Παραδείγματα επιλογής ασφαλειών και διακοπτών κυκλώματος

Παράδειγμα 1. Η κύρια γραμμή του ηλεκτρικού δικτύου μιας βιομηχανικής επιχείρησης με τάση 380/220 V τροφοδοτεί μια ομάδα ηλεκτροκινητήρων. Η γραμμή τοποθετείται σε εσωτερικούς χώρους με θωρακισμένο καλώδιο τριών πυρήνων με πυρήνες αλουμινίου και μόνωση χαρτιού σε θερμοκρασία περιβάλλοντος 25 ° C. Το μακροπρόθεσμο ονομαστικό ρεύμα της γραμμής είναι 100 A και το βραχυπρόθεσμο ρεύμα κατά την εκκίνηση των κινητήρων είναι 500 Α. Η αρχή είναι εύκολη.

Είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί το ονομαστικό ρεύμα των ασφαλειών τύπου PN2 που προστατεύουν τη γραμμή και να επιλέξετε τη διατομή του καλωδίου για τις ακόλουθες συνθήκες:

α) η περιοχή παραγωγής είναι μη εκρηκτική και μη εύφλεκτη, η γραμμή πρέπει να προστατεύεται από υπερφόρτωση·

β) το δωμάτιο είναι κίνδυνος πυρκαγιάς, η γραμμή πρέπει να προστατεύεται από υπερφόρτωση.

γ) η γραμμή πρέπει να προστατεύεται μόνο από ρεύματα βραχυκυκλώματος.

Απάντηση. Προσδιορίστε την τιμή του ονομαστικού ρεύματος των ασφαλειών των ασφαλειών που προστατεύουν τη γραμμή, για το συνεχές ρεύμα: AzVT = 100 A, για το βραχυπρόθεσμο ρεύμα: Azvt = 500 / 2,5 = 200 A. Τύπος ασφάλειας PN2-250 με ασφάλεια 200 Α.

1.Για ένα καλώδιο με μόνωση χαρτιού, προστατευμένο από υπερφόρτωση και διέλευση σε μη εκρηκτικό και μη εύφλεκτο δωμάτιο, η τιμή του συντελεστή προστασίας ks = 1. Σε αυτήν την περίπτωση, το συνεχές φορτίο ρεύματος του καλωδίου Azadd = ksAzh = 1× 200 = 200 Α.

Επιλέγουμε ένα καλώδιο τριών συρμάτων για τάση έως 3 kV με αγωγούς αλουμινίου με διατομή 120 mm2 για τοποθέτηση στον αέρα, για το οποίο το επιτρεπόμενο φορτίο Azadd = 220 A.

2. Για ένα καλώδιο που λειτουργεί σε χώρο επικίνδυνο για πυρκαγιά και προστατεύεται από υπερφόρτωση k2 = 1,25, τότε Iadd = 1,25, I3 = 1,25x 200 = 250 A. Στην περίπτωση αυτή, το τμήμα καλωδίου λαμβάνεται ίσο με 150 mm2, Iadd = 255 Α.

3. Για ένα καλώδιο που προστατεύεται μόνο από ρεύματα βραχυκυκλώματος, έχουμε ks = 0,33 επιτρεπόμενο ρεύμα Azaddition = 0,33Azvt = 0,33 x 200 = 66 A, που αντιστοιχεί σε διατομή καλωδίου 50 mm και Azaddition = 120.

Παράδειγμα 2. Ένας πίνακας διανομής με διακόπτες κυκλώματος λαμβάνει ισχύ από τους ζυγούς του κύριου πίνακα διανομής στους οποίους είναι συνδεδεμένοι έξι κινητήρες επαγωγής ρότορα σκίουρου. Οι ηλεκτρικοί κινητήρες 3 και 4 είναι εγκατεστημένοι σε δωμάτιο έκρηξης κατηγορίας B1a, οι υπόλοιποι ηλεκτρικοί κινητήρες, σημεία διανομής και εξοπλισμός εκκίνησης εγκαθίστανται σε δωμάτιο με κανονικό περιβάλλον. Τα τεχνικά στοιχεία για τους ηλεκτροκινητήρες δίνονται σε πίνακα. 1.

Ενότητα. 1. Τεχνικά στοιχεία ηλεκτροκινητήρων

Ο τρόπος λειτουργίας των κινητήρων αποκλείει την πιθανότητα παρατεταμένων υπερφορτώσεων, οι συνθήκες εκκίνησης είναι ελαφριές, η αυτοεκκίνηση μεγάλων κινητήρων αποκλείεται. Ένας από τους κινητήρες (1 ή 2) είναι αποθεματικός, οι άλλοι κινητήρες μπορούν να λειτουργήσουν ταυτόχρονα.

Ρύζι. 2. Σχέδιο για παράδειγμα 2

Είναι απαραίτητο να προσδιορίσετε τα ονομαστικά ρεύματα των απελευθερώσεων του διακόπτη και να επιλέξετε τις διατομές του σύρματος και του καλωδίου με βάση τις συνθήκες θέρμανσης και τη συμμόρφωση με τα ρεύματα της μονάδας διακοπής.

Απάντηση. Δεδομένου ότι η θερμοκρασία του αέρα στις εγκαταστάσεις είναι 25 ° C, ο συντελεστής διόρθωσης kn = 1, ο οποίος λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή των διατομών των καλωδίων και των καλωδίων.

Γραμμή προς κινητήρα 1 (ή 2). Επιλογή συνδυασμένης απελευθέρωσης (διακόπτης τύπου A3710B για 160 A για συνεχές γραμμικό ρεύμα Azd = 73,1 A, ίσο στην περίπτωση αυτή με το ονομαστικό ρεύμα των ηλεκτροκινητήρων (πίνακας 1).

Ένας συντελεστής θερμικής διόρθωσης 0,85 πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή της τιμής ρεύματος μαγνητικής απελευθέρωσης του διακόπτη κυκλώματος που είναι ενσωματωμένος στο ερμάριο. Επομένως, Aznom el =73,1 / 0,85 = 86 A.

Επιλέγουμε μια απελευθέρωση με ονομαστικό ρεύμα 100 A και στιγμιαίο ρεύμα 1600 A.

Διαπιστώνουμε την αδυναμία εργασίας με το μηχάνημα κατά την εκκίνηση: Azaverage el = 1,25x 437 = 550 A, 1600 A> 550 A.

Επιλέγουμε ένα μονοπύρηνο σύρμα με σύρματα αλουμινίου της μάρκας APRTO με διατομή 25 mm2, για το οποίο το επιτρεπόμενο φορτίο ρεύματος είναι 80 A. Ελέγχουμε την επιλεγμένη διατομή σύμφωνα με τον συντελεστή προστασίας της συσκευής. Εφόσον το ρεύμα ρύθμισης δεν ρυθμίζεται στους διακόπτες της σειράς A3700, το πολλαπλάσιο του επιτρεπόμενου ρεύματος γραμμής πρέπει να προσδιορίζεται ως προς το ονομαστικό ρεύμα του διαχωριστή, στην περίπτωση αυτή ίσο με 100 A. Βρείτε την τιμή του kz για δίκτυα που κάνουν δεν απαιτείται προστασία από υπερφόρτωση για το ονομαστικό ρεύμα απελευθέρωσης ενός διακόπτη κυκλώματος με μη ρυθμισμένο χαρακτηριστικό εξαρτώμενο από το αντίστροφο ρεύμα ks = 1.

Αντικαθιστώντας τις αριθμητικές τιμές με την αναλογία kzАзs = 1×100 A>Азadd = 80 A, διαπιστώνουμε ότι η απαραίτητη προϋπόθεση δεν πληρούται.

Επομένως, τελικά επιλέγουμε τη διατομή του σύρματος ίση με 50 mm2/AAdd = 130 A, για την οποία πληρούται η συνθήκη AAdd>xAz, αφού 130 A> 1 x 100 A.

Γραμμή προς κινητήρα 3. Ο κινητήρας 3 είναι εγκατεστημένος σε αίθουσα εκρήξεων Κλάσης Β1α, σε σχέση με την οποία:

1) το ονομαστικό ρεύμα του κινητήρα, αυξημένο κατά 1,25 φορές, λαμβάνεται ως το ονομαστικό ρεύμα κατά την επιλογή της διατομής της γραμμής.

2) δεν επιτρέπεται η χρήση συρμάτων και καλωδίων με σύρματα αλουμινίου. Επομένως, η γραμμή από τη μαγνητική μίζα στον ηλεκτροκινητήρα πρέπει να γίνει με σύρμα με χάλκινους αγωγούς (μάρκα PRTO).

Γραμμή προς τον ηλεκτροκινητήρα 4. Η διατομή του καλωδίου PRTO από τη μαγνητική μίζα στον κινητήρα λαμβάνεται ως 2,5 mm2, καθώς η μικρότερη διατομή για δίκτυα ισχύος σε δυνητικά εκρηκτικές περιοχές δεν επιτρέπεται από το PUE.

Γραμμές προς ηλεκτρικούς κινητήρες 5 και β. Το ονομαστικό ρεύμα της γραμμής καθορίζεται από το άθροισμα των ρευμάτων των κινητήρων 5 και 6.

Κύρια γραμμή. Το υπολογιζόμενο μακροπρόθεσμο επιτρεπόμενο φορτίο ρεύματος της γραμμής προσδιορίζεται από το άθροισμα των ρευμάτων όλων των ηλεκτροκινητήρων, εκτός από το ρεύμα ενός από τους ηλεκτροκινητήρες (1 ή 2): Azdl = 73,1 + 69 + 10,5 + 2 x 7,7 = 168 A. Το βραχυπρόθεσμο φορτίο ρεύματος καθορίζεται από τις συνθήκες εκκίνησης του κινητήρα 3, ο οποίος έχει το μεγαλύτερο ρεύμα εκκίνησης: Azcr = 448 + 73,1 + 10,5 + 2 x 7,7 = 547 A.

Επιλέγουμε την ηλεκτρομαγνητική απελευθέρωση του διακόπτη κυκλώματος AVM-4C για 400 A για συνεχές ρεύμα γραμμής από τη συνθήκη Az nom = 400 A>Azdl = 168 A.

Το βραχυπρόθεσμο φορτίο ρεύματος καθορίζεται από τις συνθήκες εκκίνησης του κινητήρα 3, ο οποίος έχει το μεγαλύτερο ρεύμα εκκίνησης:

Azcr = 448 + 73,1 + 10,5 + 2-7,7 = 547 A.

Επιλέγουμε το ρεύμα λειτουργίας σε κλίμακα που εξαρτάται από το χαρακτηριστικό ρεύματος, 250 A, και σε κλίμακα που δεν εξαρτάται από το χαρακτηριστικό ρεύματος (διακοπή με χρονική καθυστέρηση) 1600 A.

Διαπιστώνουμε την αδυναμία απενεργοποίησης του διακόπτη κυκλώματος κατά την εκκίνηση του κινητήρα 3Isral = 1,25Azcr, 1600> 1,25×547 = 682 A.

Συνεχές ρεύμα γραμμής Azdl = 168 A, επιλέγουμε καλώδιο τριών πυρήνων με αγωγούς αλουμινίου για τάση έως 3 kV με διατομή 95 mm2, με επιτρεπόμενο φορτίο 190 A.

Για δίκτυα που δεν απαιτούν προστασία υπερφόρτωσης, στο ρεύμα ενεργοποίησης της απελευθέρωσης διακόπτη κυκλώματος με ρυθμιζόμενο, αντίστροφο εξαρτώμενο από το ρεύμα χαρακτηριστικό Azaverage el = 250 A και k2 = 0,66, Azadd> k3Is = 190> 0,66 x 250 = 165 ΕΝΑ.

Επομένως, πληρούται η απαραίτητη προϋπόθεση. Τα υπολογισμένα δεδομένα από το παράδειγμα παρουσιάζονται σε πίνακα. 2.