(衢州学院 浙江衢州 342000)
摘要:本次是设计一个金工车间配电系统。设计的主要内容包括整个车间整体配电方案的确定,车间配电系统主接线设计和配电干线、支线、配电箱、保护设备的选择。该设计的计算量比较大,要计算每台设备的计算电流并根据计算电流进行选线,同时还要考虑系统中的尖峰电流,据此选择低压断路器,所以在计算时特别细心和谨慎。除此之外,我还用CAD画出车间配电平面图。至于车间的接线方式,我采用的是低压树干式。
关键词:车间配电系统;计算电流;设备选线;低压断路器
1.概论
1.1车间配电电系统设计
1.1.1确定车间配电线路
车间配电线路包括:车间配电线路布线;线路导线及其配电设备和保护设备的选择。
1.2车间配电系统接线方式设计
1.2.1工厂低压线路的基本接线方式
常用的工厂低压线路的基本接线方式分为3种:放射式;树干式;环形供电。低压放射式的特点是能避免故障时的互相影响,安全可靠性较高;树干式接线的特点却与放射社相反,但相对其较为灵活;环形接线供电可靠性高,但有较高的操作难度和较大的风险。在一般的车间,当电气设备无其他要求时,采用树干式接线较为合理,
1.2对配电箱进行分配
根据要求,并结合车间的实际平面图,按照设备的摆放位置,根据就近原则,选择多台配电箱供电,并用CAD画出车间低压配电系统图。
2.金工车间负荷计算
2.1负荷计算的目的
计算负荷,是计算求出所选元器件的负荷值,根据计算数据来选择相应的电气设备和导线,一般情况下用半小时最大负荷 来表示有功计算负荷,用 、 和 分别表示无功计算负荷、视在计算负荷和计算电流。
2.2负荷计算的方法
我国目前普遍采用的确定计算负荷的方法,主要用到需要系数法和二项式系数法。
使用需要系数法计算负荷相对方便,而且由于该方法使用时间较久已经有大量的数据基础,因此该方法较为常用。但是该方法考虑不全面,所以还需要用到二项式系数法,用二项式系数法进行负荷计算时,还要考虑到最大的用电设备产生的额外负荷。
2.3金工车间的负荷计算
2.3.1各台设备的计算负荷
导线允许通过最大电流所采用的环境温度; 为导线铺设地点实际的环境温度) 。
接着是选择中性线,中性线的主要作用是通过该系统中的不平衡电流,所以中性线的允许通过最大电流不应小于该系统中的最大不平衡电流。然后是保护线的选择,保护线的作用是防止该系统发生单相短路时,单相电流所产生的热量造成事故。因此保护线的选择也有相应的方法,按照生产生活中经验,保护线的选择与相线的选择有了一定的规律如
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最后是保护中性线的选择,因为保护中性线同时有保护线和中性线的功能,因此选择时应同时满足保护线和中性线的要求,取其中的最大截面。
以某配电箱导线选择为例,假设当地最热月份平均最高温度为25℃。+25℃时芯线截面为10㎜²的导线最大允许通过电流量 。因此选 =10㎜²,保护线截面选择 = =10㎜²。
车间内一般采用交流220/380V、中性点直接接地的三相四线制供电系统。车间内的线路一般采用绝缘线路,同时车间线路铺设时一般在地板及地面以下,为了更好的保护线路以及降低事故发生的概率。
绝缘导线的作用是防止导电体与外界直接接触造成事故,其主要是在导线外部包裹一层绝缘物质。按线芯材料分为铜芯和铝芯两种,在外界环境不稳定的场所采用铜芯绝缘导线较为合理。绝缘导线按外皮的绝缘材料分为橡皮绝缘和塑料绝缘两种,塑料绝缘导线相较于橡皮绝缘导线更耐腐蚀,价格也更加低廉,但在温度过高时容易软化,在温度过低时容易硬化,所以其主要应用室内等温度相对稳定的场所,而室外则需要用到橡皮绝缘导线。综上当线路铺设在车间内或穿管铺设时可以采用铝芯塑料绝缘导线,而穿管的内径一般不得小于管内导线直径的1.5倍。所以该线路所选的导线型号规格可表示为BLV-500-(3×10+1×10)PC20-F。
3.2低压断路器的选择
在一个完整的供电系统中,低压断路器一直扮演着一个重要的角色。其主要作用是在系统出现短路,过负荷,低压等情况下实现自动跳闸以保护电气设备。当然关于低压断路器的选择也有相应的方法技术。以现在市面上常用的DZ型低压断路器为例,其选择的主要参数是该低压断路器的瞬时过电流脱扣器动作电流,该值应满足躲过尖峰电流的要求。
3.3配电箱的选择
配电箱的主要作用是分配电能,方便对电路进行开合操作,有较高的安全性,同时也能获取用户对供电质量满意程度。配电箱体积较小,安装方便,不太受场所限制,操作难度低。现在市面上应用较为广泛的是一种XL-21型动力配电箱,其采用新型电器元件,结构安全,使用方便,可以按照需求灵活组装,具有数十种方案可供选择使用,适用于民用建筑及工矿企业中交流频率50Hz,交流电压380V,三相三线、三相四线的电力系统。当然使用时还要根据车间设备的数量选择该配电箱的对应型号。
指导教师:韩双霞
参考文献
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