Проект Монтажные работы умный дом. Е. Г. Акимов Выбор, проектирование и монтаж электроустановок зданий
 Скачать 3.26 Mb.
|
|
2.2. Выбор устройств защитного отключения (УЗО) УЗО применяется с целью обеспечения электро- и пожаробезопасности в электрических цепях. Нормативно-технические документы (ПУЭ, ГОСТ Р 50571.8, 11) определяют требования по обязательному использованию УЗО: для групповых линий, питающих электроприемники наружной установки, для зданий из металла, для защиты штепсельных розеток ванных и душевых помещений. В особо опасных помещениях и для ответственных потребителей дополнительно применяются УЗО, встроенные в розеточные блоки. Для переносных электроприборов и электроинструмента рекомендуется применять УЗО-розетки и УЗО-вилки, входящие в комплект электроприборов. УЗО должны устанавливаться во ВРУ, в местах доступных для обслуживания. В групповых цепях электроустановки зданий УЗО рекомендуется устанавливать в местах, защищающих наиболее уязвимые, с точки зрения поражения электрическим током, участки. Например, в ванных и душевых комнатах, у стиральных машин и др. Для этого можно устанавливать УЗО как в квартирных, так и этажных щитках. УЗО, предназначенные для осуществления противопожарной защиты, должны устанавливаться на главном вводе здания. УЗО можно устанавливать на разных уровнях электроснабжения от потребителя к источнику, но при этом необходимо соблюдать селективность их действия. В электроустановках с системой заземления TN-S применение УЗО обязательно, так как только оно осуществляет защиту от прямого прикосновения человека к токоведущим частям. Современные УЗО классифицируются по следующим техническим параметрам, приведенным в заводской технической документации: -способ и место установки; -число полюсов; - номинальное напряжение U n ; -номинальный ток нагрузки I n ; -номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка) I ∆n ; -номинальный неотключающий дифференциальный ток (уставка) I ∆nо ; -номинальное время отключения T n ; -номинальный условный ток короткого замыкания I nc ; - 22 - -предельное значение неотключающего сверхтока I nm ; -номинальная включающая и отключающая способность (коммутационная способность) I m ; -номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току I ∆m ; -номинальный условный дифференциальный ток КЗ I ∆c ; - тип УЗО; -рекомендуемые схемы включения УЗО в электроустановках зданий. Остановимся на основных технических параметрах. Подробное описание всех параметров дано в нормативных документах и в [2]. Номинальное напряжение U n . Принято U n = 380 В для четырехполюсных аппаратов и U n = 220 В для двухполюсных УЗО. Номинальный ток нагрузки I n выбирается из ряда: 6, 10, 16, 25, 40, 63, 80, 100, 125 А. При этом номинальный ток нагрузки УЗО должен быть равен или на ступень выше номинального тока последовательного защитного аппарата, последнее предпочтительнее. Номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка) I ∆n выбирается из ряда :6, 10, 30, 100, 300, 500 мА. Согласно требованиям ПУЭ номинальный дифференциальный отключающий ток УЗО (уставка) должен не менее чем в три раза превышать суммарный ток утечки защищаемой цепи электроустановки - I ∆ , т.е. I ∆n ≥ I ∆ Если ток утечки измерить сложно, то согласно ПУЭ ток утечки электроприемников принимается из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки цепи из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника. Рекомендуемые значения номинального отключающего дифференциального тока (уставки) - I ∆n УЗО приведены в табл.2.4. В ряде случаев значения I ∆n УЗО определены отдельными нормативными документами и указаниями. Например, для сантехнических кабин, ванных и душевых рекомендуется устанавливать УЗО с током срабатывания 10 мА, если на них выделена отдельная линия, в остальных случаях допускается использовать УЗО с уставкой 30 мА. ПУЭ рекомендует для повышения уровня защиты от возгорания при замыканиях на заземленные части на вводе в квартиру или индивидуальный дом ставить УЗО с током срабатывания до 300 мА. - 23 - Номинальная включающая и отключающая способность (коммутационная способность) I m должна быть не менее десятикратного значения номинального тока или 500 А (берется большее значение). Современные качественные УЗО имеют коммутационную способность - 1000, 1500 А. Таким образом, такое УЗО, опережая автоматический выключатель, гарантированно произведет отключение, сохраняя при этом свою работоспособность. Номинальный условный ток короткого замыкания I nc - термическая и электродинамическая стойкость к токам КЗ. ГОСТ Р 51326.1 устанавливает минимально допустимое значение I nc , равное 4,5 кА. В качественных УЗО этот показатель достигает 10, 15 кА. I nc обязательно должен быть приведен на лицевой панели устройсва. Рекомендуемые схемы включения УЗО в электроустановках зданий приведены на рис.2.4. Подробнее см. полную версию справочника>> 2.3. Выбор электроустановочных изделий (выключателей и розеток) Выключатели и розетки относятся к аппаратам управления и предназначены для работы в номинальном режиме (при протекании длительного тока нагрузки). Наиболее часто в помещениях используются выключатели клавишного типа. Основными параметрами, по которым производится выбор выключателей, являются: - назначение - общего назначения для осветительных цепей; - тип установки : скрытый или открытый; - номинальный ток : 6, 10 А; - исполнение : однополюсные, двухполюсные, трехполюсные, четырехполюсные и т.д.; - наличие дополнительных элементов : подсветки и т.п; - цвет изделия Выключатели иногда выпускаются в виде блоков в сочетании с другими выключателями или розетками. Из вышеперечисленных параметров основными являются 3: тип установки, номинальный ток и исполнение. - 24 - Тип установки определяется схемой монтажа. Если в квартире вся электропроводка скрытая, то и выключатели выбирают скрытого исполнения. Если проводка выполняется с помощью кабельных каналов, которые крепятся к стене, то выключатели могут иметь открытый тип установки. Выбор выключателей по исполнению (однополюсные, двухполюсные и т.д.) производится после составления схемы электроснабжения и согласования с заказчиком места установки выключателей. Кроме того, это зависит от вида осветительных приборов, от количества источников света в светильнике. Номинальный ток выключателя должен быть выше допустимого длительного тока, протекающего через его контакты. В случае рассматриваемого примера, допустимая мощность осветительной цепи составляет 1 кВт, т.е. максимальный длительный ток не превышает 4,5 А. С другой стороны, осветительный провод сечением 1,5 мм 2 , двухжильный медный, выдерживает в длительном режиме ток до 18 А. В нашем случае можно выбрать выключатели на номинальный ток 6 А. Если же предполагается использовать более мощные осветительные приборы, то следует поднять уровень номинальных токов до 10 А. Таким образом, используя базу данных системы iElectro, подберем выключатели для заданного схемного решения. Пример выбора приведен в приложении 12. Подробнее см. полную версию справочника>> 2.4. Выбор счетчиков электрической энергии Счетчики электрической энергии предназначены для учета потребления электрической энергии в двухпроводных или трехпроводных сетях переменного тока. Счетчики классифицируются: - по назначению : бытового назначения, для предприятий энергосистемы, промышленности, транспорта; - по применению : для измерения мощности, измерения активной электрической энергии, измерения реактивной электрической энергии, измерения электроэнергии постоянного тока, для использования в АСКУЭ; - по типу счетчика : механический (индукционный), электронный; - по числу фаз : однофазный, трехфазный; - 25 - - по числу тарифо в: однотарифный, двухтарифный, трехтарифный, четырехтарифный, многотарифный; - по максимальному току , А; - по классу точности Согласно ГОСТ 6570 и ГОСТ 30206 счетчик ватт-часов (счетчик активной энергии) - прибор, предназначенный для измерения активной энергии путем интегрирования активной мощности в зависимости от времени. Счетчик вар-часов (счетчик реактивной энергии) - интегрирующий прибор, который измеряет реактивную энергию. Многотарифный счетчик - счетчик, снабженный несколькими счетными механизмами, приводимыми в движение в течение строго определенных интервалов времени, которым соответствуют различные тарифы. Счетчики активной энергии изготовляются классом точности 0,5; 1,0; 2,0 и 2,5; счетчики реактивной энергии - классов точности 1,5; 2,0 и 3,0. Трансформаторные счетчики активной и реактивной энергии (счетчики, предназначенные для включения через измерительный или измерительные трансформаторы) должны быть класса точности 2,0 и более точные. Ниже дана таблица стандартных значений номинальных токов счетчика. Таблица 2.8 Включение счетчика Стандартные значения номинального тока, А Непосредственное 5; 10; 15; 20, 25; 30; 40; 50; 80; 100 Через трансформатор(ы) тока 0,2; 0,3; 0,6; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 5,0; 10,0 Счетчик должен быть изготовлен на одно из значений номинального тока, указанного в табл.2.8. Счетчики должны применяться на следующие максимальные токи: при непосредственном включении: 200; 250; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900; 1000% номинального тока; при включении через трансформатор(ы) тока: 120; 125; 150; 200; 300% номинального тока. Номинальный ток (I ном ) - значение тока, являющееся исходным при установлении требований к счетчику, подключаемому через трансформатор. - 26 - Максимальный ток (I max ) - наибольшее значение тока, при котором счетчик соответствует требованиям точности, установленным ГОСТом. Номинальное напряжение - значение напряжения, являющееся исходным при установлении требований к счетчику. Более подробно с техническими характеристиками счетчиков можно ознакомиться в ГОСТ 6570 и ГОСТ 30206. Учитывая вышеизложенное, выберем счетчик для квартирного щитка в рассматриваемом примере. Это должен быть счетчик электрической энергии, для измерения активной электрической энергии, индукционный или электронный, однофазный, однотарифный. Выбор проводим по максимальному току, значение которого должно быть больше максимального тока в цепи потребителя. В нашем случае это 25,5 А. Рекомендуемый класс точности - 1,0 или 2,0. При выборе счетчиков электрической энергии необходимо учитывать рекомендации надзорных организаций района (города), где проживает потребитель. В приложении 14 представлен перечень приборов учета электрической энергии, применяемых для коммерческого учета в ОАО «Мосэнергосбыт» на 2007 год. Подробнее см. полную версию справочника>> Остановим свой выбор на счетчике Меркурий 201.5 производства ООО «Инкотекс». Этот счетчик можно использовать как для индивидуального пользования, так и в системе автоматизированного учета электроэнергии. (АСКУЭ). - 27 - 2.5. Выбор щитового оборудования К щитовому оборудованию относятся низковольтные комплектные устройства (НКУ), выполняющие функции ввода, распределения, учета и управления потоками электрической энергии. По общепринятой классификации НКУ делятся: -по выполняемым функциям для: ввода, распределения, учета, управления и защиты, включения резерва, питания; -по исполнению: щитки, ящики, щиты, панели, шкафы, пункты, пульты; -по назначению: квартирные, офисные, этажные, лабораторные, осветительные, коттеджные, собственных нужд, гаражные, приборные; -по степени защиты: общего исполнения, взрывозащищенные. Для электроснабжения жилых и общественно-административных зданий применяются щитки, щиты и шкафы ввода, распределения и учета электроэнергии, общего исполнения, квартирные, офисные, этажные, осветительные, коттеджные. Рассмотрим особенности конструкции и выбора квартирных и этажных щитков и вводно- распределительных шкафов в системе электроснабжения зданий. Основные технические характеристики Основными техническими характеристиками перечисленных групп НКУ являются: - назначение устройства : -для защиты групповых линий цепей при перегрузках и КЗ; -учет и распределение электрической энергии в сетях с глухозаземленной нейтралью; -учет потребления электрической энергии; -распределение электрической энергии; -размещение устройств телефонной, радиотрансляционной и телевизионной сетей; - тип устройства : квартирные, офисные, этажные, осветительные, коттеджные; - серия устройства : ЩК, ЩЭ и т.д.; - номинальное напряжение, В : 220, 380; - номинальный ток силовой цепи на вводе, А : в соответствии с нормированными значениями; - количество аппаратов защиты отходящих линий и номинальные токи расцепителей автоматов, А : в зависимости от конструктивного решения; - 28 - - количество квартир (для этажных щитков) : в зависимости от конструктивного решения (2, 3, 4 и т.д.); - исполнение по наличию УЗО : без УЗО, с УЗО; - исполнение по наличию счетчика электрической энергии : без счетчика, со счетчиком; - способ установки устройства : встраиваемый, навесной, утопленный, напольные. Рассмотрим методику выбора НКУ на рассматриваемом примере проектирования системы электроснабжения квартиры и здания в целом. В табл. 2.10 приведены сводные параметры, по которым выбирается щитовое оборудование. Подробнее см. полную версию справочника>> ЩКН 1II-40А3-28 ОЩВ-12 ОЩВ - 29 - 2.6. Выбор кабель-каналов Кабель-каналы используются для прокладки проводов и кабелей внутри помещений скрытым или открытым способом. В состав кабель-каналов входит сами кабельные каналы, в которых размещаются провода и кабели для подводки питания к потребителям, и аксессуары (заглушки, перегородки, переходники, повороты, рамки, суппорты, тройники, уголки и др.), соединяющие отдельные кабель канала друг с другом. Наиболее распространенными являются кабель-каналы из ПВХ. Рассмотрим выбор кабель-каналов на примере изделий компании «Рувинил» (см. табл.2.12). Таблица 2.12 ШиринахВысотахДлина, мм Внешний вид ШиринахВысотахДлина, мм Внешний вид 100х40х2000 32х16х2000 100х60х2000 40х16х2000 12х12х2000 40х25х2000 15х10х2000 40х40х2000 - 30 - Кабель-каналы выбираются из условия размещения в них заданного количества проводов определенного сечения с учетом фактора заполнения. (30-ти процентного резерва). В табл.2.13 даны рекомендации Legrand по выбору сечений кабель-каналов и плинтусов. Таблица 2.13 Сечение проводника, мм 2 Полезное сечение, мм 2 Диаметр макс., мм 2 1,5 9,7 3,5 2,5 13,9 4,2 4 18,1 4,8 6 31,2 6,3 Часто для прокладки проводов внутри стены используют трубы гладкие и гофрированные. Кроме того, гофрированные трубы используются для вводов. Крепятся они с помощью держателей с хомутом. Для крепления проводов и кабель-каналов используются пластиковые хомуты. Подробная информация дана в БД системы iElectro и в каталогах фирм-изготовителей. Подробнее см. полную версию справочника>> - 31 - 2.7. Выбор монтажных коробок и клеммников Монтажные коробки (установочные и распаячные) применяются для выводов проводов при скрытой или открытой проводки. Коробки крепятся в кирпичных, бетонных или гипсокартонных стенах, либо в полых стенах. Установочная коробка серии «Тусо» может использоваться для выводов проводов Установочные и распаячные коробки круглой формы имеют шкалу диаметра D = 60;64;65;70;140 мм 2 и высоту H = 40;45;50;62 мм. В распаячных коробках осуществляются соединения проводов с клеммами или колодками («распайка проводов»). Широко используются для открытого монтажа распаячные коробки «Тусо». Для вводов используются специальные заглушки. Ниже приведен пример выполнения соединений с помощью распаячной коробки. В рассматриваемом примере коробки не использовались, так как монтаж проводился частично, соединение осуществлялось в розетке Р9. Для соединения проводников используются соединительные клеммники, клеммные колодки и зажимы. Подробнее см. полную версию справочника>> - 32 - 2.8. Выбор корпусов, оболочек и крепежных изделий. Пример проектирования квартирного щитка На практике бывает целесообразно смонтировать квартирный щиток индивидуально. Это позволит избежать лишних элементов, например дополнительных выключателей, выбрать тот тип измерительного прибора (счетчика), который вам необходим, подобрать нужный вам дизайн щитка и способ его крепления и, в конечном итоге, снизить затраты на приобретение щитка. Для этого необходимо иметь, как минимум: -корпус, оболочку щитка (бокс); -DIN-рейки для крепления аппаратов и приборов; -шины «земля-нуль»; -крепеж (болты, винты, гайки). Большое значение имеет выбор типа и формы оболочки щитка. В БД системы iElectro присутствует большая номенклатура корпусов и оболочек отечественных и зарубежных производителей. Ниже приведены некоторые корпуса «Тусо». - 33 - Внутренние габариты корпуса определяются числом автоматических выключателей, согласно схеме электроснабжения, наличием счетчика электрической энергии, его размерами и способом крепления, числом и типом клеммных соединений. При выборе внутреннего объема низковольтных комплектных устройств НКУ (в данном случае квартирного щитка), исходят из следующих условий: 1. минимальный размер определяется совокупным размером комплектующего оборудования; 2. учет размещения и подводки соединительных проводов, так радиус изгиба провода не должен быть меньше двух его диаметров; 3. необходимость выполнения монтажных операций при изготовлении щитка или замене вышедших из строя изделий (удобство доступа); 4. удобство выполнения постоянных операций (например, включение и отключение выключателей); 5. взаимного влияния изделий, входящих в состав НКУ (электромагнитного, термического). Из перечисленных требований первые четыре необходимо соблюдать при выборе квартирных щитков. Что касается пятого требования, то оно применяется к более сложным НКУ, содержащим источники электромагнитных и тепловых излучений. Крепление автоматов и некоторых типов счетчиков осуществляется на DIN-рейках (ГОСТ Р МЭК 60715-2003). Изготавливается из оцинкованной стали, крепится на шурупах или винтах. Это очень удобный способ крепления, позволяющий легко заменять изделия. В зависимости от длины DIN-рейки меняется число автоматов, которые можно на ней крепить (см. табл.2.14). - 34 - Подробнее см. полную версию справочника>> Размер профиля DIN-рейки - 7,5/35мм. Если соединение с «землей» осуществляется в щитке, то используются шины «земля-нуль» с винтовыми зажимами. Для соединения группы автоматов используются соединительные шины одно-, двух, трех или четырехрядные на токи 63 А. А теперь рассмотрим |