5.4.5. Выбор сечений проводников и защитной аппаратуры

От силового распределительного щита, установленного в цехе, получают электрическое питание все стационарные электроустанов­ки (технологическое оборудование) цеха, включая электродвигатель установки для печати.

Суммарная установленная номи­нальная мощность электроустановок в цехе составляет 120 кВт. Воз­душная линия (BЛ) длиной =250 м (от трансформатора до силового распределительного щита цеха) выполнена из алюминиевых проводов сечением 50 мм² каждый (три фазных провода и один нулевой). Линия питается от трансформатора 400 кВ А, 6/0,4 кВ со схемой соединения обмоток треугольник – звезда .

Необходимо определить номинальный ток плавких вставок и выб­рать сечения проводов для электродвигателя насоса исходя из условий нагрева и соответствия номинальному току срабатывания защиты.

1. Для выбора плавких вставок предохранителей следует прежде всего определить номинальный ток, А, электродвигателя:

где ( —номинальное напряжение, В; N-мощность электродвигателя, кВт; -коэффициент мощности.

Для подачи смеси из бака в сопла установки служит центробежный насос с приводом от асинхронного электродвигателя серии 4А напряжением U_n = 380 В с числом оборо­тов n =3000 мин, тип 4А160М2. По справочным данным, для этого электродвигателя мощность составляет N= 18,5 кВт, коэффициент мощности = 0,92, а коэффициент перегрузки (отношение пускового тока электродвигателя к но­минальному току) составляет

;

2. Далее необходимо определить пусковой ток электродвигателя:

= =31,2 • 7,5 = 234 А.

Находим номинальный ток, А, плавкой вставки:

где — коэффициент режима работ. Для двигателей с частыми включениями а = 1,6 ... 2,0, для двигателей с редкими пусками а = 2 ... 2,5. Принимаем а = 2.

= 234/2 = 117А.

Принимаем плавкую вставку серии ПН2-250 с номинальным током 100 А при напряжении сети 380 В.

Помещение, в котором размещено оборудование, не является взрыво- и пожароопасным, поэтому принимаем, что линия си­ловой сети от распределительного щита будет прокладываться в по­мещении, бронированным четырехжильным кабелем с алюминиевыми жилами с резиновой изоляцией в поливинилхлоридной оболочке.

Сечение проводов и кабелей для напряжения до 1000 В по усло­вию нагрева определяется в зави­симости от расчетного значения длительно допустимой токовой нагрузки при нормальных условиях прокладки (I_{норм доп}). При этом должно соблюдаться два условия:

по нагреву длительным расчетным током :

(1.2)

по соответствию выбранному аппарату максимальной токовой защиты

(1.3)

где - коэффициент защиты, т.е. отношение длительно допустимого тока для провода или кабеля к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата; I - номинальный ток или ток срабатывания защитного аппарата А.

Значения определяют в зависимости от назначения принятого вида защиты, характера сети, изоляции проводов, кабелей и условий их прокладки.

Согласно ПУЭ, сети делят на две группы: защищаемые от перегрузки и токов короткого замыкания (к.з.) и защищаемые только от токов к.з.

Защите от перегрузки подлежат сети:

а) внутри помещений, проложенные защищенными изолированными проводниками с горючей оболочкой;

б) внутри помещений, проложенные защищенными проводниками в трубах, в несгораемых строительных конструкциях и т.п., а имен­но в следующих случаях:

осветительные — в жилых и общественных зданиях, служебнобытовых помещениях промышленных предприятий, а также сети для бытовых и переносных электроприемников в пожароопасных производственных помещениях;

силовые — на промышленных предприятиях, когда по условиям технологического процесса может возникать длительная перегруз­ка проводов и кабелей;

всех видов — во взрывоопасных помещениях.

Все остальные сети не требуют защиты от перегрузки и защища­ются только от токов короткого замыкания.

Для линии, идущей к электродвигателю насоса, установленного в невзрывоопасной зоне помещения длиной L₂ = 50 м, сечение про­водов подбирают по длительному току исходя из условия (1.2) c последующей проверкой (1.3).

Следовательно, из условия (1.2) I_доп > 31,2 А. Для выбранного ранее типа кабеля (четырехжильного с алюминиевыми жилами и резиновой изоляцией в поливинилхлоридной оболочке) опреде­ляем сечение жилы равным 6 мм² для которого допустимая токовая нагрузка равна 32 А. Выбран­ное сечение проверяют по коэффициенту защиты из условия (1.3),

Для невзрыво- и непожароопасных зон для сетей, не требующих за­щиты от перегрузки с использованием в качестве защитного аппарата предохранителей, =0,33 I_защ = =100 А, Под­ставляя числовые значения в формулу (1.3), получим:

•I_защ = 0,33•100 = 33 > I_доп =32А,

т.е. требуемое условие не выполняется, поэтому окончательно выбира­ют сечение провода равным 10 мм², для которого I= 42 А. Сечение РЕ проводников должно равняться сечению фазных при сечении последних до 16 мм²,16 мм² при сечении фазных проводников от 16 до 35 мм², 50 % сечения фазных проводников при больших сечениях. Согласно вы­шесказанному выбираем для проводников РЕ провод сечением 10 мм².