Cum să realizați și să implementați singur un mic proiect de instalare electrică

În procesul de exploatare a instalațiilor electrice sau de îmbunătățire a funcționării echipamentelor, uneori este necesar să se efectueze în mod independent lucrări mici de instalare și punere în funcțiune, fără participarea organizațiilor specializate care realizează proiecte ale acestor instalații electrice la comandă cu instalarea lor ulterioară.

Înainte de a începe aceste lucrări, este necesar să se stabilească oportunitatea acestora, apoi să se formuleze clar sarcina, să colecteze date inițiale, să se determine domeniul de aplicare al echipamentelor, dispozitivelor, cablurilor și produselor de cablare, materialelor de instalare etc., să se gândească la locurile de instalare a dispozitivelor electrice, conectați-le la rețeaua electrică și modurile de funcționare de urgență, probleme de siguranță electrică, costul muncii.

Proiectarea este un proces creativ și nu poate fi reglementat strict, dar este necesar să se țină cont de o serie de restricții și îndrumări prevăzute în diverse literaturi normative și de referință și condițiile locale pentru implementarea proiectului.Aceasta este o serie de documente care sunt de bază și determină întregul proces de proiectare, instalare și exploatare a echipamentelor electrice: Reguli pentru instalații electrice (PUE), Norme și reguli de construcție (SNiP), Reguli de funcționare tehnică (PTE), Reguli de siguranță (PTB).

Designul în sine constă din mai multe etape obligatorii. Primul este definirea și pregătirea sarcinii. Formularea problemei este efectuată de lucrătorii serviciilor conexe - mecanici, tehnologi etc. Dacă se referă la îmbunătățirea instalației electrice în sine, atunci declarația problemei este efectuată de electricieni. Sarcina este întocmită după o analiză atentă a situației.

Cu cât sarcina este gândită mai atent, cu atât proiectarea și instalarea ulterioare sunt mai reușite. Misiunea ar trebui să reflecte situația existentă, situația și, de asemenea, să pregătească schițe detaliate, de exemplu, instalații, clădiri. Sarcina stabilește o sarcină specifică care reflectă o nevoie reală: creșterea productivității și siguranței muncii, economisirea energiei electrice, apei, combustibilului etc., îmbunătățirea calității controlului nivelului, presiunii, temperaturii, instalarea echipamentelor de control și semnalizare într-o cameră, folosind un anumite tipuri de echipamente etc.

De exemplu, în FIG. 1 prezintă schematic alimentarea cu apă a nodurilor tehnologice din atelier. Pe acoperișul clădirii există un rezervor de apă și apă constantă 1 situat pe acoperișul clădirii și dotat cu o conductă de preaplin 2. Apa intră în rezervor prin conducta de alimentare 3 de la pompă 4. Nivelul apei din rezervor este monitorizat de personalul atelierului. . Când nivelul apei se apropie de limita superioară, excesul de apă curge prin conducta 2 în canalizare.

Orez. 1.Sistem de alimentare cu apă cu apă de proces

Acest sistem are o serie de dezavantaje. Aici există un consum excesiv de apă semnificativ, deoarece personalul care lucrează nu observă întotdeauna preaplinul rezervorului, iar oprirea pompei nu este întotdeauna profitabilă, deoarece, odată cu consumul constant de apă din rezervor pentru nevoi tehnologice, nivelul picături și se pierde apa.

Dacă pompa nu este oprită astfel încât să funcționeze continuu și alimentarea cu apă este reglată de supapa 5 de pe conducta 4, chiar și cu această metodă nu există nicio garanție că nu vor exista scurgeri de apă din cauza inconsecvenței debitului de apă din rezervor. În plus, există un consum excesiv de energie electrică și uzura pompei care funcționează constant 6.

Este necesar să se stabilească sarcina generală a lucrării planificate:

• pentru a reduce consumul și consumul excesiv de apă;

• reducerea suprasarcinii de putere;

• reducerea uzurii pompei și a motorului ei electric;

• imbunatatirea conditiilor de munca;

• să nu distragă atenția personalului, lucrătorilor de la îndeplinirea activității lor principale;

• îmbunătățirea calității alimentării cu apă.

După cum puteți vedea, acestui sistem simplu de alimentare cu apă puteți stabili o serie de obiective eficiente, a căror realizare va îmbunătăți semnificativ funcționarea și economia sistemului.

Culegerea inițială a datelor a arătat că pompa instalată este echipată cu un motor electric 4A80A2 cu date nominale: turație de rotație 2850 rpm, tensiune alternativă 380 V, 50 Hz, 3,3 A, randament-0,81, cosφ = 0,85, Azn = 6 ,5; rezervor cu o capacitate de 1,5 m3 (rezervorul nu este împământat), alimentând 1 conductă cu diametrul de 42 mm.

După etapele de definire a problemei și de colectare a datelor inițiale, este necesară analizarea acesteia, conturarea direcției dorite pentru rezolvarea problemei și luarea unei decizii.

Problema poate fi rezolvată prin instalarea unui regulator de nivel al conductei de alimentare în rezervor. Dar o astfel de soluție nu poate fi considerată satisfăcătoare, deoarece, rezolvând problema reglării nivelului, nu îndeplinim deloc cerințele pentru economisirea energiei și reducerea uzurii pompei.

Este posibilă instalarea unei supape de control pe conductă cu un actuator electric controlat de senzori de nivel din rezervor. Aici există dezavantaje ale metodei anterioare, precum și un consum crescut de echipamente electrice.

Din discuția acestor opțiuni, rezultă clar: nivelul din rezervor trebuie controlat prin pornirea pompei când nivelul apei scade și, destul de clar, pornirea trebuie să fie automată.

Apoi este necesar să se formuleze sarcina, adică. definește domeniul de aplicare al proiectului. Când proiectați, ar trebui să:

1) elaborați o diagramă schematică a alimentării și protecției motorului electric;

2) elaborarea unei scheme schematice a controlului automat;

3) elaborarea unei diagrame schematice de alarmă;

4) selectarea echipamentelor electrice și de control și semnalizare;

5) întocmește planuri și tipuri de amenajare a echipamentelor și aparatelor electrice;

6) întocmește scheme electrice sau, după cum se mai numesc și, scheme electrice și conexiuni;

7) selectați produse de cablu și cablu și produse de instalare;

8) dacă nu va fi posibilă utilizarea metodelor standard pentru instalarea echipamentelor și așezarea cablurilor electrice, atunci se pregătesc schițele corespunzătoare;

9) amplasați echipamentele electrice și echipamentele de control și semnalizare pe planul de etaj folosind simboluri;

10) întocmește un plan de producție de lucru, punerea în funcțiune a instalației electrice;

11) face o evaluare, i.e. determină costul echipamentului și, dacă este necesar, costul lucrărilor de instalare.

Proiectarea în sine constă în dezvoltarea compoziției mijloacelor tehnice, a căror activitate corespunde tuturor punctelor cerințelor sarcinii. Conexiunile (schemele) acestor dispozitive trebuie sa asigure algoritmii specificati pentru functionarea instalatiei electrice cu eficienta si siguranta maxima pentru personal. Deci, în acest caz, schema de alimentare a fost nesatisfăcătoare, trebuie reproiectată.

Să arătăm procesul de proiectare în secvența de mai sus, paragrafe numerotate.

1. Pentru a conduce motorul electric, adică. E. pentru conversia energiei electrice este nevoie de un starter, pentru care luam un starter magnetic tip PME-122. Tipul demarorului depinde de curentul nominal al motorului. Cu curentul nostru de 3,3 A, cel mai apropiat curent nominal al demarorului este de 10 A, care este reflectat de prima cifră din tipul său.

În plus, deoarece demarorul este instalat în interior, acesta trebuie să aibă o carcasă de protecție - acesta este numărul 2 în tipul de pornire (în paralel, vă vom informa că 1 este un demaror fără carcasă, 3 este protejat de praf, gradul de protecție este IP54).

In plus, motorul electric trebuie sa aiba protectie la suprasarcina, iar acest lucru se realizeaza cu ajutorul unui releu termic electric. Demarorul are un astfel de releu, tipul său este TRN-10.Prezența protecției termice la tipul demarorului este reflectată de a treia cifră, în acest caz — 2 (1 — demaror ireversibil fără protecție, 2 — ireversibil cu protecție, 3 — reversibil fără protecție, 4 — reversibil cu protecție).

Alegem curentul standard al releului termic - 4 A, adică. cea mai apropiată mai mare decât curentul motorului. Deoarece releul are capacitatea de a regla curentul de funcționare în limite mici, am introdus în proiect o indicație a valorii unei astfel de reglementări în conformitate cu curentul de sarcină în timpul funcționării normale a motorului electric.

Pe lângă acest tip, există și alte aperitive, de exemplu Seria PML cu relee termice electrice incorporate RTL. În cazul nostru, ar fi posibil să se utilizeze un starter PML-121002V, dar acesta nu îndeplinește unele cerințe din partea circuitului de control, care vor fi discutate în paragraful 3 al proiectului.

În plus, linia de alimentare a pompei are nevoie și de protecție împotriva curenților de scurtcircuit, precum și de un dispozitiv care face posibilă deconectarea demarorului și a motorului electric de la rețeaua de alimentare dacă este necesar. Aceste cerințe pot fi îndeplinite cu un întrerupător, cum ar fi tip AP50B-ZMprin conectarea în serie cu demarorul pe partea de alimentare.

Schema dezvoltată, de regulă, este desenată pe hârtie (Fig. 2).

Orez. 2. Schema de alimentare a pompei

Deoarece protecția la suprasarcină este asigurată de demaror, întrerupătorul va oferi protecție împotriva curenților de scurtcircuit.Luând în considerare curentul de funcționare al motorului și curentul releului termic al demarorului, curentul nominal al întreruptorului trebuie să fie de cel puțin 4-6 A, iar pentru a compensa curentul releului termic, curentul de declanșare a eliberarea ar trebui să fie cu un pas sau doi mai mare.

Deoarece curentul nominal al întreruptorului AP50B -ZM este de 50 A, acesta îndeplinește cerințele necesare, iar curentul de funcționare al declanșatorului de curent este luat pe o scară de valori standard de -10 A.

2. O diagramă schematică pentru controlul automat al pompei este dezvoltată pe baza schemelor tipice și general acceptate.

De exemplu, în FIG. 3 și prezintă o diagramă a controlului manual efectuat cu ajutorul butoanelor «Start» (contact deschis) și «Stop» (contact deschis).

Orez. 3. Proiectarea schemei de control

Când butonul «Start» este apăsat, tensiunea prin contactul închis al butonului «Stop» este furnizată bobinei demarorului KM, care este activată și își închide contactele. Unul dintre contacte este conectat în paralel cu butonul «Start», prin urmare, după eliberarea acestui buton, alimentarea bobinei va fi asigurată prin acest contact, numit contact auxiliar.

Pentru a opri demarorul, este apăsat butonul «Stop», al cărui contact se deschide și întrerupe circuitul de alimentare al bobinei, care își eliberează contactele.

În scopul automatizării, este posibilă conectarea contactului de nivel inferior al senzorului de nivel NU SL în paralel cu butonul SB2 (Fig. 3, b).

Când apa ajunge la nivelul LP, senzorul va porni demarorul și pompa. Cu toate acestea, în această schemă nu există o oprire automată a pompei atunci când nivelul apei crește peste marcajul OU. Prin urmare, este necesar să introduceți al doilea contact al senzorului SL în circuitul de control.Este clar că acest contact trebuie să fie deschis și, deoarece acțiunea sa este similară cu butonul «Stop», atunci îl conectăm secvenţial la un astfel de buton (Fig. 3, c).

În această schemă, comenzile manuale și automate sunt combinate în circuite electrice comune. Cu toate acestea, acest lucru este incomod și o astfel de duplicare nu este rațională, prin urmare, de regulă, astfel de lanțuri sunt împărțite. Separarea se face cu un comutator. Diagrama corespunzătoare este prezentată în fig. 3, d.

Comutatorul SA introdus are trei poziții de comutare - control manual (P), oprit (O) și control automat (L). Poziția O este necesară pentru a dezactiva circuitul în timpul reparațiilor, defecțiunilor și altor cazuri, dintre care unul este descris mai jos.

Schema de mai sus este utilizată atunci când există un interval adecvat între parametrii controlați, în acest caz nivelul, de exemplu, 0,5-1 m. Această schemă evită pornirea prea des a pompei. Poate fi folosit și în alte scopuri, de exemplu pentru a regla temperatura camerei.

Dar în cazul nostru, nivelul din rezervor trebuie menținut la un nivel, iar schema indicată poate fi simplificată, deoarece în acest caz va fi complicată inutil din punct de vedere tehnic din cauza numărului mai mare de senzori. Acest dezavantaj poate fi evitat dacă schema proiectată este legată de caracteristicile echipamentului utilizat.

De exemplu, un anumit câștig poate fi obținut folosind un comutator de nivel cu plutitor de tip RP-40. Releul conține în proiectare întrerupătoare cu mercur, care sunt comutate cu o anumită întârziere, din cauza timpului de turnare a mercurului în dispozitivul de contact. Acest lucru face posibilă obținerea defecțiunii releului într-un interval mic, ceea ce este necesar.În acest caz, este de 20-25 mm, ceea ce satisface precizia menținerii nivelului în conformitate cu cerințele tehnologice de producție.

Dacă folosiți alți senzori de nivel, de exemplu DPE sau ERSU, aceștia sunt declanșați imediat, iar pentru a preveni pornirea frecventă a pompei, ar fi necesară introducerea unui releu de timp în circuitul de comandă pentru a întârzia răspunsul, iar acesta este deja un complicație a circuitului. Prin urmare, selecția cu pricepere a echipamentelor permite rezolvarea multor probleme deja în faza de proiectare.

Schema cu releul plutitor RP-40 este prezentată în fig. 3, e. Aici este necesar să explicăm schimbarea pozițiilor de comutare ale comutatorului SA. Faptul este că un comutator de tip PKP10-48-2 adecvat acceptat pentru instalare are închiderile de contact prezentate în fig. 3, e şi nu este acelaşi lucru cu care sa presupus iniţial în dezvoltarea circuitului din FIG. 3, d. Dar ambele scheme de închidere a contactelor comutatorului sunt echivalente din punct de vedere funcțional.

Apoi, trebuie să furnizați un circuit de alarmă. În acest caz, o situație de urgență este o defecțiune a pompei atunci când nivelul apei din rezervor scade sub nivelul permis. Semnalizarea sonoră o primim printr-un apel, de exemplu, de la tipul ZP-220.

Deoarece trebuie să reacționeze la o scădere a nivelului, adică. pentru a închide contactul senzorului SL, precum și contactul demarorului KM, circuitul de aici va fi cel mai simplu și va consta din contactele conectate în serie ale senzorului și contactul deschis al demarorului KM. Acum, toate schemele dezvoltate pot fi rezumate într-un singur desen (Fig. 4), care este o diagramă schematică a circuitului echipamentului electric și controlul automat al pompei sistemului de alimentare cu apă.

Orez. 4.Schema de alimentare cu energie și control al pompei

Toate circuitele din diagrama dintre contacte și dispozitive sunt marcate cu numerele 1,3, 5 etc. Diagrama arată că folosește contacte auxiliare ale demarorului KM - un marcaj și o întrerupere. Dar, deoarece demaroarele din seria PML de până la 10 A au un singur astfel de contact - închidere sau deschidere și nu este practic să se introducă un releu intermediar în circuitul de comandă din cauza complexității sale, în acest caz un demaror cu un număr mare de contacte auxiliare ar trebui fi adoptat pentru instalare și în acest scop este potrivit demarorul din seria PME care a fost selectat mai devreme. Pot fi utilizați și alți demarori cu designul necesar. Butonul SB poate fi acceptat ca PKE 722-2UZ.

3. A treia etapă de proiectare nu este separată din cauza simplității și unității circuitului cu circuitul de control.

4. Selecția echipamentelor electrice de pe circuitul dezvoltat, așa cum sa arătat, se poate face deja în procesul de dezvoltare a circuitelor, ceea ce permite utilizarea cât mai completă a funcționalității acestora și dezvoltarea de circuite simple și economice care profită la maximum de toate posibilitatile echipamentului.

De asemenea, este posibilă o altă opțiune: selectarea echipamentelor conform schemelor gata făcute. Dar această abordare duce uneori la complicații tehnice, de exemplu, la o creștere a numărului de relee intermediare din cauza cheltuirii excesive a contactelor în circuite într-un design pur teoretic. Rezultă că înainte de a continua proiectarea, este necesar să se studieze cu atenție caracteristicile, designul și capacitățile echipamentului electric.Acest lucru este necesar în proiectarea circuitelor mai complexe, atunci când în procesul de proiectare nu este posibilă conturarea unor tipuri specifice de echipamente electrice în paralel și intuitiv.

5. În plus, pe baza amplasării specifice și amplasării echipamentelor tehnologice, se întocmesc căi de acces către acesta și amplasamentele amplasării propuse a echipamentelor electrice, se întocmesc planuri și tipuri de amenajare a echipamentelor și echipamentelor electrice.

În acest caz, planul ar fi extrem de simplu și nu ar conține maximum de informații. Prin urmare, este mai oportun să desenați o vedere frontală a peretelui încăperii de lângă pompă, unde se află tot ceea ce este proiectat, sunt descrise produsele auxiliare de instalare, de exemplu, cutii de distribuție, precum și rutele pentru cablarea electrică (Fig. 5). ). Pe rezervor este montat un releu plutitor RP-40 (Fig. 5).

Orez. 5. Schema de instalare

6. Diagramele de conexiuni și conexiuni conțin informații de natură pur practică despre cum și cu ce cablaje să conectați clemele echipamentelor electrice. Ele sunt compilate pe baza diagramelor schematice și în procesul de cablare reală pe teren sunt utilizate ca document de bază, iar diagramele schematice acționează în acest moment ca referință și sunt utilizate atunci când apar ambiguități. Toate schemele luate împreună servesc apoi ca documentație operațională.

Diagrama pentru exemplul nostru este prezentată în Fig. 6. Schemele de cablare ale tuturor dispozitivelor electrice proiectate și cleme pentru conectarea cablurilor externe sunt prezentate aici. Conform schemei de circuit din fig. 4, clemele acestor dispozitive sunt conectate.În procesul de conectare, sunt dezvăluite cele mai scurte căi pentru așezarea cablurilor electrice, necesitatea întinderii și a cutiilor de distribuție.

Orez. 6. Schema de cablare a echipamentelor electrice

În fig. 6, necesitatea unei cutii de joncțiune a apărut în legătură cu necesitatea conexiunilor inter-hardware, deoarece conexiunile cablurilor trebuie făcute sub suporturile șuruburilor. Acest lucru se datorează faptului că vor fi folosite fire de aluminiu, a căror lipire este dificilă și chiar imposibilă pentru secțiuni transversale mici și, în plus, conexiunile cu șuruburi se realizează rapid și permit diverse reconectări în viitor pentru inspecții și întreținere.

Deoarece au fost necesare șapte cleme pentru conexiuni, pentru instalare este adoptată o cutie de joncțiune de tip KSK-8 cu opt cleme cu două fețe rezistente la praf (grad de protecție IP44). La sfârșitul proiectării conexiunilor dintre dispozitive, sunt identificate liniile de cablu care conțin numărul necesar de miezuri.

În acest caz, este necesar să se țină cont de alte cerințe. De exemplu, după cum sa menționat deja, rezervorul de apă nu este împământat. Cu toate acestea, acum, în legătură cu instalarea unui aparat electric pe acesta - releul RP-40, rezervorul trebuie să fie împământat în conformitate cu cerințele de siguranță electrică.

Legarea la pământ se poate face cu un fir special de împământare din oțel rotund cu diametrul de 6 mm, conectat la circuitul de împământare a atelierului.

O altă modalitate este posibilă - deoarece releul RP-40 nu consumă energie electrică și este un dispozitiv de control, pentru a-l împământa, puteți utiliza bucla de împământare a sursei de alimentare (substație de transformare), iar firul aici va fi firul neutru al reteaua electrica si pamantul vor fi deja dispărând — de asemenea o măsură eficientă de protecție împotriva șocului electric Pentru a face acest lucru, în cablarea dintre cutia XT și releul SL, punem la dispoziție un al treilea fir, pe de o parte conectat la neutru și pe de altă parte la corpul releului.

7. La sfârșitul întocmirii diagramelor, sunt selectate tipuri specifice de cablaje - mărci de fire și cabluri, metodele de așezare a acestora, lungimile sunt măsurate pe plan de etaj sau în natură, iar toate acestea se aplică desenului. Secțiunea transversală este selectată în funcție de PUE pentru curentul de sarcină admisibil pe termen lung, capacitatea de transport a cablului trebuie să fie mai mare decât curentul de sarcină, în acest caz mai mare decât curentul motorului.

De la demaror la motorul electric, cablajul trebuie protejat de deteriorarea mecanică, care se realizează de obicei cu o țeavă de oțel sudată electric cu o grosime a peretelui de cel puțin 2 mm.

O țeavă de oțel, de regulă, este așezată pe pereți în locuri supuse sarcinilor mecanice și daunelor, iar în toate celelalte locuri, precum și în podeaua de beton, ca în exemplul nostru, se folosesc țevi din plastic cu diametrul corespunzător. Pentru distanțe mici este permisă utilizarea unei singure piese de țeavă de oțel.

Cablajul electric de la starter la cutia XT se realizează cu fire într-un furtun metalic așezat de-a lungul peretelui cu cleme. Cablajul la buton și comutator se face în același mod.Puteți pune un cablu la conversație.

În ceea ce privește cablarea electrică la senzorul de nivel al rezervorului, aici acceptăm cu siguranță fire în țevi de oțel, deoarece aceasta este o cerință pentru cablajul electric plasat pe tavan în scopuri de siguranță la incendiu, deoarece rezervorul este situat pe tavanul atelierului.

8. Cablajul în atelier este așezat pe trasee simple și fără caracteristici structurale, prin urmare nu sunt necesare desene speciale.

9. Compilarea tipului de aranjare a echipamentelor electrice a fost deja efectuată mai devreme, iar planul în acest caz ar fi cel mai simplu, prin urmare nu are nevoie de un desen special. Echipamentele electrice și configurațiile cablajelor care indică locațiile și metodele de instalare sunt destinate unui număr mai mare de echipamente - așa cum se arată în exemplul de proiectare următor.

10. Planul de producere a lucrărilor și punerea în funcțiune a instalației electrice trebuie să determine cel puțin succesiunea lucrărilor, de exemplu, să determine timpul de lucru fără a afecta atelierul, numărul de electricieni, procesul de stabilire a schemei de control , testarea instalatiei electrice instalate, proba de functionare, predarea muncitorilor din atelier etc.

11. Înainte de a întocmi un deviz, este necesar să se întocmească un caiet de sarcini al echipamentelor și materialelor electrice. Proiectul finalizat este supus aprobării.