Послідовність виконання роботи
1.Випишіть умову завдання з вихідними даними свого варіанту (таблиця 3.3).
2.Накресліть схему розподільчої мережі (рис.3.2).
3.Визначте робочі і максимальні струми на кожній ділянці мережі.
4.Виберіть марки автоматичних вимикачів (додаток 23) і уставки за струмом. 5.Визначте площу перерізу струмоведучих жил проводів і кабелів.
6.Результати розрахунків зведіть в таблицю (див. таблицю 3.1).
Зміст звіту
1.Вихідні дані свого варіанту і розрахункова схема мережі.
2.Проведені розрахунки.
3.Зведена таблиця розрахунків і вибраного електрообладнання.
4.Висновок.
Методичні вказівки до виконання роботи
Автоматичні вимикачі (автомати) - більш досконалі захисні апарати в порівнянні з запобіжниками. Вони призначені для захисту електроустановок напругою від коротких замикань (електромагнітні розчіплювачі) і перевантажень ( теплові розчіплювачі). В окремі типи автоматів можуть бути вмонтовані незалежні і або мінімальної напруги. Автомати також використовують для нечастих оперативних вмикань і вимикань електроустановок.
Автомати дорожчі запобіжників, більш складні по конструкції, мають більші габаритні розміри. Водночас ряд суттєвих переваг автоматів в порівнянні із запобіжниками (можливість швидкого включення після спрацювання, більш стабільні характеристики, можливість виконання окремих типів автоматів з нульовим захистом від зниження напруги, одночасне відключення всіх трьох фаз та ін.) обумовили їх широке застосування в електроустановках різного призначення.
|
|
В даний час найбільш широко використовують автоматичні вимикачі серій А3700, АЕ20М, АП50Б, ВА51 і ВА52. Технічні дані окремих типовиконань автоматичних вимикачів наведено в додатку 23.
При розрахунку мереж спочатку вибирають автоматичні вимикачі, а потім визначають площі січення проводів і кабелів. Автоматичні вимикачі вибирають за такими умовами:
де Uн.а. Uн.у.- відповідно номінальні напруги автомата і електроустановки, В;
Ін.а., Ін.у.- відповідно номінальні струми автомата і електроустановки, А;
Ін.т.р.- номінальний струм теплового розчіплювала автомата, А;
Ір.- робочий струм електроустановки, А;
kн.m- коефіцієнт надійності, Який враховує розкид по струму спрацювання теплового розчіплювала (приймають в межах 1,1...1,3);
Іс.е.р- струм спрацювання відсічки електромагнітного розчіплювача, А;
Ір.max- максимальний робочий струм електроустановки, А;
kн.e- коефіцієнт надійності ,який враховує розкид по струму електромагнітного розчіплювала і пускового струму електродвигуна (приймають 1,25);
|
|
Ігр.від- граничний включає мий автоматом струм, А;
Ік.з. max- максимальний струм короткого замикання в місці встановлення автомата, А:
де Uн- номінальна напруга мережі, В;
zm - опір трансформатора, приведений до напруги 400 В, Ом;
zл – опір лінії від шин 0,4 кВ підстанцій до місця встановлення автомата, Ом.
При виборі площі січення проводів і кабелів, захищених автоматичними вимикачами необхідно, у відповідності до правил влаштування електроустановок, дотримуватись наступних умов.
Допустимий струм для провідників з полівінілхлоридною, гумовою і подібною по теплових властивостях ізоляцією, які прокладають в пожежонебезнечних і вибухонебезпечних приміщеннях, а також для освітлювальних мереж житлових, громадських і службово-побутових приміщень, при захисті їх від перевантаження і коротких замикань:
- для вимикачів, які мають тільки електромагнітний розчіплювач (відсічку):
- для вимикачів, які мають тепловий або комбінований розчіплювач:
де Іу а - струм уставки автоматичного вимикача, А.
Допускається для тих же провідників і вимикачів, які прокладають у пожежо-і вибухобезпечних приміщеннях:
Умови необхідно також дотримуватись:
- для кабелів з паперовою ізоляцією і вимикачів, які мають тільки відсічку;
|
|
- для провідників всіх марок і вимикачів з неурегульованою обернено залежною від струму характеристикою теплового розчіплювана, з відсічкою або без неї;
- для провідників з полівінілхлоридною, гумовою і аналогічною за тепловими властивостями ізоляцією і вимикачів з регульованою обернено залежною від струму характеристикою теплового розчіплювана.
Для кабелів з паперовою ізоляцією, ізоляцією із вулканізованого поліетилену і автоматів, які мають регульовану обернено залежну від струму характеристику теплового розчіплювана, виконують умову:
Але відповідний тривало допустимий струм повинен бути не менше розрахункового, тобто повинна виконуватись умова:
де k — поправочний коефіцієнт, який враховує невідповідність дійсних умов з прийнятими при складанні таблиць тривало допустимих струмів:
де kn1 -поправочний коефіцієнт на температуру навколишнього середовища;
kn2 - поправочний коефіцієнт на кількість прокладених проводів, кабелів;
кn3 - коефіцієнт, який враховує повторно-короткочасний режим роботи електроспоживачів, прокладання в особливому грунті і інше.
Якщо умова не виконується, то вибирають найближчу більшу площу поперечного січення провідника.
|
|
На відгалуженняхдо електродвигунів з короткозамкнутим ротором у вибухо-небезпечних зонах:
а у вибухонебезпечних:
Для всіх провідників, які прокладені до електродвигунів,необхідно також щоб виконувались умови:
-для автоматичних вимикачів, які мають тільки відсічку
-для автоматичних вимикачів з нерегульованою обернено залежною від струму характеристикою при будь якому струмі уставки відсічки, якщо вона є
Розглянувши вимоги правил влаштування електроустановок можна встановити, що в якості захисних апаратів доцільно застосовувати автоматичні вимикачі з комбінованими розчіплювачами. Вибір автоматичних вимикачів з одним електромагнітним розчіплювачем при захисті мережі, в якій є пускові струми, від коротких замикань і перевантажень призводить до значного завищення площі січення провідників.
Приклад 3. Від розподільчого пункту РІІ (рис. 3.1) до силового щита РЩ кабель з мідними жилами в землі, де температура рівна +20°С. В приміщенні з температурою +25°С від щита РЩ до електродвигунів прокладено проводи з алюмінієвими жилами і полівінілхлоридною ізоляцією в трубах. Освітлювальна магістраль виконана кабелем з алюмінієвими жилами, який прокладений відкрито. Напруга мережі 380/220В. Характеристика електроспоживачів наведена в таблиці 3.1.
Вибрати автоматичні вимикачі з комбінованими розчіплювачами, площу поперечного перерізу проводів і кабелів для електричної мережі.
Таблиця 3.1. Характеристика споживачів до прикладу 3
Двигун М1 | Двигун М2 | Освітленя, Росв, кВт | Коефіцієнт одночасності (k0) на ділянці РП-РЩ
| ||||
Ін,А | kі | kз | Ін,А | kі | kз | ||
15,1 | 7,5 | 0,9 | 3,52 | 5,5 | 1,0 | 6,6 | 1 |
Рис.3.1. Розрахункова схема електромережі до прикладу З.
РІШЕННЯ
ЛІНІЯ РЩ-Росв.
Робочий струм лінії:
Номінальний струм вставки теплового розчіплювача вибираємо за умовою:
.
Приймаємо автоматичний вимикач (QF4) типу ВА51-25-340010030УХЛ3 з нерегульованою обернено залежною від струму характеристикою теплового розчіплювала і струмом спрацювання електромагнітного розчіплювала (відсічка) .
Січення струмоведучих жил кабеля визначаємо за умовами:
За додатком 3 (для трижильних кабелів з алюмінієвими жилами, які прокладені відкрито) з врахуванням мінімально допустимого січення струмоведучих жил визначаємо найближче більше значення допустимого струму:
Даному значенню тривало допустимого струму відповідає січення струмопровідних жил q=2,5 мм2. Отже, приймаємо кабель марки АВВГ(4х2,5).
ЛІНІЯ РЩ-М2
Робочий струм електродвигуна М2:
Пусковий струм електродвигуна:
Струм уставки теплового розчіплювала автомата вибираємо за умовою:
Струм спрацювання електромагнітного розчіплювача вибираємо за умовою: .
Приймаємо автоматичний вимикач (QF3) типу ВА51Г25-340010РЗ0УХЛ3 з регульованою обернено залежною від струму характеристикою теплового розчіплювача і струмом спрацювання електромагнітного розчіплювача- .
Теплові розчіплювачі даного автоматичного вимикача можуть регулювати силу струму неспрацювання в межах (0,8...1) Ін.т.р.. Визначаємо кратність сили струму уставки автомата:
.
Переріз струмоведучих жил проводів визначаємо за умовами:
.
За додатком 1 з врахуванням мінімально допустимих перерізів струмоведучих жил проводів в електропроводках (для трьох одножильних проводів з алюмінієвими жилами, які прокладені в одній трубі) визначаємо найближче більше значення тривало допустимого струму:
Даному значенню допустимого струму відповідає переріз струмоведучих жил q=2,0 мм2. Отже, приймаємо прокладання проводів АПВ4(1х2,0).
ЛІНІЯ РЩ-М1
Приймаємо автоматичний вимикач (QF2) типу ВА51Г25-340010РЗ0УХЛ3 з даними: і .
.
Переріз струмоведучих жил проводів визначаємо за умовами:
За додатком 1 (для трьох одножильних проводів, які прокладені в одній трубі) визначаємо найближче більше значення тривало допустимого струму:
.
Даному значенню допустимого струму відповідає переріз струмоведучих жил q=2,0 мм2. Отже, приймаємо прокладання проводів АПВ 4(1х2,0).
ЛІНІЯ РП-РЩ
Робочий струм лінії:
.
Максимальний робочий струм лінії:
Приймаємо автоматичний вимикач (QF1) типу ВА51-31-340010Р30УХЛ3 з даними і
Переріз струмоведучих жилкабеля, з врахуванням температури землі , вибираємо за умовами:
За додатком 2(трижильні прокладені в землі) визначаємо найближче більше значення тривало допустимого струму:
Даному визначенню допустимого струму відповідає переріз струмоведучих жил q=2,5 мм2. Отже, приймаємо прокладання кабеля ВВБ(4х2,5).
Таблиця 3.2. Зведена таблиця розрахунків до прикладу 3.
Параметр/Лінія | РЩ-Росв | РЩ-М2 | РЩ-М1 | РП-РЩ |
Робочий струм, А | 10,04 | 3,52 | 13,59 | 27,11 |
Максимальний струм, А | 10,04 | 19,36 | 113,25 | 126,77 |
Тип автоматичного вимикача | ВА51-25 | ВА51Г25 | ВА51Г25 | ВА51-31 |
Номінальний струм теплового розчіплювача,А | 12,5 | 4 | 16 | 31,5 |
Струм спрацюваня теплового розчіплювача, А | 87,5 | 56 | 224 | 315 |
Марка проводу (кабеля) | АВВГ | АПВ | АПВ | ВВБ |
Переріз струмоведучих жил, мм2 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
Тривало допустимий струм проводу (кабеля),А | 17,48 | 19 | 19 | 38 |
Умова завдання. Від розподільчого пункту РІІ (рис. 3.2) до силового щита РІЦІ прокладено кабель з мідними жилами в землі, температура землі рівна +5°С. Від силового щита РІЦІ до силового щита РЩ2, які знаходяться в приміщенні, відкрито прокладено кабель з алюмінієвими жилами. Температура повітря в приміщенні +25°С. Від щитів РЩ1 і РЩ2 до електродвигунів прокладено проводи з алюмінієвими жилами в трубах. Освітлювальна магістраль виконана проводами з мідними жилами, які прокладено відкрито. Напруга мережі живлення 380/220 В. Характеристика електроспоживачів наведена в таблиці 3.3.
Вибрати автоматичні вимикачі з комбінованими розчіплювачами, площу поперечного перерізу проводів і кабелів для електричної мережі.
Рис. 3.2. Розрахункові схеми електричної мережі до практичної роботи №3
Таблиця 3.3. Варіанти завдань до практичної роботи №3.
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 | 3,0 | - | 2,55 | 6,0 | 0,72 | 44,7 | 6,5 | 0,84 | 3,31 | 7,0 | 0,92 | 6,13 | 7,0 | 0,85 | 0,84 | а |
2 | 1,5 | 12,0 | 3,31 | 7,0 | 0,74 | 37,0 | 6,5 | 0,82 | 10,7 | 7,5 | 0,90 | - | - | - | 0,86 | б |
3 | 2,0 | - | 4,63 | 7,0 | 0,94 | 30,1 | 6,5 | 0,80 | 2,14 | 5,0 | 0,88 | 10,7 | 7,5 | 0,70 | 0,88 | в |
4 | 2,5 | 10,0 | 6,13 | 7,0 | 0,90 | 22,9 | 6,5 | 1,00 | 3,52 | 5,5 | 0,85 | - | - | - | 0,90 | г |
5 | 3,5 | - | 7,94 | 7,5 | 0,92 | 16,5 | 7,0 | 0,96 | 1,74 | 4,5 | 0,86 | 5,00 | 6,5 | 0,90 | 0,92 | а |
6 | 3,5 | 8,0 | 10,7 | 7,5 | 0,88 | 12,3 | 7,0 | 0,94 | 2,26 | 4,5 | 0,94 | - | - | - | 0,94 | б |
7 | 4,0 | - | 14,8 | 7,5 | 0,86 | 9,20 | 6,0 | 0,92 | 3,05 | 4,5 | 0,76 | 8,50 | 7,0 | 0,84 | 0,90 | в |
8 | 5,5 | 6,0 | 21,1 | 7,5 | 0,75 | 7,10 | 6,0 | 0,90 | 4,20 | 6,0 | 0,74 | - | - | - | 0,92 | г |
9 | 7,0 | - | 28,5 | 7,0 | 0,80 | 5,60 | 6,0 | 0,88 | 5,60 | 6,0 | 0,90 | 15,1 | 7,5 | 0,78 | 1,00 | а |
10 | 5,5 | 4,0 | 34,5 | 7,0 | 0,84 | 4,20 | 6,0 | 0,86 | 2,07 | 4,0 | 0,92 | - | - | - | 0,82 | б |
11 | 6,0 | - | 41,5 | 7,0 | 0,76 | 3,05 | 4,5 | 0,84 | 2,47 | 3,5 | 0,84 | 22,0 | 7,5 | 0,85 | 0,84 | в |
12 | 6,5 | 2,0 | 55,5 | 7,5 | 0,75 | 2,26 | 4,5 | 0,82 | 3,32 | 3,5 | 0,88 | - | - | - | 0,85 | г |
13 | 7,0 | - | 1,18 | 5,0 | 0,82 | 45,8 | 6,0 | 0,80 | 4,10 | 5,5 | 0,86 | 6,70 | 7,0 | 0,80 | 0,87 | а |
14 | 7,5 | 14,5 | 1,69 | 5,0 | 0,84 | 39,0 | 6,0 | 0,84 | 6,20 | 6,0 | 0,75 | - | - | - | 0,88 | б |
15 | 8,0 | - | 2,14 | 5,0 | 0,72 | 31,2 | 5,5 | 0,96 | 7,80 | 6,0 | 0,70 | 11,4 | 7,0 | 0,95 | 0,90 | в |
16 | 8,5 | 12,5 | 2,75 | 5,5 | 0,70 | 25,5 | 6,0 | 0,84 | 10,5 | 6,0 | 0,76 | - | - | - | 0,93 | г |
17 | 9,0 | - | 3,52 | 5,5 | 0,95 | 17,5 | 5,5 | 0,82 | 13,6 | 6,0 | 0,95 | 12,3 | 7,0 | 0,88 | 0,95 | а |
18 | 9,5 | 5,5 | 5,00 | 6,5 | 1,00 | 13,6 | 6,0 | 0,70 | 17,5 | 5,5 | 0,90 | - | - | - | 0,92 | б |
19 | 10,0 | - | 6,70 | 7,0 | 0,86 | 10,5 | 6,0 | 0,72 | 25,5 | 6,0 | 0,85 | 16,5 | 7,0 | 0,75 | 0,90 | в |
20 | 10,5 | 7,5 | 8,50 | 7,0 | 0,70 | 7,80 | 6,0 | 0,74 | 31,2 | 5,5 | 0,80 | - | - | - | 0,85 | г |
21 | 11,0 | - | 11,4 | 7,0 | 0,85 | 6,20 | 6,0 | 0,80 | 39,0 | 6,0 | 0,75 | 9,20 | 6,0 | 0,70 | 0,82 | а |
22 | 11,5 | 2,5 | 15,1 | 7,5 | 0,80 | 4,10 | 5,5 | 0,85 | 7,94 | 7,5 | 0,72 | - | - | - | 0,92 | б |
23 | 12,0 | - | 22,0 | 7,5 | 0,90 | 3,32 | 3,5 | 0,95 | 10,7 | 7,5 | 0,86 | 7,10 | 6,0 | 0,82 | 0,86 | в |
24 | 12,5 | 4,5 | 28,5 | 7,0 | 0,92 | 2,47 | 3,5 | 0,82 | 6,13 | 7,0 | 0,90 | - | - | - | 0,88 | г |
25 | 13,0 | - | 34,9 | 7,0 | 0,82 | 2,07 | 4,0 | 0,80 | 4,63 | 7,0 | 0,95 | 10,5 | 6,0 | 0,95 | 0,84 | а |
26 | 13,5 | 9,5 | 42,5 | 7,0 | 0,95 | 1,54 | 4,0 | 0,88 | 3,31 | 7,0 | 0,86 | - | - | - | 0,90 | б |
27 | 14,0 | - | 56,9 | 7,0 | 0,70 | 12,3 | 7,0 | 0,76 | 6,70 | 7,0 | 0,92 | 17,5 | 5,5 | 0,80 | 0,88 | в |
28 | 14,5 | 11,5 | 1,31 | 4,5 | 0,85 | 16,5 | 7,0 | 0,78 | 8,50 | 7,0 | 0,88 | - | - | - | 0,80 | г |
29 | 15,0 | - | 1,74 | 4,5 | 0,86 | 30,1 | 6,5 | 0,90 | 11,4 | 7,0 | 0,70 | 12,3 | 7,0 | 1,00 | 0,86 | а |
30 | 6,5 | 12,0 | 1,75 | 6,0 | 0,70 | 59,6 | 6,5 | 0,86 | 9,20 | 6,0 | 0,80 | - | - | - | 0,84 | б |
Питання для самоконтролю
1.Які переваги автоматичних вимикачів перед запобіжниками?
2.Як визначити струм уставки теплового і електромагнітного розчіплювачів автоматичного вимикача для електродвигуна?
3.Які умови вибору площі перерізу проводів на відгалуженнях до електродвигуна?
4.Як перевірити неспрацювання електромагнітного розчіплювачавимикача при пуску електродвигуна?
5.На що вказує: буква Г в вимикачах серій ВА51 і ВА52?
6.В якій послідовності виконують розрахунки при виборі уставок струмів вимикачів і площі перерізу проводів?
Практична робота № 4
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 393; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!