Расчет и проектирование электрического освещения в телятнике

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

 

БУРЯТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ

АКАДЕМИЯ им. В.Р. ФИЛИППОВА

 

ИНЖЕНЕРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

 

Кафедра «Электрификация и автоматизация с/х»

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

СВЕТОТЕХНИКА

ТЕМА: «Расчет и проектирование электрического освещения в телятнике»

 

 

 

 

 

                                                                

                                                              

 

 

 

                                                                               Выполнил: ст. гр. 4204

                                                          Абрамов С.Б.

                                                                                    Проверил: д.т.н. профессор

                                                                                    Тайсаева В.Т.

 

 

 

Улан-Удэ

2009

Содержание.

 

1. Техническое задание--------------------------------------------------3                                                                  
2. Введение-----------------------------------------------------------------4                                                                                      
3. Расчет размещения светильников----------------------------------5                                            
4. Точечный метод--------------------------------------------------------6
5. Метод коэффициента использования светового потока-------8
6. Метод удельной мощности------------------------------------------9
7. Общие сведения-------------------------------------------------------10
8. Выбор осветительного щита----------------------------------------10
9. Выбор марки проводов-----------------------------------------------11

10. Основные мероприятия по защите персонала от поражения электрическим током----------------------------------------------------12

11. Основные мероприятия по защите  животных от поражения электрическим  током----------------------------------------------------13

12. Список использованной литературы-----------------------------17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Техническое задание.

 

1. Объект – Телятник
2. Источник света – РЛНД (Разрядные люминесцентные лампы низкого давления)
3. Норма освещённости – 100 лк.
4. Размеры основного помещения

Длина – 24 м.

Ширина – 8 м.

Высота – 4,5 м.

5. Количество вспомогательных помещений – 3
6. Суммарная площадь от площади основного помещения– 18  %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Введение.

 

     Основной задачей  курсовой работы по дисциплине  «Светотехника» является практическое освоение  студентом этапов проектирование электрического освещения различных сельскохозяйственных производственных помещений, которое, в общем случае, включает в себя светотехнические и электротехнические расчёты.

     В светотехнической  части курсовой работы необходимо выбрать вид, систему освещения и типы светильников и источников света, произвести расчёт размещения светильников и определить мощности используемых осветительных ламп и всей осветительной установки.

     В электротехнической части курсовой работы производится: Выбор типа и места установки осветительного щита и способа его электропитания со стороны источника и подключения со стороны осветительной нагрузки. Выбор марки проводов и способа прокладки осветительной проводки. Расчёт сечения проводников по допустимому нагреву и допустимой потере напряжения в каждой группе осветительной сети. Выбор защитно – отключающей аппаратуры осветительного щита, разработка мероприятий по защите персонала от поражения электрическим током.

     Графическая часть курсовой работы представляется в виде листа спецификации используемых светотехнических и установочных изделий, проводов и электроаппаратуры, чертежа плана объекта с нанесением на него щитов, светильников, розеток, выключателей, понижающих трансформаторов и др.

     Правильно спроектированные  осветительные электроустановки  позволяют повысить эффективность  производства, улучшить качество  продукции и существенно улучшить  условия труда и снизить производственный  травматизм.

 

 

 

 

 

 

 

3. Расчет размещения светильников.

 

     Существует два вида размещения светильников: равномерное и локализованное. При локализованном размещении светильников выбор их места расположения решается в каждом случае индивидуально и зависит от технологического процесса и плана размещения освещаемых объектов.

     Наиболее рациональным является равномерное размещение светильников по вершинам квадратов, прямоугольников или ромбов. Оптимальное расстояние между светильниками определяется по формуле:

  Hр   L   Hр

где , - относительные светотехнические и энергетические наивыгоднейшие расстояние между светильниками.

= 1,8; = 2,6. ( по табл. 5)

Hр – расчетная высота подвеса светильника, м.

     Hр = H0 – hсв – hраб

       где H0 – высота помещения, м.

           hсв = 0...0,5 – высота свеса светильника, м;

hраб – высота освещаемой рабочей поверхности от пола, м.

     Крайние светильники  устанавливают на расстоянии                   lAB = (0,3…0,5) ∙ L от стены. Если рабочие поверхности расположены у стен, то расстояние между стеной и крайним рядом светильников рекомендуется брать 0,3∙ L.

     По рассчитанному значению L, длине А и ширине В помещения определяют число светильников по длине помещения:

NA = (A – 2 ∙ lA ) / (L) + 1

     Число светильников по ширине помещения:

 NB = (B – 2 ∙ lB ) / (L) + 1

     Общее количество светильников в помещении:

N = NA ∙ NB

Определение расстояния между светильниками и рядами:

     LA = A / (NA – a)

     LB = B / (NB – a)

где а = 0,4

 

 

Решение:

 Hр   L   Hр

   1,8 ∙ 3,6 L 2,6 ∙ 3,6

   1,8 ∙ 3,6 7 2,6 ∙ 3,6

                 L = 7

 

lAB = (0,3…0,5) ∙ L

lAB = 0,37 ∙ 7 = 2,59 м.

 

NA = (A – 2 ∙ lA ) / (L) + 1 = (24 – 2 ∙ 2,59) / (7) +1 = 4

NB = (B – 2 ∙ lB ) / (L) + 1 = (8 – 2 ∙ 2,1) / (7) +1 = 2

N =  NA ∙ NB = 4 ∙ 2 = 8

 

LA = A / (NA – a) = 24 / (4 – 0,4) = 6,67 м.

LB = B / (NB – a) = 8 / (2 – 0,4) = 5 м.

 

 

4. Точечный метод.

 

     Точечный метод используют  для расчета неравномерного освещения: общего локализованного, местного  наклонных поверхностей, наружного. Необходимый световой поток осветительной  установки определяют из условия, что в любой точке освещаемой  поверхности освещённость должна быть не менее нормированной, даже в конце срока службы источника света. Отражение от стен, потолка и рабочей поверхности не играет существенной роли.

ei – условная освещённость в контрольной точке от i-го источника света с условным световым потоком 1000 лм, которую определяют по кривым изолюкс или по формуле:

    

     ei = (I i1000 ∙ cos3 ) / H2p ,

 

где i  - угол между вертикалью и направление света i-го светильника в расчётную точку

1000 – сила света i-го источника света с условной лампой, световой поток который равен 1000 лм, в направлении расчётной точки.

    

     Световой поток источника света в каждом светильнике рассчитывают по формуле:

 

     Ф = (1000 ∙ ЕН ∙ КЗ ) /( ∙ ei ),

 

где - коэффициент, учитывающий дополнительную освещённость от удаления светильников и отражения от ограждающих конструкций;

1000 – световой поток условной  лампы, лм.

По рассчитанному значению светового потока и табличным данным выбирают тип, размеры лампы и её мощность ФЛ , рассчитывают отклонение табличного светового потока от расчетного:

 

- 0,1   (ФЛ – Ф) / Ф + 0,2

 

Тип лампы ЛБ 20 – 1. Мощность лампы 20 Вт напряжение в лампах 60 В. Номинальный световой полюс 1200. Длина лампы 604,0 мм, диаметр 40 мм. Продолжительность горения 15 тыс. ч.

 

Решение:

 

e1 = (I i1000 ∙ cos3 ) / H2p = (159,2∙ cos3 ∙ 36˚) / 3,62 = 6,5 лк.

e2 = (I i1000 ∙ cos3 ) / H2p = (159,2∙ cos3 ∙ 36˚) / 3,62 = 6,5 лк.

e3 = (I i1000 ∙ cos3 ) / H2p = (159,2∙ cos3 ∙ 65˚) / 3,62 = 0,93 лк.

e4 = (I i1000 ∙ cos3 ) / H2p = (159,2∙ cos3 ∙ 75˚) / 3,62 = 0,21лк.

 

ei = 6,5+6,5+0,93+0,21 = 14,14 лк.

 

Ф = (1000 ∙ ЕН ∙ КЗ ) /( ∙ ei ) = (1000 ∙ 100 ∙ 1,3 ) /(1,2∙ 14,14 ) =

2020 лм.

 

- 0,1   (ФЛ – Ф) / Ф + 0,2

- 0,1   - 0,05 + 0,2

 

 

 

 

5. Метод коэффициента  использования светового потока.

 

     Этот метод целесообразно применять при расчёте общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей с учётом отражённых от стен, потолка и пола световых потоков. Значения коэффициентов отражения для различных материалов и покрытий.

    

Световой поток в каждой формуле находится по формуле:

 

     Ф = (ЕН ∙ S ∙ КЗ ∙ Z) / (N ∙ ) ,

 

где ЕН – заданная минимальная освещённость, лк;

КЗ – коэффициент запаса;

S – освещаемая площадь, м2 ;

Z – коэффициент неравномерности равный – 1,2;

N – общее количество светильников, шт.;

- справочный коэффициент светового потока в относительных единицах.

    

Индекс помещения рассчитывают по формуле:

 

i = (A ∙ B) / [Hp ∙ (A + B)],

 

где А, В – длина и ширина помещения, м;

Hp – расчётная высота, м.

По найденному световому потоку, пользуясь справочными данными выбирают тип, размер лампы и её мощность.

 

Решение:

 

Ф = (ЕН ∙ S ∙ КЗ ∙ Z) / (N ∙ ) = (100 ∙ 192 ∙ 1,3 ∙ 1,2) / (8 ∙ 34) = 110,12

i = (A ∙ B) / [Hp ∙ (A + B)] = (24 ∙ 8) / [3,6 ∙ (24 + 8)] = 1,67

 

Тип лампы - ЛБ. Мощность P = 30Вт. Напряжение U = 220В, диаметр 27 мм, Световой поток Ф = 2020.

 

 

 

6. Метод удельной мощности.

 

     Этот метод является  упрощенным методом коэффициента  использования светового потока и рекомендуется для расчёта осветительных установок второстепенных помещений и для предварительного определения осветительной нагрузки на начальной стадии проектирования.

    

Расчётная формула метода:

 

Pрл =  (Pуд ∙ S) / N,

 

где Pрл – расчётная мощность лампы, Вт;

N – количество светильников в помещении, шт.;

Pуд – удельная мощность общего равномерного освещения, Вт / м2;

S – площадь помещения, м2 .

    

     Значения удельной  мощности зависит от типа и  светораспределения светильника, размеров помещения, коэффициентов отражения стен, потолка и пола, высоты подвеса светильника и выбирается по справочной литературе.

 

Телятник – 3,7 Вт / м2.

 

По расчётной мощности лампы Pрл и каталожным данным выбирают типоразмер лампы и её мощность так, чтобы выполнялось условие:

 0,9 ∙ Pрл    Pл 1,2 ∙ Pрл

 

Решение:

 

Pрл  =  (Pуд ∙ S) / N = (3,7 ∙ 192) / 8  = 88,8 Вт,

0,9 ∙ Pрл    Pл 1,2 ∙ Pрл

0,9 ∙ 88,8    Pл 1,2 ∙ 88,8

79,9   93 106,6

    

    

 

 

7. Общие сведения.

 

Согласно требованию ПУЭ(12) коэффициент спроса для групповой сети освещения зданий и всех звеньев аварийного освещения следует брать равным единице. 

 

 Групповые линии внутреннего  освещения должны быть защищены  предохранительными или автоматическими  выключателями на рабочий ток  не более 25А.

     Групповые линии питающие  газоразрядные лампы единичной  мощности 125 Вт, оснащены плавкими предохранителями или автоматическими выключателями на ток до 63А.

     Каждая групповая  линия должна содержать на  фазу не более 20 ламп накаливания, ДРЛ, ДРН, натриевых. В это число включены также розетки.

     В групповых линиях, питающих лампы мощностью 10 кВт и более, на каждую фазу должно присоединяться не более одной лампы.

     Люминесцентные лампы  должны применяться с пускорегулирующими  аппаратами (ПРА), обеспечивающими индивидуальную  компенсацию реактивной мощности до значения коэффициента мощности cos не ниже 0,9. Для ламп ДРЛ, ДРИ и натриевых применима как групповая, так и индивидуальная компенсация реактивной мощности.

     В осветительных сетях  с газоразрядными лампами должны быть предусмотрены устройства для подавления радиопомех в соответствии с действующими положениями Министерства связи.

 

 

8. Выбор осветительного щита.

 

     Для данного здания  подходит осветительный щит типа  ОВЩ. Этот тип щитов применяют  в сельском хозяйстве. В щитах устанавливают защитную и коммутирующую аппаратуру, в качестве которой используют автоматические выключатели, оснащённые соответствующими расцепителями.

 

 

 

9. Выбор марки проводов.

 

     Выбор марки провода для проводки осветительной сети определяется условиями окружающей среды, назначением помещения, электро – и пожаробезопасностью, удобством монтажа и эстетическими требованиями. Способ прокладки должен обеспечивать надёжность, долговечность, пожарную безопасность, экономичность и по возможности заменяемость проводов.

     Открытые проводки  должны прокладываться в местах, где исключена возможность их  механических повреждений. Открытая прокладка незащищённых изолированных проводов со сгораемой изоляцией запрещена. Нельзя применять плоские провода во взрывоопасных помещениях и с химически агрессивной средой, по сгораемым основаниям, для зарядки подвесных светильников, в зрительных залах, клубах, на чердаках и при открытой прокладке.