Порядок выполнения работы
Задание
1 Изучить устройство кабелей, проводов, шнуров, их маркирование, условия выбора и способы прокладки в земле, в цехах, в жилых помещениях;
2 Выбрать сечение проводов и кабелей для объекта (по заданию преподавателя).
Содержание отчета
1Разрез кабеля до 1000 В и описание его конструкции;
2 Краткое описание назначения 5 любых наименований изолированных проводов и области их применения;
3 Краткое описание конструкции и области применения 5 образцов кабелей, пред- ставленных в лаборатории;
4 Выбор марки и сечения проводников электрической сети.
1 Выбор сечения проводов и кабелей
Для выбора сечения проводов и кабелей необходимо учитывать величину максималь- но потребляемого нагрузкой тока: для однофазной нагрузки
À
,
U
Ð
I
ñ
í
í
где P
н
– мощность нагрузки, Вт;
U
с
– питающее напряжение; для трёхфазной нагрузки
À
,
3
U
Ð
I
ñ
í
í
При выборе сечения провода необходимо предусмотреть подключение дополнитель- ной нагрузки. Для этого используется коэффициент запаса К
з
, который умножается на рас- считанную мощность нагрузки.
44
Таблица 5 – Допустимый длительный ток для проводов и кабелей
Проложенные открыто
S
Проложенные в трубе
Медные жилы
Алюминиевые жилы
Медные жилы
Алюминиевые жилы
Ток
Мощность, кВт
Ток
Мощность, кВт
Ток
Мощность, кВт
Ток
Мощность, кВт
A 220
В 380
В A 220
В 380
В A
220
В
380 В A
220
В 380
В
11
2.4 - - - -
0,5
- -
- -
-
-
15
3.3 - - - -
0.75
- -
- -
-
-
17
3.7 6.4 - -
- 1,0
14
3 5.3
-
- -
23
5 8.7 - -
- 1.5
15
3.3 5.7 -
-
-
26
5.7 9.8 21 4.6 7.9
2,0
19
4.1 7.2 14 3 5,3
30
6.6 11 24 5.2 9.1
2.5
21
4.6 7.9 16 3,5 6
41
9 15 32 7 12
4,0
27
5.9 10 21 4,6 7,9
50
11 19 39 8.5 14
6,0
34
7.4 12 26 5,7 9,8
80
17 30 60 13 22
10,0
50
11 19 38 8,3 14
100
22 38 75 16 28
16,0
80
17 30 55 12 20
140
30 53 105 23 39
25,0 100 22 38 65 14 24
170
37 64 130 28 49
35,0 135 29 51 75 16 28
Зная суммарный ток всех потребителей, из таблицы 5 выбирают ближайшее большее значение сечения провода S.
2 Расчёт проводов и кабелей
Расчёт сечения проводов и кабелей осуществляется обычно тремя способами.
По допустимому нагреву
При выборе вида электропроводки и способа прокладки проводов и кабелей должны учитываться требования электробезопасности и пожарной безопасности. При относительно небольшой длине линий ( до 30 м) расчёт на нагревание является определяющим.
В таблице 6 указана допустимая токовая нагрузка в процентах в зависимости от темпе- ратуры окружающей среды. Расчетный ток нагрузки при этом пересчитывается по формуле
À
,
100
%
-
100
I
I
I
í
í
ð
По таблице 5 выбираем сечение проводника.
Для безаварийной работы проводов и кабелей нормами установлена предельно допу- стимая температура нагрева (60-80
о
С) в зависимости от типа изоляции, условий монтажа и температуры окружающей среды.
Выбор проводов и кабелей по допустимой потере напряжения
Сечение проводов и кабелей по допустимой потере напряжения определяют главным образом для осветительных сетей. Для силовых сетей этот метод применяют лишь при срав- нительно большой их протяжённости.
45
Таблица 6 – Допустимая токовая нагрузка в зависимости от температуры окружающей
среды изолированных проводов и кабелей
Температура окружающей среды, о
C
Допустимая токовая нагрузка (в %)
Резиновая изоляция
%
ПХВ-изоляция
% от 20 до 30 100 100 от 30 до 35 91 92 от 35 до 40 82 87 от 40 до 45 71 79 от 45 до 50 58 71 от 50 до 55 41 61
Допустимую потерю напряжения от источника тока до наиболее отдаленной по зна- чению нагрузки (в процентах от номинального напряжения) можно применять:
5% – для силовых сетей напряжением до 1000 В;
2,5% – для осветительных сетей.
При расчете сетей по потере напряжения исходят из уровней напряжения для наибо- лее удаленной лампы. Выбор проводов по потере напряжения производится по формуле:
,
U
c
M
S
где М –момент нагрузки, кВт·м;
с –постоянная, зависящая от материала провода, напряжения и рода тока сети (для медного провода и напряжении питания 220 В составляет 12,8, алюминиевого – 7,4);
ΔU –потеря напряжения, %.
Момент нагрузки определяется из выражения
L
Ð
M
,
где L – длина линии от пункта питания до наиболее удаленной лампы, м.
Выбор проводов и кабелей по механической прочности
Исходя из соображений механической прочности, при малых значениях силы тока се- чение медной жилы берут не менее 1 мм
2
, а алюминиевой – 2,5 мм
2
После выполнения этих расчётов выбирают стандартное сечение жилы проводника, равное максимальному из расчётных значений (или ближайшее большее).
Вариант 1 – Минимаркет
Исходные данные. Нагрузка: холодильные камеры – 2 шт., 2 кВт; холодильник – 1,2 кВт; кондиционер – 1,5 кВт; микроволновая печь – 1,4 кВт; подсветка витрин – 10×15 Вт; све- тильники – 10 шт., 4×30 Вт; внешняя подсветка – 600 Вт; коэффициент запаса К
з
= 1,3.
Способ прокладки проводки: скрытая по полимерным материалам.
Рассчитать и выбрать провода, кабели:
- вводный;
- электрической сети минимаркета;
- осветительной сети минимаркета;
- электрической сети внешней подсветки.
Полученные расчетные данные свести в таблицу 7.
46
Таблица 7 – Данные расчета и выбора
Провод, кабель
Ток нагрузк и
I
н
,
А
Ток по допу- стимому нагре- ву
I
р
, А
Сечение по потере напряжения
S
п
, А
Выбранное сечение
S, А
Марка провода, кабеля
Вводный
-
Электросети магазина
-
Осветительной сети магазина
Электросети внешней подсветки
Контрольные вопросы
1 Дайте расшифровку установочных проводов: АПВ, ПВ1, ПВ2, ПВ3, АППВ, ППВ,
АПБПП, ПБППз, ПУНП, ПРКА, ПВС, ШВВП (рисунок 38).
Рисунок 38 – Провода и кабели
2 Дайте расшифровку кабелей: ВВГнг, КГВВ, ВБШв, АПвЭПШв, АВТВ, NYM, NYM-
J, АВВГ, ВВГ, АПвПу, АВБбШВ.
3 Перечислите способы соединения проводов и кабелей электропроводки.
47 4 Какие требования предъявляются к контактным соединениям?
5 Какое соединение называется неразборным?
6 Что называется опрессовкой?
7 Что называется контактным соединением?
8 Назовите способы выполнения контактных соединений.
9 Каковы особенности соединения алюминиевых жил болтами?
10 Опишите особенности конструкции зажимов прокалывающего типа.
11 Опишите особенности конструкции клеммных колодок.
12 Опишите основные этапы работ по соединению проводов с помощью клеммных колодок.
13 В чем особеность соединения проводов колпачковыми соединительными зажимами.
14 Перечислите достоинства и недостатки соединения электропроводки скруткой колпачками.
15 Что называется пайкой?
16 Назовите способы сварки цветных металлов.
17 Дайте сравнительную оценку механической прочности и переходного сопротивле- ния разборного соединения, опрессовки, сварки, пайки.
Список литературы
1 URL: http://all-ebooks.com/2010/09/11/137769-vse-chto-kazhdyjj.html (дата обращения
19.08.2016).
2 Коломиец А. П., Кондратьева Н. П., Юран С. И., Владыкин И. Р. Монтаж электрообору-
дования и средств автоматизации. – Москва : КолосС, 2007. – 351с.
3 URL: http://electrik.info/protection/1053-vybor-avtomaticheskih-vyklyuchateley-dlya-kvartiry-
doma-garazha.html) (дата обращения 27.08.2016г.).
4 Правила устройства электроустановок. — 7-е изд. — Москва : Изд-во НЦ ЭНАС, 2007. —
549 с.
5 Практикум по технологии монтажа и ремонта электрооборудования / под ред. А. А. Пя-
столова. – Москва : Агропромиздат, 1990. – 298с.
6 Сибикин Ю. Д., Сибикин М. Ю. Технология электромонтажных работ. – Москва : Высшая
школа, 2002. –301с.
7 URL: http://elektro-montagnik.ru/?address=lectures/part4/&page=page5 (дата обращения
27.08.2016).
8 URL: http://elektro-montagnik.ru/?address=labs/lab10/&page=content (дата обращения
27.08.2016).
9 URL: http://elektro-montagnik.ru/?address=labs/lab10/&page=content (дата обращения
13.09.2016).
10 Кабышев А. В., Обухов С. Г. Расчет и проектирование систем электроснабжения: спра-
вочные материалы по электрооборудованию : учеб. пособие. – Томск, 2005. – 168 с.
48
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №5 Электрические схемы. Чтение электрических схем. Составление монтажных схем Цель занятия: методика составления электрических схем. Чтение электрических схем.
Основные вопросы темы
1 Электрическая схема как конструктивный документ;
2 Принципиальная электрическая схема: назначение, методика составления;
3 Монтажная электрическая схема: назначение, методика составления.
Теоретическая часть Схема —
графический конструкторский документ, на котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними
(ГОСТ 2.102-68).
При выполнении схемы используют следующие термины.
Элемент схемы—составная часть схемы,которая выполняетопределенную функ- цию в изделии и не может быть разделена на части, имеющие самостоятельное функцио- нальное назначение (резистор, трансформатор, антенна и т.п.).
Устройство — совокупность элементов,представляющих единуюконструкцию
(блок, плата и т.п.). Устройство может не иметь в изделии определенного функционального назначения.
Функциональная группа — совокупность элементов,выполняющих визделии опреде- ленную функцию и не объединенных в единую конструкцию.
Функциональная часть — элемент,функциональная группа и устройство,выполняю- щие определенную функцию.
Функциональная цепь — линия,канал,тракт определенногофункционального назна- чения (канал звука, видеоканал и т.п.).
Линия взаимосвязи (или связи) — отрезок линии,указывающий на наличиесвязи меж- ду функциональными частями изделия.
Установка — условное наименование объекта в энергетическихсооружениях, на ко- торый составляется схема.
Классификация схем изделий всех отраслей промышленности, согласно ГОСТ 2.701-
84 «Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению», приведена в таблице 8.
Наименование схемы определяется ее видом и типом. Примеры кодов:
- схема электрическая принципиальная – Э3;
- схема гидравлическая соединений – Г4;
- схема электрическая соединений и подключений – ЭД
. Структурная схема определяет основные функциональные части изделия,их назна- чение и взаимосвязи. Функциональные части изображают на схеме в виде прямоугольников или иных плоских фигур с вписанными в них обозначениями типов элементов. Ход рабоче- го процесса поясняют линиями взаимосвязи со стрелками в соответствии с ГОСТ 2.721-74.
Функциональная схема поясняет определенные процессы,протекающие вотдельных цепях изделия или изделии в целом. Функциональная схема используется для изучения принципа работы изделия, а также при наладке, регулировке, контроле и ремонте изделия.
Принципиальная схема (полная)определяет полный состав элементов исвязей между ними и дает представление о принципах работы изделия. Принципиальная схема служит для разработки других конструкторских документов, например, чертежей печатных плат, мон- тажных схем, а также изучения принципов работы изделия при его наладке и эксплуатации.
Прочитать схему — это значит почерпнуть из нее сведения, необходимые для выполнения
49 определенной работы. Задач, которые решаются в результате чтения схем, много, и задачи эти не только различны, но и разнообразны. Так, например, если нужно рассчитать ток КЗ, то чтение схемы сводится к выборке из нее данных для расчета. В других случаях прочитать схему необходимо,
чтобы понять принцип действия электроустановки; выяснить назначение того или иного ее элемента; определить, что с чем следует соединить; обнаружить ложную цепь и найти способ ее устранения; проверить, верно ли задан режим работы и т. п. Следова- тельно, различны и разнообразны приемы, с помощью которых читают схемы.
Таблица 8 – Классификация схем Признак классификации
Схемы
Обозначение
Виды схем в зависимости в зависимости от видов элементов и связей
Вакуумные
Гидравлические
Деления
Кинематические
Оптические
Пневматические
Комбинированные
Энергетические
Газовые
Электрические
В
Г
Е
К
Л
П
С
Р
Х
Э
Типы схем в зависимости от основного назначения
Структурные
Функциональные
Принципиальные
Соединений (монтажные)
Подключения
Общие
Расположения
Прочие
Объединенные
1 2
3 4
5 6
7 8
0
Принципиальные схемы сравнительно просты по начертанию, но по существу они са- мые сложные и самые важные. Дело в том, что именно на основании принципиальных схем разрабатывают схемы других типов, т. е. такие схемы, руководствуясь которыми выполняют работы. Это схемы соединений (монтажные) (4), подключения (5), общие (6), расположения
(7) и объединенные. На объединенной схеме могут быть помещены схемы одного вида не- скольких типов, относящихся к одному изделию (установке), например схема электрическая принципиальная (ЭЗ) и схема электрических соединений (Э4). Объединенной схеме присва- ивается наименование схемы, имеющей меньший номер из номеров объединенных схем; в данном случае схеме нужно присвоить номер ЭЗ, так как ЭЗ меньше, чем Э4.
Порядок чтения электрических схем.
При чтении схем, отражающих электропитание, электрическую защиту, управление, сигнализацию и т. п.:
- определяют источники электропитания, род тока, величину напряжения и т. п. Если источников несколько или применено несколько напряжений, то уясняют, чем это вызвано;
- расчленяют схему на простые цепи и, рассматривая их сочетание, устанавливают условия действия.
Рассматривать всегда начинают с того аппарата, который нас в данном случае интересует. Например, если не работает двигатель, то нужно найти на схеме его цепь и посмотреть, контакты каких аппаратов в нее входят. Затем находят цепи аппаратов, управ- ляющих этими контактами, и т. д.;
- строят диаграммы взаимодействия, выясняя с их помощью последовательность ра- боты во времени, согласованность времени действия аппаратов в пределах данного устрой- ства, согласованность времени действия совместно действующих устройств (например, ав-
50 томатики, защиты, телемеханики, управляемых приводов и т. п.), последствия перерыва электропитания. Для этого поочередно, предполагая отключенными выключатели и автома- ты электропитания (предохранители перегоревшие), оценивают возможные последствия, возможность выхода устройства в рабочее положение из любого состояния, в котором оно могло оказаться, например, после ревизии;
- оценивают последствия вероятных неисправностей – незамыкание контактов пооче- редно по одному, нарушения изоляции относительно земли поочередно для каждого участка;
- нарушения изоляции между проводами воздушных линий, выходящих за пределы помещений и т. п.;
- проверяют схему на отсутствие ложных цепей;
- оценивают
надежность электропитания и режим работы оборудования;
- проверяют выполнение мер, обеспечивающих безопасность при условии организа- ции работ, обусловленных действующими правилами (ПУЭ, СНиП).
Монтажные схемы. Вначале составляется принципиальная схема, на которой пока- зываются все применяемые элементы и способы их подключения. Пример простого под- ключения двигателя постоянного тока к силовой цепи с помощью контактора К и двух кнопок Кн1 и Кн2 показан на рисунке 39.
Силовые нормально разомкнутые контакты контактора 1-2 и 3-4 позволяют управ- лять работой электродвигателя М, а 5-6 применяется для создания цепи самоудержания об- мотки «К» под напряжением после нажатия и отпускания кнопки Кн1 «Пуск» с замыкающим контактом 1-3. Кнопка Кн2 «Стоп» своим размыкающим контактом снимает питание с об- мотки контактора К.
Рисунок 39 – Принципиальная электрическая схема подключения электродвигателя На электродвигатель подается положительный потенциал напряжения «+» по прово- ду, промаркированному цифрой «1» и «—» — «2». Остальные провода обозначены цифрами
«5» и «6». Способ их маркировки может быть и другим, например, с добавлением букв и символов. Таким способом на принципиальной схеме показываются все контакты обмоток, коммутационных аппаратов и соединительные провода. Также могут обозначаться другие необходимые для работы сведения.
После того, как принципиальная электрическая схема создана, под нее разрабатыва- ется монтажная. На ней изображаются те элементы, которые задействованы в работе. При- чем могут показываться как все существующие контакты коммутационных аппаратов, кно- пок (пример Кн1 и Кн2), контакторов и реле, так и только используемые в рассматриваемом случае (пример контактора К) для упрощения восприятия (рисунок 40).
51
Все монтажные единицы нумеруются с присвоением индивидуального номера каж- дой позиции. Например, на нашей схеме обозначены:
- 01 – клеммник подключения силовых цепей;
- 02 – контакты электродвигателя;
- 03 – контактор;
- 04 – кнопка «Пуск»;
- 05 – кнопка «Стоп».
Контакты кнопок, реле, пускателей и всех электрических элементов схемы нумеру- ются на корпусе каждого прибора или указываются определенным положением в техниче- ской документации.
Рисунок 40 – Монтажная электрическая схема подключения электродвигателя Изображения проводов выполняются линиями прямого направления и маркируются тем же способом, как и на принципиальной схеме. В рассматриваемом варианте им присвое- ны номера 1, 2, 5, 6.
Во время сборки сложных цепей удобно работать сразу с монтажной и принципиальной схемами. Они дополняют общую информацию, которую бывает сложно удержать в памяти.
Монтажную схему может дополнять или заменять таблица соединений проводов. Она указывает:
-
маркировку каждого провода;
- начало его подключения;
- обратный конец;
- марку, тип металла, площадь поперечного сечения;
Маркировка провода
Откуда выходит
Куда приходит
Марка, тип, площадь
А12 SA-4
QF-3
ПВГ (2,5 мм кв)
В14 SA-2
SA-7
ПВГ (1,5 мм кв)
Обязательным элементом каждой электроустановки является кабельный журнал, созда- ваемый для каждого индивидуального присоединения на сложных участках или один общий для нескольких простых. В нем содержится полная информация о каждом подключении кабеля.
Например, на открытом распределительном устройстве подстанции 110 кВ с силовы- ми секционированными шинами и выключателями, управляющими работой 25 воздушных
ЛЭП, создается монтажное присоединение для каждой воздушной линии (ВЛ). Ему присваи- вается индивидуальный номер, который указывается в документации и на оборудовании.
Линии №19 из этого открытого распределительного устройства (ОРУ) дается оперативное диспетчерское название по основному населенному пункту и монтажное обозначение,
52 например, 19-СЛ, которое проставляется на всем оборудовании, включая вторичные кабель- ные сети этой ВЛ на подстанции.
Кроме принадлежности кабеля к линии в кабельном журнале и на оборудовании ука- зывается его атрибут по назначению, например:
- измерительным цепям тока или напряжения;
- схеме автоматики или управления;
- защитам;
- сигнализации;
- блокировке.
При монтаже электрических схем могут использоваться кабельные линии различной протяженности. На входе в панель или шкаф их количество может быть довольно большим.
Все они маркируются по обоим концам, а также при переходах через стены здания и другие строительные конструкции.
На кабель вывешивается бирка с информацией, указывающей его принадлежность, назначение, марку, состав жил. При его разделке каждый провод маркируется. На кончики, подключаемые к электрической схеме, наносится информация о принадлежности к кабелю, номере коммутируемой клеммы на клеммнике и обозначение цепочки.
Свободные жилы кабеля, находящиеся в резерве, как и рабочие, должны вызвани- ваться и маркироваться.
Навесной монтаж. Пример установки диодов VD4 и VD5 параллельно выводам об- моток А-В у реле К3 и К4 показан на фрагменте монтажной схемы. В этой ситуации они монтируются напрямую, без маркировки и подписей 9 (рисунок 41).
Перемычки. На этом же фрагменте показана установка перемычки между одноимен- ными выводами «А» обмоток тех же реле.
Монтаж электрического оборудования выполняется по принципиальной и монтажной схемам, созданным по единым правилам. Он должен отвечать требованиям наглядности, до- ступности, информативности, чтобы ремонт и эксплуатационные работы проводились быст- ро и качественно.
Рисунок 41 – Навесной монтаж и перемычки 
Скачать 3.33 Mb.