Расчет системы общего освещения цеха
Задание:
1.Рассчитать число и мощность ламп светильников, разместив их на плане цеха.
2.Выбрать сечение проводов осветительной сети по минимуму проводникового материала.
Исходные данные:
|
Вар. |
Размеры |
|
Трансформатор |
|||||||||
|
№ |
м |
м |
м |
лк |
м |
м |
м |
кВт |
кВт |
кВА |
|
|
|
|
а |
b |
h |
E |
l 1 |
l 2 |
l 3 |
P 1 |
P 2 |
Pн |
cos φ |
β |
|
4 |
6 |
12 |
7 |
300 |
25 |
15 |
25 |
2 |
0,5 |
1600 |
0,8 |
0,6 |
Принять лампы типа ДРЛ, светильник типа С35ДРЛ с кривой распределения
света – глубокая Г-1. Длина цеха А = 60 м. Ширина цеха В = 48 м.
Решение:
1.Расчет числа и мощности ламп светильников.
Установка и расположение светильников определяется параметрами:
h – расчетная высота,
L – расстояние между соседними светильниками,
l – расстояние от крайних светильников до стен.
Распределение освещенности по площади поля существенно зависит от типа
светильника и отношения:
λ = .
Для заданного типа светильника С35ДРЛ величина λ = ( 0,6 ÷ 1,0 ).
Расстояние между лампами выбираем кратным расстоянию между колоннами.
В соответствии с размерами цеха предварительно выбираем расстояние между светильниками L, м:
L = λ ∙ h = ( 0,6 ÷ 1,0 ) ∙ 7
Принимая во внимание расстояние между колоннами и учитывая, что расстояние светильников от стен или рядов колонн принимается в пределах 0,3 ÷ 0,5 L выбираем L = 6 м и подсчитываем количество светильников в одном пролете: N = 18 св. А затем количество светильников в цехе N = 78.
Определяем индекс помещения i:
i = = = 3,8
Определяем коэффициент использования η:
для этого необходим индекс помещения I и коэффициенты отражения поверхностей помещения. Для упрощения используем таблицу 2 для наиболее распространенных коэффициентов отражения.
таблица 2
|
Тип КСС |
Индекс помещения, i |
|||||
|
Г-1 |
0,6 |
0,8 |
1,25 |
2,0 |
3,0 |
5,0 |
|
η |
0,35 |
0,45 |
0,6 |
0,63 |
0,68 |
0,77 |
Принимаем η = 0,70
Определим необходимый световой поток ламп:
Ф = , лм
где, Е – заданная минимальная освещенность; z – отношение E/E;
k – коэффициент запаса; η – коэффициент использования;
S – освещаемая площадь.
Коэффициент запаса k можно принять равным 1,1; z для ламп типа ДРЛ принять равным 1,15.
S = 60 ∙ 48 = 2880 м ;
Ф = = 21685,7 лм.
По световому потоку выбираем ближайшую стандартную лампу из табл.3, световой поток которой не должен отличаться от расчетного более чем на минус 10 и плюс 20 %.
Таблица 3
|
Тип лампы |
Мощность, Вт |
Напряжение, В |
Ток, А |
Ф, лм |
|
ДРЛ 400 |
400 |
135 |
3,25 |
23000 |
Для заданных пролетов размещение светильников производим по углам площадки со сторонами L× L = 6 × 6 м.
2.Расчет электрической осветительной сети.
Определение расчетной нагрузки.
Расчетная нагрузка - это нагрузка по которой производим расчет электрической сети. Для осветительных установок расчетная нагрузка примерно равна установленной мощности:
= ∙ ; = ,
где, N – количество светильников;
р – мощность лампы одного светильника;
- коэффициент спроса.
Для производственных зданий, состоящих из отдельных крупных пролетов, коэффициент спроса принимаем равным 0,95.
= 72 ∙ 400 ∙ 0,95 = 27360 Вт.
К расчету осветительных сетей предъявляются следующие требования:
а) выбранные сечения проводов должны обеспечивать требуемые
напряжения у источников света. Снижение напряжения по отношению к
номинальному не должно у наиболее удаленных ламп превышать 2,5%;
б) выбранные сечения проводов должны обеспечить механическую
прочность при их монтаже и эксплуатации.
Основным является расчет сети на потерю напряжения.
Определение допустимой величины потерь напряжения в сети
Допустимая величина потерь напряжения определяется из выражения:
∆ = −∆−
где, ∆ - допустимая величина потерь в сети;
- номинальное напряжение холостого хода трансформатора;
∆ - потери напряжения в трансформаторе под нагрузкой;
- допустимое минимальное напряжение у удаленных ламп.
Потеря напряжения в трансформаторе зависит от его мощности, загрузки и характера нагрузки:
= %
где, β – коэффициент загрузки трансформатора;
cosφ – коэффициент мощности трансформатора
.
- активная и реактивная составляющие напряжения КЗ
; ;
где, - потери КЗ,
- номинальная мощность трансформатора,
- напряжение КЗ, %
Таблица 4
|
Трансформатор |
Потеря напряжения в % при cosφ |
|||||
|
|
||||||
|
кВ∙А |
кВт |
% |
0,95 |
0.9 |
0,8 |
0,7 |
|
1600 |
16,5 |
6,0 |
5,0 |
4,4 |
3,7 |
3,3 |
;
;
= 0,6(1,03 ∙ 0,8 + 5,91 ∙ 0,6) = 2,6 %
Напряжение холостого хода силовых трансформаторов, как правило, завышается, но не более чем на 5 %, это ограничение накладывают источники света, напряжение на которых не должно превышать 5 % от номинального. Поэтому принимаем = 105 %, находим:
∆ = 105 − 2,6 − 97,5 = 4,9 %.
Таким образом, если осветительная сеть будет выбрана с расчетом, что в ней будет падать напряжение 4,9 %, то в этом случае у самых удаленных источников света напряжение будет снижено на 2,5 % , т.е. составлять 97,5% от номинального что соответствует требованиям.
