Степень защиты и климатическое исполнение электрооборудования

Электроустановками по условиям электробезопасности разделяются на электроустановки напряжением до 1000 В включительно и электроустановки напряжением выше 1000 В (по действующему значению напряжения).

Электроустановки по условиям воздействия атмосферы разделяются на открытые (наружные) и закрытые (внутренние).

Открытыми или наружными электроустановками называются элект-

роустановки, не защищенные зданием от атмосферных воздействий. Электроустановки, защищенные только навесами, сетчатыми ог-

раждениями и т.п., рассматриваются как наружные.

Закрытыми или внутренними электроустановками называются электроустановки, размещенные внутри здания, защищающего их от атмосферных воздействий.

Электроустановки подразделяются на действующие и бездействующие.

Действующими электроустановками считаются такие установки или их участки, которые находятся под напряжением полностью или частично или на которые в любой момент может быть подано напряжение включением коммутационных аппаратов.

Нормальная работа электроустановок зависит от различных факторов окружающей среды. На электрические сети и электрооборудование влияют высокая температура и резкие её изменения, влажность, пыль, пары, газ, солнечная радиация. Эти факторы могут изменять срок службы электрооборудования и кабельных изделий, ухудшать условия их работы, вызывать аварийность, повреждения и даже разрушение всей установки. Особенно зависят от условий окружающей среды электрические свойства изоляционных материалов, без которых не обходится ни одно электрическое устройство. Эти материалы под влиянием климата и даже изменения погоды могут быстро и существенно менять, а при критических обстоятельствах терять свои электроизоляционные свойства, необходимые для работы оборудования.

Электрооборудование – это совокупность электроустановок и (или) электротехнических изделий (провода, кабели, выключатели, розетки и т.д.). Оно подразделяется на электрооборудование общего назначения и специальное электрооборудование.

Классификация электрооборудования:

-открытое,

-защищённое,

-каплезащищённое,

-брызгозащищённое,

-водозащищённое,

-пылезащищённое,

-пыленепроницаемое,

-закрытое,

-герметичное,

-взрывозащищённое.

26

Кроме защиты от окружающей среды указывается климатическое исполнение и категория размещения оборудования.

Изделия, предназначенные для эксплуатации на суше, реках, озерах, имеют следующие климатические исполнения: У- для макроклиматических районов с умеренным климатом; ХЛдля макроклиматических районов с холодным климатом; ТВдля макроклиматических районов с влажным тропическим климатом; ТСдля макроклиматических районов с сухим тропическим климатом; Т- для макроклиматических районов как с сухим, так и с влажным тропическим климатом; О- для всех макроклиматических районов на суше (общеклиматическое исполнение).

Климатическое исполнение электрооборудования.

У(N) – для климатического района с умеренным климатом, -25°С≤Т≤+40°С УХЛ(NF) – для климатического района с умеренным холодным климатом,

-45°С=Т≤+40°С

ТВ(TH) – для климатического района с тропическим влажным климатом,

Т≥+20°С и W≥80%.

ТС(TA) – для климатического района с тропическим сухим климатом,

Т>+40°С.

Т(Т) – для климатического района с тропическим климатом.

О(U) – общеклиматическое исполнение, для всех макроклиматических районов на суше кроме макроклиматического района с очень холодным климатом Т<- 60°С.

Категории размещения электрооборудования обозначают следующими цифрами:

1- для работы на открытом воздухе; 2- для работы в помещениях, где колебания температуры и влажности воздуха

несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе и имеется сравнительно свободный доступ наружного воздуха, например в палатках, кузовах, прицепах, металлических помещениях без теплоизоляции, а также в кожухе комплектного устройства категории 1 или под навесом (отсутствие прямого воздействия солнечной радиации и атмосферных осадков на изделие);

3- для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха и воздействие песка и пыли существенно меньше, чем на открытом воздухе, например в металлических с теплоизоляцией, каменных, бетонных, деревянных помещениях (существенное уменьшение воздействия солнечной радиации, ветра, атмосферных осадков, отсутствие росы);

4- для работы в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями, например в закрытых отапливаемых или охлаждаемых и вентилируемых производственных и других, в том числе хорошо вентилируемых подземных помещениях ( отсутствие прямого воздействия

28

солнечно радиации и отсутствие воздействия атмосферных осадков, ветра, а также воздействия песка и пыли наружного воздуха);

5- для работы в помещениях с повышенной влажностью, со специальными условиями микроклимата.

Типы электрических схем

При разработке силовых, осветительных сетей и автоматических систем управления применяют различные виды и типы электрооборудования, проводок, приборов и средств автоматизации, соединяемые с объектом управления и между собой по определённым схемам. В зависимости от используемого оборудования. приборов и средств автоматизации (электрических, пневматических, гидравлических и т.п.) разрабатываются различные схемы их соединений..

Всоответствии с ГОСТ 2.701-76 схемы разделяются на следующие виды

итипы:

Виды схем:

1.Электрические – Э;

2.Гидравлические – Г;

3.Пневматические – П;

4.Кинематические – К;

5.Комбинированные – С. Типы схем:

1.Структурные – 1;

2.Функциональные – 2;

3.Принципиальные – 3;

4.Соединений – 4;

5.Подключений – 5;

6.Общие – 6;

7.Расположения – 7.

Электрической схемой называют упрощённое наглядное изображение

связей между отдельными элементами электрической цепи, выполненное с помощью условных графических обозначений и позволяющие понять принцип действия электрической установки.

Структурные – отражают укрупнённую структуру системы управления и взаимосвязи между пунктами контроля и управления объектов. Основные элементы изображаются в виде прямоугольников, связи между элементами показывают стрелками, направленными от воздействующего элемента на воздействуемый.

Функциональная схема – отражает функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, сигнализации, управления и регулирования технологического процесса и определяющие оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации.

Принципиальные схемы – отражают с достаточной полнотой состав элементов, вспомогательной аппаратуры и связей между ними, входящих в отдельный узел автоматизации и дающих детальное представление о принципе

29

его работы. На основание принципиальных схем разрабатывают схемы внешних и внутренних соединений.

Схемы соединений – показывает сведения о внутренних соединениях изделия. Схема подключения – содержит сведения о соединениях между отдельными элементами электроустановок и рабочих механизмов.

Схемы общие – содержат общие и специальные сведения по проекту.

Схема расположения – поясняет расположение аппаратов в пространстве, содержит сведения о путях и способах прокладки электропроводки.

Из 7 типов электрических схем основными являются принципиальные схемы, отражающие с достаточной полнотой и наглядностью взаимные связи между отдельными элементами, входящими в состав установки и дающие исчерпывающие сведения о принципе ее работы.

Принципиальные схемы служат основанием для разработки схем соединений и подключений, составления спецификации и заявок на оборудование, приборы и аппараты на стадии подготовки к монтажу. На стадии монтажа, наладки и эксплуатации установки принципиальная схема является основным руководящим техническим документом.

По назначению принципиальные схемы разделяют на схемы силовых цепей (цепи главного тока), схемы вспомогательных цепей (цепи управления, контроля, сигнализации), совмещенные схемы. При совмещенном начертании схем цепи главного тока выделяют более жирными линиями.

Принципиальные схемы могут выполняться совмещенным и разнесенным способами. Совмещенные изображения (рис.2.3,а) применяют в схемах, при этом все части каждого прибора располагают в непосредственной близости и заключают обычно в прямоугольный и круглый контур, выполненный тонкой линией. Чаще всего принципиальные схемы выполняют разнесенным способом (рис.2.3,б), при котором условные графические обозначения составных частей приборов располагают в различных местах, но таким образом, чтобы отдельные цепи были изображены наиболее наглядно. Принадлежность различных частей к одному и тому же аппарату устанавливается позиционным обозначением. Отдельные элементы оборудования (рубильники, предохранители, электромагнитные пускатели, реле, резисторы, конденсаторы и т.п.) соединяют между собой проводами и кабелями, пользуясь схемами соединений, представляющими собой документ, прилагаемый заводом изготовителем электроустановки или аппарата, содержащий сведения о внутренних соединениях изделия. На схемах соединений приборы и аппараты изображают упрощенно в виде прямоугольников, над которыми изображена окружность, разделенная горизонтальной чертой. Цифры в числителе указывают порядковый номер изделия, в знаменателе проставляется буквенно-цифровое обозначение элемента по ГОСТ 2.710-81 (см.рис.2.4).

30

При высоком уровне автоматизации и большом количестве аппаратуры в схеме, монтаж электрических проводок выполняют по схемам соединений, которые составляют в виде таблиц, где записывают сведения о проводах и адреса присоединения, таблица 2.3.

Чтобы прочитать схему, необходимо знать:

1)условные обозначения, определяемые ГОСТ 2.751-73, ГОСТ 2.755-74,

ГОСТ 2.756-76;

2)принцип действия отдельных аппаратов, входящих в состав установки;

3)свойства последовательного и параллельного соединения контактов и других элементов схем.

При чтении схем следует соблюдать определенную последовательность:

- определить источник электропитания и основные пути энергии от источника к потребителю;

- расчленить схему на простейшие цепи; - уяснить роль каждого элемента, входящего в отдельные простейшие цепи;

- рассмотреть условия взаимодействия аппаратов, входящих в состав электроустановки.

Таблица 2.3 Соединения проводок.

Начинать надо с рассмотрения цепи основного аппарата, управляющего работой потребителя. Потом определить, контакты каких аппаратов входят в эту цепь и как они влияют на работу основного аппарата. Затем следует рассмотреть цепи аппаратов, управляющих этими контактами и т.д.

Рассмотрим в качестве примера работу схемы, изображенной на рис.2.3. Наибольшей наглядностью в чтении (лучше прослеживаются отдельные цепи) обладает схема, выполненная разнесенным способом (рис.2.3,б). Из схемы видно, что электродвигатель (М) питается от сети 380/220 В с частотой 50 Гц. Защите электрической цепи от короткого замыкания осуществляется автоматическим выключателем QF. Дистанционный пуск и остановкаэлектромагнитным пускателем (КМ), снабженным электротепловым реле (КК) для защиты его от перегрузок. Управление электродвигателем осуществляется кнопками "пуск" и "стоп" (SВ).

При нажатии SВ (кнопка "пуск" с замыкающим контактом) и включенном автоматическом выключателе QF образуется замкнутая электрическая цепь: зажим С1-размыкающий контакт с самовозвратом SВ (кнопка "стоп"), замыкающий контакт SВ, катушка электромагнитного пускателя КМ,

34

размыкающий контакт электротеплового реле КК, нулевой провод сети N. В электромагните КМ создается магнитное поле. Якорь, притягиваясь к сердечнику, увлекает траверсу, на которой закреплены подвижные главные и блокировочные контакты. Силовые контакты КМ замыкают цепь главного тока (электродвигатель включается), а блокировочный замыкающий контакт КМ шунтирует кнопку "пуск", так как она с пружинным самовозвратом и замкнута лишь на нажатии (поэтому блокировочный контакт КМ часто называют контактом самопитания).

Для остановки электродвигателя следует нажать кнопку SВ с размыкающими контактами ("стоп"). При этом обесточивается катушка КМ, главные контакты электромагнитного пускателя разомкнутся и отключат электродвигатель. Защита электродвигателя от перегрузок осуществляется тепловым реле КК, работающим следующим образом. При превышении заданного значения электрического тока в цепи питания электродвигателя сработает тепловое реле КК и своим размыкающим контактом разомкнет цепь питания катушки электромагнитного пускателя, что в свою очередь приведет к размыканию его главных контактов и электродвигатель отключится.

Схемой предусмотрена также световая сигнализация работы электродвигателя. При неработающем электродвигателе горит сигнальная лампа НL2, при работающемНLI.

Последовательность чтения структурных схем:

•На рассматриваемом чертеже читаем все надписи;

•Выясняем значение всех незнакомых условных обозначений и изображений;

•Последовательно рассматривают агрегатные щиты контроля и производств, диспетчерские щиты и пульты;

•Определяют виды и направления оперативной связи между пунктами контроля и управления.

•Выясняют наличие связей рассматриваемой структуры управления с другими уровнями управления.

Условные буквенные и графические обозначения на электрических принципиальных схемах

При выполнении схем применяют следующие графические обозначения:

1)условные графические обозначения, установленные в стандартах Единой системы конструкторской документации, а также построенные на их основе;

2)прямоугольники;

3)упрощенные внешние очертания (в том числе аксонометрические).

При необходимости применяют нестандартизованные условные графические обозначения.

При применении нестандартизованных условных графических обозначений и упрощенных внешних очертаний на схеме приводят соответствующие пояснения.

Условные графические обозначения, для которых установлено несколько допустимых (альтернативных) вариантов выполнения, различающихся

35

геометрической формой или степенью детализации, следует применять, исходя из вида и типа разрабатываемой схемы в зависимости от информации, которую необходимо передать на схеме графическими средствами. При этом на всех схемах одного типа, входящих в комплект документации, должен быть применен один выбранный вариант обозначения.

Применение на схемах тех или иных графических обозначений определяют правилами выполнения схем определенного вида и типа.

Условные графические обозначения элементов изображают в размерах, установленных в стандартах на условные графические обозначения.

Размеры условных графических обозначений, а также толщины их линий должны быть одинаковыми на всех схемах для данного изделия (установки).

Примечания:

1.Все размеры графических обозначений допускается пропорционально изменять.

2.Условные графические обозначения элементов, используемых как составные части обозначений других элементов (устройств), допускается изображать уменьшенными по сравнению с остальными элементами (например, резистор в ромбической антенне, клапаны в разделительной панели).

Графические обозначения на схемах следует выполнять линиями той же толщины, что и линии связи.

Условные графические обозначения элементов изображают на схеме в положении, в котором они приведены в соответствующих стандартах, или повернутыми на угол, кратный 90°, если в соответствующих стандартах отсутствуют специальные указания. Допускается условные графические обозначения поворачивать на угол, кратный 45, или изображать зеркально повернутыми.

Если при повороте или зеркальном изображении условных графических обозначений может нарушиться смысл или удобочитаемость обозначения, то такие обозначения должны быть изображены в положении, в котором они приведены в соответствующих стандартах.

Линии связи выполняют толщиной от 0,2 до 1,0 мм в зависимости от форматов схемы и размеров графических обозначений. Рекомендуемая толщина линий от 0,3 до 0,4 мм.

Линии связи должны состоять из горизонтальных и вертикальных отрезков

ииметь наименьшее количество изломов и взаимных пересечений.

Вотдельных случаях допускается применять наклонные отрезки линии связи, длину которых следует по возможности ограничивать.

3.Линии связи, переходящие с одного листа или одного документа на другой, следует обрывать за пределами изображения схемы без стрелок.

Рядом с обрывом линии связи должно быть указано, обозначение или наименование, присвоенное этой линии (например, номер провода, номер трубопровода, наименование сигнала или его сокращенное обозначение и т.п.),

ив круглых скобках номер листа схемы и зоны при ее наличии при выполнении схемы на нескольких листах, например, лист 5 зона А6 (5, А6), или обозначение

36

•Однополюсный

•Двухполюсный

•Трёхполюсный

8.5 Переключатели с IP 20, IP23

39

Таблица 2.5. Условные обозначения электрических аппаратов.

M Трёхфазный асинхронный электродвигатель с

короткозамкнутым ротором

M Трёхфазный асинхронный электродвигатель с

фазным ротором

EK Трёхфазный электронагревательный элемент

косвенного электронагрева

EK Трёхфазный электронагревательный элемент

прямого электронагрева

KA Электромагнитная катушка реле тока

KM Электромагнитная катушка магнитного пускателя KV Электромагнитная катушка реле напряжения KT Электромагнитная катушка реле времени

KL Электромагнитная катушка промежуточного реле

SF Однофазный автоматический выключатель в цепи

управления

SA Выключатель, разъединитель

SB Кнопка управления – пуск

SB Кнопка управления – стоп

EL Лампа накаливания осветительная

HL Лампа накаливания сигнальная

R Резистор

FU Плавкий предохранитель

HA Прибор звуковой сигнализации LL Дроссель

40

VD Полупроводниковый диод

C Пластинчатый конденсатор

KT Замыкающий контакт реле времени с замедлением

при срабатывании

KT Замыкающий контакт реле времени с замедлением

при возврате

KT Замыкающий контакт реле времени с замедлением

при срабатывании и возврате

Графические обозначения элементов (устройств, функциональных групп) и соединяющие их линии связи следует располагать на схеме таким образом, чтобы обеспечивать наилучшее представление о структуре изделия и взаимодействии его составных частей

Вопросы для самоконтроля

Iуровень (репродуктивный)

1.В сколько стадий производят электромонтажные работы?

2.Какие виды графиков применяют при планировании электромонтажных работ?

3.На какие категории, в зависимости от условий среды, подразделяют помещения?

4.Какое помещение называют пожароопасным?

5.Что называют электропомещением?

6.Что называют электроустановкой?

7.Какую электроустановку называют действующей?

8.Сколько категорий размещения имеет электрооборудование?

9.Что входит в состав рабочих чертежей?

10.Что входит в состав общего проекта?

11.Что называют схемой?

12.Что называют чертежом?

IIуровень (продуктивный)

1.Какие операции производят на первой стадии электромонтажных работ?

2.Какие операции производят на второй стадии электромонтажных работ?

3.Что включает в себя сетевой график?

4.Что включает в себя линейный график?

5.Перечислите пути оптимизации сетевого графика.

6.Охарактеризуйте все категории помещений в зависимости от условий среды.

7.Приведите классификацию электроустановок.

8.Приведите степень защиты электрооборудования от воздействия окружающей среды.

9.Приведите категории размещения электрооборудования.

41