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 распределительных пунктов и шкафов

Для того чтобы правильно распределять электроэнергию в цехах, на промышленных предприятиях осуществляется монтаж шкафов различных типов.

В настоящее время вместо устаревших пунктов распределения электроэнергии ПР9000 выпускаются шкафы серии ПР11. Их применяют в целях защиты электролиний при коротких замыканиях и перегрузках на напряжении переменного тока до 660 В (50 и 60 Гц) и напряжении постоянного тока 220 В. В комплекте с пунктами ПР11 поставляются однополюсные и трехполюсные автоматические выключатели АЕ20 с номинальным током нагрузки 63 и 100 А. Вводы распределительных шкафов оснащаются автоматическими выключателями серий А3700, А3790 и АЕ20 с номинальным током 100-630 А.

Установка шкафов должна выполняться строго в вертикальном положении с максимально допустимым отклонением ±5°. Монтируются распределительные шкафы несколькими способами:

утопленным (при установке в нише);

навесным (при установке на конструкциях, колоннах и стенах);

напольным (при установке на полу помещения).

Утопленные шкафы должны иметь степень защиты оболочек IP21, а навесных и напольных – IP21 и IP54 соответственно. Габариты шкафов (L х H х B) зависят от способа их монтажа:

от 750 х 800 х 200 мм до 750 х 1200 х 250 мм – утопленный;

от 650 х 400 х 200 мм до 750 х 1200 х 250 мм – навесной;

от 650 х 800 х 200 мм до 750 х 1500 х 250 мм – напольный.

В зависимости от предусмотренной схемы распределения электроэнергии шкафы оснащаются от 3 до 30 автоматическими однополюсными и от 1 до 12 трехполюсными выключателями.

Вводные выключатели в шкафах навесного и напольного исполнения управляются рукояткой ручного механического привода, устанавливаемой на лицевую сторону шкафа. Рукоятка оснащена запираемым в отключенном положении замком. Выключатели отходящих линий управляются исключительно при открытых дверях распределительного шкафа.

Конструкционные особенности шкафов ПР11 предусматривают обеспечение ввода питающих и отходящих линий с помощью кабеля, как с пластмассовой, так и с резиновой изоляцией, а также проводами в трубах. Подключение осуществляется через съемные крышки, расположенные сверху и снизу шкафа. Алюминиевые проводники сечением от 6 до 25 мм 2 для АЕ2040, а также проводники от 10 до 50 мм 2 для АЕ 2050 , подключаются с помощью зажимов линейных выключателей путем втычного присоединения. Такой же метод подключения проводников предусмотрен и для вводных зажимов пунктов распределения электроэнергии.

Технологические особенности распределительных силовых шкафов серии ПР

На Алма-Атинском и Дивногорском заводах низковольтной аппаратуры изготавливаются распределительные пункты серий:

Вводные автоматические выключатели серии А3700 работают при номинальном токе 400 и 630 А, линейные выключатели серии АЕ2000 – при 63 А, а серии А3700 при 80, 160 и 250 А. На отходящих линиях устанавливаются автоматические выключатели в количестве 4, 6, 8 или 12 штук, что определяется конкретной схемой электрического распределения. Изготавливаются шкафы навесного исполнения и шкафы напольного исполнения.

Способ управления водными и линейными выключателями распределительных шкафов вышеперечисленных серий аналогичны пунктам ПР11Д. Питающие и отходящие линии могут монтироваться с помощью проводов в трубах или же кабелями с бумажной, резиновой и пластмассовой изоляцией. Присоединяются вводные и отходящие линии втычным методом. Внутренняя и наружная стороны шкафов имеют винты для заземления, диаметр резьбы которых составляет не меньше М8.

Габариты шкафов варьируются в зависимости от схемы электрораспределения: от 1100 до 1700 мм – высота, от 1000 до 1100 мм – ширина и от 300 до 350 мм – глубина.

Распределительные пункты серий ПР8501 и ПР8701

Комплектация распределительных шкафов серий ПР8501 и ПР8701, предназначенных для работы на номинальных токах от 160 до 630 А, включает в себя автоматические выключатели серии ВА50. Являясь новой модификацией распределительных устройств, они выполняют функции электрораспределения и защиты электрических установок при возникновении перегрузок или коротких замыканий, а также для единичных экстренных включений и отключений электроцепей и асинхронных двигателей.

Исполнение шкафов различается по:

номинальному току (160, 250, 400 и 630 А)

степени защиты оболочки (IP21 и IP54);

способу установки (напольные, навесные, утопленные).

Для использования в сетях переменного тока до 660 В (50 и 60 Гц) применяются шкафы серии ПР8501, в сетях постоянного тока 220 В – шкафы серии ПР8701.

На вводе шкафы могут оснащаться автоматическими выключателями серий ВА51, ВА55 и ВА56. Функцию линейных выключателей в распределительных силовых шкафах выполняют однополюсные выключатели ВА51-29 и трехполюсные выключатели ВА51-31 и ВА51-35. Благодаря тому, что расцепители автоматических выключателей обладают широкоим диапазоном номинальных токов, осуществляется надежная защита электрических цепей, а также установок разнообразного предназначения. В ближайшем будущем распределительные шкафы серий ПР8501 и ПР8701, оснащаемые новейшими автоматическими выключателями ВА50, полностью заменят шкафы серий ПР11 и ПР20, которые комплектуются выключателями прошлого поколения — А3700 и АЕ2000.

Распределительные силовые шкафы ШРС

Изготавливаются распределительные силовые шкафы серии ШРС на заводах Научно-Производственного Объединения «Электромонтаж». Предназначены они для цеховых электросетей трехфазного тока с напряжением 380 В (50Гц). Особенности шкафов ШРС:

Отходящие линии оснащаются предохранителями ПН2 и НПН2;

Количество отходящих линий варьируется от 5 до 8 единиц в зависимости от схемы;

Номинальный ток при степени защиты оболочки IP22 — 250 и 400 А;

Размеры при номинальном токе 250 А: 1600 х 500 х 380;

Размеры при номинальном токе 400 А: 1600 х 700 х 580;

Шкафы имеют напольное исполнение.

Для сетей постоянного тока до 440 В, а также сетей переменного тока до 660 В, применяются распределительные силовые шкафы, в которых устанавливается автоматический выключатель «Электрон». Они выполняют функции защиты электроцепей от КЗ и перегрузок, и служат для периодического включения и отключения при номинальных режимах.

Шкафы имеют в своей комплектации выдвижные автоматические выключатели:

Э06В на 1000 А, оснащаемые реле максимальной токовой защиты на 250, 400, 630, 800 и 1000 А;

Э16В на 1600 А, оснащаемые реле максимальной токовой защиты на 630, 1000, 1250 и 1600 А.

На шкафы с выключателями серии Э06В устанавливается электромеханический или ручной привод включения, а с выключателями Э16В только электромеханический привод.

Распределительные шкафы ШЭ06В обладают окнами со съемными пластинами. При монтаже ввод кабелей или труб электропроводки осуществляется путем просверливания в съемных пластинах отверстий необходимого диаметра. Для шкафов ШЭ16В предусмотрен только подвод шинопровода ШМА.

Ввод и вывод цепей в любом типе распределительного шкафа может осуществляться сверху, снизу или раздельно (вывод сверху, ввод снизу, и наоборот). В шкафах ШЭ16В предусмотрен шинный отсек для ввода проводников.

Релейные и силовые шкафы ШР и ШС

Данные установки применяются для сетей трехфазного тока до 660В и сетей постоянного тока 500В. Силовые релейные шкафы оснащаются смонтированной аппаратурой управления, защитой и сигнализацией электроцепей собственных нужд подстанций, электростанций и прочих электрических установок.

ШС – шкафы силовые

ШР – шкафы релейные

Выпускаются в металлическом корпусе, изготовленном из листового материала. Габариты бывают четырех видов:

ШС-1, ШР-1 – 600 х 500 х 350 мм (навесные);

ШС-2, ШР-2 – 1000 х 600 х 350 мм (навесные);

ШС-З, ШР-З – 1400 х 800 х 600 мм (навесные);

ШС-4, ШР-4 – 2000 х 900 х 600 мм (напольные).

Для подвода проводов и кабелей, нижняя часть корпуса навесных конструкций имеет овальное отверстие, оборудованное крышкой. К напольным конструкциям шкафов подвод кабелей осуществляется с помощью кабельных каналов или прямиков.

© Все материалы защищены законом РФ об авторских правах и ГК РФ. Запрещено полное копирование без разрешения администрации ресурса. Разрешено частичное копирование с прямой ссылкой на первоисточник. Автор статьи: коллектив инженеров ОАО «Энергетик ЛТД»

Источник