Электрификация ремонтного цеха

Для защиты электрических сетей напряжением до 1 кВ применяют плавкие предохранители, автоматические выключатели, тепловые реле магнитных пускателей.

Для защиты электрических сетей от токов КЗ служат плавкие предохранители. Они являются простейшими аппаратами токовой защиты, действие которых основано на перегорании плавкой вставки. Предохранители являются токоограничивающими аппаратами, так как в них обеспечивается околодуговое пространство и отключение цепи настолько быстро, что при больших кратностях тока в предохранителе ток не успевает достигнуть предельного значения.

Магнитные пускатели предназначены главным образом для дистанционного управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором до 100 кВт; для пуска непосредственным подключением к сети и останова электродвигателя и реверса. В исполнении с тепловым реле пускатели также защищают управляемый электродвигатель от перегрузки. Магнитный пускатель представляет собой трехполюсный контактор переменного тока с прямоходовой магнитной системой, в который дополнительно встроены два тепловых реле защиты, включенных последовательно в две фазы цепи ЭД.

Автоматические выключатели предназначены для автоматического размыкания электрических цепей при анормальных режимах (КЗ и перегрузки), для редких оперативных включений (3-5 в час) при нормальных режимах, а также для защиты цепей от недопустимых снижениях напряжения. Для защиты от токов КЗ в автоматическом выключателе применяется электромагнитный расцепитель мгновенного действия. Тепловой (обычно биметаллический) расцепитель предназначен для защиты от перегрузок, за счет изгибания биметаллической пластины. Расцепитель минимального напряжения срабатывает при недопустимом снижении напряжения в сети (30-50%). Такие расцепители применяют для ЭД, самозапуск которых нежелателен при самопроизвольном восстановлении питания.

Произведем выбор аппаратов защиты, устанавливаемых на силовые группы в ВРУ.

1)  Произведем расчет для 1 группы

                                                Iр = 46,5 А – расчетный ток группы;

                                                   Iн.а.>=Iн.р.                                                                                           (7.1)

                                                Iн.р.>=Iр=46,5

Выбираем автоматический выключатель серии ВА 51Г-31, Iн.а. = 100 А,

Iн.р.= 50 А, U = 380 В.

Выбираем кабель для данной группы. Выбор сечения кабеля производим по условию:                                                       Iдоп.³Iн.дв.,                                                            (7.2)

где: Iдоп =54– допустимый ток для кабеля данного сечения, А.

Iн.дв.=46,5. Выбираем кабель ВВГ (4×10) для прокладки на лотках.

По условию (4.5): 66 ≥ 46,5 А.

Аналогично выбираем автоматические выключатели и кабели для остальных групп и заносим в таблицу 7.

Таблица 7 – Выбор автоматических выключателей и проводов

№ группы	Iр, А	Iном, А	Iн.р. А	Uном, В	Тип АВ	Марка, сечение, число жил проводов	Iдоп,А
1	46,5	100	50	380	ВА51Г-31	ВВГ (4×10)	66
2	26,7	100	32	380	ВА51Г-31	ВВГ (4´4)	34
3	102,3	125	125	380	ВА51Г-31	ВВГ(4х25)	107
4	104,4	125	125	380	ВА51Г-31	ВВГ (4×25)	107
5	58,8	100	60	380	ВА51Г-31	ВВГ (4×10)	66

 

Выбор магнитных пускателей

Электромагнитные пускатели выбирают из условия:                         

                                                     Uн.п ≥ Uн.уст ,                                                   (7.3)                                                                                                                                                      Iн.п.³Iн.дв.  ,                                                     (7.4)

где: Iн.п - номинальный ток пускателя, А;      

       Iпуск.лв – пусковой ток электродвигателя, А.

 Кран состоит из четырех двигателей АИР112М4У3 и дух двигателей АИР100L6. Для 4 двигателей подбираем магнитный пускатель ПМ12 025201,

с Iн.п.=25 А.

Проверяем выполняются ли условия по формулам (7.3) и (7.4):

380≥380 В

25≥11,4 А

Условия выполняются, следовательно, пускатель выбран верно.

Для двух АИР100L6 выбирает ПМ12-010201.

Для остальных токоприемников выбор магнитных пускателей проводим аналогично. Результаты расчетов сводим в таблицу 7.1.

Таблица 7.1 – Выбор магнитных пускателей

Наименование оборудования	Тип двигателя	P	Магнитный пускатель
Точильно-шлифовальный станок	АИР63В2	0.5	ПМ12-010201
Станок для фрезеровки электрокартонных колец	АИР100L6	2,2	ПМ12-010201
	АИР63В4	0,4	ПМ12-010201
Сепаратор СЦ-1,5	АИР90L2	3	ПМ12-010201
Фильтр-пресс	АИР132М6У3	7,5	ПМ12-025201
	АИР132М6У3	7,5	ПМ12-025201
Насос РЗ-30	АИР112М4У3	5,5	ПМ12-025201
Намоточный станок	АИР132М6У3	7,5	ПМ12-025201
	АИР132М6У3	7,5	ПМ12-025201
Вертикально-сверлильный станок 2Н135	АИР132М6У3	7,5	ПМ12-025201
Картонно-резательный станок КН-1	АИР112М4У3	5,5	ПМ12-025201
Кривошипный пресс КД-2324	АИР90L2	3,2	ПМ12-010201
Кран	АИР112М4У3	5,5	ПМ12-025201
	АИР112М4У3	5,5	ПМ12-025201
	АИР112М4У3	5,5	ПМ12-025201
	АИР112М4У3	5,5	ПМ12-025201
	АИР100L6	2,2	ПМ12-010201
	АИР100L6	2,2	ПМ12-010201

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 ПРОЕКТИРОВАНИЕ  МОЛНИЕЗАЩИТЫ РЕМОНТНОГО ЦЕХА

Требуемая степень защиты  зданий,  сооружений  и  открытых  установок  от воздействия атмосферного электричества  зависит  от взрывопожароопасности названных объектов и обеспечивается правильным выбором категории устройства молниезащиты и типа зоны защиты объекта от прямых ударов молнии.

Степень  взрывопожароопасности  объектов  оценивается  по  классификации Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Инструкция  по проектированию  и устройству молниезащиты СН 305— 77 устанавливает три  категории  устройства молниезащиты (I, II, III) и два типа (А и Б) зон защиты объектов от  прямых ударов  молнии.  Зона  защиты  типа  А обеспечивает  перехват  на  пути  к защищаемому объекту не менее 99,5 % молний, а типа Б - не менее 95%.

По I категории организуется защита объектов, относимых  по  классификации ПУЭ к взрывоопасным зонам классов В-1 и В-П (см. гл. 20). Зона  защиты  для всех объектов (независимо от места расположения объекта на территории  РФ и от интенсивности грозовой деятельности в месте расположения)  применяется только типа А.

По  II  категории   осуществляется   защита   объектов,   относимых   по классификации ПУЭ к взрывоопасным зонам классов В-1а, В-16 и В-Па.

Тип зоны защиты  при  расположении  объектов  в  местностях  со   средней   грозовой деятельностью 10 ч и более в год определяется по  расчетному  количеству  N поражений объекта молнией в течение года:

при N<=1 достаточна зона защиты типа Б; при N>  1  должна  обеспечиваться

зона защиты типа А. Порядок расчета величины N  показан  в нижеприведенном примере.  Для  наружных  технологических  установок  и  открытых   складов, относимых по ПУЭ к зонам класса В-1г, на всей территории РФ (без  расчета N) принимается зона защиты типа Б.

По III категории организуется  защита  объектов,  относимых  по  ПУЭ  к пожароопасным зонам классов П-1, П-2 и П-2а. При расположении  объектов  в местностях со средней грозовой деятельностью 20 ч и более в год и при N>2 должна обеспечиваться зона защиты типа А, в остальных случаях — типа Б. По III категории  осуществляется  также  молниезащита общественных  и  жилых зданий, башен,   вышек,   труб,   предприятий, зданий   и   сооружений сельскохозяйственного  назначения.   Тип   зоны   защиты   этих   объектов определяется в соответствии с указаниями СН 305—77.

Объекты I и II категорий устройства молниезащиты должны быть защищены  от всех четырех видов воздействия атмосферного электричества,  а объекты III категории — от прямых ударов молнии и от заноса высоких потенциалов  внутрь зданий и сооружений.

Защита от электростатической индукции заключается в  отводе  индуцируемых статических   зарядов   в   землю   путем   присоединения    металлического оборудования,  расположенного  внутри  и   вне   зданий,   к   специальному заземлителю или  к  защитному  заземлению  электроустановок;  сопротивление заземлителя растеканию тока промышленной частоты должно быть  не  более  10 Ом.

Для защиты от электромагнитной индукции между  трубопроводами  и  другими протяженными металлокоммуникациями в местах их сближения на  расстояние  10 см и менее через каждые  20  м  устанавливают  (приваривают)  металлические перемычки, по которым наведенные токи перетекают из одного контура в другой без образования электрических разрядов между ними.

Защита  от  заноса  высоких  потенциалов  внутрь  зданий  обеспечивается отводом   потенциалов   в   землю   вне   зданий    путем    присоединения металлокоммуникации  на  входе  в  здания   к   заземлителям   защиты   от электростатической индукции или к защитным заземлениям электроустановок. Для защиты объектов от прямых ударов молнии сооружаются молниеотводы, принимающие на себя ток молнии и отводящие его в землю.

Объекты I категории молниезащиты защищают от прямых ударов молнии отдельно стоящими стержневыми, тросовыми молниеотводами или молниеотводами, устанавливаемыми на защищаемом объекте, но электрически изолированными от него.

Расчет тросового молниеотвода.

Зона защиты одиночного тросового молниеотвода высотой h≤150 м приведена на рисунке 2, где Н — высота троса в середине пролета. С учетом стрелы провеса троса сечением 35—50 мм2 при известной высоте опор Ноп и длине пролета -a .

Здание расположено в Курганской области, имеет размеры:

А = 26,4 м; В = 11,6 м; Hx = 5 м.

Определяем по классификации ПУЭ класс взрывопожароопасной зоны для проектируемого объекта.

Зоны, расположенные в помещениях, в которых хранятся или обращаются твердые горючие вещества по классификации ПУЭ относится к классу П-2а  и относится к III категории устройства защиты объекта от воздействия атмосферного электричества.

Определяем требуемый тип защиты для цеха.

Таблица 7 – Зависимость среднегодового числа ударов молнии в 1 км2 земной поверхности от интенсивности грозовой деятельности

Интенсивность грозовой деятельности Пч , ч	10…20	20…40	40…60	60…80	80…100
Среднее число ударов молнии в год на 1 км2, n	1	2	4	5,5	7