Come realizzare e realizzare da soli un piccolo progetto di installazione elettrica

Nel processo di gestione degli impianti elettrici o di miglioramento del funzionamento delle apparecchiature, a volte è necessario eseguire autonomamente piccoli lavori di installazione e messa in servizio senza la partecipazione di organizzazioni specializzate che realizzano progetti di questi impianti elettrici su ordinazione con la loro successiva installazione.

Prima di iniziare questi lavori, è necessario stabilirne l'opportunità, quindi formulare chiaramente l'attività, raccogliere i dati iniziali, determinare la portata di apparecchiature, dispositivi, cavi e cablaggi, materiali di installazione, ecc., pensare ai luoghi in cui installare i dispositivi elettrici, collegarli alla rete elettrica e modalità operative di emergenza, problemi di sicurezza elettrica, costo del lavoro.

La progettazione è un processo creativo e non può essere strettamente regolamentato, ma è necessario tenere conto di una serie di restrizioni e linee guida fornite in varie normative e letteratura di riferimento e condizioni locali per l'attuazione del progetto.Questa è una serie di documenti che sono fondamentali e determinano l'intero processo di progettazione, installazione e funzionamento delle apparecchiature elettriche: Regole per l'installazione elettrica (PUE), Norme e regole di costruzione (SNiP), Regole per l'operazione tecnica (PTE), Regole di sicurezza (PTB).

Il design stesso consiste in diverse fasi obbligatorie. Il primo è definire e preparare l'incarico. La formulazione del problema viene effettuata dai lavoratori dei servizi correlati: meccanici, tecnologi, ecc. Se riguarda il miglioramento dell'impianto elettrico stesso, la dichiarazione del problema viene eseguita da elettricisti. L'attività viene elaborata dopo un'attenta considerazione della situazione.

Più attentamente è pensato il compito, maggiore è il successo della successiva progettazione e installazione. L'incarico dovrebbe riflettere la situazione esistente, la situazione e anche preparare schizzi dettagliati, ad esempio installazioni, edifici. L'attività prevede un compito specifico che riflette un'esigenza reale: aumentare la produttività e la sicurezza del lavoro, risparmiare elettricità, acqua, carburante, ecc., migliorare la qualità del controllo di livello, pressione, temperatura, installare apparecchiature di controllo e segnalazione in alcuni locali, utilizzare un certo tipo di attrezzatura, ecc.

Ad esempio, nella fig. 1 mostra schematicamente l'approvvigionamento idrico dei nodi tecnologici dell'officina. Sul tetto dell'edificio è presente un serbatoio di accumulo dell'acqua e a pressione costante 1 situato sul tetto dell'edificio e dotato di un tubo di troppopieno 2. L'acqua entra nel serbatoio attraverso il tubo di alimentazione 3 dalla pompa 4. Il livello dell'acqua nel serbatoio è monitorato dal personale dell'officina . Quando il livello dell'acqua si avvicina al limite superiore, l'acqua in eccesso scorre attraverso il tubo 2 nella fogna.

Riso. 1.Sistema di approvvigionamento idrico con acqua di processo

Questo sistema presenta una serie di svantaggi. Qui c'è un notevole consumo eccessivo di acqua, poiché il personale di lavoro non sempre si accorge del trabocco del serbatoio, e lo spegnimento della pompa non è sempre redditizio, poiché con il consumo costante di acqua dal serbatoio per esigenze tecnologiche, il livello gocce e l'acqua si perde.

Se la pompa non viene spenta in modo che funzioni continuamente e l'alimentazione idrica sia regolata dalla valvola 5 sulla tubazione 4, anche con questo metodo non vi è alcuna garanzia che non vi siano perdite d'acqua dovute all'incoerenza del flusso d'acqua dal Inoltre, vi è un consumo eccessivo di energia elettrica e l'usura della pompa 6 costantemente in funzione.

È necessario impostare il compito generale del lavoro pianificato:

• ridurre il consumo e il consumo eccessivo di acqua;

• ridurre il sovraccarico di potenza;

• ridurre l'usura della pompa e del suo motore elettrico;

• miglioramento delle condizioni di lavoro;

• non distogliere l'attenzione del personale, i lavoratori dall'esecuzione del loro lavoro principale;

• migliorare la qualità dell'approvvigionamento idrico.

Come puoi vedere, a questo semplice sistema di approvvigionamento idrico puoi fissare una serie di obiettivi efficaci, il cui raggiungimento migliorerà significativamente il funzionamento e l'economia del sistema.

La prima raccolta dati ha mostrato che la pompa installata è dotata di un motore elettrico 4A80A2 con dati nominali: velocità di rotazione 2850 rpm, tensione alternata 380 V, 50 Hz, 3,3 A, efficienza-0,81, cosφ = 0,85, Azn = 6,5; serbatoio con una capacità di 1,5 m3 (il serbatoio non è messo a terra), che alimenta 1 tubazione con un diametro di 42 mm.

Dopo le fasi di definizione del problema e raccolta dei dati iniziali, è necessario analizzarlo, delineare la direzione desiderata per la risoluzione del problema e prendere una decisione.

Il problema può essere risolto installando un regolatore di livello del tubo di alimentazione nel serbatoio. Ma una tale soluzione non può essere considerata soddisfacente, poiché, risolvendo il problema della regolazione del livello, non soddisfiamo affatto i requisiti per il risparmio energetico e la riduzione dell'usura della pompa.

È possibile installare una valvola di controllo sulla tubazione con un attuatore elettrico controllato da sensori di livello nel serbatoio. Qui ci sono degli svantaggi del metodo precedente, nonché un aumento del consumo di apparecchiature elettriche.

Dalla discussione di queste opzioni risulta chiaramente: il livello nel serbatoio deve essere controllato accendendo la pompa quando il livello dell'acqua scende e, chiaramente, l'accensione deve essere automatica.

Quindi è necessario formulare il compito, ad es. definisce l'ambito del progetto. Durante la progettazione, dovresti:

1) sviluppare un diagramma schematico dell'alimentazione e della protezione del motore elettrico;

2) sviluppo di un diagramma schematico del controllo automatico;

3) sviluppo di un diagramma schematico di allarme;

4) selezionare le apparecchiature elettriche e di comando e segnalazione;

5) predisporre progetti e tipologie di sistemazione delle apparecchiature e degli apparecchi elettrici;

6) redigere schemi elettrici o, come vengono anche chiamati, schemi elettrici e collegamenti;

7) selezionare cavi e prodotti via cavo e prodotti per l'installazione;

8) se non sarà possibile utilizzare metodi standard per l'installazione delle apparecchiature e la posa dei cavi elettrici, vengono preparati gli schizzi corrispondenti;

9) collocare in planimetria le apparecchiature elettriche e di comando e segnalazione mediante simboli;

10) prepara un piano per la produzione di lavoro, messa in servizio dell'impianto elettrico;

11) effettuare una valutazione, ad es. determina il costo delle attrezzature e, se necessario, il costo dei lavori di installazione.

Il progetto stesso consiste nello sviluppo della composizione dei mezzi tecnici, il cui lavoro corrisponde a tutti i punti dei requisiti dell'incarico. I collegamenti (schemi) di questi dispositivi devono fornire gli algoritmi specificati per il funzionamento dell'impianto elettrico con la massima efficienza e sicurezza per il personale. Quindi in questo caso lo schema di alimentazione non era soddisfacente, va riprogettato.

Mostriamo il processo di progettazione nella sequenza sopra, paragrafi numerati.

1. Per guidare il motore elettrico, vale a dire. E. per la conversione dell'elettricità è necessario un avviatore, per il quale prendiamo un avviatore magnetico di tipo PME-122. Il tipo di avviatore dipende dalla corrente nominale del motore. Con la nostra corrente di 3,3 A, la corrente nominale più vicina dell'avviatore è 10 A, che si riflette nella prima cifra del suo tipo.

Inoltre, poiché l'avviatore è installato all'interno, deve avere una custodia protettiva: questo è il numero 2 nel tipo di avviamento (parallelamente, ti informeremo che 1 è un avviatore senza custodia, 3 è protetto dalla polvere, il il grado di protezione è IP54).

Inoltre, il motore elettrico deve avere una protezione da sovraccarico, e questo viene fatto utilizzando un relè termico elettrico. L'avviatore ha un tale relè, il suo tipo è TRN-10.La presenza della protezione termica nel tipo di avviatore è indicata dalla terza cifra, in questo caso — 2 (1 — avviatore non reversibile senza protezione, 2 — irreversibile con protezione, 3 — reversibile senza protezione, 4 — reversibile con protezione).

Scegliamo la corrente standard del relè termico — 4 A, cioè il più vicino maggiore della corrente del motore. Poiché il relè ha la capacità di regolare la corrente operativa entro piccoli limiti, abbiamo inserito nel progetto un'indicazione del valore di tale regolazione in base alla corrente di carico durante il normale funzionamento del motore elettrico.

Oltre a questo tipo, ci sono altri antipasti, ad esempio serie PML con relè termici elettrici incorporati RTL. Nel nostro caso sarebbe possibile utilizzare un avviatore PML-121002V, ma non soddisfa alcuni requisiti da parte del circuito di controllo, di cui si parlerà nel paragrafo 3 del progetto.

Inoltre, anche la linea di alimentazione della pompa necessita di protezione contro le correnti di corto circuito, nonché di un dispositivo che consenta di scollegare l'avviatore e il motore elettrico dalla rete di alimentazione se necessario. Questi requisiti possono essere soddisfatti con un interruttore automatico come tipo AP50B-ZMcollegandolo in serie con l'avviatore a monte.

Lo schema sviluppato, di regola, è disegnato su carta (Fig. 2).

Riso. 2. Schema alimentazione pompa

Poiché la protezione da sovraccarico è fornita dall'avviatore, l'interruttore automatico fornirà protezione contro le correnti di cortocircuito.Tenendo conto della corrente di funzionamento del motore e della corrente del relè termico dell'avviatore, la corrente nominale dell'interruttore deve essere di almeno 4-6 A e, per compensare la corrente del relè termico, la corrente di intervento del il rilascio dovrebbe essere un gradino o due più in alto.

Poiché la corrente nominale dell'interruttore automatico AP50B -ZM è di 50 A, soddisfa i requisiti necessari e la corrente operativa dello sganciatore di corrente viene presa su una scala di valori standard di -10 A.

2. Viene sviluppato un diagramma schematico per il controllo automatico della pompa sulla base di schemi tipici e generalmente accettati.

Ad esempio, nella fig. 3 e mostra uno schema di comando manuale effettuato tramite i pulsanti «Start» (contatto aperto) e «Stop» (contatto aperto).

Riso. 3. Progettazione dello schema di controllo

Quando si preme il pulsante «Start», la tensione attraverso il contatto chiuso del pulsante «Stop» viene fornita alla bobina dell'avviatore KM, che si attiva e chiude i suoi contatti. Uno dei contatti è collegato in parallelo al pulsante «Start», quindi, dopo aver rilasciato tale pulsante, l'alimentazione alla bobina verrà fornita attraverso questo contatto, chiamato contatto ausiliario.

Per spegnere l'avviatore, viene premuto il pulsante «Stop», il cui contatto si apre e interrompe il circuito di alimentazione della bobina, che rilascia i suoi contatti.

Ai fini dell'automazione è possibile collegare in parallelo al pulsante SB2 il contatto di livello inferiore del sensore di livello NU SL (Fig. 3, b).

Quando l'acqua raggiunge il livello LP, il sensore accenderà l'avviatore e la pompa. Tuttavia, in questo schema non c'è l'arresto automatico della pompa quando il livello dell'acqua supera il segno OU. Pertanto, è necessario inserire il secondo contatto del sensore SL nel circuito di controllo.È chiaro che questo contatto deve essere aperto e poiché la sua azione è simile al pulsante «Stop», lo colleghiamo in sequenza a tale pulsante (Fig. 3, c).

In questo schema, i controlli manuali e automatici sono combinati in circuiti elettrici comuni. Tuttavia, questo è scomodo e tale duplicazione non è razionale, quindi, di norma, tali catene vengono divise. La separazione avviene con un interruttore. Il diagramma corrispondente è mostrato in fig. 3, d.

L'interruttore SA introdotto ha tre posizioni di commutazione: controllo manuale (P), spento (O) e controllo automatico (L). La posizione O è necessaria per disabilitare il circuito durante riparazioni, guasti e altri casi, uno dei quali è descritto di seguito.

Lo schema sopra viene utilizzato quando esiste un intervallo adeguato tra i parametri controllati, in questo caso il livello, ad esempio, 0,5-1 m Questo schema evita di avviare la pompa troppo spesso. Può essere utilizzato anche per altri scopi, ad esempio per regolare la temperatura ambiente.

Ma nel nostro caso il livello nel serbatoio deve essere mantenuto a un livello, e lo schema indicato può essere semplificato, poiché in questo caso sarà tecnicamente inutilmente complicato a causa del maggior numero di sensori. Questo inconveniente può essere evitato se lo schema progettato è legato alle caratteristiche delle apparecchiature utilizzate.

Ad esempio, è possibile ottenere un certo guadagno utilizzando un interruttore di livello a galleggiante di tipo RP-40. Il relè contiene nel suo design interruttori al mercurio, che vengono commutati con un certo ritardo, a causa del tempo in cui il mercurio si riversa nel dispositivo di contatto. Ciò consente di ottenere il guasto del relè in un intervallo ridotto, il che è necessario.In questo caso è di 20-25 mm, che soddisfa l'accuratezza del mantenimento del livello in conformità con i requisiti tecnologici di produzione.

Se si utilizzano altri sensori di livello, ad esempio DPE o ERSU, questi si attivano immediatamente e, per evitare partenze frequenti della pompa, sarebbe necessario introdurre un relè temporizzato nel circuito di controllo per ritardare la risposta, e questo è già un complicazione del circuito. Pertanto, l'abile selezione delle attrezzature consente di risolvere molti problemi già in fase di progettazione.

Lo schema con il relè galleggiante RP-40 è mostrato in fig. 3, e.Qui è necessario spiegare il cambiamento nelle posizioni di commutazione dell'interruttore SA. Il fatto è che un interruttore di tipo PKP10-48-2 adatto accettato per l'installazione ha le chiusure dei contatti mostrate in fig. 3, e e non è lo stesso di quanto originariamente ipotizzato nello sviluppo del circuito di FIG. 3, D. Ma entrambi gli schemi per la chiusura dei contatti dell'interruttore sono funzionalmente equivalenti.

Successivamente, è necessario fornire un circuito di allarme. In questo caso, una situazione di emergenza è un guasto della pompa quando il livello dell'acqua nel serbatoio scende al di sotto del livello consentito. Riceviamo la segnalazione sonora attraverso una chiamata, ad esempio, dal tipo ZP-220.

Poiché deve reagire a una diminuzione del livello, ad es. per chiudere il contatto del sensore SL, così come il contatto dell'avviatore KM, il circuito qui sarà il più semplice e consisterà in contatti collegati in serie del sensore e il contatto aperto dell'avviatore KM. Ora tutti gli schemi sviluppati possono essere riassunti in un disegno (Fig. 4), che è uno schema circuitale schematico delle apparecchiature elettriche e del controllo automatico della pompa del sistema di approvvigionamento idrico.

Riso. 4.Schema di alimentazione e controllo della pompa

Tutti i circuiti nello schema tra contatti e dispositivi sono contrassegnati con i numeri 1,3, 5, ecc. Il diagramma mostra che utilizza i contatti ausiliari dell'avviatore KM: un segno e un'interruzione. Ma poiché gli avviatori della serie PML fino a 10 A hanno un solo contatto di questo tipo: chiusura o apertura, ed è poco pratico introdurre un relè intermedio nel circuito di controllo a causa della sua complessità, in questo caso un avviatore con un gran numero di contatti ausiliari dovrebbe essere adottato per l'installazione e per questo scopo è adatto l'avviatore della serie PME che è stato selezionato in precedenza. È possibile utilizzare altri avviatori del design richiesto. Il pulsante SB può essere accettato come PKE 722-2UZ.

3. La terza fase del progetto non è separata in un separato a causa della sua semplicità e unità del circuito con il circuito di controllo.

4. La selezione delle apparecchiature elettriche sul circuito sviluppato, come mostrato, può essere effettuata già nel processo di sviluppo dei circuiti, il che consente l'utilizzo più completo della loro funzionalità e lo sviluppo di circuiti semplici ed economici che sfruttano al meglio tutti possibilità dell'attrezzatura.

È anche possibile un'altra opzione: la selezione dell'attrezzatura secondo schemi già pronti. Ma questo approccio a volte porta a complicazioni tecniche, ad esempio, a un aumento del numero di relè intermedi a causa della spesa eccessiva dei contatti nei circuiti in un progetto puramente teorico. Ne consegue che prima di procedere alla progettazione, è necessario studiare attentamente le caratteristiche, il design e le capacità delle apparecchiature elettriche.Ciò è necessario nella progettazione di circuiti più complessi, quando non è possibile in fase di progettazione delineare in parallelo e in modo intuitivo specifiche tipologie di apparecchiature elettriche.

5. Inoltre, in base all'ubicazione specifica e all'ubicazione delle apparecchiature tecnologiche, alle strade di accesso ad esse e alle posizioni dell'ubicazione proposta delle apparecchiature elettriche, vengono elaborati piani e tipi di disposizione delle apparecchiature e delle apparecchiature elettriche.

In questo caso, il piano sarebbe estremamente semplice e non conterrebbe il massimo delle informazioni. Pertanto, è più opportuno disegnare una vista frontale della parete della stanza vicino alla pompa, dove si trova tutto progettato, sono raffigurati prodotti di installazione ausiliari, ad esempio scatole di distribuzione, nonché percorsi per il cablaggio elettrico (Fig. 5 ). Un relè galleggiante RP-40 è montato sul serbatoio (Fig. 5).

Riso. 5. Schema di installazione

6. Gli schemi di connessioni e connessioni contengono informazioni di natura puramente pratica su come e con quale cablaggio collegare i morsetti delle apparecchiature elettriche. Sono compilati sulla base di diagrammi schematici e nel processo di cablaggio sul campo effettivo vengono utilizzati come documento di base, e i diagrammi schematici fungono a questo punto come riferimento e vengono utilizzati quando sorgono ambiguità. Tutti gli schemi presi insieme servono quindi come documentazione operativa.

Lo schema del nostro esempio è mostrato in Fig. 6. Qui sono mostrati gli schemi elettrici di tutti i dispositivi elettrici progettati e i morsetti per il collegamento di cavi esterni. Secondo lo schema elettrico in fig. 4, i morsetti di questi dispositivi sono collegati.Nel processo di connessione vengono rivelati i percorsi più brevi per la posa dei cavi elettrici, la necessità di tende e scatole di distribuzione.

Riso. 6. Schema elettrico delle apparecchiature elettriche

Nella fig. 6, la necessità di una scatola di giunzione è nata in connessione con la necessità di collegamenti tra hardware, poiché i collegamenti dei cavi devono essere realizzati sotto le staffe dei bulloni. Ciò è dovuto al fatto che verranno utilizzati fili di alluminio la cui saldatura è difficoltosa se non impossibile per sezioni piccole, inoltre i collegamenti bullonati vengono realizzati rapidamente e consentono varie ricollegamenti in futuro per ispezioni e manutenzioni.

Poiché per i collegamenti erano necessari sette morsetti, per l'installazione viene adottata una scatola di derivazione tipo KSK-8 con otto morsetti a doppia faccia antipolvere (grado di protezione IP44). Al termine della progettazione delle connessioni tra i dispositivi, vengono individuate le linee di cavi che contengono il numero richiesto di anime.

In questo caso, è necessario tenere conto di alcuni altri requisiti. Ad esempio, come già accennato, il serbatoio dell'acqua non è collegato a terra. Tuttavia, ora, in connessione con l'installazione di un apparato elettrico su di esso - il relè RP-40, il serbatoio deve essere messo a terra in conformità con i requisiti di sicurezza elettrica.

La messa a terra può essere effettuata con uno speciale filo di terra in acciaio tondo del diametro di 6 mm, collegato al circuito di terra dell'officina.

Un altro modo è possibile: poiché il relè RP-40 non consuma elettricità ed è un dispositivo di controllo, per metterlo a terra è possibile utilizzare l'anello di terra della fonte di alimentazione (sottostazione del trasformatore) e il filo qui sarà il filo neutro di la rete elettrica e la terra lo saranno già scomparendo — anche un'efficace misura di protezione contro le scosse elettriche.Per fare questo, nel cablaggio tra la scatola XT e il relè SL, forniamo un terzo filo, da un lato collegato al neutro e dall'altro al corpo del relè.

7. Al termine della stesura dei diagrammi, vengono selezionati i tipi specifici di cablaggio: le marche di fili e cavi, i metodi della loro posa, le lunghezze vengono misurate sulla planimetria o in natura e tutto ciò viene applicato al disegno. La sezione trasversale viene selezionata in base al PUE per la corrente di carico ammissibile a lungo termine, la capacità di carico del cavo deve essere superiore alla corrente di carico, in questo caso superiore alla corrente del motore.

Dall'avviamento al motore elettrico, il cablaggio deve essere protetto da danni meccanici, che di solito viene eseguito con un tubo di acciaio elettrosaldato con uno spessore della parete di almeno 2 mm.

Un tubo d'acciaio, di norma, viene posato sulle pareti in luoghi soggetti a carichi meccanici e danni, e in tutti gli altri luoghi, oltre che nel pavimento in cemento, come nel nostro esempio vengono utilizzati tubi di plastica del diametro appropriato. Per piccole distanze è ammesso l'utilizzo di un unico pezzo di tubo in acciaio.

Il cablaggio elettrico dallo starter alla scatola XT è realizzato con fili in un tubo metallico posato lungo il muro con morsetti. Il cablaggio al pulsante e all'interruttore viene eseguito allo stesso modo.Puoi mettere un cavo alla conversazione.

Per quanto riguarda il cablaggio elettrico al sensore di livello del serbatoio, qui accettiamo sicuramente fili in tubi di acciaio, poiché questo è un requisito per il cablaggio elettrico posizionato sul soffitto per motivi di sicurezza antincendio, poiché il serbatoio si trova sul soffitto dell'officina.

8. I cablaggi in officina sono posati lungo percorsi semplici e privi di caratteristiche strutturali, pertanto non sono richiesti disegni particolari.

9. La compilazione del tipo di disposizione delle apparecchiature elettriche è già stata effettuata in precedenza, e il piano in questo caso sarebbe il più semplice, quindi non necessita di un disegno speciale. Le apparecchiature elettriche e i layout di cablaggio che indicano posizioni e metodi di installazione sono destinati a un numero maggiore di apparecchiature, come mostrato nel seguente esempio di progettazione.

10. Il piano per la produzione del lavoro e la messa in servizio dell'impianto elettrico deve almeno determinare la sequenza del lavoro, ad esempio, determinare l'orario di lavoro senza influire sull'officina, il numero di elettricisti, il processo di impostazione dello schema di controllo , collaudo dell'impianto elettrico installato, funzionamento di prova, consegna agli operai in officina, ecc.

11. Prima di preparare un preventivo, è necessario preparare una specifica delle apparecchiature elettriche e dei materiali. Il progetto completato è soggetto ad approvazione.