-
Общие сведения о линиях электроснабжения
Силовые линии электроснабжения цеха подразделяются на провода, кабельные линии (кабели) и шинопроводы.
Провода классифицируются по материалу, из которого они
изготовлены, сечению, виду изоляции, механической прочности и так далее. В электротехнике применяют главным образом провода из меди и алюминия, реже из латуни и бронзы.
Кабели подразделяют по материалу, из которого изготовлены их токопроводящие жилы (медь, алюминий), изоляции и материалов, из которых она изготовлена, степени герметичности и защищенности кабелей от механических повреждений и так далее.
Шинопроводы подразделяют на магистральные (ШМА) и
распределительные (ШРА). Шинопроводы предназначены для распределения электроэнергии напряжением до 1кВ внутри производственных помещений; магистральные рассчитаны на токи более 1000А, распределительные – на токи менее 1000А.
-
Выбор сечения проводников
Проводники для линий электроснабжения выбираются с учетом соответствия аппарату защиты.
Для линии, защищенной автоматом с комбинированным расцепителем, условие выбора проводника [17, стр. 43]:
Iдоп ≥
Кзщ ⋅
I у(
П) =
Кзщ ⋅
К у(
ТР) ⋅
Iн.
р., (38)
где
Iдоп - допустимый ток проводника, А;
Кзщ - коэффициент защиты;
К у(
ТР) - кратность уставки теплового расцепителя;
Iн.
р. - номинальный ток расцепителя автоматического выключателя, А.
Для линии, защищенной предохранителем:
Iдоп ≥
Кзщ ⋅
Iвс , (39) где
Iвс - ток плавкой вставки предохранителя, А.
Коэффициент защиты
Кзщ принимается равным [17, стр. 43]: а) для взрыво- и пожароопасных помещений
Кзщ =1,25;
б) для нормальных (неопасных) помещений
Кзщ =1;
в) для предохранителей без тепловых реле в линии
Кзщ = 0,33.
Помещения проектируемого механического цеха являются сухими помещениями с нормальной зоной опасности и отсутствием механических повреждений, в связи с чем в выпускной квалификационной работе принимаются следующие решения:
а) для электроснабжения шинопроводов и КУ использовать кабель
марки АВВГ, способ прокладки – в воздухе, коэффициент защиты
Кзщ =1;
б) для электроснабжения электроприемников цеха использовать провод марки АПВ, способ прокладки – скрыто, в стальных трубах, коэффициент защиты
Кзщ = 0,33.
Выбор сечения проводников производится на основании расчета по формулам (38), (39) и согласно ПУЭ [10, табл. 1.3.5, 1.3.7]. Произведем расчет и выбор проводников для схем электроснабжения, представленных на рисунках 2 и 3. Данные сведем в таблицу 6.
Таблица 6 – Выбор проводников
Трасса прокладки линии
| Ку(ТР)
| Iдоп.расч.,
А
| Марка кабеля (провода) и сечение жил
| Iдоп, А
|
1
| 2
| 3
| 4
| 5
|
QF1 – ШРА1
| 1,25
| 500
| 3хАВВГ 4х120
| 552
|
QF2 – ШРА2
| 1,25
| 78,75
| АВВГ 4х35
| 82,8
|
QF3 – ШРА3
| 1,25
| 156,25
| АВВГ 4х95
| 156,4
|
QF4 – ШРА4
| 1,25
| 250
| 2хАВВГ 4х70
| 257,6
|
QF5 – ШРА5
| 1,25
| 125
| АВВГ 4х70
| 128,8
|
Продолжение таблицы 6
1
| 2
| 3
| 4
| 5
|
QF6 – ШРА6
| 1,25
| 200
| АВВГ 4х150
| 216,2
|
QF10 – КУ
| 1,25
| 625
| 3хАВВГ 3х150
| 705
|
ШРА1 (FU1÷FU5) – шлифовальный станок №1…№5
| ---
|
198
|
4хАПВ (1х120)
|
200
|
FU6 - обдирочный станок типа РТ-341
№6
| ---
|
82,5
|
4хАПВ (1х35)
|
85
|
ШРА2 (FU7÷FU15) – анодно-механический станок типа МЭ-12
№7…№15
|
---
|
26,4
|
4хАПВ (1х6)
|
30
|
FU16 - обдирочный
станок типа РТ-341
№16
| ---
|
82,5
|
4хАПВ (1х35)
|
85
|
ШРА3 (FU18÷FU20)– обдирочный станок типа РТ-341 №18… №20
| ---
|
82,5
|
4хАПВ (1х35)
|
85
|
ШРА4 (FU17) - кран мостовой №17
| ---
|
198
|
4хАПВ (1х120)
|
200
|
ШРА4 (FU21÷FU23)– обдирочный станок типа РТ-250
№21…№23
|
---
|
66
|
4хАПВ (1х25)
|
70
|
ШРА4 (FU24÷FU28)– анодно-механический станок типа МЭ-31
№24…№28
| ---
|
41,25
|
4хАПВ (1х16)
|
55
|
ШРА5 (FU32) - вентилятор вытяжной
№32
|
---
|
66
|
4хАПВ (1х25)
|
70
|
ШРА5 (FU33) - вентилятор приточный №33
|
---
|
66
|
4хАПВ (1х25)
|
70
|
ШРА6 (FU29÷FU31)– обдирочный станок типа РТ-250
№29…№31
|
---
|
66
|
4хАПВ (1х25)
|
70
|
ШРА6 (FU34÷FU36)– анодно-механический станок типа МЭ-31
№34…№36
| ---
|
41,25
|
4хАПВ (1х16)
|
55
|
Расчет шинопроводов производится с учетом одновременности работы всех электроприемников, подключенных к данному шинопроводу, откуда формула для расчета имеет вид:
I р.
Р , (40)
где
I р.ш. – расчетный ток шинопровода, А;
Рн.Σ – суммарная активная мощность всех электроприемников, кВт;
Uс – напряжение сети, кВ,
Uс = 0,38кВ;
cosφ – коэффициент мощности на шинопроводе.
Производим расчет по формуле (40) и выбираем шинопроводы по справочному пособию В.П. Шеховцова [18, табл. 4.2.1, 4.2.2]. Данные для расчета берем из таблицы 2. Результаты расчета и выбор шинопроводов для схем, представленных на рисунках 2 и 3, сводим в таблицу 7.
Таблица 7 – Выбор шинопроводов
Обозначение шинопровода
| Рн.Σ, кВт
| сos φ
| I р.ш..,
А
| Тип шинопровода
| Iдоп, А
|
ШРА1
| 442,5
| 0,5
| 1346,2
| ШМА 4-1600-44-У3
| 1600
|
ШРА2
| 90
| 0,5
| 273,8
| ШРА 4-400-32-У3
| 400
|
ШРА3
| 135
| 0,65
| 315,9
| ШРА 4-400-32-У3
| 400
|
ШРА4
| 257
| 0,57
| 685,8
| ШМА 4-1250-44-У3
| 1250
|
ШРА5
| 58
| 0,8
| 110,3
| ШРА 4-250-32-У3
| 250
|
ШРА6
| 160,2
| 0,6
| 406,15
| ШРА 4-630-32-У3
| 630
|
Выбор силовых кабелей и шинопроводов для системы ЭСН проектируемого механического цеха представлен на рисунке 4 и в приложении А.
Рисунок 4 – Выбор проводников системы электроснабжения цеха
-
Виды коротких замыканий
Коротким замыканием (КЗ) называют всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановки, при которых токи в ветвях электроустановки резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.
В системе трехфазного переменного тока могут быть замыкания между тремя фазами (трехфазные КЗ), между двумя фазами (двухфазные КЗ) и однофазные КЗ.
Трехфазные КЗ являются симметричными, так как в этом случае все фазы находятся в одинаковых условиях. Все остальные КЗ являются несимметричными, поскольку при каждом из них фазы находятся не в одинаковых условиях и значения токов и напряжений в той или иной мере искажаются.
Наиболее распространенным видом КЗ являются однофазные КЗ в сетях с глухо- и эффективно заземленной нейтралью. Значительно реже возникают двойные замыкания на землю, то есть одновременное замыкание на землю разных фаз в различных точках сети, работающей с изолированной нейтралью.
Расчетным видом КЗ для выбора или проверки параметров электрооборудования обычно считают трехфазные КЗ. Однако для выбора или проверки уставок защиты и автоматики требуется определение и несимметричных токов КЗ.
-
Расчет токов короткого замыкания
Расчет токов короткого замыкания производится для наиболее мощных и удаленных электроприемников. Исходя из плана расположения электрооборудования (см. рисунок 1) определяем, что наиболее мощным и удаленным от цеховой ТП электроприемником является шлифовальный станок № 1, и, соответственно, для него и производим расчет токов КЗ.
Для составления схемы электроснабжения шлифовального станка № 1 исходя из размеров цеха определяем длины проводников линий электроснабжения станка:
-
длина линии QF1 – ШМА1, кабель 3хАВВГ 4х120: l1 = 5м;
-
длина шинопровода ШМА1: lш = 54м;
-
длина линии ШМА1 – шлифовальный станок № 1: l2 = 10м.
Составляем схему электроснабжения шлифовального станка № 1 и определяем точки КЗ: К
1 – секция шин НН цеховой ТП, К