Расчет и выбор магистральных и распределительных сетей напряжением до 1000 В

Данный раздел включает в себя следующее: расчет токов всех электроприемников, работающих в номинальных, максимальных и пусковых режимах работы; расчет длительно–допустимых токов, выбор марок сечения проводов и кабелей, необходимых для подключения электроприемников.

1.1.7.1 Определяем номинальные токи электроприемников

Выполнение расчета токов электроприемников, работающих в номинальном режиме, необходим для выбора сечения проводов и кабелей, а также для выбора защитных аппаратов.

Для однофазных электроприемников:

(1.17)

– номинальная мощность электроприемника, кВт;

– номинальное напряжение питающей сети (220 В), В;

– коэффициент мощности;

η – коэффициент полезного действия электроприемника.

Для трехфазных электроприемников:

(1.18)

– коэффициент, определяющий трехфазное включение электроприемника.

1.1.7.2 Определяем максимальные токи электроприемников

Расчет максимальных токов позволяет учесть работу электроприемников в режиме перегрузки, чтобы наиболее точно определить длительно–допустимые токи для выбора сечения проводов и кабелей, а также защитных аппаратов.

Расчет максимальных токов выполняется для однофазных или трехфазных электроприемников.

Для однофазных электроприемников:

(1.19)

Для трехфазных электроприемников:

(1.20)

1.1.7.3 Определяем пусковые токи электродвигателей

В режимах пуска ток электродвигателя возрастает в несколько раз, т.е. возрастает и нагрузка на электроприемник, поэтому пусковые токи всегда учитывают для определения сечения проводов и кабелей.

(1.21)

– номинальный ток электродвигателя, А;

λ – кратность пускового тока, она определяет во сколько раз номинальный ток двигателя возрастает при пуске.

1.1.7.4 Определяем пиковые токи электроприемника

Этот расчет позволяет учесть при расчете длительно–допустимых токов все режимы работы электроприемников, т.е. учесть максимально возможный нагрев проводников в электроприемниках.

Для двигателей:

(1.22)

– максимальный ток двигателя, А;

– пусковой ток двигателя, А.

Для сварочного электрооборудования, для нагревательных установок и других электроприемников, которые не имеют двигателей:

(1.23)

– максимальный ток электроприемника, А;

– номинальный ток электроприемника, А.

1.1.7.5 Определяем длительно–допустимый ток электроприемников

Выполненный расчет позволяет учесть все виды электрических нагрузок, возникающие в процессе работы. При таком расчете учитывается максимально возможный нагрев проводников, т.е. сечения проводов и кабелей по расчетному току позволяет выдержать длительный нагрев без разрушения проводникового и изоляционного слоя проводов и кабелей.

(1.22)

– пиковый ток электроприемника, А;

ПВ – коэффициент повторности включения;

– поправочный коэффициент, который определяет по условию температуры в помещении;

– поправочный коэффициент, который определяется по количеству линий проводов или кабелей, проложенных в одном направлении.

0,875 – коэффициент запаса.

Таблица 1.4 – Расчет токовых нагрузок

Наименование электроприемника	I_н, А	I_max, А	λ	ПВ	I_пуск, А	I_пик, А	I_дд, А

ШРА – 1
Краны мостовые	36,36	124,74		0,25	145,5	270,2	77,21
Обдирочные станки типа РТ-503		140,63			164,0	304,6	174,08
ШРА - 2
Вентилятор вытяжной	70,73	103,2			282,9	386,2	220,70
Вентилятор приточный	101,74	148,5			407,0	555,5	317,45
ШРА - 3
Кривошипные КПМ	19,56	36,78			78,3	115,1	65,75
Электротермические установки	23,74	44,64				68,4	39,08
Фрикционные КПМ	8,969	16,86			35,9	52,7	30,14
Обдирочные станки типа ПТ-21001	30,8	57,92			123,2	181,2	103,52

Продолжение таблицы 1.4
ШРА - 4
Фрикционные КПМ	8,96	2,89		35,9	38,8	22,15
Краны мостовые	36,36	96,01	0,25	145,5	241,5	69,00
Обдирочные станки типа ПТ-21001	30,80	81,3		123,2	204,6	116,90
ШРА 5
Обдирочные станки типа РТ-503		108,25		164,0	272,26	155,57
ШРА 6
Кривошипные КПМ	19,56	36,78		78,3	115,1	65,75
Электротермические установки	23,74	44,64			68,4	39,08
Фрикционные КПМ	8,969	16,86		35,9	52,7	30,14
Обдирочные станки типа ПТ-21001	30,8	57,92		123,2	181,2	103,52

Таблица 1.5 – Марки и сечения проводов и кабелей

Наименование электроприемника	I_дд, А	Марка провода или кабеля	Сечение провода или кабеля, мм²

ШРА – 1
Краны мостовые	77,21	ВВГ-90	1х10
Обдирочные станки типа РТ-503	174,08	ВВГ-180	1х35
ШРА - 2
Вентилятор вытяжной	220,70	ВВГ-225	1х50
Вентилятор приточный	317,45	ВВГ-330	1х95
ШРА - 3
Кривошипные КПМ	65,75	ВВГ-90	1х10
Электротермические установки	39,08	ВВГ-49	1х4
Фрикционные КПМ	30,14	ВВГ-38	1х2,5
Обдирочные станки типа ПТ-21001	103,52	ВВГ-115	1х16
ШРА - 4
Фрикционные КПМ	34,03	ВВГ-38	1х2,5
Краны мостовые	69,00	ВВГ-90	1х10
Обдирочные станки типа ПТ-21001	116,90	ВВГ-150	1х25
ШРА 5
Обдирочные станки типа РТ-503	155,57	ВВГ-180	1х35
ШРА 6
Кривошипные КПМ	65,75	ВВГ-90	1х10
Электротермические установки	39,08	ВВГ-49	1х4
Фрикционные КПМ	30,14	ВВГ-38	1х2,5
Обдирочные станки типа ПТ-21001	103,52	ВВГ-115	1х10

1.1.7.6 Определить номинальный ток магистрального шинопровода

В любой схеме электроснабжения основных элементов схемы, распределяющим электроэнергию по электроприемникам является магистральный шинопровод. Для выбора марки магистрального шинопровода выполняют расчет максимального тока нагрузки шинопровода.

(1.23)

– полная максимальная мощность всех электроприемников схемы;

– коэффициент, учитывающий трехфазное включение электроприемников, ;

– номинальное напряжение электроприемников в схеме.

1.1.7.7 Выбрать марку распределительного шинопровода

По расчетному току выбирают марку магистрального шинопровода по справочным таблицам, исходя из условия: .

(1.24)

– полная максимальная мощность всех электроприемников, подключенных к РП;

– коэффициент, учитывающий трехфазное включение электроприемников,

– номинальное напряжение электроприемников схемы, В.

А ШРА 74 630

А ШРА 74 400

А ШРА73 250

А ШРА 74 400

ШРА 73 250

А ШРА 73 250

1.1.7.8. Определить токи плавких вставок предохранителей

Предохранители с плавкими вставками применяют для защиты электрооборудования от токов короткого замыкания для всех видов электроприемников. Для различных видов электроприемников используют разные коэффициенты при расчете тока плавкой вставки предохранителя. Выбор марки предохранителя выполняют по расчетному току плавкой вставки.

Для электроприемников с двигателями, запускаемыми без нагрузки

(1.26)

Для кранов и погрузчиков с двигателями, запускаемыми под нагрузкой

(1.27)

Для сварочных аппаратов

(1.28)

1.1.7.9. Определить токи срабатывания расцепителей автоматических выключателей

Автоматические выключатели применяют для защиты электрооборудования от токов перегрузки и коротких замыканий, выбор марки автоматических выключателей выполняют по расчетному току срабатывания расцепителей. Для всех видов электрооборудования применяют общее условие:

Автоматический выключатель для магистрального шинопровода и радиального шинопровода выполняют из условия:

1.1.7.10. Выбор защитных аппаратов

Таблица 1.6 – Марки и токи срабатывания защитных аппаратов

Наименование электроприемника	Марка предохранителей	, А	Марка автомата	, А

ШРА 1
Краны мостовые	ПНБЗ-100	72,74	ВА	181,85
Обдировачные станки типа РТ-503	ПНБЗ-100	65,60	ВА	205,01
ШРА 2
Вентялятор вытяжной	ПНБЗ-150	113,18	ВА	353,69
Вентилятор приточный	ПНБЗ-200	162,79	ВА	508,73
ШРА 3
Кривошипные КПМ	ПРС-63	31,31	ВА	97,84
Электротермические установки	ПРС-63	59,37	ВА	118,73
Фрикционные КПМ	ПРС-20	14,35	ВА	44,85
Обдирочные станки типа ПТ-21001	ПРС-63	49,30	ВА	154,05
ШРА 4
Фрикционные КПМ	ПРС-20	14,35	ВА	44,85
Краны мостовые	ПРС-63	58,19	ВА	181,85
Обдирочные станки типа ПТ-21001	ПРС-63	49,30	ВА	154,05
ШРА 4
Обдировочные станки типа РТ-503	ПНБЗ-100	65,60	ВА	205,01
ШРА 6
Кривошипные КПМ	ПРС-63	31,31	ВА	97,84
Электротермические установки	ПРС-63	59,37	ВА	118,73
Фрикционные КПМ	ПРС-20	14,35	ВА	44,85
Обдирочные станки типа ПТ-21001	ПРС-63	49,30	ВА	154,05