Тема 3.1. Конструювання панелей і шаф керування
1. Розподільчі пристрої силових мереж
Розподіл електроенергії від джерел живлення до споживачів здійснюється за допомогою головних розподільчих щитів, ввідних розподільчих пристроїв та електрошаф. Основою цих пристроїв являються метало-корпуси. Метало-корпус складається зі збірно-розбірного каркасу, виготовленого з перфорованого металевого профілю, до якого послідовно кріпляться: двері, боковини і задня стінка, дах і цоколь. Всередині метало-корпусу можна встановлювати різні комплектуючи елементи: монтажні панелі, опірні рейки, монтажні профілі, швелери, DIN- рейки і т.п. для кріплення до них електроапаратів, контрольно-вимірювальних приладів, силових збірних шин, електромонтажних виробів та приладдя (рис. 3.1.1).
Рис. 3.1.1. Габаритні розміри збірно-розбірного корпусу.
Збірно-розбірні корпуси мають універсальність конструкції:
– оптимально підібраний набор основних конструктивних елементів дозволяє зібрати шафу будь якого габариту з існуючих каталожних типорозмірів.
– великий асортимент комплектуючих дає можливість комплектувати на базі одного корпусу щити різного типу: силові, щити обліку, щити управління і автоматики.
– можливість суміщення в одному щиті апаратів, що встановлюються на DIN- рейку і апаратів з кріпленням на монтажну панель.
– можливість кріплення дверей на будь яку з бокових стійок, не тільки с лицевої, але і з тильної сторони.
– можливість об’єднання щитів однакового типорозміру в блоки.
Збірно-розбірні корпуси забезпечують зручність і швидкість монтажу електрощита і відповідають всім нормативним вимогам, які висуваються до електрощитів.
Кожен елемент метало-корпусу і вся конструкція в цілому, відповідають нормативним вимогам по забезпеченню жорсткості конструкції, електро- і пожежонебезпеки, забезпеченню необхідного ступеню захисту від потрапляння пилу і вологи.
Внутрішня будова розподільчого електрощита показана на рис. 3.1.2.
Рис.3.1.2. Будова розподільчого щита.
2. Розташування апаратів керування і захисту на монтажних панелях
В процесі розробки розміщення апаратів на панелях враховують призначення апаратів, а також умови їх монтажу і експлуатації.
1. Спочатку розміщують апарати, розташування яких у шафі визначається їх призначен - ням і використанням; наприклад, ввідний апарат вимикач, рубильник або автоматичний вимикач встановлюється таким чином, щоб його рукоятка знаходилась у зручному місці на рівні 1,5 – 1,7 м від полу; головні запобіжники розташовують нижче ввідного вимикача або рядом з ним; потужні контактори розташовують на нижній частині панелі.
2. В місцях, найбільш зручних для обслуговування, розташовують блоки і комплекти апаратів головних вузлів управління: підсилювальні і регулювальні пристрої, вимірю -вальні прилади та ін.
3. Запобіжники для окремих силових кіл ставлять вище, а теплові реле – нижче відповід -них контакторів.
Звичайно панелі діляться на вертикальні і горизонтальні зони. Всередині кожної вертикальної зони групуються апарати і блоки управління, що відносяться до окремого споживача (приводу). По горизонталям вертикальних зон розташовують однотипні апарати, що мають приблизно однакову висоту. При цьому слід стримитеся до скорочення міжапаратних зв’язків, забезпечуючи тим самим зручність і безпечність обслуговування,
При розміщенні апаратів на панелях з переднім монтажем слід передбачати місця для прокладання пучків міжапаратних і міжпанельних проводив, горизонтальні доріжки і вертикальні проміжки між апаратами, місця для наборів затискачів і штепсельних з’єднувачів, за допомогою яких здійснюється міжпанельний монтаж.
Після того як виконано розміщення апаратури на панелі шафи або в ніші, складається ескіз розміщення апаратури – креслення, на якому показуються тільки контури апаратів, осі кріпильних отворів, встановлювальні розміри для апаратів (від баз). З’єднувальні проводи на таких кресленнях не показуються.
Прилади, які мають ребра охолодження, розташовуються таким чином, щоб напрямок потоку повітря конвекційного або примусового від вентилятора був паралельним поверхні ребер охолодження.
Вентилятори для забезпечення нормального температурного режиму роботи апаратів, розташованих в корпусі встановлюються в його нижній частині при вертикальній компоновці або на боковій стінці – при горизонтальній компоновці.
Останнім часом найбільш розповсюдженим способом компоновки щитів і шаф керування є монтаж на DIN- рейку (рис. 3.1.3).
Рис. 3.1.3. Монтаж апаратів і монтажних елементів на DIN- рейку.
На рис. 3.1.4. показано зовнішній вигляд шафи системи автоматичного управління роботою насосної установки.
Рис. 3.1.4. Компоновка шафи системи автоматичного управління насосною установкою ШСА-НУ.
ШСАУ-НУ складається з наступних функціональних систем:
– силової схеми;
– системи оперативного управління, індикації і сигналізації;
– системи контролю і забезпечення мікроклімату всередині шафи.
Силова частина виконана у вигляді окремих вузлів, розташованих на монтажній панелі и поворотній рамі шафи. Силова схема складається з наступних пристроїв:
• пристрій вводу;
• перетворювачі частоти;
• машинні dU/dt-фільтри;
• засоби для автоматичного управління допоміжними приводами.
Різні по призначенню електричні апарати і пристрої (контактори, реле, трансформатори, джерела живлення та ін.) монтуються на панелях або в блоках. Панелі виготовляються з листової сталі товщиною 2 – 3 мм і с лицевої сторони покриваються тонкими листами гетинаксу, текстоліту або вініпласту. Іноді використовують в азбоцементні або текстолітові плити товщиною 10 – 15 мм.
Розміри панелі визначаються габаритами апаратів і площиною, необхідною для прокладання електричних з’єднань між окремими апаратами, але не повинні бути більше 1200 × 750 мм.
В панелі просвердлюють отвори, нарізується різьба у відповідності з ескізом розміщення електроапаратури для апаратури, яка кріпиться гвинтами або болтами. При кріплені потужних контакторів використовуються гумові прокладки, яки амортизують удар при спрацюванні апарату. Деякі апарати монтуються безпосередньо на стінках і у відсіках шафи. Наприклад на боковій стінці шафи може бути встановлений ввідний автоматичний вимикач.
Малогабаритна апаратура і напівпровідникові прилади групуються в окремі блоки і комплекти.