1.3.7 Выбор низковольтной сети

Электрические сети до 1кВ служат для передачи и распределения электрической энергии к цеховым потребителям промышленных предприятий. Потребители электроэнергии присоединяются через цеховые подстанции и распределительные устройства при помощи защитных и пусковых аппаратов.

Электрические сети промышленных предприятий выполняются внутренними и наружными. Наружные сети напряжением до 1 кВ имеют весьма ограниченное распространение, т. к. на современных промышленных предприятиях электропитание цеховых нагрузок производится от внутрицеховых встроенных или пристроенных трансформаторных подстанций

В качестве основного электрооборудования для внутрицеховых сетей напряжением до 1 кВ применяются: панели распределительные, силовые распределительные шкафы, распределительные пункты, ящики с рубильниками и предохранителями, ящики с блоками выключатель-предохранитель, щитки освещения, плавкие предохранители, магнитные пускатели, контакторы, автоматические выключатели и др.

Щиты, вводные устройства, шкафы, панели, щитки и другие распределительные устройства современных конструкций – это законченные комплектные устройства для приема и распределения электроэнергии, управления и защиты ЭУ от перегрузок и коротких замыканий. В них смонтированы коммутационные и защитные аппараты, измерительные приборы, аппаратура автоматики и вспомогательные устройства (в цехах промышленных предприятий для распределения электроэнергии применяются силовые распределительные шкафы ШР11)

Автоматические воздушные выключатели предназначены для автоматического размыкания электрических сетей при нормальных режимах (КЗ и перегрузках), для редких оперативных переключений (три – пять в час) при нормальных режимах, а также для защиты электрических цепей при недопустимых снижениях напряжения.

Выбор типа проводки, способа её выполнения, а т. же марок провода и кабеля определяется характером окружающей среды, размещением технологического оборудования и источников питания в цехе и другими показателями. При выборе используют данные проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.

Для защиты от механических повреждений кабели внутри зданий прокладывают в каналах. При этом необходимая защита от механических повреждений обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами. Если число кабелей прокладываемых в одном направлении, невелико, то их либо протягивают через трубы, либо прикрывают швеллерным или уголковым железом.

Разновидностью прокладки под полом– модульная прокладка, выполняемая в стальных, полиэтиленовых и винипластовых трубах с выходом труб на колонки, к каждой из которых подключают группу механизмов.

Грунтовая прокладка кабеля является таким способом прокладки, при котором кабель располагается под поверхностью земли. Существуют два варианта грунтовой прокладки. В первом варианте (траншейной прокладки) кабель протягивается внутри полужесткого пластикового кабелепровода или защитного короба, проложенного в траншее под землей, не зависимо от кабеля. Кабелепровод представляет собой сборную многосекционную конструкцию, состоящую из пластиковых труб, соединенных торец в торец Несколько секций трубы выстраиваются между оконечными точками кабельными структурами, после чего в них протягивается кабель. Во втором варианте (прокладке с прямым заглублением) под землей располагается только сам кабель без защитного кабелепровода. Каждый способ имеет свои ограничения в применении и свои достоинства, но притом и другом способе прокладки необходимо контролировать натяжение кабеля и избегать образования на нем петель и изломов. Растяжения кабеля приводит к отклонению его электрических параметров от нормативных значений, а излом и перегиб кабеля становится точкой нерегулярности, в которой резко возрастают потери на отражении.

Открытая прокладка проводов с креплением на роликах, изоляторах, тросах и др. конструкциях является наиболее простой и дешёвой, но не обеспечивает защиты от механических повреждений. Более совершенной является прокладка проводов в лотках и коробках, выпускаемых в виде секций.

Магнитные пускатели предназначены главным образом для дистанционного управления асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором мощностью до 100кВт; для пуска непосредственным подключением к сети и остановки электродвигателя (нереверсивные пускатели); для пуска, останова и реверсаэлектродвигателя (реверсивные пускатели). В исполнении с тепловым реле пускатели также защищают управляемые электродвигатели от перегрузок.

Для защиты внутрицеховых электрических сетей от токов КЗ служат плавкие вставки. Они являются простейшими аппаратами токовой защиты, действие которых основано на перегорании плавкой вставки. При размещении предохранителей в электрической сети обязательным условием является обеспечение селективности их действия. Это значит, что при КЗ на каком-либо участке сети должна перегореть плавкая вставка только этого поврежденного участка.

Наиболее распространены предохранители, применяемыми для защиты электроустановок напряжением до 1кВ, являются:

ПР - предохранитель разборный;

НПН – насыпной предохранитель, неразборный;

ПНР-2 – предохранитель насыпной, разборный.

Шкала номинальных токов предохранителей 15…1000 А.

Выбираем предохранители к отдельным потребителям

Расчет ведется аналогично практической работе №6

Порядок расчёта:

(7.1) , А (7.2)

где K_п = 5  8– коэффициент кратности тока,

I_н – номинальные токи отдельных потребителей, А

,А − для потребителей с лёгкими условиями пуска,

А − для потребителей с тяжёлыми условиями пуска,

1.Пусковой маслонасос

2.Электрозадвижка

3Вентилятор

4Прочие

.Выбираем предохранители по справочнику [3] табл.6.4 стр.371 или см.приложение таблица36, данные заносим в таблицу.

Таблица 19- Расчетные данные предохранителей.

Тип потребителя	Iном, А	Iпуск, А	Iпл.вст, А	Тип	Данные предохранителя
					Iном,А	Iпл.вст, А
Пусковой маслонасос	5.42	32,5	20,3	НПН2	63	25
Электрозадвижка	0,7	4,3	1,7	НПН2	63	6
Вентилятор	5,42	32,5	13	НПН2	63	25
Прочие	19,3	115,8	46,2	НПН2	100	50

По величине тока плавкой вставки потребителя определяем, какое количество потребителей можно подключить к шине ШР, в которой ток не превышает 250 А.

Выбираем ШР из справочника [6] стр.284

Таблица 20- Шкаф силовой распределительный серии ШР 11.

Обозначение	Рубильник на вводе	Число 3-х полюсных групп предохранителей, их Iн, А, на отводящие линиях	Размеры шкафов, мм
ШР11-73703	Р18-353	2×63+ 3×100	1600×500×300
ШР11-73701	Р18-353	5×63	1600×500×300
ШР11-73709	Р18-373	4×63+ 4×100	1600×700×300
ШР11-73701	Р18-353	5×63	1600×500×300

После выбора распределительных шкафов выбираем автоматические выключатели ( АВ).

АВ,не обладая недостатками предохранителей, обеспечивают быструю и надёжную защиту проводов и кабелей как от токов перегрузки, так и от токов короткого замыкания.

Автоматические выключатели выбираются:

Iн.а≥ Iн.р, где

Iн.а− номинальный ток АВ,

Iн.р− номинальный ток расцепителя АВ,

Iн.р≥ Iдл− для линии без ЭД,

Iн.р≥ 1,25 Iр.− для линии с ЭД,

Расчетные и пиковые токи распределительных шкафов :

(7.3)

(7.4)

-где m=0,9 – коэффициент одновременности включения.

2.1 ШР1:

2.2 ШР2 :

2.3 ШР3:

2.4 ШР4 :

Длительно- допустимые токи к остальным эл. приёмникам:

(7.1)

1. Сварочный трансформатор

2. Подъёмно-транспортное устройство

Соседняя подстанция

3. ККУ

4. Освещение

5. Ввод

По справочнику6 стр.261 выбираем автоматические выключатели и заносим в таблицу.

Таблица 21 - Технические данные автоматических выключателей

Оборудование	Iном, А	Iпуск,А	Автоматический выключатель
			Тип	Iн.авт, А	Iн,расц, А
Сварочный тр-р	101,2	101,2	ВА51-33	160	125
ПТУ	130	390	ВА51-37	400	250
ШР11-73703	73,25	151,2	ВА51-33	160	80
ШР11-73701	21,25	42,9	ВА51-31-1	100	25
ШР11-73709	86,8	160	ВА51-33	160	100
ШР11-73701	9,4	34,4	ВА51-33	160	80
Осветительный щиток	14	−	ВА51-25	25	20
ККУ	57,7	−	ВА51-31-1	100	100
Ввод	291	−	ВА53-41	400	320

Выбираем сечение проводников из справочника [6] стр. 115-116):

;

Наименование	Iном.п, А	Iдл.доп, А	Марка	Сечения, мм2
Пусковой маслонасос	5,42	29	АВВГ	32,5
Электрозадвижка	0,7	29	АВВГ	32,5
Вентилятор	5,42	29	АВВГ	32,5
Сварочный трансформатор	101,2	115	ААШВу	325
ПТУ	130	140	ААШВу	335
ШР11-73703	58,6	70	АВВГ	3×10
ШР11-73701	17	70	АВВГ	3×10
ШР11-73709	69,4	90	АВВГ	3×16
ШР11-73701	7,5	29	АВВГ	3×2,5
ККУ	57,7	70	2АВВГ	3×10
Ввод	291	295	3АСБ	3×120
Осветительный щиток	14	14	ПВ	32,5

Таблица 22 - Расчетные данные проводников

Магнитные пускатели – это трёхполюсный контактор переменного тока, в котором дополнительно встроены два тепловых реле защиты, включённых последовательно в две фазы главной цепи двигателя. Они предназначены для управления трёхфазных АД с КЗР, а также для их защиты от перегрузки.

Выбираем по условию [6] стр. 267-269

Iн≤ Iн.пуск.

Таблица 23- Магнитные пускатели ПМЛ и реле РТЛ.

Оборудование	Iном, А	Магнитный пускатель		Тепловое реле
		Тип	Iном, А	Тип	Iном, А
Электрозадвижка	0,7	ПМЛ121002	10	РТЛ100504	25
Вентилятор	5,42	ПМЛ121002	10	РТЛ101204	25
Пусковой маслонасос	5,42	ПМЛ121002	10	РТЛ101204	25
Прочие	19,3	ПМЛ221002	25	РТЛ101604	25