Dobór sprzętu elektrycznego zgodnie z charakterystyką techniczną

Sprzęt elektryczny jest wybierany przez organizacje projektowe. Przy opracowywaniu projektu kierują się przeciętnymi warunkami pracy. Rzeczywiste czynniki wpływające na sprzęt mogą się znacznie różnić. Na przykład organizacji projektowej trudno jest wziąć pod uwagę, jakie konkretnie będą odchylenia napięcia w odbiornikach elektrycznych w każdym indywidualnym przypadku w rzeczywistych warunkach. W wielu przypadkach tryby pracy odbiorców energii elektrycznej nie odpowiadają projektowym.

W praktyce eksploatacji najczęściej pojawiają się dwie grupy zadań związanych z doborem sprzętu elektrycznego — sprawdzenie zgodności dobranego sprzętu elektrycznego z rzeczywistymi warunkami pracy oraz wykonanie prawidłowej wymiany uszkodzonych produktów. Te pytania są szczególnie istotne dla odpowiedzialnych konsumentów, dla których nieracjonalne korzystanie ze sprzętu elektrycznego powoduje znaczne szkody.

Istota wyboru sprowadza się do oceny szeregu wskaźników charakteryzujących określone warunki pracy i porównania ich z parametrami sprzętu elektrycznego. W tym przypadku stosowana jest zasada ograniczeń lub zasada optymalności.

W pierwszym przypadku wskaźniki sprzętu elektrycznego nie powinny przekraczać określonych tolerancji, na przykład rzeczywista moc obciążenia nie powinna przekraczać mocy silnika elektrycznego. W drugim przypadku powstaje problem optymalizacyjny, który rozwiązuje się jedną ze znanych metod.

Dobór sprzętu według charakterystyki technicznej obejmuje ocenę jego zgodności z warunkami środowiskowymi oraz zamierzonymi trybami pracy (moc, prąd, napięcie).

Dobór urządzeń elektrycznych do warunków środowiskowych

Selekcja środowiskowa powinna wykluczać stosowanie odbiorników elektrycznych w warunkach, do których nie są przeznaczone.

Wyroby elektryczne wytwarzane przez przemysł mogą mieć następujące cechy klimatyczne: U — z klimatem umiarkowanym, HL — z klimatem zimnym, TV — z wilgotnym klimatem tropikalnym, T — z suchym klimatem tropikalnym, O — ogólna charakterystyka klimatyczna.

Kategorie zakwaterowania definiuje się w następujący sposób:

1 — do pracy na zewnątrz;

2 — do pracy w pomieszczeniach o takiej samej temperaturze jak na zewnątrz;

3 — do pracy w pomieszczeniach zamkniętych nieogrzewanych;

4 — do pracy w pomieszczeniach ze sztucznie kontrolowanym klimatem;

5 — do pracy w pomieszczeniach o dużej wilgotności.

Do użytku sprzętu elektrycznego w specjalnych warunkach produkowane są produkty o konstrukcji rolniczej (C) i właściwościach odpornych na chemikalia.

Podczas sprawdzania nowo zainstalowanego lub wymiany niedziałającego sprzętu elektrycznego na zapasowy należy zwrócić uwagę na jego zgodność z warunkami środowiskowymi w miejscu instalacji.

Wersja klimatyczna oraz kategoria instalacji są podane na tabliczce po wszystkich oznaczeniach związanych z modyfikacją produktu (w postaci liter i cyfr). Na przykład silnik elektryczny 4A160M2 w wersji U (dla klimatu umiarkowanego), kategorii lokalizacji 3 (praca w pomieszczeniach zamkniętych z naturalną wentylacją) ma oznaczenie 4A160M2UZ, a ze specjalistyczną wersją rolniczą - 4A160M2SUZ.

Oprócz wyboru według projektu klimatycznego i kategorii rozmieszczenia, należy również sprawdzić wyposażenie elektryczne według stopnia ochrony… Litery IP służą do wskazania stopnia ochrony, po których następują dwie cyfry.

Pierwsza wskazuje stopień ochrony personelu przed kontaktem z częściami ruchomymi lub pod napięciem, a także przed wnikaniem ciał stałych, druga — stopień ochrony przed wilgocią. Jeśli nie ma potrzeby stosowania jednego z rodzajów ochrony, wówczas brakującą cyfrę w oznaczeniu zastępuje się X.

Silniki elektryczne ogólnego użytku produkowane są w dwóch wersjach w zależności od stopnia ochrony — IP44 — zamknięty dmuchany i IP23 — chroniony.

Reszta urządzeń elektrycznych stosowanych w przemyśle i rolnictwie musi posiadać preferowane stopnie ochrony IP30, IP41, IP44, IP54, IP55.

Wybór stopnia ochrony dokonywany jest w zależności od konkretnych warunków pracy urządzeń elektrycznych, czyli w określonych pomieszczeniach. Zazwyczaj stopień ochrony jest umieszczany na opakowaniach produktów lub na tabliczkach znamionowych.

Dobór sprzętu elektrycznego według trybu pracy

Oprócz ochrony sprzętu elektrycznego przed czynnikami środowiskowymi, wybór mocy lub prądu ma ogromne znaczenie dla jego niezawodnej i ekonomicznej pracy. Niedoceniana moc silnika elektrycznego zmniejsza wydajność mechanizmu napędowego, stwarza warunki do jego przedwczesnej awarii. Zastosowanie przesterowanego silnika elektrycznego zwiększa koszt instalacji.

Moc silnika elektrycznego musi być równa mocy wymaganej do napędzania napędzanej maszyny. Charakter obciążenia maszyny roboczej ma kluczowe znaczenie. W przypadku długotrwałego stałego obciążenia wybór silnika elektrycznego jest dokonywany na podstawie rzeczywistego zużycia energii. W przypadku obciążenia, które zmienia się nieznacznie w czasie, ze współczynnikiem zmienności mniejszym niż 20%, obciążenie jest dobierane zgodnie ze średnią mocą. Przy zmiennym obciążeniu — zgodnie z obliczoną mocą równoważną (rms).

Znając obliczoną moc maszyny napędowej, z katalogu wybiera się silnik elektryczny, który ma najbliższą wyższą wartość mocy zgodnie z warunkiem Pl ≥ Pm

Przeczytaj więcej o doborze silnika o zmiennym obciążeniu: Dobór silników do mechanizmów o działaniu cyklicznym

Urządzenia elektryczne (rozruszniki magnetyczne, wyłączniki, wyłączniki) dobiera się w zależności od prądu styków głównych Aznom1 ≥I slave, gdzie Aznom1 to prąd znamionowy urządzenia i-ro, Iwork to prąd roboczy włączanego obwodu.

Elektryczne instalacje grzewcze dobiera się pod warunkiem, że ich moc jest nie mniejsza niż obliczona określona równaniem bilansu cieplnego pomieszczeń lub procesem technologicznym.

W przemyśle i rolnictwie zwykle stosuje się napięcie 380/220 V, dlatego wszystkie odbiorniki elektryczne muszą być dobrane do tego napięcia.

Zobacz też w tym temacie: Wybór rodzaju zabezpieczenia silnika