4.5 Разработка монтажа электрооборудования

4.5.1 Выбор типа монтажа электрооборудования. Подраздел должен содержать информацию:

– о типе монтажных соединений, используемых при разработке схемы соединений рассматриваемого устройства;

– требования, предъявляемые к внешней и внутренней электропроводке станка и шкафа управления;

– правила маркировки проводов;

– правила выполнения электропроводки на подвижных частях механизма.

4.5.2 Расчет проводов и кабелей. Расчет сечения проводов и кабелей осуществляется обычно по трем условиям: по допустимому нагреву, допустимой потере напряжения и механической прочности. После выполнения этих расчетов выбирают стандартное сечение жилы проводника, равное максимальному из расчетных значений (или ближайшее большее).

Нагрев изолированных проводов не должен быть выше определенного предела, т.к. изоляция при сильном нагреве быстро стареет, теряет изоляционные свойства, а также может обуглиться или загореться. Для безаварийной работы изолированных проводов и кабелей нормами установлена предельная длительно допустимая температура нагрева (60-80°С) в зависимости от типа изоляции и условий монтажа.

Сила тока, при котором установившаяся температура провода соответствует нормам, называется допустимой длительной токовой нагрузкой провода. Если сила тока провода превышает допустимую (при перегрузках или коротких замыканиях), то провод перегревается. Таким образом, при расчете проводов на нагревание необходимо знать максимальную силу тока в проводе, тип изоляции, способ прокладки сети, температуру окружающей среды. На основании этих данных по таблицам 14,15 выбирают стандартное сечение провода. При этом допустимая нагрузка провода должна быть больше расчетного тока энергоприемников или равна ему.

Таблица 14 – Допустимые длительные токовые нагрузки на провода с резиновой или

полихлорвиниловой изоляцией и шнуры с резиновой изоляцией с

медными жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм2	Токовые нагрузки, А
	Провода проложенные открыто	Провода проложенные в трубе
		два одножильных	один двухжильный
0,5	11	–	–
0,75	15	–	–
1	17	16	15
1,5	23	19	18
2,5	30	27	25
4	41	38	32
6	50	46	40
10	80	70	55
16	100	85	80
25	140	115	100

Таблица 15 – Допустимые длительные токовые нагрузки на провода с резиновой или

полихлорвиниловой изоляцией с алюминиевыми жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм2	Токовые нагрузки, А
	Провода проложенные открыто	Провода проложенные в трубе
		два одножильных	три одножильных
2,5	24	20	19
4	32	28	28
6	39	36	32
10	55	50	47
16	80	60	60
25	105	85	80

Диаметр труб для прокладки проводов можно определить по формуле

, (72)

где D – внутренний диаметр трубы, мм.;

n₁, n₂ и т.д. – число проводов одинакового сечения;

d₁, d₂ и т.д. – наружные диаметры проводов, мм.

Силу тока энергоприемника для одного двигателя определяют по формуле

, (73)

где Рн – номинальная мощность двигателя, кВт;

Кз – коэффициент загрузки двигателя, т.е. отношение действительной нагрузки к номинальной (при отсутствии данных коэффициент загрузки принимаем равным единице);

U – линейное напряжение, В;

cosφ – номинальный коэффициент мощности;

η – КПД двигателя (можно принимать его равным номинальному).

Для магистрали, по которой передается энергия для нескольких потребителей, силу тока можно определить по коэффициенту спроса. Для определения силы тока, проходящего по магистральному проводу в зависимости от коэффициента спроса, прежде всего находят расчетную активную мощность по формуле

, (74)

где Р – расчетная активная мощность, кВт;

Кс – коэффициент спроса;

Ру – установленная мощность, кВт.

Затем находится величина реактивной мощности

, (75)

где Q – расчетная реактивная мощность, квар;

tgφ – угол сдвига фаз, соответствующий данному коэффициенту мощности.

Таблица 16 – Коэффициенты спроса Кс и cosφ для определения потребной мощности

силовых установок

Потребители электроэнергии	Кс	cosφ
Электродвигатели насосов, дымососов, вентиляторов, преобразователей	0,75-0,80	0,8
Электродвигатели повторно-кратковременного режима работы (тельферы, подъемники), шт.
1-3	0,40-0,25	0,4-0,5
5-10	0,22-0,18	0,4-0,5
более 10	0,16-0,10	0,4-0,5
Электродвигатели станков индивидуального привода: токарные, фрезерные, сверлильные и т.д., шт.
до 5	0,8	0,8
5-10	0,65	0,8

Далее определяют мощность, потребляемую всеми электроустановками:

– активную

(76)

– реактивную

(77)

– полную

(78)

Пример. Трехфазная линия с напряжением U = 380В питает мастерскую, в которой установлено 15 электродвигателей общей мощностью Ру = 43 кВт. Средний коэффициент мощности установки cosφ = 0,8 и коэффициент спроса Кс = 0,3. Определить расчетный ток линии.

Решение.

Находим расчетную нагрузку линии в киловаттах

Определяем расчетный ток

4.5.3 Разработка и описание схем электрических соединений электрооборудования. Подраздел должен содержать сведения о назначении схем соединений и основные правила их выполнения. Схемы соединений выполняются на основании принципиальных схем и сборочных чертежей электрооборудования. Схемы соединений являются основной производственной и эксплуатационной документацией и содержать сведения необходимые для монтажа, наладки и ремонта электрооборудования.

Основные правила выполнения электрических схем приведены в методических указаниях по курсовому и дипломному проектированию часть 2 Правила выполнения электрических схем Шапчица А.Н.