- •1 Характеристика технологического процесса и его описание
- •4 Описание объекта автоматизации
- •4.1 Описание функциональной схемы
- •4.2 Описание принципиальной электрической схемы регулирования параметров процесса, управления, защиты, сигнализации
- •Выбор методов ведения монтажных работ
- •Содержание проекта производства работ
- •Выбор, установки щита, внутрищитовая коммутация
- •Монтаж внешних проводок
Монтаж внешних проводок
Выбор сечения, марки кабеля, и установочных проводов
Электропроводки систем технологического контроля и автоматического регулирования представляют собой комплекс, состоящий из кабельных линий и линий электрических проводов, соединительных и присоединительных устройств, металлических конструкций и коробов, проложенных и закрепленных на элементах зданий и сооружений, для прокладки кабелей и проводов, устройств их крепления и защиты от механических повреждений.
Электропроводки предназначены для цепей измерения, управления и сигнализации и служат для соединения приборов, регуляторов, аппаратуры управления и других средств автоматизации, устанавливаемых вне щитов и пультов, с приборами и аппаратурой, расположенными на щитах и пультах, а также между собой. Ниже рассматриваются электрические проводки систем автоматизации напряжением до 400 В переменного и до 440 В постоянного тока.
По месту прокладки различают: наружные электропроводки, прокладываемые по наружным стенам зданий и сооружений, между ними и под навесами, и внутренние — прокладываемые в закрытых помещениях. Наружные и внутренние электропроводки могут быть открытыми (прокладка по наружным поверхностям стен, потолков, ферм и т. п.), и скрытыми (прокладка в конструктивных элементах зданий и сооружений, а также в земле).
По способу исполнения электропроводки разделяются на электропроводки, прокладываемые в защитных (трубах, коробах, лотках, по кабельным конструкциям, в каналах, туннелях, блоках, коллекторах, в земле (траншеях),
В электропроводках систем автоматизации применяют алюминиевой изолированные провода и кабели.
Провода и кабели с медными жилами применяют в следующих случаях:
1. в цепях термометров сопротивления и термопар;
2. в цепях измерения, управления, питания и сигнализация (в том числе в цепях телемеханических устройств) напряжением 60 В при сечении и кабелей до 0,75 мм2 (диаметр 1 мм);
3. для электропроводок систем автоматизации технологических процессов электростанций мощностью от 100 МВт и более;
4.во взрывоопасных установках;
5 в установках, подверженных вибрации;
6.для питания светильников переносного освещения и электрифици-рованного инструмента.
По условию механической прочности допустимые минимальные сечения жил кабелей и проводов любых цепей систем автоматизации должны быть не меньше:
1) для электропроводок систем автоматизации, выполненных алюминиевыми проводами, — 2,5 мм2;
2) для электропроводок напряжением до 60 В, выполненных медными проводами, — 0,2 мм2;
3) для электропроводок напряжением до 500 В (кроме электропроводок в защитных трубах и глухих коробах), выполненных медными проводами, — 0,75 мм2;
4) для электропроводок в защитных трубах и глухих коробах напряжением до 500 В, выполненных медными проводами, — 1,0 мм2;
5) для питания электрифицированного инструмента и переносного освещения выполненного гибкими медными проводами, — 1,5 мм2.
В данном курсовом проекте внешние электрические проводки выполняем многожильными магистральными кабелями и проводами.
Исходя из механической прочности и токовой нагрузки, выбираем следующие проводки:
Исходя из механической прочности и токовой нагрузки, выбираем следующие проводки:
Для подключения термопреобразователей сопротивления типа ТСМУ Метран - 274 (поз.1а,3а4а) и термопреобразователя сопротивления типа ТСМУ Метран – 274 Exia (поз.2а) к щиту контроля и управления выбираем установочный провод с жилой из медной проволоки, сечением 1,5 (марки ПВ2x1.5) с изоляцией из поливинилхлоридного пластика;
Для подключения вихревого расходомера типа Rosemount 8800D (поз.5а,9а,10а)к щиту контроля и управления выбираем установочный провод с жилой из медной проволоки сечением 1,5 (марки ПВ2x1.5) с изоляцией из поливинилхлоридного пластика;
Для преобразователя уровня типа Rosemount 3100 (поз.6а) к щиту контроля и управления выбираем установочный провод с жилой из медной проволоки сечением 1,5 (марки ПВ2x1.5) с изоляцией из поливинилхлоридного пластика;
Для подключения интелектуального датчика давления типа Метран-150АС (поз.7а,8а) к щиту контроля и управления выбираем установочный провод с жилой из медной проволоки сечением 1,5 (марки ПВ2x1.5) с изоляцией из поливинилхлоридного пластика;
Для подключения автоматического предохранительно-запорного клапана VK 100F 10 T5 A 9 3 DS(поз.1м) к щиту контроля и управления выбираем установочный провод с жилой из медной проволоки сечением 1,5 (марки ПВ2x1.5) с изоляцией из поливинилхлоридного пластика;
Для подключения исполнительных механизмов 1г, 1ж, 1к типа МЭО-16/25-0,25-90 к магнитному пускателю типа ПМЕ- (поз.КМ1, КМ2, КМ3) выбираем установочный провод с жилой из медной проволоки сечением 1,5 (марки ПВ1x1.5) с изоляцией из поливинилхлоридного пластика;
Для подключения насосов М1, М2, М3, М4 типа АИР 100 S2 к магнитному пускателю типа ПМЕ-211 (поз.КМ4, КМ5, КМ6, КМ7) выбираем установочный кабель с жилой из алюминиевой проволоки сечением 4 (марки АКВВГ4х4) с изоляцией из поливинилхлоридного пластика;
Для подключения цепей питания и управления к магнитным пускателям типа ПМЕ-211 (поз.КМ1, КМ2, КМ3, КМ4, КМ5, КМ6, КМ7) выбираем установочный провод с жилой из медной проволоки сечением 1,5 (марки ПВ3x1.5) с изоляцией из поливинилхлоридного пластика;
Для контура заземления:
Для заземления щита шкафной электротехнический используем провод типа ПВ1 с сечением 2.5 мм, длиной 1 м.
Для заземления магнитного пускателя ПМЕ-211 (поз.КМ1,КМ2,КМ3,КМ4,КМ5,КМ6,КМ7) используем провод типа ПВ1 с сечением 2.5 мм, длиной 2 м.
Для заземления исполнительного механизма МЭО-16/25-0,25-90 используем провод типа ПВ1 с сечением 2,5 мм, длиной 3 м.
Для заземления насосов М1, М2, М3, М4 типа АИР 100 S2 используем провод типа ПВ1 с сечением 2,5 мм, длиной 3 м.
Для заземления вихревого расходомера типа Rosemount 8800D (поз.5а,9а,10а) используем провод типа ПВ1 с сечением 1,5 мм, длиной 1 м.
Для заземления преобразователя уровня типа Rosemount 3100 (поз.6а) используем провод типа ПВ1, с сечением 1,5 мм, длиной 1 м.
Технология прокладки электропроводок
Электропроводки прокладывают по кратчайшим расстояниям между соединяемыми приборами и средствами автоматизации, параллельно стенам, перекрытиям и колоннам, с минимальным количеством поворотов и пересечений, удобно располагают для монтажа и эксплуатации, а также достаточно удаляют от мест с повышенной температурой, технологического оборудования и электрооборудования, силовых и осветительных линий, избегая перекрещивания с другими электропроводками и технологическими трубопроводами. Трасса выбирается с учетом наименьшего расхода проводов и кабеля. Электропроводки защищают от механических повреждений, коррозии, вибрации и перегрева; координируют относительно строительных сооружений. Трасса должна быть согласована с установкой технологического оборудования и прокладкой трасс электропроводок электроснабжения и силового оборудования.
В электропроводках систем автоматизации допускается совместная прокладка в одном лотке, цепей управления, регулирования, сигнализации, питания напряжением до 380 В переменного и 440 В постоянного тока, включая цепи питания и управления электродвигателей исполнительных механизмов и электроприводов задвижек.
Не разрешается совместная прокладка:
-измерительных цепей приборов и средств автоматизации с проводками другого назначения, которые могут создавать помехи, превышающие допустимые;
-взаиморезервируемых цепей питания;
-стационарно прокладываемых цепей питания электрифицированного
инструмента и освещения щитов напряжением до 42 В:
-цепей систем пожарной автоматики:
-цепей питания электроприемников особой группы I категории.
Допускается совместная прокладка в одном лотке измерительных цепей от преобразователей термоэлектрических (термопар) или термопреобразователей (термометров) сопротивления к автоматическим электронным потенциометрам и уравновешенным мостам постоянного тока.
Незащищенные изолированные провода, применяемые в электропроводках систем автоматизации, должны быть надежно защищены от механических повреждений, воздействия повышенной температуры, влаги и агрессивной среды.
Защита электропроводок
Незащищенные изолированные провода, применяемые в электропроводках систем автоматизации, должны быть надежно защищены от механических повреждений, воздействия повышенной температуры, влаги и агрессивной среды.
Прокладка в коробах. Защиту электропроводок, прокладываемых в производственных помещениях и наружных установках с большим количеством проводов в потоке, рекомендуется выполнять стальными коробами. Стальные короба следует также использовать для прокладки кабелей, если последние, исходя из местных условий, недопустимо или нецелесообразно прокладывать открыто на кабельных конструкциях или стальных лотках.
Для открытых электропроводок применяют короба со съемными крышками, для скрытых — глухие. В наружных установках короба должны защищать кабели и провода электропроводок от дождя и снега. Короба в наружных установках прокладывают по конструкциям зданий и сооружений, по технологическим и кабельным эстакадам; в производственных помещениях — по стенам, под перекрытиями зданий, по конструкциям, под площадками и т. п. Допускается прокладка коробов в полах производственных помещений, если конструкция короба предназначена для этой цели.
Высота установки коробов от пола не нормируется. При наличии условий, которые могут вызвать тягу воздуха внутри коробов (уклон трассы, разность температур), необходимо предусматривать уплотнения, разделяющие трассу коробов на отдельные участки.
Электропроводки в защитных трубах. В качестве защитных труб должны применяться пластмассовые и стальные трубы. Стальные трубы для электропроводок систем автоматизации следует применять, как исключение, в случаях, когда не допускается прокладка проводов и кабелей без защитных труб, а применение пластмассовых труб запрещено. В целях расширения области применения пластмассовых труб в электропроводках в порядке опытно-промышленного внедрения при проектировании и монтаже силовых и осветительных сетей разрешается применение:
- открытых и скрытых электропроводок в винипластовых трубах и скрытых в полиэтиленовых трубах в пожароопасных зонах промышленных предприятий в пределах каждого этажа, кроме складских помещений, а также транзитных, горизонтальных и вертикальных прокладок;
- полиэтиленовых труб для электропроводок, заключенных в строительные конструкции жилых зданий высотой десять этажей и более (за исключением стояков — междуэтажных вертикальных прокладок), при отсутствии в межквартирных стеновых панелях и панелях перекрытий, поставляемых домостроительными комбинатами, сквозных отверстий под электроустановочные изделия и сквозных ответвительных ниш; на участках выхода скрытых электропроводок наружу (из полов, фундаментов и т. п.) — винипластовых труб с соответствующей защитой в местах возможных механических повреждений. Защитные трубы в наружных установках прокладывают по конструкциям зданий и сооружений, по технологическим и кабельным эстакадам.
Прокладка защитных труб в земле (траншеях) запрещается. Высота прокладки электропроводок в защитных трубах от уровня пола не нормируется. Исключением являются неметаллические защитные трубы, которые в местах возможных механических повреждений требуют дополнительной защиты отрезками металлических труб, уголков и т. п. Размеры защитных труб (диаметр, длина) должны обеспечивать свободную протяжку кабелей и проводов.
Для защиты кабеля с алюминиевой жилой в поливинилхлоридной изоляции типа АКВВГ с сечением 4 мм (марка АКВВГ4х4)использована защитная стальная труба с диаметром 10,2мм (маркиСт. тр. 10,2х2) согласно приведенному ниже расчету.
Расчет: сечение кабеля АКВВГ 4мм умножаем на коэффициент 1,65, получим 6,6мм, выбираем ближайшее большее 10,2мм. Выбираем стальную трубу Ст 10,2х2.
Соединение и оконцевание жил проводов и кабелей
В электропроводках соединению жил кабелей и проводов предшествует их электрическоеоконцевание, заключающееся в их подготовке к соединению между собой, присоединению и ответвлению от клеммников блоков зажимов БЗ и зажимов наборных ЗН, а также соединению со сборками зажимов электроаппаратуры, с контактами приборов и регуляторов.
При оконцевании и соединении жил медных и алюминиевых проводов и кабелей необходимо обеспечить надежный электрический контакт соединяемых жил и электрическую изоляцию между ними. Жилы проводов надо надежно присоединить к контактам приборов и аппаратов, а также произвести их маркировку.
Соединение проводов в штепсельных разъемах должно обеспечить: непрерывную электрическую цепь, а также заземление проводов с металлическими корпусами штепсельных разъемов;безотказное сочленение и расчленение штепсельных разъемов; закрепление проводов в корпусе штепсельного разъема, сохраняющее целостность соединения жил проводов с контактами; допустимые радиусы изгиба проводов при сочленении и расчленении штепсельного разъема.
При соединении проводов требуется обеспечить: надежный электрический контакт жил кабелей и проводов; электрическую изоляцию жил между собой и по отношению к земле; герметизацию соединяемых концов для предотвращения проникновения в них влаги; надежное электрическое соединение заземляемых металлических оболочек с заземляющим проводником.
Оконцевание жил проводов выполняют кольцом, штырем, наконечником или в пистоне. Одно- и многопроволочные жилы медных проводов сечением до 1 мм2оконцовывают штырем (для присоединения к - контактам пайкой) или наконечником (для присоединения к контактам винтом). Перед пайкой жилы нужно лудить. Однопроволочные жилы медных проводов сечением 1—6 мм2 и алюминиевые жилы сечением 2,5— 10 мм2оконцовывают штырем или кольцом без нанесения полуды; наконечником их оконцовывают лишь в особых технически обоснованных случаях. Многопроволочные медные жилы сечением до 2,5 мм2оконцовывают штырем или кольцом с обязательным лужением или опрессовкой пистонами. Снимая изоляцию с концов жил, надо следить за тем, чтобы не повредить их. Не рекомендуется делать кольцевые надрезы изоляции ножом.
При соединении алюминиевых жил на зажимах или присоединении их к контактам приборов и средств автоматизации необходимо соблюдать технологию, приведенную в инструкции по присоединению алюминиевых проводов и жил кабелей; при этом, как правило, поверх жилы устанавливают ограничивающую шайбу-звездочку и пружинную шайбу.
Место соединения жил кабелей или проводов сваркой должно быть очищено после сварки от остатков флюса и шлаков, промыто бензином (промывка водой запрещается) и защищено от коррозии лаком (покровным № 1) или иным.
В помещениях всех категорий для изоляции соединений жил проводов и кабелей обычно применяют липкую поливинилхлоридную ленту. Соединения жил кабелей с резиновой изоляцией при сращивании кабелей в свинцовых муфтах изолируют поливинилхлоридными трубками или лентой. Перед наложением изоляции места соединения жил следует покрыть слоем лака или технического вазелина.
Жилы кабелей и проводов готовят к присоединению к зажимам, приборам и электроаппаратуре в такой технологической последовательности: снимают изоляцию с концов провода или жилы кабеля; защищают их от остатков изоляции и окислов; заделывают срез изоляций жилы кабеля или провода и маркируют их с помощью оконцевателей; заделывают концы жилы для присоединения к контакту или зажиму.
Для снятия изоляции с жил кабеля или проводов сечением 0,75; 1 и 1,5 мм2 применяют клещи КК-1М; для снятия жил сечением 1,5; 2,5 и 4 мм2 — клещи К.У-1 и клещи ККСИ.
Блоки зажимов служат для подключения жил кабелей и проводов сечением до 4 мм2.
В данном проекте для внешних электрических проводок используется: провод в поливинилхлоридной изоляции ПВ2х1.5 и кабель алюминиевый с поливинилхлоридной изоляцией АКВВГ 4х4.
Для таких проводок следует применять сухой способ заделки.
Провода ПВ2х1.5 под номером 1-17,19-20 проложены от приборов к щиту управления в защитном рукаве типа РЗ-Ц-Х-10. Защитный рукав проложен по стене.
Испытание и сдача электрических проводок
Перед проведением испытаний смонтированные электрические проводки подвергают внешнему осмотру, во время которого устанавливают соответствие, их проекту и требованиям СНиП 3.05.07—85.
После внешнего осмотра проводят следующие испытания: измеряют сопротивление изоляции электрических цепей всех проводок; проверяют фазировку (в трехфазных сетях переменного тока) или полярность (в сетях постоянного тока) у силовых цепей и цепей питания; испытывают на плотность соединения защитных трубопроводов (во взрывоопасных помещениях класса В-1).Внешним осмотром электропроводок проверяют: правильность установки конструкций и монтажа труб, коробов, лотков и т. п.; правильность выполнения соединений и разветвлений проводов и кабелей, а также их оконцеваний и подсоединений к зажимам; выполнение антикоррозионных покрытий и заземления. Для электропроводок систем автоматизации во взрыво- и пожароопасных помещениях при внешнем осмотре дополнительно проверяют выполнение требований, предъявляемых к электропроводкам этих помещений. Дефекты, обнаруженные в результате внешнего осмотра, должны быть устранены.
После внешнего осмотра электропроводок проводят измерение сопротивления изоляции. Измерение сопротивления изоляции электрических цепей производят в полностью смонтированных электропроводках между всеми жилами кабеля или всеми жилами проводов в защитном трубопроводе (коробе), а также между каждой жилой и металлической защитной оболочкой кабеля или защитным трубопроводом (коробом). При этом все контрольно-измерительные приборы, исполнительные механизмы и электрическая аппаратура должны быть отключены, а провода и кабели присоединены к сборкам зажимов соединительных коробок, щитов и пультов средств автоматизации. Напряжение мегаомметра при измерении должно быть: а) 1000 В для силовых электропроводок в помещениях всех классов; б) 1000 В для электропроводок во взрывоопасных помещениях всех классов и пожароопасных класса П-1; в) 500 В для остальных проводок. Сопротивление изоляции проводников должно быть не меньше 1 МОм.
