2.4.4. Расчет и выбор автоматических выключателей

В настоящее время для защиты электрических сетей и электрических приемников от повреждений, вызываемых током, превышающих допустимую величину, все шире применяются автоматические выключатели. Они выпускаются с тепловыми, электромагнитными и комбинированными (тепловыми и электромагнитными) расцепителями с различным числом полюсов - одним, двумя и тремя. В однофазных цепях применяют одно и двухполюсные, а в трехфазных трехполюсные. Автоматические выключатели с электромагнитными расцепителями применяются для защиты сети и электрического приемника от повреждений, вызываемых током короткого замыкания, действующим даже кратковременно. Автоматические выключатели применяются не только для отключения приемников при токах короткого замыкания, но и для нечастых включений и отключений их вручную при нормальной работе. Возникающая при размыкании цепи электрическая дуга гасится в воздухе или масле. В зависимости от этого автоматические выключатели называются воздушными или масляными. В цепях с напряжением 500 В применяются в основном воздушные выключатели. Рекомендуется применять автоматические выключатели серий АП-50, АЕ-20, А3100, АК-63.

Выбираю автоматический выключатель QF1 в следующем порядке:

произвожу расчет и выбор теплового (номинального) расцепителя

                                               I_тр. > К •SI_н.,                                          (2. 21)

где I_тр– ток теплового расцепителя, А;

    SI_н = I_н1 + I_н2 + I_н3 + I_н4 + I_н5 + I_у – сумма номинальных токов группы силовых потребителей (М1 – М5), А;

    I_у= Р_у/U_у– ток в цепи управления, А;

Р_у – мощность выбранного трансформатора питания цепей управления, местного освещения и сигнализации (из пункта 2. 4. 2. ), Вт.

U_у – напряжение питания трансформатора, В.

К = 1, 25 – коэффициент учитывающий разброс теплового расцепителя.

Iу = 250 / 380= 0, 66 А

SI_н = 6, 8+ 1, 8 + 1, 85 + 1, 47 + 0, 9 +0, 66 = 13, 48 А

I_тр > 1, 25 • 13, 48 = 16, 85А

Выбираю автомат AП50Б 3 МТУЗ25 с номинальным током автомата I_{н. а}. =25А; напряжением U=380 В; номинальным током теплового расцепителя I_{т. р}. =18А; пределом регулирования тока уставки теплового расцепителя (17, 5-25)I_н; кратности тока срабатывания электромагнитного расцепителя 11 I_н (ПРИЛОЖЕНИЕ 14-16).

Произвожу расчет и выбор электромагнитного расцепителя

                                 I_{э. р.} ≥ 1, 25 • (I_п. + S¢ I_н. ),                                       (2. 22)

где I_п = I_ном1. • К_пуск = 6, 8 • 7, 5 = 51 А – пусковой ток самого мощного двигателя М1;

S¢ I_н = I_н2 + I_н3 + I_н4 + I_н5+ I_у =1, 8 + 1, 85 + 1, 47 + 0, 9 +0, 66 = 6, 68 А – сумма номинальных (расчетных) токов остальных потребителей.

I_{э. р.} = 1, 25 • (51 + 6, 68) = 72, 1 А

Проверяю автомат на возможность ложных срабатываний при пуске двигателя (потребителя)

                                            I_{э. р.} < I_{э. р. кат.,}                                                                             (2. 23)

где I _{э. р. кат} – ток срабатывания электромагнитного расцепителя

                                          I_{э. р. кат}. = 11• Iт. р.,                                          (2. 24)

                                  I_{э. р. кат}. = 11 • 18 = 198 А

72 < 198 А

Так как I _{э. р. кат} ³ I_{э. р.,} то ложных срабатываний при пуске не будет, следовательно автоматический выключатель выбран правильно.

Выбираю автоматический выключатель QF2 в следующем порядке:

произвожу расчет и выбор теплового (номинального) расцепителя

                                     I_тр. > 1, 1• К •SI_н.,                                                (2. 25)

где I_тр– ток теплового расцепителя, А;

SI_н = I_н1 + I_н3– сумма номинальных (расчетных) токов группы силовых потребителей ( М1, М3 ), А;

1, 1 – поправочный коэффициент означающий, что автоматический выключатель установлен в шкафу;

К = 1, 25 – коэффициент, учитывающий разброс теплового расцепителя.

SI_н = 6, 8 + 1. 85 = 8, 65 А

I_тр > 1, 1 • 1, 25 • 8, 65 = 11, 89 А

Выбираю автомат AП50Б 3 МТУЗ16 с номинальным током автомата I_н. _а. = 16 А, напряжением U=380 В, номинальным током теплового расцепителя I_{т. р}. =12, 5 А, пределом регулирования тока уставки расцепителя (11, 2-17)Iн, кратности тока срабатывания электромагнитного расцепителя 11 Iн. (ПРИЛОЖЕНИЕ 14-16).

Произвожу расчет и выбор электромагнитного расцепителя

                                        I_{э. р}. > 1, 25 • (I_п. + S¢ I_н. ),                                 (2. 26)

где I_п = I_ном1. • К_пуск = 6, 8 • 7, 5 = 51 А – пусковой ток самого мощного двигателя М1;

S¢ I_н= 0, 25А - номинальный ток второго потребителя М3. (В данном случае остальным потребителем является М3, т. к. на QF2 всего два двигателя М1и М3)

I_{э. р}. = 1, 25 • (51+ 1, 85) = 66, 06 А

Проверяю автомат на возможность ложных срабатываний при пуске двигателя (потребителя)

                                              I_{э. р}. < I_{э. р. кат}.,                                            (2. 27) 

где I _{э. р. кат} – ток срабатывания электромагнитного расцепителя

I_{э. р. кат}. = 11 • I_{т. р}.,

I_{э. р. кат}. = 11 • 12, 5 = 137, 5А

137, 5 > 66, 06 А

 Так как I _{э. р. кат} ³ I_{э. р} , то ложных срабатываний при пуске не будет, следовательно автоматический выключатель выбран правильно.

Выбираю автоматический выключатель QF3 в следующем порядке:

Общее число двигателей или нагрузок: 3двигателя (М2, М4, М5);

Число одновременно включающихся двигателей или нагрузок: 1двигатель (выбираем самый мощный М2).

Номинальные токи одновременно включающихся двигателей:

   1 двигатель М2: 1, 8 А.

Номинальные токи оставшихся двигателей:

   2 двигатель М4: 1, 47 А.

   3 двигательМ5: 0, 9 А.

Автоматический выключатель установлен в шкафу.

Рассчитываем номинальный ток теплового расцепителя по условию:

                                I_{т. р}. ³ 1, 1• К₁ • SI_{2, 4, 5},                                            (2. 28)

где I_{т. р.} - номинальный ток теплового расцепителя, А;

SI_{2, 4, 5}= 4, 17 А - сумма номинальных токов двигателей М2; М4; М5.

    К₁= 1, 25 - коэффициент, учитывающий условия работы автомата

I_{т. р}. ³ 1, 25 • 1, 1 • 4, 17= 6, 31 А

Данному условию удовлетворяют автоматический выключатель AП50Б 3 МТУЗ6, 4 с номинальным током автомата I_{н. а}. = 6, 4 А; напряжением U=380 В; номинальным током теплового расцепителя I_{т. р}. = 6, 4 А пределом регулирования тока уставки теплового расцепителя (4, 48-6, 4)I_н; кратности тока срабатывания электромагнитного расцепителя 11 I_н. (ПРИЛОЖЕНИЕ 14-16)

Рассчитываем ток срабатывания электромагнитного расцепителя по условию:

                                 I_{эл. р}. ³ 1. 25 • (I_п'+ S I_н'),                                   (2. 29)

где I_{эл. р}. - ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А;

I_п' = k_пуск • I_н = 4 • 1, 8 = 7, 2 А –пусковой ток самого мощного двигателя из представленных трех: М2; М3; М4.

S I_н' = (1, 47 + 0, 9) = 2, 37 А - сумма номинальных токов остальных двигателей ( М4, М5 ).

I_{эл. р}. ³ 1, 25 • (7, 2 + 2, 37) = 11, 96 А

где I _{э. р. кат} – ток срабатывания электромагнитного расцепителя по каталогу

                                              I_{эл. р. кат.} = 11 • I_тр,                                       (2. 30)

6, 4 • 11 = 70, 4 А

 Проверяем автомат на возможность ложного срабатывания по условию:

I_{эл. р. кат}. ³ I_{эл. р}.,

70, 4 ³ 11, 96

где I_{эл. р. кат}. = 70, 4 А - ток срабатывания электромагнитного расцепителя для данного типа автомата. Условие выполняется. Ложного срабатывания не будет.

Основные параметры автоматических выключателей сведены в табл. 2. 4

Таблица 2. 4

Технические данные выбранных автоматических выключателей

Обозначение на схеме	Марка автоматического выключателя	Iном. авт А	Iном. т. р. А	Iэ. р. А	Iэ. р. кат А
QF1	AП50Б 3 МТУЗ25
QF2	AП50Б 3 МТУЗ16		12, 5	66, 06	137, 5
QF3	AП50Б 3 МТУЗ6, 4	6, 4	6, 4	11, 96	70, 4

 

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: