Instalatii de iluiminat si prize de joasa tensiune

CUPRINS


1.   Notiuni de luminotehnica

2.   Calculul fotometric al instalatiilor de iluminat interior

3.   Amplasarea corpurilor de iluminat

4.   Intocmirea schemelor si planurilor instalatiilor de iluminat si prize

5.   Dimensionarea elementelor instalatiei electrice de lumina si prize

6.   Norme de protectie a muncii














Instalatii de iluiminat si prize de joasa tensiune

1.Notiuni de luminotehnica

        Luminotehnica este un domeniu al stiintei care se ocupa cu studiul iluminatului; acesta este deosebit de important in activitatea omului. Multa vreme omul si-a desfasurat activitatea numai la lumina naturala. Din dorinta de a-si continua activitatea si pe durata in care lumina naturala este insuficienta sau in locurile de munca fara lumina naturala, omul a descoperit si perfectionat in timp sursele de iluminat artificial. Incepand din a doua jumatate a secolului al XIX-lea, au aparut sursele de lumina electrice, care s-au perfectionat intr-atat, incat in prezent iluminatul artificial este practic in totalitate electric.

 Din studiile care s-au facut, a rezultat ca iluminatul influenteaza direct calitatea muncii depuse de om. Astfel un iluminat bun contribuie la diminuarea oboseliiin timpul lucrulului, la ridicarea calitatii produselor realizate, la marimea productivitatii muncii, la diminuarea numarului de accdedente de munca etc. Prin studii si cercetari s-au stabilit conditiile concrete - cantitative si cali-tative - pe care trebuie sa le indeplineasca iluminatul pentru fiecare loc de munca. Aceste tonditii (cuprinse in norme si standarde) au un caracter teh-nico-economic si de aceea ele difera relativ mult de la tara la tara.


2. Calculul fotometric al instalatiilor de iluminat interior

Acesta se poate referi la dimensionarea instalatiei de iluminat sau la verificarea instalatiei de iluminat.

Dimensionarea presupune determinarea fluxului necesar unei instalatii de iluminat astfel ca aceasta sa, realizeze un anumit nivel de iluminare pe planul util, in timp ce verificarea consta in calculul iluminarii medii pe care o poate realiza instalatia pe planul util si com 17217e416r pararea acesteia cu valoarea recomandati de norme.

Cele mai utilizate metode sunt:

- pentru dimensionare : metoda factorului de utilizare ;

- pentru verificare : metoda punct cu punct.

·        Metoda factorului de utilizare. Fluxul necesar unei instalatii de iluminat se determina cu relatia     фnec=     (1.1)  unde :

Em- este iluminarea medie ce trebuie realizata pe planul util.

Sd - aria planului util

u - factorul de utilizare al instalatiei de iluminat.

Pentru o incapere a carei destinatie si geometrie se cunosc, Em si Sd se pot afla cu usuruinta.

Pentru valoarea lui u, se folosesc tabele din care acesta se determine! in functie de urmatoarele caracteristici fotometrice si geometrice:

- tipul corpului de iluminat, care hotareste tabelul din care se determina valoarea factorului de utilizare;

       - coeficientii de reflexie pp, si pt , care depind de zugraveala peretilor si tavanului;

      - geometria incaperii, care este apreciata prin indicele de local i.   Acesta se calculeaza cu relatia:         (1.2)    unde :

a - este lungimea incaperii;

b - latimea incaperii ;      

h - distanta de la planul corpurilor de iluminat la planul util.

Pentru a dimensiona o instalatie de iluminat prin metoda factorului de utilitare este necesar sa se treaca prin urmatoarele etape :

- se alege nivelul de iluminare necesar pe planul util si inaltimea acestuia fata de pardoseala hn (tinind seama de recomandarile din Normativul PE- 136) ;

- se stabilesc coeficientii de reflexie pentru pereti si tavan ;

- se alege tipul corpului de iluminat si inaltimea de amplasare fata de plafon ha. Corpurile de iluminat vor trebui astfel amplasate, incat distanta de la corp la pardo­seala sa fie mai mare de 2,5 m (fac exceptie numai corpurile de iluminat din locuinte si corpurile fixate pe pereti) ;

- se calculeaza indicele localului cu relatia (1.1) ;

- se determina (interpolind) valoarea factorului de utilizare u, utilizind datele din cataloagele corpurilor de iluminat;

- se afla fluxul necesar cu relatia (1.1).

Odata cunoscut fluxul necesar, se determina fluxul lampii (deci puterea lampii) ce trebuie montata intr-unul din corpuri, cu relatia:       (1.3)          

unde n este numarul de lampi cu care se echipeaza corpul de iluminat si K numarul de corpuri ce se alege pentru a forma instalatia.

Se poate proceda si invers, determinind numarul N de corpuri ce trebuie sa com-puna instalatia daca se alege lampa cu care se echipeaza corpul (se alege Ql) :       (1.4)

       Numarul N rezultat din calcul se rotunjeste pana la o valoare ce trebuie sa convinga astfel ca instalatia sa se poata amplasa simetric si uniform pe plafon. Cand acest lucru nu este posibil, se modifica n sau Ql (sau ambele), pana se obttine o solutie avantajoasa.

.  Metoda punct cu punct consta in a determina iluminarea medie pe planul util:   Em = Emed+ ER              (1.5)


unde Emed si ER sunt iluminarile medii, directa si reflectata.

O instalatie de iluminat se apreciaza ca este buna, daca valoarea Em este egala sau mai mare (in limita a 10% ) decit valoarea recomandata pentru activitatea ce se desfasoara in incapere si daca uniformitatea iluminarii pe planul util este mai mare de 0,65. Unifor­mitatea iluminarii este exprimata prin coeficientul de uniformitate :         (1.6)

unde Emin este iluminarea minima ce se realizeaza pe planul util.


3. Amplasarea corpurilor de iluminat

      Nu exista norme care sa fixeze in mod obligatoriu de amplasare a corpurilor de iluminat. In cele din urma se vor indica numai cateva reguli simple de amplasare a corpurilor de iluminat, acceptate in tehnica iluminatului:

  -amplasarea simetrica (fig 1) se adopta cand numarul de corpuri de iluminat este mare; arhitectura plafonului permite aceasta sic and suprafata ferestrelor este sub 30  din suprafata peretelui pe care acestea se gasesc. Distanta dintre corpurile de iluminat este dubla fata de distanta dintre ultimul rand de corpuri de iluminat si perete(pe ambele directii);

  -amplasarea asimetrica (fig 2) se adopta cand unul din pereti este mult vitrat. Asimetria va fi numai pe o directie; tot campul de corpuri de iluminat se apropie de peretele vitrat, astfel ca distant dintre acesta si primul sir de corpuri de iluminat ssa nu fie mai mare de 0,8 - 1 mm. Daca incaperea are doi pereti perpendicular mult vitrati, asimetria se ve extinde pe ambele directii;

  -amplasarea corpurilor de iluminat fluorescente;

  -in incaperile de lucru se amplaseaza de regula, cu axa longitudinal paralela cu peretele vitrat;

  -pe culoare se amplaseaza cu axa longitudinal perpendicular pe axa acestora.







4. Intocmirea schemelor si planurilor instalatiilor de iluminat si prize

a. Clasificare

Instalatiile electrice pentru iluminat dintr-o cladire se  clasifica astfel:

- instalatia electrica pentru iluminat normal, care serveste pentru alimentarea cu energie electrica a corpurilor de iluminat care asigura desfasurarea activitatii normale in cladire;

- instalatia electrica pentru iluminatul de siguranta, care serveste pentru alimentarea cu energie electrica a unor coprpuri de iluminat in cazul defectarii instalatiei electrice pentru iluminatul normal.

Iluminatul de siguranta, la randul lui, poate fi:

- pentru continuarea lucrului, care se prevede in incaperile unde functioneaza receptoare electrice de categoric zero (de exemplu sali de operatii, de reanimare, studiouri de radio, de televiziune etc.);

- pentru evacuarea personaiului din cladire, care se prevede in incaperile si pe caile de circulatie din cladire cand in si pe acestea se afla mai mult de 50 de persoane simultan (se prevede practic in toate cladirile industriale si social-administrative);

- contra panicii, care se prevede in incaperile cu aglomerari mari de persoane: peste 400 persoane (de exemplu in salile de teatru, cinematograf etc.);

- pentru circulatie, care se prevede in incaperile cu aglomerari de per­soane si cu multe obstacole pe caile de evacuare (de exemplu in marile maga­zine comerciale, hale industriale etc.);

- pentru veghe, care se prevede in incaperile in care pe timpul noptii se efectueaza serviciul de supraveghere (de exemplu, in dormitoare din crese, camere de bolnavi etc.);

- pentru marcarea hidrantilor, care se prevede pentru a permite identificarea usoara a pozitiei hidrantilor pe timpul noptii;

- de paza, care se prevede in cladiri sau in incintele acestora, pentru a le asigura mai usor securitatea.

b. Conditii   pentru  alimentarea  corpurilor de iluminat si   prizelor

Alimentarea corpurilor de iluminat si prizelor se face prin circuite elec­trice de la tablourile secundare de lumina. Pentru formarea circuitelor elec­trice, trebuie respectate prevederile normativului 1-7-90 (privind proiectarea si executarea instalatiilor electrice la consumatori, cu tensiunipina la 1 000 V). Cele mai importante dintre acestea sunt:

       - corpurile de iluminat sunt receptoare monofazate care se leaga la o conducta de faza, dupa ce in prealabil aceasta a trecut prin intreruptor la conducta de nul de lucru. Partea metalica a corpului de iluminat se leaga la conducta de nul de protectie numai in cazurile in care corpul de iluminat se monteaza la mai putin de 2 m de la pardoseala sau se monteaza intr-o incapere cu pericole de electrocutare;

- corpurile de iluminat fluorescente se monteaza numai cu condensatoare pentru ameliorarea factorului de putere, astfel ca montajul sa aiba factorul de putere cos  = 0,95;

- corpurile de iluminat si prizele electrice nu se monteaza pe materiale combustibile;

- dispozitivele de prindere a corpurilor de iluminat se vor proiecta si executa astfel incat sa reziste la de 5 ori greutatea corpului de iluminat, dar cel putin a 10 kgf (100 N). Nu este admis ca suspendarea corpurilor de ilu­minat sa se faca de conductele electrice de alimentare;

- intreruptoarele pentru actionarea corpurilor de iluminat se monteaza pe pereti la 1,5 m de la pardoseala si la 0,8 m de elemente sau instalatii metalice aflate in contact direct cu solul (tevi pentru apa rece, pentru incalzire etc.);

- prizele electrice se monteaza:

*la 1,5m de la pardoseala in camerele pentru copii din crese, gradinite, spitale si camine;

*la 2,0 m de la pardoseala in clasele din scoli;

*la 0,1m de la pardoseala in locuinte, institutii, cladiri social-administrative ;

- la inaltimea necesara din punct de vedere functional in industrie, in laboratoarele din invatamant, cercetare etc.;

- in pardoseala, in incaperile cu suprafete mari si unde este ne­cesara racordarea unui numar mare de receptoare (in atelierele de proiectare, in industrie). In aceste cazuri se prevad obligatoriu prize cu gradul normal de protectie IP 54* si rezistente la lovituri mecanice;

- prizele se prevad obligatoriu cu contact de protectie (ce se va lega la conducta de nul de protectie) in incaperile cu pardoseala buna conducatoare de electricitate ;

- cand se monteaza pe acelasi perete mai multe aparate electrice, ordinea
de asezare a lor de sus in jos este:              

- intreruptoare, comutatoare, butoane pentru lumina;

- butoane pentru sonerii;

- prize pentru lumina;

- prize pentru telefoane, antena colectiva, difuzoare;

- in grupurile sanitare prevazute numai cu lavoare, se pot monta numai intreruptoare si prize speciale pentru racordat masina electrica de barbierit. Nu se monteaza prize electrice obisnuite;

- in grupurile sanitare cu dus, baie etc. daca se monteaza aparate elec­trice, acestea vor fi legate atat la nulul de protectie, cat si la pamint. De asemenea nu se prevad circuite electrice cu alta destinatie in doze;

      - corpurile de iluminat se alimenteaza in paralel pe circuite electrice. Pe un astfel de circuit monofazat se pot monta pana la 30 de corpuri de ilu­minat, dar care sa nu depaseasca puterea de 3 kW. Pe un circuit trifazat se pot monta pana la 30 de corpuri de iluminat pe faza, dar care sa nu depaseasca puterea totala de 8kW. In locuinte, pe un circuit se pot monta pana la 12 corpuri de iluminat, dar care sa nu depaseasca puterea de 1000W. In practica, circuitele de lumina nu se incarca pana la puterea maxima. Pe un circuit se prevad corpurile de iluminat din 2 - 3 incaperi alaturate. Daca incaperea este foarte importanta ca destinatie (cum sunt clasele, laboratoarele din scoli etc.) corpurile de iluminat din aceasta se prevad pe un singur circuit. De asemenea, corpurile de iluminat din casa scarii sunt alimentate pe un circuit separat (de regula, acesta face parte din iluminatul de siguranta), ca si corpurile de iluminat de pe culoarele principale din cladire (mai ales atunci cand pe aceste culoare se afla si tablourile electrice);

- prizele electrice se alimenteaza pe circuite separate de cele pentru corpurile de iluminat. Pe un circuit de priza se pot monta pana la 15 prize simple sau duble in cladirile social-administrative si opt in locuinte. Puterea de calcul pentru un astfel de circuit este de 1 000 - 800 W. Daca se cunoaste puterea receptorului racordat la     priza (cum este cazul in industrie sau in laboratoarele din invatamint), aceasta se ia in calcul. In locuinte, puterea maxima la care se poate utiliza circuitul de priza, fara a-l deteriora, este de 2 000 W. Pentru receptoarele cu putere mai mare (cum sunt sobele, plitele si boilerele electrice) trebuie prevazute circuite separate (mono-sau trifazate);

- intr-un tub de protectie se introduc numai conductele ce apartin unui singur circuit.

c. Etapele intocmirii schemelor si planurilor de iluminat si prize

    Cunoscand prevederile de mai sus pentru intocmirea schemelor si planurilor instalatiei de iluminat si prize, se procedeaza astfel:

·  Pe planul de arhitectura al constructiei se amplaseaza: corpurile de iluminat(cele fluorescente pe scara planului), intreruptoarele de actionare ale acestora si prizele(cu sau fara contact de protective, simple sau duble)

·  In fgura 5 se da ca exemplu planul de parter al unui mic institut de proiectare. Se va considera ca acesta este format din subsol, parter si doua etaje. Fiecare incapere de la parter a fost numerotata si i s-a indicat destinatia. Numarul de corpuri de iluminat, tipul corpului, sursa (sursele) cu care se echipeaza, inaltimea de montare, intreruptorul si circuitul electric la care se racordeaza sunt indicate pentru fiecare incapere in parte astfel:



fig. 5.1

·        Se stabilesc grupele de corpuri de iluminat care vor fi alimentate pe acelasi circuit. Asemanator se procedeaza cu prizele electrice. Cu aceste date se intocmeste schema secundara a tabloului electric de nivel.


In exemplul dat s-a intocmit schema tabloului de lumina parter TLP (fig. 6). Se poate observa ca circuitul 7 (C7) asigura alimentarea celor sase corpuri de iluminat FIAG-240/2 din incaperea P01 (birou de proiectare). Puterea circuitului este de 600 W* si actionarea se face de la intreruptorul dublu 7. In mod asemanator, pot fi urmarite si celelalte circuite. Prizele din incaperile Pol... Po6 se afla pe circuitul 9 (C9), iar celalte pe circuitul (W (C10). In tablou s-a prevazut si un circuit de rezerva (C11) cu puterea de 840 W. Cele 77 circuite au fost distribuite pe cele trei faze (R, S si T), astfel incit puterea pe fiecare sa fie aproximativ aceeasi si tabloul TLP sa poata fi considerat in calcul ca un receptor trifazat echilibrat. Puterea insta-lata a tabloului este de 7,9 kW. Factorul de putere poate fi considerat cos cp = - 0,95, deoarece corpurile de iluminat fluorescente predomina.

Ca iluminat de siguranta s-a prevazut numai iluminat pentru evacuarea din cladire. Corpurile de iluminat sint aplice din aminoplast oblice (AAO) cu becuri de 40 W. Sint amplasate astfel incit sa marcheze usor calea de evacuare din cladire (in casa scarii si la iesirea din cladire). Toate aceste cor­puri sint pe un singur circuit si sint actionate de la intreruptorul 14. Intre­ruptorul este manevrat de personalul de ingrijire la lasarea intunericului si corpurile de iluminat vor sta aprinse cit timp exista personal in cladire.


In mod asemanator se intocmesc schemele secundare si pentru celelalte tablouri de lumina din cladire. In exemplul ales acestea sunt tablourile de lumina de la subsol (TLS), etajul 1 (TL1) si etajul 2 (TL2).

     Dupa intocmirea schemelor secundare de distributie se stabileste schema generala de distributie pentru ilaminat si prize. Pentru exemplificare, in figura 6.19 este aratata o astfel de schema pentru constructia aleasa. In figura 6.19, a este indicata schema generala de principiu din care rczulta pozitia in cladire a tablourilor secundare, a tabioului general (TGL) si a cofretului la bransament (CB) pe verticala cladirii si modul cum se face ali-mentarea acestora; de la cofret la TGL printr-o coloana generala si de la TGL la tablourile secundare prin coloane individuale. Schema aleasa este o schema de distribute radiala simpla. In figura 7, b se aratS. schema TGL din care rezulta: destinatia coloanelor, puterea instalata pe fiecare coloana i si modul cum aceasta este repartizata pe cele trei faze, puterea instalata pc coloana generala si repartizarea ei pe faze, cit si aparatele ce se prevad pe TGL si in corretul de bransament.

- Se trece apoi la transpunerea in planuri a schemelor elaborate. Pe aceleasi planuri pe care s-au amplasat corpurMe do iluminat, intreruptoarele si prizele, se amplaseaza ta,blourile electrice, se traseaza circnitcle si coloa-nele electrice. Circuitele electrice se pot duce:

- aparent pe elementele de constructie (fig. . Traseele acestora urma-resc elementele de constructie (pereti, tavan, grinzi, stilpi) iar dozele se pre­vad in locurile in care este necesara tragerea sau ramificarea conductelor electrice:

- ingropat in elementele de constructie (fig. 9), in placa plaionului (sau peste aceasta in pardoseala nivelului superior), in pereti sau in pardoseala.





       In acest caz mi se mai prevad doze pe fiecare circuit in parte, ci doze comune pentru mai multe circuite. De aceea, inainte de trasarea propriu-zisa a circuitelor se amplaseaza aceste doze (notate cu D1 ... D5 in figura 9). Pozitia lor se alege in asa fel, incit distanta dintre ele si de la doza la corpul de iluminat sau priza sa fie de 6-9 m. Pe traseul ales, tubul de protec^ie trebuie sa nu faca mai mult de trei coturi la 90°, pentru a permite tragerea usoara a conductelor in tuburi. Pentru a intelege mai usor rolul acestor doze comune (se mai numesc si doze centralizate), in figura 6.22 se arata modul cum se executa legaturile electrice in interiorul dozei D1. Pentru circuitele C8 si C70, doza Dl este de trecere de la doza D2 catre doza D5 (unde se ramifica). Faza circuitului C1 este legata la intreruptorul dublu 7, de la care sosesc in doza doua conducte: una leaga in paralel trei corpuri de iluminat (cele notate cu a) si a doua pe celelalte trei (cele notate cu b). Conducta de nul de lucru se distribuie la toate cele sase corpuri de iluminat. Circuitele C2 si CJ asigura alimentarea a patru si respectiv a doua corpuri de iluminat intr-un mod asemanator. Faza circuitului C5 este adusa de la intreruptorul

6 (prin dozele D2 si D3) si legata la cele doua corpuri de iluminat de pe culoar. Nulul circuitului C5 s-a distribuit direct corpurilor de iluminat.

In figura 10 s-a desenat schema desfasurata a circuitului pentru ilu-minatul de siguranta de evacuare. Faza si nulul de la tabloul de siguranta, care s-a imaginat la subsol. tn doza A sufera o ramificare: faza strabate prin subsol distanta pina la verticala intreruptorului 14- (care se afla la parter), impreuna cu nulul de lucru necesar corpului de iluminat notat in schema cu 7 (aflat la parter pentru marcarea iesirii din cladire). Aceste doua conducte urea pe verticala pina la doza E (din parter). De aici, faza este dusa la intreruptorul 14 si readusa in doza, de unde se ramifica la corpul de iluminat

7 si la corpurile de iluminat 2 ... 7. Pentru a ajunge la acestea din urma, conducta este trasa pina in doza A prin acelasi tub de protectie prin care au fost aduse conductele de faza si nul in doza E. Din doza A faza. (care a fost trecuta prin intreruptorul 74) impreuna cu nulul de lucru urea pe vertical, trecand prin dozeleB, C si D