איך לעשות וליישם פרויקט התקנת חשמל קטן בעצמך
בתהליך של הפעלת מתקני חשמל או שיפור פעולת הציוד, לעיתים יש צורך לבצע באופן עצמאי עבודות התקנה והזמנה קטנות ללא השתתפות של ארגונים מיוחדים המבצעים פרויקטים של מתקני חשמל אלו בהזמנה אישית עם התקנתם לאחר מכן.
לפני תחילת העבודות הללו, יש צורך לבסס את כדאיותן, ואז לנסח בבירור את המשימה, לאסוף נתונים ראשוניים, לקבוע את היקף הציוד, המכשירים, מוצרי הכבלים והחיווט, חומרי ההתקנה וכו ', לחשוב על מקומות להתקנת מכשירים חשמליים, לחבר אותם לרשת החשמל ולמצבי פעולה חירום, בעיות בטיחות חשמל, עלות עבודה.
עיצוב הוא תהליך יצירתי ואינו ניתן להסדרה קפדנית, אך יש צורך לקחת בחשבון מספר הגבלות והנחיות הניתנות בספרות נורמטיבית והתייחסות שונות ובתנאים מקומיים לביצוע הפרויקט.זוהי סדרה של מסמכים בסיסיים וקובעים את כל תהליך התכנון, ההתקנה והתפעול של ציוד חשמלי: כללים להתקנה חשמלית (PUE), נורמות וכללי בנייה (SNiP), כללים לתפעול טכני (PTE), כללי בטיחות (PTB).
העיצוב עצמו מורכב מכמה שלבי חובה. הראשון הוא הגדרה והכנת המשימה. ניסוח הבעיה מתבצע על ידי עובדים של שירותים קשורים - מכונאים, טכנולוגים וכו'. אם מדובר בשיפור מתקן החשמל עצמו, אז הצהרת הבעיה מתבצעת על ידי חשמלאים. המשימה נערכת לאחר בחינה מדוקדקת של המצב.
ככל שהמשימה מחושבת בקפידה יותר, כך התכנון וההתקנה שלאחר מכן מוצלחים יותר. המשימה צריכה לשקף את המצב הקיים, את המצב, וגם להכין סקיצות מפורטות, למשל, מתקנים, מבנים. המשימה מציבה משימה ספציפית המשקפת צורך אמיתי: הגברת התפוקה ובטיחות העבודה, חיסכון בחשמל, מים, דלק וכו', שיפור איכות הרמה, הלחץ, בקרת הטמפרטורה, התקנת ציוד בקרה ואיתות בחדר כלשהו, באמצעות סוג מסוים של ציוד וכו'.
לדוגמה, באיור. 1 מציג באופן סכמטי את אספקת המים של הצמתים הטכנולוגיים בסדנה. קיים מיכל לחץ ומים קבוע 1 הממוקם על גג הבניין ומצויד בצינור הצפת 2. מים נכנסים למיכל דרך צינור האספקה 3 מהמשאבה 4. מפלס המים במיכל מפוקח על ידי אנשי הסדנה . כאשר מפלס המים מתקרב לגבול העליון, עודפי המים זורמים דרך צינור 2 לביוב.
אורז. 1.מערכת אספקת מים עם מי תהליך
למערכת זו יש מספר חסרונות. כאן ישנה צריכה מופרזת משמעותית של מים, שכן צוות העובדים לא תמיד שם לב לגלישה של המיכל, וכיבוי המשאבה לא תמיד משתלם, שכן עם צריכה קבועה של מים מהמיכל לצרכים טכנולוגיים, המפלס טיפות ומים הולכים לאיבוד.
אם המשאבה לא כבויה כך שהיא פועלת ברציפות ואספקת המים מווסתת על ידי שסתום 5 בצינור 4, גם בשיטה זו אין ערובה שלא תהיה נזילת מים עקב חוסר עקביות של זרימת המים מה- מיכל בנוסף קיימת צריכה עודפת של חשמל ובלאי של המשאבה הפועלת כל הזמן 6.
יש צורך להגדיר את המשימה הכללית של העבודה המתוכננת:
-
להפחית את הצריכה והצריכה המוגזמת של מים;
-
הפחתת עומס כוח;
-
הפחתת הבלאי של המשאבה והמנוע החשמלי שלה;
-
שיפור תנאי העבודה;
-
לא להסיח את תשומת הלב של הצוות, העובדים מביצוע עבודתם העיקרית;
-
שיפור איכות אספקת המים.
כפי שניתן לראות, למערכת אספקת מים פשוטה זו ניתן להגדיר מספר יעדים אפקטיביים, שהשגתם תשפר משמעותית את התפעול והחיסכון של המערכת.
איסוף נתונים ראשוני הראה כי המשאבה המותקנת מצוידת במנוע חשמלי 4A80A2 עם נתונים נומינליים: מהירות סיבוב 2850 סל"ד, מתח חילופין 380 V, 50 הרץ, 3.3 A, יעילות-0.81, cosφ = 0.85, Azn = 6 ,5; מיכל בנפח 1.5 מ"ק (המיכל אינו מקורקע), הזנה של צינור אחד בקוטר 42 מ"מ.
לאחר שלבי הגדרת הבעיה ואיסוף הנתונים הראשוניים, יש צורך לנתח אותה, להתוות את הכיוון הרצוי לפתרון הבעיה ולקבל החלטה.
ניתן לפתור את הבעיה על ידי התקנת וסת מפלס צינור הזנה במיכל. אבל פתרון כזה לא יכול להיחשב משביע רצון, שכן, בפתרון בעיית ויסות הרמה, איננו עומדים כלל בדרישות לחיסכון באנרגיה והפחתת בלאי המשאבה.
אפשר להתקין שסתום בקרה על הצינור עם מפעיל חשמלי הנשלט על ידי חיישני מפלס במיכל. כאן יש חסרונות של השיטה הקודמת, כמו גם צריכה מוגברת של ציוד חשמלי.
מהדיון באפשרויות אלה עולה בבירור: יש לשלוט על המפלס במיכל על ידי הפעלת המשאבה כאשר מפלס המים יורד, וברור למדי, ההפעלה חייבת להיות אוטומטית.
לאחר מכן יש צורך לגבש את המשימה, כלומר. מגדיר את היקף הפרויקט. בעת העיצוב, עליך:
1) לפתח תרשים סכמטי של אספקת החשמל וההגנה על המנוע החשמלי;
2) פיתוח תרשים סכמטי של הבקרה האוטומטית;
3) פיתוח תרשים אזעקה סכמטי;
4) בחר ציוד חשמלי ובקרה ואיתות;
5) להכין תוכניות וסוגי סידור של ציוד ומכשור חשמלי;
6) ערכו תרשימים חשמליים או, כפי שהם נקראים גם, דיאגרמות חשמל וחיבורים;
7) בחר מוצרי כבלים וכבלים ומוצרי התקנה;
8) אם לא ניתן יהיה להשתמש בשיטות סטנדרטיות להתקנת ציוד והנחת חוטי חשמל, אזי הסקיצות המתאימות מוכנות;
9) הצב ציוד חשמלי וציוד בקרה ואיתות על תכנית הרצפה באמצעות סמלים;
10) מכין תוכנית לייצור עבודה, הזמנת מתקן החשמל;
11) לעשות הערכה, כלומר. קובע את עלות הציוד ובמידת הצורך את עלות עבודת ההתקנה.
העיצוב עצמו מורכב מפיתוח הרכב האמצעים הטכניים, שעבודתם תואמת את כל הנקודות של דרישות המשימה. החיבורים (הסכמות) של התקנים אלה חייבים לספק את האלגוריתמים שצוינו לתפעול המתקן החשמלי ביעילות ובטיחות מירבית עבור הצוות. אז במקרה הזה, ערכת אספקת החשמל לא הייתה מספקת, יש לעצב אותה מחדש.
בואו נראה את תהליך העיצוב ברצף לעיל, פסקאות ממוספרות.
1. להנעת המנוע החשמלי, כלומר. ה' להמרת חשמל יש צורך בסטרטר, עבורו ניקח מתנע מגנטי מסוג PME-122. סוג המתנע תלוי בזרם הנקוב של המנוע. עם הזרם שלנו של 3.3 A, הזרם המדורג הקרוב ביותר של המתנע הוא 10 A, מה שבא לידי ביטוי בספרה הראשונה בסוגו.
בנוסף, מכיוון שהסטרטר מותקן בתוך הבית, עליו להיות בעל נרתיק מגן - זה מספר 2 בסוג המתנע (במקביל נודיע לכם ש-1 הוא סטרטר ללא מארז, 3 מוגן מאבק, ה דרגת ההגנה היא IP54).
בנוסף, על המנוע החשמלי להיות בעל הגנת עומס יתר, וזאת באמצעות ממסר תרמי חשמלי. לסטרטר יש ממסר כזה, הסוג שלו הוא TRN-10.הנוכחות של הגנה תרמית בסוג המתנע משתקפת בספרה השלישית, במקרה זה - 2 (1 - מתנע בלתי הפיך ללא הגנה, 2 - בלתי הפיך עם הגנה, 3 - הפיך ללא הגנה, 4 - הפיך עם הגנה).
אנו בוחרים את הזרם הסטנדרטי של הממסר התרמי - 4 A, כלומר. הקרוב ביותר מזרם המנוע. מכיוון שלממסר יש יכולת לווסת את זרם ההפעלה בגבולות קטנים, אנו שמים בפרויקט אינדיקציה לערך של ויסות כזה בהתאם לזרם העומס במהלך פעולה רגילה של המנוע החשמלי.
בנוסף לסוג זה, ישנם מתאבנים נוספים, למשל סדרת PML עם ממסרים תרמיים חשמליים RTL מובנים. במקרה שלנו, ניתן יהיה להשתמש בסטרטר PML-121002V, אך הוא אינו עומד בדרישות מסוימות מצד מעגל הבקרה, אשר יידונו בסעיף 3 של הפרויקט.
בנוסף, קו האספקה של המשאבה זקוק גם להגנה מפני זרמי קצר, וכן למכשיר המאפשר לנתק את המתנע והמנוע החשמלי מרשת האספקה במידת הצורך. ניתן לענות על דרישות אלו עם מפסק כגון סוג AP50B-ZMעל ידי חיבורו בסדרה עם המתנע בצד האספקה.
התוכנית המפותחת, ככלל, מצוירת על נייר (איור 2).
אורז. 2. דיאגרמת אספקת חשמל למשאבה
היות והגנת עומס יתר מסופקת על ידי המתנע, המפסק יספק הגנה מפני זרמי קצר חשמלי.בהתחשב בזרם ההפעלה של המנוע וזרם הממסר התרמי של המתנע, הזרם הנקוב של המפסק צריך להיות לפחות 4-6 A, וכדי לפצות על זרם הממסר התרמי, זרם הטריפה של השחרור צריך להיות צעד או שניים גבוה יותר.
מכיוון שהזרם המדורג של מפסק AP50B -ZM הוא 50 A, הוא עומד בדרישות הדרושות, וזרם ההפעלה של שחרור הזרם נלקח בסולם של ערכים סטנדרטיים של -10 A.
2. תרשים סכמטי לבקרת משאבה אוטומטית פותח בהתבסס על סכמות טיפוסיות ומקובלות בדרך כלל.
לדוגמה, באיור. 3 ומציג תרשים של בקרה ידנית המתבצעת באמצעות כפתורי «התחל» (מגע פתוח) ו-«עצור» (מגע פתוח).
אורז. 3. עיצוב ערכת הבקרה
כאשר כפתור "התחל" נלחץ, המתח דרך המגע הסגור של כפתור "עצור" מסופק לסליל של המתנע KM, המופעל וסוגר את המגעים שלו. אחד מהמגעים מחובר במקביל ללחצן "התחל", לכן, לאחר שחרור כפתור זה, אספקת החשמל לסליל תסופק דרך מגע זה, הנקרא מגע העזר.
כדי לכבות את המתנע, לוחצים על כפתור "עצור", המגע שלו נפתח וקוטע את מעגל האספקה של הסליל, שמשחרר את המגעים שלו.
למטרות אוטומציה, ניתן לחבר את מגע המפלס התחתון של חיישן הרמה NU SL במקביל ללחצן SB2 (איור 3, ב).
כאשר המים מגיעים לרמת LP, החיישן יפעיל את המתנע ואת המשאבה. עם זאת, בסכימה זו אין כיבוי אוטומטי של המשאבה כאשר מפלס המים עולה מעל סימון ה-OU. לכן, יש צורך להכניס את המגע השני של חיישן SL למעגל הבקרה.ברור שמגע זה חייב להיות פתוח, ומכיוון שהפעולה שלו דומה ללחצן "עצור", אז אנו מחברים אותו ברצף לכפתור כזה (איור 3, ג).
בתכנית זו, בקרה ידנית ואוטומטית משולבות במעגלים חשמליים נפוצים. עם זאת, זה לא נוח ושכפול כזה אינו רציונלי, ולכן, ככלל, שרשראות כאלה מפוצלות. ההפרדה מתבצעת באמצעות מתג. התרשים המקביל מוצג באיור. 3, ד.
למתג SA שהוצג כולל שלושה מצבי מתג - שליטה ידנית (P), כבוי (O) ובקרה אוטומטית (L). מיקום O נחוץ כדי להשבית את המעגל במהלך תיקונים, תקלות ומקרים אחרים, אחד מהם מתואר להלן.
הסכימה לעיל משמשת כאשר יש טווח מתאים בין הפרמטרים המבוקרים, במקרה זה הרמה, למשל, 0.5-1 מ 'סכימה זו נמנעת הפעלת המשאבה לעתים קרובות מדי. ניתן להשתמש בו גם למטרות אחרות, למשל לוויסות טמפרטורת החדר.
אבל במקרה שלנו, יש לשמור על הרמה במיכל ברמה אחת, וניתן לפשט את התוכנית המצוינת, שכן במקרה זה זה יהיה מסובך טכנית שלא לצורך בגלל מספר החיישנים הגדול יותר. ניתן למנוע חיסרון זה אם התוכנית המעוצבת קשורה למאפיינים של הציוד המשמש.
לדוגמה, ניתן להשיג רווח מסוים באמצעות מתג מפלס צף מסוג RP-40. הממסר מכיל בעיצובו מתגי כספית, המוחלפים באיחור מסוים, עקב זמן יציאת הכספית למכשיר המגע. זה מאפשר להשיג את כשל הממסר בטווח קטן, וזה הכרחי.במקרה זה, זה 20-25 מ"מ, אשר מספק את הדיוק של שמירה על הרמה בהתאם לדרישות הטכנולוגיות של הייצור.
אם אתה משתמש בחיישני רמה אחרים, למשל DPE או ERSU, הם מופעלים מיד, וכדי למנוע התנעה תכופה של המשאבה, יהיה צורך להכניס ממסר זמן במעגל הבקרה כדי לעכב את התגובה, וזה כבר סיבוך של המעגל. לכן, הבחירה המיומנת של הציוד מאפשרת פתרון בעיות רבות כבר בשלב התכנון.
התרשים עם ממסר הצוף RP-40 מוצג באיור. 3, ה. כאן יש צורך להסביר את השינוי במצבי המיתוג של מתג ה-SA. העובדה היא שלמתג מתאים מסוג PKP10-48-2 המתקבל להתקנה יש את סגירי המגעים המוצגים באיור. 3, e ואינו זהה כפי שהונחה במקור בפיתוח המעגל של איור. 3, ד אבל שתי הסכמות לסגירת מגעי מתג מקבילות מבחינה תפקודית.
לאחר מכן, עליך לספק מעגל אזעקה. במקרה זה, מצב חירום הוא כשל במשאבה כאשר מפלס המים במיכל יורד מתחת לרמה המותרת. אנו מקבלים את איתות הקול באמצעות שיחה, למשל, מסוג ZP-220.
מאחר שעליו להגיב לירידה ברמה, כלומר. כדי לסגור את המגע של חיישן SL, כמו גם את המגע של המתנע של KM, המעגל כאן יהיה הפשוט ביותר ויורכב ממגעים המחוברים בסדרה של החיישן והמגע הפתוח של המתנע של KM. כעת ניתן לסכם את כל התוכניות שפותחו בשרטוט אחד (איור 4), שהוא דיאגרמת מעגלים סכמטית של הציוד החשמלי ובקרה אוטומטית של המשאבה של מערכת אספקת המים.
אורז. 4.ערכת אספקת חשמל ובקרה על המשאבה
כל המעגלים בתרשים בין אנשי קשר והתקנים מסומנים במספרים 1,3, 5 וכו'. התרשים מראה שהוא משתמש במגעי עזר של המתנע של KM - סימן אחד והפסקה אחת. אבל מכיוון שלמתחילים מסדרת PML עד 10 A יש רק מגע אחד כזה - סגירה או פתיחה, וזה לא מעשי להכניס ממסר ביניים למעגל הבקרה בגלל המורכבות שלו, במקרה זה, מתנע עם מספר רב של מגעי עזר צריך לאמץ להתקנה ולצורך כך מתאים המתנע מסדרת PME שנבחר קודם לכן. ניתן להשתמש במתחילים אחרים של העיצוב הנדרש. ניתן לקבל את כפתור ה-SB בתור PKE 722-2UZ.
3. השלב השלישי של התכנון אינו מופרד לנפרד בגלל הפשטות שלו ואחדות המעגל עם מעגל הבקרה.
4. בחירת הציוד החשמלי על המעגל המפותח, כפי שהוצג, יכולה להיעשות כבר בתהליך של פיתוח מעגלים, המאפשר את השימוש השלם ביותר בפונקציונליות שלהם ופיתוח מעגלים פשוטים וחסכוניים המפיקים את המרב מהכל. אפשרויות הציוד.
אפשרות נוספת אפשרית גם: בחירת ציוד על פי תוכניות מוכנות. אבל גישה זו מובילה לפעמים לסיבוכים טכניים, למשל, לגידול במספר ממסרי הביניים עקב הוצאת יתר של מגעים במעגלים בתכנון תיאורטי בלבד. מכאן נובע שלפני שממשיכים בתכנון, יש צורך ללמוד היטב את המאפיינים, העיצוב והיכולות של הציוד החשמלי.זה הכרחי בתכנון מעגלים מורכבים יותר, כאשר לא ניתן בתהליך התכנון לשרטט סוגי ציוד חשמלי ספציפיים במקביל ואינטואיטיבית.
5. כמו כן, על סמך מיקומו ומיקומו הספציפיים של הציוד הטכנולוגי, נערכים דרכי גישה אליו ומיקומי המיקום המוצע של ציוד חשמלי, תוכניות וסוגי סידור של ציוד וציוד חשמלי.
במקרה זה, התוכנית תהיה פשוטה ביותר ולא תישא מידע מרבי. לכן, כדאי יותר לצייר מבט חזיתי של קיר החדר ליד המשאבה, שבו נמצא כל מה שתוכנן, מוצרי התקנה עזר מתוארים, למשל, תיבות חלוקה, כמו גם מסלולים לחיווט חשמלי (איור 5). ). ממסר צף RP-40 מותקן על הטנק (איור 5).
אורז. 5. תרשים התקנה
6. דיאגרמות של חיבורים וחיבורים נושאים מידע בעל אופי מעשי בלבד על איך ועם איזה חיווט לחבר את מהדקים של ציוד חשמלי. הם מורכבים על בסיס דיאגרמות סכמטיות ובתהליך של חיווט שדה בפועל משמשים כמסמך בסיסי, ודיאגרמות סכמטיות משמשות בשלב זה כאסמכתא ומשמשות כאשר מתעוררות אי בהירות. כל הסכמות ביחד משמשות כתיעוד תפעולי.
התרשים עבור הדוגמה שלנו מוצג באיור. 6. דיאגרמות חיווט של כל המכשירים החשמליים המעוצבים ומהדקים לחיבור חוטים חיצוניים מוצגים כאן. על פי דיאגרמת המעגלים באיור. 4, המהדקים של מכשירים אלה מחוברים.בתהליך החיבור מתגלים הנתיבים הקצרים ביותר להנחת חוטי חשמל, הצורך במתיחות וחלוקה.
אורז. 6. דיאגרמת חיווט של ציוד חשמלי
באיור. 6, הצורך בקופסת חיבורים עלה בקשר עם הצורך בחיבורים בין חומרה, שכן חיבורי הכבלים חייבים להתבצע מתחת לסוגרי הברגים. זאת בשל העובדה שייעשה שימוש בחוטי אלומיניום שהלחמתם קשה ואף בלתי אפשרית לחתכים קטנים, ובנוסף, החיבורים המוברגים נעשים במהירות ומאפשרים חיבורים חוזרים שונים בעתיד לצורך בדיקות ותחזוקה.
מכיוון שנדרשו שבעה מהדקים עבור החיבורים, מאמצת להתקנה קופסת חיבורים מסוג KSK-8 עם שמונה מהדקים דו-צדדיים אטומי אבק (דרגת הגנה IP44). בתום תכנון החיבורים בין המכשירים מזוהים קווי כבלים המכילים את מספר הליבות הנדרש.
במקרה זה, יש צורך לקחת בחשבון כמה דרישות אחרות. לדוגמה, כפי שכבר צוין, מיכל המים אינו מקורקע. עם זאת, כעת, בקשר עם התקנת מכשיר חשמלי עליו - ממסר RP-40, המיכל חייב להיות מוארק בהתאם לדרישות הבטיחות החשמליות.
ניתן לבצע הארקה באמצעות חוט הארקה מיוחד עשוי פלדה עגולה בקוטר 6 מ"מ המחובר למעגל הארקה של בית המלאכה.
דרך נוספת אפשרית - מכיוון שממסר RP-40 אינו צורך חשמל והוא מכשיר בקרה, כדי להארקה, ניתן להשתמש בלולאת ההארקה של מקור הכוח (תחנת משנה של שנאי), והחוט כאן יהיה החוט הנייטרלי של רשת החשמל וכדור הארץ כבר יהיו נעלם — גם מדד יעיל להגנה מפני התחשמלות לשם כך, בחיווט בין קופסת ה-XT לממסר ה-SL, אנו מספקים חוט שלישי, מצד אחד מחובר לנייטרלי ומצד שני לגוף הממסר.
7. בסוף עריכת דיאגרמות, נבחרים סוגים ספציפיים של חיווט - מותגים של חוטים וכבלים, שיטות הנחתם, אורכים נמדדים על תוכנית הרצפה או בעין, וכל זה מיושם על השרטוט. החתך נבחר על פי ה-PUE עבור זרם העומס המותר לטווח ארוך, כושר הנשיאה של הכבל חייב להיות גבוה יותר מזרם העומס, במקרה זה יותר מזרם המנוע.
מהסטרטר ועד למנוע החשמלי יש להגן על החיווט מפני נזק מכני, הנעשה לרוב באמצעות צינור פלדה מרותך חשמלי בעובי דופן של 2 מ"מ לפחות.
צינור פלדה, ככלל, מונח על הקירות במקומות הנתונים לעומסים מכניים ולנזקים, ובכל שאר המקומות, כמו גם ברצפת הבטון, כמו בדוגמה שלנו, משתמשים בצינורות פלסטיק בקוטר המתאים. למרחקים קטנים מותר להשתמש בחתיכה אחת של צינור פלדה.
החיווט החשמלי מהסטרטר לקופסת XT נעשה עם חוטים בצינור מתכת המונח לאורך הקיר עם מהדקים. החיווט לכפתור ולמתג נעשה באותו אופן.אתה יכול לשים כבל לשיחה.
לגבי החיווט החשמלי לחיישן מפלס המיכל, כאן אנו בהחלט מקבלים חוטים בצינורות פלדה, שכן זוהי דרישה לחיווט חשמלי המונח על התקרה לצורכי בטיחות אש, שכן המיכל ממוקם בתקרת בית המלאכה.
8. החיווט בבית המלאכה מונח לאורך מסלולים פשוטים וללא כל מאפיינים מבניים, לכן אין צורך בשרטוטים מיוחדים.
9. הידור של סוג הסדר של ציוד חשמלי כבר בוצע קודם לכן, והתוכנית במקרה זה תהיה הפשוטה ביותר, ולכן היא אינה זקוקה לשרטוט מיוחד. ציוד חשמלי ופריסות חיווט המציינים מיקומי התקנה ושיטות מיועדים למספר גדול יותר של ציוד - כפי שמוצג בדוגמה העיצובית הבאה.
10. תוכנית ייצור העבודה והזמנת מתקן החשמל חייבת לקבוע לפחות את רצף העבודה, למשל לקבוע את זמן העבודה מבלי להשפיע על בית המלאכה, מספר החשמלאים, תהליך הקמת מערך הבקרה. , בדיקת מתקן החשמל המותקן, תפעול ניסיון, מסירה לעובדים בבית המלאכה וכו'.
11. לפני הכנת אומדן יש צורך להכין מפרט ציוד וחומרים חשמליים. הפרויקט שהושלם כפוף לאישור.