Файл: Выбор электрооборудование для склада баллона с ацетоном, проведение теплового расчёта электрических сетей, разработка молниезащиты.docx

Анализируя представленные выше классификации по [1] и [2], можно сделать вывод, что для определения класса взрывоопасной зоны необходимо понимать, какое вещество обращается в заданном помещении (размолочного отделения мельницы), при каком режиме работы это вещество находится в помещении: при нормальном режиме работы или при его нарушении.

Склад баллонов с ацетоном на основании п. 7.3.40 [2] относится к зоне В-Ia или на основании ст. 19 [1] к классу 21 и группе Т1. На основании таблицы 7.3.10 [2] электрические машины, устанавливаемые во взрывоопасных зонах В-Iа, должны иметь уровень взрывозащиты – взрывобезопасное, электрические аппараты и приборы – взрывобезопасное, электрические светильники – повышенную надежность против взрыва (таблица 7.3.12 [2]).

Согласно п. 7.3.54 [2] электрооборудование, особенно с частями, искрящими при нормальной работе, рекомендуется выносить за пределы взрывоопасных зон, если это не вызывает особых затруднений при эксплуатации и не сопряжено с неоправданными затратами. В случае установки электрооборудования в пределах взрывоопасной зоны оно должно удовлетворять требованиям главы 7 [2].

ГЛАВА 2 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

2.1 Выбор распределительных щитов

Шкафы и посты управления и освещения во взрывобезопасном исполнении с видом взрывозащиты Ex-d могут применяться для наружной и внутренней установки во взрывоопасных зонах классов В-Iа, В-Iб, В-Iг, В-II в условиях наличия взрывоопасных смесей классов IIA или IIB. Шкафы предназначены для укомплектования клеммами, элементами управления (кнопками, лампами), автоматическими выключателями, трансформаторами, приборами КИП и любым другим электротехническим или электронным оборудованием.

Для силовой сети выбираем ящик ЯБ-4 с корпусом из алюминиевого сплава и видом взрывозащиты 1ExdIIBT6 (взрывобезопасное, взрывонепроницаемое, для подгрупп IIA, IIB, классов Т1-Т6) и защитой доступа IP67 (полная защита от проникновения пыли, от погружения в воду до 30 минут), напряжение 380В и ток до 200А по таблице 16 [3].

Для осветительной сети выбираем распределительный щит УП5400 с маркировкой 1ExedIIBT4 (щит осветительный взрывонепроницаемый, без возможности образования искр, для подгрупп IIA, IIB, классов Т1-Т4, на 6 однофазных и 2 трехфазные группы, может работать в производственных взрывоопасных помещениях) по таблице 13 [3].

2.2 Выбор электрических двигателей

Взрывозащищенные двигатели серии АИМ предназначены для эксплуатации в помещениях, опасных по пылегазовоздушным смесям, а также в сланцевых и угольных шахтах, опасных по газу (метану) или угольной пыли. Кроме основного исполнения серия имеет ряд модификаций, которые различаются элементами конструкции, техническими данными и уровнем взрывозащиты. Условное обозначение двигателей серии состоит из трех букв АИМ: А – асинхронный, И – разработан группой стран, входящих в объединение Интерэлектро, М – взрывозащищенный для группы II, подгруппы В по [2].

Для данного помещения выбираются электродвигатели серии АИМ в исполнении 1ExdIIСT5 (взрывобезопасное, взрывонепроницаемое, для подгрупп IIA, IIB, IIC, классов Т1-Т5) и IP-54 (защита от попадания пыли и водяных брызг под любым углом). Согласно таблице 2.13 [4], данные электродвигатели имеют частоту вращения 3000 об/мин и

коэффициент пускового тока, равный 7.

2.3 Магнитные пускатели

Электромагнитные пускатели серии ПМЕ предназначены, главным образом, для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей. При наличии тепловых реле пускатели осуществляют защиту электродвигателей от перегрузки недопустимой продолжительности. Пускатели с ограничителями перенапряжений пригодны для работы в системах управления с применением полупроводниковой техники. Для работы на открытых площадках пускатели помещаются в защищенный металлический корпус.

Для данного помещения выбран пускатель ПМЕ-300. Он имеет маркировку по взрывозащите 1ЕхdeIIСТ5 (взрывобезопасное, взрывонепроницаемое, без возможности образования искр, для подгрупп IIA, IIB, IIC, классов Т1-Т5). Электрическая схема допускает работу двух пускателей по схеме реверсивного управления, а также позволяет осуществлять нулевую защиту, защиту от перегрузки и блокировку последовательности включения пускателей в соответствии с разделом 4 [3].

2.4 Пусковые кнопки

Посты предназначены для работы в электрических цепях управления в угольных и сланцевых шахтах, опасных по газу и пыли (маркировка взрывозащиты РВ ExdI) и во взрывоопасных зонах всех классов предприятий химической, нефтеперерабатывающей, газовой и других отраслях промышленности (маркировка взрывозащиты 1 ExdIIВТ5). Применяются для дистанционного управления электромагнитными аппаратами (пускателями, контакторами) переменного и постоянного тока, а также в цепях сигнализации.

Согласно характеристикам помещения, выбираются кнопочные посты управления серии КУ-90 с маркировкой по взрывозащите 1ЕхdIIВТ5 (взрывобезопасное, взрывонепроницаемое, для подгрупп IIA, IIB, классов Т1-Т5). Посты рассчитаны на ток 10 А, при напряжении 380 В и частотах 50 и 60 Гц. в соответствии с разделом 4 [3].

2.5 Светильники

В соответствии с разделом 7.3 [2] светильники во взрывоопасной зоне В-II должны повышенной защиты против взрыва. Светильник типа ВЗГ с лампой накаливания общего назначения предназначен для общего освещения в производственных промышленных помещениях.

Выбираем светильник В3Г с маркировкой по взрывозащите 1ЕхdIIВТ4(взрывобезопасное, взрывонепроницаемое, для подгрупп IIA, IIB, классов Т1-Т4) с лампой накаливания 150 Вт по таблице 11 [3].

3.2 Тепловой расчет силовой магистрали

Магистрали защищают только от токов короткого замыкания (плавкими предохранителями или автоматами с электромагнитным расцепителем. В нашем случае, когда ответвления от короткого замыкания защищаются автоматами с электромагнитным расцепителем, целесообразно и силовые магистрали защищать такими же автоматами.

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

Определяем максимальный ток магистрали по формуле:

где Кс - коэффициент спроса, зависит от числа двигателей, определяется по таблице 3.8 [3].

Согласно таблице, при шести установленных двигателях Кс = 0,61.

Выбор аппарата защиты.

Автоматический воздушный выключатель с электромагнитным расцепителем выбирается по току срабатывания по условию:

Согласно расчету для защиты магистрали от токов КЗ выбираем автоматический воздушный выключатель АЕ2043 с электромагнитным расцепителем с I_ср.элм = 378А, таблицы 6 [5].

Проверка условия селективности. Так как в силовой сети установлены автоматы с электромагнитным расцепителем, то селективность защиты 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.

Выбор сечения проводов.

Выбираем сечение проводников для магистрали по формуле: