2.5. Выбор типа и параметров коммутационно-защитных аппаратов во внутрицеховых сетях (для одного из присоединений)
При эксплуатации электрической сети возможны нарушения нормального режима работы: перегрузки, короткие замыкания, при которых ток в проводниках резко возрастает. Поэтому цеховые электрические сети должны быть надежно защищены от аварийных режимов. Для этого предусмотрены защитные аппараты, отключающие поврежденный элемент сети с наименьшим временем действия.
Для защиты внутрицеховых сетей применяют плавкие предохранители, автоматические воздушные выключатели (автоматы), тепловые реле магнитных пускателей.
Автоматы, по сравнению с предохранителями, имеют более устойчивые защитные характеристики при перегрузке и производят отключение всех трех фаз защищаемого элемента, что исключает возможность работы электроприемников в неполнофазном режиме. Кроме того, автоматы являются аппаратами многократного действия, что позволяет с их помощью выполнять схемы сетевой автоматики (АВР, АПВ).
Произведем выбор типа и параметров коммутационно-защитных аппаратов для схемы приведенной на рисунок 2.2.
Рисунок 2.2. Схема блока трансформатор-магистраль для выбора мест размещения автоматов и расчета их параметров
Автоматы QF1-QF3 защищают асинхронные двигатели. Двигатели установлены в помещении с нормальной средой. Режим работы двигателей определяется режимом работы приводного механизма.
Автоматы QF4-QF7 имеют одинаковые параметры, т.к. обеспечивают защиту ЭП, подключенных к распределительным шинопроводам ШРА1 - ШРА4, загруженных равномерно.
Автомат QF8– вводной, параметры которого определяются установленной мощностью трансформатора с учетом возможных перегрузок, допустимых ГОСТ 14209-85.
Автомат QF9– секционный, параметры которого определяются по вводному автомату.
АД1: 4А25SУ3
Рн=75кВт; η=91%; сosφ=0,9
АД1: 4А200L1У3
Рн=45кВт; η=92%; сosφ=0,9
АД1: 4А160М6У3
Рн=15кВт; η=87,5%; сosφ=0,85
Выбор параметров автоматов QF1- QF3 – начинаем с определения номинальных токов защищаемых автоматами двигателей. Определяем (по справочнику [3]стр.166) тип и мощность двигателей, а по ним – номинальные токи двигателей:
, А (2.21);
Номинальный ток АД1:
А;
Номинальный ток АД2:
А;
Номинальный ток АД3:
А;
результаты расчета заносим в таблицу 2.2.
Определяем пусковой ток двигателей:
, А (2.22);
где 
- кратность пускового тока двигателя
Для двигателей серии 4А основного исполнения 
, при этом большие значения кратности пускового тока соответствуют двигателям большей мощности
По расчетным величинам принимаем к установке автомат для защиты АД 1-3 типа А3710 с номинальными параметрами (табл. 10.4. [2]стр.376). При выборе номинального тока комбинированного электромагнитного расцепителя автомата, встроенного в шкаф, следует учитывать тепловой поправочный коэффициент 0,85:
, А (2.23);
А
Выбираем расцепитель с номинальным током Iн.расц. = 200 А.
А;
Выбираем расцепитель с номинальным током Iн.расц. = 110 А.
А;
Выбираем расцепитель с номинальным током Iн.расц. = 40 А.
Выбираем тока уставки мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя, осуществляющего защиту от к.з., Iуст к.з., необходимо отстроиться от кратковременых перегрузок, вызываемых пуском (самозапуском) двигателей, по выражению:
Iуст к.з. ≥ (1,5 ? 1,8)Iпер, (2.24);
где Iпер (Iпик) – ток кратковременный перегрузки или пиковый ток, определяемый в зависимости от характера нагрузки защищаемого участка сети
Для QF1:
А, принимаем уставку Iуст к.з=1600А
Для QF2:
А, принимаем уставку Iуст к.з=1000А
Для QF3:
А, принимаем уставку Iуст к.з=400А
Рассчитываем нагрузку шинопровода ШРА-73-1.
При подключении к шинопроводу трех двигателей расчетной загрузкой будет сумма номинальных токов этих двигателей:
А (2.25);
Пиковый ток шинопровода определяется из условия пуска наиболее мощного двигателя, присоединенного к шинопроводу:
А (2.26)
Выбираем номинальный ток электромагнитного расцепителя с учетом теплового поправочного коэффициента:
(2.27)
А
Проверяем невозможность срабатывания QF4 -автомата при пуске наиболее мощного двигателя:
(2.28)
А
Выбираем уставку Iуст к.з=1750А
Результаты расчета сводим в таблицу 2.2.
Принимаем, что характер нагрузки по секции и величина нагрузки аналогична между собой. Поэтому расчёты автоматов QF5 – QF7 аналогичны рачёту автомата QF4.
Выбор вводного автомата. Вводные автоматы выбирают по установленной мощности цеховых трансформаторов с учетом их возможной перегрузки в послеаварийном режиме, согласно ГОСТ 14209?89.
А (2.30).
По току послеаварийного режима с учетом поправочного теплового коэффициента выбираем номинальный ток селективного автомата с независимой от величины тока выдержкой времени при к.з.:
(2.31)
4004,0 ? 4000
Принимаем к установке автомат ЭО25С, 
4000 А.
Секционный автомат выбираем по нагрузке секции или на ступень ниже вводного автомата:
, А (2.32)
Принимаем к установке автомат типа ЭО25В, I н.ав..= 2500 А.
