Проектирование ремонтно-механического цеха

Для цепей управления и освещения выбираем понижающий трансформатор ОСМ1-0.1 по справочнику [5, таблица 5.49] с параметрами:

Реле времени предназначены для использования в промышленной аппаратуре для получения выдержек времени в промышленной автоматике и релейной защите. Существуют также реле тока и реле промежуточное.

Выбираем реле времени серии ЭВ-200 по справочнику [4, таблица 9.3.5].

Посты управления кнопочные серии КМЕ предназначены для коммутации электрических цепей управления переменного тока напряжением до 660 В частотой 50 и 60 Гц и постоянного тока напряжением до 440В. Посты управления устанавливаются на подвижных и неподвижных частях стационарных установок.

Выбираем кнопки серии КМЕ 4110 [5, таблица 3.80] с параметрами:

Выключатели путевые предназначены для коммутации электрических цепей переменного напряжения до 660В 50Гц и постоянного напряжения до 440В под воздействием управляющих упоров в определенных точках пути контролируемого объекта.

Принимаем к установке путевой выключатель серии ВКМ-В35 по справочнику [4, таблица 9.43].

Для ручного включения и отключения цепей бытовых и промышленных электроустановок служат выключатели.

Выбираем выключатель серии МП 20 [4, таблица 9. 43] с параметрами:

2.7 Компоновка шкафа

Для удобства размещения и обслуживания аппаратов используют низковольтные комплектные устройства (НКУ).

НКУ предназначены для установки в них типовых блоков, панелей, аппаратов управления. НКУ изготавливаются следующих видов:

а) щиты открытые, в том числе стеллажи;

б) щиты, защищённые и отдельные напольные шкафы;

в) щиты, защищённые только спереди и с боков;

г) блоки;

д) панели;

е) ящики (навесные шкафы);

ж) пульты.

По способу обслуживания НКУ могут быть одностороннего и двухстороннего.

Сформулируем требования к размещению аппаратов:

а) аппараты ручного управления (автоматы, рубильники, переключатели, кнопки) рекомендуется располагать на высоте не более 1800 мм и не менее 600 мм от уровня пола;

б) реле времени, максимальные реле, реле напряжения и другие аппараты, требующие регулировки, рекомендуется устанавливать также на удобной для обслуживания высоте (600-1800 мм);

в) измерительные приборы, за которыми требуется постоянное наблюдение, следует устанавливать таким образом, чтобы шкала приборов находилась примерно на уровне 700-1800 мм от уровня пола;

г) выводы аппаратов, к которым подсоединяются внешние кабели на ток до 160 А, должны находится на высоте не менее 300 мм. На ток свыше 160 А -на высоте не менее 400 мм;

д) дроссели, трансформаторы, реакторы, резисторы, звонки, сирены могут находиться на любой высоте;

е) аппараты, ряды зажимов. Блоки размещаются на НКУ в пределах полезной площади дверей и панелей;

ж) минимальное расстояние от левого и правого края НКУ до зон ближайших аппаратов должно быть 50 мм при отсутствии вертикального ряда зажимов и 100 мм при его наличии;

з) при размещении аппаратов на панели необходимо пользоваться зонами аппаратов.

Размер зоны определяется габаритными размерами аппарата, а также дополнительными расстояниями сверху, снизу, слева и справа от аппарата, необходимых для подсоединения проводников, размещения маркировки на концах, обслуживания аппаратов в эксплуатации. Поэтому на чертежах общих видов зоны можно располагать вплотную друг к другу. Зоны изображаются прямоугольниками. Для внутрипанельных соединений цепей управления применяют единую унифицированную серию блоков зажимов БЗ24 на ток до 25А. Для силовых цепей на ток свыше 25А применяют серию зажимов ЗН24.

Расположение аппаратов на НКУ должно обеспечивать удобство и безопасность обслуживания, удобство наблюдения за работой аппаратов, удобство подключений внешних соединений, доступ к контактным соединениям, удобство ремонт, исключение возможности взаимного влияния аппаратов.

Для данного электрооборудования токарно-винторезного станка выбираем шкаф, размеры которого составляют 900х800. Принимаем шкаф одностороннего обслуживания реечной конструкции или аналогичной ей конструкции на металлических перфолистах. Основой реечной конструкции является металлическая С-образная рейка, в пазу которой свободно перемещается закладная гайка в виде скобы. Сами рейки крепятся к перфорированным вертикальным стойкам. Аппараты крепятся к паре реек горизонтальными рядами.

Монтажные зоны аппаратов представлены в таблице 11.

Таблица 11

Монтажные зоны аппаратов

Условное обозначение	Наименование	Количество, шт.	Монтажная зона, Н*В, мм.
ВА	Выключатель автоматический ВА 13-29 Iр=40А; Uн=380В	1	300*100
ПР1, ПР2	Предохранитель ПП21 Iпр=100А; Uн=380В	6	150*70
ПР3, ПР4	Предохранитель ПР2 Iпр=16А; Uн=110В	2	150*70
ВП	Выключатель пакетный ПМВ3-10 I=6,3А; Uн=380В	1	100*100
ПМГ	Пускатель магнитный со встроенным тепловым реле ПАЕ-512 Iн=110А; Uн=380В	1	3500*300
ВБХ	Пускатель магнитный ПМЕ-111 Iн=10А; Uн=380В	1	200*110
РВ	Реле времени ЭВ-200	1	200*130
КнС,КнП	Кнопочный пост КМЕ4110 Iн=5А; Uн=220В	1	150*100
Тр	Трансформатор ОСМ1-0,1 U1=380В; U2=220В	1	200*200

2.8 Разработка монтажной схемы

Монтажные схемы являются основной документацией для монтажа и эксплуатации всех узлов электроустановки. Монтажная схема составляется по развёрнутой принципиальной схеме и плану размещения электроаппаратов на панели. Все условные обозначения и маркировка проводов и зажимов, принятые в развернутой схеме и на плане размещения аппаратов, должны быть полностью перенесены на монтажную схему, которая выполняется в строгом соответствии с развернутой схемой и нумерацией её цепей.

Монтажные схемы электрических машин, аппаратов и приборов должны отражать действительное расположение в нишах, конструкциях, панелях указанного электрооборудования и его отдельных элементов и показывать способы их соединений между собой.

В соответствии с этим монтажные схемы выполняются как:

а) монтажные схемы внутренних соединений отдельных комплектов (панелей, пультов управления, блоков и т.д.);

б) монтажные схемы внешних соединений между собой отдельных комплектов, машин, агрегатов и т.д.

При выполнении монтажных схем следует руководствоваться следующим:

а) все провода должны присоединяться только к зажимам машин, аппаратов, приборов или специальным клеммникам (зажимам), выпускаемым для внешних присоединений; при этом к каждому зажиму следует присоединять не более двух проводов.

б) на монтажной схеме изображаются контуры и условные обозначения аппаратов с указанием номеров зажимов в соответствии с номерами присоединенных к ним проводов.

в) соединительные провода, идущие в одном направлении, объединенные в пучки, изображаются сплошными толстыми линиями. Провода цепей управления показываются сплошными или отдельными тонкими линиями.



2.9 Выбор марки и сечения проводов и кабелей. Способ прокладки проводников и кабелей

двигатель электрический мощность трансформатор

Согласно ПУЭ провода и кабели должны удовлетворять требованиям в отношении предельного допустимого нагрева с учетом не только нормальных, но и после аварийных режимов, а также режимов в период ремонтов и возможных неравномерностей токов. При проверке на нагрев принимается получасовой максимум тока, наибольший из средних получасовых токов данного элемента сети.

В эксплуатации электрической сети возможны нарушения нормального режима ее работы; перегрузки, короткие замыкания, при которых ток проводника резко возрастает. Поэтому цеховые электрические сети должны быть надежно защищены от аварийных режимов работы.

При этом должно соблюдаться условие:

где - ток номинальный двигателя

- ток допустимый кабеля.

По току номинальному двигателя выбираем кабель типа АВВГ, сечением жил 6 мм² счетырехжильный с прокладкой в трубе по справочнику[6, таблица 1.3.7].

Так как у нас четырёхжильный кабель, то:

где - поправочный коэффициент на четырехжильные кабели.

.

Согласно ПУЭ должно выполняться соотношение:

где коэффициент защиты [7, таблица 3.10],

Проверяем кабель по потере напряжения при длине l = 20 м, %

где - длина кабельной линии;

- активное сопротивление кабеля;

- реактивное сопротивление кабеля;

- номинальное напряжение;

-коэффициент реактивной мощности.

Согласно ПУЭ для силовых сетей отклонение напряжения от номинального должно составлять не более 5 %.

Потеря напряжения ДU составляет менее 5%, что удовлетворяет требованиям ПУЭ, принимаем к окончательной установке кабель АВВГ 4Ч6 мм².

Прокладка кабеля от распределительного шкафа до станка осуществляется:

а) открыто по кабельным конструкциям на высоте 2,5м;

б) в полу непосредственно до станка в полиэтиленовой трубе под заливку чистового пола.

Вывод кабеля и подключение к шкафу управления двигателя, который расположен на станке, в гибком металлорукаве.

Спуск с кабельной конструкции защитить до пола в винипластовой трубе на высоту 2,5м.

Монтаж внутри шкафа выполняется гибким медным одножильным проводом ПВ 1мм².

2.10 Техника безопасности при эксплуатации заданного механизма

Эксплуатация оборудования начинается с момента его выхода с территории завода-изготовителя и заканчивается сдачей его в переработку на вторичные материалы на предприятие по утилизации промышленных отходов. Таким образом, процесс эксплуатации состоит из следующих этапов: транспортировка, хранение, монтаж, пробный пуск и сдача в эксплуатацию, техническое обслуживание, ремонт.

В процессе эксплуатации происходит износ электрического и электромеханического оборудования, который можно разделить на механический, электрический, моральный.

Главным условием эксплуатации электроустановок является своевременное проведение работ, связанных с планово-предупредительным ремонтом и периодическими профилактическими испытаниями оборудования и электрических сетей. Для надежного, безопасного и рационального обслуживания электроустановок и содержания их в исправном состоянии обслуживающий персонал должен знать технологические особенности своего предприятия, строго соблюдать трудовую и технологическую дисциплину, действующие правила техники безопасности, инструкции и другие руководящие материалы.

В процессе работы по обслуживанию, ремонту и испытаниям электроустановок и электросетей возникает вероятность попадания человека под напряжение. Опасное и вредное воздействие электрического тока, электрической дуги и электромагнитных полей на обслуживающий персонал проявляется в виде электротравм и профессиональных заболеваний. Причиной поражения электрическим током человека могут послужить: прикосновение с открытыми токоведущими частями, находящимися под напряжением; прикосновения к металлическим частям оборудования, оказавшемся под напряжением в результате повреждения изоляции; прикосновение к токоведущим частям, покрытым изоляцией, потерявшей свои изоляционные свойства; касание токоведущих частей предметами с низким сопротивлением; соприкосновение с полом, стенами и конструктивными деталями помещений, оказавшимися под напряжением вследствие повреждения изоляции, поражение напряжением шага и через электрическую дугу. Поражение человека электрическим током может привести к потере сознания, ожогам и повреждениям, нарушению сердечной деятельности и дыхания.

Защитным заземлением электрической установки называют преднамеренное соединение ее нетоковедущих частей с заземляющим устройством, представляющим собой совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Оно широко используется в электроустановках, работающих в сетях с изолированной нейтралью. При этом осуществляется непосредственная металлическая связь корпусов электрооборудования с землей, имеющая своей целью предельно ограничить напряжение которое может воздействовать на человека, одновременно соединенного с землей и корпусом.

В электроустановках с глухо-заземленной нейтралью при замыканиях на нетоковедущие части должно быть обеспечено надежное автоматическое отключение поврежденных участков сети наименьшим временем отключения. С этой целью в электроустановках напряжением до 1000 В с глухо-заземленной нейтралью, а также в трех проводных сетях постоянного тока с глухо-заземленной средней точкой обязательно зануление - металлическая связь корпусов электрооборудования с заземленной нейтралью электроустановки.

Персонал, обслуживающий электроустановки, должен быть снабжен всеми необходимыми электрозащитными средствами, обеспечивающими безопасность обслуживания таких электроустановок. По характеру применения средства защиты подразделяют на две категории: средства коллективной защиты и средства индивидуальной защиты. Электрозащитные средства подразделяют также на основные и дополнительные. Основными называют такие защитные средства, изоляция которых надежно выдерживает рабочее напряжение установки. Дополнительные защитные средства не могут при определенном напряжении предохранять от поражения током, а лишь усиливают действие основного защитного средства и обеспечивают защиту от напряжения прикосновения, шагового, а также ожогов электрической дугой. Основные защитные средства применяют совместно с дополнительными. Также к защитным средствам относятся специальные плакаты, служащие для предупреждения об опасности приближения к частям, находящимся под напряжением; указания на подготовленность к работе места; напоминания о принятии мер безопасности; запрещения включения данного участка установки под напряжение. По характеру применения плакаты бывают постоянные и переносные. По назначению различают предупреждающие, запрещающие, предписывающие и указательные плакаты.

При обслуживании двигателей и других видов электрооборудования должна осуществляться правильная эксплуатация для обеспечения его надежной работы. При работе, связанной с прикосновением к токоведущим или вращающимся частям электродвигателя и приводимого им в движение механизма, необходимо остановить двигатель и на его пусковом устройстве или ключе управления повесить плакат «Не включать. Работают люди». При обслуживании электроустановок необходимо следить за состоянием загрузки питающих сетей и линий. В процессе обслуживания электроустановок необходимо выполнять следующие работы: обнаружение неисправности в электрических цепях; разборка и сборка электроаппаратуры и электрооборудования; промывка и чистка деталей; замеры напряжения и тока в электрических цепях; замена сгоревших плавких вставок, электрических ламп и электродвигателей. Также ведется постоянный контроль режимов работы электроустановок, наблюдение за их исправным состоянием, проведение осмотров, контроль за соблюдением правил технической эксплуатации, инструкций заводов-изготовителей и местных инструкций.



3. Экономическая часть

В данной части дипломного проекта необходимо провести расчет затрат на монтаж электрических аппаратов в шкафу управления токарно-винторезным станком. Аппараты устанавливаются в шкаф (900х800), крепятся болтами. Станина станка, на которую монтируется двигатель, шкаф и всё электрооборудование в шкафу находится в цехе с нормальной средой. Так же помимо монтажа электрооборудования токарно-винторезного станка необходимо создать электрическую связь между внутренним контуром заземления цеха и станиной станка. Для этого используется стальная полоса размером 12х4 мм.

3.1 Ведомость ресурсов

Ведомость ресурсов, необходимых для монтажа электрооборудования токарно-винторезного станка, составляются на основании специальной части дипломного проекта. Включает в себя такие ресурсы как трудовые, машины и механизмы, материалы.

3.2 Локальный ресурсный сметный расчет на электромонтажные работы (ЭМР)

Локальный ресурсный сметный расчет на установку электрических аппаратов управления составляется на основании наименований и объемов работ. Обоснованием норм для расчетов является Государственные элементарные сметные нормы (ГЭСНм). Результатом расчетов является сметная стоимость ЭМР.



3.3 Объем работ, поручаемый бригаде в сметной стоимости и натуральных показателях

Задание на выполнение объема ЭМР оформляется в виде таблицы 12, которая составляется на основе данных локальной сметы.

Таблица 12

Объем работ, поручаемых бригаде, в натуральных показателях

Наименование видов ЭМР	Единица измерения	Количество
Монтаж шкафа управления навесного, высота, ширина и глубина, мм, до: 900х800х500	шт.	1
Монтаж выключателя ВА 13-29	шт.	1
Монтаж предохранителя ПП21	шт.	6
Монтаж выключателя пакетного ПМВ3-10	шт.	1
Монтаж пускателя магнитного со встроенным реле ПАЕ-512	шт.	1
Монтаж реле ЭВ-200	шт.	1
Монтаж кнопочного поста КМЕ4110	шт.	1
Монтаж трансформатора ОСМ1-0,1	шт.	1
Заземляющий проводник сечение, мм2: 100	100 м	1
Кабель ААШВ сечением 3*16мм2	100 м	6

3.4 Расчет численного и квалификационного состава бригады

Расчет бригады по квалификационному составу, профессиям и количеству производится на основании калькуляции трудовых затрат и заработной платы, а также графика производства монтажных работ.

Среднее количество рабочих в бригаде определяется на основании следующих данных: нормативной трудоемкости (), берется из калькуляции; календарного срока монтажа () принимается по календарному графику монтажа; планируемый уровень выполнения норм () -- принимается условно (110...120%);количество часов работы в смену () -- 8,2 ч.

Численность рабочих определяется по формуле

Календарный срок монтажа равен

По ведомости ресурсов определяем следующий квалификационный состав бригады.

Электромонтажники:

3-го разряда - принимаем 1 чел.;

5-го разряда - принимаем 1 чел.

3.5 Расчет заработной платы рабочих

Рассчитываем среднюю заработную плату , руб.

где - средняя заработная плата сотрудников электромонтажного производства, руб. руб.

- средняя продолжительность рабочего года, день. дней.

Рассчитываем среднюю заработную плату специалиста , руб.

где - трудоемкость специалиста, чел/ч;

- поправочный коэффициент для инженерно-технических работников.

руб.

Рассчитываем среднюю заработную плату рабочих , руб.

где - трудоемкость рабочих, чел/час.

Полученные данные сводим в таблицу 13.

Таблица 13

Расчет фонда оплаты труда

Категория	Заработная плата, руб.
Рабочие Электромонтажник 3 разряда	3341,36
Специалист Электромонтажник 5 разряда
Итого	7286,02
Отчисления во внебюджетные фонды 30%	2185,80
Всего	9471,82

3.6 Лимитно - заборная карта основных и вспомогательных материалов

Лимитно-заборная карта основных и вспомогательных материалов определяет фактическую потребность бригады в материальных ресурсах при выполнении электромонтажных работ в соответствии с таблицей 14. Карта составляется на основании лимитно-комплектовочной ведомости и локальной сметы.



Таблица 14

Лимитно-заборная карта основных и вспомогательных материалов

Наименование материалов	Единицы измерения	Количество	Стоимость, руб.
1	2	3	4
Шкаф управления высота, ширина и глубина, мм, до: 900х800х500	шт.	1	607,69
Выключатель ВА 13-29	шт.	1	2660,00
Предохранитель ПП21	шт.	6	645,00
Выключатель пакетный ПМВ3-10	шт.	1	1426,11
Пускатель магнитный со встроенным реле ПАЕ-512	шт.	1	1250,00
Реле времени ЭВ-200	шт.	1	1371,21
Кнопочный пост КМЕ4110	шт.	1	99,00
Трансформатор ОСМ1-0,1	шт.	1	793,00
Заземляющий проводник сечение, мм2: 100	100 м.	1	215,50
Кабель ААШВ сечением 3*16мм2	100 м.	6	270,40
Итого по основным материалам	9337,91
Вспомогательные материалы (20%)	1743,93
Всего вспомогательных и основных материалов	11081,84

3.7 Расчет стоимости эксплуатации машин и механизмов на электромонтажные работы

Для установки шкафа и аппаратов управления потребуется использовать машины и оборудование. Расчет стоимости эксплуатации машины приводим в таблице 15.

Таблица 15

Расчет стоимости эксплуатации машин и механизмов на ЭМР

Обоснование	Наименование механизмов и машин	Количество	Расход маш/ч.	Стоимость, руб.
				Единицы	Всего
Договорная цена	Лебедка	1	1,2	380	456
Договорная цена	Шуруповерт	1	4,0	120	480
Договорная цена	Дрель	1	4,0	260	1040
Итого	1976

3.8 Плановые затраты на производство электромонтажных работ

Плановые затраты на производство электромонтажных работпредставлены в таблице 16.

Таблица 16

Плановые затраты на производство электромонтажных работ

Статьи затрат	Плановая стоимость, руб.
Основные и вспомогательные материалы	11081,84
Основная заработная плата рабочих	9471,82
Эксплуатация машин	1976,00
Итого прямых затрат	22529,66
Накладные расходы	1126,48
Всего сметная стоимость	23656,14

3.9 Плановое задание бригаде

Плановое задание бригаде составляется на основании ранее сделанных расчетов в соответствии с таблицей 17.

Таблица 17

Плановое задание бригаде

Наименование показателей	Задание
Начало монтажа, дни	5 апреля 2015
Срок монтажа:
по нормам, дни	1,84
по договору, дни	1,93
Объем строительно-монтажных работ:
по сметной стоимости, руб.	23656,14
Численность основных рабочих, чел.	2,00
Фонд заработной платы основных рабочих, руб.	9471,82
Средняя выработка на одного рабочего по договорным ценам, руб.	4735,91
Среднедневная заработная плата одного рабочего в час, руб.	102,13

3.9 Технико-экономические показатели проекта

Основные технико-экономические показатели, характеризующие проектируемые ЭМР, сводятся в общую таблицу 18.

Таблица 18

Сводная таблица технико-экономических показателей проекта

Наименование показателей	Обоснование	Показатели
Сметная стоимость ЭМР, руб.	Локальная смета на ЭМР	23656,14
Договорная цена, руб.	расчет	24838,94
Продолжительность работ
по нормам, дни	Календарный срок монтажа	1,84
по договору, дни	Календарный срок монтажа	1,93
Трудоемкость работ:
Нормативная, чел/час	Калькуляция трудовых затрат	45,44
Фактическая, чел/час		47,71
Численность основных рабочих, чел.	Расчет числа рабочих	2,00
Фонд заработной платы основных рабочих, руб.	Плановое задание бригады	9471,82
Среднедневная выработка на одного рабочего по договорной цене, руб.	Плановые затраты	4735,91
Среднедневная заработная плата одного рабочего в час, руб.	Плановые затраты	102,13



Список литературы

1 Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. М.: Энергоиздат, 1989.

2 Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. - М.: Высшая школа, 1990.

3 Правила устройства электроустановок (ПУЭ). М.: Издательство ДЕАН, 2001.

4 Справочник по проектированию электроснабжения. Под редакцией Барыбина Ю.Г. М.: Энергоиздат, 1986.

5 Постников Н.П., Рубашов Г.М. Электроснабжение промышленных предприятий. Л.: Стройиздат, 1989.

6 Справочник по проектированию электроснабжения, линий электропередач и сетей. Под редакцией Большам Я.М., Крупович В.И. М.: Энергия, 1975.

7 ГОСТ 13109-99 «Качественные показатели электроэнергии».

8 Справочник. Автоматические выключатели общего применения до 630 А. М.: Информэлектро, 1996.

9 Крючков И.П., Кувшинский Н.Н., Неклепаев Б.Н. Электрическая часть станций и подстанций. М.: Энергия, 1978.

10 Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования. Под редакцией Крупович В.И., Барыбина Ю.Г. М.: Энергоиздат, 1981.

11 Справочник по электрическим машинам: в 2 томах под редакцией Копылова И.П., Клокова Б.К. Т1. М.: Энергоатомиздат, 1988.

12 И.И.Алиев. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. М.: ВШ. 2000.

13 В.Г. Сенчев. Справочник энергетика строительной организации том 1. М.: Стройиздат, 1991.

14 Н.Н. Горюнов, А.Ю. Клейман. Справочник по полупроводниковым диодам и транзисторам. М.: Энергия, 1972.

15 ГЭСНм 2001-08 Государственные элементные сметные нормы на монтаж оборудования. Сборник 8. Электротехнические установки. М.: Росстрой, 2008.

16 ГЭСНм 2001-11 Государственные элементные сметные нормы на монтаж оборудования. Сборник 11. Приборы, средства автоматизации и вычислительной техники. М.: Росстрой, 2008.

17 Сборник средних сметных цен на февраль 2010 г. М.: Госстрой, 2010.

18 Прайс «Элпромэнерго» [Электронный ресурс] режим доступа: http://www.elpromenergo.ru/page4.

19 Прайс ЗАО «СтройТехИнвест» [Электронный ресурс] режим доступа:http://www.metalweb.ru/catalog/all/resource4291.html.

Размещено на Allbest.ru