Пожарная безопасность электроустановок / Agunov - Pozharnaya bezopasnost elektroustanovok 2012

140

Глава 3

Решение:

1)Определяем установленную мощность электрооборудования:

Pу = 150 16 + 75 2 + 25 8 + 1500 = 4250 (Вт).

2)По таблице 3.4 находим коэффициент спроса:

kc = 0,8.

3) Вычисляем расчетную мощность:

Pр = 0,8·4250 = 3400 (Вт).

4) Находим рабочий ток:

Iр = 3400/220 ≈ 15,5 (А).

5)По ПУЭ из таблицы 1.3.5 с учетом стандартного ряда сечений определяем сечение жил алюминиевых проводов, проложенных открыто и соответствующих току 15,5 А.

Принимаем сечение алюминиевых жил равным 2,5 мм2.

6)Определяем соответствие сечения и марки провода имеющейся нагрузке.

При Uн = 220 В и имеющейся нагрузке можно использовать провод предусмотренной в проекте марки с двумя алюминиевыми жилами сечением 2,5 мм2, плоский с полихлорвиниловой изоляцией

для открытой прокладки, с изоляцией рассчитанной на 500 В, типа АППВ – 2 × 2,5.

Проектом предусмотрен провод с большим сечением — АППВ – 2 × 4. Следовательно, запроектированное сечение провода соответствует имеющейся нагрузке.

Задача 3.2. Определить сечение и указать марку кабеля с медными жилами двухпроводной линии наружного освещения, вдоль которой распределены электроприемники так, как это показано на рис. 3.14, если сечение жил кабеля на всех участках линии одинаково.

Пожарная безопасность электрических сетей

141

Рис. 3.14. Схема к задаче 3.2

Решение:

1) Снижение напряжения у наиболее удаленных ламп наружного освещения, выполненного светильниками, должно быть не более 5 %.

а) Определим размеры среднего и последнего участков линии:

lс = 20 – 12 = 8 (м);

lп = 50 – 20 = 30 (м).

б) Найдем сечение жил кабеля линии:

(мм2).

В соответствии со стандартным рядом сечений принимаем s =

6мм2.

2)Для двухпроводной линии наружного освещения подходит кабель СРБ с двумя медными жилами сечением 6 мм2, с резиновой изоляцией, рассчитанной на напряжение до 500 В, бронированный, с наружным покровом из кабельной пряжи, применяемый для прокладки в земле.

Задача 3.3. Определить соответствие сечения и марки проводов осветительной сети торгового зала универсама предусмотренной нагрузке и соответствие номинальных параметров аппаратов защиты условиям надежности защиты. В качестве источника питания используется отдельный осветительный трансформатор мощностью

142

Глава 3

25 кВА. Проводка запроектирована в трубах проводом АПРТО, защита предохранителями типа ПР-2. В универсаме установлено 20 светильников на действующее напряжение 220 В мощностью по 200 Вт каждый. Электрическая схема осветительной сети представлена на рис. 3.15.

Рис. 3.15. Схема к задаче 3.3

Решение:

1)Определяем класс помещений по условиям окружающей среды. Согласно п. 1.1.6 ПУЭ помещение является сухим, нормальным.

2)Согласно п. 3.1.8 и п. 3.1.10 ПУЭ осветительные сети в торговых помещениях должны быть защищены от токов короткого замыкания и перегрузки.

3)Определяем установленную мощность всего электрооборудования:

Pу = 200·20 = 4000 (Вт).

4) По таблице 3.4 находим коэффициент спроса:

kc = 1.

5) Вычисляем расчетную мощность всего электрооборудования:

Pр = 1·4000 = 4000 (Вт).

Пожарная безопасность электрических сетей

143

6) Находим рабочий ток всего электрооборудования:

Iр = 4000 /220 ≈ 18,2 (А).

7)По ПУЭ из таблицы 1.3.5 с учетом стандартного ряда сечений определяем сечение жил одного двухжильного алюминиевого провода, проложенного в одной трубе, соответствующих току 18,2 А.

При Uн = 220 В и имеющейся нагрузке для подачи электроэнергии от трансформатора к щиту освещения можно использовать провод предусмотренной в проекте марки с двумя алюминиевыми жилами сечением 2,5 мм2, круглый, с резиновой изоляцией жил,

вобщей оболочке, для прокладки в стальных трубах, с изоляцией рассчитанной на 500 В, типа АПРТО – 2 × 2,5.

Проектом предусмотрен провод с большим сечением — АПРТО – 2 × 4. Из таблицы 1.3.5 ПУЭ для провода, предусмотренного проек-

том, допустимый длительный ток Iд = 25 А, что в 1,37 раза больше рабочего тока всего электрооборудования. Следовательно, условие защиты от перегрузок выполнено и запроектированное сечение провода соответствует имеющейся нагрузке.

8)Определяем соответствие номинального тока плавкой вставки общего предохранителя ПР-2 (Iном. вст. = 20 А).

Для осветительных сетей номинальный ток плавкой вставки предохранителя во всех случаях должен быть больше или равен рабочему току. Поскольку рабочий ток равен 18,2 А, данное условие выполняется.

9) Определяем установленную мощность для отдельной группы электрооборудования, состоящей из четырех одинаковых групп:

Pу = 200·5 = 1000 (Вт).

10) С учетом найденного ранее коэффициента спроса определяем расчетную мощность одной группы:

Pр = 1·1000 = 1000 (Вт).

144

Глава 3

11) Находим рабочий ток группы электрооборудования:

Iр = 1000 /220 ≈ 4,55 (А).

12)По ПУЭ из таблицы 1.3.5 с учетом стандартного ряда сечений определяем сечение жил одного двухжильного алюминиевого провода, проложенного в одной трубе, соответствующих току 4,55 А.

При Uн = 220 В и имеющейся нагрузке для подачи электроэнергии к одной группе освещения можно использовать провод предусмотренной в проекте марки с двумя алюминиевыми жилами сечением 2,5 мм2, круглый, с резиновой изоляцией жил, в общей оболочке,

для прокладки в стальных трубах, с изоляцией рассчитанной на 500 В, типа АПРТО – 2 × 2,5.

Проектом предусмотрен провод с данным сечением — АПРТО – 2 × 2,5. Из таблицы 1.3.5 ПУЭ для провода предусмотренного про-

ектом допустимый длительный ток Iд = 19 А, что в 4,2 раза больше рабочего тока группы электрооборудования. Следовательно, условие защиты от перегрузок выполнено и запроектированное сечение провода соответствует имеющейся нагрузке.

13)Определяем соответствие номинального тока плавкой вставки группового предохранителя ПР-2 (Iном. вст. = 6 А):

а) Для осветительных сетей номинальный ток плавкой вставки предохранителя во всех случаях должен быть больше или равен рабочему току. Поскольку рабочий ток равен 4,55 А, данное условие выполняется;

б) При защите сетей от перегрузки предохранителями с плавкой вставкой допустимый длительный ток проводников должен быть не менее 125 % номинального тока плавкой вставки. Поскольку

,

условие защиты от перегрузок выполняется.

Пожарная безопасность электрических сетей

145

14) Проверяем групповой предохранитель ПР-2 (15/6) по условию надежности отключения тока короткого замыкания в конце защищаемой группы:

а) Найдем суммарное сопротивление фазного провода, равное сопротивлению провода от трансформатора до щита освещения плюс сопротивление провода одной группы освещения (в распределительных сетях до 1000 В при определении тока короткого замыкания индуктивным сопротивлением можно пренебречь, это приведет к несколько завышенным значениям тока короткого замыкания):

rф =∑ρ (l / Sф ) = 32·(0,015 / 4) + 32·( 0,015/ 2,5) = 0,312 (Ом);

б) Найдем суммарное сопротивление нулевого провода. Учитывая, что нулевой провод точно такой же, как и фазный, его сопротивление также будет равно:

r0 = 0,312 (Ом);

в) Поскольку достоверные данные о полном числе контактов и об их переходных сопротивлениях отсутствуют, примем добавочное сопротивление переходных контактов равным суммарному значению рекомендуемых сопротивлений: а) для аппаратуры, установленной непосредственно у электроприемников; б) для вторичных цеховых распределительных пунктов, щитов и на зажимах аппаратов, питаемых от первичных распределительных пунктов; в) для первичных цеховых распределительных пунктов:

rд = 0,03 + 0,025 + 0,02 = 0,075 (Ом);

г) По заданной мощности трансформатора освещения из таблицы 3.3 зададимся его расчетным сопротивлением:

zт(1) = 3,11 (Ом);

д) Найдем сопротивление цепи короткого замыкания в конце линии:

zф-0 = rф + r0 + rд + zт(1) = 0,312 + 0,312 + 0,075 + 3,11 = 3,809 (Ом);

146

Глава 3

е) Найдем ток однофазного короткого замыкания в конце линии. С учетом того, что э.д.с. трансформатора на 5 % больше номи-

нального напряжения, ток однофазного короткого замыкания в конце линии будет:

I к.з (к) (1) = Uф / z(ф-о) = 230 / 3,809 = 60,38 (А);

ж) Поскольку

I к.з (к) / Iн.вст. = 60,38 / 6 = 10,06 > 3,

отключение токов короткого замыкания в конце защищаемой линии обеспечено.

15) Проверяем групповой предохранитель ПР-2 (15/6) по предельной отключающей способности токов короткого замыкания в начале защищаемой группы:

а) Найдем сопротивление фазного провода, равное сопротивлению провода от трансформатора до щита освещения (по той же вышеуказанной причине при определении тока короткого замыкания индуктивным сопротивлением провода пренебрегаем):

rф =ρ (l / Sф ) = 32·(0,015 / 4) = 0,12 (Ом);

б) Найдем суммарное сопротивление нулевого провода. Учитывая, что нулевой провод точно такой же, как и фазный, его сопротивление также будет равно:

r0 = 0,12 (Ом);

в) Поскольку достоверные данные о полном числе контактов и об их переходных сопротивлениях отсутствуют, примем добавочное сопротивление переходных контактов равным суммарному значению рекомендуемых сопротивлений для вторичных цеховых распределительных пунктов, щитов и на зажимах аппаратов, питаемых от первичных распределительных пунктов; для первичных цеховых распределительных пунктов:

Пожарная безопасность электрических сетей

147

rд = 0,025 + 0,02 = 0,045 (Ом);

г) Найдем сопротивление цепи короткого замыкания в начале линии:

zф-0 = rф + r0 + rд + zт(1) = 0,12 + 0,12 + 0,045 + 3,11 = 3,395 (Ом);

д) Найдем ток однофазного короткого замыкания в начале линии:

I к.з (н) (1) = Uф / z(ф-о) = 230 / 3,395 = 67,75 (А);

ж) Из каталога находим, что для ПР-2 (15) Iпр = 1200 А. Поскольку

Iпр = 1200 А > Iк.з. (н) = 67,75 А,

отключение токов короткого замыкания в начале защищаемой линии обеспечено.

16) Проверяем селективность (избирательность) действия аппаратов защиты:

В проекте общий и групповые предохранители одинакового типа. При использовании одинаковых типов аппаратов защиты для обеспечения селективного действия необходимо, чтобы номинальные токи смежных аппаратов отличались друг от друга на две ступени по шкале, т. е.:

Iном.вст. (2) / Iном.вст. (1) ≥ 1,6 ÷ 2.

Так как

,

селективность действия аппаратов защиты обеспечена.

148

Глава 3

17) Проверяем выполнение условия допустимой потери напряжения:

а) Определяем падение напряжения на участке от осветительного трансформатора к щиту освещения. Канализация электроэнергии на этом участке осуществляется по двухпроводной линии с алюминиевыми жилами, напряжение электроприемников — 220 В, поэтому по таблице 3.6 принимаем c = 7,7. Тогда:

;

б) Определяем падение напряжения на участке питания от щита освещения одной группы ламп:

;

в) Определяем фактическую потерю напряжения:

.

Фактическая потеря напряжения не превышает 5 %, следовательно, в соответствии с ГОСТ 13109-97 условие выполнено.

Задача 3.4. Определить соответствие сечения и марки кабеля осветительной сети цеха приготовления резинового клея предусмотренной нагрузке и соответствие номинальных параметров аппаратов защиты условиям надежности защиты. В качестве источника питания используется отдельный осветительный трансформатор мощностью 40 кВА. Проводка запроектирована кабелем СРГ на скобах, защита автоматическими выключателями типа АЕ-1031. В цехе установлено 12 светильников на действующее напряжение 220 В мощностью по 150 Вт каждый. Электрическая схема осветительной сети представлена на рис. 3.16.

Решение:

1) Определяем класс зоны.

Пожарная безопасность электрических сетей

149

Рис. 3.16. Схема к задаче 3.4

Установки для приготовления резинового клея относятся к взрывоопасным зонам класса В-I.

2)Согласно п. 7.3.93 и п. 7.3.94 ПУЭ во взрывоопасных зонах классов В-I должны применяться провода и кабели с медными жилами. Проводники силовых, осветительных и вторичных цепей в сетях до 1 кВ во взрывоопасных зонах классов В-I должны быть защищены от перегрузок и коротких замыканий.

3)Определяем установленную мощность всего электрооборудования:

Pу = 150·12 = 1800 (Вт).

4) По таблице 3.4 находим коэффициент спроса: kc = 1.

5) Вычисляем расчетную мощность всего электрооборудования:

Pр = 1·1800 = 1800 (Вт).

6) Находим рабочий ток всего электрооборудования:

Iр = 1800 /220 ≈ 8,2 (А).