Đặc điểm: Mạng điện hạ áp ở đây đợc hiểu đó là mạng phân xởng bao gồm mạng động lực hoặc chiếu sáng trong phân xởng điện áp thờng là 380/220V hoặc 220/127V.
4.4 Kết cấu của mạng điện xí nghiệp. 4.4.1 Đờng dây trên không.
Nhận xét: Đờng dây trên không đợc sử rất rộng rãi và phổ biến bởi vốn đầu t ít
hơn dễ thi công, dễ phát hiện và sửa chữa v.v…
Theo điện áp định mức và phạm vi sử dụng, ngời ta phân chia làm ba cấp sau đây:
Cấp I : đờng dây có Uđm =35 ữ 220 kV Cấp II : đờng dây có Uđm =1ữ 22 kV Cấp III : đờng dây có Uđm≤ 1 kV
Những bộ phận chính của đờng dây trên không là: dây dẫn, cột, sứ cách điện. 1) Dây dẫn:
Yêu cầu đối với dây dẫn là dẫn điện tốt và bền. Dây dẫn điện thờng có các loại: dây đồng, nhôm, nhôm lõi thép và thép. Đồng dẫn điện tốt nhng đồng đắt tiền, hiếm, nên ít dùng. Phổ biến nhất của đờng dây trên không là dùng dây nhôm bởi rẻ tiền và nhẹ hơn đồng.
Để tăng cờng độ bền ngời ta thờng dùng loại dây nhôm lõi thép. Phần thép ở lõi dùng để tăng độ bền cho dây dẫn.
Một số ký hiệu loại dây nhập từ Nga thờng dùng ở đất nớc ta.
M - Dây đồng gồm một hay nhiều sợi đồng cùng đờng kính vặn thành dây xoắn. A - Dây dẫn nhôm gồm bảy sởi hay nhiều vặn thành dây xoắn.
AC- Dây dẫn nhôm mà lõi là các sợi dây thép tráng kẽm. 2) Cột điện:
Tuỳ theo mục đích sử dụng, cột đờng dây có thể phân loại sau: Cột trung gian, cột néo, cột góc, cột cuối, cột chuyển và cột chuyên dùng. Theo đặc tính làm việc, cột đờng dây trên không chia làm hai loại: cột néo và cột trung gian.
Cột néo: Dùng để kẹp chặt dây dẫn ở một số điểm trên đờng đi của đờng dây trên không và phải chịu toàn bộ lực kéo dây dẫn và dây chống xét giữa các cột néo.
Các loại cột này yêu cầu cứng và bền . Cột trung gian: Có cấu trúc bình thờng.
Ngời ta thờng dùng ba loại cột chính : Cột gỗ, tre. Cột bê tông, cột sắt. Cột sắt thép.
3) Sứ cách điện :
Là bộ phận quan trọng để cách điện giữa dây dẫn và bộ phận không dẫn điện nh xà ngang, cột.
Sứ phải có tính năng cách điện cao,chịu đợc điện áp của đờng dây lúc làm việc bình thờng cũng nh khi bị sét đánh (có hiện tơng quá điện áp ).
Thông thờng có hai loại sứ :Sứ đứng và sứ bát (treo thành chuỗi thờng dùng trong
trờng hợp đờng dây Uđmm ≥ 35kV).
Khoảng cách giữa các dây dẫn bố trí trên cột quy định nh sau: Nếu: Uđm≤ 1 kv thì D = 0.4 ữ 0.6 m
Uđm = 6 ữ 10 kv D = 0.8ữ 1.2m Uđm = 35 kv D = 1ữ4 m
Uđm = 110 ữ 220 kv D = 4 ữ 6 m
4.4.2 Đờng dây cáp.
Đặc điểm của cáp là cách điện tốt. Cáp đợc đặt dới đất và trong những hầm riêng lên tránh đợc các va trạm do cơ khí và ảnh hởng trực tiếp của khí hậu nh nóng, lạnh, ma gió. Điện kháng của cáp rất bé so với đờng dây trung tâm cùng tiếp
diện lên giảm đợc tổn thất công suất và tổn thất điện áp ( x0 của cáp trung bình là
0.08 Ω/km, còn x0 của đờng dây trên không trung bình là 0.4Ω/km ). Cáp đợc
chôn dới đất lên ít ảnh hởng đến giao thông và đảm bảo đợc mỹ quan. Nhợc điểm:
- Giá thành đắt lên ít đợc dùng phổ biến mà chỉ dùng ỏ những nơi tơng đối quan trọng.
- Trong quá trình thi công đặt cáp thì việc thực hiện rẽ cáp gặp nhiều khó khăn đòi hỏi phải có thợ điện bậc cao về đặt cáp. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Do cáp đặt trong hầm hay chôn ngầm dới đất lên việc xảy ra h hỏng, sự cố khó phát hiện. Việc sửa chữa tốn kém mà đòi hỏi nhiều thời gian.
CHƯƠNG 5: CHIếU SáNG CÔNG NGHIệP
5.1 Khái niệm mở đầu. 5.1.1 ánh sáng.
Đó là những bức xạ điện từ có chiều dài sóng nằm giữa khoảng 400 và760nm
hay mà .( 1nm = mà =10-9m) mà mắt con ngời có thể cảm nhận trực tiếp; đó là
ánh sáng nhìn thấy hoặc gọi đơn giản là ánh sáng.
5.1.2 Quang thông.
Đại lợng đo quang cơ bản là quang thông, nó liên quan đến thông lợng bức xạ thông qua đờng cong tơng đối có thể nhận đợc của mắt bình thờng.
5.1.3 Cờng độ sáng.
Cờng độ sáng I – candela (cd). của một nguồn sáng dạng điểm theo một ph-
ơng là tỉ lệ giữa quang thông dφ phát từ trong một góc cơ bản ở xung quanh hớng
này và giá trị dΩ của góc đặt này:
dφ 1lm I = Hay 1 cd = dΩ 1sr Trong đó: dφ là thông lợng bức xạ
5.1.4 Độ rọi – E; đơn vị lux, viết tắt là lx.
Độ rọi E của một điện tích ở tại một điểm, là tỉ số giữa quang thông dφ nhận đợc bởi một vi phân điện tích ở xung quanh điểm này với diện tích của nó.
r
E = ; Do vậy 1lu x =
ds m2
Khi sự chiếu sáng trên bề mặt không đồng đều nên tính trung bình số học ở các điểm khác nhau để tính độ rọi trung bình, sau đó xin giới thiệu một số giá trị thông thờng khi chiếu sáng tự nhiên hoặc nhân tạo.
- Ngoài trời, buổi tra trời nắng: 100.000 lx - Trời có mây 2000 đến 10.000 lx - Trăng tròn 0.25 lx - Phòng làm việc 400 đến 600 lx - Nhà ở 159 đến 300 lx - Đờng phố đợc chiếu sáng 20 50 lx n o I α ds dΩ
Giả sử có một nguồn sáng 0, diện tích đợc chiếu sáng ds có pháp tuyến n. Thông l- ợng của nguồn 0 đi qua diện tích ds là : dφ = IdΩ.
Gọi α là góc hợp bởi pháp tuyến n của ds với phơng r. Góc đặt dΩ chắn trên một
hình cầu bán kính r, một diện tích bằng ds cosα.
ds cosα dφ
dΩ = =
r2 I Từ đây suy ra:
dφ I cosα
E = =
ds r2 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Kết luận : Độ rọi thay đổi với độ nghiêng tơng đối của bề mặt và tỉ lệ nghịch với bình phơng khoảng cách r.
5.2 Dụng cụ chiếu sáng.5.2.1 Đèn nung sáng. 5.2.1 Đèn nung sáng.
a)Cấu tạo:
- Sợi đốt: Chủ yếu đợc làm bằng vol fam. Và nó nóng chảy ở 3650 oK và sự
bốc hơi chậm của nó ( áp suất của bốc hơi 5.10-6mmHg ở 28000K) đồng thời sức
bền cơ khí lớn của dây đốt. Dây này đợc gia công theo phơng pháp tổng hợp và đ- ợc kéo nhỏ đến đờng kính 0.01 mm. Dây đốt đợc soắn kép là công nghệ phổ biến
nhất cho phép đạt hiệu quả ánh sáng từ 10ữ20 lm/W, tuổi thọ trung bình là 1000h.
Hiệu quả ánh sáng đạt 20ữ27lm/W và tuổi thọ trung bình 2000h .
- Bóng đèn: Các bóng đèn chiếu sáng thông dụng 15ữ150W, thờng làm
bằng thuỷ tinh có thêm chì và có nhiều hình dạng khác nhau. - Đui đèn: Đui ngạnh trê cho công suất nhỏ hơn 150W
Đui xoáy với mọi công suất. b) Nguyên tắc làm việc:
Dựa trên cơ sở bức xạ nhiệt khi dòng điện đi qua sợi dây tóc dây tóc sẽ phát sáng và phát quang.
c) Ưu, nhợc điểm: Ưu điểm:
- Nối trực tiếp vào lới điện . - Kích thớc nhỏ.
- Giá rẻ.
- Bật sáng ngay.
- Tạo ra màu sắc ấm áp. - Hệ số cosϕ cao ( =1).
Nhợc điểm: Tốn điện, phát nóng và tính năng của đèn thay đổi đáng kể theo biến thiên điện áp nguồn.
5.2.2 Đèn huỳnh quang.
a)Cấu tạo:
- Bầu đèn: Làm bằng thuỷ tinh dạng hình trụ, đờng kính và chiều dài phụ thuộc vào công suất của đèn. Mặt trong của đèn có tráng một lớp bột huỳnh quang.
- Điện cực : Làm bằng vol fam có phủ lớp Oxít kiềm thổ làm giảm công thoát điện tử và tăng mật độ bức xạ điện tử. Không gian trong bầu đèn chứa Agon và một chút thuỷ ngân, áp suất trong bình khoảng 3mmHg.
b)Nguyên lý hoạt động:
Nguyên tắc phát quang của loại đèn này dựa trên cơ sở phóng điện của các chất khí. Khi đóng điện hai đầu cực của Stắc-te có điện thế khá lớn làm cho Stắc-te phóng điện, mạch điện đợc nối liền. Hai điện cực A và B của bóng đợc đốt nóng,
dây tóc nóng lên 800ữ9000C tác dụng làm giảm công thoát điện tử, sau 1ữ2s cặp
điện cực của Stắc-te nguội đi và tiếp điểm của Stắc-te mở ra, lúc này áp trên đèn
tăng cao có thể gấp 2ữ3 lần Unguồn bắt đầu chuyển mạch L - C và tạo bức xạ tử
ngoại kích thích bột phát quang trên thành ống làm chúng phát sáng.
Stac-te Bal lac B c) Ưu, nhợc điểm: Ưu điểm: - Hiệu suất ánh sáng lớn. - Tuổi thọ cao. - Điện tích phát quang lớn.
- Khi điện áp thay đổi trong phạm vi cho quang thông giảm ít(1%). Nhợc điểm: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Chế tạo phức tạp, giá thành cao, Cosϕ thấp .
- Quang thông phụ thuộc vào nhiệt độ, phạm vi phát quang cũng phụ
thuộc vào nhiệt độ . Khi nhiệt độ dới 15oc thì Stắc-te làm việc khó khăn.
- Khi đóng điện đèn không sáng ngay.
5.2.3 Đèn thuỷ ngân cao áp.
a) Cấu tạo : Bầu đèn đợc làm bằng thuỷ tinh chịu nhiệt, thành trong bầu phủ lớp bột phát quang, bên trong đặt một giá đỡ có gắn ống phóng điện và các phụ kiện khác ống phóng điện làm bằng thuỷ tinh thạch anh, cho xuyên qua bức xạ tử ngoại
và ánh sáng nhìn thấy trong ống phóng có thuỷ ngân, khí Argon và các điện cực phụ. Điện cực chính làm bằng Vol fam có phủ lớp Oxít kiềm thổ để giảm công thoát điện tử.
Khoảng trống bên trong bầu chứa khí Co2 để bảo toàn tính chất bột phát quang
và cân bằng áp suất hai bên thành bầu. b) Nguyên lý hoạt động:
Giai đoại mồi đèn: Khi nối đèn vào đèn, điện áp lới đặt lên các cặp cực chính phụ tạo phóng điện trong không gian giữa chúng. Các điện tích đợc tạo ra về các cực tơng ứng và thúc đẩy quá trình Iôn hoá chất khi cho đến khi chuyển sang chế độ phóng điện hồ quang trong hơi thuỷ ngân.
Giai đoạn phát xạ: áp suất làm việc trong ống phóng điện cao cỡ 3ữ10at tạo lên
bức xạ tử ngoại sóng dài và cả ánh sáng nhìn thấy có bức sóng λ = 578nm. Lớp
bột ở bên bầu ngoài có độ nhậy cao với bức xạ tử ngoại phat ra từ bầu trong và phát ra ánh sáng vàng đỏ, nó có tác dụng hoàn thiện phổ màu và tăng hiệu quả phát sáng.
c) Ưu, nhợc điểm: Ưu điểm:
- Đèn có công suất cao từ 80ữ1000W, đáp ứng rất tốt cho chiếu sáng ở không
gian rộng, có độ cao treo đèn lớn. - Phổ màu có chất lợng khá.
- Năng suất phát sáng từ 40ữ50lm/W ( gấp 2 lần đèn sợi đốt).
- Chế độ làm việc làm việc ổn định, không ảnh hởng môi trờng ngoài (to ,độ ẩm)
- Kích thớc nhỏ ,sơ đồ nối đơn giản. Nhợc điểm:
- Nhiệt độ bầu ngoài tới 3000c phải có chụp bảo vệ .
- Thời gian mồi đèn lâu khoảng2 phút,và khi đèn tắt phải chờ nguội mới mồi lại
đợc khoảng 5ữ10 phút.
5.2.4 Các loại đèn khác.
- Đèn vạn năng có chụp bằng thuỷ tinh và tán bằng sắt. Hiệu suất từ 55% đến 59% đây là loại đèn chiếu sáng trực tiếp, có thể dùng ở các nơi ít hơi nớc, bụi và khói. Công suất từ 200 đến 500W để chiếu sáng chung cho phân xởng.
- Đèn chiếu sâu phía trong chao đèn có tráng một lớp phản xạ ánh sáng.
Quang thông đợc tập trung trong khoảng không gian 00 -50o. Hiệu suất 58% đến
61%. Dùng với bóng đèn có công suất 200, 500 và 1000W hay dùng cho phân x- ởng.
- Đèn phòng bụi, nớc đèn có cấu tạo chắc chắn, kín. Bóng đèn lắp sẵn bên
trong có công suất dới 200W. Thờng dùng ở nhà máy hoá chất hầm mỏ và những nơi nhiều bụi, nhiều hơi nớc .
- Đèn dùng trong phòng làm việc loại đèn này có chao thuỷ tinh mờ, đợc sử dụng ở nơi làm việc ,sinh hoạt ít bụi ,thờng có công suất dới 200W. Hiệu suất 83%. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Đèn chiếu sáng cục bộ thờng dùng với bóng 75W. Hiệu suất 50%.
5.3 Yêu cầu và tiêu chuẩn chiếu sáng.
*. Đảm bảo độ rọi tối thiểu (Emin) Độ rọi phụ thuộc vào nhiều yếu tố.
- Hệ số phản xạ của bề mặt làm việc, hệ số này càng lớn thì độ chói do nền càng lớn thì Emin càng nhỏ.
- Tỷ số giữ kich thớc nhỏ nhất của vật cần quan sát khoảng cách từ mắt tới vật.
- Độ tơng phản cần quan sát và nền.
- Thời gian quan sát, thời gian càng lâu thì độ rọi càng lớn. Bảng sau qui định độ rọi tối thiểu Emin cho từng đối tợng :(l x)
Loại phòng Đèn sợi đốt Đèn huynh
quang Mặt phẳng xác địnhđộ dọi
Phòng ở phòng sinh hoạt 50 100 Mặt ngang cách
sàn0.8m
Phòng làm việc 100 200 Mặt ngang cách
sàn0.8m
Phòng vệ sinh 30 75 Mặt ngang cách
sàn0.8m
Hành lang,cầu thang 10 50 Mặt ngang cách
sàn0.8m
Trại chăn nuôi 20 - 30 Sàn
Phòng học 300 Mặt bàn
*. Không loá mắt: Vì với cờng độ ánh sáng mạnh sẽ làm cho mắt có cảm loá thần kinh bị căng thẳng, thị giác mắt chính xác.
*. Không loá do phản xạ : ở một số vật công tác có tia phản xạ khá mạnh và trực tiếp.
Do đó khi bố trí đèn cần phải chú ý tránh.
*. Không có bóng tối. ở nơi sản xuất, các phân xởng không nên có bóng tối mà phải sáng đồng đều để quan sát đợc toàn bộ phân xởng.
*. Độ rọi yêu cầu phải đồng đều nhằm mục đích khi quan sát từ vị trí này sang vị trí khác mắt ngời không điều tiết quá nhiều, gây mỏi mệt.
*. Phải tạo đợc ánh sáng giống ánh sáng bên ngày để thị giác đánh giá đợc chính xác.
5.4 Các phơng pháp tính công suất chiếu sáng.5.4.1 Phơng pháp hệ số sử dụng quang thông. 5.4.1 Phơng pháp hệ số sử dụng quang thông.
Phơng pháp này dùng để tính toán chiếu sáng chung, không chú ý đến hệ số phản xạ của tờng, của trần và của vật cảnh. Thờng dùng để tính chiếu sáng cho các phân
xởng có diện tích lớn hơn 10m2, không thích hợp để tính chiếu sáng cục bộ và
chiếu sáng ngoài trời. Trình tự các bớc tính nh sau.
Bớc 1: xác định H = h – ( h1 + h2 ) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bớc 2: xác định L (Khoảng cách giữa 2 đèn kề nhau theo tỷ lệ hợp lý L/ H – Bảng 7.4 của giáo trình cung cấp điện ).
Bớc 3: xác định chỉ số phòng có diện tích : S = a.b S
ϕ = H ( a + b )
Bớc 4: xác định hệ số phản xạ trần: ρtrần, , ρtờng
- Đối với trần trắng, tờng trắng, cửa sổ tre dèm trắng: ρ =70 %
- Tờng trắng, cửa sổ không che, trần trắng : ρ = 50 %
- Trần ghỗ, bê tông, tờng có cửa sổ : ρ = 30 % - Tờng và trần trong buồng nhiều bụi, gạch đỏ : ρ = 1 0 %
Bớc 5 : Từ ρtrần, , ρtờng và ϕ xác định ksd tra bảng P L 35. Trang 212. Bớc 6 : Xác định quang thông của đèn .
E S k Z φtt =
n ksd Trong đó:
φtt- Là quang thông của mỗi đèn, lu-men. E - độ rọi .
S - diện tích cần chiếu sáng ,m2. k - hệ số dự trữ.
n - số bóng đèn.
ksd- hệ số sự dụng của đèn, nó phụ vào loạiđèn, kích thớc và điều kiện của phản xạ của phòng.
Z = Etb / Emim - hệ số tinh toán, Emin cho trong bảng 13- 36 và 13 -37. Hệ số Z phụ thuộc vào loại đèn và tỷ số L/H
Thông thờng lấy Z = 0,8 ữ 1,4.
Bớc 7: Tra bảng 7.2 tìm công suất của bóng có φ≥ φtt Nhận xét: dùng cho đèn sợi đốt.
Ví dụ :Cho một phòng a = 28 m, b =16 m, cao=4.5 m, U=220V.
Xác định công suất đèn sử dụng đèn Ym. yêu cầu E tối thiểu là 30lx .