6. 2.6 Выбор проверка автоматических выключателей, предохранителей в 444 цеховых сетях напряжением до 1 кВ. Выбор проводов и кабелей мммсиловых сетей. Проверка на соответствие защите.

Расчёт выключателей автоматических для каждого станка произведём на примере электроприёмника №1.

Определяем номинальный ток электроприёмника

(59)

где  - коэффициент полезного действия электроприемника.

Для примера рассчитаем ток электроприемника №1, по формуле 59

I_ном=10/(1,73×0,38×0,8×0,9)=20

По ([5], с. 16, таб. 1.3.7) выбираем провод с медными жилами сечением 4 мм², у которого длительно допустимый ток I_{доп.пров.}=42

По ([13], с.106, таб. 11) выбираем провод ВВГ 5 × 4.

При номинальном токе станка I_ном=20 по ([10], с.67, таб. 2.3) выбираем выключатель автоматический ВА51Г-31 с номинальным током выключателя I_{ном.авт.}=25А.

Для выбора номинального тока расцепителя выключателя I_{ном.расц.выкл.} находим номинальный ток расцепителя, А

(60)

Определяем номинальный ток расцепителя по формуле 60

I_{ном.расц.}=1,25·20=25

Выбираем ближайшее значение номинального тока расцепителя по ([10], с.67, таб. 2.3)

I_{ном.расц}=25

Проверяем выбранное сечение провода по допустимому нагреву: 25>1×25. Неравенство выполняется, следовательно, выбор сечения провода по допустимому нагреву сделан верно.

Проверяем выключатель автоматический ВА51Г-31.

Проверяем выключатель по

(61)

Проверяем выключатель по номинальному току по формуле 61

I_{ном.авт.}=1,25·25=31.25; то есть 31.25>25.

Неравенство выполняется, следовательно, выключатель автоматический номинальному току и номинальному току расцепителя выбран правильно.

Для проверки выключателя на срабатывание отсечки определяем пиковый ток, А

(62)

где К₁ – коэффициент кратности тока.

По ([4], с.36, таб. 4) определяем коэффициент кратности тока для электроприёмника №1.

К₁=6

Определяем пиковый ток по формуле 62

I_пик=6·20 =120

Проверяем выключатель на срабатывание отсечки с учётом пиковых токов, А

(63)

Проверяем выключатель на срабатывание отсечки с учётом пиковых токов по формуле 63

I_{сраб.отсечки}=1,25·140=150

По ([10], с.67, таб. 2.3) определяем коэффициент срабатывания отсечки

К_с.о.=7

Проверяем выключатель на срабатывание отсечки, А

(64)

Проверяем выключатель на срабатывание отсечки по формуле 64

I_сраб=7·25=112; то есть 175>150

Неравенство выполняется, следовательно, выключатель выбран правильно.

Аналогично рассчитываются остальные выключатели автоматические для каждого приёмника электроэнергии.

Расчёт вводного автомата для шкафов распределительных произведём на примере ШР1.

От шкафа ШР1 запитаны электроприёмники, у которых

I_ном1=20А; К₁=7

I_ном2=37А

I_ном3=1А

I_ном4=29А

I_ном5=15А

Выбираем силовой шкаф по числу электроприёмников, по суммарному номинальному току всех электроприёмников и параметрам выключателей на отходящих линиях.

Определяем суммарный номинальный ток всех электроприёмников, подключенных к ШР1, А

(65)

Определяем суммарный номинальный ток всех электроприёмников, подключенных к ШР1 по формуле 68, А

ΣI_ном=20+37+1+29+15=102

По результатам расчётов по ([9], с.83, таб. 1.6) выбираем силовой шкаф типа ПР8501-073 с выключателем на вводе ВА51-35 с номинальным током выключателя 160А .

В результате расчётов электрических нагрузок ШР1 имеем I_{расч.макс}=38,6.

Определяем номинальный ток расцепителя, А

(66)

Определяем номинальный ток расцепителя по формуле 66

I_{ном.расц.}=1,25∙38,6=48,3

Выбираем ближайшее стандартное значение номинального тока расцепителя по ([10], с.67, таб. 2.3)

I_{ном.расц.}=50А

Проверяем выключатель по номинальному току

I_{ном.авт.}=1,25·50=62,5, то есть 160>62,5

Неравенство выполняется, следовательно, выключатель по номинальному току выбран верно.

Данные расчётов заносятся в таблицу 6.

Таблица 6

Линиик ЭП тип автомата	Расчётный ток линии; (А)		Номинальный ток расцепителя; (А)			Коэф КЗ			Допустимая токовая нагрузка на кабель; (А)				Марка и сечения кабеля мм
	Iном.	Iпуск	Iрасч.р	Iном.р		Кз			Iрасч.теп.	Iпров.
ШР1 (ПР 8501-073)
ЭП1(токарно-вин.) ВА51Г-31 (3шт)	20	140	25		25		1		34		35			ВВГ 5х4
ЭП2(пресс для пласт.) ВА51Г-31(2шт)	37	259	46		50		1		67		75			ВВГ 5х16
ЭП3(заточной) ВА51-25	1	7	1.25		1.25		1		1.7		19			ВВГ 5х1,5
ЭП4(пресс крив.) ВА51Г-31 ЭП5(пресс холодн.) ВА51-25(3шт)	29 15	203 105	36.2 18.7		40 20		1 1		54 27		55 35			ВВГ 5х10 ВВГ 5х4
Линия к ШР1	102	714	127		160		1		216		255			АВВГ 4х95
ШР2 (ПР 8501-073)
ЭП1(фрезерный .ВА 51Г-31(2шт)	20	140	25		25		1	34				35		ВВГ 5х4
ЭП2(пресс для пласт.) ВА 51Г-31(3шт)	37	259	46		50		1	67				75		ВВГ 5х16
ЭП3(пресс гидр.)ВА 51-33	54	378	67.5		80		1	108				120		ВВГ 5х35
ЭП4(пресс крив.) ВА 51Г-31(2ш) ЭП5(кран) ВА 51Г-31	29 13	203 91	36.2 16.25		40 20		1 1	54 27				55 35			ВВГ 5х10 ВВГ 5х4
Линия к ШР2	153	1071	191.2		200		1	270				295		АВВГ 4х120

Высоковольтные аппараты, шины трудно подаются расчётам и поэтому заводы-изготовители указывают предельный сквозной ток К.З (его амплитудное значение)- i_{пр.скв .}(i_дин), которые не должны быть определенного в наших расчётах ударного тока при трёхфазном токе К.З. и проверка на электродинамическую стойкость сводится к условию i_{пр.скв .}(i_дин)>i_у.

При определении сопротивления системы ранее был принят маломасляный выключатель.

Его данные по ([1] таблица П.4.1); ([7] таблица 5.1 с.228);

([8] таблица 3.7 с.132-133). Для напряжения 10кВ выбираем выключатель ВМПЭ-10-250-31,5У3, I_ном=250 А, I_{ном.откл.}=0,4 кА, i_пр.скв.=80 кА, ток и время термической стойкости кА/С-31,5/4 по [7] или [12 таблица 2.75].

Определяем тепловой импульс трёхфазного тока К.З-I_к1

(67)

где t_откл = t_зощ + t_вык = 2+0,1=2,1;

t_зощ – время действия основной защиты;

Т_а – постоянная затухания аппериадической составляющей тока К.З. ;

Т_a=3

Определяем тепловой импульс трёхфазного тока К.З-I_к1 по формуле 67

В_к1=0,4²(2+0,1+0,01)=0,33 кА²с или 330000А²с

По данным выключателя:

	Таблица 7
	Расчётные данные		Данные выключателя
	Uном =10 кВ Iном = 9,24 А iу = 0,56 кА Iк(3)= 0,4 кА Вкв = 0,09 кА2с		Uном =10 кВ Iном = 250 А iу = 80 кА Iк(3)= 31,5 кА Вкв = 3969 кА2с

В_кв= I²_тер · t_тер=31,5² ·4 = 3969кА

Выключатель проходит по всем показателям.

Выбираем и проверяем выключатель нагрузки на стороне 10кВ. По ([14] таблица П.4.1)- выключатель нагрузки ВНПЭ-20-10-U_ном- 10кВ; I_ном = 250 А, Iоткл=20, ток и время термической стойкости кА/с – 31,5/4, i_пр.скв.-80, В_кв=31,5²·4=3969кА²с.

Сравним данные выключателя и расчётные

Таблица 8

	Расчётные данные		Данные выключателя
	Uном =10 кВ Iном = 9,24 А iу = 0,56 кА Вкв = 0,33кА2с		Uном =10 кВ Iном = 250 А iу = 80 кА Вкв = 3969 кА2с

Выключатель ВНПЭ-20 по своим параметрам проходит.

(68)

где В_к – тепловой импульс трёхфазного тока К.З.;

С_т – коэффициент, зависящий от допустимой температуры при К.З. и материала токоведущей шины, кабеля, провода, аппарата.

Проверяем кабель ААШв 3×10 по тепловому импульсу по формуле 68

/ 85 = 5,75

Кабель и предохранители проходят.