В данном проекте рассматривается реконструкция системы электроосвещения производственных помещений.

Данное техническое задание определяет требования, к работам по реконструкции электрического освещения в производственных помещениях. Выполнение монтажных и пуско-наладочных работ производятся на территории Заказчика.

Плановые сроки начала и окончания выполнения работ услуг: - с момента заключения договора в течение 60 рабочих дней

Основные существующие технические данные и характеристики объекта:

• Производство монтажных работ в существующем здании в стесненных условиях: с наличием в зоне производства работ действующего технологического оборудования (станков, установок, кранов и т.п.) и движении транспорта по внутрицеховым путям.
• Производство монтажных работ вблизи объектов, находящихся под высоким напряжением.
• Для производства работ требуется допуск к работам повышенной опасности и допуск к работам в электроустанвоках.
• Температура окружающей среды: -30 + 60 °С.
• Температура в зоне с повышенной температурой: -30 + 80 °С
• Высокая запыленность непроводящей пылью.
• Освещенность на уровне 80 см от пола не менее 300 лк.
• Схема участков на котором необходимо выполнить реконструкцию освещения, приведена в Приложении №1, разрез здания приведен в приложении №2, этажность-1.

Назначение и цель оказания производимых работ

Приведение, общего освещения в производственном помещении, в соответствие действующим стандартам РФ, создание благоприятных условий видимости для персонала предприятия, проведение энергосберегающих мероприятий, а также мероприятий направленных на исключение аварий и травматизма.

Мероприятия по реконструкция системы электроосвещения производственных помещений предназначены для выполнения требований следующих НД:

• Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей;
• Правила устройства электроустановок, шестое и седьмое издание;
• СНиП 3.05.06-85 "Электротехнические устройства";
• СП 52.13330.2011. Свод правил. Естественное и искусственное освещение.
• И 1.13-07 «Инструкция по оформлению приемо-сдаточной документации по электромонтажным работам».

Техническое описание проектных и электромонтажных работ

В состав работ по реконструкции освещения входит:

• проектирование
• поставка и монтаж щитов рабочего и аварийного освещения
• поставка и монтаж силовых кабельных линий
• поставка и монтаж светильников Philips BY687LED240 и светильников для зоны с повышенной температурой.
• монтаж схемы управления освещением
• демонтаж существующей системы освещения (выполняется после включения новой системы освещения).
• поставка и монтаж светильников эвакуационного освещения

Работа включает:

• предпроектное обследование;
• разработка рабочей документации разделы ЭМ, ЭС;

Выполнение проектных и электромонтажных работ

• выполнение пуско-наладочных испытаний и измерений;
• предоставление Заказчику проектной и приемо-сдаточной документации в электронном виде формата.dwg в 1 экземпляре и на бумажном носителе в 2 экземплярах.

Исполнителем предоставлены:

• сертификаты, лицензии и др. нормативно правовые акты и разрешительные документы на право проведения данного вида работ.
• необходимые документы (утвержденные положения, сертификаты, свидетельства, удостоверения и пр.) подтверждающие его право оказание необходимого рода услуг.

Гарантийное и послегарантийное обслуживание

Исполнитель несёт ответственность за качество выполненных работ.

Документы

• Проектная документацию выполнена в количестве 3 (трех) экземпляров и передана Заказчику на бумажном носителе (2 экземпляра оригиналы) и копия в электронном виде.
• Исполнитель предоставил все паспорта и сертификаты на применяемое оборудование и материалы.

Проект реконструкции системы электроосвещения выполнен на основании:

• технического задания Заказчика на проектирование;
• действующих нормативных документов, а именно:
  • Правила устройств электроустановок;
  • Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий - СП31-110-2003;
  • ГОСТ Р50 571.2-94 - Электроустановки зданий;
  • СНиП 23 - 05 - 95 Естественное и искусственное освещение;
  • СНиП 3.05.06-85 - Электротехнические устройства;
  • СНиП 21 - 01-97 - Пожарная безопасность зданий и сооружений;
  • СП 6.13130.2013 - Системы противопожарной защиты. Электрооборудование.

Требования пожарной безопасности.

ГОСТ Р 53315-2009 - Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности;

Государственные стандарты
- Электроустановки зданий
- Основные требования по обеспечению безопасности (ГОСТ 30331-95, ГОСТ 50571-96), ГОСТ 21.614-88
- Изображения условные графические электрооборудования и проводок на плане.

Напряжение сети 380/220В.

Система заземления, принятая в проекте - TN-С-S.

Данные по нагрузкам приведены на однолинейных схемах щитов.

Обоснование принятой схемы электроснабжения

Согласно технического задания, проектом предусматривается реконструкция системы освещения с заменой щитов освещения, питающих кабелей и схемы управления освещением.

Для питания осветительного оборудования в помещениях производственного цеха предусматривается установка щитов рабочего освещения: зона 1 - ЩО-1, зона 2 - ЩО2 и щитов аварийного и эвакуационного освещения: зона 1 - ЩАО-1, зона 2 - ЩАО2.

Осветительные щиты запитываются кабельными линиями от:

1. Зона 2 ЩАО-2 от ТП-840/1, шкаф ПР-1, доп. автоматический выключатель 32А;
2. Зона 1 ЩАО-1 от ТП-840/4, шкаф ПР-2 доп. автоматический выключатель 32А;
3. Зона 2 ЩО-2 от ТП840/4, шкаф ПР-2 доп. автоматический выключатель 50А;
4. Зона 1 ЩО-1 от ЩО-3 расположенного в осях П-32 доп. автоматический выключатель 63А.

Линии питания щитов рабочего освещения ЩО-1 и ЩО-2 выполняются кабелями с медными жилами марки ВВГнг(А)-LS, кроме линий питания зоны 1, участка с повышенной температурой эксплуатации. На таком участке применяется кабель типа OLFLEX CLASSIC 100 5 G 2,5 с рабочей температурой до +80°С.

Линии питания щитов аварийного и эвакуационного освещения ЩАО-1 и ЩАО-2 выполняется огнестойким кабелем с медными жилами марки ВВГнг(А)-FRLS, кроме линий питания зоны 1, участка с повышенной температурой эксплуатации. На таком участке применяется кабель типа OLFLEX CLASSIC 100 с рабочей температурой до +80°С.

Напряжение вновь проектируемой сети 400/230В, система TN-S. Разделение жил РЕN питающих кабелей осуществляется на вводе в ЩО-1,2 и ЩАО-1,2 соответственно.

Сведения о количестве электроприемников, их установленной и расчетной мощности

Полная расчетная мощность потребителей электроосветительного оборудования производственного цеха в рамках проекта реконструкции составляет:

• 22,35 кВт - рабочее освещение зона 1;
• 6,95 кВт - аварийное (освещение безопасности) и эвакуационное освещение зона 1;
• 13,50 кВт - рабочее освещение зона 2;
• 4,60 кВт - аварийное (освещение безопасности) и эвакуационное освещение зона 2.

Надежность электроснабжения и качество электроэнергии

Отклонения напряжения от номинального на зажимах силовых электроприемников и наиболее удаленных ламп электрического освещения не превышает в нормальном режиме ±5%, а предельно допустимые в послеаварийном режиме при наибольших расчетных нагрузках - ±10%. В сетях напряжением 12-50 В (считая от источника питания, например понижающего трансформатора) отклонения напряжения разрешается принимать до 10%.

С учетом регламентированных отклонений от номинального значения суммарные потери напряжения от шин 0,4 кВ ТП до наиболее удаленной лампы общего освещения не должны, как правило, превышать 7,5% (СП 31-110-2003).

Падения напряжения в питающих и групповых линиях освещения не превышает 2,17%, от ТП-840/1, шкаф ПР-1, до наиболее удаленного светильника.

Для обеспечения энергосбережения в электроустановках проектом предусматривается:

• трехфазный ввод, равномерное распределение нагрузки по фазам
• рациональное построение схемы в отдельных элементах сети и выбор сечения кабеля.

Применяемое в данном проекте электрооборудование не оказывает воздействие на сеть электроснабжения, вызывающие отклонение показателей качества электроснабжения, предусмотренные ГОСТ 13109-97.

Мероприятия по обеспечению электроэнергией электроприемников в соответствии с установленной классификацией в рабочем и аварийном режимах

Питание рабочего освещения зоны 1 осуществляется от щита рабочего освещения ЩО-1, питание аварийного освещения (освещение безопасности) - от щита аварийного освещения ЩАО-1. В нормальном режиме функционирует и рабочее, и аварийное освещение. В нормальном режиме работы щит рабочего освещения запитан от щита ЩО-3, щит аварийного освещения от щита ПР-2 ТП-840/4.

Питание рабочего освещения зоны 2 осуществляется от щита рабочего освещения ЩО-2, питание аварийного освещения (освещение безопасности) - от щита аварийного освещения ЩАО-2. В нормальном режиме функционирует и рабочее, и аварийное освещение. В нормальном режиме работы щит рабочего освещения запитан от щита ПР-2 ТП-840/4, щит аварийного освещения от щита ПР-1 ТП-840/1.

В помещениях производственного цеха зоны 1 и 2, предусматриваются светильники эвакуационного освещения, таблички с указанием направления движения к эвакуационным выходам.

Светильники эвакуационного освещения оборудованы встроенными аккумуляторными батареями, обеспечивающие работу светильника в течении 1 часа.

Светильники эвакуационного освещения запитаны от сети аварийного освещения.

Мероприятия по компенсации реактивной мощности, релейной защите, управлению, автоматизации и диспетчеризации системы электроснабжения

Поскольку драйверы светодиодных светильников имеют коэффициент мощности не менее 0,9, компенсация реактивной мощности для потребителей системы электроосвещения в проекте не предусматривается.

Газоразрядные светильники зоны 1 участка с повышенной температурой оборудованы ПРА с cosφ = 0,85, суммарная реактивная мощность таких светильников равна Sрасч =1 кВ.

Такая мощность не вызывает перегрузку сети, в этом случае необходимость компенсации реактивной мощности отсутствует.

Перечень мероприятий по заземлению (занулению) и молниезащите

Для заземления вновь проектируемых щитов ЩО-1, ЩО-2, ЩАО-1, ЩАО-2, корпусов светильников, тросовых растяжек, используется существующий контур заземления здания, посредством жилы защитного заземления, кабелей распределительных сетей и проводов желто-зеленого цвета.

Проектом не предусматривается реконструкция существующего контура заземления.

Электроснабжение

Напряжение питающей сети 400/230В, система TN-C.

Все устройства защиты и управления, кабели и провода, светильники и другие покупные изделия и оборудование должны иметь соответствующие сертификаты соответствия и пожарной безопасности.

Выбор сечения

Расчет кабелей осветительной сети по потере напряжения производится исходя из следующих параматров:

• М - момент нагрузки, равный произведению нагрузки P на длину участка линии L, кВт*м;
• S - сечение провода, мм²;
• C - коэффициент, зависящий от материала провода и напряжения сети.
  • Для медных проводов при трехфазной сети с нулем с номинальным напряжением 400/230В С=72,2.
  • Для медных проводов при однофазной сети с нулем с номинальным напряжением 220В С=12,1
• ΔU - допустимая потеря напряжения сети, %;
• Lo - длина линии до первого светильника в группе, м;
• L=6 - расстояние между светильниками в группе, м;
• n - количество светильников в группе;

Значения выбора сечения для каждой группы светильников сведены в таблицу.

Расчет кабелей силовой сети по потере напряжения производится по следующим параматрам:

U - линейное напряжение, В;

ΔU - допустимая потеря напряжения сети, В;

В проекте выполнен расчет токов короткого замыкания

Расчет показал, что выбранные аппараты защиты обеспечивают защиту линий при однофазных коротких замыканиях, за время 0,4с.

Учет электроэнергии

Проектом не предусматривается реконструкция узла учета электроэнергии.

Силовое электрооборудование и электрические сети

Потребители электрической энергии, установленная и расчетная мощности указаны в соответствующих таблицах расчета электрических нагрузок.

Щиты освещения ЩО-1, ЩО-2 приняты наружного исполнения с монтажной панелью и степенью защиты IP54.
Щиты аварийного освещения ЩАО-1 и ЩАО-2 приняты наружного исполнения типа ЩРН со степенью защиты IP54.

Для защиты отходящих линий в щитах устанавливаются автоматические выключатели с характеристикой «С» и отключающей способностью 6 кА.

Сети электроосвещения выполняются кабелями с медными жилами марки ВВГнг(А)-LS, ВВГнг(А)-FRLS, в зоне повышенной температуры OLFLEX CLASSIC 100.

Кабельные линии освещения прокладываются:

• в гофрированной трубе, закрепленной к железобетонным конструкциям здания без нарушения механической прочности;
• в пролетах между фермами открыто и в металлорукаве по тросовой растяжке см. лист 14.3 настоящего проекта;
• подъем от распределительной коробки до троса осуществляется внутри профиля крепления троса;
• кабель к тросу крепится при помощи стяжек с шагом не более 500 мм;
• спуски и подъемы кабелей осуществляются по железобетонным колоннам конструкций здания открыто и в металлорукаве, крепление кабелей на вертикальных участках линий выполнить при помощи кабельных хомутов (ремешков);
• ответвления кабелей к светильникам осуществляется в распаячных коробках со степенью защиты IP 54.

Кабели рабочего и аварийного (эвакуационного) освещения, прокладываемые по одной тросовой растяжке, разделяются по всей длине металлическим гибким рукавом с пределом огнестойкости не менее EI 60.

Кабели для сетей питания потребителей электрического освещения выбираются по длительно допустимой токовой нагрузке, по потере напряжения в линии и по величине тока срабатывания.

Выбор питающих линий (марку, сечение, длину, трассу, кабель-несущую систему) определена проектом, трассы согласованы с Заказчиком.

Электрическое освещение

Питание электроэнергией сетей электроосвещения предусматривается от щитов ЩО-1, ЩАО-1 Зона 1 и ЩО-2, ЩАО-2 Зона 2, с высотой установки 1800 мм от верхнего края щита. Щиты рабочего и аварийного освещения устанавливаются в осях П-32 Зона 1 и Е-17 Зона 2, соответственно.

Напряжение сети 400/230В, система TN-S.

Светильники заземлить третьей жилой (РЕ) питающего кабеля.

Управление рабочим освещением производственного цеха, предусматривается от кнопок установленных на передней дверце шкафов рабочего освещения. Кнопки оборудованы подсветкой в режиме «Включено».

Для управления освещением в щитах на групповые линии устанавливаются магнитные пускатели, срабатывающие по сигналу от кнопок. Последние выбраны с фиксацией.

В зоне 1 и в зоне 2 предусматривается рабочее и аварийное освещение выполняемые светодиодными светильниками типа Philips BY687LED240, кроме зоны 1 участка с повышенной температурой эксплуатации, где применены газоразрядные светильники типа I-VALO VS40M MC/MT-400W VEGA S, и эвакуационное освещение, которое выполняется светильниками «ВЫХОД» со встроенными аккумуляторами.

Светильники выбираются в соответствии с характером помещений. Выбор освещенности помещений произведен на основании СниП 23-05-95, СП 31-110-2003, СП 52-13330-2011 в соответствии с техническим заданием. Согласно ТЗ обеспечивается степень освещенности в зоне 1 и зоне 2 на уровне 80 см от пола, не менее 300лк, кроме зоны 1 участка с повышенной температурой эксплуатации, где обеспечена освещенность на уровне 80 см от пола, не менее 400лк, с.м. приложение 2, светотехнический отчет и 3D визуализация, выполненные в программе DIALux 4.10.

Заземление всех металлических нормально нетоковедущих частей осветительного оборудования выполнить путем соединения с дополнительным проводом «РЕ», который присоединить к шине «РЕ» распределительного щитка.

Крепления светильников общего освещения.

Эвакуационное освещение

Эвакуационное освещение совмещено с аварийным.

Эвакуационное освещение предусматривается светильниками со встроенными аккумуляторами "ВЫХОД", расположенными над каждым выходом из здания производственного цеха, по основным проходам и путям эвакуации персонала при пожаре.

Расчет несущей способности тросовой растяжки

Расчет сводится к определению расчетной нагрузки на трос и сравнению ее с допускаемой. Расчет производится для наиболее нагруженного участка.

Исходные данные:

1. Расчетный пролет l=12 м;
2. Максимальная стрела провеса f=0,2 м;
3. Диаметр троса d=4 мм;
4. Площадь поперечного сечения S=5,9 мм²;
5. Удельный вес троса 0,056 кг/м.

Поскольку рабочая нагрузка составляет 1,88 кН, а расчетная - 0,98 кН, то на лицо двойной запас троса по прочности в рабочей нагрузке, и почти в 10 раз - по прочности в разрушающей.

Молниезащита

В рамках технического задания, проектом не предусматривается реконструкция системы молниезащиты объекта. Рекомендуется провести обследование и лабораторные испытания существующей молниезащитной системы с целью определить необходимость реконструкции или ремонта.

Организация эксплуатации электроустановок

Система управления электрохозяйством объекта является составной частью управления электрохозяйством, интегрированной в систему управления объектом в целом и должна обеспечивать:

• развитие системы электроснабжения;
• эффективную работу путем повышения производительности труда;
• повышение надежности, безопасности и безаварийности работы оборудования;
• обновление основных фондов путем реконструкции электрохозяйства;
• повышение квалификации персонала;
• надзор за техническим состоянием электроустановок;
• надзор за соблюдением заданных питающей энергосистемой режимов работы.

Эксплуатация электроустановок осуществляется подготовленным персоналом по утвержденным инструкциям.

На объекте для выполнения функций по организации эксплуатации электроустановок руководитель назначает ответственное лицо, а также лицо, его замещающее. Персонал, обслуживающий электроустановки, проходит обучение в установленном порядке. Ответственный за электрохозяйство несет ответственность за создание безопасных условий труда для работников электрохозяйств и организационно-техническую работу по предотвращению случаев поражения персонала электрическим током.

ВВЕДЕНИЕ

Электрическое освещение в жизни человека играет огромную роль. Значимость его определяется тем, что при правильном выполнении осветительных установок (ОУ), электрическое освещение (ЭО) способствует повышению производительности труда, улучшению качества выпускаемой продукции, уменьшению количества аварий и случаев травматизма, снижает утомляемость рабочих; обеспечивает значительную работоспособность и создает нормальные эстетическое, физиологическое и психологическое воздействия на человека.

Правильность проектирования ОУ регламентируется множеством руководящей и нормативной документацией .

Комплексным критерием, оценивающим эффективность осветительной установки, являются годовые приведенные затраты, учитывающие первоначальные затраты и эксплуатационные расходы, а также расход электроэнергии, который часто рассматривается как самостоятельный показатель.

В связи с тем, что расход электроэнергии на освещение значителен и составляет 11 … 14 % от всей потребляемой электроэнергии в стране. А экономия энергетических ресурсов является актуальной проблемой. Применение энергоэффективных, обеспечивающих минимальные расходы электроэнергии, ОУ является важнейшей задачей.

Целью проектирования осветительной установки является создание такой световой среды, которая бы обеспечивала светотехническую эффективность освещения с учетом требований физиологии зрения, гигиены труда, техники безопасности при минимальных расходах электроэнергии и затратах материальных и трудовых ресурсов на приобретение, монтаж и эксплуатацию ОУ.

Эти цели достижимы путем выполнения многовариантных расчетов освещения и выбора наиболее экономичного с учетом требований действующих нормативных материалов на проектирование, монтаж и эксплуатацию ОУ.

В данном учебном пособии приведены материалы по проектированию светотехнической и электрической частям электрического освещения. Даются светотехнические методы расчета освещения – метод коэффициента использования светового потока, точечный метод расчета с использованием пространственных и линейных изолюкс. Описан расчет электрической осветительной сети – выбор сечений проводов и кабелей и расчет защиты сети.

В пособии проведены в достаточном для проектирования ОУ объеме нормативно-справочные материалы.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЕКТИРОВАНИИ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК И ИСКУССТВЕННОМ ОСВЕЩЕНИИ

Проектирование осветительных установок (ОУ) может выполняться в одну или две стадии.

Для технически несложных объектов, а также объектов, строительство которых осуществляется по типовым и повторно применяемым проектам проектирование ОУ ведется в одну стадию – разрабатывается рабочий проект (РП).

Для крупных и сложных объектов ведется двухстадийное проектирование. На первой стадии выполняется технический проект (П), на второй – рабочая документация (РД).

РП состоит из светотехнической и электрической частей и рабочих чертежей.

В светотехнической части РП осуществляется выбор значений освещенности и показателей качества освещения, систем, видов и способов освещения, типов источников света (ИС) и осветительных приборов (ОП), выполняются светотехнические расчеты, в результате которых определяется мощность и расположение ОП. Завершается светотехническая часть проекта составлением светотехнической ведомости (табл. П14).

В электрической части РП осуществляется выбор схемы питания ОУ, выбор напряжения; определяются места расположения групповых и магистральных щитков и выбираются их типы; определяется трасса электрической сети; производится выбор марки проводов и кабелей и способов их прокладки; выполняется расчет осветительной сети, в результате которого определяется сечение проводов и кабелей и защита осветительной сети.

В РП разрабатываются рабочие чертежи ОУ, состав и правила оформления которых регламентируются стандартами . Рабочие проекты должны быть ориентированы на выполнение электрического освещения индустриальными методами монтажа.

В объем РП освещения каждого объекта входит спецификация на светотехническое и электротехническое оборудование, кабели, провода, электромонтажные изделия и другие необходимые для монтажа ОУ материалы, ведомость объемов электромонтажных работ.

При двухстадийном проектировании в первой стадии П решаются основные принципиальные вопросы в светотехнической части ОУ. При этом степень глубины и детализации проработки разных вопросов может изменяться в значительных пределах.

На следующей второй стадии разрабатывается РД в объеме, указанном выше для РП, за исключением решения основных принципиальных положений устройства ОУ, выявленных в первой стадии П.

Исходными данными для проектирования ОУ являются планы, характерные размеры объектов (зданий, помещений, сооружений), их характеристика, сведения об окружающей среде и др., данные об источниках питания.

Проектирование осветительных установок может выполняться ручным или автоматизированным машинным способом.

Системы освещения. Системы искусственного освещения обуславливаются способами размещения светильников. По способам размещения светильников в помещениях различают системы общего и комбинированного освещения.

Система общего освещения предназначена для освещения всего помещения и рабочих поверхностей. Общее освещение может быть равномерным и локализованным. Светильники общего освещения располагают в верхней зоне помещения и крепят их на строительных основаниях здания непосредственно к потолку, на фермах, на стенах, колоннах или на технологическом производственном оборудовании, на тросах и т.д.

При общем равномерном освещении создается равномерная освещенность по всей площади помещения. Освещение с равномерным размещением светильников применяется в производственных помещениях, в которых технологическое оборудование расположено равномерно по всей площади с одинаковыми условиями зрительной работы или в помещениях общественного или административного назначения.

Общее локализованное освещение предусматривается в помещениях, в которых на разных участках производятся работы, требующие различной освещенности, или когда рабочие места в помещении сосредоточены группами и необходимо создание определенных направлений светового потока.

Преимущества локализованного освещения перед общим равномерным заключаются в сокращении мощности осветительных установок, возможности создать требуемое направление светового потока, избежать на рабочих местах теней от производственного оборудования и самих работающих.

Наряду с системой общего освещения в помещениях может применяться местное освещение. Местное освещение предусматривается на рабочих местах (станках, верстках, столах, разметочных плитках и т.д.) и предназначено для увеличения освещенности рабочих мест.

Устройство в помещениях только местного освещения нормами запрещено. Местное ремонтное освещение выполняется переносными светильниками, которые подключаются через понижающий трансформатор на безопасном напряжении 12, 24, 42 В в зависимости от категории помещения в отношении безопасности обслуживающего персонала.

Местное и общее освещения, применяемые совместно, образуют систему комбинированного освещения. Применяется она в помещениях с точными зрительными работами, требующими высокой освещенности. При такой системе светильники местного освещения обеспечивают освещенность только рабочих мест, а светильники общего освещения – всего помещения, рабочих мест и главным образом проходы, проезды.

Система комбинированного освещения уменьшает установленную мощность источников света (ИС) и расход электроэнергии, так как лампы местного освещения включаются только на время выполнения работ непосредственно на рабочем месте.

Выбор той или иной системы освещения определяется в основном размещением оборудования и соответственно расположением рабочих мест, технологией выполняемых работ, экономическими соображениями.

Одним из основных показателей, характеризующим целесообразность применения общей или комбинированной системы освещения является плотность расположения рабочих мест в помещении (м 2 /чел). В табл. 1.1 в соответствии с приведены рекомендуемые системы освещения для различных разрядов зрительной работы в зависимости от плотности расположения рабочих мест и дается при этом возможная экономия электроэнергии.

Таблица 1.1 Рекомендуемые области применения систем общего и комбинированного освещения

Виды освещения

В соответствии с искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное. Аварийное освещение может быть освещением безопасности и эвакуационным.

Рабочим называется освещение, которое обеспечивает нормируемые осветительные условия (освещенность, качество освещения) в помещениях и в местах производства работ вне зданий.

Рабочее освещение выполняется для всех помещений зданий, а также участков открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта. Для помещений, имеющих зоны с разными условиями естественного освещения и различными режимами работы должно предусматриваться раздельное управление освещением таких зон.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРООСВЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Для крупных и сложных промышленных комплексов, зданий и сооружений проект осветительной установки разрабатывают в две стадии: технический проект и рабочие чертежи.

В техническом проекте решаются вопросы светотехнической и электрической частей осветительной установки, выдаются задания на проектирование электроснабжения и основные строительные решения.

Рабочие чертежи разрабатываются на основании утвержденного технического проекта.

Разработку технорабочего проекта или рабочих чертежей следует производить в соответствии с условиями среды в помещениях, в полном соответствии с ПУЭ должны быть установлены группы и категории среды, данные об источниках питания осветительной установки. При проектировании рекомендуется подробно изучить технологический процесс освещаемого предприятия и знать характер зрительной работы, выполняемой в помещениях.

На планах питающей сети упрощенно показывается строительная часть зданий, изображаются щитки, у которых указываются номер и установленная мощность, наносятся линии сети с указанием марок и сечений кабелей и проводов. На планах основных помещений фрагментарно намечаются места установки светильников и щитков. Светильники, щитки и различное оборудование подсчитываются по планам и таблице показателей.

Чертежи планов и разрезов содержат основные сведения о светотехнических решениях и об электрической части осветительных установок.

При разработке планов необходимо использовать комплекс условных обозначений и требований по выполнению надписей и цифр, указанных в ГОСТ 21-614-88.

На планы наносят светильники, магистральные пункты, групповые щитки, понижающие трансформаторы, питающие и групповые сети, выключатели, штепсельные розетки, указывают обязательно названия помещений, нормируемую освещенность от общего освещения, класс пожаро- и взрывоопасных помещений, типы, высоту установки светильников и мощность ламп, способы проводки и сечения проводов и кабелей осветительных сетей(рис.2 а,б,в). Привязочные размеры мест установки светильников, щитков, отметки мест прокладки осветительных сетей указываются в случаях, когда необходимо точное фиксирование этих мест.

При проектировании зданий, ряд помещений которых имеет одинаковые светотехнические решения: светильники, осветительную сеть и другие одинаковые элементы - рекомендуется все решения наносить только для одного помещения, для других делают соответствующую ссылку на него. На общем плане этажа показывают только вводы в такие помещения. Чертежи поэтажных планов всех помещений выполняются в масштабе 1: 100 или 1: 200.

Кроме чертежей планов и разрезов освещаемых помещений с нанесенными на них схемами освещения в проектную документацию входят: заказные спецификации на электрооборудование и материалы; строительные здания; схемы дистанционного управления или другие принципиальные схемы, нетиповые установочные чертежи.

Питающие и групповые сети на планах помещений наносят более толстыми линиями, чем строительные элементы здания и оборудования, число проводов в групповых линиях обозначают числом засечек, наносимых под углом 45 к линии сети (рис.2)

Повсеместное указание групп необходимо для обеспечения равномерной нагрузки фаз. На щитках без заводской нумерации групп указываются фазы присоединения. К планам указывают итоговые данные, напряжения сети, ссылки на условные обозначения, сведения о заземлении.

Электрическое освещение подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное (аварийное освещение для эвакуации), охранное. При необходимости часть светильников того или иного вида освещения может использоваться для дежурного освещения (освещение в нерабочее время). Искусственное освещение проектируется двух систем: общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное(освещение рабочих мест).

Рабочее освещение следует устраивать во всех помещениях зданий, а также для участков территорий, где производятся работы, движется транспорт.

Расчет осветительной установки состоит из двух частей: светотехнической и электрической.

Светотехническая часть содержит: выбор источников света, нормированной освещенности, вида и системы освещения, типа светильников, коэффициентов запаса и добавочной освещенности; расчет размещения светильников (определение высоты подвеса, расстояния от стен и между светильниками, числа светильников), светового потока и мощности лампы.

Электрическая часть проекта содержит: выбор мест расположения магистральных и групповых щитков, трассы сети и составления схемы питания и управления освещением, вида проводки и способа ее прокладки; расчет осветительной сети по допустимой потере напряжения с последующей проверкой сечения по длительному току и по механической прочности, защиты осветительной сети; рекомендации по монтажу осветительной установки; меры защиты от поражения электрическим током.

22 января 2018

Согласно законодательству, промышленное освещение должно соответствовать единым нормам. Они регламентированы в ГОСТ, СНиП, СанПиН, СП, ПУЭ, отраслевых актах. При таком обилии документов только профессиональное проектирование производственного освещения позволяет получить осветительную систему, соответствующую назначению и особенностям объекта.

В первую очередь в любом промышленном помещении нужно реализовать два вида освещения: рабочее (общее и локальное) и аварийное — резервное и эвакуационное. Также необходимо выполнить требования по качеству, такие как свет без пульсации, хорошая видимость на рабочих местах, отсутствие ослепляющих и затененных зон в поле зрения персонала.

Интенсивность освещенности определяется разрядом зрительных работ. Таких разрядов восемь и они делятся в зависимости от размера объектов различения. Например, I разряд предполагает работу с предметами меньше 0,15 мм, а VIII — простое наблюдение за производственным процессом. По данной классификации для VI-VIII разрядов зрительных работ допустимо только общее освещение, в остальных случаях необходимы дополнительные локальные источники света.

Отдельные требования предъявляются к характеристикам светильников, местам их размещения, способам подключения. При проекта учитываются нюансы, выбираются оптимальные светотехнические и электротехнические решения. Результатом становится эффективная и надежная система с низким энергопотреблением.

Проектирование промышленного освещения: этапы

• Подготовка проектной документации — решения выбираются на основании расчетов и сравнения вариантов светотехники, электрического и управляющего оборудования, способов прокладки кабелей, мест размещения осветительных приборов.
• Подготовка рабочей документации — создание текстовых материалов и графических изображений по утвержденным инженерным решениям, на основании которых будут монтироваться элементы осветительной системы.

Процесс проектирования включает в себя комплекс работ. Только полномерные обследования объекта и расчеты позволяют привести будущую систему освещения к действующим нормам и утвердить проект в контролирующих инстанциях.

Изучение объекта

При проектировании освещения промышленных предприятий учитываются особенности объекта. Обследование помещения, здания и прилегающей территории позволяет подобрать оптимальные способы прокладки кабельных линий, типы светильников и места их размещения. На этом этапе ведется сбор информации о назначении и геометрических параметрах всех освещаемых помещений, определяются материалы перегородок, выявляется наличие или отсутствие подвесных потолков и фальшполов.

Выбор освещения

На промышленном объекте можно реализовать четыре вида освещения, для каждого из которых имеются требования к локализации и световым параметрам:

• рабочее — все производственные цеха, склады и подсобные помещения, открытые места для прохода людей и движения транспорта. Главное требование — соответствие уровня освещенности характеру зрительных работ;
• аварийное — альтернатива на случай отключения рабочего освещения. Требования включают независимое питание, уровень освещенности в соответствии с назначением осветительной системы;
• дежурное — коридоры, вестибюли, входные зоны, посты охраны. Особые требования к качеству и уровню освещенности отсутствуют, так как основная задача — приемлемая видимость для наблюдения и обхода в нерабочее время;
• охранное — периметр территории, фасад здания. Освещенность нормируется видом технических средств записи и слежения. Если видеокамер нет, достаточно освещенности в 0,5 лк.

Аварийное освещение — обязательное условие для производственных объектов. Резервная система необходима в местах, где нужно продолжить нормальную работу, например, в диспетчерских пунктах, на станциях с насосными установками.
Эвакуационное освещение позволяет завершить работу и безопасно покинуть здание. Используется на путях эвакуации, в больших помещениях для предотвращения паники и в потенциально опасных зонах, например, в цехах с движущимися механизмами.

Светотехнический расчет

Нормативные значения освещенности варьируются в зависимости от назначения помещений. Выполняя проектирование освещения промышленных предприятий, необходимо проанализировать все регламенты и соблюсти указанные в них требования. Если встречаются расхождения, нужно ориентироваться на самые высокие параметры нормативной освещенности.

При расчете важно учитывать отделку поверхностей, чтобы точно подобрать коэффициенты отражения. К примеру, у окрашенных белых потолков и стен коэффициент более 80%, у подвесных потолков типа «Армстронг» — 50-70%, а от ячеистых панелей «Грильято» свет почти не отражается. Для удобства и точности расчеты можно вести на компьютере — программы типа DIALux доступны для свободного скачивания.

Выбор светильников

Оптимальная светотехника — энергоэффективные приборы с максимальной световой отдачей и большим сроком службы. Таким критериям соответствуют светодиодные светильники. Они бесперебойно работают до 50 тысяч часов, экономят до 90% электричества в сравнении с лампами накаливания, подключаются через кабели с максимальным сечением жил, высвобождают дополнительные мощности, которые можно направить на подключение другого оборудования. Все это компенсирует более высокие первоначальные затраты на закупку оборудования. Как правило, система LED-освещения окупается за 1,5-2 года. Проектирование освещения производственных помещений позволит точно рассчитать срок окупаемости.

Также светодиодные светильники выигрывают у классических приборов по качеству освещения. Они дают световой поток без мерцания (коэффициент пульсации не более 5 %), имеют высокий индекс цветопередачи от 70Ra. Рассеиватели и вторичная оптика обеспечивают различные КСС, что позволяет исключить слепящий эффект. Кроме того, LED-светильники можно эксплуатировать как в обычных условиях, так и в холодильных установках и в сталелитейных цехах — есть модели с температурным диапазоном от -60 до +75°C.

Проектирование электропроводки и щитов освещения

Проектирование освещения производственных помещений включает подбор кабелей для осветительных сетей с учетом специфики помещения. Для отдельных объектов необходимо оборудование, удовлетворяющее повышенным противопожарным требованиям. Для прокладки электропроводки по фасаду необходимо предусмотреть защиту в виде коробов из стали или металлических труб с оцинковкой.

Осветительные сети рекомендуется группировать. Можно создать одну группу для освещения нескольких малых помещений, выделить отдельную группу для пространства средних размеров или несколько групп для большого цеха. В последнем случае можно включать светильники только в определенной зоне или через один. Малые группы следует делать однофазными, групповые линии большой протяженности — только трехфазными.

В качестве пунктов подключения необходимо использовать индивидуальные электрощиты освещения, запитанные от главного распределительного щита или от вводно-распределительного устройства здания. Для аварийного и общего освещения нужны разные шкафы. Их нужно расположить на удалении друг от друга: если в щите рабочего освещения возникнет пожар, пламя не повредит оборудование аварийного освещения.

Внутри щитов необходимо предусмотреть резервные выключатели-автоматы. Номиналы выбираются в соответствии с расчетными токами. Также важно подобрать щит с таким корпусом, в который поместятся дополнительные элементы для модернизации электроустановки.

Рабочее освещение проводят во всех помещениях, а также на тех участках территории, где в ночное время проводится какая-либо работа или есть движение людей и транспорта. Внутреннее и наружное освещение имеют раздельное управление. Нормальное напряжение сетей рабочего освещения 380/220 В.

Аварийное освещение нужно проводить в основных помещениях и на тех рабочих местах, где недопустимы перерывы в работе эксплуатационного персонала. Нормальное аварийное и рабочее освещение совместно обеспечивают необходимую по нормам освещенность помещений и рабочих мест. Питание к ним подводится от общего источника питания. При аварии рабочее освещение гаснет, а аварийное автоматически переключается на независимый источник питания (аккумуляторную батарею, генератор с автоматически запускаемым двигателем внутреннего сгорания). Таким образом, аварийное освещение должно иметь электрическую сеть, отдельную от сети рабочего освещения.

Дополнительное освещение предусматривается в тех местах, где ведутся работы по ремонту и осмотрам оборудования. Дополнительное освещение питают от сети рабочего освещения при помощи переносных трансформаторов со вторичным напряжением 36 или 12 В, включаемых в штепсельные розетки. Вдоль наружной ограды подстанции устраивают усиление освещения охранной полосы с питанием его от сети рабочего освещения.

Светотехнический расчет осветительных установок

Произведем расчет осветительных установок для производственных помещений здания ТМХ.

1. Трансформаторная.

Е н =50 лк, h=4 м, S=44 м 2 .

Выбираем светильник для ламп накаливания типа «У-200»:

h p =4-0.5=3.5 (м)

где h с - высота света.

Кривая силы света К (концентрированная) л э =0,6

Расстояние между светильниками одного ряда:

L a =0.6*3.5=2.1 (м)

2l a =8-2,1*3=1,7 (м)>l a =0,85 м

l В =1,45 м, L В =2,6 м

L a /L В =2,1/2,6=0,8 < 1,5

Определяем индекс помещения:

с n =50%, с с =30%, с р =10% з=41%

Расчетный световой поток:

где К з - коэффициент запаса, учитывающий уменьшение освещенности в процессе эксплуатации.

z- поправочный коэффициент, представляющий собой отношение средней освещенности к минимальной освещенности.

z=1,15 для ЛН и ДРЛ

z=1,1 для л.л.

N- количество светильников.

Принимаем к установке лампы накаливания общего назначения типа Б-220-100, Ф н =1320 лм, Р=100 Вт.

Фактическая освещенность:

Е н <Е ф на 12,2%, что удовлетворяет требованию (-10%:20%)

Общая мощность всех ламп:

Р общ =100*8=800 (Вт)

Удельная мощность освещения:

2. Котельная.

Е н =50 лк, h=4 м, S=33 м 2

h p =4-0.5=3.5 (м)

L a =0.6*3.5=2.1 (м)

l a =(6-2,1*2)/2=0,9 (м)

l В =1,75 м, L В =2 м

L a /L В =1,05 < 1,5

Количество светильников 6 штук.

с n =50%, с с =30%, с р =10% з=0,38

Принимаем ЛН типа Б-220-100, Р=100 Вт

Е н <Е ф на 5,76%, что в пределах (-10%:20%)

Р общ =100*6=600 (Вт)

3. Мастерская

Е н =50 лк, h=4 м, S=85,5 м 2

К установке принимаем светильники «У-200»

h p =4-0,5-0,8=2,7 (м)

где h pn =0,8- высота рабочей поверхности.

Количество светильников 15 штук (3 ряда по 5 шт.)

L a =0.6*2,7=1,62 (м)

принимаем L a =2,5 м, n рядов=3

2l a =12-2,5*4=2 (м)>l a =1 м

l В =1,175 м, L В =2,4 м

с n =50%, с с =30%, с р =10% з=0,52

Принимаем ЛН типа Б-220-100-235

Ф н =1000 лм, Р=100 Вт

Е н <Е ф на 5,4%, что в пределах (-10%:20%)

Р общ =100*15=1500 (Вт)

4. Ремонтное отделение.

Е н =50 лк, h=4 м, S=82,5 м 2

К установке принимаем светильники «У-200»

h p =4-0,5=3,5 (м)

L a =0.6*3,5=2,1 (м)

Количество светильников 14 штук (2 ряда по 7 шт.)

l В =1,7 м, L В =2,1 м

L a /L В =2,1/2,1=1 < 1,5

с n =50%, с с =30%, с р =10% з=0,47

Принимаем ЛН типа Б-220-235-100

Ф н =1000 лм

Е н <Е ф на -7,4%, что в пределах (-10%:20%)

Р общ =100*14=1400 (Вт)

5. Сан. узел

Е н =50 лк, h=4 м, S=16,5 м 2

К установке принимаем светильники «У-200»

h p =4-0,5=3,5 (м)

L a =0.6*3,5=2,1 (м)

Принимаем L a =1,9 м, l a =0,85 (м)

Один ряд с 3-мя светильниками

с n =70%, с с =50%, с р =30% з=34%

Принимаем ЛН типа Б-220-100

Ф н =1320 лм, Р=100 Вт

Е н <Е ф на -5,4%, что в пределах (-10%:20%)

Р общ =100*3=300 (Вт)

6. Насосная.

Е н =50 лк, h=4 м, S=44 м 2

К установке принимаем светильники «У-200»

L a =0.6*3,5=2,1 (м)

два ряда по 4 светильника