Освещение производственных объектов потребляет более 40% всей электроэнергии, расходуемой на свет в промышленности, что делает вопросы энергосбережения приоритетными.
Качество световой среды напрямую влияет на психофизиологическое состояние работников, определяя производительность труда, качество продукции и уровень травматизма. Особенно это важно при выполнении точных работ. Современные нормативы и методы проектирования освещения базируются на научных исследованиях функций зрения, что позволяет создавать эффективные системы под конкретные технологические задачи.
Эффективность выполнения технологических операций на производстве находится в прямой зависимости от пространственных характеристик освещения, в частности, от направленности светового потока, формирующего световую среду. Именно геометрия падения лучей на рабочую поверхность определяет качество визуализации объектов: возможность различать микрорельеф деталей, наличие или отсутствие теней, а также степень контрастности.
Для обеспечения оптимального зрительного комфорта и устранения нежелательных эффектов, таких как зеркальное отражение от глянцевых поверхностей, применяются сложные инженерные решения. К ним относится внедрение систем комбинированного освещения, где функционально сочетаются источники общего и локального света. При проектировании подобных установок ключевую роль играет грамотное позиционирование светильников относительно зоны выполнения трудовых действий, причем в ряде случаев, особенно при нестандартной конфигурации оборудования, наиболее эффективная схема расположения источников света определяется эмпирическим методом.
Существенным фактором, лимитирующим работоспособность персонала, является явление блескости, которое классифицируется как прямая и отраженная. Под прямой блескостью понимается наличие в поле зрения источников с чрезмерно высокой яркостью, вызывающих ослепленность, тогда как отраженная блескость возникает при зеркальном переотражении светового потока от обрабатываемых материалов в направлении глаз оператора. Данное физическое явление оказывает деструктивное воздействие на зрительный анализатор, степень которого коррелирует со сложностью и продолжительностью выполняемой работы.
Хроническое воздействие повышенной яркости провоцирует ускоренное развитие зрительного утомления, снижает концентрацию внимания и, как следствие, ведет к падению общей производительности труда.
Борьба с прямой блескостью осуществляется на этапе проектирования путем подбора осветительной арматуры с соответствующими защитными углами и светораспределением, однако устранение отраженных бликов представляет собой более сложную инженерную задачу. Наряду со стационарными характеристиками света, критическое значение имеют динамические параметры, в частности коэффициент пульсации освещенности.
Функционирование газоразрядных ламп, питаемых переменным током промышленной частоты, неизбежно сопровождается колебаниями светового потока, которые негативно сказываются на психофизиологическом состоянии работников. Особую опасность представляет стробоскопический эффект - зрительная иллюзия, при которой движущиеся или вращающиеся части механизмов кажутся неподвижными, что кратно повышает риски производственного травматизма.
В связи с этим соблюдение нормативных требований по ограничению глубины пульсации является обязательным условием безопасности. Несмотря на то, что модернизация систем освещения и приведение их в соответствие с современными гигиеническими стандартами сопряжены с капитальными вложениями, данные затраты являются экономически обоснованными, так как компенсируются за счет роста выработки, минимизации брака и снижения уровня профессиональной заболеваемости
Разработка проектной документации для сетей электроснабжения представляет собой многоступенчатый инженерный процесс, сопряженный с необходимостью решения комплекса технических задач и строгого соблюдения нормативных требований надежности и безопасности. В структуре энергообеспечения объектов гражданской инфраструктуры, включая жилой фонд и административно-общественные учреждения, доминирующее значение приобретает расчет и конфигурирование осветительных установок.
Организация качественной световой среды выступает фундаментальным условием обеспечения непрерывности эксплуатационных процессов, а также является критическим фактором при выполнении зрительных работ, требующих высокой степени точности, напряжения зрения и различимости мелких деталей, что делает проектирование освещения ключевым этапом создания комфортного и безопасного внутреннего пространства зданий.
Исходными данными при проектировании освещения являются:
- геометрические размеры помещений;
- коэффициент отражения поверхностей;
- взрывоопасность помещений;
- наличие резкомпеременной нагрузки, подключенной к одному узлу с освещением;
- набор существующих коммуникаций в здании.
Объектом исследования являются помещения Мытищенского РЭС, г. Долгопрудный.
Предметом исследования является разработка проекта электрического освещения помещений Мытищенского РЭС, г. Долгопрудный.
Актуальность проекта заключается в достижении энергосбережения и повышения энергоэффективности организации в результате применения современных и энергосберегающих ламп, так как этот вопрос обсуждается как на всех уровнях государственной власти, так и на многих предприятиях, в частности и на Мытищенского РЭС, г. Долгопрудный. Для большинства предприятий, вопрос энергоэффективности, особенно в условиях непрерывного роста стоимости энергоресурсов, становится вопросом не только конкурентного преимущества, но и, зачастую, вопросом выживания предприятия. Значительная часть расходов на электроэнергию приходится на освещение.
Цель работы: выполнить проектирование системы электроснабжения Мытищенского РЭС, г. Долгопрудный.
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:
- рассмотреть теоретические основы проектирования электрического освещения промышленных зданий и сооружений;
- выполнить анализ проектных требований к системе освещения объекта;
- выполнить светотехнический расчет освещения;
- выполнить электротехнический расчет освещения;
- выбрать светильники, коммутационную аппаратуру и кабельные линии;
- рассчитать токи короткого замыкания;
- разработать технические мероприятия по безопасности проектных решений;
- дать экономическую оценку проекта электрического освещения объекта.
Ожидаемые результаты ВКР: разработка комплексного проекта системы электроснабжения, предназначенной для обеспечения функционирования электромеханического цеха. В основе проектных решений лежит принцип оптимизации параметров электрической сети, который достигается посредством обоснованного выбора номинальных напряжений, категорирования электроприемников по требованиям к бесперебойности питания и точного определения расчетных нагрузок.
Методология работы базируется на детальном анализе потребляемой мощности как силовым оборудованием, так и осветительными установками, что позволяет сформировать достоверную картину энергопотребления объекта. Особое внимание в исследовании уделяется вопросам повышения энергоэффективности за счет внедрения устройств компенсации реактивной мощности.
Теоретическое обоснование данного этапа заключается в том, что снижение доли реактивной энергии в общем балансе приводит к увеличению коэффициента мощности и, как следствие, к уменьшению полной мощности и расчетных токов в цепи.
Техническая реализация проекта предполагает селективный подбор силового трансформаторного оборудования и кабельных линий с учетом их эксплуатационных характеристик. Для организации внутрицеховой распределительной сети обосновано применение кабелей с медными жилами марки ВВГ, тогда как для внешнего ввода питания предусмотрено использование проводников с изоляцией из сшитого полиэтилена, обладающих повышенной термической стойкостью и улучшенными диэлектрическими свойствами. Верификация принятых технических решений осуществляется посредством серии проверочных расчетов, подтверждающих соответствие спроектированной сети нормам по допустимому падению напряжения, механической прочности элементов, а также надежности и селективности срабатывания релейной защиты при возникновении аварийных режимов, таких как перегрузки и короткие замыкания.
Прикладная значимость работы: внедрение разработанной системы электрического освещения в инфраструктуру административно-бытового корпуса Мытищинского РЭС (г. Долгопрудный), что свидетельствует о практической ценности проведенных изысканий.
