Задача 1.2. Выбор автоматических выключателей и предохранителей для защиты двигателей.

От цехового трансформатора кабелем питается сборка механической мастерской, к которой подключены четыре двигателя. Напряжение сети 380 В. Все двигатели работают одновременно. Типы двигателей приведены в таблице. 1. Схема цеховой электрической сети, питающей сборку механической мастерской, приведена на рис. 2.Требуется выбрать аппараты защиты двигателей и кабеля, питающего сборку:

а) автоматические выключатели QF₁ – QF₅ (рис. 2 (а));

б) плавкие предохранители F₁ - F₅ (рис. 2(б)).

а)

б)

б)

Рис. 2. Участок радиальной схемы цеховой электрической сети:

ТП – трансформаторная подстанция; РУ – распределительное

устройство; КЛ - кабель; QF₁ – QF₅ – автоматы; М₁ – М₄ – двигатели;

F₁ - F₅ – плавкие предохранители.

Определим по мощности двигателей их номинальные и пусковые токи так же, как в задаче 1. Рассчитаем по выражению (1) номинальные токи вставок предохранителей, защищающие двигатели (рис.2б). Подберем по справочным данным ближайшие к расчетным номинальные токи вставок для предохранителей типов: ППН и занесем все вышеуказанные расчетные и справочные величины в табл. 1.1.

Для предохранителя, защищающего кабель, питающий сборку, номинальный ток рассчитаем по выражению (2) /1/:

Таблица 1.1

Мощность двигателя, кВт	Ток двигателя, А			Ток вставки, А
	номи- нальный	пусковой	расчет- ный		принятый
					ППН
7,5 11 11 7,5	16,4 22,5 21,1 15,1	98,4 135 158 113	39,4 54 63 45		40 63 80 50

Предохранители серии ППН

Предохранители серии ППН с плавкими вставками общего назначения типа gG предназначены для защиты электрооборудования промышленных установок и электрических сетей от перегрузок и коротких замыканий. Изготавливается для нужд народного хозяйства и поставок на экспорт.

Номинальное действующее значение напряжения предохранителя:

- переменного тока частоты 50 и 60 Гц, В - 380, 500;

- постоянного тока, В - 220, 440;

Номинальная отключающая способность - 50 кА;

Климатическое исполнение - Т3, УХЛ3, УХЛ2;

Соответствуют требованиям МЭК 269-1, МЭК 269-2, МЭК 269-2Д.

УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ:Высота установки над уровнем моря - не более 2000 мПредохранители должны надёжно работать в условиях воздействия на них механических факторов по группе М7, М25 ГОСТ 17516Рабочее положение в пространстве - вертикальное или горизонтальное

Режим работы - продолжительный

Предохранители серии ППН заменяют выпускаемые в настоящее время предохранители серии ПН2 ТУ 16-522.113-75

Для предохранителя, защищающего кабель, питающий сборку, номинальный ток рассчитаем по выражению.

Выбираем по ближайшему большему значению номинального тока предохранитель типа ППН: 250А -380 В (I _Н = 250 А).

Все двигатели имеют номинальные токи менее 50 А, поэтому для их защиты выбираем автомат АП 50Б – 3МТ I _Н = 50 А.

Проверяем правильность выбора по условию пуска двух самых крупных двигателей в нормальном режиме 3:

Предохранитель типа ППН этому условию удовлетворяет .

Выберем для защиты той же группы двигателей автоматические выключатели (рис.2а). Расчетные и справочные данные заносим в таблицу 1.2.

Таблица 1.2

Мощность двигателя, кВт	Ток двигателя, А		Расчетные токи срабатывания расцепителей, А		Принятые токи срабатывания расцепителей, А
	номи- нальный	пусковой	зависимые	мгновен- ные	зависи-мые	мгновен- ные
7,5 11 11 7,5	16,4 22,5 21,1 15,1	98,4 135 158 113	16,4*1,09=17,9 22,4 22,9 16,5	1,5*98,4=147,6 202,5 237 169	25 25 25 25	200 250 250 200

Все двигатели имеют номинальные токи менее 50 А, поэтому для их зашиты выбираем автомат АП 50Б - ЗМТ I _Н = 50 А.

Детальное описание товара

Автоматические выключатели серии АП50Б, производства КЭАЗ.

Основное назначение — защита судовых электроустановок.

Соответствуют требованиям морского регистра России.

Работоспособность в различных климатических условиях.

Высокая вибро— и ударостойкость, благодаря применению расцепителей с гидравлическим замедлением.

Возможность комплектования защитными оболочками IP54.

Высокая отключающая способность при малых номинальных токах.

Назначение

Выключатели предназначены для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при перегрузках и коротких замыканиях (обозначение МГ) или только при коротких замыканиях (обозначение М), а также для оперативных включений и отключений электрических цепей.

Основное назначение выключателей АП 50 — защита кабелей и проводов, а также электродвигателей. При правильно выполненной системе заземления выключатели предотвращают поражение человека электрическим током при косвенных прикосновениях. Выключатели выпускаются в двухполюсном (коммутация цепей постоянного и переменного тока) и трехполюсном (коммутация цепей переменного тока) исполнениях. Соответствуют требованиям ГОСТ В 22320-84.

Структура условного обозначения

Конструкция выключателя

Выключатель смонтирован в корпусе из ударо— и дугостойкой пластмассы, допускающей возможность работы в условиях морского климата. Корпус состоит из основания 2 и крышки 1.

Основные технические характеристики

Наименование параметров АП50Б — 2 пол. С электромагнитными максимальными расцепителями С электромагнитными максимальными расцепителями тока с гидравлическим замедлением срабатывания

Номинальное напряжение, B

Переменного тока частоты:

50 Гц 380

400 Гц 380 —

Постоянного тока 320 — 320 —

Шкала номинальных токов расцепителей

Iн, A 1,0; 2,0; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50

Уставка по току мгновенного срабатывания, I / Iн

на переменном токе 6; 12* 6; 12

на постоянном токе 6

Характеристика выключателей с выдержкой времени, обратно-зависимой от тока:

не отключаются при токе

1,1 Iн — < 1ч

1,35 Iн — < 0,5 ч

6 Iн (выключатели с уставкой 12 Iн) — от 3 до 20 сек

3 Iн (выключатели с уставкой 6 Iн) — > 3 сек

Предельная коммутационная способность (Р-2), кА

в цепи переменного тока частоты 50 Гц; выключатели с расцепителями:

1,0…2,0 А 55

4,0…6,3 А 17

8,0…25 А 11

31,5…50 А 6

в цепи переменного тока частоты 400 Гц; выключатели с расцепителями:

1,0…2,0 А 22 —

4,0…6,3 А 14 —

8,0…25 А 11 —

31,5…50 А 6,5 —

в цепи постоянного тока; выключатели с расцепителями:

1,0…2,0 А 30 — 30 —

4,0…6,3 А 20 — 20 —

8,0…25 А 10 — 10 —

31,5…50 А 5 — 5 —

Износостойкость:

общая, циклов ВО 16 000

коммутационная, циклов ВО 10 000

Масса не более, кг

без дополнительной оболочки 1,1 1,4 1,1 1,4

в дополнительной оболочке 3,7 4,0 3,7 4,0

Срок службы, лет 10

* выключатель с электромагнитным максимальным расцепителем с уставкой 12 Iн изготавливается только на токи: 31,5; 40; 50 А

Выключатели комплектуются монтажными винтами.

Степень защиты выключателей в дополнительной оболочке — IP54

Характеристика выключателей с выдержкой времени, обратно зависимой от тока при температуре окружающей среды 25±5°С в холодном состоянии:

— не отключаются при токе 1,1 Iн в нормальном режиме и при токе 1,05 Iн при наклонах и качке в течение 1 ч;

— отключаются при токе 1,35 Iн за время не более 30 мин;

— отключаются при токе3 Iн (выключатели с уставкой 6 Iн) за время не менее 3 с;

— отключаются при токе 6 Iн (выключатели с уставкой 12 Iн) за время от 3 до 20 с;

— надежно отключаются при токе 1,2 уставки без выдержки времени.

Выключатели с обозначением М при нагрузке всех полюсов и температуре окружающей среды от —40 до +45 °С:

— не отключаются при токе 0,8 тока уставки;

— надежно отключаются при 1,2 тока уставки.

Габаритные и установочные размеры

Двух— и трехполюсный выключатель без оболочки.

Номинальный ток теплового расцепителя принимается ближайший больший номинального тока двигателя с поправкой на окружающую температуру: помещение, где установлены двигатели и автоматы обычное, отапливаемое, с температурой t = 20 °С; завод калибрует автоматы АП50 при температуре +35 °С, поэтому номинальные токи зависимых расцепителей выбираются:

Ток срабатывания мгновенного расцепителя автомата принимается равным десятикратному току срабатывания теплового расцепителя.

Для защиты группы двигателей ток срабатывания независимого расцепителя автомата должен быть отстроен от тока самозапуска всех двигателей:

По справочным данным выбираем автомат РВ-Н с I_Н=250А. Ток срабатывания зависимого расцепителя автомат РВ-Н:

что удовлетворяет требованию (7) :

, так как 350 А > 75 А.

Расцепитель независимый РВ-Н предназначен для дистанционного отключения автоматического выключателя, допускается подсоединение к системам аварийной и пожарной сигнализации.

Расцепитель независимый РВ-Н собран в не поддерживающих горение корпусах из механически прочной и термостойкой пластмассы и имеет замки для монтажа на DIN-рейку.

Габаритные размеры соответствуют размерам однополюсного выключателя. Монтируется с правой стороны рядом с автоматическим выключателем.

Конструкция РВ-Н включает в себя соленоид, который, воздействуя через рычаг на механизм сброса независимого расцепления автоматического выключателя, отключает его.

При срабатывании на лицевой панели расцепителя выступает кнопка "СБРОС". Перед повторным включением автоматического выключателя необходимо привести расцепитель в исходное состояние нажав на кнопку "СБРОС" до фиксации.

Степень защиты IP30.

Технические характеристики:

Номинальное напряжение Un, В АС

220, 380

Номинальное напряжение Un, В DС

24, 36, 48

Номинальная частота сети fn, Гц

50

Номинальный ток In, А AC

3

Номинальный ток In, А DC

1

Коммутационная износостойкость, циклов

10000

Диапазон рабочих температур, °С

-5...+40

Влажность, % не более

70

Ток срабатывания независимого расцепителя по справочным данным автомата РВ-Н равен:

или с учетом разброса минимальный ток срабатывания независимого расцепителя:

что удовлетворяет условию отстройки от токов самозапуска группы двигателей (776-931А).