Разработка схемы освещения литейного цеха

 

СОДЕРЖАНИЕ


Введение

1.Светотехнический раздел

.1Выбор системы освещения

.2Выбор нормируемой освещенности

.3Выбор источников света

.4Выбор светильников и их размещение

.5Расчёт электрического освещения

.Электротехнический раздел

.1Выбор напряжения питания

.2Выбор схемы питания

.3Выбор марки проводника и способа прокладки

.4Расчёт сечения проводников и по нагреву и потере напряжения

.5Выбор защитно-коммутационных аппаратов

Заключение

Список используемых источников

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;

·избегание 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.

.Характеристика помещения - жаркое, пыльное.

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

.Разряд зрительной работы - VII.

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

.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 Выбор системы освещения


.1.1 Параметры световой энергии

Любое тело, температура которого выше абсолютно нуля, излучает в окружающее 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:


. (1.1)


Единица освещенности - люкс (лк) - это освещенность поверхности площадью 1м2 световым потоком 1 лм (лм/м2).

В расчётах для характеристики светящихся поверхностей, в том числе и источников света, пользуются светимостью М, которая оценивает плотность светового потока, излучаемого светящей поверхностью:

. (1.2)


Единицей светимости служит люмен на квадратный метр (лм/м2) светящей поверхности, что соответствует плоской поверхности площадью 1 м2, 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:


. (1.3)


Единицей яркости служит кандела на квадратный метр (кд/м2).


1.1.2Виды 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.

производственное освещение проводник

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 Кз при проектировании естественного, искусственного и совмещенного освещения следует принимать по таблице 1.2.

Нормы проектируемого литейного цеха следующие:

. Группа Административного района (Новосибирская область) по ресурсам светового климата = № 1.

. Коэффициент светового климата m = 1.

. Значение искусственной освещённости от общей Е = 200 лк.

. Коэффициент естественного освещения КЕО ен = 3 %.

. Показатель ослеплённости Р = 40.

. Коэффициент пульсаций Кп = 20 %.

. Коэффициент запаса Кз = 2,0.


Таблица 1.1

Характеристика зрительной работыНаименьший или эквивалентный размер объекта различения, ммРаз ряд зрительной работыПодразряд зрительной работыИскусственное освещениеЕстественное освещениеСовмещенное освещениеОсвещенность, лкСочетание нормируемых величин показателя ослеплен-ности и коэффициента пульсацииКЕО, еН, %при системе комбинированного освещенияпри системе общего освещенияпри верхнем или комбинированном освещениипри боковом освещениипри верхнем или комбинированном осве щениипри боко вом осве щенииВсе гоот общегоРКп, %Работа со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах Более 0,5VIIНезависимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном 2004020311,80,6

Таблица 1.2.

Помещения и территорииПримеры помещенийИскусственное освещениеЕстественное освещениеКоэф-фи-циент запаса КзКоли-чество чисток светиль-ников в годКоэффициент запаса КзКоличество чисток остекления свето-проемов в годЭксплуатационная группа светильников по приложению ГУгол наклона светопропускающего материала к горизонту, градусы 1-45-670-1516-4546-7576-901 Производственные помещения с воздушной средой, содержащей в рабочей зоне: а) св. 5 мг/м3 пыли, дыма, копоти б) от 1 до 5 мг/м3 пыли, дыма, копоти в) менее 1 мг/м3 пыли, дыма, копотиАгломерационные фабрики, цементные заводы и обрубные отделения литейных цехов Цехи кузнечные, литейные, мартеновские, сборного железобетона Цехи инструментальные, сборочные, механические, механосборочные, пошивочные2,0 18 1,8 6 1,5 41,7 6 1,6 4 1,4 21,6 4 1,6 2 1,4 12,0 4 1,8 3 1,6 21,8 4 1,6 3 1,5 21,7 4 1,5 3 1,4 21,5 4 1,4 3 1,3 2Неравномерность 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 IVVII -1,5 при люминесцентных лампах и 2,0 при других источниках света.


.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 температуры окружающей среды (оптимальная температура 20-25°С); понижение и повышение температуры вызывает уменьшение светового потока.

Для освещения открытых пространств, высоких (более 6 м) производственных помещений большое распространение получили дуговые люминесцентные ртутные лампы высокого давления (ДРЛ). Эти лампы, в отличие от обычных люминесцентных ламп, сосредотачивают в небольшом объеме значительную мощность. Конструктивно лампа состоит из внешнего баллона, выполненного из стекла, внутри которого помещена кварцевая газоразрядная лампа, наполненная некоторым количеством ртути и инертным газом. На внутреннюю поверхность баллона нанесен слой люминофора.

Основные достоинства ламп ДРЛ состоят в устойчивости к атмосферным воздействиям (лампы работают при любой температуре внешней среды), возможности изготовления ламп большой мощности. Кроме того, их можно устанавливать в обычных светильниках взамен ламп накаливания. К недостаткам ламп относится длительное разгорание при включении (5 - 7 мин), а также способность повторно зажигаться только после охлаждения. Следует отметить, что также существенным недостатком является плохая цветопередача, позволяющая применять лампы только при отсутствии каких-либо требований к различению цветов.

Пользуясь рекомендациями СНиП 23-05-95 и ПЭУ п.6.1.16 для искусственного освещения высоких производственных помещений выше 6 м (по заданию 16 м) наиболее экономичные разрядные лампы типа ДРЛ, ДРИ, ДРИЗ и ДНаТ (пункты 6.2.1 - 6.2.2), которые могут применяться как для общего, так и для местного освещения. Освещённость рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего освещения в системе комбинированного, должна составлять не менее 10 % нормируемой для комбинированного освещения при тех источниках света, которые применяются для местного освещения. При этом освещенность должна быть не менее 200 лк при разрядных лампах, не менее 75 лк при лампах накаливания.

Выбор источников света по цветовым характеристикам следует производить на основании приложения Е (СНиП 23-05-95). Для местного освещения рабочих мест следует использовать светильники с непросвечивающими отражателями. Яркость рабочей поверхности не должна превышать значений, указанных в таблице 1.3.


Таблица 1.3

Площадь рабочей поверхности, м2Наибольшая допустимая яркость, кд/м2Менее 1 × 10-4 От 1× 10-4 до 1 × 10-3 « 1 × 10-3 « 1 × 10-2 « 1 × 10-2 « 1 × 10-1 Более 1 × 10-12000 1500 1000 750 500

Согласно приложения Е СНиП 23-05-95 для комбинированного освещения цеха, где не предъявляют требования к цветоразличию выбираю лампы типа ДРЛ для общего и лампы типа ЛБ для местного. Последние обязательны для освещения рабочих поверхностей большой протяжённости, а также при работах с блестящими поверхностями [4]. На рисунке 1.1 приведён внешний вид лампы ДРЛ.


Рисунок 1.1 Лампа ДРЛ


1.4Выбор светильников и их размещение


Осветительным прибором называют совокупность осветительной арматуры и помещенного в нее источника света. Осветительные приборы, предназначенные для освещения объектов, расположенных относительно близко от них, называют светильниками, а удаленных объектов - прожекторами.

Необходимость помещения лампы внутрь осветительной арматуры вызывается следующими соображениями. При горении открытая лампа излучает световой поток в пространство равномерно во все стороны. Осветительная арматура позволяет перераспределить световой поток источника света, т.е. послать его в нужном направлении.

Светильники в зависимости от заданных условий распределения светового потока между верхней и нижней полусферами делятся на следующие группы:

·Светильники прямого света (П) направляют не менее 80% всего светового потока, излучаемого лампой, в нижнюю полусферу применяются для освещения производственных помещений и наружного освещения. Их недостаток заключается в появлении довольно резких теней.

·Светильники преимущественно прямого света (Н) излучают в нижнюю полусферу от 60 до 80% всего светового потока. Такие светильники применяются в цехах с хорошо отражающими стенами и потолками.

·Светильники рассеянного света (Р) излучают световой поток во все стороны (от 40 до 60% в каждую полусферу). Эта группа является промежуточной между светильниками прямого и отраженного света и применяется в производственных помещениях, используются для освещения административных помещений, школ, библиотек и бытовых помещений при светлых тонах окраски потолков и стен.

·Светильники преимущественно отраженного света (В) направляют от 60 до 80% светового потока в верхнюю полусферу и применяются в тех случаях, когда по характеру работы, выполняемой в данном помещении, не должно быть теней (некоторые административные помещения). Излучаемый световой поток в полусферах светильников различается по распределению в пространстве. Его распределение по отдельным направлениям пространства характеризуется кривыми силы света. ГОСТ устанавливает следующие основные типы кривых силы света (рисунок 1.2): К - концентрированная; Г - глубокая; Д - косинусная; С - синусная; Л - полуширокая; Ш - широкая; М - равномерная.

Характеристикой светильников является его защитный угол. Защитным углом светильника с лампой накаливания называют угол ?, образованный двумя прямыми линиями, из которых одна проходит через тело накала лампы, а другая соединяет крайнюю точку тела накала с противоположным краем отражателя (рисунок 1.3).

Отношение светового потока светильника Фсв к световому потоку источника света (лампы) Фл называется коэффициентом полезного действия светильника:


. (1.4)

Общее освещение может быть выполнено при равномерном или локализованном расположении светильников. Расположение светильников локализованного освещения, их мощность и высота подвеса определяются индивидуально для каждого рабочего места или участка производственного помещения.



Рис. 1.2. Типовые кривые силы света



Рисунок 1.3. Защитный угол светильника


При равномерном размещении светильников необходимо найти наивыгоднейшее расстояние между ними, при котором для заданных освещенностей потребляется наименьшее количество энергии.


СОДЕРЖАНИЕ Введение 1.Светотехнический раздел .1Выбор системы освещения .2Выбор нормируемой освещенности .3Выбор источников света .4Выбор

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ