Работа 4 Монтаж щитов и пультов систем автоматизации
Цель занятия: Изучить монтажные схемы и принципы монтажа щитов и пультов управления
Задание: Составить монтажную схему щита управления ,дать описание последовательности монтажных работ
По назначению электрощиты и пульты управления могут быть:
· оперативные, с которых ведется управление и контроль технологического процесса;
· неоперативные, предназначенные только для установки аппаратов, приборов и устройств, не используемых непосредственно для управления и наблюдения за технологическим процессом;
· комбинированные, которые могут выполнять как оперативные, так и неоперативные функции.
По конструктивному исполнению электрощиты могут быть:
· наружной или внутренней установки;
· напольные и навесные;
· металлические и пластмассовые;
· шкафные одно-, двух- и многосекционные;
· с передней, задней и двухсторонними дверьми.
Для современных систем автоматизации, учитывая применение микроконтроллеров, вся аппаратура управления может быть размещена в навесных односторонних малогабаритных шкафах, а неоперативная аппаратура - в пластмассовых модульных щитках.
Для монтажа щитов и пультов управления необходимо иметь монтажную схему, эскизный чертеж общего вида с перечнем всех элементов, включая монтажные аксессуары.
При компоновке средств автоматизации на щитах и пультах необходимо учитывать:
· назначение и количество приборов и устройств;
· удобство монтажа и эксплуатации;
· эстетические аспекты внешнего вида;
· безопасность обслуживания.
Современная аппаратура система автоматизации предназначена для установки на DIN-рейку, которую необходимо крепить на заднюю стенку шкафа, специальную монтажную панель или за стойки на боковых стенках шкафа. Такое крепление имеет надежную установку и позволяет быстро и легко произвести монтаж или демонтаж устройств.
Рис. 1. DIN-рейка и установка на ней электрического аппарата: а - монтаж; 6 - демонтаж
Конфигурация и размеры DIN-реек приведены в стандарте IEC 60947-7-2 (Обозначение IEC 60947-7-2:2002 Наименование: Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 7-2. Оборудование вспомогательное. Клеммные колодки с защитным проводом для медных проводников).
Обычно в шкафу на DIN-рейки устанавливают также соединительные клеммы, объединенные по типоразмерам в зависимости от сечения подключаемых проводов. Они предназначены как для подключения внешних проводов, так и для соединения аппаратов, расположенных на разных панелях шкафа (например, на двери).
Номенклатура выпускаемых клеммных соединений очень обширна как по конструктивному исполнению (винтовые, пружинные, для быстрого монтажа, одно- и многоярусные и т. д.), так и по электрическим параметрам (зажимное сечение от 0,14 до 240 мм2, ток до 400 А и напряжение до 1000 В).
На рис. 2 приведены наиболее распространенные клеммы, крепящиеся на любую конфигурацию DIN-рейки: винтовые (а), пружинные (б), для быстрого монтажа (в) и винтовые для заземления, окрашенные в желто-зеленый цвет (г), которые используются для подключения защитных нулевых проводников РЕ.
Если в проекте не предусмотрены отдельные пульты управления, то на фронтальных панелях или передних дверях шкафов управления компонуются:
· измерительные и регулирующие приборы;
· светосигнальная аппаратура;
· аппаратура оперативного назначения (кнопки, переключатели и т. п.);
· мнемосхемы.
Перечисленные аппараты компонуются функциональными группами обычно в порядке хода технологического процесса.
Рис. 2. Типы клеммных соединений: а - винтовые; б - пружинные; в - для быстрого соединения; г - винтовые для заземления
Для шкафов управления напольного исполнения рекомендуемая высота установки управляющей аппаратуры составляет (в мм от пола до нижнего края прибора):
· показывающие приборы и сигнальная аппаратура: 950 - 1800;
· самопишущие и регистрирующие приборы: 110 - 1700;
· оперативная аппаратура управления: 800 - 1600;
· мнемосхемы: 1000-1900.
Предпочтение отдается нижней границе. Этих же значений необходимо придерживаться при монтаже навесных шкафов управления непосредственно на объекте.
Соединения аппаратов и приборов между собой производится в соответствии со схемой соединений. Согласно СНиП 3.05.07-85 присоединение однопроволочных медных жил проводов и кабелей сечением 0,5 и 0,75 мм2 и многопроволочных медных жил сечением 0,35, 0,5 и 0,75 мм2 к приборам и аппаратам, сборкам зажимов должно, как правило, выполняться пайкой, если конструкция их выводов позволяет это осуществить. Если медные жилы указанных сечений крепятся к аппаратам, имеющим выводы для подсоединения под винт или болт, то жилы этих проводов и кабелей должны оконцовываться наконечником.
На рис. 3 показаны различные виды кабельных наконечников, выбираемые в зависимости от конструкции вывода подсоединяемого аппарата, и инструмент для обжимки наконечников.
Рис. 3. Конструкции кабельных наконечников и инструмент для их обжимки: а - кольцевые; б - вилочные: в - для быстрого соединения; г — силовые; д - трубчатые; е - инструмент для обжимки
Однопроволочные медные жилы проводов и кабелей сечением 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 мм2 могут присоединяться непосредственно под винт или болт, а многожильные провода таких же или больших сечений — с помощью наконечников.
Каждый конец провода или жилы кабеля на месте присоединения к аппарату или устройству должен быть пронумерован номером электрической цепи в соответствии с монтажной схемой.
Самым простым методом маркировки является нанесение номера маркером (специальным фломастером) на отрезок ПВХ-трубки, которая надевается на конец провода перед его присоединением к аппарату.
Более прогрессивным методом монтажа проводов является использование держателя, который защелкивается на подключенном проводе и в который вставляется шильдик с нанесенным обозначением электрической цепи (рис. 4, а). На этом же рисунке (рис. 4, б) показаны маркировочные кольца, позволяющие произвести стандартную или индивидуальную маркировку клемм в ряду.
Рис. 4. Современные способы маркировки электрических цепей при монтаже: а - с помощью защелкиваемого держателя; б - с помощью маркировочных колец
Раньше соединительные провода группировались в жгуты с помощью суровых ниток и других ленточных изоляционных материалов. Такая технология была очень трудоемкой, неэстетичной и вызывала неудобства при наладке и ремонте (чтобы заменить провод, необходимо было разделать весь жгут).
Перечисленные недостатки полностью исключаются при использовании перфорированных коробов (рис. 5, а), устанавливаемых по периметру монтажной плоскости и между рядами приборов. В этом случае монтаж производится без выкладки проводов, а после его завершения короба закрываются крышками, что делает вид внутри шкафа более эстетичным. Для объединения проводов межпанельного гибкого соединения (например, между внутренней панелью шкафа и аппаратурой на двери) используется спиральная трубка (рис. 5, б).
Рис. 5. Монтажные аксессуары, используемые при монтаже шкафов и пультов: а перфорированный короб; б — спиральная трубка; в — уплотнитель; г - кабельный наконечник
В зависимости от места установки и соответствующей ему степени защиты (IP) шкафы и щиты автоматики должны быть укомплектованы вводными устройствами соответствующих типов.
Так, для обычных помещений достаточна установка на выводной стороне шкафа резинового уплотнителя (рис. 5, в), в котором вырезается отверстие под подводимую трубу с минусовым допуском. Для более тяжелых условий работы применяются специальные кабельные наконечники (рис. 5, г). Этим же условиям должна соответствовать и вся конструкция шкафа по степени защиты IP.
На рис. 6 показаны общие виды щитов управления системой вентиляции и кондиционирования воздуха (со снятыми дверьми).
Рис. 6. Общий вид щитов управления системой вентиляции и кондиционирования воздуха
Щиты и пульты устанавливаются на объекте после окончания всех строительных и основных отделочных работ, сооружения кабельных каналов, проемов для ввода кабелей и труб, фундаментов и закладных металлоконструкций.
 Условия установки щитов и пультов определяются проектами, однако существует ряд общих требований, которые предусмотрены в СНиП 3.05.07-85:
· полногабаритные шкафные и панельные щиты устанавливаются только на опорных стальных рамах или на бетонном (кирпичном) основании;
· малогабаритные шкафные щиты и модульные щитки монтируются обычно на колоннах, стенах, в проемах и других строительных конструкциях (навесной монтаж) или на полу настойках; крепление осуществляется при помощи болтов, отверстия под которые расположены на задней стенке шкафа;
· пространственное положение щитов и шкафов должно быть строго вертикальным и горизонтальным;
· при наличии вибраций в месте установки щитов и пультов должны применяться специальные амортизирующие устройства;
· полы в помещении, где расположены щиты и пульты не должны быть электропроводными;
· вводы электрических проводок в щиты и пульты осуществляются, как правило, снизу через резиновые уплотнения;
· корпусы металлических щитов и пультов подлежат обязательному заземлению.
Групповой ввод проводов или кабелей, прокладываемых в металлических коробах, осуществляется через люк, который вырезают в стенке щита при его изготовлении.
|
Заземление щитов и пультов
В соответствии с требованиями МСН-205-69, заземлению подлежат металлические щиты и пульты всех назначений, на которых устанавливаются приборы, аппараты и другие средства автоматизации; вспомогательные металлические конструкции для установки электроприемников и аппаратов управления.
Не требуется заземление для отдельно стоящих щитов и пультов, предназначенных для установки неэлектрических приборов и средств автоматизации, например пневматических приборов и регуляторов (без электропитания), манометров и т. п. Электрическая проводка стационарного освещения таких щитов (если оно требуется) должна выполняться в заземленной стальной трубе (вплоть до ввода в осветительную арматуру).
Во взрывоопасных помещениях должны быть заземлены все щиты и пульты, к которым подведен переменный или постоянный ток независимо от его напряжений.
Заземление щитов и пультов производится присоединением заземляющего проводника к их заземляющей скобе сваркой или болтом.
Контрольные вопросы
1. Назовите конструкции кабельных наконечников и инструмент для их обжимки
2. Каким образом производится заземление щитов и пультов производится
3. Каким документом регламентируется заземление щитов САУ
4. Поясните назначение и устройство DIN рейки