3. Выбор схемы распределения электрической энергии

Цеховые сети распределения электроэнергии должны обеспечивать необходимую надёжность электроснабжения приёмников электроэнергии в зависимости от их категории надёжности, быть удобными и безопасными в эксплуатации, иметь оптимальные технико-экономические показатели, и конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа. Схемы могут быть: радиальными, магистральными и смешанными, с односторонним и двухсторонним питанием.

В данном случае применяется радиальная схема. Радиальная схема-это такая схема, когда питание одного достаточно мощного потребителя или группы потребителей осуществляется от ТП или вводного устройства по отдельной питающей линии. Радиальные схемы выполняются одноступенчатыми, когда питание осуществляется непосредственно от ТП и двухступенчатыми, когда питание осуществляется от промежуточного РП. Радиальные схемы применяют для питания сосредоточенных нагрузок большой мощности, при неравномерном размещении приемников в цехе или на отдельных его участках, а также для питания приемников во взрывоопасных помещениях, где невозможно применение магистральных схем. Они выполняются кабелями или проводами, прокладываемыми открыто в трубах, в специальных каналах. К достоинствам радиальных схем относятся их высокая надежность и удобство автоматизации, поэтому они рекомендуются для питания потребителей 1 и 2 категории.

4. Выбор элементов схемы распределения электрической энергии

2. 4. 1. Выбор кабельных линий 0,4 кВ

Выбранный тип провода или кабеля должен строго соответствовать его назначению, характеру среды, способу прокладки.

Сечения проводов и жил кабелей на напряжение до 1 кВ выбирают по следующим условиям:

По нагреву расчетным током:

(5.1)

где - расчетный ток линии, питающий группу приемников или номинальный ток приемника I_НОМ для линии, питающей единичный потребитель, А;

- поправочный коэффициент, учитывающий снижение допустимой токовой нагрузки для проводов и кабелей при их многослойной прокладке в коробах;

- поправочный коэффициент, учитывающий отличие температуры в цехе от температуры, при которой заданы[1].

Проверка по термической стойкости:

(5.2)

где - время отключения КЗ, с;

- выдержка времени срабатывания отсечки селективного автомата, (для автоматов отходящих линий обычно принимают минимальные уставки по времени), с;

- время гашения дуги, для автоматических выключателей типа "Электрон'' принимают равным 0,06с, для автомата АЗ700 - 0,01с;

- усредненное значение времени затухания свободных токов КЗ, принимается равным 0,03с;

- расчетный ток КЗ;

С =75А·с/мм² - для кабелей с алюминиевыми жилами, полихлорвиниловой изоляцией.

Выбранные сечения проводов и кабелей необходимо проверить на потери напряжения, которые определяются по формуле:

(5.3)

где и- удельные активное и индуктивное сопротивления, мОм/м;

- длина линии, м;

- угол сдвига между током и напряжением сети.

Для примера рассмотрим выбор кабеля, соединяющего шины ТП2 и РП1:

I_p=144,013 A, кабель прокладываем в кабельном канале, в земле.

k_ср=1; k_пр=1 принимаем из [ 1,табл. 1.3.1,1.3.3]

Выбираем кабель марки АВВГ (4x95), I_доп = 255А [1].

255 > 144,013 А - условие допустимого нагрева выполняется.

Проверку условия обеспечения нормального напряжения на зажимах электродвигателей и других приемников электроэнергии рассмотрим на примере мощного приемника: горизонтально-фрезерный станок ().

Выбираем кабель марки АВВГ (4x2,5), I_доп = 29 А [1].

29А > 6,48 А - условие допустимого нагрева выполняется.

где - потеря напряжения в кабеле, питающем РП1, В;

- потеря напряжения в шинопроводе ШРА РП1, В;

- потеря напряжения в кабеле, питающем установку, В.

.

Суммарные потери составят 2,05% от номинала, что меньше U_доп =5%.

Выбор сечения кабелей и проводов для остальных электроприемников производим аналогично. Данные расчетов сведены в приложение 5.