520

11

Выбор предохранителя производится по току плавкой вставки согласно условию:

,

где – ток плавкой вставки предохранителя, А.

Это условие означает, что предохранитель не должен перегорать при номинальном режиме работы сети.

По справочным таблицам (Приложение 3) выбирают предохранитель со стандартной плавкой вставкой.

Выполняется проверка соответствия тока плавкой вставки условию защиты линии данного сечения от токов короткого замыкания:

.

Если это условие не выполняется, то выбирают следующее стандартное сечение провода или жил кабеля.

Для защиты трехфазных линий, питающих электродвигатели,

применяют автоматические выключатели.

Они предназначены для включений и отключений электрических цепей, а при возникновении в них токовых перегрузок или коротких замыканий выполняют роль автоматической защиты. Защита сетей от токовых перегрузок осуществляется при помощи теплового расцепителя, а от тока короткого замыкания – электромагнитным расцепителем.

Выбор автоматического выключателя производится по току нагрузки

.

Номинальный ток автоматического выключателя выбирается по условию:

Номинальный ток уставки теплового расцепителя автоматического выключателя

.

Номинальный ток уставки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя определяется условием:

, − для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором;

, − для асинхронных двигателей с фазным ротором

12

где – пусковой ток электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

,

где – кратность пускового тока (каталожные данные двигателя). Для группы двигателей величина пускового тока определяется иначе:

;

где − расчетный ток линии, представляющий собой сумму расчетных токов группы двигателей, А;

– номинальный ток двигателя с наибольшим пусковым током, А. Номинальное напряжение автоматического выключателя должно быть

больше или равно напряжению сети

.

По справочным таблицам (Приложение 4), исходя из перечисленных условий, выбирается автоматический выключатель.

Контрольное задание к разделам 1, 2

Задача 1

К распределительному электрическому щиту постоянного тока присоединены три параллельные группы электроприемников, имеющие соответственно сопротивления R1 , R2 , R3 . Ток в первой группе равен I1 , длина магистрального провода l, сечение – S.

Данные для каждого варианта задания представлены в таблице 1.1 (с.13 – 14). Составить электрическую схему питания.

Определить

−ток в магистральном проводе;

−действительную потерю напряжения в магистральном проводе;

−напряжение в начале магистрального провода.

Выбрать предохранитель для защиты сети от перегрузок.

Магистраль выполнена открыто двухжильным кабелем с медными жилами.

РАЗДЕЛ 3. ТРЕХФАЗНЫЕ ТРЕХПРОВОДНЫЕ И

ЧЕТЫРЕХПРОВОДНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ

Трехфазная четырехпроводная система питания потребителей электроэнергии, широко распространенная в низковольтных сетях, позволяет получить для питания потребителей два различных по величине напряжения − линейное Uл и фазное Uф . При смешанной силовой и осветительной нагрузках силовые низковольтные потребители электроэнергии питаются линейными напряжениями Uл = 660; 380; 220 В. Для осветительной нагрузки используются фазные напряжения Uф = 220; 127 В.

В трехфазных четырехпроводных электрических цепях при наличии линейных проводов, соединяющих начала фаз источника питания и потребителя электроэнергии, имеется также нейтральный провод, соединяющий нейтральную точку N источника с нейтральной точкой п

15

потребителя (рис. 3.1), что обеспечивает симметрию фазных напряжений источника и потребителя, так как нейтральный провод уравнивает потенциалы нейтральных точек N и п.

В четырехпроводных электрических цепях фазы источника и фазы потребителя соединяются всегда «звездой».

При несимметричной нагрузке комплексные сопротивления фаз

−

комплексные проводимости фаз потребителя и нейтрального провода. Пренебрегая внутренним сопротивлением симметричного источника питания, действующее значение фазных ЭДС будет равно

.

Комплексные фазные напряжения потребителя электроэнергии находят из уравнений, составленных по II закону Кирхгофа для соответствующих замкнутых контуров системы (рис. 3.2):

17

Фазные токи равны линейным:

.

При обрыве нейтрального провода его полное сопротивление а полная проводимость Y = 0.

При несимметричной нагрузке потребителя электроэнергии

(ZА ≠ ZВ ≠ ZС ) на векторной диаграмме происходит смещение нейтральной точки п потребителя относительно нейтральной точки N источника, что приводит к перекосу фазных напряжений потребителя. В результате на одних фазах потребителя напряжение будет больше, чем на других, что во многих случаях недопустимо, в частности при питании осветительной нагрузки, когда одни осветительные приборы находятся под напряжением, меньшим номинального, а другие − под напряжением, большим номинального, что приводит к преждевременному выходу приборов из строя. Поэтому в цепи нейтрального провода недопустимо наличие различного рода предохранителей и выключателей.

Трехфазная четырехпроводная система обеспечивает потребителя электроэнергии симметричным питанием. При этом активная, реактивная и полная мощности могут быть определены по следующим формулам с учетом знака реактивных сопротивлений:

коэффициенты мощности фаз потребителя;

−

величины, соответствующие косинусам.

При симметричной нагрузке эти формулы приводятся к виду:

18

где

Пример решения задачи № 2

Три однофазных потребителя электроэнергии (рис. 3.3) включены «звездой» в трехфазную четырехпроводную сеть с симметричным линейным напряжением UЛ = 380 В. Комплексные сопротивления фаз:

Ом;

Ом;

Ом.

Фазные напряжения «звезды» сети меньше линейных в раз:

В.

При соединении «звезда» линейные токи сети равны фазным

.

A;

A;

A.

Активные мощности в каждой фазе:

Вт;

19

Вт;

Вт.

Активная мощность всей цепи

Вт.

Величина тока в нейтральном проводе определяется по I закону Кирхгофа

.

Это можно сделать графически по векторной диаграмме путем сложения векторов фазных токов.

;

−вектор тока опережает вектор фазного напряжения на 53°.

;

−вектор тока отстает от вектора фазного напряжения на 36°.

Сложив все векторы токов, получаем вектор тока в нулевом проводе. Измерив его и умножив на масштаб тока, получим значение тока в нулевом проводе:

A.