КОММЕРЦИЯЛЫҚ ЕМЕС АКЦИОНЕРЛІК ҚОҒАМЫ

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ

 

«Өндірістік кәсіпорындарды электрмен жабдықтау» кафедрасы

  

 

ЭЛЕКТР ЭНЕРГЕТИКАсынДАҒЫ ЖАЛПЫ ӨНДІРІСТІК ТҰТЫНУШЫЛАР 

050718 – Электр энергетикасы мамандығының барлық оқу түрінің студенттері үшін № 1,2,3 есептік-графикалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

 

 

 

Алматы 2009 

ҚҰРАСТЫРҒАНДАР: О.П. Живаева, Г.С. Жунусова. Электр энергетикасындағы жалпы өндірістік тұтынушылар. 050718 – Электр энергетикасы мамандығының барлық оқу түрінің студенттері үшін       № 1,2,3 есептік-графикалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар - Алматы: АЭжБИ, 2009.- 37 б.

 Сипаттамаға  №1,2,3  есептік-графикалық жұмыстардың тапсырмалары және оларды орындаудың әдістемелік нұсқаулары, техникалық берілгендері және де қажетті әдебиеттер тізімі енгізілген.

 

 

Мазмұны

 

Кіріспе...............................................................................................................	4
1  № 1 есептік-графикалық жұмысқа тапсырмалар......................................	4
2  № 2 есептік-графикалық жұмысқа тапсырмалар......................................	9
3  № 3 есептік-графикалық жұмысқа тапсырмалар......................................	14
Әдебиеттер тізімі.............................................................................................	36

 

Кіріспе

«Электр энергетикасындағы жалпы өндірістік тұтынушылар» пәні 050718- Электр энергетикасы мамандығының оқу жоспарындағы базалық компонентке кіретін, маңызды кәсіптендіру пәні болып табылады.

Пәннің міндеті – электротехнологиялық және жарық техникалық құрылғыларды және электрмен жабдықтау жүйелерін қоректендіру көздерін жобалауға байланысты барлық тапсырмаларды орындай алатын мамандарды дайындау.

         Пәннің мақсаты – электротехнологиялық құрылғылар және қоректендіру көздерінің сипаттамалары мен шамаларын және де есептеу әдістерін игеру. Жарықтандыру құрылғыларының жарық техникалық есептеулер әдістерін үйрену.

        

         1 № 1 есептік-графикалық жұмысқа тапсырмалар

 

Ауаның жұмыстық температурасы t_возд. қуаты Р жылытқыш электрокалорифердің өлшемін есептеу. Электрокалорифердің қоректену кернеуі U, ауаның жылдамдығы V. Тапсырманың берілгені 1 кестеге сәйкес сынақ кітапшасының соңғы санының алдыңғысына қарап таңдалады.

 

1 К е с т е – Электрокалорифердің сипаттамасы

Сынақ кітапшасы № соңғы санының алдыңғысы	Қуаты Р, кВт	Жұмыстық температурасы t, °С	Кернеу  U, В	Ауаның жылдамдығы V, м/с
0	5	100	127	5
1	10	100	127	7,5
2	15	200	127	10
3	20	200	220	12,5
4	25	300	220	15
5	30	300	220	10
6	35	300	220	12,5
7	5	500	380	15
8	10	500	380	12,5
9	20	500	380	15

 

№ 1 тапсырмаға әдістемелік нұсқаулар

         Электрокалориферлердің жылыту элементтерін есептегенде әдетте тапсырмада ауаның температурасы, желдеткіштің өндіргіштігі, яғни ауа жылдамдығы және де калорифердің қуаты мен қоректендіру көзінің кернеуі беріледі.       Қыздырғышты  құрастыру кезінде оның анықталушы көлемі сым үшін оның диаметрін d және меншікті беттік қуатын W_кон таңдау керек. Бұл екі элемент өзара байланысқан, сондықтан да оларды анықтау графикалық әдіспен іске асырылады:

         а) график бойынша (1сурет а, б, в) желдің жылдамдығын санамай, меншікті беттік қуаттың сым диаметріне тәуелділігі тұрғызылады. Сымның диаметрін 1 мен 10 мм аралығында таңдаған дұрыс;

а) - U = 127 В, W = 2,77Р²/ d³ Вт/см²;

 

 

б) U = 220 В, W = 0,925Р²/ d³ Вт/см²;

 

 

 

в) U = 380 В, W = 0,308Р²/ d³ Вт/см²

 

 

1Сурет –W = f (P, U, d)сымдық қыздырғыштардың қисықтығы

б) содан кейін график бойынша (2 сурет а, б, в, г)  берілген жылдамдықпен қажетті температураға арнап меншікті беттік қуаттың сым диаметріне тәуелділігі тұрғызылады, қыздырғыштың сәулеленуіне сәйкесінше W_изл. шама қосылады.

Алынған қисықтықтардың қиылысуы электрокалоифердің қажетті қуатын және жылу берудің шарттарын қанағаттандыратын, диаметрдің шамасы мен есепке алынған қыздырғыштың меншікті беттік қуатын береді.

Қыздырғыштың диаметр шамасының есептік қуатын анықтағаннан кейін оны ең жақын бүтін мәнге дейін дөңгелектеу қажет.

 

2 Сурет – берілген шамаларына сәйкес электрокалорифердің қыздырғыштарының және циркуляциялық пештердің  мүмкін меншікті беттік қуаты

а) t_возд = 100°С; W_изл = 1,0; 0,7 Вт/см²

б) t_возд = 200°С; W_изл = 0,8; 0,55 Вт/см²

в) t_возд = 300°С; W_изл = 0,6; 0,4 Вт/см²

г) t_возд = 500°С; W_изл = 0,55; 0,4 Вт/см²

 

        

 № 2 Тапсырма

 

Электрлік және жұмыстық сипаттамаларды құрудың негізінде доғалық балқыту пешінің рационалды жұмыс режимін таңдау.

         Тапсырма нұсқасы 2 кестеге сәйкес сынақ кітапшасы нөмерінің соңғы саны бойынша таңдалады

 

2 К е с т е – Доғалы болат балытқыш пештерінің сипаттамалары

Сынақ кітапшасы № соңғы саны	Пеш түрі	Номиналды қуаты, кВА	Екіншілік кернеу U2ф, В	Күштік тізбектің кедергісі		Номиналды тоқ I, кА
				Активті, мОм	Реактивті, мОм
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	ДСП-0.5 ДСП-1.5 ДСП-3.0 ДСП-6.0 ДСП-10 ДСП-12 ДСП-25 ДСП-50 ДСП-100 ДСП-200	0,4 1 1,8 2,8 2,25 5,0 9,0 15,0 25,0 125,0	213-123 225-130 245-140 257-114 125-105 278-116 318-117 368-126 417-131 591-64	1,01 1,21 1,46 1,06 1,25 0,78 0,92 1,1 0,7 0,55	6,24 7,32 9,14 4,27 5,85 4,14 3,05 3,04 3,23 4,9	1,1 2,6 4,3 6,3 10,4 10,4 16,4 23,5 34,6 44,0

 

 

№ 2  тапсырмаға әдістемелік нұсқаулар

 

ДББП электрлік сипаттамаларына пештің толық активті қуатын Р_акт, доға қуатын Р_д, электрлік шығындарын Р_эл, электрлік пайдалы әсер коэффициентін h_эл, қуат коэффициентін сos j, пештің екінші контурындағы тоқ күшіндегі доғадағы кернеуін  U_д жатқызады.

Жұмыстық сипаттамаларына пайдалы әсер коэффициентінің тәуелділігін h, балқыту кезіндегі электр энергиясының меншікті шығынын W_уд, пештің меншікті өндіргіштігін q, тоқ күшінен I₂ балқу уақытын τ жатқызады.

Аталынған формулалар арқылы электрлік сипаттамаларды тұрғызғанда тоқтың бірнеше шамасы алынады және оларға барлық шамаларды есептейді.

Екінші орамға келген қысқа тұйықталу тоғы

 

 

I₂ = 0 ден I₂ = I_кз дейінгі шамаларды беріп, доғалық пешінің жұмыстық және электрлік сипаттамаларын тұрғызу қажет.

 

ДЭП электрлік сипаттамалары

 

Электр шығындарының қуаты:

Доғаның толық активті қуаты:

Доғаның қуаты:

Электрлік ПӘК-і:

Доғадағы кернеу:

Қуат коэффициенті:

 

ДЭП жұмыстық сипаттамалары

 

Пештің меншікті өндіргіштігі:

, где  –жылу шығындарының қуаты

Балқу уақыты:

Балқу кезіндегі электр энергиясының меншікті шығыны:

Толық пайдалы әсер коэффициенті:

 

         2 № 2 есептік-графикалық жұмысқа тапсырмалар

 

№ 1 тапсырма

 

         Түзеткіш құрылғының тоғы I_н мен кернеуі U_н берілген (қозғалтқыштың, доғаның, электролизердің және т.б.). Түзеткіштің шамаларын есептеу: күштік трансформаторлардың шамалары, вентильдер таңдау (тиристорлар),  тегістегіш фильтрлердің индуктивтілігін есептеу. Берілген нұсқа үшін түзетудің сұлбасын салу. №1тапсырманың нұсқасы 3 және 4 кестеден таңдалады.

 

3 К е с т е – Түзеткіштің сұлбасы

Фамилияның басқы әрпі	А,Б,Д,Е, Ч,Я	В,Г,Ж,З, И,Л	К,М,О,Ш, Ю	Н,П,Р,Т, У,Ф	С,Х,Ц,Э, Щ,
Түзеткіштің сұлбасы	Бір фазалы екі жартылай периодты (нөлдік)	Бір фазалы көпір түріндегі	Үш фазалы нөлдік	Үш фазалы көпір түріндегі	Үш фазалы теңестіргіш дроссельмен

 

4 К е с т е – Жүктеме сипаттамалары

Сынақ кітапшасы № соңғы саны	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
КернеуUн , В	15	20	50	100	150	200	250	300	400	500
Тоқ Iн ,А	50	70	100	200	150	300	150	200	120	100

 

№ 1  тапсырмаға әдістемелік нұсқаулар

 

Идеалды вентиль мен трансформаторлардағы түзетілген тоқ пен кернеудің орташа шамасын I_d = I_н, U_d = U_н деп алып, 5 кестеден К_сх.U және К_сх.I анықтаймыз, содан кейін идеалды фазалық кернеу шамасы  U_{2 ид}  мен трансформатордың екіншілік орамасындағы тоқты I_{2 ид}  анықтаймыз.

;

.

Тораптағы мүмкін болатын кернеу тербелісін, вентильдердің толық ашылмай қалуы және трансформатор орамдарындағы кернеу құлауын есепке алу үшін қор коэффициенті енгізіледі.

К_сети = 1,05¸1,1; К_a = 1,05¸1,1; К_DU = 1,05¸1,1,

сондағы трансформатордың екіншілік орамындағы кернеудің нақты шамасы тең болады

.

5 К е с т е – Түзеткіштердегі тоқ пен кернеу араларындағы арақатынастар

Түзету сұлбалары	Үздіксіз режим кезіндегі реттеу бұрышына Ud тәуелділігі	Ud0 U2ф = Ксх.U	Uобм. Ud0 = Kcx.об.	Ia Id = Kcx.a	Iа дей Id = Kcx.дей	I2 Id = Kcx.I	Sтр Pd = Kтип	Кпул %	I1 I2 = Kc
Бір фазалы екі жартылай периодты (нөлдік)	Ud = Ud0 cosα	0,9	3,14	0,5	0,785 0,71	0,785 0,71	1,48 1,34	67
Бір фазалы көпір түріндегі	Ud = Ud0 cosα	0,9	1,57	0,5	0,785 0,71	1,11 1,0	1,23 1,11	67	0,4
Үш фазалы нөлдік	Ud = Ud0 cosα	1,17	2,09	0,33	0,585 0,577	0,585 0,577	1,37 1.35	25	0,4
Үш фазалы көпір түріндегі	Ud = Ud0 cosα	2,34	1,05	0.33	0,577	0,817	1,05	6	0,4
Үш фазалы теңестіргіш дроссельмен	Ud = Ud0 cosα	1,17	2,09	0,16	0,29	0,29	1,26	6	0,4

 

         Тоқ үшін бір ғана қор коэффициенті К_i=1,05¸1,1 деп енгізіледі, ол вентильдің анодтық тоқ түрінің тік бұрыштығынан ауытқуын есепке алады, сонда

.

         Жүйені қоректендіретін кернеуді U₁ = U_с = 220 немесе 380 В деп алып, трансформатордың трансформация коэффициентін анықтаймыз

 

және трансформатордың біріншілік орамындағы тоқ

,

мұнда,  К_с – 5 кестеден анықталады.

         Трансформатордың есептік (типтік) қуаты мына теңдіктен анықталады:

,

мұнда, К_тип 5 кестеден анықталады (доғалық жүктеме мен электролиттік ваннаға – бөлімі, ал қозғалтқыштар үшін – алымы бойынша);

.

         Алынған шамалар негізінде трансформаторлардың номиналды шамалары анықталады:

S _{н тр}  ³  S_тр;  U_{2ф н}  ³ U_2ф; I_{2 н}  ³  I₂; U_1н  ³  U_с.

         Ауыспалы режимде тоқтың 2,0-2,5 есеге көбеюі мүмкін екенін есепке алып

,

қабылдаймыз.

Ары қарай 5 кесте арқылы К_сх.а және сол арқылы вентиль арқылы өтетін тоқтың орташа шамасын анықтаймыз

.

          шартына сай I_a  шамасы бойынша  вентиль (тиристор) таңдаймыз (мұнда I_в – вентильдің тоғы, анықтамадан алынып, жақын жоғары шамаға дейін дөңгелектенеді).

         Таңдалынған вентиль (тиристор) қалыпты жұмыс режимінде радиатормен  табиғи ауа салқындатқышының жұмыс жасай алатындығына тексереміз. Ол үшін 5 кесте бойынша сұлбаға сай К_{сх дей} анықтаймыз және сол арқылы

.

         Сонымен қатар таңдалған вентиль (тиристор) келесі шартты қанағаттандыруы тиіс:

,

мұнда,    – вентильдің күшейіп салқындауын есепке алатын коэффициент. Егер көрсетілген шарт орындалмаса, онда вентильді мәжбүрлеп салқындату қажет.

         Кернеу бойынша вентильді таңдау үшін максималды қайту кернеуін анықтау қажет:

,

мұнда,  – кернеу бойыша коэффициент, ол тораптағы кернеудің жоғарылау мүмкіндігін және вентильдерді коммутациялау кезіндегі біршама секірулерді есепке алады.

         К_{сх. об} –5 кесте арқылы анықталады,

         .

         Есептелінген U_обр.max шамасы жақын жоғары шамаға дейін дөңгелектенеді, 100-ге бөлініп оған 1 қосылады, осылай алынған сан вентильдің (тиристор) класын білдіреді.

Индуктивті фильтр жүктеме тізбегіндегі үздіксіз тоқты және түзеткіштің жайлы жұмыс режимін қамтамасыз ету үшін қолданылады.

Үш фазалы түзеткіштері бар нұсқалар үшін a басқару бұрышын өзгерту арқылы алынатын, жүктелген тізбектегі тоқтың минималды шамасын үздіксіз қамтамасыздандыратын шартынан индуктивті фильтр таңдалады.

         Тегістегіш фильтрдің индуктивтілігі түзеткіштің барлық тізбегіндегі индуктивтілікті қосумен анықталуы қажет, оның ішіне жүктеменің, трансформатордың және сол түзеткіштің индуктивтілігі кіреді. Есептеуді қарапайымдату үшін былай қабылдауға болады

 

, Гн,

мұнда,  – тораптың бұрыштық жиілігі;

       k_гр – реттеу бұрышына a және m түзеткіштің соғу (фаза) санына тәуелді коэффициент. Есептеулерде m = 3үшін k_гр = 0,4, ал m = 6 үшін k_гр = 0,1 қабылданады.

         Бір фазалы жүктемелер нұсқасында фильтрдің индуктивтілігі, тұтынушылардың қолдану шартынан анықталады, мысалы электронды сәулелі түтікшелердің анодтық тізбектері үшін жүктеме кезіндегі соғу коэффициенті , ал төменгі жиіліктегі қуатты күшейткіштер үшін k_п(1) » 0,03 (өз еркінше) деп алуға болады, сонда

, Гн,

мұнда  , Ом –жүктеме кедергісі.

 

№ 2 Тапсырма

 

         6 кесте бойынша нұсқаға сәйкес шамалары көрсетілген индукциялық қыздыру құрылғысы жүктемесі параллель-компенсацияланған тұрақты тоқ (резонанстық) тиристорлы инвертордан қорек алады және жиілігі 50 Гц торапқа көпір түріндегі сұлбалы түзеткіш арқылы қосылған. Инверторлардың шамаларын есептеп таңдау қажет (конденсатордың сыйымдылығы және индуктордың индуктивтілігі).

 

6 Кесте – Индукциялық қыздыруды орнатудың шамалары

Нұсқа нөмері (сынақ кітапшасының соңғы екі санының суммасы)	Қондырғы түрі	Рн, кВт	Uн, В	fр, Гц	Өшу коэффициенті, δ/ω0
1	ИЗ1-30/8	30	220	8000	0,1
2	ИЗ1-50/8	50	220	2400	0,3
3	ИЗ1-100/2.4	100	220	2400	0,2
4	ИЗ2-100/8	100	220	8000	0,1
5	ИЗ1-150/2.4	150	220	8000	0,1
6	ИЗ1-200/2.4	200	220	2400	0,3
7	ИЗ2-200/8	200	220	8000	0,3
8	КИН-150/10	150	220	1000	0,2
9	КИН-150/2.4	150	220	2400	0,2
10	КИН-250/24	250	380	2400	0,1
11	КИН-500/1	500	380	1000	0,3
12	КИН-750/2.4	750	380	2400	0,2
13	КИН-1500/1	1500	380	1000	0,2
14	ИНМ-50П-15/50НБ	500	380	50	0,1
15	ИНМ-75П-19/60 НБ	750	380	50	0,3
16	ИНМ-75П-40/100 НБ	750	380	50	0,3
17	ИНМ-100П-35/85 НБ	1000	380	50	0,2
18	ИНМ-100П-31/100 НБ	1000	380	50	0,1

 

№ 2  тапсырмаға әдістемелік нұсқаулар

 

Торапқа тікелей қосылған және көпір түріндегі сұлбамен жасалған инверетор түзеткіштен қоректенген кезде, кіру кернеуі тең болады

, В,

мұнда К_сх.U – 5 кестеден анықталатын сұлбаның коэффициенті және де 220В торапта К_сх.U = 0,9 тең, ал 380 В торапта К_сх.U =2,34 .

         Инвертордың кірісіндегі тоқ келесі теңдік арқылы анықталады

, А.

         Инвертордың тиристорының қосылу уақытын t_а = 10 мкс деп қабылдап, өшірілудің сұлбалық уақытын анықтаймыз

,

мұнда  – қор коэффициенті.

         Өшірілудің сұлбалық уақытын t_h және инвертордың жұмыстық жиілігін f_p,  біліп, жүктемедегі кернеу амплитудасын анықтаймыз

, В

және сол арқылы индуктордағы жұмыстық кернеуді

, В.

         t_h және d/w₀ шамалары бойыншы 3 суреттің қисығымен f_p /f_o қатынасын, содан кейін теңдік арқылы индуктордың индуктивтілігін анықтаймыз

, мкГн.

         Анықтамадан индуктордың индуктивтілігін анықтайды.

Тиристорлардың коммутациясы үшін қажет энергияны қамтамасыз ететін конденсатордың сыйымдылығын С келесі теңдік арқылы анықтаймыз

, мкФ.

         Анықтамадан индуктордың сыйымдылығын таңдаймыз.

3 Сурет – Жиілік ара қатынасынан f_p /f₀ және салыстырмалы өшуден δ/ ω₀ (f_p = const кезінде) алынған тиристордың қосылуына кететін салыстырмалы уақыт t_h тәуелділігі

3 № 3 есептік-графикалық жұмысқа тапсырмалар

 

Жұмысты орындаудың берілгендері ретінде нұсқаға сай бөлмелер көлемі (Б қосымша) мен цех жоспары (В қосымша) берілген. Нұсқа саны сынақ кітапшасының соңғы екі санымен анықталады. Мына бөлмелер үшін: зертхана, құрастыратын, цех басшысы, демалатын бөлме, мастердің бөлмесі, қойма, киім қоятын орын, душ және қамба үшін Н = 4 метр биіктік қабылданады.

Берілген цех үшін электр жарықтандырғыш құрылғыларының электротехникалық және жарық техникалық есептеулерін жүргізу. Келесі іс-шаралар орындалуы қажет:

- жарық көзінің түрін таңдау;

- жарықтандырудың түрі мен жүйесін таңдау;

- жарықтандыру мен қор коэффициентін таңдау;

- шырақтың түрін таңдау;

- жарық ағынын пайдалану коэффициенті әдісі арқылы жарықтандыру құрылғыларын есептеу;

- меншікті қуат әдісі арқылы жарықтандырудың есебін тексеру;

- нүктелік әдіс арқылы жарықтандырудың есебін тексеру;

- әр бөлменің жарықтандыру есептерінің қорытындысын жарық техникалық ара қатынасқа енгізу (қосымша А);

- есептерді арнайы қолданбалы бағдарлама арқылы тексеру;

- қалқандардың түрі мен орналастыратын жерді, өткізгіштерді орналастырудың маркасы мен әдістерін таңдау.

- жарықтандыру тораптарындағы қорғанысты есептеу және қорғаныс аппараттарын таңдау жүргізу.

- цех жоспарын жарықтандыру торабымен бірге сызу және көрсету: нормаланған жарықтандыру деңгейі; қалқан мен шырақтың түрі; шамның қуаты, өткізгіштердің маркасы.

 

апсырмаға әдістемелік нұсқаулар

1 Жарық техникалық есептеу

1.1 Жарық көзінің түрін таңдау

Жарық көздерін таңдау кезінде (ЖК) келесі мәліметтерге сүйенуге кеңес беріледі:

        а) жалпылық ішкі және сыртқы жарықтандыруда мүмкіндігінше разрядтаушы шамдарды қолдануға;

        б) жарықтандыру сапасына қойылған нормаланған шарттарға сай, бірлік қуаты көп шамдар қолдану;

в) техникалық немесе архитектуралық-суреттік түсінікке байланысты қажеттілік болғанда бір бөлме шамасында разрядтаушы шам немесе қыздыру шамдары қолданылады;

г) ережеге сай, разрядтаушы шамдарды тұрақты тоқпен қоректендірмейді және де кернеу қалыпты шамадағы 90 % деңгейінен төмендесе қолдануға рұқсат етілмейді.

 

1.2 Жарықтандыру жүйесін және түрін таңдау

Жасанды жарықтандыру жұмыстық, апаттық, күзеттік және кезекшілік болып бөлінеді. Жұмыстық жарықтандыру ЖҚ қалыпты жағдайдағы жұмыс жасауының шарттарын қаматамасыз етеді, ол барлық бөлмелер мен ашық жерлерге міндетті. Күзеттік жарықтандыру -

Күзеттік жарықтандыру – өндірістік кәсіпорыннның күзетілетін аумағында орналастырылған жұмыстық жарықтандырудың бір түрі.

Апаттық жарықтандыру – қауіпсіздік және эвакуациялық болып бөлінеді.

Қауіпсіздік жарықтандыруы жасанды жарықтандыру жоқ болған кезде адамдарға ауыр қауіп төнетін, жалпы тұтынушыларға қызмет көрсететін және өндірістің қалыпты жағдайда жұмыс жасауына кедергі келтіретін жағдайда, жарықтың уақытша өшуі кезіндегі мин,ималды қажетті жарықтандыру шарттарын қамтамасыз етеді. СНиП [1] бойынша қауіпсіздік жарықтандыруы қалыпты жарықтандыру кезіндегіден жарықтандыруы 5%-дан кем болмауы тиіс, бірақ ғимараттар ішінде 2 лк кем емес және сыртта 1 лк кем емес болуы керек. Разрядтаушы шаммен 30 лк және қыздыру шамымен 10 лк жоғары жарықтандыру, тек қана қажетті негіздемелер бар болған жағдайда ғана рұқсат етіледі.

Эвакуациялық жарықтандыру апаттық жағдайда жұмыстық жарықтандыру өшкенде адамдарды ғимарат ішінен және ашық жерлерден эвакуациялау үшін қажет. Эвакуациялық жарықтандырудың жарықтығы ғимараттар ішінде 0,5 лк кем емес және сыртта 0,2 лк кем емес болуы керек.

Жарықтандыру жүйелері.

Барлық жағдайлардағы бөлмелерде жалпы және қиыстырылған жарықтандыру жүйелері қолданылады. Жасанды жарықтандырудың салалық нормаларында әдетте жарықтандырудың кеңес етілген жүйесі көрсетіледі.

Жалпы жарықтандыру біркелкі және таралмаған болуы мүмкін. Таралмаған жарықтандыру жарықтанатын беттердің орналасуын есепке алған кезде де бөлме ішінде жарық ағыны біркелкі болмай қайта таратылады. Біркелкі және таралмаған жарықтандыруды таңдау кезінде өндірістік процестің ерекшеліктері мен технологиялық қондырғылардың орналастырылуы есепке алынады.

 

1.3 Жарықтандыруды Е және қор коэффициентін k_з таңдау

Жасанды жарықтандыруға қажетті нормалардың шамасы мен жарықтандыру сапасының шамасын таңдау, әдетте өндірістің түрлері және салаларына арналып жасалған жасанды жарықтандырудың салалық нормалары негізінде таңдалады. Салалық норма болмаған жағдайда нормаға сай келтіру СНиП бойынша жасалады. Жарықтандырудың шамасын анықтау кезінде жоғарыда айтылған шамаларға сай, жарықтандыратын бөлмелердің технологиялық процестерін мұқият қарау қажет.

Жұмыс жасайтын орындарда жарықтандыру қондырғыларын эксплуатацияға енгізгенде жарықтандыру төмендейді, себебі уақыт өткен сайын шамның жарық ағыны азаяды. Өйткені шамдар, жарықтандыру арматуралары және қабырғалар мен төбелері ластанады. Жұмыс орындарындағы жарықтандыруды нормаға сай ұстап тұру үшін оның есептік шамаларын нормаланғаннан жоғары етіп алады.

 

1.4 Шырақтар таңдау

Шырақтардың негізгі тағайындамасы жарықтандыру құрылғыларының бағытын, шамның көзге әсерін және шамды, оптикалық элементтерді және электрлік аппараттарды қоршаған ортаның әсерінен қорғап, жарық ағынын тарату болып табылады. Шырақтың түрі орнатылатын бөлменің қоршаған ортасына байланысты болады.

 

1.5 Жарық ағынын пайдалану коэффициенті әдісімен жарықтандыруды есептеу

Көлденең беттерді жалпылама тегіс жарықтандыру қажет бөлмелерде жарықтандыруды жарық ағынын пайдалану коэффициенті әдісімен есептейді.

Бұл әдіспен көлденең беттердегі есептік жарықтандыруды шамнан тікелей көлденең бетке түсетін және қабырға мен төбеден шағылысып түскен жарық ағынын есепке алумен анықтайды. Бұл әдіс шағылысқан жарық ағынынан пайда болған жарықтандыру бөлігін есепке алатындықтан, оны шағылысқан жарық ағыны маңызды роль атқаратын бөлмелерді есептеуде қолданады, яғни шырақтардың жарығы шашыраңқы, шағылысқан жағдайда төбелері мен қабырғалары жарық бөлмелерде.

Пайдалану коэффициенті әрқашан бірден төмен, өйткені nФ_л шамасы әрқашан Ф_р шамасынан жоғары, себебі жарық ағынының кейбір бөліктері жарықтандыру арматураларында, қабырғалар мен төбелерде жұтылады.

Пайдалану коэффициентіне келесі жағдайлар әсер етеді:

- шырақтың түрі мен п.ә.к. Таңдалған шырақ жарық ағынын тікелей жарықтандырылған бетке Ф_п бағыттаған сайын, пайдалану коэффициенті жоғарылап, ондағы шығындар азаяды;

- бөлменің геометриялық көлемдері. Шағылысумен салыстырғанда жарықтандыру беті үлкен болған сайын, пайдалану коэффициенті жоғарылайды, өйткені бұл кезде Ф_п  жоғарылайды;

- жарықтандыру бетіне шырақтың қаншалықты биік орналасқаны. Егер жарықтандыру бетіне шырақтар жоғары орналасса, онда қабырғалар мен төбеде жұтылатын жарық ағыны жоғарылайды, сәйкесінше пайдалану коэффициенті азаяды;

- қабырға мен төбенің бояуы. Қабырға мен төбенің бояуы ашық болған сайын, шағылысу коэффициенті және Ф_отр жоғарылайды, сәйкесінше пайдалану коэффициенті де жоғарылайды.

h бөлме ауданына, биіктігі мен түріне тәуелділігін бір кешенді сипаттамамен алуға болады – бөлменің көрсеткішімен. Бөлменің көрсеткішінің есептелуі

,

мұнда А, В, S – сәйкесінше бөлменің ұзындығы, ені және ауданы.

Егер алдын ала шырақтың түрі таңдалынған болса, олардың орналасуы мен саны анықталған болса, онда ЖК есептік тоғы арқылы шам қуатының жақын стандартты мәнін анықтайды.

Жарықтандыруды кез келген әдіспен есептегенде қалыпты таңдалған шамның жарықтандыру кезіндегі ауытқуы, есптелген шамадағыдан + 20% дан - 10% дейін рұқсат етіледі.

ЖК есептік ағыны келесі формуладан анықталады:

,

мұнда N – жарық көздерінің саны;

k – қор коэффициенті;

z – минималды жарықтандыру коэффициенті (орташа мен минималды жарықтандырудың қатынасы).

Есептеулер кезінде z  коэффициенті: тік бұрыштардың шыңдарында орналасқан шырақтар үшін -1,15, қатарда орналасқан ЛШ шырақтар үшін – 1,1.

Әдетте ЖК ретінде ҚШ немесе жоғары қысымдағы РШ қолданылса, осы әдіспен есептеу жүргізіледі.

Егер шырақтардың түрі таңдалып және шамның қуаты берілсе, онда шырақтар саны келесі теңдіктен анықталады

.

Нормаланған жарықтандыруды қанағаттандыратын шырақтардың саны мен шамдардың қуатын тапқаннан кейін жарықтандыру құрылғысының нұсқасын сапалық көрсеткіштеріне байланысты тексереді: құрылғы бөлмедегі адамдарға немесе жұмыс жасаушыларға көз шағылыстырмайтын әсері және жарық көзі ретінде газ разрядтаушы шырақтар қолданғандағы толықсудың тереңдігі қандай екендігі.

 

1.6  Меншікті қуат әдісімен жарықтандыруды есептеу

Меншікті қуат әдісін есептеу (w) жарық ағынының пайдалану коэффициенті әдісіндегі жеке жағдай болып табылады.

Меншікті қуатпен есептеу әдісі  келесі жағдайларда қолданылады: жарықтандыру құрылғысының қойылған қуатын алдын ала анықтау үшін; жарық техникалық есептеулерді жасаудың дұрыстығын бақылау үшін; дәлдікті қажет етпейтін, үлкен емес және орташа бөлмелерді жарықтандыруды жобалауда.

Жобалаудың берілген мәндері ретінде таңдалған шамның түрі, минималды жарықтандырылуы, бөлменің биіктігі мен ауданы болып табылады. Әртүрлі нормаланған жарықтандыру үшін анықтамаларда, бөлменің биіктігі h және ауданында w шамалар берілген. Алдын ала шамдар санын белгілейді, анықтама кестесінен  w анықталады, содан кейін шамның қуатын формула бойынша анықтайды.

Алынған шамның мәнін жақын стандартты мәнге дейін жақындатады. ДРШ түріндегі шамдарда шамның номиналды қуатына қатысты жарық берудің тәуелділігіне мән бермеуге де болады. Бұл жағдайда жарықтандыру мен меншікті қуат арасында тікелей пропорционалды тәуелділік бар және де кестелердің санын азайту мақсатында оларды 100 лк жарықтандыруға құрып басқа жағдайларда пропорционалды қайта санау қажет.

 

1.7 Жарықтандыруды нүктелік әдіспен есептеу

Нүктелік әдісті қолдану кезінде есептеу әр шамнан жұмыстық жазықтықта орналасқан, шексіз аз жерге (нүктеге) бағытталған жарық күшімен жүргізіледі (әдістің аты осыдан шыққан). Бұл әдіс шамнан жұмыстық жазықтыққа тікелей бағытталған ағынды ғана есепке алады. Бөлменің қабырғасынан, төбесінен, еденнен шағылысқан жарық ағынымен жасалған, жарықтандыру, жақындатылған сәйкес түзету коэффициенті қажет болғанда есптелінеді.

Нүктелік әдіс жалпы (жұмыстық беттің кез келген жазықтықта орналасуы, қабырғалары, төбелері және едені қараңғы бөлмелердегі бірқалыпты және таралмаған жарықтандыруда), сонымен қатар қиыстырылған, апаттық және жергілікті жарықтандыруды есептегенде қолданылады. Бұл әдіспен көбінесе, жарық ағыны қисық К және Г түрдегі шамдар орналастырылған биік өндіріс орындарының жарықтандыруын есептегенде қолданады.

Нүктелік әдістің негізгі құралы кез келген беттегі нүктенің жарықтығын шамның белгілі шамалары: жарық таралуы, шамның жарық ағыны және шамның орналасуын есепке алатын геометриялық сипаттамалары арқылы тікелей немесе күрделі емес есептеулердің арқасында анықтай алатын графиктер мен кестелер.

Топтағы шамдардың  жарық ағыны кез келген нүктеде келесі теңдік арқылы анықталады

    немесе        ,

мұнда k – қор коэффициенті;

μ – 1,1-1,2 тең деп алынатын «алысталған» жарық көзінің жарық ағынын және төбенің шағылысуын есепке алатын коэффициент;

Σε_i – «жақын» шамдардағы шартты салыстырмалы жарықтандырудың суммасы;

Σe_i – «жақын» шамдардағы жинақтық шартты салыстырмалы жарықтандыру.

Әдетте есептеу кезінде изолюкстерде көрсетілген қашықтықтарда орналасқан, «жақын» бірінші және екінші жарық көздерін еске алады. Жарық ағыны мен жарықтандыруды шарттары ең нашар нүктелер үшін анықтайды.

Нүктелік әдіспен тікелей есептеу жүргізгенде (шамдардың орналасуы белгілі және минималды жарықтандыру берілген) есептік жарық ағынының шамасы анықталады. Қалыпты шамды таңдау жарық ағынын пайдалану коэффициенті әдісін есептегендегідей таңдалады.

 

Жарықтандыруды люминесцентті шамдармен есептеу

 

Люминисценті шамдары бар шырақтарды бөлменің төбесінде, көбінесе параллель қатарда орналастырып, оларды бір сызық етіп немесе кішкене қашықтық тастап орнатады. Егер қатардағы шырақтардың қашықтығының λ олардың ілінуінің есептік биіктігіне H_расч қатынасы 0,5 аспаса, яғни λ/H_расч<0,5 болса, онда жарықтандырылған беттегі жарық ағыны қатарда біркелкі тарайды және оны жарықтанған сызық ретінде қарауға болады.

Жарықтанған сызықтың созылуы жарықтанған бетке дейінгі қашықтықпен өлшемдес болғандықтан, нүктелік жарық көзіне шығарылған (қыздыру шамдары және ДРШ), нүктелік әдістің формуласы, қалыпты түрінде люминисцентті шамдардың жарықтанған сызығының жарықтығын есептеуге қолданыла алмайды.

Жарық сызығының және бойланған шырақтардың жарықтығын формула бойынша есептеу күрделі болғандықтан, тәжірибеде салыстырмалы жарықтандырудың қисық тең шамалары арқылы есептеу әдісі кең таралған (сызықтық изолюкс). Кең таралған шырақтарға арнап тұрғызылған осы қисықтар бойынша, егер 1м жарық сызығына келетін (жарық ағынының тығыздығы Ф'=1000 лм/м), шам жарықтанған беттің үстінде H_расч =1 м  биіктікте орналасса және жарық ағыны 1000 лм болса көлденең жарықтықты анықтайды

Сызықтық изолюкс бойынша А нүктесіндегі салыстырмалы жарықтандыруды анықтағанда алдын ала салыстырмалы өлшемдерді табу қажет

    және  ,

мұнда р – жарықтанған сызықтың соңынан есептік жазықтыққа түсірілген перпендикулярдан А нүктесіне дейінгі қашықтық.

Егер берілген нүкте шырақтар қатарының соңына қарсы жатпаса, онда оны екі бөліккке бөледі немесе шартты үзікпен толықтырады, содан кейін 1 суретте көсетілгендей, салыстырмалы жарықтықтарды алып тастайды немесе қосып жинақталған санын шығарады.

4 Сурет – жарықтанған сызықтың соңында жатпаған нүктелер үшін жарықтандыруды есептеудің сұлбасы

 

Жалпы тең жағдайда жарықтандыру кезінде қатардың соңында жарықтандыру ең аз шамаға тең болады. Егер шет қабырғада жұмыс жүргізілмесе, онда нормаланған Е_норм жарықтандырумен салыстырғанда жарықтандыруды азайтуға болады. Егер сол бөлмеге және қатардың соңына да нормаланған Е_норм  жарықтандыру қажет болса, онда қатарды ұзартады немесе соңына қарай шамдар санын екі еселейді. Егер берілген нүкте бірнеше қатардан жарықтанса, онда е шамасы барлық қатарлар үшін оның суммасы шығарылады: Σе. Қатардағы жарық ағынының тығыздығы келесі формуламен анықталады

.

Қатардағы шамның толық жарық ағыны (лм) .

Жарықтандырудың Е, қор коэффициенті k және  бөлменің беттік шағылысуын есепке алатын μ коэффициент шамасы берілгенген жағдайда, қатардағы Ф'_ряда жарық ағынының қажетті тығыздығын, төмендегі формула арқылы анықтаймыз

.

Ф'_ряда шамдар қатарының ұзындығына L көбейтіп,  Ф'_ряда қатарындағы барлық шамдардың жалпы қажетті ағынын анықтайды. Қажет шамдар санын анықтау үшін жалпы ағынды бір шамдағы ағынға бөлеміз

.

2 Жарықтандыру құрылғыларының электрлік есептелуі

2.2 Жарықтандыру тораптарындағы өткізгіштердің қимасын таңдау

 

Жарықтандыру құрылғыларының есептік электрлік қуаты теңдіктен анықталады

,

мұнда P_ni – жарықтандыру құрылғыларындағы шамдардың номиналды қуаты;

К_п – жарықтандыру құрылғыларының қосу аппаратураларындағы шығынды есепке алатын коэффициент;

n – жарықтандыру құрылғыларындағы шамдар саны;

К_со – сұраныс коэффициенті.

Топтық тораптарды жарықтандыруды есептеуде және апаттық жарықтандырудың барлық үзбелерінде сұраныс коэффициенті 1-ге тең деп алынады. Қоректендіру желілеріне К_со келесі шамаларды алуға кеңес беріледі:

 

үлкен емес өндірістік ғимараттар	1,0
жекелеген ірі аралықтардан тұратын, өндірістік ғимараттар	0,95
көптеген бөлек бөлмелерден тұратын, өндірістік ғимараттар	0,85
административті-тұрмыстық, инженерлік-зертханалық корпустар	0,8
көптеген бөлек бөлмелерден тұратын, қоймалық ғимараттар	0,6

 

РЛ газ разрядтағыш шамдары бар ЖҚ ҚРА қосып реттегіш аппаратураларында қуат шығынының коэффициенті К_п тең болады: жоғары қысымдық газ разрядтағыш шамдар үшін К_п = 1,1, стартер сұлбалық ЛЛ люминесцентті шамдар үшін К_п = 1,2, стартерсіз сұлбалық ЛЛ үшін К_п = 1,3. ГРШ бар электрлік жүйенің есептік тоғын тапқанда әрқашан cos φ есепке алу керек: ЖҚГРШ - cos φ = 0,5; ЛШ- cos φ = 0,9.

 

Жүктеме тоғы бойынша есептеу

         Шамды фазалық кернеуге қосқандағы есептік тоқты формула бойынша табамыз:

 

Есептік тоқ бойынша сымның жақын стандарттық қимасы есептелінеді.

Жарықтандыру жүйелеріндегі кернеу шығыны келесі формуламен анықталады:

,

мұнда  - жүктеменің жинақталған моменті;

С – кернеудің шамасын, қоректену жүйесін және сымның материалын есепке алатын коэффициент (анықтамадан алынады).

S – есептік тоқ бойынша алынған өткізгіштің стандарттық қимасы.

Жарықтандыру тораптарында кернеу шығынының шамасы 5% аспауы қажет. Егер шарт орындалмаса қимасы жоғары өткізгіш таңдалуы керек.

 

2.2 Жарықтандыру жүйелерін қорғау

 

Автоматты ажыратқыштарды таңдаудың шарты

;

;

;

 немесе ПКС ,

мұнда U_н.ав, U_c – автоматтың және жүйенің номиналды кернеуі;

I_н.ав, I_н.р – автоматтың және жылу ағытқышының номиналды тоғы;

I_рo – жарықтандыру жүйесінің есептік тоғы;

I_дин – автоматтың динамикалық төзімілік тоғы (автоматты істен шығаруға алып келетін, автоматты детальдардың бұзылу қалдығынсыз және контактілердің лақтырылуын жібермейтін, максималды ҚТ тоғы);

Қорғаныс аппараттары жүйенің қоректендіру көздерінің түйіскен жерлерінде қойылады (қосалқы стансалар шинасында, тарату пункттері және т.б.), ғимараттың бөлек тұрған қосалқы стансасынан қоректенетін кірмелерінде, топтық қалқандарда және топтық желілер басында.

  

А Қосымшасы

Кесте А.1 – Жарықтандыруды есептеудің жарық техникалық ақпарат тізімі

 

Бөлменің аталуы	Бөлменің ұзындығы, м	Бөлменің ені, м	Бөлменің биіктігі, м	Жұмыстық беттің биіктігі, м	Жарықтандырудың түрі мен жүйесі	Жарық көзінің түрі	Шамның түрі	Шамды ілудің биіктігі, м	Шамдар саны	Қор коэффициенті	Жұмыстық беттің шағылысу коэффициенті	Бөлме төбесінің шағылысу коэффициенті	Қабырғалардың шағылысу коэффициенті	Нормаланған жарықтандыру, лк	Жарық ағынын пайдалану  коэффициенті	Шамның жарық ағыны, лм	Шамнық қуаты, Вт	Меншікті қуат (пайдалану коэффициенті әдісі бойынша), Вт/м2	Меншікті қуат (меншікті қуат әдісі бойынша), Вт/м2	Нүктелік әдіспен тексерілген, бөлмедегі жарықтандыру, лк	Бөлменің жарықтандыру құрылғыларының суммалық қойылған қуаты, Вт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22

Б  Қосымшасы

Цех бөлмелерінің биіктігі

Нұсқалар №	Бөлме аралықтарындағы биіктік, м			Нұсқалар №	Бөлме аралықтарындағы биіктік, м			Нұсқалар №	Бөлме аралықтарындағы биіктік, м			Нұсқалар  №	Бөлме аралықтарындағы биіктік, м
	а-в	в-г	г-е		а-в	в-г	г-е		а-в	в-г	г-е		а-в	в-г	г-е
1	7	11	11	26	10	7	7	51	6	9	9	76	10	10	10
2	8	9	9	27	9	8	8	52	7	11	11	77	6	6	8
3	10	12	12	28	7	7	7	53	8	6	6	78	8	8	9
4	9	10	10	29	11	9	9	54	9	7	7	79	7	7	10
5	6	9	9	30	12	8	8	55	10	10	10	80	6	6	7
6	11	12	12	31	8	10	10	56	11	9	9	81	10	10	7
7	9	9	9	32	9	12	12	57	12	8	8	82	11	11	11
8	8	10	10	33	10	14	14	58	9	11	11	83	12	12	10
9	7	12	12	34	7	10	10	59	8	10	10	84	13	13	12
10	12	13	13	35	6	11	11	60	10	7	7	85	11	11	9
11	7	7	10	36	7	13	13	61	6	6	9	86	12	12	12
12	6	6	9	37	10	10	10	62	7	7	10	87	13	13	8
13	8	8	10	38	9	10	10	63	8	8	11	88	12	12	13
14	9	9	11	39	8	11	11	64	9	9	12	89	11	11	7
15	10	10	13	40	6	14	14	65	10	10	13	90	10	10	10
16	7	7	11	41	10	10	10	66	10	10	10	91	10	10	8
17	6	6	8	42	12	12	12	67	9	9	14	92	11	11	10
18	8	8	8	43	14	14	14	68	8	8	13	93	12	12	9
19	10	10	11	44	13	13	13	69	7	7	12	94	13	13	11
20	9	9	12	45	11	11	11	70	6	6	11	95	14	14	12
21	8	11	11	46	11	11	11	71	6	6	8	96	14	14	10
22	9	12	12	47	13	13	13	72	7	7	10	97	13	13	11
23	10	13	13	48	12	12	12	73	8	8	11	98	12	12	9
24	11	11	11	49	14	14	14	74	9	9	12	99	11	11	11
25	7	10	10	50	10	10	10	75	10	10	13	100	10	10	8