксимальное допустимое равно 0,4 с, следовательно, оставляем ранее выбранный выключатель.Проверку на чувствительность автоматического выключателя на линии от ТП к ЩО3 производим по схеме, показанной на рис. 2.9.Рис. 2.9 Схема КЗ для проверки на чувствительность автоматического выключателяЛиния выполнена кабелем АВВГ 5х16, длина 0,085 км.L=0,085км, R=r0·L=2.06·0.085=0.1751ОмХ=х0·L=0,08·0,085=0,0068 ОмZ===0.175ОмZnфо=2Z=2·0.175=0.35ОмIкз==0,564 кАРассчитаем кратность: = =28.7По характеристике определяем время срабатывания: tсраб=0,02с, амаксимальное допустимое равно 5 с, следовательно, оставляем ранее выбранный выключатель. Проверку на чувствительность автоматического выключателя на линиях, отходящих от ЩО 3, производим по схеме, показанной на рис. 2.10, для самой удаленной точки.Рис. 2.10 Схема КЗ для проверки на чувствительность автоматического выключателяЛиния №3-5:Линия выполнена кабелем ВВГ 3х10, длина 0,105 км.L=0.052 км ,r05=2,0ом/км, х05=0,08 Ом/кмR5= r05L = 2·0.105 = 0.21ОмХ5=х05L=0.08·0.105= 0.0084ОмZл5===0.21ОмZnфо=2Zл5 +2Z=2·0.21+2·0.175=0,77ОмIкз==0,2716 кАРассчитаем кратность: = =17По характеристике определяем время срабатывания: tсраб=0,007с, амаксимальное допустимое равно 0,4 с, следовательно, оставляем ранее выбранный выключатель.2.9. Расчет потерь напряжения в проводникахДля выбранного сечения определяется фактическая потеря напряжения:, % (2.8)где P, Q – активная и реактивная составляющие электрической нагрузки; R, X – активное и реактивное сопротивление линии; U- номинальное напряжение сети. Активное и реактивное сопротивления линии определяются, исходя из удельных сопротивлений r0, x0 и длины линии L. Потеря напряжения до удаленного светильника не должна превышать 4-6%. Если это условие не соблюдается, то необходимо увеличить сечение, что приводит к уменьшению активного сопротивления, и соответственно, к уменьшению потери напряжения.Рассчитаем потерю напряжения для линии №1-1 ЩО1.Определяем фактическую потерю напряжения в проводниках: = 0,007 %Для кабеля АВВГ сеч 2,5 мм2[4], r0=13,2 Ом, x0=0,1Ом, L=95 м:R=r0L=13,2·52=684,4ОмХ=х0·L=0,1·52=5,2 ОмДругие линии рассчитываем аналогично и расчеты сведем в таблицу 2.1.Для линии от ТП к ЩО1: = 0,005 %Для кабеля АВВГ сеч 4 мм2[4], r0=8,3 Ом, x0=0,1Ом, L=70 м:R=r0L=8,3·70=581ОмХ=х0·L=0,1·70=7 ОмТаблица 2.3 Расчет отклонений напряжения вводных щитовНомер щитаДлина линии,мСечение кабеля,мм2Р, кВтQ, кВар∆U%ЩО1705х40.80.880,005ЩО2355х1612,3213,550,59ЩО31025х1615,416,942,14Отклонения напряжения удовлетворяют заданным требованиям: 5% для питающих проводников.ЗаключениеВ ходе выполнения курсовой работы был произведён расчёт осветительной сети механического цеха промышленного предприятия. Было сделано следующее:- разработана наиболее простая и экономичная система освещения, отвечающая всем действующим нормам и правилам;- выбраны источники света, а также светильники и их размещение; - определены нагрузки освещения и выбрана схема питания осветительной сети;- выбраны групповые щитки освещения, провода и кабели, а также защитные аппараты осветительной сети.Список литературыАлексеев А.П. Проектирование установок электрического освещения. Учебное пособие по выпуску расчетно-графической работы / ВолгГТУ, Волгоград, 2004 -72 с.Щербаков Ю.Н., Электрическое освещение, Л., ЛВВИСКУ, 1987 г.ГОСТ 17677*82 (ст. СЭВ 3182–82). Светильники. Общие технические условия; М., Издательство стандартов.Кнорринг Г.М. и др., Справочная книга для проектирования электрического освещения, Л., «Энергия», 1999 г.Правила устройства электроустановок, раздел 6,7, 7-е издание, М: Минтопэнерго РФ, 1999«Проектирование электрического освещения цеха промышленного предприятия» Методические указания к курсовому проектированию Ра по дисциплине «Технология проектирования систем электроснабжения»СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещениеКнорринг Г.М. «Справочная книга для проектирования электрического освещения». Л: Энергия 1976г