4. Выбор сечения фазного проводника

На данном этапе необходимо выбрать сечение фазного проводника S_ф из условия максимально допустимого нагрева:

, (7)

где I_доп. – длительный допустимый из условий нагрева ток нагрузки проводника, А;

I_max – максимальный рабочий ток в цепи, определяемый по формуле (4).

Сечение магистрального фазного проводника определяем по [3], приложения В исходя из условия, что должен применяться проводник с медными жилами c бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей изоляцией в свинцовой оболочке, прокладываемых в земле. Исходя из ограничения: выбираем ближайший по значению ток в таблице 880 А и соответствующее ему сечение токопроводящей жилы составляет 240 мм².

Сечения проводника с ЭД-1 выбираем, исходя из ограничения по [3], исходя из условия, что проводник с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами. Проводники прокладываются в земле. Выбираем трехжильный провод с допустимым током 30 А и сечением токопроводящей жилы 2,5 мм².

Сечения проводника с ЭД-2 выбираем, исходя из ограничения по [3], исходя из условия, что проводник с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами. Проводники прокладываются в земле. Выбираем трехжильный провод с допустимым током 270 А и сечением токопроводящей жилы – 70 мм².

5. Выбор сечения нулевого защитного провода

Выбираем сечение нулевого защитного провода S_н.з. , исходя из условия:

R_н.з. 2R_ф. (8)

Исходя из задания, фазные и нулевые провода выполнены из разных металлов, поэтому

S_н.з. 0,8S_ф, (9)

S_н.з(магистрали)S_ф0,8 2400,8192 мм²;

S_н.з(Эд-1)S_ф0,8 2,50,82 мм²;

S_н.з(Эд-2) S_ф0,8 700,856 мм²;

Сечения нулевых защитных проводов получаем из [4], выбирая ближайшие стандартные значения:

S_н.з(магистрали) = 240 мм²,

S_н.з(Эд-1) = 2 мм²,

S_н.з(Эд-2)= 70 мм².

6. Определение сопротивления фазного проводника

Расчетная формула для определения активного сопротивления:

, Ом (10)

где  – удельное сопротивление проводника, равное для меди 0,018;

l – длина проводника, м;

s – сечение проводника, мм².

Рассчитываем активное сопротивление исходя из индивидуального задания (длина линии L₁ = 120 м, длина линии L₂ = 90 м, проводники медные) и полученного сечения фазного проводника

Ом;

Ом;

Ом;

7. Определение сопротивления нулевого защитного проводника

Рассчитываем сопротивление нулевого защитного проводника исходя из индивидуального задания (длина линии L₁ = 180 м, длина линии L₂ = 90 м, проводник медный) и полученного сечения нулевого проводника

Ом;

Ом;

Ом;

8. Значение сопротивлений R_ф и R_н.з

Значение сопротивлений R_ф и R_н.з. определяются как суммы сопротивлений отдельных участков цепи l₁ и l₂, которые характеризуются разными сечениями:

R_ф = R_фl1 + R_фl2, (11)

R_н.з. = R_н.з.l1 + R_н.з.l2. (12)

Рассчитаем сопротивления фазного и нулевого защитного проводников на участке магистрального кабеля 1 длиной l₁ (R_фl1 и R_нзl1) и на участке ответвления 2 к зануленному электродвигателю длиной l₂ (R_фl2 и R_нзl2) и определим полное сопротивление фазного R_ф и нулевого защитного R_н.з. проводников по формулам (11) и (12) соответственно.

R_ф(Эд-1) = 0,014 + 0,504 = 0,518 Ом;

R_ф(Эд-2) = 0,014 + 0,018 = 0,032 Ом;

R_н.з(Эд-1) = 0,014 + 0,63 = 0,644 Ом;

R_н.з(Эд-2) = 0,014+ 0,018 = 0,032 Ом;

9. Определение действительного расчетного значения тока короткого замыкания

Определим действительное расчетное значение тока короткого замыкания I_К по формуле:

(13)

где Z_Т = 0,121 (таблица 3);

U_Ф = 220В;

Rф – значения, вычисленные по формуле (11);

Rн.з – значения, вычисленные по формуле (12).

;

;

10. Проверка правильности выбора нулевого защитного проводника

Чем больше ток однофазного короткого замыкания I_к, тем быстрее и надежнее произойдет отключение поврежденного потребителя. Исходя из надежности отключения, должно выполняться условие:

(14)

С этой целью сравним значение расчетного тока короткого замыкания I_к.расч, рассчитанное по формуле (13), с величиной требуемого минимально допустимого тока однофазного короткого замыкания I_{к. min} , определяемого из условия (15):

I_{к. min} KI_{ном.з.а.} (15)

и значения номинального тока, выбранного в таблице 4 защитного аппарата I_ном.з.а :

I_{ном.з.а.}(ЭД - 1) = 160 А;

I_{ном.з.а.}(ЭД - 2) = 1000 А;

k – коэффициент кратности тока К_З по отношению к номинальному току аппарата защиты.

Подставим имеющиеся значения в условие (14):

I_к. (Эд-1) = 180 > 160

I_к. (Эд-2) = 1767 1000

Видно, что значение расчетного тока однофазного короткого замыкания I_к.расч. превышает значение наименьшего допустимого по условиям срабатывания защиты I_к.min. Это означает, что нулевой защитный проводник выбран правильно, т.е. отключающая способность системы зануления обеспечена.

Таблица 4 - Результаты расчета

Трансформатор	Защитный аппарат в цепи электродвигателя	Фазный проводник	Нулевой защитный проводник
-Тип: масляный -Мощность Sтр (расчетная) = 516,6 кВт -Мощность Sтр (табличная) = 630 КВт Полное сопротивление Zтр= 0,121 Ом	-Вид: авто выключатель для ЭД-1 -Тип: А3110 -Номинальный ток Iном = 100 А -Вид: авто выключатель для ЭД-2 -Тип: А15-8 -Номинальный ток Iном = 800 А	1) На участке от трансформатора до распределительного щита РЩ-1 (l1);
		-Тип: медь + бумажный. Сечение Sфl1 = 240 мм2			-Тип: медь + бумажный Сечение Sн.з.l1 = 240 мм2
		2) На участке от распределительного щита до электродвигателя (lД)
		-Тип: медь + резин. -Сечение: Sфl1(ЭД-1) = 2,5 мм2 -Сечение: Sфl1(ЭД-2) = 70 мм2		-Тип: медь + резин. -Сечение: Sн.з.l2(ЭД-1) = 2 мм2 -Сечение: Sн.з.l2(ЭД-2) = 70 мм2

В результате расчета были определены параметры электрической цепи сечение, обеспечивающие селективное отключение поврежденного потребителя в заданное короткое время.

Дополнительно

В методических указаниях не было расчета на освещение, проведу его.

А;

А;

При выборе плавких вставок в цепях электродвигателей учитывают их пусковые токи I_пуск:

, (5)

А.

Полученные значения применим при выборе авто выключателя, выбираю выключатель А3130, согласно [2] со значением номинального тока 200 А.

Сечения фазного 1 проводника выбираем, исходя из ограничения по [3], исходя из условия, что проводник с медными жилами и резиновой оболочкой. Проводники прокладываются в земле. Выбираем трехжильный провод с допустимым током 290 А и сечением токопроводящей жилы 120 мм².

Сечения нулевых защитных проводов получаем из [4], выбирая ближайшие стандартные значения:

S_н.з(освещения)S_ф.0,81200,896 мм².

S_н.з(освещения) = 120 мм^2,

Ом;

Ом.

3. Ответы на контрольные вопросы:

Вопрос №10. Какие параметры характеризуют микроклимат производственного помещения?

Условия микроклимата в производственных помещениях зависят от ряда факторов:

- климатического пояса и сезона года;

- характера технологического процесса и вида используемого оборудования;

- условий воздухообмена;

- размеров помещения;

- числа работающих людей и т.п.

Микроклимат в производственном помещении может меняться на протяжении всего рабочего дня, быть различным на отдельных участках одного и того же цеха.

В производственных условиях характерно суммарное (сочетанное) действие параметров микроклимата: температуры, влажности, скорости движения воздуха.

В соответствии с СанПиН 2.2.4.548 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» параметрами, характеризующими микроклимат являются:

- температура воздуха;

- температура поверхностей (учитывается температура поверхностей, ограждающих конструкций (стены, потолок, пол), устройств (экраны и т.п.), а также технологического оборудования или ограждающих его устройств);

- относительная влажность воздуха;

- скорость движения воздуха;

- интенсивность теплового облучения.

Температура воздуха, измеряемая в ⁰С, является одним из основных параметров, характеризующих тепловое состояние микроклимата. Температура поверхностей и интенсивность теплового облучения учитываются только при наличии соответствующих источников тепловыделений.

Влажность воздуха - содержание в воздухе водяного пара. Различают абсолютную, максимальную и относительную влажность.

Абсолютная влажность (А) - упругость водяных паров, находящихся в момент исследования в воздухе, выраженная в мм ртутного столба, или массовое количество водяных паров, находящихся в 1 м³ воздуха, выражаемое в граммах.

Максимальная влажность (F) - упругость или масса водяных паров, которые могут насытить 1 м3 воздуха при данной температуре.

Относительная влажность (R) - это отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах.

Скорость движения воздуха измеряется в м/с.

Измерение параметров микроклимата.

В обычных условиях для измерения температуры воздуха используются термометры (ртутные или спиртовые), термографы (регистрирующие изменение температуры за определенное время) и сухие термометры психрометров.

Для определения влажности воздуха применяются переносные аспирационные психрометры (Ассмана), реже стационарные психрометры (Августа) и гигрометры. При использовании психрометров дополнительно измеряют атмосферное давление с помощью барометров – анероидов.

Скорость движения воздуха измеряется крыльчатыми и чашечными анемометрами.

Вопрос №30. Пылеуловители, принцип действия, достоинства и недостатки.

Пылеуловителями называются аппараты для очистки воздуха от пыли, используемые в промышленности вместо дорогих газоочистных сооружений, где пыле- или золоулавливание производятся в небольших объемах или лишь время от времени.

Некоторые из видов пыли вредны для здоровья, что приводит к необходимости очищения воздуха с целью соблюдения требуемых санитарно-гигиенических норм в производственных помещениях. Скопление пыли в производственных помещениях ведет к преждевременному износу оборудования. Концентрация ее выше определенного уровня может привести к взрыву. Все это послужило предпосылкой для создания пылеулавливающих аппаратов.

Пылеуловители подразделяются на:

1) аппараты сухой инерционной очистки;

2) аппараты мокрой чистки.

Аппараты сухой очистки газов подразделяются на:

1) пылеосадительные камеры инерционного действия;

2) жалюзийные аппараты;

3) циклоны;

4) ротационные пылеуловители;

5) дымососы-золоуловители.

Аппараты мокрой очистки подразделяются на:

1) центробежные скрубберы;

2) мокрые аппараты ударно-инерционного действия;

3) полые газопромыватели;

4) насадочные газопромыватели;

5) барботажные и пенные аппараты;

6) дезинтеграторы;

7) скоростные газопромыватели. Кратко охарактеризуем каждый из них.

Пылеосадительные камеры инерционного действия.

Принцип их действия основан на гравитационном осаждении частиц из горизонтально направленного потока газов, а также их инерционном осаждении при обтекании газовым потоком цепных или проволочных завес и отклоняющихся перегородок.

Достоинства: простота конструкции. Недостатки: продолжительное время очистки, большие габариты.

Жалюзийные аппараты — принцип действия основан на отсасывании той части газового потока, разделенного жалюзийной решеткой, которая содержит основную массу пыли, обычно составляющую 10—20% от всего поступившего в пылеуловитель газа.

Циклоны — принцип действия основан на применении центробежной силы, образующейся при вращательно-поступательном движении потока газа.

Частицы пыли, вместе с частью газа попавшие в циклон, под действием центробежной силы опускаются в бункер, а затем за счет сил инерции отделяются от газов, меняющих направление на 180°.

При движении этой части газов к выхлопной трубе они смешиваются с частью газов, не попавшей в бункер.

Достоинство: используются для очистки дымовых газов и улавливания пыли с высокой слипаемостью и абразивностью частиц.

Недостаток: поскольку бункер играет важную роль в аэродинамике циклонной очистки, то уменьшение размеров бункеров по сравнению с рекомендуемым приводит к снижению эффективности работы аппарата.

Центробежные пылеуловители ротационного действия.

Их работа заключается в следующем: очищающая смесь газов приобретает вращательное движение с помощью рабочего колеса и попадает в кожух пылесборника, а затем очищенный газ выходит через выходной патрубок.

Мокрые ударно-инерционные аппараты — принцип действия состоит в следующем: через входной патрубок частицы очищаемого газа попадают в резервуар с жидкостью и при повороте газового потока на 180° абсорбируются на водной поверхности, а очищенный поток газа удаляется через выходной патрубок.

Последняя модификация аппаратов ударно-инерционного действия — ротоклон. Он предполагает использование в их конструкции изогнутых каналов с находящейся в них жидкостью, после удара о поверхность которой частицы газа вместе с каплями жидкости пропускаются через каплеотбойник.

Достоинство: простота конструкции, возможность регулировать их производительность, не влияя на эффективность очистки.

Недостаток: эффективно используется только при улавливании частиц размером менее 20 мкм.

Вопрос №40. Что такое интенсивность шума, уровень интенсивности, единицы измерения?

Интенсивность (сила) шума – это понятие, определяемое посредством соотношения количества звуковой энергии, перемещаемое звуковой волной в единицу времени к площади поверхности, перпендикулярной направлению распространения шумовой волны:

J=p²/ρ_a,

где p – плотность среды, где распространяется шум;

ρ_a – волновое сопротивление шумопроводящей среды.

Интенсивность шума измеряется в Вm/м².

Интенсивность шума изменяется от 10^-12 до 10² Вm/м².

По причине значительной широты интервала интенсивности шума для удобства ввели логарифмические величины – уровень интенсивности и уровень звукового давления, которые выражаются в децибелах (дБ):

L_i=10 lg(J/J₀),

где J – фактическое значение интенсивности шума;

J₀ – пороговое значение интенсивности шума.

 J₀ = 10^-12 Вm/м² при частоте эталона f = 1000 Гц.

 Уровень звукового давления шума можно определить из соотношения:

 L_p=20 lg(p/p₀),

 где р – фактическое значение шума;

р₀ - пороговое значение шума.

 Пороговое значение шума численно равно:

р₀ = 2х10^-5 Па.

 Использование логарифмической шкалы значительно облегчает восприятие интенсивности шума, т.к. звуки, отличающиеся между собой по силе в много раз, укладываются в интервал 0…140 дБ.

Следует иметь в виду, что шум с уровнем интенсивности 70 дБ в 2 раза громче шума в 60 дБ и в 4 раза громче шума в 50 дБ, это видно из логарифмического построения шкалы.

Известно, что звуки с равной интенсивностью, но отличающейся частотой различаются человеком по-разному, поэтому введено понятие громкости шума.