Расчет электроснабжения и технология монтажа электрооборудования электрокоотельной

kursovaya.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ МОНТАЖА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОКООТЕЛЬНОЙ
МДК.02.01 Монтаж электрооборудования промышленных и гражданских зданий
02.09 Монтаж наладка и эксплуатация электрооборудования гражданских и промышленных зданий
1 Характеристика объекта*
2 Исходные данные для проектирования *
Расчетная часть проекта*
1 Энергетическая характеристика электроприёмников и выбор
категории надежности электроснабжения*
2 Выбор рода тока и уровня питающего напряжения*
3 Расстановка технологического оборудования*
4 Расчет освещения и осветительной сети *
5 Выбор схемы внутреннего электроснабжения*
6 Выбор мощности трансформаторов*
7 Расчет и выбор компенсирующего устройства*
8 Расчет и выбор внутриобъектных питающих проводов и кабелей*
9 Расчет заземляющих устройств*
Со времён открытия электричества прошло уже несколько веков в течение которых было создано огромнейшее количество электроприборов которыми мы пользуемся по сей день. Осветительные приборы двигатели и генераторы микропроцессорная электроника и прочие открытия без которых не обходится современное общество многократно упростили труд человека и открыли новые горизонты в различных видах наук таких как биология химия медицина и т.д. Кроме научных достижений так же была улучшена жизнь человека. Двигатели помогают быстрее строить дома трансформаторы позволяют передавать электроэнергию на далёкие расстояния микропроцессорная электроника используется для выполнения сложных расчётов и научных открытий а генераторы вырабатывают электроэнергию которая является топливом для всех вышеперечисленных устройств.
В наше время электроэнергия присутствует в каждом городе и обеспечивает его светом теплом и участвует в различных технологических процессах на предприятиях. При всех своих полезных для человека свойствах электроэнергия оказывает негативное воздействие на организм человека. Кроме всего прочего электроэнергия относится к возобновляемым источникам энергии но на данный момент существуют как способы получения с помощью природных явлений так и на её искусственном создании с помощью воды (ГЭС) тепловой (ТЭС) и атомной энергии(АЭС). К “природным” способам получения электроэнергии относятся: солнечные батареи которые создают электроэнергию с помощью солнечного света; ветряки генерирующие её с помощью силы ветров.
Но даже с таким многообразием способов добычи электроэнергии ведётся тенденция на экономию электроэнергии т.к большое её количество преобразуется в тепловую при передаче на далёкие расстояния.
1 Характеристика объекта
Котельной называется комплекс зданий и сооружений с котельными установками и вспомогательным технологическим оборудованием предназначенным для выработки тепловой энергии в целях электроснабжения.
Электрокотельные используются в местах где не выгодно использовать дрова газ уголь и другие виды топлива. На питание электрокотельной уходит огромное количество электрической энергии но это не мешает электрическому котлу быть одним из самых популярных генераторов тепла для отопления частного дома.
По существу электрокотёл отопления – это прибор предназначенный для нагрева протекающего через него теплоносителя за счёт преобразования электрической энергии в тепловую.
Принцип действия электрокотельных заключается в следующем:
Под действием тока повышается температура нагревательного элемента
Электроды или ТЭНы нагревают воду
Горячая вода расширяется и поступает по трубам в здание.
Преимущество электрических котлов заключается в следующем:
Высокий КДП значения которого лежат в области 98%.
Экологичность. Данный параметр говорит об отсутствии выделений вредных веществ горения а следовательно отсутствие надобности установки дымоходов.
Простота и дешевизна монтажа и обслуживания.
Компактность. Данный параметр осуществляет отсутствие дополнительных деталей и сложных элементов.
Надежность и пожаробезопасность. Обуславливается установкой защиты на электроприборы в виде плавких вставок или автоматических выключателей размыкающих цепь при коротких замыканиях или перенапряжениях.
К недостаткам электрических котлов можно отнести:
Высокое энергопотребление. Кроме котлов подаётся питание и на многочисленные насосы освещение и другие потребители.
Полная зависимость от электропитания. Электрокотельные относятся к потребителям 1 и 2 категории поэтому они имеют большую вероятность продолжить работу при отключении напряжения за счет отключения потребителей 3. Категории и наличие нескольких трансформаторов на трансформаторных подстанциях.
2 Исходные данные для проектирования
В задании на курсовое проектирование были получены следующие данные:
Информация о питающей трансформаторной подстанции и категории надежности электроснабжения. В данном случае мы имеем КТП 1004 кВ. Питание осуществляется кабелем проложенным в земле. Длинна кабеля 200м. Категория надёжности электрооборудования: потребители 1-ой и 2-ой категории надёжности электроснабжения.
Размеры цеха и особенности помещения. Как указано в задании размеры помещения составляют 12х12х9. Стены кирпичные с оконными проёмами. Крыша профнастил с утеплителем. Помещение отапливаемое.
Вспомогательные помещения: комната дежурного оператора 3х4м отделённая стеной из пазогребневых блоков.
Грунт в районе цеха: песок.
Электрооборудование. Указано в таблице 1.1.
Таблица 1.1 Технические характеристики электрооборудования.
Тип электроприёмника
Насос центробежный для горячего водоснабжения
Котёл электрический для технической воды
Расчетная часть проекта
1 Энергетическая характеристика электроприёмников и выбор категории надежности электроснабжения
Таблица 2.2 Технические характеристики электроустановок.
Категория надежности
Проектируемый объект согласно ПУЭ-7 п.1.2.18 можно отнести к 1-ой и 2-ой категории надежности электроснабжения так как перерыв электроснабжения может повлечь за собой нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства а так же расстройство сложного технологического процесса.
Следовательно электроснабжение должно обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме должен быть в пределах в = 065-07 (для 1-ой категории для других категорий - коэффициенты другие).
Из всех электроприёмников к первой категории относятся насосы и электрический котёл т.к. согласно вышеуказанному пункту ПУЭ они относятся к особо важным элементам коммунального хозяйства.
2 Выбор рода тока и уровня питающего напряжения
Питание электрокотельной осуществляется сетью переменного тока с заземлённой нейтралью напряжением 380 В частотой 50 Гц так как большая часть потребителей питаются именно от этого уровня напряжения. Поэтому останавливаемся на выборе переменного тока 380 В тем самым мы не имеем нужды установки дополнительных трансформаторов. Для питания осветительной сети используется 220 В и получим мы их следующим образом: зная то что фазные провода в источнике тока соеденены “звездой” каждая фаза будет смещена во времени на угол 120%. Таким образом относительно нейтрали напряжение составит 220 В которым мы будем давать питание на освещение.
3 Расстановка технологического оборудования
Оборудование расставлено соответственно технологическому процессу. Холодная вода поступает по насосам 13-19 в электрические котлы 9 и 10 после чего уже нагретая вода выкачивается насосами для горячего водоснабжения 3-8. Над каждой линии насосов расположены электрические тельферы. Напряжение подаётся по магистральным шинопроводам ШРА от которого производится питание электроприёмников.
– Тельферы ; 345678 – Насос центробежный для горячего водоснабжения; 910 – Котёл электрический для технической воды; 11 – Вентилятор; 1213141516171819 – Насос центробежный;
Рисунок 1 - Расстановка электроприёмников на плане объекта
4 Расчёт освещения и осветительной сети
Таблица 2.3 Исходные данные для расчёта освещения.
Расстояние светильника от перекрытия м
Высота светильника над полом м
Высота расчетной поверхности над полом м
Расчетная высота h м
Нормированная освещенность Е лм
Коэффициент запаса k = 15 ч 2
Коэффициент отражение от потолков
Коэффициент отражение от стен
Коэффициент расчетной плоскости
Коэффициент минимальной освещенности
Расчет освещения выполняется методом коэффициента использования. Предварительный расчет осветительной нагрузки производится по удельной мощности на единицу производственной площади.
= 9 - 15 - 4 = 35 м; [2.4.1]
где H – высота объекта м
– расстояние светильника от перекрытия м
– высота рабочей поверхности м
Расстояние между светильниками по длине:
=h = 1635 = 56 м; [2.4.2]
где λ – оптимальное отношение расстояния между светильниками к высоте подвески. Принимается как 16.
Разместим светильники на плане помещения. Предварительно определяем расстояния от крайнего светильника до стены помещения по формуле:
=(025:03)= 02556=14 м; [2.4.3]
Определим количество рядов светильников в помещении:
≤ +1= +1 =3 ряда; [2.4.4]
где B – ширина объекта м
Определим количество светильников в ряду:
≤ (a-2 ) - =(12 – 2 ) – 15 = 8 светильников [2.4.5]
где A – длина объекта м
– длина светильника м
Определим количество светильников.
N = = 3 8 = 24 светильников; [2.4.6]
Индекс помещения определяется как:
где F – площадь помещения м
На основании индекса помещения применяемого типа ламп и определяем световой поток: – 015
Ф== = 6900 лм; [2.4.8]
где – коэффициент использования светового потока;
k – коэффициент запаса;
z – коэффициент минимальной освещенности;
Е – нормируемая освещенность лк;
По световому потоку выбираем светодиодные светильники ДСП-58w с номинальным световым потоком Ф = 6900 лм и мощностью P = 58 Вт и сроком службы 50 тыс. ч.
Для вспомогательных помещений выполняем расчет по той же методике.
В результате расчета освещенности вспомогательных помещений выбираем светодиодный светильник ДСП-100w с номинальным световым потоком
Ф= 10000 лм и мощностью 100 Вт и сроком службы 40 тыс. ч.
Рисунок 2. Схема осветительной электропроводки.
Расчет электрических нагрузок освещения
Расчет осветительной нагрузки производится по сумме установленной мощности осветительных приборов:
где – мощность осветительной установки.
Реактивная нагрузка освещения:
= =15 131=196 ВАр; [2.4.10]
где - значение соответствующее средневзвешенному коэффициенту . Для механического участка
Полная расчетная мощность освещения участка:
= = 247 кВА; [2.4.11]
5 Выбор схемы внутреннего электроснабжения
Проектируемый объект относится к 1-ой и 2-ой категории надёжности электроснабжения и получает питание по комбинированной схеме сочетающей в себе элементы радиальных и магистральных схем и пригодные для любой категории электроснабжения. Согласно требованиям ПУЭ электроприемники 1-ой и 2-ой категории должны обеспечиваться питанием от двух независимых взаиморезервируемых источников питания и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. Для реализации этих требований в схеме предусмотрены два силовых трансформатора Т-1 и Т-2 и два распределительных шинопровода ШРА-1 и ШРА-2 подключённых непосредственно к выводам низкого напряжения трансформаторов. Количество магистральных шинопроводов не должно превышать число трансформаторов на подстанции. Это требование в разработанной схеме соблюдено. Для взаиморезервирования распределительных шинопроводов в помещении щитовой предусмотрена резервная перемычка с автоматическим выключателем приводимым в действие автоматически при аварийном режиме на одном из трансформаторов.
Так как проектируемый нами объект относится к небольшим по размеру то питание осветительной сети осуществляется от распределительного пункта по схеме “фаза-нейтраль”. Так как уровень питающего напряжения равен 380 В то установка осветительного трансформатора не требуется.
Рисунок 3 - Однолинейная схема электроснабжения объекта
6 Расчет мощности и выбор трансформаторов.
Трансформаторная подстанция (ТП) предназначена для приема электрической энергии на напряжении 10кВ понижения напряжения до 04кВ и распределения электроэнергии ЭП. В зависимости от степени защиты от воздействия окружающей среды применяем соответствующую ТП.
В нашем случае используется КТП 1004 кВ и так как проектируемый объект в соответствии с ПУЭ-7 п. 1.2.18 относится к 1-ой и 2-ой категории надежности электроснабжения подача питания должна поступать от двух независимых взаиморезервируемых источников поэтому количество трансформаторов должно быть не менее 2-х.
Для выбора мощности трансформаторов нам даны следующие данные:
Рассчитать активную мощность Ррmax. каждого вида электроустановки используя следующую формулу:
= n = 09 2 = 18 кВт [2.6.1]
где – номинальная мощность электроустановки кВт
– коэффициент использования
n – количество электроустановок шт
Рассчитать реактивную мощность Qрасч. Каждого вида электроустановки по формуле:
= n = 1.8 173 = 311 кВАр [2.6.2]
где - значение соответствующее средневзвешенному коэффициенту cos .
Аналогично рассчитываем остальные приёмники. Данные заносим в таблицу.
Таблица 2.5 Расчетные активные и реактивные мощность электрооборудования.
Сложить активные мощности всех электроприёмников и освещения.
= = 18+48+128+24+525+15=20855 кВт [2.6.3]
Сложить реактивные мощности всех электроприёмников и освещения.
= = 311+336+5888+1488+556+196=11891 кВАр [2.6.4]
Рассчитать полную мощность всех электроприёмников по формуле:
= = = 24007 кВА [2.6.5]
Как было указано выше наш проект относится к 1-ой и 2-ой категории надежности электроснабжения. Коэфициент загрузки будет равен:
Исходя из данных условий выбираем трансформатор 1004 кВ с полной мощностью не менее 200 кВА.
7 Расчет мощности и выбор компенсирующего устройства
Реактивная энергия вырабатывается генераторами на ряду с активной энергией. Активная энергия потребляемая электроприёмниками преобразуется в другие виды энергии: механическую тепловую энергию сжатого воздуха и газа и т.д. Определенный процент активной энергии расходуется на потери. Реактивная мощность не связана с полезной работой электроприемников и расходуется на создание электромагнитных полей в электродвигателях трансформаторах линиях. Расчет компенсации обычно не проводят для социально-бытовых и жилых зданий.
Подбираем установку рассчитаем её мощность. Реактивная мощность установки КРМ равна:
Qкрм = Pmax· ( tgφ1-tgφ2) = 20855 (057-04)= 3549 кВАр [2.7.1]
tgφ2-требуемый энергоснабжающей организацией принимаемый как 04;
tgφ1-действительный который расчитывается по формуле:
tgφ = = = 057 [2.7.2]
Принимаем компенсирующее устройство с полной мощностью при номинальном напряжении 50 кВАр.
8 Расчет и выбор внутриобъектных питающей кабелей и проодов
Электрические сети служат для передачи и распределения электрической энергии к цеховым потребителям промышленных предприятий.
Все шинопроводы провода и кабели выбираются с учётом характера окружающей среды размещением технологического оборудования токов протекающим по ним и напряжения.
Исходя из раздела “Расчет мощности и выбор трансформаторов” мы имеем следующие данные:
Таблица 2.6 Активные и реактивные мощности электроустановок.
Питание всего объекта осуществляется от ближайшей КТП расположенной на расстоянии 200 м. Расчет токовых нагрузок производится по формуле:
I = = = 250 А;[2.8.1]
В результате расчета выбираем кабель АВВГ сеченнием 3х300+1х150 .
Возможны два основных варианта схемы – выполнить схему электроснабжения комплектными распределительными шинопроводами либо с помощью силовых пунктов.
Из двух вариантов распределения схемы выбираем схему электроснабжения комплектными распределительными шинопроводами.
При выполнении схемы электроснабжения ЩР и распределительными шинопроводами от трансформатора отходит ЩР от которого делаем ответвления ШРА. Расчет нагрузок на шинопроводы производится методом упорядоченных диаграмм.
Расчётный ток Iр А для шинной сборки ТП:
= = = 36518 А [2.8.2]
где Uном – номинальное напряжение сети Uном = 038 кВ.
= - расчетная полная мощность объекта (см. формулу 2.6.5) кВА
Выбираем тип шинопровода по таблице.
Таблица 2.7 Технические данные распределительных шинопроводов
Номинальное напряжениеВ
Сопротивление на фазу
Определим сечение проводов питающих электроприёмники.
Определяем номинальный ток одного двигателя двигателя:
= = = 6614 А [2.8.3]
где – номинальный КПД электроустановки берётся из исходных данных (см. таблица 2.4).
– номинальный коэффициент мощности электроустановки берётся из исходных данных (см. таблица 2.4).
– номинальная мощность электроустановки берётся из исходных данных (см. таблица 2.4).
Выбираем кабель марки АВВГ (силовой кабель с алюминиевыми жилами ПВХ изоляцией и оболочкой. Без защиты) S=25 м =80 А.
Таким же образом расчитываем и другие электроприёмники. Все полученные данные заносим в таблицу:
Таблица 2.8 Кабельный журнал
Марка провода(кабеля
Число и сечение кабеля
9 Расчет токов короткого замыкания в сети напряжением до 1000 В
Короткое замыкание возникает только в электрических установках и в электрических сетях. Оно проявляет себя резким увеличением тока в сети и обычно возникает вследствие повреждения изоляции отдельных частей электроустановок и электрических сетей обрыва проводов схлестывания проводов механических повреждения кабельных линий и ошибках при оперативных переключениях и т.д.
Короткое замыкание сопровождается: прекращением электроснабжения потребителей нарушением нормальной работы электроустановок. Необходимо производить расчет токов короткого замыкания для того чтобы электрооборудование устанавливаемое в сетях электроснабжения было устойчивым к токам короткого замыкания.
Рисунок 4 Схема замешения
Трансформатор - =200 кВА =4% = 28кВт;
Кабель - АВВГ 3×300 + 1х150мм2;
Автомат А1 - = 400А;
Распределительный шинопровод - ШРА 50×5мм; l=50м
Кабель - АВВГ 3×25мм2;
Автомат А2 - = 63А;
По расчетной схеме составляется схема замещения ( Рисунок 4). В схеме замещения указываются все сопротивления которыми обладают элементы расчетной схемы.
Определяется величина среднего напряжения:
Определяется величина результирующего сопротивления до точки короткого замыкания:
где - индуктивное сопротивление цепи в именованных единицах
- активное сопротивление цепи в именованных единицах
Определяется активное сопротивление цепи в именованных единицах:
Где - активное сопротивление элемента
Определяется индуктивное сопротивление цепи в именованных единицах:
где индуктивное сопротивление элемента
Определяется полное сопротивление трансформатора в относительных единицах:
Определяется активное сопротивление трансформатора в относительных единицах:
Определяется индуктивное сопротивление трансформатора в относительных единицах:
Перевод из относительных единиц в именованные единицы:
Определяется активное сопротивление кабеля АВВГ:
Определяется индуктивное сопротивление кабеля АВВГ:
Определяется активное сопротивление автомата А1:
Определяется активное сопротивление распределительного шинопровода:
Определяется индуктивное сопротивление распределительного шинопровода:
Определяется среднегеометрическое расстояние между фазами:
Определяется активное сопротивление автомата А2:
=112 + 24 + 065 + 5 + 131 + 215 = 4431мОм;
=339 + 392 + 5 + 024 = 4306мОм;
Определяется величина тока короткого замыкания:
По той же методике расчитываем ток короткого замыкания для других потребителей.
Таблица 2.9. Результаты расчетов токов короткого замыкания.
Ток короткого замыкания кА
Насос горячего электроснабжения
Котёл для технической воды
10 Расчет и выбор аппаратов защиты напряжением до 1000 В
Все электрические аппараты предназначены для защиты электрических цепей от токов короткого замыкания и от токов перегруза.
При выборе магнитного пускателя обращается внимание не только на его номинальный ток но и на его категорию. Так как по заданию на курсовое проектирование не указаны категории защитных и пусковых устройств выбираем категорию магнитных пускателей АС-3. Это означает что пусковая аппаратура применяется для управления двигателями с короткозамкнутым ротором и способны на пуски отключение электроустановки без предварительной остановки а именно способны выдерживать прямой пуск.
Для выбора пусковой аппаратуры нужно по техническим данным электроприводов рассчитать номинальный ток.
Ток двигателя определяется по формуле использованной нами в пункте 2.8.2 расчет и выбор внутриобъектных питающих кабелей и проводов:
где - номинальная мощность таблица (таблица 2.4) кВт;
- номинальное напряжение 380 В;
- коэффициент полезного действия (таблица 2.4)%;
- коэффициент мощности (таблица 2.4);
Исходя из расчета номинального тока двигателя выбираем магнитный пускатель с номинальным током 80 А.
Для остальных электроустановок магнитные пускатели выбираются аналогично и их значения сводятся в таблицу 2.9
Таблица 2.10 Технические данные магнитных пускателей
Наличие теплового реле
Насос горячего водоснабжения
Примечание: номинальный ток магнитного пускателя выбирается при напряжении 380В.
Автоматические выключатели – это аппараты предназначенные для защиты электрических установок от перегрузок токов коротких замыканий повышенного и пониженного напряжения от токов утечки и других аварийных режимов. Они предназначены для замены рубильников и предохранителей. Для выбора автоматического выключателя нужно рассчитать номинальный ток расцепителя.
Ток расцепителя определяется по формуле:
где - номинальный ток электроприемника А;
- коэффициент для линии с одним электродвигателем.
Для остальных автоматические выключатели определяются аналогично и сводят в таблицу 2.11
Таблица 2.11 Технические данные автоматических выключателей
Примечания: все выбранные автоматические выключатели имеют электромагнитный расцепитель.
11 Расчет заземляющего устройства
Расчёт заземляющих устройств состоит в выборе типа заземления в определении числа и типа заземлителей и в проверке выбранного заземляющего контура по величине сопротивления.
Грунт окружающий заземлители не является однородным. Наличие в нем песка строительного мусора и грунтовых вод оказывает большое влияние на сопротивление грунта. Поэтому ПУЭ рекомендуют определять удельное сопротивление грунта путём непосредственных измерений в том месте где будут размещаться заземлители.
Удельное сопротивление грунта полученное путём замеров является важнейшей величиной определяющей сопротивление заземляющего устройства. Но при этом учитываются все сезонные изменения удельного сопротивления грунта.
Проводится расчёт заземляющего устройства если известно:
вертикальный заземлитель - труба d = 60 мм и длиной
горизонтальный заземлитель - полоса 50 5
расстояние вертикальных заземлителей друг от друга a= 35 м.
заземляющий контур заглубляется в землю на глубину c = 1 м.
Устанавливается необходимое по ПУЭ допустимое сопротивление заземляющего устройства:
Определяется расчётное удельное сопротивление грунта с учётом коэффициентов учитывающих высыхания грунта летом и промерзание зимой:
Выбираются значения коэффициентов учитывающих высыхание грунта летом и промерзания зимой:
По справочным данным выбирается удельное сопротивления грунта – песок 500 Ом м
где = 18 - коэффициент высыхания грунта летом.
Определяется сопротивление растеканию одного вертикального электрода:
где - длина вертикального электрода
- расстояние от поверхности земли до середины электрода
Определяются примерное число вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использования:
где = 055 так как = = 1 - коэффициент использования.
Определяется сопротивление растеканию горизонтальных электродов:
где -ширина соединительной полосы
если заземлитель круглый диаметром то
- расстояние от поверхности земли до середины высоты соединительной полосы:
Определяется длина соединительной полосы:
где - расстояние между забиваемыми электродами .
= 105 94 35 = 2961м;
Уточняется необходимое сопротивление вертикальных электродов с учетом сопротивления соединительной горизонтальной полосы:
Уточняется число вертикальных электродов с учетом сопротивления соединительной полосы:
Определяется сопротивление выбранного заземляющего контура:
Сопротивление заземляющего устройства соответствует требованиям ПУЭ. Следовательно расчет произведён верно.
Рисунок 3. План заземляющего устройства.
Технологическая часть
1 Технология монтажа осветительных приборов и осветительной сети
Так как особых требований по типу ламп на объекте нет освещение будет производиться с помощью светодиодных ламп ламп исходя из того что оно обладает нормальной средой эксплуатации т.е отсутствует повышенная влажность агрессивная среда и прочие условия сказывающиеся на работе лампы. Так же они обладают высоким КПД и световым потоком на Вт.
Установка освещения производится тросовым методом.
Монтаж электропроводок выполняют в две стадии. На первой стадии подготавливают элементы электропроводки комплектуют анкерные натяжные конструкции и поддерживающие устройства. Отмеряют трос нужной длины и «заряжают» один его конец в кольцо талрепа на втором его конце делают петлю под крюк или замыкают на талрепе если натяжные муфты используются с обеих сторон. Тросы соединяются с концевыми крепежными деталями путем устройства на конце троса петли выполняемой различными способами например с применением так называемого коуша и болтовых зажимов.
Рисунок 4 – КоушРисунок 5 – Болтовой зажим
Трос огибают вокруг коуша и крепят зажим-клипсу на конце троса (этап 1). Второй зажим крепят как можно ближе к коушу (этап 2). Устанавливают оставшиеся зажимы между первыми двумя (этап 3) при этом гайки зажимов закручивают с усилием но не затягиваю полностью. Общее количество зажимов в петле определяется расчетным усилием тяжения троса которое в свою очередь зависит от длины пролета тросовой проводки массы и количества электротехнических изделий прикрепляемых к несущему тросу. Если между зажимами образовалась «слабина» троса то ее устраняют натягивая огибаемый коуш конец троса а затем окончательно затягивают гайки зажимов.
Рисунок 6 – Этап 1 Рисунок 7 – Этап 2 Рисунок 8 – Этап 3
Далее прикрепляют к несущему тросу заранее отмеренные провода и кабели расстояние между точками крепления кабеля к несущему тросу не должно превышать 50-60 см.
На второй стадии монтажа крепят светильники когда тросовую электропроводку разматывают на полу временно подвешивая на высоте 12-16 м для правки проводов подвески и подключения светильников (если они не были смонтированы на тросовой линии в мастерских). Затем электропроводку поднимают на проектную высоту.
Выполняют монтаж концевых крепежных конструкция к строительным элементам зданий и сооружений. В данном случае используется крепление анкерных конструкций в кирпичных стенах с помощью сквозных болтов и проходных анкерах.
Рисунок 9 - Схема выполнения концевого крепления с помощью сквозного анкерного болта.
Подвеску несущего троса и его натяжку выполняют следующим образом. Сначала трос вытягивают по длине проводки и одним концом закрепляют на концевой анкерной конструкции. Натяжные устройства (талреп анкерные болты) должны быть предварительно ослаблены (что бы после был ход для регулировки степени натяжения троса). Затем производят предварительную натяжку несущего троса. В зависимости от длины пролета предварительную натяжку осуществляют: при малых пролетах – вручную а при больших – с применением блоков полиспастов или лебедок. Натяжку троса производят до получения расчетной стрелы провеса но с усилием не превышающим допустимого для данного несущего троса. Контроль за усилием натяжения несущего троса осуществляется динамометром включенным последовательно с тросом полиспаста или блока. Окончательную натяжку и регулировку несущего троса производят путем затяжки предварительно ослабленных натяжных приспособлений: талрепа (натяжной муфты) анкерных болтов. + Стрела провеса троса в пролетах должна быть в пределах 140-160 длины пролета. Сращивание тросов в пролете между концевыми креплениями не допускается. Для предотвращения раскачивания осветительных электропроводок на стальном канате должны быть установлены растяжки. После натяжки несущего троса выполняют его заземление.
2 Выбор способа прокладки кабельной сети и проводов питания освещения и электрооборудования
От ближайшей КТП расположенной на расстоянии 200м к распределительному пункту нашего объекта идёт 2 кабеля проложенных в земле что сказано в задании. После из распределительного пункта питание осуществляется шинопроводами которые расположены на высоте 4м от пола по которым и идёт питание на электроустановки. От шинопровода питание осуществляется по проводам проложенным в металлических трубах для защиты от внешних физических воздействий.
Прокладка с помощью шинопроводов выбрана по причине более низкой цены и простоты монтажа компактности и её температурным свойствам а именно более эффективным охлаждением по сравнению с кабельными линиями. Шинопроводы в отличие от кабельных линий и разводок не могут стать причиной возгорания и не обладают эффектом образования тяги.
Питание освещения производится по тросам на которых и крепятся светильники.
3 Технология разделки соединения и прокладки проводов и кабелей
Монтаж распределительных шинопроводов выполняют в два этапа:
Подготовительные работы;
Первый этап следует начинать с разметки осей и мест установки крепежных конструкций на объекте монтажа. В нашем случае при прокладке шинопровода вдоль стен используются настенные кронштейны а при прокладке над полом – подвесы.
Так же в первом этапе выполняются заготовка правка отрезание изгибание подготовка контактных соединений шин. Заготовка ведётся индустриальным методом в мастерских по замерам.
Рисунок 10 – кронштейны для крепления шинопровода к потолку и стенам.
Второй этап – монтаж шинопроводов наступает после следующих операций:
Отбраковка правка отрезание и изгибание обработка поверхностей под котнакты и сварочные сверление поверхностей. После данных действий монтаж шин включает следующие операции:
Крепление по трассе опорных конструкций (кронштейнов стоек подвесов и т.д.). Расстояние по горизонтали между крепежными конструкциями для распределительных шинопроводов не превышает 3 м а расстояния между точками крепления вертикальных участков – 4 м;
Сборку секций шинопровода в блоки . Местные условия позволяют монтаж блоками который является более производительным. Распределительные шинопроводы комплектуют в блоки длиной до 30 м (10 секций) а троллейные используемыми в данном проекте для питания электрических талей – в блоки длиной 9-12 м (3-4 секции);
Подъем и закрепление блоков секций на опорных конструкциях. Для подъема секций шинопровода на крепежные конструкции применяют: мостовые или автомобильные краны лебедки гидравлические платформы или подъемники. Монтаж начинают со сложных узлов – с вертикальных участков или присоединительных секций на подходах к КТП. Монтаж вертикальных участков начинают с нижней угловой секции и затем наращивают шинопровод вверх до отметки верхнего горизонтального участка. Горизонтальные прямые участки шинопровода секции с компенсатором и подгоночные секции монтируют в последнюю очередь. Для удобства съема крышек (деталей кожуха) а также для обеспечения охлаждения шинопровод следует устанавливать с зазором 50 мм от стен или других строительных конструкций здания; соединение блоков секций между собой. В современных типах шинопроводов для соединения секций между собой часто используются специальные стыковочные блоки что облегчает монтажные работы. Кроме этого соединение шин разных секций может выполняться с помощью болтового соединения.
Присоединение потребителей к шинопроводу. Электроприемники присоединяют к шинопроводу с помощью ответвительных коробок. Ответвительную коробку вставляют через штепсельное окно при этом втычные контакты соединяют с шинами и коробка фиксируется на шинопроводе. Заглушки закрывающие окна в местах установки коробок предварительно снимают а крепящие их винты используют для фиксации коробок на шинопроводе.
4 Технология монтажа заземления
Защитное заземление устанавливается для защиты человека от поражения электрическим током. Специально для этого каждая металлическая часть электроустановок подключена к общей системе заземления. Заземлению подлежат не только электроустановки но так же и тросы по которым проложено освещение и прочие конструкции. Части электроустановок подлежащие заземлению присоединяют к заземляющим магистралям отдельными ответвлениями. Присоединение исполняется сваркой или заземляющими болтами где проводники присоединяют к медным проводникам с креплением проволочным бандажом и пайкой.
Непосредственно вокруг объекта выполняется общий заземляющий контур к которому приваривают заземляющие проводники внутренней части объекта.
Корпуса электрооборудования подключают к проводникам параллельно иначе при обрыве заземляющего проводника часть оборудования может оказаться незаземлённой.
Установка заземления производится в течении этапов:
Подготовка материалов. В этом этапе заключаются все работы связаные с подготовкой вертикальных и горизонтальных заземлителей. В данном случае мы подготавливаем в качестве вертикальных заземлителей трубы диаметром 60 мм и длинной 35 м. В качестве горизонтальных заземлителей выступает полоса 50х5 мм.
Выкапываются траншеи в которых будут закопаны заземлители. В соответствии с планом заземлительного контура выкапывается траншея глубиной 1 м.3
Вбиваются в землю вертикальные заземлители. Вертикальные заземлители вбиваются на расстоянии 35 м друг от друга на глубину 1 м в соответствии плану.
Соединение вертикальных заземлителей полосами. Соединение выполняется сваркой. Сварочные швы расположенные в земле после монтажа для защиты от коррозии покрываются битумом.
Заземляющий контур засыпается землёй не имеющей мелких камушков и других примесей.
После установки внешнего заземляющего контура минимум из 2-х его точек приводят полосу к зданию объекта в заземляющую шину. Как было указано выше электроприёмники заземляются параллельно от заземляющих магистралей.
5 Составление сводной ведомости материалов инструментов применяемых при монтаже
Таблица 3.12 Спецификация материалов и основных конструкций используемых при монтаже
Распределительный щит
Диэлектрические перчатки
Отвертки разных типов и размеров
Пассатижи или плоскогубцы
Инструменты для очистки проводов от изоляции
Инструмент для соединения проводов
Индикаторные отвёртки
Дрель с разными насадками
Электрический паяльник
Кабель на напряжение 04 кВ
Кабель на напряжение 022 кВ
Распределительный шинопровод
Автоматический выключатель
Устройство защитного отключения
Дифференциальный автомат
Светильник светодиодный
Организационная часть
1 Охрана труда при производстве монтажных работ
Весь комплекс операций при монтаже сборочных конструкций производится в условиях повышенной опасности что требует строгого выполнения правил техники безопасности и инструкций по сборке которые обязан предоставить ответственный за монтажные работы.
) К работам по монтажу допускаются работники не моложе 18 лет прошедшие соответствующую подготовку имеющие профессиональные навыки для работы монтажниками и не имеющие противопоказаний по полу по выполняемой работе.
) Монтажники обязаны соблюдать требования безопасности труда для обеспечения защиты от воздействия опасных и вредных производственных факторов связанных с характером работы:
- расположение рабочих мест на значительной высоте;
- передвигающиеся конструкции;
- обрушение незакрепленных элементов тентовых конструкций;
- падение вышерасположенных материалов инструмента.
) Для защиты от механических воздействий монтажники обязаны использовать костюмы хлопчатобумажные перчатки с наладонниками ботинки кожаные на нескользящей подошве а такжекостюмы на утепляющей прокладке и утепленные ботинки для зимнего периода года.
) При нахождении на территории производства работ монтажники должны носить защитные каски. Кроме того при работе на высоте монтажники должны использовать предохранительные пояса.
) Находясь на территории производственной площадки в производственных и бытовых помещениях участках работ и рабочих местах монтажники обязаны выполнять правила внутреннего трудового распорядка принятые в данной организации.
) Допуск посторонних лиц а также работников в нетрезвом состоянии на указанные места запрещается.
) В процессе повседневной деятельности монтажники должны:
- применять в процессе работы средства малой механизации по назначению в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей;
- поддерживать порядок на рабочих местах очищать их от мусора снега наледи не допускать нарушений правил складирования материалов и конструкций;
- быть внимательными во время работы и не допускать нарушений требований безопасности труда.
) Монтажники обязаны немедленно извещать своего непосредственного или вышестоящего руководителя работ о любой ситуации угрожающей жизни и здоровью людей о каждом несчастном случае происшедшем на производстве или об ухудшении своего здоровья в том числе о появлении острого профессионального заболевания (отравления).
Требования безопасности перед началом монтажных работ:
) Перед началом работы монтажник обязан:
- пройти инструктаж на рабочем месте с учетом специфики выполняемых работ;
- надеть каску спецодежду спецобувь установленного образца;
) После получения задания монтажник обязан:
- подготовить необходимые средства индивидуальной защиты
- проверить рабочее место и подходы к нему на соответствие требованиям безопасности;
Монтажник не должен приступать к выполнению работы при:
- неисправностях технологической оснастки средств защиты работающих указанных в инструкциях заводов-изготовителей при которых не допускается их применение;
- несвоевременном проведении очередных испытаний или истечении срока эксплуатации средств защиты работающих установленного заводом-изготовителем;
- недостаточной освещенности рабочих мест и подходов к ним. Обнаруженные неисправности должны быть устранены собственными силами а при невозможности сделать это монтажники обязаны сообщить о них бригадиру или руководителю работ.
Требования безопасности во время монтажных работ:
- Производство работ по монтажу должно выполняться по технологии и в последовательности определенной инструкцией по сборке конструкции.
- Площадка производства работ должна быть свободна от деталей и оборудования не используемых при монтаже.
- Площадка монтажа должна быть огорожена с установкой знаков безопасности и предупредительных плакатов.
- На площадке монтажа где ведутся монтажные работы не допускается выполнение других работ и нахождение посторонних лиц.
- При выполнении сборочных операций контроль совмещения отверстий проверка совпадения отверстий в монтируемых деталей пальцами рук не допускается проверка должна производится конусными оправками.
- Способы стороповки элементов конструкции должны соответствовать инструкции по сборке.
- Очистку подлежащих монтажу элементов конструкций от загрязнений следует осуществлять до их подъема
- Нахождение монтажников на элементах конструкций удерживаемых краном не допускается.
- Не допускается нахождение людей под монтируемыми элементами конструкций до установки их в проектное положение и закрепление.
- Во время перерывов в работе не допускается оставлять на весу поднятые элементы конструкций и оборудования.
По окончании работы монтажники обязаны:
- сложить в отведенное для хранения место технологическую оснастку и средства защиты;
- очистить от отходов строительных материалов и монтируемых конструкций рабочее место и привести его в порядок;
-сообщить руководителю или бригадиру о всех неполадках возникших в процессе работы.
В результате курсового проектирования было произведено проектирование электроснабжение электрокотельной.
Электроснабжение силового электрооборудования было выполнено распределительными шинопроводами ШРА 73 с допустимой нагрузкой 400 А.
Для снижения перебоев в электроснабжении была выбрана пусковая и защитная аппаратура. Для приводов двигателей были выбраны автоматические выключатели с электромагнитным расцепителем от токов короткого замыкания и магнитные пускатели категории АС-3 со встроенным тепловым реле от токов перегрузки. Был произведен расчет электрических нагрузок для нормального режима работы электроприемников. Выбрано компенсирующее устройство мощностью 50 кВАр для уменьшения реактивной мощности и повышения коэффициента мощности. Выбрано число трансформаторов на подстанции. Так как цех относится к потребителям первой и второй категории электроснабжения то на подстанции установлено два трансформатора номинальной мощностью 200 кВА.
Был проведен расчет токов короткого замыкания. Защита распределительных шинопроводов от токов короткого замыкания и перегрузок выполнена автоматическими выключателями с комбинированными расцепителями. Для защиты рабочих был произведен расчет заземляющих устройств.
Монтаж заземляющих устройств. Гордон С.В. 1987
С. В. Воронин Н. Н. Курочкин А. Н. Матанцев С. П. Мокринский "Современные шинопроводы
Костенко Е.М. Монтаж техническое обслуживание и ремонт промышленного и бытового электрооборудования
Сибикин Ю.Д. Монтаж эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок
Павелко Н.Н. Безопасность труда при монтаже обслуживании и ремонте электрооборудования предприятий
Масанов Н.Ф.Тросовые электропроводки.
Трунковский Л.Е.Электрические сети промышленных предприятий
Малеткин И.В. Внутренние электромонтажные работы
Григорьева С.В. Общая технология электромонтажных работ
Басманов В.Г. Заземление и молниезащита