Проектирование ОУ механического цеха тяжелого машиностроения и ЭО вентиляционной установки

KURSOVAYa_01_04_egorova.doc

1 Ведомость потребителей электроэнергии с указанием необходимых данных для проектирования
2 Характеристика электромеханического оборудования механического цеха тяжелого машиностроения
Расчетно-конструкторская часть
1 Светотехнический расчет освещения механического цеха тяжелого машиностроения
1.1 Выбор системы и вида освещения нормированной освещенности источников света
1.2 Размещение ОУ на плане. Выбор марки светильников и определение мощности ОУ помещений
2 Расчет ЭСН осветительных установок
2.1 Распределение нагрузки по фазам выбор и расчет количества и типаи РУ
2.2 Расчет и выбор групповых линий ЭСН способов прокладки
3 Проектирование электрооборудования вентиляционной установки
3.1 Основные требования к технологическим установкам цеха
3.2. Описание вентиляционной установки
3.3 Расчёт мощности и выбор двигателя ЭП вентиляционной установки
3.4 Описание принципиальной электрической схемы управления ЭП вентиляционной установки
3.5 Расчет и выбор аппаратов защиты и проводов вентиляционной установки
Меры электробезопасности
1 При обслуживании производственных ОУ
Известно что любой производственный механизм или электротехнологическая установка предназначаются для определенных технологических операций. Например кран для подъема и перемещения грузов токарный станок – для оттачивания заготовок пресс – для изготовления деталей давлением компрессор – для подачи сжатого воздуха электрическая печь – для плавки металла либо для нагрева заготовок с целью последующей их обработки и т.д.
В зависимости от масштабов производства и количества необходимой продукции (числа и размеров деталей количества перемещаемого груза сжатого воздуха воды и пр.) в цехах устанавливаются определенного рода станки краны соответствующей грузоподъемности компрессоры насосы вентиляторы определенной производительности и тому подобное оборудование и механизмы. При этом каждый производственный механизм имеет свои технические данные по которым он и выбирается для определенной работы. Поэтому в самом начале проектирования необходимо охарактеризовать проектируемый производственный механизм по назначению производительности размеру обрабатываемых заготовок грузоподъемности и пр. т.е. привести все технические данные которые характеризуют этот механизм и могут быть использованы при расчетах в процессе проектирования.
Целью курсового проекта является расчет и проектирование осветительной сети и электропривода вентиляционной установки механического цеха тяжелого машиностроения.
Основные задачи решаемые при проектировании систем электроснабжения:
– расчет рабочего и аварийного освещения механического цеха тяжелого машиностроения;
– определение электрических нагрузок осветительной сети;
– разработка электропривода вентиляционной установки.
1 ВЕДОМОСТЬ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ С УКАЗАНИЕМ НЕОБХОДИМЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Механический цех тяжелого машиностроения (МЦТМ) предназначен для серийного производства изделий.
Он является крупным вспомогательным цехом завода машиностроения и выполняет заказы основных цехов. Станочное отделение выполняет подготовительные операции (обдирку) изделий для дальнейшей обработки их на анодно-механических станках.
Для этой цели установлено основное оборудование: обдирочные шлифовальные анодно-механические станки и др.
В цехе предусмотрены производственные вспомогательные служебные и бытовые помещения.
Количество рабочих смен - 2.
Потребители участка имеют 2 категорию надежности ЭСН.
Каркас здания смонтирован из блоков - секций длинной 6м каждая.
Размеры цеха А х В х Н = 48х30х10 м. Вспомогательные помещения высотой 4 м.
Наименование оборудования
Шлифовальные станки
Обдирочные станки типа РТ-341
Обдирочные станки типа РТ-250
Анодно-механические станки типа МЭ-31
Анодно-механические станки типаМЭ-12
Вентилятор вытяжной
Вентилятор приточный
Стены потолок и пол в цеху выполнены из железобетона.
Класс взрывоопасной зоны в соответствии с которым производится выбор электрооборудования определяется технологами совместно с электриками проектной или эксплуатирующей организации.
Все помещения цеха тяжелого машиностроения являются не взрывоопасными.
Пожароопасной зоной называется пространство внутри и вне помещений в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества и в котором они могут находиться при нормальном технологическом процессе или при его нарушениях.
Механический цех тяжелого машиностроения относится к не пожароопасным помещениям.
Классификация помещений по электробезопасности. В отношении опасности поражения людей электрическим током различаются:
) помещения без повышенной опасности в которых отсутствуют условия создающие повышенную или особую опасность.
) помещения с повышенной опасностью характеризующиеся наличием одного из следующих условий создающих повышенную опасность:
· сырость или токопроводящая пыль;
· токопроводящиё полы (металлические земляные железобетонные кирпичные и т. п.);
· высокая температура;
· возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий имеющим соединение с землей технологическим аппаратам механизмам и т. п. с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования (открытым проводящим частям) с другой;
) особо опасные помещения характеризующиеся наличием одного из следующих условий создающих особую опасность:
· химически активная или органическая среда;
· одновременно два или более условий повышенной опасности.
Помещение цеха относится к помещениям с повышенной опасностью.
2 ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА ТЯЖЕЛОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ
Металлорежущие станки предназначены для механической обработки металлов режущими инструментами. В настоящее время имеют наиболее широкое применение на производстве.
Шлифовальные станки — станки предназначенные для шлифования (шлифовки) материалов.
Вентиляторы являются основным элементом различных вентиляционных установок. Они обеспечивают технологический процесс производства (подача газа в рабочие объемы) и условия трудовой деятельности (кондиционеры общецеховая система вентиляции).
Вентиляционные установки достаточно просто поддаются автоматизации по сигналам изменения режима и реагируют на них без участия обслуживающего персонала путем переключения в схемах управления.
Краны - это грузоподъемные устройства предназначенные для вертикального и горизонтального перемещения на небольшие расстояния достаточно тяжелых грузов.
Обдирочно-шлифовальный станок – применяется для снятия лишнего слоя с металлических заготовок. Это однодисковый или двухдисковый наждак который в свою очередь бывает стационарным (радиально-заточным и торцевальным) подвесным и специальным.
Анодно-механический станок это станок для анодно-механической обработки токопроводящих материалов любой твёрдости в т. ч. жаропрочных и твёрдых сплавов а также нержавеющих сталей. Применяется в основном для безабразивной заточки и доводки твердосплавных режущих инструментов а также для разрезки материалов.
РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
1 СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ ЦЕХА
В настоящее время существует три вида освещения – естественное искусственное и совмещенное (т.е. два первых вида вместе). Искусственное освещение применяется при работе в темное время суток и днем по условиям технологий проводимых работ. Искусственное освещение подразделяется на рабочее аварийное эвакуационное и охранное.
Рабочее освещение необходимо для трудового процесса и выполняется во всех помещениях зданий а так же на открытых пространствах предназначенных для работы прохода людей и движения транспорта. Рабочее освещение может быть общим или комбинированным. Общее освещение – при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно или применительно к расположению оборудования. Комбинированное освещение – при котором к общему добавляется местное освещение.
Аварийное освещение необходимо при аварийном отключении рабочего освещения и должно обеспечивать наименьшую необходимую освещённость рабочих мест. Аварийное освещение может работать совместно с рабочим освещением или автоматически включаться при аварии рабочего освещения.
Эвакуационное освещение - для эвакуации людей при аварийном отключении рабочего освещения. Для аварийного и эвакуационного освещения разрешается применять лампы накаливания и люминесцентные лампы.
Охранное освещение выполняется вдоль границ территорий охраняемых в ночное время. Светильники для этих целей не должны ослеплять персонал охраны. Кроме основных видов освещение выполняют по необходимости дежурное освещение в нерабочее время.
Хорошее освещение необходимо для выполнения большинства работ. Чтобы правильно спланировать рациональную систему освещения необходимо учитывать яркость источников света их расположение в помещении качество и цвет светильников. Электрическое освещение производственного помещения должно обеспечивать достаточную освещенность рабочей поверхности и создавать биоприятное распределение яркости стен и потолка в поле зрения. Эти требования положены в основу действующих норм и правил.
1.1 Выбор системы и вида освещения нормированной освещенности источников света
В качестве системы освещения выбор был сделан на комбинированное освещение так как на станках есть свое местное освещение.
Система комбинированного освещения уменьшает установленную мощность источников света и расход электроэнергии так как лампы местного освещения включаются только на время выполнения работ непосредственно на рабочем месте.
Нормируемая освещенность помещений определяется для определенного характера производства.
Выбор освещенности производится по СНИП 23-05-95 в зависимости от назначения помещения.
Расчет освещения сводится к определению светового потока и мощности ламп устанавливаемых в выбранных и размещенных по помещению светильниках. Для расчета общего равномерного освещения при горизонтальной поверхности рабочего места основным является метод светового потока учитывающий световой поток создаваемый группой ламп светильника для люминесцентных ламп или лампой для ламп накаливания. Расчет электроосвещения начинается с выбора необходимой освещенности цеха а так же с выбора типа ламп.
В данном курсовом проекте норма освещенности станочного отделения принимается равной 500 люкс т.к. в цехе установлены металлообрабатывающие станки и прессы на которых не производится сверхточные работы.
Для освещения станочного отделения цеха применяем газонаполненные лампы накаливания имеющие при одинаковой подводимой мощности более высокие световые характеристики компактность и т.д. чем лампы накаливания. Выбор производим с учетом того что все станки кроме основного имеют ещё и местное освещение выполняемое лампами накаливания поэтому стробоскопический эффект создаваемый газоразрядными лампами не влияет на работу обслуживающего персонала.
Для аварийного и эвакуационного освещения разрешается применять лампы накаливания люминесцентные и светодиодные лампы. Аварийное освещение обеспечивается светильниками со встроенным аккумулятором на 180 мин работы после исчезновения напряжения типа ЛБА3924 и указателями "Выход" расположенными над выходами из цеха (по одному над каждым выходом).
Освещенность аварийного освещения составляет 5% от основного. Для аварийного освещения применяем светодиодные лампы.
Наименование помещения
Условия окружающей среды
Станочное отделение 1
Станочное отделение 2
Станочное отделение 3
Трансформаторная подстанция
Аварийного освещения
PBH – PS2 18 W 4000 К
Луч 220-С63 БАП ДРАЙВ 6 Вт
Расстояние от светильника до перекрытия в цехе составляет 12 м а для вспомогательных помещений 0.4м а высота расчётной поверхности - 08 м.
Расчётная высота помещения определяется по выражению:
где Н - высота помещения м;
hp - высота рабочей поверхности м;
hс - высота подвеса светильников м.
h1 = 10– 12 – 08 = 8м;
h2 = 4– 04– 08 = 28 м;
Расчет рабочего освещения выполняем с учетом характеристик ламп. Выполняем расчеты и заполняем полученные результаты в таблицу 4.
Для расчетов определяем индекс помещений и расстояние от стены до светильника и ряда светильников.
Индекс помещения находим из формулы:
где А – длина станочного отделения;
В – ширина станочного отделения;
Hр – расчетная высота помещения;
КСС для этого светильника равна Г.
Распределение освещенности по освещаемой поверхности определяется типом КСС и отношением расстояния между соседними светильниками или их рядами к высоте их установки Lh.
Допускается увеличение указанных значений отношений Lh не более чем на 30 % кроме КСС типа К.
Определив h и задавшись значением Lh = 08 вычислим расстояние L.
L1 = 08 · 8 = 6.4 м – для высоких помещений
L2 = 08 · 2.8 = 2.24 м – для низких помещений
Определим число рядов светильников:
где l - расстояние от крайних светильников или рядов светильников до стен в метрах (принимается (03 05)L в зависимости от наличия вблизи стен рабочих мест).
Определим число светильников в ряду
NR=8 - число светильников в одном ряду цеха.
Все полученные результаты округляются до ближайшего целого числа после чего пересчитываются реальные расстояния:
между рядами светильников:
между центрами светильников в ряду:
Для прямоугольных помещений проверяется условие:
8408 = 144- что соответствует допустимым пределам.
Из приведенных расчетов мы получили что для освещения 1 зоны цеха необходимо 3 ряда по 8 светильников в каждом (N = 24). Расстояние между крайними рядами светильников до стен 192 метра. Расстояние между рядами светильников составляет 408 метров. Расстояние между центрами подвеса светильников 588 метра.
После расчетов приведенных выше необходимо произвести расчет светового потока и произвести выбор мощности источника света.
Для кривой силы света Г- 4 индекса помещения iп =118 коэффициента отражения стен ρс = 07 потолка ρ п= 05 рабочей поверхности ρр = 01 по таблице 12[Л. 4] найдём коэффициент использования светильников oy.
Он равен: oy = 70 + = 776%
По таблице 7[Л.4] учитывая характер производства выберем коэффициент запаса Кз = 14.
Суммарный световой поток одного ряда светильников составит:
Из [Л4. стр.17] находим ближайшую стандартную лампу ДРЛ400(6)-4 со световым потоком 23500 лм. Выбираем светильник ГСП04-400.
Проверяем расхождение расчётного и номинального световых потоков лампы:
Завышено на что находится в допустимых пределах.
NR=6 - число светильников в одном ряду цеха.
472 = 103- что соответствует допустимым пределам.
Из приведенных расчетов мы получили что для освещения 1 зоны цеха необходимо 2 ряда по 6 светильников в каждом (N = 12). Расстояние между крайними рядами светильников до стен 24 метра. Расстояние между рядами светильников составляет 72 метров. Расстояние между центрами подвеса светильников 744 метра.
40 = - что соответствует допустимым пределам.
Из приведенных расчетов мы получили что для освещения 1 зоны цеха необходимо 1 ряд по 3 светильников в каждом (N = 6). Расстояние между крайними рядами светильников до стен 24 метра. Расстояние между рядами светильников составляет 0 метров. Расстояние между центрами подвеса светильников 744 метра.
Для кривой силы света Г- 4 индекса помещения iп =06 коэффициента отражения стен ρс = 07 потолка ρ п= 05 рабочей поверхности ρр = 01 по таблице 12[Л. 4] найдём коэффициент использования светильников oy.
Из [Л4. стр.17] находим ближайшую стандартную лампу ДНАТ400-1 со световым потоком 47000 лм. Выбираем светильник ЖСП01-400-012
L2 = 08 · 2.8 = 2.24 м
NR= 6 - число светильников в одном ряду цеха.
3166 = 128 - что соответствует допустимым пределам.
Из приведенных расчетов мы получили что для освещения 1 зоны цеха необходимо 2 ряда по 6 светильника в каждом (N = 12). Расстояние между крайними рядами светильников до стен 067 метра. Расстояние между рядами светильников составляет 166 метров. Расстояние между центрами подвеса светильников 213 метра.
Из [Л4. стр.17] находим ближайшую стандартную лампу Jasway 18 Вт со световым потоком 1350 лм.
NR= 3 - число светильников в одном ряду цеха.
3233 = 1 - что соответствует допустимым пределам.
Из приведенных расчетов мы получили что для освещения 1 зоны цеха необходимо 3 ряда по 3 светильника в каждом (N = 9). Расстояние между крайними рядами светильников до стен 067 метра. Расстояние между рядами светильников составляет 233 метров. Расстояние между центрами подвеса светильников 233 метра.
Из [Л4. стр.17] находим ближайшую стандартную лампу СПП круг 8 Вт 230 В со световым потоком 640 лм.
3166 = 140 - что соответствует допустимым пределам.
Из приведенных расчетов мы получили что для освещения 1 зоны цеха необходимо 2 ряда по 3 светильника в каждом (N =6). Расстояние между крайними рядами светильников до стен 067 метра. Расстояние между рядами светильников составляет 166 метров. Расстояние между центрами подвеса светильников 233 метра.
Для кривой силы света Г- 4 индекса помещения iп =071 коэффициента отражения стен ρс = 07 потолка ρ п= 05 рабочей поверхности ρр = 01 по таблице 12[Л. 4] найдём коэффициент использования светильников oy.
NR= 4 - число светильников в одном ряду цеха.
5233 = 109 - что соответствует допустимым пределам.
Из приведенных расчетов мы получили что для освещения 1 зоны цеха необходимо 3 ряда по 4 светильника в каждом (N =12). Расстояние между крайними рядами светильников до стен 067 метра. Расстояние между рядами светильников составляет 233 метров. Расстояние между центрами подвеса светильников 255 метра.
Из [Л4. стр.17] находим ближайшую стандартную лампу Kanlux AREAL LEDD 20 Вт NW 29592 1710 лм.
Из [Л4. стр.17] находим ближайшую стандартную лампу светодиодный потолочный ALS 29 8 Вт 230 В 6400 К IP 20 со световым потоком 1440 лм.
Расстояние от крайних светильников до стен м
Расстояние между рядами м
Коэффициент использования
Световой поток лампы лм
Расстояние между светильниками м
Аварийное освещение выполняется 2-х видов: для продолжения работы и для эвакуации людей.
Аварийное и рабочее освещение запитывают от разных трансформаторов трансформаторной подстанции цеха.
Для аварийного освещения цеха каждой зоны мы предполагаем что светильники аварийного освещения будут располагаться между рядами основного освещения.
Также для расчета аварийного освещения нам надо найти общую освещенность помещений. Согласно п.7.63 СНиП 23 – 05 – 95 аварийное освещение должно обеспечивать не менее 5% от нормируемого общего показателя освещенности и должно быть не менее 2 лк от общей освещенности.
Минимальная освещенность эвакуационного освещения зон повышенной опасности должна составлять 10 % нормируемой освещенности для общего рабочего освещения но не менее 15 лк. Равномерность освещенности Емин Емакс должна быть не менее 1:10.
Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильников рабочего освещения типоразмерами или специально нанесенными знаками [4].
Коэффициент запаса Кз = 12 для светодиодных светильников.
зона. Норма освещённости составляет Ен= 500 лк. Соответственно для аварийного освещения 6% от 500 лк будет 30 лк.
Принимаем для выполнения аварийного освещения промышленный подвесной светодиодный светильник «Турин» ОСС-36X-IP54.
Фном = 3600 лм КПД = 65%
Определим количество светильников необходимое для создания освещенности в аварийной ситуации:
Принимаем количество светильников аварийного освещения 10 шт.
Производим расстановку светильников на плане помещения:
Ряды светильников располагаем между рядами основных светильников на расстоянии 4 м ряд от ряда и на расстоянии 10м друг от друга.
Принимаем количество светильников в ряду n1= 5 шт.
Принимаем количество рядов n2= 2 ряда.
Определяем расстояние от стены до ближайшего светильника и ряда:
lA = 45 – 410 = 5 м lA =25 м
lВ = 12 – 4 м =8 м lВ =4 м
зона. Норма освещённости составляет Ен= 500 лк. Соответственно для аварийного освещения 6% от 500 лк будет 30 лк. Принимаем для выполнения аварийного освещения промышленный подвесной светодиодный светильник «Турин» ОСС-36X-IP54 Фном = 3600 лм КПД = 65%
Принимаем количество светильников аварийного освещения 9 шт.
Ряды светильников располагаем между рядами основных светильников на расстоянии 5 м ряд от ряда и на расстоянии 15 м друг от друга.
Принимаем количество светильников в ряду n1= 3 шт.
Принимаем количество рядов n2= 3 ряда.
lA = 42 – 215 = 12 м lA =6 м
lВ = 12 – 25 м = м lВ =1 м
что находится в допустимых пределах.
Принимаем количество светильников аварийного освещения 5 шт.
Ряды светильников располагаем между рядами основных светильников на расстоянии 0 м ряд от ряда и на расстоянии 74 м друг от друга.
Принимаем количество рядов n2= 1 ряда.
lA = 42 – 74 4 = 124 м lA =62 м
И оставляем 3 светильника
зона. Норма освещённости составляет Ен= 200 лк. Соответственно для аварийного освещения 10% от 200 лк будет 20 лк. Принимаем для выполнения аварийного освещения промышленный светодиодный светильник «EPISTAR» 5W IP54220V.
Фном = 550 лм КПД = 65%
Принимаем количество светильников аварийного освещения 3 шт.
Ряды светильников располагаем между рядами основных светильников на расстоянии 15 м ряд от ряда и на расстоянии 426 м друг от друга.
lA = 12 – 2426 = 348 м lA =174 м
зона. Норма освещённости составляет Ен= 75 лк. Соответственно для аварийного освещения 20% от 75 лк будет 15 лк. Принимаем для выполнения аварийного освещения промышленный светодиодный светильник «Луч» 220-С63 БАП ДРАЙВ 6Вт.
Фном = 850 лм КПД = 65%
Принимаем количество светильников аварийного освещения 2 шт.
Ряды светильников располагаем между рядами основных светильников на расстоянии 2 м ряд от ряда и на расстоянии 233 м друг от друга.
Принимаем количество светильников в ряду n1= 2 шт.
lA = 6 – 233 = 367 м lA =184 м
зона. Норма освещённости составляет Ен= 75 лк. Соответственно для аварийного освещения 20% от 75 лк будет 15 лк. Принимаем для выполнения аварийного освещения промышленный подвесной светодиодный светильник СБАП «СБА1093».
Фном = 240 лм КПД = 80%
Ряды светильников располагаем между рядами основных светильников на расстоянии 15 м ряд от ряда и на расстоянии 3 м друг от друга.
lA = 6 – 3 = 3 м lA =15 м
зона. Норма освещённости составляет Ен= 200 лк. Соответственно для аварийного освещения 10% от 200 лк будет 20 лк. Принимаем для выполнения аварийного освещения промышленный подвесной светодиодный светильник СБАП «ДВА3928».
Фном = 300 лм КПД = 80%
Принимаем количество светильников аварийного освещения 6 шт.
Ряды светильников располагаем между рядами основных светильников на расстоянии 233 м ряд от ряда и на расстоянии 255 м друг от друга.
lA = 9 – 2255 = 39 м lA =195 м
lВ = 6 – 233 =367 м lВ =184 м
зона. Норма освещённости составляет Ен= 150 лк. Соответственно для аварийного освещения 10% от 150 лк будет 15 лк. Принимаем для выполнения аварийного освещения промышленный подвесной светодиодный светильник СБАП «СБА1093».
Принимаем количество светильников аварийного освещения 4 шт.
Ряды светильников располагаем между рядами основных светильников на расстоянии 233 м ряд от ряда и на расстоянии 233 м друг от друга.
Кол-во светильников в ряду шт
2 РАСЧЕТ ЭСН ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
2.1 Распределение нагрузки по фазам Расчет и выбор групповых линий ЭСН способов прокладки
Провожу выбор способов прокладки и марок проводников осветительных линий.
Для групповых линий следует применять кабели и провода с медными жилами. Питающие и распределительные линии как правило должны выполняться кабелями с алюминиевыми жилами если их расчетное сечение равно 16 мм2 и более. Для осветительной сети следует выбирать небронированные кабели с пластмассовой изоляцией: поливинилхлоридной (ВВГ АВВГ ВВГнг-LS АВВГнг-LS) из сшитого полиэтилена (АПвВГ ПвВГ АПвВГнг ПвВГнг) или с резиновой изоляцией (ВРГ АВРГ 3.2.5 Выбор сечений линий осветительной сети).
Сечения линий выбираются по допустимому нагреву от длительно протекающего тока нагрузки и проверяются по потере напряжения и на соответствие выбранному аппарату защиты.
Выбор сечений по допустимому нагреву условие выбора:
где Iр – рабочий (расчетный) ток линии А;
Iq – длительно допустимый ток для выбранной марки проводника А.
Расчетный ток для однофазной групповой линии определяется по формуле:
где Рр – расчетная мощность групповой линии кВт определяемая по формуле Рр = N· ·Рл;
cos φ– средневзвешенный коэффициент мощности равен 057.
Делим сеть рабочего освещения лампами ДРЛ на 3 линии и рассчитываем ток одной наиболее нагруженной линии:
Л1 = Л2 = Л3 = 13 светильников по 400 Вт = 5200 Вт.
следовательно что для проводки освещения станочного отделения цеха нам необходим кабель ВВГ 3х5 мм2
Для распределительных и питающих линий расчетную мощность необходимо определять с учетом коэффициента спроса:
Расчет расчетной мощности [7 стр.14]:
ΣРр = 52х3 = 156 кВт
Осветительная нагрузка всего цеха определяют по коэффициенту спроса:
Где Кс = 112 при питании по линии одного щитка
Рроу = 112 х 156 = 1747 Вт.
Ток питающей линии Iр = А
Так как ТП находится вне цеха то выбираем питающий кабель ВВБГ 5х6мм2 – силовой с 5 медными жилами сечением 6 мм2 бронированный в изоляции и оболочке из негорючего поливинилхлоридного пластиката
прокладываемый по стенам и на тросах.
cos φ– средневзвешенный коэффициент мощности равен 1.
Делим сеть рабочего освещения лампами СД на 3 линии и рассчитываем ток одной наиболее нагруженной линии:
Л4 = Л5 = Л6 = 22 светильника по 354 Вт = 7788 Вт.
следовательно что для проводки освещения станочного отделения цеха нам необходим кабель ВВГ 3х4 мм2
ΣРр = 7788х3 = 23364 кВт
Где Кс = 1 при питании по линии одного щитка
Рроу = 1 х 23364 = 23364 Вт.
Так как ТП находится вне цеха то выбираем питающий кабель ВВБГ 5х4мм2 – силовой с 5 медными жилами сечением 4 мм2 бронированный в изоляции и оболочке из негорючего поливинилхлоридного пластиката прокладываемый по стенам и на тросах.
Для аварийного освещения цеха применяем 10 на 36 Вт 9 на 36 Вт 3 на 6 Вт 3 на 5 Вт 2 на 6 Вт 2 на 8 Вт 6 на 12 Вт 4 на 8 Вт ( 3 зоны) и 2 световых указателя «Выход» марки ДБО 01 мощностью 1 Вт и подключаем их к одному щитку по 3 линиям (10920).
Л1=10 светильников на 360 Вт
Л2=9 светильников на 324 Вт
Л3=20 светильников на 255 Вт
Рассчитываем силу тока для наиболее нагруженной линии
По таблице выбираем марку и сечение кабеля. Выполняем сеть аварийного освещения кабелем ВВГ 3×2 мм2.
Расчет расчетной мощности аварийного освещения [7 стр.14]:
ΣРр = 336х3 = 108 Вт
Рроу = 1 х 108 = 108 Вт.
По таблице выбираем марку и сечение кабеля. Выполняем сеть аварийного освещения кабелем ВВГ 5×2 мм2.
2.2Выбор и расчет количества и типаи РУ
Согласно расчетам выбираем щит освещения для рабочего освещения 1 ЩРО 8505 УХЛ4 с вводным ABB S203-3P и выводными автоматами AS AD 14S IEK MAD 13-4-050-C-300.
Согласно расчетам выбираем щит освещения для рабочего освещения 2 ЩРО 8505 УХЛ4 с вводным ABB S203-3P и выводными автоматами УЗО IEK AS BD1-63 MDV10-4.
Выбираем щит аварийного освещения ОЩА-6 с вводным ВА47-29 и выводным автоматом ABB 4P SH204L C25.
Заносим данные в таблицу 7.
Количество светильников шт.
Общая мощность групповой линии светильников кВт
Сила тока групповой линииА
AS AD 14S IEK MAD 13-4-050-C-300 на 50А
УЗО IEK AS BD1-63 MDV10-4 на 40А
ABB 4P SH204L C25 на 25А
Количество выключателей
Кабель питающей линии
Кабель групповой линии
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ УСТАНОВКИ
3.1 Основные требования к электрооборудованию технологических установок цеха
Электроснабжение объекта может осуществляться от собственной электростанции энергетической системы при наличии собственной электростанции.
Требования представляемые к надёжности электроснабжения от источников питания определяются потребляемой мощностью объекта и его видом.
Приёмники электрической энергии в отношении обеспечения надёжности электроснабжения разделяются на несколько категорий.
Первая категория – электроприёмники перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей значительный экономический ущерб повреждение дорогостоящего оборудования расстройство сложного технологического процесса массовый брак продукции.
Из состава электроприёмников первой категории выделяется особая группа (нулевая категория) электроприёмников бесперебойная работа которых не обходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы для жизни людей взрывов пожаров и повреждения дорогостоящего оборудования.
Электроприёмники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания при отключении одного из них переключение на резервный должно осуществляться автоматически. Согласно определению ПУЭ независимыми источниками питания являются такие на которых сохраняется напряжение при исчезновении его на других источниках питающих эти электроприёмники. Согласно ПУЭ к независимым источникам могут быть отнесены две секции или системы шин одной или двух электростанций или подстанций при соблюдении следующих условий:
- каждая эта секция или система шин питается от независимых источников.
- секции шин не связаны между собой или же имеют связь автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций шин.
Для электроснабжения электроприёмников особой группы должен предусматриваться дополнительный третий источник питания мощность которого должна обеспечивать безаварийную остановку процесса.
Вторая категория – электроприёмники перерыв электроснабжения которых приводит к массовым недоотпускам продукции массовым простоям рабочих механизмов.
Электроприёмники второй категории рекомендуется обеспечивать от двух независимых источников питания переключение можно осуществлять не автоматически.
Третья категория – все остальные электроприёмники не подходящие под определение первой и второй категорий.
Электроснабжение электроприёмников третьей категории может выполняться от одного источника при условии что перерывы электроснабжения необходимые для ремонта и замены поврежденного оборудования не превышают одних суток.
Согласно задания механический цех тяжелого машиностроения и ЭО вентиляционной установки
цех относится ко 2 и 3 категории надежности электроснабжения следовательно применяем 2 категорию электроснабжения.
Вторая категория - электроприемники перерыв электроснабжения которых приводит к массовым недоотпускам продукции массовым простоям рабочих механизмов. Допустимый интервал продолжительности нарушения электроснабжения для электроприемников второй категории не более 30 мин.
Для снижения перебоев в электроснабжении используется резервная перемычка на ближайшую подстанцию.
Электрическая аппаратура и токоведущие части должны быть надежно изолированы и укрыты в корпусе станка или специальных закрытых со всех сторон шкафах кожухах и т. п. Дверцы (кожухи) шкафов и ниш станков блокируются с вводным выключателем так чтобы при включении его нельзя было открыть дверцу (кожух) а при открытой дверце (кожухе) нельзя было включить вводный выключатель. Блокирующие устройства должны позволять квалифицированному электротехническому персоналу производить осмотр аппаратуры находящейся под напряжением при условии что после закрывания дверец эти устройства снова вступят в действие.
В случае нецелесообразности использования указанной блокировки допускается применение и других технически обоснованных способов защиты исключающих возможность случайного прикосновения к токоведущим частям например запирания дверец замком со специальным ключом находящимся только у дежурного электромонтера или с винтами которые нельзя извлечь без специального инструмента (трехгранного торцевого ключа) и т. п. Независимо от принятого способа защиты на всех дверцах крышках кожухах с лицевой стороны должны иметься четкие предостерегающие знаки «Молния».
Металлические части конструкции станков и прессов а также отдельно стоящие электрические устройства (шкафы пульты управления и т.п.) которые могут оказаться под напряжением вследствие повреждения изоляции и замыкания на корпус необходимо заземлять в соответствии с Правилами устройства электроустановок.
На станине станка (у основания) находится винт заземления с двумя оцинкованными или лужеными шайбами между которыми закрепляют заземляющий провод. Возле этого винта на станине должна быть четкая нестирающаяся надпись: «Заземление».
Для предотвращения ослабления контакта заземляющего провода вследствие сотрясения (вибрации) оборудования должны применяться контргайки контрящие шайбы и др. Заземление оборудования которое устанавливают на движущихся частях станка или периодически демонтируют необходимо выполнять с применением гибких проводников.
Если электроприборы и электрооборудование размещаемые на станке изолированы от его станины то их заземляют обособленно.
Электроаппаратура и электропровода должны быть защищены от воздействия керосина масла охлаждающих жидкостей стружки пыли и возможного механического повреждения.
Необходимо установить постоянный контроль за состоянием крышек и кожухов которыми закрыты электроаппаратура токоведущие части клеммы присоединенные к ним неизолированные концы проводов и т.п.
В электрической схеме станка следует предусмотреть так называемую нулевую защиту предотвращающую самопроизвольное включение электропривода при восстановлении внезапно отключенного напряжения.
В случае воздействия на аварийную кнопку «Стоп» все установленные на станке электродвигатели и пусковые устройства должны отключаться. При восстановлении напряжения их самопроизвольное включение недопустимо.
Вводный выключатель нельзя использовать в качестве пускового устройства так как он не обеспечивает нулевой защиты. Его следует размещать в удобном и легкодоступном месте на высоте 06 17 м над уровнем пола или площадки обслуживания.
Вращающиеся устройства для закрепления обрабатываемых деталей (патроны планшайбы хомутики и др.) должны иметь гладкие наружные поверхности. При наличии выступающих частей или незаделанных углублений эти устройства необходимо снабдить ограждениями.
В конструкциях вновь проектируемых многошпиндельных сверлильных станков следует предусматривать специальные устройства для пуска и выключения каждого шпинделя. Если при выполнении работы используется один шпиндель то остальные должны быть выключены
Вертикально- и радиально-сверлильные станки нужно оснащать устройствами предупреждающими самопроизвольное опускание траверсы хобота и кронштейна.
Необходимо чтобы приспособления для закрепления рабочего инструмента на сверлильных станках обеспечивали надежный зажим и точное центрирование инструмента и не имели выступающих частей (кулачки винты клинья планки и т.п.). В тех случаях когда невозможно выполнить это требование выступающие части следует закрыть гладкими кожухами.
Фрезерные станки должны быть оборудованы быстродействующими и надежными тормозными устройствами.
Устройство и условия эксплуатация всех станков (шлифовальные заточные и т.п.) предназначенных для работы с абразивным инструментом а также особенности его применения должны удовлетворять требованиям ГОСТ 12.2.001—74.
3.2 Описание вентиляционной установки
Основной задачей вентиляции является организация эффективного воздухообмена между улицей и производственными помещениями. От того какими характеристиками обладает вентиляционная установка будет зависеть качество и интенсивность воздухообмена.
Классификация систем вентиляции осуществляется по различным характеристикам:
по типу подачи и отвода воздуха – естественная и принудительная вентиляция с механическим побуждением;
по обслуживаемой площади – местная (локальная) и общеобменная (центральная);
по принципу функционирования – приточная вытяжная приточно-вытяжная;
по техническому устройству – моноблочные и наборные.
Важнейшими техническими характеристиками вентиляционных установок являются:
производительность по воздуху. Определяется исходя из объема воздуха который установка может заменить в течение определенного промежутка времени. Устанавливается в куб.метрах в час. Данная характеристика служит для условного деления вентиляционного оборудования на бытовое промышленное и полупромышленное. Вентиляционная установка производительностью до 1000 куб.мчас считается бытовой к полупромышленному принято относить оборудование производительностью от 1000 до 2000 куб.мчас промышленному – свыше 2000 куб.мчас;
мощность нагрева. Исчисляется в кВт;
рабочее давление создаваемое вентилятором. Обеспечивает безопасные условия эксплуатации системы ее надежность долговечность степень пожарной безопасности и пр.;
уровень создаваемого шума (в дБ). Этот показатель определяет в каких помещениях может эксплуатироваться данная установка;
скорость воздушного потока. Зависит от многих показателей в т.ч. от площади сечения воздуховода. Расчет вентиляции по этому показателю позволяет устранить риск возникновения сквозняков и обеспечивает максимально комфортный воздухообмен.
В состав вентиляторной установки входят вентилятор с приводным двигателем и вспомогательным комплектующим оборудованием (шиберами на всасывающем и напорном патрубке измерительной аппаратурой пусковыми устройствами двигателя и пр.) и воздухопроводы. В состав вентиляторной установки иногда могут быть отнесены и аппараты включенные в воздухопроводы (фильтры калориферы циклоны скрубберы и т. п.).
Вентиляторы предназначенные для перемещения воздуха содержащего механические примеси называются пылевыми вентиляторами.
Пылевые вентиляторы предназначены для перемещения пылегазовоздушных смесей агрессивность которых по отношению к углеродистым сталям обыкновенного качества не выше агрессивности воздуха с температурой до +80ОС не содержащих липких веществ.
Содержание механических примесей в перемещаемой среде не более 1 кгм3. Размеры перемещаемых частиц в отсасываемом воздухе не более 2 мм. Вентиляторы изготавливаются в климатическом исполнении У (умеренный климат). Температура окружающей среды – 40 +40ОС.
По конструкции и принципу действия вентиляторы делятся на два основных типа – радиальные (центробежные) и осевые. В системах вентиляции и теплоэнергетических установках чаще всего применяются радиальные осевые и диаметральные вентиляторы.
На рис. 1 представлен радиальный пылевой вентилятор типа BЦП 7-40: количество радиальных лопаток — 6; ременный привод; направление вращения — левое и правое; одностороннее всасывание; корпус — поворотный спиральный.
Радиальный вентилятор конструктивно (рис. 2) представляет собой расположенное в спиральном корпусе 3 рабочее колесо 6 при вращении которого воздух поступающий через входной патрубок 1 попадает в межлопаточные каналы колеса и под действием центробежной силы перемещается по этим каналам собирается в спиральном корпусе и далее подается в выходной патрубок 2. При прохождении газа через рабочее колесо его давление и кинетическая энергия возрастают.
Рис. 2. Радиальный вентилятор: 1– входной патрубок; 2 – выходной патрубок; 3 – корпус; 4 – электродвигатель; 5 – станина; 6 – рабочее колесо
Воздухозаборная решетка
В вентиляционную систему воздух с улицы попадает через воздухозаборную решетку выполняющую декоративную и защитную функцию. Воздухозаборная решетка препятствует проникновению крупного мусора и осадков (дождя снега) в систему вентиляции. Форма решетки может быть как круглой так и прямоугольной. Для изготовления воздухозаборной решетки используется металл или пластик.
Воздушный клапан используется для предотвращения проникновения уличного воздуха при выключенной системы вентиляции особенно это актуально в холодное время года. По типу исполнения воздушные клапаны делятся на механические и с электроприводом. Клапаны воздушные с электроприводом полностью автоматизированы и управление ими осуществляется с помощью приборов автоматики. Механические воздушные клапаны чаще всего дополняют обратным клапаном или «бабочкой» который под действием пружин при выключении системы вентиляции закрывает доступ уличному воздуху. Такой вариант более экономичен и целесообразен при выключении системы вентиляции на длительное время.
Вентиляционный фильтр
Вентиляционный фильтр защищает вентиляцию и обслуживаемое помещение от загрязнения различных примесей и пыли. По типу очистки вентиляционные фильтры делятся на три класса: грубая очистка (европейский стандарт EU1-EU4) позволяет задержать 60-90% частиц пыли с размерами более 10 мкм тонкая очистка (стандарт EU5-EU9) - 60-95% частицы до 1 мкм особо тонкая очистка (EU10-EU14) до 01 мкм и 97-99999%. В фильтрах с грубой очисткой используются ткани из синтетических волокон или металлическая сетка. При загрязнении качество фильтрации резко снижается. Необходимо регулярно очищать вентиляционные фильтры. Для того чтобы контролировать степень загрязненности фильтров можно использовать дифференциальные датчики давления.
Канальные нагреватели
В приточной системе вентиляции в зимнее время не обойтись без канального нагревателя подогревающего поступающие воздушные массы. По типу исполнения канальные нагреватели делятся на водяные и электрические. Водяные нагреватели более экономичны в эксплуатации однако требуют к себе повышенного внимания при установке и обслуживании есть опасность замерзания поэтому необходимо контролировать состояние водяной обвязки и всей системы вентиляции в целом в холодное время года. Электрические нагреватели более дорогие в обслуживании однако их установка достаточно проста и при эксплуатации нет нужды постоянно их контролировать.
Для минимизации шума в воздуховодах после вентиляторов как правило устанавливают шумоглушители. Большинство шумов возникает при завихрении воздуха на лопастях вентилятора. В шумоглушителях для глушения шума используют стекловолокно или минеральную вату.
В системах вентиляции для перемещения воздушных масс используют воздуховоды которые выпускаются в двух исполнениях: жесткие и гибкие. Гибкие воздуховоды удобны при транспортировке и монтаже однако из-за рефренной поверхности оказывают гораздо большее сопротивление в отличие от жестких поэтому гибкие воздуховоды используют на небольшой протяженности. Основная характеристика воздуховодов – площадь поперечного сечения. Данный параметр подбирают таким образом что бы шум от движущегося воздуха не превышал допустимых значений.
Воздухораспределители
В обслуживаемое помещение воздух попадаете через решетки или диффузоры. Воздухораспределители обеспечивают равномерное распределение воздушных масс по комнате а также используются для декоративных целей.
Для автоматизации системы вентиляции используют приборы автоматики которые запускают систему вентиляции и управляют ей в рабочем режиме. Как правило автоматика монтируется в электрическом щите и позволяет не только управлять включением и выключением системы но и управляет работой вентилятора калорифера следит за загрязнением фильтров защищает систему от замерзания.
3.3 Расчёт мощности и выбор электродвигателя и ЭО вентиляционной установки
Выбор электродвигателя предполагает:
выбор рода тока и номинального напряжениякоторый осуществляют исходя из экономических соображений с учетом того что самыми простыми дешевыми и надежными являются асинхронные двигатели а самыми дорогими и сложными — двигатели постоянного тока;
выбор номинальной частоты вращения;
выбор конструктивного исполнения двигателякоторый выполняют учитывая три фактора: защиту его от воздействия окружающей среды способ и обеспечение охлаждения и способ монтажа.
При выборе мощности двигателя для вентилятора как и для всех механизмов с продолжительным режимом работы и постоянной нагрузкой требуемая мощность двигателя находится по мощности на валу механизма с учетом потерь в промежуточных механических передачах.
Мощность двигателя осевого вентилятора определяется по формуле
Рдв = kз (Q×Н×10-3)hв×hп [кВт]
где Q – производительность вентилятора м3с;
k3 – коэффициент запаса принимается равным kз=11 16;
в – КПД вентилятора принимается равным в=04 06;
п – КПД механической передачи принимается равным п=087 09.
Рдв = 11 (08×04×10-3) 04×088 = 100 кВт
Исходя из расчетного значения мощности двигателя выбирается двигатель стандартной мощности: АИР S4280 100 кВт КПД 935 cos φ 091
Назначение. Для пуска управления и защиты силовой цепи и цепей управления вентиляционной установки (ВУ). Вентиляционная установка предназначена для проветривания производственных помещений (ПП) и поддерживания температуры в заданных пределах ( Тзад°С).
Основные элементы схемы
М1 М2 М3 М4 –приводные асинхронные двигатели с коротко замкнутым ротором вентиляторов первой и второй группы.
КМ1 КМ2 КМ3 – контакторы: линейные малой средней и большой скорости.
КМ4 – контактор подключения второй группы вентиляторов.
КМ5 – контактор отключения всех вентиляторов в «автоматическом» режиме управления при Т°С Тзад°С> Т2°С).
АА2 (К3 и К4) – регулятор температуры с выходным реле для «автоматического» управления вентиляторами при больших отклонениях температуры воздуха в
SAC2 в положении “А” автоматическое управление.
SAC2 в положении “Р” ручное управление.
Поданы все виды питания(QF1 QF2 QF3 QF4 QF5)
Тпомещения = Тзаданое
Положения органов управления:
При этом АА1 АА2 подключены. Реле К1-К4 отключены при этом срабатывают КМ6 и КМ3 собирается цепь катушки линейного контактора КМ1.
От пайки Т переключаются на среднюю скорость (КМ3.1)
КМ1 срабатывает через автотрансформатор(АТ) Т к сети подключаются М1 и М2 (КМ1).
Вентиляторы 1 и 2 работают на средней скорости и проветривают производственное помещение со средней интенсивностью.
Автоматическое управление:
Т1= Тпомещения > Тзаданое
При этой температуре срабатывает реле К1 блокируются цепи катушки контактора КМ2 и блокируется цепь катушки контактора КМ3.
Готовится цепь катушки контактора КМ4. КМ3 отключается. Собирается цепь катушки КМ4.
Размыкается цепь отпаек Т. Кратковременно размыкается цепь КМ1.
Готовится цепь катушки КМ2.
Примечание: ввиду быстротечности процесса и наличие достаточного магнетизма контактор КМ1 не потеряет питание поэтому АТ Т не отключится.
М1 и М2 перейдет на большую скорость восстановиться цепь питания катушки КМ1. Вентиляторы 1 и 2 заработают на высокой скорости и проветривают помещение.
Примечание: если оба вентилятора справляются то температура будет снижаться и при достижении и её Тпомещения = Тзаданое ВУ вернутся в исходное состояние если же нет то Т3= Тпомещения >> Тзаданое сработает реле К3 собирается цепь КМ5.
КМ5 срабатывает подключается вторая группа вентиляторов. ВУ работают на большой скорости. Если ВУ справляются то температура помещения будет снижаться и при достяжении заданной температуры вернется в исходное положение.
Т2 = Тпомещения Тзаданое при этой температуре срабатывает реле К2 при этом блокируются цепи КМ3 и КМ4. Готовится цепь катушки КМ2.
КМ3 отключается размыкая цепь отпаек Т размыкается цепь катушки КМ1 кратковременно. Собирается цепь катушки КМ2.
КМ2 срабатывает М1 и М2 перейдут на малую скорость. Восстановиться цепь питания КМ1. ВУ первой группы работают на малых скоростях и проветривают помещения с наименьшей интенсивностью.
Примечание: Если обе ВУ справляются то температура помещения будет повышаться а при Тпомещения = Тзаданое ВУ вернется в исходное положение.
Если ВУ не справляются то температура будет снижаться и при:
Тпомещения Тзаданое сработает К4 разомкнет цепь КМ6.
КМ6 отключается размыкая цепь катушки КМ1. КМ1 отключается отключая от сети Т а тот в свою очередь М1 и М2.
ВУ остановлена находится в ждущем режиме по мере повышения температуры включится на малой скорости а при Тпомещения = Тзаданое вернется в исходное положение.
Применяется при выходе из строя автоматики. Необходимо перевести SAC2- “Р”
Управление скоростями SAC1 последовательной установкой в соответствующее положение. Подключение второй группы с помощью SA. Элементы цепей срабатывают так же как и в автоматическом режиме. Контроль температуры визуально по измерительным приборам. Ручное управление доступно кА с дистанции так и с места поста.
Силовая цепь от токов КЗ с помощью QF1 с максимальными расцепителями.
М от т оков КЗ и перегрузок QF2-5 с комбинированными расцепителями.
4.6 Расчет и выбор аппаратов защиты и проводов вентиляционной установки
При возникновении эксплуатационных (технологических) перегрузок и аварийных режимов являющихся следствием нарушений работы схемы по электрическим цепям аварийного контура протекают токи превосходящие номинальные значения на которые рассчитано электрооборудование.
В результате воздействия аварийных токов и перегрева токопроводов нарушается электрическая изоляция обгорают и плавятся контактные поверхности соединительных шин и электрических аппаратов. Электродинамические удары вызывают повреждение шин изоляторов и обмоток реакторов.
Для ограничения амплитуды аварийных токов и длительности их протекания применяются специальные устройства и системы защиты электрооборудования. Устройства защиты должны отключить аварийную цепь раньше чем могут выйти из строя отдельные ее элементы.
При больших перегрузках или коротких замыканиях устройства защиты должны сразу отключить всю электроустановку или часть ее с максимальным быстродействием для обеспечения дальнейшей работоспособности или если авария является следствием выхода из строя одного из элементов цепи предотвратить выход из строя другого электрооборудования.
В случае небольших перегрузок не опасных для оборудования в течение определенного времени система защиты может воздействовать на предупреждающую сигнализацию для сведения обслуживающего персонала или на систему автоматического регулирования для снижения тока.
Поскольку основным фактором приводящим к выходу из строя электрооборудования является тепловое действие аварийного тока то по принципу построения защитные устройства делятся на токовые и тепловые.
Токовые защитные устройства контролируют значения или отношения значений протекающих через оборудование токов.
Тепловые защитные устройства измеряют непосредственно температуру электрооборудования.
Применение тех или иных средств защиты определяется параметрами силовой цепи преобразователя и перегрузочной способностью полупроводниковых приборов.
Независимо от параметров установки и типа применяемых защитных аппаратов и систем выделяют следующие общие требования к защите.
Быстродействие - обеспечение минимально возможного времени срабатывания защиты не превышающего допустимого.
Селективность. Аварийное отключение должно производится только в той цепи где возникла причина аварии. А другие участки силовой цепи при этом должны оставаться в работе.
Электродинамическая стойкость. Максимальный ток ограниченный защитными устройствами не должен превышать допустимого для данной электроустановки значения по электродинамической стойкости.
Уровень перенапряжений. Отключение аварийного тока не должно вызывать перенапряжений опасных для полупроводниковых приборов.
Надежность. Устройства защиты не должны выходить из строя при отключении аварийных токов.
Помехоустойчивость. При появлении помех в сети собственных нужд и в цепях управления устройства защиты не должно ложно срабатывать.
Чувствительность. Защита должна срабатывать при всех повреждениях и токах опасных для полупроводниковых приборов независимо от места и характера аварии.
Сечение проводов и жил кабелей цепей управления сигнализации измерения и т. п. выбирается так же как сечение проводнико цепей питания по допустимым токовым нагрузкам потере напряжения и механической прочности.
Расчетный ток по котрому производится выбор сечения проводов должен приниматься как большее значение тока определяемое двумя условиями: нагревом проводников длительным током и соответствием выбранному апарату защиты т. е. допустимым отношением (кратностью) номинального тока или тока срабатывания защитного аппарата к длительно допустимому току проводов и кабелей.
По условию механической прочности провода и кабели должны кметь сечения не менее минимально допустимих сечений проводов в электроустановках систем автоматизации.
Наименьшие допустимые сечения жил проводов и кабелей принимаются:
)035 мм2 – для многопроволочных (гибких) медных жил;
)05 мм2 – для однопроволочныхмедных жил;
)2 мм2 – для алюминиевых жил.
При проверне проводов и кабелей на допустиме потери напряжения не электроприемников не превышает допустимых значений. Необходимо отметить что в большинстве случаях в сечения проводов системы электропитания выбранные по условию нагрева электрическим током (корда длина сети сравнительно невелика) удовлетворяют и требованию допустимой потери напряжения. Но может оказаться что при длинных малозагруженных линях решающим условием при выборе сечений проводов будет допустимое значение потери напряжения.
Сечения нулевых проводов выбираются следующим образом:
)в однофазних двухпроводных сетях – равными фазному;
)в трехфазных четырех проводных сетях питаючих смешанную нагрузку (однофазные и трехфазныеэлектроприемники) - не менее 50% сеченияфазнихпроводов;
)в трехфазных четырехпроводных сетях питающих трехфазную нагрузку - не менее 50% сечения фазных проводов.
Вычерчиваем схему подключений электродвигателя вентилятора в однолинейном исполнении.
Сечение проводов выбирается в соответствии с материалом жилы [3 стр.53 57] а марка провода выбирается в соответствии с областью их применения [3 стр. 37 38].
При выборе способа прокладки проводов руководствуются прежде всего логикой. Прокладка проводов без защитной оболочки недопустима. На выбор способа выполнения силовой сети оказывают влияние условия окружающей среды; место прокладки сети.
Результатом влияния окружающей среды может явиться разрушение изоляции проводников. Разрушение изоляции проводников и повреждение металлических токоведущих и конструктивных частей может иметь место в результате воздействия влаги едких паров и газов а также высокой температуры. В атмосфере помещения могут содержаться такие примеси которые при возникновении искрения или высоких температур в элементах электроустановки могут воспламениться или дать взрыв.
Место прокладки сети влияет на выбор способа прокладки по условиям механической защиты сети безопасности ее для прикосновения и удобства монтажа и эксплуатации.
Общие указания по выбору способа прокладки проводов в зависимости от характеристики помещений в отношении окружающей среды составлены в соответствии с ПУЭ:
прокладка проводов и кабелей в сухих помещениях – изолированными незащищенными проводами в трубах (изоляционных изоляционных с металлической оболочкой стальных) глухих коробах замкнутых каналах строительных конструкций зданий а также специальными проводами;
прокладка проводов и кабелей во влажных помещениях – изолированными незащищенными проводами в трубах (изоляционных влагостойких стальных) а также специальными проводами;
прокладка проводов и кабелей в сырых и особо сырых помещениях – изолированными незащищенными проводами в трубах (изоляционных влагостойких стальных газоводопроводных);
прокладка проводов и кабелей в жарких помещениях – изолированными незащищенными проводами в трубах (изоляционных изоляционных с металлической оболочкой стальных);
прокладка проводов и кабелей в пыльных помещениях – изолированными незащищенными проводами в трубах (изоляционных изоляционных с металлической оболочкой стальных) коробах а также специальными проводами;
прокладка проводов и кабелей в помещениях с химически активной средой – изолированными незащищенными проводами в стальных газоводопроводных и изоляционных трубах;
прокладка проводов и кабелей в пожароопасных помещениях всех классов – изолированными проводами марки ПРТО в стальных газоводопроводных трубах. Допускается применение проводов и кабелей с алюминиевыми жилами при условии выполнения их соединений и оконцеваний при помощи сварки или пайки.
Расчет и выбор аппаратов защиты
Выбор электрических аппаратов представляет собой задачу при решении которой должны учитываться:
а) коммутируемые аппаратом токи и напряжения;
б) число коммутируемых цепей;
в) напряжения и токи цепей управления.
В качестве основных аппаратов защиты применяются автоматические выключатели плавкие предохранители и тепловые реле.
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей
Условия выбора автоматических выключателей:
По напряжению установки:
По роду тока и его значению:
По коммутационой способности:
где Uн.авт и Uн.уст – номинальное напряжение автоматического выключателя и установки В;
Iн.авт и н уст – номинальный ток автоматического выключателя и установки А;
Iср.авт – ток срабатывания автоматического выключателя А;
k' – поправочный коэффициент k' =14 (при Iпик 100 А) и k' =125 (при Iпик >100 А);
Iпик – пиковый ток установки А.
Выбор автоматического выключателя для защиты одиночного двигателя
Определить номинальный ток двигателя:
Iн=1000 Рн 173Uн·сosφн·н [А]
где Рн – мощность двигателя кВт;
Uн – питающее напряжение В;
сos φн – коэффициент мощности двигателя;
IH=1000 · 100 173 · 380 · 091 · 0935 = 17877 [А]
Определить пиковый (пусковой) ток установки:
где k п – кратность пускового тока двигателя.
Iпик=16 · 17877 = 286032 [А]
Определить коммутационную способность автоматического выключателя:
Iср.авт=k'·Iпик [А] (84)
Iср.авт= 125 · 286032 = 35754 [А]
k' =125 (при Iпик >100 А);
Выбрать автоматический выключатель ВА51-39-340010-400А-4000-690-АС-УХЛ3
МЕРЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ
1 ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОУ
Безопасная и безаварийная эксплуатация систем электроснабжения и многочисленных электроприемников ставит перед работником электрохозяйства разносторонние и сложные задачи по охране труда. Здоровье и безопасность условий труда электротехнического персонала и работников эксплуатирующих электрифицированные производственные установки могут быть обеспечены выполнением научно-обоснованных правил и норм при проектировании и монтаже так и при их эксплуатации.
Весь электротехнический персонал обслуживающий электроустановки проходит специальное обучение безопасным методам работы с последующей проверкой знаний ПТЭ и ПОТРМ с присвоением определенной квалифицированной группы. При монтаже и эксплуатации электрооборудования постоянно приходится иметь дело с электротоком. Не надо думать что это всегда безопасно – недисциплинированность и неосторожность незнание или малейшее несоблюдение мер предосторожности может привести к неприятным и даже трагическим последствиям.
Все виды поражений электротоком делят на две группы: электрический удар то есть паралич дыхания и остановка сердца; электротравмы то есть ожоги трех степеней металлизация кожи электроофтальмия глаз. Поэтому всегда необходимо помнить о мерах предосторожности. При необходимости замены деталей частей или ремонте нужно обеспечить его безопасность.
Никогда нельзя работать усталым так как электрическое сопротивление такого организма понижено внимание ослаблено реакция замедлена. Запрещается проводить работы по монтажу ремонту наладке электрооборудования лицам не имеющим допуска к проведению этих работ и
соответствующей группы по электробезопасности.
Перед началом всех видов работ в электроустановке должны проводиться следующие мероприятия:
Отключение электроустановки и принятие мер от самопроизвольного или несанкционированного включения.
На ключах управления рубильниках выключателях вывешивают запрещающие плакаты:” Не включать работают люди.”
Проверка отсутствия напряжения должна производиться между всеми фазами каждой фазы по отношению к земле и нулевому проводу.
Проверка отсутствия напряжения до 1000В производится указателем напряжения тестером.
Установка переносных заземлений предназначенных для защиты работающих от поражения током.
Запрещается пользоваться для заземления какими-либо проводниками для этой цели а также производить присоединение заземлений путем их скрутки.
При работе без снятия напряжения вблизи токоведущих частей находившихся под напряжением должны быть выполнены мероприятия препятствующие приближению работающих лиц к этим токопроводимым частям (ограждения выделение опасных зон и т.д.).
В охране труда большое значение придается нормативно-технической документации требования которой должны воплощаться при проектировании и строительстве производственных предприятий зданий и сооружений; организации производства и труда; конструкциях производственного оборудования; создании и применении средств защиты работающих от опасных и вредных производственных факторов.
Система стандартов безопасности труда (ССБТ) представляет собой комплекс взаимосвязанных стандартов содержащих требования нормы и правила направленные на обеспечение безопасности сохранения здоровья и работоспособности человека в процессе труда.
В целом ССБТ направлена на решение двух основных задач охраны труда – стандартизация требований а также средств обеспечения безопасности труда и включения требований обеспечения безопасности труда в стандарты на производственное оборудование и процессы.
Большое влияние на организм человека при проведении работ наряду с производственными факторами оказывают метеорологические условия или микроклимат.
Для обеспечения нормальных метеорологических условий на рабочем месте рассмотренные параметры должны быть взаимосвязаны. При низкой температуре окружающего воздуха его подвижность должна быть минимальной так как большая подвижность его создает ощущение еще большего холода а недостаточная подвижность воздуха при высокой температуре – ощущение жары. Оптимальная относительная влажность воздуха заключена в пределах 40%-60% а допустимая – 75%
Так же под условиями работы подразумевают комплекс физических химических биологических и психофизических факторов установленных стандартами по безопасности труда.
Оптимальное для организма человека сочетание температуры влажности скорости движения воздуха и других факторов составляет комфортность рабочей зоны.
В соответствии с заданием на курсовой проект на тему: “ Проектирование ОУ механического цеха тяжелого машиностроения и ЭО вентиляционной установки ” были рассчитаны электрические нагрузки освещения цеха:
Были подобраны светильники автоматические выключатели кабели и щиты освещения
В результате расчета была определена расчетная нагрузка осветительная нагрузка и суммарная расчетная нагрузка цеха Sр = кВА.
Была разработана схема ЭО вентиляционной установки и т.д
Соколова Е.М. Электрическое и электромеханичесеое оборудование: Общепромышленные механизмы и бытовая техника: Учебник Для СПО. – М.: Академия 2021.
Н.А.Акимова Н.Ф.Котеленец Н.И.Сентюрихин Монтаж техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования.М.:Академия 2019г300с.
Методические указания «Проектирование осветительных установок производственных помещений» СПТ 2010г. Моисеев А.А.
Шеховцев В.П. Расчёт и проектирование ОУ и электроустановок промышленных механизмов. - М.: ФОРУМ 2016.
СНиП 23 - 05 - 2010. Естественное и искусственное освещение. М. 2010; - 48 с.
Шеховцев В.П. Электрическое и электромеханическое оборудование. - М.: ФОРУМ-ИНФРА-М 2009
Шеховцев В.П. Осветительные установки промышленных и гражданских объектов. - М.: ФОРУМ 2010.
С.И. Бондаренко. Осветительные и облучательные установки. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ 2009. – 244 с.
Т.Л.Долгопол Проектирование внутрицехового электроснабжения Часть 1. Проектирование осветительных участков г.Кемерово
Кнорринг Г.М. Осветительные установки. – Л.:Энергоиздат 1981. – 288с.
Справочная книга по светотехнике Под ред. Ю.Б. Айзенберга. – М.:Энергоатомиздат 1995. – 528 с.
Электрическое освещение: справочник В.Б. Козловская В.Н. Радкевич В.Н. Сацукевич. – Минск: Техноперспектива 2007. – 255 с.
Осветительные установки промышленных предприятий и гражданских объектов В.П. Шеховцов. – М.: ФОРУМ 2009. – 160 с.
ЕНиР. Сборник Е23. Электромонтажные работы. Вып. 1. Электрическое освещение и проводки сильного тока Госстрой СССР. – М.: Прейскурантиздат 1987. – 48 с.
Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. Под ред. Фёдорова А.А.. Том 12 – М.: Энергоатомиздат 1987
Шеховцов В.П. Справочник-пособие по ЭО и ЭСН2-е изд М ФОРУМ 2011г
Под редакцией Ю. Г. Барыбина «Справочник по проектированию электрических сетей и ЭО» Москва Энерrоатомиздат1991 г.
А. Д. Смирнов «Справочная книжка энергетика» Москва Энергоатомиздат 1987 r.