Конспект лекций "Правила составления электромонтажных схем"

Правила  составления электромонтажных схем Суть   электричества   состоит   в   том,   что   поток   электронов   движется   по проводнику   в   замкнутой   цепи   от   источника   тока   к   потребителю   и   обратно. Перемещаясь, эти электроны выполняют определённую работу. Это явление называется –  ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ   ТОК,   а   единица   измерения   носит   имя   ученого,   который первым   исследовал   свойства   тока.   Ампер. Необходимо   знать,   что   ток   при   работе   нагревает,   изгибает   и,   старается   поломать провода и все по чему он протекает. Это свойство следует учитывать при расчетах цепей,   тем   толще   провода   и   конструкции. Если мы разомкнем цепь, ток прекратится, но на зажимах источника тока все­таки будет какой то потенциал, всегда готовый к работе.    Фамилия   ученого   ­   т.е.,   чем   больше   ток, В отличие от тока, напряжение не ломает, а прожигает. Электрики говорят ­ пробивает. Пока генератор вырабатывает энергию, нагрузка ее потребляет и работает (т.е., преобразует электрическую энергию в механическую, световую или   любую другую). Поставив   обычный   рубильник   в   разрыв   провода,  мы   можем   включать   и   выключать нагрузку, когда нам надо. Мощность генератора не должна быть меньше мощности нагрузки.   Нельзя   к   слабому   генератору   подключать   мощную   нагрузку. Мощность   ­ произведение напряжения и тока. За единицу принят Ватт. Эта величина показывает, какой ток потребляет нагрузка при таком напряжении. Р=U х Абсолютно все материалы, в той или иной степени, могут проводить ток. Для оценки   «меры»   проводимости   вывели   единицу   электрического   сопротивления,   и назвали   её   ОМ,   а   материалы,   в   зависимости   от   их   «способности»   пропускать   ток, разделили на группы.     Такими   свойствами   обладают, Одна   группа   материалов   это проводники.   Проводники   без   особых   потерь проводят ток. К проводникам относятся материалы, имеющие сопротивление от нуля до   100   Ом/м.   металлы. Другая   группа   – диэлектрики.   Диэлектрики   тоже   проводят   ток,   но   с   огромными потерями. Их сопротивление от 10000000 Ом и до бесконечности. К диэлектрикам, в своем  большинстве, относятся  неметаллы,  жидкости  и  различные   соединения   газов. Сопротивление 1 Ом означает, что в проводнике сечением 1 кв. мм и длиной 1 метр потеряется 1 Ампер тока.     в   основном, Величина   обратная   сопротивлению   – проводимость.   Величину   проводимости того   или   иного   материала   всегда   можно   найти   в   справочниках.   Удельные сопротивления и проводимости некоторых материалов приведены в таблице  МАТЕРИАЛ Удельное сопротивление Удельная проводимость Серебро Медь 0,016 0,01786 62,5 56 Золото Алюминий Вольфрам Латунь Железо Свинец Платиноиридиевый сплав Никелин Константан Хромоникель Графит Уголь 0,024 0,0286 0,055 0.071 0,1 ­ 0,15 0,21 0,25 0,43 0,5 1,1 13 40 41,6 35 18 14,1 10 ­ 7 4,8   2,3 2 0,91 0,08 0,025 Твердые изоляторы От 10(в степени 6) и выше 10(в степени минус 6) Фарфор Эбонит 10(в степени 19) 10(в степени минус 19) 10(в степени 20) 10(в степени минус 20) Жидкие изоляторы От 10(в степени 10) и выше 10(в степени минус 10) Газообразные От 10(в степени 14) и выше 10(в степени минус 14) Из таблицы можно видеть, что самыми проводящими материалами являются – серебро,   золото,   медь   и   алюминий.   В   силу   высокой   стоимости   серебро   и   золото применяется  только   в  высокотехнологичных   схемах.  А   медь  и   алюминий  получили широчайшее   применение   в   качестве   проводников.   что нет абсолютно проводящих материалов, поэтому при расчетах всегда надо учитывать, что в проводах теряется ток и падает напряжение.   Еще   видно, Современное   электрическое   оборудование   в   своей   работе   использует многочисленные технологические процессы, протекающие по различным алгоритмам. Работнику, занимающемуся его эксплуатацией, обслуживанием, монтажом, наладкой и ремонтом, необходимо иметь достоверную информацию обо всех их особенностях.     Электрические   схемы   создаются   для   электриков   всех   специальностей,   имеют различные особенности оформления. Среди способов их классификации используется деление на: принципиальные; монтажные. Оба типа схем взаимосвязаны. Они дополняют информацию друг у друга, выполняются по единым стандартам, понятным всем пользователям, имеют отличия по назначению: принципиальные электрические схемы создаются для показа принципов работы и взаимодействия составляющих элементов в порядке очередности их срабатывания. Они демонстрируют логику, заложенную в технологию применяемой системы; монтажные   схемы   изготавливаются   как   чертежи   или   эскизы   частей электрооборудования,   по   которым   выполняется   сборка,   монтаж   электроустановки. Они   учитывают   расположение,   компоновку   составных   частей   и   отображают   все электрические связи между ними. Монтажные схемы создаются на основе принципиальных и содержат всю необходимую информацию   по   производству   монтажа   электроустановки,   включая   выполнение электрических   соединений.   Без   их   использования   создать   качественно,   надежно   и понятно   для   всех   специалистов   электрические   подключения   современного оборудования невозможно. Задача   монтажных   схем   показать,   как   должны   монтироваться   элементы электрической   сети   или   устройства.   Если   реле   имеет   несколько   контактов,   то   все контакты обозначаются. На чертеже они ставятся так, как будут стоять после монтажа, места   присоединения   проводов   рисуются   там,   где   они   действительно   должны крепиться,   и   т.п.   Ниже,   на   левом   рисунке   показан   пример   принципиальной электрической   схемы,   а   на   правом   рисунке   монтажная   схема   того   же   самого устройства. Вначале разработчик создает принципиальную схему, на которой показывает все применяемые им элементы и способы их подключения проводами. Пример простого  подключения двигателя  постоянного тока к силовой  цепи с помощью контактора К, и двух кнопок Кн1 и Кн2 демонстрирует этот способ. Мощные   силовые   нормально   разомкнутые   контакты   контактора   1­2   и   3­4 позволяют управлять работой электродвигателя М, а 5­6 применяется для создания цепи   самоудержания   обмотки   А­Б   под   напряжением   после   нажатия   и   отпускания кнопки Кн1 «Пуск» с замыкающим контактом 1­3. Кнопка Кн2 «Стоп» своим размыкающим контактом снимает питание с обмотки контактора К. На   электродвигатель   подается   положительный   потенциал   напряжения   «+»   по проводу,   промаркированному   цифрой   «1»   и   «—»   —   «2».   Остальные   провода обозначены   цифрами   «5»   и   «6».   Способ   их   маркировки   может   быть   и   другим, например, с добавлением букв и символов. Таким способом на принципиальной схеме показываются все контакты обмоток, коммутационных   аппаратов   и   соединительные   провода.   Также   могут   обозначаться другие необходимые для работы сведения. После   того,   как   принципиальная   электрическая   схема   создана   под   нее разрабатывается монтажная. На ней изображаются те элементы, которые задействованы в   работе.   Причем   могут   показываться   как   все   существующие   контакты коммутационных аппаратов, кнопок (пример Кн1 и Кн2), контакторов и реле, так и только используемые в рассматриваемом случае (пример контактора К) для упрощения восприятия. Все монтажные единицы нумеруются с присвоением индивидуального номера каждой позиции. Например, на нашей схеме обозначены: 01 — клеммник подключения силовых цепей; 02 — контакты электродвигателя; 03 — контактор; 04 — кнопка «Пуск»;      05 — кнопка «Стоп». Контакты кнопок, реле, пускателей и всех электрических элементов схемы нумеруются на   корпусе   каждого   прибора   или   указываются   определенным   положением   в технической документации. Изображения   проводов   выполняются   линиями   прямого   направления   и   маркируются тем же способом, как и на принципиальной схеме. В рассматриваемом варианте им присвоены номера 1, 2, 5, 6. Во   время   сборки   сложных   цепей   удобно   работать   сразу   с   монтажной   и принципиальной   схемами.   Они   дополняют   общую   информацию,   которую   бывает сложно удержать в памяти. Обозначения приборов и аппаратов С лицевой стороны панелей, шкафов управления делаются надписи, поясняющие оперативному персоналу назначение каждого электрического устройства, а у коммутационных аппаратов — положение переключающего органа, соответствующее каждому режиму. Ключи и кнопки подписываются по совершаемому действию, например, «Пуск», «Стоп», «Тест». На сигнальных лампочках указывается характер воздействующего сигнала, например, «Блинкер не поднят». С обратной стороны панели против каждого элемента размещается наклейка (обычно круглой формы) с указанием дробью монтажной позиции согласно схемы вверху и краткого обозначения по схеме монтажа внизу, например, 019/HL3 — для лампы сигнализации. Обозначения проводов При монтаже оборудования на каждое окончание провода надевают кембрики подписанные устойчивыми к выгоранию на свету и несмываемыми чернилами, обозначающими принятую маркировку. Их подключаются к указанным клеммам. Когда в обозначении встречаются только цифры «0», «9». «6», то после них ставят точку, исключающую неправильное прочтение информации при рассмотрении надписи с обратной стороны. Для простого оборудования этого приема бывает достаточно. На сложных и разветвленных системах добавляют обратный адрес конца. Он состоит из двух частей: 1. вначале идет нумерация позиционного обозначения элемента, подключаемого на обратной стороне; 2. далее — номер клеммы. Например, на клемме 2 кнопки Кн2 должен быть подключен провод с надетым кембриком, подписанным 5—04—3. Эта надпись расшифровывается:    5 — маркировка провода по монтажной и принципиальной схеме; 04 — номер монтажной единицы кнопки «Пуск»; 3 — № клеммы Кн1. Последовательность чередования, как и применение скобок или других разделителей обозначений может меняться, но, важно ее делать однообразно на всех участках электроустановки. Маркировка должна быть выполнена в строгом соответствии с рабочими чертежами и монтажной схемой. Она позволяет специалистам читать смонтированную схему с натуры так же удобно, как и с бумажного листа, что требуется делать быстро при поиске неисправностей или профилактических обслуживаниях. Для информации: раньше маркировка концов проводов выполнялась: надеванием фарфоровых наконечников с нанесением обозначений масляными красками; подвешиванием алюминиевых жетонов с отчеканенной информацией; закреплением картонных бирок с надписями тушью или карандашами; другими доступными способами. Монтажную схему может дополнять или заменять таблица соединений проводов. Она указывает: маркировку каждого провода; начало его подключения; обратный конец; марку, тип металла, площадь поперечного сечения; другие сведения.          Маркировка провода Откуда выходит Куда приходит Марка, тип, площадь А12 В14 SA­4 SA­2 QF­3 SA­7 ПВГ (2,5 мм кв) ПВГ (1,5 мм кв) Обозначения кабелей Обязательным элементом каждой электроустановки является кабельный журнал, создаваемый для каждого индивидуального присоединения на сложных участках или один общий для нескольких простых. В нем содержится полная информация о каждом подключении кабеля. Например, на открытом распределительном устройстве подстанции 110 кВ с силовыми секционированными шинами и выключателями, управляющими работой 25 воздушных ЛЭП создается монтажное присоединение для каждой ВЛ. Ему присваивается индивидуальный номер, который указывается в документации и на оборудовании. Линии №19 из этого ОРУ дается оперативное диспетчерское название по основному населенному пункту питания и монтажное обозначение, например, 19-СЛ, которое проставляется на всем оборудовании, включая вторичные кабельные сети этой ВЛ на подстанции. Кроме принадлежности кабеля к линии в кабельном журнале и на оборудовании указывается его атрибут по назначению, например: измерительным цепям тока или напряжения; схеме автоматики или управления; защитам; сигнализации; блокировке; другим вторичным устройствам. При монтаже электрических схем могут использоваться кабельные линии различной протяженности. На входе в панель или шкаф их количество может быть довольно большим. Все они маркируются по обоим концам, а также при переходах через стены здания и другие строительные конструкции. На кабель вывешивается бирка с информацией, указывающей его принадлежность, назначение, марку, состав жил. При его разделке каждый провод маркируется. На кончики, подключаемые к электрической схеме, наносится информация о принадлежности к кабелю, номере коммутируемой клеммы на клеммнике и обозначение цепочки. Свободные жилы кабеля, находящиеся в резерве, как и рабочие должны вызваниваться и маркироваться. Но, на практике это требование осуществляют довольно редко. Особенности обозначения отдельных элементов на монтажных схемах По местным условиям иногда отходят от общепринятых правил, облегчают вычерчивание схем и монтаж электрических цепей не в ущерб их чтению с натуры. Чаще всего это проявляется при: навесном монтаже деталей прямо на контактные выводы реле и приборов; установке коротких, хорошо различимых перемычек. Навесной монтаж Пример установки диодов VD4 и VD5 параллельно выводам обмоток А-В у реле К3 и К4 показан на фрагменте монтажной схемы.         В этой ситуации они монтируются напрямую, без маркировки и подписей. Перемычки На этом же фрагменте показано установка перемычки между одноименными выводами А обмоток тех же реле. Монтаж электрического оборудования выполняется по принципиальной и монтажной схемам, созданным по единым правилам. Он должен отвечать требованиям наглядности, доступности, информативности чтобы ремонт и эксплуатационные работы проводились быстро и качественно. 13.12.17   Тема. Общие сведения об электропроводках. Изучение конструкции  проводов. Изучение конструкции  кабелей Электропроводкой   называется   совокупность   изолированных   проводов   и кабелей   с   элементами   их   крепления,   защитными   и   поддерживающими конструкциями.  Электропроводка   обеспечивает   подвод   электроэнергии   к   электроприемникам потребителя.   При   проектировании   электропроводок   следует   руководствоваться действующими   "Правилами   устройства   электроустановок"   (ПУЭ),   "Нормами технологического   проектирования   электроустановок"   и   "Строительными   нормами иправилами" (СниП). Внутренней является электропроводка, проложенная внутри помещения. Наружной   называется   проводка,   проложенная   по   наружным   стенам   зданий   и сооружений, под навесами и т.п., а также между зданиями на опорах (не более четырех пролетов длиной по 25 м) вне улиц и дорог. В целях экономии дефицитных проводов с медными жилами в настоящее время  для электропроводок применяют провода и кабели преимущественно с алюминиевыми  жилами. Медные провода и кабели прокладывают лишь в случаях, оговоренных  «Правилами устройства и эксплуатации электроустановок», например, в пожаро­ и  взрывоопасных помещениях, в зданиях со сгораемыми перекрытиями. Прокладка проводов и кабелей с алюминиевыми жилами в принципе не  отличается от прокладки проводов и кабелей с медными жилами, но выполняется с  большей осторожностью, во избежание повреждения жил ввиду их меньшей  механической прочности по сравнению с медными. Работая с алюминиевыми  проводами, не следует допускать многократных перегибов в одном и том же месте,  надрезов жил при зачистке изоляции. Проводом называют одну неизолированную либо одну и более  изолированную металлическую токопроводящую жилу, поверх которой в  зависимости от условий прокладки и эксплуатации может иметься  неметаллическая оболочка, обмотка или оплетка волокнистыми материалами. Провода могут быть голыми и изолированными. Голыми называются провода, у которых поверх токопроводящих жил  отсутствуют защитные или изолирующие покрытия. Голые провода марок ПСО,  ПС, А, АС и др. применяются, как правило, для воздушных линий  электропередач. Изолированными называются провода, у которых токопроводящие жилы покрыты изоляцией, а поверх изоляции имеется оплетка из хлопчатобумажной пряжи или  оболочка из резины, пластмассы или металлической ленты. Изолированные провода  подразделяются на защищенные и незащищенные. Защищенными называются изолированные провода, имеющие поверх  электрической изоляции оболочку, предназначенную для герметизации и защиты от  внешних климатических воздействий. К ним относятся провода марок АПРН, ПРВД,  АПРФ и др. Незащищенными называют изолированные провода, не имеющие поверх  электрической изоляции защитной оболочки (провода марок АПРТО, ПРД,  АППР, АППВ, ППВ и др.) Шнуром называют провод, состоящий из двух и более изолированных  гибких или особо гибких жил сечением до 1,5 мм², скрученных или уложенных  параллельно, покрытых защитной изолирующей оболочкой. Кабелем называется одна или несколько скрученных вместе изолированных  жил, заключенных в общую резиновую, пластмассовую, металлическую оболочку  (НВГ, КГ, АВВГ и др). Для электропроводок силовых и осветительных сетей, выполняемых внутри  садовых домиков и дач, а также на территории садовых участков, применяются  изолированные установочные провода и небронированные силовые кабели с резиновой  или пластмассовой изоляцией в металлической, резиновой или пластмассовой оболочке с сечением фазных жил до 16 мм². Токопроводящие жилы установочных проводов имеют стандартные сечения в мм: 0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0 и т.д. Сечение провода  рассчитывают по следующей формуле: S = ?D2 : 4 где S ­ сечение провода, мм²; п ­ число, равное 3,14; D ­ диаметр провода, мм. Диаметр токоведущей жилы (без изоляции) измеряют штангенциркулем или микрометром. Сечение жил многопроволочных проводов определяют по сумме  сечений всех входящих в жилу проволок. Изоляция установочных проводов рассчитана на определенное рабочее  напряжение. Поэтому при выборе марки провода следует учитывать, что рабочее  напряжение, на которое рассчитана изоляция провода, должно быть больше  напряжения питающей электрической сети. Напряжение сети  стандартизировано: линейное напряжение ­ 380 В, фазное ­ 220 В, а установочные  провода выпускаются на номинальное напряжение 380 В и выше, поэтому, как  правило, они пригодны для устройства электропроводок. Установочные провода должны соответствовать подключаемой нагрузке.  Для одной и той же марки и одного и того же сечения провода допускаются  различные по величине нагрузки, которые зависят от условий прокладки.  Например, провода или кабели, проложенные открыто, лучше охлаждаются, чем  проложенные в трубах или скрытые под штукатуркой. Провода с резиновой  изоляцией допускают длительную температуру нагрева их жил, не  превышающую 65°С, а провода с пластмассовой изоляцией ­ 70°С. Сечение токопроводящих жил выбирают исходя из предельного  допустимого нагрева жил, при котором не повреждается изоляция проводов.