Exitonservice.ru

Экситон Сервис
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как производится расчет автоматического выключателя

Как производится расчет автоматического выключателя

При проектировании электросети нового дома, для подключения новых мощных приборов, в процессе модернизации электрощита приходится осуществлять выбор автоматического выключателя для надёжной электрической безопасности.

Некоторые пользователи небрежно относятся к данной задаче, и могут не задумываясь подключить любой имеющийся автомат, лишь бы работало, или при выборе ориентируются по таким критериям: подешевле, чтоб не сильно по карману било, или по мощней, чтобы лишний раз не выбивало.

Очень часто такая халатность и незнание элементарных правил выбора номинала предохранительного устройства приводит к фатальным последствиям. Данная статья ознакомит с основными критериями защиты электропроводки от перегрузки и короткого замыкания, для возможности правильного выбора защитного автомата соответственно мощности потребления электроэнергии.

Электрокалориферная установка для отопительно-вентиляционной системы птичника для бройлеров

Проверочный расчет.

Задача проверочного расчета состоит в определении температуры воздуха на выходе из калорифера, которая не должна превышать 50С и температуры поверхности ТЭНов, допустимое значение которой 180С

Необходимость в проверочном расчете возникает в том случае, если условия работы ЭКУ отличаются от тех, которые указаны в паспорте.

Определяем температуру воздуха на выходе из калорифера по формуле (27) [1]:

(4.1)

Среднюю температуру внутри калорифера определим по формуле (2.11):

Так как геометрические размеры ЭКУ в предварительном расчете мы брали аналогичными размерам СФОЦ10/0,5-И1, то коэффициент теплоотдачи от поверхности ТЭНа к воздуху будет таким же как и в предыдущем расчете:  = 45Вт/(м 2. С).

По формуле (2.10) определяем температуру трубки, приняв А 1 = 0.27м 2 :

К сп будет аналогичным предыдущему расчету: К сп = 0,93

По формуле (4.15) определяем температуру спирали:

В результате проверочного расчета определили, что температура воздуха на выходе из калорифера не превышает 50С, температура поверхности трубки не превышает 180С, а температура спирали на превышает допустимого значения температуры для нихрома.

Разработка принципиальной электрической схемы силовых цепей ЭКУ, выбор коммутационной и защитной аппаратуры.

Согласно пункту 7 [1] в данном проекте требуется разработать магистрали, питающей ЭКУ, а также защиту электрокалорифера от токов короткого замыкания и двигателя вентилятора от токов короткого замыкания и перегрузки, а также осуществить выбор коммутационной аппаратуры.

Защиту от аварийных режимов электрокалорифера (ТЭНов) будем осуществлять с помощью предохранителей. Защита электродвигателя и питающей магистрали будет осуществляться с помощью автоматического выключателя. В качестве коммутационной аппаратуры используем электромагнитные пускатели.

Выбор аппаратуры, вставок предохранителя и уставок автоматического выключателя производиться по расчетным токам, которые определяются следующим образом:

для линии электрокалорифера:

(1)

для линии электродвигателя:

(2)

для магистрали, питающей ЭКУ:

(3)

Подставляя числовые значения в формулы (1), (2), (3) определяем токи:

Определим максимальный (пусковой) ток двигателя по следующей формуле:

(4)

где Kп – коэффициент кратности пуска, примем K п = 5.

Выбор предохранителей.

Выбор производится по трем условиям:

По номинальному напряжению предохранителя.

По номинальному току предохранителя.

По номинальному току плавкой вставки.

Для защиты ТЭНов, установленных в ЭКУ выбираем предохранитель типа ПР-2, осуществляем проверку:

U н : 380В н : 6.7А н.вст. : 6.7A н = 16А, I н.расц. = 2.0А Осуществляем проверку:

Читать еще:  Бра с выключателем техно

U н : 380В н : 1.4А н.расц. : 1.4A ср.э/м : 7.0A н = 100А, I н.расц. = 80А.

Выбор электромагнитных пускателей.

Выбор электромагнитных пускателей осуществляется по следующим условиям:

По номинальному напряжению пускателя.

По номинальному току пускателя.

Для дистанционного управления фазными группами ТЭНов используем электромагнитные пускатели серии ПМЛ-112002 с I н = 63А. Осуществляем проверку:

U н : 380В н : 6.7А Разработка схемы управления и автоматизации.

C истема управления и автоматизации ЭКУ должна обеспечить:

Защиту электрооборудования от аварийных режимов работы, в том числе ТЭНов от перегрева;

Регулирование тепловой мощности для поддержания температуры воздуха в отапливаемом помещении на заданном уровне. В нашем случае (по условию задания) требуется обеспечить ступенчатое регулирование мощности ЭКУ;

Регулирование температуры выходящего воздуха;

Световую сигнализацию о включении электрокалорифера и возможных аварийных режимах;

Возможность ручного и автоматического управления.

Для обеспечения вышеперечисленных условий воспользуемся уже разработанной типовой схемой управления ЭКУ типа СФОЦ исп.1. Схемное решение этого исполнения обеспечивают управление ЭКУ СФОЦ-10/0.5Т в ручном и автоматическом режиме работы, обеспечивает ступенчатое регулирование мощности, а, следовательно, и температуры воздуха путем изменения числа включенных ТЭНов электрокалорифера (100, 50% от номинальной мощности). Данная схема также обеспечивает регулирование температуры воздуха на выходе в зависимости от температуры внутри отапливаемого помещения.

Рассмотрим принципиальную электрическую схему.

Установка типа СФОЦ исп.1 предусматривает ручной «Р» и автоматический «А» режим работы (переключатель SA 1), ступенчатое включение мощности ( SA 2), двухпозиционное регулирование температуры регулятором температуры SK 1 и SK 2, защиту ТЭНов от перегрева (терморегулятор SK 3), защита электрокалорифера от включения при неработающем вентиляторе (блок-контакт QF 2 в цепи управления).В ручном режиме работы секции электрокалорифера выключателем SA 2. В автоматическом режиме секции I и II управляются регуляторами температуры SK 1 и SK 2.

Рассмотрим работу схемы:

Переключатель SA 1 ставим в положение «А», SA 2 – в положение 0 или 1/2, в других положениях автоматический режим не работает. Устанавливаем на SK 1 — 12С, на SK 2 — 16С. Температура в помещении ниже заданной. Включаем автомат QF 1 – загорается лампа HL 1. Включаем QF 2, запускается электродвигатель вентилятора, напряжение подается на катушки пускателей КМ1, КМ2. Пускатели замыкают свои контакты в силовой цепи и включают секции электрокалорифера ЕК. При температуре воздуха 12С размыкается контакт SK 1 и отключается секция I , при 16С размыкается SK 2 и отключается секция II . При понижении температуры SK 2, SK 1 замыкают свои контакты и включают секции калорифера.

При температуре оребрения ТЭНов 180С терморегулятор SK 3 выключает электрокалорифер.

Определение эксплуатационных показателей.

Мощность, потребляемая электродвигателем вентилятора определяется по формуле :

где P дв.уст. – установленная мощность электродвигателя, кВт;

K з – коэффициент загрузки двигателя, K з = 0,6.

Далее определяем суммарную мощность, потребляемую ЭКУ, по формуле:

где P эк.уст. – установленная мощность калорифера, P эк.уст. = 10,8 кВт.

Удельный расход электроэнергии за сезон эксплуатации ЭКУ, кВт . ч/(гол . год), рассчитываем по формуле:

где  от – продолжительность отопительного периода, для птичников для кур  от = 102 суток/год;

z эку – количество ЭКУ в помещении, шт;

N – количество голов в помещении.

Энергетическая составляющая годовых эксплуатационных затрат, руб/(гол . год):

Читать еще:  Выключатель вверх включено вниз выключено

где c – тариф на электроэнергию, руб/(кВт . час), c = 62 руб/кВт.

Подставляя числовые значения, имеем:


Аннотация

Курсовая работа представлена расчетно-пояснительной запиской на 19 страницах машинописного текста, содержащей 5 таблиц и графической частью, включающей 4 листа формата А3.

В работе выполнены расчеты мощности калориферной установки, трубчатых электронагревателей, выбор электродвигателя для привода вентилятора, выбор и проверочный расчет серийной калориферной установки. Записка также содержит разработку принципиальной электрической схемы силовых цепей и выбор коммутационной и защитной аппаратуры. В процессе выполнения курсового проекта была разработана схема управления и автоматизации и определены эксплуатационные показатели.

Графическая часть работы выполняется на листах формата А3 и включает в себя:

Конструктивные разработки (конструкции ТЭНа, электрокалорифера, электрокалориферной установки).

Схемные разработки (принципиальная электрическая схема).

Курсовой проект оформлен на текстовом редакторе MS Word XP , для расчетов была использована система электронных таблиц MS Excel XP

Выбор конкретной модели

Сегодня электротехническую арматуру выпускает достаточно много производителей. Причем многие из них используют собственную систему маркировки, а электрические характеристики конкретного типоразмера или модели можно определить только по каталожному номеру.

Разобраться в путанице этих обозначений неспециалисту довольно затруднительно, поэтому большинство самодеятельных электриков предпочитают устанавливать проверенные в эксплуатации устройства, нарекания на которые минимальны.

К таким автоматам можно отнести:

Шведско-швейцарские автоматы, имеющие модульную конструкцию, из которых можно собрать любую линейку защитных устройств, выпускаемых на все расчетные токи и используемые напряжения.

«Дженерал электрик», («JE») и «Легранд»

Модульные автоматические выключатели.

Российская защитная арматура. Несмотря на брендовые названия первых трех типов автоматов, многие из них производятся по лицензии на российских или китайских заводах, выпускающих электротехническую продукцию.

Номинальный ток

Номинальный ток автоматического выключателя должен быть больше тока нагрузки. Выбираем ближайший больший номинал из существующих. Для модульных выключателей ряд такой: 0,5; 1; 1,6; 2; 3; 4; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63. В реальности надо выбирать из следующего ряда (т.к. автоматы с остальными номиналами поставляются под заказ и стоят ощутимо дороже): 6; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63.
Сразу предостерегу от выбора номинала автомата «с запасом». Например, при расчетном токе нагрузке в 22А выбрать автомат с номиналом 50А. Есть п.3.14 ПУЭ , который требует номинал автомата «во всех случаях следует выбирать по возможности наименьшими по расчетным токам этих участков или по номинальным токам электроприемников, но таким образом, чтобы аппараты защиты не отключали электроустановки при кратковременных перегрузках (пусковые токи, пики технологических нагрузок, токи при самозапуске и т. п.)».

Расчет автоматического выключателя.

Автоматический выключатель можно рассчитывать двумя методами: по силе тока потребителей или по сечению используемой проводки.

Рассмотрим первый способ — расчет автомата по силе тока

Первым шагом, нужно подсчитать общую мощность, которую нужно повесить на автомат. Для этого суммируем мощность каждого электроприбора. Например, нужно рассчитать автомат на жилую комнату в квартире. В комнате находится компьютер (300 Вт), телевизор (50 Вт), обогреватель (2000 Вт), 3 лампочки (180 Вт) и еще периодически будет включаться пылесос (1500 Вт). Плюсуем все эти мощности и получаем 4030 Вт.

Читать еще:  Автоматический выключатель а3712 160а буз владивосток

Вторым шагом рассчитываем силу тока по формуле I=P/U

P — общая мощность

U — напряжение в сети Рассчитываем I=4030/220=18,31 А

Выбираем автомат, округляя значение силы тока в большую сторону. В нашем расчете это автоматический выключатель на 20 А.

Рассмотрим второй метод — подбор автомата по

Здравствуйте . Рад приветствовать вас на своем сайте , не знаю что вас сюда привело простое любопытство или неприятность связанная с электричеством , а может желание что либо изменить:

Что обеспечивает организм человека жизненной энергией ? Конечно , кровеносная система . Так вот , подобно человеческому организму , наш дом тоже имеет систему , которая снабжает привычные вещи вокруг нас необходимой энергией , таким образом , вдыхая « жизнь » в эти вещи . Да , это система электропитания жилища , по — простому электропроводка . Вроде бы совершенная обыденность , но фактически , довольно сложная система , требующая грамотного подхода при обращении , установке и настройке

Полную замену электропроводки можно проводить при капитальном ремонте . Такие работы возможны и в новых домах , когда есть недоверие к подрядчикам , сэкономившим на проводах . Но существуют исключительные случаи , при которых откладывать замену электропроводки просто невозможно .

Современные перегрузки электросети колоссальны. Количество электрических приборов в наших домах переходит все разумные пределы.

Подключение любого электрического оборудования требует специальных навыков, как минимум в рамках средней образовательной школы

Как строится электроснабжение коттеджа или квартиры?

В деревянных домах проводку лучше всего делать в коробах зависимости от того, какой провод вы будете использовать

С каждым годом уровень потребления электроэнергии на территории городов только возрастает.

На сегодняшний момент услуги электрика в Красноярске пользуются повышенным спросом.

Во многих квартирах и офисах Красноярска электропроводка находится в плачевном состоянии, строительные компании стали использовать медные провода только после 2000 года

Степень защиты корпуса

Степень защиты корпус есть в характеристиках. Она обозначается латинскими буквами IP и двумя цифрами. Первая цифра показывает, насколько устройство защищено от проникновения пыли и посторонних предметов. Самая низшая защита (отсутствует) — 0, самый высокий уровень — 6 (полная защита от долговременного воздействия). Вторая цифра отображает защищенность от воздействия влаги. Без защиты — 0, может некоторое время находится в воде — 8. Расшифровка цифр дана в таблице.

IP степени защиты и их расшифровка

Если электрический щиток установлен в квартире, в сухом помещении, достаточно степени защиты IP20. На лестничных площадках желательна уже более высокая степень защиты. Хотя бы IP32. Если автомат устанавливается на улице, стоит ставить не менее IP55.

Расчет мощности автоматического выключателя

Определив номинал автомата, нужно избрать время-токовую характеристику, которая определяется электроприборами, нагружающими линию, точнее пусковым током этой нагрузки. Существует таблица, которую можно использовать для определения время-токовой характеристики в зависимости от типа нагрузки.
Беря в таблице кратность пускового тока и зная ток электроприбора, вычисляем силу тока при подключении электроприбора к линии и длительность повышенного тока, измеряемую в секундах.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector