Защита при коротких замыканиях обеспечивает немедленное отключение поврежденной цепи

В силовых цепях защита осуществляется плавкими предохранителями, автоматическими выключателями с электромагнитными и комбинированными расцепителями, максимально-токовыми реле. Цепи управления защищают либо теми же аппаратами, что и силовые (обычно при мощности двигателя до 5 кВт) либо своими плавкими предохранителями и автоматическими выключателями. Максимально-токовые реле осуществляют защиту двигателя от недопустимо больших толчков тока.

4. 4. 3 Ток плавкой вставки предохранителей Iвст. ном. определяем:

Для защиты двигателей с короткозамкнутым ротором с пусковым током

Iпуск и номинальным током Iном.

- при нормальном пуске (t_пуск ≤10с)

, (4.4)

где I_ПУСК – пусковой ток, А.

- при тяжелом пуске пуске (t_пуск > 10с)

, (4.4)

При этом должно выполнятся условие, независимо то условия пуска:

, (4.5)

Если предохранитель защищает несколько двигателей, то

 

= + ∑

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

где - пусковой ток наибольшего двигателя в группе, А

∑ - сумма номинальных токов остальных двигателей в группе, А.

 

 

где - кратность пуска

для М1

для М2

для М3

 

для М4

 

для М5

 

 

Для силовой цепи

FU1

Найдём

 

 

По данным расчёта выбираем предохранитель

ПН-2-250 с [2, c.113]

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

Для М2, М3,М4

FU2

Найдём

 

 

По данным расчёта выбираем предохранитель

ПН-2-100 с [2, c.113]

Для осветительной цепи FU3 с .

Выбираем предохранитель НПН-15 с [2, c.113]

 

Для М5

FU4

Найдём

 

 

По данным расчёта выбираем предохранитель

НПН15 с [2, c.113]

При выборе предохранителей также учитывают напряжение защищаемой

цепи. При

= 380В

> 380В.

 

Результаты выбора заносим в таблицу 4.5

Таблица 4.5- Данные выбранных предохранителей [2, c.113]

Tип	Марка	Напряжение, В	Номинальный ток, А
Предохранителя   Предохранителя	Плавкой вставки
FU1	ПН-2-250
FU2	ПН-2-100
FU3	НПН15
FU4	НПН15

4.4.4 Автоматические выключатели предназначены

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

для электрической цепи при аварийном режиме, а также нечастых оперативных коммутациях этих цепей

Произведем выбор автоматического выключателя QF, который

осуществляет защиту двигателей.

Номинальный ток электромагнитного или комбинированного расцепителя автоматического выключателя выбирается по длительному расчетному току , равному при защите одинарного двигателя номинальному току двигателя, а при защите группы двигателей - наибольшему суммарному току одновременно работающих двигателей.

Определяем максимальный кратковременный ток , А

= + ∑

где - пусковой ток наибольшего двигателя в группе, А

∑ - сумма номинальных токов остальных двигателей в группе, А.

 

Автоматический выключатель выбираем из условия, А.

где - номинальный ток расцепителя автомата, А;

- наибольший суммарный ток одновременно работающих

двигателей, А

 

,

0,85 - коэффициент, учитывающий дополнительный нагрев автоматического выключателя при установке в шкафу управления.

Рабочее напряжение автомата должно соответствовать напряжению питающей сети:

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

> ,

 

 

где - номинальное напряжение автомата, В;

- номинальное напряжение сети, В;

при = 380В > 380В

Ток срабатывания электромагнитного расцепителя , А,

проверяем по максимальному значению кратковременного тока

 

> 1,25 ,

 

где - максимальный кратковременный ток линии, А.

 

Так как питание станка осуществляеться пакетным выключателем, то производим его выбор по условию:

 

= + ∑ ,

 

где - пусковой ток наибольшего двигателя в группе, А

∑ - сумма номинальных токов остальных двигателей в группе, А

 

= 156,6+(6,69+3+3,566+1,198) = 171,05А

А

Выбираем автоматический выключатель ВА 51 с I_авт=250А и I_{ном.расц.}=80А

[4,с.115]

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

Аналогично производим расчет и выбор остальных автоматических

 

выключателей и результаты выбора заносим в таблицу 4.6

Таблица 4.6-Данные выбраных автоматических выключателей [3,с.115;4,с.115]

Тип автоматического выключателя Тип	Напряжение,В	Номинальный ток расцепителя, А	Номинальный ток,А	Тип расцепителя	Число полюсов	Ток срабатывания
ВА 51				тепловой
АП50-3МТ		1,6…50		тепловой

 

4.5 Выбор уставок теплового реле

Тепловое реле обеспечивает защиту двигателей от перегрузки. Тепловое

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

реле выбирают так, чтобы максимальный ток продолжительного режима с данным тепловым элементом был не меньше номинального тока защищаемого электродвигателя, а ток уставки реле был равен допустимому току перегрузки или несколько больше длительного тока защищаемого двигателя (в пределах 5%). Время срабатывания реле должно быть не менее времени, необходимого для пуска электродвигателя.

Номинальный ток нагревательного и комбинированного элемента Iном.нагр. теплового реле или комбинированного расцепителя выбирается из условия

 

= > ,

 

Ток уставки (срабатывания) максимально-токовых реле Iуст.:

Для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором:

 

= (1.3 - 1,5) ,

 

 

где - номинальный ток защищаемого двигателя,A;

 

= 1,4·20,88 = 29,232 А;

По данным расчетов выбираем тепловое реле ТРТ-135 с током

уставки = 35 А.[3,с.125]

Данные заносим в таблицу 4.7

Таблица 4.7- Данные выбора теплового реле [3,с.125]

Тип	НОМ реле, А	IНОМ теплового элемента, А	Пределы регулирования IНОМ.УСТ.	IMAX продолжительного режима, при Т°окр. воздуха 40°С
ТРТ-135			0,85…1,15	1,15IНОМ

 

 

4.6 Расчёт и выбор трансформаторов

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

Выбор трансформатора, питающего цепь управления переменного тока, производится по двум условиям:

1. Мощность трансформатора Sтр., В∙А, должна быть не меньше суммарной мощности, потребляемой максимальным числом одновременно включенных аппаратов в длительном режиме работы.

,

где n - максимальное число одновременно включенных аппаратов;

- номинальная мощность катушки 1 - аппарата, В∙А;

2. Падение напряжения в трансформаторе во всех режимах работы не должно превышать допустимой величины, для чего должно выполняться условие

 

где e_k - напряжение короткого замыкания. %;

ΔU - падение напряжения в трансформаторе. %;

сos φ_пуск - коэффициент мощности катушки аппарата при включении;

m - число одновременно включаемых аппаратов;

S_{пуск i}-мощность, потребляемая катушкой i-го аппарата при включении,В·А;

сos φ_ном - коэффициент мощности работающего аппарата;

k - число включенных аппаратов.

Приняв для трансформаторов ОСМ с e_к ≈ 5%, ΔU≈5%;

S_пуск = 2,5 S_ном , (4.16)

S_пуск = 2,5·135 =337,5 В·А;

Для катушек аппаратов Cos φ_пуск ≈ 0,7, Cos φ_ном = 0,3, получаем

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

Если трансформатор имеет две вторичные обмотки, то рассчитываем

мощность каждой вторичной обмотки, а мощность трансформатора Sтр.

В∙А, определяется

, (4.17)

где S_2.1 и S_2.2 - мощность соответствующих вторичных обмоток

трансформатора, В∙А;

Рассчитываем мощность первой вторичной обмотки (цепь управления)

трансформатора при четырёх одновременно включённых аппаратах:

, (4.18)

В∙А

Рассчитываем мощность второй вторичной обмотки (цепь освещения)

трансформатора при одном включённом аппарате:

 

В∙А

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

Определяем полную мощность трансформатора

 

,

В∙А

 

Принимаем трансформатор ОСМ с S_ном =1400В∙А с e_к ≈ 5%, ΔU≈4,5%.

Выбранный трансформатор должен удовлетворять следующим условиям

 

,

,

где S_hom.тр – номинальная мощность выбранного трансформатора, В·А;

S_hom2.1, S_hom2.2 – номинальная мощность вторичных обмоток

трансформатора, В·А;

U_hom2.1, U_hom2.2 – номинальное напряжение вторичных обмоток

трансформатора, В;

U_2.1, U_2.2 -требуемое напряжение вторичных обмоток трансформатора, В.

 

 

, , ;

1400 В·А ≥ 943,5 В·А 1200 В·А ≥ 1107 В·А 200 В·А ≥ 153,75 В·А

 

 

, .

 

36 В ≥ 36 В, 110 В ≥ 110 В.

 

Данные соответствуют требуемым условиям, следовательно, оставляем

выбранный трансформатор.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

 

 

5 Выбор типа и сечения проводов и кабелей

Области применения кабелей и проводов должны соответствовать требованиям стандартов и технических условий, а также правил

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

устройства электроустановок.

Допускается использовать контрольные кабели для подключения до двух электроприемников напряжением до 1 кВ и мощностью до 10 кВт, относящихся к одному или одной технологической линии.

Для присоединения к неподвижным электроприемникам применяют провода и кабели с алюминиевыми жилами. Провода и кабели с медными жилами следует применять для присоединения к переносным, передвижным и установленным на виброизолирующих опорах электроприемникам, а также в случаях, оговоренных ПУЭ.

Кабели и провода, присоединяемые к переносным, передвижным и установленным на виброизолирующих опорах электроприемникам, должны быть гибкими.

Электропроводки станков и машин выполняют проводами и кабелями преимущественно в поливинилхлоридной изоляции. Согласно общим техническим условиям для проводок станков применяют медные провода сечением не менее 1 мм , лишь в цепях усилительных устройств разрешается применять непосредственно на станках провода сечением 0,75 мм², на панелях н в облаках 0,5 - 0,35 мм².

Выбор сечения проводов и кабелей производится по следующим условиям:

1. По нагреву:

(5.1)

где - ток потребляемый двигателем, А;

- поправочный коэффициент на условиях прокладки К_поп =1. [4,

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

с.29]

2.По соответствию выбранному аппарату защиты:

, (5.2)

где I_З – номинальный ток аппарата защиты, А;

К_З – коэффициент защиты. Для предохранителей K_З =0,33,

для автоматических выключателей K_З = 1 .[4, с.107]

Питающая сеть:

А

По данным расчёта выбираем кабель

АВВГ 3(1×35)+1×20 мм² с [4, c.373]

Для привода М1:

 

А

По данным расчёта выбираем провод

АПВ 3(1×25) мм² с [5, c.373]

Для привода М2:

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

А

По данным расчёта выбираем провод

АПВ 3(1×5) мм² с [5, c.373]

Для привода М3,М4:

А

По данным расчёта выбираем провод

АПВ 3(1×5) мм² с [5, c.373]

Для привода М5:

А

По данным расчёта выбираем провод

АПВ 3(1×1,5) мм² с [5, c.373]

Для цепи управления:

По данным расчёта выбираем провод

АПВ 3(1×1,5) с [5, c.373]

Данные выбранных проводов и кабелей заносим в таблицу 5.1

Так как двигатель станка является неподвижным электроприёмником, то для его питания выбираем провод с алюминиевыми жилами АПВ.

Назначе ние	Тип двига телей	Маркировка провода	Сечение, мм2	Расчетный ток, А	Допустимый ток, А
М1	АИР132М4	АПВ	3(1×25)	82,5
М2	АИР100S4	АПВ	3(1×5)
М3	RА90S4	АПВ	3(1×5)
М4	4А80В4У3
М5	4АА63В4У3	АПВ	3(1×1,5)	1,2
Питающая сеть	АВВГ	3(1×35)+1×20
Цепь управления	АПВ	3(1×1,5)	1,22

Таблица 5.1-

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

Данные выбранных кабелей и проводов [4, с.121; 5, с.373]

 

6 Охрана труда при эксплуатации станка

6.1 Безопасность при работе на металлообрабатывающих станках

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

 

Конструкция станков и оборудования мастерских должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003—91 ССБТ «Оборудование про­изводственное. Общие требования безопасности», ГОСТ 12.2.007.1—75 БТ «Машины электрические вращающиеся. Требования безопасности» и ГОСТ 12.2.009—99 ССБТ «Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности», а также требованиям Правил техники безопасности и производственной санитарии при холодной обработке металлов.

Стационарные станки должны быть окрашены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.026-—76 ССБТ «Цвета сигнальные и знаки безопасности». Назначение органов управления должно быть указано в соответствии с ГОСТ 12.4.040—78 ССБТ «Органы управления производственным оборудованием. Обозначения».

Лимбы, шкалы, надписи и символы должны быть четко выполненными, нестираемыми, хорошо читаемыми на расстоянии не менее 500 мм.

Все виды станочных приспособлений (кондукторы, патроны, планшайбы, магнитные плиты, оправки и др.) должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.029—88 ССБТ «Приспособления станочные.

Требования безопасности». Защитные ограждения должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.062—81 ССБТ «Оборудование производственное. Ограждения защитные».

Запрещается работать на неисправных станках и оборудовании, - станках

 

с неисправными или незакрепленными ограждениями.

Запрещается применять рубильники открытого типа или с прорезями в кожухах для рукоятки или ножей.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

Токоведущие части оборудования должны быть изолированы или ограждены либо находиться в недоступных для людей местах. Метал­лические части оборудования, которые могут вследствие повреждения изоляции оказаться под напряжением, должны быть заземлены (занулены) в соответствии с Правилами устройства электроустановок.

Станки и оборудование должны быть обеспечены устройствами (экранами), защищающими работающего на станке и людей, находя­щихся вблизи станка, от отлетающей стружки и смазочно-охлаждающей жидкости, а также не допускающими загрязнения ею пола. В случае не­возможности по техническим условиям применения защитных устройств при работе необходимо пользоваться защитными очками и щитками.

При выполнении работы на станке рабочий должен находиться на деревянном решетчатом настиле с расстоянием между планками не более 30 мм. В случаях, когда работу можно выполнять сидя, ра­бочее место должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.032—78 ССБТ «Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономи­ческие требования».

Станки при технической необходимости должны оснащаться индивидуальным подъемным устройством для установки заготовок массой более 8 кг, а также инструментов и приспособлений массой бо­лее 20 кг. Подъемное устройство должно удерживать груз в любом положении, даже в случае неожиданного прекращения подачи элек­троэнергии, масла, воздуха.

Для установки заготовок массой более 25 кг следует использовать внутрицеховые подъемные средства.

Уровень освещенности на рабочем месте должен соответствовать требованиям СНБ 2.04.05—98 «Естественное и искусственное освещение».

Освещенность от светильников общего освещения в зоне обработки станков должна составлять не менее 300 лк в горизонтальной плоскости.

Удаление металлической стружки со станка должно произво­диться соответствующими приспособлениями (крючками, щетками). Убирать стружку руками запрещается.[6, c.123]

 

 

6.2 Станки сверлильной и расточной групп

 

Все детали, предназначенные для обработки (кроме особо тяжёлых) должны устанавливаться в соответствующие приспособления (тиски, кондукторы и т.п.),закрепляемые на столе (плите) сверлильного станка, и крепиться в них.

Для крепления тонкого листового металла следует применять специальные приспособления (гидравлические, рычажные и др.). К столу станка тиски необходимо крепить болтами, соответствующими размеру паза стола; возможно также крепление деталей прижимными планками, упорами и т.п.

Вставлять или вынимать сверло или другой инструмент из шпинделя до полного прекращения его вращения запрещается. Удалять сверла из шпинделя следует специальным клином, который нельзя оставлять в пазу шпинделя.

Использовать на станках инструмент с забитыми или изношенными конусами и хвостовиками запрещается.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

Во время работы станка проверять рукой остроту режущих кро­мок инструмента, глубину отверстия и выход сверла из отверстия в де­тали, охлаждать сверла мокрыми концами или тряпкой запрещается.

Стружка из просверленных отверстий должна удаляться гидравлическим способом, магнитами, металлическими крючками и др. только после остановки станка и отвода инструмента.

Работать на сверлильных станках в рукавицах запрещается. Установка и снятие крупногабаритных деталей должны производить­ся в рукавицах только после остановки станка.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

При механической обработке металлов резанием на металлоре­жущих станках необходимо соблюдать требования ГОСТ 12.3.025—80 ССБТ «Обработка металлов резанием. Требования безопасности».[6,c.127]