ЧАСТЬ 1
Светотехника
Для студентов очного и заочного отделений по направлениям:
бакалавриата:
– «Агроинженерия», профили «Электротехнология и электрооборудование» и «Электроснабжение»,
– «Электроэнергетика и электротехника»;
специалитета:
– «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства».
Орёл – 2012
Рецензент:
Заместитель генерального директора – начальник проектного отдела ООО «Информационно-энергетический центр «АВПС-Инновация»» А.В. Виноградова.
Виноградов, А.В.
Светотехника. / А.В. Виноградов, М.В. Бородин, С.В. Амелин // Светотехника и электротехнология. Курсовое и дипломное проектирование: учебное пособие. Часть 1. – Орёл: Изд-во Орёл ГАУ, 2012. – 184 с.
Учебное пособие предназначено для студентов очного и заочного отделений по направлениям: бакалавриата (– «Агроинженерия», профили «Электротехнология и электрооборудование» и «Электроснабжение», – «Электроэнергетика и электротехника»); специалитета (– «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»).
Учебное пособие рекомендовано к изданию на заседании методического совета ФГБОУ ВПО Орёл ГАУ (протокол № 8 от 28 июня 2011 г.)
© ФГБОУ ВПО Орёл ГАУ, 2012
© Оформление «Издательство Орёл ГАУ», 2012
АННОТАЦИЯ
Проектирование по дисциплине «Светотехника и электротехнология» выполняется по частям «Электрическое освещение и облучение» и «Применение электротехнологий». При проектировании студент осваивает методы расчета осветительных установок (ОУ), методы расчета осветительных сетей, методы проектирования электротехнологических установок, учится выбирать осветительное и электротехнологическое оборудование, аппаратуру управления и защиты.
Часть 1 «Светотехника» учебного пособия посвящена вопросам проектирования электрического освещения.
Полученные в ходе курсового проектирования компетенции и навыки используются при освоении последующих дисциплин, таких как «Электробезопасность», «Электроснабжение» и других, а так же в ходе дипломного проектирования (выполнения выпускной квалификационной работы бакалавра).
В ходе проектирования обучающийся приобретает компетенции:
ü В рамках ОК-1 – учится воспринимать информацию из различных источников (от преподавателя, из технической литературы, правовых и нормативных документов и т.д.), обрабатывать её, делать соответствующие выводы.
ü В рамках ОК-7 – учится работать самостоятельно, принимать решения в рамках своей профессиональной компетенции, в том числе выполнять расчеты, выбирать современное осветительное оборудование, пускозащитную и регулирующую аппаратуру, проектировать осветительные сети.
ü В рамках ОК-11 и ПК-1, ПК-10 – учится владению компьютерными средствами получения и обработки информации, выполнению расчетов и черчения на компьютере, овладевает специализированным программным обеспечением.
ü В рамках ПК-2 – учится применять методы моделирования и математического анализа в светотехнике.
ü В рамках ПК-4 – приобретает навыки работы с нормативной литературой (Правила устройства электроустановок, Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей, Межотраслевые правила охраны труда, СНиП, СанПиН, ГОСТ, НТП, СП, ОСН и т.д.).
ü В рамках ПК-5 – учится проектировать аварийное освещение (эвакуационное и безопасности).
ü В рамках ПК-6 – учится анализировать отечественные и зарубежные источники информации и применять на практике полученные сведения.
ü В рамках ПК-7 – учится оформлять свою работу, публично ее представлять и защищать.
ü В рамках ПК-12 – учится изображать схемы и элементы конструкции осветительных установок (ОУ).
ü В рамках ПК-15 – учится рассчитывать осветительные установки и осветительные сети.
ü В рамках ПК-16 – учится рассчитывать параметры осветительных установок и выбирать их компоненты а так же компоненты систем автоматики ОУ, проектировать и определять режимы работы ОУ.
ВВЕДЕНИЕ
Проектирование электрического освещения – это один из важнейших этапов создания систем освещения, от правильности выполнения этого этапа зависит насколько энергоэффективным и качественным будет освещение на проектируемом объекте. Решения проектировщика значительно влияют на производительность проектируемого предприятия, так как от них зависит комфортность работы персонала, его здоровье и настроение. Некачественно спроектированное освещение способно привести к заболеваниям органов зрения работников, увеличению утомляемости, снижению производительности труда, ухудшению самочувствия и другим негативным последствиям. Напротив, комфортное освещение улучшает самочувствие и увеличивает работоспособность.
Проектирование – творческий процесс и, хотя он довольно жестко регламентируется большим количеством правил, норм, тем не менее, у проектировщика имеется очень широкое поле для принятия решений. Необходимо помнить, что, принимая то или иное решение, проектировщик берет на себя ответственность за него. Поэтому всегда важно учитывать опыт проектирования в сфере создания систем освещения, наработанный проектными организациями, следить за исследованиями в области светотехники и ориентироваться в номенклатуре современного оборудования. Особенно ценной является для проектировщика способность эффективной работы с нормативной литературой, необходимо учитывать все ее изменения.
Курсовой проект - это работа, выполняемая самостоятельно каждым студентом по индивидуальному заданию, с привлечением знаний и навыков предшествующих и смежных дисциплин и направлена на формирование практических навыков в решении задач инженерного обеспечения систем электрификации и электроснабжения отраслей народнохозяйственного комплекса, модернизации и разработки новых предприятий, технологических средств, электрооборудования и электрических машин, систем автоматизации и автоматических систем, совершенствования технологий и т.п. Курсовой проект включает пояснительную записку на 35-45 страницах рукописного (20 – 35 машинописного) текста и графическую часть не менее 2 листов формата A1 или равноценного количества листов другого формата, содержание которых определяется заданием кафедры.
Курсовая работа - это самостоятельная работа, выполняемая студентом по индивидуальному заданию в пределах одной дисциплины (на базе предыдущих знаний), с целью практического закрепления основных её теоретических положений, методов решения и анализа инженерных задач. Она содержит пояснительную записку на 25 - 35 страницах рукописного (15 – 25 машинописного) текста и графическую часть не менее чем на 2 листах формата A1 или равноценного количества листов другого формата, содержание которых определяется заданием кафедры.
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
При выполнении проекта следует использовать определения в соответствии со СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение», которые приведены ниже:
Боковое естественное освещение — естественное освещение помещения через световые проемы в наружных стенах.
Верхнее естественное освещение — естественное освещение помещения через фонари. световые проемы в стенах в местах перепада высот здания.
Геометрический коэффициент естественной освещенности — отношение естественной освещенности, создаваемой в рассматриваемой точке заданной плоскости внутри помещения светом, прошедшим через незаполненный световой проем и исходящим непосредственно от равномерно яркого неба к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности под открытым полностью небосводом, при этом участие прямого солнечного света в создании той или другой освещенности исключается, выражается в процентах.
Дежурное освещение — освещение в нерабочее время.
Естественное освещение — освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях.
Индекс цветопередачи — мера соответствия зрительных восприятий цветного объекта, освещенного исследуемым и стандартным источниками света при определенных условиях наблюдения.
Комбинированное освещение — освещение, при котором к общему освещению добавляется местное.
Комбинированное естественное освещение — сочетание верхнего и бокового естественного освещения.
Контраст объекта различения с фоном К определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона.
Контраст объекта различения с фоном считается:
большим — при К более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости);
средним — при К от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости);
малым — при К менее 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).
Коэффициент естественной освещенности (КЕО) — отношение естественной освещенности. создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода; выражается в процентах.
Коэффициент запаса Кз — расчетный коэффициент, учитывающий снижение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, источников света (ламп) и светильников, а также снижение отражающих свойств поверхностей помещения.
Коэффициент пульсации освещенности Кп , % — критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током.
Коэффициент светового климата т — коэффициент, учитывающий особенности светового климата.
Красное отношение — выраженное в процентах отношение красного светового потока к общему световому потоку источника света.
Местное освещение — освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах.
Неравномерность естественного освещения — отношение среднего значения к наименьшему значению КЕО в пределах характерного разреза помещения.
Объект различения — рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые требуется различать в процессе работы.
Площадь окон S o — суммарная площадь световых проемов (в свету), находящихся в наружных стенах освещаемого помещения, м2/
Площадь фонарей S ф — суммарная площадь световых проемов (в свету) всех фонарей, находящихся в покрытии над освещаемым помещением или пролетом, м2.
Общее освещение — освещение, при котором светильники размешаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение).
Освещение безопасности — освещение для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения.
Относительная площадь световых проемов Sф/Sп; Sо/Sп — отношение площади фонарей или окон к освещаемой плошали пола помещения: выражается в процентах.
Отраженная блескость — характеристика отражения светового потока от рабочей поверхности в направлении глаз работающего, определяющая снижение видимости вследствие чрезмерного увеличения яркости рабочей поверхности и вуалирующего действия, снижающего контраст между объектом и фоном.
Показатель дискомфорта М — критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения.
При проектировании показатель дискомфорта рассчитывается инженерным методом.
Показатель ослепленности Р — критерий оценки слепящего действия осветительной установки.
Полуцилиндрическая освещенность — характеристика насыщенности светом пространства и тенеобразующего эффекта освещения для наблюдателя, движущегося по улице параллельно ее оси. Определяется как средняя плотность светового потока на поверхности вертикально расположенного на продольной линии улицы на высоте 1,5 м полуцилиндра, радиус и высота которого стремятся к нулю. Расчет полуцилиндрической освещенности производится инженерным методом.
Рабочая поверхность — поверхность, на которой производится работа и нормируется или измеряется освещенность.
Рабочее освещение — освещение, обеспечивающее нормируемые осветительные условия (освещенность, качество освещения) в помещениях и в местах производства работ вне зданий.
Световой климат — совокупность условий естественного освещения в той или иной местности (освещенность и количество освещения на горизонтальной и различно ориентированных по сторонам горизонта вертикальных поверхностях, создаваемых рассеянным светом неба и прямым светом солнца, продолжительность солнечного сияния и альбедо подстилающей поверхности) за период более десяти лет.
Селитебная зона — территория, предназначенная для размещения жилищного фонда, общественных зданий и сооружений, в том числе научно-исследовательских институтов и их комплексов, а также отдельных коммунальных и промышленных объектов, не требующих устройства санитарно-защитных зон; для устройства путей внутригородского сообщения, улиц, площадей, парков, садов, бульваров и других мест общего пользования.
Совмещенное освещение — освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.
Средняя освещенность улиц, дорог и площадей — освещенность, средневзвешенная по площади.
Средняя яркость дорожной поверхности — средневзвешенная по площади яркость сухих дорожных покрытий в направлении глаз наблюдателя, находящегося на оси движения транспорта.
Стробоскопический эффект — явление искажения зрительного восприятия вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов в мелькающем свете, возникающее при совпадении кратности частотных характеристик движения объектов и изменения светового потока во времени в осветительных установках. выполненных газоразрядными источниками света, питаемыми переменным током.
Условная рабочая поверхность — условно принятая горизонтальная поверхность, расположенная на высоте 0,8 м от пола.
Фон — поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается.
Фон считается:
светлым — при коэффициенте отражения поверхности более 0,4;
средним — то же, от 0,2 до 0,4;
темным — то же, менее 0,2.
Характерный разрез помещения — поперечный разрез посередине помещения, плоскость которого перпендикулярна к плоскости остекления световых проемов (при боковом освещении) или к продольной оси пролетов помещения. В характерный разрез помещения должны попадать участки с наибольшим количеством рабочих мест, а также точки рабочей зоны. наиболее удаленные от световых проемов.
Цветовая температура, Тс — температура излучателя Планка (черного тела), при которой его излучение имеет ту же цветность, что и излучение рассматриваемого объекта, °К.
Цветопередача — общее понятие, характеризующее влияние спектрального состава источника света на зрительное восприятие цветных объектов, сознательно или бессознательно сравниваемое с восприятием тех же объектов, освещенных стандартным источником света.
Цилиндрическая освещенность Ец — характеристика насыщенности помещения светом. Определяется как средняя плотность светового потока на поверхности вертикально расположенного в помещении цилиндра, радиус и высота которого стремятся к нулю. Расчет цилиндрической освещенности производится инженерным методом.
Эвакуационное освещение — освещение для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении нормального освещения.
Эквивалентный размер объекта различения — размер равнояркого круга на равноярком фоне, имеющего такой же пороговый контраст, что и объект различения при данной яркости фона. [СНиП]
Питающая осветительная сеть — сеть от распределительного устройства подстанции или ответвления от воздушных линий электропередачи до ВУ, ВРУ, ГРЩ.
Распределительная сеть — сеть от ВУ, ВРУ, ГРЩ до распределительных пунктов, щитков и пунктов питания наружного освещения.
Групповая сеть — сеть от щитков до светильников, штепсельных розеток и других электроприемников.
Пункт питания наружного освещения — электрическое распределительное устройство для присоединения групповой сети наружного освещения к источнику питания.
Фаза ночного режима — фаза питающей или распределительной сети наружного освещения, не отключаемая в ночные часы.
Каскадная система управления наружным освещением — система, осуществляющая последовательное включение (отключение) участков групповой сети наружного освещения.
Провода зарядки светильника — провода, прокладываемые внутри светильника от установленных в нем контактных зажимов или штепсельных разъемов для присоединения к сети (для светильника, не имеющего внутри контактных зажимов или штепсельного разъема — провода или кабели от места присоединения светильника к сети) до установленных в светильнике аппаратов и ламповых патронов. [ПУЭ]
1. ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ, ОФОРМЛЕНИЮ И ЗАЩИТЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ (ПРОЕКТА)
1.1. Общие указания
Курсовые проекты (работы) представляются к защите в виде расчетно-пояснительной записки, сопровождаемой иллюстрациями, схемами, эскизами, диаграммами, графиками и графической частью.
Расчетно-пояснительная записка должна в краткой форме раскрывать сущность технологических и технических решений и разработок, принимаемых и выполняемых автором на основе последних достижений науки и техники, передового производственного опыта, рекомендаций НИИ согласно заданию на проектирование.
В расчетно-пояснительной записке следует избегать излишнего текста, пояснения должны быть емкими, краткими и ясными. Не допускается плагиат.
Расчетно-пояснительная записка курсовых проектов должна содержать технологическую, строительную, инженерную и климатическую характеристики проектируемого объекта, четкие цели и задачи проектирования, убедительные обоснования принимаемых инженерных решений, сделанные на основе выбора из нескольких вариантов выбора (оборудования, методик расчетов…), необходимые и достаточные расчеты, описания разработанных схем, конструкций, узлов и т.п.
Студент может по рекомендации кафедры представить дополнительно краткое содержание проекта (работы) на одном из иностранных языков, которое оглашается на защите и может сопровождаться вопросами к студенту на этом языке. Допускается выполнение работ на двух языках, одним из которых обязательно должен быть русский. Аннотация выполняется на двух языках, русском и иностранном, изучаемом студентом.
Все листы расчетно-пояснительной записки проектов (работ) должны быть оформлены с рамками. Пример выполнения первого листа раздела смотри на рисунке 1.1. Пример выполнения последующих листов раздела смотри на рисунке 1.2.
Рисунок 1.1 – Первый лист текстовых документов
Рисунок 1.2 – Последующие листы текстовых документов
В графах основной надписи и дополнительных графах к ней (номера граф указаны в скобках) приводят:
- в графе 1 – обозначение документа, в том числе раздела, подраздела проектной документации, основного комплекта рабочих чертежей, чертежа изделия, тестового документа и др.;
- в графе 5 – наименование изделия и/или наименование документа;
- в графе 6 – условное обозначение вида документации: П – для проектной документации, Р – для рабочей документации. Для других видов документации графу не заполняют.
- в графе 7 – порядковый номер листа. На документах, состоящих из одного листа, графу не заполняют. Все листы нумеруются по порядку, начиная с единицы;
- в графе 8 – общее количество листов документа. Графу заполняют только на первом листе;
- в графе 9 – наименование или различный индекс организации, разработавшей документ;
- в графе 10 – характер работы, выполняемой лицом, подписывающим документ, в соответствии с формами 3-5. В свободных строках по усмотрению кафедры приводят руководителей, ответственных за разработку и проверку документа, и запись «Проверил».
Подписи лиц, разработавшего и утвердившего данный документ, и нормоконтролера являются обязательным, и записываются снизу вверх, начиная с разработчика.
- в графах 11-13 – фамилии и подписи лиц, указанных в графе 10, и дату подписания;
- в графах 14-19 – сведения об изменениях.
В состав расчетно-пояснительной записки входят:
- титульный лист;
- спецификация;
- задание;
- аннотация (реферат);
- лист "Оглавление";
- перечень условных обозначений, терминов и сокращений (при необходимости);
- введение;
- основная часть (структурированная по разделам и подразделам);
- заключение;
- список использованных источников (литература);
- приложения (при необходимости).
Последовательность расположения материала расчетно-пояснительной записки должна соответствовать порядку разработки вопросов проекта. Все разделы записки следует излагать грамотно, по возможности кратко (но не в ущерб ее содержанию).
В состав графической части входят чертежи, плакаты, поясняющие принятые в квалификационной работе (проекте) решения (схемы, планы, таблицы, конструкторские чертежи и т.д.) в соответствии с утвержденным заданием на проектирование. Графическая часть выполняется в соответствии с требованиями СПДС, ЕСКД, ГОСТ и других нормативных документов.
Во введении должны быть отражены следующие моменты:
- происхождение темы, ее актуальность;
- идея, составляющая суть проекта.
В заключении работы следует привести:
- анализ соответствия материалов проекта требованиям задания;
- наличие или перспективы реализации проекта или его частей;
- целесообразность и возможность продолжения работы по тематике работы.
Список использованных источников должен включать не менее 5 наименований для курсового проекта (работы). Желательно иметь ссылки на публикации на иностранном языке. Основная используемая литература не должна быть старше 10 лет.
Перечень вопросов, отражаемых в расчетно-пояснительной записке к курсовому проекту (работе), определяется руководителем и утверждается кафедрой.
Аналитический раздел предусматривает анализ исходных данных, собранных учащимся во время практики. Если невозможно собрать исходные данные по реальному объекту, их задает преподаватель (руководитель проектирования) в соответствии с действующими нормативами.
Электротехнический раздел содержит изложение используемой методики решения задачи проектирования, необходимый объем инженерных расчетов, которые позволяют решить вопросы выполнения осветительных электропроводок (выбор сечения, типов, марок кабелей и проводов, способов их прокладки и т.д.), их защиты, выбора осветительных щитов и т.д..
Специальный раздел посвящается разработке схем, устройств, узлов, приборов, оборудования, других технических предложений, направленных на совершенствование эффективности функционирования системы электрического освещения объекта.
В разделе «Энергосбережение» учащийся характеризует принятые в проекте решения по освещению с позиций энергосбережения, анализирует другие возможные пути энергосбережения на проектируемом объекте с детальным рассмотрением одного из предложенных мероприятий.
В разделе «Безопасность жизнедеятельности» учащийся анализирует принятые в проекте решения с позиций безопасности, указывает основные мероприятия, направленные на обеспечение безопасных условий труда.
В разделе «Экология» учащийся анализирует соответствие объекта и принятые решения на соответствие современным экологическим требованиям, выполняет необходимые расчеты по определению вредных выбросов (при необходимости), разрабатывает решения по уменьшению вредного воздействия на окружающую среду.
В экономическом разделе определяются основные технико-экономические показатели принятых проектных решений. Раздел в первую очередь должен быть увязан со специальной частью проекта.
В перечень листов графического материала согласно Постановления Правительства РФ от 16 февраля 2008 г. N 87 входят:
1. Общие данные.
2. Схема соединений щита освещения.
3. Расчетная схема щита освещения или расчетная таблица-схема осветительной сети.
4. План осветительной сети.
5. Схема заземления и уравнивания потенциалов
6. Специфическое оборудование, схемы (при необходимости).
7. Спецификация.
Пример выполнения графической части см. в Приложении Х.
Графическая часть выполняется с применением графических редакторов «Компас», «Autocad». Отдельные разделы курсовой работы рекомендуется выполнять с применением специализированных программ: «Dialux», «Электрик», «Формула света» и др.
1.2. Задание на проектирование
Задание на курсовое проектирование (для некоторых направлений подготовки – на РГР) выдается преподавателем в зависимости от темы дипломного проекта (выпускной квалификационной работы) студента. Задание предполагает выполнение проекта электрического освещения проектируемого объекта и выдается по согласованию с дипломным руководителем студента в начале семестра. Задание выдается сразу на обе части проекта «Электрическое освещение и облучение» и «Применение электротехнологий».
Пример задания на курсовое проектирование выглядит следующим образом:
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
КАФЕДРА «ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ»
УТВЕРЖДАЮ:
Преподаватель к.т.н., доцент
уч.степень, звание
____________/А.В. Виноградов/
подпись ФИО
«___» _______________ 2011 г.
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ (проект)
по дисциплине
«Светотехника и электротехнология»
Студент _______________________________
Группа _______________ шифр ___________
Тема проекта: ___________________________________________________
Утверждено распоряжением по кафедре № ___ от «__» ________ 20___г.
Срок представления проекта к защите «____» ______________ 20___ г.
1. Исходные данные для проектирования: ПУЭ, ПТЭ, мет. указания к КП, СНиП, задание на КР, СП, другие НТД.
Дата: 2018-11-18, просмотров: 318.
