Светотехнический расчёт помещения.

Текст:

КУРСОВАЯ РАБОТА

Лангепас, 2016

СОДЕРЖАНИЕ

Раздел 1. Общая часть
1.1 Краткая характеристика технологического процесса производства.
Раздел 2. Светотехнический расчёт помещения.
2.1 Характеристика помещения и оценка зрительных работ.
2.2 Выбор освещённости, системы освещения.
2.3 Выбор источника света (СДИС).
2.4 Расчёт освещения светильников, их размещение и высота подвеса.
2.5 Расчёт освещения цеха.
2.6 Составление сводной таблицы светотехнического расчёта.
2.7 Расчёт затрат на осветительные установки.
2.8 Энергосберегающие технологии в промышленности.
Раздел 3. Электротехнический расчёт помещения.
3.1 Выбор схемы питания, типа осветительных щитов и места их установки.
3.2 Выбор проводов (кабелей) и способов их прокладки.
3.3 Расчёт и выбор сечений питающей и групповой сети.
3.4 Ремонтное и аварийное освещение.
3.5 Местное освещение.
3.6 Охрана труда и техника безопасности на производстве.
Раздел 4. Специальный вопрос.
4.1 Техническая эксплуатация и ремонт предохранителей.

Графическая часть.

Лист 1. План схемы размещения светильников общего назначения.

Введение.

В настоящее время нельзя представить себе жизнь и деятельность современного человека без применения электричества. Электричество уже давно и прочно вошло во все отрасли народного хозяйства и быт людей. Основное достоинство электрической энергии – относительная простота производства, передачи, дробления и преобразования. Все возможное электрическое оборудование применяется в различных электрических системах и характеризуется номинальным напряжением. При номинальном напряжении установки работают в нормальном и экономичном режиме, это не столь малый фактор для производства. Если электроустановка работает в нормальном и экономичном режиме то это значительно увеличивает число и качество производимой продукции.

На первой стадии развития электроэнергетика представляла собой совокупность отдельных электростанций, не связанных между собой. Каждая из электростанций через собственную сеть передавала электроэнергию потребителям. В дальнейшем стали создаваться электрические системы, в которых электрические станции соединялись электрическими сетями и включались на параллельную работу. Отдельные территориальные энергосистемы в свою очередь также объединялись, образуя в свою очередь долее крупные энергосистемы. Тенденция к образованию более крупных энергетических объединений проявлялась во многих европейских странах. Общее стремление к объединению систем вызвано огромным преимуществом по сравнению с отдельными станциями. Ещё бы, вить при создании объединенных энергетических систем можно уменьшить суммарную установленную нагрузку на электростанции. Это не мола важно в наше время. Сейчас с каждым днем, с развитием науки и техники неудержимо растет количество киловат потребляемой энергии. В связи с этим, с каждым годом, все больше и больше инвестиций вкладывается в развитие энергетики страны. А именно разрабатываются новые альтернативные источники электроэнергии, строятся новые электростанции, повышается качество электроэнергии, усовершенствуются способы передачи ее на расстояния.

1.1 Краткая характеристика технологического процесса производства.

Процесс изготовления любого изделия начинается с разработки КД, ТД и подготовки производства. После окончания подготовки производства и проведения всех необходимых испытаний, получения сертификатов возможно производство продукции. Подготовка производства - это разработка полного комплекта различных документов, изготовление оснастки, определение цен на изделие, закупка материалов и ПКИ, испытания изделия изготовленного с использованием штатной оснастки.

Отдельная тема - закупка материалов и ПКИ. Большая тема - особая специфика. Поиск поставщиков, проведение тендеров, входной контроль качества, учет и распределение по складам и далее по цехам, обращение отходов и т.д., в том числе особая логистика доставки ресурсов на завод.

Маршруты производственного процесса, технологический процесс непосредственно, чертежи спец. оснастки, нормы материалов как основных, так и технологических - все это разрабатывается в отделе главного технолога и в совокупности называется технологическим процессом производства (ТПП). Для каждого изделия ТПП имеет свою специфику.

2.1 Характеристика помещения и оценка зрительных работ

Производственные помещения строятся в соответствии с санитарными нормами строительного проектирования. Этими нормами, в частности, предусматривается на каждого работающего не менее 4 м2 площади и 13 м3 объема помещения. Высота помещений должна быть не менее 3,2 м.

При эксплуатации производственных помещений большое значение имеют условия их содержания: чистота, освещенность, вентиляция и температура воздуха.

Рациональная система освещения производственного помещения и рабочих мест снижает зрительное и общее утомление, а также травматизм. При плохом освещении у рабочего быстро устают глаза, притупляется внимание, следствием чего нередко бывают несчастные случаи.

Освещение может быть естественным, когда используется дневной свет, и искусственным, когда применяются лампочки и светильники дневного света.

Для обеспечения нормального естественного освещения цех должен иметь высокие окна, необходимую ширину пролета и большие световые фонари в крыше. Этому способствует также светлая поверхность стен и потолков, значительно в большей степени отражающая световой поток.

Принято раздельное нормирование искусственного освещения в зависимости от применяемых источников света и системы освещения. Нормативное значение освещенности для газоразрядных ламп при прочих равных условиях из-за их большей светоотдачи выше, чем для ламп накаливания. При комбинированном освещении доля общего освещения должна быть не менее 10 % нормируемой освещенности. Эта величина должна быть не менее 150 лк для газоразрядных ламп и 50 лк для ламп накаливания.

Для ограничения слепящего действия светильников общего освещения в производственных помещениях показатель ослепленности не должен превышать 20...80 единиц в зависимости от продолжительности и разряда зрительной работы. При освещении производственных помещений газоразрядными лампами, питаемыми переменным током промышленной частоты 50 Гц, глубина пульсации не должна превышать 10...20 % в зависимости от характера выполняемой работы.

При определении нормы освещенности следует учитывать также ряд условий, вызывающих необходимость повышения уровня освещенности, выбранного по характеристике зрительной работы. Увеличение освещенности следует предусматривать, например, при повышенной опасности травматизма или при выполнении напряженной зрительной работы I...IV разрядов в течение всего рабочего дня. В некоторых случаях следует снижать норму освещенности, например, при кратковременном пребывании людей в помещении.

2.2 Выбор освещённости, системы освещения.

Различают следующие виды искусственного освещения: рабочее и аварийное освещения. Рабочее освещение обеспечивает нормальные условия видимости на рабочих поверхностях при нормальной работе электрического освещения.
Аварийное освещение для продолжения работы должно устанавливаться в помещениях, в которых внезапное отключение рабочего освещения может привести к тяжелым последствиям для людей и технологического оборудования.
Система рабочего освещения цеха - общее, т.к. присутствует равномерное общее освещение (светильники одного типа и мощности). При общем освещение светильники устанавливаются равномерно по всему помещению и на одинаковой высоте.

Применению системы комбинированного освещения благоприятствуют:

-высокая точность выполняемых работ;
-специфические требования к качеству освещения;
-ограниченная площадь рабочих поверхностей;
-большая площадь помещения, приходящаяся на одно рабочее место;
-возможность перестановки рабочих мест.

Различают два вида освещения:

а) Рабочее - служит для обеспечения нормальной освещенности на рабочих местах;
б) Аварийное - служит для временного продолжения работы и может быть эвакуационным, освещение безопасности.

Освещение безопасности следует предусматривать в случаях, если отключение рабочего освещения может привести к:

1) Взрыву, пожару, отравлению людей;
2) Длительному нарушению технологического процесса;
3) По основным проходам производственных помещений, в которых работают более 50 человек;
4) В лестничных клетках жилых домов при 6-и этажах и более;
5) В помещениях общественных и административных зданий, где одновременно могут находиться более 100 человек;
6) В производственных помещениях без естественного света.

Освещение безопасности должно составлять 5% рабочего освещения, но не менее 2-х лк внутри здания и не менее 1-го лк на территории предприятия; при этом не более 30 лк при газоразрядных лампах и не более 10 лк при лампах накаливания.
Эвакуационное освещение должно обеспечивать наименьшую освещенность на полу основных проходов не менее 0,5 лк.

2.3 Выбор источника света(СДИС)

В промышленности используются следующие источники света: лампы накаливания и газоразрядные лампы - низкого давления (люминесцентные), высокого давления (дуговые ртутные люминесцентные - ДРЛ).

Выбор источника света определяется рядом факторов: характером работы, условиями среды и размерами помещения. Лампы накаливания следует применять в помещениях, для которых освещенность нормируется менее 50 лк, а также в условиях, когда не предъявляются требования к различению цветов и оттенков (свет ламп накаливания окрашивает предметы в желтый цвет).

Люминесцентные лампы (более дорогие, но и более долговечные по сравнению с лампами накаливания) необходимо применять в помещениях, где выполняются точные работы, а также при повышенном определении правильности различения цветов (швейная, трикотажная, текстильная промышленность и т.д.). Следует учитывать, что свет люминисцентных ламп смещен в сторону синего цвета и придает впечатление сумеречности.

Из люминесцентных ламп в настоящее время находят применение: ЛБ - люминисцентная белая, ЛД - люминисцентная дневного света, ЛТБ - люминисцентная тепло-белая, ЛХБ - люминисцентЛампы ЛХБ, ЛД, ЛДЦ следует применять только тогда, когда это обусловлено специальными требованиями к определению цвета. В остальных случаях рекомендуются ЛБ.

Тип светильника:

Выбор типа светильников производят с учетом условий среды, нормированной освещенности, высоты помещения, требований к качеству освещения.

Светильники можно классифицировать по следующим признакам:

а) По характеру распределения светового потока

1. прямого света

2. рассеянного света

3. отраженного света

б) По конструктивному исполнению

1. Открытые - в них лампа не изолируется от внешней среды

2. Закрытые - в них обеспечивается изоляция лампы от внешней среды

3. Влагозащищенные

4. Пыленепроницаемые

5. Для химически активной среды

6. Взрывозащитные

2.4 Расчёт освещения светильников, их размещение и высота подвеса

Расчёт расстояния между рядами

λ = ÷h=1.4

Кол-во рядов :

=В÷=28÷5.6=5

Расстояние между светильниками

Ширина цеха=48м, рядов=8

Расстояние между светильниками-7,5м

От стены до светильника-3м

2.5 Расчёт освещения цеха

Индекс помещения :

Освещение конторского помещения площадью S=48мм² и высотой H=4 Ом запроектировано светильниками «Люцетта»

Мощность

P_осв_.=n

Коэф.исполз. = 0,72

Коэф.запас. = 1,2

n-кол-во ламп

E факт.-фактическое освещение

Eфакт =E действ.

Мощность ламп освещения

P E осв.=n*Pn=49*60=2940кВт

Pномин.по табл.=60

Удельная мощность светильников

Pед.= P Eос./P = 2940/60=4,9кВт/м²

2.6 Составление сводной таблицы светотехнического расчёта

№ п/п

Наименования помещения

Площадь s

Вид и система освещения

Норма освещения

Е лк

Тип светильн.

Кол-во.

кВт

Вт/

Механ. цех

48:30

рабочее

200

0,7

0,5

0,3

1,3

4,2

Светодиод производ

4,9

2.7 Расчёт затрат на осветительные установки

По сравнению с лампами накаливания или люминесцентными, светодиодная лампа готова прослужить в 8 раз дольше. Средняя стоимость светодиодного светильника будет стоить 5000 рублей а люминесцентная лампа 2100 рублей. Средняя продолжительность работы ламп 240 часов в месяц (8 часов). Срок службы светодиодной лампы 50000 часов, 208 месяцев (17 лет).

· Стоимость светодиодного светильника составляет 5 000рублей.

Люминесцентная лампа 2 100 рублей .

Средняя продолжительность работы ламп 240 часов в месяц (по 8 часов в день).

· Срок службы светодиодной лампы составляет 50 000 часов

(17 лет )

· Затраты на электроэнергию в месяц :

Тариф 4 рубля. 33 коп.

60ч

Экономия за 3.5 года .

Обычная лампа

Светодиодная лампа

9404321.136-2898132=6506189.136

Вывод: светодиодная лампа окупает себя менее через год и сокращение стоимости за электроэнергию заметим сразу. Если светодиодная лампа прослужит заявленный срок 10220 часов, то выгода от её использования будет около 5000 рублей на одну лампу за это время. Замена традиционных источников освещения на энергосберегающие экономия составит примерно 6506189,136мл. за 3.5 года

2.8 Энергосберегающие технологии в промышленности

Экономия электроэнергии

В области экономии электрической энергии самым простым и распространенным способом является оптимизация ее потребления на освещение производственных помещений. Здесь можно выделить несколько ключевых мероприятий:

увеличение площади и прозрачности окон для максимального использования дневного света;

· покраска стен и потолка производственных помещений в белый цвет для повышения их светоотражающей способности;

· использование местного и направленного освещения;

· включение осветительных приборов только в рабочее время и только по необходимости;

· увеличение светоотдачи существующих источников света;

· использование устройств и интеллектуальных распределительных систем управления освещением: систем дистанционного управления, различных датчиков и т.п.

Снижение потребления энергии позволит обеспечить при малых капитальных затратах вкладываемых в развитие инфраструктуры подключить новых потребителей. Так же поможет в решении проблем связанных с отчуждением санитарно-защитных зон, что отрицательно сказывается на выделении земельных участков для нового, необходимого строительства объектов генерации.

Основную роль в повышении энергоэффективности, в рациональном использовании энергоресурсов, в уменьшении влияния человека на экологию природы занимают - энергосберегающие технологии.

В промышленности более 2/3 потенциала энергосбережения находится в сфере потребления наиболее энергоемкими отраслями- химической и нефтехимической, топливной, строительных материалов, лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно- бумажной, пищевой и легкой промышленностью.

Значительные резервы экономии ТЭР в этих отраслях обусловлены несовершенством технологических процессов и оборудования, схем энергоснабжения, недостаточным внедрением новых энергосберегающих и безотходных технологий, уровнем утилизации вторичных энергоресурсов, малой единичной мощностью технологических линий и агрегатов, применением неэкономичной осветительной аппаратуры, нерегулируемого электропривода, неэффективной загрузкой энергооборудования, низкой оснащённостью приборами учета, контроля и регулирования технологических и энергетических процессов, недостатками, заложенными при проектировании и строительстве предприятий и отдельных производств, низким уровнем эксплуатации оборудования, зданий и сооружений.

3.1 Выбор схемы питания, типа осветительных щитов и места их установки

Согласно Правил устройства электроустановок (ПУЭ) осветительная установка должна питаться раздельно от силовой. Осветительную установку назначение допускается питать от отдельной группы вводного распределительного щита.

Для питания осветительных установок, как правило применяется напряжение переменного тока 380/220 В с глухо заземленной нейтралью. Для местного освещения в производственных помещениях следует применять напряжение не высшее 42 В.

3.2 Выбор проводов (кабелей) и способов их прокладки

Выбираем двухжильный кабель до 1кВ.
ВРБГ 2х10 мм² (в поливиниле хлоридной оболочке, не распространяемой горение, бронированный, двумя стальными листами с противокоррозионной защитой).

Прокладка кабеля в помещении должна отвечать требованиям безопасности жизнедеятельности человека. Существуют различные способы прокладки кабеля, о некоторых из них можно прочитать на этой странице. Чаще всего используется прокладка электрического кабеля в защищенных металлических коробах, особенно если это касается проводов высокого напряжения. Также может использоваться прокладка кабеля в трубах из пластика и металла. Популярным в последнее время является способ прокладки электропроводки в гофре, которая обладает гибкостью при монтаже.

Для монтирования электрической цепи одних проводов и кабелей часто бывает недостаточно, их еще нужно к чему-то прикрепить, спрятать или защитить. Чтобы сделать эксплуатацию электрических проводников максимально удобной и безопасной, существуют разнообразные изделия из металла и пластика.

В домашних условиях кабели и провода чаще всего прячут в стене или замуровывают в штукатурку: их не видно, они надежно скрыты слоем гипса или цемента, который служит хорошим диэлектриком при условии, что штукатурка сухая.

В этом случае есть и несколько существенных недостатков.
При повреждении цепи крайне трудно выяснить, где именно произошел обрыв или утечка.

3.3 Расчёт и выбор сечений питающей и групповой сети

Определяю расчёт и выбор сечений, питающий групповой сети и их зашиты

= 48 – общее количество ламп.

= 8 – количество ламп в одном ряду.

Определяем мощность ламп в одном ряду:

P =

S== 505.2 B

Определяю ток ламп:

По справочнику (И.И.Алиев)

Выбираю допустимый ток и сечение кабеля:

F = 1.5 мм²

I = 5 А

ВРБГ 2х1.5 мм² – (в поливиниле хлоридной оболочке, не распространяемой горение, бронированный, двумя стальными листами с противокоррозионной защитой).

3.4 Ремонтное и аварийное освещение

Одно из важных мест в системах обеспечения безопасной жизнедеятельности человека занимает аварийное освещение. Продолжительное время в России не придавали особого значения данному вопросу. Однако в последние годы ситуация начала меняться в связи с принятием новых нормативных документов, приближающих нашу страну к европейским стандартам, а также с участившимися террористическими актами, пожарами и техногенными авариями.

Аварийное освещение включается при повреждении системы рабочего питания и предназначено для обеспечения эвакуации людей при отключении энергоснабжения, которое может произойти при пожаре или любой техногенной аварии.

Аварийное освещение — это освещение, включаемое при повреждении системы питания рабочего освещения и предназначено для обеспечения эвакуации людей при отключении энергоснабжения, которое может произойти при пожаре или любой техногенной аварии. Аварийное освещение обеспечивает минимально необходимые условия освещения для продолжения работы в помещениях и на открытом пространстве в случаях, когда отсутствие искусственного освещения может вызвать тяжёлые последствия для людей, производственных процессов, нарушить нормальное функционирование жизненных центров предприятия и узлов обслуживания массовых потребителей. Оно необходимо и на тех объектах, которые нельзя оставлять без электроэнергии длительное время (опасные производства, больницы, аэропорты, детские и социальные учреждения).

Ремонтное освещение выполняется для освещения непосредственно места работы на подстанции и осуществляется переносными светильниками. Для присоединения этих светильников к сети в производственных помещениях подстанций устанавливают розетки, питаемые от сети рабочего освещения. Подстанции города относятся к помещениям с повышенной опасностью, и для питания переносных светильников применяют напряжение 12 В. При этом учитываются особо неблагоприятные условия работы: теснота, неудобное положение работающего, соприкосновение с металлическими заземлёнными поверхностями.

3.5 Местное освещение

Чтобы выделить необходимые объекты или зоны используют местное освещение. Источник света при этом располагают на определённом участке: кухонной плите, рабочем столе или части стены.

По словам дизайнеров, местное освещение играет важную роль в оформлении интерьера. Оно придаёт ему полноту и логическую завершённость. Например, в кабинете или спальне можно вообще использовать только одно местное освещение, полностью отказавшись от общего.

Так, общее освещение исключает возможность изменения направления основного светового потока, а так же имеет чрезмерную рассеянность света.

Местное освещение наоборот позволяет выделить только конкретный участок комнаты, который ярко освещается локализованным источником света.

3.6 Охрана труда и техника безопасности на производстве

Несчастные случаи в механических цехах могут произойти по ряду причин. Основными из них являются: неисправность электропроводки, неисправность станка, инструмента и станочных приспособлений, отсутствие ограждения открытых механизмов станка, недостаточный инструктаж со стороны администрации, недостаточное знание рабочим правил техники безопасности, а также неосторожность самого рабочего.

При работе на станке с отдельным электродвигателем причиной несчастного случая может быть неисправность проводки.

Электрический ток, проходя через тело человека, может привести к ожогам и даже смерти.

Прикосновение к незащищённым или плохо изолированным проводам электродвигателя или к его пусковой электроаппаратуре смертельно, так как они находятся под напряжением 220 в и выше. Смертельные случаи возможны и при меньшем напряжении (до 40-50 в).

Вследствие повреждения или плохого качества изоляции станок, электродвигатель и электроаппаратура могут оказаться под электрическим напряжением. Вполне безопасны лишь те металлические части, которые заземлены. Поэтому согласно правилам техники безопасности станки должны быть обязательно заземлены.

При обнаружении неисправности электродвигателя или осветительной аппаратуры, а также при повреждении изоляции электропроводов необходимо немедленно сообщить об этом мастеру и дежурному электромонтёру.

Часто несчастные случаи при работе на токарных станках происходят от неправильного и невнимательного обращения токаря с обрабатываемой деталью или вращающимися деталями станка - валами, шкивами, ремнями, зубчатыми колёсами и др.

Несчастные случаи при токарных работах возможны также от порезов стружкой.

Для устранения несчастных случаев при работе на токарных станках необходимо строго выполнять правила техники безопасности:

· применять предохранительные и оградительные устройства у станков; следить за их исправным состоянием и никогда при работе не снимать со станка;

· не работать на станке без применения защитных от стружки приспособлений;

· применять безопасные приёмы работы.

4.1 Техническая эксплуатация и ремонт электрических машин

Эксплуатация электрических машин. В процессе эксплуатации электрические машины подвержены износу и моральному старению, что приводит к отказам в работе. Для устранения износов периодически проводятся ремонты, позволяющие поддерживать на высоком уровне работоспособность машин. Для устранения морального старения путем улучшения их энергетических показателей проводят модернизацию электрических машин во время очередного капитального ремонта. Важную роль при эксплуатации играет правильный выбор электрических машин и защита их при аварийных режимах, возникающих в электрической сети, приводном механизме и в самой машине. Выполнение указанных рекомендаций позволяет обеспечить безаварийную работу электрических машин и продлить ресурс их работы.

Ремонт электрических машин. В зависимости от массы и размера машины либо демонтируются и направляются в ремонт, либо ремонт производится непосредственно на месте их установки. В технических условиях ремонта регламентируются взаимные обязательства заказчика и ремонтного предприятия.

Приемка машин в ремонт производятся по акту. В акте кроме паспортных данных машины и предполагаемого объема ремонта указываются технические требования, которым должна удовлетворять машина после ремонта (модернизации): напряжение, частота вращения, класс нагревостойкости изоляции и др. Ремонтируются только комплектные электрические машины, имеющие все основные узлы и детали, включая старые обмотки. Все соединительные и установочные детали должны быть демонтированы заказчиком. Не ремонтируются машины с разбитыми корпусами и подшипниковыми щитами, со значительным (более 25%) повреждением активной стали.