Выбор аппаратуры защиты. Выбор аппаратов защиты самолетных электрических сетей
1.1 Введение. 3
5.1 Общие положения. 18
5.3.8 Защитные очки. 25
6. Приложение. 27
Введение.
Группа | Объем необходимых знаний. |
I | На 1 группу аттестуются лица, не имеющие специальной электротехнической подготовки, но имеющие отчетливое представление об опасности электрического тока и мерах безопасности при работах на обслуживаемом участке, электрооборудовании, электроустановке. Должны иметь практическое знакомство с правилами оказания первой помощи. Обучение на 1 группу осуществляется в форме инструктажа с последующим контрольным опросом специально назначенным лицом с группой по электробезопасности не ниже 3. |
II | Лица со 2 группой должны иметь: 1. элементарное знакомство с устройством электроустановки; 2. отчетливое представление об опасности электрического тока и приближения к токоведущим частям; 3. знания основных мер предосторожности при работах в электроустановках; 4. практическое знакомство с правилами оказания первой помощи. |
III | Лица с 3 группой должны иметь: 1. элементарные знания по электротехнике; 2. отчетливое представление об опасностях при работах в электроустановках; 3. знания ПТЭ, ПТЭЭП и МПОТ в части организационных и технических мероприятий, обеспечивающих безопасность работ; 4. знания правил пользования защитными средствами; 5. знания устройства обслуживаемого оборудования и правил его эксплуатации; 6. знания правил оказания первой помощи и умение практически оказать первую помощь пострадавшему. |
IV | Лица с 4 группой должны иметь: 1. четкие знания основ электротехники; 2. знания ПТЭ, ПТЭЭП, МПОТ и ПУЭ в части, касающейся закрепленных электроустановок; 3. полное представление об опасностях при работах в электроустановках; 4. знания правил пользования и испытания защитных средств; 5. знания установки настолько, чтобы свободно разбираться какие именно элементы должны быть отключены для производства работ, находить в натуре все эти элементы и проверять выполнение необходимых мероприятий по безопасности; 6. умение организовать безопасное проведение работ и вести надзор за ними в электроустановках напряжением до 1000 Вольт; 7. знания правил оказания первой помощи и умение практически оказать первую помощь пострадавшему. |
Проверка знаний ПТЭ персоналом.
Подразделяется на:
1. первичную;
2. периодическую;
3. внеочередную.
Периодической проверке подвергаются:
· персонал, занимающийся эксплуатацией электроустановок, а также руководящий и инженерно-технический состав, организующий их эксплуатацию – 1 раз в год;
· руководящий состав и инженерно-технический состав, не относящийся к предыдущей группе, но в ведении которого имеются электроустановки – 1 раз в три года.
Первичной называется первая из периодических проверок.
Внеочередной проверке знаний подвергаются:
· лица, допустившие нарушения ПТЭ, ПТЭЭП, МПОТ, должностных или эксплуатационных инструкций;
· лица, имеющие перерыв в работе на данной электроустановке более 6 месяцев;
· лица, переводимые на новую электроустановку;
· лица по предписанию руководства предприятия или по предписанию инспектора энергонадзора.
Производство отключений.
На месте работы должны быть отключены токоведущие части, на которых производится работа, а также и те, которые могут быть доступны прикосновению при выполнении работы.
Доступные прикосновению неизолированные токоведущие части можно не отключать, если они будут надежно ограждены изолирующими накладками из сухих изоляционных материалов.
Отключение должно производиться таким образом, чтобы выделенные для выполнения работы части электроустановки или электрооборудование были со всех сторон отделены от токоведущих частей, находящихся под напряжением, коммутационными аппаратами или снятием предохранителей, а также отсоединением концов кабелей (проводов), по которым может быть подано напряжение к месту работы.
Отключение может быть выполнено:
1. коммутационными аппаратами с ручным управлением, положение контактов которых видно с лицевой стороны или может быть установлено путем осмотра панелей с задней стороны, открытия щитков, снятия кожухов. Выполнять эти операции необходимо с соблюдением мер безопасности. Если имеется полная уверенность, что у коммутационных аппаратов с закрытыми контактами положение рукоятки или указателя соответствует положению контактов, то допускается не снимать кожухи для проверки отключения;
2. контакторами или другими коммутационными аппаратами с автоматическим приводом и дистанционным управлением с доступными осмотру контактами после принятия мер, устраняющих возможность ошибочного включения (снятие предохранителей оперативного тока, отсоединение концов включающей катушки).
Порядок проверки отключенного состояния коммутационных аппаратов устанавливается лицом, выдающим наряд или отдающим распоряжение.
Для предотвращения подачи напряжения к месту работы вследствие трансформации следует отключить все связанные с подготавливаемым к ремонту электрооборудованием силовые, измерительные и различные специальные трансформаторы со стороны как высшего, так и низшего напряжения.
В случаях, когда работа выполняется без применения переносных заземлений, должны быть приняты дополнительные меры, препятствующие ошибочной подаче напряжения к месту работы: механическое запирание приводов отключенных аппаратов, дополнительное снятие последовательно включенных с коммутационными аппаратами предохранителей, применение изолирующих накладок в рубильниках, автоматах и т. п. Эти технические меры должны быть указаны при выдаче задания на работы. При невозможности принятия указанных дополнительных мер должны быть отсоединены концы питающих или отходящих линий на щите, сборке или непосредственно на месте работы; при отсоединении кабеля с четвертой (нулевой) жилой эта жила должна отсоединяться от нулевой шины.
Наложение заземлений.
Места наложения заземления.
Заземления должны быть наложены на токоведущие части всех фаз отключенного для производства работы участка электроустановки со всех сторон, откуда может быть подано напряжение, в том числе и вследствие обратной трансформации.
Достаточным является наложение с каждой стороны одного заземления. Эти заземления могут быть отделены от токоведущих частей или оборудования, на которых производится работа, отключенными разъединителями, выключателями, автоматами или снятыми предохранителями.
Наложение заземлений непосредственно на токоведущие части, на которых производится работа, требуется тогда, когда эти части могут оказаться под наведенным напряжением (потенциалом) или на них может быть подано напряжение от постороннего источника опасной величины. Места наложения заземлений должны выбираться так, чтобы заземления были отделены видимым разрывом от находящихся под напряжением токоведущих частей. При пользовании переносными заземлениями места их установки должны находиться на таком расстоянии от токоведущих частей, оставшиеся под напряжением, чтобы наложение заземлений было безопасным.
При работе на сборных шинах на них должно быть наложено не менее одного заземления.
В закрытых распределительных устройствах переносные заземления должны накладываться на токоведущие части в установленных для этого местах. Эти места должны быть очищены от краски и окаймлены черными полосами.
Во всех электроустановках места присоединения переносных заземлений к заземляющей проводке должны быть очищены от краски и приспособлены для закрепления струбцины переносного заземления либо на этой проводке должны иметься зажимы (барашки).
В электроустановках, конструкция которых такова, что наложение заземления опасно или невозможно (например, в некоторых распределительных ячейках, КРУ отдельных типов и т. п.), при подготовке рабочего места должны быть приняты дополнительные меры безопасности, исключающие случайную подачу напряжения к месту работы. К этим мерам относятся: запирание привода разъединителя на замок, ограждение ножей или верхних контактов указанных аппаратов резиновыми колпаками или жесткими накладками из изоляционного материала.
Список таких электроустановок должен быть определен и утвержден главным энергетиком (лицом, ответственным за электрохозяйство).
Наложение заземлений не требуется при работе на оборудовании, если от него со всех сторон отсоединены шины, провода и кабели, по которым может быть подано напряжение, если на него не может быть подано напряжение путем обратной трансформации или от постороннего источника, и при условии, что на этом оборудовании не наводится напряжение. Концы отсоединенного кабеля при этом должны быть замкнуты накоротко и заземлены.
Общие положения.
Защитными средствами называются приборы, аппараты, переносные и перевозимые приспособления и устройства, а также отдельные части устройств, приспособлений и аппаратов, служащие для защиты персонала, работающего на электроустановках, от поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги, продуктов ее горения и т. п.
К защитным средствам, применяемым в электроустановках, относятся:
· изолирующие оперативные штанги, изолирующие съемники для операций с предохранителями, указатели напряжения для определения наличия напряжения;
· изолирующие лестницы, изолирующие площадки, изолирующие тяги, захваты и инструмент с изолированными рукоятками;
· резиновые диэлектрические перчатки, боты, галоши, коврики, изолирующие подставки;
· переносные заземления;
· временные ограждения, предупредительные плакаты, изолирующие колпаки и накладки;
· защитные очки, брезентовые рукавицы, фильтрующие и изолирующие противогазы, предохранительные пояса, страхующие канаты.
Изолирующие защитные средства служат для изоляции человека от токоведущих частей электрооборудования, находящихся под напряжением, а также для изоляции человека от земли. Изолирующие защитные средства делятся:
· на основные защитные средства;
· на дополнительные защитные средства.
Основными называются такие защитные средства, изоляция которых надежно выдерживает рабочее напряжение электроустановок и с помощью которых допускается касаться токоведущих частей, находящихся напряжением.
Испытательное напряжение для основных защитных средств зависит от рабочего напряжения установки и должно быть не менее трехкратного значения линейного напряжения в электроустановках с изолированной нейтралью или с нейтралью, заземленной через компенсирующий аппарат, и не менее трехкратного фазного напряжения в электроустановках с глухозаземленной нейтралью.
Дополнительными называются такие защитные средства, которые сами по себе не могут при данном напряжении обеспечить безопасность от поражения током и являются лишь дополнительной мерой защиты к основным средствам. Они также служат для защиты от напряжения прикосновения, шагового напряжения и дополнительным защитным средством для защиты от воздействия электрической дуги и продуктов.
Дополнительные изолирующие защитные средства испытываются напряжением, не зависящим от напряжения электроустановки, в которой они должны применяться.
К основным изолирующим защитным средствам, применяемым в электроустановках напряжением до 1000 Вольт, относятся:
· диэлектрические перчатки;
· инструмент с изолированными рукоятками;
· указатели напряжения.
К дополнительным изолирующим защитным средствам, применяемым в электроустановках напряжением до 1000 Вольт, относятся:
· диэлектрические боты;
· диэлектрические резиновые коврики;
· изолирующие подставки.
Выбор тех или иных изолирующих защитных средств для применения при оперативных переключениях или ремонтных работах регламентируется правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок и линий электропередачи и специальными инструкциями на выполнение отдельных работ.
Переносные ограждения, изолирующие накладки, изолирующие колпаки, временные переносные заземления и предупредительные плакаты предназначены для временного ограждения токоведущих частей, а также для предупреждения ошибочных операций с коммутационными аппаратами.
Вспомогательные защитные средства предназначены для индивидуальной защиты работающего от световых, тепловых и механических воздействий. К ним относятся защитные очки, противогазы, рукавицы и т. п.
Требования к отдельным видам защитных средств и правила пользования ими.
Диэлектрические перчатки.
Для работ в электроустановках допускается применять только диэлектрические перчатки, изготовленные в соответствия с требованиями ГОСТов или технических условий. Перчатки, предназначенные для других целей (химические и прочие), применять как защитное средство при работе в электроустановках запрещается.
Диэлектрические перчатки, выдаваемые для обслуживания электроустановок, должны быть нескольких размеров. Длина перчатки должна быть не менее 350 мм. Перчатки следует надевать на руки на полную их глубину. Не допускается завертывать края перчаток или спускать поверх них рукава одежды. При работах на открытом воздухе в зимнее время диэлектрические перчатки надевают поверх шерстяных. Каждый раз перед применением перчатки необходимо проверить на герметичность путем заполнения их воздухом.
Диэлектрические коврики.
Диэлектрические коврики допускаются в качестве дополнительного защитного средства в закрытых электроустановках любого напряжения при операциях с приводами разъединителей, выключателей и пускорегулирующей аппаратурой. Диэлектрические коврики являются изолирующим средством лишь в сухом состоянии. В помещениях сырых и с обильным отложением пыли вместо ковриков должны применяться изолирующие подставки.
Диэлектрические коврики должны изготовляться в соответствии с требованиями ГОСТов размером не менее 50×50 см. Верхняя поверхность коврика должна быть рифленой.
Контрольные лампы.
Контрольная лампа должна быть заключена в футляр-арматуру из изоляционного материала с прорезью для светового сигнала. Проводники должны иметь длину не более 0.5 м и выходить из арматуры в разные отверстия, для того чтобы исключить возможность замыкания при прохождении их в общем вводе. Проводники должны быть надежно изолированы, быть гибкими и иметь на свободных концах жесткие электроды, защищенные изолированными ручками. Длина голого конца электрода не должна превышать 1 – 2 см.
Переносные заземления.
Переносные заземления при отсутствии стационарных заземляющих ножей являются наиболее надежным средством защиты при работе на отключенных участках оборудования или линии на случай ошибочной подачи напряжения на отключенный участок или появления на нем наведенного напряжения.
Переносные заземления состоят из следующих частей:
· проводов для заземления и для закорачивания между собой токоведущих частей всех трех фаз установки. Допускается применение отдельного переносного заземления для каждой фазы;
· зажимов для присоединения заземляющих проводов к заземляющей шине и закорачивающих проводов к токоведущим частям.
Переносные заземления должны удовлетворять следующим условиям:
· провода для закорачивания и для заземления должны быть выполнены из гибких неизолированных медных жил и иметь сечение, удовлетворяющее требованиям термической устойчивости при коротких замыканиях, но не менее 25 мм 2 в электроустановках напряжением выше 1000 Вольт и не менее 16 мм 2 в электроустановках до 1000 Вольт; в сетях с заземленной нейтралью сечение проводов должно удовлетворять требованиям термической устойчивости при однофазном коротком замыкании;
· зажимы для присоединения закорачивающих проводов к шинам должны быть такой конструкции, чтобы при прохождении тока короткого замыкания переносное заземление не могло быть сорвано с места электродинамическими усилиями. Зажимы должны иметь приспособление, допускающее их наложение, закрепление и снятие с шин с помощью штанги для наложения заземления. Гибкий медный провод должен присоединяться непосредственно к зажиму без переходного наконечника;
· наконечник на проводе для заземления должен быть выполнен в виде струбцины или соответствовать конструкции зажима (барашка), служащего для присоединения к заземляющей проводке или конструкции;
· все присоединения элементов переносного заземления должны быть выполнены прочно и надежно путем опрессования, сваривания или сболчивания с последующей пайкой. Применение одной только пайки запрещается.
Переносные заземления перед каждой установкой должны быть осмотрены. При обнаружении разрушения контактных соединений, нарушения механической прочности проводников, расплавления, обрыва жил и т. п. переносные заземления должны быть изъяты из применения.
При наложении заземления сначала присоединяют заземляющий провод к «земле», затем проверяют отсутствие напряжения на заземляемых токоведущих частях, после чего зажимы закорачивающих проводов с помощью штанги накладывают на токоведущие части и закрепляют там этой же штангой или руками в диэлектрических перчатках. Снятие заземления производится в обратном порядке. Все операции по наложению и снятию переносных заземлений должны выполняться с применением диэлектрических перчаток.
Предупредительные плакаты.
Предупредительные плакаты должны применяться для предупреждения об опасности приближения к частям, находящимся под напряжением, для запрещения оперирования коммутационными аппаратами, которыми может быть подано напряжение на место, отведенное для работы, для указания работающему личному составу подготовленного к работе места и для напоминания о принятых мерах безопасности.
Плакаты делятся на четыре группы:
1. предостерегающие;
3. разрешающие;
4. напоминающие.
По характеру применения плакаты могут быть постоянные я переносные.
Переносные предупредительные плакаты изготовляются из изоляционного или плохо проводящего электрический ток материала (картон, фанера, пластические материалы).
Постоянные плакаты следует изготовлять из жести или пластических материалов.
Защитные очки.
Защитные очки применяются при:
1. работах без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях, находящихся под напряжением, в том числе при смене предохранителей;
2. резке кабелей и вскрытии муфт на кабельных линиях, находящихся в эксплуатации;
3. пайке, сварке (на проводах, шинах, кабелях и др.), варке и разогревании мастики и заливке ею кабельных муфт, вводов и т. д.;
4. проточке и шлифовке колец и коллекторов;
5. работе с электролитом и обслуживании аккумуляторных батарей;
6. заточке инструмента и прочих работах, связанных с опасностью повреждения глаз.
Разрешается применять только очки, выполненные в соответствии с требованиями ГОСТов.
Приложение.
Литература: «Методика выбора проводников и аппаратуры защиты при подключении электроприемников», ТОЭ.
Вопрос №70. Вычислите, какой ток потребляют лампы мощностью 100 Ватт при напряжениях сети 36 и 220 Вольт. Какая мощность выделится на каждой лампе, если две лампы 220 В 100 Вт включить последовательно в сеть 220 Вольт? Нарисуйте схему.
Вопрос №71. Вычислите ток, потребляемый трехфазным электродвигателем, если на его шильдике указаны данные: U=380 В, P=3 кВт, cos j=0.85, h=0.95. Что такое h?
Вопрос №72. При включении отрезка провода ПНСВ–1´1.2 длиной 28 метров и сопротивлением 3.7 Ома на линейное напряжение ТП ток в проводе составляет 15 Ампер. Какой должна быть длина отрезков провода, чтобы можно было подключить их в звезду (тройкой) и ток в проводе остался прежним (15 Ампер)?
Вопрос №73. При напряжении U=80 Вольт в отрезке провода ПНСВ–1´1.2 длиной 28 метров и сопротивлением 3.7 Ома ток составляет 15 Ампер. Какой должна быть длина провода, чтобы ток в нем остался прежним при напряжении 36 Вольт?
Вопрос №74. Три лампы соединены в звезду, общая точка присоединена к нулю. Ток в фазах равен 3 Амперам. Как изменится ток в фазах, если одна из ламп перегорит? Как изменится ток в нулевом проводе?
Вопрос №75. До какого значения должно упасть сопротивление изоляции удлинителя 220 Вольт, чтобы однофазное УЗО на 30 мА гарантировано отключило линию?
Вопрос №76. Определите, какая мощность выделяется в активной симметричной трехфазной нагрузке при линейном напряжении 42 Вольта и линейном токе 24 Ампера.
Документ предоставлен сайтом http://note-s.narod.ru
Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей.
Правила техники электробезопасности.
Межотраслевые правила по охране труда.
ПТБ – Правила техники безопасности.
Токоограничительным , применительно к указателям напряжения, называется резистор, лимитирующий (ограничивающий) максимальный ток через прибор.
Диэлектрический – не проводящий (плохо проводящий) электрический ток.
1. Основные требования по организации безопасной эксплуатации электроустановок. 3
1.1 Введение. 3
1.2 Требования к персоналу, обслуживающему электроустановки. 3
2. Квалификационные группы по электробезопасности. 4
2.1 Проверка знаний ПТЭ персоналом. 5
3. Электробезопасность в действующих электроустановках до 1000 Вольт. Производство работ. 6
3.1 Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ со снятием напряжения. 7
3.1.1 Производство отключений. 8
3.1.2 Вывешивание предупредительных плакатов, ограждение места работы. 9
3.1.3 Проверка отсутствия напряжения. 9
3.1.4 Наложение заземлений. 10
3.2 Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ. 12
3.2.1 Наряд, распоряжение, текущая эксплуатация. 12
3.3 Мероприятия, обеспечивающие безопасность работ без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях, находящихся под напряжением. 13
4. Производство отдельных видов работ. 14
4.1 Измерение сопротивления изоляции переносными мегомметрами. 14
4.2 ПТЭ при производстве работ электроинструментом и переносными светильниками. 15
4.2.1 Выбор класса защиты электроинструмента в зависимости от условий работ. 15
4.2.2 Подключение и правила выполнения работ электроинструментом. 15
4.2.3 Обязанности работника, выдающего наряд (распоряжение) на выполнение работ электроинструментом. 16
5. Правила использования защитных средств, применяемых в электроустановках. 18
5.1 Общие положения. 18
5.2 Общие правила пользования защитными средствами. 19
5.3 Требования к отдельным видам защитных средств и правила пользования ими. 20
5.3.1 Диэлектрические перчатки. 20
5.3.2 Диэлектрические боты и галоши. 20
5.3.3 Диэлектрические коврики. 21
5.3.4 Инструмент с изолированными рукоятками. 21
5.3.5 Указатели напряжения до 500 Вольт, работающие по принципу протекания активного тока. 22
5.3.6 Переносные заземления. 24
5.3.7 Предупредительные плакаты. 25
5.3.8 Защитные очки. 25
5.3.9 Предохранительные пояса, монтерские когти, страхующие канаты и лестницы. 26
6. Приложение. 27
6.1 Классификация помещений (условий работ) по степени опасности поражения электрическим током. 27
6.2 Классификация электротехнических изделий. 28
6.3 Список экзаменационных вопросов на 3-ю группу по электробезопасности. 29
6.3.1 Тема: «Знания устройства обслуживаемого оборудования и правил его эксплуатации – УЗО». 29
6.3.2 Тема: «Знания правил пользования защитными средствами». 29
6.3.3 Тема: «Знания ПТЭ, ПТЭЭП и МПОТ в части организационных и технических мероприятий, обеспечивающих безопасность работ». 30
6.3.4 Тема: «Отдельные виды работ – электроинструмент, мегомметры». 30
6.3.5 Тема: «Элементарные знания по электротехнике». 31
1. Основные требования по организации безопасной эксплуатации электроустановок.
Введение.
Настоящее методическое пособие составлено для подготовки работников электротехнического персонала на 3-группу по электробезопасности (с допуском до 1000 Вольт) на основе действующих ПТЭЭП, ПТЭ и МПОТ.
Требования к персоналу, обслуживающему электроустановки.
Персонал, обслуживающий электроустановки, в части, его касающейся, должен знать:
· правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП);
· правила устройства электроустановок (ПУЭ);
· руководства по устройству и эксплуатации закрепленных за ним электроустановок;
· должностные и эксплуатационные инструкции применительно к занимаемой должности и выполняемой работе;
· правила освобождения человека от действия электрического тока;
· правила оказания первой помощи пострадавшему от действия электрического тока.
Квалификационные группы по электробезопасности.
Министерство образования и науки Российской Федерации
(ФГБОУ ВПО ЗабГУ)
Кафедра «Электроснабжения»
Контрольная работа
По предмету: Электропитающие системы и электрические сети
Выполнил: студент группы ЭПс-10-1
Рогозинский А.П.
Проверил: Швец О.Б.
Чита 2013
Министерство образования
и науки Российской Федерации
Федеральное государственное
бюджетное учреждение высшего профессионального
образования
«ЗАБАЙКАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ»
(ФГБОУ ВПО ЗабГУ)
Кафедра «Электроснабжения»
ЗАДАНИЕ
на контрольную
По курсу «Электропитающие системы и электрические сети»
Студенту Рогозинскому А.П.
Тема
«Выбор и проверка проводников
и защитных аппаратов в электрических
сетях напряжением до 1000 В»
Вариант 301
Задание на контрольную работу.
Произвести выбор аппаратов
защиты, их параметров, а также марку
и сечения проводников, расположенных
в помещении, относящемся к классу зоны
П-IIа согласно ПУЭ.
Напряжение питания осветительной
сети U = 220 В, линейное напряжение сети
U л = 380 В.
Способ прокладки: проводников
распределительной сети – в стальных
трубах; кабеля питающей (магистральной)
сети в – земле.
Исходные данные приведены
в таблице 1; схема электрической сети
показана на рисунке 1.
Таблица 1
Расчетные данные осветительной сети |
|||||
Число светильников |
10 |
||||
Мощность одной лампы,
Вт |
500 |
||||
Расчетные данные силовой распределительной сети |
|||||
Номера электродвигателей |
15,17,19 |
||||
Параметры электродвигателей |
|||||
Номер электродвигателя |
Номинальная мощность, кВт |
КПД |
Коэффициент мощности cos? |
Кратность пускового тока, k i |
|
М15 |
7 |
0,87 |
0,89 |
6,0 |
|
М17 |
14 |
0,88 |
0,89 |
5,5 |
|
М19 |
4,5 |
0,86 |
0,88 |
7,0 |
Рисунок 1 – Схема электрической сети
-
Тепловой расчет осветительных сетей
В соответствии с п.1.3.2 ПУЭ «проводники любого назначения должны удовлетворять требованиям в отношении предельно допустимого нагрева с учетом не только нормальных, но и послеаварийных режимов, а также режимов в период ремонта и возможных неравномерностей распределения токов между линиями, секциями шин и т.п. При проверке на нагрев принимается получасовой максимум тока, наибольший из средних получасовых токов данного элемента сети.
Тепловому расчету подлежат следующие виды электрических сетей:
-
Осветительная сеть – сеть, питающая светильники и розетки;
Силовая распределительная сеть (ответвления к электрическим двигателям) – сеть, питающая силовые электроприемники;
Магистральная (питающая) сеть – сеть от распределительного щита, распределительного пункта или групповых щитов.
-
Определяем класс зоны:
- осветительные сети в жилых и общественных зданиях, в торговых, служебно-бытовых помещениях, включая сети для бытовых и переносных электроприемников, а также сети в пожароопасных зонах;
-
Рассчитаем рабочие токи осветительных сетей.
Где - суммарная мощность светильников.
Фазное напряжение сети.
Аппараты защиты выбираются таким образом, чтобы номинальный ток плавкой вставки (для плавких предохранителей) или ток теплового или электромагнитного расцепителей (для автоматических выключателей) были не меньше (равны или несколько больше) рабочего тока:Выбор аппаратов защиты производится
по справочным таблицам.
Принимаем к установке
автоматический выключатель типа АЕ
2044 с комбинированным расцепителем.
Номинальный ток комбинированного расцепителя
принимается из условия:
.
Принимаем.
Номинальный ток автоматического
выключателя.
Принимаем медный провод марки ПВ (с поливинилхлоридной изоляцией, двухжильный, сечением 2х2 мм 2 . При прокладке данного провода в стальной трубе имеем: = 23 А.
-
Проверяем соответствие выбранных параметров автоматического выключателя сечению жил провода по условию:
, имеем:
Таким образом, получаем, т.е. условие (1 выполняется).
Проверяем соответствие выбранных параметров автоматического выключателя сечению жил провода по условию: , имеем:
, следовательно, принятые параметры АВ соответствуют выбранному сечению жил провода.
-
Тепловой расчет силовой распределительной сети.
-
Определяем класс зоны:
-
Определяем требуемый вид защиты:
-
от токов короткого замыкания защищаются все сети.
-
от перегрузки сети защищаются в следующих случаях:
- силовые распределительные сети на промышленных предприятиях, в жилых и общественных зданиях, торговых помещениях – в случаях, когда возможны перегрузки механизма по технологическим причинам или по режиму работы сети.
-
Определяем номинальные и пусковые токи электродвигателей.
Где
- номинальная мощность двигателя,
Вт;
- линейное напряжение сети, В;
- коэффициент мощности электродвигателя;
- коэффициент полезного действия (КПД)
электродвигателя.
Пусковой ток
электродвигателя рассчитывается
по формуле:
,
где
- коэффициент кратности пускового
тока, определяемый по справочникам и
паспортным данным электродвигателя.
Для заданным электродвигателей
имеем:
- двигатель М15
Двигатель М17:
Двигатель М19:
-
Выбираем параметры аппаратов з ащиты.
-
Для защиты от токов КЗ принимаем предохранители марки ПР-2.
, где - коэффициент запуска. Принимаем = 2,0.
- двигатель М15 ().
.
Принимаем = 45А.
Двигатель М17 ().
.
Принимаем
= 80 А.
Двигатель М19 ().
.
Принимаем
= 35 А.
-
Для защиты от перегрузки принимаем тепловое реле магнитных пускателей ПМЛ: номинальный ток теплового реле
выбираем исходя из условия:
- двигатель М15 ().
- двигатель М17 ().
Принимаем
(пускатель ПМЛ 4220)
- двигатель М19 ().
Принимаем (пускатель ПМЛ 2220)
-
Выбираем сечение жил проводник ов.
Принимаем к установке провод марки ПВ с медными жилами, с поливинилхлоридной изоляцией, трехжильный, с прокладкой в стальной трубе.
- двигатель М15 ().
Принимаем провод ПВ 3х1,5 мм 2 ,
сечение 1,5 мм 2 ,
- двигатель М17 ().
Принимаем провод ПВ 3х5 мм 2 ,
сечение 5 мм 2 ,
- двигатель М19 ().
Принимаем провод ПВ 3х1,5 мм 2 ,
сечение 1,5 мм 2 ,
.
Проверяем соответствие выбранных
параметров аппаратов защиты сечениям
жил проводника.
-
При защите от КЗ должно выполняться условие:
.
- двигатель М15 ().
- условие выполняется.
- двигатель М17 ().
- условие выполняется.
- двигатель М19 ().
- условие выполняется.
-
При защите от перегрузок должно выполняться условие:
.
двигатель М15:
Принимаем провод ПВ 3х2, сечение 2 мм 2 , .
двигатель М17:
- условие не выполняется. Увеличиваем сечение провода.
Принимаем провод ПВ 3х8, сечение 8 мм 2 , .
Получаем: - условие выполняется.
двигатель М19:
- условие выполняется.
-
Тепловой расчет питающих сетей (силовых магистралей).
-
Класс зоны.
-
Определяем требуемый вид защиты.
-
От токов КЗ.
От перегрузок защита не требуется, так как магистрали находятся вне помещений.
Рабочий ток магистрали определяем по формуле:
Где
- сумма номинальных токов всех (n) электродвигателей,
А;
- сумма рабочих токов всех (m) светильников,
А;
- коэффициент спроса (безразмерная
величина, учитывающая одновременность
работы электродвигателей).
При расчете максимального
тока магистрали учитывают пусковой
ток наиболее мощного электродвигателя,
при этом исключают из суммы его
номинальный ток.
Максимальный ток магистрали
определяется по формуле:
Где
- пусковой ток наиболее мощного электродвигателя,
А.
А.
-
Выбираем параметры аппаратов защиты и проверяем их на селективность.
При этом.
Для защиты от к.з. принимаем предохранитель марки ПР-2.
.
Принимаем =80А.
При выборе аппаратов защиты магистралей следует учитывать их селективность (избирательность) действия, т.е. при КЗ в сети дожжен реагировать только ближайший к месту повреждения аппарат защиты. Для этого необходимо выполнение следующего соотношения между токами двух последовательно соединенных аппаратов защиты:
,
Где - номинальный ток плавкой вставки предохранителя, ближнего к источнику питания, А;
- номинальный ток плавкой вставки предохранителя, следующего за первым от источника питания, А.
=80А.
= 80 А
, т.е. условие не выполняется.
Поэтому принимаем =160 А, тогда получаем - условие выполняется.
-
Выбираем сечение жил силовой магистрали.
Принимаем кабель ВРБ 3х10, сечением 10 мм 2 ,
-
Проверяем соответствие выбранных параметров аппаратов защиты сечениям жил проводников:
Библиографический список:
-
Правила устройства электроустановок. 7-изд.: Все действующие разделы ПУЭ-7. – Новосибирск: Сиб.унив.изд-во, 2005. – 512 с.
Неклепаев, Б.Н. Электрическая часть станций и подстанции. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования / Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков – М.: Энергоатомиздат, 1989.- 608 с.
Коновалов, Л.Л. Электроснабжение промышленных предприятий и установок / Л.Л. Коновалов, Л.Д. Рожков – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 528 с.
Выбор и проверка проводников и защитных аппаратов в электрических сетях напряжением до 100В: метод. указания. / Разраб. В.И.Петуров. – Чита: ЧитГУ, 20069. – 24 с.
ПН2-600-630А-У3-КЭАЗ Iном = 597А Ток отключения 630
При возникновении эксплуатационных (технологических) перегрузок и аварийных режимов, являющихся следствием нарушений работы схемы, по электрическим цепям аварийного контура протекают токи, превосходящие номинальные значения, на которые рассчитано электрооборудование.
В результате воздействия аварийных токов и перегрева токопроводов нарушается электрическая изоляция, обгорают и плавятся контактные поверхности соединительных шин и электрических аппаратов. Электродинамические удары вызывают повреждение шин, изоляторов и обмоток реакторов.
Для ограничения амплитуды аварийных токов и длительности их протекания применяются специальные устройства и системы защиты электрооборудования. Устройства защиты должны отключить аварийную цепь раньше, чем могут выйти из строя отдельные ее элементы.
При больших перегрузках или коротких замыканиях устройства защиты должны сразу отключить всю электроустановку или часть ее с максимальным быстродействием для обеспечения дальнейшей работоспособности или, если авария является следствием выхода из строя одного из элементов цепи, предотвратить выход из строя другого электрооборудования.
В случае небольших перегрузок, не опасных для оборудования в течение определенного времени, система защиты может воздействовать на предупреждающую сигнализацию для сведения обслуживающего персонала или на систему автоматического регулирования для снижения тока.
Поскольку основным фактором, приводящим к выходу из строя электрооборудования, является тепловое действие аварийного тока, то по принципу построения защитные устройства делятся на токовые и тепловые.
Токовые защитные устройства контролируют значения или отношения значений протекающих через оборудование токов.
Тепловые защитные устройства измеряют непосредственно температуру электрооборудования.
Полупроводниковые приборы обладают низкой перегрузочной способностью по сравнению с другим силовым оборудованием, и к устройствам защиты полупроводниковых выпрямителей и других преобразователей предъявляются повышенные требования. Защитные устройства в установках с полупроводниковыми выпрямителями выбираются исходя из допустимых перегрузочных характеристик силовых диодов или тиристоров с учетом того, что при этом будет защищаться и другое оборудование, находящиеся в цепи аварии, поскольку оно обладает большей перегрузочной способностью.
Применение тех или иных средств защиты определяется параметрами силовой цепи преобразователя и перегрузочной способностью полупроводниковых приборов.
Независимо от параметров установки и типа применяемых защитных аппаратов и систем выделяют следующие общие требования к защите.
1. Быстродействие – обеспечение минимально возможного времени срабатывания защиты, не превышающего допустимого.
2. Селективность. Аварийное отключение должно производиться только в той цепи, где возникла причина аварии. А другие участки силовой цепи при этом должны оставаться в работе.
3. Электродинамическая стойкость. Максимальный ток, ограниченный защитными устройствами, не должен превышать допустимого для данной электроустановки значения по электродинамической стойкости.
4. Уровень перенапряжений. Отключение аварийного тока не должно вызывать перенапряжений, опасных для полупроводниковых приборов.
5. Надежность. Устройства защиты не должны выходить из строя при отключении аварийных токов.
6. Помехоустойчивость. При появлении помех в сети собственных нужд и в цепях управления устройства защиты не должно ложно срабатывать.
7. Чувствительность. Защита должна срабатывать при всех повреждениях и токах, опасных для полупроводниковых приборов, независимо от места и характера аварии.
Выбор предохранителей.
Предохранители выбираются по следующим условиям:
1) по номинальному напряжению сети:
Uном.пред. >= Uном.с.,
где Uном.пред. – номинальное напряжение предохранителя;
Uном.с. – номинальное напряжение сети;
2) по длительному расчетному току линии;
Iном.вст. >= Iдлит. ;
где Iном.вст. – номинальный ток плавкой вставки;
Iдлит – длительный расчетный ток цепи.
Кроме того при использовании безынерционных предохранителей не должно происходить перегорание плавкой вставки от кратковременных толчков тока, например от пусковых токов электродвигателей. Поэтому при выборе предохранителей таких электроприемников необходимо также выполнение и другого условия:
Iном.вст. >= Iпуск / 3,1 ,
где Iпуск – пусковой ток двигателя.
Часто возникает необходимость в защите магистральной линии, по которой питается группа электродвигателей, причем часть из них или все они могут пускаться одновременно. В этом случае предохранители выбираются по следующему соотношению:
Iном.вст. >= Iкр / 3,1 (при легких условиях пуска)
Iном.вст. >= Iкр / (1,5 – 2) (при тяжелых условиях пуска),
где Iкр = I’пуск + I’длит – максимальный кратковременный ток линии;
I’пуск – пусковой ток электродвигателя или группы одновременно включаемых двигателей, при пуске которых кратковременный ток линии достигает наибольшего значения;
I’длит – длительный расчетный ток линии до момента пуска электродвигателя (или группы электродвигателей), определяемый без учета рабочего тока пускаемого электродвигателя (или группы двигателей).
Для трехфазных электроприемников переменного тока;
где Рном - номинальная мощность электроприемника (или группы электроприемников), кВт; U – номинальное напряжение (для электроприемников переменного тока – линейное напряжение сети), кВ;
– коэффициент мощности; – КПД электродвигателя.
Выбор автоматических выключателей.
Выбор автоматических выключателей производится по номинальным напряжению и току с соблюдением следующих условий:
Uном.а. >= Uном.с.; Iном.а. >= Iдлит;
где Uном.а. – номинальное напряжение автоматического выключателя;
Uном.с. – номинальное напряжение сети; где Iном.а. – номинальный ток автоматического выключателя; Iдлит – длительный расчетный ток цепи.
Кроме того, должны быть правильно выбраны: номинальный ток расцепителей Iном.расц.; ток установки электромагнитного расцепительного элемента комбинированного расцепителя Iуст.эл.магн.; номинальный ток уставки теплового расцепителя или теплового элемента комбинированного расцепителя – Iном.уст.тепл.
Номинальные токи электромагнитного, теплового или комбинированного расцепителя должны быть не меньше номинального тока двигателя:
Iном.расц. >= Iном.дв.
Ток установки электромагнитного расцепителя (отсечки) или электромагнитного элемента комбинированного расцепителя с учетом неточности срабатывания расцепителя и отклонений действительного
пускового тока от католожных данных выбирается из условия
Iуст.эл.магн. >= 1,25 Iпуск. = 1,25 3,1 7 = 27 А Iп = 7 Iр
где Iпуск. – пусковой ток двигателя.
Номинальный ток установки теплового расцепителя или теплового элемента комбинированного расцепителя:
Iном.уст.тепл. >= Iном.дв.
Так же выбираются установки расцепителей автоматических выключателей и для защиты цепей других электроприемников системы электропитания, например цепей контрольно – измерительных приборов и др. (если в этом возникает необходимость, так как в большинстве случаев для защиты приборов и других подобных электроприемников малой мощности по соображениям чувствительности оказывается необходимым применять плавкие предохранители). При этом надо учитывать, что если автоматический выключатель с электромагнитным расцепителем устанавливается в цепях электроприемников, при включении которых не возникают броски пускового тока, то надобности в отстройке от последних нет и ток установки электромагнитного расцепителя в этом случае должен выбираться минимально – возможным.
Выбор тепловых реле магнитных пускателей.
Тепловые реле выбираются по номинальному току двигателя (или длительному расчетному току):
Iном.т.р >= Iном.дв. ;
При выборе теплового реле необходимо стремиться к тому, чтобы ток установки находился в центре диапазона регулирования.
Результаты расчета и выбора аппаратов защиты.
Анализ отказов и неноминальных режимов работы электрических машин позволяет выделить следующие типы аварий, часто встречающиеся на практике:
Короткое замыкание (КЗ) на зажимах машины либо в обмотке статора;
Заторможенный ротор при пуске двигателя (режим КЗ двигателя, особенно часто встречается при его прямом пуске);
Обрыв фазы обмотки статора (часто встречается при защите обмоток плавкими предохранителями);
Технологические перегрузки, возникающие при набросе нагрузки в процессе работы двигателя;
Нарушение охлаждения, вызванное неисправностью системы принудительной вентиляции двигателя;
Уменьшение сопротивления изоляции, происходящее в результате старения изоляции из-за циклических температурных перегрузок.
Аварийные режимы в цепи асинхронного двигателя могут вызвать либо кратковременное увеличение тока в 12... 17 раз по сравнению с номинальным, либо длительное протекание тока, в 5... 7 раз превышающего его номинальное значение.
Для защиты электрических цепей от режима КЗ широко применяются автоматические выключатели, токовые реле и предохранители. При перегрузке по току требуется другое защитное оборудование. Так, при обрыве одной из фаз асинхронного двигателя наиболее эффективными являются минимальная токовая и температурная защиты; менее эффективной, но работоспособной - тепловая защита (тепловые реле). При заторможенном роторе весьма эффективны максимальные токовые реле и температурная защита, менее эффективна - тепловая защита. При перегрузке лучшие результаты дает температурная защита. Эффективны также тепловые реле. При нарушении охлаждения двигателя только температурная защита может предотвратить аварию.
Уменьшение сопротивления изоляции статорной обмотки двигателя может спровоцировать как перегрузку в цепи, так и КЗ.
Защита при такой аварии осуществляется специальными устройствами контроля сопротивления изоляции обмотки двигателя.
Основным аварийным режимом в осветительных установках является КЗ. Защита от перегрузки требуется только для осветительных установок, эксплуатируемых внутри помещений и во взрыво- и пожароопасной среде. Наиболее распространенным аппаратом защиты осветительных установок является автоматический выключатель. При включении ламп накаливания появляется кратковременный бросок тока, в 10...20 раз превышающий номинальный ток. Примерно за 0,06 с ток снижается до номинального. Значение броска тока определяется мощностью ламп. При выборе типа защиты ламп накаливания необходимо учитывать особенности их пусковых характеристик.
В связи с широким распространением силовой полупроводниковой техники для ее защиты требуется применение эффективных устройств. Одним из главных недостатков силовых полупроводниковых приборов является их низкая перегрузочная способность по току, что накладывает жесткие условия на аппаратуру защиты (по быстродействию, селективности и надежности срабатывания). В настоящее время для защиты силовых полупроводниковых приборов от КЗ (как внешних, так и внутренних) применяются быстродействующие автоматические выключатели, полупроводниковые выключатели, вакуумные выключатели, импульсные дуговые коммутаторы, быстродействующие плавкие предохранители и др. Целесообразность применения той или иной защиты силовых полупроводниковых приборов определяется конкретными условиями их эксплуатации.
Особое место занимает защита электрических цепей. В настоящее время широко используются сети напряжением от 0,4 до 750 кВ. Основными, наиболее опасными и частыми видами повреждений в сетях являются КЗ между фазами и замыкание фазы на землю.
Основная масса потребителей получает питание от распределительных сетей напряжением 0,4; 6 и 10 кВ (в последнее время нашли широкое применение сети напряжением 0,66 кВ). Для питания стационарных силовых потребителей и осветительных установок общего назначения применяются трехфазные четырехпроводные сети напряжением 380/220 В с глухозаземленной нейтралью. Силовые потребители подключены к линейным напряжениям сети, а осветительные приборы - к фазным. Мощные силовые потребители, например электродвигатели мощностью 160 кВт и выше, имеют напряжения 0,66; 6 и 10 кВ.
Основными аварийными режимами в таких сетях являются: однофазное КЗ (до 60% аварий), трехфазное КЗ (до 10%), двухфазное КЗ на землю (до 20%), двухфазное КЗ (до 10%).
Защита электрических сетей напряжением до 1000 В осуществляется, как правило, аппаратами зашиты, а сети напряжением свыше 1000 В имеют релейную защиту.
Самыми распространенными аппаратами защиты сетей являются автоматические выключатели и предохранители. Если требуется иметь защиту с высоким быстродействием, чувствительностью или селективностью, то применяют релейную защиту, выполненную на базе реле и автоматических выключателей.
Электрические сети напряжением до 1000 В внутри помещений должны иметь также защиту от перегрузки, выполненную, как правило, на базе автоматических выключателей с тепловым или комбинированным расцепителями.
Основной задачей, стоящей при выборе аппаратуры защиты потребителей и электрических сетей, является согласование характеристик устройств защиты с предельными нагрузочными характеристиками (зависимостями допустимого тока от длительности его протекания) различных потребителей и сетей (проводов и кабелей). Для каждого конкретного типа потребителей наиболее полное согласование может быть достигнуто при использовании определенного типа аппаратов защиты. В случае полного согласования вольтамперные и временные характеристики аппарата защиты на графике проходят выше и как можно ближе к нагрузочной характеристике потребителя.
Выбор коммутационных аппаратов и аппаратов защиты к электроприемникам производится, исходя из номинальных данных последних и параметров питающей их сети, требований в отношении защиты приемников и сети от ненормальных режимов, эксплуатационных требований, в частности частоты включений и условий среды в месте установки аппаратов.
Конструкция всех электрических аппаратов рассчитывается и маркируется заводами-изготовителями на определенные для каждого аппарата значения напряжения, тока и мощности, а также для определенного режима работы. Таким образом, выбор аппаратуры по всем этим признакам сводится, по существу, к отысканию на основании данных каталогов соответствующих типов и величин аппаратов.
При выборе аппаратов защиты следует иметь в виду возможность следующих ненормальных режимов:
1) Междуфазные короткие замыкания.
2) Замыкания фазы на корпус.
3) Увеличение тока, вызванное перегрузкой технологического оборудования, а иногда неполным коротким замыканием.
4) Исчезновение или чрезмерное понижение напряжения.
Защита от токов короткого замыкания должна выполняться для всех электроприемников. Она должна действовать с минимальным временем отключения и должна быть отстроена от пусковых токов.
Защита от перегрузки необходима для всех электроприемников с продолжительным режимом работы, за исключением следующих случаев:
1) Когда перегрузка электроприемников по технологическим причинам не может иметь места или маловероятна (центробежные насосы, вентиляторы и т. п.).
2) Для электродвигателей мощностью менее 1 кВт.
Защита от перегрузки необязательна для электродвигателей, работающих в кратковременном или повторно-кратковременном режимах. Во взрывоопасных помещениях защита электроприемников от перегрузки обязательна во всех случаях. Защита минимального напряжения должна устанавливаться в следующих случаях:
Для электродвигателей, которые не допускают включения в сеть при полном напряжении;
Для электродвигателей, самопуск которых недопустим по технологическим причинам или представляет опасность для обслуживающего персонала;
Для прочих электродвигателей, отключение которых при прекращении питания необходимо для того, чтобы понизить до допустимой величины суммарную пусковую мощность подключенных к сети электроприемников.
Ток короткого замыкания должен отключаться мгновенно или почти мгновенно. Величина его в различных участках сети может быть весьма различна, но практически всегда можно считать, что аппараты защиты должны уверенно и быстро отключать любой ток, существенно больший пускового, и вместе с тем ни в коем случае не срабатывать при нормальном пуске.
Током перегрузки является любой ток, превышающий номинальный ток электродвигателя, но нет никаких оснований требовать отключения электродвигателя при каждом возникновении перегрузки.
Известно, что определенная перегрузка как электродвигателей, так и питающих их сетей, допустима, и что чем кратковременней перегрузка, тем больше может быть ее величина. Отсюда ясны преимущества для защиты от перегрузки таких аппаратов, которые имеют «зависимую характеристику», т. е. время срабатывания которых уменьшается с увеличением кратности перегрузки.
Поскольку, за очень редкими исключениями, аппарат защиты остается в цепи электродвигателя и при пуске, он не должен срабатывать при пусковом токе нормальной продолжительности.
Для защиты от токов короткого замыкания должен применяться безынерционный аппарат, настроенный на ток, существенно больший пускового, а для защиты от перегрузок, наоборот, инерционный аппарат с зависимой характеристикой, выбранный так, чтобы он не срабатывал за время пуска. В наибольшей степени этим условиям удовлетворяет комбинированный расцепитель, сочетающий в себе тепловую защиту от перегрузки и мгновенное электромагнитное отключение при токе короткого замыкания.
Один только аппарат мгновенного действия, настроенный на ток, больший пускового, защиты от перегрузок не обеспечивает. Напротив, один только инерционный аппарат с зависимой характеристикой, при большой кратности перегрузки срабатывающий почти мгновенно, может осуществить оба вида защиты, если только он способен отстроиться от пусковых токов, т. е. если время его срабатывания при пуске больше продолжительности последнего.
Плавкие предохранители, широко применявшиеся ранее в качестве защитных аппаратов, обладают рядом недостатков, основными из которых являются:
Ограниченная возможность применения для защиты от перегрузки, вследствие трудности отстройки от пусковых токов;
Недостаточная в ряде случаев предельная отключаемая мощность;
Продолжение работы электродвигателя на двух фазах при перегорании вставки в третьей фазе, что часто приводит к повреждению обмоток электродвигателя;
Отсутствие возможности быстрого восстановления питания;
Возможность применения эксплуатационным персоналом некалиброванных вставок;
Развитие аварии при некоторых типах предохранителей, вследствие переброски дуги на соседние фазы,
Довольно большой разброс время-токовых характеристик даже у однородных изделий.
Воздушные автоматы по сравнению с предохранителями являются более совершенными аппаратами зашиты, но обладают неизбирательностью действия, особенно при нерегулируемых токах отсечки у установочных автомагов, у универсальных автоматов хотя и имеется возможность избирательности, но осуществляется она сложным путем.
Следует отметить, что у установочных автоматов защита от перегрузки осуществляется тепловыми расцепителями. Эти расцепители менее чувствительны, чем тепловые реле магнитных пускателей, но зато устанавливаются в трех фазах.
В универсальных автоматах зашита от перегрузки является еще более грубой, поскольку в них имеются только одни электромагнитные расцепители. Вместе с тем, в универсальных автоматах имеется возможность осуществить защиту минимального напряжения.
Магнитные пускатели с помощью встраиваемых в них тепловых реле осуществляют чувствительную защиту от перегрузки в двух фазах, но, вследствие большой тепловой инерции реле, не обеспечивают защиты от коротких замыканий. Наличие в пускателях удерживающей катушки позволяет осуществить защиту минимального напряжения.
Защиту от перегрузки и коротких замыканий могут осуществлять токовые электромагнитные и индукционные реле, но они также могут действовать только через отключающий аппарат, и схемы с их применением получаются более сложными.
С учетом сказанного выше и совокупности требований, предъявляемых к аппаратам управления и защиты:
1) Для электродвигателей мощностью до 55 кВт, требующих защиты от перегрузки, наиболее употребительными аппаратами являются магнитные пускатели в комбинации с плавкими предохранителями или воздушными автоматами.
2)При мощности электродвигателей более 55 кВт применяются электромагнитные контакторы в комбинации с защитными реле или воздушными автоматами. При этом следует помнить, что контакторы не допускают разрыва цепи при коротких замыканиях.
Номинальный ток двигателя:
Iн = , А (8) где Iн - номинальный ток двигателя, А;
Рдв - мощность двигателя, кВт;
Переводной коэффициент;
Uн - номинальное напряжение, В;
Коэффициент полезного действия.
![](https://i2.wp.com/studbooks.net/imag_/8/20180/image022.png)
Выбираем автоматический выключатель с электромагнитным приводом.
Выбираем трансформатор тока.
Трансформатор тока предназначен для понижения первичного тока до стандартной величины (5 или 1 А) и для определения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.
Таблица 4. Технические данные автоматического воздушного выключателя серии А3730Ф
![](https://i1.wp.com/studbooks.net/imag_/8/20180/image023.jpg)
Таблица 5. Технические данные трансформатора тока серии ТКЛ
![](https://i0.wp.com/studbooks.net/imag_/8/20180/image024.jpg)
Трансформаторы тока изготовляются на следующие номинальные токи: 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 600, 800, 1000, 1600, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 8000, 10 000 и 15 000 А
Окончательно выбираем трансформатор тока ТКЛ - 0,5 - трансформатор тока катушечный с изоляцией из литой синтетической смолы.
Выбираем трансформатор напряжения.
Трансформатор напряжения предназначен для преобразования больших переменных напряжений в относительно малые напряжения.
![](https://i2.wp.com/studbooks.net/imag_/8/20180/image025.jpg)
![](https://i1.wp.com/studbooks.net/imag_/8/20180/image026.png)
Окончательно выбираем трансформатор напряжения НОС - 0,5.
Измерительный трансформатор напряжения однофазный сухой.
Расчет и выбор кабелей и проводов
Выбираем кабель по экономической плотности тока.
Условия выбора сечения проводников:
![](https://i2.wp.com/studbooks.net/imag_/8/20180/image027.png)
где Fэк - сечение проводника, мм2;
Iр. мах - расчетный максимальный ток нормального режима, А;
jэк - экономическая плотность тока, А/мм2.
Экономическая плотность тока зависит от материала проводника и величины Tmax. Так как Tmax = 5000 ч выбираем jэк = 1,7 А/мм2.
![](https://i1.wp.com/studbooks.net/imag_/8/20180/image028.png)
Выбираем кабель АВВГ - (4Ч95)
Четырехжильный кабель с алюминиевыми жилами, резиновой изоляцией, ПВХ оболочкой и броней.
Проверяем кабель по потерям напряжения:
ДU - переводной коэффициент;
Iр - ток ротора, А;
Длина линии, км;
r0 = 0,89 Ом/км - удельное активное сопротивление кабеля на 1 км длины;
cos ц - коэффициент активной мощности;
х0 = 0,088 Ом/км - удельное реактивное сопротивление кабеля на 1 км длины;
sin ц - коэффициент реактивной мощности;
Uн - номинальное напряжение, В.
![](https://i0.wp.com/studbooks.net/imag_/8/20180/image030.png)
ДU = Ч100% = 3,5%,
3,5% < 5%, кабель проходит по потерям напряжения