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

U_мер ≤ U_а.н, В;                                             (3.6.3)

I_р ≤ I_а.н, А;                                                 (3.6.4)

I_р ≤ I_т.р.а, А;                                                (3.6.5)

Умовам вибору відповідає диференціальний автоматичний вимикач на дин-рейку типу АД-12, який має наступні технічні характеристики:

U_а.н.  = 660 В;

I_а.н.  = 16 А;

I_т.р.а.  = 16 А;

Номінальний струм автоматичних вимикачів, А, становитиме:

12,5 < 16 < 18 А.

Струм спрацювання розчіплювачів  автоматичних вимикачів, А, дорівнюватиме:

15,6 < 16 А.

Перевіряємо вибраний диференціальний автоматичний вимикач на виконання умов:

220 < 660 В;

12,5 < 16 А;

15,6 < 16 А;

Умови виконуються.

Остаточно приймаю диференціальний  автоматичний вимикач типу АД-12-D.

Аналогічно проводжу розрахунок і для інших груп, результати розрахунків заношу до розрахунково-монтажної схеми (ГЧ аркуш 1 та 2).

3.7. Розрахунок  прожекторного освітлення

3.7.1. Необхідно забезпечити  охоронне освітлення майданчика  розмірами: довжина А = 10 м,  ширина В = 10 м.

3.7.2. Нормована освітленість сільськогосподарського подвір’я: Е_н = 2 лк.

3.7.3. Попередньо наближене  значення потужності прожектора, Вт, з лампою розжарювання визначаю  за формулою:

Р = Р_пит ^. Е_н ^. К_з ^. А ^. В,                                 (3.7.1)

де: Р_пит – питома потужність (для ламп розжарювання Р_пит = 0,5…0,9 Вт/м²);

      К_з – коефіцієнт запасу для зовнішніх освітлювальних установок, К_з = 1,3 [Л.11, с. 125].

Р = 0,7 ^. 2 . 1,3 ^. 10 ^. 10 = 182 (Вт)

3.7.4. Користуючись довідниковою  літературою, вибираю прожектор  типу НО-09В-200 з лампою Г220-200.

 

 

 

Рис. 3.7.6. Схема  розміщення прожектора

3.7.5. Кількість прожекторів складе:

N = Р / Р_л = 182 / 200 = 0,91 (шт.)                     (3.7.2)

Приймаю 1 прожектор.

3.7.6. Мінімальна висота  підвісу прожектора: h_min = 7 м.

Приймаю кут установки прожектора у вертикальній  площині (Θ = 14...18°).

Беру Θ = 16°. При цих  значеннях кута Θ крива ізолюксів  буде мати форму близьку до еліпса.

3.7.7. Відстань від опори  до ближньої сторони майданчика:

l = h_min ^. [tg (45⁰ – Θ)] = 7 ^. [tg (45⁰ – 16⁰)] = 6,2 (м).           (3.7.3)

Висновок: для охоронного освітлення сільськогосподарського подвір’я вибираю прожектор типу НО-09В-200 з  лампою Г220-200.

Для автоматичного керування  процесом освітлення застосовую фотореле.

3.8. Вибір і розрахунок опромінювальної установки

Ультрафіолетове опромінення  з довжиною хвилі 240…380 нм у певних дозах позитивно впливає на ріст, розвиток, обмін речовин та продуктивність тварин і птиці. При застосуванні штучного ультрафіолетового опромінення, коли є відчутний дефіцит природного опромінення, підвищуються прирости маси поросят на 4…20%.

3.8.1. Розрахунок стаціонарної  опромінювальної установки

Розраховую стаціонарну  опромінювальну установку для свинарника, розміри

  якого становлять: довжина – 12 м, ширина –  8,5 м, висота – 3,3 м.

3.8.1.1. Приймаю стаціонарний  опромінювач типу ЭО1-30М, з лампою  ЛЕ-30, ерітемний потік якої Ф_в = 750 мвіт. Споживана потужність опромінювача Р = 40 Вт. [Л.8, с. 156,159]

3.8.1.2. Рекомендована доза  опромінення за добу [Л.16, с. 427]:

Н_S = 70 мвіт.год./м².

3.8.1.3. Висоту підвісу опромінювача над спинами тварин приймаю [Л.16, с. 428]: Н_р = 1,5 м.

3.8.1.4. Відстань між  рядами опромінювачів:

L = Н_Р ^. l_с,                                            (3.8.1.)

де l_с – найефективніша відносна світлотехнічна відстань для опромінювачів з лампами ДРТ та ЛЭ у стандартній арматурі, l_с = 1,4.

L = 1,5 ^. 1,4 = 2,1 (м).

3.8.1.5. Кількість рядів:

m = B / L = 8,5 / 2,1 = 4,05 (рядів).                          (3.8.2)

Приймаю 4 ряди.

3.8.1.6. Відстань від стін до опромінювачів:

L_с = 0,5 ^. L = 0,5 ^. 2,1 = 1,05 (м).                          (3.8.3)

3.8.1.7. Відстань між  рядами опромінювачів:

L_а = (B – 2L_с) / (m – 1) = (8,5 – 2,1) / (4 - 1) = 2,1 (м).        (3.8.4)

3.8.1.8. Відстань між  опромінювачами в ряду:

L_в = L² / L_а = 2,1² / 2,1 = 2,1 (м).                          (3.8.5)

6.1.9. Кількість опромінювачів  у ряду:

n = ((A^і – 2L_с) / L_а) + 1 = ((12 – 2,1) / 2,1) + 1 = 5,7 (шт.).   (3.8.6)

Приймаю 6 шт.

3.8.1.10. Кількість опромінювачів  у приміщенні:

N = m ^. n = 4 ^. 6 = 24 (шт.).                         (3.8.7)

3.8.1.11. Середня опроміненість:

Е_сер = (Ф_в ^. N ^. η_в ^. Кф) / (К_з ^. S),                      (3.8.8)

де: Ф_в – вітальний потік опромінювача, мвіт;

      N – загальна  кількість опромінювачів у приміщенні, шт.;

      η_в – коефіцієнт використання вітального потоку, η_в = 0,64 [Л.11, с. 75];

      К_з –коефіціент запасу, К_з = 1,5 [Л.11, с. 75];

      К_ф – коефіцієнт форми тварин, К_ф = 0,5…0,64 [Л.11, с. 75].

Е_сер = (750 ^. 24 ^. 0,64 ^. 0,57) / (1,8 ^. 102) = 35,8 (мвіт/м²).

3.8.1.12. Добова тривалість  роботи установки в кінці строку  служби лампи:

Т = Н_S / Е_сер = 70 / 35,8 = 2 (год.).                     (3.8.9)

Висновок: для опромінення  свиней вибираю опромінювач типу ЭО1-30М, з лампою ЛЭ-30. Середня опроміненість  і час роботи якого Е_сер = 35,8 мвіт/м² та Т = 2 години відповідно.

3.8.2. Розрахунок  пересувної (мобільної) опромінювальної  установки

 

Розраховую мобільну опромінювальну установку для свинарника розмірами: довжина – 12 м, ширина – 8,5 м, висота – 3,3 м. Даний розрахунок зводиться до визначення дози опромінення за один прохід опромінювачів і числа проходів при відомій розрахунковій висоті підвісу та швидкості переміщення горілок.

3.8.2.1. Приймаю пересувний  опромінювач типу УО-4: сила вітального  потоку опромінювача I_в = 0,95 віт ^. ср-¹, споживана потужність Р = 500 Вт. [Л.8, с. 156, 159]

3.8.2.2. Рекомендована доза  опромінення за добу [Л.16, с. 427]:

Н_S = 70 мвіт.год/м².

3.8.2.3. Приймаю висоту підвісу опромінювача [Л.16, с. 428]: Н_р = 1,5 м.

3.8.2.4. Довжина повного ходу опромінювача: L^’ = 10 м.

3.8.2.5. Розміри опромінювальної  площадки: S = 50 м².

3.8.2.6. Експозиція опромінення, яку  отримують тварини за повний  прохід опромінювача:

Н₁ = (2К_ф ^. I_н ^. sin a_к) / (К_з ^. Н_р . v),                 (3.8.10)

де: К_ф – коефіцієнт форми тварин, К_ф = 0,5…0,64;

I_н – сила вітального опромінення при a = 0 для кривої Ia = I_н ^. cos a, мвіт ^. ср^-1;

К_з –коефіціент запасу, К_з = 1,5…2,0;

Н_р – розрахункова висота підвісу опромінювача, м;

v – швидкість руху опромінювача, v = 18 м/год.

У даній формулі кут sin a_к визначається захисними якостями арматури опромінювача або відстанню, за якої об’єкт опромінення потрапляє в тінь. Якщо об’єкт не затінюється або захисний кут арматури опромінювача невеликий, то

sin a_к = L^’/ (w (L^’2 + 4Н_р²)),                               (3.8.11)

де L^’ – довжина повного ходу опромінювача, м.

sin a_к = 10 / (w (10² + 4 ^. 1,5²)) = 0,96.

Експозиція опромінення  становитиме:

Н₁ = (2 . 0,57 ^. 0,95 ^. 1000 ^. 0,96) / (1,8 ^. 1,5 ^. 18) = 21,4 (мвіт ^. год. ^. м^-2).

3.8.2.7. Число проходів опромінювача:

m = Н_S / Н₁ = 70 / 21,4 = 2,6 (раз).                     (3.8.12)

Приймаю, що кількість  проходів дорівнюватиме 3 рази.

3.8.2.8. Розрахункова добова тривалість  роботи опромінювача:

T = (m ^. L^’ ) / v = (3 ^. 10) / 18 = 1,7 (год.).              (3.8.13)

Висновок: для опромінення  свиней вибираю опромінювач типу УО-4, тривалість і число проходів якого становлять Т = 1,7 год. та m = 3 рази відповідно.

Для автоматичного керуванням процесом опромінення застосовую реле часу типу 2РВМ, з витримкою часу 100 хв., налаштування реле виконую за другою програмою (ступінь регулювання 20 хв.). Сам процес опромінення проводиться у той час, коли у свинарнику відсутній обслуговуючий персонал, тобто припадає на час обідньої перерви.

 

 

3.9. Розрахунок освітлювальної проводки

 

Так, як дана освітлювальна  установка належить до стаціонарних, то згідно з ПУЕ беру провід з  алюмінієвими жилами типу АПВ.

У відповідності з  характеристикою приміщення і технологією  виробництва в основному приміщенні проектую відкриту проводку на тросах, в допоміжних – сховану під штукатуркою.

Для виконання тросової проводки використовую провід АППВ3х2,5 з алюмінієвими жилами та ізоляцією з полівінілхлоридного пластикату, і несучий стальний трос.

Після розміщення світильників на плані приміщення вони розбиваються по групам. Лампи чергового освітлення відокремлюю в окрему групу. 

Все електроосвітлення  свинарника розбиваю на три групи:

• перша група – стійлове приміщення, тамбур;
• друга група – основне приміщення, кормокухня;
• третя група – чергове освітлення.

3.9.1. Визначення  потужності групи

Проводжу розрахунок на прикладі першої групи:

Р_гр1 = N_р^. Р_л,                                       (3.9.1)

де: N_р – кількість світильників в ряді.

Р_л – потужність лампи.

Р_гр1 = (3 ^. 36 + 1 ^. 75) / 1000 = 0,183 (кВт).

Потужність інших груп розраховано аналогічно, результати заношу в таблицю 3.9.1.1.

Розрахунково-монтажна схема освітлювальної мережі свинарника  Таблиця 3.9.1

№  гр.	Система напруги	Номер приміщення на плані	Кількість ламп, шт.	Струм групи, А	Установлена потужність ламп, кВт	Примітка
1	A + N	1,2	4	1,0	0,183	стійлове, тамбур
2	B + N	1,3	3	0,91	0,172	стійлове, кормокухня
3	C + N	1	3	0,77	0,156	чергове освітлення

 

Проводжу розрахунок на прикладі для другої групи:

• для ламп розжарювання:

І_{гр 2} = Р_гр / U_ф,                                               (3.9.2)

де U_ф - фазна напруга мережі, U_ф = 220 В.

• для люмінесцентних ламп та ламп ДРЛ:

І_{гр 2} = (1,25 ^. Р_гр) / (U_ф ^. соsj),                                  (3.9.3)

де cosj - коефіцієнт потужності, cosj = 0.9.

Тому розрахунковий  робочий струм для третьої  групи становитиме:

І_{гр 2} = (1 ^. 100) / 220 + (1,25 ^. 2 ^. 36) / (220 ^. 0,9) = 0,91 (А).

Так само розраховую струм  інших груп, результати заношу в  таблицю 3.9.1.

 

3.9.3. Розрахунок  проводки

Розрахунок проводки проводжу на прикладі першої групи основного приміщення.

Вибираю площу поперечного  перерізу за умовами:

а) по допустимому струму групи:      

Іг_р ≤ І_т.доп,  А,                                             (3.9.4)

де І_т.доп – тривало допустимий струм проводу (для проводу перерізом 2,5 мм² І_т.доп становить 24 А).

Порівнюю умови: 1,0 < 24 А.

б) по струму теплового  розчіплювача:

К_з ^. І_н.р ≤ І_т.доп, А,                                         (3.9.5)

де К_з - коефіцієнт запасу, К_з = 1,15;

Порівнюю умови: 1,15 < 24 (А). Умова виконується.