Выбор аппарата защиты

4. 4. 1. В электроприводах принимают следующие виды защит:

1. защиту при коротких замыканиях в силовых цепях и при недопустимо больших бросках тока двигателя;

2. защиту двигателя от перегрева, от самозапуска, от обрыва цепи обмотки возбуждения, от перенапряжения, от затянувшегося пуска синхронных двигателей и выпадения из синхронизма;

3. защиту цепей управления при коротких замыканиях.

4. 4. 2. Зашита при коротких замыканиях обеспечивает немедленное отключение
повреждений цепи.

В силовых цепях защита осуществляется плавкими предохранителями, автоматическими выключателями с электромагнитными и комбинированными расцепителями, максимально-токовыми реле. Цепи управления защищают либо теми же аппаратами, что и силовые (обычно при мощности двигателя до 5 кВт) либо своими плавкими предохранителями и автоматическими выключателями. Максимально-токовые реле осуществляют защиту двигателя от недопустимо больших толчков тока.

4. 4. 3. Ток плавкой вставки предохранителей Iвст. ном. определяем:

1.для защиты двигателей с короткозамкнутым ротором с пусковым током Iпуск и номинальным током Iном при нормальном пуске (t_пуск > 10с)

(4.2);

При этом должно выполнятся условие:

При выборе предохранителей также учитывают напряжение защищаемой цепи. При Uном. сети = 380В

Uном. пред>380В.

Выбираем предохранитель ПРС -115, со следующими данными:

- ток плавкой вставки 150А,

-ток предохранителя 25А

-напряжение предохранителя 380В.

Аналогично производим расчет и выбор для остальных предохранителей и результаты выбора заносим в таблицу.

          16.2-43 01 03.00 ПЗ Лист           Изм Лист № докум Подп Дата Таблица - Данные выбора предохранителя

Позиционные обозначения, тип предохранителя	Напряжение, В	Номинальный ток, А
Предохранителя	Плавкой вставки
ПРС-115

4.4.4. Автоматические выключатели предназначены для электрической цепи при аварийном режиме, а также нечастых оперативных коммутациях этих цепей.

Произведем выбор автоматического выключателя QF, который осуществляет защиту двигателей.

Номинальный ток электромагнитного или комбинированного расцепителя автоматического выключателя Iном,расц. выбирается по длительному расчетному току Iдл., равному при защите одинарного двигателя номинальному току двигателя, а при защите группы двигателей - наибольшему суммарному току одновременно работающих двигателей. Определяем максимальный кратковременный ток Iмакс.кр., А

Iмакс.кр = Iпуск.наиб. + ∑Iном.ост.=364+(3,76+0,6+ 2,06)=370,42 А (4.4)

где Iпуск.наиб - пусковой ток наибольшего двигателя в группе, А

∑Iном.ост.- сумма номинальных токов остальных двигателей в группе, А.

Автоматический выключатель выбираем из условия, А.

;

где Iном.расц. - номинальный ток расцепителя автомата, А;

Iдл. - наибольший суммарный ток одновременно работающий двигателей, А
0,85 - коэффициент, учитывающий дополнительный нагрев автоматического
выключателя при установке в шкафу управления.

Рабочее напряжение автомата должно соответствовать напряжению питающей сети
Uавт. > Uсети

где Uавт. - номинальное напряжение автомата. В;

Uсети - номинальное напряжение сети. В;

при Uсети= 380В

Uавт. > 380В

          16.2-43 01 03.00 ПЗ Лист           Изм Лист № докум Подп Дата Исходя из данных условий, выбираем трехполюсный автоматический выключатель с электромагнитным расцепителем ВА С Iном.расц = 70,3 А Iсраб. = 470 А Iном. авт. = 112А Uном = 380В Ток срабатывания электромагнитного расцепителя Iсраб., А, проверяем по максимальному значению кратковременного тока Iсраб. > 1,25 Iмакс.кр.=1,25∙370,4=463 А; 470 А >463 А где Iмакс.кр. - максимальный кратковременный ток линии, А. 4.5 Выбор установок теплового реле. Тепловое реле обеспечивает защиту двигателей от перегрузки. Тепловое реле выбирают так, чтобы максимальный ток продолжительного режима с данным тепловым элементом был не меньше номинального тока защищаемого электродвигателя, а ток уставки реле был равен допустимому току перегрузки или несколько больше длительного тока защищаемого двигателя (в пределах 5%). Время срабатывания реле должно быть не менее времени, необходимого для пуска электродвигателя. Номинальный ток нагревательного и комбинированного элемента 1ном.нагр. теплового реле или комбинированного расщепителя выбирается из условия Iном.нагр. = Iном.расц. > Iном. Ток уставки (срабатывания) максимально-токовых реле Iуст.: 1. Для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором Iуст. = (1.3 - 1,5) Iпуск=1.3∙364=473,2 А (4.7) где Iпуск. - пусковой ток защищаемого двигателя; Поданным расчетов выбираем тепловое реле РТЛ -480 с током уставки 480А.           16.2-43 01 03.00 ПЗ Лист           Изм Лист № докум Подп Дата 4.6 Расчет и выбор трансформаторов и выпрямителей управления. Выбор трансформатора, питающего цепь управления переменного тока, производится по двум условиям: 1. Мощность трансформатора Sтр., В∙А, должна быть не меньше суммарной мощности, потребляемой максимальным числом одновременно включенных аппаратов в длительном режиме работы. 1. Падение напряжения в трансформаторе во всех режимах работы не должно превышать допустимой величины, для чего должно выполняться условие Где e_k - напряжение короткого замыкания. %; ΔU - падение напряжения в трансформаторе. %; Cos φ_пуск - коэффициент мощности катушки аппарата при включении; m - число одновременно включаемых аппаратов; S_{пуск i}- мощность, потребляемая катушкой 1 аппарата при включении; В-А; Cos φ_ном - коэффициент мощности работающего аппарата; k - число включенных аппаратов. Приняв для трансформаторов e_k ≈ 5%, ΔU ≈ 5%; Для катушек аппаратов Cos φ_пуск = 0,7, Cos φ_ном = 0,3, получаем Рассчитаем мощность для цепи освещения шлифовального станка приняв источником света лампу накаливания мощностью в 60 Вт на номинальное напряжение 36 В: . Если трансформатор имеет две вторичные обмотки, то рассчитываем мощность каждой вторичной обмотки, а мощность трансформатора Sтр. В∙А, определяется Где S_2.1 и S_2.2 - мощность соответствующей вторичной обмотки трансформатора. В∙А.           16.2-43 01 03.00 ПЗ Лист           Изм Лист № докум Подп Дата Выбранный трансформатор должен удовлетворять следующим условиям где - номинальная мощность выбранного трансформатора, В∙А; и - номинальная мощность вторичных обмоток трансформатора, В∙А: и - номинальное напряжение вторичных обмоток трансформатора. В; и - требуемое напряжение вторичных обмоток трансформатора, В Для выбора диодов выпрямителя производим следующие расчеты: Определяем среднее значение тока вентиля , А (4.65); Где - схемный коэффициент тока вентиля, берем = 0,5. Выпрямленная ЭДС преобразователя , В (4.66); Где = 24В ; Найдем максимальную величину обратного напряжения, прикладываемого к запертому диоду, , В (4.67) Где - отношение максимального обратного напряжения к выпрямленной ЭДС При = 1,57, из таблицы 2.1 [ 5,с. 64] получаем = 1,57 ∙25.2 = 39,6, В Произведем выбор диодов исходя из условий (4.68); (4.69). Выбираем диоды Д305 со следующими данными = 10А, = 50В.           16.2-43 01 03.00 ПЗ Лист           Изм Лист № докум Подп Дата 5 Выбор типа сечения проводов и кабелей. Области применения кабелей и проводов должны соответствовать требованиям стандартов и технических условий, а также правил устройства электроустановок. Допускается использовать контрольные кабели для подключения до двух электроприемников напряжением до 1 кВ и мощностью до 10 кВт, относящихся к одному или одной технологической линии. Для присоединения к неподвижным электроприемникам применяют провода и кабели с алюминиевыми жилами. Провода и кабели с медными жилами следует применять для присоединения к переносным, передвижным и установленным на виброизолирующих опорах электроприемникам, а также в случаях, оговоренных ПУЭ. Кабели и провода, присоединяемые к переносным, передвижным и установленным на виброизолирующих опорах электроприемникам, должны быть гибкими. Электропроводки станков и машин выполняют проводами и кабелями преимущественно в поливинилхлоридной изоляции. Согласно общим техническим условиям для проводок станков применяют медные провода сечением не менее 1 мм, лишь в цепях усилительных устройств разрешается применять непосредственно на станках провода сечением 0,75 мм², на панелях н в облаках 0,5 - 0,35 мм². Выбор сечения проводов и кабелей производится по следующим условиям: 1. По нагреву (5.1.) где - ток потребляемый двигателем. А; - поправочный коэффициент на условиях прокладки по таблице 1-3-23[3.с.34] 2. По соответствию выбранному аппарату защиты (5.2) где - номинальный ток аппарата защиты, А по [2 с.46] - коэффициент защиты.           16.2-43 01 03.00 ПЗ Лист           Изм Лист № докум Подп Дата Так как двигатель станка является неподвижным электроприемником, то для его питания выбираем провод с алюминиевыми жилами АПВ-3*25+1*16 Аналогично производим расчет по выбору проводов и кабелей для остальных двигателей и схемы управления. Данные заносим в таблицу. Таблица- Данные выбранных проводов и кабелей.

Назначение	Марка	Сечение	Расчётный ток	Допустимый ток
Для двигателя гл привода Д1	АПВ	3*25	45,9
Для питающей цепи	1*16	45,9
Для двигателя привода Д2	3*10
Для двигателя привода Д3	3*10	1,6
Для двигателя привода Д4	3*10	5,23

Так как двигатель является неподвижным эл. преемником, то для его питания выбираем провод с алюминиевыми жилами АПВ-3*25

          16.2-43 01 03.00 ПЗ Лист           Изм Лист № докум Подп Дата 6 Охрана труда при эксплуатации станка. Работа на шлифовальных станках может сопровож­даться наличием ряда вредных и опасных производствен­ных факторов, к числу которых относятся: электрический ток; абразивная пыль и аэрозоли смазочно-охлаждающей жидкости; отлетающие кусочки абразивного материала и обраба­тываемых деталей; высокая температура поверхности обрабатываемых де­талей и инструмента; повышенный уровень вибрации; движущиеся машины и механизмы, передвигающиеся изделия, заготовки, материалы; недостаточная освещенность рабочей зоны, наличие прямой и отраженной блескости, повышенная пульсация светового потока. К самостоятельной работе на шлифовальных стан­ках допускается обученный персонал, прошедший меди­цинский осмотр, инструктаж по охране труда на рабочем месте, ознакомленный с правилами пожарной безопасно­сти и усвоивший безопасные приемы работы. Шлифовщику разрешается работать только на стан­ках, к которым он допущен, и выполнять работу, которая поручена ему руководителем цеха (участка). Рабочий, обслуживающий шлифовальные станки, должен иметь: костюм хлопчатобумажный или полукомби­незон, очки защитные, ботинки юфтевые. Шлифовщику запрещается:использовать неисправные абразивные инструменты; работать при отсутствии на полу под ногами деревян­ной решетки по длине станка, исключающей попадание обуви между рейками и обеспечивающей свободное про­хождение стружки; работать на станке с оборванным заземляющим про­водом, при отсутствии или неисправности блокировочных устройств; стоять и проходить под поднятым грузом; проходить в местах, не предназначенных для прохода людей; заходить без разрешения за ограждения технологичес­кого оборудования; снимать ограждения опасных зон работающего обору­дования; мыть руки в эмульсии, масле, керосине и вытирать их обтирочными концами, загрязненными стружкой. В случае поломки станка, отказа в работе пульта управления шлифовщик должен отключить станок и сооб­щить об этом мастеру. В случае загорания ветоши, оборудования или возникновения пожара необходимо немедленно отключить станок, сообщить о случившемся другим работникам цеха и приступить к ликвидации очага загорания.В случае появления аварийной ситуации, опас­ности для своего здоровья или здоровья окружающих лю­дей следует отключить станок, покинуть опасную зону и сообщить об опасности непосредственному руководителю. Конструкция станков и оборудования мастерских должна соот­ветствовать требованиям ГОСТ 12.2.003—91 ССБТ «Оборудование про­изводственное. Общие требования безопасности», ГОСТ 12.2.007.1—75 ССБТ «Машины электрические вращающиеся.           16.2-43 01 03.00 ПЗ Лист           Изм Лист № докум Подп Дата

Требования безопас­ности» и ГОСТ 12.2.009—99 ССБТ «Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности», а также требованиям Правил тех­ники безопасности и производственной санитарии при холодной об­работке металлов. Стационарные станки должны быть окрашены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.026—76 ССБТ «Цвета сигнальные и знаки безопасности». Назначение органов управления должно быть указано в соответствии с ГОСТ 12.4.040—78 ССБТ «Органы управления про­изводственным оборудованием. Обозначения». Лимбы, шкалы, надписи и символы должны быть четко выполнен­ными, нестираемыми, хорошо читаемыми на расстоянии не менее 500 мм. Все виды станочных приспособлений (кондукторы, патроны, планшайбы, магнитные плиты, оправки и др.) должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.029—88 ССБТ «Приспособления станочные. Требования безопасности». Защитные ограждения должны соответст­вовать требованиям ГОСТ 12.2.062—81 ССБТ «Оборудование произ­водственное. Ограждения защитные». Запрещается работать на неисправных станках и оборудовании, на станках с неисправными или незакрепленными ограждениями. Запрещается применять рубильники открытого типа или с про­резями в кожухах для рукоятки или ножей. Токоведущие части оборудования должны быть изолированы или ограждены либо находиться в недоступных для людей местах. Метал­лические части оборудования, которые могут вследствие повреждения изоляции оказаться под напряжением, должны быть заземлены (занулены) в соответствии с Правилами устройства электроустановок. Станки и оборудование должны быть обеспечены устройствами (экранами), защищающими работающего на станке и людей, находя­щихся вблизи станка, от отлетающей стружки и смазочно-охлаждающей жидкости, а также не допускающими загрязнения ею пола. В случае не­возможности по техническим условиям применения защитных устройств при работе необходимо пользоваться защитными очками и щитками. При выполнении работы на станке рабочий должен находиться на деревянном решетчатом настиле с расстоянием между планками не более 30 мм. В случаях, когда работу можно выполнять сидя, рабо­чее место должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.032—78 ССБТ «Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономи­ческие требования». Уровень освещенности на рабочем месте должен соответствовать требованиям СНБ 2.04.05—98 «Естественное и искусственное освещение». Освещенность от светильников общего освещения в зоне обработки станков должна составлять не менее 300 лк в горизонтальной плоскости. Удаление металлической стружки со станка должно произво­диться соответствующими приспособлениями (крючками, щетками). Убирать стружку руками запрещается. Удаление металлической стружки со станка должно произво­диться соответствующими приспособлениями (крючками, щетками). Убирать стружку руками запрещается.
					16.2-43 01 03.00 ПЗ	Лист
Изм	Лист	№ докум	Подп	Дата
Литература 1. Зимин Е.Н., Преображенский В.И., Чувашов И.И. Электрооборудование промышленных предприятий и установок - Москва, Энергоиздат 1981г. 2. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. 3. Правила устройства электроустановок 4. Н.А. Нефедов, К.А. Осипов. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М. Машиностроение 1990г. 5. И.И. Алиев. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. 6. Чернов Н.Н. Металлорежущие станки - Москва «Машиностроение» 1978 7. Сокол Т.С.. Охрана труда, Минск издательство «Дизайн ПРО» 2006г. 8. Сибикин Ю. Д. Сибикин М. Ю. Справочник электрика по эксплуатации электроустановок промышленных предприятий
					16.2-43 01 03.00 ПЗ	Лист
Изм	Лист	№ докум	Подп	Дата
					16.2-43 01 03.00 ПЗ	Лист
Изм	Лист	№ докум	Подп	Дата