Монтаж электрощитов и пультов управления устройств автоматизации
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;
Практически все современные аппараты и устройства предназначены для установки на DIN-рейку, которая крепиться на заднюю стенку шкафа, специальную монтажную панель или за стойки на боковых стенках шкафа. Такое крепление достаточно надежное и позволяет быстро и легко произвести установку или демонтаж аппарата.
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.
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;
аппаратура оперативного назначения (кнопки, переключатели и т. п.);
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;
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 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.
Бондарь Е. С. Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования воздуха
Источник
Монтаж электрощитов и пультов управления
Щит управления — металлическая конструкция в виде шкафа или панели, предназначенной для размещения на ней технических средств автоматики, позволяющих осуществлять дистанционный контроль и управление технологическим процессом.
Шкафные щиты (шкафы) — это закрытые устройства, устанавливаемые как в специальных диспетчерских или аналогичных помещениях, так и непосредственно в производственном помещении.
Панельные щиты — открытые устройства — устанавливаются в специализированных помещениях (в распределительных пунктах, так называемых (РП), защищенных от пыли с ограниченным доступом обслуживающего персонала соответствующей квалификации).
Пульт управления — закрытая металлическая конструкция в виде стола специальной формы, на котором размещены технические средства дистанционного кош роля и управления.
При наличии большого количества аппаратуры к пульту добавляется щит сигнализации с мнемосхемой управляемого процесса. Этот щит может быть непосредственно пристыкован к лицевой части пульта либо установлен на некотором удалении от него.
Мнемосхема представляет собой упрощенную графическую схему технологического процесса в формализованном виде. В эту схему встраивается светосигнальная арматура.
Щиты и пульты управления могут быть однопанельными, одношкафными, а также многопанельными и многошкафными. Их пространственная компоновка зависит от конкретных условий производственного процесса, количества и вида средств автоматизации, удобства и безопасности их обслуживания.
На лицевой стороне щитов, не имеющих пульта, размещают измерительные приборы, регуляторы, сигнальную светоаппаратуру, переключатели и т.д. Аппаратура на щитах и пультах располагается в порядке прохождения всех операций технологического процесса.
Основные работы при монтаже электрощита или пульта управления
При монтаже щитов выполняют следующие работы:
1.Транспортировка панелей к месту установки.
3.Сборка металлических конструкций щита.
5.Монтаж приборов и аппаратов.
6.Монтаж проводов на панелях.
7.Монтаж контрольных кабелей.
8.Разводка и подключение проводов и жил контрольных кабелей.
Как правило монтаж проводов на панелях выполняют на заводе. Однако и на месте установки щита электромонтеру приходится часто монтировать провода на панелях. Это вызвано с вносимыми в проект монтажа изменениями, вызванными новыми требованиями, заменой оборудования и другими причинами.
Панели транспортируют в вертикальном положении. Для удобства перевозки и подъема отдельных панелей блоков завод снабжает их инвентарными приспособлениями. Инвентарные приспособления свободностоящих панелей и блоков демонтируют после их окончательной установки, а присланных панелей и блоков до их установки.
Панели транспортируют в соответствии последовательности монтажа. Вторичные приборы и аппараты, доставляемые отдельно от панелей, подают не щит только после окончания установки панелей.
Распаковывать панели следует в закрытых помещениях после окончания всех строительных работ на месте их установки. При распаковке необходимо осторожно, без резких ударов, вскрыть ящик, освободить панель от креплений к дну ящику, снять защитный чехол и другие упаковочные материалы, осмотреть и очистить наружные наружные поверхности от пыли и остатков упаковочного материала.
При установке панелей над кабельными каналами в строительном основании должны быть предусмотрены специальные конструкции, на которые их устанавливают и крепят в 3 – 4 точках.
Элементы щита расстанавливают согласно проекту, выравнивают их в горизонтальной и вертикальной поверхностях.
Монтаж шинок в панелях управления
Перед прокладкой шинок необходимо внимательно изучить чертеж их расположения и комплектовочную документацию. По чертежу определяют место расположения каждой шинки и раскладывают их у места установки. Концы шинок и места их закрепления в держателях тщательно зачищают и смазывают тонким слоем вазелина.
Набирают шинодержатели на специальные рейки. Устанавливают рейки с шинодержателями на верхние части торцевых стенок панелей. Затем шинки прокладывают, выверяют и окончательно закрепляют в держателях.
После закрепления шинок их окрашивают. Если шинки доставлены с завода покрашенными и краска хорошо сохранилась, то их не окрашивают.
После окончания монтажа измеряют сопротивление изоляции шинок мегомметром на напряжение 1000 или 2500 В. Затем к шинкам подключают провода от секционных рубильников и контрольные кабели от щита постоянного тока и панелей центральной сигнализации. Провода от панелей защиты и управления подключать к шинкам не следует. Они подсоединяются наладчиками после окончательной проверки монтажа.
Монтаж вторичных аппаратов, приборов и деталей оформления щита
На панелях щита размещают аппараты, приборы и детали оформления щита. К первым относятся ключи управления, переключатели, реле, рубильники, предохранители, накладки контактные; ко вторым – сигнальные и электроизмерительные приборы. Деталями оформления являются элементы мнемонической схемы, рамки для надписей, буквы накладные и др. Прежде чем приступить к монтажу указанных элементов на панелях, по чертежам следует установить места и типы этих элементов.
Приборы и аппараты надо тщательно осмотреть и проверить наличие контактных и крепежных деталей.
Электроизмерительные приборы и реле должны быть переданы наладчикам для проверки и регулировки.
Приборы и аппараты имеют различные способы установки и закрепления на панели, а так же различные способы подключения к ним проводов. Приборы и аппараты, устанавливаемые с лицевой стороны панели, по способу подключения можно разделить на три группы.
Монтаж на щите приборов и электрических аппаратов с задним подключением
В первую группу входят приборы и аппараты только с задним подключением. К ним относятся щитовые электроизмерительные приборы, ключи и кнопки управления, арматура сигнальных ламп, световые табло, сигнальные индикаторные приборы и т.д. Для этих приборов характерно то, что их контактные зажимы, провода, подключаемые к ним, не проходят сквозь панель и находятся на достаточном расстоянии от панели. Поэтому случайные замыкания на корпус практически исключено.
Монтаж на щите приборов и электрических аппаратов с передним подключением
Вторую небольшую группу составляют приборы, рассчитанные только на переднее подключение. К этой группе , например, относятся электрические счетчики. Для их подключения провода необходимо пропустить через панель, в которой вырезают окно или высверливают отверстия. В этих случаях должны быть приняты меры для предупреждения замыкания на корпус панели. Для чего окна обрамляют рамкой из изоляционного материала, а изоляцию проводов усиливают, надеванием на них трубки из изоляционного материала.
При подключении проводов к этим приборам следует быть очень внимательным, так как отсутствует наглядность и вероятность ошибочного подключения возрастает.
Монтаж на щите приборов и электрических аппаратов с передним и задним подключением
К третьей группе, наиболее обширной, относятся приборы и аппараты, рассчитанные и для переднего и для заднего подключений. При их монтаже с передним подключением пользуются теми же приемами, что и для первой группы.
При монтаже с задним подключением необходимо предусмотреть изоляцию шпилек и колков, проходящих через отверстия панели. Для этого на шпильки и колки надевают трубки из изоляционного материала.
Аппараты и приборы устанавливают в заранее подготовленные отверстия и закрепляют их хомутами, шпильками или винтами к панели.
Приборы и аппараты следует устанавливать вдвоем. Один электромонтер (старший) находится с лицевой стороны панели и контролирует правильность установки прибора, а второй находится за панелью и закрепляет этот прибор.
Монтаж деталей оформления электрощита
Монтаж деталей оформления щита прост. Накладные буквы укрепляют на панели путем приклеивания. Накладные элементы мнемонической схемы крепят винтами, шпильками или приклеивают.
Монтаж проводов на панелях щитов
Обычно заводы выпускают панели щитов в смонтированном виде. Однако при реконструкции вторичных устройств приходится выполнять монтаж проводов на заводских резервных панелях или на панелях, полностью поставляемых на месте установки.
Существуют следующие способы монтажа проводов на панелях:
1) с жестким креплением проводов к панели;
2) на перфорированных профилях и дорожках;
3) воздушными пакетами без крепления проводов к панели;
Последние два способа наиболее прогрессивны, они получили наибольшее распространение.
Первый способ с жестким креплением проводов к панели сейчас почти не применяется, поэтому рассматривать его не будем. В своей практике вы можете встретиться с таким видом крепления.
Прокладка проводов на перфорированных профилях и дорожках
Этот способ прокладки проводов относится к виду монтажа с жестким креплением, но основанием служит не панель, а перфорированные профили или дорожки. Провода прокладывают по прокладкам из электрокартона или лакоткани, отделяющим потоки проводов от металлического перфорированного основания. Их крепят к основанию при помощи полосок-пряжек. Вместе крепления на поток проводов накладывают дополнительную изоляцию.
Перфорированные профили применяют в местах гибких связей (например, в местах переходов потоков проводов с неподвижных панелей на подвижные) и крепят к панели электросваркой.
На перфорированных дорожках выполняют открытую однослойную прокладку широких потоков проводов. Перфорированные дорожки обходятся очень дешево, та как их изготавливают из отходов заводов, применяющих для изделий большое количество листового перфорированного металла. Провода можно прокладывать на дорожках отдельно от панелей в мастерских. На монтажной площадке остается исполнить монтаж это навесить готовые потоки проводов, смонтированные на перфорированных дорожках.
Прокладка проводов воздушными пакетами
Этот способ монтажа относится к категории свободной прокладки проводов. Его часто применяют при монтаже коротких потоков (при монтаже проводов, перемычек между близстоящими на панелях аппаратами и приборами, при разводке проводов и жил контрольных кабелей).
Прокладка проводов воздушными пакетами исключает трудоемкую работу по разметка и сверлению панелей, создается экономия в расходовании электрокартона и лакоткани. Так как воздушный пакет имеет недостататочную жесткость, то для устранения этого недостатка пакеты проводов собирают вокруг стальных прутков или крепят к натянутым отрезкам стальной проволоки (струнам).
На коротких участках монтаж проводов воздушными пакетами состоит из разматывания проводов с бухты и их правки, отмеривания и отрезания проводников необходимой длины, комплектования нарезанных проводов в пакет прямоугольной, чаще круглой формы, закрепление его временными бандажами из изоляционной ленты, крепления проводов в пакете и снятия временных бандажей. Провода в пакете закрепляют монтажной лентой с кнопками.
Для формирования длинных пакетов проводов на стальном прутке, предварительно следует изготовить каркас, сделанный из стального прутка диаметров 5 – 6 мм. Этот каркас изолируют двумя слоями лакоткани. Заготовленные провода укладывают вокруг каркаса так что образуется пакет круглой формы и закрепляют полосками-пряжками.
Источник
