Jak si sami vyrobit a zrealizovat projekt malé elektroinstalace

V procesu provozu elektrických instalací nebo zlepšování provozu zařízení je někdy nutné samostatně provádět drobné instalační a uvádění do provozu bez účasti specializovaných organizací, které provádějí projekty těchto elektroinstalací na zakázku s jejich následnou instalací.

Před zahájením těchto prací je nutné stanovit jejich účelnost, poté jasně formulovat úkol, shromáždit výchozí údaje, určit rozsah zařízení, přístrojů, kabelových a elektroinstalačních výrobků, instalačního materiálu atd., promyslet místa pro instalaci elektrických zařízení, připojit je k elektrické síti a nouzové režimy provozu, otázky elektrické bezpečnosti, náklady na práci.

Projektování je tvůrčí proces a nelze jej přísně regulovat, je však nutné vzít v úvahu řadu omezení a pokynů uvedených v různé normativní a referenční literatuře a místních podmínkách pro realizaci projektu.Jedná se o sérii dokumentů, které jsou základní a určují celý proces návrhu, instalace a provozu elektrických zařízení: Pravidla pro elektrickou instalaci (PUE), Stavební normy a pravidla (SNiP), Pravidla pro technický provoz (PTE), Bezpečnostní pravidla (PTB).

Samotný návrh se skládá z několika povinných fází. První je definování a příprava zadání. Formulaci problému provádějí pracovníci souvisejících služeb — mechanici, technologové atd. Pokud se jedná o vylepšení samotné elektroinstalace, pak prohlášení o problému provádějí elektrikáři. Úkol je vypracován po pečlivém zvážení situace.

Čím pečlivěji promyšlený úkol, tím úspěšnější bude následný návrh a instalace. Zadání by mělo odrážet stávající situaci, situaci a také připravit podrobné náčrty, například instalace, budovy. Úkol stanoví konkrétní úkol, který odráží skutečnou potřebu: zvýšení produktivity a bezpečnosti práce, úspora elektřiny, vody, paliva atd., zlepšení kvality hladiny, tlaku, teploty, instalace ovládacího a signalizačního zařízení v nějaké místnosti, určitý typ zařízení atd.

Například na OBR. 1 schematicky znázorňuje zásobování technologických uzlů v dílně vodou. Na střeše objektu je umístěna nádrž na konstantní tlak a vodu 1 vybavená přepadovým potrubím 2. Voda se do nádrže dostává přívodním potrubím 3 z čerpadla 4. Hladinu vody v nádrži sleduje personál dílny . Když se hladina vody blíží horní hranici, přebytečná voda odtéká potrubím 2 do kanalizace.

Rýže. 1.Vodovodní systém s technologickou vodou

Tento systém má řadu nevýhod. Zde dochází k výrazné nadměrné spotřebě vody, protože pracovní personál si ne vždy všimne přetečení nádrže a vypnutí čerpadla není vždy ziskové, protože při konstantní spotřebě vody z nádrže pro technologické potřeby je hladina kapky a voda se ztrácí.

Pokud není čerpadlo vypnuto tak, aby běželo nepřetržitě a přívod vody je regulován ventilem 5 na potrubí 4, ani u tohoto způsobu není zaručeno, že nedojde k úniku vody z důvodu nestejnoměrnosti průtoku vody z potrubí. nádrž.Kromě toho dochází k nadměrné spotřebě elektřiny a opotřebení stále běžícího čerpadla 6.

Je nutné stanovit obecný úkol plánované práce:

• snížit spotřebu a nadměrnou spotřebu vody;

• snížení přetížení energie;

• snížení opotřebení čerpadla a jeho elektromotoru;

• zlepšení pracovních podmínek;

• neodvádět pozornost zaměstnanců, pracovníků od výkonu jejich hlavní práce;

• zlepšení kvality dodávky vody.

Jak je vidět, k tomuto jednoduchému vodovodu si můžete nastavit řadu efektivních cílů, jejichž dosažení výrazně zlepší provoz a ekonomiku systému.

Prvotní sběr dat ukázal, že instalované čerpadlo je vybaveno elektromotorem 4A80A2 s jmenovitými údaji: otáčky 2850 ot./min, střídavé napětí 380 V, 50 Hz, 3,3 A, účinnost-0,81, cosφ = 0,85, Azn = 6,5; nádrž o objemu 1,5 m3 (nádrž není uzemněná), napájení 1 potrubí o průměru 42 mm.

Po fázích definování problému a sběru prvotních dat je nutné jej analyzovat, nastínit požadovaný směr řešení problému a rozhodnout se.

Problém lze vyřešit instalací regulátoru hladiny přívodního potrubí do nádrže. Takové řešení však nelze považovat za uspokojivé, protože při řešení problému regulace hladiny vůbec nesplňujeme požadavky na úsporu energie a snížení opotřebení čerpadla.

Na potrubí je možné instalovat regulační ventil s elektroservomotorem ovládaným snímači hladiny v nádrži. Zde jsou nevýhody předchozí metody a také zvýšená spotřeba elektrického zařízení.

Z diskuse o těchto možnostech jasně vyplývá: hladina v nádrži se musí kontrolovat zapnutím čerpadla při poklesu hladiny vody a zcela jasně musí být zapnutí automatické.

Poté je nutné formulovat zadání, tzn. definuje rozsah projektu. Při navrhování byste měli:

1) vytvořit schematický diagram napájení a ochrany elektromotoru;

2) vytvoření schematického diagramu automatického řízení;

3) vytvoření schematického poplachového diagramu;

4) vybrat elektrické a ovládací a signalizační zařízení;

5) připravit plány a typy uspořádání elektrických zařízení a přístrojů;

6) sestavovat elektrická schémata nebo, jak se jim také říká, elektrická schémata a zapojení;

7) výběr kabelů a kabelových produktů a instalačních produktů;

8) pokud nebude možné použít standardní metody pro instalaci zařízení a pokládání elektrických vodičů, jsou připraveny odpovídající náčrty;

9) umísťovat elektrická zařízení a ovládací a signalizační zařízení na půdorys pomocí symbolů;

10) zpracovává plán výroby díla, uvedení elektroinstalace do provozu;

11) provést posouzení, tzn. určuje cenu zařízení a v případě potřeby cenu instalačních prací.

Vlastní návrh spočívá ve vývoji skladby technických prostředků, jejichž práce odpovídá všem bodům požadavků zadání. Zapojení (schéma) těchto zařízení musí poskytovat stanovené algoritmy pro provoz elektrické instalace s maximální účinností a bezpečností pro personál. Takže v tomto případě bylo schéma napájení nevyhovující, je třeba ho předělat.

Ukažme si proces návrhu ve výše uvedeném pořadí, číslovaných odstavcích.

1. K pohonu elektromotoru, tzn. E. pro přeměnu elektřiny je potřeba startér, pro který bereme magnetický startér typu PME-122. Typ spouštěče závisí na jmenovitém proudu motoru. Při našem proudu 3,3 A je nejbližší jmenovitý proud spouštěče 10 A, což se odráží v první číslici v jeho typu.

Navíc, protože je startér instalován uvnitř, musí mít ochranné pouzdro - to je číslo 2 v typu startéru (souběžně vás budeme informovat, že 1 je startér bez pouzdra, 3 je chráněn před prachem, stupeň krytí IP54).

Kromě toho musí mít elektromotor ochranu proti přetížení, a to pomocí elektrického tepelného relé. Startér má takové relé, jeho typ je TRN-10.Přítomnost tepelné ochrany u typu spouštěče je vyjádřena třetí číslicí, v tomto případě — 2 (1 — nevratný spouštěč bez ochrany, 2 — nevratný s ochranou, 3 — vratný bez ochrany, 4 — vratný s ochranou).

Volíme standardní proud tepelného relé — 4 A, tzn. nejbližší větší než proud motoru. Vzhledem k tomu, že relé má schopnost regulovat provozní proud v malých mezích, dali jsme do projektu údaj o hodnotě takové regulace v souladu se zatěžovacím proudem při běžném provozu elektromotoru.

Kromě tohoto typu existují například další chuťovky série PML s vestavěnými elektrickými tepelnými relé RTL. V našem případě by bylo možné použít startér PML-121002V, ale ten nesplňuje některé požadavky ze strany řídicího obvodu, o kterých bude řeč v odstavci 3 projektu.

Kromě toho potřebuje přívodní vedení čerpadla také ochranu proti zkratovým proudům a také zařízení, které umožňuje v případě potřeby odpojit startér a elektromotor od napájecí sítě. Tyto požadavky lze splnit u jističe jako je např typ AP50B-ZMzapojením do série se startérem na napájecí straně.

Rozvinuté schéma se zpravidla kreslí na papír (obr. 2).

Rýže. 2. Schéma napájení čerpadla

Protože ochranu proti přetížení zajišťuje startér, jistič poskytne ochranu proti zkratovým proudům.S přihlédnutím k provoznímu proudu motoru a proudu tepelného relé spouštěče by měl být jmenovitý proud jističe alespoň 4-6 A a pro kompenzaci proudu tepelného relé by měl být vypínací proud uvolnění by mělo být o stupeň nebo dva vyšší.

Protože jmenovitý proud jističe AP50B -ZM je 50 A, splňuje potřebné požadavky a provozní proud proudové spouště se bere na stupnici standardních hodnot -10 A.

2. Schematický diagram pro automatické řízení čerpadla je vyvinut na základě typických a obecně uznávaných schémat.

Například na OBR. 3 a ukazuje schéma ručního ovládání prováděného pomocí tlačítek «Start» (rozepnutý kontakt) a «Stop» (rozepnutý kontakt).

Rýže. 3. Návrh regulačního schématu

Po stisknutí tlačítka «Start» je napětí přes sepnutý kontakt tlačítka «Stop» přivedeno do cívky startéru KM, která se aktivuje a sepne své kontakty. Jeden z kontaktů je zapojen paralelně s tlačítkem «Start», proto po uvolnění tohoto tlačítka bude napájení cívky zajištěno přes tento kontakt, nazývaný pomocný kontakt.

Pro vypnutí startéru se stiskne tlačítko «Stop», jehož kontakt se otevře a přeruší napájecí obvod cívky, čímž se uvolní její kontakty.

Pro účely automatizace je možné připojit spodní kontakt hladiny hladinového snímače NU SL paralelně s tlačítkem SB2 (obr. 3, b).

Když voda dosáhne úrovně LP, senzor zapne startér a čerpadlo. V tomto schématu však nedochází k automatickému vypnutí čerpadla, když hladina vody stoupne nad značku OU. Proto je nutné vložit druhý kontakt snímače SL do řídicího obvodu.Je jasné, že tento kontakt musí být otevřený, a protože jeho činnost je podobná tlačítku «Stop», připojíme jej postupně k takovému tlačítku (obr. 3, c).

V tomto schématu je ruční a automatické ovládání kombinováno v běžných elektrických obvodech. To je však nepohodlné a taková duplikace není racionální, proto jsou takové řetězce zpravidla rozděleny. Oddělení se provádí spínačem. Odpovídající diagram je znázorněn na Obr. 3, d.

Zavedený spínač SA má tři polohy spínače — ruční ovládání (P), vypnuto (O) a automatické ovládání (L). Poloha O je nezbytná pro deaktivaci okruhu během oprav, poruch a dalších případů, z nichž jeden je popsán níže.

Výše uvedené schéma se používá, když existuje vhodný rozsah mezi řízenými parametry, v tomto případě hladinou, například 0,5-1 m. Toto schéma zabraňuje příliš častému spouštění čerpadla. Lze jej použít i k jiným účelům, například k regulaci teploty v místnosti.

Ale v našem případě musí být hladina v nádrži udržována na jedné úrovni a uvedené schéma lze zjednodušit, protože v tomto případě to bude zbytečně technicky komplikované kvůli většímu počtu senzorů. Této nevýhodě se lze vyhnout, pokud je navržené schéma vázáno na vlastnosti použitého zařízení.

Například určitého zisku lze dosáhnout pomocí plovákového spínače hladiny typu RP-40. Relé obsahuje ve svém provedení rtuťové spínače, které se spínají s určitým zpožděním, vlivem doby nalití rtuti do kontaktního zařízení. To umožňuje dosáhnout poruchy relé v malém rozsahu, který je nezbytný.V tomto případě je to 20-25 mm, což vyhovuje přesnosti udržování hladiny v souladu s technologickými požadavky výroby.

Pokud použijete jiné snímače hladiny, například DPE nebo ERSU, spouštějí se okamžitě a pro zamezení častého spouštění čerpadla by bylo nutné zavést do řídicího obvodu časové relé pro zpoždění odezvy, a to již je komplikace obvodu. Proto dovedný výběr zařízení umožňuje vyřešit mnoho problémů již ve fázi návrhu.

Schéma s plovákovým relé RP-40 je na Obr. 3, e. Zde je nutné vysvětlit změnu spínacích poloh přepínače SA. Faktem je, že vhodný spínač typu PKP10-48-2 akceptovaný pro instalaci má kontaktní uzávěry znázorněné na obr. 3, e a není totéž, co se původně předpokládalo při vývoji obvodu z OBR. 3, d. Ale obě schémata pro sepnutí spínacích kontaktů jsou funkčně ekvivalentní.

Dále musíte zajistit obvod alarmu. Nouzovou situací je v tomto případě porucha čerpadla, kdy hladina vody v nádrži klesne pod přípustnou úroveň. Zvukovou signalizaci přijímáme prostřednictvím hovoru např. od typu ZP-220.

Jelikož musí reagovat na pokles hladiny, tzn. pro uzavření kontaktu snímače SL a také kontaktu spouštěče KM, obvod zde bude nejjednodušší a bude sestávat ze sériově zapojených kontaktů snímače a otevřeného kontaktu spouštěče KM. Nyní lze všechna vyvinutá schémata shrnout do jednoho výkresu (obr. 4), což je schematické schéma zapojení elektrického zařízení a automatického ovládání čerpadla vodovodního systému.

Rýže. 4.Schéma napájení a ovládání čerpadla

Všechny obvody ve schématu mezi kontakty a zařízeními jsou označeny čísly 1,3, 5 atd. Schéma ukazuje, že používá pomocné kontakty spouštěče KM - jedna značka a jedna přestávka. Ale protože spouštěče řady PML do 10 A mají pouze jeden takový kontakt — zapínací nebo rozepínací a zavádět mezilehlé relé do řídicího obvodu je kvůli jeho složitosti nepraktické, měl by v tomto případě spouštěč s velkým počtem pomocných kontaktů být přijat pro instalaci a pro tento účel je vhodný startér řady PME, který byl vybrán dříve. Lze použít i jiné spouštěče požadované konstrukce. Tlačítko SB lze akceptovat jako PKE 722-2UZ.

3. Třetí etapa návrhu není oddělena do samostatné z důvodu své jednoduchosti a jednoty obvodu s řídicím obvodem.

4. Výběr elektrického zařízení na vyvíjeném obvodu, jak bylo ukázáno, lze provést již v procesu vývoje obvodů, což umožňuje co nejúplnější využití jejich funkčnosti a vývoj jednoduchých a ekonomických obvodů, které maximálně využívají všech možnosti zařízení.

Je možná i další možnost: výběr zařízení podle hotových schémat. Tento přístup však někdy vede k technickým komplikacím, například ke zvýšení počtu mezilehlých relé v důsledku přetěžování kontaktů v obvodech v čistě teoretickém provedení. Z toho vyplývá, že před přistoupením k návrhu je nutné pečlivě prostudovat vlastnosti, konstrukci a možnosti elektrického zařízení.To je nutné při návrhu složitějších obvodů, kdy není možné v procesu návrhu paralelně a intuitivně nastínit konkrétní typy elektrických zařízení.

5. Dále se na základě konkrétního umístění a umístění technologického zařízení, přístupových cest k němu a umístění navrhovaného umístění elektrických zařízení vypracovávají plány a druhy uspořádání elektrických zařízení a zařízení.

V tomto případě by byl plán extrémně jednoduchý a nenesl by maximum informací. Proto je účelnější nakreslit čelní pohled na stěnu místnosti u čerpadla, kde je umístěno vše navržené, vyobrazeny pomocné instalační produkty, například rozvodné skříně, ale i trasy pro elektrické rozvody (obr. 5 ). Na nádrži je namontováno plovákové relé RP-40 (obr. 5).

Rýže. 5. Schéma instalace

6. Schémata zapojení a zapojení nesou informace ryze praktického charakteru o tom, jak a s jakou kabeláží propojit svorky elektrického zařízení. Jsou sestaveny na základě schematických diagramů a v procesu skutečného zapojení v terénu jsou používány jako základní dokument a schematické diagramy slouží v tomto bodě jako reference a jsou používány v případě nejasností. Všechna schémata dohromady pak slouží jako provozní dokumentace.

Schéma pro náš příklad je na obr. 6. Zde jsou uvedena schémata zapojení všech navržených elektrických zařízení a svorek pro připojení externích vodičů. Podle schématu zapojení na obr. 4 jsou svorky těchto zařízení připojeny.V procesu připojení jsou odhaleny nejkratší cesty pro pokládku elektrických vodičů, potřeba protahovacích a distribučních krabic.

Rýže. 6. Schéma zapojení elektrických zařízení

Na Obr. 6, potřeba spojovací krabice vyvstala v souvislosti s potřebou propojení mezi hardwarem, protože kabelová spojení musí být provedena pod držáky šroubů. Je to dáno tím, že budou použity hliníkové dráty, jejichž pájení je pro malé průřezy obtížné až nemožné a navíc jsou šroubové spoje provedeny rychle a umožňují v budoucnu různá přepojování pro kontroly a údržbu.

Vzhledem k tomu, že pro připojení bylo zapotřebí sedm svorek, je pro instalaci použita propojovací krabice typu KSK-8 s osmi prachotěsnými oboustrannými svorkami (stupeň ochrany IP44). Na konci návrhu spojení mezi zařízeními jsou identifikovány kabelové linky, které obsahují požadovaný počet žil.

V tomto případě je nutné vzít v úvahu některé další požadavky. Například, jak již bylo zmíněno, nádrž na vodu není uzemněna. Nyní však v souvislosti s instalací elektrického zařízení — relé RP-40 musí být nádrž uzemněna v souladu s požadavky na elektrickou bezpečnost.

Uzemnění lze provést speciálním zemnícím drátem z kruhové oceli o průměru 6 mm, připojeným na dílenský zemnící obvod.

Je možný i jiný způsob — protože relé RP-40 nespotřebovává elektřinu a je řídicím zařízením, můžete k jeho uzemnění použít zemní smyčku napájecího zdroje (transformátorové rozvodny) a vodič zde bude nulový vodič elektrická síť a země již budou mizí — také účinná ochrana proti úrazu elektrickým proudem.Za tímto účelem v zapojení mezi XT boxem a relé SL poskytujeme třetí vodič, na jedné straně připojený k nulovému vodiči a na druhé straně k tělesu relé.

7. Na konci sestavování schémat se vyberou konkrétní typy elektroinstalace — značky vodičů a kabelů, způsoby jejich uložení, délky se měří na půdorysu nebo naturálie a to vše se aplikuje na výkres. Průřez se volí dle PUE pro dlouhodobě dovolený zatěžovací proud, nosnost kabelu musí být vyšší než zatěžovací proud, v tomto případě více než proud motoru.

Od startéru až po elektromotor musí být elektroinstalace chráněna před mechanickým poškozením, což se obvykle provádí elektricky svařovanou ocelovou trubkou o tloušťce stěny minimálně 2 mm.

Ocelová trubka se zpravidla pokládá na stěny v místech vystavených mechanickému zatížení a poškození a na všech ostatních místech, stejně jako v betonové podlaze, jako v našem příkladu, se používají plastové trubky příslušného průměru. Pro malé vzdálenosti je přípustné použít jeden kus ocelové trubky.

Elektrické vedení od startéru do XT boxu je provedeno dráty v kovové hadici položené podél zdi se svorkami. Zapojení k tlačítku a spínači se provádí stejným způsobem.Ke konverzaci můžete připojit kabel.

Co se týče elektroinstalace k čidlu hladiny nádrže, zde jednoznačně akceptujeme dráty v ocelových trubkách, protože to je požadavek na elektroinstalaci umístěnou na stropě z důvodu požární bezpečnosti, jelikož nádrž je umístěna na stropě dílny.

8. Elektroinstalace v dílně je vedena po jednoduchých trasách a bez jakýchkoliv konstrukčních prvků, proto nejsou nutné žádné speciální výkresy.

9. Sestavení typu uspořádání elektrického zařízení již bylo provedeno dříve a plán v tomto případě by byl nejjednodušší, proto nepotřebuje speciální výkres. Elektrická zařízení a rozmístění elektroinstalace označující místa a způsoby instalace jsou určeny pro větší počet zařízení – jak ukazuje následující příklad návrhu.

10. Plán výroby práce a uvedení elektroinstalace do provozu musí minimálně určit sled prací, např. určit dobu prací bez vlivu na dílnu, počet elektrikářů, postup nastavení regulačního schématu. , odzkoušení instalované elektroinstalace, zkušební provoz, předání pracovníkům v dílně atd.

11. Před vypracováním odhadu je nutné vypracovat specifikaci elektrozařízení a materiálu. Dokončený projekt podléhá schválení.