9 Проектирование схемы электроснабжения и электрической защиты промышленной установки

9.1 Выбор аппаратов, проводов, кабелей

Для питания программируемого логического реле необходимо использовать блок питания с выходным постоянным напряжением 24В. Из [17] выбираем блок питания фирмы MitsubishiElectricALPHA POWER 24-0.75,cосновными техническими параметрами, представленными в таблице 9.1.

Таблица 9.1 - Технические параметры блока питания ALPHA POWER 24-0.75

Параметр	Значение
Назначение	Питание базовых модулей постоянным напряжением 24В
Номинальное входное напряжение	100-240В (45-65Гц)
Выходное напряжение	=24В (+/-1%)
Номинальный выходной ток	0,75А
Температура окружающей среды	-25− +55ºС (рабочий диапазон)
Допустимая влажность	Максимальная влажность 95% (без конденсата)
Степень защиты	IP20
Размеры (ШхВхГ)мм	36х90х61

Магнитные пускатели предназначены для пуска и разгона электродвигателя до номинальной скорости, обеспечения его непрерывной работы, отключения питания и защиты электродвигателя и подключенных цепей от рабочих перегрузок. Выбор магнитных пускателей будем производить по номинальному току электродвигателя в соответствии со следующим выражением [13]:

(9.1)

где I_м.п.- номинальный ток магнитного пускателя.

Для нашего двигателя 5А160М4 с номинальным током I_н=36,2А из [18] выбираем магнитные пускатели ПМЛ-3160М в количестве 6шт., со следующими основными техническими параметрами:

Таблица 9.2 - Технические параметры магнитного пускателя ПМЛ-3160М

Параметр	Значение
Номинальный ток главной цепи, А	40
Номинальное напряжение втягивающей катушки	400В
Максимальная частота включений без нагрузки / с нагрузкой, вкл. в час	3600/2400
Мощность двигателя, кВт	18,5
Масса, кг	1,34

Тепловые реле используются для защиты электродвигателей от длительных перегрузок по току при обрыве одной из фаз. При длительном режиме работы двигателей номинальный ток нагревательного элемента теплового реле I_н.эвыбирают, исходя из номинального тока двигателяI_н, по соотношению [13]:

(9.2)

Из [19] выбираем тепловое реле ТРН-40 с номинальным током уставки 40А и позволяющим менять её в пределах 32-48А.

Выбор плавких предохранителей производим по номинальному напряжению, по номинальному току предохранителя и по номинальному току плавкой вставки в соответствии со следующими выражениями [13]:

(9.3)

где I_пл.вст. - номинальный ток плавкой вставки,

I_п - пусковой ток двигателя.

Пусковой ток электродвигателя определяется выражением [13]:

(9.4)

Из [20] выбираем плавкие предохранители ПН2-250, с номинальным током плавкой вставки 250А.

Подключение всего оборудования осуществляется автоматическими выключателями. Номинальные токи автоматического выключателя I_наи его расцепителейI_нропределяют по номинальному току двигателя [13].

(9.5)

Ток срабатывания электромагнитного расцепителя находим по формуле:

, (9.6)

где – кратность отсечки, определяемая из неравенства:

, (9.7)

где 1,25 – коэффициент, учитывающий разброс защитных характеристик автоматического выключателя.

.

Тогда по 9.6 имеем:

.

Из [21] выбираем автоматические выключатели ВА88-32, со следующими техническими параметрами:

Таблица 9.3 - Технические параметры автоматического выключателя ВА88-32

Параметры	ВА88-32
Количество полюсов	3
Номинальное рабочее напряжение, В	400
Номинальный рабочий ток, А	40
Уставка срабатывания по току короткого замыкания, А	500
Износостойкость -механическая -коммутационная	10000 циклов 1500 циклов
Диапазон рабочих температур	-60− +40ºС

Для подключения блока питания к сети из [22] выбираем двухполюсный автоматический выключатель ВА40-2 с номинальным током 40А.

Для выбора общего вводного автоматического выключателя необходимо определить общую расчетную нагрузку.

(9.8)

где К_и=0,7 - коэффициент использования для насосов [13].

Тогда

Расчетная реактивная мощность определяется следующим образом:

(9.9)

Расчетный ток группы электродвигателей:

(9.10)

Из [21] выбираем трехполюсный автоматический выключатель ВА88-32 с номинальным током 50А, и с аналогичными параметрами, приведенными в таблице 9.3.

Выбор сечения кабеля по допустимому нагреву производится по таблице допустимых токов по условию [13]:

, (9.10)

где – коэффициент, учитывающий фактические условия прокладки ( при нормальных условиях прокладки).

Следовательно .

Выбор сечения по условию соответствия аппаратов максимальной токовой защиты, установленной в начале линии, производится по условию:

(9.8)

где k_з- кратность длительного допустимого тока провода или кабеля по отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата.k_з=1.

I_з- номинальный ток защитного аппарата.

Из данного условия следует, что .

Следовательно выбор кабелей осуществляем по условию I_доп≥44,64A.

Используя таблицу допустимых токов кабелей в [13] можно сделать вывод, что нам необходимо использовать кабель с сечением токопроводящей жилы 10мм². Из [23] выбираем кабель ВВГ-1х10.