79991 (Управление запасами на предприятии Стройсервис), страница 14

Требуемое давление, создаваемое вентилятором с учетом запаса на непредвиденное сопротивление в сети в размере 10% составит:

P_тр=1,1*P=81,7674 Па

В вентиляционной установке для данного помещения необходимо применить вентилятор низкого давления, т.к. Р_тр меньше 1 кПа.

Выбираем осевой вентилятор (для сопротивлений сети до 200 Па) по аэродинамическим характеристикам т.е. зависимостям между полным давлением Р_тр (Па), создаваемым вентилятором и производительностью V_тр (м/ч).

С учетом возможных дополнительных потерь или подсоса воздуха в воздуховоде необходимая производительность вентилятора увеличивается на 10%:

V_тр=1,1*G=2620 м/ч

По справочнику выбираем осевой вентилятор типа 06-300 N4 с КПД n_в=0,65 первого исполнения. КПД ременной передачи вентилятора n_рп=1,0.

4.2. Расчет зануления

Степень воздействия электротока на организм человека зависит от его величины о протяженности воздействия. В случае если устройства питаются от напряжения 380/220 В или 220/127 В в электроустановках с заземленной нейтралью применяется защитное зануление. На рисунке 4.2 представлена принципиальная схема зануления.

Ro - сопротивление заземления нейтрали

Rh - расчетное сопротивление человека;

1 - магистраль зануления;

2 - повторное заземление магистрали;

3 - аппарат отключения;

4 - электроустановка (паяльник);

5 - трансформатор.

Рис. 4.2 Схема зануления

Зануление применяется в четырехпроводных сетях напряжением до 1 кВ с заземленной нейтралью. Зануление осуществляет защиту путем автоматического отключения поврежденного участка электроустановки от сети и снижение напряжения на корпусах зануленного электрооборудования до безопасного на время срабатывания защиты. Из всего выше сказанного делаем вывод, что основное назначение зануления - обеспечить срабатывание макси­мальной токовой защиты при замыкании на корпус. Для этого ток короткого замы­кания должен значительно превышать установку защиты или номинальный ток плавких вставок.

Расчет сводится к проверке условия обеспечения отключающей способности зануления: J­_кз­>3J­­^н_пл.вст>1,25J^н_авт

Исходные данные: мощность питающего трансформатора 160 кВ*А; схема соединения обметок трансформатора – «звезда»; электродвигатель серии 4А; U = 380 В; тип – 4А160М2, N = 18,5 кВт.

Расчет J­_кз производится по формуле: J­_кз= U_ф/(Z_т/3+Z_п)

г де U_ф – фазное напряжение, В; Z_т – сопротивление трансформатора, Ом; Z_п – сопротивление петли «фаза-нуль», которое определяется по зависимости

Z_п = √(R_ф + R_н)² + (X_ф + X_о + X_и)²

Где R_н; R_ф – активное сопротивление нулевого и фазного проводников, Ом; X_ф; X_о – внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого проводников соответственно, Ом; Х_и – внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза-нуль», Ом.

Значение Z_т зависит от мощности трансформатора, напряжения, схемы соединения его обмоток и конструктивного исполнения трансформатора. При расчетах зануления Z_т берется из таблицы.

Расчетные полные сопротивления масляных трансформаторов

В данном случае Z_т = 0,487 Ом.

1. Зная мощность Р электродвигателя рассчитываем номинальный ток электродвигателя J­­^н_эл.дв.

Р = √3 * U_н* J­­^н_эл.дв cos α /1000 [кВт]

J ­­^н_эл.дв = 1000*Р/√3 * U_н cos α [А]

где Р – номинальная мощность двигателя, кВт; U_н – номинальное напряжение, В; cos α = 0,92 – коэффициент мощности, показывающий, какая часть тока используется на получение активной мощности и какая на намагничивание;

J ­­^н_эл.дв = 1000*18,5/√3 *380*0,92 = 30,6А

2. Для расчета активных сопротивлений R_н и R_ф необходимо предварительно выбрать сечение, длину и материал нулевого и фазного проводников. Сопротивление проводников из цветных металлов определяется по формуле:

R = ρ*ℓ / S [Ом]

где ρ – удельное сопротивление проводника (для меди ρ = 0,018; для алюминия ρ = 0,028 Ом*мм²/м); ℓ - длина проводника, м; S – сечение, мм². Сечение фазных проводников определяется по величине номинального тока электродвигателя плюс токовая нагрузка от других электродвигателей и осветительных приборов: в данном случае принимаем равной 70А. Тогда суммарная нагрузка составит 101А.

Задаемся алюминиевым проводником сечением 25 мм² и длиной ℓ = 150м для фазного и нулевого проводов. Сечение нулевого проводника и его материал выбирается из условия, чтобы его проводимость была бы равна проводимости фазного проводника, т.е. сечения нулевого и фазных проводников должны быть равны.

Активное сопротивление фазного и нулевого проводников из алюминия при ℓ = 150м, S = 25 мм² составят:

R_ф = 0,028*150/25 = 0,17 Ом; R_н = 0,028*150/25 = 0,17 Ом.

3. Для медных и алюминиевых проводников внутреннее индуктивное сопротивление фазного и нулевого проводников X_ф и X_о невелико и составляет 0,0156 Ом/км, т.е. X_ф = 0,0156*0,15 = 0,0023 Ом; X_о = 0,0156*0,15 = 0,0023 Ом. Величину внешнего индуктивного сопротивления петли «фаза-нуль» в практических расчетах принимают равной 0,6 Ом/км.

4. Находим основные технические характеристики электродвигателя 4А 106М2: N = 18,5; cos α = 0,92.

J^пуск /J^ном = 7,5

5. Зная J­­^н_эл.дв вычисляем пусковой ток электродвигателя.

J^пуск_Эл.дв = 7,5* J­­^н_эл.дв = 7,5*30,6 = 229,5А

Определяем номинальный ток плавкой вставки

J­­^н_пл.вст = J^пуск_Эл.дв/α = 229,5/2,5 = 91,8А

где α – коэффициент режима работы (α = 1,6…2,5); для двигателей с частыми включениями (например, для кранов) α = 1,6…1,8; для двигателей, приводящих в действие механизмы с редкими пусками (транспортеры, вентиляторы), α = 2…2,5. В нашем случае принимаем α=2,5.

6. Определяем ожидаемое значение тока короткого замыкания:

J_кз > 3J­­^н_пл.вст = 3*91,8 = 275,4А

Рассчитываем плотность тока δ в нулевом и фазном проводниках. Допускаемая плотность тока в алюминиевых проводниках не должна превышать 4-8А/мм².

δ = J­­^н_эл.дв /S = 30,6/25 = 1,2 А/мм²

7. Определяем внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза-нуль», зная, что Х_и = 0,6 Ом/км

Х_и = 0,6*0,15 = 0,09 Ом

8. Рассчитываем сопротивление петли «фаза-нуль» Z_п и ток короткого замыкания.

Z _п = √(R_ф + R_н)² + (X_ф + X_о + X_и)² =

= √(0,17+0,17)² + (0,0023+0,0023+0,09)² = 0,35 Ом

J_кз = U_ф/(Z_т/3+Z_п) = 220/(0,487/3+0,35) = 429 А

Проверим обеспечено ли условие надёжного срабатывания защиты:

J­_кз­>3J­­^н_пл.вст ; 429 > 3*91,8 А; 429 > 275,4 А

J­_кз >1,25J^н_авт;

Как видим, J_кз более чем в три раза превышает номинальный ток плавкой вставки предохранителя и, следовательно, при замыкании на корпус плавкая вставка перегорит за 5…7с и отключит повреждённую фазу.

По расчётному номинальному току плавкой вставки выбираем предохранитель стандартных параметров: ПН2 – 100; J­­^н_пл.вст = 100А. Или выбираем автоматический выключатель по J^н_авт = 1,25; J­­^н_эл.дв = 1,25*30,6=39А. Выбираем из таблицы 6а автоматический выключатель модели А3712Ф; J­­^н_авт=40 А.

4.3.Схема расположения светильников.

В связи с тем, что естественное освещение слабое, на рабочем месте должно применяться также искусственное освещение. Далее будет произведен расчет искусственного освещения.

Размещение светильников определяется следующими размерами:

Н = 3 м. - высота помещения

hc = 0,25 м. - расстояние светильников от перекрытия

hп = H - hc = 3 - 0,25 = 2,75 м. - высота светильников над полом

hp = высота расчетной поверхности = 0,7 м (для помещений, связанных с работой ПЭВМ)

h = hп - hp = 2,75 - 0,7 = 2,05 - расчетная высота светильника типа ЛДР (2х40 Вт). Длина 1,24 м, ширина 0,27 м, высота 0,10 м.

L - расстояние между соседними светильниками (рядами люминесцентных светильников), Lа (по длине помещения) = 1,76 м, Lв (по ширине помещения) = 3 м.

l - расстояние от крайних светильников или рядов светильников до стены, l = 0,3 - 0,5L.

lа = 0,5La, lв = 0,3Lв

la = 0,88 м., lв = 0,73 м.

Светильники с люминесцентными лампами в помещениях для работы рекомендуют устанавливать рядами.

Метод коэффициента использования светового потока предназначен для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей при отсутствии крупных затемняющих предметов. Потребный поток ламп в каждом светильнике

Ф = Е  r  S  z / N  ,

где Е - заданная минимальная освещенность = 300 лк., т.к. разряд зрительных работ = 3

r - коэффициент запаса = 1,3 (для помещений, связанных с работой ПЭВМ)

S - освещаемая площадь = 30 м².

z - характеризует неравномерное освещение, z = Еср / Еmin - зависит от отношения  = L/h , a = La/h = 0,6, в = Lв/h = 1,5. Т.к.  превышают допустимых значений, то z=1,1 (для люминесцентных ламп).

N - число светильников, намечаемое до расчета. Первоначально намечается число рядов n, которое подставляется вместо N. Тогда Ф - поток ламп одного ряда.

N = Ф/Ф1, где Ф1 - поток ламп в каждом светильнике.