6.5. Выбор аппаратуры управления и защиты электрооборудования

Пример 6.1. Необходимо рассчитать и выбрать плавкую вставку для короткозамкнутого асинхронного электродвигателя: Р_н=10 кВт – номинальная мощность; k_П=5,0 – кратность пускового тока; η_н=0,88 – коэффициент полезного действия; соs _н= 0,87 – коэффициент мощности; U_н=380 В – напряжение питающей сети; α=2,5 – коэффициент, характеризующий условие пуска.

Решение. 1. Номинальный ток электродвигателя

2. Ток плавкой вставки находим по формуле (6.3):

3. По каталогу выбираем плавкую вставку предохранителя на ближайшее большее стандартное значение 45 А, т.е. I_пл=45 А (предохранитель типа НПН-60).

Пример 6.2. Выбрать автоматический выключатель для короткозамкнутого асинхронного электродвигателя: Р_н=30 кВт – номинальная мощность; η_н=0,88 – коэффициент полезного действия; k_П=7 – кратность пускового тока; К_з=0,8 – коэффициент загрузки; U_н=380 В – напряжение сети, соs _н=0,86 – коэффициент мощности.

Решение. 1. Номинальный ток электродвигателя

2. Рабочий ток двигателя

I_р=К_з·I_н=0,8·60=48 А

3. Пусковой ток электродвигателя

I_пуск=I_н·k_П=60·7=420 А

4. Условия выбора автоматического выключателя:

а) I_н.авт.≥ I_н.дв=60 А;

б) I_{н.расц.т.}≥ I_н.дв=60 А;

в) I_{отс.расц.эм} ≥ 1,25I_пуск=1,25∙420=525 А.

5. Выбираем автоматический выключатель серии ВА51-31:

I_н.=100А;

I_{н.расц.т.}=63А;

I_{отс.расц.эм} ≥ 10 ∙ I_н.дв=10 ∙ 60=600 А,

где 10 – кратность уставки тока мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя (из технических данных автомата).

6. Проверяем выполнение условий выбора:

а) 100 А_.≥ 60 А;

б) 63 А>60 А;

в) 600 А>525 А.

Условия выбора автомата соблюдаются.

Пример 6.3. Для электродвигателя мощностью Р_н=5,5 кВт; n₀=1500 об/мин; η_н=0,855; соs _н=0,856, включаемого и защищённого автоматическим выключателем, выбрать магнитный пускатель для дистанционного пуска и остановки.

Решение. Условие выбора магнитного пускателя:

,

где U_н.мп, I_н.мп - соответственно номинальное напряжение и номинальный ток магнитного пускателя;

U_н.сети=380 В - номинальное напряжение питающей сети;

I_н.дв - номинальный ток двигателя.

Находим номинальный ток двигателя по выражению

Из каталога выбираем нереверсивный магнитный пускатель серии ПМ 12 – 016100, напряжением до 500 В и номинальным током I_н.мп=16 А без теплового реле, т.к. тепловая защита имеется в автоматическом выключателе.

Пример 6.4. Для электродвигателя мощностью Р_н=2,2 кВт, I_н.дв=4,8 А, U_н=380 В с целью защиты от токовых перегрузок недопустимой продолжительностью, выбрать электротепловое токовое реле.

Решение. 1. По номинальному току двигателя равном I_н.дв=4,8 А из каталога выбираем тепловое реле типа РТТ5 – 16 с номинальным током 16А с диапазоном регулирования номинального тока несрабатывания 0,38…6,0А.

2. По условию выбора теплового реле ток уставки реле

I_уст. ≥ I_н.дв=4,8 А Выбираем стандартный нагреватель на 5А.

3. Определяем положение регулятора. Цена деления на шкале уставок равна 5%, что составляет 0,25А, от стандартного тока нагревателя равном 5А. Следовательно, валик регулятора устанавливают примерно на первое деление в сторону «минус».

Контрольные вопросы

1. Что называют электрическими аппаратами управления и защиты?

2. По каким признакам классифицируются аппараты?

3. Классификация аппаратов по назначению.

4. То же по принципу действия и характеру коммутации.

5. Назовите характеристики некоторых аппаратов ручного управления.

6. То же для аппаратов автоматического управления.

7. Назначение плавких предохранителей, их устройство и выбор?

8. Как устроен и работает автоматический выключатель и его выбор?

9. Как устроено, работает и выбирается тепловое реле?

10. Для чего предназначено УЗО?