Физико-химические свойства вещества

Определение класса зоны в помещении

Зоны класса В-I — зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы

В соответствии с табл 7.3.10 предусматривается электрооборудование взрывобезопасное

зоны В-I – зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы, например при загрузке или разгрузке технологических аппаратов, хранении или переливании ЛВЖ, находящихся в открытых ёмкостях (согласно п. 7.3.40 ПУЭ). Категория взрывоопасной смеси IIC, группа взрывоопасной смеси Т1 (согласно т. 7.3.3 ПУЭ)

Выбор оборудования силовой сети

Выбор оборудования силовой сети начнём с выбора электродвигателей. Поскольку промышленность не выпускает электродвигатели с мощностью, указанной в задании, то произведем их замену на аналогичные близкие по мощности электродвигатели с синхронной частотой вращения 1500 об/мин следующих марок:

№ п/п	Мощность электродвигателей по заданию	Мощность электродвигателей, выпускаемых промышленностью	Маркировка электродвигателя	КПД	cos φ	КПТ
1	1.7 кВт	2.2 кВт	4А180S2У3	0,83	0,87	6,5
2	1.7 кВт	2.2 кВт	4А180S2У3	0,83	0,87	6,5
3	10 кВт	11 кВт	4А132М2У3	0,88	0,9	7,5
4	10 кВт	11 кВт	4А132М2У3	0,88	0,9	7,5
5	10 кВт	11 кВт	4А132М2У3	0,88	0,9	7,5
6	7 кВт	7,5 кВт	4А112М2У3	0,875	0,88	7,5
7	7 кВт	7,5 кВт	4А112М2У3	0,875	0,88	7,5
8	4,5 кВт	5,5 кВт	4А100L2У3	0,875	0,91	7,5
9	4,5 кВт	5,5 кВт	4А100L2У3	0,875	0,91	7,5
10	7 кВт	7,5 кВт	4А112М2У3	0,875	0,88	7,5

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором марок А - унифицированная серия асинхронных электродвигателей, охватывающая диапазон мощностей от 0,06 до 315 кВт с синхронной частотой вращения от 500 до 3000 об/мин предназначены для эксплуатации при температуре окружающей среды от -35°С до +40°С, средний ресурс до капитального ремонта не менее 20 000 ч; средняя наработка на отказ — 25 000 ч. Электродвигатели имеют оболочку со степенью защиты IP44, что удовлетворяет требованиям табл. 7.4.1.

Поскольку заданием предусматривается 2 силовых щита, то 10 электродвигателей подключим по 5 на каждый щит.

Для управления пуском и остановом двигателей будем использовать магнитные пускатели серии ПМЕ и ПА нереверсивные, с тепловыми реле:

№ двиг.	Мощность, Вт	Величина пускателя	Максимальная мощность двигателя для пускателя заданной величины (при U = 220В), Вт	Маркировка пускателя
1	2200	2	10000	ПМЕ-222
2	2200	2	10000	ПМЕ-222
3	11000	3	13000	ПА-322
4	11000	3	13000	ПА-322
5	11000	3	13000	ПА-322
6	7500	2	10000	ПМЕ-222
7	7500	2	10000	ПМЕ-222
8	5500	2	10000	ПМЕ-222
9	5500	2	10000	ПМЕ-222
10	7500	2	10000	ПМЕ-222

Выполним тепловой расчёт ответвлений от распределительных щитов к двигателям. Целью расчёта является выбор сечения проводников по нагреву, а также выбор аппаратов защиты от токов КЗ и перегрузок. В соответствии с п. 7.3.94 [4] силовые сети во взрывоопасных зонах класса В-Iг должны защищаться как не взрывоопасные участки. В качестве аппарата защиты от токов КЗ выберем плавкие предохранители, установленные в силовых щитах. В качестве аппарата защиты от токов перегрузки выберем тепловые реле магнитных пускателей.

Определим номинальный ток и пусковой ток каждого двигателя:

№ двиг.	Мощность, Вт	КПД	cos φ	КПТ	I ном.дв.	I пуск.дв.
1	2200	0,83	0,87	6,5	4,63	29,9
2	2200	0,83	0,87	6,5	4,63	29,9
3	11000	0,88	0,9	7,5	21,1	158,3
4	11000	0,88	0,9	7,5	21,1	158,3
5	11000	0,88	0,9	7,5	21,1	158,3
6	7500	0,875	0,88	7,5	14,8	111
7	7500	0,875	0,88	7,5	14,8	111
8	5500	0,875	0,91	7,5	10,5	78,8
9	5500	0,875	0,91	7,5	10,5	78,8
10	7500	0,875	0,88	7,5	14,8	111

Определим допустимые токи предохранителей и тепловых реле магнитных пускателей:

№ двиг.	Мощность., Вт	I ном.дв.	I пуск.дв.	I н.вст. (от)	I н.тепл. (от…до)
1	2200	4,63	29,9	11,96	4,63…5,56
2	2200	4,63	29,9	11,96	4,63…5,56
3	11000	21,1	158,3	63,32	21,1…25,32
4	11000	21,1	158,3	63,32	21,1…25,32
5	11000	21,1	158,3	63,32	21,1…25,32
6	7500	14,8	111	44,4	14,8…17,76
7	7500	14,8	111	44,4	14,8…17,76
8	5500	10,5	78,8	31,52	10,5…12,6
9	5500	10,5	78,8	31,52	10,5…12,6
10	7500	14,8	111	44,4	14,8…17,76

На основании полученных данных выберем тепловые реле пускателей и предохранители с плавкими вставками:

№ двиг.	Маркировка предохранителя	Маркировка теплового реле	Номинальный ток теплового реле, А
1	ПН2-100-31,5А	ТНР-8	5
2	ПН2-100-31,5А	ТНР-8	5
3	ПН2-100-80А	ТНР-25	25
4	ПН2-100-80А	ТНР-25	25
5	ПН2-100-80А	ТНР-25	25
6	ПН2-100-50А	ТРН-40	16
7	ПН2-100-50А	ТРН-40	16
8	ПН2-100-31,5А	ТРН-20	12,5
9	ПН2-100-31,5А	ТРН-20	12,5
10	ПН2-100-50А	ТРН-40	16

Расшифровка маркировки предохранителя ПН2-ХХХ-YYYА

ПН2 – серия предохранителей

ХХХ – номинальный ток патрона предохранителя, А

YYY – номинальный ток плавкой вставки предохранителя, А

В качестве кнопок управления выберем кнопочный пост управления

КУ-123 со степенью защиты IP20 и проходным диаметром сальника 12 мм.

В соответствии с п. 7.3.92, 7.3.93 [4] выберем кабели с медными жилами в резиновой изоляции и оболочке из негорючей резины . Способ прокладки, в соответствии с табл. 7.3.14 [4] – открыто в стальных водогазопроводных трубах.

Сечение проводов выберем по табл. 1.3.4 [4] исходя из условия:

№ двиг.	I ном.дв. , А	I доп. усл, А	I доп. провода, А	Сечение токоведущей жилы, мм2
1	4,63	5,79	14	3×1
2	4,63	5,79	14	3×1
3	21,1	26,38	27	3×4
4	21,1	26,38	27	3×4
5	21,1	26,38	27	3×4
6	14,8	18,5	19	3×2
7	14,8	18,5	19	3×2
8	10,5	13,13	14	3×1
9	10,5	13,13	14	3×1
10	14,8	18,5	19	3×2

Выполним тепловой расчёт силовых магистралей к силовым щитам. Выберем аппараты защиты, силовые щиты и провода силовых магистралей.

Для защиты от токов КЗ выберем предохранители той же серии ПН2, что и для ответвлений, а защиту от токов перегрузки выполним автоматическими выключателями с электромагнитным расцепителем.

Определим максимальный ток каждой из двух магистралей, а также токи аппаратов защиты :

№ маг.	Imax, А	I н.вст. (от) , А	I ср. эл. (от) , А
1	212,6	85,04	265,75
2	146,42	58,6	183,03

помещения.

Выберем аппараты защиты:

№ маг.	Маркировка предохранителя	Маркировка автоматического выключателя	Номинальный ток расцепителя, А
1	ПН2-250-100А	А3110	15
2	ПН2-100-63А	А3110	25

Проверим условие селективности для предохранителей (должно соблюдаться равенство):

№ маг.	I н.вст.маг, А	I н.наиб.двиг, А	Отношение токов
1	100	80	1,25
2	63	50	1,26

Для обеих силовых магистралей условие селективности не выполняется, поэтому заменим ранее выбранные предохранители ПН2-250-100А и

ПН2-100-63А другими предохранителями исходя из условия:

I _{н.вст.маг1} = 128 А

I _{н.вст.маг2} = 80 А

В соответствии с этим выберем предохранители ПН2-250-160А и

ПН-100-80А.

В соответствии с п. 7.3.92, 7.3.93 [4] выберем кабели с медными жилами в резиновой изоляции и оболочке из негорючей резины (кабель марки РРН). Способ прокладки, в соответствии с табл. 7.3.14 [4] – открыто в стальных водогазопроводных трубах

Сечение проводников выберем по условию:

№ маг.	I доп. усл, А	I доп. провода, А	Сечение токоведущей жилы, мм2
1	58,05	72,56	3×25
2	52,32	65,4	3×16

Проверим соответствие защиты сечения по условию:

Первое условие не выполняется, поэтому заменим ранее выбранный предохранитель ПН2-250-160А на ПР2-200-160А.

Выберем силовые щиты:

№ маг.	Маркировка щита	Количество линий	Номинальный ток входного рубильника
1	ПР-9000	6	250
2	ПР-9000	6	200

Таким образом, мы произвели выбор оборудования для силовой сети