Цех металлоизделий

Наиболее подходящим конструктивным исполнением внутренней электрической  сети для данного помещения будет  являться скрытая подпольная проводка в защитных трубах, при которой  обеспечивается высокая надежность и хорошая механическая защита кабеля. Глубина его заложения 3 см.

Прокладка шинопроводов ШРА производится на опорах и стенах. Размещаются они на высоте 3 метра от уровня пола.

В качестве защитных аппаратов в сети 0,4 кВ возьмем автоматические выключатели для защиты электрооборудования сети от токов короткого замыкания и ненормальных режимов.

Выбор автоматов производится по следующим  условиям:

5. По напряжению

U_н.а. ³ U_н.сети

где  U_н.а - номинальное напряжение автомата, В;

U_н.сети - номинальный ток сети, В.

6. По току 

I_н.а. ³ I_н.сети

I_н.а. ³ I_max.сети

где  I_н.а. - номинальный ток автомата, А;

I_н.сети - номинальный ток сети, А;

I_max.сети - максимальный ток сети, А.

7. По номинальному току расцепителю
• для одиночных электроприемников

I_н.р. ³ 1,25´I_н.сети

где I_н.р. – номинальный ток расцепителя автомата, А.

• для магистральных сетей

I_н.р. ³ 1,1´I_н.сети 

• для осветительных сетей

I_н.р. ³ I_н.сети

8. По пусковому току

I_пуск. < I_мгн.

где I_пуск. - пусковой ток электроприемника, А;

I_мгн. - ток срабатывания электромагнитного (максимального, мгновенного) расцепителя, А.

Для выбора аппарата защиты нужно знать  ток в линии, где он установлен его тип и число фаз.

Токи (в амперах) в линии определяются по формуле:

где S_т - номинальная мощность трансформатора, кВА;

U_н - номинальное напряжение трансформатора, кВ.

где P_ном - мощность ЭД переменного тока, кВт;

U_н - номинальное напряжение ЭД, кВ;

- КПД ЭД, отн. ед.

Рассчитываются  и выбираются АЗ типа ВА (наиболее современные).

-Линия Т1 - ШНН:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ I_т =144,5 А.

по [7, с39,40] выбираем ВА 51-33, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 160 А;

I_н.р = 160 А; 

I_у(п) = 1,25 I_н.р;

I_у(кз) = 10 I_н.р

I_откл = 15 кА.

-Линия ШНН - ШРА:

I_м = 424,8 А (из табл.1 приложения Б);

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,1I_м =1,1´424,8=467,3 А.

по [7, с39,40] выбираем ВА 52-39, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 630 А;

I_н.р = 500 А;

I_у(п) = 1,25 I_н.р;

I_у(кз) = 10 I_н.р

I_откл = 40 кА.

Выберем автоматы для электродвигателей.

Наждачный станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´5,1=6,4 А.

по [7, с39,40] выбираем ВА 51-25, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 25 А;

I_н.р = 8 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 7 I_н.р

I_откл = 2 кА.

 

Карусельно-фрезерный станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´25=31,5 А.

по [7, с39,40] выбираем ВА 52Г-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 31,5 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 15 кА.

Вертикально-протяжной  станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´28,7=35,9 А.

по [5, с39,40] выбираем ВА 52Г-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 40 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 15 кА.

Токарный  полуавтомат:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´57,2=71,5 А.

по [5, с39,40] выбираем ВА 52Г-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 80 А;

I_у(п) = 1,25 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 25 кА.

Продольно-фрезерный  станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´78=97,5 А.

по [5, с39,40] выбираем ВА 52-33, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 160 А;

I_н.р = 100 А;

I_у(п) = 1,25 I_н.р;

I_у(кз) = 10 I_н.р

I_откл = 28 кА.

Горизонтально-расточный  станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´40=50 А.

по [7, с39,40] выбираем ВА 52Г-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 50 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 18 кА.

Вертикально-сверлильный  станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´21,97=27,5 А.

по [7, с39,40] выбираем ВА 52Г-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 31,5 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 15 кА.

Агрегатный горизонтально-сверлильный  станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´67,6=84,5 А.

по [5, с39,40] выбираем ВА 52-33, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 160 А;

I_н.р = 100 А;

I_у(п) = 1,25 I_н.р;

I_у(кз) = 10 I_н.р

I_откл = 28 кА.

  Агрегатный вертикально-сверлильный  станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´50,7=63,4 А.

по [5, с39,40] выбираем ВА 52-33, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 160 А;

I_н.р = 80 А;

I_у(п) = 1,25 I_н.р;

I_у(кз) = 10 I_н.р

I_откл = 28 кА.

Шлифовально-обдирочный станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´13,2=16,5 А.

по [5, с39,40] выбираем ВА 52-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 20 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 12 кА.

Круглошлифовальный  станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´9,5=11,9 А.

по [5, с39,40] выбираем ВА 51-31-1, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 12 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 2 кА.

Клепальная  машина:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´18,6=23,25 А.

по [5, с39,40] выбираем ВА 52-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 25 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 12 кА.

Вентиляторы:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´8,5=10,6 А.

по [5, с39,40] выбираем ВА 51-31-1, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 12 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 2 кА.

Закалочная  установка:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´35,7=44,6 А.

по [7, с39,40] выбираем ВА 52-33, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 50 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 18 кА.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Выбор схемы электроснабжения

Выбираются линии ЭСН с учетом соответствия аппаратам защиты согласно условию:

I_доп ≥ K_зщI_у(п), 

где  I_доп - допустимый ток проводника, А;

       K_зщ - коэффициент защиты;

Для прокладки в воздухе в  помещениях с нормальной зоной опасности при отсутствии механических повреждений выбирается кабель марки АВВГ, К_зщ = 1.

-Линия ШНН - ШРА:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 1´1,25´500 = 625 А.

по [7, с. 79] выбирается АВВГ - 3´(3´150), I_доп = 3´235 А.

Для электродвигателей:

Наждачный станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 1´1,25´200 = 250 А.

по [7, с. 79] выбирается АВВГ - 3´185, I_доп = 270 А.

Карусельно-фрезерный станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 1´3´31,5 = 94,5 А.

по [7, с. 79] выбирается АВВГ - 3´50, I_доп = 110 А.

Вертикально-протяжной станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 1´1,35´40 = 54 А.

по [7, с. 79] выбирается АВВГ - 3´16, I_доп = 60 А.

Токарный полуавтомат:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 1´1,25´80 = 100 А.

по [7, с. 79] выбирается АВВГ - 3´50, I_доп = 110 А.

Продольно-фрезерный станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 1´1,25´100 = 125 А.

по [7, с. 79] выбирается АВВГ - 3´70, I_доп = 140 А.

Горизонтально-расточный станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 1´1,35´50 = 67,5 А.

по [7, с 79] выбирается АВВГ - 3´25, I_доп = 75 А.

Вертикально-сверлильный станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 1´1,35´31,5 = 42,5 А.

по [7, с. 79] выбирается АВВГ - 3´16, I_доп = 60 А.

Агрегатный горизонтально-сверлильный  станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 1´1,25´100 = 125 А.

по [7, с. 79] выбирается АВВГ - 3´70, I_доп = 140 А.

Агрегатный вертикально-сверлильный  станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 1´1,25´80 = 100 А.

по [7, с. 79] выбирается АВВГ - 3´50, I_доп = 110 А.

Шлифовально-обдирочный станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 1´3´20 = 60 А.

по [7, с. 79] выбирается АВВГ - 3´16, I_доп = 60 А.

Круглошлифовальный станок:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 1´1,25´12 = 15 А.

по [7, с. 79] выбирается АВВГ - 3´2,5, I_доп = 19 А.

Клепальная машина:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 1´3´25 = 75 А.

по [7, с. 79] выбирается АВВГ - 3´25, I_доп = 75 А.

Вентиляторы:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 1´1,35´12 = 16,2 А.

по [7, с. 79] выбирается АВВГ - 3´2,5, I_доп = 19 А.

Закалочная установка:

I_доп ≥ K_зщI_у(п) = 1´1,35´50 = 67,5 А.

по [7, с. 79] выбирается АВВГ - 3´25, I_доп = 75 А.

 

Выберем распределительный шинопровод ШРА.

по [7, с. 96] выбирается ШРА4-250-32-УЗ:

U_н.ш = 660 В;

I_н.ш = 250 А;

i_д = 15 ОМ/км;

X₀ = 0,21 ОМ/км;

r₀ = 0,21 ОМ/км;

Z₀ = 0,24 ОМ/км;

Du₀ = 6,5´10^-2 В/м.

Сечение шинопровода a´b = 35´5 мм. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Выбор защитной аппаратуры сети

Коротким замыканием называется непосредственное соединение между любыми точками  разных фаз, фазы и нулевого провода или фазы с землей, непредусмотренное нормальными условиями работы установки. Ниже перечислены основные виды коротких замыканий в электрических системах.

1. Трехфазное короткое замыкание,  при котором все три фазы  замыкаются между собой в одной точке.

2. Двухфазное короткое замыкание,  при котором происходит замыкание  двух фаз между собой.

3. Двухфазное короткое замыкание на землю, при котором замыкание двух фаз между собой сопровождается замыканием точки повреждения на землю (в системах с заземленными нейтралями).

4 Однофазное короткое замыкание, при котором происходит замыкание одной из фаз на нулевой провод или на землю.

Вычисление токов КЗ производится для определения условий работы потребителей при аварийных режимах; выбора электрических аппаратов, шин, изоляторов, силовых кабелей; проектирования и настройки устройств релейной защиты и автоматики; проектирования защитных заземлений; подбора характеристик разрядников для защиты от перенапряжений.

В электрических установках могут  возникать различные виды коротких замыканий (КЗ), сопровождающихся резким увеличением тока. Поэтому электрооборудование, устанавливаемое в системах электроснабжения, должно быть устойчивым к токам КЗ и выбираться с учетом величин этих токов.

Расчет токов КЗ ведется двумя способами: