R = ρ*ℓ / S [Ом]

где ρ – удельное сопротивление проводника (для меди ρ = 0,018; для алюминия ρ = 0,028 Ом*мм2/м); ℓ - длина проводника, м; S – сечение, мм2. Сечение фазных проводников определяется по величине номинального тока электродвигателя плюс токовая нагрузка от других электродвигателей и осветительных приборов: в данном случае принимаем равной 70А. Тогда суммарная нагрузка составит 101А.

Задаемся алюминиевым проводником сечением 25 мм2 и длиной ℓ = 150м для фазного и нулевого проводов. Сечение нулевого проводника и его материал выбирается из условия, чтобы его проводимость была бы равна проводимости фазного проводника, т.е. сечения нулевого и фазных проводников должны быть равны.

Активное сопротивление фазного и нулевого проводников из алюминия при ℓ = 150м, S = 25 мм2 составят:

Rф = 0,028*150/25 = 0,17 Ом; Rн = 0,028*150/25 = 0,17 Ом.

3. Для медных и алюминиевых проводников внутреннее индуктивное сопротивление фазного и нулевого проводников Xф и Xо невелико и составляет 0,0156 Ом/км, т.е. Xф = 0,0156*0,15 = 0,0023 Ом; Xо = 0,0156*0,15 = 0,0023 Ом. Величину внешнего индуктивного сопротивления петли «фаза-нуль» в практических расчетах принимают равной 0,6 Ом/км.

4. Находим основные технические характеристики электродвигателя 4А 106М2: N = 18,5; cos α = 0,92.

Jпуск /Jном = 7,5

5. Зная J­­нэл.дв вычисляем пусковой ток электродвигателя.

JпускЭл.дв = 7,5* J­­нэл.дв = 7,5*30,6 = 229,5А

Определяем номинальный ток плавкой вставки

J­­нпл.вст = JпускЭл.дв/α = 229,5/2,5 = 91,8А

где α – коэффициент режима работы (α = 1,6…2,5); для двигателей с частыми включениями (например, для кранов) α = 1,6…1,8; для двигателей, приводящих в действие механизмы с редкими пусками (транспортеры, вентиляторы), α = 2…2,5. В нашем случае принимаем α=2,5.

6. Определяем ожидаемое значение тока короткого замыкания:

Jкз > 3J­­нпл.вст = 3*91,8 = 275,4А

Рассчитываем плотность тока δ в нулевом и фазном проводниках. Допускаемая плотность тока в алюминиевых проводниках не должна превышать 4-8А/мм2.

δ = J­­нэл.дв /S = 30,6/25 = 1,2 А/мм2

7. Определяем внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза-нуль», зная, что Хи = 0,6 Ом/км

Хи = 0,6*0,15 = 0,09 Ом

8. Рассчитываем сопротивление петли «фаза-нуль» Zп и ток короткого замыкания.

Zп = √(Rф + Rн)2 + (Xф + Xо + Xи)2 =

= √(0,17+0,17)2 + (0,0023+0,0023+0,09)2 = 0,35 Ом

Jкз = Uф/(Zт/3+Zп) = 220/(0,487/3+0,35) = 429 А

Проверим обеспечено ли условие надёжного срабатывания защиты:

J­кз­>3J­­нпл.вст ; 429 > 3*91,8 А; 429 > 275,4 А

J­кз >1,25Jнавт;

Как видим, Jкз более чем в три раза превышает номинальный ток плавкой вставки предохранителя и, следовательно, при замыкании на корпус плавкая вставка перегорит за 5…7с и отключит повреждённую фазу.

По расчётному номинальному току плавкой вставки выбираем предохранитель стандартных параметров: ПН2 – 100; J­­нпл.вст = 100А. Или выбираем автоматический выключатель по Jнавт = 1,25; J­­нэл.дв = 1,25*30,6=39А. Выбираем из таблицы 6а автоматический выключатель модели А3712Ф; J­­навт=40 А.

4.3.Схема расположения светильников.

В связи с тем, что естественное освещение слабое, на рабочем месте должно применяться также искусственное освещение. Далее будет произведен расчет искусственного освещения.

Размещение светильников определяется следующими размерами:

Н = 3 м. - высота помещения

hc = 0,25 м. - расстояние светильников от перекрытия

hп = H - hc = 3 - 0,25 = 2,75 м. - высота светильников над полом

hp = высота расчетной поверхности = 0,7 м (для помещений, связанных с работой ПЭВМ)

h = hп - hp = 2,75 - 0,7 = 2,05 - расчетная высота светильника типа ЛДР (2х40 Вт). Длина 1,24 м, ширина 0,27 м, высота 0,10 м.

L - расстояние между соседними светильниками (рядами люминесцентных светильников), Lа (по длине помещения) = 1,76 м, Lв (по ширине помещения) = 3 м.

l - расстояние от крайних светильников или рядов светильников до стены, l = 0,3 - 0,5L.

lа = 0,5La, lв = 0,3Lв

la = 0,88 м., lв = 0,73 м.

Светильники с люминесцентными лампами в помещениях для работы рекомендуют устанавливать рядами.

Метод коэффициента использования светового потока предназначен для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей при отсутствии крупных затемняющих предметов. Потребный поток ламп в каждом светильнике

Ф = Е * r * S * z / N * h,

где Е - заданная минимальная освещенность = 300 лк., т.к. разряд зрительных работ = 3

r - коэффициент запаса = 1,3 (для помещений, связанных с работой ПЭВМ)

S - освещаемая площадь = 30 м2.

z - характеризует неравномерное освещение, z = Еср / Еmin - зависит от отношения l = L/h , la = La/h = 0,6, lв = Lв/h = 1,5. Т.к. l превышают допустимых значений, то z=1,1 (для люминесцентных ламп).

N - число светильников, намечаемое до расчета. Первоначально намечается число рядов n, которое подставляется вместо N. Тогда Ф - поток ламп одного ряда.

N = Ф/Ф1, где Ф1 - поток ламп в каждом светильнике.

h - коэффициент использования. Для его нахождения выбирают индекс помещения i и предположительно оцениваются коэффициенты отражения поверхностей помещения rпот. (потолка) = 70%, rст. (стены) = 50%, rр. (пола) = 30%.

Ф = 300 * 1,3 * 25 * 1,1 / 2 * 0,3 = 21450 лм.

Я предлагаю установить два светильника в ряд. Светильники вмещаются в ряд, так как длина ряда около 4 м. Применяем светильники с лампами 2х40 Вт с общим потоком 5700 лм. Схема расположения светильников представлена на рисунке 1.1.

Рис.4.3 Схема расположения светильников.

4.4. Пожарная безопасность

Оценка пожаровзрывоопасности различных объектов заключается в определении возможных разрушительных воздействий пожаров и взрывов на эти объекты, а также опасных факторов пожаров и взрывов на людей. Определение этих опасных воздействий на стадии проектирования объектов осуществляется на основе нормативных требований, разработанных в соответствующими государственными органами с учетом наиболее жестких (т.е. наиболее опасных) условий протекания и проявления пожаров и взрывов, т.е. с учетом аварийных ситуаций.

Существуют два подхода к нормированию в области обеспечения пожарной пожаровзрывоопасности – терминированный и вероятностный. Детерминированный подход основан на распределении объектов по степени опасности, определяемой по параметру, характеризующему разрушающие последствия пожара и взрыва на категории, классы и т.п. При этом назначаются конкретные количественные границы этих категорий, классов и т.п. Примерами действующих в нашей стране нормативных документов, носящих детерминированный характер, являются Нормы НПБ 105-5[3], Правила устройства электроустановок 11, Правила устройства электроустановок, Правила взрывобезопасности, строительные нормы и др.