Расчет и выбор элементов для подключения к сети потребителей, находящихся внутри помещения (объект А, см. задание)

Элементами подключения потребителей к сети являются провода и средства защиты цепей питания потребителей. Для защиты потребителей и проводов в сетях с напряжением до 1000 В применяют:

а) плавкие предохранители;

б) автоматические выключатели;

в) тепловые реле, встроенные в магнитные пускатели.

Защита цепи питания асинхронного электродвигателя от короткого замыкания, возникшего, как в электродвигателе, так и в других местах цепи, обычно осуществляется быстродействующим - плавким предохранителем, а от перегрева и перегрузки может быть обеспечена тепловым реле магнитного пускателя.

Для выбора проводов, а также предохранителя и магнитного пускателя в цепи питания электродвигателя, прежде всего, определяется расчетный ток двигателя по формуле:

,

где - коэффициент загрузки двигателя;

- номинальная мощность двигателя, кВт;

- номинальное напряжение, кВ;

- КПД двигателя;

- коэффициент мощности электродвигателя.

В случае питания трехфазного электродвигателя с короткозамкнутым ротором максимальный или пусковой ток в цепи I _max рассчитывается по величине кратности пускового тока k (см. задание), приводимой в каталогах на двигатели,

I _max = k I_p.

Ток плавкой вставки I_в предохранителя обычного типа, защищающего асинхронный электродвигатель, определяют из условия:

I_в ³ I_max / a,

где a =2,5 – коэффициент, учитывающий кратковременность перегрузки плавкой вставки.

По величине I_в выбирают плавкую вставку из ряда стандартных значений номинальных токов вставок, которому придерживаются заводы-изготовители: 4,6,10,15,20,25,35,50,60,80,100,125,160,200 А и выше. Принятая из ряда плавкая вставка по величине тока должна соответствовать или несколько превышать расчетную величину I_в.

Предохранители типа НПН2-60 могут содержать плавкую вставку от 4 до 60 А; предохранители типа ПН2-100 - от 35 до 100 А; - типа ПН2-250 - от 80 до 250 А.

Выбранный таким образом предохранитель и плавкая вставка в нем затем указываются в спецификации оборудования (на чертеже).

Магнитный пускатель выбирают по рабочему току электродвигателя. По этому току подбирается соответствующий номер нагревательного элемента в пускателе. Выдержка из каталога на магнитные пускатели приведена в табл. 1.

Таблица 1

Параметры магнитных пускателей

Тип пускателя	Номинальный ток, А	Рабочий ток электродвигателя, А	Номер нагреватель- ного элемента
		14,5-16,2
		16,2-18,0
П-322 М		18,0-20
		20,1-22
		22,1-24
		45-50
		50-55
П-422		55-60
		60-65
		65-70
ПАЕ-500			тепловое реле типа ТРП-150

После выбора плавкой вставки I_п для соответствующей цепи подбирается провод, питающий потребителя. Провод должен быть более защищен от перегрузок, чем предохранитель. С этой целью допустимый ток провода определяется из условия:

I_доп ³ 1,25 I_п.

По допустимому току I_доп, задавшись маркой провода АПР, АПВ, ПВ, ПР или др. и способом прокладки провода, по [1] (см. таблицу 2) находят необходимое сечение проводов. Этим будет обеспечено условие работы проводов без перегрева.

После этого провода следует проверить, пользуясь [1] или табл. 4, на механическую прочность.

Расчет по потерям напряжения непротяженных линий проводов (внутри помещений) можно не проводить.

Таблица 2

Длительно допустимые токовые нагрузки на провода с медными (ПР, ПВ)

и алюминиевыми жилами с резиновой и полихлорвиниловой изоляцией

(АПР, АПВ)

Cечение токопроводящей жилы, мм2	Токовая нагрузка, А
Проложенные открыто	Проложенные в одной трубе:
три одножильных	один трехжильный
1,5	23/	17/-	15/-
2,5	30/24	25/19	21/16
	41/32	35/28	27/21
	50/39	42/32	34/26
	80/55	60/47	50/38
	100/80	80/60	70/55
	140/105	100/80	85/65
	170/130	125/95	100/75
	215/165	170/130	135/105
	270/210	210/165	175/135

Примечание: перед косой чертой указаны нагрузки для медных жил, за чертой - для алюминиевых.

Нагрузку однофазных потребителей 2,3,4 в схеме потребителя А (см. задание) следует распределять по разным фазам, чтобы трехфазная сеть в целом была загружена равномерно. Провода, питающие этих потребителей, следует выбирать аналогично, по допустимому току I_доп ³ 1,25 I_п, при этом предохранители могут быть выбраны по величине расчетных токов в цепях потребителей, характеризующихся мощностями Рi, соответственно P₂, Р₃, Р₄, в (кВт), при питающем напряжении 220 В (0,22 кВ). Величины расчетных токов при этом найдутся как:

Iі = Рi/ 0,22.