2018-01-08
1334
При розрахунку цехових електричних мереж напругою до 1000 В здійснюється добір перерізу проводів, кабелів і шин, а також захисних апаратів – запобіжників і автоматичних вимикачів.
10.1. Вибір перерізу проводів і кабелів
Переріз проводів і кабелів напругою до 1000 В добирається за умовами нагрівання тривалим струмом розрахункової сили при нормальних умовах прокладки на підставі двох відношень:
- за умовою нагрівання тривалим струмом розрахункової сили
(А); (10.1)
- за умовою відповідності максимального струмового захисту вибраному апарату
(А); (10.2)
де Кпр - корекційний коефіцієнт на умови прокладання проводів і кабелів ([2], табл. П.1, П.2)
Кзащ - коефіцієнт захисту або кратність захисту ([2], табл.5.13)
Ізащ - номінальна сила струму або сила струму спрацьовування захисного апарата, А;
Інорм.доп - тривалодопустима сила струму навантаження, А ([2], табл. 5.10-5.12).
У повторно-короткочасному режимі роботи при силі струму Ікр тривалістю увімкнення (ПВ, %) менше 40% і площі перерізу мідних проводів більше 6 мм2, а алюмінієвих – більше 10 мм2, рекомендовано заміняти струм Ікр струмом розрахункового тривалого навантаження Ідл, для того щоб
(А), (10.3)
Вибрані перерізи проводів і кабелів перевіряються за втратою навантаження:
(%) (10.4)
де r0 - активний та індуктивний опір, Ом/км;
ℓ- відстань від споживача до джерела електроенергії, км;
Р - потужність споживача, кВт;
Uном - номінальна напруга мережі, В.
У мережах напругою до 1 кВ переріз, обраний за економічною щільністю струму у двічі-тричі більше перерізу, дібраного за технічними вимогами (нагрівання, втрати напруги). Для усунення такої невідповідності, яка призводить до перевитрат кольорового металу, припускається не перевіряти на економічну щільність електричні мережі напругою до 1000 В при тривалості використання максимуму менше 5000 годин, усі розгалуження до окремих струмоприймачів до 1000 В, освітлювальні мережі і мережі тимчасових споруд, а також шини розподільних пристроїв і підстанцій.
Кабелі і проводи, захищені плавкими запобіжниками, на термічну витривалість до струмів короткого замикання не перевіряються.
10.2. Вибір шинопроводів
При розрахунку мережі внутрішньоцехового електропостачання умовно приймається, що мережі живлення здійснюються магістральними шинопроводами (ШМА), підключеними до трансформатора. Від ШМА живляться розподільні шинопроводи (ШРА), прокладені вздовж прольоту цеху. розрахункова сила струму ШМА приймається за номінальною силою струму силового трансформатора.
Сила струму ділянки розподільної мережі
І = ін.*ℓ = (Кмакс*s*ℓ)/ (√3*Uл*∑ℓ) (А), (10.5)
де ін - сила струму навантаження на 1 м, А/м;
ℓ -довжина розрахункової ділянки мережі розподільного шинопроводу, м;
Кмакс*s - сумарне розрахункове максимальне навантаження цеху без електричного освітлення з урахуванням коефіцієнта максимуму Кмакс, кВ А;
Uл - напруга лінії, кВ;
∑ℓ - довжина всіх розподільних шинопроводів цеху, м.
Втрата напруги в магістральному шинопроводі живлення не повинне бути більшою 1,5 – 1,8 %:
∆ U = (√3*∑Ір*ℓ*100)
---------------------- * (r*cosφ + х*sinφ) (%) (10.6)
Uл
де ∑Ір - сума моментів струмових навантажень лінії (шинопроводу), А* км.
Для розподільних шинопроводів з рівномірним навантаженням втрати напруги не повинно перебільшувати 2 – 2,5%:
∆ U = (√3*0,5*Ін*ℓ*100)
---------------------- * (r*cosφ + х*sinφ) (%) (10.7)
Uл
де Ін*ℓ = І, А
Шини перевіряються на термічну й динамічну витривалість до струмів короткого замикання за методикою, наведеною у розділі “Добір електрообладнання підстанції” цих методичних рекомендацій.
10.3. Вибір запобіжників та автоматичних вимикачів
Номінальна сила струму плавкої вставки для енерційних запобіжників визначається за розрахунковою силою тривалого струму лінії
(А), (10.8)
Номінальна сила струму плавкої вставки для безенерційних запобіжників повинна задовольняти двом умовам, одна з яких виражається співвідношенням (10.8), друга – одною з формул (109.-10.11), а також повинна відповідати кратностям сили припустимих струмів Кзащ ([2], табл. 5.13)
При захисті відгалуження, яке веде до поодинокого електродвигуна при тяжких пусках (електродвигуни металообробних верстатів, вентиляторів, помп і і.п.), сила струму вставки
І вст ≥ Іпуск/2.5 (А). (10.9)
де Іпуск - сила пускового струму електродвигуна, А
При захисті відгалуження, яке веде до поодинокого електродвигуна з частими пусками або великою тривалістю пускового періоду (електродвигуни кранів, центрифуг, дробильниць і т.п.)
І вст ≥ Іпуск/(2÷ 1.6) (А). (10.10)
При захисті магістралі, яка живить силові і змішані споживачі
І вст ≥ Ікр/2.5 (А). (10.11)
де Ікр - максимальна сила короткочасного струму лінії, А:
Ікр = І′пуск + І′дл (А), (10.12)
де І′пуск - сила пускового струму одного електродвигуна або групи електродвигунів, ввімкнутих одночасно, при пуску яких сила короткочасного струму лінії сягає найбільшого значення, А;
І′дл - сила тривалого розрахункового струму лінії до моменту пуску одного електродвигуна або групи електродвигунів, яка визначається без урахування сили робочого струму електродвигунів, А.
Номінальна сила струму плавкої вставки для захисту відгалуження, яке веде до зварювального апарата, добирається з співвідношення
І вст ≥ 1.2*Ісв√ПВ (А), (10.13)
де Ісв - номінальна сила струму зварювального апарата при номінальній тривалості увімкнення, А.
Номінальна сила струму теплового розчеплювача, який захищає від перевантаження автоматичний вимикач визначається тільки за силою тривалого розрахункового струму лінії:
Іт ≥ Ідл (А), (10.14)
Номінальна сила струму електромагнітного або комбінованого розчеплювача автоматичних вимикачів добирається також за силою тривалого розрахункового струму лінії:
Ієл ≥ Ідл (А), (10.15)
Сила струму спрацьовування (відсічки) електромагнітного або комбінованого розчеплювача Іср.ел перевіряється за максимальною силою короткочасного струму лінії:
Іср. єл ≥ 1.25*Ікр (А), (10.16)
У курсовому проекті з предмету “Електропостачання підприємств і цивільних споруд” слід виконати розрахунки з добору електрообладнання, яке встановлюється у шафах з боку 0,4 кВ, а також навести приклад розрахунку електричної мережі напругою до 1кВ, яка живить групу електроприймачів ремонтно-механічного цеху. повний розрахунок електричної мережі до 1кВ ремонтно-механічного цеху буде наведений у курсовому проекті з предмету “Електропостачання промислових підприємств і установок” з використання розрахункових даних (відомість електричних навантажень РМЦ, розрахунок електричних навантажень) цього проекту.
