Электрификация токарного цеха

В первую группу включены: лампы освещения склада, 7 ламп токарного цеха и лампы инвентарной. Во вторую группу включены 7 ламп освещения токарного цеха, 2 лампы наружного освещения, лампы освещения венткамеры и трансформатор (в венткамере). В третью группу включены 7 ламп освещения токарного цеха, лампы освещения электрощитовой и трансформатор (в электрощитовой). Все три групповые линии подключаются к сети через специальный распределительный щит рабочего освещения, который расположен в электрощитовой. Данный щит предназначен также для защиты осветительной сети от перегрузок и коротких замыканий, а также для нечастых отключений и включений групповых линий, для этого в нем на каждую группу устанавливаются автоматические выключатели. На каждую группу и на каждое помещение имеются установочные выключатели для удобного управления освещением. В группу аварийного освещения входит 3 лампы освещения токарного цеха. Лампы аварийного освещения питаются от отдельного источника питания - щита аварийного освещения. Так как в аварийном освещении всего одна линия, вместо щита устанавливаем автомат АП50Б. Помимо щитов освещения в электрощитовой расположен щит силового оборудования.

 

3 ВЫБОР КОНСТРУКТИВНОГО  ИСПОЛНЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДОК ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ СЕТИ.

Поводку осветительной  сети выполняем кабелем марки  АВВГ, материал жилы – алюминий, оболочка из ПВХ, броня отсутствует, наружный покров отсутствует. Прокладку осуществляем открыто по строительным конструкциям и поверхностям на скобах.

 

4 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ СЕТИ.

Рабочие освещение состоит  из трех групповых линий, поэтому для рабочего освещения принимаем распределительный щит с тремя отходящими линиями. Для определения тока защитного аппарата произведем расчет рабочих токов групповых линий. Расчет производим по следующему выражению:

,                                              (4.1)

где ΣР – сумма мощностей  ламп групповой линии, кВт;

        U_ф – напряжение на линии, принимаем равным 0,22 кВ.

Определим рабочий ток первой группы:

 А.

Для последующих двух групп, а также группы аварийного освещения рабочие токи определяем тем же способом.

Вторая группа:

 А.

Третья группа:

 А

Группа аварийного освещения:

 А.

Для сети рабочего освещения принимаем  распределительный щит марки  ЯОУ8501 с автоматическими выключателями.

Для сети аварийного освещения принимаем автоматический выключатель марки АП50Б-М.

4.1 Выбор пускозащитной  аппаратуры

В качестве пускозащитных устройств для сетей рабочего и аварийного освещения принимаем автоматические выключатели. 

1. Выбираем автоматический выключатель для первой группы светильников по следующим условиям:

Соответствия номинального напряжения выключателя U_H.B номинальному напряжению сети U_C.

U_HB ≥ U_C ,                                                (4.1.1)

250B ≥ 220B.

Соответствие тока автомата рабочему току

I_HP ≥ I_P

                                                            63≥7,13

Соответствие номинального тока расцепителя автомата расчетному рабочему току электроприемников:

   I_HP ≥ k_H1I_P,                                                  (4.1.2)

где k_H1 – коэффициент надежности; k_H1=1,2...1,4.

I_HP = 1,2 ∙ 7,13=8,556 А.

Принимаем I_HP=10 А.

10 ≥ 8,556

Окончательно для первой группы светильников принимаем автоматический выключатель марки ВА47-29, с номинальным током расцепителя   I_нр= 10А.

 

2. Выбираем автоматический выключатель для второй группы светильников по условиям (4.1.1) и (4.1.2):

250B ≥ 220B

                                                            63≥7,13

I_HP=1,2 ∙ 7,86=9,43 А.

    Принимаем I_HP=10 А.

10 ≥ 9,43

          Окончательно принимаем для второй группы светильников автоматический выключатель марки ВА47-29, с номинальным током расцепителя Iнр=10 А.

 

3. Выбираем автоматический выключатель для третей группы светильников по условиям (4.1.1) и (4.1.2):

250B ≥ 220B

63≥8,25

I_HP=1,2 ∙ 8,25=9,9 А.

    Принимаем I_HP=10 А.

10 ≥ 9,9

4. Выбираем автоматический выключатель для группы аварийного освещения (4.1.1) и (4.1.2):

250B ≥ 220B

63≥1,9

I_HP=1,2 ∙ 1,9=2,28 А.

    Принимаем I_HP=2,5 А.

2,5 ≥ 2,28

 

          Окончательно принимаем для третьей группы светильников автоматический выключатель марки ВА47-29, с номинальным током расцепителя Iнр=2,5А.

 

 

         

 

 

 

4.2 Выбор сечений проводов и кабелей.

Для осветительной сети расчет сечений проводов и кабелей  будим производить по трем условиям.

1.   I_п ≥ I_р                                                                                                                                     (4.2.1)                                                                                                                                     

где  I_п – допустимый ток проводника, А;

       I_р – расчетный ток в линии, А.

2. I_п ≥ k_з ∙ I_а.з.                                                                                                                                 ( 4.2.2)

где k_з – коэффициент защиты, принимаем по таблицы 10.2.1 равным 1 ;                                           

     I_а.з. – номинальный ток автомата защиты, А.

      I_а.з. = I_р ∙ k_н;

      где k_н – коэффициент надежности, принимаем равным 1,3.

3. По допустимой потере напряжения. Допустимая потеря напряжения равна ∆U_доп = 2.5 %.

Расчет производится по выражению:

  ;                                                                                  (4.2.3)         

             где С - коэффициент, характеризующий  сеть и материал проводника,       для осветительной сети С=7,7 –алюминиевый проводник, однофазная сеть, так как для осветительной сети используем кабель марки АВВГ.

          Все необходимые данные  по  сечениям проводов мы берем  из таблицы 10.1.3.

Рассчитаем сечение  кабеля для первой группы светильников.

Рис 1.  Принципиальная схема распределения светильников в первой группе.

1. 21  > 7,13

F = 2,5 мм².

2. 21 > 10

F = 2,5 мм².    

Определяем фактические  потери напряжения при стандартном значении сечении:

Фактические потери напряжения при сечении 4 мм² составят:

Так как фактические  потери напряжения меньше допустимых, то для первой группы светильников принимаем кабель АВВГ - 1(3х2,5).

 

Рассчитаем сечение  кабеля для второй группы светильников аналогичным методом, как для первой группы:

Рис 2.  Принципиальная схема распределения светильников во второй группе.

 

1. 21 > 7,86

     F = 2,5 мм².

2. 21 > 10

     F = 2,5 мм².

Так как фактические потери напряжения больше допустимых увеличиваем сечение до 4 мм²

Производим проверку:

Так как фактические  потери напряжения меньше допустимых, то для второй группы светильников принимаем кабель АВВГ - 1(3х4).

 

Рассчитаем сечение кабеля для третей группы светильников таким же методом.

 

Рис 3.  Принципиальная схема распределения светильников в третьей группе.

 

1. 21 > 8,25

     F = 2,5мм².

2. 21 > 10

       F = 2,5 мм².

Так как фактические  потери напряжения меньше допустимых, то для третей группы светильников принимаем кабель АВВГ -1(3х2,5).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассчитаем сечение кабеля для  группы светильников аварийного освещения  тем же методом:

Рис 4.  Принципиальная схема распределения светильников в аварийной линии.

 

1. 21 > 1,9

               F = 2,5 мм².

2. 21 > 2,5

             F = 2,5 мм².

Так как фактические  потери напряжения меньше допустимых, то для группы светильников аварийного освещения принимаем кабель                 АВВГ – 1(3х2,5).

 

 

 

 

5 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИЛОВОЙ СЕТИ

Исходные данные для расчета  силовой сети:

Вид электроприемника/Номинальная  мощность, кВт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
М/4	Т/10	М/1,1	М/5,5	М/7,5	М/11	Е/40	Е/25	М/1,1	М/11	М/15	М/4
Данные двигателей						Данные трансформаторов
cosφ		КПД		Кi		Uл, кВ (2 фазы)
0,89		0,92		7		0,38

 

Примечание: Е – электронагреватели, М – асинхронные электродвигатели с к.з. ротором, Т – сварочные трансформаторы.

Все электроприемники запитаны от щита силового оборудования по радиальным линиям.

Рис 8.  Принципиальная схема распределения силового оборудования.

 

Рассчитаем рабочие  токи всех электроприемников. Для электронагревателей рабочий ток рассчитывается по выражению:

,                                                        (5.1)

где Р – активная мощность электроприемника, Вт, определяем по исходным данным;

      U – напряжение сети, В

По выражению (5.1) определим рабочий ток электронагревателей №7,8:

;

;

 

Рабочий ток для электродвигателей  определяем по следующему выражению:

.                                             (5.2)

Тогда рабочие токи для электроприемников №1, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 11 и 12 будут равны:

  ;

  ;

  ;

;

;

;

;

 

Рабочий ток для сварочного трансформатора определяется по следующему выражению:

.                                                         (5.3)

Рабочий ток для электроприемника № 2 будет равен:

;

Рассчитаем пиковые  токи для всех электроприемников  и пусковые для электродвигателей. Пусковой ток электродвигателя определяется по выражению:

I_ПУСК = Кi · I_P ;                                             (5.4)

где Кi – кратность пускового тока, принимаем равной 7.

Тогда пусковые токи электродвигателей  будут равны:

      I_ПУСК1 = 7 · 7,4= 51,8 А;

I_ПУСК3 = 7 · 2= 14А;

I_ПУСК4 = 7 · 10,2 = 71,4 А;

       I_ПУСК5 = 7 · 13,9=97,3 А;

         I_ПУСК6 = 7 · 20,4 = 142,8А;

I_ПУСК9 = 7 · 2= 14А;

I_ПУСК11 = 7 · 27,8= 194,6А;

I_ПУСК12 = 7 · 7,4 = 51,8 А;

Рассчитаем пиковые токи электродвигателя. Для двигателей, питающихся по радиальной схеме пиковый ток равен пусковому, то есть:

  I_ПИК1 = I_ПУСК1 = 51,8 А.

                                                I_ПИК3 = I_ПУСК3 = 14А.

I_ПИК4 = I_ПУСК4 = 71,4А.