ДП Красильников Н.С.. Общая часть
 Скачать 0.59 Mb.
|
2.2 Расчет и выбор электропроводкиВ вопросе выбора сечения проводов нельзя следовать принципу «на глаз». Протекая по проводам, ток нагревает их. Чем выше сила тока, тем сильнее происходит нагрев. Главный показатель, из которого производится расчёт необходимого сечения провода, это его допустимая токовая нагрузка. Токовая нагрузка – это та величина тока, которую он может проводить через себя в течение продолжительного времени. При нахождении величины номинального тока, производится расчёт мощности всех электроприборов в доме. После того, как показатель мощности будет найден, производится расчёт силы тока. Без расчета сечения проводника можно столкнуться с одной из двух ситуаций: Слишком сильный перегрев проводки. Возникает при недостаточном диаметре проводника. Создает благоприятные условия для самовозгорания и коротких замыканий. Неоправданные затраты на проводку. Такое происходит в ситуациях, когда были выбраны проводники избыточного диаметра. Конечно, опасности здесь нет, но кабель большего сечения стоит дороже и не столь удобен в работе. При соответствующем сечении электрический ток доходит до потребителя в полном объёме, и нагревание провода не происходит. Поэтому, проектируя электропроводку, следует учитывать потребляемую мощность электрических приборов. Это значение можно узнать из технического паспорта на электроприбор или из наклеенной на нём этикетки. Сечение кабеля по мощности для электросети 220 В: I=Р*Ки/U* cos(φ) (3) где P – мощность электрических приборов (суммарная), Вт; U – напряжение тока в электросети, В; Ки = 1.75 – коэффициент одновременности; cos(φ)= 1 – переменная для бытовых электроприборов. Полученное значение I измеряется в Амперах, и на основании него и подбирается соответствующее сечение кабеля. I=2 620*1,75/220*1=20,84 А Дальше, чтоб увеличить запас прочности, согласно правилу «пяти ампер» к полученному значению силы тока нужно прибавить еще 5 А: I=25,84 А По таблице 3 подбираем сечение кабеля. Таблица 3. Сечение кабеля по току  Для силовой сети выбираем кабель с медной жилой сечением 2,5 мм2. Аналогично подберем электропроводку для осветительной сети Определим токовую нагрузку по формуле: I=P/U I=1 901/220=8,64 А По таблице 3 находим приближенное значение токовой нагрузки и определяем сечение провода. Выбираем медный провод сечением 1,5 мм2. 2.3 Устройство распределительного щитаРассмотрим, как же электричество попадаем нам в дом. В дом приходит электричество, но сначала оно оказывается в проводе на опоре ЛЭП, откуда подается на столб возле дома. Туда его провела электроснабжающая компания и установила там шкафчик. В нем есть счетчик и автоматический выключатель. У него чаще всего есть характеристика отключения «С» на какой либо ток. «С» означает, что автомат отключит подачу электричества при превышении тока в 5–10 раз, препятствуя возникновению короткого замыкания. Из этого шкафчика ток поступает в сам дом. Да, автомат там может защитить от замыкания, но лезть на столб, чтобы его включить или выключить, проблематично. Поэтому щиток нужен внутри дома. Основное назначение распределительного щита – это защита домашней электросети от перегрузок, а самого помещения от пожара. Тут важно понимать, что проектирование и расчёты всех параметров необходимо провести с максимальной тщательностью. Например, при неправильном расчёте поперечного сечения проводки и монтаже недостаточной величины, нагрузка на сеть может вызвать возгорание изоляционного слоя. Другая крайность – установка слишком мощных автоматов. В таком случае, электроприборы с высоким потреблением энергии могут вызвать выгорание розеток. Обычно при монтаже щитка используют: Вводной автомат. Он ставится на защиту всего контура проводки. Жилы основного входящего кабеля подсоединяются к клеммам вводного автомата. Для удобной работы с электрощитом перед вводным автоматом часто устанавливают рубильник. Он позволяет обесточить всю сборку для замены элементов, безопасной профилактики и полностью отключает электроснабжение квартиры или дома. В этом случае питающий кабель заводят на рубильник. Электросчётчик. Устанавливается после вводного автомата и считает расход электроэнергии в доме или квартире. Иногда счётчик стоит отдельно, до щитка, вместе с автоматом отключения. Автоматы линейные. Нужны для отдельных линий например розеточную сеть и освещение. Разрывают цепь, если обнаруживают перегруз по току или замыкание, защищают от повреждения проводку и подключённую технику. Срабатывание автомата может предотвратить пожар из-за нагрева и возгорания провода. DIN-рейка — монтажный элемент для установки оборудования. Крепится на заднюю стенку корпуса электрощита. В зависимости от габаритов шкафа, количество din-реек и возможное число устанавливаемых модулей может быть разным. Чтобы не ошибиться с покупкой корпуса щита по числу модулей, надо составить монтажную схему. Соединительные шины. Нужны для подключения и соединения рабочих нулей и проводов заземления. В щитке используются как нулевые шины-клеммники, так и заземляющие. Распределительные шины. Устанавливаются для «связки» линейных автоматов. Шины-гребёнки имеют надёжную изоляции и позволяют быстро и безопасно соединять ряд автоматов через входной клеммник. Могут использоваться как для токового проводника, так и для рабочего нуля. 2.3.1 Выбор вводного автоматаВ компактном корпусе вводного автомата (рис.1) находится механизм включения: два контакта, подвижный и неподвижный. При переводе рукоятки взвода в рабочее положение, контакты замыкаются и механически фиксируются во включенном состоянии. Цепь, по которой протекает электроток, последовательно включает в себя два защитных устройства. Одно срабатывает при превышении установленного порога по температуре и току (биметаллическая пластина), второе размыкает контакты при коротком замыкании, а точнее при значительном превышении значения тока (электромагнитный расцепитель).  Рисунок 1. Вводной автомат Если сила тока постепенно превышает допустимую величину (указана на маркировке автомата), пластина нагревается и механически размыкает контакты. При возникновении короткого замыкания, ток возрастает лавинообразно, и приводит в действие электромагнитный расцепитель. Отключится весь пакет контактов. Во всех случаях срабатывания защиты, после исчезновения опасности автоматический выключатель не возвращается в исходное состояние. Для включения требуется человек. Чтобы защита сработала, номинальный ток, на который рассчитан вводный автомат, должен быть выше суммы номинальных токов на выключателях, отвечающих за безопасность каждой отдельной линии потребителей. То есть если электроприборы, которые вы планируете использовать, распределены в группы, например, 5 А, 5 А, 10 А, то ваш вводный автомат должен быть рассчитан как минимум на 20 А, чтобы одновременное включение всего оборудования не приводило к его отключению. Номинальная мощность вводного автоматического выключателя, как в квартире, так и в частном доме рассчитывается по формуле: Iр = Рр / Uн (4) Исходные данные: Напряжение сети Uн = 220 В; Расчетная мощность Рр = 26,2 кВт; Чтобы выбрать номинал автоматического выключателя считаем номинал тока нагрузки данной электросети: Iр = 26 200 / 220 = 119 А Выбираем вводной автомат номиналом 120 А. Такой выбор автомата защиты позволит стабильно работать электрической цепи дома в рабочем режиме и срабатывать, только в аварийных ситуациях. 2.3.2 Выбор групповых автоматических выключателейЧем отличается автоматический защитный выключатель от вводного автомата? С технической точки зрения ничем. Это устройство, предназначенное для автоматического отключения электросетей в случае перегрузки и короткого замыкания. Разница лишь в назначении, и схеме подключения. Если обычный (групповой) автомат работает в рамках одной или нескольких линий, то вводное устройство отвечает за подключение (отключение) всего объекта, будь то промышленное предприятие или квартира (частный дом). Посчитаем, какой автоматический выключатель нужно выбрать для кухонной электропроводки, которую правильно называть розеточная групповая цепь электропроводки кухни, автоматический выключатель для гаража, и автомат для остальных электроприемников. Расчет состоит из двух расчетов: расчет тока нагрузки электрической цепи кухни и расчет тока теплового расцепителя. Расчет тока нагрузки. Исходные данные: Напряжение сети Uн = 220 В; Расчетная мощность Рр = 7,4 кВт; Коэффициент мощности COSφ = 1; 1. Расчетную мощность считаем, как сумму мощностей всех бытовых приборов кухни, умноженной на коэффициент использования, он же коэффициент использования бытовой техники. 2. Коэффициент использования бытовой техники это поправочный коэффициент, уменьшающий расчетную (полную) потребляемую мощность электроцепи и учитывающий количество одновременно работающих электроприборов. То есть, если на кухне установлено 6 розеток для 6 бытовых приборов (стационарных и переносных), нужно учесть, что все 6 приборов одновременно работать не будут. На самом деле, в теории расчетов коэффициент использования внутри дома (без инженерных сетей) и квартиры принимается равным, единице, если количество розеток не больше 10. Считаем номинал тока нагрузки кухни: Iр = Рр / 220В; Iр = 7 400/ 220= 33,63 А. Ток расцепителя: Iрасчет.= Iр×1,1 (5) Iрасчет. =33,63×1,1=37А По сделанному расчету выбираем номинал автомата защиты для кухни в 37 Ампер. Аналогично подберем автоматический выключатель для гаража. Iр = 3 600/ 220= 16,36 А Ток расцепителя: Iрасчет.= 16,36×1,1=18 А По сделанному расчету выбираем номинал автомата защиты для гаража в 18 Ампер. Подберем групповой автомат для остальных электроприемников. Iр = 15 200/ 220= 69 А Ток расцепителя: Iрасчет.= 69×1,1=76 А По сделанному расчету выбираем номинал автомата защиты в 76 Ампер. Так же поставим автоматический выключатель на осветительную сеть. Iр = 1 901/ 220= 8,63 А Ток расцепителя: Iрасчет.= 8,63×1,1=9,41 А Для осветительной сети выбираем автомат на 10 А. В итоге у нас получается 4 групповых автоматических выключателя: 3 на розеточную сеть и 1 на осветительную сеть. |