Com fer i implementar tu mateix un petit projecte d'instal·lació elèctrica

En el procés d'explotació d'instal·lacions elèctriques o de millora del funcionament dels equips, de vegades és necessari realitzar de forma independent petites obres d'instal·lació i posada en marxa sense la participació d'organismes especialitzats que realitzin projectes d'aquestes instal·lacions elèctriques per encàrrec amb la seva posterior instal·lació.

Abans de començar aquests treballs, cal establir la seva conveniència, després formular clarament la tasca, recopilar dades inicials, determinar l'abast d'equips, dispositius, productes de cable i cablejat, materials d'instal·lació, etc., pensar en llocs per instal·lar dispositius elèctrics, connectar-los a la xarxa elèctrica i modes de funcionament d'emergència, problemes de seguretat elèctrica, cost de treball.

El disseny és un procés creatiu i no es pot regular de manera estricta, però cal tenir en compte una sèrie de restriccions i directrius proporcionades en diverses biblioteques normatives i de referència i condicions locals per a la implementació del projecte.Es tracta d'una sèrie de documents que són bàsics i determinen tot el procés de disseny, instal·lació i funcionament d'equips elèctrics: Normes per a la instal·lació elèctrica (PUE), Normes i normes de construcció (SNiP), Normes de funcionament tècnic (PTE), Normes de seguretat (PTB).

El disseny en si consta de diverses etapes obligatòries. El primer és definir i preparar el treball. La formulació del problema la realitzen treballadors dels serveis relacionats: mecànics, tecnòlegs, etc. Si es tracta de la millora de la pròpia instal·lació elèctrica, la declaració del problema la realitzen els electricistes. La tasca s'elabora després d'una consideració acurada de la situació.

Com més acuradament pensada sigui la tasca, més èxit serà el disseny i la instal·lació posteriors. L'encàrrec ha de reflectir la situació existent, la situació, i també preparar esbossos detallats, per exemple, instal·lacions, edificis. La tasca fixa una tasca concreta que reflecteix una necessitat real: augmentar la productivitat i la seguretat laboral, estalviar electricitat, aigua, combustible, etc., millorar la qualitat del control de nivell, pressió, temperatura, instal·lar equips de control i senyalització en alguna habitació, utilitzant un determinat tipus d'equips, etc.

Per exemple, a la FIG. 1 mostra esquemàticament el subministrament d'aigua dels nodes tecnològics del taller. Hi ha un dipòsit d'emmagatzematge d'aigua i pressió constant 1 situat al terrat de l'edifici i equipat amb un tub de desbordament 2. L'aigua entra al dipòsit per la canonada d'alimentació 3 des de la bomba 4. El nivell d'aigua al dipòsit és controlat pel personal del taller . Quan el nivell d'aigua s'acosta al límit superior, l'excés d'aigua flueix per la canonada 2 cap al clavegueram.

Arròs. 1.Sistema de subministrament d'aigua amb aigua de procés

Aquest sistema té una sèrie d'inconvenients. Aquí hi ha un important consum excessiu d'aigua, ja que el personal de treball no sempre nota el desbordament del dipòsit, i apagar la bomba no sempre és rendible, ja que amb el consum constant d'aigua del dipòsit per a necessitats tecnològiques, el nivell gotes i es perd aigua.

Si la bomba no s'apaga de manera que funcioni contínuament i el subministrament d'aigua està regulat per la vàlvula 5 de la canonada 4, fins i tot amb aquest mètode no es garanteix que no hi hagi fuites d'aigua a causa de la inconsistència del flux d'aigua de la A més, hi ha un excés de consum d'electricitat i desgast de la bomba en funcionament constant 6.

Cal establir la tasca general del treball previst:

• reduir el consum i el consum excessiu d'aigua;

• reduir la sobrecàrrega de potència;

• reduir el desgast de la bomba i el seu motor elèctric;

• millora de les condicions de treball;

• no distreure l'atenció del personal, treballadors de la realització de la seva feina principal;

• millora de la qualitat del subministrament d'aigua.

Com podeu veure, a aquest senzill sistema de subministrament d'aigua podeu establir una sèrie d'objectius efectius, l'assoliment dels quals millorarà significativament el funcionament i l'economia del sistema.

La recollida de dades inicial va demostrar que la bomba instal·lada està equipada amb un motor elèctric 4A80A2 amb dades nominals: velocitat de rotació 2850 rpm, tensió alterna 380 V, 50 Hz, 3,3 A, eficiència-0,81, cosφ = 0,85, Azn = 6,5; dipòsit amb una capacitat d'1,5 m3 (el dipòsit no està connectat a terra), alimentant 1 canonada amb un diàmetre de 42 mm.

Després de les etapes de definició del problema i recollida de les dades inicials, cal analitzar-lo, esbossar la direcció desitjada per resoldre el problema i prendre una decisió.

El problema es pot resoldre instal·lant un regulador de nivell de canonada d'alimentació al dipòsit. Però aquesta solució no es pot considerar satisfactòria, ja que, resolent el problema de la regulació del nivell, no complim els requisits per estalviar energia i reduir el desgast de la bomba.

És possible instal·lar una vàlvula de control a la canonada amb un actuador elèctric controlat per sensors de nivell al dipòsit. Aquí hi ha desavantatges del mètode anterior, així com un major consum d'equips elèctrics.

De la discussió d'aquestes opcions, es desprèn clarament: el nivell del dipòsit s'ha de controlar engegant la bomba quan el nivell d'aigua baixa i, clarament, l'encesa ha de ser automàtica.

Aleshores cal formular la tasca, és a dir. defineix l'abast del projecte. A l'hora de dissenyar, hauríeu de:

1) desenvolupar un esquema esquemàtic de la font d'alimentació i protecció del motor elèctric;

2) desenvolupament d'un esquema esquemàtic del control automàtic;

3) desenvolupament d'un diagrama esquemàtic d'alarma;

4) seleccionar equips elèctrics i de control i senyalització;

5) preparar plànols i tipus d'arranjament d'equips i aparells elèctrics;

6) elaborar esquemes elèctrics o, com també s'anomenen, esquemes i connexions elèctrics;

7) seleccionar productes de cable i cable i productes d'instal·lació;

8) si no serà possible utilitzar mètodes estàndard per instal·lar equips i col·locar cables elèctrics, es preparen els esbossos corresponents;

9) col·locar els equips elèctrics i els equips de control i senyalització a la planta mitjançant símbols;

10) elabora un pla de producció de treball, posada en marxa de la instal·lació elèctrica;

11) fer una valoració, és a dir. determina el cost de l'equip i, si cal, el cost dels treballs d'instal·lació.

El disseny en si consisteix en el desenvolupament de la composició dels mitjans tècnics, el treball dels quals correspon a tots els punts dels requisits de l'encàrrec. Les connexions (esquemes) d'aquests dispositius han de proporcionar els algorismes especificats per al funcionament de la instal·lació elèctrica amb la màxima eficiència i seguretat per al personal. Per tant, en aquest cas, l'esquema d'alimentació no era satisfactori, cal redissenyar-lo.

Mostrem el procés de disseny en la seqüència anterior, paràgrafs numerats.

1. Per accionar el motor elèctric, és a dir. E. per a la conversió d'electricitat es necessita un arrancador, per al qual agafem un arrancador magnètic tipus PME-122. El tipus d'arrencada depèn del corrent nominal del motor. Amb el nostre corrent de 3,3 A, el corrent nominal més proper de l'arrencada és de 10 A, que es reflecteix amb el primer dígit del seu tipus.

A més, com que l'arrencada s'instal·la a l'interior, ha de tenir una funda protectora: aquest és el número 2 en el tipus d'arrencada (en paral·lel, us informarem que 1 és un motor d'arrencada sense estoig, 3 està protegit de la pols, el el grau de protecció és IP54).

A més, el motor elèctric ha de tenir protecció contra sobrecàrregues, i això es fa mitjançant un relé tèrmic elèctric. L'arrencada té aquest relé, el seu tipus és TRN-10.La presència de protecció tèrmica en el tipus d'arrencada es reflecteix amb el tercer dígit, en aquest cas — 2 (1 — arrencador no reversible sense protecció, 2 — irreversible amb protecció, 3 — reversible sense protecció, 4 — reversible amb protecció).

Escollim el corrent estàndard del relé tèrmic: 4 A, és a dir. el més proper més gran que el corrent del motor. Atès que el relé té la capacitat de regular el corrent de funcionament dins de petits límits, hem introduït al projecte una indicació del valor d'aquesta regulació d'acord amb el corrent de càrrega durant el funcionament normal del motor elèctric.

A més d'aquest tipus, hi ha altres aperitius, per exemple Sèrie PML amb relés tèrmics elèctrics incorporats RTL. En el nostre cas, seria possible utilitzar un arrencador PML-121002V, però no compleix alguns requisits per part del circuit de control, que es comentaran al paràgraf 3 del projecte.

A més, la línia d'alimentació de la bomba també necessita protecció contra corrents de curtcircuit, així com un dispositiu que permeti desconnectar l'arrencada i el motor elèctric de la xarxa de subministrament si cal. Aquests requisits es poden complir amb un interruptor automàtic com ara tipus AP50B-ZMconnectant-lo en sèrie amb l'arrencada del costat de subministrament.

L'esquema desenvolupat, per regla general, es dibuixa en paper (Fig. 2).

Arròs. 2. Esquema d'alimentació de la bomba

Com que la protecció contra sobrecàrregues la proporciona l'arrencada, l'interruptor proporcionarà protecció contra els corrents de curtcircuit.Tenint en compte el corrent de funcionament del motor i el corrent del relé tèrmic de l'arrencada, el corrent nominal del interruptor ha de ser almenys de 4-6 A i, per compensar el corrent del relé tèrmic, el corrent d'encesa de l'alliberament hauria de ser un o dos passos més alt.

Com que el corrent nominal de l'interruptor AP50B -ZM és de 50 A, compleix els requisits necessaris i el corrent de funcionament de l'alliberament actual es pren en una escala de valors estàndard de -10 A.

2. Es desenvolupa un diagrama esquemàtic per al control automàtic de bombes basat en esquemes típics i generalment acceptats.

Per exemple, a la FIG. 3 i mostra un esquema de control manual realitzat mitjançant els botons «Inici» (contacte obert) i «Aturar» (contacte obert).

Arròs. 3. Disseny de l'esquema de control

Quan es prem el botó «Start», la tensió a través del contacte tancat del botó «Stop» es subministra a la bobina del motor d'arrencada KM, que s'activa i tanca els seus contactes. Un dels contactes està connectat en paral·lel amb el botó «Inici», per tant, després de deixar anar aquest botó, l'alimentació de la bobina es proporcionarà a través d'aquest contacte, anomenat contacte auxiliar.

Per apagar l'arrencada, es prem el botó «Stop», el contacte del qual s'obre i interromp el circuit d'alimentació de la bobina, que allibera els seus contactes.

A efectes d'automatització, és possible connectar el contacte de nivell inferior del sensor de nivell NU SL en paral·lel amb el botó SB2 (Fig. 3, b).

Quan l'aigua arriba al nivell de LP, el sensor activarà l'arrencada i la bomba. Tanmateix, en aquest esquema no hi ha cap aturada automàtica de la bomba quan el nivell d'aigua puja per sobre de la marca OU. Per tant, cal inserir el segon contacte del sensor SL al circuit de control.És evident que aquest contacte ha d'estar obert, i com que la seva acció és similar al botó «Aturar», llavors el connectem seqüencialment a aquest botó (Fig. 3, c).

En aquest esquema, els controls manuals i automàtics es combinen en circuits elèctrics comuns. Tanmateix, això és inconvenient i aquesta duplicació no és racional, per tant, per regla general, aquestes cadenes es divideixen. La separació es fa amb un interruptor. El diagrama corresponent es mostra a la fig. 3, d.

L'interruptor SA introduït té tres posicions d'interruptor: control manual (P), apagat (O) i control automàtic (L). La posició O és necessària per desactivar el circuit durant reparacions, avaries i altres casos, un dels quals es descriu a continuació.

L'esquema anterior s'utilitza quan hi ha un rang adequat entre els paràmetres controlats, en aquest cas el nivell, per exemple, 0,5-1 m. Aquest esquema evita engegar la bomba massa sovint. També es pot utilitzar per a altres finalitats, per exemple per regular la temperatura ambient.

Però en el nostre cas, el nivell del dipòsit s'ha de mantenir a un nivell, i l'esquema indicat es pot simplificar, ja que en aquest cas serà innecessàriament complicat tècnicament a causa del major nombre de sensors. Aquest inconvenient es pot evitar si l'esquema dissenyat està lligat a les característiques de l'equip utilitzat.

Per exemple, es pot aconseguir un cert guany mitjançant un interruptor de nivell flotant tipus RP-40. El relé conté en el seu disseny interruptors de mercuri, que s'encenen amb un cert retard, a causa del temps en què el mercuri s'aboca al dispositiu de contacte. Això permet aconseguir la fallada del relé en un rang reduït, que és necessari.En aquest cas, és de 20-25 mm, que satisfà la precisió de mantenir el nivell d'acord amb els requisits tecnològics de producció.

Si utilitzeu altres sensors de nivell, per exemple DPE o ERSU, s'accionen immediatament, i per evitar l'arrencada freqüent de la bomba, caldria introduir un relé de temps al circuit de control per retardar la resposta, i això ja és un complicació del circuit. Per tant, la selecció hàbil d'equips permet resoldre molts problemes ja en l'etapa de disseny.

El diagrama amb el relé flotador RP-40 es mostra a la fig. 3, e. Aquí cal explicar el canvi en les posicions de commutació de l'interruptor SA. El fet és que un interruptor de tipus PKP10-48-2 adequat acceptat per a la instal·lació té els tancaments de contactes que es mostren a la fig. 3, e i no és el mateix que es va suposar originalment en el desenvolupament del circuit de la FIG. 3, d. Però ambdós esquemes per tancar els contactes de l'interruptor són funcionalment equivalents.

A continuació, heu de proporcionar un circuit d'alarma. En aquest cas, una situació d'emergència és una fallada de la bomba quan el nivell d'aigua del dipòsit cau per sota del nivell permès. La senyalització sonora la rebem mitjançant una trucada, per exemple, del tipus ZP-220.

Ja que ha de reaccionar davant una disminució de nivell, és a dir. per tancar el contacte del sensor SL, així com el contacte de l'arrencada KM, el circuit aquí serà el més senzill i constarà de contactes connectats en sèrie del sensor i el contacte obert de l'arrencada KM. Ara tots els esquemes desenvolupats es poden resumir en un dibuix (Fig. 4), que és un diagrama de circuit esquemàtic de l'equip elèctric i el control automàtic de la bomba del sistema de subministrament d'aigua.

Arròs. 4.Esquema d'alimentació i control de la bomba

Tots els circuits del diagrama entre contactes i dispositius estan marcats amb els números 1, 3, 5, etc. El diagrama mostra que utilitza contactes auxiliars de l'arrencada KM: una marca i una interrupció. Però com que els arrencadors de la sèrie PML fins a 10 A només tenen un d'aquests contactes: tancament o obertura, i no és pràctic introduir un relé intermedi al circuit de control a causa de la seva complexitat, en aquest cas, un arrancador amb un gran nombre de contactes auxiliars hauria de ser. s'adoptarà per a la instal·lació i per a aquest propòsit és adequat l'arrencada de la sèrie PME que es va seleccionar anteriorment. Es poden utilitzar altres iniciadors del disseny requerit. El botó SB es pot acceptar com a PKE 722-2UZ.

3. La tercera etapa del disseny no es divideix en una separada a causa de la seva simplicitat i unitat del circuit amb el circuit de control.

4. La selecció d'equips elèctrics en el circuit desenvolupat, com s'ha mostrat, es pot fer ja en procés de desenvolupament de circuits, la qual cosa permet l'aprofitament més complet de la seva funcionalitat i el desenvolupament de circuits senzills i econòmics que aprofitin al màxim tot. possibilitats dels equips.

També és possible una altra opció: la selecció d'equips segons esquemes ja fets. Però aquest enfocament de vegades comporta complicacions tècniques, per exemple, un augment del nombre de relés intermedis a causa de la despesa excessiva de contactes en circuits en un disseny purament teòric. D'aquesta manera, abans de procedir al disseny, cal estudiar acuradament les característiques, el disseny i les capacitats de l'equip elèctric.Això és necessari en el disseny de circuits més complexos, quan no és possible en el procés de disseny perfilar tipus específics d'equips elèctrics en paral·lel i de manera intuïtiva.

5. A més, a partir de la ubicació concreta i la ubicació de l'equipament tecnològic, s'elaboren les vies d'accés a aquest i les ubicacions de l'emplaçament proposat dels equips elèctrics, plànols i tipus d'ordenació dels equips i equips elèctrics.

En aquest cas, el pla seria extremadament senzill i no portaria la màxima informació. Per tant, és més convenient dibuixar una vista frontal de la paret de l'habitació a prop de la bomba, on es troba tot el dissenyat, es representen productes d'instal·lació auxiliars, per exemple, caixes de distribució, així com rutes per al cablejat elèctric (Fig. 5). ). Un relé de flotador RP-40 està muntat al dipòsit (Fig. 5).

Arròs. 5. Esquema d'instal·lació

6. Els esquemes de connexions i connexions porten informació de caràcter purament pràctic sobre com i amb quin cablejat connectar les pinces dels equips elèctrics. Es compilen a partir de diagrames esquemàtics i en el procés de cablejat real de camp s'utilitzen com a document bàsic, i els diagrames esquemàtics actuen en aquest punt com a referència i s'utilitzen quan sorgeixen ambigüitats. Tots els esquemes junts serveixen com a documentació operativa.

El diagrama del nostre exemple es mostra a la Fig. 6. Aquí es mostren esquemes de cablejat de tots els dispositius elèctrics dissenyats i pinces per connectar cables externs. Segons l'esquema del circuit de la fig. 4, les pinces d'aquests dispositius estan connectades.En el procés de connexió, es revelen els camins més curts per a la col·locació de cables elèctrics, la necessitat d'estirar i caixes de distribució.

Arròs. 6. Esquema de cablejat dels equips elèctrics

A la fig. 6, la necessitat d'una caixa de connexió va sorgir en relació amb la necessitat de connexions entre maquinari, ja que les connexions dels cables s'han de fer sota els suports dels cargols. Això es deu al fet que s'utilitzaran cables d'alumini, la soldadura dels quals és difícil i fins i tot impossible per a petites seccions transversals i, a més, les connexions cargolades es fan ràpidament i permeten diverses reconnexions en el futur per a inspeccions i manteniment.

Com que es necessitaven set pinces per a les connexions, s'adopta una caixa de connexió tipus KSK-8 amb vuit pinces de doble cara a prova de pols (grau de protecció IP44) per a la instal·lació. Al final del disseny de les connexions entre els dispositius, s'identifiquen les línies de cable que contenen el nombre necessari de nuclis.

En aquest cas, cal tenir en compte alguns altres requisits. Per exemple, com ja s'ha esmentat, el dipòsit d'aigua no està connectat a terra. Tanmateix, ara, en relació amb la instal·lació d'un aparell elèctric, el relé RP-40, el dipòsit s'ha de posar a terra d'acord amb els requisits de seguretat elèctrica.

La presa de terra es pot fer amb un cable especial de presa de terra d'acer rodó amb un diàmetre de 6 mm, connectat al circuit de presa de terra del taller.

Una altra manera és possible: com que el relé RP-40 no consumeix electricitat i és un dispositiu de control, per posar-lo a terra, podeu utilitzar el llaç de terra de la font d'alimentació (subestació del transformador) i el cable aquí serà el cable neutre de la xarxa elèctrica i la terra ja seran desapareixent — també una eficaç mesura de protecció contra descàrregues elèctriques Per a això, en el cablejat entre la caixa XT i el relé SL, disposem un tercer cable, connectat per un costat al neutre i per l'altre amb el cos del relé.

7. Al final de l'elaboració dels diagrames, es seleccionen tipus específics de cablejat: marques de cables i cables, mètodes de col·locació, longituds es mesuren a la planta o en espècie, i tot això s'aplica al dibuix. La secció transversal es selecciona segons el PUE per al corrent de càrrega admissible a llarg termini, la capacitat de càrrega del cable ha de ser superior al corrent de càrrega, en aquest cas més que el corrent del motor.

Des de l'arrencada fins al motor elèctric, el cablejat s'ha de protegir dels danys mecànics, que normalment es fa amb un tub d'acer soldat elèctricament amb un gruix de paret d'almenys 2 mm.

Una canonada d'acer, per regla general, es col·loca a les parets en llocs subjectes a càrregues i danys mecànics, i en tots els altres llocs, així com al sòl de formigó, com en el nostre exemple, s'utilitzen tubs de plàstic del diàmetre adequat. Per a petites distàncies, és permès utilitzar una sola peça de tub d'acer.

El cablejat elèctric des de l'arrencada fins a la caixa XT es fa amb cables en una mànega metàl·lica col·locada al llarg de la paret amb pinces. El cablejat al botó i l'interruptor es fa de la mateixa manera.Podeu posar un cable a la conversa.

Pel que fa al cablejat elèctric al sensor de nivell del dipòsit, aquí definitivament acceptem cables en canonades d'acer, ja que aquest és un requisit per al cablejat elèctric col·locat al sostre amb finalitats de seguretat contra incendis, ja que el dipòsit es troba al sostre del taller.

8. El cablejat al taller es col·loca per vies senzilles i sense cap característiques estructurals, per tant, no calen dibuixos especials.

9. La recopilació del tipus d'arranjament d'equips elèctrics ja s'ha realitzat anteriorment, i el pla en aquest cas seria el més senzill, per tant, no necessita un dibuix especial. Els equips elèctrics i els dissenys de cablejat que indiquen les ubicacions i els mètodes d'instal·lació estan pensats per a un nombre més gran d'equips, com es mostra a l'exemple de disseny següent.

10. El pla de producció d'obra i posada en servei de la instal·lació elèctrica ha de determinar almenys la seqüència de treball, per exemple, determinar el temps de treball sense afectar el taller, el nombre d'electricistes, el procés d'establiment de l'esquema de control. , prova de la instal·lació elèctrica instal·lada, prova de funcionament, lliurament als treballadors del taller, etc.

11. Abans d'elaborar un pressupost, cal elaborar un plec d'equips i materials elèctrics. El projecte acabat està subjecte a aprovació.