Расчёт осветительной сети

Согласно п. 7.3.94 ПУЭ проводники силовых, осветительных и вторичных цепей в сетях до 1 кВ, во взрывоопасной зоне класса В-I должны быть защищены от перегрузок и коротких замыканий.

Дано: Р_л = 200 Вт;

количество светильников n = 39;

U_с, = 220 В;

щитов/групп 2/6;

Проведём разбивку светильников на группы:

1) 3 группы по 6 светильников,

2) 3 группы по 7 светильников.

Определяем рабочий ток: I_р = k_{c *} n _* P / U

1) I_р = 1 _* 6 _* 200 / 220 = 5,5 А

2) I_р = 1 _* 7 _* 200 / 220 = 6,4 А

Выбираем аппарат защиты: I_н.теп  I_р

1) I_н.теп  5,5 А  I_н.теп = 15 А

2) I_н.теп  6,4 А  I_н.теп = 15 А

Выбираем аппарат защиты АБ-25 («Общая электротехника и пожарная профилактика в электроустановках» М. Т. Мыльников, стр. 184)

Выбор сечения проводов:

I_д > I_н.теп

I_д > 15 А  I_д = 19 А

Согласно ПУЭ п. 7.3.93 выбираю провода и кабели с медными жилами. Согласно таб. 7.3.14 ПУЭ предлагаю прокладку кабелей и проводов проводить в коробах. Выбираем провод СРБ. По табл. 1.3.4 ПУЭ выбираем сечение S = 1,5 мм².

По табл. 2.1.1. ПУЭ S_min = 1 мм². Следовательно, сечение выбрано верно.

Расчёт силовой магистрали

Согласно п.3.1.8. ПУЭ силовые магистрали защищаются от токов коротких замыканий.

Номинальные токи электродвигателей (согласно приложения №2 уч М. Т. Мыльникова «Пожарная профилактика в электроустановках»):

1 двигатель I_н.д. = 4,3 А; КПТ=5,0

2 двигатель I_н.д. = 4,3 А; КПТ=5,0

3 двигатель I_н.д. = 21,5 А; КПТ=6,0

4 двигатель I_н.д. = 21,5 А; КПТ=6,0

5 двигатель I_н.д. = 6,6 А; КПТ=6,6

6 двигатель I_н.д. = 6,6 А; КПТ=6,6

7 двигатель I_н.д. = 29,6 А; КПТ=6,1

8 двигатель I_н.д. = 29,6 А; КПТ=6,1

9 двигатель I_н.д. = 41,3 А; КПТ=6,4

Наибольший пусковой ток двигателя, включенного в магистраль равен

I_п = 41,3 _* 6,4 = 264,3 А;

Максимальный ток магистрали:

_{n - 1}

I_max = К_с  I_н.д. + I_п ,

^{i = 1}

где: I_п – наибольший пусковой ток двигателя, включенного в магистраль;

_{n - 1}

 – сумма всех остальных номинальных токов двигателя, включенных в

ⁱ⁼¹

магистраль;

К_с – коэффициент спроса, зависит от числа двигателей, определяется по таблице (с. 236 уч М. Т. Мыльникова «Пожарная профилактика в электроустановках»)

I_max = 0,4 (4,3 + 4,3 + 21,5 + 21,5 + 6,6 + 6,6 + 29,6 + 29,6) + 264,3 = 313,9 А.

Выбор аппарата защиты:

I_н.вст.  I_max / 2,5 = 313,9 / 2,5 = 125,6 А

По табл. 1 приложения 1 В. Н. Черкасов «Пожарная профилактика электроустановок» выбираем предохранитель ПР – 2 с I_н.вст. = 160 А.

Проверка условия селективности:

I_{н.вст.маг.} / I_{н.вст.наиб.двиг.} = (1,6  2)

160 / 125= 1,3  условие селективности не выполняется 

I_{н.вст.маг.} = 1,6 _* I_{н.вст.наиб.двиг.}

I_{н.вст.маг.} = 1,6 _* 125 = 200 А  выбираем предохранитель ПР – 2 с I_н.вст = 200 А.

Выбор сечения проводников магистрали:

_{n - 1}

I_д > К_с  I_н.д.,

^{i = 1}

I_д > 0,4 (4,3 + 4,3 + 21,5 + 21,5 + 6,6 + 6,6 + 29,6 + 29,6 + 41,3) = 66,1 А.

По табл. 1.3.4 ПУЭ выбираем сечение проводников S = 16 мм². I_д = 70 А.

По табл. 2.1.1. ПУЭ S_min = 1 мм². Следовательно, сечение выбрано верно.

Проверка соответствия защиты сечению

I_н.вст.  3 I_д

200_.  3 _* 70 = 210

Выбираем аппараты защиты ответвлений к двигателям:

I_н.вст.  I_max / 2,5

1 двигатель I_н.вст. = 4,3 / 2,5 = 1,72 А;  предохранитель ПР–2 с I_н.вст. = 6 А

2 двигатель I_н.вст. = 4,3 / 2,5 = 1,72 А;  предохранитель ПР–2 с I_н.вст. = 6 А

3 двигатель I_н.вст. = 21,5 / 2,5 = 8,6 А;  предохранитель ПР–2 с I_н.вст. = 10 А

4 двигатель I_н.вст. = 21,5 / 2,5 = 8,6 А;  предохранитель ПР–2 с I_н.вст. = 10 А

5 двигатель I_н.вст. = 6,6 / 2,5 = 2,64 А;  предохранитель ПР–2 с I_н.вст. = 6 А

6 двигатель I_н.вст. = 6,6 / 2,5 = 2,64 А;  предохранитель ПР–2 с I_н.вст. = 6 А

7 двигатель I_н.вст. = 29,6 / 2,5 = 11,84 А;  предохранитель ПР–2 с I_н.вст. = 15 А

8 двигатель I_н.вст. = 29,6 / 2,5 = 11,84 А;  предохранитель ПР–2 с I_н.вст. = 15 А

9 двигатель I_н.вст. = 41,3 / 2,5 = 16,52 А;  предохранитель ПР–2 с I_н.вст. = 20 А

Выбираем сечение проводников магистрали по табл. 1.3.4 ПУЭ

1 двигатель I_д. > 4,3 А;  S = 0,5 мм²;

2 двигатель I_д > 4,3 А;  S = 0,5 мм²;

3 двигатель I_д > 21,5 А;  S = 3 мм²;

4 двигатель I_д > 21,5 А;  S = 3мм²;

5 двигатель I_д > 6,6 А;  S = 0,5 мм²;

6 двигатель I_д. > 6,6 А;  S = 0,5 мм²;

7 двигатель I_д. > 29,6 А;  S = 5 мм²;

8 двигатель I_д. > 29,6 А;  S = 5 мм²;

9 двигатель I_д > 41,3 А;  S = 8 мм²;

Молниезащита

Молниезащита - это комплекс защитных устройств от прямых ударов и вторичных молний, обеспечивающих сохранность зданий и сооружений, безопасность людей и животных. Прямой удар молнии (поражение молнией) - это непосредственный контакт канала молнии со зданием или сооружением, сопровождающий протекание через него тока молнии. Вторичное проявление молнии - наведение потенциалов на металлических контурах, вызванное близкими разрядами молнии и создающее опасность искрения внутри защищенного объекта. Занос высокого потенциала - перенесение в защищаемое здание или сооружение, по протяжённым металлическим конструкциям, электрических потенциалов, возникающих при прямых и близких ударах молнии и создания опасности искрения внутри защищаемого объекта. Наибольшую опасность представляет собой прямой удар молнии, но и вторичные проявления молнии могут стать причиной пожара, взрыва, а значит и угрозы для жизни людей.

В соответствии с п..7.3.142 ПУЭ необходимо разработать защиту от прямых ударов и вторичных проявлений молнии.

1. Цех получения водорода относится к классу зоны В-I. Согласно РД 34.21.122-87 табл. 1 стр. 5 цех получения водорода относится к I категории молниезащиты и типу зоны защиты «А».

2. Защиту от прямых ударов молнии зданий и сооружений предлагаю выполнить отдельно стоящим тросовым молниеотводом, устанавливаемым по центральной оси здания.(п. 2.1 РД 34.21.122-87). Наименьшее допустимое расстояние по воздуху от защищаемого объекта до опоры при высоте здания H = 14 м и при  = 300 Ом^.м. согласно п. 2.3 РД 34.21.122-87 равно S_h = 4 м. Для исключения заноса высокого потенциала в защищаемое здание или сооружение но подземным металлическим коммуникациям (в том числе по электрическим кабелям любого назначения) заземлители защиты от прямых ударов молнии должны быть по возможности удалены от этих коммуникаций на максимальные расстояния, допустимые по технологическим требованиям. Наименьшие допустимые расстояния S_з земле между заземлителями защиты от прямых ударов молнии и коммуникациями, вводимыми в здания и сооружения 1 категории, должны составлять: S_з = S_в + 2 = 4 + 2 = 6 м. Наименьшее допустимое расстояние S_в от защищаемого объекта до троса в середине пролета согласно п. 2.4 РД 34.21.122-87 равно S_в1 = 4 м.

1 – защищаемый объект

2 – металлические коммуникации

3. Рассчитаем зону защиты:

Определяем зону защиты на высоте h_c

h_c = S / 2 = 24 / 2 = 12 м.

Определяем высоту до средней точки провисания троса:

h = 0,85h_c + 1,2 h_х = 0,85 _* 12 + 1,2 _* 14 = 27 м.

h_оп = h + 2 = 27 + 2 = 29 м.

Определяем радиус зоны защиты на высоте защищаемого сооружения:

h_о = 0,85h, где h – высота троса в середине пролёта.

h_о = 0,85 _* 27 = 23 м.

r_x = (1,35 – 0,0025h)(h - h_x /0.85), где h_x – горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения.

r_x = (1,35 – 0,0025 _* 27)(27 – 14 / 0.85) = 13,5 м.

Определяем радиус зоны защиты по уровню земли:

r_о = (1,35 – 0,0025h)h

r_о = (1,35 – 0,0025 _* 27) _* 27 = 34,63 м.

Проверяем условие: r_x > h_c

13,5 > 12, что удовлетворяет условию.

4. Выбор элементов молниеотвода:

Согласно п. 3.1-3.2 РД 34.21.122-87, опоры молниеотводов выбираю выполненными из стали. Они должны выдерживать механическую нагрузку с учётом натяжения троса, действия ветровых и гололёдных нагрузок. Для защиты от коррозии покрыть масляной краской.

Согласно п. 3.3 РД 34.21.122-87 молниеприемники должны быть выполнены из стальных многопроволочных канатов сечением не менее 35 мм².

Соединение молниеотвода и токоприёмника должно быть сварное или с болтовым соединением с переходным сопротивлением не более 0,05 Ом. Согласно п. 3.5 РД 34.21.122-87 в качестве токоотвода выбираем круглую сталь d = 6 мм, для защиты от коррозии покрываем его масляной краской.

Для предотвращения появления вторичных воздействий молнии необходимо:

- для исключения заноса высокого потенциала в защищаемое здание или сооружение по подземным металлическим коммуникациям, заземлители защиты от прямых ударов молнии должны быть по возможностиудалены от этих коммуникаций на максимальное расстояние.

Литература:

1. Правила устройства электроустановок

2. «Пожарная профилактика электроустановок» В. Н. Черкасов, Ф. И. Шаровар, Москва 1987 г.

3. «Общая электротехника и пожарная профилактика в электроустановках» М. Т. Мыльников, Москва, Стройиздат 1985 г.

4. «Пожарная профилактика в электроустановках» М. Т. Мыльникова, Москва, МССШМ МВД СССР, 1985 г.

5. «Справочник по пожарной безопасности в электроустановках» П. А. Фетисов, Москва Стройиздат 1973 г.

6. «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» РД 34.21.122 - 87