Питание подъёмно-транспортных устройств

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 9Следующая ⇒

Питание устанавливаемых в цехах промышленных предприятий подъёмно-транспортных устройств (ПТУ): мостовых кранов, кран-балок, передаточных тележек, электрических талей и т. п. осуществляется, как правило, от внутрицеховых питающих электрических сетей общего назначения 380/220 В переменного тока через открытые главные троллеи, троллейные и монотроллейные шинопроводы или с помощью гибких кабелей. Открытые главные троллеи следует применять: для питания ПТУ, работающих с жидким или горючим металлом, в помещениях, содержащих токопроводящую пыль, в производственных помещениях с температурой окружающей среды в зоне прохождения троллеев выше 40 °С, во всех других помещениях.

Троллейные и монотроллейные шинопроводы рекомендуется применять для питания ПТУ, имеющих скорость передвижения менее 1 м/с и грузоподъёмность до 50 т: в производственных помещениях с нормальной средой, кроме особо сырых, в помещениях с улучшенной отделкой, в электротехнических помещениях, в сборочных цехах для питания передвижного электроинструмента (только троллейные шинопроводы). Допускается применение троллейных и монотроллейных шинопроводов, если это предусмотрено ТУ, в пожароопасных зонах классов П-IIа и П-III, в производственных помещениях с пыльной средой, в наружных установках (под навесом).

В производственных или других помещениях, когда применение открытых главных троллей недопустимо из-за повышенной опасности поражения электрическим током или по условиям стесненности, могут быть применены троллейные и монотроллейные шинопроводы при условиях, отличающихся от указанных выше, при предварительном согласовании с организацией-разработчиком теплопровода.

Питание гибким кабелем рекомендуется применять для одиночных редко работающих ПТУ с расчётными токами до 100 А и с ограниченной длиной перемещения (до 40 метров), а также во взрывоопасных пожароопасных зонах.

Выбор сечения главных троллеев, гибких, кабельных троллейных и монотроллейных шинопроводов производится по расчетному току с учётом допустимых потерь напряжения.

Расчётная мощность одного ПТУ принимается равной сумме номинальных мощностей двух наиболее мощных электроприводов, приведённых к ПВ = 1:

, (1.45)

где Р_н1, Р_н2 – номинальные мощности двух наиболее мощных электроприводов при паспортной продолжительности включения Р_н1 и Р_н2.

Расчётный ток одного ПТУ

, (1.46)

где U_н – номинальное напряжение сети; соsj ‑ принимается равным 0, 6 для двигателей с фазным ротором и 0, 7 – для короткозамкнутых.

Расчётная мощность нескольких ПТУ, подключённых к главным троллеям, к троллейному или монотроллейному шинопроводу, определяется согласно указаниям по расчёту электрических нагрузок.

Определение потерь напряжения выполняется при типовом токе. Расчётное значение типового тока группы электродвигателей определяется как сумма пускового тока наибольшего электродвигателя группы и расчётного тока всех остальных электродвигателей группы. При отсутствии заводских данных следует принимать кратность пускового тока двигателя с фазным ротором – 2, 5, короткозамкнутого двигателя – 6, двигателя постоянного тока – 2, 5.

Допустимое значение потерь напряжения на зажимах крановых двигателей должны быть не более 15 % номинального напряжения. Для ориентировочных расчётов допускается принимать одинаковую допустимую потерю напряжения 5 % в питающей сети, главных троллеях и в пределах крана.

Токосъёмник ПТУ, питающийся от троллейного шинопровода, выбирается по расчётному току двух наиболее мощных электродвигателей ПТУ.

Токосъёмник ПТУ, питающийся от открытых главных троллеев, поставляется комплектно с ПТУ.

Допускается параллельная работа двух токосъёмников для одного ПТУ.

Схема троллеев и их конструктивное исполнение принимаются в зависимости от числа ПТУ, режимов их работы, значений расчётных токов и потерь напряжения, количества вводов питания и протяженности крановых пролётов.

При проектировании троллейных линий рекомендуется руководствоваться следующими положениями.

При одном ПТУ и незначительной длине пролёта, как правило, следует применять не секционированную троллейную мощность ремонтных участков с одним вводом питания. При необходимости снижения потерь напряжения следует выполнить индукционную подпитку с помощью алюминиевой шины, прокладываемой параллельно с главными троллеями.

При одном ПТУ и значительной длине пролёта, когда выполнение индукционной подпитки не обеспечивает требуемое снижения потерь напряжения, следует секционировать троллейную линию, при этом количество вводов питания должно соответствовать числу секций.

При двух ПТУ и незначительной длине пролёта может быть принята несекционированная троллейная линия с двумя ремонтными участками в торцах, с одним вводом питания. При необходимости может быть выполнена индукционная подпитка.

При двух ПТУ и значительной длине пролёта рекомендуется принимать секционированную (в середине пролёта) троллейную линию с двумя ремонтными участками в торцах, с двумя вводами питания. При недостаточности индукционной подпитки следует рассмотреть целесообразность увеличения числа секций троллейной линии.

При трёх ПТУ рекомендуется выполнять секционированную троллейную линию с тремя ремонтными участками (в торцах и середине), с двумя вводами питания. При недостаточности индукционной подпитки может быть увеличено число секций троллейной линии.

При питании ответственных ПТУ, например, работающих с жидким металлом, следует независимо от числа ПТУ секционировать главные троллеи, а вводные линии выполнить взаиморезервируемыми и рассчитанными на питание всех ответственных ПТУ.

На вводах питания рекомендуется устанавливать автоматические выключатели, на ремонтных участках – рубильники. Для секционирования главных троллеев могут быть применены автоматические выключатели или рубильники.

Главные троллеи, как правило, следует выполнять из стального уголка, прокладываемого на тролледержателях. На проложенных троллейных линиях следует через каждые 30 - 40 м, а также в местах температурных швов здания устанавливать температурные компенсаторы.

Для сигнализации наличия напряжения на троллеях следует устанавливать светофоры. Светофоры устанавливаются через каждые 60 ‑ 80 м на рабочих секциях и на каждом ремонтном участке.

Питание главных троллеев, троллейных и монотроллейных шинопроводов с расчётным шагом порядка 100 А и более рекомендуется осуществлять радиальными кабельными линиями от цеховых ТП или магистральных шинопроводов.

Питание ПТУ меньшей мощности может быть также выполнено и от вторичных РУ до 1 кВ и распределительных шинопроводов.

Питание напольных тележек рекомендуется выполнять с помощью троллейных шинопроводов, размещаемых в небольших каналах с частично съемным перекрытием, снимаемым во время ремонта троллеев. Ширину щели следует принимать не более 70 мм.

Питание электрических талей грузоподъёмностью 10 т и однорельсовых тележек с кабиной грузоподъёмности 2 - 10 т может осуществляться как от открытых троллеев, так и от троллейных шинопроводов. Электрические тали меньшей грузоподъёмности получают питание от троллейных шинопроводов. При изогнутых монорельсах троллейные шинопроводы не применяются.

В обоснованных случаях питания ПТУ может выполняться на напряжении 220 В выпрямленным током от специально устанавливаемых выпрямительных статистических преобразовательных устройств.

Питание электропривода главного подъёма мостового крана значительной грузоподъёмности (порядка 300 т) рекомендуется осуществлять от стационарно установленного тиристорного преобразователя по специальной троллейной линии, прокладываемой на стороне пролёта, противоположной главным троллеям.

Рис. 1.1. Схемы питания и секционирования троллейных линий:

а — для одного крана; б — для двух кранов; в — для трех и более

кранов; г — секционирование с питанием от двух источников и взаимным резервированием; 1 — троллейная линия; 2 — выключатель; 3 — подпитка;

4 — секционный выключатель; 5 — ремонтная секция

При протяженной троллейной линии, питающей несколько мощных кранов с тяжелым режимом работы, рекомендуется применять схему питания троллея по рисунку 1.1. Если же и такая схема не обеспечивает требуемый уровень напряжения троллейной линии, то допускается применение троллея из швеллерных или двутавровых балок с безындукционной подпиткой. Типы троллейных секций приведены в таблице 1.10.

Допускается применять троллейные шинопроводы в пожароопасных зонах классов П-Па и П-Ш при условии, что шинопроводы не должны располагаться над местами скопления горючих материалов. Троллейные шинопроводы имеют более высокую степень индустриальной готовности, чем другие троллейные конструкции. Если по характеристике среды (пожароопасная, взрывоопасная) не могут быть применены троллейные линии из угловой стали или троллейные шинопроводы, подвод питания к крановым установкам должен осуществляться гибким шланговым кабелем. При большой протяженности крановых путей и мощных кранах гибкий кабель крепится на каретках, перемещающихся по специально проложенному вдоль подкранового пути монорельсу (рисунок 1.2, б).Гибкий шланговый кабель упрощенной конструкции на скобах, передви гающихся по стальному тросу (рисунок 1.2, а), как простое и дешевое устройство должен применяться в любых средах, кроме взрывоопасных, для всех кранов, кран-балок и передаточных тележек при длине подкранового пути 36—42 м, если этому не препятствуют условия и строительные конструкции.

Рис. 4.2. Питание передвижных механизмов гибким кабелем:

а—на подвижных скобах; б — на каретках; 1 — каретка; 2 — скобы для

подвески кабеля; 3 — кабель гибкий марки КРПТ; 4 — струна;

5 — консоль; 6 — площадка обслуживания кабеля; 7 — кран;

8 — вводная коробка; 9 — балка двутавровая; 10 — натяжная муфта

Расчёт троллейных линий

Если в пролёте имеются два крана и более, то цеховые троллеи должны иметь ремонтные участки, изолированные от главных троллей при помощи изолированных стыков, в качестве которых обычно принимают воздушные зазоры, соединённые с ними посредством разъединяющих аппаратов таким образом, чтобы во время нормальной работы эти участки могли быть включены под напряжение, а при остановке кранов на ремонт надёжно отключены.

Число ремонтных участков должно соответствовать числу кранов в пролёте.

При большой мощности кранов и при длинных пролётах применяют секционирование троллейных линий с питанием от двух источников.

Троллеи и подводящие провода выбираются по нагреву и проверяются на потерю напряжения.

Троллейные линии защищаются только от токов короткого замыкания.

Ток, потребляемый группой крановых двигателей , А, при напряжении 380 В может быть найден приближенно по формуле

= К_I Р₃₊ К₂ Р_n, (1.47)

где Р₃ – суммарная мощность трёх наибольших двигателей при ПВ = 25 %, кВт; Р_n – суммарная мощность всех двигателей в группе, кВт; К_I – коэффициент, равный 0, 6 для кранов легкого и среднего режима и 0, 9 – для кранов тяжёлого и весьма тяжелого режима; К₂ – коэффициент, равный 0, 18 для кранов легкого режима; 0, 27 – среднего режима; 0, 33 – тяжелого режима; 0, 54 – весьма тяжёлого режима работы.

Найденный таким образом рабочий ток не должен превышать длительно допустимый для питающих проводов и троллейных линий. При расчёте потерь напряжения для группы двигателей обычно принимают, что пускается один наибольший двигатель в группе, а остальные двигатели потребляют нормальный рабочий ток.

При кратности пускового тока наибольшего двигателя К_п= I_пуск/I_нмаксимальный ток группы, по которому производится расчёт на потерю напряжения, будет

I_н,

где I_р – рабочий ток группы двигателей, А; I_н – номинальный ток наибольшего двигателя, А.

Допускается следующая потеря напряжения в силовых сетях подъёмно-транспортных машин:

3 % - в нормальных условиях (установившийся режим);

12 % - при редко работающих устройствах (установившийся режим);

10 % - при частных пусках;

15 % - при редких пусках.

Потерю напряжения в стальных троллеях определяют с учётом как активного, так и реактивного сопротивления.

ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ

Основные рекомендации по выбору напряжения

Выбор напряжения питающих и распределительных сетей зависит от мощности, потребляемой предприятием, его удалённости от источника питания, напряжения источника питания (особенно для небольших и средних предприятий), количество и единичной мощности электроприёмников (электродвигатели, электропечи, преобразователи и др.)

Напряжения 10 и 6 кВ применяются в питающих и распределительных сетях небольших и средних предприятий и на второй и последующих ступенях распределительных сетей крупных предприятий.

Напряжение 6 кВ может применяться в исключительных случаях, например:

1) при преобладании на проектируемом предприятии электроприёмников 6 кВ (в частности, электродвигателей), а также исходя из условий их постановки (в соответствии с требованиями технологии или при комплектной поставке с производственным оборудованием);

2) при напряжении генераторов заводской ТЭЦ 6 кВ, особенно когда от неё питается значительная часть электроприёмников предприятия.

При применении напряжении660 В следует принимать во внимание следующее:

– перевод питания электроприёмников с 380 на 660 В снижает затраты на сооружение низковольтной кабельной сети примерно на 30 % и сокращает потери электроэнергии в этой сети в 1, 3–1, 4 раза;

– внедрение напряжения 660 В обеспечивает снижение капитальных затрат относительно общей стоимости электроустановок (электрооборудования и электромонтажных работ) строящегося предприятия на 0, 5–15 %;

– эффективность при внедрении напряжения 660 В тем выше, чем больше доля электроприёмников 380 В в общем составе устанавливаемых электроприёмников. Например, для прокатного широкополосного стана, где преобладающую часть устанавливаемых электроприёмников составляют тиристорные электроприводы и электродвигатели 6–10 кВ, применение напряжения 660 В обеспечивает эффективность около 0, 5 %, для кислородно-конвертерного цеха 1, 5 %.

Для предприятий нефтехимии, где в основном устанавливаются электродвигатели 380 В, внедрение напряжения 660 В обеспечивает эффективность в пределах 10–15 %;

– эффективность внедрения напряжения 660 В прямо пропорциональна протяжённости питающей и распределительной низковольтной сети;

– при мощности устанавливаемых на предприятии электродвигателей преимущественно до 10 кВт эффективность внедрения напряжения 660 В незначительна.

В целях более широкого внедрения напряжения 660 В при проектировании электроустановок промышленных предприятий рекомендуется:

1. Применять в первую очередь напряжение 660 В для вновь строящихся промышленных объектов, характеризуемых следующими признаками:

– основную часть электроприёмников составляют низковольтные электродвигатели переменного тока нерегулируемые мощностью выше 10 кВт;

– технологические механизмы поставляются комплектно с электродвигателями, а заказ пускорегулирующей аппаратуры производится согласно разрабатываемому проекту;

– длины кабелей питающей и распределительной сети низкого напряжения имеют большую протяжённость. К таким объектам могут быть отнесены предприятия химии, нефтехимии, лесотехнические комплексы, системы водоснабжения.

2. Когда целесообразность применения напряжения 660 В (см. п. 1) не столь очевидна, необходимо выбор напряжения низковольтной сети производить на основании технико-экономических расчётов. При эффективности более 5 % следует применять напряжение 660 В. Наиболее целесообразно сочетание напряжения 660 В с первичным напряжением 10 кВ.

3. Питание единичных электродвигателей мощностью 250–500 кВт следует выполнять, как правело, непосредственно на напряжении 10 кВ или от индивидуальных или групповых понизительных трансформаторов 10/6 кВ.

При значительном количестве электродвигателей 6 кВ следует рассматривать возможность их питания от трансформаторов с обмотками напряжением

110–220/6/10 кВ.

4. Технологическое оборудование, комплектуемое в настоящее время электрооборудованием и системами управления на напряжение 380 В (станки, агрегаты, автоматические линии, прессы, термическое и сварочное оборудование, краны и т.п.), может быть переведено на напряжение 660 В после получения соответствующего подтверждения от заводов-поставщиков.

5. На напряжение 660 В не переводятся:

– осветительные установки, выполненные люминесцентными светильниками и лампами накаливания;

– тиристорные преобразователи электроприводов, питаемые на напряжении 380 В;

– установки КИП, средства автоматизации, исполнительные механизмы, электродвигатели до 0, 4 кВт.

Питание этих электроприёмников должно осуществляться от трансформаторов 10/0, 4 кВ.

6. Установки 660 В следует применять с глухозаземлённой нейтралью.

7. Цепи управления электродвигателями нужно принимать на напряжение 220 В с питанием от индивидуальных понизительных трансформаторов 660/220 В.

8. При рассмотрении целесообразности применения напряжения 660 В для реконструируемых объектов необходимо оценивать возможности действующего предприятия по ремонту и резервированию электрооборудования 660 В;

напряжение не выше 42 В (36 или 24 В) применяется в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, для стационарного местного освещения и ручных переносных ламп;

напряжение 12 В применяется только при особо неблагоприятных условиях в отношении опасности поражения электрическим током, например, при работе в котлах или других металлических резервуарах с использованием ручных переносных светильников

ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ПРОВОДНИКОВ

Общие положения

В силовых сетях сечения проводников выбираются по расчетному току соответствующего участка сети по таблицам длительно допустимых токовых нагрузок и проверяются по уставкам защитных аппаратов. В необходимых случаях выбранные сечения должны быть проверены по потере напряжения и по экономической плотности тока.

Проверке по экономической плотности тока не подлежат:

- сети промышленных предприятий и сооружений напряжением до 1000 В при числе часов использования максимума нагрузки предприятия до 4000 ‑ 5000;

- ответвления к отдельным электроприемщикам напряжением до 1000 В, а также осветительные сети промышленных предприятий, жилых и общественных зданий, проверенные по потере напряжения;

- сборные шины электроустановок всех напряжений;

- проводники, идущие к сопротивлениям, пусковым реостатам и т.д.;

- сети временных сооружений, а также устройства с малым сроком службы (3-5 лет).

В осветительных сетях сечения проводников определяются расчетом сети по потере напряжения и должны быть проверены по нагреву в соответствии с таблицами длительно допустимых токовых нагрузок и уставок защитных аппаратов.

Допускаемая нагрузка (пропускная способность) проводников, за исключением ответвлений к короткозамкнутым двигателям, должна быть не менее 100 % расчетного тока соответствующего участка сети.

Ответвления к короткозамкнутым двигателям должны иметь пропускную способность не менее:

- в невзрывоопасных помещениях - 100 % номинального тока электродвигателя;

- во взрывоопасных помещениях - 125 % номинального тока электродвигателя.

Номинальные токи плавких вставок предохранителей и токи уставок автоматических выключателей, служащих для защиты отдельных участков сети, во всех случаях следует выбирать, по возможности, минимальными, но таким образом, чтобы аппараты защиты не отключали электроустановки при кратковременных перегрузках (пусковые токи, токи технологических нагрузок, токи при самозапуске и т.п.).

Наибольшие допустимые кратности токов защитных аппаратов по отношению к длительной нагрузке проводников определяются в зависимости:

- от требований к сети с точки зрения защиты ее от перегрузок;

- от характера защиты (типа защитного аппарата);

- от рода изоляции проводников.

Для ответвлений к приемникам повторно-кратковременного режима работы предельные кратности относятся к допустимым длительным нагрузкам проводников, а не к нагрузкам, пересчитанным по ПВ.

Если пропускная способность проводников, меньше требуемой по отношению к защитному аппарату, сечение проводников должно быть увеличено.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 678 9 Следующая ⇒