Инфоурок Другое Другие методич. материалыМетодические указания по расчету электрических сетей

Методические указания по расчету электрических сетей

Скачать материал

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ

 

КРАЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«КРАСНОЯРСКИЙ ТЕХНИКУМ ТРАНСПОРТА И СЕРВИСА»

ПОДТЕСОВСКИЙ ФИЛИАЛ

 

 

 

 

Марков В.В.

 

 

 

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

к решению задач

 

 МДК 01.01. «Судовое электрооборудование и автоматика»

 

Тема: «Судовые электрические сети»

 

 

 

 

 

Специальность 26.01.12 «Электрик судовой»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОДТЕСОВО

 

2016

 

       Рассмотрено на методическом Совете Подтесовского филиала КГАПОУ «Красноярский техникум транспорта и сервиса»» 23.11.2016г. протокол №4 и рекомендовано к применению.

      В настоящее руководство включены работы по дисциплине «Судовое электрооборудование и автоматика»  тема  «Судовые электрические сети».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Составитель: Марков Вениамин Владимирович – преподаватель КГАПОУ «КТТиС».

 

Одобрено: Филиалом ОАО «Енисейское речное пароходство» Подтесовская Ремонтная  Эксплуатационная База флота, механик-наставник по электрооборудованию Подтесовской РЭБ флота - Крестьянинов К.Л.

 

 

 

 

    Настоящие методические указания составлены в соответствии с программой дисциплины «Судовое электрооборудование и автоматика» для студентов очного отделения, обучающихся по профессии «Электрик судовой».

    Целью дисциплины является изучение основных принципов построения систем судовых электрических сетей и приобретение навыков в их разработке, проектировании, наладке и эксплуатации.

    Основная форма изучения дисциплины – самостоятельная работа студента над учебным материалом.

     Необходимо стремиться к наиболее полному усвоению физической сущности изучаемых вопросов, их теоретическому обоснованию и четкому представлению практической стороны.

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Определение сечений проводов и кабелей по допустимому нагреву

 

    Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В по условию нагрева выбирается в зависимости от длительно допустимой токовой нагрузки. Выбор сечения производится:

1)      по условию нагрева длительным расчетным током

 

I н.доп    ;

 

2)      по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защиты

 

I н.доп

 

где Ip  - расчетный ток нагрузки; Iн.доп – длительно допустимый ток на провода, кабели и шинопроводы; kз – коэффициент защиты или кратность защиты (отношение длительно допустимого тока для провода к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата) определяется по табличным данным; Iз – номинальный ток  или ток срабатывания защитного аппарата (по таблице); k – поправочный коэффициент на условия прокладки проводов и кабелей (по таблице).

Согласно ПЭУ все электрические сети делятся на две группы: защищаемые от перегрузки и токов короткого замыкания; защищаемые только от токов короткого замыкания.

Защите от перегрузки подлежат сети:

1)        внутри помещений, проложенные открыто незащищенными изолированными проводниками и с горючей оболочкой;

2)        внутри помещений, проложенные защищенными проводниками в трубах, в несгораемых строительных конструкциях и т. п.;

3)        осветительные в жилых, общественных и торговых помещениях, служебно-бытовых помещениях промышленных предприятий, включая сети для бытовых и переносных электроприемников, а также в пожароопасных производственных помещениях;

4)        силовые в промышленных предприятиях, в жилых и общественных зданиях, в торговых помещениях, когда по условиям технологического процесса или режима работы сети может возникать длительная перегрузка проводов и кабелей;

5)        всех видов во взрывоопасных наружных установках независимо от условий технологического процесса или режима работы сети. Все остальные сети не требуют защиты от перегрузки и защищаются только от токов короткого замыкания.

      Расчетный ток (А) нагрузки для одного двигателя определяют следующим образом:

 

Iр = ,

 

где Рн – номинальная мощность двигателя, кВт; U – линейное напряжение, В; ɳ - кпд двигателя  (можно принимать равным номинальному); cos φ – номинальный коэффициент мощности.

     Для магистрали (фидера), по которой передается энергия для нескольких потребителей, силу тока можно определить по коэффициенту спроса.

     Метод коэффициента спроса. Коэффициентом спроса называется отношение расчетной (в условиях проектирования) или потребляемой (в условиях эксплуатации) активной мощности к номинальной (установленной).

    Для определения тока, проходящего по магистральному или фидерному проводу, в зависимости от коэффициента спроса прежде всего находят расчетную активную мощность (кВт)

                              P =  ,  где Р – расчетная активная мощность электроприемника n-й группы, кВт; Рny – установленная мощность электроприемников  n-й группы, кВт; kc – коэффициент спроса n-й характерной группы электроприемников (по таблице).

     Затем находят реактивную мощность (квар)

                                                                                    Q =  , где Q – расчетная реактивная мощность n-й группы электроприемников, квар; tg φ – значение, соответствующее коэффициенту мощности n-й группы электроприемников.

     Далее определяют полную мощность (кВ·А), потребляемую всеми электроустановками:

                                       S =  .

     Расчетную нагрузку питающей осветительной сети определяют умножением установленной мощности ламп на коэффициент спроса kc, а при газоразрядных лампах – еще на коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА): Р = Руст kc kпра, где kc = 1 – для мелких производственных зданий; kc = 0.95 – для производственных зданий, состоящих из отдельных крупных пролетов; kc = 0.8 – для производственных зданий, состоящих из большого числа отдельных помещений; kc  = 1 – для крупных сетей и всех звеньев сети аварийного освещения; kпра = 1,1 – для ламп ДРЛ и ДРИ; kпра  = 1,2 – для люминесцентных ламп в стартерных схемах включения; kпра = 1,3  - для люминесцентных  ламп в бесстартерных схемах.

      Расчетный ток (А)

                                          Ip =  .

 

 

Выбор аппаратов защиты

 

    В качестве аппаратов защиты применяются плавкие предохранители или автоматические воздушные выключатели с встроенными тепловыми (для защиты от перегрузок) и электромагнитными (для защиты от токов короткого замыкания) реле.

    В справочниках указывается, какими аппаратами защиты снабжены те или иные типы распределительных пунктов. При выборе распределительных пунктов следует проверить автоматические выключатели по токам нагрузки и определить уставки расцепителей. Если в качестве защитных аппаратов применяют плавкие предохранители, то нужно выбрать плавкие вставки.

    Защита автоматами. Определение уставок автоматов производят, исходя из следующих условий.

     Номинальный ток теплового расцепителя, защищающего от перегрузок, выбирается только по длительному расчетному току линии Iт Iдл.

     Номинальный ток электромагнитного или комбинированного расцепителя автоматических выключателей выбирается также по длительному расчетному току линии Iэл Iдл.

     Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного или комбинированного расцепителя Iср.эл проверяется по максимальному кратковременному пиковому току линии Iср.эл kIпик.

     Коэффициент k учитывается неточность в определении пикового тока и разброс характеристик электромагнитных расцепителей автоматов. Для большинства автоматов k=1,25, а для автоматов серии А 3100, АК 63, АЕ 2000, АСТ и других k=1,4.

     Пиковый ток ответвления, идущего к одиночному двигателю, равен пусковому току Iпик = Iпус.

      Пиковый ток линии, питающей группу токоприемников (не более трех), определяется из выражения Iпик = ∑IнIнб (1-k΄),  где ∑Iн – сумма номинальных токов всех двигателей группы; Iнб – номинальный ток двигателя, имеющего наибольший пусковой ток; k΄= - кратность пускового тока двигателя, имеющего наибольший пусковой ток.

      Пиковой ток линии, питающей группу токоприемников (более трех), определяется по формуле

                  Iпик = Iр  + k΄ Iнб - Iнб   где Iр – расчетный ток линии, А; Iнб, k΄ - номинальный ток и кратность пускового тока двигателя, имеющего наибольший пусковой ток; ∑Iн – сумма номинальных токов всех двигателей группы.

      Если автоматы установлены в закрытых шкафах, номинальный ток автомата, теплового или комбинированного расцепителя уменьшается до 85% номинальных значений, указанных в каталогах.

 

      Защита плавкими предохранителями. Плавкие предохранители применяются для защиты установок от короткого замыкания и делятся на инерционные и безынерционные. Номинальный ток плавкой вставки для инерционных предохранителей определяется по длительному расчетному току линии Iвс Iдл.

      Номинальный ток плавкой вставки для безынерционных предохранителей должен удовлетворять двум условиям: Iвс IдлIвс Iпик/k.

      Коэффициент k выбирается в зависимости от длительности прохождения пикового тока и колеблется от 1,6 до 2,5.

      При длительности пуска до 8 с принимается k = 2,5; при более длительных пусках

k =1,6  

      При защите двигателей ответственных механизмов ток плавкой вставки

 

Iвс =

независимо от условий пуска электродвигателя. Номинальный ток плавкой вставки для защиты ответвления к сварочному аппарату Iвс = 1,2 Iсв  ,

где Iсв – номинальный ток сварочного аппарата при номинальной продолжительности включения SЗ.

      Перегоревшие плавкие вставки следует заменять запасными заводской калибровки. Если таких нет, их можно временно заменить заранее подготовленными проволочками, рассчитанными на определенный ток (по табличным данным).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет судовых электрических сетей

 

Задание

 

   Определить сечение магистрального провода в ___________(группе электроприемников по варианту (вариант задается преподавателем) с подсчетом нагрузки по коэффициенту спроса для следующих данных: напряжение сети _____ В, суммарная установленная мощность всех потребителей __ кВт. Пусковой ток будет наибольшим при включении потребителя мощностью 10 кВт;

Iн = _____ А; ki = ____.

   Суммарный номинальный ток потребителей ∑ Iн = _____А.

   Проводка выполнена проводом _______.

 

 

Вариант

Напряжение сети, В

Суммарная установленная мощность ∑ Р, кВт

Iн, А

ki

Iн. А

Проводка выполнена открыто

Проводка выполнена

в трубе

Группа электроприемников

1

220

41

18

3,1

80

алюминиевая

-

жилые помещения

2

380

63

42

6,3

101

-

медная

рулевая рубка

3

220

54

38

4,7

92

медная

-

машин-котельное отделение

4

380

78

54

5,1

97

-

алюминиевая

мастерские

5

220

37

25

2,4

68

алюминиевая

-

камбуз

6

380

56

32

3,6

86

медная

-

трюмное помещение

7

220

66

47

3,2

108

-

алюминиевая

жилые помещения

8

380

59

43

4,9

103

алюминиевая

-

рулевая рубка

9

220

43

25

2,8

76

алюминиевая

-

машин-котельное отделение

10

380

85

40

3,1

106

-

медная

мастерские

11

220

48

19

2,2

72

-

медная

камбуз

12

380

92

36

4,7

112

-

алюминиевая

трюмное помещение

13

220

32

15

2,5

68

-

алюминиевая

жилые помещения

14

380

72

31

3,6

98

медная

-

рулевая рубка

15

220

51

15

2,3

75

медная

-

машин-котельное отделение

16

380

100

38

5,6

132

алюминиевая

-

мастерские

17

220

28

12

2,4

77

алюминиевая

-

камбуз

18

380

76

27

4,7

99

-

медная

трюмное помещение

19

220

45

13

3,0

85

-

медная

жилые помещения

20

380

45

14

2,7

102

алюминиевая

-

рулевая рубка

21

220

77

28

4,1

128

-

алюминиевая

машин-котельное отделение

22

380

55

21

5,0

87

медная

-

мастерские

23

220

38

11

3,2

82

алюминиевая

-

камбуз

24

380

54

13

4,0

130

-

алюминиевая

трюмное помещение

25

220

63

38

2,7

95

медная

-

жилые помещения

 

Выполнение задания

 

1.      По таблице 1 принимаем:

коэффициент спроса kc = ____,

коэффициент мощности cos φ = ____.

 

2.      Активная мощность Р = ∑Р · kc , кВт.

 

3.      Реактивная мощность Q = P tg φ , квар.

 

4.      Полная потребляемая мощность S = , кВ·А.

 

5.    Ток в магистральном проводе Ip =  , A.

 

6.    Номинальный ток плавкой вставки Iвс = , А.

 

По таблице 2 принимаем к установке предохранитель  ______ (тип) с плавкой вставкой, номинальный ток которой равен ____ А.

 

7.      По таблице 3 (два)(три) одножильных провода) току Ip = ___ А  соответствует сечение провода ___ мм2 , Iнагр =___ А.

 

Для правильности выбранного провода проверяем  его на защищенность от перегрузки:

 

Iдоп    ; kз = 1, k = 1. Так как  = Iн.доп = ____ А,

то  выбранный провод защищен от перегрузки.

 

 

 

 

Таблица 1. Коэффициенты использования ki и спроса kс для определения потребной                   мощности токоприемников

 

Группы электроприемников

ki

cos φ

tg φ

kc

Рулевая рубка

0,3

0,35

2,68

0,35

Жилые помещения

0,4

0,8

0,75

0,7 – 0,9

Машинно-котельное отделение

0,5 – 0,55

0,85 – 0,95

0,53 – 0,62

0,8

Камбуз

0,25 – 0,35

0,65

1,17

0,35 – 0,40

Мастерская

0,12 – 0,14

0,4 – 0,6

0,9 – 1,2

0,14 – 0,16

Трюмные помещения

0,22 – 0,25

0,65

1,17

0,2 – 0,5

Таблица 2.  Технические данные предохранителей с закрытыми патронами до 1000 В

 

Тип

Номинальное напряжение, В

Номинальный ток, А

предохранителя

плавкой вставки

НПН 2-60

500

60

6, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 60

ПН2-100

ПН2-250

ПН2-400

ПН2-600

 

100

250

400

600

30, 40, 50, 60, 80, 100

80, 100, 120, 150, 200, 250

200, 250, 300, 400

300, 400, 500, 600

ПР-2

15

60

100

6, 10, 15

15, 20, 25, 35, 45, 60

60, 80, 100

ПР-2

 

 

ПП17-39

 

 

200

350

600

1000

1000

100, 125, 160, 200

200, 225, 260, 300, 350

350, 430, 500, 600

600, 700, 850, 1000

500, 630, 800, 1000

 

Таблица 3. Токовые нагрузки на провода и шнуры с резиновой

                     и пластмассовой изоляцией

 

Сечение жилы s. мм2

Токовые нагрузки, А на проводах, проложенные

открыто

в трубе

с  медными жилами

с алюминиевыми жилами

с медными жилами

с алюминиевыми жилами

два одножильных

три одножильных

два одножильных

три одножильных

0,5

11

-

-

-

-

-

0,75

15

-

-

-

-

-

1

17

-

16

15

-

-

1,5

23

-

19

17

-

-

2,5

30

24

27

25

20

19

4

41

32

38

35

28

28

6

50

39

46

42

36

32

10

80

55

70

60

50

47

16

100

80

80

75

60

60

25

140

105

115

100

85

80

35

170

130

135

125

100

95

50

215

165

185

170

140

130

70

270

210

225

210

175

165

95

330

255

275

255

215

200

120

385

295

315

290

246

220

150

440

340

360

330

275

255

185

510

390

-

-

-

-

240

605

465

-

-

-

-

300

695

535

-

-

-

-

400

830

645

-

-

-

-

ЛИТЕРАТУРА

 

1.      Дубовой А.А.; Электрооборудование и электродвижение речных судов. М. «Транспорт», 1978 -248 с.

2.      Вилесов Д.В.; Электрооборудование судов. Л. «Судостроение», 1982 -264 с.

3.      Чаплыгин И.В.; Электрооборудование и электродвижение речных судов. М. «Транспорт», 1979 – 352 с.

4.      Соломатин В.М.; Справочник электромеханика и электрика судна. М. «Речной транспорт», 1963 – 706 с.

5.      Китаенко Г.И.; Справочник судового электротехника. Т.2. «Судовое электрооборудование». Л. «Судостроение», 1980 – 358 с.

6.      Дьяков В.И.; Типовые расчеты по электрооборудованию. М. «Высшая школа», 1985 – 143 с.

7.      Сюбаев М.А.; Эксплуатация судового электрооборудования. ГМА им. Макарова, 2008 – 48 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

стр.

 

Введение                                                                                                                                    3 - 5

Расчет электрических сетей                                                                                                       6       

Задание                                                                                                                                         6

Выполнение задания                                                                                                                7 - 8                    

Литература                                                                                                                                   9

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал
Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 936 927 материалов в базе

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 01.06.2018 571
    • DOCX 41.4 кбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Марков Вениамин Владимирович. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Марков Вениамин Владимирович
    Марков Вениамин Владимирович
    • На сайте: 4 года и 4 месяца
    • Подписчики: 1
    • Всего просмотров: 10338
    • Всего материалов: 12

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой