Задание дисциплине «Пожарная безопасность электроустановок»
Закажите любой вариант контрольной. Жмите заказать, мы с вами свяжемся!
Задание в методичке полное здесь
ЗАДАНИЕ
НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ:
- 1. Проверка правильности выбора электрооборудования для взрывоопасных и пожарных зон.
- 2. Тепловой расчет электрических сетей.
- 3. Разработка молниезащиты здания (сооружения).
1. Проверка правильности выбора электрооборудования для
взрывоопасных и пожароопасных зон.
В помещении (наименование помещения – смотри таблицу № 1) установлены: электродвигатели, магнитные пускатели, пусковые кнопки, светильники, распределительные щиты, марка и исполнение которых приведены в таблице № 2.
ТРЕБУЕТСЯ:
- 1. Определить и обосновать по ПУЭ, 123 Федеральному закону класс зоны, при необходимости определить категорию и группу взрывоопасной смеси по ПИВЭ, ПИВРЭ, ПУЭ и ГОСТ Р МЭК 60079-0-2011;
- 2. Расшифровать маркировку электрооборудования по нормативным документам: ПИВЭ, ПИВРЭ, ГОСТ Р 51330.0-99 (ПУЭ) и ГОСТ Р МЭК 60079-0-2011;
- 3. Проверить соответствие установленного электрооборудования требованиям ПУЭ.
Таблица 1. Наименование помещений
|
Предпоследняя цифра номера зачетной книжки |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Наименования помещения |
Склад баллонов с ацетиленом |
Цех механической обработки древесины |
Цех приготовления резинового клея (бензин «калоша») |
Склад готовой продукции швейной фабрики |
Цех порошковой окраски |
|
Предпоследняя цифра номера зачетной книжки |
5
|
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Наименования помещения |
Хлопко-разрыхлительный цех |
Галерея топливо – подачи торфа (НКПВ= 18 г/м3) |
Насосный зал светлых нефтепродуктов (по бензину) |
Размольное отделение мельницы (НКПВ= 60 г/м3) |
Насосный зал темных нефтепродуктов (по дизельному топливу) |
Таблица 2. Вид исполнения электрооборудования
|
Последняя цифра № зачетной книжки |
Двигатель |
Магнитный пускатель |
Пусковая кнопка |
Светильник |
Распределительный щит |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
0 |
В В3Т4-В |
ПМ-700 МОД |
КУ-123 IР-20 |
ВЗГ-200 |
ПР-9000 IР-44 |
|
1 |
АО-8 IР-44 |
ПМЕ-232 IР-54 |
КУ-701 В4Т4-В |
НОП-20 IР-54 |
ЩОВ-2 |
|
2 |
4А IР-54 |
ПАЕ-442 В1Т1-В |
КУВ-2 В3Т5-М |
Н4Б-200 |
ЩОАУ-6 IР-44 |
|
3 |
4А IР-34 |
ПМ-513 IР-20 |
КУ-121 IР-54 |
НСП-10 IР-44 |
ОЩ-6 IР-21 |
|
4 |
BAO 1ExdIIвT4 |
ПА-422 1ExpIIаT2 |
КУВ-00 МОД |
В4А-200 |
ЩОВ-1 В3Т3-В |
|
5 |
В В3Т4-В |
ПОМ-714 1ExeIIT6 |
КУВ-2 1ExeIIвT4 |
ПВЛМ IP-24 |
СП-62 IP-30 |
|
6 |
ВР 1ExdIIT1 |
ПАЕ-424 IP-64 |
КУ-250 IP-64 |
В4А-200 |
ОПМУ-61 IP-44 |
|
7 |
КОМ В1А |
ПМ-700 МОД |
КУ В3Г |
КО-04 IP-30 |
Я-3100 IP-53 |
|
8 |
А IP-20 |
ПМ-200 МОД |
КУ-123 IP-54 |
Астра-5 IP-54 |
ПД IP-00 |
|
9 |
В 1ExdIIаT2 |
ПМЕ-222 IP-30 |
КУВ-1 1ExdIIсT5 |
НОГ |
ЩД IP-30 |
Пример 1.
В помещении насосной по перекачке бензина Б-70 установлены электродвигатели ВАО в исполнении В3Т4, магнитные пускатели ПАЕ 432 в исполнении IР 54, пусковые кнопки в исполнении 1Ех d II Т4, светильники В4А-200, групповые распределительные щиты СП-62 в исполнении IР 30. Требуется проверить соответствие установленного электрооборудования требованиям ПУЭ.
Решение. Помещение насосной по перекачке бензина Б-70 на основании п. 7.3.41 ПУЭ может быть отнесено к зоне В-Iа или 2 по 123 ФЗ (ст. 19), т.к. бензин Б-70 является легковоспламеняющейся жидкостью (ЛВЖ) с Твсп = - 34оС. При нормальной работе технологического оборудования взрывоопасные смеси паров бензина с воздухом не образуются. Их появление возможно только при авариях и неисправностях, например, повреждении уплотнений в насосах, разрывах трубопроводов с бензином и т. п.
Взрывоопасная смесь паров бензина Б-70 с воздухом на основании табл. 7.3.3 ПУЭ относится к категории IIа и группе Т3 (по ПИВЭ – к категории 2 и группе Г; по ГОСТ Р МЭК - к категории IIа и группе Т3 (табл. 2)). Электрооборудование, установленное в пределах взрывоопасной зоны, должно обеспечивать требуемый уровень взрывозащиты и соответствовать категории и группе взрывоопасной смеси. На основании п. 7.3.66 и табл. 7.3.10 ПУЭ электрические машины, устанавливаемые в взрывоопасных зонах В-Iа (2) должны иметь уровень взрывозащиты – повышенная надежность против взрыва. Электродвигатели серии ВАО (взрывозащищенные асинхронные обдуваемые) в исполнении В3Т3-В (взрывобезопасные, во взрывонепроницаемом исполнении, для взрывоопасных смесей 1, 2, 3 категорий и групп Т1, Т2, Т3). Так как взрывобезопасное электрооборудование обеспечивает большую надежность взрывозащиты, чем оборудование “повышенной надежности против взрыва”, а взрывоопасная смесь бензина Б-70 с воздухом имеет категорию IIа и температурный класс Т3, то данный электродвигатель соответствует требованиям ПУЭ.
Магнитный пускатель пусковая кнопка относятся к системам управления с нормально искрящими частями. В соответствии с п. 7.3.68 и табл.7.3.1 ПУЭ аппараты управления с нормально искрящими частями во взрывоопасных зонах В-Iа (2) должны быть взрывозащищенными и иметь уровень взрывозащиты “повышенная надежность против взрыва”.
Магнитный пускатель ПАЕ 432 в исполнении IР 54 – это пускатель общепромышленного исполнения, корпус которого обеспечивает защиту от проникновения внутрь пыли и брызг любого направления. Так как магнитный пускатель не имеет средств взрывозащиты, то он не может устанавливаться в пределах взрывоопасной зоны, а должен быть вынесен за ее пределы.
Кнопка управления КУ 90 имеет исполнение 1 Ех d IIВ Т4 (взрывозащищенная, обеспечивает взрывобезопасный уровень взрывозащиты, во взрывонепроницаемом исполнении, может применяться для взрывоопасных смесей категорий IIA, IIB и групп Т1, Т2, Т3, Т4), поэтому она соответствует классу взрывоопасной зоны, категории и группе взрывоопасной смеси.
Светильник В4А – 200 – взрывозащищенный, во взрывонепроницаемом исполнении, что соответствует взрывобезопасному уровню, может применяться для взрывоопасных смесей 1, 2, 3, 4 категорий и группы А (Т1). Поэтому он не соответствует требованиям ПУЭ по температурному классу.
2. Тепловой расчет электрических сетей
В помещении (см. табл.1) установлено силовое и осветительное электрооборудование, технические характеристики которого приведены в таблице 3. При этом вариант для теплового расчета выбирается по двум последним цифрам номера зачетной книжки слушателя – заочника из табл. 3, а недостающие данные (коэффициент полезного действия ή, коэффициент мощности cosφ, кратность пускового тока КПТ) выбираются из табл. 4. или из справочников по электротехнике.
Марка провода (кабеля) и способ прокладки слушатели – заочники выбирают самостоятельно, руководствуясь п.7.3.93; 7.4.36; 7.4.39 и табл.7.3.14 ПУЭ.
Требуется:
- определить и обосновать класс зоны, необходимый вид защиты сети;
- выбрать марки аппаратов защиты, их номинальные токи и токи уставки автоматов или номинальные токи плавких вставок предохранителей;
- проверить селективность действия защиты;
- выбрать сечение проводников по условиям допустимого нагрева;
- проверить соответствие защиты сечению проводов ответвлений к двигателям и магистралей.
Примечание: рассчитывается ответвления, группы и магистрали разной мощности.
Таблица 3. Варианты и исходные данные для теплового расчета
|
Силовая сеть Осветительная сеть Молниезащита |
|||||||||||
|
№ варианта |
Щитов/ групп |
U (В) |
Р двигателя (кВт) |
nc (об /мин) |
Щитов/ групп |
Кол-во светильников |
Рсв светиль-ника |
U (В) |
Город |
Размеры Здания L-S-Н (м) |
ρ грунта (Омּм) |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 |
2/10 1/8 2/7 2/9 2/6 1/7 2/10 1/6 2/8 1/6 2/7 2/9 1/9 2/7 1/5 1/6 2/7 1/8 2/9 1/7 1/5 2/8 1/8 1/6 2/10 1/6 2/9 1/8 2/10 2/8 1/7 2/6 2/8 1/6 2/10 1/8 2/7 2/9 2/6 1/7 2/11 1/6 2/8 1/6 2/7 2/9 1/9 2/7 1/5 1/6 2/7 1/8 2/9 1/7 1/5 2/8 1/8 1/6 2/10 1/6 2/9 1/8 2/10 2/8 1/7 2/6 2/8 1/6 2/10 1/8 2/7 2/9 2/6 1/7 2/11 1/6 2/8 1/6 2/7 2/9 1/9 2/7 1/5 1/6 2/7 1/8 2/9 1/7 1/5 2/8 1/8 1/6 2/10 1/6 2/9 1/8 2/10 2/8 1/7 2/6 |
380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 |
1-1-7-7-110-10-28-14-4,5-4,5 7-7-4,5-4,5-10-10-14-14 4,5-4,5-7-2,8-2,8-10-10 1,7-1,7-10-10-2,8-2,8-14-14-20 7-7-28-10-10-14 2,8-2,8-10-7-7-20-20 1,7-4,5-4,5-10-10-14-14-7-7-7 4,5-4,5-28-7-7-20 2,8-2,8-20-7-7-7-4,5-4,5 7-4,5-4,5-4,5-10-10 7-7-20-10-4,5-4,5-10 4,5-4,5-14-14-7-7-10-10-20 1,7-1,7-7-7-4,5-4,5-20-2,8-2,8 4,5-4,5-28-10-10-7-20 7-7-20-28-14 1,7-1,7-10-7-7-28 14-14-10-10-2,8-20-20 4,5-4,5-20-7-7-10-10-14 10-10-10-14-7-7-4,5-7-7 4,5-4,5-4,5-10-7-28-10 7-28-10-14-20 7-28-20-20-10-10-4,5-4,5 4,5-4,5-7-10-10-10-28-28 14-14-20-10-7-7 1,7-1,7-10-10-10-7-7-4,5-4,5-7 7-10-10-14-14-20 1,7-1,7-7-7-10-10-14-20-28 7-7-14-20-2,8-2,8-10-10 2,8-2,8-10-10-7-7-4,5-7-7-7 14-14-10-10-7-7-28-28 7-7-28-2,8-2,8-10-10 4,5-10-10-7-14-20 7-7-14-4,5-10-10-20-28 7-10-10-14-14-20 1-1-7-7-110-10-28-14-4,5-4,5 7-7-4,5-4,5-10-10-14-14 4,5-4,5-7,2,8-2,8-10-10 1,7-1,7-10-10-2,8-2,8-14-14-20 7-7-28-10-10-14 2,8-2,8-10-7-7-20-20 1,7-1,7-4,5-4,5-10-10-14-14-7-7-7 4,5-4,5-28-7-7-20 2,8-2,8-20-7-7-7-4,5-4,5 7-4,5-4,5-4,5-10-10 7-7-20-10-4,5-4,5-10 4,5-4,5-14-14-7-7-10-10-20 1,7-1,7-7-7-4,5-4,5-20-2,8-2,8 4,5-4,5-28-10-10-7-20 7-7-20-28-14 1,7-1,7-10-7-7-28 14-14-10-10-2,8-20-20 4,5-4,5-20-7-7-10-10-14 10-10-10-14-7-7-4,5-7-7 4,5-4,5-4,5-10-7-28-10 7-28-10-14-20 7-28-20-20-10-10-4,5-4,5 4,5-4,5-7-10-10-10-28-28 14-14-20-10-7-7 1,7-1,7-10-10-10-7-7-4,5-4,5-7 7-10-10-14-14-20 1,7-1,7-7-7-10-10-14-20-28 7-7-14-20-2,8-2,8-10-10 2,8-2,8-10-10-7-7-4,5-7-77 14-14-10-10-7-7-28-28 7-7-28-2,8-2,8-10-10 4,5-10-10-7-14-20 7-7-14-4,5-10-10-20-28 7-10-10-14-14-20 1-1-7-7-110-10-28-14-4,5-4,5 7-7-4,5-4,5-10-10-14-14 4,5-4,5-7,2,8-2,8-10-10 1,7-1,7-10-10-2,8-2,8-14-14-20 7-7-28-10-10-14 2,8-2,8-10-7-7-20-20 1,7-1,7-4,5-4,5-10-10-14-14-7-7-7 4,5-4,5-28-7-7-20 2,8-2,8-20-7-7-7-4,5-4,5 7-4,5-4,5-4,5-10-10 7-7-20-10-4,5-4,5-10 4,5-4,5-14-14-7-7-10-10-20 1,7-1,7-7-7-4,5-4,5-20-2,8-2,8 4,5-4,5-28-10-10-7-20 7-7-20-28-14 1,7-1,7-10-7-7-28 14-14-10-10-2,8-20-20 4,5-4,5-20-7-7-10-10-14 10-10-10-14-7-7-4,5-7-7 4,5-4,5-4,5-10-7-28-10 7-28-10-14-20 7-28-20-20-10-10-4,5-4,5 4,5-4,5-7-10-10-10-28-28 14-14-20-10-7-7 1,7-1,7-10-10-10-7-7-4,5-4,5-7 7-10-10-14-14-20 1,7-1,7-7-7-10-10-14-20-28 7-7-14-20-2,8-2,8-10-10 2,8-2,8-10-10-7-7-4,5-7-77 14-14-10-10-7-7-28-28 7-7-28-2,8-2,8-10-10 4,5-10-10-7-14-20 |
3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 |
1/6 2/7 1/5 2/6 1/7 2/6 1/4 2/7 1/5 2/8 1/6 1/7 2/8 1/6 1/5 2/7 1/5 2/6 1/4 1/6 2/8 1/6 2/7 1/5 1/6 2/6 1/7 2/9 1/6 1/5 2/8 1/6 2/5 2/6 1/6 2/7 1/5 2/6 1/7 2/6 1/4 2/7 1/5 2/8 1/6 1/7 2/8 1/6 1/5 2/7 1/5 2/6 1/4 1/6 2/8 1/6 2/7 1/5 1/6 2/6 1/7 2/9 1/6 1/5 2/8 1/6 2/5 2/6 1/6 2/7 1/5 2/6 1/7 2/6 1/4 2/7 1/5 2/8 1/6 1/7 2/8 1/6 1/5 2/7 1/5 2/6 1/4 1/6 2/8 1/6 2/7 1/5 1/6 2/6 1/7 2/9 1/6 1/5 2/8 1/6 |
38 40 32 39 41 40 30 43 33 43 38 44 47 34 35 40 28 44 32 34 46 39 44 41 43 39 45 44 32 30 41 40 39 40 38 40 32 39 41 40 30 43 33 43 38 44 47 34 35 40 28 44 32 34 46 39 44 41 43 39 45 44 32 30 41 40 39 40 38 40 32 39 41 40 30 43 33 43 38 44 47 34 35 40 28 44 32 34 46 39 44 41 43 39 45 44 32 30 41 40 |
150 200 150 200 150 200 150 200 150 100 200 150 200 150 200 150 100 200 150 100 150 200 200 100 150 200 100 150 200 100 150 200 100 150 150 200 150 200 150 200 150 200 150 100 200 150 200 150 200 150 100 200 150 100 150 200 200 100 150 200 100 150 200 100 150 200 100 150 150 200 150 200 150 200 150 200 150 100 200 150 200 150 200 150 100 200 150 100 150 200 200 100 150 200 100 150 200 100 150 200 |
220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 127 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 |
Псков СПб Москва Новгород Рязань Смоленск Архангельск Новгород Псков Магадан Вологда Ярославль Курск Волгоград Белгород Белгород Саратов Тюмень Красноярск Энгельс Ульяновск Тамбов Киров Тамбов Иваново Иркутск Сочи Омск Новосибирск Кемерово Свердловск Чита Норильск Чита СПб Москва Новгород Рязань Смоленск Архангельск Новгород Псков Магадан Вологда Ярославль Курск Волгоград Белгород Белгород Саратов Тюмень Красноярск Энгельс Ульяновск Тамбов Киров Тамбов Иваново Иркутск Сочи Омск Новосибирск Кемерово Свердловск Чита Норильск Чита Псков Москва Новгород Рязань Смоленск Архангельск Новгород Псков Магадан Вологда Ярославль Курск Волгоград Белгород Белгород Саратов Тюмень Красноярск Энгельс Ульяновск Тамбов Киров Тамбов Иваново Иркутск Сочи Омск Новосибирск Кемерово Свердловск Чита Норильск Чита |
80-15-15 56-16-12 48-22-10 54-24-14 70-20-20 110-16-25 90-30-25 70-15-10 58-20-22 68-42-12 60-18-6 42-36-10 42-20-10 52-18-22 62-17-9 60-18-6 55-16-8 80-10-10 58-16-10 48-12-5 54-16-18 44-34-14 90-15-6 46-25-12 60-20-15 110-25-15 60-14-12 52-26-10 48-22-10 52-20-14 44-26-17 56-16-17 50-30-15 70-32-16 80-15-15 56-16-12 48-22-10 54-24-14 70-20-20 110-16-25 90-30-25 70-15-10 58-20-22 68-42-12 60-18-6 42-36-10 42-20-10 52-18-22 62-17-9 60-18-6 55-16-8 80-10-10 58-16-10 48-12-5 54-16-18 44-34-14 90-15-6 46-25-12 60-20-15 110-25-15 60-14-12 52-26-10 48-22-10 52-20-14 44-26-17 56-16-17 50-30-15 70-32-16 80-15-15 56-16-12 48-22-10 54-24-14 70-20-20 110-16-25 90-30-25 70-15-10 58-20-22 68-42-12 60-18-6 42-36-10 42-20-10 52-18-22 62-17-9 60-18-6 55-16-8 80-10-10 58-16-10 48-12-5 54-16-18 44-34-14 90-15-6 46-25-12 60-20-15 110-25-15 60-14-12 52-26-10 48-22-10 52-20-14 44-26-17 56-16-17 |
500 80 100 300 600 1000 800 100 200 1000 400 500 1000 80 100 200 1000 500 300 70 400 1000 90 100 300 400 500 800 1000 70 100 200 500 1000 500 80 100 300 600 1000 800 100 200 1000 400 500 1000 80 100 200 1000 400 500 1000 80 100 200 1000 500 300 70 400 1000 90 100 300 400 500 800 1000 70 100 200 500 1000 400 1000 90 100 300 400 500 800 1000 70 100 200 300 600 1000 800 100 200 1000 100 300 10 800 1000 600 |
Таблица 4. Значения КПД , cosφ и КПТ э/двиг. в функции Рдв и nС
|
№ п/п |
Мощность э/двиг Рдв, кВт |
nc=3000 oб/мин |
nc=1500 oб/мин |
nс=1000 oб/мин |
||||||
|
КПД |
КПТ |
Cosφ |
КПД |
КПТ |
Cosφ |
КПД |
КПТ |
Cos φ |
||
|
1 |
1,0 |
0,79 |
5,5 |
0,87 |
0,70 |
5,0 |
0,78 |
0,66 |
4,0 |
0,69 |
|
2 |
1,7 |
0,81 |
6,0 |
0,88 |
0,74 |
5,0 |
0,82 |
0,70 |
4,0 |
0,71 |
|
3 |
2,8 |
0,84 |
7,0 |
0,89 |
0,76 |
5,5 |
0,82 |
0,79 |
6,0 |
0,65 |
|
4 |
4,5 |
0,86 |
7,0 |
0,89 |
0,85 |
5,5 |
0,82 |
0,81 |
6,5 |
0,68 |
|
5 |
7,0 |
0,87 |
7,0 |
0,89 |
0,88 |
7,0 |
0,82 |
0,85 |
6,6 |
0,76 |
|
6 |
10,0 |
0,88 |
7,0 |
0,89 |
0,88 |
7,0 |
0,83 |
0,86 |
6,8 |
0,83 |
|
7 |
14,0 |
0,88 |
6,0 |
0,89 |
0,88 |
7,0 |
0,84 |
0,87 |
6,8 |
0,83 |
|
8 |
20,0 |
0,88 |
6,5 |
0,90 |
0,89 |
7,0 |
0,84 |
0,88 |
6,5 |
0,84 |
|
9 |
28,0 |
0,89 |
6,5 |
0,90 |
0,89 |
6,5 |
0,84 |
0,90 |
6,5 |
0,97 |
Примечание: данные значения можно выбирать из справочников по электротехнике.
Пример 2. Расчёт силовой сети помещения ТЭЦ.
Силовая сеть помещения ТЭЦ выполнена по схеме рис. 1. Напряжение сети 380 В. Помещение ТЭЦ относится к зоне класса по ПУЭ В – II или 21 по 123 Федеральному закону.
2.1 Расчёт ответвлений к электродвигателям.
Все электродвигатели защищаются от токов коротких замыканий (КЗ) плавкими предохранителями или автоматами с электромагнитными расцепителями. В нашем случае для защиты электродвигателей от токов КЗ установлены автоматы с электромагнитными расцепителями (см. рис. 1 ниже).
Рис.1. Сема силовой сети
От токов перегрузки защищают электродвигатели, которые установлены во взрывоопасных зонах классов по ПУЭ В – I; B – Ia; B- II и B – IIa или по 123 Федеральному закону 1, 2, 21, 22 тепловыми реле магнитных пускателей. В остальных случаях электродвигатели защищают от перегрузки таким же образом только в случае, если возможна их механическая перегрузка.
Данные электродвигателей:
Порядок расчёта:
1.1. Определяем номинальные токи электродвигателей по формуле:
1.2. Определяем пусковые ток электродвигателей по формуле:
Iп.дв1=6,5ּ56,9=369,9 А; Iп.дв2=6,5ּ38,4=249,6 А; Iп.дв3-4=7,0ּ5,7=39,9 А;
Iп.дв5-6=7,0ּ20,8=145,6 А; Iп.дв7-8=7,0ּ13,7=95,9 А; Iп.дв9=7,0ּ28,8=201,6 А.
1.3. Определяем ток уставки автоматов для защиты электродвигателей от токов КЗ по условию:
Для электродвигателей 3-4 выбираем автоматы АП-50 с комбинированным расцепителем, а для остальных электродвигателей выбираем автоматы АЕ2053 с электромагнитным расцепителем:
- для э/д 1 А3110 с Iн.р.=40 А; Iср.элм=480 А;
- для э/д 2 А3110 с Iн.р.=32 А; Iср.элм=384 А;
- для э/д 3-4 АП-50 с Iн.р.=10 А; Iср.элм=70 А;
- для э/д 5-6 А3110 с Iн.р.=16 А; Iср.элм=192 А;
- для э/д 7-8 А3110 с Iн.р.=16 А; Iср.элм=192 А;
- для э/д 9 А3110 с Iн.р.=25 А; Iср.элм=300 А.
1.4. Для защиты электродвигателей от токов перегрузки выбираем номинальные токи тепловых реле магнитных пускателей по условию
Iн.тепл=(1,0÷1,2)Iн.дв:
- для э/д 1 Iн.тепл=(1,0÷1,2)ּ56,9=56,9÷68,3 А; ПА-522 с ТРП-150; Iн.тепл=60,0 А;
- для э/д 2 Iн.тепл=(1,0÷1,2)ּ38,4=38,4÷46,1 А; ПА-422 с ТРП-60; Iн.тепл=40,0 А;
- для э/д 3-4 Iн.тепл=(1,0÷1,2)ּ5,7=5,7÷6,8 А; ПМЕ-222 с ТРН-10; Iн.тепл=6,8 А;
- для э/д 5-6 Iн.тепл=(1,0÷1,2)ּ20,8=20,8÷25,0 А; ПМЕ-222 с ТРН-25; Iн.тепл=25,0 А;
- для э/д 7-8 Iн.тепл=(1,0÷1,2)ּ13,7=13,7÷16,4 А; ПМЕ-222 с ТРН-25; Iн.тепл=16 А;
- для э/д 9 Iн.тепл=(1,0÷1,2)ּ28,8=28,8÷34,6 А; ПА-322 с ТРН-40; Iн.тепл=32,0 А.
1.5. Выбираем сечение проводов для ответвлений к электродвигателям. В соответствии с п.7.3.93 ПУЭ во взрывоопасных зонах классов по ПУЭ (123 Федеральному закону) В-Iб, В-Iг (1 или 2), В-II (21), В-IIа (22) допускается применение проводов и кабелей с алюминиевыми жилами. Выбираем провод АПРТО (алюминиевый провод с резиновой изоляцией в хлопчатобумажной оплетке для прокладки в трубах см. ПУЭ табл. 1.3.5 и 7.3.14). Во взрывоопасных зонах классов
В-I (1), В-Iа (2), В-II (21), В-IIа (22) выбор сечений проводов производится по условию (см. Л. 2, с. 140) Iд ≥1,25ּIн.дв:
- для э/д 1 Iд ≥1,25ּ56,9=71,1 А, S1=35,0 мм2, Iд =75 А;
- для э/д 2 Iд≥1,25ּ38,4=48,0 А, S2=16,0 мм2, Iд=55 А;
- для э/д 3-4 Iд≥1,25ּ5,7=7,1 А, S3-4=2,0 мм2, Iд=14 А;
- для э/д 5-6 Iд≥1,25ּ20,8=26,0 А, S5-6=6,0 мм2, Iд=26 А;
- для э/д 7-8 Iд≥1,25ּ23,7=17,1 А, S7-8=3,0 мм2, Iд=18 А;
- для э/д 9 Iд≥1,25ּ28,8= 36,0 А, S9=10,0 мм2, Iд=38 А.
1.6. Проверяем соответствие защиты сечению проводов ответвлений к электродвигателям при защите от токов перегрузки по условию для взрывоопасных зон классов В-I (1), В-Iа (2), В-II (21), В-IIа (22), а также для жилых, общественных зданий, торговых, детских, лечебных, учебных заведений (п. 3.1.11 ПУЭ)
Iн.тепл .≤ 0,8Iд :
- для э/д 1 60,0 ≤ 0,8ּ75=60 А – условие выполнено;
- для э/д 2 40,0 ≤ 0,8ּ55=40 А – условие выполнено;
- для э/д 3-4 6,8 ≤ 0,8ּ14=11,2 А – условие выполнено;
- для э/д 5-6 25,0 ≤ 0,8ּ26=20,8 – условие не выполнено, поэтому для э/д 5-6 выбираем S5-6=8,0 мм2, Iд=32 А, тогда 25 ≤ 0,8ּ32=25,6 А – условие выполнено;
- для э/д 7-8 16 ≤ 0,8ּ18=14,4 А – условие не выполнено, поэтому для э/д 7-8 выбираем S7-8=4,0 мм2, Iд=21 А, тогда 16≤ 0,8ּ21=16,8 А – условие выполнено;
- для э/д 9 32 ≤ 0,8ּ38=30,4 А – условие не выполнено, поэтому для э/д 9 выбираем S9=16,0 мм2, Iд=55 А, тогда 32 ≤ 0,8ּ55=44 А – условие выполнено.
Таким образом, сечения для ответвлений к двигателям принимаем:
S1=35,0 мм2, Iд=75 А; S2=16,0 мм2, Iд=55 А; S3-4=2,0 мм2, Iд=14 А;
S5-6=8,0 мм2, Iд=32 А; S7-8=4,0 мм2, Iд=21 А; S9=16,0 мм2, Iд=55 А.
2.2 Расчет силовых магистралей
Магистрали защищают только от токов короткого замыкания (плавкими предохранителями или автоматами с электромагнитным расцепителем). В нашем случае, когда ответвления от короткого замыкания защищаются автоматами с электромагнитным расцепителем, целесообразно и силовые магистрали защищать такими же автоматами.
Так как номинальные и пусковые токи электродвигателей определены выше, то дальнейший порядок расчета силовых магистралей следующий:
2.1. Определяем максимальный ток магистрали по формуле:
где Iп.дв.max– наибольший пусковой ток двигателя, включенного в магистраль;
Iн.дв.i – номинальный ток i-го двигателя ;
Кс – коэффициент спроса;
У нас две силовые магистрали (см. рис. 1), поэтому рассчитываем каждую из них:
2.2. Выбираем уставки автоматов по условию Iср.элм 1≥1,25ּIм:
Iср.элм 1≥1,25ּ335,8=419,8 А;
Iср.элм 2≥1,25ּ189,4=236,8 А.
Для первой магистрали выбираем автомат АЕ2053 с электромагнитным расцепителем с Iср.элм 1=480 А, а для второй магистрали такой же автомат с Iср.элм 2=300 А.
2.3. Выбираем сечение проводников для магистралей 1 и 2 по условию :
Для силовых магистралей выбираем трехжильный провод АПРТО, прокладку будем осуществлять в трубах. Сечение выбираем по табл. 1.3.5 ПУЭ:
- для магистрали 1 S1=70 мм2, Iд.м1=135 А;
- для магистрали 2 S2=35 мм2, Iд.м2=75 А.
2.4. Проверяем соответствие защиты сечению проводов магистралей по условию
Iср.элм≤4,5ּIд:
- Iср.элм1≤4,5ּIд.м1 480≤4,5∙135=607,5 А – условие выполнено;
- Iср.элм2≤4,5ּIд.м2 300≤4,5∙75=337,5 А – условие выполнено.
2.5. Так как в силовой сети установлены автоматы с электромагнитным расцепителем, то селективность защиты ими в зоне токов КЗ не обеспечивается, т.е. если ток КЗ достигает и для ответвления и для магистрали значения тока срабатывания их электромагнитных расцепителей, то оба автомата сработают практически мгновенно.
2.3 Расчет сети освещения
Согласно ПУЭ от токов КЗ должны защищаются все осветительные и силовые сети [ПУЭ п. 3.1.8]. Защите от токов перегрузки подлежат сети всех видов во взрывоопасных зонах, за исключением зон B-Iб и B-Iг (1 или 2) [ПУЭ п. 7.3.94].
В нашем примере сеть освещения выполнена по схеме, представленной на рис. 2, приведенной ниже. Напряжение сети освещения U=220 В, мощность светильников Рсв.=220 Вт, количество светильников 29 шт. Включение их в группы показано на рис. 2.
Расчет осуществляем в следующей последовательности:
3.1. Определяем расчетные токи, потребляемые группами 1-6 и группой 7 по формуле
где Кс- коэффициент спроса (для сетей освещения до 380В Кс=1);
n1-6 – количество светильников в группах 1-6;
Рсв. – мощность светильника, Вт;
U – напряжение сети освещения, В:
3.2. Выбираем номинальные токи плавкой вставки предохранителя для групп светильников 1-6 и 7 по условию
Iн.вст.1-6≥3,6 А; Iн.вст.7≥4,5 А.
Выбираем для всех 7 групп освещения предохранители ПР-2, Iн.вст.=6 А.
3.3. Выбираем сечение провода АПРТО при прокладке в трубах по [ПУЭ, табл.1.3.5].
Сечения жил при защите сетей от токов перегрузки во взрывоопасных зонах классов В-I (1), В-Iа (2), В-II (21), В-IIа (22) выбирают по условию Iд ≥ 1,25 Iн.вст., поэтому для всех 7 групп освещения имеем:
Iд ≥1,25ּ6=7,5 А.
А из табл. 1.3.5, ПУЭ для этого тока выбираем двухжильный провод минимального сечения S=2мм2, для которого Iд =17 А.