Ako si sami vyrobiť a zrealizovať projekt malej elektroinštalácie

V procese prevádzky elektrických inštalácií alebo zlepšovania prevádzky zariadení je niekedy potrebné samostatne vykonávať malé inštalačné a uvádzacie práce bez účasti špecializovaných organizácií, ktoré realizujú projekty týchto elektrických inštalácií na objednávku s ich následnou inštaláciou.

Pred začatím týchto prác je potrebné stanoviť ich účelnosť, potom jasne formulovať úlohu, zhromaždiť počiatočné údaje, určiť rozsah zariadení, prístrojov, káblových a elektroinštalačných výrobkov, inštalačného materiálu atď., Zamyslieť sa nad miestami inštalácie elektrických zariadení, pripojte ich k elektrickej sieti a núdzové režimy prevádzky, otázky elektrickej bezpečnosti, náklady na prácu.

Projektovanie je tvorivý proces a nemožno ho striktne regulovať, je však potrebné brať do úvahy množstvo obmedzení a pokynov uvedených v rôznych normatívnych a referenčných literatúrach a miestnych podmienkach realizácie projektu.Ide o sériu dokumentov, ktoré sú základné a určujú celý proces navrhovania, inštalácie a prevádzky elektrických zariadení: Pravidlá pre elektrickú inštaláciu (PUE), Stavebné normy a pravidlá (SNiP), Pravidlá technickej prevádzky (PTE), Bezpečnostné pravidlá (PTB).

Samotný dizajn pozostáva z niekoľkých povinných etáp. Prvým je definovanie a príprava zadania. Formuláciu problému vykonávajú pracovníci súvisiacich služieb - mechanici, technológovia atď. Ak ide o zlepšenie samotnej elektroinštalácie, vyhlásenie o probléme vykonávajú elektrikári. Úloha je vypracovaná po dôkladnom zvážení situácie.

Čím dôkladnejšie premyslená úloha, tým úspešnejší bude následný návrh a inštalácia. Zadanie by malo odrážať existujúcu situáciu, situáciu a tiež pripraviť podrobné náčrty, napríklad inštalácie, budovy. Úloha stanovuje špecifickú úlohu, ktorá odráža skutočnú potrebu: zvýšenie produktivity a bezpečnosti práce, úspora elektrickej energie, vody, paliva atď., zlepšenie kvality hladiny, tlaku, teploty, inštalácia kontrolných a signalizačných zariadení v niektorej miestnosti pomocou určitý typ zariadenia atď.

Napríklad na obr. 1 je schematicky znázornené zásobovanie vodou technologických uzlov v dielni. Na streche budovy je umiestnená nádrž na konštantný tlak a vodu 1 vybavená prepadovým potrubím 2. Voda sa do nádrže dostáva cez prívodné potrubie 3 z čerpadla 4. Hladinu vody v nádrži monitoruje personál dielne . Keď sa hladina vody priblíži k hornej hranici, prebytočná voda pretečie potrubím 2 do kanalizácie.

Ryža. 1.Vodovodný systém s technologickou vodou

Tento systém má množstvo nevýhod. Tu dochádza k značnej nadmernej spotrebe vody, pretože pracovný personál si nie vždy všimne pretečenie nádrže a vypnutie čerpadla nie je vždy ziskové, pretože pri konštantnej spotrebe vody z nádrže na technologické potreby je hladina kvapky a voda sa stráca.

Ak čerpadlo nie je vypnuté tak, aby bežalo nepretržite a prívod vody je regulovaný ventilom 5 na potrubí 4, ani pri tomto spôsobe nie je zaručené, že nedôjde k úniku vody v dôsledku nesúladu prúdu vody z vodovodného potrubia. nádrž Okrem toho dochádza k nadmernej spotrebe elektriny a opotrebovaniu stále bežiaceho čerpadla 6.

Je potrebné stanoviť všeobecnú úlohu plánovanej práce:

• znížiť spotrebu a nadmernú spotrebu vody;

• zníženie preťaženia energie;

• zníženie opotrebovania čerpadla a jeho elektromotora;

• zlepšenie pracovných podmienok;

• neodvádzať pozornosť zamestnancov, pracovníkov od vykonávania ich hlavnej práce;

• zlepšenie kvality dodávky vody.

Ako vidíte, k tomuto jednoduchému vodovodnému systému si môžete nastaviť množstvo efektívnych cieľov, ktorých dosiahnutie výrazne zlepší prevádzku a ekonomiku systému.

Prvotný zber údajov ukázal, že inštalované čerpadlo je vybavené elektromotorom 4A80A2 s menovitými údajmi: rýchlosť otáčania 2850 ot./min., striedavé napätie 380 V, 50 Hz, 3,3 A, účinnosť-0,81, cosφ = 0,85, Azn = 6,5; nádrž s objemom 1,5 m3 (nádrž nie je uzemnená), napájacie 1 potrubie s priemerom 42 mm.

Po etapách definovania problému a zberu počiatočných údajov je potrebné ich analyzovať, načrtnúť požadovaný smer riešenia problému a rozhodnúť sa.

Problém je možné vyriešiť inštaláciou regulátora hladiny prívodného potrubia do nádrže. Takéto riešenie však nemožno považovať za uspokojivé, keďže pri riešení problému regulácie hladiny vôbec nespĺňame požiadavky na úsporu energie a zníženie opotrebenia čerpadla.

Na potrubie je možné namontovať regulačný ventil s elektrickým pohonom ovládaným snímačmi hladiny v nádrži. Tu sú nevýhody predchádzajúcej metódy, ako aj zvýšená spotreba elektrického zariadenia.

Z diskusie o týchto možnostiach jasne vyplýva: hladina v nádrži sa musí kontrolovať zapnutím čerpadla pri poklese hladiny vody a celkom jasne, že zapnutie musí byť automatické.

Potom je potrebné sformulovať úlohu, t.j. definuje rozsah projektu. Pri navrhovaní by ste mali:

1) vytvorte schematický diagram napájania a ochrany elektromotora;

2) vytvorenie schematického diagramu automatického riadenia;

3) vytvorenie schematického poplachového diagramu;

4) vybrať elektrické a ovládacie a signalizačné zariadenia;

5) pripraviť plány a typy usporiadania elektrických zariadení a prístrojov;

6) zostavovať elektrické schémy alebo, ako sa tiež nazývajú, elektrické schémy a pripojenia;

7) výber káblových a káblových produktov a inštalačných produktov;

8) ak nebude možné použiť štandardné metódy na inštaláciu zariadení a kladenie elektrických vodičov, potom sú pripravené zodpovedajúce náčrty;

9) umiestniť elektrické zariadenia a ovládacie a signalizačné zariadenia na pôdorys pomocou symbolov;

10) pripravuje plán výroby prác, uvedenie elektroinštalácie do prevádzky;

11) urobiť hodnotenie, t.j. určuje cenu zariadenia a v prípade potreby cenu inštalačných prác.

Samotný návrh spočíva vo vývoji skladby technických prostriedkov, ktorých práca zodpovedá všetkým bodom požiadaviek zadania. Zapojenia (schémy) týchto zariadení musia poskytovať špecifikované algoritmy pre prevádzku elektrickej inštalácie s maximálnou účinnosťou a bezpečnosťou pre personál. Takže v tomto prípade bola schéma napájania nevyhovujúca, je potrebné ju prepracovať.

Ukážme si proces navrhovania vo vyššie uvedenom poradí, očíslovaných odsekoch.

1. Na pohon elektromotora, tzn. E. na premenu elektriny je potrebný štartér, pre ktorý berieme magnetický štartér typu PME-122. Typ štartéra závisí od menovitého prúdu motora. Pri našom prúde 3,3 A je najbližší menovitý prúd štartéra 10 A, čo je vyjadrené prvou číslicou v jeho type.

Navyše, keďže je štartér inštalovaný v interiéri, musí mať ochranné puzdro - to je číslo 2 v type štartéra (súbežne vás budeme informovať, že 1 je štartér bez puzdra, 3 je chránený pred prachom, stupeň krytia IP54).

Okrem toho musí mať elektromotor ochranu proti preťaženiu, a to pomocou elektrického tepelného relé. Štartér má takéto relé, jeho typ je TRN-10.Prítomnosť tepelnej ochrany v type štartéra je vyjadrená treťou číslicou, v tomto prípade — 2 (1 — nereverzibilný štartér bez ochrany, 2 — nevratný s ochranou, 3 — reverzibilný bez ochrany, 4 — reverzibilný s ochranou).

Volíme štandardný prúd tepelného relé — 4 A, t.j. najbližší väčší ako prúd motora. Keďže relé má schopnosť regulovať pracovný prúd v malých medziach, do projektu sme dali údaj o hodnote takejto regulácie v súlade so zaťažovacím prúdom pri bežnej prevádzke elektromotora.

Okrem tohto druhu existujú aj iné chuťovky, napr Séria PML so zabudovanými elektrickými tepelnými relé RTL. V našom prípade by bolo možné použiť štartér PML-121002V, ktorý však nespĺňa niektoré požiadavky zo strany riadiaceho obvodu, o ktorých bude reč v odseku 3 projektu.

Okrem toho prívodné vedenie čerpadla potrebuje aj ochranu proti skratovým prúdom, ako aj zariadenie, ktoré umožňuje v prípade potreby odpojiť štartér a elektromotor od napájacej siete. Tieto požiadavky je možné splniť pomocou ističa ako napr typ AP50B-ZMzapojením do série so štartérom na napájacej strane.

Rozvinutá schéma sa spravidla kreslí na papier (obr. 2).

Ryža. 2. Schéma napájania čerpadla

Keďže ochranu proti preťaženiu zabezpečuje štartér, istič poskytne ochranu proti skratovým prúdom.Ak vezmeme do úvahy prevádzkový prúd motora a prúd tepelného relé štartéra, menovitý prúd ističa by mal byť aspoň 4-6 A a na kompenzáciu prúdu tepelného relé by mal byť vypínací prúd uvoľnenie by malo byť o stupeň alebo dva vyššie.

Keďže menovitý prúd ističa AP50B -ZM je 50 A, spĺňa potrebné požiadavky a prevádzkový prúd prúdovej spúšte sa berie na stupnici štandardných hodnôt -10 A.

2. Schematický diagram pre automatické riadenie čerpadla je vyvinutý na základe typických a všeobecne akceptovaných schém.

Napríklad na obr. 3 a znázorňuje schému ručného ovládania vykonávaného pomocou tlačidiel «Štart» (rozopnutý kontakt) a «Stop» (rozopnutý kontakt).

Ryža. 3. Návrh riadiacej schémy

Po stlačení tlačidla «Štart» sa napätie cez zopnutý kontakt tlačidla «Stop» privedie do cievky štartéra KM, ktorá sa aktivuje a zopne svoje kontakty. Jeden z kontaktov je zapojený paralelne s tlačidlom «Štart», preto po uvoľnení tohto tlačidla bude napájanie cievky zabezpečené cez tento kontakt, ktorý sa nazýva pomocný kontakt.

Na vypnutie štartéra sa stlačí tlačidlo «Stop», ktorého kontakt sa otvorí a preruší napájací obvod cievky, čím sa uvoľnia jej kontakty.

Pre účely automatizácie je možné pripojiť spodný kontakt hladiny snímača hladiny NU SL paralelne s tlačidlom SB2 (obr. 3, b).

Keď voda dosiahne úroveň LP, senzor zapne štartér a čerpadlo. V tejto schéme však nedochádza k automatickému vypnutiu čerpadla, keď hladina vody stúpne nad značku OU. Preto je potrebné vložiť druhý kontakt snímača SL do riadiaceho obvodu.Je jasné, že tento kontakt musí byť otvorený a keďže jeho činnosť je podobná tlačidlu «Stop», potom ho postupne pripojíme k takémuto tlačidlu (obr. 3, c).

V tejto schéme sú ručné a automatické ovládanie kombinované v bežných elektrických obvodoch. To je však nepohodlné a takáto duplicita nie je racionálna, preto sú takéto reťazce spravidla rozdelené. Oddelenie sa vykonáva pomocou prepínača. Príslušný diagram je znázornený na obr. 3, d.

Zavedený spínač SA má tri polohy spínača — manuálne ovládanie (P), vypnuté (O) a automatické ovládanie (L). Poloha O je potrebná na deaktiváciu okruhu počas opráv, porúch a iných prípadov, z ktorých jeden je popísaný nižšie.

Vyššie uvedená schéma sa používa, keď existuje vhodný rozsah medzi kontrolovanými parametrami, v tomto prípade úrovňou, napríklad 0,5-1 m. Táto schéma zabraňuje príliš častému spúšťaniu čerpadla. Dá sa použiť aj na iné účely, napríklad na reguláciu teploty v miestnosti.

Ale v našom prípade musí byť hladina v nádrži udržiavaná na jednej úrovni a naznačenú schému je možné zjednodušiť, pretože v tomto prípade to bude zbytočne technicky komplikované kvôli väčšiemu počtu snímačov. Tejto nevýhode sa možno vyhnúť, ak je navrhnutá schéma viazaná na vlastnosti použitého zariadenia.

Napríklad určitý zisk možno dosiahnuť pomocou plavákového spínača hladiny typu RP-40. Relé obsahuje vo svojej konštrukcii ortuťové spínače, ktoré sú spínané s určitým oneskorením, v dôsledku času naliatia ortuti do kontaktného zariadenia. To umožňuje dosiahnuť poruchu relé v malom rozsahu, čo je nevyhnutné.V tomto prípade je to 20-25 mm, čo vyhovuje presnosti udržiavania úrovne v súlade s technologickými požiadavkami výroby.

Ak používate iné snímače hladiny, napríklad DPE alebo ERSU, spúšťajú sa okamžite a aby sa zabránilo častému spúšťaniu čerpadla, bolo by potrebné zaviesť do riadiaceho obvodu časové relé na oneskorenie odozvy, a to už je komplikácia okruhu. Zručný výber zariadenia preto umožňuje vyriešiť mnohé problémy už vo fáze návrhu.

Schéma s plavákovým relé RP-40 je znázornená na obr. 3, e. Tu je potrebné vysvetliť zmenu spínacích polôh spínača SA. Faktom je, že vhodný prepínač typu PKP10-48-2 akceptovaný na inštaláciu má kontaktné uzávery znázornené na obr. 3, e a nie je to isté, ako sa pôvodne predpokladalo pri vývoji obvodu z obr. 3, d. Ale obe schémy na zatváranie spínacích kontaktov sú funkčne ekvivalentné.

Ďalej musíte zabezpečiť obvod alarmu. V tomto prípade je núdzovou situáciou porucha čerpadla, keď hladina vody v nádrži klesne pod prípustnú úroveň. Zvukovú signalizáciu prijímame prostredníctvom hovoru napríklad z typu ZP-220.

Keďže musí reagovať na pokles hladiny, tzn. na uzavretie kontaktu snímača SL, ako aj kontaktu štartéra KM, obvod tu bude najjednoduchší a bude pozostávať zo sériovo zapojených kontaktov snímača a otvoreného kontaktu štartéra KM. Teraz je možné všetky vyvinuté schémy zhrnúť do jedného výkresu (obr. 4), čo je schematická schéma zapojenia elektrického zariadenia a automatického riadenia čerpadla vodovodného systému.

Ryža. 4.Schéma napájania a riadenia čerpadla

Všetky obvody v schéme medzi kontaktmi a zariadeniami sú označené číslami 1,3, 5 atď. Diagram ukazuje, že používa pomocné kontakty štartéra KM - jednu značku a jednu prestávku. Ale keďže štartéry série PML do 10 A majú len jeden takýto kontakt — zatvárací alebo otvárací a je nepraktické zavádzať medziľahlé relé do riadiaceho obvodu kvôli jeho zložitosti, v tomto prípade by mal štartér s veľkým počtom pomocných kontaktov byť prispôsobené na inštaláciu a na tento účel je vhodný štartér série PME, ktorý bol vybraný skôr. Môžu sa použiť iné štartéry požadovaného dizajnu. Tlačidlo SB je možné akceptovať ako PKE 722-2UZ.

3. Tretia etapa návrhu nie je oddelená pre svoju jednoduchosť a jednotu obvodu s riadiacim obvodom.

4. Výber elektrického zariadenia na vyvíjanom obvode, ako bolo ukázané, je možné vykonať už v procese vývoja obvodov, čo umožňuje čo najúplnejšie využitie ich funkčnosti a vývoj jednoduchých a ekonomických obvodov, ktoré vyťažia maximum zo všetkých možnosti vybavenia.

Je možná aj iná možnosť: výber zariadenia podľa hotových schém. Tento prístup však niekedy vedie k technickým komplikáciám, napríklad k zvýšeniu počtu medziľahlých relé v dôsledku nadmernej spotreby kontaktov v obvodoch v čisto teoretickom dizajne. Z toho vyplýva, že pred pokračovaním v návrhu je potrebné starostlivo preštudovať vlastnosti, dizajn a možnosti elektrického zariadenia.Je to nevyhnutné pri návrhu zložitejších obvodov, keď nie je možné v procese návrhu paralelne a intuitívne načrtnúť konkrétne typy elektrických zariadení.

5. Okrem toho sa na základe konkrétneho umiestnenia a umiestnenia technologického zariadenia, prístupových ciest k nemu a miest navrhovaného umiestnenia elektrických zariadení vypracúvajú plány a druhy usporiadania elektrických zariadení a zariadení.

V tomto prípade by bol plán mimoriadne jednoduchý a neniesol by maximum informácií. Preto je účelnejšie nakresliť čelný pohľad na stenu miestnosti pri čerpadle, kde je všetko navrhnuté, vyobrazené sú pomocné inštalačné produkty, napríklad rozvodné skrine, ako aj trasy elektrických rozvodov (obr. 5 ). Na nádrži je namontované plavákové relé RP-40 (obr. 5).

Ryža. 5. Schéma inštalácie

6. Schémy zapojenia a zapojenia nesú informácie čisto praktického charakteru o tom, ako a akým zapojením pripojiť svorky elektrického zariadenia. Sú zostavené na základe schematických diagramov a v procese skutočného zapojenia v teréne sa používajú ako základný dokument a schematické diagramy slúžia v tomto bode ako referenčné a používajú sa, keď vzniknú nejasnosti. Všetky uvedené schémy potom slúžia ako prevádzková dokumentácia.

Schéma pre náš príklad je znázornená na obr. 6. Tu sú znázornené schémy zapojenia všetkých navrhnutých elektrických zariadení a svoriek na pripojenie externých vodičov. Podľa schémy zapojenia na obr. 4 sú svorky týchto zariadení spojené.V procese pripojenia sa odhalia najkratšie cesty na kladenie elektrických vodičov, potreba naťahovania a rozvodných boxov.

Ryža. 6. Schéma zapojenia elektrického zariadenia

Na obr. 6, potreba spojovacej skrinky vznikla v súvislosti s potrebou medzihardvérových spojení, pretože káblové spojenia musia byť vytvorené pod konzolami svorníkov. Je to spôsobené tým, že sa použijú hliníkové drôty, ktorých spájkovanie je pre malé prierezy náročné až nemožné a navyše skrutkové spoje sa robia rýchlo a umožňujú v budúcnosti rôzne prepoje pri kontrolách a údržbe.

Keďže na pripojenie bolo potrebných sedem svoriek, na inštaláciu je použitá rozvodná krabica typu KSK-8 s ôsmimi prachotesnými obojstrannými svorkami (stupeň ochrany IP44). Na konci návrhu spojov medzi zariadeniami sú identifikované káblové vedenia, ktoré obsahujú požadovaný počet jadier.

V tomto prípade je potrebné vziať do úvahy niektoré ďalšie požiadavky. Napríklad, ako už bolo spomenuté, nádrž na vodu nie je uzemnená. Teraz však v súvislosti s inštaláciou elektrického zariadenia na ňom - ​​relé RP-40 musí byť nádrž uzemnená v súlade s požiadavkami na elektrickú bezpečnosť.

Uzemnenie je možné vykonať špeciálnym uzemňovacím drôtom z kruhovej ocele s priemerom 6 mm, zapojeným do dielenského uzemňovacieho obvodu.

Je možný aj iný spôsob — keďže relé RP-40 nespotrebováva elektrickú energiu a je riadiacim zariadením, na jeho uzemnenie môžete použiť uzemňovaciu slučku zdroja energie (transformátorová rozvodňa) a vodič tu bude neutrálny vodič elektrická sieť a zem už budú miznúce — tiež účinné opatrenie na ochranu pred úrazom elektrickým prúdom Na tento účel v zapojení medzi XT boxom a relé SL poskytujeme tretí vodič, na jednej strane pripojený k nule a na druhej strane k telu relé.

7. Na konci zostavovania schém sa vyberú konkrétne typy elektroinštalácie — značky drôtov a káblov, spôsoby ich uloženia, dĺžky sa merajú na pôdoryse alebo v naturáliách a to všetko sa aplikuje na výkres. Prierez sa volí podľa PUE pre dlhodobo prípustný zaťažovací prúd, nosnosť kábla musí byť vyššia ako zaťažovací prúd, v tomto prípade viac ako prúd motora.

Od štartéra až po elektromotor treba rozvody chrániť pred mechanickým poškodením, čo sa zvyčajne robí elektricky zváranou oceľovou rúrou s hrúbkou steny minimálne 2 mm.

Oceľová rúra sa spravidla ukladá na steny v miestach vystavených mechanickému zaťaženiu a poškodeniu a na všetkých ostatných miestach, ako aj v betónovej podlahe, ako v našom príklade, sa používajú plastové rúry vhodného priemeru. Pre malé vzdialenosti je prípustné použiť jeden kus oceľovej rúry.

Elektrické vedenie od štartéra do XT boxu sa vykonáva pomocou drôtov v kovovej hadici položenej pozdĺž steny pomocou svoriek. Zapojenie k tlačidlu a spínaču sa vykonáva rovnakým spôsobom.Do konverzácie môžete vložiť kábel.

Čo sa týka elektrického vedenia k snímaču hladiny nádrže, tu jednoznačne akceptujeme vodiče v oceľových rúrach, nakoľko je to požiadavka na elektrické vedenie umiestnené na strope z dôvodu požiarnej bezpečnosti, keďže nádrž je umiestnená na strope dielne.

8. Elektroinštalácia v dielni je uložená v jednoduchých trasách a bez akýchkoľvek konštrukčných prvkov, preto nie sú potrebné žiadne špeciálne výkresy.

9. Zostavenie typu usporiadania elektrického zariadenia už bolo vykonané skôr a plán v tomto prípade by bol najjednoduchší, preto nepotrebuje špeciálny výkres. Elektrické zariadenia a rozvody označujúce miesta inštalácie a metódy sú určené pre väčší počet zariadení – ako je znázornené na nasledujúcom príklade návrhu.

10. Plán výroby práce a uvedenia elektroinštalácie do prevádzky musí minimálne určiť postupnosť prác, napríklad určiť čas prác bez ovplyvnenia dielne, počet elektrikárov, postup nastavenia schémy riadenia , odskúšanie inštalovanej elektroinštalácie, skúšobná prevádzka, odovzdanie pracovníkom v dielni a pod.

11. Pred vypracovaním odhadu je potrebné vypracovať špecifikáciu elektrického zariadenia a materiálu. Dokončený projekt podlieha schváleniu.