2.2 Выбор магнитных пускателей и тепловых реле

Магнитные пускатели предназначены для управления короткозамкнутыми асинхронными электродвигателями. В комплекте с тепловыми реле магнитные пускатели осуществляют защиту двигателя от перегрузки. В настоящее время следует применять магнитные пускатели серии ПМЛ и ПМА [1, 8].

Выбор магнитных пускателей буду производить для вентиляторов.

Например, произведу выбор магнитного пускателя для вентилятора вытяжного (№1 на генплане) по условию:

I_кп ≥ I_ном, (2.2)

где I_кп – номинальный ток силовых контактов магнитного пускателя, А;

I_ном – номинальный ток двигателя, А.

Номинальный ток двигателя I_ном, А, определяется по формуле:

, (2.3)

.

Выбираю магнитный пускатель для вентилятора вытяжного (№1 на генплане) по условию (2.2):

I_кп ≥ 56,95 А.

Для вентилятора выбираю магнитный пускатель типа ПМЛ-4220 с номинальным током силовых контактов I_кп= 63 А в нереверсивном исполнении в защитном кожухе с кнопками «Пуск» и «Стоп» [8].

При длительном режиме работы или редких включениях двигателя номинальный ток нагревательного элемента теплового реле I_нэ, А, выбирают исходя из номинального тока электродвигателя

I_нэ ≥ I_ном (2.4)

Например, произведу выбор теплового реле для вентилятора вытяжного (№1 на генплане) по условию (2.4):

I_нэ ≥ 56,95 А.

Для вентилятора выбираю тепловое реле типа РТЛ-2061 с номинальным током нагревательного элемента I_нэ = 64 А.

Результаты выбора свожу в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 – Выбор магнитных пускателей и тепловых реле

№ на генплане	Наименование оборудования	Тип двигателя	Iном, А	Тип пускателя	Iкп, А	Тип реле	Iнэ, А
1	Вентилятор вытяжной	АИР180M4	56,95	ПМЛ-4220	63	РТЛ-2061	64
2	Вентилятор приточный	АИР180M4	56,95	ПМЛ-4220	63	РТЛ-2061	64

Для остальных электродвигателей приводов станков магнитные пускатели и тепловые реле поступают с завода-изготовителя комплектно в составе шкафа управления.

2.3 Выбор аппаратов защиты распределительной сети

В качестве аппаратов защиты электроприемников и электрических сетей промышленных предприятий от коротких замыканий широко используются плавкие предохранители типа ПН2 и НПН и автоматические выключатели серии ВА и АЕ.

Для защиты питающих кабелей электроприемников цеха применяю автоматические выключатели серии ВА.

Автоматические выключатели для силовых линий с одним ЭД следует выбирать, исходя из следующих условий:

, (2.5)

, (2.6)

где I_НР – номинальный ток расцепителя, А;

I_СРэ – ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А;

I_п – пусковой ток, А.

Пусковой ток одного электродвигателя I_п, А, определяется по формуле:

I_п= I_ном · k_I, (2.7)

гдe k_I = – кратность пускового тока (табличноe значeниe).

Например, произведу выбор автоматического выключателя для защиты двигателя молота электрического (на генплане № 3) типа АИР160S4.

Номинальный и пусковой токи двигателя определяю по формулам (2.3) и (2.7) соответственно:

,

I_п3 = 28,45 · 7 = 199,15 А,

Выбираю автоматический выключатель по условиям (2.5) и (2.6):

А,

А.

Для молота электрического выбираю автоматический выключатель типа ВА51-31 с I_НА = 100 А, I_НР = 40 А, кратностью тока отсечки – 10 и током срабатывания I_СРэ = 40·10 = 400 А.

Выбор автоматических выключателей для защиты остальных электроприемников произвожу аналогично, результаты выбора свожу в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 – Выбор автоматических выключателей

№ на плане	Наименование оборудования	Iном, А	1,25∙Iном, А	1,25∙ Iп, А	Тип автомата	IНА, А	IНР, А	IСРэ, А
1	Вентилятор вытяжной	56,95	71,19	498,31	ВА51-31	100	80	800
2	Вентилятор приточный	56,95	71,19	498,31	ВА51-31	100	80	800
3…5	Молот электрический	28,45	35,56	248,94	ВА51-31	100	40	400
6, 17, 36	Краны мостовые	56,95	71,19	498,31	ВА51-31	100	80	800
7…16	Обдирочные станки РТ-503	42,45	53,06	371,44	ВА51-31	100	63	630
18…20	Кривошипные КМП	21,95	27,44	205,78	ВА51-31	100	31,5	315
21…23	Фрикционные КМП	11,36	14,2	99,4	ВА51-31	100	16	160
24…35	Обдирочные станки РТ-210	42,45	53,06	371,44	ВА51-31	100	63	630

2.4 Выбор схемы электроснабжения и конструктивное выполнение сети

По своей структуре схемы внутрицеховых электрических сетей могут быть радиальными, магистральными и смешанными [2].

Радиальные схемы применяются при наличии групп сосредоточенных нагрузок с неравномерным распределением их по площади цеха, во взрыво- и пожароопасных цехах, в цехах с химически активной и аналогичной средой.

Достоинством радиальных схем является их высокая надежность, так как авария на одной линии не влияет на работу электроприемников, подключенных к другой линии. Недостатками радиальных схем являются: малая экономичность, связанная со значительным расходом проводникового материала, труб, распределительных шкафов, большое число защитной и коммутационной аппаратуры, ограниченная гибкость сети при перемещениях электроприемников, вызванных изменением технологического процесса, невысокая степень индустриализации монтажа.

Магистральные схемы целесообразно применять для питания силовых и осветительных нагрузок, распределенных относительно равномерно по площади цеха, а также для питания группы электроприемников, принадлежащих одной технологической линии. При магистральных схемах: одна питающая магистраль обслуживает несколько распределительных шкафов и крупные электроприемники цеха.

Достоинствами магистральных схем является: упрощение схем распределительного устройства низкого напряжения трансформаторных подстанций, перемещение технологического оборудования без переделки сети; использование унифицированных элементов (шинопроводов, позволяющих вести монтаж индустриальными методами). Недостатком является их меньшая надежность по сравнению с радиальными схемами, так как при аварии на магистрали все подключенные к ней электроприемники теряют питание.

Наибольшее распространение имеют смешанные (комбинированные) схемы, сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем и пригодные для любой категории электроснабжения.

В смешанных схемах от главных питающих магистралей и их ответвлений электроприемники питаются через распределительные пункты РП или шинопроводы ШРА в зависимости от расположения оборудования в цехе.

Для данного цеха выбираю смешанную схему электроснабжения. Для питания электроприемников будут использоваться силовые распределительные пункты серии ПР85 с трехфазными группами автоматических выключателей серии ВА для защиты отходящих линии. Распределительные пункты в свою очередь будут запитываться от распределительного устройства низкого напряжения РУНН цеховой ТП.