- •Электроснабжение и электрооборудование промышленных предприятий
- •Введение
- •1. Выбор электрооборудования
- •1.2. Выбор осветительных приборов
- •Рекомендации по проектированию осветительных приборов
- •1.3. Выбор степени защиты и исполнения электрооборудования
- •2. Расчет электрических нагрузок цеха (предприятия)
- •3. Схема электроснабжения цеха (предприятия)
- •4. Выбор трансформаторов подстанции
- •5. Реактивная мощность в сетях промышленных предприятий и ее компенсация
- •6. Выбор проводов и жил кабелей
- •7. Общие указания по выбору аппаратов управления и защиты
- •8. Регулируемый электропривод как средство рационального использования энергоресурсов и снижения потребления реактивной энергии
- •8.1. Системы электроприводов «тиристорный преобразователь напряжения – асинхронный двигатель»
- •8.2. Внедрение частотно - регулируемых асинхронных электроприводов, как средства сбережения электроэнергии, повышения cosφ
- •9. Качество электрической энергии и энергосбережение
- •Библиографический список
- •Приложения приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Приложение 4
- •Графические обозначения элементов схем релейной защиты
- •Буквенные обозначения элементов схем релейной защиты
- •Приложение 5
- •Выбор кабельных линий, автоматического
- •Выключателя и предохранителя в сети 0,4 кВ
- •Задание на проектирование
- •1. Расчет электрических нагрузок по коэффициенту расчетной активной мощности
- •Значения коэффициентов расчетной нагрузки Kр для питающих сетей
- •3. Расчет пиковых нагрузок электроприемников
- •4. Выбор кабельных линий
- •Допустимый длительный ток определяется следующим образом
- •5. Расчет токов коротких замыканий
- •Трансформаторы трехфазные силовые общего назначения двухобмоточные
- •Расчет трехфазного короткого замыкания
- •Расчет однофазного короткого замыкания
- •6. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры Выбор предохранителя
- •Выбор электротеплового реле
- •Выбор автоматического выключателя
- •7. Проверка кабеля на термическую стойкость
- •8. Проверка допустимости перегрева кабеля при протекании по нему пикового тока в течение времени срабатывания защиты
- •Приложение 6
- •Оглавление
1.3. Выбор степени защиты и исполнения электрооборудования
Электрические машины и аппараты эксплуатируются в различных климатических условиях, различной влажности, температуре окружающего воздуха, различной высоте над уровнем моря, в атмосфере, содержащей те или иные коррозионно-активные элементы и при других ненормальных условиях. Поэтому исполнение электрооборудования должно соответствовать условиям окружающей среды (табл. 1.3).
Более подробно стандартные характеристики климатов представлены в [12]. В зависимости от места размещения при эксплуатации электротехнического оборудования установлено пять категорий изделий. Номер категории размещения следует за буквенным обозначением климатического исполнения.
Машины и аппараты, эксплуатируемые на открытом воздухе, обозначаются цифрой 1; под навесом или в закрытом помещении, где температура и влажность воздуха несущественно отличаются от колебаний наружного воздуха, – 2. Если изделия рассчитаны на работу в закрытых помещениях, в которых колебания температуры и влажности, а также воздействие песка и пыли существенно меньше, чем на открытом воздухе, – 3; в помещениях искусственно регулируемыми климатическими условиями, например, в закрытых отапливаемых помещениях, – 4; в помещениях с повышенной влажностью, в которых возможно длительное наличие воды и происходит частая конденсация влаги на стенах и потолке, например, в не отапливаемых и невентилируемых помещениях, – 5-я категория.
Таблица 1.3
Условные обозначения климатического исполнения
Исполнение |
Обозначение |
Электрооборудование, предназначенное для эксплуатации на суше, реках, озерах для макроклиматических районов: |
|
с умеренным климатом |
У |
с холодным климатом |
ХЛ |
с влажным тропическим климатом |
ТВ |
с сухим тропическим климатом |
ТС |
как с сухим, так и с влажным тропическим климатом |
Т |
для всех макроклиматических районов на суше (общеклиматическое исполнение) |
О |
Электрооборудование, предназначенное для установки на морских судах для макроклиматических районов: |
|
с умеренно холодным морским климатом |
М |
с тропическим морским климатом |
ТМ |
для неограниченного района плавания |
ОМ |
Электрооборудование, предназначенное для эксплуатации на суше и на море |
В |
Обозначение ХЛ1 означает, что изделие может работать в районах с холодным климатом при установке на открытом воздухе.
По условиям защиты от вредного воздействия окружающей среды двигатели и аппараты общего применения классифицируются в соответствии с [9]. При выборе их в зависимости от климатического исполнения, степени защиты и характеристики помещений и установок можно руководствоваться [9].
Рекомендации по выбору электрооборудования для взрывоопасных и пожароопасных зон представлены в [9, 13].
Существуют исполнения степени защиты электроизделий от попадания внутрь твердых посторонних тел и воды и от соприкосновения обслуживающего персонала с токоведущими и вращающимися частями, находящимися внутри машины.
Исполнение электрооборудования по степени защиты обозначается латинскими буквами IP и двумя цифрами (ГОСТ 14254-80). Первая цифра (от 0 до 6) характеризует степень защиты персонала от соприкосновения с токоведущими или вращающимися частями, находящимися внутри машины, а также от попадания в нее твердых посторонних тел; вторая цифра (от 0 до 8) характеризует степень защиты от проникновения воды внутрь (см. табл. 1.4).
Таблица 1.4
Степени защиты персонала от прикосновения с токоведущими и вращающимися частями электрических изделий и от попадания посторонних предметов и влаги
Первая цифра условного обозначения |
Защиты персонала и от попадания посторонних предметов |
0 |
Специальная защита отсутствует |
1 |
Защита от проникновения внутрь оболочки большого участка поверхности человеческого тела, например руки, и от проникновения твердых тел размером свыше 50 мм |
2 |
Защита от проникновения внутрь оболочки пальцев или предметов длиной не более 80 мм и от проникновения твердых тел размером свыше 12 мм |
3 |
Защита от проникновения внутрь оболочки инструментов, проволоки и т.д. диаметром или толщиной более 2,5 мм и от проникновения твердых тел размером более 1 мм |
4 |
Защита от проникновения внутрь оболочки проволоки и от проникновения твердых тел размером более 1 мм |
5 |
Проникновения внутрь оболочки пыли не предотвращено полностью. Однако пыль не может проникать в количестве, достаточном для нарушения работы изделия |
6 |
Проникновения пыли предотвращено полностью |
Вторая цифра условного обозначения |
Защита от попадания воды |
0 |
Специальная защита отсутствует |
1 |
Защита от капель воды: капли воды, вертикально падающие на оболочку не должны оказывать вредного воздействия на изделие |
2 |
Защита от капель воды при наклоне оболочки до 150: капли воды, вертикально падающие на оболочку не должны оказывать вредного воздействия на изделие при наклоне его оболочки на любой угол до 150 относительно нормального положения |
3 |
Защита от дождя: дождь падающий на оболочку под углом 600 от вертикали не должен оказывать вредного воздействия на изделие |
4 |
Защита от брызг: вода, разбрызгиваемая на оболочку в любом направлении, не должна оказывать вредного воздействия на изделие |
5 |
Защита от водяных струй: струя воды, выбрасываемая в любом направлении на оболочку не должна оказывать вредного воздействия на изделие |
6 |
Защита от волн воды: вода при волнении не должна попадать внутрь оболочки в количестве, достаточном для повреждения изделия |
7 |
Защита при погружении в воду: вода не должна проникать в оболочку, погруженную в воду при определенных условиях давления и времени в количестве, достаточном для повреждения изделия |
8 |
Защита при длительном погружении в воду: изделия пригодны для длительного погружения в воду при условиях, установленных изготовителем |
Для применения рекомендуются не все возможные комбинации степеней от попадания посторонних предметов и влаги. Степени защиты электрических машин представлены в табл. 1.5.
Например, асинхронные двигатели общего назначения серии А4 имеют степень защиты IP44 (IP54). Степени защиты электрических аппаратов общепромышленного исполнения представлены в [9].
При проектировании электромашинных помещений (ЭМП), в которых совместно могут быть установлены электрические генераторы, вращающиеся или статические преобразователи, электродвигатели, трансформаторы, распределительные устройства, щиты и пульты управления, а также относящиеся к ним вспомогательное оборудование, необходимо руководствоваться требованиями ПУЭ и [13]. В [13] представлены рекомендации по размещению и установке электрооборудования в ЭМП.
При выборе электрооборудования для характерных производственных установок можно руководствоваться рекомендациями, изложенными в [9].
Насосные станции в зависимости от их строительного выполнения (заглубленные или надземные), характера водозабора и вентиляции могут быть отнесены к нормальным, влажным или сырым помещениям.
Воздушные компрессорные станции относятся к помещениям с нормальной средой, помещения аммиачных компрессорных станций – к взрывоопасным помещениям класса В-1б [9], прочие – к соответствующему классу в зависимости от свойств газа, нагнетаемого компрессором.
Помещения котельных при газовом топливе рассматриваются как влажные или жаркие. Выбор исполнения электрооборудования для характерных производственных установок котельных производится по [9].
Таблица 1.5
Степени защиты электрических машин
Степени защиты персонала от соприкосновения и от попадания посторонних тел |
Степени защиты от проникновения воды | ||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | |
0 |
IP00 |
IP01 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1 |
IP10 |
IP11 |
IP12 |
IP13 |
– |
– |
– |
– |
– |
2 |
IP20 |
IP21 |
IP22 |
IP23 |
– |
– |
– |
– |
– |
3 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
4 |
– |
– |
– |
IP43 |
IP44 |
– |
– |
– |
– |
5 |
– |
– |
– |
– |
IP54 |
IP55 |
IP56 |
– |
– |
6 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |