Министерство образования и молодежной политики Владимирской области Государственное автономное профессиональное общеобразовательное учреждение Владимирской области «Владимирский строительный колледж» Специальность: 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений» (СЭЗС) РЕФЕРАТ По дисциплине: «Основы электротехники» На тему: «Схема электроснабжения строительной площадки. Электрические сети на строительной площадке и особенности эксплуатации. Виды освещения, типы светильников и ламп» Выполнил: студентка группы С-121 Мухина С.С. Проверил: Гектор О.П. Владимир, 2023 Содержание Введение…………………………...………………………………………..3 1. Общие сведения о системах электроснабжения………………………….4 1.1. Основные понятия о системе электроснабжения………………....4 1.2. Требования, предъявляемые к системам электроснабжения…….6 1.3. Система электроснабжения объектов строительства…………….7 2. Основная часть………………………………………………………………9 2.1. Схема электроснабжения строительной площадки………………9 2.2. Электрические сети на строительной площадке и особенности эксплуатации………………………………………………………………….11 2.2.1. Классификация электрических сетей……………………….11 2.2.2. Особенности эксплуатации электрической сети…………...15 2.3. Виды освещения, типы светильников и ламп на строительных площадках………………………………………………………………………………………………......16 2.3.1.Виды освещения………………………………………...........16 2.3.2.Типы светильников и ламп…………………………….…….17 Заключение ………………………………………………………………..19 Список литературы и интернет-ресурсов………………………………..21 2 Введение Правильная организация электрического освещения на строительной площадке имеет существенное значение для успешного выполнения строительно-монтажных работ, особенно в осенне-зимний период при сокращении светлого времени суток. Недостаточная освещенность рабочего места снижает производительность труда, ухудшает качество работы и, кроме того, во многих случаях является причиной травматизма. Для создания необходимых условий освещения служит осветительная арматура. Светильники служат для освещения предметов, расположенных на относительно небольших расстояниях. В качестве осветительных приборов дальнего действия применяют прожекторы различных типов. Главная отличительная характеристика прожектора - возможность генерировать исключительно мощный направленный поток света, характеристики которого можно выбрать перед установкой. Целью работы является изучение схем электроснабжения, электрических сетей на строительных площадок, а также особенности эксплуатации и виды освещения. Для достижения поставленной цели я поставила перед собой следующие задачу: 1. Изучить литературу на данную тему; 2. Выявить общую информацию о схемах электроснабжения; 3. Рассмотреть электрические сети на строительных площадках 4.Выявить виды освещения строительных площадок, типы светильников и ламп; 5. Проанализировать полученную информацию и сделать вывод. 3 1. Общие сведения о системах электроснабжения 1.1 Основные понятия о системе электроснабжения Системы электроснабжения - Это системы, состоящие из совокупности источников и систем преобразования, передачи и распределения электрической энергии. В системе электроснабжения объектов можно выделить три вида электроустановок: 1. По производству электроэнергии - электрические станции; 2. По передаче, преобразованию и распределению электроэнергии - электрические сети и подстанции; 3. По потреблению электроэнергии в производственных и бытовых нуждах - приемники электроэнергии. Электрической станцией называется предприятие, на котором вырабатывается электрическая энергия. На этих станциях различные виды энергии с помощью электрических машин, называемых генераторами, преобразуются в электрическую энергию. Системы электроснабжения для разных потребителей выглядят поразному. Для промышленных объектов это более мощная система, для коммунальных и жилищных предприятий – более простая, с меньшей мощностью и количеством составляющих. Основные категории системы электроснабжения для промышленных объектов: 1. перерыв К первой категории относятся самые важные объекты и машины, в работе которых может привести к полной остановке технологического процесса и несет опасность для здоровья людей. При прекращении подачи электричества на промышленном объекте основной ущерб заключается в порче оборудования. Для этой категории необходимо использовать 2 независимых источника питания и перерыв допустим только на время включения резервной защиты. 4 2. Вторая категория включает в себя оборудование, перерыв в работе которого влечет за собой снижение производительности и простой машин. Для таких приемников допустим перерыв в работе на время ручного включения резервного генератора, но здесь также необходима установка двух источников питания. 3. Третья категория включает в себя оборудование, используемое на неответственных складах и в дополнительных цехах. В данном случае разрешен перерыв в питании до суток, на время ремонта или замены оборудования. На крупных предприятиях есть приемники 1-ой категории, остановка которых может повлечь за собой пожары или взрывы. В таком случае, для отдельной категории приемников предусмотрен третий источник электроэнергии. Все системы электрообеспечения жилых домов и коммунальных предприятий также можно разделить на три основные категории: 1. К первой из них относятся системы бытового электроснабжения. Такие системы предусматривают работу с сетью, номинальное напряжение которой составляет 220/380 В. Это самые распространенные системы, которые установлены во всех жилых домах и общественных заведениях. В основе конфигурации – розеточная сеть и освещение, а также оборудование с малым потреблением электроэнергии. 2. Вторая категория – системы аварийного электроснабжения. В их состав входят генераторы и бесперебойные источники питания. Такие системы действуют в качестве резервных при авариях на основных. 3. Последняя категория – автономное электрообеспечение. В настоящее время такая система электроснабжения набирает популярность. В составе используются солнечные батареи, тепловые аккумуляторы или ветряные электростанции. Автономная система электроснабжения очень выгодна для частных домов, в которых потребляемая энергия небольшая, а мощность всех нагрузок 5 не превышает нескольких кВт. В этом случае создать автономную систему электроснабжения выгоднее, чем подключаться к основной сети. Автономная система позволяет сэкономить на подключении, кроме того, владелец больше не зависит от цен на электроэнергию, а также сможет вырабатывать ровно столько электроэнергии, сколько ему необходимо. 1.2 . Требования, предъявляемые к системам электроснабжения К системам электроснабжения предъявляются следующие основные требования: 1. Надёжность системы и бесперебойность электроснабжения потребителей; 2. Качество электроэнергии на вводе к потребителю; Каждый электроприемник предназначен для работы при определенных параметрах электрической энергии: номинальных частоте, напряжении, токе и т.п., таким образом, качество электрической энергии определяется совокупностью ее характеристик, при которых электроприемники (ЭП) могут нормально работать и выполнять заложенные в них функции. Качество электрической энергии может меняться в зависимости от времени суток, погодных и климатических условий, изменения нагрузки энергосистемы, возникновение аварийных режимов в сети и т.д. В свою очередь снижение качества электрической энергии может привести к заметным изменениям режимов работы электроприёмников и в результате уменьшению ухудшению качества производительности продукции, рабочих сокращению механизмов, срока службы электрооборудования, повышению вероятности аварий. 3. Безопасность обслуживания элементов систем электроснабжения; 4. Экономичность, включает в себя такие понятия, как энергоэффективность и энергосбережение; 5. Экологичность. 6 1.3 . Система электроснабжения объектов строительства Система производства электроснабжения является предназначенных для (СЭС) совокупность объектов строительного электроустановок производства, передачи и и устройств, распределения электроэнергии, ее учета и контроля показателей качества. Электроустановки для производства и передачи электроэнергии могут являться собственностью предприятия строительного производства или принадлежать другому предприятию или объединению. Строительные предприятия могут иметь собственную электростанцию и обеспечивать электроэнергией все технологические установки и процессы, передавать Предприятия электроэнергию могут (электростанций и по получать собственным электрическим электроэнергию подстанций), от принадлежащих сетям. электроустановок энергосистеме или соседнему промышленному предприятию. Наиболее распространенной схемой является схема, по которой предприятия получают электроэнергию от районных электрических сетей (РЭС) региональной энергосистемы. Большинство электроприемников технологических установок объектов строительства, бытовых установок строительных площадок предназначены для работы при напряжении до 1 кВ. Преобразование электроэнергии происходит на потребительских подстанциях, а ее распределение – по распределительным сетям при напряжении 0,4 кВ. На рис. 1 приведена схема электроснабжения объектов строительства от генераторов собственной электростанции рис. 1, а и от РЭС рис. 1, б. 7 Рисунок 1. Системы электроснабжения объектов строительства: а – от генераторов собственной электростанции; б – от районной энергосети. 8 2. 2.1 Выбор Основная часть Схема электроснабжения строительной площадки схемы электроснабжения строительной площадки или предприятия строительной индустрии происходит с учетом: классификации приемников электроэнергии по требуемой ПУЭ степени бесперебойности электроснабжения; потребляемой мощности, размещении потребителей на территории строительной площадки или предприятия; расположения источников электрической энергии и срок обеспечения. 1. Электроприемники, нарушение электроснабжения которых может нарушить работу особо важных объектов, повлечь за собой опасность для жизни людей, повреждение оборудования, значительный ущерб народному хозяйству. 2. Электроприемники, перерыв в электроснабжении которых связан с нарушением нормальной деятельности промышленных предприятий, нарушением нормальной деятельности значительного количества населения. 3. Все остальные электроприемники, которые не подходят под определение первой и второй категорий. Для потребителей первой категории перерыв в электроснабжении может быть допущен лишь на время автоматического ввода резерва. Для потребителей второй категории допустимы перерывы в электроснабжении на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом. Для потребителей третьей категории допустимы перерывы в электроснабжении на время, необходимое для ремонта или замены поврежденного участка сети, но не более одних суток. Кроме указанных трех категорий систем электроснабжения, имеются также системы гарантированного питания, обеспечивающие бесперебойное снабжение потребителей электроэнергией. 9 Электроприемники первой и второй категорий обеспечиваются электроэнергией от двух независимых источников питания. В качестве первого источника питания используется внешняя система электроснабжения. В качестве второго используются дизельные электростанции и аккумуляторные батареи. Удобство эксплуатации систем электроснабжения достигается применением аппаратуры и приборов, позволяющих легко производить переключения, контролировать работу электроустановок и обеспечивать защиту от ненормальных режимов. Выбор схемы происходит согласно технико-экономическим расчетам и условиям надежности электроснабжения. Главная понизительная подстанция (ГПП) или главная распределительная подстанция (ГРП) являются связующими между питающей и внутренней сетью строительной площадки. В зависимости от расположения потребителей и требуемого уровня надежности происходит распределение электроэнергии от ГПП и ГРП до подстанций на строительстве или до цеховых подстанций и выполняется по радиальным, магистральным или комбинированным схемам. На рис. 1, а показана схема электроснабжения строительства крупного промышленного предприятия, потребительских подстанций включающая (ТП). ГПП Источником и питания несколько является энергосистема. Электроснабжение может осуществляться от подстанции районной энергосистемы рис. 2, б. Распределение электроэнергии к электроприемникам до на напряжение 1000 B осуществляется по распределительным сетям низкого напряжения рис. 2, в. 10 Рисугок. 2 Схемы электроснабжения строительных площадок: а – от энергосистемы; б – от районной энергосистемы; в – от потребительской подстанции: ЭС – энергосистема; РЭС – районная система; ГПП – главная понизительная подстанция; ТП – потребительская трансформаторная подстанция; М – нагрузка 2.2 . Электрические сети на строительной площадке и особенности эксплуатации. Электрическая предназначенных для сеть — передачи совокупность и распределения электроустановок, электроэнергии от электростанции к потребителю. 2.2.1 Классификация электрических сетей Электрические сети служат для передачи и распределения электрической энергии. Они подразделяются на воздушные линии, кабельные линии и электропроводки. 11 Воздушные линии (ВЛ) прокладываются на открытом воздухе и состоят из изолированных или неизолированных проводов, прикрепленных линейной арматурой к опорам, изоляторам или кронштейнам, к стенам зданий и инженерным применять сооружениям. либо Опоры деревянные с воздушных линий железобетонными рекомендуется пасынками, либо железобетонные рис. 3. Использовать опоры, изготовленные целиком из дерева, нецелесообразно из-за их недолговечности. Применение железобетонных пасынков, заменяющих нижнюю, наиболее подверженную гниению часть опоры, увеличивает сроки службы деревянных опор. Рисунок. 3 Опоры воздушных линий Прохождение проводов ВЛ над крышами здании, в частности, бытовых помещений строительных площадок, не допускается. Вводы в эти помещения следует выполнять только изолированными проводами таким образом, чтобы атмосферные осадки не скоплялись в проходе и не попадали внутрь 12 помещения, а провода не касались стены. Закрепление проводов ввода на опоре и у входа в здание должно быть глухим. Крюки изоляторов или кронштейны с изоляторами нужно закреплять в основном материале помещения, а не в обшивке или штукатурке. Кабельные линии прокладываются преимущественно под землей, в траншеях, каналах, коллекторах и состоят из одного или нескольких, совместно проложенных, кабелей. По сравнению с воздушной линией подача энергии подземным кабелем является более надежной. Вместе с тем подземный кабель надежен только при условии полной его сохранности: малейший прокол герметической оболочки кабеля неизбежно влечет за со бой аварийный выход его из строя при эксплуатации. Поэтому необходимо правильно организовать хранение кабеля до его прокладки. Концы кабеля должны быть герметически заделаны. Если необходимо отрезать на барабане кусок кабеля, конец оставшегося кабеля должен быть немедленно запаян Кабельные траншеи делаются глубиной 800 мм, считая от планировочной отметки площадки. Ширина траншеи для одного кабеля 350— 400 мм, для двух кабелей 600 мм. Переходы от кабельных линий к воздушным должны иметь соответствующие нагрузкам отключающие устройства, устанавливаемые на высоте не менее 2,5 м. Это требование не распространяется на кабельные выводы из трансформаторных пунктов, присоединяемые к ВЛ, и на обходы дорог и препятствий, выполняемые кабелем. Прокладку кабелей следует выполнять таким образом, чтобы в процессе монтажа и эксплуатации было исключено возникновение в них опасных механических напряжений, для чего их нужно укладывать с запасом 1-3% по длине, достаточным для компенсации возможных смещений почвы и температурных деформаций кабеля. Укладывать запас кабеля в виде колец запрещается. 13 Электропроводки прокладывают внутри зданий и сооружений или по их наружным стенам. Они выполняются изолированными проводами различных марок и кабелями с резиновой изоляцией, рассчитанными на напряжение до 1000 В. Постоянные электропроводки выполняют как открыто, так и скрыто — в трубах, в каналах, в пустотах строительных конструкций, под слоем штукатурки и т. п. Временные электропроводки в строящихся зданиях, а также в производственных помещениях строительной площадки выполняют открыто, т. е. по поверхности строительных конструкций, по фермам и т. п. Провода прокладывают на изоляторах или в сухих помещениях — на роликах. Наружные электропроводки и перекидки между близко расположенными зданиями выполняют только на изоляторах. При выполнении временных электропроводок на строительных площадках должны соблюдать следующие расстояния по высоте: не менее 2,5 м над рабочими местами, 3,5 м над проходами и 6 м над проездами. Проходы через стены и перекрытия установочных проводов выполняют в изоляционных трубках, которые оконцовывают изолирующими фарфоровыми и пластмассовыми втулками или, в сырых местах, воронками. На строительных площадках для питания электроэнергией строительных механизмов и электроосветительных установок сооружаются в основном временные электрические сети, состоящие преимущественно из воздушных линий, как более дешевых и легко выполнимых. Внутри строящихся зданий выполняются временные электропроводки. Кабельные подземные линии применяют только в отдельных случаях, когда по тем или иным причинам использование воздушных линий на данном участке строительства невозможно. 14 2.2.2. Особенности эксплуатации электрической сети Электрические сети на строительных площадках имеют специфические особенности, связанные с питанием электроэнергией передвижных строительных машин и механизмов. При изменении типа этих машин, их расположения и количества меняется и местоположение центров электрической нагрузки на территории строительства. Отсюда и вытекает основная особенность сетей на строительных площадках: они должны быть мобильны или подвижны, способны быстро следовать за изменениями электрической нагрузки. В связи с этим на строительстве играют большую роль переносные участки электросетей, выполняемые преимущественно шланговыми кабелями, и так называемые инвентарные электротехнические устройства разного рода, легко перемещаемые с места на место. К таким устройствам относятся: 1. Передвижные трансформаторные подстанции; 2. Передвижные и переносные распределительные шкафы; 3. Подключательные пункты; 4. Осветительные вышки; 5. Пусковые ящики для электродвигателей. Переносные участки электросетей и инвентарные устройства в сочетании с временными воздушными линиями обеспечивают подачу электроэнергии в различные точки строительной площадки в короткие сроки и с минимальными затратами. Все электрические сети сооружаются в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ). К временным электросетям предъявляются те же требования, что и к постоянным. Строгое соблюдение этих требований при сооружении временных электросетей является необходимым условием обеспечения электробезопасности работающих на строительной площадке. 15 2.3. Виды освещения, типы светильников и ламп на строительных площадках. 2.3.1. Виды освещения Освещение строительной площадки позволяет непрерывно выполнять производство работ на протяжении полных суток. Его основная функция – обеспечение качественной видимости на всех производственных участках после наступления темноты, а также при недостатке естественного света в светлое время. В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.046-2014 требуется организовать на стройплощадке освещение нескольких видов: 1. Рабочее – это основная осветительная система, которая обеспечивает освещенность всех рабочих мест согласно нормам по СНиП. Для его реализации используются светодиодные прожекторы и мощные LED светильники, устанавливаемые на опорах, стенах и потолках. Рабочее освещение должно быть предусмотрено для всех строительных площадок и участков, где работы выполняются в ночное время и сумеречное время суток, и осуществляется установками общего освещения и комбинированного. 2. Резервное – автоматически включается при отключении внешнего электропитания от сети 220 Вольт. Позволяет завершить важные работы, требующие обязательного соблюдения технологических условий. Организуется при помощи специализированных светильников с блоком автоматики и встроенным аккумулятором. 3. Аварийное или эвакуационное – предназначено для быстрой и безопасной эвакуации работников с объекта. Техническая реализация идентична предыдущему пункту. Эвакуационные пути обозначаются специальными табличками-указателями с автономной подсветкой. Аварийное освещение должно быть предусмотрено в местах производства работ по бетонированию ответственных конструкций в тех случаях, когда по требованиям технологии перерыв в укладке бетона недопустим. 16 4. Охранное – независимая осветительная система, включаемая только на период отсутствия строителей на объекте. Применяются лед прожекторы с большим углом рассеивания светового пучка, “заливающие” светом периметр охраняемой территории. Охранное освещение предусматривается в тех случаях, когда в темное время суток требуется охрана строительной площадки или участка производства работ. Для осуществления охранного освещения следует выделять часть светильников рабочего освещения. Охранное освещение должно обеспечивать на границах строительных площадок или участков производства работ горизонтальную освещенность 0,5 лк на уровне земли или вертикальную на плоскости ограждения. 2.3.2. Типы светильников и ламп Для освещения мест производства наружных строительных и монтажных работ должны применяться источники света: 1. Лампы накаливания общего назначения-ЛН по ГОСТ 19190-84; 2. Лампы накаливания прожекторные по ГОСТ 19190-84; 3. Лампы накаливания галогенные по ГОСТ 19190-84; 4. Лампы ртутные газоразрядные высокого давления ДРЛ по ГОСТ 23583-79, ГОСТ 23198-78; 5. Лампы ртутные газоразрядные высокого давления ДРИ по ГОСТ 20401-75; 6. Лампы ксеноновые ДКсТ по ГОСТ 20401-75; 7. Лампы натриевые высокого давления НЛВД по ГОСТ 24169-80. Общее освещение должно осуществляться световыми приборами по ГОСТ 6047-75, ГОСТ 8045-82. Для общего равномерного освещения строительных площадок должны применяться световые приборы: 1. Светильники с ЛН при ширине строительной площадки до 20 м; 2. Светильники с лампами типа ДРЛ и типа НЛВД-при ширине площадки от 20 до 150 м; 17 3. Прожекторы с ЛН и лампами ДРИ - при ширине площадок от 150 до 300 м; 4. Светильники и прожекторы с лампами ДКсТ, имеющие коэффициент усиления силы света не менее 10-при ширине площадки свыше 300 м. Рис. 5 Устройство электрического освещения на строительных площадок. Управление освещением, предусматриваемым на строящемся объекте, должно осуществляться с учетом возможности отключения отдельных участков строительства без ущерба для других участков. Рекомендуется внедрять устройства автоматического дистанционного централизованного включения и отключения освещения территории строительства в зависимости от времени или естественной освещенности в случаях, когда это экономически целесообразно. С этой целью можно использовать часовые механизмы, фотоэлементы и фотосопротивления. Рекомендуется изучать принятые проектные решения постоянного освещения объектов строительства и использовать их полностью или частично для освещения территории строительства. 18 Заключение При выполнение поставленных задач можно сделать следующие выводы: Система электроснабжения строящихся объектов - это комплекс источников электроснабжения, подстанций, коммутирующих линий, система автоматики защиты и безопасности, систем учёта и контроля качества электроэнергии, собственно, самих электроприёмников. Схема электроснабжения строительной площадки показывает связь между источниками питания и приемниками электроэнергии. В качестве источника электроснабжения района, как правило, выбирается государственная или районная энергосистема. Схемы электроснабжения строительных площадок должны соответствовать ожидаемой динамике развития электрических нагрузок и их распределению по территории строительства, обеспечивать минимальные расходы проводов и потери электроэнергии, предусматривать широкое использование инвентарных переносных и передвижных устройств; в том числе комплектных трансформаторных подстанций Требуемый уровень надежности и безопасности схемы электроснабжения обеспечивается строгим соблюдением, при выборе оборудования и элементов защиты, норм и правил изложенных в ПУЭ, CНиПах и ГОСТах. Практически на всех объектах строительства работы проходят и в темное время суток. Освещение строительной площадки - это обязательное условие при круглосуточной работе не только в зимнее, но и в летнее время года. Правильно организованное освещение – выбор и размещение источников света, световых приборов, - позволяет работать без снижения темпов даже в темное время суток. 19 Возможным вариантом решения этой проблемы может быть установка мощных, устойчивых строительных к вибрации, кранах. светодиодных Светодиодные светильников на светильники являются энергоэффективной заменой традиционных источников света. К достоинствам их использования можно отнести: оптимальное соотношение освещенности вертикальных и горизонтальных поверхностей, удобство размещения и обслуживания осветительных установок, простоту используемой электрической сети. 20 Список литературы и интернет-ресурсов 1. https://fiziku5.ru/elektricheskie-seti-stroitelnyx-ploshhadok/ 2. https://eti.su/articles/over/over_691.html 3. https://eti.su/articles/schitovoe-oborudovanie/schitovoe- oborudovanie_665.html 4. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов М. Мастерство, 2002 5. Справочная книга по светотехнике? Под ред. Ю.Б. Айзенберга М.: – 320 Знак, 2006. - 972 с. 6. ГОСТ 12.1.046-85 ССБТ. Строительство. Нормы освещения строительных площадок 7. https://leg.co.ua/knigi/ucheba/elektrotehnika-i- elektrooborudovanie/Page-36.html 8. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий М. Теплотехник, 2009. 21
