Электромонтажные работы

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Общая часть

1.1 Ведомость потребителей электроэнергии с указанием необходимых данных для проектирования

1.2 Характеристика электромеханического оборудования цеха

2. Расчетно-конструкторская часть

2.1 Светотехнический расчет освещения цеха

2.1.1 Выбор системы и вида освещения, нормированной освещенности, источников света

2.1.2 Размещение ОУ на плане. Выбор марки светильников и определение мощности ОУ помещений

2.2 Расчет ЭСН осветительных установок

2.2.1 Распределение нагрузки по фазам, выбор и расчет количества и типа А3 и РУ

2.2.2 Расчет и выбор групповых линий ЭСН, способов прокладки

2.2.3 Проверка характерной линии по потере напряжения

2.3 Проектирование электрооборудования механизма подъема мостового крана

2.3.1 Основные требования к технологическим установкам цеха

2.3.2. Описание установки

2.3.3 Расчёт мощности и выбор двигателя ЭП установки

2.3.4 Описание принципиальной электрической схемы управления ЭП подъема мостового крана

2.3.5 Расчет и выбор аппаратов защиты и проводов подъема мостового крана

3. Меры электробезопасности

3.1 При обслуживании производственных ОУ

3.2 При ремонте ЭП

Заключение

Список литературы



Электричество - обширнейшая область теоретического знания и практического применения (свойства, проявление, получение, преобразование, передача и распределение, и, наконец, использование как материала и энергии во всех видах). Хотя слово упоминается в античные времена, лишь в XIX веке была сформулирована (l 800-1830 гг.) электрическая наука и создана к 1880-м годам электрическая техника. Первая превратилась в теоретические основы электротехники - ТОЭ, вторая - в электротехнику, как отрасль промышленности и сферу деятельности, в частности, в направление высшего образования.

Электротехническая промышленность всегда рассматривалась как основная техническая база электрификации. При этом речь шла об изготовлении изделий, которые затем вместе с другими образуют электрическое хозяйство потребителей - электрику сегодняшнего техногенного общества. Электрическое хозяйство можно рассматривать поэлементно, например устройство и работу отдельного электродвигателя, затем выделять электрические цепи и системы, опираясь на жесткие классические законы ТОЭ, можно также рассматривать как некоторое сообщество (ценоз - cenosis, coenose изделий - особей (единиц, штук), каждое из которых в определенном смысле можно считать неделимым (элементарным) и которые стали частью электрического хозяйства не в одно время, поступили не от одного изготовителя, большей частью не по каким-то (пусть и классическим) формулам, но по субъективным привязанностям, объективным обстоятельствам, а то и случайно.

Так мы приходим к задачам электрики: из сконструированных и уже изготовленных электротехникой изделий представить некоторый образ - будущий объект, чтобы документально обосновать инвестиции и разработать рабочую документацию на электрическую часть объекта; выполнять строительные, монтажные, наладочные, приемо-сдаточные работы; осуществлять эксплуатацию электротехнических изделий и их электроремонт; обеспечивать электробезопасность и экологические ограничения, предусматривать утилизацию продуктов жизнедеятельности электрического хозяйства и его ликвидацию (в целом или части).



1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Ведомость потребителей электроэнергии с указанием необходимых данных для проектирования

Цех механической обработки деталей (ЦМОД) предназначен для обработки объемных деталей.

В цехе предусмотрены производственные, служебные и бытовые помещения различного назначения.

Основное оборудование размещено в станочном отделении.

ЦМОД получает ЭСН от собственной подстанции

Потребители ЭЭ по бесперебойности ЭСН имеют 2 категорию надежности.

Количество рабочих смен -- 3.

Каркас здания сооружен из блоков- секций длиной 6 м каждый.

Размеры цеха АxВxН=36 x 24 x9m.

Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 м.

Таблица 1

Номер по плану	Наименование оборудования	Кол-во, шт	Установленная мощность, кВт
1,2,3,4	Шахтная электропечь	4	30
5,6	Камерная электропечь	2	40
7,12,15	Закалочный бак	3	1,1
1	Шахтная электропечь	2	36
10	Ванна обезжиривания	1	1,5
11,13,14	Электропечь-ванна	3	10
16,17	Установка высокой частоты, кВА	2	50
18,19,34,35	Вентиляторы	4	10
20,21,22	Универсальный круглошлифовальный станок	3	9,6
23,24,36	Токарный станок	3	5,7
25,26,27	Токарно-винторезный станок	3	11,3
28,29	Вертикально-фрезерный станок	2	9,2
30,31	Вертикально-сверлильный станок	2	8,1
32	Кран мостовой, G=5т, ПВ=25%	1	20,7
33	Заточный станок	1	3

Класс взрывоопасной зоны, в соответствии с которым производится выбор электрооборудования, определяется технологами совместно с электриками проектной или эксплуатирующей организации.

Все помещения цеха механической обработки деталей являются не взрывоопасными. потребитель электроэнергия провод проектирование

Пожароопасной зоной называется пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества и в котором они могут находиться при нормальном технологическом процессе или при его нарушениях.

Цех механической обработки деталей относится к не пожароопасным помещениям.

Классификация помещений по электробезопасности. В отношении опасности поражения людей электрическим током различаются:

1) помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность.

2) помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

· сырость или токопроводящая пыль;

· токопроводящиё полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т. п.);

· высокая температура;

возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющим соединение с землей, технологическим аппаратам, механизмам и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования (открытым проводящим частям), с другой;

3) особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:

· особая сырость;

· химически активная или органическая среда;

· одновременно два или более условий повышенной опасности.

Помещение цеха относится к помещениям с повышенной опасностью.

1.2 ХАРАКТЕРИСТИКА электромеханического оборудования цеха

Круглошлифовальный, плоскошлифовальный и точильный станок используются во многих сферах производства для решения различных задач: для шлифовки, заточки и зачистки инструментов, деталей или изделий.

Универсальный фрезерный станок - оборудование для обработки металла или дерева. С точки зрения конструкции это агрегат с ЧПУ и поворотным столом. В зависимости от типа станок может комплектоваться консолями или нет, быть одно- или двух-стоечным.

Сверлильный станок - это оборудование, предназначенное для обработки отверстий в металле и прочих материалах.

Токарно-винторезный станок - это станок, который вращает заготовку вокруг оси вращения для выполнения различных операций, таких как резка, шлифование, накатка, сверление, деформация, облицовка и токарная обработка, с помощью инструментов, которые прикладываются к заготовке для создания объекта с симметрией относительно этой оси.

Пресс кривошипный холодного выдавливания конструкция современных однопозиционных прессов для холодного выдавливания в наибольшей степени отвечает требованиям получения высокого качества штампованных заготовок, улучшения условий работы штампа и устойчивости технологического процесса штамповки в целом.

Кривошипный пресс используется для штамповки разнообразных деталей. Это установка, имеющая кривошипно-ползунный механизм. Движение вращательного привода преобразуется в поступательное движение ползуна, благодаря чему функционирует пресс. Кривошипные валы производят из термически обработанной стали 40ХНМА, 40ХН и 45.

Фрикционный пресс используется для холодной и горячей объёмной штамповки, чеканки, брикетирования и других целей. Наибольшее распространение в промышленности получил двухдисковой винтовой пресс с лобовым фрикционным передаточным механизмом. Недостатками фрикционных прессов являются низкие КПД и производительность.

Гильотинные ножницы - это механические ножницы. назначение которых механическая обработка металлов путем резания. ножницы всех конфигураций используют для выполнения широкого спектра операций: прямое резание листового металла (плоского, профилированного, сайдинга, металлочерепицы).



2. РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Светотехнический расчет освещения цеха

В настоящее время существует три вида освещения - естественное, искусственное и совмещенное (т.е. два первых вида вместе). Искусственное освещение применяется при работе в темное время суток и днем по условиям технологий проводимых работ. Искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное и охранное.

Рабочее освещение необходимо для трудового процесса и выполняется во всех помещениях зданий, а так же на открытых пространствах предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта. Рабочее освещение может быть общим или комбинированным. Общее освещение - при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно или применительно к расположению оборудования. Комбинированное освещение - при котором к общему добавляется местное освещение.

Аварийное освещение необходимо при аварийном отключении рабочего освещения и должно обеспечивать наименьшую необходимую освещённость рабочих мест. Аварийное освещение может работать совместно с рабочим освещением или автоматически включаться при аварии рабочего освещения.

Эвакуационное освещение - для эвакуации людей при аварийном отключении рабочего освещения. Для аварийного и эвакуационного освещения разрешается применять лампы накаливания и люминесцентные лампы.

Охранное освещение выполняется вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время. Светильники для этих целей не должны ослеплять персонал охраны. Кроме основных видов освещение выполняют по необходимости дежурное освещение в нерабочее время.

Хорошее освещение необходимо для выполнения большинства работ. Чтобы правильно спланировать рациональную систему освещения, необходимо учитывать яркость источников света, их расположение в помещении, качество и цвет светильников. Электрическое освещение производственного помещения должно, обеспечивать достаточную освещенность рабочей поверхности и создавать биоприятное распределение яркости стен и потолка в поле зрения. Эти требования положены в основу действующих норм и правил.

2.1.1 Выбор системы и вида освещения, нормированной освещенности, источников света

В качестве системы освещения выбор был сделан на комбинированное освещение, так как на станках есть свое местное освещение.

Система комбинированного освещения уменьшает установленную мощность источников света и расход электроэнергии, так как лампы местного освещения включаются только на время выполнения работ непосредственно на рабочем месте.

Нормируемая освещенность помещений определяется для определенного характера производства.

Выбор освещенности производится по СНИП 23-05-95 в зависимости от назначения помещения.

Расчет освещения сводится к определению светового потока и мощности ламп, устанавливаемых в выбранных и размещенных по помещению светильниках. Для расчета общего, равномерного освещения при горизонтальной поверхности рабочего места, основным является метод светового потока, учитывающий световой поток, создаваемый группой ламп светильника для люминесцентных ламп, или лампой для ламп накаливания. Расчет электроосвещения начинается с выбора необходимой освещенности цеха, а так же с выбора типа ламп.

Для аварийного и эвакуационного освещения разрешается применять лампы накаливания, люминесцентные и светодиодные лампы. Аварийное освещение обеспечивается светильниками со встроенным аккумулятором на 180 мин работы после исчезновения напряжения типа ЛБА3924 и указателями "Выход", расположенными над выходами из цеха (по одному над каждым выходом).

Освещенность аварийного освещения составляет 5% от основного. Для аварийного освещения применяем светодиодные лампы.

Таблица 2

Нормы освещенности

	Наименование помещения	Размеры, м	Высота, м	Освещенность, лк	Условия окружающей среды
				рабочая	аварийная
Зона I	Цех механической обработки деталей	36 x 24	4,5	300	15	Нормальная
	Склад	6 x 12	4	50	5	Нормальная
	Комната мастеров	6 х 6	4	50	5	Нормальная

Таблица 3

источники света

	Наименование помещения	Источник света	Тип светильника	Кривая силы света
			Рабочего освещения	Аварийного освещения
Зона I	Цех механической обработки деталей	ЛН	НСП 17	НСП 20	Г

Размер цеха 36х24 м, высота 8 м..

Расстояние от светильника до перекрытия в цехе составляет 1,2 м, а высота расчётной поверхности - 0,8 м.

Расчётная высота помещения определяется по выражению:

h = Н - hp - hс ;

где Н - высота помещения, м;

hp - высота рабочей поверхности, м;

hс - высота подвеса светильников, м.

h = 9 - 1,2 - 0,8 = 7 м;

2.1.2 Размещение ОУ на плане. Выбор марки светильников и определение мощности ОУ помещений

Расчет рабочего освещения выполняем с учетом характеристик ламп. Выполняем расчеты и заполняем полученные результаты в таблицу 5

Для освещения первой зоны в данной работе используется светильники ЛСП13-2 х 65 - 004 (IP20) кривая силы света равная Г.

Индекс помещения находим из формулы:

где А - длина станочного отделения;

В - ширина станочного отделения;

H_р - расчетная высота помещения;

КСС для этого светильника равна Г.

Li Hp	Тип КСС
	К	Г	Д	М	Л
	0,4-0,7	0,8-1,1	1,4-1,6	1,8-2,6	1,6-1,8

Распределение освещенности по освещаемой поверхности определяется типом КСС и отношением расстояния между соседними светильниками или их рядами к высоте их установки L/h.

Допускается увеличение указанных значений отношений L/h не более чем на 30 %, кроме КСС типа К.

Определив h и задавшись значением L/h = 0,8, вычислим расстояние L.

L = 0,8 · 7 = 5,6 м;

Определим число рядов светильников:

где l - расстояние от крайних светильников или рядов светильников до стен, в метрах (принимается (0,3...0,5) L в зависимости от наличия вблизи стен рабочих мест).

l = 0,3 * 5,6 = 1,68м;

Определим число светильников в ряду

N_R=7 - число светильников в одном ряду цеха.

Все полученные результаты округляются до ближайшего целого числа, после чего пересчитываются реальные расстояния:

между рядами светильников:

между центрами светильников в ряду:

Для прямоугольных помещений проверяется условие:

5,44/5,16 = 1,05 - что соответствует допустимым пределам.

Из приведенных расчетов мы получили, что для освещения цеха необходимо 5 рядов по 7 светильников в каждом (N=35). Расстояние между крайними рядами светильников до стен 1,68 метра. Расстояние между рядами светильников составляет 5,16 метров. Расстояние между центрами подвеса светильников 5,44 метра.

После расчетов, приведенных выше необходимо произвести расчет светового потока и произвести выбор мощности источника света.

Для кривой силы света Г - 4, индекса помещения i_п =2,06, коэффициента отражения стен с_с = 0,3, потолка с _п= 0,5, рабочей поверхности с_р = 0,1 по таблице 12[Л. 4] найдём коэффициент использования светильников з_oy.

Он равен: з_oy = 60%

По таблице 7[Л.4] учитывая характер производства выберем коэффициент запаса Кз=1,5.

Суммарный световой поток одного ряда светильников составит:



Таблица 5

Параметры	Цех механической обработки деталей
Размеры, м	36х24
Освещенность, лк	300
Индекс помещения	2,06
Расстояние от крайних светильников до стен, м	1,68
Число рядов, шт.	5
Расстояние между рядами, м	5,16
Коэффициент использования	0,60
Коэффициент запаса	1,5
Световой поток лампы, лм	4000
Кол-во светильников в ряду шт.	7
Расстояние между светильниками, м	5.44

Аварийное освещение выполняется 2-х видов: для продолжения работы и для эвакуации людей.

Светильники аварийного освещения должны быть конструктивно отличными или по-другому окрашенными, чем светильники рабочего освещения.

Аварийное рабочее освещение запитывают от разных трансформаторов трансформаторной подстанции цеха.

Для аварийного освещения цеха каждой зоны, мы предполагаем, что светильники аварийного освещения будут располагаться между рядами основного освещения. Исходя из этого к этим светильникам придется вести отдельную линию питания или же ставить аккумуляторные батареи.

При использовании аккумуляторных батарей световой поток следует уменьшить примерно на 60%.

Также для расчета аварийного освещения нам надо найти общую освещенность помещений. Согласно п.7.63 СНиП 23 - 05 - 95 аварийное освещение должно обеспечивать не менее 5% от нормируемого общего показателя освещенности и должно быть не менее 2 лк от общей освещенности.

Рассчитываем световой поток аварийного освещения помещения по формуле:

Для освещения цеха в расчете предусматриваю использование светильников НСП 21. Для выбранного светильника определяю его кривую силы света - Г.

Перед дальнейшими расчетами задаюсь числом рядов и количеством светильников в ряду, а так же общим числом светильников в помещении.

Для этого нахожу индекс помещения и определяю кривую силы света светильника.

Индекс помещения равен: in = 2,06

Распределение освещенности по освещаемой поверхности определяется типом КСС и отношением расстояния между соседними светильниками или их рядами к высоте их установки L/H_p. Рекомендуемые значения L/H_p находятся в таблице 2.1.3.

Определив Нр и задавшись значением L/Hp (0,9), вычислим расстояние L.

L = 0,9 x 7 = 6,3 м;

Определяю число рядов светильников:



где l - расстояние от крайних светильников или рядов светильников до стен, в метрах (принимается (0,3...0,5)L в зависимости от наличия вблизи стен рабочих мест).

l = 0,5 x 6,3 = 3,15 м;

Определим число светильников в ряду:

Все полученные результаты округляются до ближайшего целого числа, после чего пересчитываются реальные расстояния:

между рядами светильников:

между центрами светильников в ряду:

Учитывая характер производства выберем коэффициент запаса Кз=1,5. Суммарный световой поток одной лампы составит соответственно:

Освещенность аварийного освещения 300*0,05 = 15 лм.

По таблице 6а ... 6з находим ближайшую стандартную лампу Б 215-225-100 световой поток которой 1380 лм.

Таблица 6

Параметры	Цех механической обработки деталей
Размеры зон, м	36х24
Освещенность, лк	15
Индекс помещения	2,06
Число рядов, шт.	3
Коэффициент использования	0,6
Коэффициент запаса	1,5
Расстояние от крайних светильников до стен, м	3,15
Расстояние между рядами, м	6
Расстояние между светильниками, м	5,94
Световой поток лампы, лм	1380
Кол-во светильников в ряду , шт.	6

2.2 Расчет ЭСН осветительных установок

2.2.1 Распределение нагрузки по фазам, Расчет и выбор групповых линий ЭСН, способов прокладки

Провожу выбор способов прокладки и марок проводников осветительных линий.

Для групповых линий следует применять кабели и провода с медными жилами. Питающие и распределительные линии, как правило, должны выполняться кабелями с алюминиевыми жилами, если их расчетное сечение равно 16 мм² и более. Для осветительной сети следует выбирать небронированные кабели с пластмассовой изоляцией: поливинилхлоридной (ВВГ, АВВГ, ВВГнг-LS, АВВГнг-LS), из сшитого полиэтилена (АПвВГ, ПвВГ, АПвВГнг, ПвВГнг) или с резиновой изоляцией (ВРГ, АВРГ, 3.2.5 Выбор сечений линий осветительной сети).

Сечения линий выбираются по допустимому нагреву от длительно протекающего тока нагрузки и проверяются по потере напряжения и на соответствие выбранному аппарату защиты.

Выбор сечений по допустимому нагреву, условие выбора:

Iр ? Iq ,

где Iр - рабочий (расчетный) ток линии, А;

Iq - длительно допустимый ток для выбранной марки проводника, А.

Расчетный ток для однофазной групповой линии определяется по формуле:

Iр = , А ,

где Рр - расчетная мощность групповой линии, кВт, определяемая по формуле Рр = N· ·Рл;

cos ц- средневзвешенный коэффициент мощности, равен 1.

Делим сеть рабочего освещения на 3 линии по 2 ряда и рассчитываем ток одной линии.

1. ,

следовательно, что для цеха нам необходим провод ВВГ 3х1,15 мм²

Для распределительных и питающих линий расчетную мощность необходимо определять с учетом коэффициента спроса:

Расчет расчетной мощности:

УРр = 785х5 = 3925 Вт

Осветительная нагрузка всего цеха определяют по коэффициенту спроса:

Где Кс = 1 при питании по линии одного щитка

Рроу = 1 х 3925 = 3925 Вт.

Ток питающей линии

Iр = , А

Iр =

Так как ТП находится вне цеха, то выбираем питающий кабель ВВБГ 5х6мм²- силовой с 5 медными жилами сечением 6 мм², бронированный, в изоляции и оболочке из негорючего поливинилхлоридного пластиката прокладываемый по стенам и на тросах.

Для аварийного освещения цеха применяем 24 светильника по 125 Вт и 1 световой указатель «Выход» марки ДБО 01 мощностью 1 Вт и подключаем их к одному щитку (7/7/7/7/7).

Рассчитываем силу тока для наиболее нагруженной линии

С запасом 10% I = 1,46 A.

По таблице выбираем марку и сечение кабеля. Выполняем сеть аварийного освещения кабелем ВВГ 3Ч1,5 мм².

Расчет расчетной мощности аварийного освещения [7, стр.14]:

УРр = 3000х3 = 9000 Вт

Осветительная нагрузка всего цеха определяют по коэффициенту спроса:

Где Кс = 1 при питании по линии одного щитка

Рроу = 1 х 9000 = 9000 Вт.

Ток питающей линии

Iр = , А

Iр = А

С запасом 10% I = 27,5 A.

По таблице выбираем марку и сечение кабеля. Выполняем сеть аварийного освещения кабелем ВВГ 2,5Ч1,5 мм².

2.2.2 Выбор и расчет количества и типа А3 и РУ

Согласно расчетам выбираем щит освещения ЩРО 8505 УХЛ4 с вводным ВА 57-35 и выводными автоматами ВА47-29.

Выбираем щит аварийного освещения ОЩА-6 с вводным и выводным автоматом ВА47-29.

Заносим данные в таблицу 7.

Таблица 7

Параметры	Рабочее освещение	Аварийное освещение
Количество светильников шт.	7/7/7/7/7	6/6/6/6
Мощность ламп Вт	125	125
Общая мощность групповой линии светильников кВт	3925	3000
Сила тока групповой линии, А	60	4,4
Сила тока щита, А	60	4,5
Щит	ЩРО 8505 УХЛ4	ОЩА-6
вводной автомат	ВА 57-35 на 60А	ВА47-29 на 6А
выводной автомат	ВА47-29 на 60А	ВА47-29 на 6А
количество выключателей	6	6
Кабель питающей линии	ВВГнг5х8 мм2	ВВГнг5х1,5 мм2
Кабель групповой линии	ВВГнг3Ч8 мм2	ВВГнг3х1,5 мм2

2.3 Проектирование электрооборудования механизма подъема мостового крана

В состав электрооборудования кранов входят токоподводящие устройства, электродвигатели, аппараты управления и защиты, приборы отопления, освещения и другие электротехнические устройства. Электроснабжение (токоподвод) крана осуществляется при помощи троллеев, кольцевого токоподвода и гибкого кабеля. Электрооборудование в зависимости от степени защиты (его размещения на кране) от атмосферных осадков и категории размещения крана рекомендуется выбирать в исполнениях, приведенных в табл. 1.

При размещении кранов на высокогорье при выборе электрооборудования учитывают увеличение расчетной мощности на 15% на каждые 1000 м сверх первой тысячи. Электроприводы кранов, работающих в горячих цехах, выполняются с крановыми электродвигателями, имеющими теплостойкую изоляцию. Во всех крановых электроприводах рекомендуется применять трехфазный ток напряжением 380 и 660 В. По требованию заказчика может применяться напряжение 220 и 500 В.

Для электропривода ряда механизмов может использоваться постоянный ток напряжением 220 и 440 В. Напряжение цепей управления и автоматики должно быть не выше 380 В переменного и 440 В постоянного тока. Для повышения безопасности в цепях управления обычно применяют напряжение более низкое, чем напряжение силовой сети. Электроаппаратуру управления располагают в шкафах или аппаратных кабинах, обеспечивающих их защиту от механических повреждений и атмосферных осадков. Электрические схемы управления электродвигателями механизмов должны исключать: - самозапуск электродвигателей после восстановления напряжения в питающей сети; - пуск электродвигателей не по заданной схеме управления; - пуск электродвигателей контактами предохранительных устройств контактами концевых выключателей и блокировочных устройств). Неизолированные токоведущие части, если их расположение и способы блокировки не исключают случайного прикосновения к ним обслуживающего кран персонала, должны быть ограждены. Все части электрооборудования, не входящие в электрические цепи (корпуса двигателей, кожухи, рукоятки аппаратов), а также металлические конструкции крана должны быть заземлены.

Для этого части, подлежащие заземлению, присоединяют к металлоконструкциям крана, которые должны обеспечивать непрерывность электрической цепи. Заземление подвижной части крана или грузовой тележки обеспечивается контактом через ходовые колеса, катки, опорно-поворотное устройство. Заземление пути осуществляется в соответствии с требованиями нормативных документов и Правил устройства электроустановок. Неизолированные токоведущие части электрооборудования кранов (в т. ч. выключателей, подающих питание на троллеи или на питающий кабель), расположенные в местах, не исключающих возможности прикосновения к ним, должны быть ограждены.

Аппараты, установленные в аппаратных кабинах, запираемых на ключ, или в местах, где при входе людей автоматически снимается напряжение, могут не ограждаться. Главные троллеи, расположенные вдоль кранового пути, и их токоприемники должны быть недоступны для случайного к ним прикосновения с моста крана, лестницы, посадочных площадок и других площадок, где могут находиться люди, что должно обеспечиваться соответствующим расположением проводов и токоприемников. Троллеи, расположенные на кране, не отключаемые контактом блокировки люка (троллеи грузового электромагнита, троллеи с напряжением более 42 В у кранов с подвижной кабиной), должны быть ограждены или расположены между фермами моста крана на расстоянии 1 м и более. Троллеи должны быть ограждены по всей длине и с торцов крана. В местах возможного соприкосновения грузовых канатов с главными или вспомогательными троллеями крана должны быть установлены соответствующие защитные устройства.

2.3.1 Основные требования к электрооборудованию технологических установок механизма подъема мостового крана

Электрооборудование крана выполняется и эксплуатируется в соответствии с «Правилами устройств и безопасной эксплуатации электрооборудования кранов». Питание электрооборудования крана: Краны относятся к категории потребителей не ниже второй, для которой перерыв питания допустим на время перехода с основной сети на резервную. Краны литейных, взрывопожароопасных кранов относятся к электроприемникам первой категории ( обеспечиваются питанием от двух источников перерыв допустим на время переключения с основного питания на резервное. Крановые электропривода питаются от напряжения не более 500 В переменного тока и 440 В постоянного тока. Питание для мостового крана передается по главным (цеховым) троллеям, о напряжении на них указывают включенные сигнальные лампы расположенные вместе подачи напряжения на троллеи. Подвод электроэнергии для питания приводов механизма крана осуществляется через троллеи, расположенные на подкрановых балках, с которых токосъемниками снимается напряжение для работы мостового крана. Со стороны троллеев на кране расположена люлька для осмотра цеховых троллеев.

В соответствии с требованиями Росгортехнадзора подача питания для электрооборудования мостового крана осуществляется через рубильник защитного шкафа, который в свою очередь отпирается индивидуальным ключом - ключ маркой. Ключ не может быть выдернут без операции отключения. Для защиты питающих проводов и электродвигателей от токов к.з. и перегрузок свыше 225% на кранах предусматриваются максимально токовая защита с помощью реле максимального тока или автоматических выключателей. Плавкие предохранители применяются только для цепей управления. Тепловая защита на кранах не применяется.

Нулевая защита. Наличие конечных выключателей для автоматического отключения механизмов крана при подходе к крайним положениям; Люк выхода на мост снабжается конечным выключателем, отключающим питание со вспомогательных троллеев при выходе на мост. Чтобы кран заработал необходимо, чтобы конечные выключатели на двери на люке выхода на галерею моста были заблокированы. Все токоведущие части в кабине крана полностью ограждаются. Все механизмы крана снабжаются нормально закрытыми тормозами. краны пожаро-взрывоопасных помещений снабжаются двумя тормозами; Металлоконструкции крана и все металлические части электропривода, которые могут при нарушении изоляции оказаться под напряжением должны быть заземлены. Соединение с контуром заземления цеха осуществляется через крановые пути.

Выбор системы электропривода определяется:

· Грузоподъемностью;

· Номинальной угловой скоростью;

· Требуемым диапазоном регулирования скорости;

· Жесткостью механических характеристик;

· Числом включений в час.

2.3.2 Описание механизма подъема мостового крана и ее электрической части

Краны с центральным механизмом передвижения бывают с тихоходными, средне-ходовыми и быстроходными трансмиссионными валами. В состав механизма передвижения с тихоходным трансмиссионным валом входит электродвигатель с приводом, сам трансмиссионный вал и редуктор. Трансмиссионный вал имеет специальные муфты, при помощи которых он соединяется с редуктором и приводными колесами.

Механизм передвижения с среднеходовым валом имеет следующую комплектацию: редуктор, муфты, подшипники. Для передачи крутящегося эффекта на приводные колеса используются специальные передачи. Они представляют собой несколько шестеренок и зубчатых венцов.

Муфты, опоры и вставки позволяют уменьшить массу механизма. В комплектацию механизма передвижения с быстроходным трансмиссивным валом входит: электродвигатель с приводом и зубчатые муфты, которые помогают соединить электродвигатель с трансмиссионным валом.

Несмотря на то, что механизм передвижения с быстроходным валом два редуктора, все же по весу он будет значительно меньше механизма передвижения с тихоходным валом.

Механизмы передвижения с быстроходным валом требуют точности в производстве, а малейший перекос или дефект вызывает сбой. Поэтому их используют на достаточно коротких дистанциях.

Раздельный привод механизма передвижения используется в основном в кранах мостового типа общего и специального назначения. В его состав входят несколько приводов, расположенных раздельно. Благодаря раздельному приводу, не надо тратиться на монтаж и эксплуатацию. Привод имеет в своем составе тормоз, электродвигатель, редуктор и ходовое колесо.

Электрические подъёмные краны - это устройства служащие для вертикального и горизонтального перемещения грузов. Подвижная металлическая конструкция с расположенной на ней подъемной лебёдкой являются основными элементами подъёмного крана. Механизм подъемной лебёдки приводится в действие электрическим двигателем.

Подъемный кран представляет собой грузоподъемную машину циклического действия, предназначенную для подъема и перемещения груза, удерживаемого грузозахватным устройством (крюк, грейфер). Он является наиболее распространенной грузоподъемной машиной, имеющей весьма разнообразное конструктивное исполнение и назначение.

Мостовой кран представляет собой мост, перемещающейся по крановым путям на ходовых колесах, которые установлены на концевых балках. Пути укладываются на подкрановые балки, опирающиеся на выступы верхней части колонны цеха. Механизм передвижения крана установлен на мосту крана. Управление всеми механизмами происходит из кабины прикрепленной к мосту крана. Питание электродвигателей осуществляется по цеховым троллеям. Для подвода электроэнергии применяют токосъемы скользящего типа, прикрепленные к металлоконструкции крана. В современных конструкциях мостовых кранов токопровод осуществляется с помощью гибкого кабеля. Привод ходовых колес осуществляется от электродвигателя через редуктор и трансмиссионный вал.

2.3.3 Расчёт мощности и выбор электродвигателя ЭП механизма подъема мостового крана

Под механизмом подъема груза понимается сочетание грузоподъемной лебедки и полиспастной системы. Конструктивное исполнение механизма подъема зависит от типа проектируемой машины и её грузоподъемности. тележка полиспаст подвеска шкив

Для грузоподъемных машин используются преимущественно канаты двойной свивки с органическим сердечником - при однослойной навивке каната на барабан, либо с металлическим сердечником - при многослойной навивке. Диаметр каната выбирается по расчетному разрывному усилию:

Используем для расчёта мощности метод номинальных режимов. Определим статическую мощность электродвигателя подъёма номинального груза по формуле:

Pcн = (кВт)

Где: Gr = 100 кг - грузоподъёмность крана,

Gk = 0,3 кг - вес крюка,

Vn = 0,18 м/с - скорость подъёма груза,

з = 0,8 - КПД механизма подъёма.

Pcн ==22,6 (кВт)

Определим время пуска двигателя:

tп == = 1,2 сек,

где: Qn = 0,15 м/сек2 - допустимое ускорение при подъёме груза.

Определим время установившегося движения груза:

ty= == 33 сек.

ф= == 0,04.

Определим эквивалентную мощность Pэк. р для рабочей части цикла (без пауз).



Pэк. р = L*Pc= 0,92*22,6= 21 (кВт)

Где: L = f (ф ) = 0,92 определяется по графику зависимости L = f ( ф )

Режим работы тяжелый. Определим необходимую номинальную мощность электродвигателя при ПВ = 40%.

P40 = R2 * Pэк.р =0,75 * 21 = 15,7 (кВт)

R2 = 0,75 - коэффициент, зависящий от режима работы крана.

Выбираем трёхфазный асинхронный двигатель с фазным ротором типа MTF по каталогу.

MTF - 411-8, Pн = 15 кВт, n = 710об/мин, cos ц = 0,67, з = 0,81, Mmax = 580, Ј = 0,538кг.м, Mн =202

Необходимую скорость вращения электродвигателя определим по формуле:

nдв = [ ]

nдв = = 733 об/мин.

Проверим выбранный электродвигатель по пусковым условиям:

Mmax > лn*Mn

Где: лn = 2 перегрузка 580н.м > 2*202 =404 н.м

Пуск возможен.

2. Расчёт мощности и выбор электродвигателя моста.

Рс =

Gм + Gт + Gк = 280,3 кн,



М=0,01, фм = 0,045м, f=0,03,

Qм = 1,28м/с, Kм =3,0, ф = 0,85,

а = 0,3 м/с.

Рс = = 16(кВт)

tn = = = 4,3 сек. ty = = 20 сек.

ф = = = 0,2.

Выбираем Рэк.р по формуле: Рэк.р = L*Pc = 1,2*16 = 19 (кВт)

где: L=1,2 по таблице.

Так как выбрали режим - тяжёлый то: K2 = 0,75, отсюда:

Р40 = К2* Рэк.р = 0,75*19 =14,3 кВт

Необходимая скорость вращения двигателя:

nдв==700об/мин.

где: iм=17,25.

Выбираем два двигателя марки МТФ с Рном=7,5 кВт, nдв=695 об/мин.

МТФ-34-8, Mmax=265 н.м., J=0,275 кг.м, Мн=103 н.м, Iic=22,8 А.

Проверим двигатель по условиям пуска:

M max > лn*Мн (2.2.4)

265 н.м > 2*103=206 н.м.

Пуск возможен.

3. Расчёт мощности и выбор электродвигателя тележки мостового крана.

Определим Рс:

Рс= (кВт)

где: Gt + Gr + Go =155,3 к.н.

Dкт=0,4 м; з=0,95, dт=0,07;

kт=1,2; Qr=0,8 м/с; М=0,01;

f=0,005; rт=0,035.

Рс== 4,2 (кВт)

tn= = 2,7 сек. ty= = = 23 сек. = = 0,12. L= f()=1,2

( по фазному)

Рэк*р = L*Pc = 1,1*4,2 = 4,6 (кВт).

Р40= R2* Рэк*р = 0,75*4,6 = 3,46 (кВт).

Необходимая скорость вращения электродвигателя;

nдв= = = 932 об/мин.

Выбираем электродвигатель типа МТF-111-6 с Рм= 3,5 (кВт).

nдв = 895 об/мин.

cos ц = 0,73; = 0,7; Mmax= 85 н.м.

Мн= 37,3 н.м. Ic=10,4 А.

Проверим двигатель по пусковым условиям:

Mmax>лn*Mн

85 н.м > 2*37,3 = 74,6 н.м.

2.3.4 Описание работы принципиальной электрической схемы управления эп механизма подъема мостового крана

Электросхемы мостового крана отвечают за различные узлы механизма и могут быть: принципиальные, монтажные и маркированные, элементные. Принципиальные объяснят принципы работы электрооборудования, порядок поступления тока по электроцепи. Схема составляется при нахождении кранового оборудования в нормальном состоянии (не подверженного внешним воздействиям).

Принципиальные схемы очень удобны при проведении ремонтных работ и наладке подъемно-транспортного механизма. На ней четко отображаются все конструктивные элементы, все удобно разбито по цепочкам, которые легко запоминаются.

Электроцепи на чертеже механизма подразделяются на цепи питания и управления, каждая из которых имеет собственное обозначение (толстые и тонкие линии). На монтажной схеме указывается взаимное расположение источников питания и электрооборудования.

Каждый элемент эл. схемы мостового крана имеет собственное обозначение. Барабанные контроллеры имеют вид разверток, подвижные контакты на чертеже представлены как прямоугольники, а положение обозначается пронумерованными линиями.

Как правило, электрические схемы указывают на последовательность соединения всех элементов: управления, подъема и перемещения, защиты, но не передают пропорциональность их расположения.

Рассмотрим эл. схемы мостового крана на 5 тонн: схема электропривода, защитной панели переменного тока, схема реверсирования.

Схемы управления крановыми двигателями могут быть симметричными и несимметричными относительно нулевого положения силового контроллера или командоконтроллера. Симметричные схемы применяют для приводов механизмов передвижения, а в некоторых случаях и для приводов механизма подъёма. В таких схемах при одинаковых по номеру положениях рукоятки (маховика) контроллера при движении в разные стороны двигатель работает на аналогичных характеристиках.

Несимметричные схемы используют для приводов механизмов подъёма, когда при подъёме и спуске груза требуется, чтобы двигатель работал на различных характеристиках, так как обычно Uc?Uп.

На моём рисунке показана электрическая схема управления асинхронным двигателем с фазным ротором посредством контроллера ККТ-61, который имеет симметричную схему и применяется для механизмов передвижения и подъёма.

Напряжение на контроллер подаётся через панель ПЗК. Одна фаза Л3 питающей сети подводится к статору двигателя непосредственно, а две фазы Л1 и Л2- через контроллер. В первом положении Вперёд (подъём) рукоятки контроллера замкнуты контакты К3,К7и статор двигателя включается в сеть при полностью введённых сопротивлениях в цепи ротора. В первом положении Назад (спуск) зам кнуты контакты К1 и К5,чем обеспечивается изменение порядка чередования фаз напряжения на зажимах статора С1, С2 и С3.Одновременно со статором двигателя в сеть включается тормозной электромагнит YB,

растормаживающий механизм

При дальнейшем перемещении рукоятки контроллера в положения 2-5 Вперёд (подъём)илиНазад (спуск)замыкаются контакты К2,К4,К6,К8,К10

и шунтируются ступени пусковых резисторов в цепи ротора двигателя. Резисторы выводятся по фазам несимметрично, что позволяет уменьшить число переключающих контактов контроллера при требуемом числе пускорегулировочных ступеней и получить механические характеристики , обеспечивающие требуемый режим работы механизма. При пуске оператор должен переводить рукоятку контроллера из одного положения в другое с некоторым интервалом времени, в противном случае могут возникнуть недопустимые броски токов и моментов двигателя.

При опускании средних и тяжёлых грузов с полной скоростью двигатель работает в генераторном режиме. Пониженную угловую скорость в этом случае можно получить в положении контроллера 1

Подъёмт.е при работе двигателя в режиме противовключения.

Лёгкие грузы, не преодолевающие трение в механизме, и пустой крюк опускаются при работе двигателя в двигательном режиме на положениях контроллера Спуск.

2.3.5 Расчет и выбор аппаратов защиты и проводов механизма подъема мостового крана

При возникновении эксплуатационных (технологических) перегрузок и аварийных режимов, являющихся следствием нарушений работы схемы, по электрическим цепям аварийного контура протекают токи, превосходящие номинальные значения, на которые рассчитано электрооборудование.

В результате воздействия аварийных токов и перегрева токопроводов нарушается электрическая изоляция, обгорают и плавятся контактные поверхности соединительных шин и электрических аппаратов. Электродинамические удары вызывают повреждение шин, изоляторов и обмоток реакторов.

Для ограничения амплитуды аварийных токов и длительности их протекания применяются специальные устройства и системы защиты электрооборудования. Устройства защиты должны отключить аварийную цепь раньше, чем могут выйти из строя отдельные ее элементы.

При больших перегрузках или коротких замыканиях устройства защиты должны сразу отключить всю электроустановку или часть ее с максимальным быстродействием для обеспечения дальнейшей работоспособности или, если авария является следствием выхода из строя одного из элементов цепи, предотвратить выход из строя другого электрооборудования.

В случае небольших перегрузок, не опасных для оборудования в течение определенного времени, система защиты может воздействовать на предупреждающую сигнализацию для сведения обслуживающего персонала или на систему автоматического регулирования для снижения тока.

Поскольку основным фактором, приводящим к выходу из строя электрооборудования, является тепловое действие аварийного тока, то по принципу построения защитные устройства делятся на токовые и тепловые.

Токовые защитные устройства контролируют значения или отношения значений протекающих через оборудование токов. Тепловые защитные устройства измеряют непосредственно температуру электрооборудования.

Применение тех или иных средств защиты определяется параметрами силовой цепи преобразователя и перегрузочной способностью полупроводниковых приборов.

Независимо от параметров установки и типа применяемых защитных аппаратов и систем выделяют следующие общие требования к защите.

0.Быстродействие - обеспечение минимально возможного времени срабатывания защиты, не превышающего допустимого.

1.Селективность. Аварийное отключение должно производится только в той цепи, где возникла причина аварии. А другие участки силовой цепи при этом должны оставаться в работе.

2.Электродинамическая стойкость. Максимальный ток, ограниченный защитными устройствами, не должен превышать допустимого для данной электроустановки значения по электродинамической стойкости.

3.Уровень перенапряжений. Отключение аварийного тока не должно вызывать перенапряжений, опасных для полупроводниковых приборов.

4.Надежность. Устройства защиты не должны выходить из строя при отключении аварийных токов.

5.Помехоустойчивость. При появлении помех в сети собственных нужд и в цепях управления устройства защиты не должно ложно срабатывать.

6.Чувствительность. Защита должна срабатывать при всех повреждениях и токах, опасных для полупроводниковых приборов, независимо от места и характера аварии.

Определение максимального пускового тока:

Ток плавкой вставки:

где б = 2,5 - коэффициент перегрузки, зависит от условий пуска двигателя,

по току плавкой вставки выбираем предохранитель ПН2-250 для защиты силовой части электропривода



Тип предохранителя	Номинальный ток, А
	предохранителя	Плавкой вставки
ПН2-250	250	120

Сечение проводов и жил кабелей цепей управления, сигнализации, измерения и т. п. выбирается так же, как сечение проводнико цепей питания, по допустимым токовым нагрузкам, потере напряжения и механической прочности.

Расчетный ток, по котрому производится выбор сечения проводов, должен приниматься как большее значение тока, определяемое двумя условиями: нагревом проводников длительным током и соответствием выбранному апарату защиты, т. е. допустимым отношением (кратностью) номинального тока или тока срабатывания защитного аппарата к длительно допустимому току проводов и кабелей.

В соответствии с номинальным током двигателя из таблицы выбираем кабель с двумя медными жилами с сечением S = 25 мм² и длительно допустимым током нагрузки на одну жилу I = 115 А.

Марка кабеля АВРБГ с резиновой изоляцией и изоляцией ПХВ.

По условию механической прочности провода и кабели должны кметь сечения не менее минимально допустимих сечений проводов в электроустановках систем автоматизации.

Наименьшие допустимые сечения жил проводов и кабелей принимаются:

1) 0,35 мм² - для многопроволочных (гибких) медных жил;

2) 0,5 мм² - для однопроволочныхмедных жил;

3) 2 мм² - для алюминиевых жил.

При проверне проводов и кабелей на допустиме потери напряжения не обходимо убедиться в том, что отклонение напряжения на зажимах электроприемников не превышает допустимых значений. Необходимо отметить, что в большинстве случаях, в сечения проводов системы электропитания, выбранные по условию нагрева электрическим током (корда длина сети сравнительно невелика), удовлетворяют и требованию допустимой потери напряжения. Но может оказаться, что при длинных малозагруженных линях решающим условием при выборе сечений проводов будет допустимое значение потери напряжения.

Сечения нулевых проводов выбираются следующим образом:

1) в однофазних двухпроводных сетях - равными фазному;

2) в трехфазных четырех проводных сетях, питаючих смешанную нагрузку (однофазные и трехфазныеэлектроприемники), - не менее 50% сеченияфазнихпроводов;

3) в трехфазных четырехпроводных сетях, питающих трехфазную нагрузку, - не менее 50% сечения фазных проводов.

По всем вышеперечисленным условиям подходит ранее выбранный



3. меры электробезопасности

3.1 при обслуживании производственных оу механической обработки деталей

Безопасная и безаварийная эксплуатация систем электроснабжения и многочисленных электроприемников ставит перед работником электрохозяйства разносторонние и сложные задачи по охране труда. Здоровье и безопасность условий труда электротехнического персонала и работников, эксплуатирующих электрифицированные производственные установки, могут быть обеспечены выполнением научно-обоснованных правил и норм при проектировании и монтаже, так и при их эксплуатации.

Весь электротехнический персонал, обслуживающий электроустановки, проходит специальное обучение безопасным методам работы с последующей проверкой знаний ПТЭ и ПОТРМ с присвоением определенной квалифицированной группы. При монтаже и эксплуатации электрооборудования постоянно приходится иметь дело с электротоком. Не надо думать, что это всегда безопасно - недисциплинированность и неосторожность, незнание или малейшее несоблюдение мер предосторожности может привести к неприятным и даже трагическим последствиям.

Все виды поражений электротоком делят на две группы: электрический удар, то есть паралич дыхания и остановка сердца; электротравмы, то есть ожоги трех степеней, металлизация кожи, электроофтальмия глаз. Поэтому всегда необходимо помнить о мерах предосторожности. При необходимости замены деталей, частей или ремонте нужно обеспечить его безопасность.

Никогда нельзя работать усталым, так как электрическое сопротивление такого организма понижено, внимание ослаблено, реакция замедлена. Запрещается проводить работы по монтажу, ремонту, наладке электрооборудования лицам, не имеющим допуска к проведению этих работ и соответствующей группы по электробезопасности.

Перед началом всех видов работ в электроустановке должны проводиться следующие мероприятия:

1. Отключение электроустановки и принятие мер от самопроизвольного или несанкционированного включения.

2. На ключах управления, рубильниках, выключателях вывешивают запрещающие плакаты:” Не включать, работают люди.”

3. Проверка отсутствия напряжения должна производиться между всеми фазами, каждой фазы по отношению к земле и нулевому проводу.

4. Проверка отсутствия напряжения до 1000В производится указателем напряжения, тестером.

5. Установка переносных заземлений, предназначенных для защиты работающих от поражения током.

6. Запрещается пользоваться для заземления какими-либо проводниками для этой цели, а также производить присоединение заземлений путем их скрутки.

7. При работе без снятия напряжения вблизи токоведущих частей находившихся под напряжением должны быть выполнены мероприятия, препятствующие приближению работающих лиц к этим токопроводимым частям (ограждения, выделение опасных зон и т.д.).

В охране труда большое значение придается нормативно-технической документации, требования которой должны воплощаться при проектировании и строительстве производственных предприятий, зданий и сооружений; организации производства и труда; конструкциях производственного оборудования; создании и применении средств защиты работающих от опасных и вредных производственных факторов.

Система стандартов безопасности труда (ССБТ) представляет собой комплекс взаимосвязанных стандартов, содержащих требования, нормы и правила, направленные на обеспечение безопасности, сохранения здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

В целом ССБТ направлена на решение двух основных задач охраны труда - стандартизация требований, а также средств обеспечения безопасности труда и включения требований обеспечения безопасности труда в стандарты на производственное оборудование и процессы.

Большое влияние на организм человека при проведении работ наряду с производственными факторами оказывают метеорологические условия или микроклимат.

Для обеспечения нормальных метеорологических условий на рабочем месте рассмотренные параметры должны быть взаимосвязаны. При низкой температуре окружающего воздуха его подвижность должна быть минимальной, так как большая подвижность его создает ощущение еще большего холода, а недостаточная подвижность воздуха при высокой температуре - ощущение жары. Оптимальная относительная влажность воздуха заключена в пределах 40%-60%, а допустимая - 75%

Так же под условиями работы подразумевают комплекс физических, химических, биологических и психофизических факторов, установленных стандартами по безопасности труда.

Оптимальное для организма человека сочетание температуры, влажности, скорости движения воздуха и других факторов составляет комфортность рабочей зоны.

3.2 при ремонте ЭП

Перед тем как приступить к какой-либо работе по обслуживанию электропривода, проверяют состояние защитного заземления. В том случае, когда работу разрешено выполнять лишь при снятом напряжении, в отсутствии напряжения на электроприводе убеждаются с помощью указателя напряжения. Указатель напряжения в свою очередь перед употреблением проверяют на исправность действия. При приближении к части электроустановки, заведомо находящейся под напряжением, исправный указатель должен подтверждать наличие напряжения.

При осмотрах элементов работающего электропривода не следует приближаться к токоведущим частям электроустановки. Важно также проявлять осторожность при очистке элементов электропривода, так как такие работы, выполняемые без снятия напряжения, создают опасность для исполнения. Следует учитывать, что опасность, вызванная нарушением правил техники безопасности, при обслуживании электроприводов возрастает в цехах, которые относятся к категории помещений с «повышенной опасностью» и «особо опасным».