4. Расчет силовой цепи

4.1. Расчет и выбор пускозащитной аппаратуры.

4.2. Расчет и выбор электропроводок.

4.3. Выбор распределительных устройств.

Методические рекомендации

В данном разделе должно быть выполнено следующее.

Подраздел 4.1 Расчет и выбор пускозащитной аппаратуры:

1. на основании электрической и технологической схемы проектируемой установки разработанных в разделе3 разработайте и вычертите на листе формата А-4 расчетно-монтажную схему и заполняйте её по мере выполнения курсового проекта;

2. выберите и рассчитайте пускозащитную аппаратуру по следующей методике, обоснуйте свой выбор, расшифруйте марки выбранных аппаратов;

3. занесите результаты выбора и расчета пускозащитной аппаратуры на расчетно-монтажную схему.

Магнитные пускатели и тепловые реле выбирают по следующим параметрам:

1 выбираем серию магнитных пускателей, выбираем величину магнитного пускателя по номинальному току (т1 Л4 ) или наибольшей мощности управляемого электродвигателя (т 5.1 Л2 )

I_н.п ≥ I_расч. ( стр 25 Л2 ),

где I_н.п─ номинальный ток магнитного пускателя,I_расч─ расчётный ток цепи,

для одиночного электродвигателя I_расч= I_н.дв.

2 по номинальному напряжению

где U_н.п ≥ U_н.у. ( стр 25 Л2 ),

U_н.п─ номинальное напряжение магнитного пускателя, U_н.у.─ номинальное напряжение установки.

3 по схеме управления установки,

4 по условиям окружающей среды,

5 по току нагревательного элемента теплового реле

I_н.т.р. ≥ I_н.дв.. ( стр 26 Л2 ),

6 по напряжению втягивающей катушки.

Плавкие предохранители выбирают по следующим параметрам:

1 по номинальному напряжению предохранителя

U_н.пр. = U_н.уст. ( 5.1 Л2 ),

где U_н.пр─ номинальное напряжение предохранителя; U_н.уст. ─ номинальное напряжение установки.

2 по номинальному току плавкой вставки предохранителя. Номинальный ток плавкой вставки должен быть наименьшим при соблюдении следующих условий:

I_в ≥ k_н∙I_р

I_в ≥ ,

где I_р ─ рабочий ток линии ,защищаемой предохранителем; I_макс─ максимальный ток цепи, защищаемой предохранителем, при включении электроприёмников, у которых пусковые токи значительно превышают номинальные; k_н. ─ коэффициент надёжности, принимаемый для линий питающих лампы накаливания и нагревательные приборы ─ 1,люминесцентные лампы ─ 1,25,лампы типа ДРЛ ─ 1,1; ─ коэффициент, зависящий от пускового режима защищаемых электродвигателей и типа предохранителя. = 1,6 для тяжелого пуска и = 2,5 для лёгкого пуска.

3 по предельному отключаемому току предохранителя-

I_{пред.откл..} ≥ I_к.макс., ( 5.2 Л2 )

где I_{пред.откл..} ─ предельный, отключаемый предохранителем ток; I_к.макс – максимальный ток короткого замыкания.

Токи определяются по следующим формулам:

I_р = Σ(I_н∙k_з) ,где I_р – рабочие токи линий с электродвигателями; I_н – номинальный ток электродвигателя; k_з – коэффициент загрузки электродвигателя.

I_макс = I_п = k_i∙∙I_н для одиночного электродвигателя ( 5.5 Л2 )

I_макс = k_од.Σ I_р(n-1) + I_п., ( 5.7 Л2 )

при защите предохранителем линии, к которой присоединены до пяти электродвигателей, где k_од. – коэффициент одновременности; I_п. – пусковой ток электродвигателя; Σ I_р(n-1) – сумма рабочих токов двигателей без одного имеющего наибольший пусковой ток.

Автоматические выключатели выбирают по следующим параметрам:

1. U_н.а. ≥ U_н.у., ( 5.8 Л2 )

где U_н.а ─ номинальное напряжение автомата; U_н.у ─ номинальное напряжение установки.

2. I_н.а.. ≥ I_н.у., ( 5.8 Л2 )

где I_н.а ─ номинальный ток автомата; I_н.у ─ номинальный ток установки.

3. I_н.т.р. ≥ k_н.т.р I_р. , ( 5.8 Л2 )

где I_н.т.р ─ номинальный ток теплового расцепителя автомата; I_р ─ рабочий ток линии; k_н.т.р ─ коэффициент надёжности теплового расцепителя, учитывающий разброс параметров. k_н.т.р = 1,1…1,3.

4. I_н.э.р. ≥ k_н.э.р I_макс. , ( 5.8 Л2 )

_. где I_н.э.р ─ номинальный ток электромагнитного расцепителя автомата; I_макс. ─ максимальный ток линии; k_н.э.р ─ коэффициент надёжности электромагнитного расцепителя, учитывающий разброс параметров k_н.э.р=1,25 для серий ВА,АП 50-3МТ,АЕ2000,А3700.

5. I_{пред.откл..} ≥ I_к.макс., ( 5.8 Л2 )

где I_{пред.откл..} ─ предельный, отключаемый автоматом ток; I_к.макс – максимальный ток короткого замыкания.

Токи определяются по следующим формулам:

I_р = Σ(I_н∙k_з) ,где I_р – рабочие токи линий с электродвигателями; I_н – номинальный ток электродвигателя; k_з – коэффициент загрузки электродвигателя.

I_макс = I_п для одиночного электродвигателя ( 5.5 Л2 )

I_макс = k_од.Σ I_р(n-1) + I_п. , где k_од. – коэффициент одновременности; I_п. – пусковой электродвигателя; I_р(n-1) – рабочие токи двигателей без одного, имеющего наибольший пусковой ток. ( 5.7 Л2 )

Подраздел 4.2. Расчет и выбор электропроводок.

1. предварительно выберите место установки распределительного устройства от которого будет запитываться проектируемая установка;

2. распределите электропроводку от зажимов электродвигателя до распределительного устройства на отдельные участки, которые отличаются друг от друга защищаемым аппаратом, способом прокладки, условиями окружающей среды и другими факторами;

3. выберите способы прокладки электропроводок на каждом участке;

4. выберите марки проводов и кабелей, обоснуйте выбор, расшифруйте выбранные марки электропроводок;

5. рассчитайте сечения электропроводок;

6. нанесите результаты выбора и расчета на расчетно-монтажную схему.

Провода и кабели должны быть выбраны таким образом, чтобы температура провода при длительном протекании рабочего тока нагрузки не была больше предельно допустимой. ( Т12.1 Л2 )

Выбор проводов по допустимому нагреву проводится в следующей последовательности:

─ проводится выбор защиты от перегрузок и токов короткого замыкания;

─ по принятому значению номинального тока плавкой вставки, тока уставки теплового реле магнитного пускателя, теплового или электромагнитного расцепителя автоматического выключателя находят допустимый ток проводника I_доп по условию согласования с защитой.

Согласно ПУЭ значение I_доп определяют по следующим условиям:

для проводников, прокладываемых в пожароопасных и взрывоопасных помещениях, а также для осветительных сетей жилых и общественных зданий, торговых помещений, служебно-бытовых помещений, защищаемых плавкими вставками предохранителей или электромагнитыми расцепителями автоматов,

I_доп ≥ 1,25I_в или I_доп ≥ 1,25I_ср.э.; ( 12.1 Л2 )

для проводников, прокладываемых во всех остальных помещениях

I_доп ≥ I_в или I_доп ≥ I_ср.э.; ( 12.2 Л2 )

для проводников всех марок при защите их тепловыми реле магнитных пускателей или тепловыми расцепителями автоматических выключателей,

I_доп ≥ I_ср.т..; ( 12.3 Л2 )

где I_ср.т.. ─ ток срабатывания теплового расцепителя или теплового реле.

По значениям I_доп в таблицах ( Т12.1 Л2 ),допустимых значений токов для принятой марки провода и способа прокладки выбирают соответствующую площадь сечения проводника по условию

I_доп ≥ I_доп.т. ( 12.6 Л2 )

где I_доп.т ─ допустимый табличный ток ( Т12.1 Л2 )

Если I_доп не совпадает с табличным, то можно принимать ближайшую меньшую площадь сечения проводника, если выполняется условие ( 12.7 Л2 ) Выбранный проводник проверяют по рабочему току нагрузки

k I_доп.т ≥ I_р, ( 12.7 Л2 )

где k─поправочный коэффициент, учитывающий несовпадение действительных условий с принятыми при составлении таблиц. Принимаем k = 1

Если условие k I_доп.т ≥ I_р не соблюдено, то выбирают ближайшую большую площадь поперечного сечения.

Подраздел. 4.3. Выбор распределительных устройств.

В данном подразделе должно быть выполнено следующее:

1. выберите в каком помещении будет установлено распределительное устройство, предпочтение отдается сухим помещениям и помещениям в которых можно обеспечить свободный доступ к распределительному устройству;

2. определите количество потребителей, которые будут подключены к данному РУ;

3. выберите виды и серии защитноотключающих устройств, которые должны быть установлены в данном распределительном устройстве;

4. определите расчетный ток потребителей и на основе этого расчета выберите вводной аппарат распределительного устройства;

5. выберите распределительное устройство с учетом количества групп потребителей и условий окружающей среды помещения. Обоснуйте выбор. Укажите марку выбранного устройства и дайте её расшифровку;

6. нанесите результаты выбора на расчетно-монтажную схему.

Литература Л1 стр. 84…122; Л2 стр. 21…40, 119…125;Л3 стр. 155…171.