Разработка молниезащиты

Токоведущие жилы в проводах бывают медные и алюминиевые.

По конструкции токоведущей жилы провода бывают:

- однопроволочные;

- многопроволочные,

а зависимости от количества жил:

- одножильные, двух-, трех- и  многожильные.

Жилы проводов имеют   стандартные сечения. Наиболее распространенными стандартными сечениями основных жил проводов являются: 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 185; 240; 300; 400 кв. мм.

Провода и шнуры с резиновой изоляцией в оплетке из волокнистых материалов: ПР, АПР, ПРТО, АПРТО, ПРГ, ПРГЛ, ПРЛ, ПРД,ШР. Провода с полихлорвиниловой изоляцией: ПВ, АПВ, ПГВ, ППВ, АППВ, ППГВ, ППВС, АППВС. Провода, имеющие металлическую или иную оболочку, которая защищает изоляцию от механических повреждений: ПРП, ТПРФ, АТПРФ, ПРВ, АПРВ, ПРДВ, ШРПЛ, ШРПС, ПРШП.

Кабелем называется проводник, состоящий из одной или нескольких изолированных жил, заключенных в защитную герметическую оболочку: свинцовую, алюминиевую, полихлорвиниловую, полиэтиленовую, резиновую. Материалом токоведущих жил кабелей является медь или алюминий.

Наиболее часто применяемые кабели:

а) кабели с резиновой изоляцией в свинцовой оболочке: СРГ, СРБ, АСРБ, АСРГ, СРБГ, СРП, АСРП и т.д.;

б) в полихлорвиниловой или найритовой оболочке: ВРГ, ВРБ, АВРБ, ВРБГ и др.;

в) кабели в бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке: СГ, АСГ, СГТ, АСГТ, СБ, АСБ, СП, АСП, СПГ, АСПГ и др.;

г) в алюминиевой оболочке: АГ, ААГ, АБ, ААБ, АБГ, ААБГ и др.;

д) кабели с полиэтиленовой изоляцией в полихлорвиниловой оболочке;

Правильный выбор марок проводов и кабелей и способа их прокладки является одним из главнейших противопожарных мероприятий при монтаже 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.7.4.36. в пожароопасных зонах любого класса кабели и провода должны иметь покров и оболочку из материалов, не распространяющих горение. Применение кабелей с горючей полиэтиленовой изоляцией не допускается.

7.4.39. В пожароопасных зонах  любого класса разрешаются все  виды прокладок кабелей и проводов. Расстояние от кабелей и изолированных  проводов, прокладываемых открыто  непосредственно по конструкциям, на изоляторах, лотках, тросах и  т.п. до мест открыто хранимых (размещаемых) горючих веществ, должно  быть не менее 1 м.

Прокладка незащищенных изолированных проводов с алюминиевыми жилами в пожароопасных зонах любого класса должна производиться в трубах и коробах.

7.4.42. Соединительные и  ответвленные коробки, применяемые  в электропроводках в пожароопасных  зонах любого класса, должно иметь  степень защиты оболочки не  менее  IP43. Они должны изготавливаться из стали или другого прочного материала, а их размеры должны обеспечивать удобство монтажа и надежность соединения проводов.

Части коробок, выполненные из металла, должны иметь внутри изолирующую выкладку или надежную окраску. Пластмассовые части, кроме применяемых в группе сети освещения, должны быть изготовлены из трудногорючей пластмассы.

7.4.43. В пожароопасных зонах  классов П-I, П-II, и П-IIа допускается  применение шинопроводов до 1 кВ  с медными и алюминиевыми шинами  со степенью защиты  IP20 и выше, при этом в пожароопасных зонах П-I и П-II все шины, в том числе и шины ответвления, должны быть изолированными. В шинопроводах со степенью защиты IP54 и выше шины допускается не изолировать.

Неразборные контактные соединения шин должны быть выполнены сваркой, а разборные соединения – с применением приспособлений для предотвращения самоотвинчивания.

Температура всех элементов шинопроводов, включая ответвительные коробки, устанавливаемые в пожароопасных зонах класса П-I, не должна превышать 60◦С.

7.4.44. Ответвительные коробки  с коммутационными и защитными  аппаратами, а также разъемные  контактные соединения допускается  применять в пожароопасных зонах  всех классов. При этом ответвительные  коробки, установленные на шинопроводах, включая места ввода кабелей (проводов) и места соприкосновения с  шинопроводами, должны иметь степень  защиты IP44 и выше для пожароопасных зон классов   П-I и П-IIа,  IP54 и выше для зон класса П-II.

Для зон классов П-I и П-II должен быть обеспечен опережающий разрыв цепи ответвления в момент коммутации разъемных контактных соединений.

В помещениях архивов, музеев, картинных галерей, библиотек, а также в пожароопасных зонах складских помещений запрещается применение разъемных контактных соединений, за исключением соединений во временных сетях при показе экспозиций.

Для магистрали силовой сети выбираю по справочнику А.П.Бодина и др. стр.89 табл.47 кабель НРГ.

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 желтая, 2- синяя или зеленая, 3- красная или малиновая, 4- коричневая или черная, жила заземления- зелено-желтая, нулевая жила- любого цвета;

4. Обмотка из нетканого термоскрепленного 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 температуры 200◦С при повторных коротких замыканиях не должны 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 [◦C] 70

Монтаж при температуре, не ниже [◦C] -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 [◦C]  +50

Температура окружающей среды, нижний предел [◦C]  - 50

Температура токопроводящих жил при коротком замыкании, 4 сек [◦C]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 пустотных каналах несгораемых строительных конструкций.

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 стационарного установленного осветительного электрооборудования и переносных электроприборов и машин мощностью до 1,3 кВт.

Заземлители.

 Для заземляющих устройств  любого назначения используются  естественные и искусственные  заземлители 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.

Если естественных заземлителей нет или их использование не дает нужных результатов, применяют искусственные заземлители – вертикально забитые стержни из круглой или угловой стали из газоводопроводных труб, а также горизонтально проложенные стальные полосы или круглой сталью.

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

3.1. 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. 

P1 =7 кВт

P2 =7 кВт

P3 =4,5 кВт

P4 =4,5 кВт

P5 =10 кВт      n=3000об/мин

P6=10 кВт

P7=14 кВт;                            U= 380В                                                                                                      

P8=14 кВт

                                            

Расчет ответвлений к первому двигателю:

Определяем номинальный ток двигателя и кратность пускового тока (КПТ):

для двигателя Р= 7 кВт., КПТ = 7,0

Iп. = КПТ *Iн.дв = 7*13.74 =96.18 А

выбираем защиту от токов КЗ – трубчатый предохранитель типа ПР-2;

 Iн.вст. ≥ Iп. /2,5 = 96,18/2,5 = 38,47 А

По справочнику выбираем предохранитель  Iн.вст. = 45 А

Выбираем сечение жил провода НРГ проложенного в каналах:

Iд. ≥ Iн.дв.  14 ≥ 13,74 А

По ПУЭ табл.1.3.4 стр. 20 выбираем сечение жил S=1мм.кв., Iд. =14 А

Для защиты от токов перегрузки выбираем магнитный пускатель типа ПМЕ-232.

Расчет ответвлений ко второму двигателю:

Расчет ответвлений ко второму двигателю производится аналогично первого.

Расчет ответвлений к третьему двигателю:

Определяем номинальный ток двигателя и кратность пускового тока (КПТ):

для двигателя Р= 4,5 кВт., КПТ = 7,0

Iп. = КПТ *Iн.дв = 7*8,93 =62,51А

выбираем защиту от токов КЗ – трубчатый предохранитель типа ПР-2;