Расчет внутренних сетей, защищаемых автоматами

Сначала следует выбрать автомат, затем определить допустимый расчетный ток, по которому определяют ближайший больший табличный ток и соответствующее ему сечение провода.

Автомат выбирают в следующей последовательности:

1) выбирают тип автомата;

2) определяют номинальный ток автомата

3) находят номинальный ток расцепителя автомата

4) проверяют автомат по току срабатывания (для автоматов с электромагнитными расцепителями), исходя из условия

Сечения проводов и кабелей, защищенных автоматами с расцепителями или тепловыми реле, выбирают так же, как для линий, защищаемых предохранителями. Если проводка открытая, без защитной оболочки или помещение взрывоопасное, то необходима защита от перегрузок, и допустимый расчетный ток определяют из условия

 Если проводка с защитной оболочкой и помещение нормального типа, то необходима только защита от коротких замыканий, и для автоматов с тепловыми расцепителями

 

а для автоматов с электромагнитными расцепителями

 

.

 

Если автомат имеет только тепловой расцепитель, то он не защищает линию от коротких замыканий, и последовательно с ним следует предусматривать установку предохранителей.

Пример. Выбрать автоматы и сечения проводов и кабелей для внутренней электрической сети промышленного предприятия. Помещение нормального типа, температура воздуха 25 °С. Питание осуществляется от понизительной подстанции (ТП) через четырехжильный кабель с алюминиевыми жилами, проложенный открыто. К распределительному щиту РЩ проводами с алюминиевыми жилами, проложенными в трубах, подсоединены двигатели Д1, Д2 и ДЗ, защищаемые автоматами (рисунок 4.1). Параметры двигателей и осветительной сети приведены в таблице 4.1. Номинальное напряжение сети 380 В. Для магистрали коэффициент одновременности принят равным 1.

 

Рисунок 4.1 Схема электрической сети предприятия

 

Таблица 4.1 Исходные данные электрической сети

 

Наименование параметров	Двигатели
	М1	М2	МЗ
- мощность Р, кВт - КПД - - кратность пускового тока k - коэффициент загрузки kз	60 0,92 0,95 7 0,85	50 0,93 0,95 6 0,8	10 0,81 0,9 6 0,85

 

Решение:

1) Определяем номинальные рабочие и пусковые токи двигателей:

- номинальный ток

- рабочий ток

- пусковой ток

Расчетные значения  номинального, пускового и рабочего токов для двигателей соответственно: М1 - 104 А, 88,4А, 728 А;  М2 -88,4А, 68,6А, 17,8А;  М3 – 728 А, 515 А, 125 А.

2) Рабочий ток магистрали ТП—РЩ

3) Максимальный ток магистрали

4) Выбираем автоматы и предохранитель для защиты двигателей. Для электродвигателей М1 и М2 выбираем автоматические выключатели А3114/1, а для двигателя М3 - выключатель А3163 и последовательно с ним предохранитель для защиты от коротких замыканий.

5) Для защиты магистральной линии выбираем автомат А3134.

6) Выбираем сечения проводов и кабелей.

Двигатели находятся в помещении нормального типа и получают питание по проводам, проложенным в трубах, поэтому защита должна быть только от коротких замыканий. Двигатели М1 и М2 защищены автоматами с электромагнитными и тепловыми расцепителями, следовательно:

- для двигателя М1

 мм²;

- для двигателя М2

 мм².

Двигатель М3 защищен автоматом с тепловым расцепителем и предохранителем с плавкой вставкой, поэтому должны соблюдаться три условия:

1)

2)

3)  

 мм².

Ко всем двигателям подведены провода с алюминиевыми жилами с резиновой изоляцией, по четыре провода в металлической трубе.

Магистраль выполнена кабелем и защищена автоматом с электромагнитным и тепловым расцепителем, следовательно:

1)

2)

 мм².

4.2 Задачи для самостоятельного решения

 

1) Найти допустимый ток для провода АПР сечением 35 мм² при тех же условиях, что указаны в примере (п. 4.1.1).

2) Определить допустимый ток, протекающий по каждому из трех трехжильных кабелей с бумажной изоляцией, прокладываемых в земле параллельно с расстоянием между кабелями в свету 100 мм при =5°С. Номинальное напряжение кабеля 6 кВ, жилы медные, сечение каждого кабеля 25 мм².

3)Выбрать сечения проводов по условиям нагрева. Вся проводка к двигателям и освещению находится во взрывоопасном помещении (рисунок 4.2). Линия ТП—РЩ1 выполнена кабелем с бумажной изоляцией и с медными жилами, приложенным в земле при t ₀ =15°С. Вся остальная проводка выполнена проводом ПР в газовых трубах в помещении при t₀=35°С. На участке ТП—РЩ1 коэффициент одновременности m =0,9. Номинальное напряжение 380 В. Параметры двигателей и освещения приведены в таблице 4.2.

 

Рисунок 4.2 Схема электрической проводки помещения

 

Таблица 4.2 Исходные параметры двигателей и осветительной линии

 

Двигатели и осветительная линия
М1 М2 М3 М4 Л1	36 16 16 10 10	1,5 1,5 1,5 4,5 —	0,89 0,89 0,89 0,88 —	0,88 0,88 0,88 0,87 1,0	1,0 0,9 0,9 1,0 1,0

 

Вопросы для самоконтроля знаний

 

4.3.1 От каких величин зависит допустимая токовая нагрузка на провода и кабели?

4.3.2 Когда используют поправочный температурный коэффициент?

4.3.3 Как выбирают плавкие вставки предохранителей для отдельных ответвлений?

4.3.4 Как выбирают плавкие вставки предохранителей для осветительных нагрузок?

4.3.5 Как определяют допустимый ток, если сеть защищается от перегрузок?

4.3.6 Как определяют допустимый ток, если сеть защищается от короткого замыкания?

4.3.7 Какие сети нужно защищать согласно ПУЭ от перегрузок и коротких замыканий?

4.3.8 Как выбирают сечение провода и кабеля при защите линии предохранителями?

4.3.9 Как выбирают сечение провода и кабеля при защите линии автоматами?

4.3.10  Как определяют сечение провода при защите линии автоматами с электромагнитными и тепловыми расцепителями?