Электрификация свинарника

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Расчёт и выбор технологического оборудования

Расчёт вентиляции

Вентиляцию животноводческих и птицеводческих помещений применяют для поддержания в допустимых нормами пределах влажности, температуры и содержания вредных газов. Для вентиляции используют центробежные и осевые вентиляторы, как правило, соединяют с электродвигателями непосредственно.

1. Определяем необходимый воздухообмен в помещении из условия удаления избыточной углекислоты, мі/ч:

(1)

силовой электропроводка автоматизация распределительный

где С₁ = 0,3 л/мі - содержание углекислоты в наружнем воздухе, /6/;

С₂ = 2,5 л/мі - допустимое содержание углекислоты данного помещения, /6/;

С - количество углекислоты, выделяемое всеми животными за час, мі/ч:

(2)

где с' = 43 л/ч - количество углекислоты выделяемое одним животным за час, /6/;

N - поголовье животных, голов.

2. Определяем производительность вытяжной системы вентиляции, мі/ч:

(3)

3. Определяем производительность приточной системы вентиляции, мі/ч:

(4)

4. С учётом размеров помещения и выбранной системы вентиляции принимаем:

n = 20 центробежных вентиляторов;

n = 6 осевых вентиляторов.

5. Определяем производительность одного вентилятора, мі/ч:

- для приточного вентилятора:

(5)

- для осевого вентилятора:

6. Определяем полный напор вентилятора:

6.1. Для центробежных вентиляторов, Па:

Н = Н_дин + Н_ст = 100,78 + 26,1 =127,88 Па, (6)

где Н_дин - динамическая составляющая напора:

(7)



где с = 1,29 кг/ мі - плотность воздуха, /7/;

х = 12,5 м/с - скорость движения воздуха в вентиляторе, /7/.

Н_ст - статическая составляющая напора, Па:

(8)

где L - длина воздуховода, м;

R = 0,2 - удельные потери напора из таблиц в зависимости от материала воздуховода, Па/м, /7/;

Р_м - местные потери напора, Па;

(9)

где Ув =0,1- суммарный коэффициент местных потерь для открытой задвижки, /7/.

6.2. Для осевых вентиляторов, Па:

Н = Н_дин = 100,78 Па

7. Выбираем стандартный вентилятор из условия:

- приточный вентилятор:

, (10)

3,8 тыс. мі/ч > 2,53 тыс. мі/ч

, (11)

290 Па > 127,88 Па

Принимаем центробежный вентилятор ВЦ4-75-5, у которого Q_н = 3,8 мі/ч; Н_н = 676 Па, /7/.

- вытяжной вентилятор:



14 тыс. мі/ч > 11,25 тыс. мі/ч

110 Па > 100,78 Па

Принимаем центробежный вентилятор МЦ-6, у которого Q_н = 14 мі/ч; Н_н = 110 Па, /7/.

Марки и производительность вентиляторов заносим в таблицу 4.

8. Определяем мощность вентиляторов, кВт:

- центробежных вентиляторов:

(12)

где Ю_вен = 0,4…0,8 - КПД для центробежных вентиляторов, /5/.

- осевых вентиляторов:

где Ю_вен = 0,1…0,3 - КПД для осевых вентиляторов, /5/.

Выбор кормораздатчика

Выбор кормораздатчика производим исходя из следующих условий:

1. Определяем кормораздачу суточного рациона кормления, т:

(13)

где q₁ = 0,008 т - количество корма на одну голову, /8/;

2. Определяем массовую подачу корма, т/ч:



(14)

где t_Р = 1,5 ч - время работы установки, /8/.

3. Выбираем кормораздатчик из условия:

1,5 т/ч > 1,28 т/ч

Принимаем кормораздатчик КС-1,5, у которого производительность 1,5 т/ч и мощность на валу машины 7,5 кВт.

Расчёт и выбор остального технологического оборудования производим аналогично и заносим в таблицу 1.

Таблица 1 - Технологическое оборудование

Наименование технологической операции	Марка машины	Производительность	Мощность на валу машины, кВт	Количество, шт
1. Тепловентилятор	ТВ-12	3,8 тыс. мі/ч	0,36	20
2. Вытяжной вентилятор	МЦ-6	14 тыс. мі/ч	4,3	6
3. Кормораздатчик	КС-1,5	1,5 т/ч	7,5	4
4. Панель датчиков	Р	-	-	4
5. Приводная станция облучающей установки	-	-	0,37	4
6. Облучающее устройство	ПД1	-	1,6	4
7. Транспортёр скребковый продольный и поперечный	ТС-1	10 т/ч	3	4

2. Расчёт и выбор силового электрооборудования

Электродвигатели к рабочим машинам и механизмам выбирают по следующим параметрам: напряжению, роду тока (постоянный или переменный), частоте вращения, условиям окружающей среды, характеру и значению нагрузки.

Выбор электродвигателей по напряжению и роду тока, как правило, однозначен, так как электроснабжение сельских потребителей осуществляется при напряжении 380/220 В переменного тока. В большинстве случаев в качестве электроприводов используют короткозамкнутые асинхронные двигатели, так как они наиболее дешёвы, просты и надёжны в эксплуатации. Асинхронные электродвигатели с фазным ротором применяются сравнительно редко, главным образом, когда необходимы большой пусковой момент и пониженный пусковой ток (сложные молотилки и т.д.). Такие двигатели целесообразно использовать при питании от источников малой мощности в тех случаях, когда короткозамкнутые двигатели не проходят по условиям пуска.

Новой единой серией асинхронных электродвигателей стала серия АИР.

Двигатели этой серии самые распространённые, надёжные и простые в эксплуатации. Двигатели АИР характеризуются меньшими габаритными и установочными размерами и массой, большими пусковыми моментами, пониженными уровнями шума и вибраций, увеличенной надёжностью, удобствами при монтаже и эксплуатации. Эти двигатели имеют высокий коэффициент мощности и коэффициент полезного действия.

Для сельского производства промышленность выпускает электродвигатели серии АИР с высотой оси вращения 50…280 мм и номинальной мощностью 0,06…132 кВт, синхронной частотой вращения 750…3000 мин-1. В сельском хозяйстве применяются электродвигатели преимущественно климатического исполнения У1, У2, У3.

1. Определяем расчётную мощность двигателя вентилятора, кВт:

1.1. Для центробежного вентилятора:

(15)



где К_з - коэффициент запаса (из таблиц), /8/;

Р_вен - расчётная мощность вентилятора, кВт;

Ю = 1 - КПД передачи, /8/.

1.2. Для осевого вентилятора:

2. Выбираем стандартный двигатель из условия:

- для центробежного:

, (16)

0,55 кВт > 0,54 кВт

Принимаем АИР71А4У3, у которого Р_н = 0,55 кВт; I_н = 1,69 А; n = 1360 мин^-1; К_i = 5,0; cos ц = 0,70; КПД = 70,5%.

- для осевого: 5,5 кВт > 4,73 кВт

Принимаем АИР112М4У3, у которого Р_н = 5,5 кВт; I_н = 11,4 А; n = 1430 мин^-1; К_i = 7,0; cos ц = 0,86; КПД = 85,5%.

3. Определяем коэффициент загрузки двигателя:

- для центробежного вентилятора:

(17)

- для осевого:

где К_з.м. - коэффициент загрузки машины выбирается из таблицы в зависимости от типа машины, (из таблиц), /4/;

К_к.н. - коэффициент каталожной неувязки определяем формулой:



(18)

- для центробежного вентилятора: К_к.н. = 0,54 / 0,55 = 0,98

- для осевого: К_к.н. = 4,73 / 5,5 = 0,86

Расчёт и выбор электродвигателей для остального технологического оборудования ведём аналогично, и заносим в таблицу 2.

Таблица 2 - Электросиловое оборудование

Наименование технологической операции	Марка двигателя	Рн, кВт	Iн, А	n, об/мин	з, %	Cos ц	Кi	Кз.дв	Кол-во, шт.
1. Тепловентилятор	АИР71А4У3	0,55	1,69	1360	70,5	0.70	5,0	0,68	20
2. Вытяжной вентилятор	АИР112М4У3	5,5	11,4	1430	85,5	0,86	7,0	0,6	6
3. Кормораздатчик КС-1,5
- привод	АИР112М4У3	5,5	11,4	1430	85,5	0,86	7,0	0,6	4
- шнек	АИР71B6У3	0,55	1,74	915	68,5	0,7	4,5	0,4	8
- мешалка	АИР71B6У3	0,55	1,74	915	68,5	0,7	4,5	0,6	4
4. Приводная станция облучающего установки	АИР63B2У3	0,37	1,31	915	65	0,65	4,5	0,6	4
5. Транспортер скребковый	АИР90L2У3	3,0	6,13	2850	84,5	0,88	7,0	0,7	4

3. Расчёт освещения

силовой электропроводка автоматизация распределительный

Электрическое освещение - важный фактор, от которого в значительной мере зависят комфортность пребывания и работы людей и продуктивность животных и птицы.

Основные показатели искусственного освещения (яркость, спектральный состав света, слепящее действие) должны обеспечивать нормальные и безопасные условия труда людей и содержание животных и птицы, способствовать повышению производительности труда и качества продукции. Важное требование, предъявляемое к осветительной к осветительной установке, - её экономичность (минимум приведенных затрат и расхода электроэнергии).

I) Рассчитываем электрическое освещение помещения для содержания животных (основное помещение):

1. Выбираем тип источника света - люминесцентную лампу. Выбор этой лампы производим исходя из того, что у неё мягкий спектр излучения, большая световая отдача (25-67,5 лм/Вт, что в 4…5 раз больше, чем у ламп накаливания), длительный срок службы и отсутствие слепящего действия. Использование люминесцентных ламп положительно влияет на животных и увеличивает их продуктивность.

2. Принимаем для основного помещения общую систему освещения, для того чтобы создать равномерное освещение во всём помещении. Для контроля непрерывных технологических процессов принимают дежурный вид освещения (10…15% от основного освещения).

3. В помещении для содержания животных нормируемая освещённость для газоразрядных ламп принимается 75 люкс (из таблиц отраслевых норм освещения производственных, административных, общественных и бытовых помещений).

Ен = 75 лк

Из таблиц отраслевых норм выбираем коэффициент запаса для животноводческого помещения. При газоразрядных лампах он равен 1,3, /5/.

К_з = 1,3

4. Осветительный прибор выбираем с учётом принятого источника излучения, класса светораспределения, кривой силы света, условий окружающей среды, экономичности монтажа и эксплуатации, требований к характеру светораспределения и наличия слепящего действия.

Чаще в сельском хозяйстве применяются светильниками с люминесцентными лампами ПВЛМ, ЛСП02, ДСО02, ЛДОР.

Для помещения с химически активной средой с применяемыми в нём газоразрядными лампами, прямым светораспределением и косинусной кривой силой света, принимаем светильник ЛСП09, у которого тип кривой силы света - Д-1, класс светораспределения - П, количество ламп - 2 шт, мощность ламп - 40 Вт.

5. Для расчёта освещения основного помещения будем применять метод коэффициента использования светового потока. Этот метод применяется для расчёта общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей с учётом отражённого от стен и потолка светового потока.

5.1. Производим определение расчётной высоты подвеса светильника над рабочей поверхностью, м:

(19)

где Н - высота помещения, м;

h_св = 0 - 0,2 м - высота свеса светильника для люминесцентных ламп, /9/;

h_р - высота рабочей поверхности, м.

5.2. Производим выбор светотехнически наивыгоднейшего расстояния между светильниками в зависимости от типовой кривой силы света:

Для косинусной кривой силы света:

лс = 1,8 - 2,6 /5/.

5.3. Производим определение расстояния между светильниками в ряду и между рядами светильников, м:

(20)

5.4. Производим определение расстояния от осветительного прибора до стены, м:

(21)



5.5. Производим определение количества рядов светильников в помещении, рядов:

(22)

где В - ширина помещения, м.

5.6. Определяем индекс помещения по формуле:

(23)

5.7. Из таблиц /9/ в зависимости от вида светильника, коэффициентов отражения стен (с_ст = 30), потолка (с_п =50) и рабочей поверхности (с_р =10) /9/, по индексу помещения определяем значения коэффициента использования светового потока.

Принимаем u = 61%

5.8. Определяем общее количество ламп в помещении, шт:

(24)

где Ф_лн - номинальный световой поток принятой люминесцентной ламы, лм, /9/;

К_з - коэффициент запаса;

S - площадь освещаемого помещения, мІ;

z = 1,10 - коэффициент минимальной освещённости, /9/;

n_с - число источников света в одном светильнике, шт.

Принимаем люминесцентную лампу ЛЕ 2х40, у которой номинальное напряжение 220 В, номинальная мощность 40 Вт и световой поток 2100 лм, /7/.

5.9. Определяем число светильников в ряду, светильников:

(25)

5.12. Производим определение установленной мощности осветительной установки, кВт:

(26)

- для дежурного освещения:

(27)

II) Рассчитываем электрическое освещение для галереи (вспомогательное помещение):

1. Выбираем тип источника света - лампа накаливания. Эти лампы нужно применять преимущественно в складах, на площадках для обслуживания крупного оборудования, на технологических площадках, переходах, во вспомогательных помещениях и так далее в соответствии со строительными нормами и проектами.

2. Принимаем для галереи общую систему освещения, для того чтобы создать равномерное освещение во всём помещении. Для контроля непрерывных технологических процессов принимают дежурный вид освещения (10…15% от основного освещения).

3. Для галереи нормируемая освещённость для ламп накаливания принимается 20 люкс (из таблиц отраслевых норм освещения производственных, административных, общественных и бытовых помещений).

Ен = 20 лк

Из таблиц отраслевых норм выбираем коэффициент запаса для животноводческого помещения. При лампах накаливания он равен 1,15, /5/.

Кз = 1,15

4. Осветительный прибор выбираем с учётом принятого источника излучения, класса светораспределения, кривой силы света, условий окружающей среды, экономичности монтажа и эксплуатации, требований к характеру светораспределения и наличия слепящего действия.

Чаще в сельском хозяйстве применяются светильниками с лампами накаливания НСП11, ППР, НПП01, НСП02, ПСХ-60М и другие.

Для помещения с химически активной средой с применяемыми в нём лампу накаливания, с преимущественно прямым светораспределением и косинусной кривой силой света, принимаем светильник НСП02, у которого тип кривой силы света - Д-1, класс светораспределения - Н, количество ламп - 1 шт, мощность ламп - 60 Вт.

5. Для расчёта освещения вспомогательного помещения будем применять метод удельной мощности. Этот метод применяется для расчёта в тех помещениях, где отсутствует существенное затемнение от оборудования при общем равномерном расположении светильников и нормировании освещённости на горизонтальной поверхности.

5.1. Производим определение расчётной высоты подвеса светильника над рабочей поверхностью, м:

h_св = 0,3 - 0,5 м - высота свеса светильника для ламп накаливания, /9/;

5.2.) Производим выбор светотехнически наивыгоднейшего расстояния между светильниками в зависимости от типовой кривой силы света:

Для равномерной кривой силы света:

лс = 1,8 - 2,6

5.3. Производим определение расстояния между светильниками в ряду и между рядами светильников, м:



5.4. Производим определение расстояния от осветительного прибора до стены, м:

5.5. Производим определение количества рядов светильников в помещении, рядов:

5.6. Производим определение количество светильников в одном ряду, светильников:

(28)

5.7. Производим определение общего числа светильников в помещении, шт.:

(29)

5.8. Производим выбор удельной мощности с учётом марки выбранного осветительного прибора, принятой нормируемой освещённости, рабочей высоты подвеса светильника над рабочей поверхностью, и площади помещения, мІ:

(30)

Р_уд = 6,5 Вт/мІ

5.9. Определяем требуемую мощность освещения, Вт:

(31)

5.10. Определяем мощность одной лампы, Вт:

(32)

5.11. Выбираем стандартную мощность лампы из условия:

(33)

Принимаем лампу Б 220-230-100-1, у которой диапазон напряжений 230-240 В, мощность лампы 100 Вт, лампа биспиральная, /9/.

5.12. Производим определение установленной мощности осветительной установки, кВт:

Результаты расчёта сводим в таблицы 6 и 7.

Таблица 3 - Светотехническая ведомость для основного помещения

Наименование помещения

Размеры помещения АхВхН, м

Ен, лк

Тип светильника

Марка лампы

N, шт

i

U, %

Коэффициенты отражения

Данные по лампе

Руст, кВт

сп

сст

ср

Рн, Вт

цн, лм

Помещение для содержания животных

40х18х6

75

ЛСП09

ЛЕ 2х40

64

2,5

61

50

30

10

40

2100

5,12

Итого:

5,12

Таблица 4 - Светотехническая ведомость для вспомогательных помещений

Наименование помещения	Размеры помещения АхВхН, м	Ен, лк	Тип светильника	Марка лампы	N, шт	Руд, Вт/мІ	Данные по лампе	Руст, кВт
							Рн, Вт	цн, лм
Венткамера	6,4х2,8х6	20	НСП02	Б220-230-100-1	4	11,6	100	1450	0,4
Тамбур	4,2х3,4х6	10	НСП11	Б220-230-60-1	4	5,1	60	790	0,24
Галерея	18х6х6	20	НСП02	Б220-230-100-1	8	6,5	100	1450	0,8
Инвентарная	3,5х2,8х6	10	НСП02	Б220-230-60-1	1	6,7	60	790	0,06
Электрощитовая	3,5х2,8х6	75	НСП11	Б220-230-150-1	4	38,2	150	2090	0,6
Комната персонала	3,5х2,8х6	75	НСП11	Б220-230-150-1	4	38,2	150	2090	0,6
Узел управления	3,5х2,8х6	10	НСП02	Б220-230-60-1	1	6,7	60	790	0,06
Помещение приводной станции	6,1х3,2х6	20	НСП02	Б220-230-100-1	4	11,6	100	1450	0,4
Итого:									3,16

4. Расчёт и выбор пускозащитной аппаратуры

Аппараты управления предназначены для включения, отключения и переключения электрических цепей и электроприёмников, регулирование частоты вращения и реверсирования электродвигателей, регулирования параметров силовых, осветительных, нагревательных и других электроустановок.

Защитные аппараты предназначены для отключения электрических цепей при возникновении в них ненормальных режимов (короткие замыкания, значительные перегрузки, резкие понижения напряжения и другое.).

Аппараты управления и защиты выбирают по ряду параметров, основные из которых - номинальный ток и напряжение. Кроме того, аппараты выбирают по климатическому исполнению, по степени защиты от воздействия окружающей среды и другим параметром в зависимости от назначения аппарата (предельно отключаемый ток короткого замыкания, электродинамическая и термическая устойчивость, разрывная мощность и износоустойчивость контактов и другое.).

Производим расчёт и выбор аппаратуры защиты и управления электроприводом приточной и вытяжной вентиляции. Защиту и управление выбираем для двигателей: АИР71А4У3 (Р_н = 0,55 кВт, I_н = 1,69, К_i = 5.0) приточной вентиляции, а для вытяжной - АИР112М4У3 (Р_н = 5,5 кВт, I_н = 11,4, К_i = 7.0). Принимаем следующую схему подключения электродвигателя.

Рисунок 1 - Схема защиты электропривода вентиляционной установки



1. Выбираем автоматический выключатель:

1.1. Выбираем номинальное напряжение автоматического выключателя:

(34)

где U_н.а.- номинальное напряжение автомата, В;

U_с.- номинальное напряжение сети, В.

1.2. Выбираем номинальный ток автоматического выключателя из условия:

(35)

- приточный вентилятор

- вытяжной вентилятор

где I_н.а. - номинальный ток автомата, А;

I_н.дв.- номинальный ток двигателя, А.

1.3. По U_н.а и I_н.а выбираем тип исполнения автоматического выключателя:

Для вытяжной системы принимаем автоматический выключатель АЕ2016.

Для приточной системы принимаем - АЕ2036.

1.4. Выбираем номинальный ток теплового расцепителя:

(36)

- приточный вентилятор

- вытяжной вентилятор

где I_н.р.- номинальный ток теплового расцепителя, А.

1.5. Определяем ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А:

(37)

где :

- приточный вентилятор; (2.4.5)

- вытяжной вентилятор.

1.6. Определяем каталожный ток срабатывания, А:

- для приточного вентилятора:

(38)

- для вытяжного вентилятора:

где К - кратность тока срабатывания.

1.7. Проверяем автоматический выключатель на наложенность срабатывания при пуске:

- для приточного вентилятора:

(39)

- для вытяжного вентилятора:

Принимаем для приточной системы вентиляции автоматический выключатель АЕ2016, у которого U_н.а.= 500 В, I_н.а.= 10 А, I_н.р. = 2 А, /4/.

Для вытяжной системы вентиляции принимаем автоматический выключатель АЕ2036, у которого U_н.а.= 500 В, I_н.а.= 16 А, I_н.р. = 16 А, /4/.

2. Выбираем магнитный пускатель:

2.1. Выбираем номинальный ток магнитного пускателя из условия:

(40)

- для приточного вентилятора

- для вытяжного вентилятора

где I_н.п. - номинальный ток магнитного пускателя, А.

Принимаем для приточной системы магнитный пускатель ПМЛ-121002, у которого I_н.п. = 10 А; для вытяжной системы - ПМЛ221002, где I_н.п. = 25 А, /4/.

2.2. Проверяем выбранные пускатели на условие коммутации для режимов частых пусков и остановок:

(41)

где I_р.ком. - рабочий коммутационный ток, А:

- для приточного вентилятора:

(42)

- для вытяжного вентилятора:



Условие по коммутации выполняется для двух систем вентиляции.

Производим расчёт и выбор аппаратуры защиты и управления для электроприводов кормораздатчика КС-1,5.

Защиту и управление выбираем для электродвигателей: привода (АИР112М4У3, Р_н = 5,5 кВт; I_н =11,4, К_i = 7); шнеков (АИР71В6У3, Р_н = 0,55 кВт; I_н = 1,74, К_i = 4,5) и мешалки (АИР71В6У3, Р_н = 0,55 кВт; I_н = 1,74, К_i = 4,5).

Принимаем следующую схему подключения электродвигателей.

Рисунок 2 - Схема защиты электроприводов кормораздатчика КС-1,5

1. Выбираем автоматический выключатель:

1.1. Выбираем номинальное напряжение автоматического выключателя:

1.2. Выбираем номинальный ток автоматического выключателя из условия:

(43)

1.3. По U_н.а и I_н.а выбираем тип исполнения автоматического выключателя:

Принимаем автоматический выключатель АЕ2036.

1.4. Выбираем номинальный ток теплового расцепителя:

(44)

1.5. Определяем ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А:

(45)

где УI'_н.дв. - сумма токов без учёта самого мощного двигателя, А;

I'_п - пусковой ток самого мощного двигателя, А.

1.6. Определяем каталожный ток срабатывания, А:

1.7. Проверяем автоматический выключатель на наложенность срабатывания при пуске:

240 А 106,3 А

Принимаем автоматический выключатель АЕ2036, у которого U_н.а.=500В, I_н.а.= 25 А, I_н.р. = 20 А, /4/.

2. Выбираем магнитный пускатель:

2.1. Выбираем номинальный ток магнитного пускателя из условия:

- для двигателя привода

- для двигателей шнека и мешалки

Принимаем магнитный пускатель ПМЛ-221002 (I_н.п. = 25 А) для привода кормораздатчика КС-1,5 и магнитный пускатель ПМЛ-121002 (I_н.п. = 10 А) для двигателей шнека и мешалки кормораздатчика КС-1,5, /4/.

2.2. Проверяем выбранные пускатели на условие коммутации для режимов частых пусков и остановок:

Условие по коммутации выполняется.

Выбираем аппаратуру защиты и управления для электрического освещения.

1. Выбираем номинальное напряжение автоматического выключателя:

2. Рассчитываем установочную мощность освещения, Вт:

(46)



где Р_{уст.осн.} - установленная мощность освещения для основного помещения, Вт;

?Р_{уст.всп.} - сумма установленных мощностей освещения вспомогательных помещений, Вт.

3. Рассчитываем мощность одной группы электрического освещения, Вт:

(47)

где n - количество групп освещения.

4. Определяем ток одной группы, А:

(48)

где cos ц - коэффициент мощности, cos ц = 0,92, /4/.

5. Выбираем номинальный ток автоматического выключателя из условия:

6. По U_н.а и I_н.а выбираем тип исполнения автоматического выключателя:

Принимаем автоматический выключатель ВА4729.

7. Выбираем номинальный ток теплового расцепителя:



Принимаем автоматический выключатель ВА4729, у которого U_н.а.= 500 В, I_н.а.= 4 А, I_н.р. = 4 А, /4/.

5. Расчёт и выбор распределительных устройств, групповых осветительных щитков, внутренней электропроводки

Для приёма и распределения электрической энергии в сетях предприятий напряжением до 1000 В применяют распределительные щиты и силовые шкафы.

Силовые распределительные шкафы напряжением до 500 В обеспечивают защитой, предназначенной для участков цеховых сетей групп или отдельных токоприёмников. Распределительные пункты располагают в удобных местах для обслуживания - ближе к центру электрических нагрузок. Их выбирают по напряжению, типу защищенности от воздействия окружающей среды, количеству и типу автоматов, предохранителей, для группы предохранителей.

Основные положения, которыми необходимо руководствоваться при размещении распределительных устройств сводится к следующему:

- протяжённость линии питающей сети должна быть минимальной, а трасса их удобной и доступной;

- случаи обратного (по отношению к направлению потока электроэнергии) питания электроприёмников должны быть сведены к минимуму, а если возможно, то и вообще исключены;

- распределительные пункты должны быть размещены в местах, удобных для обслуживания, и в то же время не мешать производственной работе и не загромождать проходов.

Для уменьшения протяжённости и сечения проводов групповой сети щитки устанавливаются по возможности в центре осветительной нагрузки. Групповые щитки предназначены для управления источниками оптического излучения и устанавливаются в местах, удобных для обслуживания. Щитки имеющие отключающие аппараты, устанавливаются на доступной для обслуживания высоте (1,8...2) м от пола. При компоновке внутренних сетей, светильники разбивают на группы, намечают места установки групповых щитков, светильников и т.д., согласно основным обозначениям, наносят на план помещения трассы питающих и групповых линий. При этом нагрузку стремятся распределить так, что бы равномерно загрузить фазы питающей сети.

Осветительные щитки выбирают в зависимости от количества групп, схемы соединения, аппаратов управления и защиты, а также по условиям среды в которой они будут находится.

Для свинарника-откормочника принимаем два групповых щитка освещения марки ЯРУ8501-4024.

Вводно-распределительные устройства предназначены для приёма и распределения электрической энергии внутри помещения. С этой целью применяются распределительные пункты, шкафы, силовые ящики и щиты.

Вводно-распределительные устройства выбираем по типу защищённости от воздействия окружающей среды, количеству и типу автоматов или групп предохранителей. Для приёма и распределения электрической энергии служит вводно-распределительное устройство марки ВРУ1-21. Распределительным устройством, которое установлено в щитовой, служат силовые шкафы марки ПР11-3042 на ток 160 А. Вводный автомат выбираем АЕ2056, номинальный ток которого 100 А на напряжение 500В.

При проектировании внутренних электропроводок следует руководствоваться действующими «Правилами устройства электроустановок» и «Строительными нормами и правилами».

Внутренние электропроводки должны соответствовать условиям окружающей среды и архитектурным особенностям помещений, в которых их прокладывают. При этом должны быть приняты во внимание следующие факторы: безопасность людей и животных, пожаро- и взрывобезопасность, надёжность, удобство эксплуатации, экономические показатели (минимум приведённых годовых затрат).

Площади сечений проводов и кабелей внутренних электропроводок выбирают по допустимому нагреву и по допустимым потерям напряжения. Кроме этого, площади сечений проводов и кабелей должны быть не меньше, чем разрешается по условиям механической прочности.

Для защиты от воздействия окружающей среды и механических повреждений кабели и провода прокладывают в стальных или пластмассовых трубах. Стальные трубы - тонкостенные или специальные электротехнические, имеющие антикоррозийное покрытие и очищенные от грата - излишков металла на кромках. Пластмассовые трубы - винипластовые, полиэтиленовые или полипропиленовые.

В сырых, особо сырых, жарких и пыльных помещениях, а также в помещениях с химически активной средой трубы могут быть проложены скрыто или открыто, с уплотнением мест их соединений и вводов в кожухи, ящики и коробки. Стальные трубы покрывают антикоррозийной краской (составом). Основания, на которых крепят полипропиленовые и полиэтиленовые трубы, должны быть несгораемыми. Стальные трубы в местах соединения уплотняют при помощи резьбового соединения, а пластмассовые - проклейкой.

Произведём расчёт и выбор внутренней электропроводки.

Произведем расчет сечения кабеля для электродвигателя вытяжной вентиляции АИР112М4У3 (Р_н = 5,5 кВт, I_н = 11,4, К_i = 7,0).

Расчет ведем по двум условиям:

- по условию нагрева длительным расчетным током:

(49)

где I_доп = 14 А - сила допустимого тока для кабеля АВВГ, А, /10/;

I_н.дв. - номинальный ток двигателя, А.

Исходя из условия, выбираем сечение кабеля равное 2,5 ммІ;

- по условию соответствия току защитного аппарата:

(50)

где К_з = 1 - коэффициент защитного аппарата, /10/;

I_з = 12,5 А - сила номинального тока или тока срабатывания защитного аппарата (тепловой расцепитель), А.

Произведем расчет электропроводки для наиболее нагруженной осветительной сети.

1. Определяем расчетный ток четвёртой группы, А:

(51)

где Р_4гр - расчетная мощность четвёртой группы, кВт.

(52)

где ?Р_і - суммарная мощность светильников, подключенных к этой группе, кВт.

2. Выбираем сечение осветительной сети по допустимому току нагрева:



, (53)

Принимаем кабель АВВГ сечением 3 х 2,5 ммІ, /10/.

3. Проверим выбранный кабель на допустимую потерю напряжения:

, (54)

где ДU_доп. = 2,5% - допустимые потери напряжения.

Составляем расчетную схему первой группы, которую приводим на рисунке 3.

Рисунок 3 - Расчетная схема четвёртой группы

где Р₁ = Р₂ = Р₃ = Р₄ = Р₅ = Р₆ = Р₇ = Р₈ = 80 Вт.

4. Определяем момент нагрузки расчетной группы, кВт?м:

(55)



5. Определяем расчётную потерю напряжения для группы осветительных приборов, %:

(56)

где С = 7,4 - расчетный коэффициент, учитывающий значение напряжения, материал проводника и систему сети, /10/;

S - площадь сечения кабеля, S = 2,5 ммІ.

Условие выполняется.

6. Расчёт электрических нагрузок и выбор кабеля ввода

Расчётную мощность на вводе в здание определяют путём составления сменных графиков нагрузок (для смены с наибольшим максимумом). Эти графики представляют собой зависимость мощности от времени в течении определённого периода. Благодаря графику нагрузок можно определить мощность на вводе, а по ней определить ток ввода и затем по току выбрать сечение кабеля ввода.

Для того, чтобы определить мощность на вводе, нужно знать время работы каждого оборудования расположенного в здании, а также приведенную мощность этого же оборудования.

1. Определяем присоединённую мощность для электродвигателя вытяжной вентиляции, кВт:

(57)



где Р_н - номинальная мощность электродвигателя, кВт;

К_з.дв. - коэффициент загрузки двигателя;

з_н - КПД электродвигателя.

Для остального оборудование расчёт приведённой мощности производим аналогично и заносим в таблицу 5.

Таблица 5 - Присоединённая мощность

Наименование технологической операции	Рн, кВт	зн, %	Кз.дв.	n, шт.	Рприс., кВт
1. Тепловентилятор	0,55	70,5	0,7	20	11
2. Вытяжной вентилятор	5,5	85,5	0,7	6	27
3. Кормораздатчик КС-1,5					20
- привод	5,5	85,5	0,6	4	15,44
- шнек	0,55	68,5	0,4	8	2,56
- мешалка	0,55	68,5	0,6	4	1,92
4. Приводная станция облучающего установки	0,37	65	0,6	4	1,36
5. Облучающее устройство	1,6			4	6,4
6. Транспортер скребковый	3,0	84,5	0,7	4	10
7. Рабочее освещение					8,28
8. Дежурное освещение					0,768

Таблица 6 - Распорядок работы электрооборудования

Наименование технологической операции	Часы суток
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
1. Тепловентилятор	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
2. Вытяжной вентилятор	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
3. Кормораздатчик КС-1,5						-						-						-
- Привод
- Шнек
- Мешалка
4. Приводная станция облучающего установки					-						-						-
5. Облучающее устройство					-						-						-
6. Транспортер скребковый				-						-						-
7. Рабочее освещение					-	-	-	-								-	-	-	-	-
8. Дежурное освещение	-	-	-	-	-	-	-	-								-	-	-	-	-	-	-	-	-

2. Определяем полную мощность на вводе, кВА:

(58)

где Р_max - максимальная нагрузка, определённая по графику электрических нагрузок, кВт;

cos ц = 0,75 - коэффициент мощности на вводе свинарника, /4/.

3. Определяем ток ввода, А:

(59)

где S_вв. - полная мощность ввода, кВА;

U_н - номинальное напряжение сети, В.

4) Выбираем сечение кабеля по допустимому току нагрева, ммІ:

Принимаем кабель АВВГ сечением 4х50 ммІ, /10/.

Размещено на Allbest.ru

...