Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
2 Методические указания и задания для расчетно-графической работы
2.1 Задание
Определить оптимальное число дуговых разрядных ламп в помещении № 1 и люминесцентных ламп в помещении № 2 для создания заданного светового потока. Произвести расчет на наименьшую затрату проводникового материала в осветительной сети и выбрать аппараты защиты. Питание осветительных приборов осуществляется по четырехпроводной линии в помещении № 1 и трехпроводной линии в помещении № 2. Длины участков линий (м) и нагрузки (кВт) по фазам определяются после распределения рассчитанного числа светильников по площади помещения.
Помещения имеют размеры А1В1Н1 и А2В2Н2 с заданными значениями коэффициентов отражения стен, пола и потолка (с, п, р). Размеры помещений выбираются по начальной букве фамилии студента согласно таблице 2.1. Значения коэффициентов отражения и уровень рабочей поверхности выбираются по последней цифре номера зачетной книжки согласно таблицам 2.2 (для первого помещения) и 2.3 (для второго помещения). Уровень освещенности и тип светильника в помещениях выбираются студентом самостоятельно, с учетом заданного типа помещения в таблице 2.5, в котором вариант выбирается согласно сумме двух последних цифр номера зачетной книжки. Высота подвеса светильников под потолком выбирается студентами в зависимости от типа осветительного прибора и источника света. Номинальное напряжение (Uн), расчетные потери напряжения (U) и материал проводника выбираются по предпоследней цифре номера зачетной книжки студента согласно таблице 2.4.
Таблица 2.1 Исходные данные
Начальные буквы фамилии студентов |
А, Д, Ю |
Б, Е, Ё Э |
В, Г, Я |
Ж, З, И |
К, Щ, |
М, О |
Н, П, Л |
Р, Т, У |
С, Ч Ф |
Х, Ц, Ш |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
Размеры помещений, м |
А1В1Н1 |
12127 |
1267,5 |
12247,3 |
18126,8 |
1868 |
6247,8 |
12248,5 |
18249 |
24248,8 |
12368,1 |
А2В2Н2 |
24243,8 |
12364,1 |
12243,5 |
18244,3 |
1863 |
6243,2 |
12243,1 |
18123,8 |
12124 |
1263,5 |
Таблица 2.2 Исходные данные для первого помещения
Последняя цифра номера зачетной книжки |
|||||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
Коэф. отражения, % |
с1 |
70 |
70 |
50 |
30 |
0 |
70 |
70 |
50 |
30 |
0 |
п1 |
50 |
50 |
30 |
10 |
0 |
50 |
50 |
30 |
10 |
0 |
|
р1 |
30 |
10 |
10 |
10 |
0 |
30 |
10 |
10 |
10 |
0 |
|
Уровень рабочей поверх-ности, м |
hр1 |
1,1 |
1,0 |
1,3 |
1,4 |
1,2 |
1,05 |
1,15 |
1,25 |
1,35 |
1,45 |
Таблица 2.3 Исходные данные для второго помещения
Последняя цифра номера зачетной книжки |
|||||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
Коэф. отражения, % |
с2 |
70 |
70 |
50 |
30 |
0 |
70 |
70 |
50 |
50 |
0 |
п2 |
50 |
50 |
30 |
10 |
0 |
50 |
30 |
50 |
50 |
0 |
|
р2 |
30 |
10 |
10 |
10 |
0 |
10 |
10 |
10 |
10 |
0 |
|
Уровень рабочей поверх-ности, м |
hр2 |
0,8 |
0,7 |
0,9 |
1,0 |
0,75 |
0,85 |
0,95 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
А - длина помещения, м; В ширина помещения, м; Н высота помещения, м; h0 высота подвеса светильников, м; hр высота рабочей поверхности над уровнем пола, м
Рисунок 2.1 - Расчетное помещение
Таблица 2.4 Исходные данные
Предпоследняя цифра номера зачетной книжки |
||||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Uн, В |
380/220 |
220/127 |
220 |
380 |
127 |
380/220 |
220/127 |
220 |
127 |
220 |
Трехфазная с нулем |
Трехфазная без нуля |
Двухфазная с нулем |
Двухпроводная |
|||||||
U, % |
1,8 |
3 |
3,5 |
2,3 |
2,5 |
2,8 |
3,8 |
2,6 |
3,3 |
2,9 |
Материал проводника |
Cu |
Al |
Cu |
Al |
Cu |
Al |
Cu |
Al |
Cu |
Al |
Таблица 2.5 Исходные данные
Сумма двух последних цифр номера зачетной книжки |
|||||||||
0, 18 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
Тип помещения № 1 |
цех дробления |
цех окраски тканей |
кузнечно-прессовый цех |
механический цех |
литейный цех |
механосборочный цех |
арматурный цех |
агломера-ционный цех |
термический цех |
Тип помещения № 2 |
читальный зал |
компьютерный зал |
офис |
столовая |
банковский операционный зал |
конференц-зал |
фойе административ-ного здания |
парикмахерская |
магазин обоев |
2.2 Методические указания к заданию № 1
Ход решения для обоих рассматриваемых помещений (с дуговыми разрядными лампами и люминесцентными лампами) одинаковый, но при расчетах следует учитывать габариты ламп и их минимальную высоту подвеса над рабочей поверхностью в зависимости от типа и мощности устанавливаемой лампы.
Для решения поставленной задачи первоначально необходимо определить индекс помещения, определяемый соотношением размеров освещаемого помещения
(2.1)
где a, b ширина и длина помещения, м;
Hp высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.
После этого задавшись освещенностью и типом светильника по справочной литературе необходимо определить коэффициент использования светильника и коэффициент минимальной освещенности в помещении z.
Тогда световой поток будет определяться по формуле
, (2.2)
где Е требуемый уровень минимальной освещенности, лк;
k коэффициент запаса;
S площадь помещения, м2;
N предварительное количество светильников, шт.
К расчетной величине светового потока по справочнику подбирается ближайшая стандартная лампа по ее световому потоку, после чего уточняется число светильников и номинальное значение светового потока. При определении номинального светового потока следует учитывать количество ламп в одном светильнике. Выполняется проверка по погрешности светового потока в помещении по формуле
,
где полученная величина должна лежат в пределах , если же это условие не выполняется, то требуется либо изменить число светильников, либо выбрать другую лампу.
Для определения сечения проводников к установленным светильникам первоначально необходимо определить моменты нагрузок для проводов отдельных фаз
(2.3)
где li - длина отдельных участков линии, м;
Рi нагрузки отдельных участков, кВт.
Нагрузки отдельных участков определяются с учетом мощности ламп, потерь мощности в пускорегулирующей аппаратуре и количества светильников
.
Потери напряжения в осветительных сетях определяются по формуле
U=U1 - U2 = 2 (I1r1 + I2r2 +…+ Iiri ), (2.4)
где U1, U2 напряжение в начале и в конце линии, В;
Ii - ток, проходящий по участку линии, А;
ri сопротивление соответствующего участка линии, Ом.
При одинаковом сечении и материале проводов всех участков линии (однородная линия), используя выражение
(2.5)
где: l - длина провода, м;
S - поперечное сечение провода, мм2;
- удельная проводимость материала провода при данной температуре, м/(Оммм2).
Тогда выражение (2.4) можно записать
U = (2.6)
где i ток, А, в рассматриваемых случаях может быть определен, как i = Р/ U, где каждая нагрузка питается напряжением, соответствующим месту ее приложения. Теоретически значения потерь в точках приложения нагрузок отличаются друг от друга из-за потерь напряжения на участках между этими точками. Однако в практических расчетах это обычно не учитывается из-за небольших мощностей осветительных установок. Используя приведенные выражения, получаем формулу потерь напряжения
U = (2.7)
где Р нагрузка потребителей, Вт;
L длина участка от начала линии до точки приложения нагрузки, м.
Если выразить потери напряжения в % от номинального напряжения, длину сети в метрах, а нагрузку в кВт, то формула (2.7) приобретает вид
U% = (2.8)
Если для определенных условий расчета (номинальном напряжении и материале проводника) обозначить
(2.9)
то выражение (2.8) приобретет вид
U% = (2.10)
и тогда сечение определяется как
(2.11)
или
(2.12)
где - моменты на параллельных участках сети.
Однако, при выводе этих формул не учитывалось, что в осветительных сетях на ряду с трехфазными прокладываются двух- и однофазные участки. Поэтому в практических расчетах применятся формула
(2.13)
где S сечение данного участка, мм2;
- сумма моментов данного и последующих по направлению энергии участков с тем же числом проводов в линии, кВтм;
- сумма моментов всех ответвлений, питаемых данным участком и имеющих иное число проводов линии, кВтм;
- коэффициент приведения моментов, зависящий от числа проводов на участке и в ответвлении;
U расчетные потери напряжения, %.
Значения коэффициентов и С приведены в приложениях 2 и 3.
Эта формула последовательно применяется ко всем участкам сети, начиная от участка, ближайшего к источнику питания. При выборе сечений проводов для первых участков сети следует брать ближайшее большее стандартное сечение. После выбора всех сечений следует проверить, не будут ли потери напряжения в выбранной сети освещения превышать заданные значения потерь напряжения.
Значения номинальных сечений токопроводящих жил из цветного металла можно посмотреть в приложении 1, а допустимые длительные токи нагрузки в приложении 4.
Приложение 1
Номинальные сечения токопроводящих жил из цветного металла
Номинальное сечение жилы, мм2 |
Номинальное сечение жилы, мм2 |
||||
основной |
четвертой |
основной |
четвертой |
||
для проводов и кабелей с резиновой и полихлор-виниловой изоляцией |
для кабелей с бумажной изоляцией |
для проводов и кабелей с резиновой и полихлор-виниловой изоляцией |
для кабелей с бумажной изоляцией |
||
0,5 |
- |
- |
25 |
10 |
16 |
0,75 |
0,75 |
- |
35 |
10 |
16 |
1,0 |
1,0 |
- |
50 |
16 |
25 |
1,5 |
1,0 |
- |
70 |
25 |
25 |
2,5 |
1,5 |
1,5 |
95 |
35 |
35 |
4 |
2,5 |
2,5 |
120 |
35 |
35 |
6 |
4 |
4 |
150 |
50 |
50 |
10 |
6 |
6 |
185 |
50 |
50 |
16 |
10 |
10 |
- |
- |
- |
У тросовых проводов АТРГ сечения основных и дополнительных жил одинаковы.
Приложение 2
Коэффициент приведения моментов,
Линия |
Ответвление |
Значение коэффициента, |
Трехфазная с нулем Трехфазная с нулем Двухфазная с нулем Трехфазная |
Однофазное Двухфазное с нулем Однофазное Двухфазное |
1,83 1,37 1,33 1,15 |
Приложение 3
Значения коэффициентов С, входящих в формулы для расчета сетей по потерям напряжения
Номиналь-ное напряжение сети, В |
Система сети и род тока |
Выражение коэффициента С |
Значение коэффициента С для проводов |
|
Cu |
Al |
|||
380/220 |
Трехфазная с нулевым проводом |
77 |
46 |
|
380/220 |
Двухфазная с нулевым проводом |
34 |
20 |
|
220 |
Двухпроводная переменного или постоянного тока |
12,8 |
7,7 |
|
220/127 |
Трехфазная с нулевым проводом |
25,6 |
15,5 |
|
220/127 |
Двухфазная с нулевым 127 Трехфазная 8,0 5,2 110 Двухпроводная переменного или постоянного тока 3,2 1,9 36 0,34 0,21 24 0,153 0,092 12 0,038 0,023 проводом |
11,4 |
6,9 |
|
127 |
Двухпроводная переменного или постоянного тока |
4,3 |
2,6 |
Приложение 4
Допустимые длительные нагрузки и наибольшие токи аппаратов защиты в амперах для проводников с алюминиевыми жилами, прокладываемых в сетях, требующих защиты от перегрузки
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
Провода и шнуры с резиновой и полихлорвиниловой изоляцией |
Провода с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках; кабели с резиновой изоляцией в свинцовой, полихлорвиниловой и негорючей резиновой оболочках, бронированные и небронированные, проложенные открыто |
||||||||||||||||||||||
проложенное открыто |
проложенные в одной трубе |
|||||||||||||||||||||||
Производственные помещения, кроме пожаро- и взрывоопасных |
Общественные и жилые здания, бытовые и конторские помещения производственных предприятий, пожаро- и взрывоопасные помещения |
|||||||||||||||||||||||
Iн |
Iв |
Iа |
Iн |
Iв |
Iа |
два одножильных |
три одножильных |
четыре одножильных |
девять одножильных |
двухжильные |
трехжильные |
|||||||||||||
Iн |
Iв |
Iа |
Iн |
Iв |
Iа |
Iн |
Iв |
Iа |
Iн |
Iв |
Iа |
Iн |
Iв |
Iа |
Iн |
Iв |
Iа |
|||||||
2,5 |
24 |
25 |
25 |
24 |
20 |
25 |
20 |
15 |
20 |
19 |
15 |
20 |
19 |
15 |
20 |
15 |
10 |
15 |
21 |
15 |
20 |
19 |
15 |
15 |
4 |
32 |
35 |
30 |
32 |
25 |
30 |
28 |
20 |
30 |
28 |
20 |
30 |
23 |
20 |
25 |
20 |
15 |
20 |
29 |
25 |
30 |
27 |
20 |
25 |
6 |
39 |
35 |
40 |
39 |
35 |
40 |
36 |
25 |
40 |
32 |
25 |
30 |
30 |
25 |
30 |
25 |
20 |
25 |
38 |
35 |
40 |
32 |
25 |
30 |
10 |
55 |
60 |
50 |
55 |
45 |
50 |
50 |
35 |
50 |
47 |
35 |
50 |
39 |
35 |
40 |
- |
- |
- |
55 |
45 |
50 |
42 |
35 |
40 |
16 |
80 |
80 |
85 |
80 |
60 |
85 |
60 |
45 |
60 |
60 |
45 |
60 |
55 |
45 |
50 |
- |
- |
- |
70 |
60 |
70 |
60 |
45 |
60 |
25 |
105 |
100 |
100 |
105 |
80 |
100 |
85 |
60 |
85 |
80 |
60 |
85 |
70 |
60 |
70 |
- |
- |
- |
90 |
80 |
100 |
75 |
60 |
70 |
35 |
130 |
125 |
120 |
130 |
100 |
120 |
100 |
80 |
100 |
95 |
80 |
100 |
85 |
60 |
85 |
- |
- |
- |
105 |
80 |
100 |
90 |
80 |
100 |
50 |
165 |
160 |
140 |
165 |
125 |
140 |
140 |
125 |
140 |
130 |
100 |
140 |
120 |
100 |
120 |
- |
- |
- |
135 |
100 |
140 |
110 |
100 |
100 |
70 |
210 |
200 |
200 |
210 |
160 |
200 |
175 |
125 |
170 |
165 |
125 |
170 |
140 |
125 |
140 |
- |
- |
- |
165 |
125 |
170 |
140 |
125 |
140 |
95 |
255 |
260 |
250 |
255 |
200 |
250 |
215 |
160 |
200 |
200 |
160 |
200 |
175 |
125 |
170 |
- |
- |
- |
200 |
160 |
200 |
170 |
125 |
170 |
120 |
295 |
300 |
300 |
295 |
260 |
300 |
245 |
200 |
250 |
220 |
160 |
200 |
200 |
160 |
200 |
- |
- |
- |
230 |
200 |
250 |
200 |
160 |
200 |
150 |
340 |
350 |
350 |
340 |
300 |
350 |
275 |
225 |
300 |
255 |
200 |
250 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
270 |
225 |
300 |
235 |
200 |
250 |
185 |
390 |
350 |
400 |
390 |
300 |
400 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
310 |
225 |
300 |
270 |
200 |
250 |
240 |
465 |
430 |
500 |
465 |
350 |
500 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
300 |
535 |
500 |
500 |
535 |
430 |
500 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
400 |
645 |
600 |
600 |
645 |
500 |
600 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |