Проектирование системы электроснабжения строительной площадки жилого дома

метки: Строительный, Электроснабжение, Площадка, Светильник, Коэффициент, Помещение, Поток, Мощность

Сварочные трансформаторы (ПВ=25%)

1, 2

20 кВА

Токарно-винторезный станок

3

10,5

Трубогибочный станок

4

2,2

Ножницы механические

5

3,2

Транспортер грузовой

6, 11

5

Кран погрузчик (ПВ=50%)

7, 27

18,2

Башенный кран (ПВ=60%)

8

41,5

Насосы раствора

9, 10, 19, 20, 22

6,5

Малярная станция

12, 13, 14

15

Трансформаторы термообработки бетона (ПВ=40%)

15, 16

50 кВА

Насос водяной поршневой

17, 18

7,5

Подъемник мачтовый грузовой (ПВ=60%)

21, 23

12

Станок-резак по металлу

24

7

Станок наждачный (1-фазный)

25

1,5

Вертикально-сверлильный станок (1-фазный)

26

1,2

Мощности трёхфазного оборудования, работающего в повторно-кратковременном режиме, приводим к длительному режиму:

Р _н =S_п ∙cosφ∙, (1.1)

Р _н =P_п ∙, (1.2)

здесь Р _н − приведенная к длительному режиму мощность;

Р _п − паспортная активная мощность, кВт;

S _п − полная паспортная мощность, кВА;

• cosφ − коэффициент мощности приёмника [1, с. 24−25];

ПВ − продолжительность включения, о.е..

Для сварочных трансформаторов, кранов, подъёмников и трансформаторов термообработки бетона имеем:

Р _1,2 =20∙0,35∙=3,5 кВт;

Р _7,27 =18,2∙=12,9 кВт;

Р ₈ =41,5∙=32,1 кВт;

Р _15,16 =50∙0,95∙=30,0 кВт;

Р _21,23 =12∙=9,3 кВт.

Имеющуюся на стройплощадке однофазную нагрузку (наждачный и вертикально-сверлильный станок) необходимо привести к условной трёхфазной мощности. Принимаем, что однофазные приёмники включаются на фазное напряжение, тогда:

Р _у ⁽³⁾ =3∙Р_м.ф ⁽¹⁾ , (1.3)

здесь Р _у ⁽³⁾ − условная трёхфазная мощность;

Р _м.ф ⁽¹⁾ − мощность наиболее загруженной фазы.

Р _м.ф25,26 ⁽¹⁾ =Р₂₅ =1,5 кВт, Р_у25,26 ⁽³⁾ =3∙1,5=4,5 кВт.

Расчёт суммарной нагрузки стройплощадки выполнен в таблице 1.2 в

Для каждой группы одинаковых электроприёмников определены значения коэффициента использования К _{и i} и коэффициента мощности tgφ_i по [1, табл. 1.5.1; 2, табл. 2.2].

Средние активные Р _срi и реактивные мощности Q_срi каждой группы одинаковых электроприемников рассчитаны по формулам:

Р _{ср i} =SР_{ном i} ·К_{и i} ; (1.4)

Q _{ср i} =Р_{ср i} ·tg φ_i , (1.5)

где Р _{ном i} – номинальная мощность одного электроприёмника в i-ой группе, кВт.

Средневзвешенные коэффициенты К _иср и tgφ_ср для стройплощадки в целом определялись по формулам:

К _{и ср} =SР_{ср i} /Р_ном∑ , (1.6)

tgφ _ср =SQ_{ср i} / SР_{ср i} , (1.7)

здесь Р _ном∑ – суммарная номинальная мощность всех электроприёмников, кВт.

Эффективное число электроприемников находится по формуле:

n _э =2·Р_ном∑ / Р_ном.max . (1.8)

где Р _ном.max – наибольшая номинальная мощность одного электроприемника.

Коэффициент расчетной нагрузки К _р определяется по [3, табл. 2] в зависимости от средневзвешенного коэффициента использования и эффективного числа электроприемников К_р =f(К_и.ср , n_э ).

Расчетная активная и реактивная силовая нагрузка стройплощадки [3]:

Р _р =К_р ·SР_{ср i} ; (1.9)

Q _р =К_р ·SQ_{ср i} . (1.10)

В результате проведённых расчётов получено:

Р _р =105,9 кВт,

Q _р =76,8 кВАр.

Таблица 1.2.

Расчет электрических нагрузок (форма Ф6336–90) для выбора трансформаторов КТП

Наименование электроприемника	Кол-во ЭП n ф	Номинальная мощность, кВт		К и	tgφ	P ср , кВт	Q ср , кВАр	n э	К р	Р р S , кВт	Q р S , кВАр
		одного ЭП	общая
Сварочные трансформаторы	2	3,5	7	0,25	2,67	1,75	4,67
Токарно-винторезный станок	1	10,5	10,5	0,14	1,73	1,47	2,54
Трубогибочный станок	1	2,2	2,2	0,15	1,33	0,33	0,44
Ножницы механические	1	3,2	3,2	0,15	1,33	0,48	0,64
Транспортер грузовой	2	5	10	0,15	1,73	1,5	2,59
Кран погрузчик	2	12,9	25,8	0,1	1,73	2,58	4,46
Башенный кран	1	32,1	32,1	0,1	1,73	3,21	5,55
Насосы раствора	5	6,5	32,5	0,7	0,75	22,75	17,06
Малярная станция	3	15	45	0,7	0,75	31,5	23,63
Трансформаторы термообработки бетона	2	30,0	60	0,75	0,33	45	14,85
Насос водяной поршневой	2	7,5	15	0,7	0,75	10,5	7,88
Подъемник мачтовый грузовой	2	9,3	18,6	0,1	1,73	1,86	3,22
Станок-резак по металлу	1	7	7	0,14	1,73	0,98	1,7
Станок наждачный	1	4,5	4,5	0,14	1,73	0,63	1,09
Итого	26	2,2−32,1	273,4	0,46	0,725	124,54	90,32	17	0,85	105,9	76,8

Кроме силовой нагрузки на участке имеется осветительная нагрузка от рабочего освещения, охранного и сигнального.

Рабочее освещение выполнено на железобетонных опорах прожекторами заливного света типа ПЗС−35, размещенных по периметру территории, охранное − светильниками типа РКУ с лампами ДРЛ−490, сигнальное − лампами накаливания (42 Вт).

Так как наименьшая высота установки прожекторов ПЗС−35 с лампами Г220−500 равна 13 м [4, табл. 9.6], то предварительно принимаем, что прожекторы установлены на высоте 15 м, расстояние между ними также составляет 15 м. Таким образом, по периметру стройплощадки устанавливается 11 прожекторов (предварительно).

Установленную мощность прожекторного освещения территории стройплощадки можно рассчитать по формуле [4, с. 254]:

Р _прож.. ≈Е_н ∙К_з ∙m∙S, (2.1)

здесь Е _н =10 лк − нормированная освещенность территории стройплощадки [4, табл. 4-6];

К _з − коэффициент запаса, принимаем 1,5;

m − величина, которая установлена для прожекторов с лампами накаливания в пределах 0,2−0,25 Вт/(лк∙м ² ) [4, с. 254];

S _з − освещаемая площадь.

Р _{уст.н.о.} ≈10∙1,5∙0,25∙15∙30=5625 Вт.

Данная величина очень хорошо согласуется с предварительно принятым числом (11) прожекторов ПЗС−35 с лампами Г220−500, установленных по периметру площадки:

Р _прож /Р_л =5625/500=11,25,

здесь Р _л =500 Вт − мощность одной лампы Г220−500.

Для охранного освещения используется 6 светильников РКУ с лампами ДРЛ−490, расстояние между ними − 25−30 м.

Для определения установленной мощности ламп освещения вспомогательных помещений и строительного модуля здания необходимо найти их количество, которое зависит от размещения светильников.

Н _в =3,2 м, Н_зд =3,6 м – заданными высотами вспомогательных помещений и строительного модуля здания;

h _с =0,2 м – расстоянием светильника от перекрытия;

h _п =H–h_c – высотой светильника над полом;

h _р =1 м – высотой расчетной поверхности над полом;

h=h _п –h_р – расчетной высотой;

• L – расстоянием между соседними светильниками;
• l – расстоянием от крайних светильников до стены.

Размещение светильников определяется условием экономичности, поэтому важное значение имеет отношение расстояния между светильниками или рядами светильников к расчетной высоте λ=L/h, уменьшение его приводит к удорожанию осветительной установки и усложнению ее обслуживания, а чрезмерное увеличение приводит к резкой неравномерности освещения и к возрастанию расходов энергии.

Для освещения вспомогательных помещений и строительного модуля здания предварительно выбираем светильники ППР200 (500) с газонаполненными лампами накаливания Г220−200 (500).

Для выбранного светильника ППР200, имеющего равномерную кривую силы свечения, по [5, с. 260, таблица 10.4] определено значение λ=2.

Находим значения расчетной высоты h для вспомогательных помещений и строительного модуля здания по формуле:

h=Н–h _р –h_с , (2.2)

h _в =3,2–1−0,2=2 м,

h _зд =3,6–1–0,2=2,4 м.

Следовательно, расстояние между светильниками во вспомогательных помещениях и в строительном модуле здания:

L=λ·h, (2.3)

L _в =2·2=4 м;

L _зд =2·2,4=4,8 м.

В соответствии с полученными значениями L выполнено размещение светильников, которое показано на рисунке 2.1.

Для определения мощности ламп методом коэффициента использования рассчитывается световой поток каждого светильника, необходимый для получения нормы освещённости:

Ф=, (2.4)

где Ф − световой поток одного светильников, лм;

Е _н − нормированная минимальная освещённость, лк;

К _зап =1,3 − коэффициент запаса для светильников с лампами накаливания [4, табл. 4.4];

S − площадь помещения, м ² ;

• z=1,15 − коэффициент неравномерности для ламп накаливания;

η − коэффициент использования светового потока, о.е.;

• N − число светильников.

Норма освещенности для помещения КТП − Е _н =30 лк [4, с. 95].

Коэффициент использования светового потока является функцией индекса помещения i:

i=, (2.5)

здесь А − длина помещения, м;

• B − ширина помещения, м.

Индекс помещения для КТП согласно плану:

i==1,25.

Кроме индекса помещения для нахождения коэффициента использования светового потока необходимо знать коэффициенты отражения потолка, стен и рабочей поверхности. Для бетонного потолка в грязном помещении, темных бетонных стен и темной расчётной поверхности: r _п =30%, r_с =10%, r_р =10% [4, табл. 5-1].

По [4, табл. 5-5] определили коэффициент использования светового потока для КТП − η=24%.

Определяем требуемый световой поток от светильника:

Ф==4672 лм.

Данный световой поток практически в два раза превышает световой поток Ф _ном =2800 лм одной лампы Г220−200 [4, табл. 2.2], поэтому в помещении КТП устанавливаем два светильника ППР200. Тогда:

Ф==2336 лм.

Следовательно, при установке двух светильников номинальный поток от одного светильника будет превышать требуемое значение на 16,6% при допустимых 20% [5, с. 261].

Аналогичным образом выполнен расчёт для остальных помещений, результаты показаны в таблице 2.1.

Таблица 2.1.

Световой расчёт