Электр энергиясын есепке алу. Электр қауіпсіздігінің қорғау шаралары

Ажыратқыштар тұрақты  және айнымалы ток жүйелерінде жұмыс  істеуге арналған. ВА75-ті желіге параллель  жұмысқа екеуден қосуға болады, онда қорытынды ток 5000А (2х2500А) және 6300А (2х4000А) болады. Бұл кезде олардың арасында  ток таралуына қарамастан қорғаныс жақсы жұмыс істейді.

Егер апат алдында желі 0,7 I_ном. – ден жоғары  жүктелген болмаса, ажыратқыштар апаттық режимде 3 сағатқа дейін асқын жүктелуге рұқсат береді,.

100А –ге дейінгі ажыратқыштар  тек қана стационарлы болады.

160А-ге дейінгі ажыратқыштар  стационарлы және қадалған болады.

250 А-ге дейінгі және  одан жоғары ажыратқыштар стационарлы  да, жылжымалы да болады.

ВА75 (4000А)-тек қана стационарлы.

ВА75(2500А)-тек қана жылжымалы.

Ажыратқыштар жетектері  қолмен немесе қашықтан  басқарылады.

ВА50-тің электр магнитті жетегі бар.

ВА75-тің электр қозғалтқышты жетегі бар (жөндеу кезінде қолмен басқаруға  болады).

Автоматты ажыратқыштарды таңдау

Жылулық ажыратқыш (магнит қосқыштық  жылулық релесі)

I_тепл.р.³ I_дл.

Электр магнитті немесе аралас ажыратқыш

I_эл³I_дл.

Электр магнит немесе аралас ажыратқыштың іске қосылу тоғы

I_ср.эл.³ 1,25×I_кр.

Жалғыз қозғалтқыш тармағы  үшін I_кр=I_{пуск .}

Сипаттамасы токқа кері тәуелді   реттелетін ажыратқыштың іске қосылу  тоғы

I_ср.р.£ 1,25 I_дл.

Жарылысқа  қауіпті бөлмелер үшін I_длит=1,25× I_{длит.дв.}       

 Барлық жағдайда қорғаныс  аппараттары қысқа тұйықталу  кезінде  сенімді ажырату қажет. Ол үшін бейтарабы жерге тұйықталған желілерде I_{одноф.к.з.}  және бейтарабы оқшауланған желілерде I_{двухф.к.з}  тоққа кері тәуелді I_{ном.расц}.      3 немесе одан да көп есе үлкен болуы керек; электр магнитті ажыратқышы бар автоматтың жұмыс тоғынан 1,1 немесе одан да көп есе үлкен болуы керек.  

 

№11 дәріс. 1000В  –қа дейінгі сымдар мен кабельдердің қорғанысын және олардың қимасын  таңдау

Дәрістің мазмұны:

- сымдардың қимасын анықтау.

Дәрістің мақсаты:

- өндіріс тораптарындағы  күштік электр қабылдағыштардың  сымдарының қимасын есептеуді  үйрену.

1000 В-қа дейінгі кабелдер  мен сымдардың қимасын қызу  шарты бойынша ұзақ мерзімді  өткізетін ток жүктемесінің есептік  мәніне байланысты қалыпты жағдайда  төселген кезде кестеден мынандай  екі түрлі қатынас шарттары  бойынша  алады:

а) ұзақ мерзімді есептік  тоғы мен қызу шарты бойынша:

I_{норм.доп.пров.}³

;

б) алынған аппараттарға максималды токтық қорғанысының  сәйкес келу шарты бойынша

I_{норм.доп.пров.}³

мұндағы К_попр - сымдар төселуіне байланысты түзету коэффициенті;

К_з - қорғаныс коэффициенті, яғни ол I_{норм.доп.пров}/I_{н апп} немесе I_{сраб.апп.}

Балқымалы қыстырғы үшін:

к_з = 1,25 – жарылысқа және өртке қауіпті жерлер, сауда орындары;

к_з = 1 - жарылысқа және өртке қауіпсіз өндіріс орындары;

к_з = 0,33 - асқын жүктемеден қорғауды қажет етпеген жағдай.

Автоматтық ажыратқыштар үшін:

I_уавт - шапшаң ағытқышы бар Кз-1,25;1;0,22;

I_уавт - реттелмейтін кері тәуелді сипаттамасымен Кз  - 1,0;1,0;1,0;

I_у.авт - реттелетін сипаттамасымен Кз  -  1,0;1,0;0,66.

Қалыпты жағдайда К_попр – 1.  Онда

I_{норм.доп.}³ I_дл,

I_{норм.доп.}³к_з× I_защ.

Электр торабын кернеу шығыны бойынша есептеу:

DU_ф=I r cosj+I x sinj=I (r cosj+x sinj),

DU_л=

DU_ф= ( I r cosj+I х sinj) или

DU_л=

.

Ток тығыздығына байланысты электр торабын таңдау.  

 

23 Сурет -Жылдық шығыстың  сым қимасына тәуелділігінің  графигі 

 

ЭҚЕ (ПУЭ) экономикалық тоқ  тығыздығының шамасы белгіленген, ол материалдан, сымның құрастырылуынан және Тм тәуелді  алынады.

 .

Егер Тм  < 4000-5000 сағат болса, 1000 В-қа дейінгі желілерде әрбір ЭҚ тармақтары - жорықтандыру желілері  және уақытша орнатылу желілері,  сонымен қатар тарату құрылғыларының (РУ) және қосалқы станциялардың шиналары j_эк –ға  тексерілмейді,.

Шина сымдар мен  троллейлі желілерді есептеу.

Болатты шинасымдарды есептеу

Электр торабында мыстан және алюминийден жасалған сымдармен  қатар болаттан жасалған сымдар, шиналар  қолданылады. Мысалы, олар жүктемесі  аз    әуе желілерінде қолданылады (сыртқы жарықтандыру тораптарында). Сонымен қатар, шинасым түрінде жасалған жоғары вольтты желілерде де қолданылады. Болаттан жасалған сымдар мен шиналарды қолдану түсті металдарды  үнемдеуге біршама мүмкіндік береді, бірақ ол сол торапта болатын U -дің көптеген шығындарына алып келеді, ол болаттың аз өткізгіштігімен байланысты. Болатты сымдардан айнымалы ток өткенде, қосымша индуктивті кедергілер пайда болады. Олар ішкі х_о^/ және сыртқы х_о^// индуктивті кедергілер. 

Ішкі индуктивті кедергінің шамасы х_о^// = 0,016 m, Ом/км.  

Магнит өткізгіштік μ  магнит өрісінің кернеулілігінің функциясы  болып табылады. Сондықтан, х_о^// шамасы сымнан өткен тоққа тәуелді болады.

Болатты шиналарды таңдау және есептеу келесі факторлармен анықталады.

Болаттан жасалған сымдардан  жасалған 3 фазалы ток торабындағы  кернеу шығыны

,

мұндағы R_m - токсымның немесе  шинасымның активті кедергісі, Ом/км.

Егер   деп белгілесек, онда DU%=KIL,

мұндағы I -есептік ток;               

L -шинасымның есептік  ұзындығы.

Сондықтан,  егер мүмкін болатын кернеу шығынының DU%  шамасы және ток жүктемесінің моменті IL (А×км) берілген болса, онда ішкі индуктивті кедергінің мәні сымнан өтетін тоқтарға күрделі тәуелді болғандықтан, болат сымдарындағы шығынын анықтау қиынға түседі.

К=

.

Сондықтан, олармен қоса шина сымдардың қимасы кестелерде көрсетілген, әртүрлі cos φ кезінде U – 80 В үшін және шина сымдардың әртүрлі қимасымен  табылған, есептік коэффициентпен K анықтайды. K - нің мәнін таба салысымен: DU%=K×I×L анықтайды.

Троллейлі желілерді  есептеу

Крандық қондырғыларда жүкті, арбаларды және көпірлерді көтеру  қозғалтқыштары үшін  троллейлі сымдар қолданады. Бұл қозғалтқыштар ПКР мен жұмыс істейді, аз Ku шамасымен.

Троллелі желілерде материал ретінде бұрыштық болат қолданылған  кезде оны келесі  тәсілмен есептеуге болады:

а) бұрыштық болаттың өлшемдерін қызу шартына сәйкес таңдау;

б) мүмкін кернеу шығынына сәйкес таңдау.

 

24 Сурет - Жұмыс режимі 1-өте ауыр, 2-ауыр, 3-орташа, 4-жеңіл, 5-өте  жеңіл кезіндегі крандық қондырғылардың  сұраныс коэффициенті 

 

а) бірінші шартта 30 минут  ішіндегі активті жүктеме  I₃₀  тоғымен таңдалған троллелі желінің I_доп - тогын салыстыруымен тексеріледі.

мұндағы Р_потр -тұтынылатын қуат; Р_ном және hарқылы анықталады:

;

к₃₀ - сұраныс коэффициенті, к₃₀ = f(n_э, -жұмыс режимі) графиктен анықталады;

б) бұрыштық болаттың алынған  өлшемі мүмкін болатын кернеу шығынына тексеріледі:

DU = m ×I_пик× l,

мұндағы m –кернеудің меншікті шығыны U, %/м. (5.19 кесте, Липкин);              

I_пик = I_кр қабылдағыштар тобының  ең шынды тоғы, А;              

l - қоректендіру желісіне  қосылған нүктеден троллейдің  ең алшақ соңына дейінгі арақашықтық,  м.

Шынды (аз уақытты) ток.

I_пик = I_{пуск.макс.} + (I_макс. – I_ном),

мұндағы I_{пуск.макс} -топтағы ең үлкен іске қосылу тоғы I_макс.= I₃₀ ;               

I_ном -  ең үлкен қозғалтқыштың номиналды тоғы.

Троллейлі желілерді есептегенде  мынаны ескеру керек: аз жүкті көтеруге арналған  қысқа  тұйықталмаған  роторлы  қозғалтқышы  бар  крандар      үшін Cos j = 0,45¸0,5 және үлкен жүкті көтеруге арналған фазалы роторлы қозғалтқышы бар крандар үшін cosj= 0,6.

Электрлік жарықтандыру тораптары

ГОСТ 13109-67-87 сәйкес  жұмысшы жорықтандыру тораптарында U-дің ауытқуы 2,5-тен 5 % -ға дейінгі аралығында  болуы мүмкін.

U = 380/220 В тораптарында  жарықтандыру және күштік желілерді  бір жерден қоректендіру барысында  қозғалтқышты іске қосу кезіндегі  кернеудің толқуын ескеру керек. Егер кернеудің толқуы 1 сағат ішінде 10 реттен көп  қайталанса, олар шамның U_ном кернеуінен 4%-дан аспауы керек. Сондықтан қыздыру шарты бойынша алынған электр жарықтандыру тораптары мүмкін болатын кернеу шығынына тексеріледі.

Жарықтандырудың жүктемесі  активті  және ол бірқалыпты таратылған  кезде тораптың кез келген  бөлігі үшін (cosj=1) келесі формуланы қолданады

DU%=SM/CS  немесе S=SM/CDU%,

мұндағы SM=SpL - жүктемелер моментінің суммасы;                

 С= - электрэнергияның  тарату жүйесіне, U_сети, сымның материалына  тәуелді коэффициент, (С – кестеден алынады).

Қабылдағыш көзінен ең соңғы шамаға дейінгі жарықтандыру электр торабының толық U шығыны:

DU=

мұндағы U_о – трансформатордың шықпалы кернеуі; U_хх нормаға сәйкес және U_нл – дан   97,5% -ға  тең алынатын ең соңғы шамның кернеуі;

U_нл – желінің U_н сәйкес келетін  шамының номиналды кернеуі.

Кернеудің толық шығыны трансформатордағы DU_т  кернеу шығынымен  және тораптағы DU_с кернеу шығынымен анықталады.

DU=DU_т+DU_с.

Трансформатордағы кернеу шығыны

DU_т=a×b(U_acosj+U_psinj)

мұндағы a= - бос жүріс кезіндегі транформатордың шығысындағы

кернеудің тораптары U_ном қатынасына тең коэффициент;

b= - трансформатордың жүктелу коэффициенті;

U_а, U_р, U_к.з - нің активті және реактивті құраушылары. Олардың мәні

келесі өрнекпен анықталады

,           ,

мұндағы DР_м -трансформатордың мысындағы шығын, Вт.

Тораптағы кернеу шығыны

DU_с=DU-DU_т=

-ab(U_acosj+U_psinj).

Сондықтан DU_с, негізінде трансформатордың қуатымен, оның жүктелуімен және cosj -мен анықталады (берілулер - кестелерде).

Сым материалы аз болуы  үшін жарықтандыру торабының сымының  қимасы келесі өрнекпен анықталады

S=(SM+Sam)/CDU

мұндағы SM -берілген бөліктің (участок)  және энергия бағыты бойындағы бөліктердің моменттерінің қосындысы, кВт/м. Желідегі өткізгіштер саны берілген біліктіктегі өткізгіштердің санына тең.

Sam -берілген учаскіден қоректенетін, бірақ сымдар саны басқа, барлық тармақтардың моменттерінің қосындысы;

a-учаскідегі және тармақтағы сымдар санына тәуелді моменттерді келтіру коэффициенті;

DU -есептелетін учаскінің  басынан ең қашықтықта орналасқан шамға мүмкін болатын кернеудің  есептік шығыны. Есептік формула тізбектеліп тораптың барлық бөліктері үшін  қолданылады (ҚС-ың шинасынан шығатын қоректендіруші магистральдан бастап ең соңғы шамға дейін).  Сымның таңдалған есептік  қимасы бойынша соған жақын үлкенрек стандартты сым қимасы таңдалады. Содан соң таңдалған  қима бойынша және оның нақты моменті бойынша кернеу шығыны есептеледі.  

 

№12 дәріс. Кернеуі 1кВ-тан жоғары электр торабы

Дәрістің мазмұны:

- сыртқы және ішкі электрмен  жабдықтау тораптары туралы түсінік.

Дәрістің мақсаты:

-         зауыттың кернеуі 1кВ-тан жоғары ішкі электрмен жабдықтау сұлбасын оқып үйрену. 

 

Электрмен жабдықтау тораптарын келесідей түрге бөледі:

а) сыртқы электрмен жабдықтау  тораптары – ол энерго жүйесіне қосылған орыннан (аудандық қосалқы  станция) кәсіпорындардың қабылдау пунктеріне дейін (БТҚС, ОТП, ТП);

б) ішкі электрмен жабдықтау  тораптары завод ішіндегі, цехтар арасындағы, цех ішіндегі ауа және кабель желілері немесе шина сымнан (тоқсымнан) жасалуы мүмкін.

Ауа желілері (ВЛ)

Ауа желісі –тірекке оқшаулама  мен арматуралар көмегімен  бекітілген сымдар арқылы электрэнергиясын жеткізу және тарату құрылғыны атайды.

Ауа желісі үшін болат алюминді, алюминді, мысты, болатты, қолалы, болат  қолалы сымдар және алюминийдің балқымаларынан жасалған сымдар қолданады.

Егер сымның бетіндегі  электр өрісінің кернеулігі ауаның электр беріктігінен үлкен болса, бұл сымның айналасындағы ауаның ионизациялануы «тәж» («корона») құбылысын түсіндіреді. Желідегі кернеу жоғарылаған кезде  сымдардың беткі жағының біркелкі болмауынан, ластануынан жергілікті тәж сымның барлық ұзындығы жалпы  тәжге айналады.