Проект Монтажные работы умный дом. Е. Г. Акимов Выбор, проектирование и монтаж электроустановок зданий
 Скачать 3.26 Mb.
|
|
Е.Г. Акимов Выбор, проектирование и монтаж электроустановок зданий Справочное пособие Пилотная версия Спонсоры проекта: Москва ООО «Ай Би Тех» 2008 621.316 _________ УДК: 621.316.4 Выбор, проектирование и монтаж электроустановок зданий. Справочное пособие. Акимов Е.Г./ Под ред. Ю.С. Коробкова - М.: ООО «Ай Би Тех», 2008. _______с. В пособии даны рекомендации по проектированию и монтажу систем электроснабжения зданий бытового и общественно-административного назначения. Основное внимание уделено подготовке технического задания и выбору изделий и оборудования для практической реализации проекта. Пособие построено по принципу хода выполнения работ и поддержано конкретным примером проектирования электроснабжения здания. Пособие изобилует большим набором информационно-справочных материалов и рассчитано на проектировщиков и монтажников низковольтной электротехнической аппаратуры, а также будет полезно студентам и учащимся электротехнических специальностей и специалистам не электротехникам, кто связан с электротехникой по роду своей профессиональной деятельности. __________________________ Автор, 2008 - 3 - ПРЕДИСЛОВИЕ Электричество все больше входит в нашу жизнь. Уровень «электрификации квартиры» растет с каждым днем. Это рост количества бытовой техники, уровня ее энергопотребления, все более интенсивное использование систем автоматизированного управления, на базе которых строятся интеллектуальные здания, включение помещений и зданий в целом в систему автоматизированного контроля расхода электроэнергии (АСКУЭ) с использованием компьютерных систем и др. С другой стороны, старый жилищный фонд требует постоянного контроля за качеством электрооборудования и электропроводки в помещениях. Несоблюдение правил эксплуатации электрооборудования, снижение контроля за состоянием электропроводки и электробезопасности могут привести к тяжелым последствиям для людей и снижает пожаробезопасность помещений. Известно, что основная причина пожаров происходит именно по вине неисправной электропроводки и из-за нарушения изоляционных свойств электрооборудования. Далеко не все пользователи электроприборов знакомы с правилами их эксплуатации в достаточно полном объеме и очень немногие способны оценить состояние системы электроснабжения своего помещения. В последнее время значительно снизилось число публикаций на тему выбора и проектирования систем электроснабжения зданий, выбора изделий для ее реализации, на тему рекомендаций по монтажу и эксплуатации электротехнических изделий и оборудования. Пользователю становится трудно разобраться с обилием нормативных документов и требований. Все это вынуждает Заказчика обращаться в проектно-монтажные организации, которые навязывают ему зачастую завышенные дорогостоящие условия работы и дорогие комплектующие, выполняя так называемые работы «под ключ». На крупных объектах это экономически обосновано, однако мелкие объекты электроснабжения требуют индивидуального подхода, с учетом мнения клиента, с постоянным контролем с его стороны за ходом выполнения проекта. Для этого такой Заказчик должен быть подготовлен, хотя бы на уровне общих требований и понятий. Ряд операций, особенно по замене изделий и оборудования, включая его монтаж, пользователь может выполнять сам, зная лишь требуемые условия выбора изделий. - 4 - Что касается проектных организаций, то и здесь есть проблемы, с которыми они постоянно сталкиваются. В первую очередь это правильный выбор изделий из большого многообразия продукции на рынке электротехники. Рынок электротехники это самый многочисленный и многообразный из существующих рынков страны. На нем представлены сотни тысяч наименований продукции, миллионами единиц, тысячи производителей и поставщиков. Отслеживать состояние рынка с целью выбора оптимальных, с точки зрения технико-экономических требований, продуктов - задача сверхсложная. Ее под силу решить лишь крупным информационным центрам, которые используют современные программно-технические средства. К таким центрам в сети Интернет можно отнести информационную систему www.iElectro.ru «Все об электротехнике». Опираясь на информационный массив данных системы iElectro, любая проектная организации может значительно облегчить проблему поиска и выбора требуемых изделий и оборудования, а пользователь может проконтролировать правильность выбора и оценить стоимостные затраты проекта. Настоящее справочное пособие и направлено на решение описанных задач. Оно изобилует большим набором справочных материалов, конкретными примерами расчета и выбора изделий для заданного схемотехнического решения. Автор искренне признателен всем, оказавшим прямое или косвенное содействие и помощь в оформлении рукописи и принявшим участие в подготовке её к изданию. Особая благодарность редактору издания канд. техн. наук доценту Юрию Сергеевичу Коробкову за полезные замечания и рекомендации по содержанию пособия. Автор также заранее выражают свою сердечную благодарность всем, кто пожелает дать свои критические замечания, советы и отзывы, которые можно направлять по адресу: 121352, Москва, а/я 40, e-mail:redaeg@iElectro.ru. Акимов Е.Г. - 5 - Введение. Общие сведения Работы, связанные с электрооборудованием помещений и зданий, представляют собой достаточно сложный комплекс операций, охватывающий мероприятия от формирования задания на проектирование и заканчивающиеся сдачей и приемкой объекта. Последовательность выполнения работ, связанных с электрооборудованием зданий может быть следующая: 1.подготовка задания. Формирование пояснительной записки (технических условий). Выполняется совместно с Заказчиком при анализе существующей системы электроснабжения (если речь идет о замене устаревших изделий и оборудования) или оценки условий, необходимых для формирования новой системы электроснабжения (в построенных зданиях). При этом необходимо знать не только внутренние особенности помещений и зданий, но и положение здания относительно источника электроэнергии (комплектной трансформаторной подстанции и др.). Заканчивается это и выдачей рекомендаций в виде пояснительной записки, которая в дальнейшем ляжет в основу Проекта. Последующий порядок работ приведен ниже. 2.разработка проекта: -предварительный расчет; -выполнение однолинейной расчетной схемы электроснабжения; -получение разрешения на присоединение мощности; -выбор изделий и оборудования; -проверка работоспособности в номинальном режиме и в режиме КЗ; -подготовка спецификации изделий и оборудования; -разработка электрической схемы осветительной и розеточной сети; -подготовка монтажной схемы. 3.согласование проекта в местном надзоре, в кабельных сетях (если нужно), в Энергосбыте. 4.выполнение электромонтажных работ. 5.приемо-сдаточные работы: -вызов представителя Госэнергонадзора для оценки правильности выполнения работ по проекту; -оформление документации и составление акта допуска к эксплуатации; -вызов представителя Энергосбыта для опечатывания счетчика. - 6 - Прежде чем приступить к проектным и монтажным работам, связанным с электрооборудованием помещений и зданий необходимо ознакомиться с нормативно- технической документацией, которой необходимо следовать. Нормативно-техническая документация, используемая при подготовке проекта и выполнении электромонтажных работ Все работы, связанные с подготовкой и проведением электропроектов, электромонтажных работ, заменой изделий и оборудования, электрических измерений и контрольно-сдаточных работ выполняются в соответствии с нормативно-технической документацией, к которой относятся: "Правила устройства электроустановок (ПУЭ)", ГОСТы и ОСТы, руководящие документы (РД), инструкции, правила по охране труда (ПОТ РМ), правила системы сертификации, правила учета энерго- и теплоносителей, нормативы и сборники документов. Основными из них являются "Правила устройства электроустановок (ПУЭ)" [1], которые распространяются на вновь сооружаемые и реконструируемые электроустановки постоянного и переменного тока напряжением до 750 кВ, в том числе на специальные электроустановки и "ГОСТ Р 50571. Электроустановки зданий". Если "Правила устройств электроустановок" формулируют требования к любым электроустановкам низкого и высокого напряжения, то "ГОСТ Р 50571. Электроустановки зданий" ориентирован на электрооборудование помещений и зданий на всех стадиях его проектирования, монтажа и эксплуатации. Раздел 1 ПУЭ определяет общие требования к электроустановкам, требования к электроснабжению и электрическим сетям, к выбору проводников по нагреву, к выбору проводников и аппаратов по условиям короткого замыкания (КЗ), к учету электроэнергии, включая требования к измерительным устройствам, работающим в системе АСКУЭ, особые требования к измерительным приборам, работающим с электрооборудованием, к - 7 - заземлению и мерам электробезопасности. Приводятся нормы приемосдаточных испытаний и требования к изоляции электроустановок. И хотя все требования распространяются на большую группу изделий в различных областях народного хозяйства, можно выделить особенности, характерные для электрооборудования зданий бытового и общественно-административного назначения. Вопросам канализации (проводки) электроэнергии посвящен раздел 2 ПУЭ . Он распространяется на электропроводки силовых, осветительных и вторичных цепей напряжением до 1 кВ переменного и постоянного тока, выполняемые внутри зданий и сооружений, на наружных их стенах, территориях предприятий, учреждений, микрорайонов, дворов, приусадебных участков, на строительных площадках с применением изолированных установочных проводов всех сечений, а также небронированных силовых кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией в металлической, резиновой или пластмассовой оболочке с сечением фазных жил до 16 мм 2 Другой раздел ПУЭ, непосредственно связанный с электрооборудованием зданий, это раздел 3 . Здесь необходимо ознакомиться с требованиями к защите электрических сетей напряжением до 1 кВ (раздел 3.1). Распределительным устройствам и подстанциям посвящен раздел 4 ПУЭ Требования распространяются на распределительные устройства (РУ) и низковольтные комплектные устройства (НКУ) до 1 кВ переменного тока и до 1,5 кВ постоянного тока, устанавливаемые в помещениях и на открытом воздухе и выполняемые в виде щитов распределительных, управления, релейных, пультов, шкафов, шинных выводов, сборок. Важным является раздел 6 , связанный с требованиями к электрическому освещению (внутреннему и наружному) и светотехническим приборам. Раздел 7.1 ПУЭ непосредственно связан с электроустановками жилых, общественных, административных и бытовых зданий. "ГОСТ Р 50571. Электроустановки зданий" является основополагающим в комплексе государственных стандартов на электроустановки зданий, разрабатываемых Техническим комитетом по стандартизации ТК 337 “Электрооборудование жилых и общественных зданий” на основе применения международных стандартов МЭК 364 “Электрические установки зданий” (см. приложение 1). Подробнее см. полную версию справочника>> - 8 - 1. Разработка проекта. Подготовка технического задания 1.1.Предварительный выбор Рассмотрим процесс разработки проекта электроснабжения и электрооборудования здания. Чтобы приступить к разработке проекта, необходимо предварительно разработать и согласовать с Заказчиком техническое задание (ТЗ) проекта. Как правило, ТЗ выполняется в виде пояснительной записки, содержащей: -перечень основных рабочих чертежей и перечень ссылочных и прилагаемых документов, включая нормативно-техническую документацию (НТД); -условные обозначения, принятые на схемах; -пояснения к проекту. Пояснения к проекту включают: -указание источника электроснабжения (место расположения, напряжение питания, установленная и расчетная мощность, категория надежности электроснабжения) -место расположения счетчика электрической энергии (этажное, квартирное) -основные потребители электроэнергии (электрическое освещение, включая эвакуационное, розеточная сеть, силовое электрооборудование: электрические плиты, стиральные машины, система вентиляции и кондиционирования, электронагревательные приборы, электроводонагревательные приборы, компьютерная сеть и другие специальные приборы и оборудование) -требования к проводникам, кабелям, к маркировке и способам их прокладки -требования к способу установки выключателей и розеток (открытое исполнение, скрытое) -требования к защитным мерам безопасности (заземлению и занулению, устройствам защитного отключения (УЗО), системе уравнения потенциалов) -указания по монтажу. Чтобы сформировать пояснительную записку к проекту в полном объеме отвечающую на все поставленные вопросы, необходимо изначально запросить требования к проекту Заказчика, т.е. Заказчик должен высказать свои пожелания и рекомендации по всем перечисленным вопросам. - 9 - Кроме того, Заказчик представляет примерное размещение в помещении осветительного и силового оборудования, т.е. набрасывает план осветительной и розеточной сети. Заказчик определяет способ установки выключателей и розеток, способ прокладки проводов и кабелей (открытый монтаж в кабель-каналах или скрытый в трубах), дает другие рекомендации по проектированию и монтажу. Перед подготовкой технического задания необходимо провести предварительный выбор системы электроснабжения, схем построения щитов и вводов ВРУ, классифицировать потребителей. В приложение 2 описан подход к выбору системы электроснабжения потребителей. Там даны основные понятия, используемые при построении схем электроснабжения, типы систем токоведущих проводников и заземлений, описана система уравнения потенциалов, крайне необходимая для обеспечения безопасности зданий. В приложение 3 приведен перечень электроприемников, используемых в помещениях, параметры которых могут быть взяты за основу при расчете реальной нагрузки потребителей. Предварительно необходимо выбрать схему построения распределительных щитов (квартирных, этажных щитков, вводно-распределительных устройств). Рекомендации по выбору даны в приложениях 4 и 5. Теперь можно приступать к расчету и выбору параметров ЩР, ВРУ, кабелей и проводов, защитных аппаратов и к построению однолинейной схемы электроснабжения. - 10 - 1.2.Выбор проводов и кабелей Составление электрических схем и расчет максимальной мощности потребителей Выбирая систему электроснабжения помещения или комплекса помещений, в первую очередь, следует исходить из наличия потенциальных потребителей электроэнергии с учетом перспективы их наращивания. Условно все потребители можно разделить на 4 части: -осветительные приборы; -бытовое электрооборудование общего назначения; -бытовое электрооборудование специального назначения; -информационное оборудование. Другим условием является равномерность распределения нагрузки по питающим проводам до защитного аппарата. Согласно потенциально существующим электроприемникам в помещении составляется таблица нагрузки (табл. 1.1). Таблица 1.1 № Характер нагрузки Количест во Суммарная расчетная мощность P расч , кВт Установленная мощность P уст , кВт 1 Стиральная машина - с подогревом воды 1 0,76 2,00-2,50 2 Стационарная электрическая плита - - 8,50-10,50 3 Печь гриль - - 0,65-1,35 4 СВЧ печь 1 0,85 0,90-1,30 5 Морозильники, холодильники 2 0,2 0,14-0,30 6 Электромясорубка 1 0,1 1,10 7 Электрочайник 1 1,7 1,85-2,00 8 Электрокофеварка 1 1,7 0,65-1,00 9 Соковыжималка 1 0,2 0,20-0,30 10 Тостер 1 0,7 0,65-1,05 11 Миксер 1 0,3 0,25-0,40 12 Электрофен 1 0,5 0,40-1,60 13 Электроутюг 1 1,8 0,90-1,70 14 Электропылесос 1 1,6 0,65-1,40 15 Вентилятор 1 0,4 1,00-2,00 16 Кондиционер 1 3,5 17 Телевизоры 3 0,3 0,12-0,14 18 Радиоаппаратура 2 0,1 0,07-0,10 19 Осветительные приборы 13 1 0,50-1,20 20 Компьютер 1 0,3 21 Обогреватель 1 1,5 22 Водонагреватель 1 3-5 ИТОГО - 11 - Номинальные рабочие токи однофазных вводных аппаратов квартирных щитков и вводных аппаратов квартир этажных щитков зданий массового строительства должны определяться исходя из расчетной мощности 11 кВт на квартиру с электроплитами и 7 кВт на квартиру с газовыми плитами, если иные меньшие значения не заданы потребителем (см. ГОСТ Р 51628-2000). По заданной расчетной мощности (P расч ) и рабочему напряжению (U раб ) определяется расчетный рабочий ток при длительном режиме эксплуатации: I раб = P расч /U раб . (1.1) Вся нагрузка, которая подается от распределительного щита, не обязательно потребляется при полной номинальной нагрузке или единовременно. Номинальный коэффициент одновременности нагрузки К р используется для определения максимального значения номинального тока, которое позволяет, в свою очередь, определить размер силовых шин. Номинальный коэффициент одновременности НКУ или его части (см. табл. 1.2), имеющей несколько главных цепей (например, в секции или подсекции), является отношение наибольшей суммы всех одновременно действующих токов главных цепей, взятых в любой момент времени, к сумме номинальных токов всех главных цепей НКУ или отдельной его части ( ГОСТ Р 51321.1-2000 (МЭК 60439-1-92 ); Это для трехфазной нагрузки Таблица 1.2 Из ГОСТ Р 51628-2000 (шкафные, однофазная нагрузка) - 12 - Прежде чем приступить к выбору кабеля (сечения и типа) необходимо составить предварительную однолинейную схему электроснабжения. Такая схема позволит разбить основные группы потребителей по питающим цепям и защитным аппаратам. Условно принято все цепи электропитания делить на цепи освещения и розеточные цепи. Причем в пределах каждой цепи выделяются отдельные группы энергопотребителей, требующие индивидуальной цепи электропитания и защиты. Цепи освещения делятся, как правило, по помещениям, либо по группам осветительных приборов. В небольших помещениях и квартирах цепи освещения запитываются по одной цепи с одним защитным аппаратом. Иногда система освещения специальных помещений (ванных комнат, сауны и др.) выполняется по отдельной цепи с отдельным защитным аппаратом. Розеточные цепи воспринимают основную нагрузку. Часть розеточных цепей питает электроприемники малой мощности (телевизоры, кофемолки и др. кухонные приборы, домашние вентиляторы и переносные нагревательные приборы, пылесосы и т.п.) и могут быть подключены к одной розеточной цепи. В бытовых условиях к этой же цепи через «пилот» обычно подключают и компьютеры. Отдельно целесообразно формировать розеточные цепи для: -приборов, используемых в ванной комнате или сауне (например, для электроводонагревателей; -стиральных машин; -электрических плит; -кондиционеров; -стационарных воздухонагревателей и воздухоохладителей; -насосных станций; -системы охранной сигнализации; -и для другой специальной нагрузки. Разделение розеточных цепей на отдельные группы, с одной стороны, повышает надежность электроснабжения потребителей, с другой, - позволяет создать резервные схемы электроснабжения, что улучшает качество питания потребителей. Вопросы резервирования электроснабжения на уровне источников (комплектных трансформаторных подстанций) будут рассматриваться отдельно. Рассмотрим составление однолинейной электрической схемы на примере двух комнатной квартиры, в которой частично меняется электропроводка внутри помещения и полностью заменяется ввод в жилой дом и разводка по квартирам. Подробнее см. полную версию справочника>> - 13 - |