Страница 2: Электрообогрев пола в животноводческих помещениях (46141)

Проверим полученные данные расчетным путем для напряжения 60 В с укладкой в клетках в проводах по схеме на рис. 3.

Погонное падение напряжения составит

Ток одиночного нагревателя (см. рис. 2) равен 55 А. Тогда ток одной фазы обогреваемой полосы будет 110 А, так как используется трехфазная схема питания полосы и 6 проводников равномерно распределены между фазами по 2 на каждую.

Мощность для обогрева первого участка рассчитаем по формуле

Согласно принятой схеме укладки мощность обогревателя пола у сосунов равна 6850 Вт. Так как клеток на участке 14 с площадью каждого 1,2 м2, общая обогреваемая площадь под поросятами-сосунами равна 16,8 м2 и Pоп равна

что соответствует зоотехническим требованиям.

Для второй половины свинарника-маточника можно произвести аналогичные расчеты, после чего приступить к выбору трансформатора обогрева, силовых кабелей, аппаратуры управления и защиты.

ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ШИН, КАБЕЛЕЙ, ПРОВОДОВ, АППАРАТУРЫ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ

Электрические шины выбираются по допустимой плотности тока.

Площадь сечения шины для i-го расчетного участка пола определяется по формуле

где δ = 0,5 - допустимая плотность тока для стали, А/мм2, δ = 1 А/мм2 для алюминия, δ = 1,5 А/мм2 для меди, [4, 5].

Питающие электрические силовые кабели и провода выбираются в зависимости от длительно допустимой токовой нагрузки и условий их прокладки по табл. 2.

Таблица 2

Длительно допустимые нагрузки током на кабели, прокладываемые в воздухе [6]

Примечание. Первая цифра показывает нагрузку для кабелей с медными жилами с бумажной пропиткой маслоканифольной изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке; вторая - для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной или резиновой оболочке; третья - для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной пропиткой маслоканифольной изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке. Токовые нагрузки на одножильные кабели даны для работы при постоянном токе.

Силовые электрические кабели прокладываются частично в земле, частично в шинных каналах. Так как большая часть длины кабелей прокладывается в шинных каналах, то выбор ведется по следующим условиям:

для силовых кабелей на низкой стороне трансформатора обогрева

Ji ≤ Jдоп,

для силовых линий кабелей на высокой стороне трансформатора обогрева

где K - коэффициент трансформации;

Jдоп - длительно допустимые нагрузки для кабелей, А.

Принципиальная электрическая схема установки электрообогрева пола представлена на рис. 11. Аппаратура управления и защиты (табл. 3) для этой схемы выбирается по расчетным значениям тока и напряжения. Данные магнитных пускателей приведены в табл. 4.

Таблица 3

Аппаратура управления и защиты

Таблица 4

Наиболее распространенные исполнения магнитных пускателей серий ПАЕ [7]

Для электрообогрева грунта и бетона наша промышленность выпускает комплектные трансформаторные подстанции КТП-50-0Б и КТП-63-0Б, которые отвечают требованиям электрообогрева полов в животноводческих помещениях. Трансформатор такой подстанции имеет шесть ступеней напряжения, две ступени максимального тока вторичной обмотки с тремя ступенями мощности. Схема соединения вторичной обмотки - «звезда» или «треугольник». Первичное напряжение 380 В (см. табл. 4).

Рис. 11. Принципиальная электрическая схема управления температурой электрообогреваемого пола

В табл. 5 приведены данные КТП-50-0Б и КТП-63-0Б.

Таблица 5

Технические характеристики трансформаторов обогрева

Примечание. В числителе данные для трансформатора КТП-50-0Б, в знаменателе - для КТП-63-0Б.

Для электрообогрева животноводческих помещений на пониженном напряжении можно перемотать силовой трансформатор ТМ-10/0,4 соответствующей мощности по одной из приведенных схем в табл. 5.

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ СХЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЭЛЕКТРООБОГРЕВАЕМЫХ ПОЛОВ

Регулирование нагрузкой (нагревательными элементами) производится на первичной стороне трансформатора обогрева. Автомат токовой защиты осуществляет защиту от токов короткого замыкания, контактор-пускатель - коммутацию в зависимости от заданной программы работы установки в течение суток и от степени нагрева поверхности пола.

Степень нагрева поверхности пола поддерживается полупроводниковым регулятором температуры, датчик которого расположен в массиве пола на площади клетки для поросят. Этот прибор стабилизирует необходимую температуру на поверхности пола с точностью до ±2 °С [2].

Терморегулятор крепится на панели щита управления или стене. Все подключения и переключения производят только при отключенном приборе. С датчиком температуры прибор соединяется двухжильным экранированным кабелем с сопротивлением каждой жилы 5 Ом. Прокладка измерительных цепей в одном кабеле с силовыми жилами не допустима.

Расстояние между приборами и термосистемой (не более 300 м) сказывается на погрешности прибора в пределах ±0,2 °С на каждые 100 м длины линии по шкалам температуры и дифференциала.

Если электрообогреваемый пол планируется эксплуатировать по вынужденному графику электропотребления, что наиболее целесообразно, то в схему вводится программное моторное реле времени 2РВМ.

ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И МОНТАЖ ЭЛЕКТРООБОГРЕВАЕМОГО ПОЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕИЗОЛИРОВАННОЙ СТАЛЬНОЙ ПРОВОЛОКИ НА ПОНИЖЕННОМ НАПРЯЖЕНИИ

Устройство пола на проходах вдоль помещения ничем не отличается от существующих конструкций.

При сооружении электрообогреваемого пола на площади клеток выполняются следующие операции.

1. На ширину ряда клеток снижается слой грунта толщиной 350 мм.

2. Грунт уплотняется с подсыпкой гравия толщиной 20 мм.

3. Укладывается подстилающий слой бетона марки 100 толщиной 30 мм.

4. Укладывается слой толи (рубероида) в один слой для гидроизоляции. Стыки заделываются расплавленным битумом.

5. Насыпается и выравнивается слой сухого речного песка толщиной 30 мм.

6. Насыпается слой теплоизоляции толщиной 300 мм, для чего используется котельный шлак. Можно применить и засыпку из керамзита, легкого керамзитобетона или легких разновидностей ячеистых автоклавных бетонов, пеносиликатов и неавтоклавных пенобетонов.

7. На поверхности теплоизоляции закрепляются бруски 2 сечения 30×50 мм (рис. 12) с расстояниями между ними 1 - 1,5 м.

Рис. 12. Схема крепления нагревательной проволоки и экранной сетки на обогреваемой полосе пола:

1 - нагревательный провод; 2 - поперечные бруски; 3 - экранная сетка; 4 - продольные бруски; b - ширина обогреваемой полосы пола

8. Проволока, предназначенная для изготовления нагревателей, вытягивается длиной от 300 до 400 м. из которой нарезаются отрезки необходимой длины. При вытяжке проволоки необходимо следить за тем, чтобы на ней не образовывались перегибы и разрывы.

Сварка проволоки в местах порыва не допустима.

9. Нарезанные отрезки проволоки длиной L укладываются, по поперечным деревянным брускам конфигурацией, выбранной при расчете нагревателей (рис. 13), к деревянным брускам проволока 1 крепится скобками, изготовленными из гвоздей или проволоки диаметром 2 - 3 мм.

Рис. 13. Конфигурации, придаваемые отрезкам нагревательного провода

10. После укладки проволоки на обогреваемые полосы и закрепления скобками их осматривают внешне и мегомметром на 500 В проверяют отсутствие касания проволок. Составляется акт на скрытие работы.

11. Нагревательный провод сверху закрывается слоем бетона марки 200 толщиной 50 мм. Поверхность бетонной стяжки тщательно выравнивается.

12. На слой бетона укладывается экранная сетка сплошной полосой на весь ряд клеток (см. рис. 4 и 5). Ширина экранной сетки равна ширине ряда клеток. Если клетки металлические, то экранная сетка в нескольких местах электросваркой крепится к стойкам клеток. Экранные сетки, уложенные на обогреваемые полосы, соединяются между собой электросваркой, как показано на рис. 4 и 5.

13. Мегомметром на 500 В проверяют отсутствие касания экранной сетки с нагревательной проволокой. После проверки составляется акт на скрытые работы.

14. На экранную сетку укладывается слой бетона марки 200 толщиной 20 мм. Для уплотнения его необходимо провибрировать.