煤炭运输中长栈桥照明方案

●48.露天采矿技术2015年第11期机电与自动化DOI:10.13235/j.cnki.tcm. 2015.11.015煤炭运输中长栈桥照明方案陈旭(中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司,辽宁沈阳110015)摘要:对扎哈淖尔露天矿地面生产系统移设改造工程中某条长栈桥的照明设计提出了3个方案,介绍了复杂照明方案下电压降的计算方法,并通过研究及对比,分析出了在保证照度满足规范要求的前提下节约工程投资的最佳方案。关键词:长栈桥;电压降;照度中图分类号:TD612文献标志码: B文章编号:1671 - 9816 (2015) 11 - 0048 - 04.Long trestle lighting plan during coal transportationCHEN Xu(China Cool Technology and Engineering Croup Shenyang Design & Research Institute, Shenyang 110015, China)Abstract: The article presents three plans on the ilumination design of long trestle during ground production system shift design inZhahanao'er Open-pit Mine, and introduces the calculation method of volage drop under the complicated lighting scheme. Throughresearch and comparation , the author analyzes the best plan of saving engineering investment under the premise of ensuring theilumination to meet the standard requirements.Key words: long trestle; voltage drop; ilumnination由于煤炭工程中栈桥内为粉尘防爆区域，因此单个灯具的光通量,lm;Cu为空间利用系数,M。为维该区间灯具须为防爆型，通常情况下栈桥内的照明护系数,S为区域面积,m2。电源会取自与栈桥相连转载站内的照明配电箱。由由《建筑照明设计标准》可知,栈桥类场合的照于长栈桥灯具数量多,线路阻抗大,因此电压降较为度需满足50lx,因此只需要知道其他参数即可确定明显,长期欠压下运行会严重减少灯具的使用寿命,灯具的数量N。通过工程项目中的土建资料了解到造成额外投资;电压降过大甚至会造成灯具频闪或栈桥长330 m,宽为4.3 m,灯具安装高度为2.8 m,无法启动。因此需对灯具数量进行控制以降低负荷考虑到灯具所处环境可设定维护系数Mr= 0.7,利电流,并对导线截面进行选取,以使载流量及电压降用系数Cu则可通过软件计算求得。由栈桥尺寸数据均满足要求。通过照度要求标准对灯具数量及布置及建筑材料可确定室形系数为1.49,棚顶反射比为进行确定,提出了3种不同的设计方案,通过对比，30%,墙反射比30%,地面反射比为10%,在软件中提出了一种最为节省成本的设计方案。对上述参数进行设置并最终可得利用系数Cu =0.537。初步设计选用功率为70 w的无极防爆灯,通1照度分 析及灯具布置设计过样本查得光通量为5 880 lm，将各参数带人式防爆灯具价格较贵,减少灯具的数量可有效减(1)， 可得灯具数量为N= 32。 对灯具进行布置如少照明项目的投资，但其数量及布置要以满足规范下:由于栈桥长330 m,带式输送机沿栈桥中线布对照度的要求为前提。平均照度的计算公式为: .置,两边过道均为1.2m,因此设计中将防爆无极灯Eav = N.φCu.M]S(1)吸顶安装,间距定为10m,则整个栈桥防爆灯具数式中:Eav为平均照度,lx;N为灯具数量;中为量为33盞。将N=33带人式(1)可得平均照度Eav=51.4 lx,满收稿日期:2015-05-15中国煤化工作者简介:陈旭(1978-),男 ,满族,辽宁人,高级工程2照明方案THCNMH G师,就职于中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司,从事煤炭行业电气设计工作。由于栈桥较长,照明负荷和线路阻抗均很大,需机电与自动化露天采矿技术2015年第11期对电压降进行核算，并以此来确定导线截面,通过不本栈桥较长,对灯具采用双控开关进行控制。本同方案的对比来确定工程最佳方案。方案采用单回路电源进行供电，导线穿水煤气钢管2.1方案1明敷设,方案1照明平面设计如图1。未标识处煤具为29套,灯具间距为10 mAC220 V电源进线程' 1-331x701-331x70233|1x70l28009 0006 302I 330 000子432.450011 174D②2图1方案1照明平面设计图由于图1中电源取自同- -回路，同- -线路上的DE段电压降可表示为:多根导线可穿同一钢管敷设，图1中未标明导线根Ous= .Z.(ki+... + 31i + 32i)数为3根。负载电流计算如下:通过样本可知选用的防爆无极灯功率因数可达0.9以上,由P= 70 W可= .z.(k+ 1056-k2)(4)6得每个灯具的负载电流i = 0.35 A,总负载电流为1由此可得该方案下照明线路上任意灯具的电压= 33i= 11.55 A。电压降计算原理图如图2。降为:3i_Ou= Ou1+ Ou2+ Ou3= 31i.L.Z+上.Z.3231i 3.*.0-13)3..3 2i(34k - k2 + 495)(5)由式(5)可知,当k = 17时,电压降出现最大值,经计算Ou= 1.721以.Z。由于照明配电箱距栈桥较近,该段电压降忽略不计。根据规定电压降百分数△u%不得高于5%, Ou%= Oul/u, 式中u= 220图2电压降计算原理图v,则△u/u≤5% ,经转换得Z≤5%.u/1.721.L,带图2中A、B两点为双控开关位置，其相连的2人各参数得Z≤1.67 Q/km,通过《工业与民用设计条导线中只有1条通过33i的电流,设AB两点间距手册》3)查表得，需选用16 mm2截面的导线才能满为栈桥长度L,设电压降所对应的单位长度导线阻足电压降的设计标准，但该导线截面不符合客户的抗R,其中为功率因数角X,均可通过导线截面查表设计要求,因此该方案可行性交差,设计中不予考虑。2.2方案 2得到,则AB段的电压降可表示为:为降低导线截面,本方案采用两回电源供电,方△u= 33i.L.Z(2)案2设计布置图如图3。导线到达开关B后再返回向灯具供电,该段灯具符合并联特性,因此按图2中方向从左到右,以第由图3可见，第一回电源负责栈桥17轴到27k盏灯为研究对象,其上下两端为C、D点。由图2可轴的18盏灯供电,负荷电流1= 6.3 A ,第二回路负，见该灯电压差由AB段、BC段及DE段组成,其中B责栈桥1轴到17轴的15盏灯供电，负荷电流12=点到E点为栈桥全长，由于灯具均匀布置,则相邻5.25 A。由方案1的电压降计算可得出- -般性结论，灯具间距为L/33,因此BC段电压降可表示为:双空开关情况下中间灯具的电压降为最大，且其计算公式可沿用中国煤化工回路最大压△u= .[32i+31i+... +(34- k)i] .降Ou、Ou2分:THCNMHG= .z.(67k-k2- 66)(3)Ou= 1.72.小8 L°Z(6)6633●50●露天采矿技术2015年第11期机电与自动化未标识处煤具为13套,灯具间距为10 m未标识处煤具为16套,灯具间距为10 mAC220V电源进线405....4o2-151x701-181x701-18-I28007 99410 331，3175.9 878330 000D图3方案2照明平面设计图Ou2= 1.72.1.15 L.Z +212.18 L.么(7)足规范要求。对导线及钢管量进行统计:设计估算使33用导线BV--5004mm21100m、BV--5006mm?1500对式(6)、式(7)化简可得, Ou = 0.941.L.不m,水煤气钢管RC25 200 m、RC32 370 m。由于设计Ou= 18.7I2.L. Zz,使电压降百分数Ou%不得高于符合相关各规范及业主的要求49,因此该方案可行。5%可进-一步求得z≤5.63、么≤3.4。通过查询手册2.3方案3得一回路可选截面为4 mm2的导线，穿RC25的水为进一步降低导线截面， 本方案在方案2的基煤气钢管;二回路可选截面为6 mm2的导线,穿础上多加- -回电源,以减少各回路的负载电流,具体RC32的水煤气钢管。选用上述导线后一、二回路的设计见图4。电压降分别为Ou% = 4.2%、Ou% = 4.68%，均满从图中可知,一回路负责22轴到27轴的11灯未标识处煤具为9套,灯具间距为10 mAC220 v电源进线IAFF因5「~日-3-111x7ix705.1x702-111-111- 1155364 9283 175,_ .3 175,330.000①2D'图4方案3照明平面设计图供电,二回路负责12 轴到22轴的11盏灯供电,三回气钢管;三回路导线截面可选为6 mm?,穿RC32的水路负责1轴到12轴的11盏灯供电,且负荷电流I公煤气钢管。上述导线所对应各回路的电压降分别为I;均为3.85A。利用方案1的结论可得各回路电压降为:Ou,%=2.5%、Ou2%=3.38%、Our%=3.5%,均满足△u= 1.72小心..(8)设计要求。对导线及钢管量进行统计:设计估算使用导线BV-500 2.5 mm2 650 m、BV-5004 mm2 1 000Ou= 1.72.h.1 L.Z*212. L.Z(9)m、BV- -500 6 mm2 1 400 m,水煤气钢管RC20 130 m、RC25 260 m、RC32 370 m。以上设计符合相关规范及Ou3= 1.72..1 L.z.213.2 L.Zg (10)业主的要求,因此该方案可行。化简式(8)~式( 10)可得Ou = 0.571.L., Ou综上所述,现主要对方案2、方案3进行分析对= 1.24/2.L.z, Ous =1.91s'L. Zzs,为使电压降△u%≤比。该2种方案中对号出蛰面的浩印基本相同,施5%得,么≤15.19、Z≤6.98、Z≤4.53。查询手册,工上2方案也p国煤化工才料量造成的5HCNMH(-回路导线截面可选为2.5 mm?',穿RC20的水煤气工程投资进行x比。口」2 T力术TA具数量相同，钢管;二回路导线截面可选为4 mm2, 穿RC25的水煤(下转第54页)