Механический цех. Введение 2 Глава 1 Общая часть

• Название: Введение 2 Глава 1 Общая часть
• Анкор: Механический цех
• Дата: 01.11.2021
• Размер: 0.65 Mb.
• Имя файла: Proekt.doc
• Тип: Документы; #260575
• страница: 4 из 7

Скрытая прокладка:

Кабели, уложенные непосредственно в термоизолирующем материале (например, в штукатурке) . . . .0,7

Кабели в трубах, проложенные в термоизолирующем материале . . . .0,77

Открытая прокладка:

Многожильные кабели . . . .0,9

Кабели в строительных углублениях (нишах) и закрытых кабельных каналах  . . . .0,95

Кабели на поверхности потолков  . . . .0,95

Во всех остальных случаях . . . .1,0

Таблица 5.4 Коэффициент К3 для группы проводников, уложенных в один слой 1)

Расположение проводников	К3 при числе лежащих рядом цепей или многожильных кабелей
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	12	16
Замоноличенные в стене	1	0,8	0,7	0,65	0,6	0,57	0,54	0,52	0,5	0,45	0,41
Однослойные прокладки по стенам, или полам, или в неперфорированных лотках	1	0,85	0,79	0,75	0,73	0,72	0,72	0,71	0,7	0,7
Однослойная прокладка в потолках	0,95	0,81	0,72	0,68	0,66	0,64	0,63	0,62	0,61	0,61	-
Однослойная прокладка на горизонтальных или перфорированных лотках или на вертикальных лотках	1	0,88	0,82	0,77	0,75	0,73	0,73	0,72	0,72	0,72
Однослойная прокладка на кабельных полках, скобах и т.п.	1	0,87	0,82	0,8	0,8	0,79	0,79	0,78	0,78	0,78
Коэффициент К3 для группы проводников, уложенных в один слой

1) При многослойной прокладке коэффициент Аз уменьшается:

-              при двух слоях К3=0,8K3;

-              при трех слоях К3=0,73К3;

-              при четырех или пяти слоях K3=0,7K3.

 

С учетом этих коэффициентов допустимый ток проводника:




где Iд.н. - номинальный допустимый ток проводника по справочным или данным производителя (при температуре окружающей среды +30 oС, или +25 oС для отечественных кабелей), А.

С учетом воздействия различных факторов (температура окружающей среды, способ или вид прокладки, взаимное влияние рядом проложенных цепей), проводник выбирается из условия:




где Iн.а - номинальный ток автоматического выключателя, А.

Таким образом, сечение проводника увеличивается по сравнению с тем, которое могло быть выбрано по Ip max без учета вышеуказанных факторов.

 

Пример

Дано:

Расчетный номинальный ток нагрузки Ip max =70А.

Температура окружающей среды +35 oС.

Прокладка - скрытая в стене.

Число лежащих рядом кабелей 5.

Кабель с ПВХ изоляцией.

Номинальный допустимый ток проводника Iд.н:

- для кабеля отечественного производства приводится в каталогах при температуре окружающей среды tо.с = +25 oС и допустимой температуре жилы в номинальном режиме tж = 65 оС.

- для кабеля импортного производства - в каталогах при tо.с = +30 оС и tж = 70 оС.

Исходя из этого по табл. 5.3 находим:

- для отечественного кабеля К1 = 0,87;

- для импортного кабеля К1 = 0,93.

Определяем:

К2 = 0,7 - по приведенным выше данным;

К3 = 0,6 - по табл. 5.4.

Допустимый номинальный ток проводника:




- для отечественного кабеля:




- для импортного кабеля:




Выбираем сечение: 3x95+1x70.

Для медного кабеля такого сечения Iд.н = 215 А.

При выборе сечения жил кабеля, прокладываемого в земле, допустимый ток определяется с помощью следующих коэффициентов, учитывающих:

B1 - температуру почвы, отличную от 200С (табл. 5.5.);

B2 - влияние способа прокладки:

B2=1 - при прокладке непосредственно в земле;

B2=0,8 - при прокладке в земле в керамических трубах и в каналах;

B3 - взаимное влияние проложенных рядом кабелей (расстояние между кабелями менее двух диаметров большего из двух кабелей);

B4 - влияние свойств и состояния почвы, определяющих ее теплопроводность.

Коэффициент B3, учитывающий взаимное влияние расположенных рядом кабелей при прокладке в один слой приведен ниже:

Число кабелей . . . . .1  2   3  4   5  6  7   8   9   12  16  20

B3 . . . .1,0   0,8   0,7   0,65  0,6  0,57   0,54   0,52  0,5   0,45  0,41  0,3

Таблица 5.5 Значение коэффициента B1, учитывающего температуру почвы

Температура почвы, °С	B1 при изоляции кабеля
	поливинилхлорид	полиэтилен
10	1,1	1,07
15	1,05	1,04
20	1,0	1,0
25	0,95	0,96
30	0,89	0,93
35	0,84	0,89
40	0,77	0,85
45	0,71	0,80
50	0,63	0,76
Значение коэффициента B1, учитывающего температуру почвы

При многослойной прокладке коэффициент B3 уменьшается:

- при двух слоях B'3=0,8B3;

- при трех слоях B'3=0,73B3;

- при четырех и пяти слоях B'3=0,73B3.

Коэффициент B4, учитывающий свойства и состояние почвы, приведен ниже:

Почва:

Насыщенная влагой / мокрая… 1,21

Влажная … 1,13

Сырая…  1,05

Сухая… 1,0

Очень сухая…  0,86

2.3 Расчет и выбор элементов ЭСН

При эксплуатации электросетей длительные перегрузки проводов и кабелей, КЗ вызывают повышение температуры токопроводящих жил больше допустимой. Это приводит к преждевременному износу их изоляции, следствием чего может произойти пожар , взрыв во взрывоопасных помещениях, поражение персонала.

Для предотвращения этого линия ЭСН имеет аппараты защиты, отключающий поврежденный участок.

Аппаратами защиты являются: автоматические выключатели, предохранители с плавкими вставками и тепловые реле, встраиваемые в магнитные пускатели.

Автоматические выключатели являются наиболее совершенными аппаратами защиты, надежными, срабатывающими при перегрузке и КЗ в защищаемой линии. Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые, электромагнитные и полупроводниковые.

Тепловые расцепители срабатывают при перегрузках, электромагнитные – при КЗ, полупроводниковые – как при перегрузках, так и при КЗ.

Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА предназначены для замены устаревших А37, АЕ, АВМ и «Электрон». Они имеют уменьшенные габариты, совершенные конструктивные узлы и элементы. Работают в сетях постоянного и переменного тока. В таблице 6 представлены данные ВА, так как они наиболее современные и применяются в комплектных распределительных устройствах в виде различных комбинаций. Автоматические выключатели серии ВА.

Выключатели серии ВА разработок 51,52,53,55 предназначены для отключений при КЗ и перегрузках в электрических сетях, отключений при недопустимых снижениях напряжения, а также для нечастых оперативных включений  отключении электрических цепей. Выключатели серии ВА разработок 51 и 52 имеют тепловой (ТР) и электромагнитные расцепители, иногда только ЭМР.

ВА 51 – имеют среднюю коммутационную способность;

ВА 52 – имеют повышенную коммутационную способность.

Автоматические выключатели выбираются согласно условиям:

для линии без ЭД – I_Н.А>I_Н.Р.; I_H.P.>I_Д.Л;

для линии с одним ЭД – I_Н.А.>I_H.P.; I_H.P.>1,25 I_Д.Л;

для групповой линии с несколькими ЭД – I_H.A>I_H.P.; I_H.P.>1,1.


2.4 Расчёт и выбор аппаратов защиты и линий электроснабжения

Методика расчёта

Для выбора аппарата защиты нужно знать ток в линии, где он установлен, тип его и число фаз.

1. 
    Токи (в амперах) в линии определяются по формуле
   

I_T = S_T/√3U_H.T – сразу после трансформатора,

где S_T – номинальная мощность трансформатора, кВ*А;

U_H.T – номинальное напряжение трансформатора, кВ.

Принимается U_H.T = 0,4 кВ.

I_PУ = S_M.РУ/√3U_H.РУ – линия к РУ (РП или шинопровод),

где S_M.РУ – максимальная расчетная мощность РУ, кВ*А;

U_H.РУ – номинальное напряжение РУ, кВ.

Принимается U_H.РУ = 0,38 кВ.

I_Д = Р_Д/√3U_H.ДДcos_Д – линия к ЭД переменного тока,

где Р_Д – мощность ЭД переменного тока, кВт;

U_H.Д – номинальное напряжение ЭД, кВ;

_Д – КПД ЭД, отн.ед.

Примечание. Если ЭД повторно – кратковременный режима, то Р_Д = Р_Д.П√ПВ.

I_CB = S_CB√ПВ/√3U_H – линия к сварочному трансформатору,

где S_CB – полная мощность сварочного 3 – фазного трансформатора, кВ*А;

ПВ – продолжительность включения, отн. Ед.

В сетях напряжение менее 1 кВ в качестве аппаратов защиты могут применяться автоматические выключатели (автоматы), предохранители и тепловые реле.

1. 
    Автоматы выбираются согласно условиям:
   

I_H.A>I_H.P; I_H.P>I_ДЛ – для линий без ЭД;

U_H.A>U_C; I_H.P> 1,25I_ДЛ – для линий с одним ЭД;

I_H.P>1,1I_M – для групповой линии с несколькими ЭД,

где I_H.A – номинальный ток автомата, А;

I_H.P – номинальный ток расцепителя, А;

I_ДЛ – длительный ток в линии, А;

I_M – максимальный ток в линии, А;

U_H.A – номинальное напряжение автомата, В;

U_C – напряжение сети, В;

К_О > I_O/I_HP;

I_О>I_ДЛ – для линий без ЭД;

I_О>1,2I_П – для линии с одним ЭД;

I_О>1,2I_ПИК – для групповой линии с несколькими ЭД,

где К_О – кратность отсечки

I_О – ток отсечки, А;

I_П – пусковой ток, А,

I_П = К_ПI_Н.Д

где К_П – кратность пускового тока. Принимается К_П = 6,5…7,5 – для АД; К_П = 2…3 – для СД и МПТ;

I_Н.Д – номинальный ток, А;

I_П – пиковый ток, А,

I_ПИК = I_П.НБ+I_М+I_Н.НБ,

где I_П.НБ – пусковой ток наибольшего по мощности ЭД, А;

I_Н.НБ – номинальный ток наибольшего в группе ЭД, А;

I_М – максимальный ток на группу, А.

Зная тип, I_Н.А и число полюсов автомата, выписываются все каталожные данные.

1. 
    Предохранители выбираются согласно условиям:
   

I_ВС>I_ДЛ – для лини без ЭД;

I_ВС>I_П/1,6 – для линии с ЭД и тяжелым пуском;

I_ВС>I_П/2,5 – для линии с ЭД и легким пуском;

I_ВС>I_П+I_ДЛ/2,5 – для линии к РУ (РП или шинопровод);

I_ВС/1,2I_СВ√ПВ – для линии к сварочному трансформатору,

где I_ВС – ток плавкой вставки, А;

I_Н.П>I_ВС

где I_Н.П – номинальный ток предохранителя, А.

1. 
    Тепловые реле выбираются согласно условию:
   

I_ТР>1,25I_Н.Д,

где I_ТР – ток теплового реле, номинальный, А.

Наиболее современными являются автоматы серии ВА и АЕ, предохранители серии ПР и ПН, тепловое реле серии РТЛ.

1. 
    Проводники для линии ЭСН выбираются с учетом соответствия аппарату защиты согласно условиям:
   

I_ДОП>K_ЗЩI_У(П) – для линии, защищенной автоматом с комбинированным расцепителем ;

I_ДОП>K_ЗЩI_ВС – для линии, защищенной только от КЗ предохранителем;

I_ДОП>K_ЗЩI_ТР – для линии с тепловым реле,

где I_ДОП – допустимый ток проводника, А;

K_ЗЩ – коэффициент защиты.

Принимают K_ЗЩ – 1,25 – для взрыво – и пожароопасных помещений; K_ЗЩ – 1 для нормальных (неопасных) помещений; K_ЗЩ – 0,33 – для предохранителей без тепловых реле в линии.

По типу проводника, числу фаз и условию выбора формируется окончательно марка аппарата защиты.

2. Рассчитываются и выбираются А3 типа ВА (наиболее современные).

1. 
    Линии ШМА1 – ШНН, 1SF, линии без ЭД:
   

I_Т = S_T/√3U_H;

I_Н.А>I_Н.Р;

I_Н.Р>I_T.

По (5, с. 40) выбирается ВА 51 – 45:

U_H.A = 400 B;

I_H.A = 2500 A;

I_H.P = 2500 A;

I_У(n) = 1,25I_H.P;

I_У(КЗ) = 2I_H.P;

I_ОТКЛ. = 36 кА.

Линия ШНН – ШРА1, 1SF, линия с группой ЭД:

I_М = 310,34 А;

I_Н.А>I_Н.Р;

I_Н.Р>1,1I_M = 1,1*310,34 = 341,37 A.

По (5) выбирается ВА 51 – 37:

U_H.A = 380 B;

I_H.A = 400 A;

I_H.P = 400 A;

I_У(n) = 1,25I_H.P;

I_У(КЗ) = 5I_H.P;

I_ОТКЛ. = 25 кА,

К_О>I_O/I_H.P = 2284,48/400 = 22,84.

Применяется К_О = 25.

I_O>1,2I_ПИК = 1,2*1903,74 = 2284,48 А.

Т.к. на ШМА1 количество ЭД более 5, а наибольшим по мощности является компрессоры, то:

I_Н.Б = Р_Н/√3U_Hcos*η = 100/1,73*0,38*0,8*0,9 = 212,76 A;

I_ПИК = I_П.НБ+I_М – I_Н.БК_И = 1676,82+365,21 – 212,76*0,65 = 1903,74А;

I_Н.БК_И = 212,76*0,65 = 138,29 А;
I_Д = Р_Н/√3U_Hcos*η = 100/1,73*0,38*0,8*0,9 = 217,39 A;

I_Н.А>I_Н.Р;
Таблица 7 – Сводная ведомость ЭСН электроприемников

РУ		Электроприемники					Аппараты защиты					Линия ЭСН
Тип	IH, A	№ п/п	Наименование	n	PН, кВт	IН, А	Тип	IН.А, А	IН, А	KУ(n)	KУ(КЗ)	Марка	IДОП, А	L, М
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
ПР85-1-030-21УЗ	400	1…4	Сварочные автоматы	4	84	365,21	ВА51- 37	400	400	1,25	10	АВВГ -3X185	370	4,5
ПР85- 1-003- 21УЗ	120	5..8	Вентиляторы	4	9	19,14	ВА51- 25	25	25	1,35	7	АВВГ -3X4	20	3,5
ПР85- 1- 012- 21УЗ	250	9,10	Компрессоры	2	100	212,76	ВА51- 35	250	250	1,25	12	АВВГ -3X50	215	3,5
ПР85- 1- 002- 21УЗ	120	11, 12, 39, 40	Алмазно – расточные станки	4	5,6	19,31	ВА51- 25	25	25	1,35	7	АВВГ -3X4	20	4,5
ПР85- 1- 003- 21УЗ	120	13..16	Горизонтально – расточные станки	4	36	124,13	ВА51- 33	160	125	1,25	10	АВВГ -3X35	125	3,5
ПР85- 1- 013- 21УЗ	250	17,19	Продольно – строгальные станки	2	60	206,89	ВА51- 35	250	250	1,25	12	АВВГ -3X70	207	11
ПР85- 1- 001- 21УЗ	160	18	Кран - балка	1	20	68,96	ВА51Г- 31	100	80	1,25	10	АВВГ -3X10	69	41
ПР85- 1- 001- 21УЗ	120	20	Мостовой кран	1	90	310,34	ВА51- 37	400	320	1,25	10	АВВГ -3X95	311	6,5
ПР85- 1- 004- 21УЗ	120	21....26	Расточные станки	6	20	68,96	ВА51- 31	100	6,3	1,35	7	АВВГ -3X10	69	5
ПР85- 1- 005- 21УЗ	120	27.29	Поперечно – строгальные станки	3	15	51,72	ВА51- 31-1	100	100	1,35	7	АВВГ-3X10	52	3,5
ПР85- 1- 005- 21УЗ	120	30..33	Радиально – сверлильные станки	4	10	26,31	ВА51- 31-1	100	31,5	1,35	10	АВВГ -3X4	27	3,5
ПР85- 1- 006- 21УЗ	120	34.36	Вертикально – сверлильные станки	3	6	15,78	ВА51Г- 25	25	16	1,35	7	АВВГ -3X4	16	4,5
ПР85- 1- 007- 21УЗ	160	37,38	Электропечи сопротивления	2	84	150	ВА51- 33	160	160	1,25	10	АВВГ -3X25	150	3,5
ПР85- 1- 007- 21УЗ	120	41,42	Заточные станки	2	5	17,24	ВА51Г- 25	25	16	1,2	14	АВВГ -3X4	18	4,5
ПР85- 1- 008- 21УЗ	120	43……50	Токарно – револьверные станки	8	25	86,20	ВА51- 31-1	100	100	1,35	10	АВВГ -3X10	87	9