Файл: Методические указания по курсовому и дипломному проектированию по дисциплине "Системы электроснабжения" для студентов всех форм обучения специальности "Электроснабжение".docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2023
Просмотров: 104
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
– коэффициент использования запускаемого ЭП; 
– номинальный ток ЭП с наибольшим пусковым током.
Для того чтобы протекание токов перегрузки и токов короткого замыкания по проводникам не приводило к их перегреву, выбранное сечение проводника должно быть согласовано с аппаратом защиты этого проводника по условию:
, (79)
где
– длительно допустимый ток проводника, А; 
– ток аппарата защиты, А; 
– коэффициент защиты.
Значения коэффициента защиты и принимаемый ток аппарата защиты приведены в табл. 18.
Таблица 18 Значения коэффициента защиты
Данные по выбору сечений силовых линий свести в табл. 19.
Таблица 19 Выбор сечений силовых линий
Силовые линии, питающие однофазные электроприемники, могут иметь двух- или трехпроводное исполнение, а питающие трехфазные ЭП, четырех- или пятипроводные.
Однофазные двух- и трехпроводные линии, а также трехфазные четырех- и пятипроводные линии при питании однофазных нагрузок должны иметь сечение нулевых рабочих (N) проводников, равное сечению фазных проводников.
Трехфазные четырех- и пятипроводные линии при питании трехфазных симметричных нагрузок должны иметь сечение N-проводников, равное сечению фазных проводников, если фазные проводники имеют сечение до 16 мм2 по меди и 25 мм2 по алюминию, а при больших сечениях – не менее 50 % сечения фазных проводников.
Сечение нулевых защитных проводников (PE) проводников при их наличии должно равняться сечению фазных проводников при сечении последних до 16 мм2, иметь сечение 16 мм2 при сечении фазных проводников от 16 до 35 мм
2 и не менее 50 % сечения фазных проводников при больших сечениях.
Окончательно выбранное сечение в табл. 19 указывать в полном виде с указанием марки проводника и сечений фазных и нулевых проводников (например, АВВГ 350 + 225).
3.10 Выбор защитной аппаратуры
Предохранители предназначены для защиты от токов короткого замыкания. Предохранители имеют простую конструкцию, небольшие размеры и сравнительно малую стоимость. Однако предохранителям присущи и серьезные недостатки, ограничивающие область их применения, к числу которых относятся: большой разброс срабатывания плавкой вставки – до 50 % по току, необходимость замены плавкой вставки или всего предохранителя после однократного срабатывания, возможность работы двигателя на двух фазах при перегорании предохранителя на одной фазе и др.
Предохранители выбирают по следующим параметрам:
; (80)
; (81)
по номинальному току плавкой вставки предохранителя
, который должен быть отстроен от пусковых токов:
, (82)
где
– пусковой ток ЭП, А; a – коэффициент, зависящий от пускового режима защищаемых электродвигателей и типа плавкого предохранителя.
При выборе плавких вставок безинерционных предохранителей (ПН, НПН, ППН) для защиты электродвигателей с легким режимом пуска (электропривод вентиляторов, насосов, металлорежущих станков и пр. с длительностью пуска 2 ÷ 5 с)
; для электродвигателей с тяжелым режимом пуска (электропривод кранов, дробилок, центрифуг и т. п. с частыми пусками и большой длительностью пускового периода) 
. Для малоинерционных предохранителей (ПР2) при легком режиме пуска
и при тяжелом режиме 
. При частых пусках двигателей с легким режимом пуска (15 и более в час) плавкие вставки нужно выбирать, как для тяжелого режима.
При защите магистрали, питающей несколько ЭП с разными режимами пуска:
, (83)
где
– пиковый ток магистрали, рассчитанный по формуле (77).
При защите питающей линии номинальный ток плавкой вставки выбирается по условию (83), а пиковый ток определяется по формуле (78).
Последовательно включенные предохранители должны быть проверены по селективности. По защитным характеристикам плавких предохранителей определяют время отключения при протекании максимального тока КЗ (
). Селективность срабатывания предохранителей обеспечивается, если время отключения более удаленного от места повреждения предохранителя не менее чем в три раза больше времени отключения предохранителя, ближайшего к месту КЗ.
Технические характеристики некоторых типов предохранителей представлены в прил. 33.
Автоматические выключатели, в основном, предназначены для защиты электроустановок напряжением до 1000 В от коротких замыканий и перегрузок.
Автоматические выключатели выбирают по следующим условиям:
где
– номинальное напряжение автоматического выключателя (АВ); 
– номинальный ток АВ; 
– номинальный ток теплового расцепителя; 
– номинальный ток (ток уставки) электромагнитного расцепителя;
– напряжение сети; 
– максимальный рабочий ток линии; 
– пиковый ток линии.
Номинальные токи расцепителей соседних автоматических выключателей последовательно включенных в сеть должны различаться не менее чем на одну ступень. Номинальные токи расцепителей автоматического выключателя, ближайшего к источнику питания (вводного в ТП), должны быть не менее чем в 1,5 раза больше, чем у наиболее удаленного. Выполнение этих условий обеспечивает селективность срабатывания тепловых расцепителей. При коротких замыканиях селективность защиты обеспечиваться не будет, так как электромагнитные расцепители при токах, равных или больших их токов уставки, срабатывают практически мгновенно. Для гарантированного обеспечения селективности следует выбирать АВ с регулируемой характеристикой срабатывания, у которых возможно задавать (выставлять) время срабатывания.
Классификация автоматических выключателей серий ВА приведена в прил. 34, а их технические характеристики – в прил. 35.
Результаты выбора защитных аппаратов свести в табл. 20.
Таблица 20 Выбор защитных аппаратов цеховых электрических сетей (силовых и осветительных)
– номинальный ток ЭП с наибольшим пусковым током.Для того чтобы протекание токов перегрузки и токов короткого замыкания по проводникам не приводило к их перегреву, выбранное сечение проводника должно быть согласовано с аппаратом защиты этого проводника по условию:
, (79)где
– длительно допустимый ток проводника, А; – ток аппарата защиты, А; – коэффициент защиты.Значения коэффициента защиты и принимаемый ток аппарата защиты приведены в табл. 18.
Таблица 18 Значения коэффициента защиты
| Тип защитного аппарата и принимаемый ток защиты Iз | Коэффициент защиты Kзащ или кратность длительно допустимого тока для сетей | |||||
| при обязательной защите от перегрузки | не требуется защиты от перегрузки | |||||
| проводники с резиновой и аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией | кабели с бумажной изоляцией | |||||
| взрыво- и пожаро-опасные помещения | невзрыво- и непожаро-опасные помещения | |||||
| Номинальный ток плавкой вставки предохранителей: Iз = Iн вст. | 1,25 | 1,0 | 1,0 | 0,33 | ||
| Ток срабатывания автома-тического выключателя, имеющего только макси-мальный мгновенно дей-ствующий расцепитель: Iз = Iнэр | 1,25 | 1,0 | 1,0 | 0,22 | ||
| Номинальный ток рас-цепителя выключателя с нерегулируемой обратно-зависимой характеристи-кой (независимо от нали-чия или отсутствия от-сечки): Iз = Iнтр | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | ||
| Ток срабатывания рас-цепителя автоматического выключателя с регулируе-мой, обратнозависимой от тока характеристикой (при наличии отсечки): Iз = Iуст при перегрузке | 1,0 | 1,0 | 0,8 | 0,66 | ||
Данные по выбору сечений силовых линий свести в табл. 19.
Таблица 19 Выбор сечений силовых линий
| Номер кабельной линии | Обозначение ЭП на плане цеха | Способ прокладки | Марка кабеля | Длина линии l, м | Расчетные токи | Поправочный коэффициент Kп | Сечение по допустимому нагреву S, мм2 | Длительно допустимый ток Iд, А | Потери напряжения в линии Uл, % | Суммарные потери напряжения UΣ, % | Коэффициент защиты Kзащ | Ток аппарата защиты Iз, А | Окончательно выбранное еечение | |||||||||
| Рабочий ток Iр, А | Пиковый ток Iпик, А | |||||||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | ||||||||
Силовые линии, питающие однофазные электроприемники, могут иметь двух- или трехпроводное исполнение, а питающие трехфазные ЭП, четырех- или пятипроводные.
Однофазные двух- и трехпроводные линии, а также трехфазные четырех- и пятипроводные линии при питании однофазных нагрузок должны иметь сечение нулевых рабочих (N) проводников, равное сечению фазных проводников.
Трехфазные четырех- и пятипроводные линии при питании трехфазных симметричных нагрузок должны иметь сечение N-проводников, равное сечению фазных проводников, если фазные проводники имеют сечение до 16 мм2 по меди и 25 мм2 по алюминию, а при больших сечениях – не менее 50 % сечения фазных проводников.
Сечение нулевых защитных проводников (PE) проводников при их наличии должно равняться сечению фазных проводников при сечении последних до 16 мм2, иметь сечение 16 мм2 при сечении фазных проводников от 16 до 35 мм
2 и не менее 50 % сечения фазных проводников при больших сечениях.
Окончательно выбранное сечение в табл. 19 указывать в полном виде с указанием марки проводника и сечений фазных и нулевых проводников (например, АВВГ 350 + 225).
3.10 Выбор защитной аппаратуры
Предохранители предназначены для защиты от токов короткого замыкания. Предохранители имеют простую конструкцию, небольшие размеры и сравнительно малую стоимость. Однако предохранителям присущи и серьезные недостатки, ограничивающие область их применения, к числу которых относятся: большой разброс срабатывания плавкой вставки – до 50 % по току, необходимость замены плавкой вставки или всего предохранителя после однократного срабатывания, возможность работы двигателя на двух фазах при перегорании предохранителя на одной фазе и др.
Предохранители выбирают по следующим параметрам:
-
по номинальному напряжению: номинальное напряжение предохранителей
должно быть, как правило, равно номинальному напряжению сети, где они устанавливаются:
; (80)-
по номинальному току предохранителя
:
; (81) по номинальному току плавкой вставки предохранителя
, который должен быть отстроен от пусковых токов: , (82) где
– пусковой ток ЭП, А; a – коэффициент, зависящий от пускового режима защищаемых электродвигателей и типа плавкого предохранителя.При выборе плавких вставок безинерционных предохранителей (ПН, НПН, ППН) для защиты электродвигателей с легким режимом пуска (электропривод вентиляторов, насосов, металлорежущих станков и пр. с длительностью пуска 2 ÷ 5 с)
; для электродвигателей с тяжелым режимом пуска (электропривод кранов, дробилок, центрифуг и т. п. с частыми пусками и большой длительностью пускового периода)
. Для малоинерционных предохранителей (ПР2) при легком режиме пуска
и при тяжелом режиме . При частых пусках двигателей с легким режимом пуска (15 и более в час) плавкие вставки нужно выбирать, как для тяжелого режима.При защите магистрали, питающей несколько ЭП с разными режимами пуска:
, (83)где
– пиковый ток магистрали, рассчитанный по формуле (77).При защите питающей линии номинальный ток плавкой вставки выбирается по условию (83), а пиковый ток определяется по формуле (78).
Последовательно включенные предохранители должны быть проверены по селективности. По защитным характеристикам плавких предохранителей определяют время отключения при протекании максимального тока КЗ (
). Селективность срабатывания предохранителей обеспечивается, если время отключения более удаленного от места повреждения предохранителя не менее чем в три раза больше времени отключения предохранителя, ближайшего к месту КЗ.Технические характеристики некоторых типов предохранителей представлены в прил. 33.
Автоматические выключатели, в основном, предназначены для защиты электроустановок напряжением до 1000 В от коротких замыканий и перегрузок.
Автоматические выключатели выбирают по следующим условиям:
 ; ; ; , | (84) |
где
– номинальное напряжение автоматического выключателя (АВ); – номинальный ток АВ; – номинальный ток теплового расцепителя;
– номинальный ток (ток уставки) электромагнитного расцепителя;
– напряжение сети; – максимальный рабочий ток линии; – пиковый ток линии.Номинальные токи расцепителей соседних автоматических выключателей последовательно включенных в сеть должны различаться не менее чем на одну ступень. Номинальные токи расцепителей автоматического выключателя, ближайшего к источнику питания (вводного в ТП), должны быть не менее чем в 1,5 раза больше, чем у наиболее удаленного. Выполнение этих условий обеспечивает селективность срабатывания тепловых расцепителей. При коротких замыканиях селективность защиты обеспечиваться не будет, так как электромагнитные расцепители при токах, равных или больших их токов уставки, срабатывают практически мгновенно. Для гарантированного обеспечения селективности следует выбирать АВ с регулируемой характеристикой срабатывания, у которых возможно задавать (выставлять) время срабатывания.
Классификация автоматических выключателей серий ВА приведена в прил. 34, а их технические характеристики – в прил. 35.
Результаты выбора защитных аппаратов свести в табл. 20.
Таблица 20 Выбор защитных аппаратов цеховых электрических сетей (силовых и осветительных)
| Номер линии | Обозначение ЭП или узла питания на схеме | Тип автоматического выключателя или предохранителя | Номинальное напряжение аппарата защиты, Uн, В | Расчетный ток линии, Iр, А | Пиковый ток линии, Iпик, А | Номинальный ток аппарата защиты, Iна, А | Номинальный ток теплового расцепителя, Iнтр, А или номинальный ток плавкой вставки предохранителя, Iн пл. вст., А | Номинальный ток электромагнитного расцепителя, Iнэр, А |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |