В данном случае Z_т = 0,487 Ом.

      1. Зная мощность Р электродвигателя  рассчитываем номинальный ток  электродвигателя  J^н_эл.дв.

                 Р = √3    * U_н* J^н_эл.дв cos α /1000      [кВт]

            J^н_эл.дв = 1000*Р/√3     * U_н cos α          [А]

      где Р – номинальная мощность двигателя, кВт;  U_н – номинальное напряжение, В; cos α = 0,92 – коэффициент мощности, показывающий, какая часть тока используется на получение активной мощности и какая на намагничивание;

                J^н_эл.дв = 1000*18,5/√3   *380*0,92 = 30,6А

      2. Для расчета активных сопротивлений R_н и R_ф необходимо предварительно выбрать сечение, длину и материал нулевого и фазного проводников. Сопротивление проводников из цветных металлов определяется по формуле:

               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:

          R_ф = 0,028*150/25 = 0,17 Ом;    R_н = 0,028*150/25 = 0,17 Ом.

      3. Для медных и алюминиевых проводников  внутреннее индуктивное сопротивление  фазного и нулевого проводников  X_ф и X_о невелико и составляет 0,0156 Ом/км, т.е. X_ф = 0,0156*0,15 = 0,0023 Ом; X_о = 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.

               J^пуск /J^ном = 7,5

      5. Зная J^н_эл.дв вычисляем пусковой ток электродвигателя.

               J^пуск_Эл.дв = 7,5* J^н_эл.дв = 7,5*30,6 = 229,5А

      Определяем  номинальный ток плавкой вставки

               J^н_пл.вст = J^пуск_Эл.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:

               J_кз > 3J^н_пл.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 = J^н_эл.дв /S = 30,6/25 = 1,2 А/мм²

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

                   Х_и = 0,6*0,15 = 0,09 Ом

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

       Z_п = √(R_ф + R_н)² + (X_ф + X_о + X_и)²     = 

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

               J_кз = U_ф/(Z_т/3+Z_п) = 220/(0,487/3+0,35) = 429 А 

      Проверим  обеспечено ли условие надёжного  срабатывания защиты:

      J_кз>3J^н_пл.вст ; 429 > 3*91,8 А; 429 > 275,4 А

      J_кз >1,25J^н_авт;

      Как видим, J_кз 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;        J^н_пл.вст = 100А. Или выбираем автоматический выключатель по J^н_авт = 1,25; J^н_эл.дв = 1,25*30,6=39А. Выбираем из таблицы 6а автоматический выключатель модели А3712Ф; J^н_авт=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.

       Вероятностный подход основан на концепции допустимого  риска и предусматривает недопущение воздействия на людей опасных факторов пожара и взрыва (ОФП) с вероятностью, превышающей нормативную. Нормативным документом, основанным на вероятностном подходе, является Государственный стандарт 7.

       К достоинствам детерминированного подхода  относятся относительная простота использования, достаточный для различных реальных ситуаций набор необходимых сведений. Недостатком этого подхода является то обстоятельство, что нередко его применение обусловливает затруднения по применению прогрессивных проектных решений и излишние затраты.

       Вероятностный подход является более прогрессивным, поскольку дает возможность нахождения оптимального варианта проектного решения. Однако этот подход требует многочисленных дополнительных сведений (например, статистических данных о пожарах и взрывах для однотипных объектов), которые, как правило, отсутствуют.

       В настоящее время основополагающим документом, устанавливающим степень пожаровзрывоопасности проектируемого объекта, являются Нормы НПБ 105-5. Этим документом предусматривается категорирование промышленных и складских помещений, зданий и сооружений по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с таблицей.

                                                             Таблица 4.2