Тема 2. Вибір автоматичних вимикачів і перерізу проводів кабелів за допустимим нагріванням план

1 Вибір автоматичних вимикачів і перерізу проводів кабелів за

допустимим нагріванням.

Література.

1. Електропостачання агропромислового комплексу: підруч. / Козирський В.В., Каплун В.В., Волошин С.М. - К.: Аграрна освіта, 2011. – 448с. арк.. 147 – 152, 52- 59.

2. Притака І.П., Козирський В.В. Електропостачання сільського господарства. – К.: Урожай,

1995, - 304 с.

арк.. 108 - 118

3. Будзко И.А., Зуль Н.М. Электроснабжение сельского хозяйства.

- М.: Агропромиздат, 1990. – 496 с

арк. 117…131.

Вибір автоматичних вимикачів і перерізу проводів кабелів за допустимим нагріванням

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 перерізу проводів і кабелів. Автоматичні вимикачі вибирають за такими умовами:

де U_н.а. U_н.у.- відповідно номінальні напруги автомата і електроустановки, В;

І_н.а., І_н.у.- відповідно номінальні струми автомата і електроустановки, А;

І_н.т.р.- номінальний струм теплового розчіплювала автомата, А;

І_р.- робочий струм електроустановки, А;

k_н.m- коефіцієнт надійності, Який враховує розкид за струмом спрацювання теплового розчіплювала (приймають в межах 1,1...1,3);

І_с.е.р- струм спрацювання відсічки електромагнітного розчіплювача, А;

І_р.max- максимальний робочий струм електроустановки, А;

k_н.e- коефіцієнт надійності ,який враховує розкид за струмом електромагнітного розчіплювача і пускового струму електродвигуна (приймають 1,25);

І_гр.від- граничний, що вимикає автомат струм, А;

І_{к.з. max}- максимальний струм короткого замикання в місці встановлення автомата, А:

де U_н- номінальна напруга мережі, В;

z_m - опір трансформатора, приведений до напруги 400 В, Ом;

z_л – опір лінії від шин 0,4 кВ підстанцій до місця встановлення автомата, Ом.

При виборі площі перерізу 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 І_{у 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 розчіплювача.

Для кабелів з паперовою ізоляцією, ізоляцією із вулканізованого поліетилену і автоматів, які мають регульовану обернено залежну від струму характеристику теплового розчіплювача, 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 k_n1 -поправочний коефіцієнт на температуру навколишнього середовища;

k_n2 - поправочний коефіцієнт на кількість прокладених проводів, кабелів;

к_n3 - коефіцієнт, який враховує повторно-короткочасний режим роботи електроспоживачів, прокладання в особливому грунті і інше.

Якщо умова не виконується, то вибирають найближчу більшу площу поперечного перерізу провідника.

На відгалуженнях до 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 улаштування 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 перерізу провідників.