При выборе плавких вставок для защиты ответвлений к отдельным потребителям пользуются следующими соотношениями.

1. Для защиты ответвлений, к которым присоединены маломощные лампы накаливания, электробытовые приборы и электротермические установки,

                                                           

 

 где -рабочий ток.

 

Для однофазного ответвления

 

 

        где - расчетная мощность, Вт;

          - фазное напряжение, В.

 

Для трехфазных ответвлений

 

,

 

  где - линейное напряжение, В.

           

2. Для защиты ответвлений, к которым присоединены мощные лампы накаливания(300 и более),

 

                                                                          

 

 

3. Для защиты ответвлений, к которым присоединены светильники с люминесцентными лампами,

 

                                                .                     

 

Расчетный ток для однофазного ответвления

 

 

Для трехфазных ответвлений

 

,

 

4. Для защиты ответвлений, к которым присоединены лампы типа ДРЛ,

 

                                                                            

 

5. Для защиты ответвлений к одиночному асинхронному короткозамкнутому двигателю при нормальных условиях пуска

 

,

 

          где - кратковременный ток перегрузки, принимаемый равным пусковому току,

 

Следовательно

 

                                    ,                                 

 

при тяжелых условиях пуска или частых включениях двигателя

 

                                                                  

 

6. Для защиты ответвлений к одиночному асинхронному двигателю с фазным ротором

 

                              ,                                    

 

          где - номинальный ток двигателя.

 

При выборе плавких вставок силовых магистральных предохранителей пользуются следующими правилами:

1. Номинальный ток плавкой вставки должен быть больше 40% кратковременного тока магистральной линии или равняться ему:

 

                               ,                                     

где ; - сумма пусковых токов одновременно запускаемых двигателей, у которых она наибольшая;  - сумма номинальных токов остальных двигателей.

2. Выбранная плавкая вставка должна обеспечить избирательность защиты, то есть при появлении короткого замыкания у потребителя предохранитель должен отключить только поврежденное ответвление. Обычно требование селективной защиты выполняется, если магистральный предохранитель имеет ток плавкой вставки на две степени больше, чем самый мощный предохранитель на ответвлении.

              При выборе плавких вставок для защиты цепей управления и сигнализации пользуются следующим соотношением:

 

                                                  

 

где - наибольший суммарный пусковых токов одновременно включаемых аппаратов управления и сигнализации;  - суммарный номинальный ток одновременно работающих аппаратов.

 

     При выборе автоматов руководствуются следующими правилами.

1. Номинальный ток теплового или комбинированного расцепителя должен быть больше рабочего тока линии:

 

                                                                     

 

Если автомат встроен в шкаф, то следует учесть изменившиеся условия охлаждения автомата, вводя поправочный коэффициент, равный 1,1:

 

                                                            

 

2. Расчетный ток срабатывания электромагнитного расцепителя автоматов серий АП50 и АЕ2000:

 

                ,                                       

 

где - кратковременный ток

 

        Для автоматов серии АЗ100

                ,                                      

 

коэффициенты 1,25-1,5 учитывают неточность в определении кратковременного тока и разброс характеристик автоматов.

 

3. Расчетный ток срабатывания не должен превышать каталожное значение тока срабатывания:

 

                                                                           

 

Если эти условия не выполняются, то возможны ложные срабатывания автомата при включении потребителей с большими пусковыми токами.

     Электропроводку выбирают в зависимости от вида электроприемников с учетом условий окружающей среды и требований безопасности и противопожарной безопасности. Сечение проводов должны выбираться с учетом выполнения следующих положений:

1.провода и кабели не должны перегреваться сверх допустимой температуры при прохождении расчетного тока нагрузки;

2.отклонение напряжения на зажимах силовых и осветительных электроприемников должны быть в допустимых пределах, указанных в таблице

3.механическая прочность проводов должна быть не ниже допустимой для данного вида электропроводки;

4.аппаратура защиты должна обеспечивать надежную защиту всех участков сети от коротких замыканий, а в некоторых случаях предусмотренных ПУЭ, - и от перегрузки;

5.размахи изменения напряжения, вызванные кратковременными изменениями нагрузки, например включением короткозамкнутых АД, не должны превышать значений, установленных               ГОСТ 131109-67.

6.для некоторых видов сетей установлены требования для выбора сечений проводов по экономической плотности тока, указанной в ПУЭ.

В упрощенном варианте достаточно соблюдение двух условий:

- по условию нагревания длительным расчетным током    

  

;

 

- по условию соответствия сечения привода аппарату защиты

 

;

 

При этом считается, что условия прокладки привода нормальные.

Определение сечения по первому условию сводиться к нахождению расчетного тока линии и сравнению его с табличным значением допустимой нагрузки. Определение сечения проводов по второму условию называют «проверкой на пропускную способность провода». Определив сечение провода по двум условиям, выбирают окончательно большую величину сечения. Производя эти расчеты, необходимо вначале определить расчетный длительный ток линии по формулам, представленным выше.

    

  

ПРИМЕР 1. Выбрать аппараты защиты для четырехпроходной линии 380/220 В, питающей люминесцентные светильники с расчетной мощностью 11,8 кВт. Коэффициент мощности компенсированных светильников равен 0,9.

  Р е ш е н и е. 1 Определяем расчетный ток линии:

 

А

 

3. По формуле  ток плавкой вставки предохранителя

;

 

По приложению выбираем предохранитель типа ПРС-63 с плавкой вставки 25А

     3. Линию можно защитить автоматом с расцепителем 25А. Пользуясь приложением можно выбрать автомат АЕ2036Р, АП50-3М или А3114.

 

ПРИМЕР 2. Электродвигатель4А112М4УЗ включен по схеме автомат - магнитный пускатель. Режим пуска двигателя легкий. Выбрать автомат.

  Р е ш е н и е. 1 Для данной марки двигателя =11,5А, перегрузочный коэффициент К_п=7

          2. По формуле  номинальный ток расцепителя автомата ; А. Пользуясь приложением можно выбрать автомат АЕ2036Р с расцепителем 12,5А или автомат АП50-3М с расцепителем 16А, или автомат А3114 с расцепителем 15А. Автоматы АЕ2036Р и АП50-3М можно отрегулировать на ток 11,5А, а автомат А3114 не регулируется. Останавливаем свой выбор на автомате АЕ2036Р.

           3. По формуле  расчетный ток срабатывания = .

 

Пусковой ток .

                       =100,6А.

 

4. Проверяем выполнение требования :

 согласно приложению     

Как видно, требование выполняется, так как 100,6А < 150А.

Ложных срабатываний автомата при пуске двигателя не будет.

ПРИМЕР 3. От главного распределительного щите питается силовой распределительный пункт, к которому присоединены пять двигателей. Условия пуска двигателей легкие. Для защиты ответвлений и магистральной линии выбрать в первом случае предохранители, во втором – автоматы. Типы двигателей и их каталожные данные приведены в таблице 1.

 

Таблица 1.

Обозначение двигателя	Тип двигателя	Каталожные данные			Расчетные данные
		Номина-льная мощ-ность, кВт	Номин альный ток, А	Крат-ность пуско-вого тока	Пуско-вой ток,А	Номинальный ток плавкой вставки предохранителя ПР2,А	Номинальный ток расцепителя автомата АП50-3МТ,А
М1	4А112М4УЗ	5,5	11,5	7	80,5	35	16
М2	4А132М4УЗ	11	22	7,5	165,0	80	25
М3	4А100L4УЗ	4	8,6	6,5	55,9	25	10
М4	4А180S4УЗ	22	41,4	7	289,8	125	50
М5	4А90L4УЗ	2,2	5	6	30,0	15	6,4

 

Р е ш е н и е 1. Умножая значение номинальных токов двигателей на соответствующую кратность пускового тока, определяем пусковые токи и записываем их в таблицу 1. Например, для двигателя М2

 

 

         2. Выбираем предохранители типа ПР2, подсчитываем токи плавких вставок. Принимаем ближайшие стандартные вставки, и их значения записываем в таблицу 1. Например, для двигателя М1 , принимаем ближайшую большую вставку 35А.

       3. Определяем ток плавкой вставки магистрального предохранителя.

По формуле , учитывая, что наиболее тяжелый режим работы будет в том случае, когда при включенных двигателях М1, М3 и М5 будут запускаться двигатели М2 и М4,

 

 

     Выбираем магистральный предохранитель с плавкой вставкой 200А. Селективность защиты будет обеспечена.

       4. Выбираем автоматы. Поскольку номинальные токи двигателей не превышает 50А, выбираем автоматы типа АП50-3МТ.

       5. Зная номинальные токи двигателей, по приложению определяем номинальные токи комбинированных расцепителей. Например для автомата у двигателя М4 ; . Принимаем автомат с ближайшим расцепителем на 50А с последующей регулировкой до 41,4А. Значения номинальных токов расцепителей записываем в

таблицу 1.

      6. Находим токи срабатывания автоматов и, сравнивая их с каталожными значениями, убеждаемся в отсутствии ложных срабатываний. Например, для автомата двигателя М5 .

   Каталожный ток срабатывания равен . Значит, при пуске двигателя автомат не отреагирует на ток 37,5 А. Следовательно ложного срабатывания автомата не будет.

       7. Выбираем магистральный автомат. Номинальный ток расцепителя

  Выбираем автомат типа А3114/1 с расцепителем 100А. Ток срабатывания автомата  Каталожный ток срабатывания равен 1000А. Значит, ложных срабатываний не будет.

 

При выборе реле времени

При автоматизации технологических процессов часто возникает необходимость получить определенную выдержку времени при отключении или включении различных исполнительных органов, а также при обеспечении нужной продолжительности процесса. Эти функции выполняет реле времени. Всякое реле времени состоит из трех основных частей: устройство входного сигнала, устройства задержки сигнала, и устройство выходного сигнала. Устройство задержки сигнала может быть выполнено с использованием различных принципов действия: электрического, механического, пневматического, термического, гидравлического и др.

Независимо от устройства и принципа действия реле времени можно разделить на две группы. Первые из них при подаче напряжения на вход обеспечивают задержку в замыкании замыкающих контактов, и размыкании размыкающих контактов. При отключении таких реле их контакты мгновенно возвращаются в первоначальное положение. Реле времени второй группы при подаче напряжения на вход обеспечивают мгновенное срабатывание контактов и последующую задержку в замыкании размыкающих и размыкании замыкающих контактов.

 

Выбор сигнальных аппаратов

Сигнальные аппараты предназначены для информации о ходе технологического процесса и состоянии управляемого объекта, а также передачи командных сигналов обслуживающему персоналу. Применяются: электрические, звуковые, световые, индикаторные сигнальные аппараты.

К световым относятся сигнальные лампы, табло и светофоры.

Российская промышленность выпускает арматуру для сигнальных ламп различных типов. В арматуре монтируется сигнальная лампа. Световые окна закрывают разноцветными линзами. Обычно применяют лампы пониженного напряжения. Поэтому при напряжении питания 220В в арматуру встраиваются балластные сопротивления. Широко применяют арматуры со встроенным балластом типа АС – О, ЛС – 53, АСГЛ, и арматуры непосредственного включения в сеть 220В.

Выбор конечных выключателей

  Путевые и конечные выключатели представляют собой кнопочные элементы приводимые в действие деталями движущихся элементов объекта. По типу привода различают включатели с цилиндрическими толкателями, рычажно-роликовым приводом. В условиях сельского хозяйства рекомендуется применять включатели серии ВПК, ВК и ВКМ. Они рассчитаны на включение в электрические сети переменного тока напряжением до 500В.

Путевые и конечные выключатели нашли широкое применение при автоматизации различных механизмов, их широко применяют в автоматических схемах привода транспортных устройств, для изменения направления движения управляемого механизма и исключения возможности перехода и исключение возможности перехода его за пределы пограничных положений.

 

Выбор переключателей

 

В системах автоматического управления сложными технологическими установками сельскохозяйственного назначения в качестве избирателей режимов работы применяются пакетные, пакетно- кулачковые, универсальные выключатели и другие тумблеры.

Пакетные выключатели предназначены для работы в электрических цепях напряжением 380В переменного тока и 220В постоянного тока. Их применяют в качестве групповых выключателей на распределительных щитах, переключателей режимов работы в электрических схемах, пускателей асинхронных двигателей малой мощности.

 

Выбор кнопочных постов

Кнопки управления смонтированные на панели в кожухе называются кнопочным постом управления. Промышленность выпускает кнопочные посты серии ПКЕ на базе кнопочных элементов КЕ. Серия включает 36 типов постов, отличающихся эксплуатационным назначением, родом защиты от воздействия окружающей среды, материалом корпусных деталей и количеством элементов, что обеспечивает выбор постов для управления различными объектами. Кнопочные элементы рассчитаны для включения в электрические цепи переменного тока напряжением 500В и с длительным током до 6,3А.

Кнопки выполняют либо с самовозвратом контактов, т.е. с возвращением в исходное положение под действием пружины, либо без него.

В последнем случае возвратной пружины нет и для каждого переключателя необходимо нажать другую кнопку. Кнопка может иметь замыкающие, размыкающие контакты. Кнопки серии КЕ выпускаются с цилиндрическими и грибовидными толкателями, с сигнальной лампой. Кнопки с грибовидным толкателем предназначены для отключения цепей управления при возникновении аварийных ситуаций на объекте, кнопки со встроенной в толкатель лампой предназначены для дистанционного управления электромагнитными аппаратами со световой сигнализацией о включении и отключении управляемого кнопкой аппарата.

По способу установки кнопочные посты выполняются для монтажа на панели, на стене, на полу. Кнопки выпускают открытого, защищенного, водозащищенного, пылеводозащищенного, взрывозащищенного исполнения.