КОММЕРЦИЯЛЫҚ ЕМЕС АКЦИОНЕРЛІК ҚОҒАМ

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ  

«Өндіріс кәсіпорындарын электрмен жабдықтау» кафедрасы

                                                         

 

 

Электр механикасы және электр техникалық Жабдықтар

 

5В0718 – Электр энергетика мамандығын арналған үшін есептік-сызба жұмыстарын орындауға арналған тапсырмалар және әдістемелік нұсқау

(«Жарық техникасы және жарық көзі» пәні бойынша)

 

 

 

Алматы 2010

ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: М.А.Тергеусизова 5В0718 – Электр энергетика мамандығының күндізгі оқу бөлімі студенттері үшін есептік-сызба жұмыстарын орындауға арналған тапсырмалар және әдістемелік нұсқау «Жарық техникасы және жарық көзі» пәні бойынша. – Алматы: АЭжБИ, 2010. – 16 б. 

Бұл шығарылым «Жарық техникасы және жарық көзі» пәні бойынша 5В0718 – Электр энергетика мамандығының күндізгі оқу бөлімінің студенттері үшін есептік-сызба жұмыстарын орындауға тапсырмалар және әдістемелік нұсқау және де ұсынылатын әдебиеттер тізімі құрамына еңгізілген.

 

Мазмұны

 

Кіріспе	3
1 «Электр механикалық және электр техникалық қондырғылар» пәнінің  «Жарық техникасы және жарық көздері» бағыты бойынша мазмұны	3
1.1 Жарық техникасы және жарық көздері	3
1.2 Теориялық сұрақтарды оқуға арналған әдістемелік нұсқаулар	4
2 Есептеу-графикалық жұмыстың тапсырмалары және әдістемелік нұсқаулары	4
2.1  Тапсырмалар. №1 бөлмедегі доғалық газоразрядты шамдардың және №2 бөлмедегі люминесцентті шамдардың берілген магнит ағынының құрастыруы бойынша оптималды санын анықтау. Таңдалған жарықтандыру аспаптарды қоректендіру үшін сымның қимасын есептеу	4
2.2 Тапсырмаға әдістемелік нұсқау	7
Қосымша 1	11
Қосымша 2	11
Қосымша 3	12
Қосымша 4	12
Қосымша 5	13
Әдебиеттер тізімі	14

Кіріспе

Оқу жоспары бойынша 050718 – Электр энергетика мамандығының студенттері «Электр механикасы және электр техикалық жабдықтар курсын оқиды, оның ішіне «Жарық техникасы және жарық көздері» кіріп, ол келесідей сағат көлемін құрайды: аудиториялық сабақтар-17 сағат, студенттердің өз бетімен жұмысы – 28 сағат. Бұл пән бойынша тапсырмалардан құралған есептік-сызба жұмысы қарастырылған, ол студенттердің пәннің өткен тарауларын өз бетімен қорытындылауын көрсетеді.

Курс бойынша  емтихан тапсыруға студенттер есептік-сызба жұмыстарды дұрыс орындап, ғаннан кейін жіберіледі.

1 «Электр механикасы және электр техникалық қондырғылар» пәнінің  «Жарық техникасы және жарық көздері» бағыты бойынша мазмұны

1.1 Жарық техникасы және жарық көздері

1.1.1 Спектрдің оптикалық аймағының шағылуы. Материалдардың оптикалық және жарық техникасының сипаттамалары. Жылулық, люминесценттік және еріксіз шағылу. Жарық өрісінің интегралды сипаттамалары және жарық векторы. Шағылудың түрленуінің жалпы заңдары. Түс және түсті есептеулер.

1.1.2 Геометриялық оптиканың негізгі заңдары. Фотометрияның негізгі заңдары. Шағылдану қабылдағыштары және фотометриялық жабдықтардың оптикалық жүйелері. Фотометрия әдістері.

1.1.3 Шағылу көздері. Оптикалық шағылудың жылулық көздері. Оптикалық шағылудың газоразрядты көздері. Жарықтың импульсты көздері. Лазерлер.

1.1.4 Жарықтық аспаптар. Элементарлы бейнелеу теориясы. Жарықтық аспаптардың жылулық есептеуі. Жарықтық аспаптардың жарық қисық күштері (ЖҚК).

1.1.5. Жүргізіп-реттегіш апараттар (ЖРА). Газоразрядты шамдардың электр тізбегінің элементі ретінде сипаттамалары. Жұмыс режімінің тұрақтандырылған шарттары. Газоразрядты шамдардың іске қосылу сызбалары және жұмысының тұрақтандырылуы.

1.1.6 Жарық-техникалық жабдықтар. Жарықтандыру жабдықтарының нормалануы. Жарықтану сапасы. Жарық-техникалық есептеудің негізгі жағдайы.

1.1.7 Жарықтандыру торабының  қоректену сызбасы және конструкциялық орындалуы. Жарықтандыру жабдықтарының эксплуатациясы.

1.1.8 Өндірістік ғимараттардың өнеркәсіптік бөлмелерінің жарықтануы. Қоғамдық ғимараттардың жарықтануы. Қалалық және ғимараттардан ныс жұмыстардың  өнеркәсіптік орындарының сыртқы жарықтануы. Көріністік және спорттық қондырғылардың жарықтануы.

1.1.9 Арнайы қолдануға арналған жарық аспаптары.

1.2 Теориялық сұрақтарды оқуға арналған әдістемелік нұсқаулар

1.2.1 1.1.1-1.1.3 тарауларын қарастырғанда материалдардың жарық-техникалық сипаттамаларына назар аударыңыздар. Шағылудың түрлеріне және көздеріне көп көңіл бөлінеді. Жарықтың түрлі көздерінің әрекет принциптерін айқындау.

1.2.2 1.1.4 тарауын оқығанда жарық аспаптарының негізгі түрлеріне және оларды есептеу тәсілдеріне назар аударыңыздар. ЖҚК түрлері арасындағы негізгі айырмашылықтар неде екенін айқындау.

1.2.3  1.1.5  тарауын қарастырғанда ЖРА негізгі түрлеріне және олардың қолданылуына назар аударыңыздар. ЖРА-ның қандай түрлері қандай шамдармен қолданылатынын айқындау.

1.2.4 1.1.6 – 1.1.7  тарауларын қарастырғанда жарықтандыру тораптарының қоректенуінің негізгі ұлбаларына және конструктивті орындалуына назар аударыңыздар, сонымен қатар әртүрлі бөлмелердің жарықтандыру сапасының қажеттілігін білу керек.

 1.2.5 1.1.8 тарауын қарастырғанда өндірістік және әкімшілік ғимараттарын ішкі жарықтандыруды және сыртқы жарықтандыруды есептеудің негізгі әдістеріне назар аударыңыздар. Жарықтандыруға қатысты көріністік және спорттық қондырғылардың негізгі талаптары неден тұратынын айқындау.

1.2.6 1.1.9  тарауын қарастырғанда  аэродромдардың негізгі жарықсигналдық құрылғылардың, теміржолда, автокөлікте және кемелерде қолданылатын шамдардың конструктивті ерекшеліктеріне назар аударыңыздар.

2 Есептік-сызба жұмыстың тапсырмалары және әдістемелік нұсқауы

2.1 Есептік-сызба жұмысқа тапсырмалар

№1 бөлмедегі доғалық газоразрядты шамдардың және №2 бөлмедегі люминесцентті шамдардың берілген магнит ағынының құрастыруы бойынша оптималды санын анықтау. Жарықтандыру торабында өткізгіштік материалдардың ең аз шығынына есептеу жүргізу және қорғаныс апараттарын таңдау. Жарықтандыру аспаптарының қоректенуі №1 бөлме үшін төрт сымдық желі бойынша және №2  бөлме үшін үш сымдық желі бойынша орындалады. Желілер учаскелерінің ұзындығы (м) мен жүктемелері (кВт) есептеуге берілген бөлменің ауданына таратылған шамдар санының анықтағанан кейін фаза бойынша анықталады. Бөлме өлшемдері қабырғаның, еденнің және төбенің түсу коэффициенттерінің берілген мәндерімен() анықталып,

А₁´В₁´Н₁ и А₂´В₂´Н₂  болады. 

 

2.1 кесте – Бастапқы мәліметтер

Студент тегінің бастапқы әрпі		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
Бөлмелердің өлшемдері , м	А1´В1´Н1	12´12´7	12´6´7,5	12´24´7,3	18´12´6,8	18´6´8	6´24´7,8	12´24´8,5	18´24´9	24´24´8,8	12´36´8,1
	А2´В2´Н2	24´24´3,8	12´36´4,1	12´24´3,5	18´24´4,3	18´6´3	6´24´3,2	12´24´3,1	18´12´3,8	12´12´4	12´6´3,5

 

2.2 кесте – Бірінші бөлме үшін бастапқы мәліметтер

 

2.3.Кесте  – екінші бөлме үшін берілген

  

 

 

А – бөлме ұзындығы, м; В – бөлме ені, м; Н – бөлме биіктігі, м; h₀ – шамдардың ілме биіктігі, м; h_р – жер деңгейінен жұмыс бетіне дейінгі биіктік, м

 2.1 Сурет – Есептеу бөлмесі

  

2.4 кесте – Берілгені

 

 

2.5 Кесте – Берілгені

 

2.2 Есептеу графикалық жұмысты орындау үшін әдістемелік нұсқау

Екі қарастырылған бөлменің (доғалық газразрядтың шам мен люминесценттік шам үшін) шығару жолы бірдей, бірақ есептеген кезде шам габариті мен жұмыс бетінен ілменің минималдық биіктігін ескеру керек. Ол орнатылатын шам типі мен қуатына байланысты.

Берілген есепті шығару үшін, алдымен бөлменің индексін анықтау керек. Ол жарық түсірілетін бөлменің шамаларының қатынасымен анықталады.

 

                                                                                            (2.1)

мұндағы, а,в – бөлме ені мен ұзындығы,м;

H_p – жұмыс бетінен шамдардың ілме биіктігі, м;

Осыдан кейін, анықтама әдебиетінен жарықталу және шамдалы типін анықтағаннан кейін шамдардың пайдалану коэффициентін η және бөлмедегі минималды жарықталу коэффициентін z анықтау керек.

Онда жарықталу ағыны мына формуламен анықталады:

                                              ,                                              (2.2)

мұндағы, Е – минималды жарықталудың керекті деңгейі, лк;

k – қор коэффициенті;

S – бөлме ауданы, м²;

         N – шамдардың алғашқы саны, шт.

 

Есеп айыратын шамның жарық ағынына анықтама әдебиетінен стандартты шамның жарық ағынына ең жақыны алынады. Осыдан кейін шамдардың саны және жарық ағынының номиналды мәні анықталады. Номиналды жарық ағының анықтаған кезде бір шамдардағы шаңырақтардың санын ескеру керек. Бөлмедегі жарық ағынының қателігі мына формуламен тексеріледі:

                                            ,

Алынған шамалар  аралықта жату керек. Егер бұл шарт орындалмаса, онда шамдардардың санын өзгерту немесе басқа шаңырақты таңдау керек.

Орнатылған шамдардарға өткізгіштердің қимасын анықтау үшін ең алдымен, бөлек фазалардағы сымдардағы жүктеме моментін анықтау керек

      (2.3)

мұндағы l_i –желідегі бөлек телімдердің ұзындығы, м;

Р_i –бөлек телімдердің жүктемесі, кВт.

Бөлек телімдердегі жүктеме шаңырақтардың қуаты жүргізіп-реттеуші аппараттардың қуат шығының және шамдалдардың санын ескере отырып анықталады

                                             .

Жарықтандыру тораптарында кернеу шығыны мына формуламен анықталады

                          DU=U₁ – U₂ = 2 (I₁r₁ + I₂r₂ +…+ I_ir_i ),                             (2.4)

мұндағы U₁, U₂ – желінің басындағы және соныңдағы кернеу, В;

I_i -  желі учаскесінен өтетін ток, А;

r_i – желінің учаскесіне сәйкес келетін кедергі, Ом. 

Желінің барлық телімдерінің бірдей қимасында және сымның материалына мына теңдеуді пайдаланамыз

                                                                                         (2.5)

мұндағы: l –сым ұзындығы, м;

S – сымның көлденең қимасы, мм²;

g – берілген температурадағы сымның материалының меншікті өткізгіштігі, м/(Ом´мм²).

Онда  (2.4) теңдеуін былай жазуға болады

                                      DU =                                                (2.6)

мұндағы  i – ток, А, қарастырылатын жағдайларда былай анықталады  i = Р/ U, Мұндағы әр жүктеме қосымшаның әр жеріне сәкес келетін кернеумен қоректендіріледі. Теориялық жүктеменің қосымша нүктелеріндегі шығын мәні бір-бірінен осы нүктелердің арасындағы учаскесіндегі кернеу шығыны үшін ерекшелінеді, бірақ практикалық есептеулерде бұл әдетте ескерілмейді.

 

Келтірілген  теңдеулерді  қолданып  кернеудің  жоғалу  формуласын

аламыз.                              

                                    DU =                                    (2.7)

Мұнда Р – қолданушы жүктемесі,Вт;

L – жүктеменің түсетін бастапқы сызығынан  соңғы  нүктесіне  дейінгі

ауданның ұзындығы, м.

Егер кернеу жоғалуын номиналды кернеуден %пен, жүйенің ұзындығын метрмен, ал жүктемені квт түрде берсек,онда  (2.7)   формуласы

мынадай түрге келеді

                                DU_% =                                     (2.8)

Егер анықталған есептеудің шартын (номиналды кернеуде және өткізгіш материалында) былай алсақ

                                                                                        (2.9)

онда (2.8) теңдеуі мынадай түрге келеді

                                        DU_% =                                            (2.10)

сонда қима мына теңдеумен анықталады

                                                                                                 (2.11)

немесе

                                                 (2.12)

мұнда  - жүйенің параллель аудандарындағы моменті.

Бірақта, бұл формулаларды шығару барысында жарықтату жүйелерінде үш фазалылармен қатар екі және бір фазалы аудандар салынатыны  саналмады. Осыдан, практикалық есептеулерде мына формула қолданылады:

                                                                                        (2.13)

мұнда S – берілген аудан қимасы,мм;

 – сызықта сондай сым саны бар аудандардың берілген және тізбектеліп бағытталған моменттерінің суммасы, кВт´м;

 – берілген ауданмен қоректенетін және сызықта өзгеше сым саны бар барлық жарқыраудың моменттерінің суммасы, кВт´м;

a – жарқырауға және аудандағы сым санына тәуелді моменттер келтірілуінің коэффициенті;

 DU – есептік кернеу жоғалуы, %.

 және С коэффициентінің мәні 2 және 3 қосымшаларында келтірілген.

Бұл формула тізбектеліп қоректену көзіне жақын  ауданнан басталып жүйенің барлық аудандарына қолданылады. Сымның бірінші жүйесінің ауданының қимасын тандағанда жақын үлкен стандартты қимасын алған жөн. Барлық қиманы таңдап болған соң берілген жүйе жарқырауының кернеу жоғалуы берілген кернеу жоғалуын мәнінен аспау керек екенін тексеру керек.

Түсті металдан жасалған сымның номиналды қимасының мәнін 1-ші қосымшадағы, ал белгіленген ұзақтық ток жүктемесін 4 және 5 қосымшадан көруге болады.

 

Қосымша 1

 

Түсті металдан жасалған тоқөткізгіш желінің (жила) номиналды қимасы

 

Желінің номиналды қимасы, мм2			Желінің номиналды қимасы, мм2
негізгіц	Төртінші		негізгіц	Төртінші
	полихорлы  изоляциялы  сымдар және   резиналы кәбілдер үшін	Қағаз изоляциясы  кәбіл үшін		полихорлы  изоляциялы  сымдар және   резиналы кәбілдер үшін	Қағаз изоляциясы  кәбіл үшін
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	-	-	-

Тростық АТРГ сымдарында негізгі және қосымша желілер қимасы бірдей 

Қосымша 2

 

Моменттер келтіру коэффициенті, a

 

 

Қосымша 3

Жүйені кернеу жоғалту арқылы есептеуге кіретін формуладан С коэффициенті

 

 

Қосымша 4

Мыс сымдардан жасалған сымдар және баулардың белгіленген ұзақтық  токтары

Талсымның қимасы, мм2	сым үшін салынған  ток, А
	ашық	Бір трубаның ішінде
		Екі біржелілі	Төрт  біржелілі	Бір екіжелілі
1,5	23	19	16	18
2	26	24	20	23
2,5	30	27	25	25
3	34	32	26	28
4	41	38	30	32
5	46	42	34	37
6	50	46	40	40
8	62	54	46	48
10	80	70	50	55

Қосымша 5

Берілген ұзақтық жүктеме және аллюминий сымдарының өткізгіштері үшін ампермен берілген құрылғыны қорғаудың ең үлкен тобы

Ток өткізгіштік сымның қимасы мм2	полихорлы  изоляциялы  сымдар және   резиналы шнурлар													Резинасы және полихорлы  изоляциялы  сым және шнурлар металдық қорғаныс резиналы изоляциясы бар сым
	Ашық салынған				Бір трубада салынған
	өндірістік мекеме, өрт және жарылысқа қауіптіден басқа			Қоғамдық және тұрғынүй  ғимарат, тұрмыстық және өндірістік өнеркәсіптің конторлы мекемесі
	Iн	Iв	Iа	Iн		Iв	Iа	Екі біржелілі			үш біржелілі				Төрт біржелілі			Екі біржелілі			Екіжелілі			үшжелілі
								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	-	-	-	-	-	-		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

 

Әдебиеттер тізімі 

1. ГОСТ 16703-79. Приборы и комплексы световые. Термины и определения.   

2. ГОСТ 26695-85. Светильники. Общие технические требования.   

3. ГОСТ 26092-84. Приборы световые. Установочные и присоединительные размеры.   

4. ГОСТ 15597-82. Светильники для производственных зданий. Общие технические условия.   

5. ГОСТ 8607-82. Светильники для освещения жилых и общественных помещений. Общие технические условия.   

6. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенберга – 2-е изд., перераб. И доп.- М.: Энергоатомиздат, 1995.

7. Энергосбережение в освещении / Под ред. Ю.Б. Айзенберга /, изд. Дом Света.- М., «Знак», 1999.

8. Рохлин Г.Н. Разрядные источники света.- М.: Энергоатомиздат, 1991.

9. Трембач В.В. Световые приборы (теория и расчет).- М.: Высшая  школа, 1991.

10. Оболенцев Ю.В., Гиндин Э.Л. Электрическое освещение  общепромышленных помещений.- М.: Энергоатомиздат, 1990.

11. Афанасьева Е.И., Скобелев В.М. Источники света и пускорегулирующая аппаратура.- М.: Энергоатомиздат, 1986.     

12. Азалиев В.В., Варсанофьева Г.Д., Кроль Ц.Е. Эксплуатация осветительных установок промышленных предприятий. – М.: Энергоатомиздат, 1984.

13. Кнорринг Г.М. Светотехнические расчеты в установках искусственного освещения. – Л.: «Энергия», 1973.

14. Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Г.М. Кнорринга. – Л.: «Энергия», 1976.

15. Живов М.С. Монтаж осветительных электроустановок. - М.: Высшая школа, 1984.    

16. Лесман Е. А. Освещение административных зданий и помещений. - Л.: Энергоатомиздат, 1985.

17. Правила устройства электроустановок, 6-е изд. - М.:  Энергоатомиздат,  2001.

18. Пикман И.Я. Электрическое освещение взрывоопасных и пожароопасных зон. - М.: Энергоатомиздат, 1985.

19. Пособие по расчету и проектированию естественного, искусственного и совмещенного освещения (к СНиП  11-4-79)/ НИИСФ. - М.: Стройиздат, 1985.