Розрахунок потужності споживання схем та вибір автоматичних вимикачів

РОЗРАХУНКОВИЙ РОЗДІЛ

 

В усіх принципових електричних схемах повинні бути передбачені захисти від короткого замикання, перевантаження та ін. В якості таких пристроїв для захисту схеми використовуються запобіжники, автоматичні вимикачі, тумблери та інша апаратура. Основою автоматичного вимикача є теплове реле. Реле з механізмом вимикання, що належить до нього, називають розчіплювачем.

 

Вибір апаратури для захисту схеми проводить двома методами:

1. по номінальній напрузі живлення:

Uн>Uн. с. , де

Uн – номінальна напруга автоматичного вимикача,

Uн. с. – номінальна напруга живлення схеми.

 

2. по максимальному розрахунковому струмові:

Іспр>Ім , де

Ім – максимальний струм схеми,

Іспр – струм спрацювання автоматичного вимикача.

 

В даному проекті використано методику вибору апаратури для захисту схем технологічної сигналізації, керування насосами Н-101, Н-101р, Н-102, Н-102р, Н-103, Н-103р та захисту печі П-101 по максимальному розрахунковому струмові.

 

Складаємо таблицю споживаної потужності схеми технологічної сигналізації.

 

Таблиця 3.1 –Потужністьспоживання електричної апаратури схеми технологічної сигналізації

Позначення на схемі Назва елементу Тип елементу Кількість елементів Кількість споживаної енергії одним елементом, Вт Загальна кількість споживаної енергії, Вт
HL1-HL18 Світодіодна сигнальна арматура AD22-22DS 6,6 118,8
К1 Реле імпульсної сигналізації РИС-3М
K2 Проміжне реле LY-2
HA1 Електричний дзвінок SU-213
R1-R4 Резистор МЛТ
VD1-VD18 Діод Д226
Всього:         194,8

 

Отже, загальна потужність споживання енергії апаратурою Рзаг = 61 Вт. Знайдемо розсіювану потужність Рдод , яка витрачається на нагрівання провідників та інших елементів схеми (10%):

,( 3.1 )

де Рдод – розсіювана потужність;

Рзаг–споживана потужність, яку споживає апаратура схеми.

Знайдемо загальну споживану потужність схеми сигналізації:

,(3.2 )

де Рсигн – потужність, що споживається схемою сигналізації.

Рсигн = 194,8 + 19,48 = 214,28 Вт

З формули для знаходження потужності P = I . U знайдемо значення струму, що діє в схемі:

,(3.3)

де Ісигн – струм, що протікає в схемі сигналізації;

Рсигн – потужність споживання схеми;

Uсигн – напруга живлення схеми (схема живиться від мережі з напругою ~220 В, 50 Гц).

 

Відповідно до розрахованого значення струму вибираємо автоматичний вимикач, струм спрацювання якого більший 0,974 А. Його потрібно вибрати із стандартного ряду для конкретної марки автоматичного вимикача. У схемі сигналізації використано автоматичний вимикач серії АСКО УКРЕМ ВА-2002. Стандартний ряд струмів спрацювання для цих вимикачів є наступний:

0,63; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25 А

Отже, вибираємо автоматичний вимикач із струмом спрацювання із стандартного ряду 1 А.

 

Складаємо таблицю споживаної потужності для електричної апаратури схеми управління насосами Н-2, Н-2р.

 

Таблиця 3.2 – Потужністьспоживанняелектричної апаратури схеми управління насосами Н-2, Н-2р

 

Позначення на схемі Назва елементу Тип елементу Кількість елементів Кількість споживаної енергії одним елементом, Вт Загальна кількість споживаної енергії, Вт
HL19 – HL24 Світодіодна сигнальна арматура AD22-22DS 6,6 26,4

 

KM1, KM2 Контактор магнітний ПМ-S «Super»
K3 Проміжне реле LY-2
KT1 Реле часу NTE8
Всього:         151,4

 

Загальна потужність споживання енергії апаратурою даної схеми становить Рзаг = 160,4 Вт. Аналогічно знайдемо розсіювану потужність Рдод , яка витрачається на нагрівання провідників та інших елементів схеми (10%), згідно формули 3.1:

Знайдемо загальну споживану потужність схеми за формулою 3.2:

Рупр = 151,4 + 15,14 = 166,54 Вт

 

Знайдемо значення струму, що діє в схемі, користуючись формулою 3.3:

Відповідно до розрахованого значення струму вибираємо автоматичний вимикач, струм спрацювання якого більший 0,757 А. Отже, вибираємо автоматичний вимикач із струмом спрацюванняіз стандартного ряду 0,8 А, але налагодимо його, щоб він забезпечив потрібний струм спрацювання.

 

Наступною складаємо таблицю споживаної потужності для електричної апаратури схеми керування насосом Н-1, вакуумним насосом ВН-1 та мішалкою-реактором М-1.

Таблиця 3.3 – Потужність споживання електричної апаратури схеми керуваннянасосом Н-1 (аналогічно – вакуумним насосом ВН-1 та мішалкою-реактором М-1)

Позначення на схемі Назва елементу Тип елементу Кількість елементів Кількість споживаної енергії одним елементом, Вт Загальна кількість споживаної енергії, Вт
1HL23, 1HL24 Світодіодна сигнальна арматура AD22-22DS 6,6 13,2
KM1, KM2 Контактор магнітний ПМ-S «Super»
Всього:         81,2

 

Загальна потужність споживання енергії апаратурою даної схеми становить Рзаг = 81,2 Вт. Аналогічно знайдемо розсіювану потужність Рдод , яка витрачається на нагрівання провідників та інших елементів схеми (10%), згідно формули 3.1:

Знайдемо загальну споживану потужність схеми за формулою 3.2:

Рупр = 81,2 + 8,1 = 89,3 Вт

 

Знайдемо значення струму, що діє в схемі, користуючись формулою 3.3:

Відповідно до розрахованого значення струму вибираємо автоматичний вимикач, струм спрацювання якого більший 0,41 А. Отже, вибираємо автоматичний вимикачі з струмом спрацювання із стандартного ряду 0,63 А.