Расчет и выбор автоматического выключателя

    В настоящее время для защиты электрических сетей и электрических приемников от повреждений, вызываемых током, превышающих допустимую величину, все шире применяются автоматические выключатели. Они выпускаются с тепловыми, электромагнитными и комбинированными (тепловыми и электромагнитными) расцепителями с различным числом полюсов - одним, двумя и тремя. В однофазных цепях применяют одно и двухполюсные, а в трехфазных трехполюсные. Автоматические выключатели с электромагнитными расцепителями применяются для защиты сети и электрического приемника от повреждений, вызываемых током короткого замыкания, действующим даже кратковременно. Автоматические выключатели применяются не только для отключения приемников при токах короткого замыкания, но и для нечастых включений и отключений их вручную при нормальной работе. Возникающая при размыкании цепи электрическая дуга гасится в воздухе или масле. В зависимости от этого автоматические выключатели называются воздушными или масляными. В цепях с напряжением 500 В применяются в основном воздушные выключатели.

      Выбираю автоматический выключатель QF1.

Произвожу расчет и выбор теплового (номинального) расцепителя

Iтр. > К • SIн.,

(2.38)

где I_тр – ток теплового расцепителя, А;

Нахожу сумму номинальных токов группы силовых, А;

SIн = Iном.дв + Iу

(2.39)

Рассчитываю ток в цепи управления, А;

Iу = S1 / Uу,

(2.40)

S1 – мощность выбранного трансформатора питания цепей управления, ВA.    

U_у – напряжение питания трансформатора, В.

К= 1,25 – коэффициент учитывающий разброс теплового расцепителя.

I_у = 630 / 380 = 1,65 А;

SI_н = 42 + 1,65 = 43,65 А;

I_тр > 1,25 • 43,65 = 54,56 А.

Выбираю автомат АП50Б – 3 -МТ-УЗ63 -  с номинальным током автомата I_н.а.= 63 А; напряжением U = 380 В; устанавливаю уставку теплового расцепителя I_т.р.= 63 А (с учетом запаса 10%); пределом регулирования тока уставки теплового расцепителя 44,1 - 63 А, кратности тока срабатывания электромагнитного расцепителя 10 I_н, (Приложение 11, Таблица 17).

Предельная отключающая способность нормальная, с регулируемой кратковременной выдержкой времени в зоне короткого замыкания с функцией тепловой памяти и индикацией настраиваемых параметров, без дополнительных сборочных единиц, стационарной установки для переднего присоединения медных или алюминиевых проводов.

Произвожу расчет и выбор электромагнитного расцепителя:

Iэ.р. ≥ 1,25 • (Iп. + S¢Iн.),

(2.41)

где I_п = I_ном.дв • К_пуск = 42 • 4 = 168 А – пусковой ток двигателя;

S¢I_н = I_ном.дв + I_у = 42 + 1,65 = 69,3 А – сумма номинальных (расчетных) токов.  

I_э.р. = 1,25 • (168 + 69,3) = 296,6 А;

Проверяю автомат на возможность ложных срабатываний при пуске двигателя (потребителя):

Iэ.р. < Iэ.р.кат.

(2.42)

где I_э.р.кат – ток срабатывания электромагнитного расцепителя по каталогу;

Iэ.р.кат. = 10 • Iт.р,

(2.43)

I_э.р.кат. = 10 • 63 = 630 А;

296,6 < 630 А.

Так как I_э.р.кат ³ I_э.р., то ложных срабатываний при пуске не будет, следовательно автоматический выключатель выбран правильно.

Таблица 10

Технические данные выбранного автоматического выключателя

Обозначение на схеме	Марка автоматического выключателя	Iном.авт А	Iуст.т.р А	Iэ.р. А	Iэ.р.кат А
QF1	АП50Б – 3 -МТ-УЗ63	63	55	296,6	630

 

Расчёт и выбор кабеля

Расчет и выбор кабеля от двигателя до контактора с тепловым реле

Сечение кабелей определяется по двум условиям:

Условие 1. По условию нагрева длительным расчетным током:

Iдоп. ³ Iр.,

(2.44)

где I_ном.дв = 42 А – расчетный ток двигателя;

I_доп. - допустимый ток кабеля, А;

I_доп. ³ 42 А;

Условие 2. По условию соответствия аппарата защиты:

Iдоп. ³ Кз. • Iнастр.

(2.45)

где I_{настр.реле. КК1}= 55 А – ток аппарата защиты (Таблица 9), А;

К_з.= 1,25 – коэффициент запаса.

I_доп. ³ 1,25 • 55 = 68,75 А;

    Пользуясь таблицей ПУЭ и определяя сечение кабеля по двум условиям, окончательно выбираю установочный кабель КГ- 4х10, сечением 10 мм², с допустимой токовой нагрузкой 75А, (Приложение 12, Таблица 18).

Таблица 11

Технические данные выбранного кабеля от двигателя до контактора с тепловым реле