2.7 Выбор защитной аппаратуры и питающих проводников

Необходимо произвести выбор защитной аппаратуры (тепловых реле, предохранителей, автоматических воздушных выключателей) в соответствии с нагрузкой защищаемых участков по электрической принципиальной схеме управления.

Тепловые реле для защиты электродвигателей от перегрузок выбираем по условиям:

I_{ном.т.р.}≥I_ном , (41)

I_{ном.т.э.р.}≥I_ном , (42)

где , I_{ном.т.р.} - номинальный ток теплового реле, А;

I_{ном.т.э.р.} - номинальный ток теплового элемента реле, А;

I_ном – номинальный ток защищаемой цепи, А.

Покажем выбор теплового реле КК1.

По условиям (41), (42):

I_{ном.т.р.}≥21,98 А

I_{ном.т.э.р.}≥ 21,98 А

По [3] выбираем тепловое реле марки РТЛ102204 с I_{ном.т.р.}=25 А, I_{ном.т.э.р.}=21,5 А с пределом регулирования тока несрабатывания 18-25 А.

Выбор тепловых реле сводим в таблицу 22.

Таблица 11

Поз. обозначение	Марка реле	Iном.т.р , А	Iном.т.э.р , А	Предел регулирования тока несрабатывания, А	Iном, А
КК	РТЛ102204	25	21,50	18,00-25,00	21,98

Примечание: В скобках указаны типоисполнения реле с переключающим контактам.

Выбор плавких предохранителей производим по условию:

I_вст≥I_ном.з.ц , (43)

где , I_вст - номинальный ток плавкой вставки, А;

I_{ном.з.ц.} - номинальный ток защищаемой цепи, А.

Покажем выбор предохранителя FU2:

I_вст≥I_л (44)

I_вст≥1,33 А

По [13] выбираем предохранитель ПРС-10-П с I_ном.пр=10 А, I_вст=2А.

Предохранители в силовых цепях двигателей выбираем по условию (44) и условию:

I_вст≥I_кр/а , (45)

где I_кр – наибольший возможный кратковременный ток в защищаемой цепи, А;

а – коэффициент, учитывающий тяжесть пуска, о.е.. При пуске двигателя без нагрузки на валу а=2,5 (лёгкий пуск). При пуске двигателя под нагрузкой (тяжёлый пуск) а=1,6-2,0.

Покажем выбор предохранителя FU4:

I_вст≥0,52 А

I_вст≥2,6/2,5=1,04 А

Здесь I_кр = I_п .

По [13] выбираем предохранитель ПРС-10-П с I_ном.пр=10 А, I_вст=2А.

Предохранитель FU1:

I_вст≥ I_ном2+I_ном1TV , (46)

I_вст≥ I_кр/а=(I_п2+I_ном1TV)/а (47)

где , I_ном1TV – номинальный ток первичной обмотки TV, А;

I_п2 – пусковой ток второго двигателя М2, А.

Номинальный ток первичной обмотки TV I_ном1TV, А, рассчитываем по формуле:

I_ном1TV= S_ном1TV/ U_ном1TV (48)

I_ном1TV=63/380=0,17 А

По условию (46):

I_вст≥1,93+0,17=2,1 А

По формуле (5):

I_п2=1,93∙5=9,65 А

По условию (45):

I_вст≥(9,65+0,17)/2,5=3,93 А

По [13] выбираем ПРС-10-П с I_ном.пр=10 А, I_вст=4 А.

Предохранители серии ПРС выбираем по [13].

Выбор предохранителей следует свести в таблицу 27.

Таблица 12

Поз. обозначение	Марка предохранителя	Iвст , А	Iном.з.ц , А
FU1	ПРС-10-П	4,0	2,10
FU2	ПРС-10-П	2,0	1,33
FU3	ПРС-10-П	2,0	1,04
FU4	ПРС-10-П	2,0	1,04

Выбор вводного автоматического выключателя производим по условию:

I_ном.р≥I_ном.з.ц , (49)

где I_ном.р. – номинальный ток теплового расцепителя выключателя, А;

Для QF2:

I_ном.з.ц =I_ном1+I_ном2+I_ном3+I_ном1TV (50)

I_ном.з.ц =21,98+1,93+0,52+0,17=24,6 А

По [7], [8] выбираем автоматический воздушный выключатель ВА60-36 с I_ном.в.=40 А, I_ном.р.=25 А.

Так как выбираем автоматические выключатели с комбинированными расцепителями, то проверяем их по току срабатывания электромагнитного расцепицеля по условию:

I_ср.э.р≥1,25 ∙I_кр , (51)

где I_ср.э.р. - ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А;

Для QF2:

I_ср.э.р=10 I_ном.р. (52)

I_ср.э.р=10∙25=250 А

I_кр=I_п1+I_п2+I_п3+I_ном2+I_ном1TV

I_кр=142,87+2,6+1,93+0,17=147,57 А

1,25∙I_кр=1,25∙147,57=184,46 А

Т.к. 250 А > 184,46 А, то автоматический воздушный выключатель выбран правильно.

Для защиты питающей линии идущей от распределительного устройства (РУ) к станку выбираем выключатель по условию селективности на одну ступень выше.

Ориентируемся на выключатели ВА51; ВА57 и другие, которыми комплектуются распределительные устройства.

Покажем выбор выключателя QF1.

По [7] выбираем выключатель ВА57-31 с I_ном.в.=100 А, I_ном.р.=31,5 А, I_ср.э.р.=400 А.

Выбор сечения питающей линии к станку производим по большему значению тока из двух условий:

I_доп≥I_дл/К_попр , (53)

I_доп≥(К_защ ∙I_{ном.р.РУ})/К_попр , (54)

где , I_доп - длительно допустимый ток проводника стандартного сечения при расчетных условиях прокладки, т.е. при t_окр.ср=+25⁰С (прокладка в воздухе) и при

t_окр.ср=+15⁰С (при прокладке в земле), А;

К_попр - поправочный коэффициент на фактическую температуру окружающей среды, о.е.;

I_{ном.р.РУ} - номинальный ток теплового расцепителя выключателя, установленного в РУ, А.

K_защ – коэффициент защитной аппаратуры, о.е..

I_доп≥24,6/1=24,6 А

I_доп≥(1,0 ∙31,5)/1=31,5 А

Примечание: при нормальных условиях прокладки (t_окр.ср=+25⁰С; или t_окр.ср=+15⁰С) К_попр.=1.

При прокладке провода в трубе для четырёхпроводной сети по [9], [15] выбираем АПВ-3(1х6)+1х3 с I_доп=32 А.

При прокладке кабеля АВВГ выбираем АВВГ-0,66-4х10 с I_доп=0,92∙42=38,64 А. [7]

Прокладка в воздухе.

Литература

1 Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные элементы РАЭ. Справочник. / Под ред. Н. Н. Акимова. - Мн.: Беларусь, 1994

2 Справочник по электротехнике и электрооборудованию./Под ред. И.И. Алиева.- Ростов н/Д.:Феникс,2003

3 Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования / Под ред. Ю. Г. Барыбина - М.: Энергоатомиздат, 1991

3 Диоды / Под ред. О. П. Григорьева. - М.: Радио и связь, 1990

4 Электротехнический справочник Т1/ Под ред. П.Г. Грудинского.- М.: Энергия,1974

5 Массовая радиобиблиотека «Диоды». - М.: Радио и связь, 1990

6 Зимин Е. Н. и др. Электрооборудование промышленных предприятий и установок. - М.: Энергоатомиздат, 1981

7 Козловская В.Б., Радкевич В.Н., Сацукевич В.Н. Электрическое освещение. – Мн.: Техноперспектива, 2007

8 Справочная книга для проектирования электрического освещения. / Под ред. Г. М. Кнорринга. - Л.: Энергия, 1987

9 Королев О.П. и др. Электроснабжение промышленных предприятий. - Мн.: РИПО, 1995

10 Справочник технолога-машиностроителя Т2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985

11 Электротехнический справочник Т2./ Под ред.

И.И. Орлова. - М.: Энергоатомиздат,1985

12 Соколов Б.А., Соколова Н.Б. Монтаж электрических установок. – М.: Энергоатомиздат,1991

13 Стоколов В.Е. Электрооборудование кузнечно-прессовых машин. Спровочник. - М.: Машиностроение, 1981

14 Массовая радиобиблиотека «Тиристоры». - М.: Радио и связь, 1990

15 Цигельман И.Е. Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий. – М.: Высшая школа, 1988

16 Справочник «Резисторы»/Под ред. И.И. Четвертокова, В.Н. Терехова. – М.: Радио и связь, 1991

17 Челноков А.А., Ющенко Л.Ф. Охрана окружающей среды и энергосбережение. – Мн.: РИПО,2009