Выбор электрооборудования, выполнение теплового расчета электрических сетей и разработка молниезащиты для склада готовой продукции швей

ФГБОУ ВПО «Курганская государственная сельскохозяйственная академия им. Т.С. Мальцева»

 

Кафедра   Пожарной и производственной  безопасности

Факультет Промышленного и гражданского строительства

 

 

 

 

Курсовая работа

 

на тему « Выбор электрооборудования, выполнение теплового расчета электрических сетей и разработка молниезащиты для склада готовой продукции швейной фабрики»

 

 

 

 

 

                                                           Выполнил: студентка 3 курса ПГС ТБ

                                                                                Кадочникова Н.П.    

                                                                                шифр 11535

                                                            Проверил:  Грохотов А.С.                                                   

 

 

 

 

Лесниково 2013

 

Содержание

Введение……………………………………………………………………..3

 

1. Проверка правильности выбора электрооборудования для склада готовой продукции швейной фабрики………………………………….4

2. Расчёт силовой сети склада готовой продукции швейной фабрики…..6

3. Разработка молниезащиты склада готовой продукции швейной фабрики……………………………………………………………………………15

 

Список использованной литературы………………………………………25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Пожарная безопасности на предприятии является одной из важнейших задач любого руководителя. Зачастую сам процесс организации пожарной безопасности вызывает массу затруднений.

Пожарная безопасность предприятия должна предусматривать:  
1. Политику предприятия в области пожарной безопасности;  
2. Организацию работ по пожарной безопасности;  
3. Обязанности должностных лиц в области пожарной безопасности;  
4. Обязанности ответственного лица за пожаробезопасность предприятия;  
5. Обязанности служащих и рабочих;  
6. Организация противопожарной подготовки специалистов, служащих и рабочих;  
7. Основные требования пожарной безопасности.

 

В соответствии с учебным планом при изучении  дисциплины «Пожарная безопасность электроустановок» в данной курсовой работе мы выполняем 3 задачи:

1. Проверка правильности выбора электрооборудования для взрывоопасных и  пожарных зон.
2. Тепловой расчет электрических сетей.
3. Разработка молниезащиты здания (сооружения).

 

Целью курсовой работы является освоение навыков по расчету и проектированию силовых электросетей, формирование навыков по надзору за пожарной безопасностью электроустановок во время их эксплуатации и т.д.

 

 

1.Проверка правильности выбора электрооборудования для склада готовой продукции швейной фабрики

 

В помещении склада готовой продукции швейной фабрики установлены электродвигатели B В3Т4-В, магнитные пускатели ПОМ-714  в исполнении 1ExеIIT6, пусковые кнопки КУВ-2 в исполнении 1ExeIIвТ4, светильники ПВЛМ IP-24, групповые распределительные щиты СП-62 в исполнении IP-30. Требуется проверить соответствие установленного электрооборудования требованиям ПУЭ.

 

Решение. Помещение склада готовой продукции швейной фабрики на основании   п. 7.3.41 ПУЭ может быть отнесено к зоне В-Iб  по 123 ФЗ (ст. 19). При нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси из горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом не образуется, а возможны только в результате аварий или неисправностей.

 

Магнитный пускатель - это низковольтное электромагнитное  комбинированное устройство распределения и управления, предназначенное для пуска и разгона электродвигателя до номинальной скорости, обеспечения его непрерывной работы, отключения питания и защиты электродвигателя и подключенных цепей от рабочих перегрузок.

 

Светильник взрывозащищенный типа ПВЛМ- предназначен для общего и местного освещения взрывоопасных зон согласно маркировке по взрывозащите IP-24, требованиям п.7.3. ПУЭ и др. документов, регламентирующих применение взрывозащищенного электрооборудования.

Вид взрывозащиты - взрывонепроницаемая оболочка.

 

Пусковая кнопка КУВ-2 –обеспечивает взрывобезопасный уровень взрывозащиты ,во взрывонепроницаемом исполнении, может применяться для взрывоопасных смесей категорий II1, II2 и группе Т1,Т2,Т3,Т4, поэтому она соответствует классу взрывоопасной зоны, категории и группе взрывоопасной смеси.

 

Распределительный щит СП-62 – предназначен для приема и распределения электроэнергии напряжением 500 , а так же для защиты  отходящих линий от перегрузок и токов КЗ. Согласно ПУЭ п. 7.3.68, во взрывоопасных зонах могут применяться электрические аппараты и приборы при условии,  что уровень их взрывозащиты  или степень защиты оболочки по ГОСТ 14255-69 соответствует таблица 7.3.11.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Расчёт силовой сети  склада готовой продукции швейной фабрики

 

Силовая сеть склада готовой продукции швейной фабрики выполнена по схеме рис.1. Напряжение сети 380 В. Помещение склада готовой продукции швейной фабрики относится к зоне класса по ПУЭ В – Iб по 123 Федеральному закону.

 

2.1 Расчёт ответвлений  к электродвигателям

 

Все электродвигатели защищаются от токов коротких замыканий (КЗ) плавкими предохранителями или автоматами с электромагнитными расцепителями. В нашем случае для защиты электродвигателей от токов КЗ установлены автоматы с электромагнитными  расцепителями (см. рис. 1 ниже).

 

От токов перегрузки защищают электродвигатели, которые установлены во взрывоопасных зонах классов по ПУЭ В – I; B – Iб; B- II и B – IIa или по 123 Федеральному закону 1, 2, 21, 22  тепловыми реле магнитных пускателей. В остальных случаях электродвигатели защищают от перегрузки таким же образом только в случае, если возможна их механическая перегрузка.

 

Данные электродвигателей:

  

     

        

 

 

Порядок расчёта:

2.1.1. Определяем номинальные токи электродвигателей по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

2.1.2. Определяем пусковые ток электродвигателей по формуле:

Iп.дв1-2=5,5*1,779=9,785А;  Iп.дв3-4=7,0*23,725=166,075 А;

Iп.дв5-6=7,0*33,507=234,549А; Iп.дв7=6,5*91,736= 596,284А;

Iп.дв8=6,0*46,911=281,466 А; Iп.дв9-10=7,0*15,429=108,003 А;

2.1.3 Определяем ток уставки  автоматов для защиты электродвигателей  от токов КЗ по условию: 

 

 

 

Для всех электродвигателей выбираем автоматы АЕ2053 с электромагнитным расцепителями (см. Л.2, табл. П11):

- для э/д 1-2 АЕ2033 с Iн.р.=12,5 А;  Iср.элм=12,231А.

    - для э/д 3-4  А3114 с Iн.р.=250 А;  Iср.элм=207,594 А;

    - для э/д 5-6  А3114 с Iн.р.=300 А;  Iср.элм=293,186 А

    - для э/д 7   А3114 с Iн.р.=800 А;  Iср.элм=745,355 А;  

    - для э/д 8 А3114 с Iн.р.=400 А;  Iср.элм=351,8325 А.

    - для э/д 9-10  А3114 с Iн.р.=150 А;  Iср.элм=135,004 А;

   

 

2.1.4 Для защиты электродвигателей  от токов перегрузки выбираем  номинальные токи тепловых реле  магнитных пускателей по условию

Iн.тепл=(1,0÷1,2)Iн.дв: (см. Л. 2, табл. П12);

- для э/д 1-2Iн.тепл=(1,0÷1,2)ּ1,779=1,779÷2,135 А; ПМЕ-222 с ТРН-8;Iн.тепл=2,25А;

- для э/д 3-4Iн.тепл=(1,0÷1,2)ּ23,725=23,725÷28,47 А; ПА-322 с ТРП-60; Iн.тепл=30А;

- для э/д 5-6Iн.тепл=(1,0÷1,2)ּ33,5=33,5÷40,2 А; ПМЕ-322 с ТРП-60; Iн.тепл=50А;

- для э/д 7 Iн.тепл=(1,0÷1,2)ּ91,7=91,7÷110 А; ПА-522 с ТРП-150; Iн.тепл=120А.

- для э/д 8Iн.тепл=(1,0÷1,2)ּ46,911=46,911 ÷56,293А; ПА-422 с ТРП-150; Iн.тепл=60А;

- для э/д 9-10Iн.тепл=(1,0÷1,2)ּ15,429=15,429÷18,515А; ПМЕ-222 с ТРН-20; Iн.тепл=20А;

 

 

2.1.5 Выбираем сечение проводов для ответвлений к электродвигателям.

В соответствии с п.7.3.93 ПУЭ во взрывоопасных зонах классов по ПУЭ В-I, В-Iб должны применяться провода и кабели с медными жилами. Выбираем провод с медными жилами  и резиновой изоляцией в хлопчатобумажной оплетке для прокладки в трубах (см. ПУЭ табл. 1.3.4 и 7.3.14). Во взрывоопасных зонах классов  В-I (1), В-Iб (2), В-II (21), В-IIа (22) выбор сечений проводов производится по условию (см. Л. 2, с. 140)   Iд ≥1,25ּIн.дв:

     - для э/д 1-2Iд≥1,25*1,779=2,224А,  S1=1 мм2, Iд=14 А;

    - для э/д 3-4Iд≥1,25*23,725=29,656 А,  S2-3=4мм2, Iд=30 А;

    - для э/д 5-6Iд≥1,25*33,507=41,884А, S4-5=8 мм2, Iд=46 А;

    - для э/д 7Iд≥1,25*91,736=114,67 А,  S6=35мм2, Iд=115А;

    - для э/д 8Iд≥1,25*46,911=58,675 А,  S2-3=16 мм2, Iд=75 А;

    - для э/д 9-10Iд≥1,25*15,429=19,286А, S4-5=2 мм2, Iд=20 А;

2.1.6 Проверяем соответствие защиты сечению проводов ответвлений к электродвигателям при защите от токов перегрузки по условию для взрывоопасных зон классов В-I (1), В-Iб (2), В-II (21), В-IIа (22), а также для жилых, общественных зданий, торговых, детских, лечебных, учебных заведений (п. 3.1.11 ПУЭ)

Iн.тепл .≤ 0,8Iд :

- для э/д 1-2  2,25 ≤ 0,8ּ14=11,2 А– условие выполнено;

- для э/д 3-4 30 ≤ 0,8ּ30=24 А – условие не выполнено, следовательно выбираем сечение 6: 30≤0,8*40=32 – условие выполнено;

- для э/д 5-6 50 ≤ 0,8ּ46=36,8А – условие не  выполнено, следовательно выбираем сечение 16: 50≤0,8*75=60 – условие выполнено;

        - для э/д 7 120 ≤ 0,8ּ115=92А – условие не выполнено, следовательно выбираем сечение 50: 120≤0,8*150=120;

- для э/д 8 60 ≤ 0,8ּ75=60А – условие выполнено;

- для э/д 9 20 ≤ 0,8ּ20=16 А – условие не  выполнено, следовательно выбираем сечение 4: 20≤0,8*30=24.

 

 

  Таким образом, сечения для  ответвлений к двигателям принимаем:

S1-2=1 мм2, Iд=14 А; S3-4=4 мм2, Iд=40 А;

S5-6=8 мм2, Iд=75А;S7=35 мм2, Iд=150 А

S8=16 мм2, Iд=75 А;S9-10=2 мм2, Iд=30 А,

 

 

2.2 Расчет силовых магистралей

Магистрали защищают только от токов короткого замыкания (плавкими предохранителями или автоматами с электромагнитными расцепителями см. Л.3, с. 17). В нашем случае, когда ответвления от короткого замыкания защищаются автоматами с электромагнитнымирасцепителями, целесообразно и силовые магистрали защищать такими же автоматами.

Так как номинальные и пусковые токи электродвигателей определены выше, то дальнейший порядок расчета силовых магистралей следующий:

2.2.1 Определяем максимальный ток  магистрали по формуле

где Iп.дв.max– наибольший пусковой ток двигателя, включенного в магистраль;Iн.дв.i – номинальный ток i-го двигателя;Кс – коэффициент спроса (см. Л. 8);

У нас две силовые магистрали (см. рис. 1), поэтому рассчитываем каждую из них:

2.2.2 Выбираем установки автоматов по условию Iср.элм 1≥1,25ּIм:

Iср.элм 1≥1,25ּ173,666=217,083 А;

Iср.элм 2≥1,25ּ582,962=728,703 А.

 

По табл. П11 [Л. 2] для первой магистрали выбираем автомат АЕ2053 с электромагнитным расцепителем с Iср.элм 1=745 А, а для второй магистрали такой же автомат с Iср.элм 2=538 А.

 

2.2.3 Выбираем сечение проводников  для магистралей 1 и 2 по условию  :

Для силовых магистралей выбираем трехжильный медный провод с резиновой изоляцией, прокладку будем осуществлять в трубах. Сечение выбираем по табл. 1.3.4 ПУЭ:

- для магистрали 1 S1=70 мм2, Iд.м1=185 А;

- для магистрали 2 S2=70 мм2, Iд.м2=185А.

2.2.4 Проверяем соответствие защиты сечению проводов магистралей по условию

Iср.элм≤4,5ּIд:

- Iср.элм1≤4,5ּIд.м1    745≤4,5∙185=832,5 А – условие выполнено;

- Iср.элм2≤4,5ּIд.м2    538≤4,5∙185=832,5 А

 

2.2.5 Так как в силовой сети установлены автоматы с электромагнитным расцепителем, то селективность защиты ими в зоне токов КЗ не обеспечивается, т.е. если ток КЗ достигает и для ответвления и для магистрали значения тока срабатывания их электромагнитных расцепителей, то оба автомата сработают практически мгновенно.

 

 

 

2.3 Расчет сети освещения

Согласно ПУЭ от токов КЗ должны защищаются все осветительные и силовые сети [Л. 1, п. 3.1.8]. Защите от токов перегрузки подлежат сети всех видов во взрывоопасных зонах, за исключением зон B-Iб и B-Iг (1 или 2) [Л. 1, п. 7.3.94].

В нашем примере сеть освещения выполнена по схеме, представленной на рис. 2, приведенной ниже. Напряжение сети освещения U=220 В, мощность светильников Рсв.=150 Вт, количество светильников 40 шт. Включение их в группы показано на рис. 2.

Расчет осуществляем в следующей последовательности:

3.1. Определяем расчетные токи, потребляемые группами 1-5 по формулам

 

где Кс- коэффициент спроса (для сетей освещения до 380В Кс=1);

n1-6 – количество светильников в группах 1-6;

Рсв. – мощность светильника, Вт;

U – напряжение сети освещения, В:

3.2. Выбираем номинальные токи плавкой вставки предохранителя для групп светильников 1-6 по условию

Iн.вст.1-2≥8,268 А; Iн.вст.3-6≥7,087 А;

 

Из [Л.2, приложение П7] выбираем для групп 1-6 освещения предохранители ПР-2, Iн.вст.=10 А.