Питання для самоконтролю

1. Назвіть номінальні площі перерізу ізольованих проводів?

2. Назвіть номінальні площі перерізу електричних кабелів?

3. Як позначаються марки ізольованих і неізольованих проводів?

4. Як позначаються марки електричних кабелів?

5. Чим відрізняється кабель від ізольованого проводу?

6. Чим відрізняється ізольований провід від шнура?

7. За рахунок чого втрачається тепло голим проводом і кабелем, прокладеним у землі?

8. Чому допустима температура нагрівання голих проводів не перевищує 70°С?

9. Чому із збільшенням перерізу проводу допустима густина струму в ньому

зменшується?

10. Які марки ізольованих проводів і кабелів найпоширеніші в сільському

господарстві?

11. Які допустимі температури нагрівання ізольованих проводів і кабелів?

12. Що враховують поправочні температурні коефіцієнти?

Практична робота №2

Вибір плавких вставок запобіжників

Навчальна мета: набути практичних навиків по розрахунку

вставок запобіжників

Програма роботи

1. Вибір плавких вставок запобіжників для захисту електричних мереж

2. Перевірка плавких вставок запобіжників за умовами вибірності захисту.

3 Визначення площі перерізу проводів і кабелів.

Послідовність виконання роботи

1 Випишіть завдання роботи (див. приклад 2) з вихідними даними свого

варіанту (таблиця 2.3).

2 Накресліть схему розподільчої мережі (рис.2.2) і розставте запобіжники.

3. Визначте робочі і максимальні струми на кожній ділянці мережі.

4 Виберіть тип запобіжника і плавку вставку (додаток 21).

5. Виберіть марку проводів або кабеля для кожної ділянки мережі.

6. Результати розрахунків зведіть в таблицю (див. таблицю 2).

Зміст звіту

1 Вихідні дані свого варіанту і розрахункова схема мережі.

2. Проведені розрахунки.

3. Зведена таблиця розрахунків і вибору електрообладнання.

4. Висновок. Методичні вказівки до виконання роботи

Розрахунок електричної мережі за умовами нагрівання треба починати з вибору захисних апаратів.

Вибір запобіжників здійснюють за такими умовами:

(2.1)

- номінальна напруга запобіжника повинна бути рівною або більшою номінальної напруги мережі:

(2.1)

(2.2)

- гранична комутаційна здатність запобіжника повинна бути рівною або більшою струму трифазного короткого замикання:

(2.2)

• струм плавкої вставки для захисту окремих електродвигунів:

(2.3)

(2.4)

(2.5)

(2.6)

• струм плавкої вставки для захисту мережі, яка живить освітлювальні або нагрівні прилади:

(2.7)

- струм плавкої вставки для захисту магістралей, які живлять групу споживачів освітлення або нагрівних елементів:

(2.8)

- струм плавкої вставки для захисту магістралей, які живлять групу споживачів-освітлення, нагрівні елементи, електродвигуна:

(2.9)

де U_з - номінальна напруга запобіжника. В;

U_{ме р}- номінальна напруга запобіжника, В;

І_гр.від- гранична комутаційна здатність запобіжника, А;

- максимальний струм трифазного короткого замикання в мережі, А;

І_в - номінальний струм плавкої вставки, А;

І_н - номінальний струм електродвигуна, А;

І_р._дв - робочий струм електродвигуна, А;

І_пуск - пусковий струм електродвигуна, А;

І_{пуск.найб} - пусковий струм електродвигуна, для якого різниця між пусковим і робочим струмом найбільша, А

І_р - робочий струм лінії, А;

k_i - кратність пускового струму електродвигуна;

k_з - коефіцієнт завантаження електродвигуна;

k₀ - коефіцієнт одночасності роботи електроспоживачів (приймають к_о=1 при n=1...3, а при n> 3 –k₀ задається відповідно до технологічного процесу); α- коефіцієнт, який характеризує умови пуску електродвигуна (α = 2,5 при легких пусках - нечасті пуски, тривалість пуску не перевищує 10 с, і α =1,6...2 при важких - часті пуски, тривалість пуску перевищує 10 с пуск здійснюється під навантаженням).

Визначивши номінальний струм плавкої вставки, знаходять відповідний йому переріз проводу. Вибір перерізу проводу залежить від того, чи він захищений плавкою вставкою лише від коротких замикань, чи також і від перевантажень. Відповідно до правил влаштування електроустановок, від перевантажень треба захищати освітлювальні мережі в житлових і громадських будинках, торгівельних і службово-побутових приміщеннях промислових підприємств, а також у пожежонебезпечних приміщеннях. Мережі будь-якого призначення з незахищених проводів із горючою оболонкою треба також захитати від перевантажень. Це стосується мереж будь-якого типу у вибухонебезпечних приміщеннях. Захист від перевантаження і струмів короткого замикання здійснюється тим самим запобіжником (якщо вставка перегоряє при струмі перевантаження, то вона перегорить і при струмі короткого замикання).

У цих випадках необхідно витримати таке співвідношення для допустимого струму проводу:

(2.10)

Тільки для кабелів з паперовою ізоляцією допускається витримувати умову:

(2.11)

Для випадків, при яких треба захищати проводи лише від коротких замикань, треба витримати співвідношення:

(2.12)

Після того як вибрали провід, його перевіряють на тривалий робочий струм установки:

(2.13)

Запобіжники встановлюють в усіх місцях, де переріз провідника у напрямі до місць споживання енергії зменшується, а також на вводах у будинки і в головних ділянках мережі. Для вибірності дії (селективності), тобто щоб при аварії перегорів лише найближчий до місця пошкодження запобіжник, необхідно щоб кожний наступний запобіжник (в напрямку від джерела до споживача) мав номінальний струм плавкої вставки хоча б на один ступінь менше від попереднього.

Плавка вставка запобіжника повинна надійно вимикати коротке замикання Для цього необхідно щоб виконувалась умова:

(2.14)

де z_{п.п .}- повний опір петлі "фаза - нуль".

Приклад 2. В приміщенні встановлені електродвигуни і світильники. Дані споживачів наведено в таблиці 2.1. Схема електричної мережі показана на рис. 2.1.

Лінію РП - РЩ1 виконано кабелем, який прокладено в землі. Лінія РЩ1 - РЩ2 виконана кабелем, який прокладений в повітрі. Решту проводки виконано проводами, прокладеними в трубах. Температура повітря в приміщеннях не перевищує +25⁰С. Напруга мережі 380/220 В. Необхідно: - вибрати запобіжники і плавки вставки до них; - вибрати марки (враховуючи способи їх прокладання) і площу поперечного перерізу струмоведучих жил проводів та кабелів.

Таблиця 2.1. Характеристика споживачів до прикладу 2

Двигун М1			Двигун М2			Двигун М3			Двигун М3			Освітлення, Росв, кВт	Коефіцієнт одночас- ності РП-РІЦ1 k0
ІнА	kі	kз	Ін,А	kі	kз	Ін,А	kі	kз	Ін,А	kі	kз
4.6	6.5	0,8	42,0	7,5	1,0	7,9	7,5	0,8	2,48	5,5	1,0	1,0	0,95

Рис 2.1. Розрахункова схема до прикладу 2.

РІШЕННЯ.

Розставляємо запобіжники на розрахунковій схемі. Визначаємо номінальні струми плавких вставок і перерізи проводів і кабелів для окремих ліній мережі.

ЛІНІЯ РЩ1 - Росв.

Робочий струм:

Номінальний струм плавкої вставки запобіжника (FU1):

Приймаємо запобіжник ПРС-6УЗ-П з плавкою вставкою ПДВ-1-2УЗ, І_в=2А.

Вибираємо переріз проводу за умовами:

;

Приймаємо прокладання проводів АПВ 4(1х2,5). Для вище зазначених умов тривало допустимий струм для проводів І_доп=19А.

.

ЛІНІЯ РЩ1 – М1

Робочий струм:

Пусковий струм:

Номінальний струм плавкої вставки запобіжника (FU2):

Приймаємо запобіжник ПРС-25УЗ-П з плавкою вставкою ПДВ-ІІ-16УЗ, І_в=16А.

Вибираємо переріз проводу за умовами:

Приймаємо прокладання проводів АПВ 4(1х2,5). Для вище зазначених умов тривало допустимий струм для проводів І_доп=19А.

І_доп=19А>5,3А.

ЛІНІЯ РЩ2 – М2

Приймаємо запобіжник (FU3) ПН2-250-10УЗ з плавкою вставкою І_в=160А.

Вибираємо переріз проводу за умовами:

Приймаємо прокладання проводів АПВ 4(1х16), І_доп=60А.

І_доп= 60А>53,3А

ЛІНІЯ РЩ2 – М3

Приймаємо запобіжник (FU4) ПРС-25УЗ-П з ПВД-ІІ-25УЗ, І_в = 25А.

Вибираємо переріз проводу за умовами:

Приймаємо прокладання проводів АПВ 4(1х2,5), І_доп = 19А.

І_доп = 19А>8,25А.

Лінія РЩ 2-М4

Приймаємо запобіжник (FU) ПРС-6УЗ-П з ПВД-І-6УЗ,І_в=6А.

Вибираємо переріз проводу за перерізом:

Приймаємо прокладання проводів АПВ 4(1х2,5);

Лінія РЩ1-РЩ2

Враховуючи умову вибірності захисту приймаємо запобіжник(FU6)

ПН-2-250-10УЗ з плавкою вставкою І_в=200А.

Вибираємо переріз проводу за умовами:

Приймаємо прокладання кабеля ВВГ(4х16),

Лінія РП-РЩ1

Враховуючи умову вибірності захисту приймаємо запобіжник(FU7)

ПН-2-250-10УЗ з плавкою вставкою І_в=250А.

Вибираємо переріз проводу за умовами:

Приймаємо прокладання кабелю АСБ(4х16),

Таблиця 2.2 Зведена таблиця розрахунків до прикладу 2

Параметр/Лінія	РЩ2-М2	РЩ2-М3	РЩ2-М4	РЩ1-М1	РЩ1-Росв	РЩ1-РЩ2	РП-РЩ1
Робочий струм, А	42	6,32	2,48	3,68	1,52	50,8	53,2
Максимальний струм, А	315	59,25	13,64	29,9	-	323,8	328,3
Тип запобіжника	ПН2-250	ПРС-25	ПРС-6	ПРС-25	ПРС-6	ПН2-250	ПН2-250
Номінальний струм запобіжника, А	250	25	6	25	6	250	250
Номінальний струм плавкої вставки, А	160	25	6	16	2	200	250
Марка проводу (кабелю)	АПВ	АПВ	АПВ	АПВ	АПВ	ВВГ	АСБ
Переріз проводу (кабелю), мм2	16	2,5	2,5	2,5	2,5	16	16
Допустимий струм, А	60	19	19	19	19	75	90

Рис.2.2. Розрахункові схеми електричної мережі до практичної роботи №2.

Таблиця 2.3.Варіанти завдань до практичної роботи №2.

Варіант	Росв,кВт		М1			М2			М3			М4			k0, (РП- РЩ1)	№схеми
	Л1	Л2	Ін,А	k1	kз	Ін,А	k1	kз	Ін,А	k1	kз	Ін,А	k1	kз
1	7,5	-	1,75	6,0	0,70	59,6	6,5	0,86	9,2	6,0	0,80	12,3	7,0	1,00	0,80	а
2	1,0	14,0	2,55	6,0	0,72	44,7	6,5	0,84	3,31	7,0	0,92	-	-	-	0,82	б
3	1,5	-	3,31	7,0	0,74	37,0	6,5	0,82	10,7	7,5	0,90	6,13	7,0	0,85	0,84	в
4	2,0	12,0	4,63	7,0	0,94	30,1	6,5	0,80	2,14	5,0	0,88	-	-	-	0,86	г
5	2,5	-	6,13	7,0	0,90	22,9	6,5	1,00	3,52	5,5	0,85	10,7	7,5	0,70	0,88	а
6	3,0	10,0	7,94	7,5	0,92	16,5	7,0	0,96	1,74	4,5	0,86	-	-	-	0,90	б
7	3,5	-	10,7	7,5	0,88	12,3	7,0	0,94	2,26	4,5	0,94	5,00	6,5	0,90	0,92	в
8	4,0	8,0	14,8	7,5	0,86	9,20	6,0	0,92	3,05	4,5	0,76	-	-	-	0,94	г
9	4,5	-	21,1	7,5	0,75	7,10	6,0	0,90	4,20	6,0	0,74	8,50	7,0	0,84	0,90	а
10	5,0	6,0	28,5	7,0	0,80	5,60	6,0	0,88	5,60	6,0	0,90	-	-	-	0,92	б
11	5,5	-	34,5	7,0	0,84	4,20	6,0	0,86	2,07	4,0	0,92	15,1	7,5	0,78	1,00	в
12	6,0	4,0	41,5	7,0	0,76	3,05	4,5	0,84	2,47	3,5	0,84	-	-	-	0,82	г
13	6,5	-	55,5	7,5	0,75	2,26	4,5	0,82	3,32	3,5	0,88	22,0	7,5	0,85	0,84	а
14	7,0	2,0	1,18	5,0	0,82	45,8	6,0	0,80	4,10	5,5	0,86	-	-	-	0,85	б
15	7,5	-	1,69	5,0	0,84	39,0	6,0	0,84	6,20	6,0	0,75	6,70	7,0	0,80	0,87	в
16	8,0	14,5	2,14	5,0	0,72	31,2	5,5	0,96	7,80	6,0	0,70	-	-	-	0,88	г
17	8,5	-	2,75	5,5	0,70	25,5	6,0	0,84	10,5	6,0	0,76	11,4	7,0	0,95	0,90	а
18	9,0	12,5	3,52	5,5	0,95	17,5	5,5	0,82	13,6	6,0	0,95	-	-	-	0,93	б
19	9,5	-	5,00	6,5	1,00	13,6	6,0	0,70	17,5	5,5	0,90	12,3	7,0	0,88	0,95	в
20	10,0	5,5	6,70	7,0	0,86	10,5	6,0	0,72	25,5	6,0	0,85	-	-	-	0,92	г
21	10,5	-	8,50	7,0	0,70	7,80	6,0	0,74	31,2	5,5	0,80	16,5	7,0	0,75	0,90	а
22	11,0	7,5	11,4	7,0	0,85	6,20	6,0	0,80	39,0	6,0	0,75	-	-	-	0,85	б
23	11,5	-	15,1	7,5	0,80	4,10	5,5	0,85	7,94	7,5	0,72	9,20	6,0	0,70	0,82	в
24	12,0	2,5	22,0	7,5	0,90	3,32	3,5	0,95	10,7	7,5	0,86	-	-	-	0,92	г
25	12,5	-	28,5	7,0	0,92	2,47	3,5	0,82	6,13	7,0	0,90	7,10	6,0	0,82	0,86	а
26	13,0	4,5	34,9	7,0	0,82	2,07	4,0	0,80	4,63	7,0	0,95	-	-	-	0,88	б
27	13,5	-	42,5	7,0	0,95	1,54	4,0	0,88	3,31	7,0	0,86	10,5	6,0	0,95	0,84	в
28	14,0	9,5	56,9	7,0	0,70	12,3	7,0	0,76	6,70	7,0	0,92	-	-	-	0,90	г
29	14,5	-	1,31	4,5	0,85	16,5	7,0	0,78	8,50	7,0	0,88	17,5	5,5	0,80	0,88	а
30	15,0	11,5	1,74	4,5	0,86	30,1	6,5	0,90	11,4	7,0	0,70	-	-	-	0,80	б