Электрификация птичника ОАО «Липецкптица» Липецкого района Липецкой области с разработкой установки энергосберегающего освещения кур-н

Длительное снижение напряжения у  наиболее отдалёных ламп рабочего освещения, а также промежуточных установок наружного освещения должна быть не более 2,5 % от номинального напряжения ламп, а у наиболее отдалённых светильников наружного освещения, падение напряжения должно быть не более 5 %. Превышение напряжения на лампах также строго нормируется и не должно превышать 105% от номинального значения. Для ограничения амплитуды колебания напряжения на лапах разработаны трёхфазные ограничители напряжения, регулирующие напряжение в пределах 0,9 - 1,05 от U_н быстродействие равным 0,02 - 0,1 с. [14,16]

4.5.2 Выбор способа прокладки кабелей и проводов

 

Марка кабелей и проводов, а также  способ их прокладки, в значительной мере зависят от среды помещения, от его назначения и от размещения технологического оборудования. Внутренняя проводка, как правило, выполняется  проводами и кабелями, которые отличаются по материалу, количеству и площади сечения жил, номинальному напряжению и изоляции. При выборе марок проводов и кабелей для проводок главное внимание уделяется их оболочкам и изоляции, которые должны соответствовать способу прокладки, установкам окружающей среды и номинальному напряжению сети. Так в животноводческих и птицеводческих помещениях, где воздух содержит большую концентрацию аммиака и влаги, провода с резиновой изоляцией применять запрещается. Для сельскохозяйственного производства рекомендуются следующие способы выполнения проводок [12-14]

а) открытая проводка, проложенная по поверхности стен, потолков или в винипластовых или стальных трубах, выполненная тросовым

способом.

б) открытая проводка проложенная внутри конструктивных элементов зданий и сооружений.

в) кабели непосредственно по стенам или подвешенные на тросах.

Для прокладки осветительной сети в птичнике с влажной агрессивной  средой согласно ПУЭ, выбираем кабель АВВГ скрепление скобами и провод АПВ, прокладываемый в стальных трубах или лотках по строительным конструкциям. [11,12]

4.5.3 Выбор мест установки осветительных  щитков выключателей

 

Осветительный щит, как правило, устанавливают  вблизи основного рабочего входа  в помещение в местах недоступных  для случайного повреждения, а также  с учётом подхода воздушных линий и центра нагрузки. В случае невозможности удовлетворения всех требований при выборе места установки, решающим фактором являются экономические соображения.

Выключатели также устанавливают  у дверей на высоте 1,5 м [16] от пола, но так, чтобы они не закрывались открытой дверью, штепсельные розетки устанавливают на высоте 0,8 от пола.

Для ремонтного освещения используют ящик для питания сетей местного освещения напряжение 220/380 В, с понижающим трансформатором.

В качестве аппаратуры управления электрическим освещением птичника устанавливаем осветительные щитки однофазных групп с занижением на вводе и автоматическими выключателями на отходящих линиях. В качестве аппаратуры управления устанавливаем выключатели в нормальном исполнении на 6А и 250 В и брызгонепроницаемые поворотные выключатели на 6А и 250 В, а также штепсельные двухполюсные розетки на 6А и 250 В нормального и брызгонепроницаемого исполнения. Для подключения светильников применяем провод с медной жилой в оплётке из хлопчатобумажной пряжи типа ПРГ - 500. [12]

4.5.4 Групповые осветительные сети

 

Согласно ПУЭ ток защитных аппаратов на групповых линиях не должен превышать 25 А, а при газоразрядных лампах мощностью от 125 Вт и выше и лампах накаливания мощностью 500 Вт и выше - 63 А. Число ламп на группу не должно, как правило превышать 20, а при люминесцентных светильниках на 2 и более лампы - не более 50 светильников.

При защите сети предохранителями однополюсными автоматами эти числа  увеличиваются, для четырехпроводных трёхфазных и трёпроводных двухазных линий – соответственно 3 и 2 раза, а для трехфазных трехпроводных линий – примерно 1,5 раза [16].

Оборудование осветительной  сети трехфазной четырехпроводной системой, помимо возможности подключения  большего числа светильников позволяет  применять удобные по конструктивным соображениям сечения проводов; уменьшить общее число проводов на одной трасссе 1,5 раза; уменьшить потери напряжения при том же расходе проводникового материала; обеспечить распределение светильников с газоразрядными лампами между различными фазами сети в целях уменьшения пульсации светового потока.

Нагрузка фаз в пределах каждого щитка и линии должна быть достаточно равномерной. Распределение групп щитков и светильников линии по фазам отражается в проекте. В щитках с однополюсными автоматами, как правило, указывается номер автомата.

К группам, питающим светильники, разрешается подключение осветительных  штепсельных розеток и трансформаторов малого напряжения, но при большом их числе (розеток и трансформаторов) предпочтительно их выделение в отдельные группы, если это не связано с существенным увеличением расхода проводов и кабелей.

Решив вопрос с распределением электроприёников по группам, можно  приступать к расчёту электроосветительной сети.

Рассчитать электрическую  сеть - означает определить сечения проводов во всех её звеньях, которые бы гарантировали: нагрев проводов не превышающий допустимые значения температуры, что увеличит пожаробезопасность проводки и её долговечность, а также допустимые значения потерь напряжения у наиболее удалённого от источника питания потребителя, что обеспечит нормальную работу светильников и другого электрооборудования. Расчёт также должен гарантировать достаточную механическую прочность проводов, что увеличивает эксплутационную надёжность электросети.

Сечение проводов и кабелей  внутренних электропроводок выбирают по допустимому нагреву и допустимым потерям напряжения с учётом того, что сечение проводов и кабелей должны быть не менее чем требуется по условию механической прочности.

Сечение проводов на минимум проводникового материала расчитывают по формуле;[12-16]

S =

где M= -   сумма электрических моментов данного и всех последующих    потребителей с тем же числом метров проводов, что и на данном участке, кВт, М

∑ m – сумма моментов всех ответвлений,  имеющих иную длину, чем рассчитываемый участок

С  - коэффициент, зависящий от системы напряжения и материала проводов, при напряжении сети 380/220 В и проводах из алюминия

С =44 [16]

∆U  - расчётная потеря напряжения N величина заданная, %

Р, - расчётная мощность нагрузки t-ro  участка, кВ

l, - длина t-го участка, м

При определении моментов пользуются расчётной мощностью

где Р_уст - установленная мощность

К_с - коэффициент спроса

Р_рас = Р_уст*К_с

4.6 Регулирование работы осветительной установки птичника кур-несушек промышленного стада

После установления большой  зависимости продуктивности кур-несушек  от уровня освещено и длительности светового дня повсеместно стали  содержать кур исключительно  при искусственном освещении, для чего стали строить птичники без кон. Такие здания помимо улучшенных тепловых характеристик, облегчающих создание и поддержание заданного микроклимата из-за уменьшения теплопотерь зимой и нагрева летом через оконные проемы, обладают таким важным качеством, что позволяет полностью подчинить жизнь птиц режиму и длительности светового дня, который считается в данных условиях оптимальным.

Для освещения подобных помещений  наиболее, часто применяют газоразрядные  люминесцетные лампы типа марок  ЛБ или ЛБР, а также лампы накаливания. Выбираем для применения в проектируемом объекте в качестве источников света энэргосберегающие лампы типа ЭСКЛ-13 с светильником с преимущественно прямой светораспределения и кривой силы света типа М.

Следующий вопрос, который следует решить перед расчётом, это вопрос о месте, где должны располагаться светильники. Понятно, что самыми освещенными местами в птичнике должны быть проходы, в которые выходят кормушки клеточных батарей, а минимум освещённости  будет иметь место на самом нижнем (т.е. наиболее удалённые от осветительных приборов) ряду кормушек. Светильники поэтому необходимо разместить по средней линии проходов, т.к. это обеспечит одинаковую освещенность на кормушках обоих клеточных батарей, выходящих на проход.

За высоту подвеса осветительного прибора принимаем уровень верхнего края клетки клеточной батареи Н = 2,2м, длина прохода А = 96 м, ширина В= 1,3м

Техническая и светотехническая характеристика светильников НСП03, НСП03М.

Оба светильника по кривой силе света относятся к типу М (равномерного светораспределения, т.е. во все стороны сила света составляет 159,2 кд при эталонном источнике света со световым потоком в 1000 лн). КПД в нижнюю полусферу составляет 45%. В эти светильники могу быть установлены энергосберегающие компактные лампы ЭСКЛ – 11, ЭСКЛ – 13, ЭСКЛ – 15, ЭСКЛ – 18, ЭСКЛ – 22 которые имеют цоколь Е27. мощность этих ламп 11, 13, 15, 18, 22, 24, 28 Вт, а световые потоки: Ф – 600, 700, 850, 950, 1100, 1250, 1600 лм. Для компоновки осветительной установки для прохода между батареями шириной 1,3 м по оси прохода на расстоянии 0,65 м необходимо ставить лампы с небольшим световым потоком, но с небольшим расстоянием между ними. В противном случае при таком малом расстоянии до батареи птицы будут получать чрезмерно высокую (80 – 100 лк) освещенность, что возбуждающе действует на нервную систему птицы и вызывает у них агрессивность, драчливость, каннибализм, следствием чего становится большие потери от выбраковки птицы рабочего стада.

Исходя из этих соображений выбираем лампы ЭСКЛ – 11, ЭСКЛ – 13 с светильниками НСП03М. КСС М. η = 45% (в нижнюю полусферу).

Расчет осветительной  установки выполняем точечным методом  с тем отличием, что E_min должно быть в точке с Me_max за нормируемую освещенность для источников света со встроенным электронным ПРА принимаем 20 лк при минимальной освещенности 7 лк и максимальной 35 – 40 лк.

4.7 Расчет сечения проводов и  кабелей, а также определение  потерь напряжения

 

 

Одной из важнейших задач  при устройстве осветительных сетей  является обеспечение лампой необходимого уровня напряжения в соответствии с нормативными документами.

 

Напряжение в начальной  точке сети т.е. на выводах трансформатора не является определённой, постоянной величиной. Оно зависит от особенностей устройства сети высокого напряжения и от нагрузки, изменяющейся во времени и неподдающейся точному прогнозированию, поэтому для упрощения рассмотрения вопроса из данных практики принято, что потеря напряжения в сети до последней лампы должна быть не более 2,5%, лишь в этом случае осветительная установка будет функционировать нормально [14]

 

Отсюда очень важно  правильно рассчитать сечение проводов и кабелей, так как от них зависит  величина потерь напряжения электрического тока в проводах до места потребления.

Для выполнения расчёта составляем расчётную схему групповых линий и нагрузок. Для каждой группы параметры сети определяются отдельно. Составляем расчётную схему щитка N 1 исходя из рекомендаций изложенных авторами [13-16] .

Расчётная схема щитка  № 1

 

Определим момент нагрузки относительно щитка  О

М_0-1 =

где n - общее число светильников в группе n = 64 шт

Р_л - мощность ламп светильника с учётом ПРА Р_с = 0,014 кВт

L_o-1 - расстояние от щитка до разветвления группы, L_0-1=30 м

n_р - число розеток в группе  n =3 К_Р = 2 кВт K_с = 0,5- коэффициент спроса ,

ℓ_1-34 = 23 м   от щитка до первой розетки

L₁- Расстояние между розетками L₁=20м

n₁, n₂ число светильников в подгруппе 32 шт

l - расстояние между светильниками l= 3,0 м

α - для однофазной ответвления от трёхфазной линии α = 1,83

Вычислим момент относительно щитка

Из таблицы 12.11 [13] по величине момента М_о-1=428 кВт м

Выбираем сечение алюминиевого провода, исходя из такого соображения, что от щитка до последнего светильника группы потеря напряжения не должно превысить 2,5 % , т.е. U ≤ 2,5 %

Исходя из этого условия, выбираем сечение проводника алюминиевого для участка 0-1 S_o-1 = 10мм², тогда потеря напряжения на участке l_0-1=3 0 м при сечении кабеля АВВГ 4 х 16,0 мм² будет равно ∆U_0-1 = 0,6 %. Следовательно на оставшиеся 3 ветки группы потерю напряжения можно допустить не более чем :

∆U = 2,5 %  - 0,6 = 1,9 %

Определим момент нагрузки на ветке   1-33

Определим момент нагрузки на ветке     1-36

M_1-36 = n₁*P_p*K_c [ l_1-34 +L₁ = = 6 ∙ 0,5 ∙ 43 ∙ 1,83

Из таблицы 12.11 [13] по величине моментов с учётом того, что на три  оставшиеся ветви группы допускается потеря напряжения не более 1,7 % определим сечение кабеля на участке

По величине М_1-36; = 236 кВтм находим сечение кабеля алюминиевого АВВТ должно быть S_1-36= 4,0 мм², тогда потеря напряжения составит ∆U_1-36 = 1,3 %.

По величине М_1-33 =43 кВт.м из той же таблицы необходимо сечение алюминиевого провода для подключения светильников

М_1-33 = 43,5 м, кабель АВВГ 2 х 2,5мм² при этом потеря напряжения на участке длиной L_пр = 36м составит ∆U_1-33= 0,4%

Следовательно, на последнюю  ветку группы осталась допустимая потеря напряжения равная:

∆U = 1,9 % - 1,3 % - 0,8% =  - 0,2 %

Таким образом в установленный  регламент потери напряжения при  выбранных сечениях проводов мы уложились.

Проверка потери напряжения в электроосветительной сети при  выбранных сечениях проводов выполняется по формуле [13] для первого участка 0-1