Общая электротехника, электроснабжение и вертикальный

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования «Алтайский государственный технический университет
им. И.И. Ползунова»
Ю.А. Квашнин, В. Я. Федянин
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА
С ОСНОВАМИ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ
Методические указания к контрольным заданиям по дисциплине «Общая электротехника,
электроснабжение и вертикальный транспорт» для студентов строительнотехнологического факультета направления 270800 «Строительство».
Издательство АлтГТУ
Барнаул 2014
Ю.А. Квашнин. Электроснабжение строительства: методические указания к
контрольным заданиям по дисциплине «Общая электротехника, электроснабжение и
вертикальный транспорт» для студентов строительно-технологического факультета
направления 270800 «Строительство»/
Ю.А. Квашнин, В. Я. Федянин; Алт. Гос. Техн. Ун-т им. И. И. Ползунова.Барнаул: Издательство АлтГТУ
Методические указания предназначены для студентов строительнотехнологического факультета технического университета для самостоятельной работы по
изучению дисциплины «Общая электротехника, электроснабжение и вертикальный
транспорт» и ее раздела: электроснабжение строительства.
Рассмотрены и одобрены
заседании кафедры ЭиАЭП
Протокол №12 от 31.05.2013
2
на
ВВЕДЕНИЕ
Методические указания составлены студентам строительно-технологического
факультета технического университета для самостоятельной работы по изучению
дисциплины «Общая электротехника, электроснабжение и вертикальный транспорт» и ее
раздела: электроснабжение строительства.
Они содержат краткие теоретические сведения основ электроснабжения,
контрольные вопросы по разделу, задания по выбору аппаратов управления и защиты для
конкретных строительных машин и механизмов, примеры расчетов проводов по
определенным условиям и выбору их сечения.
Методические указания не заменяют конспекты лекций и учебники, студентам
предстоит самостоятельно углубленно изучать рекомендованную литературу.
Выполнение контрольных заданий даст студентам практические навыки для решения конкретных задач по расчету и выбору автоматических выключателей, магнитных
пускателей, предохранителей с плавкими вставками, проводов и кабелей для питания,
управления и защиты электропотребителей и сетей.
ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.
НЕКОТОРЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗ ПРАВИЛ
УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК
Энергетическая система (энергосистема) — совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режимов в непрерывном процессе производства, преобразования, передачи и распределения электрической и тепловой энергии при общем управлении этим режимом.
Электроснабжение — обеспечение потребителей электрической энергией.
Система электроснабжения - совокупность электроустановок, предназначенных
для обеспечения потребителей электрической энергией.
Централизованное электроснабжение — электроснабжение потребителей электрической энергии от энергосистемы.
Электрическая сеть — совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств,
токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередач, работающих на
определенной территории.
Потребитель электрической энергии — электроприемник или группа электроприемников, объединённых технологическим процессом и размещающихся на определенной
территории.
Вводное устройство (ВУ) — совокупность конструкций, аппаратов и приборов,
устанавливаемых на вводе питающей линии в здание или в его обособленную часть.
Вводное устройство, включающее в себя также аппараты и приборы отходящих линий,
называется вводно-распределительным (ВРУ).
Электрощитовое помещение — помещение, доступное только для обслуживающего квалифицированного персонала, в котором устанавливаются ВУ, ВРУ и другие
распределительные устройства.
Питающая сеть — сеть от распределительного устройства подстанции или ответвления от воздушных линий электропередачи до ВУ, ВРУ.
Распределительная сеть — ВУ, ВРУ до распределительных пунктов и щитков.
Групповая сеть — сеть от щитков и распределительных пунктов до
электропотребителей.
3
ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ
СТРОИТЕЛЬНОЙ ИНДУСТРИИ И СТРОЯЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ
Основные требования, предъявляемые к электроснабжению предприятий строительной индустрии можно условно разделить на три группы:
1)
обеспечение подачи необходимого для предприятия количества электроэнергии и
надежности электроснабжения;
2)
обеспечение требуемого качества электроэнергии;
3)
обеспечение электробезопасности и экономичности электроснабжения.
КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Качество электроснабжения характеризуется двумя группами показателей.
Первая группа показателей связана с понятием надёжности. Применительно к системам электроснабжения надёжность определяется вероятностью безотказной работы и
вероятностью аварийного простоя потребителей.
Вторая группа показателей характеризуется качеством электроэнергии у приёмников: отклонением и колебаниями напряжения, отклонением и колебаниями частоты,
степенью несинусоидальности формы кривой напряжения и т. д.
РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
Устройство и расчет электрических сетей - один из наиболее значимых в практическом отношении вопросов для инженера – неэлектрика (строителя, технолога и т. д.).
Рассчитать электрическую линию — значит, определить сечение провода, которое
удовлетворяло бы известным требованиям и обеспечивало бы нормальную работу
электроприемников, питаемых этой линией. Требование, которому должно удовлетворять
выбранное сечение, состоит в том, чтобы температура провода линии не превышала
допустимого значения, обеспечивающего длительную «жизнь» изоляции провода.
Нормальная работа электроприемника, которую обеспечивает сечение проводов
линии, определяется отклонением напряжения на конце этой линии от номинального
напряжения электроприемника. О том, какое значение имеет напряжение на электроприемнике, можно судить по следующим данным:
а)
момент, развиваемый асинхронным двигателем, пропорционален квадрату напряжения;
б)
световой поток ламп накаливания пропорционален квадрату напряжения;
в)
превышение напряжения сверх номинального на лампе накаливания на 1 % сокращает срок ее службы на 14 %.
Эти факты и определяют расчет проводов электрических линий, которые рассчитывают но двум условиям - нагреву и отклонению напряжения.
РАСЧЕТ ПРОВОДОВ ПО УСЛОВИЯМ НАГРЕВА
Электрический ток, протекающий по проводникам электрических линий, выделяет
в них теплоту. Выделенная теплота нагревает проводник, но одновременно происходит и
его охлаждение путем отвода теплоты в окружающую среду. Через некоторое время, если
значение протекающего в проводнике тока не изменяется, температура проводника
достигает предельного значения, которое в последующем остается неизменным.
Время достижения установившейся температуры для различных проводов, проложенных в различных условиях, колеблется в больших пределах. Так, например, при
прокладке трех проводов марки АПВ в одной трубе установившаяся температура будет
4
достигнута: для проводов площадью сечения 6 мм2 через 12 - 1 6 мин, сечением 95 мм2 через 82- 109 мин.
Допустимую температуру для проводов и кабелей определяют из соображений
безопасности, надежности и экономичности. На эту величину влияют прежде всего характер изоляционного материала и его тепловая прочность. В зависимости от вида изоляции ПУЭ устанавливают следующие наибольшие допустимые температуры (при
температуре окружающей среды +25 °С):
а)
для голых проводов и шин +70 °С;
б)
для изолированных проводов и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией
+65°С;
в)
для кабелей с бумажной изоляцией на напряжение до 3000 В +80 °С.
Таким образом, первопричиной нагрева провода является электрический ток.
Поэтому целесообразно создать аналитическую зависимость, учитывающую все факторы,
определяющие нагрев и охлаждение провода и допустимый по условиям нагрева ток для
этого сечения. Однако такая аналитическая зависимость получается сложной и,
следовательно, неудобной для инженерных расчетов.
Значения длительно допустимых токовых нагрузок на проводе кабеля с разным
материалом токоведущих жил, различной изоляции различными условиями прокладки
определены централизованно на основании расчетов и экспериментов. Они сведены в
таблицы, опубликованные в ПУЭ, и являются официальными нормативными материалами, обязательными на всей территории РФ.
Следует помнить, что многочисленные справочники по электротехнике, содержащие таблицы длительно допустимых токовых нагрузок на провода и кабели, являются
лишь копиями таблиц из ПУЭ.
Выбор сечения проводов по условиям нагрева с помощью таблиц заключается в
сравнении длительно допустимого тока для данного сечения провода, взятого из таблиц, с
расчетным значением тока. При этом должно соблюдаться условие Iдоп > Iрасч, где Iдоп—
длительно допустимый ток по условиям нагрева; Iрасч — расчетное значение тока.
РАСЧЕТ ПРОВОДОВ ПО УСЛОВИЯМ ОТКЛОНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ
Система электроснабжения состоит из ряда устройств, которые в простейшем
случае могут быть представлены в виде последовательного соединения элементов: генератора электростанции, повышающего трансформатора, линии электропередачи, понижающего трансформатора, наружной линии низкого напряжения, внутренних магистральной и групповой линий и, наконец, потребителя. Это, безусловно, упрощенная
модель системы электроснабжения. В действительности число элементов системы значительно больше, больше также ступеней напряжения и соединены они не только последовательно.
Современные электросистемы включают в себя десятки электростанций, сотни
подстанций и многие сотни километров электрических линий различных напряжений.
Принятая нами упрощенная модель поможет объяснить сущность расчета сети на отклонение напряжения.
Все элементы системы электроснабжения обладают электрическим сопротивлением (активным и индуктивным). Следовательно, вырабатываемая генератором электроэнергия, передаваемая через все элементы системы электроснабжения, теряет в них
определенную часть напряжения. Для компенсации потерь напряжения в элементах
системы электроснабжения используют целый ряд средств. Самым простым из них является повышенный уровень номинальных напряжений генераторов и трансформаторов с
номинальным напряжением приемников электроэнергии. Например, для низковольтных
электроприемников номинальным является напряжение 380 и 220 В, а для этой ступени
напряжения понижающих трансформаторов — 400 и 230 В. Повышение напряжения
5
трансформатора позволяет иметь запас, который можно потерять в сети. Кроме того, в
системах электроснабжения применяется регулирование напряжения на электростанциях
и крупных подстанциях. При изменении нагрузки изменяется значение тока и,
следовательно, потеря напряжения у потребителя.
В общем случае, если в системе отсутствует автоматическое регулирование напряжения, напряжение у потребителя при изменении нагрузки в широком диапазоне
может быть определено по формуле Uпотр = UN ± ∆Uпотр, т. е. при изменении нагрузки
происходит колебание напряжения у потребителя, и напряжение может быть не только
меньше, но и больше номинального значения.
Мощность нагрузки потребителей электроэнергии изменяется в широком диапазоне как по дням и часам суток, так и по временам года. Зависимость мощности нагрузки
от времени называется графиком нагрузок. Графики нагрузок промышленных
предприятий резко отличаются от графиков нагрузок общественно-коммунальных потребителей (городов и поселков), а электроснабжение всех потребителей осуществляется
от общей энергосистемы. Поэтому централизованное автоматическое регулирование
напряжения на электростанциях и крупных подстанциях для промышленных предприятий, как правило, не совпадает с интересами общественно-бытовых потребителей,
например, когда последним необходимо повысить напряжение для компенсации его
потерь в часы максимальной нагрузки (вечернее время суток): для промышленных
предприятий такое повышение может быть вредным и наоборот.
Как следует из изложенного, расчет сети на колебание напряжения для определения минимального и максимального напряжений у потребителя возможно выполнять,
если известны все параметры схемы, а также режим электропотребления.
Такие расчеты выполняют при проектировании электросистем и городских сетей.
Для электрической сети внутри зданий делают упрощенные расчеты. При этом напряжение на шинах высокого напряжения понижающих трансформаторных подстанций
400/230 В принимают неизменным при любой нагрузке. Расчет проводят для режима
максимальных нагрузок.
Допустимые отклонения напряжения в процентах от номинального напряжения
сети составляют:
а)
на зажимах приборов рабочего освещения в производственных и общественных
помещениях 2,5 %;
б)
на зажимах электродвигателей и аппаратов для их пуска и управления 5 %;
в)
для основной массы электроприемников электрической энергии (бытовые
электроприемники, осветительные установки жилых помещений и т. п.) 5 %.
Расчёт проводов по условиям отклонения напряжения проводят по формуле:
где
Ррасч — расчётная мощность нагрузки, кВт;
L — длина линии, м;
— удельная проводимость материала провода: для алюминия
меди = 56 м/(Ом мм2);
S — площадь сечения провода, мм2;
Uном — номинальное напряжение, Uном ё = 380 В.
= 35м/(Ом-мм2); для
Пример 1. Выбрать по условиям нагрева сечение алюминиевых проводов марки
АПВ для питания осветительного трехфазного щита с мощностью нагрузки 33 кВт.
Напряжение сети 380/220 В. Проводка выполняется в стальной трубе.
6
Решение.1. Определяем ток нагрузки
По таблице «Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и
полихлорвиниловой изоляцией с алюминиевыми жилами»(Приложение А) в столбце «три
провода в трубе» находим ближайший больший допустимый ток Iдоп = 60 А для площади
сечения S = 16 мм2.
Принимаем площадь сечения проводов S = 16 мм3, так как условие соблюдено.
3.
Проверяем выбранное сечение по условию отклонения напряжения, считая, что
длина линии от распределительного пункта (РП) до щита 40 м.
2.
Норма отклонения напряжения на данной длине линии соблюдается.
Пример 2. Выбрать по условиям нагрева сечение медных проводов марки ПВ для
питания асинхронного короткозамкнутого электродвигателя со следующими паспортными данными: номинальная мощность Pном = 28 кВт; номинальный коэффициент мощности COS= 0,89; КПД при номинальной нагрузке ŋном = 0,91; номинальное напряжение
сети Uном = 0.38кВ.
Решение. 1. Определяем ток нагрузки, который следует принять равным номинальному току электродвигателя:
2.По таблице Приложения А находим Iдоп = 60А для сечения проводов S = 10 мм2.
Принимаем к прокладке провода сечением 10 мм2, так как Iдоп ≥ Iрас.
3.Проверяем выбранное сечение провода по условию отклонения напряжения, считая, что
длина линии от распределительного пункта (РП) до электродвигателя 30 м.
Норма отклонения напряжения на данной длине линии соблюдается.
ЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ И ЭЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛЕЙ
Основными причинами аварийных режимов электроустановок являются короткие
замыкания и перегрузки.
Короткие замыкания — это соединения между проводниками фаз, проводниками
фаз и землей (или нейтральным проводом), а также между различными витками одной
фазы обмотки трансформатора или двигателя.
Соединения, образующие цепь короткого замыкания (КЗ), называются металлическими, при этом предполагается, что сопротивление в месте соединений равно нулю.
При коротком замыкании возникает токи короткого замыкания (ТКЗ), которые достигают
существенных значений, намного превышающих допустимые токи для данного, элемента
электроустановки. Протекание ТКЗ по элементам электроустановки может вызвать ее
серьезные повреждения из-за термического и динамического действия ТКЗ.
7
Рисунок 1 — Виды коротких замыканий и их относительная частота.
В сетях с заземленной нейтральной точкой понижающего трансформатора различают четыре вида КЗ. На рисунке 1 приведены виды коротких замыканий и их относительная частота. Как следует из рисунка, подавляющее число КЗ приходится на однофазные короткие замыкания.
Причинами коротких замыканий обычно являются нарушения изоляция, которые
вызываются в электроустановках:
а)
старением изоляции;
б)
механическими повреждениями;
в)
неудовлетворительным уходом за электрооборудованием;
г)
использованием неисправных бытовых приборов;
д)
неправильными действиями обслуживающего персонала. Последствиями КЗ
являются выход из строя оборудования или отдельного элемента электроустановки, а при
плохой защите - возгорание изоляции и пожар.
Перегрузка - наиболее частое нарушение нормального режима работы электрических сетей - обусловливается обычно нарушениями правил эксплуатации и неправильным выбором сечений проводов электрических линий. Она приводит к преждевременному износу (старению) изоляции и нередко - к ее полному разрушению и возникновению КЗ.
Расчет ТКЗ является обязательным при проектировании высоковольтных электроустановок, в сетях низкого напряжения такие расчеты выполняют редко.
Для защиты электроустановок от ненормальных режимов работы применяют защитные аппараты - предохранители с плавкими вставками и автоматические выключатели.
Места установок защищенных аппаратов регламентируются ПУЭ, в сетях низкого
напряжения защитные аппараты устанавливают для защиты:
а)
проводов линий - в начале линии;
б)
электроприемников — непосредственно перед электроприемником. Аппарат,
установленный в начале линии, может защищать также электроприемник, но при этом
необходимо соблюдать определенные правила выбора аппарата.
ЗАЩИТА ПРЕДОХРАНИТЕЛЯМИ
Ток плавкой вставки предохранителя, служащего для защиты проводов электрической линии от ТКЗ, должен удовлетворять соотношению IП.ВСТ / IДОП < 3,0, где Iп.вст — номинальный ток плавкой вставки; Iдоп — допустимый ток по условиям нагрева для защищаемого провода.
Кроме того, в соответствии с ПУЭ надежная защита предохранителями с плавкой
вставкой будет иметь место, если ТКЗ защищаемого участка сети будет превышать более
чем в три раза номинальный ток плавкой вставки.
В большинстве случаев для сетей внутри зданий соблюдение условий защиты
предохранителями обеспечивает отключение токов КЗ, однако при малой мощности
8
силового трансформатора и при большой длине линии ток КЗ может оказаться
недостаточным для быстрого перегорания плавкой вставки.
В этом случае необходимо рассчитывать значение ТКЗ. Как упоминалось, наиболее
распространенный вид КЗ - однофазное замыкание, вызывающее наименьший ток по
сравнению с другими видами короткого замыкания.
Наименьшее значение тока однофазного короткого замыкания определяют по формуле:
где IK — ток однофазного КЗ, A; Uф — фазное напряжение сети, В; zn — полное сопротивление петли фаза — нуль линии до наиболее удаленной точки сети. Ом; zтр —
полное сопротивление силового трансформатора, Ом. Для трансформаторов мощностью
до 400 кВА zтр — 0,2 Ом.
Плавкие предохранители применяют в основном для защиты проводов и кабелей от
токов короткого замыкания. Различают номинальные токи предохранителя и плавкой
вставки.
Номинальным током предохранителя называют наибольший ток, на который рассчитаны его токоведущие части (патрон, контактные стойки). Этот ток равен наибольшему из номинальных токов плавких вставок, предназначенных к установке в данном
предохранителе.
Номинальным током плавкой вставки называют наибольший ток, при котором
заводом-изготовителем гарантируется работа плавкой вставки неопределенное время без
расплавления.
Номинальные токи указаны заводом на корпусе предохранителя и плавкой вставки.
В практике применяют плавкие вставки с малой тепловой инерцией — безынерционные и
с большой тепловой инерцией — инерционные.
Плавкие вставки с малой тепловой инерцией, изготавливаемые из металлов с высокой электропроводностью и малой теплоемкостью (медь, серебро) осуществляют
быстродействующую защиту, но они чувствительны к токовым перегрузкам, возникающим в электрической сети.
Плавкие вставки с большой тепловой инерцией и теплоемкостью, изготавливаемые
из металлов с большим удельным сопротивлением (свинец и его сплавы) не осуществляют
быстродействующую защиту, но они выдерживают значительные кратковременные
токовые перегрузки.
Виды и типы плавких вставок:
Безынерционные:
Е27, Е40, ПД, ПДС - пробочные с винтовой резьбой.
Инерционные:
ПР-2 — трубчатые разборные с закрытыми фибровыми патронами без наполнения;
ПН-2 — фарфоровые патроны, заполненные мелкозернистым кварцевым песком,
разборные;
НПН — фарфоровые патроны, заполненные мелкозернистым кварцевым песком,
неразборные.
В сетях напряжением 0,4 кВ применяется: Е-27, ПР-2, ПН-2, НПН.
Принцип действия: нагревается, а затем перегорает.
НПБ-2 — с серебряной вставкой для защиты полупроводниковых вентилей (быстрая защита)
Кривая зависимость времени перегорания плавкой вставки предохранителя от ТКЗ
называется защитной или время — токовой характеристикой.
Номинальный ток каждой плавкой вставки, встречающейся при следовании по
цепи сети в направлении электропотребителя к источнику питания, должен быть больше,
чем предыдущий, на две ступени стандартной шкалы номинальных токов плавких
вставок, если это не приводит к увеличению сечения проводов.
9
Разница не менее чем на одну ступень является обязательной при всех условиях.
Недостатки плавких предохранителей:
1. Не могут защитить линию от перегрузки, т.к. допускают длительную перегрузку до
момента плавления.
2. Не всегда обеспечивают избирательную защиту в сети вследствие разброса их
характеристик
3. При коротком замыкании в трехфазной линии возможно перегорание одного из трех
предохранителей и двигатель остается в работе на 2-х фазах и может выйти из строя
(автоматические выключатели обрывают сразу три фазы).
ЗАЩИТА АВТОМАТИЧЕСКИМИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯМИ
И ТЕПЛОВЫМИ РЕЛЕ
Номинальный ток автомата, служащего для защиты проводов электрических линий
от ТКЗ, должен удовлетворять соотношению Iном ≤ Iдоп — для автоматов с тепловым и
комбинированным расцепителями, Iуст / Iдоп ≤ 4,5 — для автоматов с электромагнитным
расцепителем, где Iуст — ток уставки мгновенного срабатывания.
При этом выбор номинального тока автомата с любым расцепителем производят по
условию Iд > Iрасч, где Iрасч — расчетный ток линии.
Следует обратить внимание, что автоматические выключателя с комбинированным
и максимальным расцепителями имеют две токовые характеристики:
а)
номинальный ток автомата Iном;
б)
ток установки мгновенного срабатывания максимального расцепителя Iуст.
Для защиты асинхронного короткозамкнутого двигателя автоматом с комбинированным расцепителем номинальный ток автомата должен удовлетворять соотношению
IНОМ = IП / К, где Iном — пусковой ток электродвигателя; К — коэффициент, определяемый
по заводским данным, К=2,5.
Выключатели различаются по роду и значению номинального тока: числу полюсов
(габариты двух и трехполюсных выключателей одинаковы), номинальному напряжению
главной цепи, частоте переменного тока,
роду защиты и виду максимальных
расцепителей тока (токоограничивающие: с электромагнитным полупроводниковыми
расцепителями, с электромагнитными и тепловыми расцепителями, с электромагнитными
расцепителями, селективные с полупроводниковыми расцепителями,
нетокоограничивающие: с электромагнитными и тепловыми расцепителями, с электромагнитными расцепителями, без максимальных ресцепителей тока), способу монтажа (стационарное и выдвижное), способу присоединения внешних проводников к выводам
главной цепи у стационарных выключателей, наличию дополнительных сборочных
единиц (независимого расцепителя, нулевого расцепителя напряжения, электромагнитного привода, свободных контактов, выдвижного устройства).
Выключатели автоматические серии А3700 предназначены для проведения тока в
нормальном режиме и отключения тока при коротких замыканиях, перегрузках и недопустимых снижениях напряжения, а также для нечастых (до 3 включений в час) оперативных значений и отключений электрических сетей в зависимости от исполнения,
рассчитаны для эксплуатации в электроустановках с номинальным напряжением до 440 В
постоянного тока, до 660 В переменного тока частотой 50 Гц и до 380 В переменного тока
частотой 400 Гц.
Структура условного обозначения типа выключателя:
A37XXXX3:
А — выключатель автоматический;
37 — номер разработки;
10
XX — величина выключателя: 1 — 160 А; 2 — 250 А; 3 — 630 А; 9 — 630 А (модификация выключателей до 630 А в габарите А3730Б, А3730С); О — проставляется, если не
требуется конкретное обозначение величины выключателя;
XX — исполнения выключателя по числу полюсов, виду установки максимальных
расцепителей тока и максимально-токовой защите;
1Б — двухполюсные, токоограничивающие с электромагнитными расцепителями;
2Б — трехполюсные, токоограничивающие с электромагнитными расцепителями;
ЗБ — двухполюсные, токоограничивающие с электромагнитными и полупроводниковыми
расцепителями;
4Б — трехполюсные, токоофаничивающие с электромагнитными и полупроводниковыми
расцепителями;
5Б — двухполюсные, токоограничивающие с электромагнитными и тепловыми
расцепителями;
6Б — трехполюсные, токоограничивающие с электромагнитными и тепловыми
расцепителями;
7Б — двухполюсные, без максимальных расцепителей тока (на базе токоограничивающих
выключателей);
8Б — трехполюсные, без максимальных расцепителей тока;
ЗС — двухполюсные с выдержкой времени в зоне токов короткого замыкания
(селективные) с полупроводниковыми расцепителями;
4С — трехполюсные селективные с полупроводниковыми расцепителями;
7С — двухполюсные, без максимальных расцепителей тока (на базе селективных
выключателей);
8С — трехполюсные, без максимальных расцепителей тока (на базе селективных
выключателей);
1Ф — двухполюсные, нетокоограничивающие выключатели с электромагнитными
расцепителями;
2Ф — трехполюсные, нетокоограничивающие выключатели с электромагнитными
расцепителями;
5Ф — двухполюсные, нетокоограничивающие с электромагнитными и тепловыми
расцелителями;
6Ф — трехполюсные, нетокоограничивающие с электромагнитными и тепловыми
расцепителями;
7Ф — двухполюсные, без максимальных расцепителей, тока;
8Ф — трехполюсные, без максимальных расцепителей тока;
5Н — двухполюсные, нетокоограничивающие с электромагнитными и тепловыми
расцепителями до 660 В;
6Н — трехполюсные, нетокоограничивающие с электромагнитными и тепловыми
расцепителями до 660 В;
климатическое исполнение (У, Т, XJI- для А3700Б, А3700С, А3790Н; У - для
А3700Ф) и категория размещения (3).
Автоматические выключатели и реле могут использоваться кроме защиты как
аппараты управления при нечастых включениях и отключениях, т. е. выполняют две
функции: защита и управление.
Тепловые расцепители — защита от перегрузки.
Электромагнитные расцепители — защита от токов короткого замыкания.
Автоматические выключатели характеризуются:
а)
номинальным напряжением (максимальное напряжение сети, при котором еще
допускается применять данный автомат)
б)
номинальным током (максимальный ток, указанный в паспорте, который выдерживает автомат длительное время)
11
Наименьший ток, вызывающий отключение автомата называется током сбрасывания, а настройка расцепителя (реле) на заданный ток сбрасывания — уставкой тока.
Уставку тока электромагнитного расцепителя на мгновение сбрасывания называют отсечкой.
Магнитные пускатели выбираются:
1 по номинальному току (по габариту) Iном.м.п
≥ Iдоп,
Габарит пускателя показывает первая цифра в его обозначении;
2 по необходимости реверсирования и наличию теплового реле (вторая цифра в
обозначении пускателя);
3 По способу защиты от воздействий окружающей среды (третья цифра в обозначении пускателя);
Выбор тепловых реле
Номинальный ток теплового реле (Iном.т.р) выбирается по условию Iном т р. ≥ Iдоп
При необходимости выполнения чувствительной защиты электродвигателя от
перегрузки выбор теплового реле производится по условию: Iмахт.р. ≥ Iдоп.
В паспортных данных тепловых реле РТЛ и РТТ указывается: номинальный ток
Iном.т.р.; диапазон регулирования номинального тока несрабатывания (до Iном); максимальный ток продолжительного режима при температуре окружающей среды 40 °С Iмахт.р
ЭКОНОМИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПРИ ПОВЫШЕНИИ КОЭФФИЦИЕНТА
МОЩНОСТИ
Основными приемниками электроэнергии строительной площадки являются
трехфазные асинхронные двигатели и трансформаторы, а также воздушные ЛЭП и
люминесцентные лампы, которые являются потребителями реактивной мощности.
Асинхронные двигатели потребляют ~ 65 — 70 % всей реактивной мощности объекта,
трехфазные трансформаторы систем электроснабжения — ~15—25 %, воздушные ЛЭП,
реакторы, люминесцентные лампы и другие приемники — 5—10 %.
Динамику изменения реактивной мощности достаточно полно отражает
коэффициент реактивной мощности tg φ = Q / P, где Q — реактивная мощность (Q=UI sin
φ), Р — активная мощность (Р = UI cos φ), φ — угол сдвига фаз между векторами
напряжения и тока.
Использование tg φ для характеристики режима работы электроприемников
наиболее предпочтительно. Однако на практике для определения динамики изменения
реактивной мощности пользуются коэффициентом мощности. Для цепей синусоидального
тока его принимают равным косинусу угла сдвига фаз между вектором напряжения и
векторами тока: cos φ = Р/Ul= Р/S, где S — полная мощность. Этот коэффициент
характеризует степень использования полной мощности источника питания. Причем его
понижение требует увеличения мощности трансформаторной подстанции, питающей
приемники электроэнергии: Sт.п ≥ Рр / cos φ , где Рр — расчетная активная мощность
приемников. При этом расчетный ток трехфазной установки Iр = Рр / U cos φ при
неизменных Рр и U возрастает, в результате чего увеличиваются эксплуатационные
расходы, обусловленные возрастанием потерь мощности электроэнергии в подводящих
сетях: ∆ P = 3RI2=R /U2cos2 φ, где R — активное сопротивление проводов одной фазы
трехфазной установки.
12
Рисунок 2 — Диаграмма сечений жил трехфазной кабельной, линии передающей одинаковую
активную мощность при разных cos φ установок потребителей.
Для сохранения прежней мощности потерь ∆Р необходимо увеличить сечение
проводников линии, что приводит к большому перерасходу цветных металлов на
электрические сети (рисунок 2).
Пример. По кабелю, проложенному к устройствам гидромеханизации, передается
мощность Р 1500 кВт при U= 6000 В и cos φ =0,85. Определить, как изменится сечение
провода, если cos φ снизится до 0,6.
Решение. До снижения cos φ ток I=Р∙103 /
∙U∙ cos φ =1500∙1000/1,73∙6000∙0,85 = 170 А.
При снижении cos φ до 0,6 для передачи той же активной мощности ток
I̕=1500∙1000/1,73∙6000∙0,6 = 241 А. По справочным таблицам, определяем, что заданная
мощность при cos φ=0,85 (I= 170 А) передается при сечении жилы кабеля S = 70 мм2
(допустимый ток 175 А), а при cos φ= 0,6 потребуется S = 120 мм2 (допустимый ток 250
А).
В связи с тем, что с изменением нагрузки, как правило, изменяется cosφ, при
проектировании и эксплуатации электросистем необходимо установить текущий
коэффициент мощности. Его определяют по показаниям фазометра в текущий момент
времени или по одновременным показаниям амперметра, вольтметра и ваттметра.
О максимальной разрешенной для строительного объекта реактивной мощности
судят по средневзвешенному коэффициенту мощности cosφ, который определяется по
показаниям счетчиков активной и реактивной энергии (как правило, за месяц).
Компенсация реактивной мощности и повышение cos φ имеет существенное
значение не только для экономики строительного предприятия, но и для энергетики
страны. Компенсация реактивной мощности повышает кпд системы электроснабжения за
счет разгрузки ее элементов от реактивных нагрузок, что одновременно способствует
улучшению качества электроэнергии и разгружает генераторы.
Основными причинами низкого коэффициента мощности электроустановок,
используемых в строительстве, являются:
1 Неправильный выбор асинхронных электродвигателей. Коэффициент мощности (cos φ)
электродвигателей с фазным ротором из-за более высоких значений индуктивного
сопротивления рассеивания ниже cos φ электродвигателей с короткозамкнутым ротором.
Электродвигатели закрытого типа из-за худших условий охлаждения по сравнению с
открытыми имеют меньший cos φ . У большинства электродвигателей одного типа и
одинаковой мощности cos φ тем ниже, чем ниже частота вращения ротора;
2 Неполная и неравномерная во времени загруженность производственных механизмов и
их электрооборудования;
3 Работа электродвигателей и трансформаторов без нагрузки (на холостом ходу);
4
Использование электродвигателей и трансформаторов, имеющих большую
установленную мощность по сравнению с той, которая необходима для данного
строительного механизма;
5
Перегрузка электродвигателей сверхноминальной мощностью, что приводит к
увеличению потоков магнитного рассеивания и снижает cos φ;
6 Применение неисправного или плохо отремонтированного электрооборудования.
Например, обточка ротора для устранения задевания его за статор (вместо тщательного
ремонта), недостаточно плотная запрессовка пластин стали на валу, распиловка пазов при
13
перемотке статорной обмотки и уменьшение числа ее витков по сравнению с заводским.
Так, уменьшение числа витков на 10 % увеличивает ток холостого хода на 25 % и снижает
cos φ на 6—8 %. Сдвиг стали ротора примерно на 10 мм при недостаточно плотной
запрессовке ее на валу приводит к увеличению магнитного потока рассеивания и
понижению cosφ на 15—30%;
7 Повышение напряжения сети на несколько вольт в часы малых нагрузок (обеденные
перерывы, ночные смены, длительные простои мощных строительных механизмов и др.),
что, как и при неудовлетворительном ремонте, приводит к увеличению намагничивающего тока индуктивных потребителей и уменьшению общего cosφ строительных
площадок;
8 Применение на строительстве электроприемников со значительной индуктивностью без
компенсаторов реактивной мощности, например, сварочной аппаратуры;
Согласно ПУЭ cos φ электроустановок, присоединяемых к электрическим сетям,
должен быть в пределах 0,92-0,95. В особых случаях при обязательном согласовании с
энергосистемой допускается его понижение.
Для увеличения cos φ и сокращения потерь электроэнергии в электрооборудовании
строительных площадок необходима естественная компенсация cos φ, включающая
следующее:
1
Выбор вида асинхронных электродвигателей. Например, преимущественное
использование электродвигателей с короткозамкнутыми роторами и электродвигателей
открытого исполнения (если позволяют условия окружающей среды).
2
Полная загрузка электрооборудования производственных механизмов и
равномерность его работы. На рисунке 3 приведена зависимость cos φ, кпд
электродвигателя ηд, рабочей машины ηм и привода η0 от коэффициента нагрузки Кн.
Рисунок 3 — Зависимость коэффициента мощности асинхронного электродвигателя (а),
кпд электродвигателя , рабочей машины, и привода от коэффициента нагрузки (б)
3
Ликвидация или снижение до минимума холостого хода асинхронных
электродвигателей и сварочных трансформаторов за счет совершенствования технологии
производства, использования ограничителей холостого хода и приближения кнопочных
станций магнитных пускателей к рабочим местам.
4
Замена недогруженных электродвигателей электродвигателями меньшей
мощности, что целесообразно, если средняя нагрузка составляет менее 45 %
5
Замена
трехфазных
асинхронных
электродвигателей
нерегулируемых
электроприводов аналогичными синхронными, работающими с перевозбуждением.
К
искусственной
компенсации
коэффициента
м о щ н о с т и , связанной с применением дополнительных компенсирующих устройств,
относится применение конденсаторов, синхронных электродвигателей и компенсаторов, а
также поперечных фильтров и полупроводниковых статических источников реактивной
энергии. Использование всех видов компенсирующих устройств допускается только по
согласованию с энергоснабжающей организацией.
14
Конденсаторы
рекомендуется
устанавливать
вблизи
электродвигателей
строительных механизмов или на распределительных трансформаторных подстанциях.
При этом они должны выполнять функции генераторов реактивной мощности.
В подавляющем большинстве случаев допустима неполная компенсация. Наличие
небольшой реактивной составляющей тока I при cos φ ≥ 0,95 практически не создает
дополнительных потерь, а полная компенсация (cos φ= 1) требует дополнительной
установки конденсаторов, что часто экономически не оправдано. Необходимую емкость
конденсатора можно определить пользуясь соотношением Iа
1–Iа2 =Iс=ώCU, откуда
С=
де Р =IаU — активная мощность электроприемника,ώ=2πf —
угловая частота, U — напряжение питающей сети,
углы сдвига между
векторами тока и напряжения U до и после компенсации. Мощность конденсаторной
батареи может быть вычислена по формуле Q = Р (tg φ1- tg φ 2).
Пример. Определить мощность компенсирующего устройства, состоящего из статических конденсаторов, для повышения cos φ строительной площадки до cos φ2 = 0,93,
если средневзвешенный коэффициент мощности cos φ1= 0,76. Годовой расход активной
энергии по показаниям счетчиков Wг = 1 300 000 кВт∙ч, tг = 4100 ч, напряжение 380/220 В.
Решение. Среднегодовая активная мощность
кВт
тогда мощность компенсирующего устройства Q =Р
= 317,1 ∙(0,85- 0,39) =
145,9 квар (при cos φ1= 0,76, tg φ1= 0,85, а при cos φ2 = 0,93, tgφ2 = 0,39). Установить
комплектную конденсаторную установку УК-0,38-150НУЭ мощностью 150 квар.
Конденсаторные установки размещают в сетях строительных площадок
напряжением до 1000 В и выше для наибольшего снижения потерь активной энергии,
обеспечивая индивидуальную, групповую и централизованную компенсацию.
В настоящее время для повышения cos cp промышленность выпускает
конденсаторы К СО, КС 1, КС2, КСК1, КСК2, а также конденсаторные установки УКЛ,
УК, ККУ и др.
СПОСОБЫ СОКРАЩЕНИЯ НЕПРОИЗВОДИТЕЛЬНОГО РАСХОДА
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Основными потребителями электрической энергии на предприятиях строительной
отрасли являются электрические приводы строительных машин и механизмов.
Уменьшение расхода электроэнергии двигателем можно достигнуть:
- отключением двигателей, работающих в холостую;
- повышением загрузки двигателя;
- увеличением КПД рабочей машины (снижение потерь трения, гидравлического
сопротивления и др.)
Рассмотрим повышение энергетической эффективности, связанное с увеличением
загрузки строительных машин и механизмов до номинальной мощности и повышением
равномерности их работы. Для количественного рассмотрения потерь электрической
15
энергии в недогруженных электродвигателях рассмотрим специальную характеристику —
удельный расход электрической энергии.
W=
,
(1)
где Ac — потребляемая из сети электроэнергия, кВт∙ч; Аn — полная работа данного
механизма, кВт∙ч.
Удельный расход электроэнергии при произвольных характеристиках режимов
работы механизма определяется формулой:
W
=
,
(2)
Где
— КПД рабочей машины при номинальной загрузке;
— коэффициент
загрузки;
α — коэффициент, зависящий от типа и конструкции рабочей машины, для большинства
машин и механизмов, применяемых в строительной отрасли (α = 0,7 — 0,9);
—
коэффициент использования рабочей машины.
Значение коэффициентов кн и кt определяются из выражений:
кн = ; кt =
,
(3)
где Р и Рн — реальная и номинальная мощности двигателя; tм — время работы механизма
под нагрузкой; tx — время холостого хода.
При работе машины в режиме максимальной эффективности, т.е. при исключении
холостого хода ( кt = 1) и номинальной нагрузке (кн = 1), удельный расход будет
минимальным:
W0
=
(4)
Отношение удельного расхода электроэнергии при заданных режимах работы к
и
определяет увеличение удельного расхода электроэнергии в зависимости от загрузки и
продолжительности холостого хода электродвигателя:

к к   (1   н )
W
 н t
.100%
W0 1   (1   н )k н kt
(5)
На рисунке 4 приведено семейство кривых, полученных с помощью формулы (5) при
 н  0,85 и   0,8 . Из графиков рисунка 4 следует, что повышения энергетической
эффективности можно достичь отключением электродвигателей, работающих вхолостую,
повышением загрузки до номинальных значений.
Изменение удельного расхода электроэнергии можно рассчитать по формуле:
W  ( 1   2 )W0 ,
(6)
где  1 и  2 - соответственно значение коэффициента  до и после модернизации
16
режимов работы механизма.
Рисунок 4 — Зависимость удельных расходов электроэнергии от коэффициента нагрузки
и коэффициента использования рабочей машины
Экономия электроэнергии, связанная с осуществлением этих мероприятий,
определится по формуле:
(7)
Пример. Электрорубанок мощностью
=1 кВт, использующийся на строительной
площадке для обработки древесины, имеет электродвигатель, работающий с нагрузкой,
равно
50%(
40%
от
номинальной(
=0,4).
Продолжительность
холостого
хода
–
=0,5). Найти часовую экономию электроэнергии при увеличении нагрузки
17
устройства до
=0,8 и сокращения времени холостого хода до
=0,85,
8, t=1ч.
=0,9.Принять
Решение.
=
=
=1,429;
=
=1,042;
=1,318,
=
t=1 кВт ч,
= (1,429-1,042)1,318=0,51 кВт ч,
=t=1,429 кВт ч,
Ответ. Экономия электроэнергии составит 35,7% или 0,51 кВт ч за каждый час работы
оборудования.
КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ №1
Пользуясь данными таблицы 1, определить часовую экономию электроэнергии при
увеличении загрузки электрооборудования строительных механизмов и повышении
равномерности его работы. Принять =0,8,
9, t=1ч.
Таблица вариантов
№
Наименование
Вар. Механизмов
Тип двигателя
Мощность,
, кВт
1
2
3
4
Мелотерка СО-53
Растворосмеситель
СБ-43Б (С-868Б)
Вибратор
глубинный ИВ-34
Гибочный станок
СМЖ-173А
(С-146Б)
Исходные
значения
,
Измененные
Значения
,
,
,
АИР 112 М6 У3
АОЛ-21-2У3
3,0
1,5
%
30
40
4А90L2У3
3,0
45
50
90
80
АИР 112 МА 4
У3
3,0
25
60
60
75
18
%
40
30
%
80
70
%
80
65
5
6
7
8
9
10
Гидравлические
ножницы СМЖ-214
Передвижной
ленточный конвейер
ТК-24
Грузовой подъемник
вертикальный
мачтовый ТП-3А
Цемент-пушка
СБ-13 (С-320)
Растворонасос СО49
Шлифовальная
машина И7-8201А
АОЛ-2-31-4У3
2,2
30
20
60
60
АИР 100 S2
4,0
50
40
80
70
4A 100 S2У3
4,0
35
30
70
60
4А 132 М8 У3
5,5
40
50
60
80
АОЛ 242-4У3
5,5
35
40
80
90
6А 80 2У3
0,75
20
30
70
70
КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ №2
1)Начертить схему защиты и управления электродвигателем механизма, указанного
в таблице вариантов. (В качестве аппаратов защиты принять предохранители, а в качестве
аппарата управления - магнитный пускатель).
2)Выбрать типы предохранителей, магнитных пускателей и автоматических
выключателей.
3)Рассчитать и выбрать сечение проводов и кабелей для питания электродвигателя
механизма.
Таблица вариантов
Номер
1
варианта
Механизм
Лебедка
электродвигателя
Тип электро4А1002УЗ
двигателя
2
3
4
5
Вентилятор Транспортер
Пилорама
Центробежный
насос
4А1802УЗ 4А132М4УЗ
4А2004УЗ
4А906УЗ
19
Номер
варианта
Механизм
электродвигателя
Тип электродвигателя
6
7
Центробежный Дисковая
насос
пила
Номер
варианта
Механизм
электро- .
двигателя
Тип электродвигателя
10
Лебедка
Вентилятор
Транспортер
4А1604УЗ
4А1606УЗ
4А160М4УЗ
4А160М6УЗ
11
12
13
14
15
Вентилятор
Лебедка
Пилорама
Транспортер Дисковая пила
4А1006УЗ 4А112М4УЗ
4А1004УЗ
4А904УЗ
16
17
18
19
20
Лебедка
Пилорама
Вентилятор
Дисковая
пила
Центробежный
насос
4А1326УЗ 4А132М4УЗ
4А1124УЗ
4А112МВ6
23
24
25
Пилорама
Дисковая
пила
Лебедка
4АП2М4УЗ
4А80В4УЗ
4А80А6УЗ
Номер
варианта
Механизм
электродвигателя
Тип электродвигателя
9
4А112С2УЗ
4А112М6УЗ
Номер
варианта
Механизм
электродвигателя
Тип электродвигателя
8
21
22
Транспортер Вентилятор
4А1326УЗ
4А160МУЗ 4А132М6УЗ
открыто
Приложение А
Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и
поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами.
Таблица 1
Ток, А, для проводов, проложенных
Сечение
в одной трубе
токопрово
дящей
жилы, мм2
двух
трех
четырех
Одного
одного
однооднооднодвухтрехжильных жильных жильных жильного жильного
1
2
0,5
0,75
1,0
1,5
2,5
3
11
15
17
23
30
4
—
—
16
19
27
5
—
—
15
17
25
6
—
—
14
16
25
20
7
—
—
15
18
25
—
—
14
15
21
4,0
6,0
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
41
50
80
100
140
170
215
270
330
385
440
510
605
695
830
38
46
70
85
115
135
185
225
275
315
360
—
—
—
—
35
42
60
80
100
125
170
210
255
290
330
—
—
—
—
30
40
50
75
90
115
150
185
225
260
—
—
—
—
—
32
40
55
80
100
125
160
195
245
295
—
—
—
—
—
27
34
50
70
85
100
135
175
215
250
—
—
—
—
—
открыто
Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и
поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами.
Таблица 2
Сечение
Ток, А, для проводов, проложенных
токопровов одной трубе
дящей
2
жилы, мм
двух одно- трех
четырех
одного
одного
жильных
однооднодвухтрехжильных жильных жильного жильного
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
24
32
39
60
75
105
130
165
210
20
28
36
50
60
85
100
140
175
19
28
32
47
60
80
95
130
165
21
19
23
30
39
55
70
85
120
140
19
25
31
42
60
75
95
125
150
16
21
26
38
55
65
75
105
135
95
120
150
185
240
300
400
255
295
340
390
465
535
645
215
245
275
—
—
—
—
200
220
255
—
—
—
—
175
200
—
—
—
—
—
190
230
—
—
—
—
—
165
190
—
—
—
—
—
Приложение Б
Технические данные асинхронных электродвигателей трехфазного тока с
короткозамкнутым ротором закрытого обдуваемого исполнения серии 4А.
Таблица 3
Номинал
При номинальной
КратКратность
ьная
нагрузке
ность
моментов
мощпускомакси- пуско- МинимальТипоразмер
ток при КПД Коэффиность,
вого
мального вого
напряциент
ного
кВт
жении
мощности тока
380 В
cosφ
4А71А2УЗ
4А61В2УЗ
4А80А2УЗ
4А80В2УЗ
4А902УЗ
4А1002УЗ
0,75
1,1
1,5
2,2
3,0
4,0
Синхронная частота вращения 3000 об/мин
1,7
0,77
0,87
5,5
2,2
2,5
0,775
0,87
5,5
2,2
3,3
0,81
0,85
6,5
2,2
4,6
0,89
0,87
6,5
2,2
6,1
0,845
0,88
6,5
2,2
7,9
0,865
0,89
7,5
2,2
22
2
2
2
2
2
2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
4А1002УЗ
4А112С2УЗ
4А132С2УЭ
4А1602УЗ
4А160М2УЗ
4А1802УЗ
4А18М2УЗ
4А00М2УЗ
4А2002УЗ
4Л80В4УЗ
6,5
10.0
0.875
0,91
7,5
2,2
7,5
14.8
0,875
0,88
7,5
2,2
11,5
21,2
0,88
0,9
7,5
2,2
14,0
28,5
0,88
0.91
7,5
2,2
18,5
34,6
0,885
0,92
7,5
2,2
22
41,7
0,885
0,91
7,5
2,2
30
55
0.9
0,92
7,5
2,2
37
70
0,9
0,89
7,5
2,2
45
74
0,91
0,9
7,5
2,2
Синхронная частота вращения 1500 об/мин
4А904УЗ
4А1004УЗ
4А1004УЗ
4А1124УЗ
4А124УЗ
4А132М4УЗ
4А1604УЗ
4А160М4УЗ
4А180М4УЗ '
4А180М4УЗ
4А200М4УЗ
‘
4А2004УЗ
1,5
2,2
3,0
4,0
6,5
7,5
11,5
14,0
18,5
22
30
37
45
4А80А6УЗ
4А8РВ6УЗ
4А906УЗ
4А1006УЗ
4А112М6УЗ
4А112МВ6У
З
4А1326УЭ
4А132М6УЗ
4А1606УЗ
4А160М6УЗ
4Л180М6УЗ
4Л200М6УЗ
4Л2006УЗ
4А225М6УЗ
4Л2506УЗ
0,75
1,1
1,5
2,2
3,0
4,0
6,5
7,5
11,5
14,0
18,5
22
30
37
45
3,5
0,77
0,83
5.0
2,2
5,0
0,8
0,83
6,0
2,2
6,7
0,82
0,83
6,5
2,2
8,6
0,84
0,84
6,5
2,2
11,5
0,85
0,85
7,0
2,2
15,2
0,87
0,86
7,5
2,2
5
22,0
0,87
0,87
7,5
2,2
5
29,3
0,88
0,88
7,0
2,2
5
35,8
0,89
0,88
7,0
2,2
8
41,4
0,90
0,9
7,0
2,2
0
56,1
0,90
0,9
7,0
2,2
5
68,7
0,91
0,9
7,0
2,2
83
0,92
0,9
7,0
2,2
Синхронная частота вращения 1000 об/мин
2,2
0,69
0,74
4,0
2,2
3,0
0,74
0,74
4,0
2,2
4,1
0,75
0,74
'5,5
2,2
5,6
0,81
0,73
5,5
2,2
7,4
0,81
0,76
6,0
2,2
9,2
0,82
0,81
6,0
2,2
12,3
0,85
0,8
7,0
2,2
16,5 0,855 0,81
7,0
2,2
22,6
0,86
0,86
6,0
2,2
30,0 0,875 0,87
6,0
2
36,8
0,88
0,87
6,0
2
41,4
0,9
0,9
6,5
2
56,2 0,905
0,9
6,5
2
69,5
0,91
0,89
6,5
2
84
0,915 0,89
7
2
23
2
2
1,6
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
1,2
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2,2
2
2
2
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1
1
1
1
1
1
1
Приложение В
Автоматические выключатели
Выключатели автоматические предназначены для проведения тока в нормальном
режиме и отключения тока при коротком замыкании, перегрузках и недопустимых
снижениях напряжений, для нечастых оперативных включений и отключений электрических цепей.
Таблица 4
Тип автоматического
Напряжение, В
Сила тока, А
выключателя
А-1031
220
10; 16; 20; 25
АП-50-ЗМТ
380
6; 3; 10; 16; 25; 40; 50; 63
АЕ-2040
380
10; 16; 25; 31,5; 40; 50; 63
АЕ-2050
380
80;100
ВА-51ХХХ
380
160; 200; 250; 630
ВА-57ХХХ
380
160; 200; 250
А-31ХХХ
380
300; 400; 500; 600
А-37ХХХ
380
80; 100; 160; 250
«Электрон»
380
630 – 5000
ВА-51ХХХ
380
250-630
24
Номинальные токи расцепителей, А
16; 25 1,2
63; 100 3,4
А-3700 440
160;25
660
пост.пер. 400;
0
2,3
630
АЕ2443 380 пер. 16; 20 3
25; 31;
50; 40;
50; 63
0,3; 0,6; 0,8; 1;
1,25; 1,6;
2; 2,5; 3,15; 4,5;
6,3; 8; 10; 12,5;
16;
20; 25; 31,5; 40;
50; 63; 90; 100
80; 160;
250; 400
630
кг
7
8
2-3.5
5
6
1,6; 2,5
1,6; 2,5
4; 6,3 10; 16; 25; 4; 6,3; 10; 16;
40; 50; 63
25; 40; 50; 63
Полупроводникового
0,3; 0,6;
0,8; 1; 1,25; 1,6;
2; 2,5; 3,15; 4,5;
6,3; 8; 10; 12,5;
16;
20; 25; 31,5; 40;
50; 63; 80; 100
16; 20; 25;
20; 25; 32;
32; 40; 50; 63; 40; 50; 63;
80; 100; 125; 80; 100; 125;
160; 200; 250; 160; 200; 250;
320; 400; 500; 320; 400; 500;
630
630
16; 20; 25; 31,5;
40; 50; 63
1.88-2.66
То же
2,3
теплового
4-42
АЕ20
4
Электромагнитного
Масса,
1.581.617
1
2
3
АП50Б 220
4; 36
постпер 63
500
630 – 1600
160- 1500
380
380
Тип
выключат
еля
ВА-50ХХХ
АВ-2МХХХ
Таблица 5
Номинальные Число
параметры
пар
полюсов
Напря- Ток, А
жение,
В
Приложение Г
Пускатели электромагнитные
Электромагнитные пускатели предназначены для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети трехфазных асинхронных двигателей с
короткозамкнутым ротором, а также для их остановки и реверсирования; в исполнении с
трёхполюсным тепловым реле - для защиты управляемых электродвигателей от
перегрузок недопустимой продолжительности ОТ ТОКОВ, возникающих при обрыве одной из
фаз.
Таблица 6
Электромагнитные Номинальный ток, А
Номинальное
Масса, кг
пускатели
напряжение, В
ПMЛ-1OOO
10
220/380
0,35
ПMЛ-2000
25
220/380
“1,0
ПMЛ-3000
40
220/380
“1,5
ПMЛ-4000
63
220/380
“3,5
25
ПМ-12-010
10
220/380
“0,4
ПME-200
25
220/380
“1,2
ПМА-3000
40
220/380
“1,5
ПМА-4000
63
220/380
“3,5
ПМА-5000
100
220/380
“8,0
ПМА-6000
160
220/380
“10,0
Магнитные пускатели серии ПМЕ
Таблица 7
Марка
ПМЕ-211
ПМЕ-212
ПМЕ-213
ПМЕ-214
ПМЕ-221
ПМЕ-222
ПМЕ-223
ПМЕ-224
ПМЕ-231
ПМЕ-232
ПМЕ-233
ПМЕ-234
Номинальный
Наличие
Возможность Степень защиты
ток главных теплового реле
реверса
контактов, А
32
—
—
Открытый без
кожуха
25
+
—
32
—
+
25
+
+
23
—
—
Защитный в кожухе
23
+
23
—
+
23
+
+
23
—
—
Брызгозащищённый
23
+
—
23
—
+
23
+
+
Структура условного обозначения типа пускателей.
ПМЛ XXXXXXX
26
Приложение Д
Таблица 9
Параметр
НПН-3-60
Тип предохранителя
НП2-100
Ин2-25()
1IH2-400
ПН2-600
Номинальный
ток, А:
предохранителя
63
100
250
400
плавкой вставки 8; 10; 16; 25; 30; 40; 50; 8О; 100; 120; 200; 250;
25; 32; 40; 63 60; 80; 150; 200; 250 300; 350
100)
Масса, кг
До 0,2
600
300; 400;
500; 600
0,56 3,33
ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Вопросы для самопроверки:
1.По каким двум критериям рассчитывают электрические линии?
2. В чем сущность расчета сечения проводов по условиям нагрева?
3. Напишите формулу для определения потери напряжения в линии однофазного
переменного тока.
27
4. По какому условию выбирают ток плавкой вставки предохранителя для защиты от
токов перегрузки?
5. По какому условию выбирают ток плавкой вставки предохранителя для защиты линии
от токов короткого замыкания?
6. В чем особенность защиты предохранителями с плавкими вставками асинхронных
электродвигателей с короткозамкнутым ротором?
7. Начертите и объясните схемы электроснабжения повышенной надежности.
8. Перечислите основные виды понижающих трансформаторных подстанций.
9. Начертите схему понижающей трансформаторной подстанции 6/0,4 - 0,23 кВт и
объясните назначение всех ее элементов.
10. Перечислите основные способы повышения коэффициента мощности
электроустановки.
11. В чем сущность заземления?
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. А. С. Касаткин, М. В. Немцов. Электротехника. - М. : Высшая школа, 2008. - 544 с.
2. Алиев И. И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. М. : Высшая
школа, 2004. - 480 с.
3. Рекус Г. Г. Электрооборудование производств. Учебное пособие. М. : Высшая школа,
2007.
4. Кононенко В. В, В. И. Мешкович, В. В. Муханов, В.Ф. Планидин, П. М. Чеголин.
Электротехника и электроника Ростов-на-Дону : Феникс, 2008. - 778 с.
5. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. М.: Энергоиздат,
2003. 267 с.
6. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). - М.: Энергоатомиздат.
7. Глушков. Г. Н, Фукс П. А. Электротехника и основы электроники: методические
указания и контрольные задания для студентов- заочников строительных специальностей
ВУЗов. М . : Высшая школа, 1990. - 128 с.
28