Расход электроэнергии

 

 

5.2. Выбор аппаратов защиты

Значение номинального тока плавких  вставок предохранителей, защищающих от КЗ электродвигатели и питающие их линии, определяется по величине длительного расчетного тока

                                                           (5.9)

и по току кратковременной  допустимой перегрузки

                                                          (5.10)

где  — пиковый ток линии или ответвления;  α — коэффициент кратковременной тепловой перегрузки, который при легких условиях пуска двигателей принимается равным 2,5, при тяжелых — 1,6—2,0, для ответственных электроприемников — 1,6.

Из условий (5.9) и (5.10) по расчетной величине по справочным данным выбирается стандартное значение номинального тока плавкой вставки.

При выборе предохранителей  для одного электродвигателя в качестве  принимается его номинальный ток  I_ном , а в качестве   — пусковой ток I_пуск.

Выбор предохранителей рассмотрим на примере продольно-шлифовального станка. Из таблицы №3 возьмём номинальный  ток этого станка и запишем его в соответствующую графу таблицы №4. Затем находим выражение , при = 2,5; - также берём из таблицы №3

 

По условию (5.9) и (5.10) из таблицы  выбора предохранителей выбираем ближайшее  наибольшее стандартное значение номинального тока предохранителя и плавкой вставки и его тип.

;

 

Тип предохранителя ПН2-63

Остальные расчёты производим аналогично, все данные сводим в  таблицу №4.

 

Таблица 4 – выбор предохранителей

Номер станка	Iном станка				Тип предохранителя
ШР-1
1-4	23,67	48,92	63	63	ПН2-63
29-31	28,64	80,2	100	100	ПН2-100
ШР-2
43-44	35,13	98,36	100	100	ПН2-100
27-28,39	42,26	85,65	100	100	ПН2-100
40-41	26,09	36,512	100	45	ПН2-100
ШР-3
9-10,18	17,57	33,1	63	45	ПН2-63
25-26	30,5	69,35	100	80	ПН2-100
45-46	53,8	-	100	80	ПН2-100
ШР-4
П1,П2	21,98	65,94	100	80	ПН2-100
В1,В2	15,16	45,48	100	50	ПН2-100
Кран мостовой
38	104,59	206,8	400	250	ПН2-400

 

Автоматические выключатели  служат для нечастых коммутаций (несколько раз в смену) и защиты электрических цепей от токов анормальных режимов. Они являются более совершенными аппаратами по сравнению с предохранителями, так как отключают одновременно три фазы защищаемой цепи, что особенно важно для электродвигателей, готовы к быстрому восстановлению электроснабжения после аварийных отключений, имеют более точные защитные характеристики и т.д.

Наиболее часто применяются  автоматические выключатели с тепловыми, электромагнитными и комбинированными расцепителями. Тепловые расцепители защищают от перегрузок, а электромагнитные — от токов КЗ. Комбинированный расцепитель представляет собой сочетание теплового и электромагнитного расцепителя.

Расцепители характеризуются номинальным током, который они выдерживают длительное время. Наименьший ток, вызывающий автоматическое отключение выключателя, называется током трогания или током срабатывания расцепителя. Под уставкой расцепителя понимается настройка его на необходимое значение тока трогания. Уставка тока электромагнитного расцепителя на мгновенное срабатывание называется отсечкой.

Автоматические выключатели  могут быть нерегулируемые и регулируемые. У нерегулируемых выключателей уставки расцепителеи определены заводом-изготовителем и не подлежат коррекции в процессе эксплуатации. Регулируемые автоматические выключатели имеют специальные приспособления, позволяющие изменять ток уставки.

Номинальные токи автоматического  выключателя  и его расцепителя выбираются по следующим условиям:

                                                 (5.11)

                                                (5.12)

Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного или комбинированного расцепителя проверяется по условию

                                         (5.13)

При выборе электромагнитного расцепителя для одиночных электродвигателей в выражениях (5.11) - (5.13) и I_пик = I_пуск.

Ток срабатывания электромагнитного  расцепителя, как правило, устанавливается изготовителем в зависимости от :

                                          (5.14)

где - кратность тока отсечки.

С учетом (5.13) расчетное значение кратности тока отсечки может быть найдено по выражению

                                              (5.15)

Величина принимается по справочным данным автоматических выключателей.

Рассмотрим выбор автоматических выключателей на примере плоско - шлифовального станка.

Из таблицы 3 берём номинальный  ток станка и заносим его в соответствующую графу таблицы 5. Находим произведение,

 

Заносим полученный результат в соответствующую графу таблицы 5.

Выбираем  ближайшее стандартное наибольшее значение номинального тока автомата и расцепителя по условиям (5.11) – (5.12)

 

10064,6

 

8064,6

По (5.15) находим  расчетное значение кратности тока отсечки

 

Выбираем  стандартную кратность отсечки  равную 10

Все данные сводим в таблицу 5, остальные расчёты  производим аналогично. Для выбора вводных автоматов отдельно находим

                          (5.16)

Таблица 5 – выбор автоматических выключателей

Номер ЭП	Данные		Автоматический выключатель				Тип выключателя
ШС1
5-8	64,6	374,58	100	80	4,6	10	ВА51-31
11-12	15,84	101,28	25	16	6,33	14	ВА51Г-25
ШС2
13-17	37,82	225,86	100	40	5,64	10	ВА51-31
19-22	22,28	151,03	100	31,5	4,79	10	ВА51-31
23-24	30,5	216,71	100	31,5	8,3	10	ВА51-31
ШР5
32-34	68,45	-	100	80	-	10	ВА51-31
35-36	103,4	-	160	125	-	10	ВА52-33
37;42	4,97	40,43	25	6,3	6,4	14	ВА51Г-25
Автоматические выключатели на КТП
ШС1	142,5	507,74	160	160	3,1	14	ВА51-33
ШС2	90,2	314,4	100	100	3,1	10	ВА51-31
ШР5	369	-	400	400	-	10	ВА51-37
ШР2	132,4	453,11	160	160	2,83	10	ВА52-33
ШР1	52,02	310,05	100	63	4,92	10	ВА51-31
ШР4	58,37	257,05	100	63	4,08	10	ВА51-31
Кран	86,85	710,66	100	100	7,1	10	ВА51-31
ШР3	63,58	280,87	100	80	3,5	10	ВА51-31
ЩО	45,6	-	100	50	-	10	ВА51-31
Вводной автомат КТП
QF1	958	-	1000	630	-	7	ВА53-41

Комплектное оборудование и входящие в его состав электрические аппараты напряжением до 1 кВ выбираются в зависимости от значений расчетных параметров (напряжения, тока, мощности, частоты и т.п.). В общем случае номинальное значение расчетного параметра должно удовлетворять условию

                                               (5.17)

где К — коэффициент, величина которого принимается в зависимости от ряда факторов (допустимой перегрузки, температуры и т.п.), 1 > К > 1; X — расчетное значение параметра.

Многие производственные механизмы  и установки, например, обрабатывающие станки, мощные электрические печи и т.д., выпускаются со встроенной аппаратурой управления и защиты. Поэтому в проектах электрооборудования выбор такой аппаратуры не осуществляется.

Сантехнические установки (вентиляторы, насосы и т.п.) поставляются без коммутационных и защитных аппаратов. Эти аппараты должны выбираться при проектировании электрооборудования цеха. В нашем случае выбираем магнитные пускатели для вытяжных и приточных вентиляторов и насосов.

Определяем номинальный ток магнитного пускателя по условию

                                                  (5.18)

Для приточного вентилятора

 

Выбираем нереверсивный магнитный  пускатель типа ПМЕ 212 с Пускатель имеет тепловое реле типа РТТ-3 с пределами регулирования тока теплового элемента 21,3 – 25 А.

Для вытяжного вентилятора

 

Выбираем нереверсивный магнитный  пускатель типа ПМ 12-010500 с Пускатель имеет тепловое реле типа РТЛ-2 с пределами регулирования тока теплового элемента 10,3 – 18,5 А.

Для насосов

 

Выбираем нереверсивный магнитный  пускатель типа ПМ12-063111 с Пускатель имеет тепловое реле типа РТЛ-3 с пределами регулирования тока теплового элемента 25 – 40 А.

Силовые пункты, шкафы, распределительные  панели и щиты выбираются с учетом количества присоединяемых к ним линий или ответвлений к электроприемникам, их расчетных токов и требуемых защитных аппаратов.

Таблица 6 – выбор распределительных шкафов

№	Тип шкафа	Аппарат на вводе		Число групп и номинальные токи предохранителей
		Тип рубильника	Iн рубильника
ШР1	ШРІ -25	РБ - 20	400	4×63+4×100
ШР2	ШРІ – 24	РБ - 20	400	8×100
ШР3	ШРІ -25	РБ - 20	400	4×63+4×100
ШР4	ШРІ - 21	РБ - 20	250	5×100

 

Для ШР5 выбираем шкаф распределительный ПР85 – ИН1 – 1 – 019 – 5УЗ21РН с вводным автоматом ВА51 – 37, I_н =400 А.

Для крана  выбираем ящик силовой ЯБПВУ – 4, I_н.апп.=315 А.

Для сварочных  аппаратов выбираем 2 силовых ящика ЯБПВУ – 1м, I_н.апп = 100А.

 

5.3Выбор проводов и кабелей

Проводники  электрических сетей всех видов  и назначений выбираются или проверяются  по допустимому нагреву длительным расчётным током по условию

                                                     (5.19)

При выборе сечений проводников для ответвлений  к отдельным электроприёмникам в качестве принимаются их номинальные токи .

Выбранные по нагреву сечения  проводников должны соответствовать их защитным аппаратам, что проверяется по условию

                                                    (5.20)

                                                  (5.21)

Принимаем следующие минимальные значения коэффициента :

0,33 – для  номинального тока плавкой вставки предохранителя;

1,0 – для  номинального тока расцепителя автоматического выключателя с нерегулируемой обратно зависимой от тока характеристикой.

Выберем кабель для плоскошлифовального станка. Запишем в таблицу 7 номинальный ток станка, который соответствует расчётному току. В цепи этого станка стоит автоматический выключатель ВА51 - 31 с номинальным током расцепителя 80А, принимаем

 А;

 

Принимаем По этому значению выбираем соответствующий кабель АВВГ 5×25.

Все остальные  вычисления производим аналогично, все данные сводим в таблицу 7.

Номер ЭП	ЭП	/		Сечение и марка
5-8	64,6	80	80	АВВГ5×25	80
11-12	15,84	16	16	АПВ5(1×2,5)	19
13-17	37,82	40	40	АПВ5(1×8)	40
19-22	22,28	31,5	31,5	АПВ5(1×6)	32
23-24	30,5	31,5	31,5	АПВ5(1×6)	32
32-34	68,45	80	80	АПВ5(1×25)	80
35-36	103,4	125	125	АПВ5(1×50)	130
37,42	4,97	6,3	6,3	АПВ5(1×2,5)	19
ШС1	142,5	160	160	АПВ5(1×70)	165
ШС2	90,2	100	100	АПВ5(1×50)	130
ШР5	369	400	400	АПВ5(1×95)	2×215
ШР2	132,4	160	160	АПВ5(1×70)	165
ШР1	52,02	63	63	АПВ5(1×25)	80
ШР4	58,37	63	63	АПВ5(1×25)	80
Кран	86,85	100	100	АПВ5(1×50)	130
ШР3	63,58	80	80	АПВ5(1×25)	80
ЩО	45,6	50	50	АПВ5(1×16)	60
1-4	23,67	63	20,79	АПВ5(1×4)	28
29-31	28,64	100	33	АПВ5(1×5)	40
43-44	35,13	100	33	АПВ5(1×8)	40
27-28,39	42,26	100	33	АПВ5(1×10)	47
40-41	26,09	45	14,85	АПВ5(1×4)	28
9,10,18	17,57	45	14,85	АПВ5(1×2,5)	19
25-26	30,5	80	26,4	АПВ5(1×6)	32
45-46	53,8	80	26,4	АПВ5(1×16)	60
П1, П2	21,98	80	26,4	АПВ5(1×3)	22
В1, В2	15,16	50	16,5	АПВ5(1×2,5)	19