Монтаж подстанций и шкафов автоматического управления

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Агроэнергетический факультет

Кафедра АСУП

Реферат на тему:

Монтаж подстанций и шкафов автоматического управления

Студент 4 курса 2 эа группы

______________/Алейчик Д.В.

Руководитель

______________/Павловский В.А.

Минск 2010

В соответствии с требованиями СНиП к началу монтажа подстанций и шкафов автоматического управления в помещениях для их установки должны быть выполнены работы по монтажу технологического оборудования и трубопроводов в такой степени, чтобы обеспечивалась возможность безопасного ведения электромонтажных работ в условиях, соответствующих действующим санитарным нормам.

Подстанции и шкафы монтируют в специальных диспетчерских или в технологических помещениях и в наружных установках под навесами. В этих помещениях к началу их монтажа выполняются все строительные и отделочные работы, в том числе сооружаются постоянные сети, подводящие к месту монтажа электроэнергию, сжатый воздух и воду; каналы и их перекрытия, борозды и ниши для электрических и трубных проводок, фундаменты с закладными деталями; леса и подмости, а также выполняются проемы в стенах для проходов трубных и электрических проводок.

Шкафы располагают так, чтобы было удобно наблюдать за аппаратурой.

При отсутствии открытых токопроводящих частей на высоте до 2,2 м от пола с обеих сторон прохода ширина его должна быть не менее 0,8 м. В отдельных местах проходы могут быть стеснены выступающими строительными конструкциями до 0,6 м. Расстояние от наиболее выступающих открытых токопроводящих частей, находящихся с одной стороны прохода, до противоположной стены (или оборудования, не имеющего открытых токопроводящих частей) должно быть не менее: 1 м при напряжении до 500 В и длине щита до 7 м; 1,2 м при напряжении до 500 В и длине щита более 7м; 1,5 м при напряжении 500 В и выше.

Расстояние между наиболее выступающими открытыми токопроводящими частями, расположенными по обе стороны прохода, должно быть не менее: 1,6 м при напряжении ниже 500 В, 2 м при напряжении 500 В и выше.

Открытые токопроводящие части, находящиеся на расстоянии менее указанных выше, необходимо ограждать.

По мере готовности строительных и технологических работ в помещениях, предназначенных для установки подстанций и шкафов, приступают к их монтажу. При этом проверяют наличие монтажных проемов в строительных конструкциях здания, соответствие их размеров габаритам ящиков со щитовой продукцией, наличие закладных деталей. Производятся разметка трасс и установка несущих конструкций для проводов и другие подготовительные работы.

На монтажную отметку щиты и пульты поднимают и затаскивают в помещение упакованными в деревянных ящиках с помощью грузоподъемных машин или механизмов. При затаскивании через монтажный проем необходимо предусмотреть меры предосторожности, исключающие повреждение установленных на щитах приборов. Распаковывать ящики следует в закрытых помещениях после окончания всех строительных работ. Освобожденные от упаковки щиты и пульты тщательно осматривают, проверяют комплектность деталей, убеждаются в отсутствии поломок, трещин и других механических повреждений. Тканью удаляют консервирующую смазку и пыль. Проверяют комплектность изделий и соответствие их проекту. Если недостач и дефектов не обнаружено, приступают к монтажу. В противном случае составляется акт рекламации.

При индустриальных методах строительства изделия под монтаж поступают в готовом виде. Их нужно правильно установить, закрепить на опорных основаниях, подключить к внешним электрическим и трубным проводкам, заземлить, сделать наладку и другие работы, предусмотренные проектом.

Шкафы устанавливаются по уровню горизонтально на специальные стальные опорные рамы, изготовленные из швеллера, которые анкерными болтами крепятся к бетонному или кирпичному фундаменту. Вертикальное положение шкафов и подстанций определяют с помощью отвеса (отклонение допускается не более 1 градуса). Крепление их к стальным конструкциям, фундаментам, между собой должно быть только разъемным (например, с помощью болтов).

Малогабаритные щиты и пульты навесной конструкции устанавливают на капитальных стенах или колоннах. Для монтажа их размечают места установки анкерных болтов. Отверстия под них в кирпичных стенах просверливают или пробивают на глубину, соответствующую 8... 10 диаметрам анкерного болта. Вмазываемый конец болта должен быть раздвоен или изогнут для лучшего закрепления в отверстии. Вмазывают анкерные болты цементным раствором.

В деревянном основании просверливают сквозные отверстия, в которые заводят болты с подложенными под их головки шайбами. Щит или пульт надевают приваренными к нему проушинами на анкерные болты и закрепляют гайками, под которые также подкладывают шайбы. Навесные щиты и пульты массой до 130 кг крепят на стальных конструкциях, предварительно пристреленных к бетонному основанию с помощью строительно-монтажного пистолета. Выверка вертикального и горизонтального положения навесных малогабаритных щитов и пультов выполняется так же, как и напольных, сверху или сбоку. При этом небронированные кабели, трубы из цветных металлов и пластмассы, вводимые снизу, необходимо защищать от механических повреждений. Площадь сечения токопроводящих жил проводов и кабелей принимают в соответствии с силой тока, но не менее: медных -- 1 мм2, алюминиевых -- 2,5 мм2.

При подходе к шкафам провода, кабели и трубы необходимо закреплять на опорном основании, максимальное расстояние от точки закрепления до щита не должно превышать 1 м.

Рис. 7.3. Опознавание концов жил проводов и кабелей:

Н1, Н2 -- электрические лампочки; Е -- источник постоянного тока;

1--Контрольный кабель; 2-- зажим наборной рейки

Кабели отрезают по размеру, выполняют их разделку, концевую заделку и закрепляют на основании щита. На одном конце кабеля токопроводящие жилы оконцовывают маркировочными бирками и присоединяют к зажимам наборных реек, пользуясь схемами соединений. Оконцеватели маркируют заранее.

Рис. 7.4. Опознавание концов жил проводов и кабелей с помощью резисторной приставки:

1--резисторная приставка; 2 -- зажимы наборной рейки; 3-- контрольный кабель; 4 -- омметр

На противоположном конце трассы щупом омметра, один конец которого заземляется, касаются поочередно разведенных концов жил кабеля.

Опознавание концов жил проводов и кабелей с помощью резисторной приставки основано на измерении сопротивления цепи, в которую включена соответствующая жила кабеля. Так как приставка состоит из последовательно соединенных резисторов одинакового номинала, то номер токопроводящей жилы N определяется отношением сопротивления цепи R к сопротивлению резистора Rр, т. е.

N =R/ Rр

Пусть, например, приставка состоит из резисторов, сопротивление которых равно 1 кОм. Измеренное сопротивление цепи составляет 3,2 кОм. Отбрасывая дробное значение (округляя до целого числа), находим, что токопроводящая жила имеет № 3. Аналогично определяют номера других токопроводящих жил.

В цепь омметра, кроме резисторной приставки, включаются сопротивления токопроводящей жилы Rж, заземляющего устройства R3 и переходных контактов RK т. е.|

Rц = nRp + Rж + Rз + RK

Где Rц -- сопротивление цепи, измеряемое омметром;

п -- число резисторов, включенных в данную цепь тока.

При выборе сопротивления резисторов для резисторной приставки необходимо, чтобы

RP»(R« + R8 + KK).

Рис. 7.5. Опознавание концов жил проводов и кабелей с помощью диодной приставки:

1 -- диодная приставка; 2 -- зажимы наборной рейки; 3-- контрольный кабель; 4 -- индикаторная лампочка; 5 -- источник переменного напряжения

Диодная приставка состоит из последовательно соединенных, включенных встречно друг другу диодов. Если такую приставку присоединить к жилам кабеля с одной стороны, а с другой подать от источника переменное напряжение через индикаторную лампочку, то по цепи потечет ток в том случае, когда напряжение будет приложено к соседним жилам (например, первой и второй или второй и третьей и т. д.). На этом принципе основано опознавание жил контрольных кабелей на противоположном конце с помощью диодной приставки.

Вход диодной приставки заземляется, а ее последующие зажимы соединяются с токопроводящими жилами контрольного кабеля через зажимы наборной рейки щита или пульта (рис. 7.5).

На втором конце трассы заземляют один зажим источника переменного напряжения (например, вторичную обмотку трансформатора 220/12 В), а второй соединяют с индикаторной лампочкой. Свободным зажимом лампочки касаются поочередно всех концов жил кабеля. При касании к первой жиле кабеля лампочка загорится. Опознанный первый конец жилы заземляют и ищут второй. Затем заземляют второй конец жилы кабеля и ищут третий и т. д. Всю работу по опознаванию концов жил выполняет также один наладчик.

Для удобства работы по опознаванию концов токопроводящих жил контрольных кабелей с помощью диодной приставки доцентом БИМСХ Сериковым В. К. сконструирован специальный переносной маркировочный пульт. На рис. 7.6 показана схема прозвонки жил контрольного кабеля с помощью диодной приставки и маркировочного пульта, состоящего из переключателей каждый на два (а и б) положения и индикаторных ламп. Количество ламп и переключателей соответствует количеству зажимов диодной приставки. Индикаторные лампочки и рычажки микропереключателей вынесены на лицевую панель.

Рис. 7.6. Опознавание концов жил проводов и кабелей с помощью диодной приставки и маркировочного пульта:

/ -- диодная приставка; 2 --зажимы наборной рейки; 3 -- контрольный кабель; 4 -- маркировочный пульт; б -- источник переменного напряжения

Внутри пульта помещается источник питания. Концы жил кабеля с помощью переключателей S1...Sn могут соединяться с соответствующими лампочками или заземляться. Источник питания одним зажимом с помощью выключателя S соединяется с броней кабеля (заземляется), а вторым -- с лампочками.

В исходном положении жилы кабелей переключателями S1...Sn соединены с лампочками Н1...Нn. Выключатель S находится в разомкнутом положении.

При включении выключателя S лампочка, соединенная с первой токопроводящей жилой, загорается, оказавшись включенной через один диод. В ее цепи потечет выпрямленный ток. Все другие лампочки не загораются, так как в их цепи включены встречно соединенные диоды. Для опознавания второй жилы (ее номер примем по номеру зажима наборной рейки, к которой подключен второй конец кабеля) переключатель, в цепи которого горит лампочка, переводится из положения а в положение б, т. е. первую жилу заземляют. При этом лампочка в ее цепи гаснет, а загорается лампочка в цепи второй жилы. Для опознавания третьей токопроводящей жилы переключатель в цепи горящей лампочки переводят в положение в и т. д.

На лицевой стороне щита масляной краской или с помощью табличек делают пояснительные надписи. По надписи в верхней части щита определяют, к какому агрегату относится данный щит. Надписи над приборами указывают на измеряемый параметр или объект. Соответствующие надписи делают также на сигнальной и оперативной аппаратуре. Надписи выполняются обычно на заводе-изготовителе щита или пульта.

Щиты и пульты, к которым подведено напряжение выше 42 В, заземляют. При питании их от сетей с глухозаземленной нейтралью однофазным напряжением в качестве заземляющих проводников могут быть использованы отдельные медные и алюминиевые жилы проводов и кабелей, стальные заземляющие проводники, стальные трубы электропроводок, алюминиевые оболочки кабелей. Использование нулевых проводов в этих случаях запрещается. При трехфазном питании в качестве заземляющих проводников могут использоваться также нулевые жилы проводов и кабелей.

Заземление щитов и пультов производится присоединением заземляющего проводника к их заземляющей скобе болтовым зажимом. При этом скоба и проводник должны быть зачищены до металлического блеска, смазаны тонким слоем технического вазелина и прочно стянуты болтом. В щитах, состоящих из нескольких секций, заземляют две крайние секции.

Отдельно стоящие щиты и пульты, предназначенные для установки неэлектрических приборов и средств автоматизации (например, пневматических приборов и регуляторов без электропитания, манометров и т. п.) заземлять не требуется.

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ОТВЕРСТИЙ В КОРОБАХ, ЩИТАХ, СТАЛЬНЫХ И ПЛАСТМАССОВЫХ КОРОБКАХ И ЛИСТОВОЙ СТАЛИ

При монтаже систем автоматизации часто приходится выполнять отверстия в стальных коробах для ввода или вывода электропроводок, а также в щитах и протяжных коробках -- для трубных и электрических вводов. Ранее для этой операции применялся малогабаритный гидравлический пресс типа ПГМ-1М. Основным его недостатком являлась необходимость предварительной пробивки отверстий в изделиях для прохода штока. В результате сам процесс получался многооперационным и занимал достаточно много времени. Кроме того, гидравлическая система не надежна в работе из-за засорения клапанов, течи жидкости в манжетах, сальниках. При температуре окружающей среды ниже --15 °С прессы оказывались неработоспособными. Применение прессов ПГМ-1М ограничивалось также толщиной пробиваемого металла, которая не должна превышать 1,5--2 мм.

Разработанные в различных организациях приспособления -- перовое сверло, резец с изменяющимся диаметром реза -- не нашли широкого применения при выполнении монтажных работ из-за неудобства пользования, больших габаритов и прочих недостатков, но с успехом используются в МЗМ при работе на станках. Для выполнения этих операций в условиях МЗМ применяют также штампы всевозможных размеров и конфигураций.

В тресте "Центромонтажавтоматика" было разработано приспособление, свободное от указанных выше недостатков и позволяющее быстро и с высоким качеством производить сверление отверстий. Приспособление состоит из электрической сверлильной машины (электродрели) и набора коронок (кольцевых сверл) различных диаметров. К шпинделю электродрели приваривают переходный шпиндель из стали 45, на который насаживается коронка и хвостовик со спиральным сверлом диаметром 6 мм для направления коронки. Коронка и хвостовик фиксируются на шпинделе двумя винтами.

Коронки, изготовленные из стали марки Р6М5 или Р9, подвергаются термообработке, при этом их твердость доведена до ИКС 62--65, что обеспечивает необходимую прочность и долговечность.

Приспособление обладает следующими преимуществами перед гидравлическими прессами: сверление отверстий одним инструментом, что значительно повышает производительность труда при выполнении данной операции; сверление отверстий в металле толщиной до 8 мм; возможность производства работ на наружных установках при температуре окружающей среды до --20 °С; быстрая сменяемость коронок и высокое качество образованных отверстий.

Коронки позволяют выполнять до 250--300 сверлений без заточки. После заточки коронка вновь пригодна для дальнейшего применения.

На основе опыта применения описанного приспособления предприятия Главмонтажавтоматики освоили промышленное изготовление набора специальных режущих инструментов к электросверлильной машине для сверления отверстий диаметром до 61 мм в стальных коробах, коробках и т.п. В состав набора НКС22-61 входят две коронки диаметром 22 и 28 мм; три коронки диаметром 34,48 и 61 мм; хвостовик со сверлом диаметром 6 мм (ГОСТ 4010--77*) и ключи.

Коронки рассчитаны на работу со сверлильной машиной мощностью не более 450 Вт и частотой вращения шпинделя не более 670 об/мин. Отверстие диаметром 61 мм в стали марки 10кп (ГОСТ 1050--74**) толщиной 1,5 мм просверливается за 50 с.

Для сохранения заданной стойкости коронок во время сверления отверстий нельзя допускать пережогов зубьев, особенно это касается коронок диаметром 34, 48 и 61 мм, у которых скорость резания значительно превышает скорость резания коронки диаметром 22 мм. Для этого в процессе резания периодически на короткие промежутки времени коронки выводят из зоны резания, не выключая сверлильную машину и не вынимая центрирующее сверло из отверстия изделия.

Набор коронок НКС 22-61 поставляется в футляре, габариты футляра 255 х 150x40 мм; масса набора 1,9 кг.

В последние годы при монтаже электрических проводок систем автоматизации широкое распространение получили пластмассовые соединительные коробки типа КСП. Однако они выпускаются без отверстий для установки кабельных вводов (сальников), эти отверстия

*

57

Рис. 36. Приспособление для продавливания отверстий в коробках КСП: 1 - скоба; 2 - специальный винт; 3 -пуансон; 4- матрица лишь обозначены неглубокой канавкой на боковых поверхностях коробок,

В условиях индустриального ведения монтажных работ отверстия, как правило, выполняют в МЗМ с помощью коронок. Однако на практике могут возникнуть случаи, когда необходимо выполнить отверстия в коробках КСП, но приспособлений с коронками нет или отсутствует электропитание. Для этого можно рекомендовать приспособление для продавливания отверстий. Приспособление (рис. 36) состоит из

А-А

Рис. 37. Приспособление для вырезки отверстий диаметром 50-200 мм в листовой стали:

1 -- шпиндель; 2 -- основание; 3 -- зажимное устройство для резца; 4 - резец; 5 -- направляющее сверло; 6 -- шариковый упор; 7 -- пружина; 5 - обойма; 9 - регулировочный винт

скобы 1, специального винта 2, к которому крепится пуансон 3, и матрицы 4. При вращении специального винта по часовой стрелке матрица и пуансон зажимают стенку коробки, а затем пуансон продавливает в ней отверстие.

В комплект приспособления входит набор сменных матриц и пуансонов, которые позволяют делать отверстия необходимых размеров для установки в коробках кабельных вводов типа ВКУ, а также соединителей для металлорукавов типа металлорукав-короб. Приспособление достаточно удобно в работе, на продавливание отверстий с его помощью затрачивается относительно мало времени.

Для образования отверстий диаметром от 50 до 200 мм в листовой стали в условиях МЗМ и на монтажной площадке может применяться приспособление, показанное на рис. 37.

Данная конструкция состоит из шпинделя 1, вставляемого в конус Морзе № 3, направляющего сверла 5 диаметром 10 мм и основания 2, в котором по радиусу выполнена проточка для установки резца 4 на необходимый диаметр вырезаемого отверстия. Основным отличием описываемого приспособления является наличие четырех шариковых плавающих упоров 6, прижимающих в процессе резания основание к листу. Упоры поджаты пружиной 7, которая регулируется винтами 9. Плавающие упоры не позволяют листу, в котором вырезается отверстие, выгнуться и деформировать резец на выходе.

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОВОДОК К ПРИБОРАМ И СРЕДСТВАМ АВТОМАТИЗАЦИИ

Для распайки штепсельных разъемов применяют различные приспособления, позволяющие устанавливать разъемы в любое пространственное положение, удобное для выполнения необходимых операций. Одно из таких приспособлений для распайки прямоугольных разъемов показано на рис. 33, а. Основным элементом приспособления является кольцо 2, выполненное из отрезка трубы 102x3,5 (ГОСТ 8732-78*) и свободно вращающееся вокруг осей 3. Для установки штепсельного разъема служит упор 7, приваренный к кольцу, и специальный винт 1, на конце которого свободно вращается прижим 8. Для предотвращения деформаций и повреждения лакокрасочного покрытия разъемов к прижиму и упору клеем БФ-4 приклеивают резиновые прокладки толщиной 1 мм. Необходимый угол наклона кольца фиксируется с помощью зажимных гаек 4, а все приспособление устанавливается на стойках 5, привинченных к основанию б. Приспособление имеет небольшие габариты (200 х 200 х 230 мм), достаточно простое по устройству и может быть изготовлено в условиях МЗМ.

Рис. 33. Приспособления для распайки штепсельных разъемов:

а - прямоугольных; б - круглых; / - специальный винт; 2 - кольцо; 3 - ось; 4 - гайка; 5 - стойка; 6 ~ основание; 7 - упор; 8 - прижим; 9 - струбцина

Рис. 34. Переносной стол коммутатчика:

1 -- отделения для хранения электроинструмента; 2 - электрические розетки

монтаж подстанция шкаф автоматический

Для распайки круглых штепсельных разъемов может применяться приспособление, показанное на рис. 33, б. Оно состоит из стойки 5, на которой установлен упор 7 с вырезом для разъема, и прижима 8, имеющего возможность вертикального перемещения за счет боковых отверстий в упоре. При отвинчивании гаек 4 прижим опускается до разъема, установленного в вырезе упора.

После зажатия разъема с необходимым усилием гайки 4 завинчивают. Для того чтобы не нарушить лакокрасочное покрытие разъема, на прижим надета резиновая трубка 6x2 мм, а в вырезе упора выступает резиновая прокладка толщиной 3 мм. Для удобства установки в любом пространственном положении приспособление имеет струбцину 9, позволяющую его закреплять на различных металлоконструкциях.

Выполнение завершающих операций электромонтажных работ в системах автоматизации, таких как разделка, оконцевание и подключение кабелей и проводов к приборам и устройствам автоматики, достаточно сложно и трудоемко. Эти операции часто приходится производить в стесненных условиях щитового пространства операторских и диспетчерских помещений, вблизи щитов и пультов, установленных непосредственно в производственных помещениях. Ввиду этого немаловажное значение в повышении производительности труда монтажников, качества выполняемой ими работы и культуры производства имеет вопрос организации рабочего места.

Комплект коммутатчика, разработанный в организациях Главэлектромонтажа Минмонтажспецстроя СССР, представляет собой набор приспособлений, состоящий из переносного рабочего стола и складного стула. Переносной стол (рис. 34) используется для выполнения монтажных операций, а также служит контейнером для хранения и транспортировки монтажных инструментов, приспособлений, материалов и складного стула, размещаемых в трех закрывающихся отделениях.

Основанием стола служит сварная рама, выполненная из стальной полосы 45x3 мм. Боковые стенки, крышки и перегородки стола изготовлены из листовой фанеры толщиной 10 мм. Крышки отделений для инструментов 1 установлены на рояльных петлях и открываются на угол до 180°. Изнутри они обклеены поролоновой прокладкой. Каждая крышка закрывается на чемоданный замок. Стол устанавливается на двух складывающихся стойках, изготовленных из труб наружным диаметром 20 мм. Для удобства транспортировки служит кожаный ремень.

В стол вмонтированы три электрические розетки 2, питаемые от сети напряжением 42 В, служащие для подключения паяльников, ванночки для разогрева припоя и в случае необходимости светильник местного освещения. Для подключения розеток к сети питания служит кабель НРГ2х 1,5 мм2 длиной 3 м.

В комплект инструментов и приспособлений в зависимости от выполняемых операций могут входить: инструмент МБ-1, плоскогубцы комбинированные; круглогубцы 150; нож монтерский НМ-2, ножницы медицинские; кусачки боковые; отвертки слесарно-монтажные 125x0,3 и 175x0,5, пинцет 150; скальпель; электропаяльники 60 и 90 Вт; ванночки для разогрева припоя; приспособления для распайки прямоугольных и круглых штепсельных разъемов; метр складной металлический и ряд других вспомогательных инструментов и приспособлений. В целом комплект инструментов обеспечивает выполнение практически всех операций по разделке и оконцеванию проводов и кабелей систем автоматизации.

Техническая характеристика комплекта коммутатчика

Максимальная потребляемая мощность, Вт 200

Напряжение питающей сети, В 42, 50 Гц

Габариты, мм:

в собранном положении 750 х 435 х 165

в рабочем положении 750 х435 х605

Масса в комплекте с инструментами и приспособления ми, кг 13

Применение переносного стола коммутатчика в комплекте с набором инструментов и приспособлений обеспечивает выполнение электромонтажных работ в операторских и диспетчерских помещениях автоматики, а также отдельно стоящих приборных шкафах, щитах и пультах. При этом соблюдается выполнение требований электробезопасности работ в соответствии с системой стандартов безопасности труда в строительстве, снижаются на 15-20% затраты рабочего времени и повышается культура производства и качество электромонтажных работ.

Размещено на Allbest.ru