Hur man gör och genomför ett litet elinstallationsprojekt själv

I processen att driva elektriska installationer eller förbättra driften av utrustning är det ibland nödvändigt att självständigt utföra små installations- och idrifttagningsarbeten utan deltagande av specialiserade organisationer som utför projekt för dessa elektriska installationer på beställning med efterföljande installation.

Innan du påbörjar dessa arbeten är det nödvändigt att fastställa deras ändamålsenlighet, sedan tydligt formulera uppgiften, samla in initiala data, bestämma omfattningen av utrustning, enheter, kabel- och ledningsprodukter, installationsmaterial etc., tänka på platser att installera elektriska apparater, koppla dem till det elektriska nätverket och nödlägen för drift, elsäkerhetsfrågor, kostnad för arbete.

Design är en kreativ process och kan inte regleras strikt, men det är nödvändigt att ta hänsyn till ett antal restriktioner och riktlinjer som finns i olika normativ och referenslitteratur och lokala villkor för projektgenomförande.Detta är en serie dokument som är grundläggande och bestämmer hela processen för design, installation och drift av elektrisk utrustning: Regler för elektrisk installation (PUE), Byggnormer och regler (SNiP), Regler för teknisk drift (PTE), Säkerhetsregler (PTB).

Själva designen består av flera obligatoriska steg. Den första är att definiera och förbereda uppdraget. Formuleringen av problemet utförs av arbetare inom relaterade tjänster - mekaniker, teknologer, etc. Om det handlar om förbättring av själva elinstallationen så utförs problembeskrivningen av elektriker. Uppgiften utarbetas efter noggrant övervägande av situationen.

Ju mer noggrant genomtänkt uppgiften, desto mer framgångsrik blir den efterföljande designen och installationen. Uppdraget ska spegla den befintliga situationen, situationen och även utarbeta detaljskisser, till exempel installationer, byggnader. Uppgiften sätter en specifik uppgift som återspeglar ett verkligt behov: öka produktiviteten och arbetssäkerheten, spara elektricitet, vatten, bränsle, etc., förbättra kvaliteten på nivå, tryck, temperaturkontroll, installera styr- och signalutrustning i något rum, med hjälp av en viss typ av utrustning osv.

Till exempel, i FIG. 1 visar schematiskt vattenförsörjningen för de tekniska noderna i verkstaden. Det finns en konstant tryck- och vattenlagringstank 1 placerad på byggnadens tak och utrustad med ett överloppsrör 2. Vatten kommer in i tanken genom tillförselröret 3 från pumpen 4. Vattennivån i tanken övervakas av verkstadspersonal . När vattennivån närmar sig den övre gränsen rinner överskottsvattnet genom rör 2 ut i avloppet.

Ris. 1.Vattenförsörjningssystem med processvatten

Detta system har ett antal nackdelar. Här finns det en betydande överdriven förbrukning av vatten, eftersom arbetspersonalen inte alltid märker överflödet av tanken, och det är inte alltid lönsamt att stänga av pumpen, eftersom nivån med konstant förbrukning av vatten från tanken för tekniska behov droppar och vatten går förlorat.

Om pumpen inte stängs av så att den går kontinuerligt och vattentillförseln regleras av ventil 5 på rörledning 4, finns det ingen garanti att det inte kommer att finnas något vattenläckage på grund av inkonsekvensen i vattenflödet från den här metoden. Dessutom finns det en överförbrukning av elektricitet och slitage på den ständigt körande pumpen 6.

Det är nödvändigt att ställa in den allmänna uppgiften för det planerade arbetet:

• att minska förbrukningen och överdriven konsumtion av vatten;

• minska strömöverbelastning;

• minska slitaget på pumpen och dess elmotor;

• förbättring av arbetsförhållandena;

• att inte distrahera personalens uppmärksamhet, arbetare från att utföra sitt huvudsakliga arbete;

• förbättra kvaliteten på vattenförsörjningen.

Som du kan se, till detta enkla vattenförsörjningssystem kan du ställa in ett antal effektiva mål, vars uppnående avsevärt kommer att förbättra systemets drift och ekonomi.

Initial datainsamling visade att den installerade pumpen är utrustad med en 4A80A2 elmotor med nominella data: rotationshastighet 2850 rpm, växelspänning 380 V, 50 Hz, 3,3 A, verkningsgrad-0,81, cosφ = 0,85, Azn = 6 ,5; tank med en kapacitet på 1,5 m3 (tanken är inte jordad), matar 1 rörledning med en diameter på 42 mm.

Efter stadierna för att definiera problemet och samla in de första uppgifterna är det nödvändigt att analysera det, beskriva den önskade riktningen för att lösa problemet och fatta ett beslut.

Problemet kan lösas genom att installera en nivåregulator för matarröret i tanken. Men en sådan lösning kan inte anses vara tillfredsställande, eftersom vi, för att lösa problemet med nivåreglering, inte alls uppfyller kraven för att spara energi och minska pumpslitage.

Det är möjligt att installera en styrventil på rörledningen med ett elektriskt ställdon som styrs av nivåsensorer i tanken. Här finns det nackdelar med den tidigare metoden, samt ökad förbrukning av elektrisk utrustning.

Av diskussionen om dessa alternativ följer det tydligt: ​​nivån i tanken måste kontrolleras genom att slå på pumpen när vattennivån sjunker, och helt klart måste påslagning vara automatisk.

Då är det nödvändigt att formulera uppgiften, d.v.s. definierar projektets omfattning. När du designar bör du:

1) utveckla ett schematiskt diagram över strömförsörjningen och skyddet av den elektriska motorn;

2) utveckling av ett schematiskt diagram av den automatiska styrningen;

3) utveckling av ett schematiskt larmdiagram;

4) välj elektrisk och kontroll- och signalutrustning;

5) förbereda planer och typer av arrangemang av elektrisk utrustning och apparater;

6) upprätta elscheman eller, som de också kallas, elscheman och anslutningar;

7) välj kabel- och kabelprodukter och installationsprodukter;

8) om det inte kommer att vara möjligt att använda standardmetoder för att installera utrustning och lägga elektriska ledningar, förbereds motsvarande skisser;

9) placera elektrisk utrustning och styr- och signalutrustning på planritningen med hjälp av symboler;

10) förbereder en plan för produktion av arbete, driftsättning av den elektriska installationen;

11) göra en bedömning, d.v.s. bestämmer kostnaden för utrustning och vid behov kostnaden för installationsarbetet.

Själva designen består i utvecklingen av sammansättningen av de tekniska medlen, vars arbete motsvarar alla punkter i uppdragets krav. Anslutningarna (scheman) för dessa enheter måste tillhandahålla de specificerade algoritmerna för driften av den elektriska installationen med maximal effektivitet och säkerhet för personalen. Så i det här fallet var strömförsörjningsschemat otillfredsställande, det måste göras om.

Låt oss visa designprocessen i ovanstående sekvens, numrerade stycken.

1. För att driva elmotorn, dvs. E. för elkonvertering behövs en startmotor, för vilken vi tar en magnetstartare av typen PME-122. Typen av startmotor beror på motorns märkström. Med vår ström på 3,3 A är startmotorns närmaste märkström 10 A, vilket återspeglas av den första siffran i dess typ.

Dessutom, eftersom startmotorn är installerad inomhus, måste den ha ett skyddsfodral - detta är nummer 2 i typen av startmotor (parallellt kommer vi att informera dig om att 1 är en starter utan fodral, 3 är skyddad från damm, skyddsgrad är IP54).

Dessutom måste elmotorn ha överbelastningsskydd, och detta görs med hjälp av ett elektriskt termiskt relä. Startmotorn har ett sådant relä, dess typ är TRN-10.Närvaron av termiskt skydd i starttypen återspeglas av den tredje siffran, i detta fall — 2 (1 — icke-reversibel starter utan skydd, 2 — irreversibel med skydd, 3 — reversibel utan skydd, 4 — reversibel med skydd).

Vi väljer standardströmmen för det termiska reläet — 4 A, dvs. den närmaste större än motorströmmen. Eftersom reläet har förmågan att reglera driftströmmen inom små gränser, lägger vi i projektet en indikation på värdet av sådan reglering i enlighet med belastningsströmmen under normal drift av elmotorn.

Utöver denna typ finns det andra aptitretare, till exempel PML-serien med inbyggda elektriska termiska reläer RTL. I vårt fall skulle det vara möjligt att använda en PML-121002V startmotor, men den uppfyller inte vissa krav från styrkretsen, vilket kommer att diskuteras i punkt 3 i projektet.

Dessutom behöver pumpens matningsledning också skydd mot kortslutningsströmmar, samt en anordning som gör det möjligt att koppla bort startmotorn och elmotorn från matningsnätet vid behov. Dessa krav kan uppfyllas med en effektbrytare som t.ex typ AP50B-ZMgenom att koppla den i serie med startmotorn på matningssidan.

Det utvecklade schemat ritas som regel på papper (fig. 2).

Ris. 2. Diagram för pumpens strömförsörjning

Eftersom överbelastningsskydd tillhandahålls av startmotorn kommer strömbrytaren att ge skydd mot kortslutningsströmmar.Med hänsyn till motorns driftström och strömmen för startmotorns termiska relä, bör brytarens märkström vara minst 4-6 A, och för att kompensera för strömmen i det termiska reläet, utlösningsströmmen på släppet bör vara ett eller två steg högre.

Eftersom märkströmmen för AP50B -ZM-kretsbrytaren är 50 A, uppfyller den de nödvändiga kraven, och driftsströmmen för strömutlösningen tas på en skala med standardvärden på -10 A.

2. Ett schematiskt diagram för automatisk pumpstyrning har utvecklats baserat på typiska och allmänt accepterade scheman.

Till exempel, i FIG. 3 och visar ett diagram över manuell styrning utförd med knapparna «Start» (öppen kontakt) och «Stopp» (öppen kontakt).

Ris. 3. Utformning av kontrollschemat

När «Start»-knappen trycks in, tillförs spänningen genom den stängda kontakten på «Stopp»-knappen till spolen på startmotorn KM, som aktiveras och stänger sina kontakter. En av kontakterna är parallellkopplad med «Start»-knappen, därför, efter att ha släppt denna knapp, kommer strömförsörjningen till spolen att tillhandahållas genom denna kontakt, kallad hjälpkontakt.

För att stänga av startmotorn trycks "Stopp" -knappen, vars kontakt öppnar och avbryter spolens matningskrets, som släpper sina kontakter.

För automatiseringsändamål är det möjligt att parallellkoppla den undre nivåkontakten på NU SL-nivågivaren med SB2-knappen (Fig. 3, b).

När vattnet når LP-nivån kommer sensorn att slå på startmotorn och pumpen. Men i detta schema finns det ingen automatisk avstängning av pumpen när vattennivån stiger över OU-märket. Därför är det nödvändigt att sätta in den andra kontakten för SL-sensorn i styrkretsen.Det är tydligt att denna kontakt måste vara öppen, och eftersom dess verkan liknar «Stopp»-knappen, ansluter vi den sekventiellt till en sådan knapp (fig. 3, c).

I detta schema kombineras manuella och automatiska kontroller i vanliga elektriska kretsar. Detta är dock obekvämt och sådan dubbelarbete är inte rationell, därför delas sådana kedjor som regel. Separation görs med en brytare. Motsvarande diagram visas i fig. 3, d.

Den införda SA-omkopplaren har tre omkopplarlägen - manuell kontroll (P), av (O) och automatisk kontroll (L). Position O är nödvändig för att inaktivera kretsen under reparationer, haverier och andra fall, varav ett beskrivs nedan.

Ovanstående schema används när det finns ett lämpligt intervall mellan de kontrollerade parametrarna, i detta fall nivån, till exempel, 0,5-1 m. Detta schema undviker att starta pumpen för ofta. Den kan även användas för andra ändamål, till exempel för att reglera rumstemperaturen.

Men i vårt fall måste nivån i tanken bibehållas på en nivå, och det angivna schemat kan förenklas, eftersom det i detta fall kommer att vara onödigt komplicerat tekniskt på grund av det större antalet sensorer. Denna nackdel kan undvikas om det designade schemat är kopplat till egenskaperna hos den använda utrustningen.

Till exempel kan en viss förstärkning uppnås med hjälp av en nivåomkopplare av RP-40-typ. Reläet innehåller i sin design kvicksilverbrytare, som kopplas med en viss fördröjning, på grund av tiden för kvicksilver som häller in i kontaktanordningen. Detta gör det möjligt att uppnå reläfelet inom ett litet område, vilket är nödvändigt.I det här fallet är det 20-25 mm, vilket uppfyller noggrannheten för att upprätthålla nivån i enlighet med de tekniska kraven för produktionen.

Om du använder andra nivågivare, till exempel DPE eller ERSU, utlöses de omedelbart, och för att förhindra frekvent start av pumpen skulle det vara nödvändigt att införa ett tidsrelä i styrkretsen för att fördröja svaret, och detta är redan en komplikation av kretsen. Därför tillåter det skickliga urvalet av utrustning att lösa många problem redan på designstadiet.

Diagrammet med flytreläet RP-40 visas i fig. 3, e. Här är det nödvändigt att förklara förändringen i växlingslägena för SA-omkopplaren. Faktum är att en lämplig brytare av PKP10-48-2-typ som accepteras för installation har de kontaktförslutningar som visas i fig. 3, e och är inte detsamma som ursprungligen antogs vid utvecklingen av kretsen i FIG. 3, d. Men båda scheman för att stänga omkopplarkontakter är funktionellt likvärdiga.

Därefter måste du tillhandahålla en larmkrets. I detta fall är en nödsituation ett pumpfel när vattennivån i tanken faller under den tillåtna nivån. Vi tar emot ljudsignaleringen genom ett samtal, till exempel från typen ZP-220.

Eftersom den måste reagera på en nivåsänkning, dvs. för att stänga kontakten på SL-sensorn, såväl som kontakten på KM-startaren, kommer kretsen här att vara den enklaste och kommer att bestå av seriekopplade kontakter på sensorn och den öppna kontakten på KM-startaren. Nu kan alla utvecklade scheman sammanfattas i en ritning (fig. 4), vilket är ett schematiskt kretsschema för den elektriska utrustningen och automatisk styrning av pumpen i vattenförsörjningssystemet.

Ris. 4.Schema för strömförsörjning och kontroll av pumpen

Alla kretsar i diagrammet mellan kontakter och enheter är markerade med nummer 1,3, 5, etc. Diagrammet visar att den använder hjälpkontakter för KM-startaren - ett märke och ett avbrott. Men eftersom PML-seriestartare upp till 10 A bara har en sådan kontakt — stängning eller öppning, och det är opraktiskt att införa ett mellanrelä i styrkretsen på grund av dess komplexitet, bör i detta fall en startmotor med ett stort antal hjälpkontakter användas för installation och för detta ändamål är PME-seriens startmotor som valdes tidigare lämplig. Andra starter med önskad design kan användas. SB-knappen kan accepteras som PKE 722-2UZ.

3. Det tredje steget av design är inte uppdelat i en separat på grund av dess enkelhet och enhet av kretsen med styrkretsen.

4. Valet av elektrisk utrustning på den utvecklade kretsen, som visades, kan göras redan i processen att utveckla kretsar, vilket möjliggör den mest kompletta användningen av deras funktionalitet och utvecklingen av enkla och ekonomiska kretsar som gör det mesta av allt utrustningens möjligheter.

Ett annat alternativ är också möjligt: ​​val av utrustning enligt färdiga scheman. Men detta tillvägagångssätt leder ibland till tekniska komplikationer, till exempel till en ökning av antalet mellanreläer på grund av överbelastning av kontakter i kretsar i en rent teoretisk design. Det följer att innan du fortsätter med designen är det nödvändigt att noggrant studera egenskaperna, designen och kapaciteten hos den elektriska utrustningen.Detta är nödvändigt vid utformningen av mer komplexa kretsar, när det inte är möjligt i designprocessen att skissera specifika typer av elektrisk utrustning parallellt och intuitivt.

5. På grundval av den tekniska utrustningens specifika placering och placering, tillfartsvägar till den och placeringen av den föreslagna placeringen av elektrisk utrustning upprättas dessutom planer och typer av arrangemang av elektrisk utrustning och utrustning.

I det här fallet skulle planen vara extremt enkel och inte innehålla maximal information. Därför är det mer ändamålsenligt att rita en frontvy av väggen i rummet nära pumpen, där allt designat är beläget, extra installationsprodukter avbildas, till exempel distributionslådor, såväl som vägar för elektriska ledningar (Fig. 5) ) . Ett flottörrelä RP-40 är monterat på tanken (fig. 5).

Ris. 5. Installationsschema

6. Diagram över anslutningar och anslutningar innehåller information av rent praktisk karaktär om hur och med vilken ledning man kopplar klämmorna på elektrisk utrustning. De är sammanställda på basis av schematiska diagram och i processen med faktiska fältledningar används som ett grundläggande dokument, och schematiska diagram fungerar vid denna tidpunkt som en referens och används när oklarheter uppstår. Alla scheman sammantagna fungerar då som operationsdokumentation.

Diagrammet för vårt exempel visas i fig. 6. Kopplingsscheman för alla designade elektriska enheter och klämmor för anslutning av externa ledningar visas här. Enligt kopplingsschemat i fig. 4 är klämmorna på dessa anordningar anslutna.I anslutningsprocessen avslöjas de kortaste vägarna för att lägga elektriska ledningar, behovet av sträckning och distributionslådor.

Ris. 6. Kopplingsschema för elektrisk utrustning

I fig. 6, uppstod behovet av en kopplingsdosa i samband med behovet av hårdvaruanslutningar, eftersom kabelanslutningarna måste göras under bultfästena. Detta beror på att aluminiumtrådar kommer att användas, vars lödning är svår och till och med omöjlig för små tvärsnitt, och dessutom görs skruvförbanden snabbt och möjliggör olika återkopplingar i framtiden för inspektioner och underhåll.

Eftersom sju klämmor krävdes för anslutningarna, används en kopplingsdosa av typ KSK-8 med åtta dammtäta dubbelsidiga klämmor (skyddsgrad IP44) för installation. I slutet av designen av anslutningarna mellan enheterna identifieras kabellinjer som innehåller det erforderliga antalet kärnor.

I det här fallet är det nödvändigt att ta hänsyn till några andra krav. Till exempel, som redan nämnts, är vattentanken inte jordad. Men nu, i samband med installationen av en elektrisk apparat på den - RP-40-reläet, måste tanken jordas i enlighet med elektriska säkerhetskrav.

Jordning kan göras med en speciell jordledning av rundstål med en diameter på 6 mm, ansluten till verkstadens jordningskrets.

Ett annat sätt är möjligt - eftersom RP-40-reläet inte förbrukar elektricitet och är en styrenhet, för att jorda den kan du använda jordslingan för strömkällan (transformatorstation), och ledningen här kommer att vara den neutrala ledningen av det elektriska nätet och jorden kommer redan att finnas försvinner — också ett effektivt skydd mot elektriska stötar. För att göra detta, i ledningsdragningen mellan XT-boxen och SL-reläet, tillhandahåller vi en tredje ledning, på ena sidan ansluten till neutral och på den andra till reläkroppen.

7. I slutet av ritningen av diagrammen väljs specifika typer av ledningar - märken av ledningar och kablar, metoder för deras läggning, längder mäts på planlösningen eller i natura, och allt detta tillämpas på ritningen. Tvärsnittet väljs enligt PUE för den långsiktigt tillåtna lastströmmen, kabelns bärförmåga måste vara högre än lastströmmen, i detta fall mer än motorströmmen.

Från startmotorn till elmotorn ska ledningarna skyddas från mekaniska skador, vilket vanligtvis görs med ett elektriskt svetsat stålrör med en väggtjocklek på minst 2 mm.

Ett stålrör läggs som regel på väggarna på platser som är utsatta för mekaniska belastningar och skador, och på alla andra platser, såväl som i betonggolvet, som i vårt exempel, används plaströr med lämplig diameter. För små avstånd är det tillåtet att använda ett enda stycke stålrör.

Elledningarna från startmotorn till XT-boxen görs med ledningar i en metallslang som läggs längs väggen med klämmor. Ledningen till knappen och omkopplaren görs på samma sätt.Du kan koppla en kabel till konversationen.

När det gäller den elektriska ledningen till tanknivågivaren accepterar vi här definitivt ledningar i stålrör, eftersom detta är ett krav för elektriska ledningar placerade i taket för brandsäkerhetsändamål, eftersom tanken är placerad i taket på verkstaden.

8. Ledningar i verkstaden läggs längs enkla vägar och utan några strukturella egenskaper, därför krävs inga speciella ritningar.

9. Sammanställning av typen av arrangemang av elektrisk utrustning har redan utförts tidigare, och planen i detta fall skulle vara den enklaste, därför behöver den inte en speciell ritning. Elektrisk utrustning och ledningslayouter som anger installationsplatser och -metoder är avsedda för ett större antal utrustning – som visas i följande designexempel.

10. Planen för produktion av arbete och driftsättning av den elektriska installationen måste åtminstone bestämma arbetssekvensen, till exempel bestämma arbetstiden utan att påverka verkstaden, antalet elektriker, processen för att upprätta kontrollschemat , provning av den installerade elinstallationen, provdrift, överlämning till arbetarna i verkstaden m.m.

11. Innan du gör en uppskattning är det nödvändigt att utarbeta en specifikation av elektrisk utrustning och material. Det avslutade projektet är föremål för godkännande.