Колесник Г.П. Электрическое освещение: основы проектирования. Учебное пособие - файл n1.doc

приобрести
Колесник Г.П. Электрическое освещение: основы проектирования. Учебное пособие
скачать (4996 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc4996kb.14.09.2012 01:59скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15





Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Владимирский государственный университет
Г.П. КОЛЕСНИК

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ: ОСНОВЫ ПРЕКТИРОВАНИЯ


Учебное пособие

Владимир 2006
УДК.628.921.95

К60

Рецензенты:
Кандидат технических наук, доцент, зав. кафедрой информатики

и информационных технологий Владимирского государственного
педагогического университета

Ю.А. Медведев
Начальник участка наружного освещения городских электрических сетей г. Владимира,

С.В. Бурдыкин
Кандидат технических наук, доцент кафедры
«Приборостроение и информационно-измерительные технологии», Владимирского государственного университета

В.С. Грибакин
Печатается по решению редакционно-издательского совета

Владимирского государственного университета
Колесник Г.П.

К60 Электрическое освещение: основы проектирования.

Учебное пособие. / Владим. гос. ун-т. Владимир, 2006. 128 с.

ISBN 5-89368-341-2
Излагаются основы проектирования и даны практические указания по устройству, проектированию и эксплуатации осветительных установок внутреннего и наружного освещения. Рассматриваются выбор нормируемых характеристик, типы источников света, виды и системы освещения, схемы питания и управления, а также вопросы расчета освещения и осветительных сетей.

Предназначено в качестве учебного пособия по дисциплине «Электрическое освещение» для студентов специальности 140211 (100400) – «Электроснабжение» всех форм обучения. Может служить руководством по вопросам проектирования электрического освещения при выполнении курсовых проектов студентами строительных специальностей.

Табл.43 . Ил. 56. Библиогр.: 19 назв.

УДК 628.921.95

ISBN 5-89368-341-2 ©Владимирский государственный

университет,2006

© Колесник Г.П.



Введение


Проектирование и эксплуатация установок искусственного внутреннего и наружного освещения – один из важнейших аспектов деятельности инженера-электрика. Установки искусственного освещения являются самыми массовыми инженерными устройствами (более 1.5 млрд. световых точек суммарной мощностью около 150 млн. кВт) и потребляют около 20 % всей вырабатываемой электроэнергии (свыше 220 млрд. кВт.ч). Поэтому профессиональный подход к их осуществлению и эксплуатации прямо связан с энергосбережением и уменьшением трудозатрат.

Соблюдение научно обоснованных светотехнических норм способствует исключению каких-либо объективных помех при решении той или иной зрительной задачи и комфортному восприятию визуальной информации без напряжения и утомления глаз. Если указанные нормативы не выполняются, то значительная часть жизненных сил человека расходуется на преодоление последствий “плохого освещения”.

Качественное, “хорошее освещение”, удовлетворяющее светотехническим нормам, позволяет человеку легко, быстро и безопасно ориентироваться, перемещаться в окружающей среде и выполнять ту или иную работу.

Предлагаемое учебное пособие, примерно совпадая с рабочей программой дисциплины “Электрическое освещение”, читаемой студентам специальности 140211 (100400) – «Электроснабжение» может служить им практическим пособием при решении различных задач освещения.


  1. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО

ОСВЕЩЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ


    1. Общие положения


Проектирование осветительных установок (ОУ), являясь творческим процессом, подчиняется общим положениям принятым в СНиП 23-05-95, ВСН-59-88, СН-541-82. В общем случае различают следующие стадии проектирования:

Если проект освещения выполняется отдельно вне комплекса всей проектной документации, то, как правило, он должен содержать одну стадию – ТРП. В остальных случаях рекомендуется выполнять два этапа проектирования ТЭО и ТРП и только в очень сложных случаях – все четыре. На этапе ТЭО в краткой пояснительной записке излагают основные положения, определяют общую мощность и приводят сметно-финансовый расчет. Задача ТП – принятие основных решений и определение окончательной стоимости установки. В состав ТП входят:

В ведомости основных технических показателей указывается площадь помещения, преимущественная освещенность, преимущественный тип светильников, удельная и установленная мощность, число светильников общего и местного освещения, число контактных разъемных соединений, преимущественный род проводки.

Заявочные ведомости составляются укрупнено по общим характеристикам изделий. Например, светильники для взрывоопасных помещений, провода изолированные сечением от – до. Смета составляется в полном объеме.

Однако для выполнения полноценного проекта освещения, надо знать о проектируемом объекте буквально все:

Проектирование можно разделить на три части: светотехническую, электротехническую и составление схем и спецификаций. Однако для конкретного помещения все вопросы решаются комплексно, так, выбирая светильники и, размещая их, необходимо учитывать условие трассировки групповых сетей. В сетевой части начальным и ключевым является вопрос о размещение групповых щитков, затем компонуются и наносятся на план все виды сетей и производится расчет их сечений.


    1. Светотехнические расчеты осветительных установок


Задачей светотехнического расчета осветительных установок (ОУ) в зависимости от назначения и нормативных требований к ним является определение значения освещенности в характерных точках на горизонтально, вертикально или наклонно расположенных поверхностях (Ег, Ев, Енк), среднего значения освещенности Еср или яркости L, а также контроль обеспечения качественных характеристик ОУ – цилиндрической освещенности Ец, коэффициента пульсации Кп, показателя ослепленности Р или показателя дискомфорта М. При необходимости указанные величины определяются с учетом многократных отражений света.
1.2.1 Выбор видов и системы освещения
В соответствии со СНиП 23-05-95 искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное:

Искусственное освещение может быть двух систем – общее освещение и комбинированное освещение. При выполнении в помещениях зрительных работ I – III, IVа, IVб, IVв, Vа разрядов следует применять систему комбинированного освещения. Предусматривать систему общего освещения допускается при технической невозможности или нецелесообразности устройства местного освещения. Освещенность рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего освещения в системе комбинированного, должна составлять не менее 10% нормирумой для комбинированного освещения при тех источниках света, которые применяются для местного освещения. При этом освещенность должна быть не менее 200 лк при разрядных лампах, не менее 75 лк при лампах накаливания. Отношение максимальной освещенности к минимальной не должно превышать для зрительных работ I –III разрядов при люминесцентных лампах 1,3, при других источниках света – 1.5, для зрительных работ разрядов IV – VII - 1,5 и 2,0 соответственно.
1.2.2. Выбор источников света
При выборе источников света руководствуются следующими соображениями:

  1. Применять по возможности лампы наибольшей единичной мощности, не нарушая при этом нормальных требований к качеству освещения и отдавая предпочтение при равной мощности источникам света с наибольшей световой отдачей и сроком службы.

  2. Для общего внутреннего и наружного освещения использовать преимущественно газоразрядные лампы (ГЛ).

  3. При технической необходимости допускается применять в одном помещении лампы накаливания и газоразрядные лампы (ГЛ).

  4. Не допускается питание газоразрядных ламп постоянным и переменным током при его возможном снижении ниже уровня 90 % от номинального.

  5. Для общего внутреннего и наружного освещения могут применяться лампы накаливания (ЛН) (в том числе галогенные ГЛН) и газоразрядные лампы: низкого давления – люминесцентные (ЛЛ), и высокого давления ГЛВД (ДРЛ, ДРИ, ДНаТ, ДКсТ).

  6. Лампы накаливания следует применять для общего внутреннего освещения:

Для местного освещения допускается применять лампы накаливания в светильниках с непросвечивающими отражателями в следующих случаях:

Газоразрядные лампы (ГЛ) всех типов, за исключением ксеноновых, рекомендуются:

Выбор типа ГЛ (ЛЛ, ДТЛ, ДРИ, ДНаТ) проводится в зависимости от назначения помещения, его высоты, характера выполняемой зрительных работ и др.

В наружном освещении (НО) используются:

Рекомендуемые цветовые параметры и примерные типы источников света (ИС) в зависимости от особенностей зрительной работы и требований к цветопередаче приведены в табл.1. Рекомендации по выбору ГЛ для освещения производственных помещений (при отсутствии специальных требований к цветопередаче) приведены в табл.2. Характеристики смешанного освещения лампами ДНаТ+ДРЛ и ДНаТ+ДРИ, обеспечивающего комфортность смешанного освещения не меньшую чем в ОУ с лампами типа ДРЛ, приведены в табл.3. Номенклатура современных ИС проведена в приложении 1.
Таблица 1

Характеристика зрительной работы

Освещенность при общем освещении, лк

Индекс цветопередачи Ra для зданий, не менее

Цветовая температура Тцв, К

Тип источника света

1

2

3

4

5

1. Контроль цвета с очень высокими требованиями к цветоразличению

?300

90

5000ч6500

ЛДЦ, ЛДЦ УФ, ЛХЕ, ЛЕЦ

2. Сопоставление цветов с высокими требованиями к цветоразличению

?300

85

4000ч6500

ЛДЦ, ЛДЦ УФ, ЛХЕ, ЛЕ

3. Различение цветных объектов для контроля и сопоставления (сборка радиоаппаратуры т.п.)

?300 и более

150ч300

50

50

3500ч6500

3000ч4500

ЛБ, ДРИ, ЛХБ, ЛБ, ЛХБ

<150

45

2700ч3500

ДНаТ+ДРИ ЛБ, ЛН, КГ, ДНаТ+ДРИ

4. Работа с ахроматическими объектами (механическая обработка металлов пластмасс, сборка машин и инструментов и др.)

?500

300ч500

50

40

3500ч6400

3500ч6500

ЛБ, ДРИ, ЛХБ

ЛБ, ДРИ, ДРЛ, ЛХБ,ДНаТ+ДРИ

150ч300

30

3000ч4500

ЛБ, ДРЛ, ЛХБ, ДНаТ+ДРИ

<150

25

2100ч3500

ЛБ, ДНаТ, ЛТБ, ЛН, КГ, ДНаТ+ДРИ


Таблица 2

Тип лампы

Система освещения

Характеристика зрительных работ по СНиП 23-05-95

Строительный модуль, м

Разряд работы

Освещенность, лк

Коэффициент пульсации,

Кп %

Показатель неравномерно-сти n

Показатель ослепленности, Р

6Ч6

6Ч12

6Ч8

6Ч4

12Ч18

Высота установок светильника, м

ЛЛ

Общее

I, II,

III

IVчVII

300ч1500

200ч500

100ч300

10

15

20

1,5

1,5

1,8

20

40

40,60

<4,4

<3,6

<7,2

<5,4

<4,8

<3,6

<6,0

<4,8

<6,0

<6,0

<6,0

<5,4

<9,6

<7,2

<5,4

Общее в системе комбинированного

IчIII‚

IV‚V

150ч500

150

20

20

1,5

1,8

20,40

40

<3,2

<7,2

<3,6

<3,6

<4,8

<6,0

<5,4

<5,4

<6,0

<5,4

ДРИ

Общее

I

300ч1500

10

2,0

20

4,5ч7,2

5,5ч
8,4

6,1ч
8,4

6,1ч
9,6

9,7ч
14,4

II‚III‚

200ч500

15

2,0

40

3,7ч6,0

4,9ч
6,0

4,9ч
6,0

6,1ч
9,5

7,3ч
10,8

IVчVII

100ч300

20

3,0

40,60

-

3,7ч
6,0

6,1ч
7,2

5,5ч
6,0

3,5ч
10,8

Общее в системе комбинированного

IчIII

150ч500

20

2,0

20,40

3,3ч5,4

3,7ч
6,0

4,9ч
6,0

5,5ч
7,2

6,1ч
10.8

IV‚V

150

20

3,0

40

-

3,7ч6,0

6,1ч7,2

5,5ч6,0

6,1ч10,8

ДРЛ

Общее


I‚II‚

III,

IVчVII

300ч1500

200ч500

100ч300

10

15

20

2,0

2,0

3,0

20

40

40,60

?7,3

?6,1

?7,3

?8,5

?6,1

?6,1

?8,5

?6,1

?7,3

?9,7

?9,6

?6,1

?14,5

?10,9

?10,9

Общее в системе комбинированного

IчIII

IV‚V

150ч500

150

20

20

2,0

3,0

20,40

40

?5,5

?7,3

?6,1

?6,1

?7,3

?7,3

?7,3

?6,1

?10,9

?10,9


Таблица 3

Тип ИС в ОУ смешанного освещения

Рекомендуемые разряды зрительной работы по СНиП 23-05-95

Характеристика смешанного освещения

Соотношение световых потоков (Ф1:Ф2),% Ф?

Соотношение мощностей (Р1:Р2),% Р?

Тцв, К

Ra

ДРЛ+ДНаТ

IIIб, IIIв, IVа,

IIIг, IVб и ниже

100:0-75:25

75:25-50:50

100:0-86:14

86:14-67:33

3450

300

37

34

ДРИ+ДНаТ

IIIб, IIIв, IVа

IIIг, IVб и ниже

100:0-55:45

55:45-38:62

100:0-62:38

62:38-45:55

3500

3100

48

44


Примечание: Ф2 и Р2 соответственно доли ДНаТ в суммарном световом потоке Ф? и суммарной мощности Р?.
1.2.3 Выбор норм освещенности и коэффициента запаса
Проектирование осветительных установок (ОУ) регламентировано СНиП 23-05-95, отраслевыми нормами искусственного освещения, инструкциями по проектированию, а также ПУЭ и некоторыми другими нормативными документами.

Нормируемые значения освещенности в СНиП 23-05-95 приводится в точках ее минимального значения на рабочей поверхности внутри помещения для разрядных источников света (кроме оговоренных случаев); для наружного освещения – для любых источников света.

Нормированные значения освещенности в люксах, отличающихся на одну ступень, следует принимать по шкале: 0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 10; 15; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 1000; 1250; 1500; 2000; 2500; 3000; 3500; 4000; 4500; 5000.

К условиям, требующим повышения уровня освещенности, найденного по СНиП, относятся: повышенная длительность напряженной зрительной работы в течение рабочего дня, большое удаление объекта от глаз наблюдателя (более 0,5 м), отсутствие естественного освещения и т.д. Снижение освещенности на одну ступень возможно в случае малолюдного производства с оборудованием не требующем постоянного обслуживания или в помещениях, предназначенных для кратковременного пребывания людей.

Требования к освещению помещений промышленных предприятий следует принимать по табл.1 СНиП 23-05-95, а требования к нормам средней яркости усовершенствованных покрытий при проектирование наружного освещения по табл.11 СНиП 23-05-95. Коэффициент запаса Кз при проектирование естественного, искусственного и совмещенного освещения выбирается по табл.3. Упомянутые таблицы приведены в приложении 2.
1.2.4 Выбор типа светильника (осветительных приборов (ОП))
Выбор типа светильников следует производить с учетом характера их светораспределения, экономической эффективности и условий окружающей среды. Это означает, что ОП должны соответствовать типу лампы; конкретной светотехнической функции (общего, местного или комбинированного освещения); форме фотометрического тела, классу светораспределения и типу КСС; возможности перемещения при эксплуатации (стационарные и переносные); способу установки; классу защиты от поражения электрическим током и степень защиты от пыли и воды; исполнение для работы в определенных условиях эксплуатации; способ питания ламп; возможность изменения светотехнических характеристик и т.д.

Условия окружающей среды, соответствующие помещения и зоны приводятся ниже:

Пожароопасные помещения и зоны класса:

П-I – Помещения, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 61°С (например, склады минеральных масел и т.д.)

П-II – Помещения, в которых выделяются горючие пыли или волокна с нижним концентрационным пределом воспламенения более 65 г/м3.

П-IIа – Помещения, в которых обращаются твердые или волокнистые горючие вещества.

П-III – К зонам класса П-III относятся зоны, расположенные вне помещения, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61°С (например, открытые склады минеральных масел) или твердые горючие вещества (например, открытые склады угля, торфа, дерева и т.д.).
Помещения:

Пыльные: Помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль (проводящая или непроводящая) в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т.п.

Сухие: Помещения, в которых относительная влажность не превышает 60% при 20°С. Нормальные сухие помещения в которых отсутствуют условия характерные для помещений жарких и пыльных и с химически активной средой.

Влажные: В которых пары или конденсирующаяся влага выделяется лишь временно и в небольших количествах и относительная влажность которых более 60%, но не выше 75% при 20°С.

Сырые: В которых относительная влажность длительно превышает 75% при 20°С.

Особо сырые: Помещения, в которых относительная влажность воздуха близка к 100% (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой) при 20°С.

Жаркие: Помещения, в которых температура длительно превышает 30°С.

Химически активные: Помещения, в которых по условиям производства постоянно или длительно содержатся пары или образуются отложения, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования.

С повышенной опасностью: Характеризуются наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

Особо опасные помещения характеризуются наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:

Во взрыво- и пожароопасных зонах следует применять светильники, удовлетворяющие требованиям глав 7.3 и 7.4 ПУЭ [13]. Минимально допустимую степень защиты светильников по ГОСТ 17677-82-1 и ГОСТ-14254-80 для освещения непожаро- и невзрывоопасных помещений с разными условиями среды следует принимать по таблице 4.

Указания по выбору светильников различного назначения и их светотехнические характеристики приведены в [8], (глава третья) и приложении 3.

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации