Технологический процесс на птицефабрике

Техническая и светотехническая характеристика светильников НСП03, НСП03М.

Оба светильника по кривой силе света относятся к типу М (равномерного светораспределения, т.е. во все стороны сила света составляет 159,2 кд при эталонном источнике света со световым потоком в 1000 лн). КПД в нижнюю полусферу составляет 45%. В эти светильники могу быть установлены энергосберегающие компактные лампы ЭСКЛ – 11, ЭСКЛ – 13, ЭСКЛ – 15, ЭСКЛ – 18, ЭСКЛ – 22 которые имеют цоколь Е27. мощность этих ламп 11, 13, 15, 18, 22, 24, 28 Вт, а световые потоки: Ф – 600, 700, 850, 950, 1100, 1250, 1600 лм. Для компоновки осветительной установки для прохода между батареями шириной 1,3 м по оси прохода на расстоянии 0,65 м необходимо ставить лампы с небольшим световым потоком, но с небольшим расстоянием между ними. В противном случае при таком малом расстоянии до батареи птицы будут получать чрезмерно высокую (80 – 100 лк) освещенность, что возбуждающе действует на нервную систему птицы и вызывает у них агрессивность, драчливость, каннибализм, следствием чего становится большие потери от выбраковки птицы рабочего стада.

Исходя из этих соображений выбираем лампы ЭСКЛ – 11, ЭСКЛ – 13 с светильниками НСП03М. КСС М. η = 45% (в нижнюю полусферу).

Расчет осветительной установки выполняем точечным методом с тем отличием, что Emin должно быть в точке с Memax за нормируемую освещенность для источников света со встроенным электронным ПРА принимаем 20 лк при минимальной освещенности 7 лк и максимальной 35 – 40 лк.

 

4.7 Расчет сечения проводов  и кабелей, а также определение  потерь напряжения

 

 

Одной из важнейших задач при устройстве осветительных сетей является обеспечение лампой необходимого уровня напряжения в соответствии с нормативными документами.

 

Напряжение в начальной точке сети т.е. на выводах трансформатора не является определённой, постоянной величиной. Оно зависит от особенностей устройства сети высокого напряжения и от нагрузки, изменяющейся во времени и неподдающейся точному прогнозированию, поэтому для упрощения рассмотрения вопроса из данных практики принято, что потеря напряжения в сети до последней лампы должна быть не более 2,5%, лишь в этом случае осветительная установка будет функционировать нормально [14]

 

Отсюда очень важно правильно рассчитать сечение проводов и кабелей, так как от них зависит величина потерь напряжения электрического тока в проводах до места потребления.

Для выполнения расчёта составляем расчётную схему групповых линий и нагрузок. Для каждой группы параметры сети определяются отдельно. Составляем расчётную схему щитка N 1 исходя из рекомендаций изложенных авторами [13-16] .

Расчётная схема щитка № 1

 

Определим момент нагрузки относительно щитка  О

М0-1 =

где n - общее число светильников в группе n = 64 шт

Рл - мощность ламп светильника с учётом ПРА Рс = 0,014 кВт

Lo-1 - расстояние от щитка до разветвления группы, L0-1=30 м

nр - число розеток в группе  n =3 КР = 2 кВт Kс = 0,5- коэффициент спроса ,

ℓ1-34 = 23 м   от щитка до первой розетки

L1- Расстояние между розетками L1=20м

n1, n2 число светильников в подгруппе 32 шт

l - расстояние между светильниками l= 3,0 м

α - для однофазной ответвления от трёхфазной линии α = 1,83

Вычислим момент относительно щитка

Из таблицы 12.11 [13] по величине момента Мо-1=428 кВт м

Выбираем сечение алюминиевого провода, исходя из такого соображения, что от щитка до последнего светильника группы потеря напряжения не должно превысить 2,5 % , т.е. U ≤ 2,5 %

Исходя из этого условия, выбираем сечение проводника алюминиевого для участка 0-1 So-1 = 10мм², тогда потеря напряжения на участке  l0-1=3 0 м при сечении кабеля АВВГ 4 х 16,0 мм2 будет равно ∆U0-1 = 0,6 %. Следовательно на оставшиеся 3 ветки группы потерю напряжения можно допустить не более чем :

∆U = 2,5 %  - 0,6 = 1,9 %

Определим момент нагрузки на ветке   1-33

Определим момент нагрузки на ветке     1-36

M1-36 = n1*Pp*Kc [ l1-34 +L1 = = 6 ∙ 0,5 ∙ 43 ∙ 1,83

Из таблицы 12.11 [13] по величине моментов с учётом того, что на три оставшиеся ветви группы допускается потеря напряжения не более 1,7 % определим сечение кабеля на участке

По величине М1-36; = 236 кВтм находим сечение кабеля алюминиевого АВВТ должно быть S1-36= 4,0 мм², тогда потеря напряжения составит ∆U1-36 = 1,3 %.

По величине М1-33 =43 кВт.м из той же таблицы необходимо сечение алюминиевого провода для подключения светильников

М1-33 = 43,5 м, кабель АВВГ 2 х 2,5мм² при этом потеря напряжения на участке длиной Lпр = 36м составит ∆U1-33= 0,4%

Следовательно, на последнюю ветку группы осталась допустимая потеря напряжения равная:

∆U = 1,9 % - 1,3 % - 0,8% =  - 0,2 %

Таким образом в установленный регламент потери напряжения при выбранных сечениях проводов мы уложились.

Проверка потери напряжения в электроосветительной сети при выбранных сечениях проводов выполняется по формуле [13] для первого участка 0-1

∆U0-1 =

Где ∑M+∑Mα - сумма моментов нагрузок на участке

С      - коэффициент характеризирующий материал и напряжение питания сети для алюминиевого провода при напряжении питания 380/220 В  С=46

S0-1 - сечение проводника, мм²

 

Определим потери напряжения на участке 0-1

∆U0-1 = %

Определим потерю напряжения на участке 1-33 .

∆U1-33 =

Определим потери напряжения на участке1-36

∆U1-36 =

Определение потери напряжения на участке 1-63

∆U1-63 =

 

Общая потеря напряжения в проводах групп составит:

∆U = 0,58 + 0,374 + 0,374 + 1,26 = 2,60 %

Теперь проводим проверку проводов, выбранных по допустимой потере напряжения, по допустимому длительному нагреву при прохождении по ним расчётных значений тока. Определение расчётных значений тока производится по формулам[12-14]

Для расчетных участков 1-33 и 1-63:

Ip = Pp* KТ  [16]    или    Ip =

,   [12-14]

где  Рр -  расчётная мощность нагрузки, кВт

КТ  -  коэффициент, зависящий от напряжения сети и её системы,

при Uф =  380/220 В  Кт = 1,69 [16]

Кn -  потери в ПРА  Кn = 1,08

- коэффициент мощности сети,

Ip =0.0124*1.075*1.69*64 = 1,62 А

или    I р  =

Согласно ПУЭ [11] допустимый длительный ток по алюминиевым проводам с поливинилхлоридной изоляцией, проложены в одной трубе в виде четырёх одножильных изолированных проводов при сечении 2,5 мм составляет 19 А, так, что провода будут работать с многократным запасом.

 

Iр= 0,014*64*1,69+0,014*64*5,05+0,53*3*4,54=15,6 А

 

Согласно ПУЭ допустимый длительный ток по алюминиевому проводнику с поливинилхлориднои изоляцией, проложенным в виде четырех одножильных проводов в одной трубе при сечении 2,5 мм² составляет 19А, так что по нагреву выбранные нами провода будут работать с большим запасом.

 

4.8 Выбор аппаратуры защиты

 

Согласно требованиям ПУЭ [11] все осветительные сети должны иметь защиту от короткого замыкания (КЗ), а в некоторых случаях от перегрузки.

Защиту от перегрузки должны иметь: сети внутреннего освещения выполненные открыто проложенными проводами с горючей наружной изоляцией или оболочкой, и осветительные сети в жилых, общественных и торговых помещениях, а также в служебно-бытовых помещениях предприятий, хотя и выполненные защищенными проводниками в трубах и в несгораемых строительных конструкциях. Защита осветительных сетей осуществляется аппаратами защиты, предохранителями, автоматическими выключателями, отключающими защищаемую электросеть при ненормальных режимах. Для защиты электроосветительных сетей наиболее широко применяются автоматические выключатели, главным преимуществом автоматов перед предохранителями является возможность их использования в качестве защитных и отключающих устройств (аппаратов управления).

Для защиты осветительных сетей предпочтительно использовать автоматы с тепловыми расцепителями, имеющими обратнозависимую от тока характеристику. Автоматы с электромагнитными расцепителями мнгновенного действия для защиты осветительных сетей применять, не рекомендуется. [11.16].

Защита электрических сетей от токов короткого замыкания КЗ должна обеспечивать отключение аварийного участка за минимальный промежуток времени и по возможности с соблюдением селективности. Первое требование реализуется, если ток КЗ в линии с глухо заземленной  нейтралью имеет значения не менее

-при защите предохранителями  во невзрывоопасных зонах - 3I3 а во взрывоопасных- 4I3

-при защите автоматами с расцепителями тепловыми в невзрывоопасных зонах  - 3I3   во взрывоопасных – 4 I3, где  IНЗ – номинальный ток аппарата защиты.

Для обеспечения селективности аппарата защиты  In  плавких предохранителей или установок автоматов каждого предыдущего по направлению к токоприемнику аппарата защиты рекомендуется применять на 2 ступени ниже, чем предыдущего, если это не приводить к завышению сечения проводов.

Номинальные токи установок автоматов и предохранителей следует выбирать по возможности наиболее близкими к расчетным токам защищаемых участков. Соотношение между наибольшими допустимыми токами проводов и номинальными токами аппаратов защиты I3:

В сетях не защищаемых от перегрузок:

-предохранители  Iп 3           I3 ≤3IП

-автоматы с нерегулируемым расцепителем  Iп ≥IЗ       I3 ≤ 3IП

-автоматы с регулируемым тепловым  расцепителем   IП           I≤1,25IП

В сетях защищаемых от перегрузок:

-предохранители и автоматы с  нерегулируемым расцепителем    IП           I3 ≤ IП

-автоматы с регулируемым расцепителем

Аппараты защиты должны устанавливаться в следующих местах осветительной сети [16]:

1. В местах присоединения сети к источникам питания(распределительные щиты ТПИ, распределительные пункты).
2. На вводах в здания.
3. В групповых щитках в начале каждой групповой линии. 
4. В местах уменьшения сечения проводов по направлению к токоприемнику, если защитный аппарат линии не защищает участок со сниженным сечением.

В качестве коммутирующей и защитной аппаратуры в осветительной сети применяем магнитные пускатели и автоматические выключатели типа АЕ-2000 [9-16].

Магнитные пускатели и автоматические выключатели выбираем аналогично для осветительной сети как и для силовой электросети, то есть с учетом номинальных напряжений, номинальных токов автоматов, тепловых и электромагнитных расцепителей, а также с учетом токов срабатывания теплового и электромагнитного расцепителя и предельного тока отключения. На участке осветительной линии от ввода до распределительного щитка (участок 0-1) рабочий длительный ток Iдл   =25,5 А., напряжение во всей осветительной сети 380/220 В. Для защиты этого участка выбираем автоматический выключатель с номинальным током 63 А., то есть 4ой величины, тогда марка выбранного выключателя будет АЕ – 2046 – 4Д, то есть автоматический выключатель 3-х полюсный с комбинированными расщепителями, с одним замыкающим и одним размыкающим блок-контактами и с одним независимым дополнительным расцепителем.

Остальные сведения о выборе автоматических выключателей и магнитных пускателей приводятся в расчетно-монтажной схеме, которая приводится ниже.

5. Безопасность жизнедеятельности  и экологическая безопасность работы в птичнике

5.3 Разработка и расчет  заземляющего устройства птичника.

В соответствии с ПЭУ и ПТЗ для электроустановок с глухозаземленной нейтралью  напряжением до 1000 В сопротивление заземляющего устройства не должно превышатьRa 10 Ом. Заземляющее устройство трансформаторной подстанции выполняется контуром со стальным стержнем длиной 3 м. диаметром 12 мм. Сопротивление одиночного вертикального заземлителя заглубленного на tО.8 м от поверхности земли определяем по формуле [19]:

 

Rст = 0,366 ( Ом

h =

L = 3м  длинна стержня

где Rст - сопротивление одного стержня

Ρp =240Ом..м -удельное расчетное сопротивление грунта ( птичника расположен на черноземе )

d-диаметр стержня d  =0,012 м.

hст -  глубина Заложения стержня, м.

t= 0.8

Расчет количества стержней с учетом коэффициента экранирования и сезона

n=    ,

ориентировочное определение количества стержней выполняется по формуле:

n  = ,

Стержни расположены в ряд вдоль стены птичника. Для нахождения коэффициента экранирования, найдем отношение Q  расстояние между стержнями (d =3м) к длине стержня  ( l = 3 м)  ]        Q =1

По таблице 6 [20]    при    Q =1   η = 0.56

Воронежская область относится к III климатической зоне  и для  l = 3м  по таблице 5 [20] находим η =1.2-1.3 Примем η = 1.3 тогда

n = 20.75

Примем     n = 21  стержень .

Стержни соединим металлической полосой . Сопротивление полосы Rт определим по формуле:

Кт = 0,366

Длина полосы 21,стержней 3=63м.

Размеры: ширина l = 0,01м., толщина t = 0,005 м.

Тогда: К = 0,366

Коэффициент сезона η = 1.6 [ 20]  экранирования  η=0.6

Rг= 10 

С учетом параллельного соединения стержней и полосы, общее сопротивление определяется по формуле :

 

По ПУЭ R ≤ 10 (Ом), 7,3< 10, следовательно, искусственное заземление выполнено правильно.

  
Список литературы

 

1. Промышленное птицеводство. М Агропромиздат 1991                                                                                         составили Фисицин В.И., и Тардетьян Г. А..

2. Справочник. Промышленное птицеводство. М. Колос 1971 составитель Чурсин А.М.