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:

U_н>U_{н. с.}, де

U_н – номінальна напруга автоматичного вимикача,

U_{н. с.} – номінальна напруга живлення схеми.

2. по максимальному розрахунковому струмові:

І_спр>І_м, де

І_м – максимальний струм схеми,

І_спр – 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 Р_заг = 61 Вт. Знайдемо розсіювану потужність Р_дод, яка витрачається на нагрівання провідників та інших елементів схеми (10%):

,(3.1)

де Р_дод – розсіювана потужність;

Р_заг–споживана потужність, яку споживає апаратура схеми.

Знайдемо загальну споживану потужність схеми сигналізації:

,(3.2)

де Р_сигн – потужність, що споживається схемою сигналізації.

Р_сигн = 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 І_сигн – струм, що протікає в схемі сигналізації;

Р_сигн – потужність споживання схеми;

U_сигн – 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 Р_заг = 160,4 Вт. Аналогічно знайдемо розсіювану потужність Р_дод, яка витрачається на нагрівання провідників та інших елементів схеми (10%), згідно формули 3.1:

Знайдемо загальну споживану потужність схеми за формулою 3.2:

Р_упр = 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 Р_заг = 81,2 Вт. Аналогічно знайдемо розсіювану потужність Р_дод, яка витрачається на нагрівання провідників та інших елементів схеми (10%), згідно формули 3.1:

Знайдемо загальну споживану потужність схеми за формулою 3.2:

Р_упр = 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.