Электрооборудование > Автоматические выключатели
Расчет автомата защиты асинхронного двигателя.
dred3377:
Уважаемые господа специалисты.Прошу вашей квалифицированной помощи, помогите понять некоторые нюансы в методики выбора автомата защиты двигателя.
Суть такова имеется асинхронный двигатель мощностью 45кВт с номинальным током 80А соответственно номинальный расчетный ток линии будет 80А.Значить смотрим таблицу ПУЭ Таблица 1.3.6. Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами и выбираем кабель 4х25мм длительный допустимы ток составляет 95А в воздухе, но у меня буде в лотке, f а согласно паспорту заводу изготовителя длительно допустимы ток на кабеля ВВГнг 4х25 составит 104А .
Далее самое интересное и мне не понятное, выбираем автомат защиты кабеля я выбрал АВ 80А так как при токе 80*1,05 это коэффициент условного не расцепления в течение 2ч ток составит 84А, и кэф тока условного расцепления 1,3*80=104А в течение 2ч то есть при перегрузки 1,3*80=104А длительно допустимы ток выдержит кабель то есть АВ защитит кабель.
Теперь берем электромагнитный расцепитель этого АВ если у нас кратность пуск тока движка 10кр от номинала получаем 800А учтем не точность сработки электромагнитного расцепителя 20% получаем 800*1,2=960А значить АВ 80А с эл магнитный расцепителем 1000А тогда при пуске на закрытую задвижку точно не сработает АВ по току кз.Замеренный ток однофазного кз линии от двигателя до АВ составляет 1350А при данном кз эл магнитный расцепитель сработает за 0,04c
Я уверен что АВ 80А надежно защитит кабель и не будет ложно срабатывать при работе двигателя даже если он уйдет в номинал 80А.Но мне говорят умные люди что 80А не ставят на двигатель подразумевая защиту кабеля.Нужно ставить 100А на мой взгляд это как то не правильно учитывая условный ток нерасцепления – 1,05 In и
- условный ток расцепления – 1,3 In; при данном сечение кабеля это не правильно нужно тогда завышать сечение на 4х35мм что на мой взгляд не имеет смысла если оптимально подходит 4х25мм.Как на ваш взгляд какой вариант правильный.И на последок кто читал господина Беляева тот знает что господин Беляев в своей умной книжки пишет что наилучшая защита от перегрузки обеспечивается если удается подобрать выключатель имеющий Iн,расц=Iн,двиг, но мне заявляют что господин Беляев не учитывает 5% колебания напряжения в сети что может отразится на ложно срабатывание выключателя на 80А. Я не учитываю кэф 0,85 для выключателей установленных к щитке так как они термокомпенсацией.Вот и скажите как все такие правильно подобрать АВ для двигателя?Понятно если бы был бы ток движка 85, 90А то понятно что выбрал бы АВ на 100А но тут АВ в номинал двигателя.
Я понимаю что для защиты движка стоит тепловое реле в пускателе настроенное на номинальный ток двигателя которое и защищает его от перегрузки + терморезистор в обмотки двигателя.
AlexZhuk:
--- Цитировать ---длительно допустимы ток на кабеля ВВГнг 4х25 составит 104А .
--- Конец цитаты ---
Сейчас я еще вас больше запутаю. А если учесть длину кабеля и рассчитать, допустимое ли будет падение напряжения на двигателе в конце линии? А при пусковом токе? Обычно подобные расчеты приводят к увеличению сечения кабеля. Покопайте в этом направлении.
--- Цитировать ---Теперь берем электромагнитный расцепитель этого АВ если у нас кратность пуск тока движка 10кр от номинала получаем 800А
--- Конец цитаты ---
Тем не менее, почему-то есть традиция ставить на электродвигатели автоматические выключатели с характеристикой D, либо автоматические выключатели, специально предназначенные для защиты электродвигателей (с 14х по току и регулируемым тепловым расцепителем). Даже на задвижки.
--- Цитировать --- двигатель мощностью 45кВт с номинальным током 80А
--- Конец цитаты ---
Опять же, из практики. На самом деле я нигде не видел, чтобы номинальный ток автоматического выключателя в точности совпадал с номинальным током электродвигателя. Не исключено, что для исключения кратковременных допустимых перегрузок или, как вы и пишете, колебаний напряжения в сети.
P.S. Я не проектировщик. Все, что написал - из личного опыта.
Sharfik:
Давайте по порядку разберем проблему разбив на составляющие. Слишком много внимания кабелям, и мало запуску самого электродвигателя.
Задача: 1) Нам надо запустить двигатель; 2) нам надо защитить кабель от перегрузки в нормальном режиме; 3) нам надо защитить двигатель от перегрева.
Расписываем каждый участок для себя по элементам, а не все в кучу. В кучу - работать не будет.
1. Какой сейчас год - 2023г.
2. Какими АВ мы собираемся пользоваться? Разработанными в СССР или европейского типа?
Если мы говорим о АВ как просто об АВ из СССР тогда книги с рекомендациями Iдвиг*1.25 и т.п. справедливы. Если мы говорим об более современной номенклатуре, то читаем книжки, просто для общего развития принципов работы. А далее по каждому применяемому АВ берем и идем к производителю за документацией на конкретный аппарат. Конкретно нас интересует график срабатывания конкретного расцепителя. Если это тип MCB это типовые кривые B,C,D. Но там 80А только в специальный версиях. Они отстраиваются на заводе примерно в середину диапазона допуска, при определенной температуре(20 градусов, если не ошибаюсь). Если мы рассматриваем MCCB (так называемые литые корпуса), то у них свои расцепители. И по графикам их надо смотреть работу расцепителя.
3. Двигатель. Ищем ток с учетом косинуса и КПД. Для маломощных двигателей, и двигателей малых оборотов это играет большую роль. А дальше надо понять время пуска. В зависимости от того как нагружен на валу двигатель он будет пускаться тяжело или легко. Чем дольше время разгона, тем хуже ситуация с током пусковым и перегревом обмотки. (Тут лучше читать статьи по настройке ЧП по пуску двигателей). В классике прямого пуска нам нужно понять время запуска, чтобы по найденному графику АВ посмотреть сработает за это время электромагнитный расцепитель или нет. Я все время на стройке был либо после пуска, либо во время стройки. На ПНР не попадал чтобы собрать статистику для себя. Вот тут наш админ может помочь, если примерную табличку составит для разных вариантов оборудования. За сколько там двигатели разгоняются. Что то в районе 4с запуск в легкую.
4. Выбираем что и как будем защищать. Можно тупо взять АВ побольше, на котором запуститься двигатель. И который сожгет к чертям обмотку, создаст аварию на производстве, если у двигателя будет: перегрузка, повреждение обмотки, обрыв фазы питания. Т.е. включить мы включим, но оборудование уже рабочее не защитим. Вот так работали АВ из СССР. Для защиты двигателя там ставилось реле тепловой защиты отдельное. Оно не чувствительно к пусковому току, но чувствительно к перекосу фаз и повышению тока. Подбирается очень точно. В современном мире АВ для такой схемы берут либо вообще без тепловой защиты, либо учитывая что она не должна мешать работать.
MCB - аппараты с характеристиками C,D.
MCCB - либо специальные серии расцепителей для питания двигателей, там завышенные показатели токов КЗ выдерживаемые(11-13 номиналов). Либо берем простой тепло-электромагнитный с завышенным номиналом.
*справедливости ради в СССР тоже были АВ без тепловой защиты, но не на слуху.
Для токов до 100А производители делают "автоматы защиты двигателей", у них функция теплового реле и электромагнитного расцепителя совмещены в одном корпусе. Там регулируется прям на корпусе уставка тепловой защиты, и повышен номинал тока мгновенного расцепителя. Эти АВ запрещено использовать в быту. Они только для промки, у бытовых не должно ничего регулироваться. При токе до 4А их надо проверять три раза проверив нагрузку по току, что точно попали. На токах больше разброс переключения больше, и проще подбирать. Опять же берем в середину регулировки.
И снова повторю - мы должны попадать в график работы каждого устройства, а не по книгам умножать на выдуманный кем то коэффициент.
У АВ защиты двигателей бывают серии где теплового расцепителя нет внутри, они сделаны для работы с отдельным тепловым реле. Но как правило такие аппараты имеют больший ток выдерживаемого ударного КЗ. Не разваливаются при 50..100кА на куски.
В зависимости от того чтоб хотим сделать, как управлять и какую создать доступность для обслуживания и эксплуатации выбираем собственно из чего собирать защиту.
Не как попало, а думая как это потом ремонтировать если выйдет из строя эл-ты схемы. АВ+Контактор+Теплуха занимает много места, но дает волю для обслуживания и легче найти причину отключения. АВЗД+Контактор компактно.
5. Тепловые реле. Они различаются по подключаемой нагрузке и области применения. На классы делятся. Бывают электронные и классические электромагнитные.
6. Кабели. Минимальное сечение кабеля должно по току выдерживать ток тепловой защиты схемы. А дальше можно уже играться с токами КЗ через 500м, потерями и т.д. сколько угодно в большую сторону.
см. руководство к движкам серии 5АИ, к примеру.
https://s.siteapi.org/cf29a106bbd89dc.ru/docs/oawmy1f1528kg4o4w08cg0skwgkcg0
пункт 2.3
--- Цитировать ---Допускается прямой пуск от сети при напряжении, равном 80% от номинального.
--- Конец цитаты ---
о просадке из-за пускового тока не надо думать. см. пункт 7.
7. Если есть хоть какой то намек на тяжелый пуск, большие токи кз, потребность в регулировании частоты вращения, потребности отсутствия толчка, плохой электросети - забываем про схему АВ+Контактор. И идем изучать плавный пуск или если заказчик согласен платить - частотный пуск. Электродвигатель большой мощности при прямом пуске на плохой питающей сети может просадить напряжение ниже допустимого для реле самоподхвата цепи управления.
Делал как то для сотрудников презентацию для выравнивания знаний по НКУ, там в основном иллюстрации. Но может тоже пригодится
https://disk.yandex.ru/d/V9WcKa3YdeqeRw
dred3377:
--- Цитата: Sharfik от 15 Июнь 2023, 02:24:42 ---Давайте по порядку разберем проблему разбив на составляющие. Слишком много внимания кабелям, и мало запуску самого электродвигателя.
Задача: 1) Нам надо запустить двигатель; 2) нам надо защитить кабель от перегрузки в нормальном режиме; 3) нам надо защитить двигатель от перегрева.
Расписываем каждый участок для себя по элементам, а не все в кучу. В кучу - работать не будет.
1. Какой сейчас год - 2023г.
2. Какими АВ мы собираемся пользоваться? Разработанными в СССР или европейского типа?
Если мы говорим о АВ как просто об АВ из СССР тогда книги с рекомендациями Iдвиг*1.25 и т.п. справедливы. Если мы говорим об более современной номенклатуре, то читаем книжки, просто для общего развития принципов работы. А далее по каждому применяемому АВ берем и идем к производителю за документацией на конкретный аппарат. Конкретно нас интересует график срабатывания конкретного расцепителя. Если это тип MCB это типовые кривые B,C,D. Но там 80А только в специальный версиях. Они отстраиваются на заводе примерно в середину диапазона допуска, при определенной температуре(20 градусов, если не ошибаюсь). Если мы рассматриваем MCCB (так называемые литые корпуса), то у них свои расцепители. И по графикам их надо смотреть работу расцепителя.
3. Двигатель. Ищем ток с учетом косинуса и КПД. Для маломощных двигателей, и двигателей малых оборотов это играет большую роль. А дальше надо понять время пуска. В зависимости от того как нагружен на валу двигатель он будет пускаться тяжело или легко. Чем дольше время разгона, тем хуже ситуация с током пусковым и перегревом обмотки. (Тут лучше читать статьи по настройке ЧП по пуску двигателей). В классике прямого пуска нам нужно понять время запуска, чтобы по найденному графику АВ посмотреть сработает за это время электромагнитный расцепитель или нет. Я все время на стройке был либо после пуска, либо во время стройки. На ПНР не попадал чтобы собрать статистику для себя. Вот тут наш админ может помочь, если примерную табличку составит для разных вариантов оборудования. За сколько там двигатели разгоняются. Что то в районе 4с запуск в легкую.
4. Выбираем что и как будем защищать. Можно тупо взять АВ побольше, на котором запуститься двигатель. И который сожгет к чертям обмотку, создаст аварию на производстве, если у двигателя будет: перегрузка, повреждение обмотки, обрыв фазы питания. Т.е. включить мы включим, но оборудование уже рабочее не защитим. Вот так работали АВ из СССР. Для защиты двигателя там ставилось реле тепловой защиты отдельное. Оно не чувствительно к пусковому току, но чувствительно к перекосу фаз и повышению тока. Подбирается очень точно. В современном мире АВ для такой схемы берут либо вообще без тепловой защиты, либо учитывая что она не должна мешать работать.
MCB - аппараты с характеристиками C,D.
MCCB - либо специальные серии расцепителей для питания двигателей, там завышенные показатели токов КЗ выдерживаемые(11-13 номиналов). Либо берем простой тепло-электромагнитный с завышенным номиналом.
*справедливости ради в СССР тоже были АВ без тепловой защиты, но не на слуху.
Для токов до 100А производители делают "автоматы защиты двигателей", у них функция теплового реле и электромагнитного расцепителя совмещены в одном корпусе. Там регулируется прям на корпусе уставка тепловой защиты, и повышен номинал тока мгновенного расцепителя. Эти АВ запрещено использовать в быту. Они только для промки, у бытовых не должно ничего регулироваться. При токе до 4А их надо проверять три раза проверив нагрузку по току, что точно попали. На токах больше разброс переключения больше, и проще подбирать. Опять же берем в середину регулировки.
И снова повторю - мы должны попадать в график работы каждого устройства, а не по книгам умножать на выдуманный кем то коэффициент.
У АВ защиты двигателей бывают серии где теплового расцепителя нет внутри, они сделаны для работы с отдельным тепловым реле. Но как правило такие аппараты имеют больший ток выдерживаемого ударного КЗ. Не разваливаются при 50..100кА на куски.
В зависимости от того чтоб хотим сделать, как управлять и какую создать доступность для обслуживания и эксплуатации выбираем собственно из чего собирать защиту.
Не как попало, а думая как это потом ремонтировать если выйдет из строя эл-ты схемы. АВ+Контактор+Теплуха занимает много места, но дает волю для обслуживания и легче найти причину отключения. АВЗД+Контактор компактно.
5. Тепловые реле. Они различаются по подключаемой нагрузке и области применения. На классы делятся. Бывают электронные и классические электромагнитные.
6. Кабели. Минимальное сечение кабеля должно по току выдерживать ток тепловой защиты схемы. А дальше можно уже играться с токами КЗ через 500м, потерями и т.д. сколько угодно в большую сторону.
см. руководство к движкам серии 5АИ, к примеру.
https://s.siteapi.org/cf29a106bbd89dc.ru/docs/oawmy1f1528kg4o4w08cg0skwgkcg0
пункт 2.3
--- Цитировать ---Допускается прямой пуск от сети при напряжении, равном 80% от номинального.
--- Конец цитаты ---
о просадке из-за пускового тока не надо думать. см. пункт 7.
7. Если есть хоть какой то намек на тяжелый пуск, большие токи кз, потребность в регулировании частоты вращения, потребности отсутствия толчка, плохой электросети - забываем про схему АВ+Контактор. И идем изучать плавный пуск или если заказчик согласен платить - частотный пуск. Электродвигатель большой мощности при прямом пуске на плохой питающей сети может просадить напряжение ниже допустимого для реле самоподхвата цепи управления.
Делал как то для сотрудников презентацию для выравнивания знаний по НКУ, там в основном иллюстрации. Но может тоже пригодится
https://disk.yandex.ru/d/V9WcKa3YdeqeRw
--- Конец цитаты ---
Подскажите Межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60947-2-2021 в 8.3.3.2.2 Расцепители короткого замыкания сказано. При испытательном токе, равном 80 % уставки по току короткого замыкания, расцепитель не должен срабатывать с начала прохождения тока в
течение:
- 0,2 с - для расцепителей мгновенного действия
- интервала времени, равного удвоенной выдержке, указанной изготовителем, для расцепителей с независимой выдержкой времени
Не пойму какое тогда время сработки электромагнитного расцепителя будет если пройдет ток скажем 80% и 90% ?
Алексaндр:
--- Цитата: dred3377 от 13 Июнь 2023, 21:11:57 ---Вот и скажите как все такие правильно подобрать АВ для двигателя?Понятно если бы был бы ток движка 85, 90А то понятно что выбрал бы АВ на 100А но тут АВ в номинал двигателя.
--- Конец цитаты ---
Не знаю правильно ли будет, если автомат в номинале будет разогрет до +100 С градусов. Автомат должен защищать кабель. Для защиты моторов используется специальный АВ, с регулировкой.
Навигация
Перейти к полной версии