- •Введение
- •Анализ технологического процесса промышленной установки и формулирование требований к автоматизированному электроприводу
- •Описание промышленной установки.
- •Анализ технологического процесса промышленной установки и выбор управляемых координат электропривода.
- •Формулирование требований к автоматизированному электроприводу.
- •Проектирование функциональной схемы автоматизированного электропривода
- •Обзор систем электропривода, применяемых в промышленной установке.
- •Выбор рациональной системы электропривода.
- •Проектирование функциональной схемы автоматизированного электропривода.
- •Выбор электродвигателя
- •Анализ кинематической схемы механизма и определение ее параметров. Составление математической модели механической части электропривода и определение ее параметров.
- •Предварительный выбор двигателя по мощности.
- •Проверка выбранного электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности.
- •Проектирование преобразователя электрической энергии
- •Определение возможных вариантов и обоснование выбора вида преобразователя электрической энергии.
- •Расчет параметров и выбор электрических аппаратов силовой цепи: входного и выходного фильтров, тормозного резистора.
- •Проектирование системы автоматического управления
- •Выбор датчиков для измерения управляемых координат электропривода
- •Составление математических моделей (уравнений, структурных схем) объекта управления, датчиков и исполнительного устройства
- •Расчет параметров объекта управления, датчиков и исполнительного устройства.
- •Проектирование регуляторов на основании разработанных математических моделей и требований к автоматизированному электроприводу
- •Расчет и анализ динамических и статических характеристик автоматизированного электропривода
- •Разработка компьютерной (имитационной) модели автоматизированного электропривода.
- •Расчет переходных процессов и определение показателей качества.
- •Окончательная проверка правильности выбора двигателя
- •Построение точной нагрузочной диаграммы электропривода за цикл работы автоматизированного электропривода.
- •Проверка электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности электропривода по точной нагрузочной диаграмме.
- •Проектирование системы автоматизации промышленной установки на основе программируемого контроллера
- •Формализация условий работы промышленной установки.
- •Разработка алгоритма и программы управления.
- •Проектирование функциональной схемы системы автоматизации.
- •Выбор аппаратов системы автоматизации.
- •8.4 Выбор аппаратов системы автоматизации
- •Проектирование схемы электрической соединений системы автоматизации.
- •Полное описание функционирования системы автоматизации.
- •Проектирование схемы электроснабжения и электрической защиты промышленной установки
- •Выбор аппаратов, проводов и кабелей.
- •Проектирование схемы электрической принципиальной автоматизированного электропривода
- •Составление перечня элементов электрооборудования промышленной установки.
- •Полное описание функционирования схемы электрической принципиальной автоматизированного электропривода.
- •Охрана труда
- •Меры безопасности при обслуживании электродвигателей насосной станции
- •Пожарная безопасность
- •Экономическое обоснование технических решений.
Охрана труда
Зануление – это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.
Принцип действия зануления – превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание (между фазным и нулевым проводником) с целью вызвать больший ток, способный обеспечить срабатывание защиты и автоматически отключит поврежденное электрооборудование от питающей сети. В качестве отключающих аппаратов могут быть использованы плавкие предохранители, автоматические выключатели, магнитные пускатели и т.д. Необходимо также отметить, что с момента возникновения аварии (замыкания на корпус) до момента автоматического отключения поврежденного оборудования от сети имеется небольшой промежуток времени, в течение которого прикосновение к корпусу опасно, так как корпус находится под напряжением Uф (рисунок 11.1) и отключение его от сети еще не произошло. В этот период срабатывает защитная функция заземления корпуса оборудования через нулевой защитный проводник.
Из рисунка видно, что схема зануления требует наличия в сети следующих элементов: нулевого защитного проводника, глухого заземления нейтрали источника тока, повторного заземления нулевого защитного проводника.
Нулевой защитный проводник предназначен для обеспечения необходимого отключения установки значения тока путем создания для этого тока цепи с малым сопротивлением.
Назначение заземления нейтрали – снижение напряжения зануленных корпусов относительно земли до безопасного значения при замыкании фазы на землю.
Назначение повторного заземления нулевого защитного проводника – снижение напряжения на корпус относительно земли при замыкании фазы на корпус в случае исправной схемы и в случае обрыва нулевого защитного проводника.
Рисунок 11.1 - Схема зануления
На рисунке приняты следующие обозначения:
1 - корпус;
2 - аппараты защиты от токов короткого замыкания;
R0 - сопротивление заземления нейтрали источника тока;
Ik - ток короткого замыкания;
Iн - часть тока короткого замыкания, протекающая через нулевой проводник;
Iз - часть тока короткого, протекающая через землю; 0 - нулевой защитный проводник.
Область применения зануления:
1) трехфазные четырех проводные сети напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью;
2) сети постоянного тока, если средняя точка источника заземлена;
3) однофазные сети переменного тока с заземленным выводом.
Отключение поврежденной насосной установки от питающей сети произойдет, если значение тока однофазного короткого замыкания IК, которое искусственно создается в цепи, превысит значение тока срабатывания защитного аппаратаIэ.р.и выполнит следующее условие:
. (11.1)
Уставка срабатывания по току короткого замыкания автоматического выключателя I = 1000А(таблица 9.3). Таким образом из (11.1) следует:
Величину тока однофазного короткого замыкания, возникающего в петле фаза - нулевой провод, при однофазном замыкании на корпус, определяют по формуле [??]:
(11.2)
где
(11.3)
Zп- полное сопротивление петли фаза-ноль;
Zт/3 - сопротивление трансформатора;
Rф - активное сопротивление фазных жил кабеля;
R0- активное сопротивление зануляющего проводника;
х- реактивное сопротивление (определяется только для электропроводок в стальных трубах);
Согласно источнику Rф = 3,74Ом/км, R0 = 1,07Ом/км, Zт/3 = 0,043Ом.
Сопротивление на участке длиной 30 м фазной жилы:
Rф = 3,74·0,03 = 0,1122 Ом.
Сопротивление на участке длиной 30 м нулевой жилы:
R0 =1,07·0,03 = 0,0321 Ом.
Подставим значения в формулу (11.3) и найдем полное сопротивление петли фаза-ноль.
Находим действующее значение тока однофазного короткого замыкания, проходящего в схеме в аварийном режиме:
Согласно условию (11.1):
Следовательно отключающая способность системы зануления обеспечена.