Расчёт и выбор защитной аппаратуры.

Расчет и выбор автоматических выключателей.

Автоматические воздушные выключатели (автоматы) служат для автоматического отключения электрической цепи при перегрузках, коротких замыканиях, чрезмерном понижении напряжения питания, изменении направления мощности, а так же для редких включений и отключений вручную номинальных токов нагрузки.

К автоматам предъявляют следующие требования:

а) токоведущая цепь автомата должна пропускать номинальный ток в течении неограниченного времени;

б) токоведущая цепь автомата может подвергаться воздействию больших токов К.З. как при замкнутых контактах, так и при включении на существующее короткое замыкание;

в) автомат должен обеспечивать многократное отключение предельных токов короткого замыкания, после чего он должен быть пригоден для последующей эксплуатации;

г) в целях обеспечения защиты электрических цепей автоматы должны иметь малое время отключения;

д) элементы защиты автомата должны обеспечивать необходимые токи и времена срабатывания и селективность.

Автоматы общепромышленного и бытового назначения обычно имеют максимально-токовую защиту и защиту от перегрузок.

 

 Выбираем вводной автоматический выключатель QF1

Выбор автомата осуществляется исходя из условий:

 

                                      Uн.авт ³Uн.сети, В;                           (2.17)

                                      Iн. авт. ³åIн. двиг., А;                        (2.18)

                                      Iн. расц. >åIн. двиг., А                      (2.19)

Iуст. эл. магн. ³(1,5¸1,8) [åIн. дв.+(Iпуск. -Iн. двиг.)¢], А;      (2.20)

 

где åIн.дв. – сумма токов одновременно работающих двигателей;

(Iпуск. -Iн.двиг.)¢-разность между пусковым и номинальным токами двигателя, у которого она наибольшая.

Определяем Iпуск  двигателя М1

I_п / I_н=7

I_п=34·7=238А

Определяем ток уставки электромагнитного расцепителя Iуст. эл. магн

 

Iуст. эл. магн. =1,5 [35,6.+(238. -34,1.)]=359,25А

 

Выбираем 3-х полюсный автоматический выключатель с электромагнитным выключателем марки АЕ2040 с U_н=380В, I_н=63А, Iуст. эл. магн =480А,I_н.расц=40А.

 

Выполняем проверку по условиям (2.17),(2.18),(2.19),(2.20)

 

380 ³380, В;

40 ³34,1, А;

40 >34,1, А

480 ³359,25А;

Так как условие выполняется то автоматический выключатель марки АЕ2040

выбран верно.

 

Расчёт и выбор плавких предохранителей.

Предохранители – это электрические аппараты, предназначенные для защиты электрических цепей от токовых перегрузок и токов коротко замыкания.

Основными элементами предохранителей является плавкая вставка, включаемая последовательно с защищаемой цепью и дугогасительное устройство. К предохранителям предъявляются следующие требования:

Времятоковая характеристика предохранителя должна проходить ниже, но по возможности ближе к времятоковой характеристике защищаемого объекта Времятоковая характеристика предохранителя должна проходить ниже, но по возможности ближе к времятоковой характеристике защищаемого объекта;

1) Время срабатывания предохранителя при К.З. должно быть минимально возможным, особенно при защите полупроводниковых приборов;

2) При К.З. в защищаемой цепи предохранители должны обеспечивать селективность защиты;

3) Характеристики предохранителей должны быть стабильными, а технический разброс их параметров не должен нарушать надёжность защиты;

4) Предохранителей должен иметь высокую отключающую способность.

Выбор плавких предохранителей происходит последующим условиям.

 

где  – номинальное напряжение предохранителя, В

 – номинальное напряжение сети, В

 

где  – максимальный ток плавкой вставки, кА

 – пусковой ток электродвигателя, А

Выбираем tпуск=2-5с т.к. электродвигатель с небольшой частотой включения и лёгким условием пуска.

Ток номинальной плавкой вставки при лёгком пуске определяется по условию.

 

                                        Iн. вст. ³0,4åIпуск,А                                    (2.23)

Выбираем плавкий предохранитель FU1 для двигателя М2, Iн=1,5А

Iн.вст ≥0,4·1,5·3,3=1,96А

Iн.вст ≥1,96А

380В=380В

Выбираем предохранитель типа ПРС

     Iн.вст =2А                          

    Iн.пред=6А     

 

 

Расчёт и выбор теплового реле.

Тепловое реле предназначены для защиты двигателей длительного режима работы от нагрева до опасных температур при длительных перегрузках. Часто тепловое реле идут в блоке с контактором. При работе двигателей с частыми пусками или резко меняющейся нагрузкой применять тепловые реле нецелесообразно, так как тепловые реле в этом случае двигатели от перегрева не защищают, но могут привести к ложным отключениям. При этой же причине тепловые реле не применяются в крановых электроприводах быстрых перемещений металлорежущих станков.

Выбираем тепловое реле КК1 для двигателя М1 по схеме.

При длительном режиме работы тепловые реле выбирают исходя из номинального тока, двигателя, так, чтобы.

 – номинальный ток реле, А

 – номинальный ток нагревателя, А

 – номинальный ток двигателя, А

Выбираем тепловое реле типа ТРН-40

Iн.р=40А

Iн.нагрев=40А

Проверяем тепловое реле КК1, по условию

                                      40≥40≈34,1А

Так как условия выполняются, тепловое реле КК1 типа ТРН-40 выбрано верно.

Выбираем тепловое реле КК2 типа ТРН-8А для двигателя М2 по схеме.

Iн.р=3,2А

Iн.нагрев=2А

 

Проверяем тепловое реле КК2, по условию

                                           2А≥1,5А

Так как условия выполняются, тепловое реле КК2 типа ТРН-8А выбрано верно.