Учебное пособие: Проектирование систем электрификации

Линии связи между элементами должны состоять из горизонтальных и вертикальных отрезков и содержать наименьшее число изломов и пересечений.

Перед вычерчиванием силовых цепей необходимо предварительно в общем плане решить вопрос о том, какую аппаратуру управления и защиты следует применить для подключения электродвигателей, электронагревателей к источнику питания. Можно рекомендовать одну из двух типовых схем подключения электроприемников к источнику питания.

Первая схема включает автоматический выключатель с комбинированным расцепителем и магнитный пускатель без теплового реле; вторая схема – плавкие предохранители и магнитный пускатель с тепловым реле.

Предпочтительней является первая схема. Она более надежна, так как не допускает неполнофазных режимов работы. Именно этот недостаток присущ схемам, построенным по второму варианту. В случае выхода из строя плавкого предохранителя или потери фазы по какой-либо другой причине электроприемник, например электродвигатель, оказывается подключенным на две фазы, что недопустимо. Если в техническом задании на проектирование нет специальных указаний о том, какую аппаратуру управления и защиты следует использовать для подключения электроприемников, то целесообразно принять первый вариант.

Вычерчивание силовых цепей следует начинать с разбивки чертежного поля зоны А на части по количеству токоприемников (рис. 2). Разметку зоны целесообразно начинать снизу, постепенно поднимаясь вверх. Части должны быть одинакового размера. В верхней части зоны А желательно оставить свободное пространство 50…70 мм по вертикали. Это необходимо для удобства выполнения вторичных цепей токоприемников. После разбивки чертежного поля на части можно приступить к вычерчиванию силовых цепей в тонких линиях, а затем обвести более толстыми. На рис. 3 и 4 показаны фрагменты силовых цепей с использованием различной аппаратуры для подключения токоприемников к источнику питания.

Следующий этап работы заключается в разработке схемы вторичных цепей управления, сигнализации, регулирования, защиты, блокировки и т.п. в соответствии с техническим заданием на проектирование (см. п.1 «Перечня вопросов для проектирования»).

Далее в тексте весь набор вторичных цепей для удобства будем называть просто цепью управления, а ее составляющие – элементарными цепями. Таким образом, цепь управления включает набор элементарных цепей: сигнализации, защиты, регулирования и т.п.

Цепь управления рекомендуется разместить в средней части Б листа (рис.1). Перед вычерчиванием элементарных цепей необходимо предварительно разметить соответствующим образом чертежное поле Б. В правой части поля следует выделить и наметить место для таблицы поясняющих надписей шириной 40…60 мм (аналогично размерам таблицы поясняющих надписей для первичных цепей) и длиной во всю ширину листа. Для этого в правой части чертежного поля Б проводят две параллельные вертикальные линии на расстоянии 40…60 мм одна от другой. Затем намечают в левой части чертежного поля Б место для размещения элементарных цепей. Для этого проводят две параллельные вертикальные линии на расстоянии 200…250 мм одна от другой во всю ширину листа. Эти линии являются фазами источника питания (фаза-фаза, фаза-нуль). Далее намечают и проводят сплошные тонкие горизонтальные линии по числу токоприемников. При этом рекомендуется эти линии проводить напротив фазы В каждого токоприемника. Это делает схемы более наглядными и удобными для пользователя. В результате получается своеобразная «лестница», стойками которой являются фазы источника питания (например: А и В; А и N), а перекладинами – горизонтальные строки, предшеставляющие собой элементарные цепи управления, сигнализации, регулирования и т.п.

Следующим действием рекомендуется заполнить строки элементами аппаратуры управления, которые позволяли бы только включать и выключать токоприемники. Такими элементами являются кнопочные посты управления (например, типа ПКЕ), катушка магнитного пускателя, блок-контакты магнитного пускателя. На рис. 5 приведен фрагмент схемы, на котором изображены указанные элементы и их соединение между собой.

???. 3. ???????? ??????? ???? ? ???????????? ?????????????? ? ????????? ??????? ????? ?????????????? ??????????? ? ???????????????? ????????????? ? ????????? ????????? ??? ???????? ????.

???. 4. ???????? ??????? ???? ? ???????????? ?????????????? ? ????????? ??????? ????? ??????? ??????????????, ????????? ????????? ? ???????? ????.

Рис. 5. Фрагмент схемы с элементарными цепями управления токоприемниками и скелетом таблицы поясняющих надписей.

Элементы аппаратуры управления рекомендуется располагать в строке на таком расстоянии друг от друга, чтобы иметь возможность разместить между двумя соседними элементами дополнительно один, два или три элемента (в случае необходимости).

После вычерчивания элементарных цепей управления, позволяющих только включать и выключать токоприемники, следует приступить к формированию дополнительных функций указанных цепей.

Для этого, в соответствии с техническим заданием на проектирование, между соседними элементами одной или нескольких строк размещают контакты переключателей, электротепловых реле, конечных выключателей, терморегуляторов, магнитных пускателей, промежуточных реле, реле времени и др. Формируют также цепи сигнализации как световой, так и звуковой.

Световую сигнализацию выполняют с использованием сигнальной арматуры, световых табло, сигнальных ламп и резисторов.

Звуковую сигнализацию формируют на базе электрических звонков, гудков и сирен.

Аналогично формируют элементарные цепи ручного и автоматического регулирования, например, температуры в сушильной камере электроустановки. В состав элементов указанных цепей включают универсальные переключатели, позволяющие переходить с ручного регулирования на автоматическое и наоборот, промежуточные реле и терморегуляторы.

Таким образом, схема вторичных цепей постепенно приобретает законченный вид. На следующем этапе оформления данной схемы необходимо заполнить таблицу поясняющих надписей. Это делается в произвольной форме при одном условии: пояснения должны быть краткими и понятными. Суть пояснений заключается в указании функции, которую выполняет элементарная цепь. На рис. 6 представлен фрагмент схемы с расширенными функциями элементарных цепей и заполненной таблицей поясняющих надписей, а на рис. 7 – фрагмент схемы с элементарными цепями ручного и автоматического управления работой нагревателей. Для перехода с ручного управления нагревателями на автоматическое и наоборот, использован универсальный переключатель SA, рукоятка которого может находиться в трех положениях «Ручное», «Отключено» и «Автоматическое» (-45⁰ , 0⁰ , +45⁰ ).

Диаграмму переключения контактов универсального переключателя рекомендуется разместить в верхней части зоны В чертежного листа (рис.1). Для переключателя SA (рис. 7) диаграмма переключения контактов изображена на рис. 8.

Условные графические обозначения электротехнических элементов на принципиальных схемах регламентированы государственными стандартами, которые являются составной частью Единой системы конструкторской документации (ЕСКД).

Рис. 6. Фрагмент схемы с расширенными функциями элементарных цепей и заполненной таблицей поясняющих надписей.

???. 7. ???????? ????? ? ????????????? ?????? ??????? ? ??????????????? ?????????? ??????? ????????????.

Рис. 8. Диаграмма переключения контактов универсального переключателя.

В таблице 1 приведены условные графические изображения наиболее часто встречающихся на схемах электротехнических элементов.

После вычерчивания первичных и вторичных цепей рекомендуется перейти к работе над содержанием некоторых разделов пояснительной записки. Эти разделы следующие: «Описание принципиальной электрической схемы управления электроустановкой» и «Выбор силового электрооборудования, аппаратуры управления и защиты».

Первый из указанных разделов важен для понимания логики действия аппаратуры и выявления возможных ошибок в разработке схемы, которые легче исправить в самом начале работы над курсовым проектом.

Выполнение второго раздела позволит заполнить на первом листе таблицу, которая называется «Перечень элементов схемы» и, кроме того, сформировать основную часть материала пояснительной записки.

Следует учесть, что без выполнения второго раздела, перейти к работе над следующим листом графической части не представляется возможным.

Следующим, т.е. вторым листом графической части проекта, является лист, на котором должен быть представлен «Общий вид щита управления электроустановкой». Для того чтобы его выполнить, необходимо знать типы, марки аппаратуры управления и защиты, сигнализации и регулирования, блокировки и т.д., а также их размеры.