Защита линии от токов короткого замыкания и перегрузки

3-х фазные потребители, защищаются в основном автоматическими выключателями (АВ). На сегодняшний день номенклатура имеющихся на рынке АВ самых разнообразных типов, марок, производителей очень широка [Приложение №10]. Для защиты электропривода рассчитанной вентиляционной установки я применю АВ серии S230. Автоматические выключатели серии S230 предназначены для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при коротких замыканиях и перегрузках, а также для нечастых оперативных включениях и отключениях электрических цепей. Крепление на DIN-рейку. Технические характеристики: кол-во полюсов 4; номинальное напряжение 230/400В, 50Гц; номинальный ток расцепителей (In) 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63A; тип расцепителя тепловой и электромагнитный; тепловой расцепитель 1,13-1,45 Iн; электромагнитный расцепитель 5-10Iн (кривая отключения характеристика "С"); предельная коммутационная способность 4,5кА; габариты 70х85х74; вес 500гр.

Рассчитаем и выберем для потребителя требуемый провод и аппарат защиты.

Расчетный ток:

Iр.= = = 1,41 А.

 

Номинальный ток автоматического выключателя:

Кз — коэффициент защиты принимаемый 1,1-1,05

Iном АВ ≥ Кз·Iр. max=1,1·1,41=1,6 А.

Выбираем АВ S234R ― 2 А.

Определим расчетный ток проводки:

Ксв — коэф. связи принимаем равным 1,25 (регулировка уставки отсутствует, помещение взрывоопасное) [Приложение №11]

Iрасч. пр. ≥ Iном АВ·Ксв=1,6·1,25=2 А.

Выберем сечение, материал, способ кладки провода [Приложение №12]:

Применим медный 4-х жильный провод с поливинилхлоридной изоляцией марки ВВГ, tдопуст=70о С, Удельное сопротивление (20 о С) ρ=0,01724 Ом·мм2/м.

Определим сечение токоведущей жилы по допустимому нагреву, учтя прокладку провода в трубе, учтя что исходя из механической прочности прокладка медного провода сечением менее 1 мм2 недопустима [Приложение №12]:

S=1 мм2,                Iдоп=15 А,

тогда окончательно принимаем провод ВВГ 4x1.

Проверка аппаратуры защиты на надежность срабатывания:

Условие надежного срабатывания:

≥ nкз доп,

nкз доп — кратность тока КЗ [Приложение №13], т. к. защита выполнена АВ и помещение приравнивается к взрывоопасному, то nкз доп = 6.

Ток КЗ:       = ,      где

 — сопротивление обмотки трансформатора [Приложение №15] (400 кВА, «звезда-звезда с нулем») равно Rт=0,00356 Ом, Хт=0,01068 Ом, =0,01126 Ом;

— сопротивление подводящей линии [Приложение №14] (А70, 220 м) равно Zпл=0,27568 Ом;

— сопротивление внутренней проводки составит gри максимальной длине линии 60 м (L=60 м)

= = 2.1 Ом.

Тогда                                 = = 143 А.

nкз= =71 ≥ nкз доп = 6 — выполняется.

Выбранный АВ надежно защитит линию от перегрузки и токов КЗ.

Для монтажа АВ S234R С2 выбираем пункт распределительный — ПР11А-3067-54У1. Пункты распределительные серии ПР 11А предназначены для распределения электроэнергии, защиты электрических установок напряжением до 660 В переменного тока частотой 50 и 60 Гц при перегрузках и коротких замыканиях, а также для нечастых (до 3-х включений в час) оперативных коммутаций электрических цепей и прямых пусков асинхронных двигателей.

 



Приложения

Приложение №1

Количество теплоты, углекислоты и водяных паров, выделяемых животными

Животное

Масса

животного,

кг

Выделения

Теплота, кДж/ч Углекис- лота, л/ч Пары воды, г/ч
Лактирующая корова с удоем:

 

10 л

400 2,89 114 292
600 3,94 135 348

30 л

600 4,83 189 487
800 5,95 214 549

Откормочная свинья

100 1,08 43 46
200 1,42 57 75

Свиноматка с приплодом

150 1,95 78 198
200 2,11 84 216

Овца

50 0,5 20 50
60 0,54 21 55
Птица 2 0,0216 0,86 0,92

 

Приложение №2

Характеристика среды внутри животноводческих помещений

Помещения

Температура, ºС

Относи-тельная влажность воздуха, %

Содержание, %

Минималь-ная Оптималь-ная угле-кисло-ты амми-ака
Коровник (мясной скот) 7 10,6 75…85 0,3 0,25
Телятник:

 

   телята до 6 недель 16 18,3 70 0,25 0,25
   телята 6…12 недель 10 12,8 70 0,25 0,25
Свинарник-откормочник 18 21,1 75 0,3 0,25
Свиноматочник:

 

   опоросившиеся свиньи 13 18,3 70 0,25 0,25
   новорожденные поросята 24 29,4 70 0,25 0,25
Конюшня 2 7 80…85 0,3 0,3
Овчарня 3 5 75…80 0,3 0,3
Птицеферма:

 

   куры-несушки 7 14…16 75 0,25 0,25
    цыплята на мясо 16 21,1 75 0,25 0,25

 

 

Приложение №3

Диаграмма i – d (Энтальпия – влагосодержание)

Обозначения: I ¾ удельная энтальпия, кДж/кг сухого воздуха; d ¾ влагосодержание, г/кг сухого воздуха; t ¾ температура, ºС; ¾ относительная влажность воздуха, %.



Приложение №4

Рекомендуемая скорость движения воздуха в воздуховоде

Вид помещения Скорость воздуха, м/с
Общественные 2…6
Промышленные 4…8
С/х 1…5
Загрязненные механическими взвесями 8…15
Загрязненные механическими взвесями, с протяженными горизонтальными участками воздуховодов (более 100 м) 16…18

Приложение №5

 

Диаметры стандартных воздуховодов выпускаемых промышленностью, мм:

80 100 110 125 140 160 180 200 225 250 280 315
335 400 450 500 560 630 710 800 900 1000 1120 1250

Приложение №6

Коэффициенты местных сопротивлений воздуховодов венти­ляционных систем

Колено круглого поперечного сечения 90° 1,1
Колено прямоугольного поперечного сечения (в/а: 0,5; 1,0; 1,5; 2,0) 1,65; 1,1; 0,77; 0,53
Внезапное расширение воздухопровода (Л21: 0,1; 0,3; 0,5; 0,7) 0,8; 0,5; 0,25; 0,1
Внезапное сужение воздухопровода (Л21: 0,1; 0,3; 0,5; 0,7) 0,47; 0,38; 0,3; 0,2
Вытяжная шахта с зонтом 1,3
Дефлектор цилиндрический 1,0

Приложение №7

Разнообразные конструкции вентиляторов

 

 

Осевые

Серия осевых вентиляторов THGT с настраиваемым наклоном лопастей специально сконструирована и сертифицирована для вытяжки воздуха или дыма. Эта серия состоит из пяти номинальных типоразмеров с диаметрами 500, 630, 800, 100 и 1250 мм, соответственно.

Тип модели

Скорость

(мин -¹)

Макс. потр. мощность (кВт)

Макс. потр. эл. ток (А)

Масса (кг)

230 В 400 В
THGT/4-500-0.75 1350 0.75 3.8 2.2 33
THGT/4-630-5/-0.75 1350 0.75 3.8 2.2 41
THGT/4-630-5/-1.1 1400 1.1 4.7 2.7 43
THGT/4-630-5/-1.5 1405 1.5 6.6 3.8 45
THGT/4-630-5/-2.2 1410 2.2 9.5 5.5 57
THGT/4-630-5/-3 1410 3 10.3 7.5 68
THGT/4-800-3/-1.1 1400 1.1 4.7 2.7 45
THGT/4-800-3/-1.5 1405 1.5 6.6 3.8 47
THGT/4-800-3/-2.2 1410 2.2 9.5 5.5 59
THGT/4-800-3/-3 1410 3 13.0 7.5 70
THGT/4-800-3/-4 1415 4 - 9.5 71
THGT/4-800-3/-5.5 1430 5.5 - 12.5 99
THGT/4-800-6/-2.2 1410 2.2 9.5 5.5 64
THGT/4-800-6/-3 1410 3 13.0 7.5 75
THGT/4-800-6/-4 1415 4 - 9.5 76
THGT/4-800-6/-5.5 1430 5.5 - 12.5 104
THGT/4-800-6/-7.5 1440 7.5 - 16.0 108
THGT/4-800-9/-2.2 1410 2.2 9.5 5.5 69
THGT/4-800-9/-3 1410 3 13.0 7.5 80
THGT/4-800-9/-4 1415 4 - 9.5 81
THGT/4-800-9/-5.5 1430 5.5 - 12.5 109
THGT/4-800-9/-7.5 1440 7.5 - 16.0 113

Серия ТТТ осевых вентиляторов с ременным приводом для специальных систем вентиляции состоит из шести номинальных типоразмеров с диаметрами 450, 500, 560, 630, 710 и 800 мм, соответственно. Все модели комплектуются трехфазными электродвигателями с четырьмя (4) скоростями, и двумя (для моделей 450 -630) или тремя (для моделей 710 и 800) углами лопастей крыльчатки. Все электродвигатели размещены с внешней стороны корпуса вентилятора и имеют ременную передачу лопастей.

 

Вентиляторы осевые В-2,3-130

Основные технические данные вентиляторов:

№ вентилятора

Электродвигатель

Показатели в рабочей зоне

Ny, кВт n синхр. n/мин Q, x1000м3/час Pv, Па

8

5,5 1000 920 21,5-30,0 600-370
11,0 1500 1450 26,5-36,0 900-560

10

11,0 1000 920 34,0-48,0 625-400
15,0 1000 920 34,0-48,0 625-400

12,5

22,0 750 735 60,0-77,0 800-500
30,0 1000 970 63,0-95,0 1000-630

Центробежные

Вентиляторы низкого давления радиальные ВЦ4-75

 

Вентиляторы среднего давления ВЦ 10-28

Основные технические данные вентиляторов:

№ вентилятора

Электродвигатель

Показатели в рабочей зоне

Ny, кВт n синхр. n/мин Q, x1000м3/час Pv, Па

2,5

0,75 3000 2850 0,57-1,05 1,4-1,55
1,1 3000 2850 0,57-1,05 1,4-1,55
1,5 3000 2850 0,57-1,05 1,4-1,55
2,2 3000 2850 0,57-1,05 1,4-1,55

3,15

3,0 3000 2850 0,65-1,8 2100-2600
4,0 3000 2850 0,65-2,75 2100-2600
5,5 3000 2850 0,65-2,75 2100-2600
7,5 3000 2850 0,65-2,75 2100-2600

Приложение №8

Значение коэффициента запаса

P, кВт до 0,5 0,5…1,0 1,0…2,0 2,0…3,0 3 и более
k для центробежного вентилятора 1,5 1,3 1,2 1,15 1,1
k для осевого вентилятора 1,2 1,15 1,1 1,05 1,05

 

 

Приложение №9

Тип

электродвигателя

Номинальная мощность,

 кВт

Сила тока при

напряжении

380 В, А

Частота вращения,

об/мин

К.п.д., %

Cos φ

Кратность

пусковых

Кратность максимального

момента, mk

Маховый момент, кг·м2

силы тока, ki момента, mn

при номинальной нагрузке

   

3000 об/мин

А2-61-2 17 33,2 2900 88 0,88 7 1,2 2,2 0,25
А2-62-2 22 45,2 2900 89 0,88 7 1,1 2,2 0,28
А2-71-2 30 56,2 2900 90 0,9 7 1,1 2,2 0,38

3000 об/мин

АО2 и АОЛ2-11-2 0,8 1,8 2815 78 0,86 7 1,9 2,2 0,005
АО2 и АОЛ2-12-2 1,1 2,4 2815 79,5 0,87 7 1,9 2,2 0,006
АО2 и АОЛ2-21-2 1,5 3,2 2860 80,5 0,88 7 1,8 2,2 0,011
АО2 и АОЛ2-22-2 2,2 4,5 2860 83 0,89 7 1,8 2,2 0,014
АО2 и АОЛ2-31-2 3 6 2880 84,5 0,89 7 1,7 2,2 0,033
АО2 и АОЛ2-32-2 4 8 2880 85,5 0,89 7 1,7 2,2 0,041

3000 об/мин

АО2-41-2 5,5 10,9 2900 86 0,89 7 1,6 2,2 0,076
АО2-42-2 7,5 14,7 2910 87 0,89 7 1,6 2,2 0,098
АО2-51-2 10 17,2 2900 88 0,89 7 1,5 2,2 0,15
АО2-52-2 13 25,2 2900 88 0,89 7 1,5 2,2 0,18
АО2-62-2 17 32,5 2900 88 0,9 7 1,2 2,2 0,3
АО2-71-2 22 42,1 2900 88 0,9 7 1,1 2,2 0,46
АО2-72-2 30 56,7 2900 89 0,9 7 1,1 2,2 0,55

1500 об/мин

А2-61-4 13 25,3 1450 88,5 0,88 7 1,3 2 0,4
А2-62-4 17 32,7 1450 89,5 0,88 7 1,3 2 0,5
А2-71-4 22 42 1455 90 0,88 7 1,2 2 0,7
А2-72-4 30 57,3 1455 90,5 0,88 7 1,2 2 0,96

1500 об/мин

АО2 и АОЛ2-11-4 0,6 1,6 1360 72 0,76 7 1,8 2,2 0,007
АО2 и АОЛ2-12-4 0,8 2,1 1360 74,5 0,78 7 1,8 2,2 0,008
АО2 и АОЛ2-21-4 1,1 2,7 1400 78 0,8 7 1,8 2,2 0,017
АО2 и АОЛ2-22-4 1,5 3,5 1400 80 0,81 7 1,8 2,2 0,022
АО2 и АОЛ2-31-4 2,2 4,9 1430 82,5 0,83 7 1,8 2,2 0,04
АО2 и АОЛ2-32-4 3 6,5 1430 83,5 0,84 7 1,8 2,2 0,05

1500 об/мин

АО2-41-4 4 8,3 1450 86 0,85 7 1,5 2 0,094
АО2-42-4 5,5 11,1 1450 87 0,86 7 1,5 2 0,12
АО2-51-4 7,5 14,8 1450 88,5 0,87 7 1,4 2 0,23
АО2-52-4 10 19,7 1450 88,5 0,87 7 1,4 2 0,28
АО2-61-4 13 25 1450 88,5 0,89 7 1,3 2 0,45
АО2-62-4 17 32,6 1450 89 0,89 7 1,3 2 0,55
АО2-71-4 22 41,2 1455 90 0,9 7 1,2 2 1
АО2-72-4 30 55 1455 91 0,91 7 1,2 2 1,2

1000 об/мин

А2-61-6 10 20,3 965 87 0,86 7 1,2 1,8 0,7
А2-62-6 13 26,1 965 88 0,86 7 1,2 1,8 0,9
А2-71-6 17 33,2 965 89 0,87 7 1,2 1,8 1,3
А2-72-6 22 43 965 89,5 0,87 7 1,2 1,8 1,6
А2-81-6 30 57,5 970 90 0,88 7 1,1 1,8 2,7

1000 об/мин

АО2 и АОЛ2-11-6 0,4 1,4 915 68 0,65 6,5 1,8 2,2 0,008
АО2 и АОЛ2-12-6 0,6 1,9 915 70 0,68 6,5 1,8 2,2 0,009
АО2 и АОЛ2-21-6 0,8 2,3 930 73 0,71 6,5 1,8 2,2 0,019
АО2 и АОЛ2-22-6 1,1 3 930 76 0,73 6,5 1,8 2,2 0,024
АО2 и АОЛ2-31-6 1,5 3,8 950 79 0,75 6,5 1,8 2,2 0,054
АО2 и АОЛ2-32-6 2,2 5,3 950 81 0,77 6,5 1,8 2,2 0,068

1000 об/мин

АО2-41-6 3 7,2 960 81,5 0,78 6,5 1,3 1,8 0,13
АО2-42-6 4 9,2 960 83 0,79 6,5 1,3 1,8 0,17
АО2-51-6 5,5 12 970 85,5 0,81 6,5 1,3 1,8 0,33
АО2-52-6 7,5 15,9 970 87 0,82 6,5 1,3 1,8 0,44
АО2-61-6 10 19,9 970 88 0,89 7 1,2 1,8 0,85
АО2-62-6 13 25,4 970 88 0,89 7 1,2 1,8 1
АО2-71-6 17 32 970 90 0,9 7 1,2 1,8 1,6
АО2-72-6 22 41 970 90,5 0,9 7 1,2 1,8 2
АО2-81-6 30 55 980 91 0,91 7 1,1 1,8 3,6

750 об/мин

А2-61-8 7,5 17,2 725 85 0,78 6 1,2 1,7 0,7
А2-62-8 10 22,1 725 87 0,79 7 1,2 1,7 0,9
А2-71-8 13 27,5 725 87,5 0,82 7 1,1 1,7 1,3
А2-72-8 17 35,6 725 88,5 0,82 7 1,1 1,7 1,6
А2-81-8 22 45,8 725 89 0,82 7 1,1 1,7 2,7
А2-82-8 30 60,2 725 90 0,84 7 1,1 1,7 3,5

750 об/мин

АО2-41-8 2,2 6,1 720 79 0,69 6 1,2 1,7 0,13
АО2-42-8 3 8,1 720 80 0,7 6 1,2 1,7 0,17
АО2-51-8 4 10 725 84 0,71 6 1,2 1,7 0,33
АО2-52-8 5,5 14 725 85 0,72 6 1,2 1,7 0,44
АО2-61-8 7,5 16 725 86,5 0,81 6 1,2 1,7 0,85
АО2-62-8 10 21 725 87,5 0,87 7 1,2 1,7 1
АО2-71-8 13 27 725 89 0,83 7 1,1 1,7 1,6
АО2-72-8 17 35 725 89,5 0,83 7 1,1 1,7 2
АО2-81-8 22 44 730 90,5 0,84 7 1,1 1,7 3,6
АО2-82-8 30 57 730 91 0,88 7 1,1 1,7 4,7

600 об/мин

АО2-81-10 17 38 580 88 0,77 6,5 1,1 1,7 3,7
АО2-82-10 22 48 580 89,5 0,78 6,5 1,1 1,7 4,7
АО2-91-10 30 61 585 90 0,82 6,5 1,1 1,7 7,8

 

Приложение №10

Автоматические выключатели

Тип Номинальные токи тепловых расцепителей, А
АП50 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 50; 63
АЕ20 0,32; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160
А3700 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 320; 400
ВА77-29; ВА77-31 1; 2; 3; 4; 5; 6; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63
S233R; S234R 6; 10; 16; 20; 25; 32; 40

 



Приложение №11

Значение коэффициента k для расчета допустимого тока внутренних проводок

Защитный аппарат

Помещение

Значение k

При защите только от К.З. При защите от перегрузок

Плавкие предохранители

Взрывоопасное ¾ 1,25
Остальные 0,33 1,25

Автоматические выключатели с тепловыми расцепителями

Взрывоопасное ¾ 1,25
Остальные 1,0 (1,25) (В скобках для Авт.Выкл. с регулируемой уставкой) 1,0 (1,25) (В скобках для Авт.Выкл. с регулируемой уставкой)

Автоматические выключатели только с отсечкой

Взрывоопасное ¾

1,1·Кт.· Iотст. по паспорту Авт.Выкл.) При отсутствии паспорта: 1,4· Iотс для Авт.Выкл. до 100 А и 1,25· Iотс для Авт.Выкл. свыше 100 А

Остальные 0,22·Iотс

 

Приложение №12

Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм2

Ток, А, для проводов, проложенных

открыто

в одной трубе

двух одно жильных трех одно жильных четырех одно жильных одного двух жильного одного трех жильного
0,5 11 - - - - -
0,75 15 - - - - -
1 17 16 15 14 15 14
1,2 20 18 16 15 16 14,5
1,5 23 19 17 16 18 15
2 26 24 22 20 23 19
2,5 30 27 25 25 25 21
3 34 32 28 26 28 24
4 41 38 35 30 32 27
5 46 42 39 34 37 31
6 50 46 42 40 40 34
8 62 54 51 46 48 43
10 80 70 60 50 55 50
16 100 85 80 75 80 70
25 140 115 100 90 100 85
35 170 135 125 115 125 100
50 215 185 170 150 160 135
70 270 225 210 185 195 175
95 330 275 255 225 245 215
120 385 315 290 260 295 250
150 440 360 330 - - -
185 510 - - - - -

Приложение №13

Значение коэффициента кратности тока К.З. по отношению к номинальному току защитного элемента аппарата защиты от К.З.

Наименование защитного аппарата Помещения Кратность Примечание

Плавкие предохранители

Взрывоопасное 4 ¾
Остальные 3 ¾

Автоматические выключатели с тепловыми расцепителями

Взрывоопасное 6

При наличии заводских данных 1,1·Кразброса

Остальные 3
Автоматические выключатели с отсечкой при постоянном токе до 100 А

Все

1,4
Автоматические выключатели с отсечкой при постоянном токе свыше 100 А 1,25

Приложение №14

Полное сопротивление «фаза-ноль» четырех проводной ВЛ-0,4 кВ с неизолированными алюминиевыми проводами Ом/км

Марка и сечение фазного провода

Марка и сечение нулевого провода

  А16 А25 А35 А50 А70 А95 А120
А16 4,87 ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾
А25 4,04 3,21 2,79 2,46 ¾ ¾ ¾
А35 3,62 2,79 2,57 2,05 1,82 ¾ ¾
А50 3,28 2,46 2,05 1,73 1,53 1,40 ¾
А70 ¾ 2,25 1,82 1,53 1,34 1,21 1,14
А95 ¾ 2,11 1,71 1,40 1,21 1,09 1,03
А120 ¾ ¾ 1,63 1,33 1,14 1,03 0,93

Приложение №15

Расчетные сопротивления силовых трансформаторов

Мощность, кВА Схема соединения обмоток Сопротивление при однофазном К.З. Ом·10-3

25

Звезда – звезда 1040
Звезда – зигзаг 222

40

Звезда – звезда 650
Звезда – зигзаг 137

63

Звезда – звезда 411
Звезда – зигзаг 88

100

Звезда – звезда 260
Звезда – зигзаг 55

160

Звезда – звезда 162
Звезда – зигзаг 47

250

Звезда – звезда 104
Звезда – зигзаг 30

400

Звезда – звезда 65
Треугольник – звезда 19

630

Звезда – звезда 43
Треугольник – звезда 14

 

 

Литература

1. Фоменков А.П. Электропривод сельскохозяйственных машин, агрегатов и поточных линий. ― 2-е изд., перераб. и доп. ― М.: Колос, 1984г.

2. Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. ― 2-е издание переработанное и дополненное ― Л.: Агропромиздат. Ленингр. отделение, 1985г.

3. Р.А. Амерханов, А.С. Бессараб, Б.Х. Драганов, С.П. Рудобашта, Г.Г. Шишко. Теплоэнергетические установки и системы сельского хозяйства./Под ред. Б.Х. Драганова. – М.: Колос-Пресс, 2002г.

4. Бородин И.Ф., Судник Ю.А. Автоматизация технологических процессов ― М.: КолосС, 2004г.

5. Веселов С.А., Веденьев В.Ф. Вентиляционные и аспирационные установки предприятий хлебопродуктов.―М.: КолосС, 2004г.

6. Электротехника. Справочник. Том 2. / В.Л. Лихачев. ― М.: СОЛОН-Пресс, 2005г.

7. Правила Устройства Электроустановок. Шестое издание, переработанное и дополненное, с изменениями. М.: Агропромиздат 2002г.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: