2.6 Розрахунок і вибір апаратури керування і захисту до електродвигунів

Керування електроспоживачами (електроприводами, електронагрівними пристроями, освітлювальними і опромінювальними установками) і захист їх від аварійних режимів роботи здійснюється електротехнічними пристроями які називаються апаратами керування і захисту.

Для збільшення строку служби електроспоживачів потрібно технічно грамотно вибрати необхідну апаратуру керування і захисту силових кіл розробленої принципіальної електричної схеми керування. Вибрати апарат це означає відібрати з великої кількості однотипних апаратів самий досконалий, дешевий апарат технічні дані якого відповідають умовам вибору, вимогам техніки безпеки і протипожежним правилам.

Вибирають апарати за величиною напруги, родом і величиною струму, кліматичним виконанням, умовами захисту від впливу оточуючого середовища, його відповідності технологічним вимогам та іншими показниками.

При виборі необхідно враховувати також характер і режим роботи електроприймачів.

При виборі апаратів керування і захисту доцільно користуватись структурами умовних позначень апаратів, вибираючи з них те, що потрібно для конкретного застосування апарату.

В одній кліматичній зоні обладнання може працювати в різних умовах.

Категорії розміщення електрообладнання позначають так:

1 – для встановлення на відкритому повітрі;

2 – для експлуатації у приміщеннях, де коливання температури і вологості повітря істотно не відрізняються від зовнішніх (під накриттям, намети);

3 – для закритих приміщень з природною вентиляцією без штучного регулювання мікроклімату;

4 – для приміщень із штучно регульованим мікрокліматом;

5 – для приміщень із підвищеною вологістю.

Ступінь захисту згідно з ГОСТ 14254-80 позначають літерами латинського алфавіту ІР та двома цифрами і проставляють на табличках з паспортними даними або кожухах виробів.

Перша цифра вказує на ступінь захисту персоналу від дотику до струмоведучих і рухомих частин та захищеність обладнання від потрапляння твердих сторонніх предметів всередину оболонки:

0 – відсутній захист персоналу від випадкового дотику до струмоведучих і рухомих частин, що знаходяться під оболонкою, а також від потрапляння твердих сторонніх предметів;

1 – є захист від випадкового дотику великої ділянки поверхні людського тіла та струмоведучих або рухомих частин, що знаходяться під оболонкою, та захист обладнання від потрапляння під оболонку сторонніх предметів діаметром не менше 52,5 мм;

2 – передбачено захист від випадкового дотику пальців до струмоведучих чи рухомих частин і захист обладнання від потрапляння під оболонку сторонніх предметів діаметром не менше 12,5 мм;

3 – існує захист від зіткнення інструменту, дроту чи інших подібних предметів товщиною понад 2,5 мм із струмоведучими або рухомими частинами ;

4 – захист від зіткнення інструменту, дротів чи інших подібних предметів товщиною понад 1 мм із струменевими частинами і захист обладнання від потрапляння дрібних сторонніх предметів діаметром понад 1 мм;

5 – передбачено повний захист персоналу від випадкового дотику до струмоведучих чи рухомих частин, що знаходяться під оболонкою, і захист обладнання від потрапляння пилу;

6 – існує повний захист персоналу до струмоведучих чи рухомих частин і повний захист обладнання від потрапляння пилу.

Друга цифра вказує ступінь захисту електрообладнання від потрапляння води в середину оболонки;

0 – захист відсутній;

1 – захист від крапель конденсованої води. Краплі сконденсованої води, які падають вертикально на оболонку, не впливають шкідливо на обладнання, що знаходиться під оболонкою;

2 – Захист від крапель води, що падають на оболонку під кутом 15° до вертикалі. Краплі не впливають шкідливо на обладнання, розміщене під оболонкою;

3 – захист від дощу. Дощ, що падає на оболонку під кутом не, більше 60° до вертикалі, не впливає шкідливо на обладнання яке, знаходиться під оболонкою;

4 – захист від бризок. Бризки води, що падають під будь-яким кутом, не впливають на обладнання, розміщене всередині оболонки;

5 – Захист від водяних струменів. Вода, яка витікає з наконечника під тиском на оболонку в будь-якому напряму за умов, зазначених в стандартах чи технічних умовах на окремі види електрообладнання, не впливає шкідливо на обладнання, що знаходиться під оболонкою;

6 – захист від впливів, характерних для палуби корабля (включаючи палубне водонепроникне обладнання). При заливанні морською хвилею вода не проникає під оболонку за умов, зазначених у стандартах чи технічних умовах на окремі види електрообладнання;

7 – захист при зануренні у воду на час, передбачений стандартами або технічними умовами на окремі види електрообладнання. Вода не проникає під оболонку;

8 – захист від необмежено тривалого занурення у воду при тиску, зазначеному стандартами чи технічними умовами на окремі види електрообладнання. Вода не проникає під оболонку.

Категорії застосування комутаційних низьковольтних апаратів

Згідно з міждержавним стандартом ГОСТ 12434-93 всі можливі галузі застосування низьковольтних комутаційних апаратів класифікуються по наступним категоріям застосування:

Для змінного струму:

АС1 – електропечі опору, не індуктивне або мало індуктивне навантаження;

АС2 – пуск і вимкнення електродвигунів з фазним ротором;

АС3 – пуск і вимкнення електродвигунів з короткозамкненим ротором;

АС4 – пуск і гальмування противмиканням електродвигунів з короткозамкненим ротором;

АС11 – керування електромагнітом змінного струму;

АС14 – керування слабкими електромагнітними навантаженнями;

АС15 – керування електромагнітними навантаженнями;

АС20 – комутація електричних кіл без навантаження;

АС21 – комутація активних навантажень, включаючи помірні перевантаження;

АС22 – комутація змішаних активних і індуктивних навантажень, включаючи помірні перевантаження;

АС23 – комутація навантажень двигунів або інших високо індуктивних навантажень.

Для змінного і постійного струмів:

А – вимкнення електричних кіл в умовах короткого замикання при відсутності селективності по часу відносно послідовно з’єднаних нижче ввімкнутих на стороні навантаження апаратів;

В  вимкнення електричних кіл в умовах короткого замикання при наявності селективності по часу відносно послідовно з’єднаних нижче ввімкнутих на стороні навантаження апаратів.

При виборі та розрахунку пескозахисної апаратури для конкретного об’єкту необхідно скласти таблицю 24 і накреслити схему силової мережі (рисунок 12).

Таблиця 24 – Розрахункові дані електродвигунів

Показники	Двигуни
	М1	М2	М3
Марка двигуна
Номінальна потужність, кВт
Частота обертання, хв.-1
Коефіцієнт корисної дії η, %
cosφ
Номінальний струм, А
Кратність пускового струму μІ
Коефіцієнт завантаження .kз.

Рисунок 12 − Схема силової мережі

Кнопкові пости серії ПКЕ (рисунок 13) (ТУ 16-642.006-83) призначені для комутації електричних кіл керування у колах змінного струму напругою 660 В, частотою 50 і 60 Гц та постійного струму напругою 440 В. Номінальний струм контактів 10 А.

Кліматичне виконання постів У, УХЛ, Т, категорія розміщення 3 для постів, що мають ступінь захисту з боку кнопок керування ІР40 і категорії розміщення 2 для постів із ступенем захисту ІР54.

Група умов експлуатації М9. Робоче положення в просторі – будь-яке.

Рисунок 13 − Кнопковий пост серії ПКЕ