Файл: Выбор электрооборудования для аммиачнокомпрессорного помещения.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.04.2024
Просмотров: 29
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
и эксплуатации электрических сетей. При выборе марок проводов или кабелей для различных помещений необходимо учитывать: напряжение в сети, характер окружающей среды, назначение помещений, их ценность, конструкцию, архитектурные особенности и вероятность механических повреждений проводов. Способ прокладки определяется в соответствии с вышеизложенным, а иногда и марок провода. При выборе вида электропроводок, способе прокладки проводов и кабелей следует учитывать требования электробезопасности и пожарной безопасности.
Согласно ПУЭ п.7.3.93. во взрывоопасных зонах классов В-I и В-Iа должны применяться провода и кабели с медными жилами.
7.3.102. Во взрывоопасных зонах любого класса могут применяться:
а) провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией;
б) кабели с резиновой, поливинилхлоридной и бумажной изоляцией в
резиновой, поливинилхлоридной и металлической оболочках.
Применение кабелей с алюминиевой оболочкой во взрывоопасных зонах
классов В-I и В-Iа запрещается.
Применение проводов и кабелей с полиэтиленовой изоляцией или оболочкой запрещается во взрывоопасных зонах всех классов.
Для магистрали силовой сети выбираю по справочнику А.П. Бодина и др. стр.89 табл.47 кабель НРГ
Стандарт: ГОСТ 433-73
Код ОКП: 35 2100,35 2200
Элементы конструкции кабеля НРГ:
1. Медная многопроволочная токопроводящая жила (класс 2) сечением 1,0-240 кв. мм;
2. Обмотка из полиэтилентерефталатной пленки марки ПЭТ-Э для кабелей сечением 6 кв. мм и выше;
3. Изоляция из резины типа РТИ-1 на основе натурального и бутадиенового каучука.
маркировка жил:
цифровая: 1, 2, 3, 4, жила заземления - 0, нулевая жила - без цифрового обозначения;
цветовая: 1 - белая или жёлтая, 2 - синяя или зелёная, 3 - красная или малиновая, 4 - коричневая или чёрная, жила заземления - зелено-жёлтая, нулевая жила - любого цвета;
4. Обмотка из нетканого термоскреп ленного полотна или полиэтилентерефталатной пленки марки ПЭТ-Э;
5. Оболочка из резины типа РШН-2.
Область применения кабеля НРГ:
Силовые Кабели НРГ предназначены для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0,66 кВ частоты 50 Гц или на напряжение 1,0 кВ постоянного тока.
Кабели НРГ применяются для прокладки в воздухе при отсутствии опасности механических повреждений в ходе эксплуатации. Кабели НРГ применяются для прокладки в сухих или сырых помещениях (тоннелях), каналах, кабельных полуэтажах
, шахтах, коллекторах, производственных помещениях, часто затапливаемых сооружениях при наличии среды со слабой, средней и высокой коррозийной активностью. Кабели НРГ применяются для прокладки на специальных кабельных эстакадах и по мостам. Кабели НРГ устойчивы к воздействию масла. Кабели НРГ применяются при повышенных требованиях стойкости к коротким замыканиям и аварийным кратковременным воздействиям температуры до 200°С, суммарное время воздействия 32 температуры 200°С при повторных коротких замыканиях не должно превышать 10 минут. Срок службы кабелей - не менее 30 лет.
Технические характеристики кабеля НРГ:
Влажность воздуха при 35° С [%] 98
Гарантийный срок эксплуатации [месяц] 36
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин. [кВ] 3.0
Максимальная рабочая температура жилы [°С] 70
Монтаж при температуре, не ниже [°С] -15
Номинальное переменное напряжение частотой 50 Гц [кВ] 0.66
Номинальное постоянное напряжение [кВ] 1.0
Радиус изгиба многожильных кабелей, не менее [наружных диаметров] 7.5
Радиус изгиба одножильных кабелей, не менее [наружных диаметров] 10
Строительная длина, не менее [м] 125
Температура окружающей среды, верхний предел [°С] +50
Температура окружающей среды, нижний предел [°С]-50
Температура токопроводящих жил при коротком замыкании, 4 сек [°С] 200
Электрическое сопротивление изоляции, не менее [МОм*км]
Для осветительной сети предлагаю в соответствии справочника А.П. Бодина и др. стр.89 табл.47 провода марки ПРВ с медной жилой, с резиновой
изоляцией в поливинилхлоридной оболочке с прокладкой в металлических трубах.
Провод ПРВ 0,75—6
Медный, с резиновой изоляцией, в полихлорвиниловой оболочке
Сухие и влажные помещения: открыто—на роликах и изоляторах; скрыто —в каналах строительных конструкций и в изолирующих трубках под штукатуркой; в штробах, зазорах и щелях
2.8. Заземление.
Основным защитным устройством людей при прикосновениях к элементам электрооборудования, оказавшимся под напряжением при аварийных режимах, является заземление или зануление.
Корпусы машин и аппаратов изолируют от токоведущих частей. При нормальном состоянии изоляции прикосновение человека к корпусам не представляет никакой опасности. Однако в случае порчи изоляции корпусы могут оказаться под напряжением, и человек, коснувшись их, может получить то или иное поражение током.
В целях безопасности человека от поражения током, корпусы машин и аппаратов заземляют, т.е. металлически соединяют с трубами, забитыми в землю. Трубы называются заземлителем, провод, соединяющий корпусы с заземлителем, - заземляющим проводом, а совокупность заземляющего провода и заземлителя - защитным заземлением. Назначение защитного заземления -снизить потенциал установки по отношению к земле до безопасной величины.
Заземление или зануление применяют во всех случаях при напряжении 380 В (и выше переменного) и 440 В и выше постоянного тока. В помещениях с повышенной опасностью, особо опасных, в наружных установках эти защитные меры применяют при напряжениях выше 42 В переменного и 110 В постоянного тока.
ПУЭ не требуют заземлять или занулять что-либо в помещениях без повышенной опасности поражения электрическим током, в частности, в жилых и общественных помещениях с деревянными или пластиковыми полами, если номинальное напряжение электрооборудования 220 В и ниже. Зануление здесь только повысило бы опасность при случайном прикосновении одновременно к токоведущим частям и к зануленным, т.е. к связанному с землей корпусу электрооборудования. Не требуется также занулять в кухнях, ванных комнатах и туалетах квартир металлические корпуса стационарно установленного осветительного электрооборудования и переносных электроприборов и машин мощностью до 1,3 кВт
Заземлители.
Для заземляющих устройств любого назначения используются естественные и искусственные заземлите ли или их сочетание. В качестве естественных заземлителей можно использовать проложенные в земле водопроводные трубы и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей и газов; обсадные трубы различного назначения; металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, имеющие надежное соединение с землей; свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле.
Сопротивление заземлителей зависит от ряда факторов: свойств и состояния грунта; конструктивных особенностей элементов, глубины их заложения; количества и взаимного расположения элементов.
Электрические свойства грунта характеризуются удельным сопротивлением, измеряемым в Ом*м или Ом*см. Оно зависит от состава грунта, содержания влаги и растворимых веществ, а также от температуры.
Перед расчетом заземляющих устройств рекомендуется измерять удельное сопротивление грунта в реальных условиях на площадке, предназначенной для сооружения заземлителя. Методы измерения могут быть различные. Удельное сопротивление грунта, полученное измерением, умножают на коэффициент К, учитывающий климатические условия перед
измерением.
3. Расчет силовой сети
З.1.Расчет ответвлений к двигателям
От токов короткого замыкания защищают все силовые сети, а от токов перегрузки сети внутри помещений во взрывоопасных зонах. Основание ПУЭ п. 7.3.94. Целью теплового расчета является выбор сечения проводников по нагреву, а также защита их от токов короткого замыкания и перегрузки.
n=3000 об/мин
U= 220 В
Расчет ответвлений к первому двигателю:
Определяем номинальный ток двигателя и кратность пускового тока (КПТ):
для двигателя Р= 7 кВт., КПД = 7.0
выбираем защиту от токов КЗ - трубчатый предохранитель типа ПР-2;
По справочнику выбираем предохранитель
= 70 АВыбираем сечение жил провода НРГ, проложенного в каналах:
По ПУЭ табл. 1.3.4 стр.20 выбираем сечение жил S =16 мм. кв.,
Iд =90 А
Для защиты от токов перегрузки выбираем магнитный пускатель типа
ПАЕ-514.
Расчет ответвлений ко второму двигателю:
Расчет ответвлений ко второму двигателю:
Определяем номинальный ток двигателя и кратность пускового тока (КПТ):
для двигателя Р= 7 кВт., КПД = 7.0
выбираем защиту от токов КЗ - трубчатый предохранитель типа ПР-2;
По справочнику выбираем предохранитель
= 45 АВыбираем сечение жил провода НРГ, проложенного в каналах:
По ПУЭ табл. 1.3.4 стр.20 выбираем сечение жил S =16 мм. кв.,
Iд =75 А
Расчет ответвлений к третьему и четвертому двигателю производится аналогично второму.
Расчет ответвлений к пятому двигателю:
Определяем номинальный ток двигателя и кратность пускового тока (КПТ):
для двигателя Р= 10 кВт., КПД = 6,5
выбираем защиту от токов КЗ - трубчатый предохранитель типа ПР-2;
По справочнику выбираем предохранитель
= 90 АВыбираем сечение жил провода НРГ, проложенного в каналах:
По ПУЭ табл. 1.3.4 стр.20 выбираем сечение жил S =20 мм. кв.,
Iд =150 А
Для защиты от токов перегрузки выбираем магнитный пускатель типа ПAE-312
Расчет ответвлений к шестому двигателю производится аналогично пятому.
3.2. Расчет магистрали
Силовые магистрали защищаются только от токов КЗ.
| Nдв | Iн.дв., А | Iп,А | Iп.(max), A | Iп.вст.(max)дв.,А |
| 1 | 15,43 | 108 | 596,31 | 260 |
| 2 | 15,43 | 108 | ||
| 3 | 91,74 | 596,31 | ||
| 4 | 23,72 | 166,08 | ||
| 5 | 23,72 | 166,08 | ||
| 6 | 66,27 | 430,78 |
Определяем максимальный ток магистрали при N=6 Kc=1, n-1;
Выбираем аппарат защиты от КЗ:
Выбираем трубчатый предохранитель типа ПН-2-400 с
= 355 АПроверяем защиту магистрали от селективности:
Условие селективности не выполнено.
При условии селективности не выполняется, то
.определяют из равенства
Выбираем трубчатый предохранитель типа ПН-2-600 с Iн.вст.=500 А
Выбираем сечение жил кабеля НРГ
По ПУЭ стр.21 таб.1.3.6. выбираем трехжильный кабель с сечением жил:
S=70 мм2 Iд=250 А
Проверяем соответствие защиты магистрали сечению проводов:
416А
825АУсловие селективности выполнено.
3.3. Расчет осветительной сети
Разбиваем светильники на группы: имеем 7 гр. и 43 светильника.
В шести группах будет содержаться по 6 светильников, в седьмой – 7 светильников.
Так как в каждой группе содержится неодинаковое количество светильников с равной мощностью, то расчет будем делать для 2-х групп.
- необходима защита от токов КЗ и перегрузки т.к. помещение взрывоопасное.
Расчёт 1-й группы
Определяем рабочий ток:
т.к. для сетей с U до380В, К=1
Выбираем аппарат защиты - предохранитель ПР-2, т.к. соблюдается
условие Iн.вст
Iр, 10 9,45Соблюдая условие Iд. > Iн.вст. (15 > 10 А) по ПУЭ стр.20 табл. 1.3.4
выбираем сечение жил двухжильного провода ПРВ проложенного в
несгораемых строительных конструкциях: S=1 мм 2 Iд.=15 А
Расчёт 2-й группы
Определяем рабочий ток:
т.к. для сетей с U до 380 В К =1
Выбираем аппарат защиты - предохранитель ПР-2, т.к. соблюдается
условие Iн.вст.
Iр., 15 11.02 AСоблюдая условие Iд.
Iн.вст. (15 15А) по ПУЭ стр.20 табл.1.3.4выбираем сечение жил двухжильного провода ПРВ проложенного в
несгораемых строительных конструкциях:
S=1 мм2 Iд.=15 А
4. Молниезащита
Молния представляет собой электрический разряд в атмосфере между
заряженным облаком и землей или между разноименно заряженными частями облака. Возможны разряды и между соседними облаками. Длина канала молнии обычно достигает нескольких километров, причем значительная его часть находится в грозовом облаке.
Молния может поражать здания и установки непосредственно, это
называется прямым ударом или первичным воздействием. Молния может оказывать вторичные воздействия, объясняемые электростатической и электромагнитной индукцией, а также заносом высоких потенциалов через надземные и подземные металлические коммуникации, что является следствием прямого удара.
При прямом ударе молнии могут возникать пожары, взрывы, механические разрушения, перенапряжения в проводах электрических сетей. Канал молнии имеет высокую температуру и запас тепловой энергии, достаточные для нагревания горючей среды до температуры воспламенения.
Вероятность воспламенения горючей среды, соприкасающейся с каналом молнии, зависит не только и не столько от амплитуды тока, сколько от величины и времени протекания длительного тока молнии.
В связи с этим особую опасность для прямого удара молнии представляют здания и наружные установки, в которых по условиям технологического процесса может образовываться взрывоопасная среда.
Прямой удар молнии в металлические проводники вызывает не только оплавление, но и нагревание проводников, по которым протекает ток молнии.
При этом в проводниках может выделиться такое количество тепла, которое при недостаточном сечении металла может его расплавить или даже испарить. В местах разрыва проводников или плохого электрического контакта обычно появляется искра.
Вторичное воздействие молнии проявляется в появлении разностей потенциалов на конструкциях, трубопроводах и проводах внутри помещений и сооружений, не подвергающихся непосредственному прямому удару.
Вторичные воздействия молнии возникают в результате электростатической и электромагнитной индукции. Ко вторичному воздействию молнии можно отнести также появление разностей потенциалов внутри помещений вследствие заноса высоких потенциалов через надземные и подземные металлические коммуникации.
4.1. Молниезащита здания
Определяем класс зоны здания.
Аммиачная компрессорная на основании ПУЭ п. 7. 3.46. относится к зоне класса В-Iб.
Определяем среднюю годовую деятельность гроз.
Данное помещение расположено в г. Волга с интенсивностью грозовой деятельности 40 - 60 часов в год.
Определяем удельную плотность ударов молнии в землю n=4 1/(км2*год)
Основание РД 34.21.122-87, (Прил.2)
Подсчет ожидаемого количества N поражений молнией в год.
Т.к. здание прямоугольное, то:
Основание РД 34.21.122-87, (Прил.2)
Определяем категорию молниезащиты и тип зоны защиты.
Здание относится к классу зоны В-Iб, средняя годовая продолжительность гроз 20 - 40 часов. Ожидаемое количество поражений молнией в год N <1, следовательно для данного здания требуется II категория молниезащиты тип зоны Б.
Основание РД 34.21.122-87, табл.1.
Требуемая защита.
Для зданий I- II категорий молниезащиты требуется защита:
а) от прямых ударов молнии
б) вторичных ее проявлений
б) от заноса высокого потенциала
Основание РД 34.21.122-87, п. 1.2.
Защита от прямых ударов молнии.
Защита от прямых ударов молнии зданий I- II категорий должна быть выполнена отдельно стоящим или установленными на защищенном объекте стержневыми или тросовыми молниеотводами, обеспечивающими требуемую зону защиты. При установке молниеотводов на объекте от каждого стержневого молниеприёмника и от каждой стойки тросового молниеприёмника, должно быть обеспечено не менее 2-х токоотводов.
Основание РД 34.21. 122-87, п.2.1.
Учитывая большую протяженность здания для его защиты от прямых ударов молний, выбираем- защиту одиночным тросовым молниеотводом, установленным по продольной оси здания. Опоры молниеотвода устанавливаем по торцам здания.
Расчет высоты одиночного тросового молниеотвода
Тип зоны защиты "Б".
Так как здание будем защищать одиночным тросовым молниеотводом, зона защиты hx и rx известны, то высота одиночного
тросового молниеотвода вычисляется по формуле:
Описание конструкции молниеотвода.
а). Опоры тросового молниеотвода должны быть рассчитаны с учетом
натяжения троса и действия на него ветровой и гололедной нагрузки.
Основание РД 34.21.122-87, п.3.1.
б). Тросовые молниеприемники должны быть выполнены из стальных
многопроволочных канатов сечением не менее 35 кв.мм. Основание РД
34.21. 122-87, п.3.3.
в). Соединения молниеприемников с тоководами и тоководов с
заземлителем должны выполняться сваркой или болтовыми соединениями с переходным сопротивлением не более 0.05 Ом.
Основание РД 34.21.122-87, п.3.4.
г) Тоководы, соединяющие молниеприемник с заземлением выполняется из стали с размерами указанными в таблице 3 РД 34.21.122-87 .
Для нашего токовода соединяющего молниеприемник с заземлителем сечение токовода и заземлителя будет равно 10 мм.кв.(круглые горизонтальные электроды).
д). Заземлитель.
В качестве заземлителей молниезащиты допускается использовать заземлители электроустановок за исключением ВЛ электропередач напряжением до 1 кВ. При невозможности их использования выполняют искусственные заземлители: каждый токоотвод от стержневых и тросовых молниеприемников должен быть присоединен к заземлителю, состоящему минимум из 2-х вертикальных электродов длиной не менее Зм, объединенных горизонтальным электродом длиной не менее 5 м. Основание РД 34.21.122-87, п.2.26.
е). Так как заземлитель искусственный, то располагаем его под асфальтовым покрытием или в редко посещаемых местах (на газонах не ближе 5 м. от грунтовых проезжих и пешеходных дорог). Основание РД 34.21.122-87, п.1.8.
Защита от вторичных воздействий молнии.
а) металлические конструкции и корпуса всего оборудования и аппаратов, находящиеся в защищаемом здании, должны быть присоединены к заземляющему устройству электроустановок или к железобетонному фундаменту здания;
б) внутри зданий и сооружений между трубопроводами и другими протяженными металлическими конструкциями в местах их взаимного сближения на расстояние менее 10 см через каждые 20 м следует приваривать или припаивать перемычки из стальной проволоки диаметром не менее 5 мм или стальной ленты сечением не менее 24 мм", для кабелей с металлическими оболочками или броней перемычки должны выполняться из гибкого медного проводника в соответствии с указаниями СНиП 3.05.06-85;
в).в соединениях элементов трубопроводов или других протяженных металлических предметов должны быть обеспечены переходные сопротивления не более 0,03 Ом на каждый контакт. При невозможности обеспечения контакта с указанным переходным сопротивлением с помощью болтовых соединений необходимо устройство стальных перемычек.
Защита от заноса высокого потенциала по подземным металлическим коммуникациям (трубопроводам, кабелям в наружных металлических оболочках или трубах) должна осуществляться путем их присоединения на вводе в здание или сооружение к арматуре его железобетонного фундамента, а при невозможности использования последнего в качестве заземлителя — к искусственному заземлителю.
Ввода здания воздушных линий электропередачи напряжением до 1 кВ, сетей телефона, радио, сигнализации должен осуществляться только кабелями длиной не менее 50 м с металлической броней или оболочкой или кабелями, проложенными в металлических трубах.
На вводе в здание металлические трубы, броня и оболочки кабелей, в том числе с изоляционным покрытием металлической оболочки (например, ААШв, ААШп), должны быть присоединены к железобетонному фундаменту здания или к искусственному заземлителю.
В месте перехода воздушной линии электропередачи в кабель металлические броня и оболочка кабеля, а также штыри или крючья изоляторов воздушной линии должны быть присоединены к заземлителю. К такому же заземлителю должны быть присоединены штыри или крючья изоляторов на опоре воздушной линии электропередачи, ближайшей к месту перехода в кабель.
Кроме того, в месте перехода воздушной линии электропередачи в кабель между каждой жилой кабеля и заземленными элементами должны быть обеспечены закрытые воздушные искровые промежутки длиной 2—3 мм или установлен вентильный разрядник низкого напряжения, например РВН-0,5.
Защита от заноса высоких потенциалов по воздушным линиям электропередачи напряжением выше 1кВ, вводимым в подстанции, размещенные в защищаемом здании (внутрицеховые или пристроенные), должна выполняться в соответствии с ПУЭ.
Заключение
В курсовом проекте сделано:
-
Анализ противопожарного состояния промышленных предприятий, объектов сельского хозяйства, зданий общественного значения и жилых домов; -
Рассмотрены процессы происходящие в электрических установках, их пожарная опасность и меры их профилактики (КЗ, перегрузки, искрение и электрические дуги, большие переходные сопротивления, вихревые токи); -
Определен класс зоны в помещении; -
Произведен выбор электрооборудования (распределительные устройства, электродвигатели, магнитные пускатели, пусковые кнопки, светильники, выключатели осветительной сети, марки проводов и кабелей); -
Произведен расчет силовой и осветительной сети; -
Произведен выбор и расчет молниезащиты.
Список литературы
1. Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты зданий
сооружений РД. 34.21.122-87. - М : Энергоатомиздат, 1989. - 56 с.
2. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и
промышленных коммуникаций. СО - 153 - 34.21.122. - 2003. -М.:Из -
во МЭИ, 2004. - 56 с.
3. Лихачев В.Л. Электротехника. Справочник Т1 и Т2. - М.: СОЛОН-
Пресс, 2003.- 522 с. и 448 с.
4. Мыльников М.Т. Общая электротехника и пожарная профилактика в
электроустановках. - М.: Стройиздат, 1985.- 311 с.
5. Мыльников М.Т. Пожарная профилактика в электроустановках:
Учебное пособие. - М.: МССШМ МВД ССС 1985.- 148 с.
6. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). - М.:
Энергоатомиздат, 1986. - 645 с.
7. Собурь С.В. Пожарная безопасность электроустановок. Справочник.
-М.: Спецтехника, 2001. - 304 с.
8. Фетисов П.А., Смелков Г.И., Гоошков В.И. Справочник по пожарной
безопасности в электроустановках. М.: Стройиздат, 1975. - 207 с.
9. Черкасов В.Н. Зашита взрывоопасных сооружений от молнии и
статического электричества. - М.: Стройиздат, 1984. - 80 с.
10.Черкасов В.Н. Защита пожаро - к взрывоопасным зданиям и
сооружений от молнии и статического электричества. - М.:Стройиздат,
1993. - 1 75 с.
11.Черкасов В.Н., Шаровар Ф.И. Пожарная профилактика
электроустановок. - М.: ВИПТШ МВД СССР, 1987. -19 с.
