一、概述
实践证明,生产的产品质量和劳动生产率与照明质量有密切的关系。良好的照明是保证安全生产,提高劳动生产率和产品质量、保障职工视力健康的必要措施。为创造良好的工作条件,提高劳动生产率和产品质量,保护职工的健康,工作场所的照明必须有足够的照度。
盐化公司扒盐现场在扒盐期间,道路比较泥泞,又有管道、电缆等设备,作业环境比较恶劣;扒盐作业面积达9000平方米,作业面积大;扒盐作业是露天作业,作业环境受天时影响较大;扒盐用设备都是临时安装,每扒完一个结晶池,设备都要搬运到另一个结晶池,设备需要经常移动。
正是基于上述扒盐现场的特点,我对照明光学部分和配电系统进行了如下设计。
二、照明光学部分设计
1.照度选择:夜间扒盐是野外露天作业,作业面在地面。作业面积达 120米 × 75米 ,没有精细作业。因此,考虑到满足工作需要又同时兼顾经济性,工作面的平均照度值拟选用10lx,该照度标准满足《工业企业照明设计标准》GB50034-92厂区露天作业场所装卸工作照度要求。
2.照明方式确定:因作业面积较大,同时又经常移动照明设备。要充分考虑照明系统的经济性,不能设置太多的固定照明,照明均匀度会有所下降。因此,除一般照明外,必须采用可携带式局部照明。局部照明可采用锂电矿灯随身携带。
3.照明种类的确定:因为是露天作业,又需要经常移动设备。因此,除正常照明外,还要设应急照明和值班照明,以保证正常照明因故障熄灭后能确保工人仍可继续活动到安全地带。应急照明、值班照明和局部照明三者合一,采用锂电矿灯。
4.光源的选择:考虑到作业面积大,工作面反射系数低,同时进行扒盐作业时,还有移动设备。灯的开与关不频繁,悬挂高度应该在 4米 以上,又需要经常移动照明设备。因此优先选用能够NG-250W高压钠灯,光通量28000lm,该光源发光效率高,达到112lm/w,寿命约5000小时,耐震性能较好,工作电流 3a 。
5.灯具的选择:应选择既满足使用功能和照明质量的要求,又便于安装维护、长期运行费用低的灯具。首先要与光源配套,其次考虑到露天作业,灯具外壳防护灯具要求达到IP65。拟采用高压钠灯投光灯FTND—250灯具,该灯具配用NG-250W高压钠灯,壳体为铸铝件,铝反光罩经电解抛光处理,保护罩为钢化玻璃板,玻璃板和壳体间有软性橡胶密封圈。
6.灯具布置方案:因工作面长 120米 ,宽 75米 。布灯方式拟采用沿长边间隔 30米 布设一灯,每边三套灯具,作业中心设灯具一套。共设置灯具七套。为防止眩光,同时又要便于搬运和起竖灯具,灯高设置为 6米 。
7.照度计算:根据布灯方案,光源光通量以及灯具效率,计算得工作面平均照度为:
Eav=NΦ1UŋK/A
=7×28000×0.9×0.7×0.7/(120×75)
=9.6lx
基本满足设计要求。
二、电气部分设计
1.供电电源:考虑到已经采用锂电矿灯作为应急照明,即使电力系统出现故障,也不会影响工人的行动。为降低投资,照明电源与动力电源合用,。池埝的六套灯具电源引自扒盐用电源箱,池中央灯具电源引自盐泵电源。2.配电系统:配电系统的设计一方面要考虑功率因素,一方面要按临时用电场所的安全要求设计。
首先考虑功率因素,该照明方案七套灯具共分为3组。其中池埝的六套分为两组,每组三套,每组1980伏安。作业中心一套灯具为一组,计660伏安。
第二,考虑安全因素,(1)因原配电系统没有单相设备,因此电源采用380v。(2)因为池埝灯具都为固定安装,在电源首端安装隔离变压器,采用隔离电源供电。隔离变压器额定电压为380v/220v,容量2500va。。(3)作业中心灯具因为距离操作人员较近,且随时旋转灯具。除采用隔离变压器供电外,还在隔离变压器的一次侧安装剩余电流动作保护器。(4)隔离变压器必须具有加强绝缘结构,灯具不接地,同时还要与地绝缘。
3.电缆的选择与敷设:因是临时线路,为便于收放,采用沿地面敷设方式,电缆选用重型橡套软电缆,该电缆用于交流电压450/750V及以下各种移动电器设备,适用于户外或接触油污场合,长期工作温度应不超过 60℃ 。
4.电气设备的选择计算:
(1)隔离变压器,池埝灯具工作电流3a,每组三套,同时工作,工作电流9a ,容量
9a ×220v=1980va
隔离变压器额定电压选为380v/220v,容量2500va。
作业中心灯具用额定电压为380v/220v,容量1000va。
(2)池埝灯具系统一次侧开关,额定电压380v,额定电流10a,二次侧开关额定电压220v,额定电流15a,灯具开关额定电压220v,额定电流6a。
(3)作业中心灯具系统一次侧剩余电流动作保护器,额定电压380v,额定电流6a,二次侧开关即灯具开关额定电压220v,额定电流6a。
(4)电缆线径选择,按电压损失考虑,露天工作场所照明器的端电压偏差允许值可为+5%、-10%。选择yzw2×4重型通用橡套软电缆。经计算电压损失1.31%左右。满足电压损失要求。
5.照明控制:为提高照明系统的可靠性,尽最大限度减少七套灯具同时熄灭的概率,照明控制采用分组单灯控制。即,一是三组灯具分别接在不同的电源箱,分别控制。二是每套灯具分别装设开关,单独进行控制和保护。
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