Электрические сети

Ток, длительно протекающий по проводнику, при котором устанавливается наибольшая допустимая температура, называется длительно допустимым током по нагреву  . 

Значение токов 1ДОП для проводников различных марок и сечений, с учётом температуры окружающей среды и условий прокладки определены расчётно, проверены экспериментально и приведены в справочниках. При этом значения допустимых токов приведены для нормальных условий прокладки ─ температура воздуха + 25 °С, температурой земли + 15 °С и в траншеи проложен один кабель. 

Если условия прокладки отличаются от нормальных, то допустимый ток определяется с поправками на температуру и поправкой на количества кабелей проложенных в одной траншее, тогда 

. 

Сечение жил проводников выбирают по условию  , где  ─ это максимальный расчётный ток в рассматриваемой линии. 

Вид и марку проводника сети выбирают в зависимости от среды, характеристики помещений его конфигурации, размещения оборудования, способу прокладки сетей. 

Питающие сети будут выполняются кабелем АВВГ (АВРГ). 

Результаты расчетов приведены в таблице 3. 

Таблица 3 Питающие линии 

Питающие линии	, А	, А	Четырехжильный кабель до 1 кВ
К СП1, СП2, СП3	231,1	240	АВВГ  мм2
К СП4, СП5	41,45	65	АВВГ  мм2
К СП6, СП7	50,8	65	АВВГ  мм2
К КТП	315	345	АВВГ  мм2

 

 

4.2 Расчет  и выбор распределительных линий

 

Распределительные линии предполагается выполнять поливинилхлоридным проводом марки АПВ, уложенным в трубе. Сечение провода выбирается по условию  . Ток расчётный определяется по формуле 

, где  = 0,85. 

Находим СП1. 

1)  =  33,3 А.. 

2)  =  41,7 А.. 

3)  =  14,5 А.. 

Длительно допустимый ток для любой распределительной линии определяется по [2] стр. 42 таблица 2,7 для четырех одножильных проводников. 

=37 А. 

=37 А. 

=37 А. 

Расчёты по СП 2 - СП 7 производятся аналогично. Результаты расчета и выбора распределительных линий сведены в таблицу 4. 

Таблица 4 Распределительные линии 

Наименование линии	, А	, А	Марка провода
СП 1   Токарные автоматы 6 … 8   Зубофрезерные станки 9 … 11   Круглошлифовальные станки 12 … 14	33,3   41,7   14,5	37   35   19	АПВ  мм2   АПВ  мм2   АПВ  мм2
СП 2   Сварочные агрегаты 3 … 5	30,2	30	АПВ  мм2
СП 3   Вентиляторы 1,2   Кран мостовой 38	108,6   90,6	120   120	АПВ  мм2   АПВ  мм2
СП 4   Заточные станки 15 … 17   Токарные станки 20 ,21,23,24	13,6   40,7	19   55	АПВ  мм2   АПВ  мм2
СП 5   Сверильные станки 18,19   Токарные станки 22,25   Плоскошлифовальные станки 26,27	14,5   40,7   23,7	19   55   27	АПВ  мм2   АПВ  мм2   АПВ  мм2
СП 6   Строгальные станки 28 … 30   Фрезерные станки 31,32	34,8   34,4	37   37	АПВ  мм2    АПВ  мм2
СП 7   Фрезерные станки 33,34   Расточные станки 35 … 37   Кран мостовой 39	34,4   41,7   90,6	37   55   120	АПВ  мм2   АПВ  мм2   АПВ  мм2

 

ГЛАВА 5  Расчет защиты

5.1 Расчет  и выбор защиты питающих линий

При эксплуатации электрических сетей возможны нарушения их нормального режима работы, при которых ток в проводниках резко возрастает, что вызывает повышение их температуры выше величины допустимых ПУЭ. 

К таким аварийным режимам относя короткое замыкание и перегрузка. 

При коротком замыкании токи могут достигать значений в десятки раз превышающих номинальные токи электроприёмников и допустимые токи проводников. 

При перегрузках электроприёмников по обмоткам трансформаторов, двигателей и по проводникам протекают повышенные токи. Поэтому как электроприёмники так и участки сетей должны защищаться аппаратами защиты, отключающие участок при аварийном режиме. 

Для защиты электрический сетей напряжением до 1000 В плавкие предохранители, автоматические выключатели и тепловые реле магнитопускателей. 

Плавкие предохранители защищают от токов короткого замыкания. 

Автоматические выключатели имеют либо тепловые, либо электромагнитные, либо комбинированные (тепловой и электромагнитный) расцепители. Тепловые расцепители осуществляют защиту от перегрузок, а электромагнитные от токов короткого замыкания. 

Выбор предохранителей проводится в следующим условиям: 

1)для одиночных ЭП не имеющих предохранителей выбор проводится по следующим условиям  , где   — номинальный ток плавкой вставки,  — расчётный ток лини. 

2)для ЭП имеющих один двигатель 

 

а)   ; 

б) ; 

; 

• — коэффициент запаса; 
• = 1,6 для тяжёлых условий пуска; 
• = 2,5 для лёгких условий пуска; 

3) для линий питающих группу ЭП с двигателем 

а)  ; 

б)  ; 

Выбор автоматических выключателей проводится по следующим условиям. 

   . 

Ток срабатывания электромагнитных или комбинированных расцепителей проверяется по максимальному кратковременному току линии 

ПУЭ наряду с проверкой проводников по допустимому нагреву устанавливают определенное соотношение между токами защитного аппарата и допустимыми токами провода  , где   - ток защитного аппарата, К3 - коэффициент защиты стр. 46, таблица 2.10 Защита питающих распределительных линий будет, осуществляется с помощью включателей серии A3700. 

Защита питающих распределительных линий осуществляется автоматическими включателями серии А 3700. 

Расчет и выбор выключателей питающих линий выполняется в следующей последовательности. 

Определяется пиковый ток линии СП: 

, где 

=  ; 

= 231,1 А; КИ = 0,6; 

= 817,6; 

Определяется ток отсечки выключателя: 

 А. 

 А. 

Определяется ток предельного отключения: 

 кА. 

Определяем ток защищаемой линии: 

, где КЗ =1, IЗ =250 А. 

, условие выполняется. 

Расчеты по СП4,СП5 и СП6,СП7 проводятся аналогично. Результаты расчета и выбора выключателей сводим в таблицу 5. 

Таблица 5 Выбор защитных аппаратов питающих линий 

Наименование линии								Тип защитного аппарата
К СП1   К СП2   К СП3	231,1	250	817,6	1022	250	1	250	А3720ФУЗ
К СП4   К СП5	41,45	80	280,1	351	80	1	80	А3710Б
К СП6   К СП7	50,8	80	296	370	80	1	80	А3710Б
К КТП	315	400	887,3	1109	400	1	400	А3710Б

 

5.2 Расчет  и выбор защиты распределительных  линий 

Защита распределительных линий предусматривается с помощью плавких предохранителей. Расчет и выбор предохранителей отходящих линий выполняется в следующей последовательности; 

Определяется пусковой ток электроприёмников распределительного пункта СП-1: 

Для ЭП 6…8 : 

= 199,2 А. 

Для ЭП 9…11: 

= 250,2 А. 

Для ЭП 12…14 : 

= 87 А. 

Определяется номинальный ток плавкой вставки электроприемников СП-1 по формуле главы 3 стр. 160. табл. 3.9. 

Для ЭП 6…8 : 

Для ЭП 9…11 : 

Для ЭП 12…14 : 

По таблице 3.5 [1] стр. 139 принимаются нормированные значения токов установок. 

Для ЭП6…8  ; 

Для ЭП9…11  ; 

Для ЭП12…14  . 

Расчеты по СП2 — СП7 проводится аналогично.

 

ГЛАВА 6 Выбор места и типа силовых распределительных пунктов СП

 

Распределительные сети электроснабжения цеха силовые пункты строятся с использованием силовых распределительных устройств — это силовых распределительных пунктов СП и распределительных шинопроводов. СП применяются при расположении ЭП компактными группами на плане цеха, а также в цехах с пыльной или агрессивной средой. ШР применяются при расположении ЭП вряд. 

СП - это законченное комплектное устройство заводского изготовления для приёма и распределения электроэнергии, управления и защиты ЭП от перегрузок и короткого замыкания содержащими рубильники, предохранители, выключатели, счётчики. 

ШР — это комплектный шинопровод заводского изготовления собираемый из отдельных секций и могущих принимать любую конфигурацию. 

СП следует размещать нагрузок для экономии проводникового материала. 

В разрабатываемой схеме электроснабжения применены четыре силовых распределительных пункта. Электроприёмники большой мощности необходимо подключать непосредственно к шинам низкого напряжения цеховой подстанции. 

Для проектирования цеха приняты силовые распределительные шкафы с рубильником на вводе и с предохранителями на отходящих линиях. В качестве СП используем распределительный трехфазный шкаф серии ШР 11. см. [1] стр. 137. таблица 3.3. 

Технические данные СП представлены в таблице 7 

Таблица 7 Технические данные СП 

Наименование СП	Тип шкафа	Аппарат на вводе	Аппарат защиты	Число предохранительных групп
СП1   ЭП 6 … 8   ЭП 9…11	ШР 11 - 73505	Р 16-373	ПН 2-250-80    ПН 2-250-100
СП2   ЭП3…5   ЭП12…14	ШР 11 - 73509	Р 16-373	ПН 2-100-40    ПН 2-100-40
СП3   ЭП1,2   ЭП38	ШР 11 - 73708	Р 16-373	ПН 2-250-250    ПН 2-400-300
СП4   ЭП15…17   ЭП20,21,23,24	ШР 11 - 73509	Р 16-373	ПН 2-100-40
СП5   ЭП 18,19   ЭП 22,25   ЭП26,27	ШР 11 - 73509	Р 16-373	ПН 2-100-40    ПН 2-100-100   ПН 2-100-60
СП6   ЭП28…30   ЭП31,32	ШР 11 - 73505	Р 16-373	ПН 2-250-80   ПН 2-250-80
СП7   ЭП 33,34   ЭП 35…37   ЭП39	ШР 11 - 73506	Р 16-373	ПН 2-250-80   ПН 2-250-100   ПН 2-250-250