8. Выбор аппаратов пуска, защиты и управления.

Выбор аппаратов защиты. В данном подразделе рассчитаем и выберем автоматические выключатели, тепловые реле и реле контроля фаз.

Автоматические выключатели служат для нечастых коммутаций (несколько раз в смену) и защиты электрических цепей от токов анормальных режимов. Они являются более совершенными аппарата­ми по сравнению с предохранителями, так как отключают одновре­менно три фазы защищаемой цепи, что особенно важно для электро­двигателей, готовы к быстрому восстановлению электроснабжения после аварийных отключений, имеют более точные защитные харак­теристики и т.д.

Наиболее часто применяются автоматические выключатели с теп­ловыми, электромагнитными и комбинированными расцепителями. Теп­ловые расцепители защищают от перегрузок, а электромагнитные — от токов КЗ. Комбинированный расцепитель представляет собой сочета­ние теплового и электромагнитного расцепителя.

Расцепители характеризуются номинальным током, который они выдерживают длительное время. Наименьший ток, вызывающий ав­томатическое отключение выключателя, называется током трогания или током срабатывания расцепителя. Под уставкой расцепи­теля понимается настройка его на необходимое значение тока трогания. Уставка тока электромагнитного расцепителя на мгновенное сра­батывание называется отсечкой.

Автоматические выключатели могут быть нерегулируемые и регу­лируемые. У нерегулируемых выключателей уставки расцепителеи определены заводом-изготовителем и не подлежат коррекции в процес­се эксплуатации. Регулируемые автоматические выключатели име­ют специальные приспособления, позволяющие изменять ток уставки.

Номинальные токи автоматического выключателя и его расцепителя выбираются по следующим условиям:

(11)

(12)

Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного или комбинирован­ного расцепителя проверяется по условию

(13)

При выборе электромагнитного расцепителя для одиночных элек­тродвигателей в выражениях (10) - (11) и I_пик = I_пуск.

Ток срабатывания электромагнитного расцепителя, как правило, устанавливается изготовителем в зависимости от :

(14)

где - кратность тока отсечки.

Расчетное значение кратности тока отсечки мо­жет быть найдено по выражению

(15)

Величина принимается по справочным данным автоматичес­ких выключателей.

Произведём расчёты для выбора автоматических выключателей QF1 и QF2.

Из таблицы 3 берём номинальный ток электродвигателя насоса . Находим произведение;

Пусковой ток электродвигателя находится по формуле

(16)

где - номинальный ток электродвигателя, кВт;

- кратность пуска по отношению к , берём из справочных данных. Для данного вида электродвигателя кратность пуска равна 5.

Выбираем ближайшее стандартное наибольшее значение номинального тока автомата и расцепителя по условиям (10) – (11)

2524,6

2524,6

По (14) находим расчетное значение кратности тока отсечки

Выбираем стандартную кратность отсечки равную 15

Для защиты данного электропривода насоса выберем трёхполюсный автоматический выключатель с комбинированным расцепителем серии АЕ1031, с номинальным током 25А, током расцепителя 25А и кратностью отсечки 15.

Для защиты схемы управления погружными насосами выберем автоматический выключатель с электромагнитным расцепителем серии ВА47-29, с номинальным током 1А, током расцепителя 1А и кратностью отсечки 4.

Реле контроля фаз применяют в схемах автоматического управления для контроля наличия и симметрии напряжений. Также данный прибор можно использовать для защиты электрооборудования в случаях нарушения качества питающей сети. Оборудование выполнено на базе современной микропроцессорной техники, что обеспечивает простоту конструкции, легкость настройки высокую надежность параметров устройства.

Прибор работает в режиме самовозврата, а именно, после аварийного срабатывания оборудование отключается. Далее, реле контроля фаз проверяет параметры сети и, если они соответствуют норме, снова включает нагрузку. В процессе эксплуатации оборудования данное устройство постоянно отслеживает величину напряжения сети. Реле контроля фаз отключает нагрузку в случае возникновения ряда возможных аварийных ситуаций. К таким ситуациям относят симметричный выход напряжения за допустимые пределы и несимметричный выход напряжения за допустимые пределы, а также нарушение порядка чередования напряжений. Реле контроля фаз позволяет оперативно отслеживать качество электроэнергии с целью защиты оборудования от недопустимых режимов питающей сети, и как следствие, от его возможных отказов.

В этой схеме применим трёхфазное реле контроля фаз типа ЕЛ-12, предназначенное для трехфазных асинхронных двигателей общепромышленных серий мощностью до 100кВт.

Выбор аппаратов пуска. К ним отнесём магнитные пускатели КМ1 и КМ2, а также промежуточные реле KV1 и KV2.

Комплектное оборудование и входящие в его состав электрические аппараты напряжением до 1 кВ выбираются в зависимости от значе­ний расчетных параметров (напряжения, тока, мощности, частоты и т.п.). В общем случае номинальное значение расчетного параметра должно удовлетворять условию

(17)

где К — коэффициент, величина которого принимается в зависимости от ряда факторов (допустимой перегрузки, температуры и т.п.), 1 > К > 1; X — расчетное значение параметра.

Многие производственные механизмы и установки, например, об­рабатывающие станки, мощные электрические печи и т.д., выпуска­ются со встроенной аппаратурой управления и защиты. Поэтому в проектах электрооборудования выбор такой аппаратуры не осуще­ствляется.

Сантехнические установки (вентиляторы, насосы и т.п.) поставля­ются без коммутационных и защитных аппаратов. Эти аппараты дол­жны выбираться при проектировании электрооборудования цеха. В нашем случае выбираем магнитные пускатели для насосов.

Определяем номинальный ток магнитного пускателя по условию

(18)

Для насосов

Выбираем нереверсивный магнитный пускатель типа ПМ 12-010500 с Пускатель имеет тепловое реле типа РТЛ-2 с пределами регулирования тока теплового элемента 10,3 – 18,5 А.

Реле электромагнитное (промежуточное) предназначено для гальванической развязки между силовыми цепями и цепями управления, дистанционного включения нагрузки путем подачи управляющего напряжения на обмотку реле, а также использования в качестве промежуточного. С помощью своих контактов данное реле выдаёт электрический ток на катушки магнитных пускателей. Для данной схемы применим электромагнитное реле PK-1P: напряжение питания 220В, максимальный ток контактов реле 16А.

Выбор аппаратов управления. К ним отнесём измеритель - регулятор ТРМ-1, датчики абсолютного давления ДД1 и ДД2.

ТРМ 1 предназначен для измерения, регистрации или регулирования температуры теплоносителей и различных сред в холодильной технике, сушильных шкафах, печах различного назначения и другом технологическом оборудовании, а также для измерения других физических параметров (веса, давления, влажности и т. п.). В данном проекте ТРМ 1 используется как регулятор давления в трубопроводе. При помощи датчиков абсолютного давления ИД-А, которые предназначены для преобразования значения абсолютного давления в электрический выходной сигнал, ТРМ 1 управляет магнитными пускателями КМ1 и КМ2, которые, в свою очередь, управляют погружными насосами ЭЦВ8-40-70, тем самым поддерживая нужное давление в трубопроводе. Терморегулятор ТРМ1 имеет один универсальный вход для подключения измерительных датчиков: термопреобразователей сопротивления типа ТСМ или ТСП 50/100, Pt100; термопар ТХК, ТХА, ТНН, ТЖК, ТПП(S), ТПП(R), ТВР(А-1, 2, 3), ТПР(В), ТМК(Т); активных датчиков с унифицированным сигналом тока 0...5 мА, 4...20 мА или напряжения -50...+50 мВ, 0...1 В.

Все модификации прибора ТРМ1 имеют встроенный источник +24 В ± 10% для питания датчиков с унифицированным выходным сигналом или аналоговых выходных устройств. Датчик давления выбираем по току унифицированного сигнала.