Электроснабжение сварочного цеха

Расчет токов на длительно допустимую нагрузку по распределительным шкафам необходим для выбора марки и сечения кабеля

1) 1ШР

Суммарный ток 1ШР

2) 2 ШР


Суммарный ток 2ШР

3) 3ШР



Суммарный ток 3Шр

4) 4 ШР


Суммарный ток4 ШР

5) 5 ШР

1.1 Характеристика строительной части

Сварочный цех предназначен для выполнения сварочных работ по сварке пространственных (каркасных конструкций). Он включает в себя участок раскроя материала, собственно сварочный участок со сварочными постами и помещения вспомогательного и административного назначения. Архитектурно-планировочные решения сварочного цеха предопределены его назначением. Сварочный цех размещен в типовом одноэтажном производственном здании, без цокольного этажа и приямков для исключения скоплениях в них взрывоопасных смесей легче воздуха. К сварочному цеху непосредственно примыкает наружный теплый бокс для приготовления сварочной смеси для участка раскроя.
Внутри цеха участок раскроя заготовок отделен сплошной перегородкой из негорючего материала от сварочного участка. Отдельные сварочные посты также отделены перегородками. С торца здания цеха устроены комнаты для начальника цеха, мастера цеха и бытовое помещение для рабочих.
...

1. 2. Описание технологического процесса

Здание сварочного цеха внутренне делится на административно-бытовое и производственное помещение. В административно бытовом помещении расположены комнаты мастера и начальника цеха ,а также бытовые помещения для рабочих (туалеты, душевые кабины, раздевалки, комната отдыха). Работники цеха попадают в него через коридор административно-бытового помещения, коридор оканчивается входом в производственное помещение.
В производственном помещении сварочного цеха производится сборка рамы буровой установки. В производственное помещение заготовки рамы поставляются через ворота, через них же вывозят готовую продукцию – собранную раму и отправляют на площадку хранения.
Сборку рамы можно разделить условно на раскрой заготовок, сварку отдельных элементов конструкции и общую сварку. Раскрой заготовок осуществляется на портальных машинах, оснащенных числовым программным управлением (ЧПУ).
...

1.3 Схема электроосвещения сварочного цеха

Кроме силовой нагрузки в цехе имеется осветительная нагрузка, расчетная величина которой определяется по формуле (2.1)

Pр.о.= Руст ∙ Кс ∙ КПРА,
Где: Руст – Установочная мощность ламп;
Кс – коэффициент спроса;
КПРА – Коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре.
Для определения установочной мощности ламп необходимо найти их количество, которое зависит от размещения светильников в цехе.
Размещение светильников в плане и в разрезе цеха определяется следующими размерами:
Н=8м, Нв=4м – заданными высотами цеха и вспомогательных помещений;
hc= 2м - расстоянием светильника от перекрытия;
hп= Н - hc – высотой светильника над полом;
hp = 1 м – высотой расчетной поверхности над полом;
h = hп - hp – расчетной высотой;
L – расстояние между соседними светильниками или рядами ламп;
I – расстояние от крайних светильников до стены.
...

2.1 Расчет и выбор силовой сети, сечения проводов и кабелей
Электроустановка цеха находится внутри помещения в стационарном положении. Температура воздуха в летнее время +25°, окружающая среда не содержит агрессивных примесей разрушающих металл и изоляцию.
Электропроводка электрооборудования цеха защищена от прямых воздействий солнечных лучей и атмосферных осадков. Для питания электрооборудования используют провода промышленные в лотках, которые защищают от механических воздействий.
Двигатели защищают от перезагрузки, т.к. возможны тяжелые условия пуска при пониженном напряжении, что увеличивает длительность пуска. Защита от перегрузки двигателей выполняется тепловыми реле и встроенными в пускатель.
Защита от многофазных замыканий осуществляется электромагнитным рас цепителем автоматического выключателя. Для дистанционного управления используются пускатели.
...

2.2 Выбор рубильников
Выбор рубильников в шкафах распределительных производится в соответствии с ближайшим по току стандартному значению:
а) выбор рубильника для 1ШР
=> Р - 200А
б) выбор рубильника для 2 ШР
=> Р - 200А
в) выбор рубильника для 3ШР
=> Р - 400А
г) выбор рубильника для 4ШР
=> Р - 200А
д) выбор рубильника для 5ШР
=> Р - 200А
е) выбор рубильника для 6ШР
=> Р - 300А
ж) выбор рубильника для 7ШР:
=> Р - 200А
з) выбор рубильника для 8ШР
=> Р - 600А
и) выбор рубильника для 9ШР:
=> Р - 200А

Выбор плавких вставок
Для защиты одиночного электродвигателя от коротких замыканий номинальный ток плавкой вставки предохранителя I вст определяется по 2 –м условиям:
а) по длительному расчетному току двигателя I вст.≥ Iн;
б) по максимальному значению кратковременного тока двигателя при пуске;
Iвст.
...

Выбор плавких вставок
Для защиты одиночного электродвигателя от коротких замыканий номинальный ток плавкой вставки предохранителя I вст определяется по 2 –м условиям:
а) по длительному расчетному току двигателя I вст.≥ Iн;
б) по максимальному значению кратковременного тока двигателя при пуске;
Iвст.≥ Iп*а ;
где In - пусковой ток электродвигателя (А);
а - коэффициент, характеризующий условия пуска (для электродвигателей механизмов с легкими условиями пуска а=25, с тяжелыми условиями пуска
а=1,6-2, для электродвигателей ответственных механизмов а=1,6

2.3 Выбор тока плавких вставок для каждого электро-приёмника в цехе.





















2.4 Выбор плавких вставок
а) выбор плавкой вставки для 5 ШР
Σ I=93,1А => Пн 2 -100/ 100А;
б) выбор плавкой вставки для 6 ШР
Σ I2,.
...

2.5 Выбор заземления

Одной из наиболее радикальных мер по защите людей от повреждения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, не находящимися под напряжением, но могущим оказаться под ним, является их надёжное заземление.
Район сооружения цеха находится в II климатической зоне. Грунт в месте сооружения – глина ( = 0,4  104 Омм).
Принимаем к установке заземление по контуру цеха, на расстоянии 1,5м от стен. Длина контура заземления L=188 м. Принимаем заземление из прутков ℓ=2,5м и диаметром d=12мм, расстояние между заземлителями а = 5м, в качестве соединительной полосы принимаем стальную полосу (404)мм

Рисунок 5 - схема расположения заземления
Согласно ПУЭ rз. должно удовлетворять следующим условиям:
1) rз. 4 Ом – для сети 0,4 кВ;
2) rз. – при условии заземления для сетей 0,4 кВ
где I1кз – ток однофазного КЗ на землю, А
(61)
где ℓк. – длина электрически связанных кабельных линий с напряжением 10кВ. ℓк. = 1км.
...

2.6 Молниезащита
Вопросы молниезащиты зданий и промышленных объектов решаются одновременно с проектированием строительной и технологической частью объекта. Молниезащита должна обеспечить высокую надежность установки при минимуме капитальных затрат.
Производственные, жилые и общественные здания и сооружения в зависимости от их назначения, а также от интенсивности грозовой деятельности должны иметь молниезащиту в соответствии с категориями устройства молниезащиты.
Все здания и сооружения подразделяются на три категории:
I категория – здания и сооружения классов: В‑1 и В‑2 по ПУЭ, здания электростанций и подстанций;
II категория – здания и сооружения классов: В‑1а, В‑1б и В‑2а по ПУЭ;
III категория – здания и сооружения классов: П‑1, П‑2, П‑1а, П‑3.
...

3.1 Технологические карты по монтажу сварочного оборудования

Сварочные установки следует располагать и устанавливать в соответствии с требованиями "Правил устройства электроустановок".
При обслуживании электросварочных установок помимо настоящего раздела Правил следует выполнять указания по эксплуатации и безопасному обслуживанию, изложенные в инструкции завода - изготовителя.
Все виды постоянных работ по электродуговой и плазменной сварке в зданиях должны производиться в специально для этого отведённых вентилируемых помещениях, площадь и кубатуры которых удовлетворяют требованиям Строительных норм и правил (СНиП), с учётом габаритов сварочного оборудования и свариваемых изделий.
Ручная дуговая сварка или сварка в среде защитных газов, выполняемая систематически, должна производиться в специальных хорошо вентилируемых кабинах со светонепроницаемыми стенками из несгораемого материала.
...

3.2 Особенности выполнения работ по обслуживанию сварочного оборудования
3.2.1 Краткая характеристика видов работ по обслуживанию сварочного оборудования

Весь комплекс работ по обслуживанию сварочных устройств подразделяется на текущее обслуживание и выполнение планово-предупредительных мероприятий. К текущему техническому обслуживанию относят такие ежедневные (ежесменные) виды работ:
• Проверка надежности заземления.
• Проверка целостности изоляции питающих и сварочных кабелей.
• Контроль исправности механических блокировок и средств автоматического отключения.
• Постоянное поддержание рабочего места и аппаратуры в чистоте.
Плановые мероприятия выполняются в соответствии с графиком, который составляется на основе нормативных инструкций и может различаться для разных видов устройств. В него могут быть включены такие мероприятия с определенной периодичностью исполнения:
• Проверка сопротивления изоляции токоведущих частей.
...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе были рассмотрены вопросы проектирования сварочного цеха, а также эксплуатации и технического обслуживания электрооборудования и электроустановок, входящего в состав цеха.
Рассматриваемый цех предназначен для сварки каркасных металлоконструкций, входящих в состав бурового оборудования. Для выполнения этих работ в составе цеха имеется два участка: участок раскроя заготовок (машины плазменной резки) и собственно электросварочный участок (сварочные посты). Сварочные посты и машины плазменной резки оснащены местными регуляторами. Для работы машин плазменной резки требуется подготовка газовой смеси, потому в состав цеха входит специальный бокс газоподготовки (пристрой к цеху), оснащенный технологическим оборудованием (нагреватели).
В работе разработан вопрос электроснабжения указанных установок. Рассчитаны токи, потребляемые установками, соответственно подобраны сечения проводов и пускозащитная аппаратура.
Для освещения рабочего поля, подходов к оборудованию и т.д.
...

1. Правила устройства электроустановок. ПУЭ-7. –М., Атомиздат, 2011.
2. Справочник по проектированию электропривода силовых и осветительных установок / Под ред. Я.М. Большама, В.И. Кругловича, М.Л. Самовера. М. Энергия – 1975.
3. Справочник по проектированию электроснабжения, линий электропередачи и сетей. Под редакцией Я.М. Большама. М.: Энергия, 1974.
4. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети. Под общей редакцией А.А. Федорова, Г.В. Сербиновского. М.: Энергия, 1980.
5. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. «Проминь», 1977.
6. Указания по проектированию силового электрооборудования промышленных предприятий. /СН-357-66/. Стройиздат, 1967.
7. Гольстрем В.А., А.С. Иваненко. Справочник энергетика промышленных предприятий. Киев: «Техника», 1972.
8. Г.М. Кнорринг. Справочник для проектирования электрического освещения. М.: Энергия, 1988.
9. Г.М. Кнорринг. Осветительные установки. Ленинград: Энергоиздат, 1981.
10. Б.Ю. Липкин. Электрооборудование промышленных предприятий и установок. М.В. школа, 1972.
11. Б.Ю. Липкин. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. М.В. школа, 1981.
12. Я.М. Бунич и др. Электрооборудование промышленных предприятий. М.: Стройиздат, 1981.
13. А.Н. Глазков Электрооборудование насосных, компрессорных станций и нефтебаз. М.: Недра, 1980.
14. Е.Н. Зимин. Электрооборудование промышленных предприятий и установок. М.: Энергоиздат, 1981.
15. ГОСТ ССБТ 12.2.008 – 75 – 12.2.034-78. Москва, 1979.
17. М.М. Епанешников. Электрическое освещение. М.: Энергия, 1973.
18. В.М. Скобелев, Е.И. Афанасьева. Источники света и пускорегулирующая аппаратура. М.: Энергия, 1973.
20. В.М. Васин, Б.Ю. Липкин. Дипломное проектирование для специальности электрооборудование промышленных предприятий и установок. М.В. школа, 1977.
21. П.А. Долин. Справочник по технике безопасности. М.: Энергия, 1973.
22. Л.В. Коросташевский. Основы проектирования электромеханического оборудования гражданских зданий и коммунальных предприятий. М.В. школа, 1981.