Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


В некоторых случаях необходимо выполнить расчет зануления для конкретных электродвигателей.



При замыкании на корпус электродвигателя зануление создает цепь однофазного короткого замыкания. В результате срабатывает максимальная токовая защита и поврежденная установка отключается от сети.

В этом случае расчет зануления на отключающую способность проводят следующим образом:

1. Ток срабатывания максимальной токовой защиты (Iср, А) выбирается согласно ПУЭ в зависимости от номинального тока электропотребителя (Iном, А).

Расчет номинального тока плавкой вставки (Iпл.вст, А.) предохранителя осуществляется по формуле

Iпл вст Iном , (5.17)

В случае когда потребителем является электродвигатель

Iпл вст , (5.18)

где Iпуск (А) – берется по паспорту электродвигателя или в случае отсутствия паспортных данных принимают Iпуск=5÷7 Iном,

Iном= , (5.19)

где: Р – мощность двигателя, Вт; Uл =380 В;

φ – КПД электродвигателя.

2. Выбирается предохранитель на напряжение до 500 В постоянного и переменного тока по табл. 5.7

3. Расчет номинального тока расцепителя автоматического выключателя (Iнрасц) осуществляется по формуле:

Iн расц≥ Iном , (5.20)

Для защиты электродвигателей:

Iн расц≥ 1,15 Iном , (5.21)

Выбор автоматического выключателя осуществляется по табл. 5.8 и 5.9.

Таблица 5.7

Тип предохранителя Ток патрона Ток плавкой вставки
ПР-2   6,10,15 15,20,25,35,45,60 60,80,100 100,125,160,200 200,225,260,300,350 350,430,500,600 600,700,800,1000
НПН 2-600 6,10,15,20,25,35,45,60
ППТ-10 4,6,10
ПН 2-100 30,40,50,60,80,100
ПН 2-250 80,100,120,150,200,250

Таблица 5.8

Автоматические выключатели АП 50 на напряжение 380 В переменного и 220 В постоянного тока с комбинированным расцепителем

Тип   Iн.расц., А
АП 50-ЗТМ АП 50-2ТМ 3-х фазный 1-фазный 1;6;2,5;4;6,4;10;16;25;40;50 то же

Таблица 5.9

Автоматические выключатели серии А 3100

Тип   Iном. автомата, А Iн.расц., А
А 3161 А 3163 А 3114 1-фазный 3-х фазный 3-х фазный 15,20,25,30,40,50 то же 15,20,30,40,50,60,80,100

Примеры расчетов

Пример расчета заземления

Рассчитать защитное заземление для электрооборудования механосборочного цеха.

Исходные данные:

а) линейное напряжение в сети Uл = 6 кВ;

б) заземляющее устройство состоит из вертикальных стержней длиной l = 2500 мм и диаметром d = 50 мм;

в) стержни размещаются по периметру Р = 230 м;

г) общая длина подключенных к сети воздушных линий lв = 20 км;

д) общая длина подключенных к сети кабельных линий lk = 60 км;

е) удельное сопротивление грунта (смешанный грунт, почва)

ρизм = 150 Ом ∙ м. (табл.5.2)

ж) расстояние между стержнями – а,м (при этом а / l =1; 2 или 3).

Решение:

1. Расчетный ток замыкания со стороны 6000 В подстанции:

I3 = Uл ∙ (35 lк+lв)/350 = 6 ∙ (35 60+20)/350 = 36,3 А ,

2. Сопротивление заземляющего устройства нейтрали трансформатора на стороне 380 В по табл. 5.1: Rз = = =3,44 < 4 Ом. В дальнейших расчетах R3 принимаем равным 3,44 Ом.

3. Согласно формуле (5.2) расчетное удельное сопротивление грунта:

ρр = 150 ∙ 1,3 = 390 Ом ∙ м, (климатический коэффициент – Y=1,3)

4. Cопротивление одиночного вертикального стержневого заземлителя, заглубленного ниже уровня земли на t0 = 0,5 м определяется по формуле (5.3):

Ом

5. Приближенное число заземлителей:

≈ 36 шт

где Rз =3,44 Ом

6. По приближенному числу заземлителей – n и расстоянию между стержнями – а, определяем коэффициент использования заземлителей ηиз (табл. 5.3)

м, тогда

Из табл.5.3. для 36 заземлителей и а/l ≈ 3 находим, что ηиз=0,65

7. Определяем предварительное количество заземлителей по формуле (5.5):

шт

8. Сопротивление полосы (без учета коэффициента использования полосы), соединяющей одиночные вертикальные стержни заземлителя определяем по формуле (5.6):

Ом

9. Сопротивление соединительной полосы с учетом коэффициента использования:

Ом.

Для 55 заземлителей и расстояния между стержнями – м, определяем коэффициент использования заземлителей ηип=0,28 (табл. 5.3)

10. Уточняем необходимое сопротивление вертикальных стержневых заземлителей с учетом сопротивления полосы (5.9):

, Ом

11. Уточненное количество заземлителей с учетом коэффициента использования заземлителей, определяем по формуле (5.10):

шт

12. Выполняем схему защитного заземления: 53 вертикальных заземлителя необходимо расположить по периметру через 4,3 м (230/53=4,3 м)

Рис. 5.3.Схема устройства защитного заземления

1 -электроустановки; 2 - заземляющие проводники; 3 - магистраль заземления; 4 – заземлители).

 

Пример расчета зануления

Спроектировать зануление электрооборудования с номинальным напряжением 220 В и номинальным током Iном.=10 А.

Электроустановка соединена с питающимся трансформатором тремя участками проводников с различным сечением (рис. 5.4.)

Рис. 5.4. Схема соединения электроустановки с трансформатором

тремя участками проводов: Тр – трансформатор; Д – электроустановка;

l1, l2 , l3 – длина участков сети; s1, s2, s3 – сечения проводов участков сети.

 

Для питания электрооборудования от цеховой силовой сборки используется алюминиевый провод марки АЛП, сечение которого провода S=2.5 мм2. Потребитель подключен к третьему участку питающей магистрали длиной 30 м.

Первый участок магистрали выполнен четырехжильным кабелем марки АВРЕ с алюминиевыми жилами сечением (3×50+1×25) мм2 в полихлорвиниловой оболочке. Длина первого участка – 250 м. Участок защищен автоматом А 3110 с комбинированным расцепителем на ток Iном=100 А.

Второй участок проложен кабелем АВРЕ (3×25+1×10) мм2 длиной 75 м. Участок защищен автоматическим выключателем А 3134 на ток 80 А. Магистраль питается от трансформатора типа ТМ=1000 с первичным напряжением 6 кВ и вторичным 400/220 В (масляный трансформатор, Υ /Υн).

Магистраль зануления на первых двух участках выполнена четвертой жилой питающего кабеля, на третьем участке – стальным стержнем диаметром 5 мм.

Для защиты используется предохранитель ПР-2. Ток предохранителя:

где Кп – пусковой коэффициент, который в нашем случае равен 1,25.

Выбираем стандартный предохранитель на 15 А.

Так как в схеме приведен участок магистрали больше 200 м, то необходимо повторное зануление. Значение сопротивления зануления не должно превышать 10 Ом.

Расчетная проверка зануления

1. Определим ток (в А) замыкания фазы на корпус электроустановки:

, А

где Uф – фазное напряжение, равное 220 В;

Zт = 0,081Ом – модуль полного сопротивления трансформатора (табл. 5.5), Ом;

Zп ,Ом – модуль полного сопротивления петли «фаза-нуль», определим по формуле (5.12):

Величины Rф, Rнз, хфнз, входящие в формулу (5.12) определяем следующим образом:

– для проводников из алюминия

Rфl/sф; Rнзl/sнз ; хф=0; хнз=0,

где ρ , l, sф, sнз – соответственно удельное электрическое сопротивление алюминия - 0,028 Ом·мм2/м; длина и сечение (мм2) фазного и нулевого защитного проводников;

1.1. Рассчитаем активное сопротивление фазных проводов для каждого из трех участков:

Rф1= 0,028 =0,14 Ом

Rф2= 0,028 =0,084 Ом

Rф3= 0,028 =0,336 Ом

Полное активное сопротивление фазного провода:

Rф∑= Rф1+ Rф2+ Rф3 = 0,14 + 0,084 + 0,336 = 0,56 Ом

1.2. Определим активное сопротивление нулевых защитных проводников для трех участков магистрали:

Rн.з.1= 0,028 =0,28 Ом

Rн.з.2= 0,028 =0,21 Ом

На третьем участке для стального стержня диаметром 5 мм при переменном токе плотностью 1,5 А/мм2 и частотой 50 Гц согласно данным таблицы 5.6 значение Rн.з.3 = 12,4 Ом/км = 12,4×0,03 = 0,37 Ом, а хн.з.3 = 7,45×0,03 = 0,22 Ом.

Таким образом, суммарное сопротивление магистрали зануления равно:

Rн.з.∑= Rн.з1+ Rн.з2+ Rн.з3 = 0,28 + 0,21 + 0,37= 0,86 Ом

1.3. Для внутренней проводки индуктивное сопротивление петли «фаза – нуль» определяем по формуле:

хп= 0,3×10-3 ×l , Ом

l – длина линии, равная 355 м.

хп= 0,3×10-3 ×355 = 0,11 Ом

2. Вычисляем отношение полных проводимостей фазных (σф) проводников из алюминия и нулевого защитного (σнз) проводника из стали по формуле (5.16):

= = = 1,59

Так как (σф/ σнз)<2, то по соотношению полных проводимостей фазного и нулевого защитного проводников система зануления выполнена правильно.

4. Находим ток короткого замыкания, рассчитанный по формуле (5.11) и сравниваем полученное значение Iк.з. с током предохранителя, умноженного на коэффициент Кп

zп = Ом

≈ 148 А ; Iпр× Кп =12×1,25 =18,75

Так как Iк.з. >> Iпр× Кп (148 >> 18,75) и кроме того, выполняется условие, что наибольшая допустимая величина сопротивления нулевого провода не превышает значения удвоенного сопротивления фазного провода, т.е. (σф/ σнз)<2, следовательно расчет зануления на отключающую способность выполнен правильно.

Пример 2:

Выполнить расчет зануления для трехфазного асинхронного двигателя с КЗ ротором марки А 52-2, работающего в трехфазной 4–ых проводной сети с заземленной нейтралью.

Исходные данные:

а) мощность двигателя – Р=10 кВт;

б) сos φ=0,89

в) коэффициент полезного действия – η=0,875

Решение

1. Определим номинальный ток электродвигателя по формуле (5.19.)

Iном= =19,8 А

2. Номинальный ток плавкой вставки предохранителя по формуле (5.18)

Iпл вст= =39,6 А

По таблице 5.7. выбираем предохранитель ПН 2-100 с Iк.з. пл вст= 40 А

 

 


АКУСТИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ

Шум

Для проектируемых объектов помимо проведения акустических расчетов, включающих выявление источников шума, определение шумовых характеристик, выбор расчетных точек, для которых определяют ожидаемые уровни звукового давления, их допустимые значения, требуется осуществление мероприятий по снижению шума и уровня звукового давления, а также выбор шумоглушащих, звукопоглощающих и звукоизолирующих конструкций (глушителей, экранов, облицовок, звукоизолирующих кожухов и т.п.).

Акустический расчет производится для всех нормируемых среднегеометрических частот октавных полос (63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц) и является обязательным при проектировании новых предприятий, сооружений, различных установок.

Интенсивность звуков, с которыми приходится иметь дело на практике борьбы с шумом, изменяется в очень широких пределах – на 15 порядков (в 1015 раз). Кроме того, по закону Вебера-Фехнера раздражающее действие шума на человека пропорционально не квадрату звукового давления, а логарифму от него. Поэтому на практике пользуются уровнями в дБ:

интенсивности звука

,

звукового давления

,

скорости частиц

,

где I0, p0, J0 – пороговое значение интенсивности, звукового давления и скорости.

I0=10-12Вт/м2,

p0=2·10-6 Па,

J0=5·10-8 м/с

Уровень звуковой мощности (дБ) источника шума определяется соотношением:

,

где w0=I0 S0=10-12 Вт – исходная мощность, равная мощности переносимой звуковой волной интенсивности I0 через единичную площадь S0=1м.

Уровень суммы нескольких величин определяется по уровням последних Li, i=1, 2…n соотношением

, дБ (6.1)






Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-15; Просмотров: 294; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! (0.091 с.) Главная | Обратная связь