Електрифікація тваринницької ферми ПСП “Есманьський шлях”, м. Глухів

• для освітлення основного виробничого приміщення свинарника застосовуються газорозрядні лампи низького тиску;
• для освітлення допоміжних приміщень - лампи розжарювання. [Л.8, с. 123]

 

3.1.3. Система напруги  джерела живлення

У відповідності до правил улаштування електроустановок (ПУЕ), для живлення освітлювальних приладів при висоті їх підвішування (Н_min) не менше 2,5 м від підлоги, використовується напруга 220 В.

При виконанні ремонтних робіт, для освітлення яких використовуються ручні світильники, застосовують знижувальні  трансформатори з напругою трансформації не більше 36 В. Ця умова має виконуватись завжди, бо приміщення свинарника відноситься до особливо небезпечних приміщень.

 

3.1.4. Норми освітленості

Величину нормованої освітленості для приміщення, де утримуються  свині, залежно від типу прийнятого джерела світла, визначаємо відповідно до „галузевих норм освітлення” сільськогосподарських будівель і споруд. Вони розроблені на основі  мінімальної освітленості робочих поверхонь основних технологічних операцій промислового процесу в розглянутому приміщенні.

При експлуатації освітлювальної установки освітленість на робочих  місцях зменшується. Основними причинами  зниження освітленості – зменшення  світлового потоку джерел світла в  процесі горіння і забруднення  освітлювальної арматури, стін і стелі  в приміщенні. [Л.8, с. 125]

 

3.2. Розрахунок  освітлення методом коефіцієнта  використання світлового потоку

3.2.1. Вибираю систему  загального рівномірного освітлення. Приймаю лампи розжарювання. Враховуючи  умови навколишнього середовища  вибираю світильник типу НСП-41-100-011 зі ступенем захисту ІР54, Р_л = 100 Вт.

Розміри приміщення: довжина  А^і  = 12 м (без урахування допоміжних приміщень), ширина В = 8,5 м, висота Н = 3,3 м.

Приймаю схему розміщення світильників по вершинам прямокутника.

3.2.2. Розрахункова висота  підвісу світильників:

Н_р = Н – h_р – h_з,                                        (3.2.1)

де: H – висота приміщення, м;

h_з - висота звисання світильника (залежить від конструкції), h_з = 0,2…0,8 м [Л.11, с. 46];

h_р – рівень робочої поверхні від підлоги, м. Приймаю h_р = 0,3 м;

Н_р = 3,3 – 0,2 – 0,3 = 2,8 (м).

3.2.3. Оптимальне значення  найвигіднішої світлотехнічної  відстані між світильниками для  косинусної кривої  Д (l_с = 1,2…1,6).

3.2.4. Відстань між світильниками становитиме:

L = l ^. H_p = 1,5 ^. 2,8 = 4,2 (м).                       (3.2.2)

Приймаю 4,2 м.

3.2.5. Кількість рядів  світильників:

m = B / L = 8,5 / 4,2 = 2 (ряди).                      (3.2.3)

3.2.6. Відстань від крайніх  світильників до стін:

L_с = L ^. 0,5 = 4,2 ^. 0,5 = 2,1 (м).                     (3.2.4)

3.2.7. Відстань між рядами:

L_в = (В – 2 ^. L_c) / (m – 1) = (8,5 – 4,2) / (2 – 1) = 4,3 (м).   (3.2.5)

3.2.8. Відстань між світильниками  в ряду:

L_a  = L² / L_в = 4,2² / 4,3 = 4,1 (м).                   (3.2.6)

3.2.9. Кількість світильників  в ряду:

n = ((A^і – 2 ^. L_c) / L_a) + 1 = ((12 – 4,2) / 4,1) + 1 = 3 (шт.).  (3.2.7)

3.2.10. Загальна кількість  світильників: N = m ^. n = 2 ^. 3 = 6 (шт.).      (3.2.8)

3.2.11. Індекс приміщення:

і = (A^{і .} В) / (Н_р ^. (А^і + В)) = (12 ^. 8,5) / (2,8 ^. (12 + 8,5)) = 1,8 (3.2.9)

Коефіцієнтb відбивання поверхонь відповідно становлять:

стелі ρ_ст = 50 %; стін ρ_с = 30 %; підлоги ρ_п = 10 %.

3.2.12. Коефіцієнт використання світлового  потоку [Л.11, с. 123] - η = 35 %.

3.2.13. Нормована освітленість [Л.11, с. 120] - Е_н = 30 лк.

3.2.14. Коефіцієнт запасу [Л.11, с. 125] - К_з = 1,15.

3.2.15. Розрахунковий світловий  потік світильника становитиме

Ф_р = (Е_н ^. К_З ^. S ^. Z) / ( N ^. h),                      (3.2.10)

де Z – коефіцієнт нерівномірності освітлення (для світильників з лампами розжарювання Z = 1,15, а для світильників з люмінесцентними лампами   Z = 1,1) [Л.11, с. 50].

Ф_р = (30 ^. 12 ^. 8,5 ^. 1,15 ^. 1,15) / (6 ^. 0,35) = 1927 (лм).

Вибираю лампу типу Б215-225-150: Р_л = 150 Вт, Ф_л = 2060 лм [Л.11, с. 116]. Остаточно вибираю світильник НСП-41-200-011.

3.2.16.Фактична освітленість в приміщенні становитиме:

Е_ф = Е_н ^. (Ф_л / Ф_р) ^. а = 30 ^. (2060 / 1927) ^. 1 = 32,1 (лк).   (3.2.11)

Відхилення освітленості визначається за формулою:

DЕ_ф = (Е_ф - Е_н) / Е_н = (32,1 – 30) / 30 = 7 %.          (3.2.12)

Допустиме відхилення фактичної  освітленості від нормованої повинно  бути в межах (-10% …+ 20%) [Л.11, с. 50].

3.2.17. Встановлена потужність освітлювальної  установки:

Р_в = N ^. Р_л = 6 ^. 150 = 900 (Вт).                       (3.2.13)

Висновок: так, як умова  відхилення освітлення виконується, то до монтажу приймаю шість світильників типу НСП-41-200-011, з лампою типу Б215-225-150:    Р_л = 150 Вт.

 

3.3. Розрахунок  електричного освітлення точковим  методом 

3.3.1. Вибираю загальну рівномірну систему освітлення. Враховуючи умови навколишнього середовища, вибираю світильник типу ЛСП-1х36-IP65, з лампою ЛТБ-40, довжина світильника – 1288 мм. Розміри приміщення: довжина А^і = 12 м, ширина В = 8,5 м, висота Н = 3,3 м.

Приймаю схему розміщення світильників по вершинах прямокутника.

3.3.2. Розрахункова висота підвісу  світильників становитиме аналогічно пункту 3.2.2 попереднього розділу.

3.3.3. Оптимальне значення найвигіднішої  світлотехнічної відстані між  світильниками для косинусної кривої Д (l = 1,2…1,6).

3.3.4. Відстань між світильниками  дорівнюватиме попередньо розрахованому  значенню в п. 3.2.4.

3.3.5. Кількість рядів світильників  – аналогічно до п. 3.2.5 попереднього  розділу.

3.3.6. Довжина ряду світильників: L’_а  = А^і – 2 ^. L_с ,                                    (3.3.1)

де: А – довжина  приміщення, м;

L_с - відстань від крайніх світильників до стін, м;

L – відстань між світильниками,  м.

L’_а = 12 – 4,2 = 7,8 (м).

3.3.7. Кількість світильників  у ряду:

n = ((A^і – 2 ^. L_c ) / L_a ) + 1 = ((12 – 4,2) / 4,1) + 1 = 3 (шт.)                      (3.3.2)

3.3.8. Загальна кількість  світильників: N = m ^. n = 2 ^. 3 = 6 (шт.).              (3.3.3)

3.3.9. На плані приміщення  розміщую світильники і наношу  контрольну точку Д між рядами навпроти кінців світної лінії.

Рис. 3.3.9.1. Нанесення  рядів світильників та контрольної  точки Д

3.3.10. Відстань від контрольної точки Д до кожного ряду світильників становить: Р₁ = 2,15 м; Р₂ = 2,15 м; Р₃ = 6,45 м.

3.3.11. Відносні відстані Р¢, L¢ визначаємо з залежностей:

L¢_a = L¢₁ = L¢₂ = L¢₃ = 11,8 м;

L’ = L¢_a / Н_р = 11,8 / 2,8 = 4,2 (м).                              (3.3.4)

Р¢₁ = Р₁ / Н_р = 2,15 / 2,8 = 0,8 (м);                                     (3.3.5)

Р¢₂ = Р₂ / Н_р = 2,15 / 2,8 = 0,8 (м);                                     (3.3.6)

Р¢₃ = Р₃ / Н_р = 6,45 / 2,8 = 2,3 (м).                                     (3.3.7)

3.3.12. Визначаю відносну освітленість в контрольній точці Д від кожного ряду:

Е₁ = 52 (лк); Е₂ = 52 (лк);  Е₃ = 9 (лк).

Загальна освітленість дорівнює: Е = Е₁ + Е₂ + Е₃ = 52 + 52 + 9 = 113 (лк). (3.3.8)

3.3.13. Лінійна щільність  світлового потоку визначається за формулою:

Ф¢ = (1000 ∙ К_з ∙ Н_р ∙ Е_н) / (m ∙ ΣЕ),                               (3.3.9)

де: К_з - коефіцієнт запасу, К_з = 1,3 [Л.11, с. 125];

Н_р – висота підвісу світильників, м;

Е – нормована освітленість, лк [Л.11, с. 120];

m - коефіцієнт додаткової освітленості, m = 1,1...1,2;

ΣЕ – сумарна освітленість, лк.

Ф¢ = (1000 ∙ 1,3 ∙ 2,8 ∙ 75) / (1,15 ∙ 113) = 2100 (лм/м).

3.3.14. Світловий потік  ряду світильників складе:

Ф = Ф¢ ∙ L¢_a = 2100 ∙ 11,8 = 24780 (лм).                  (3.3.10)

3.3.15. Довжина всіх проміжків:

L_n = А^і - L¢_a = 12 – 7,8 = 4,2 (м).                                 (3.3.11)

3.3.16. Довжина одного  проміжку:

l_n = L_n / (n +1) = 4,2 / (3 + 1) = 1,05 (м).                (3.3.12)

3.3.17. Потужність освітлювальної установки:

Р_у = а ∙ Р_л ∙ N,                                        (3.3.13)

де а – кількість  ламп у світильнику, шт.

Р_у = 1 ∙ 36 ∙ 6 = 216 (Вт).

Висновок: так, як умови світної лінії виконуються, то до монтажу приймаю світильник типу ЛСП-1х36-ІР65, з лампою ЛТБ-40. Загальна кількість світильників – 6, розташовую їх у два ряди по три світильники.

 

3.4. Розрахунок  електричного освітлення тамбура  методом прямих нормативів

 

3.4.1. За характеристикою  середовища в приміщенні тамбуру,  вибираю світильник типу НСП02-100-011 із ступенем захисту IР54, Р_л = 100 Вт. Розміри приміщення: довжина – 3 м, ширина – 2 м, висота – 2,7 м.

3.4.2. Нормована освітленість становить: Е_н = 20 лк.

3.4.3. Потужність освітлювальної  установки становить: Р_у.о. = 75 Вт.

До монтажу приймаю  один світильник типу НСП02-100-011, з лампою Б215-225-75 [Л.11, с. 116].

 

3.5. Світлотехнічний  розрахунок допоміжного приміщення  методом питомої потужності

3.5.1. Враховуючи характеристику середовища в приміщенні вибираю світильник типу НСП02-100-011 зі ступенем захисту ІР54, Р_л = 100 Вт. Розміри приміщення: довжина -  4,5 м, ширина – 3 м, висота - 2,7 м.

3.5.2. Нормована освітленість [Л.11, с. 120]: Е_н = 20 лк.

3.5.3. Висота підвісу  світильників: Н_р = 2,7 м.

3.5.4. Питома потужність [Л.11, с. 127]: Р_пит = 8 Вт/м².

3.5.5. Потужність освітлювальної  установки:

Р_у.о = Р_пит ∙ S = 8 ∙ 13,5 = 108 (Вт),                 (3.5.1)

де S –площа приміщення, м².

3.5.6. Враховуючи технічні характеристики світильника, приймаю лампу типу Б215-225-100.

3.5.7. Кількість світильників: N = Р_у.о / Р_л = 108 / 100 = 1,08 (шт.).               (3.5.2)

До монтажу приймаю  один світильник типу НСП02-100-011, з лампою Б215-225-100 [Л.11, с. 116].

Результати розрахунків  заношу до світлотехнічної таблиці (ГЧ, аркуш 2).

Розрахунок інших приміщень  поводжу аналогічно, а результати розрахунку заношу до світлотехнічної  таблиці (ГЧ1).

 

3.6. Вибір проводки та апаратів захисту освітлювальної мережі

Для виконання вводу  та внутрішніх проводок у приміщенні, вибираю провід марки ВВП, перерізом 1,5 – 4 мм²:

• 1,5 мм² – для освітлювальної мережі та розеточних груп;
• 2,5 мм² – для прокладки автомагістралі;
• 4 мм² – для виконання вводу.

Розрахунок перерізу проводів освітлювальної та силової мережі виконую за допомогою програми “Електрик”, яка дає змогу більш точно та швидко порахувати втрати напруги в мережі залежно від роду струму та матеріалу провідника.

Для керування груповими  лініями освітлення і захисту їх від струмів короткого замикання, вибираю однополюсні диференціальні автоматичні вимикачі на дин-рейку типу АД-12, якими укомплектовую групові освітлювальні щитки ЩРН-П (щитки для внутрішньої установки, виконані з пластику, спосіб монтажу - навісний).

У якості ввідного захисного  апарату – використовую трьохполюсний автоматичний вимикач типу ВА1-63.

Вибір автоматичного  вимикача проводжу на прикладі першої групи освітлювальної мережі житлового  будинку:

• номінальний струм автоматичних вимикачів, А, вибирається за умовою:

I_р ≤ I_з ≤ I_т.доп,                                               (3.6.1)

де: I_з – струм захисного апарату, А;

I_р – розрахунковий струм групи, яку захищаємо, А;

I_т.доп – тривало допустимий струм проводу, А.

• струм спрацювання розчіплювачів автоматичних вимикачів, А, визначається за умовою:

      1,25 ^. I_р ≤ I_т.р.а.                                              (3.6.2)

Проводжу вибір диференціального автоматичного вимикача за умовами: