Определения, общие требования.
Распределительным устройством (РУ) называется электроустановка, служащая для приема и распределения электроэнергии
и содержащая коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства, а также устройства защиты, автоматики и измерительные приборы [3].
Согласно [3] к РУ до 1 кВ отнесены устанавливаемые в помещениях и на открытом воздухе: щиты распределительные, управления, релейные и пульты, установки ячейкового типа, шкафы, шинные выводы, сборки.
В настоящее время все эти РУ, состоящие из полностью или частично закрытых шкафов или блоков со встроенными в них аппаратами, устройствами защиты, автоматики, поставляются в собранном или полностью подготовленном для сборки виде. При этом отдельные комплектные панели щитов, пультов, сборок, шкафов собирают в укрупненные блоки в МЭЗ и доставляют на место установки. Монтаж этих РУ в монтажной зоне сводится лишь к установке в предусмотренное проектом (рабочим чертежом) положение и подсоединению их к электрическим сетям.
Согласно [2] щиты и шкафы должны поставляться предприятиями-изготовителями полностью смонтированными, прошедшими ревизию, регулировку и испытания в соответствии с требованиями ПУЭ, государственных стандартов и технических условий предприятий-изготовителей.
При установке в проектное положение распределительные щиты, станции управления, щиты защиты и автоматики, а также пульты управления должны быть выверены по отношению к основным осям помещений, в которых они устанавливаются. Панели должны быть выверены по уровню и отвесу. Крепления к закладным деталям должны выполняться сваркой или разъемными соединениями. Допускается установка панелей без крепления к полу, если это предусмотрено рабочими чертежами. Панели между собой должны быть скреплены болтами [2].
Щиты распределительные, управления, защиты, пульты управления.
Панели распределительных щитов серии Щ070 предназначены для приема и распределения электроэнергии трехфазного тока 380 В (рис. 7.1). Панели — одностороннего обслуживания, на пилястрах каркаса установлены измерительные приборы. На верхнем карнизе белыми пластмассовыми буквами и цифрами сделаны надписи и нумерация панелей.
Типы панелей: линейные, вводные, секционные, вводно-секционные, вводно-линейные; с аппаратурой АВР; с приводами и разъединителями; диспетчерского управления уличным освещением; торцевая.
Панели обеспечивают возможность как кабельного, так и шинного ввода. Степень защиты со стороны фасада — IP21, а сверху и сзади — IP00 (см § 1 2).
Панели имеют высоту 2200 и глубину 600 мм, за исключением панелей шкафного исполнения Ширина панелей 800 мм, за исключением вводных и секционных с автоматическими выключателями на 1500 и 2000 А, ширина которых 1000 мм, секционных с рубильниками шириной 300 мм и торцевой шириной 60 мм.
Рис 7 1 Панель линейная Щ070 1 01УЗ и Щ070-2 01УЗ
а — схема, б — конструкция, 1 — карниз съемный 2 — травер1_а с изоляторами съемная, 3 — рубильник с предохранителями на общей плите РПС-1 на 100 А 4 — трансформатор тока (ТК), 5 — рубильник с предохранителями на общей плите РПС 2 на 250 А 6 — амперметр, 7—рамка для надписей, PAl, РА2 — амперметры 100 5 А, РАЗ, РА4 — амперметры 300/5 A, Ql, Q2 — рубильники 100 А, Q3 Q4 — рубильники 250 A, FJ—F6 — предохранители 100 A F7—P12 — предохранители 250 А, 77, Т2 — трансформаторы тока 100/5 А, ТЗ, Т4 — то же 300/5 А
Панели щитов Щ070 изготовляются на заводах НПО «Электромонтаж» Минмонтажспецстроя.
С 1983 г. на предприятиях электропромышленности (завод Каспэлектроаппарат) начат выпуск распределительных устройств до 1 кВ типа ПАР-11, разработанных по типу распределительных щитов Щ070. В 1984 г. был освоен выпуск панелей ПАР-11 с 25 различными схемами На рис 7 2 для примера приведены схемы № 04 и 47
Монтаж распределительных щитов Разметкой определяют расположение щита в помещении согласно проекту и привязку места ею установки по отношению к частям здания.
Рис 7 2 Панель линейная ПАР 11
а — схема № 04 б — схема № 47; Q — рубильник Р27 630 А Т — трансформатор тока ТШ 20 0 б,
600/5А Г — предохранители ПН2, 600 A Q1 Q2 — р) Сильники Р70 630 A Q3 Q4 — автоматические выключателя А3736Ф 630 А Т1, Т2 — трансформаторы тока ГШ п0 0 5 600/5А РА, РА1 РА2 — амперметры
Эти работы согласно [2] выполняют в период производства основных строительных работ до выполнения чистых полов и окончательной отделки помещения При этом закладывают и закрепляют в полу основную раму — цоколь, на котором в дальнейшем будет закрепляться щит Рама обычно изготовляется из швеллерной стали Одновременно в стенах закрепляют скобы и кронштейны для крепления аппаратуры и изоляторов, а также выполняют прокладку заземляющих магистралей и отпаек После этого строительная организация производит окончательную отделку помещения, включая побелку, покраску и укладку чистых полов Дверные проемы должны иметь размеры, обеспечивающие доставку распределительного щита, собранного на заводе или в МЭЗ в 6 токи или секции по нескольку панелей Такие блоки щитов, собранные и предварительно отрегулированные в мастерских, устанавливают на цокольную раму после окончания строительных работ После выверки отдельных секций щита в вертикальной и горизонтальной плоскостях по отвесу и уровню щит окончательно закрепляют на цоколе на болтах или сваркой.
Прикреплять секции к фундаментной раме не рекомендуется до тех пор, пока все секции не будут собраны, выверены и скреплены между собой.
При транспортировке щитов на дальние расстояния каркас с шинами и аппаратурой упаковывают в ящики Измерительные приборы доставляют в ящиках отдельно от панелей Панели щита и ею части при отправке с завода или из мастерской маркируют. Этой маркировкой, а также рабочими чертежами щита руководствуются при сборке.
Измерительные приборы устанавливают на щите и подсоединяют после выполнения всех остальных сборочных работ.
Щиты управления, защиты, автоматики и измерений с панелями ЭПП предназначены для подстанций 110—35/6— 10 кВ с постоянным оперативным или переменным оперативным током 220 В. Панели имеют каркас сварной конструкции. Ширина панели 800, глубина 550, высота 2400 мм. Панели — открытого типа с вертикальным расположением зажимов на правой и левой боковинах.
Монтаж щитов и пультов управления выполняют аналогично монтажу распределительных щитов. Проверку внутренних соединений и сборку отдельных панелей в укрупненные блоки производят в МЭЗ в период подготовки строительной части помещения. Укрупненные блоки панелей щитов и пультов (без измерительных приборов и реле защиты) транспортируют на место установки и устанавливают на закладные элементы, установленные при сооружении строительной части.
Распределительные пункты (шкафы).
Для распределения электроэнергии в цехах промышленных предприятий применяют различного вида распределительные пункты.
Пункты распределительные серии ПРИ. Предприятия электропромышленности выпускают пункты серии ПР11 взамен серии распределительных пунктов ПР9000 (АлмаАтинский завод низковольтной аппаратуры и завод Бакэлектроавтомат). Они предназначены для распределения электроэнергии напряжением до 660 В переменного (50 и 60 Гц) и 220 В постоянного тока и для обеспечения защиты линий при перегрузках и коротких замыканиях. Пункты укомплектованы автоматическими выключателями серии АЕ20 в однополюсном и трехполюсном исполнениях с номинальным током 63 и 100 А. На вводах пунктов предусматривается автоматический выключатель серии А3700, А3790 и АЕ20 на токи 100—630 А. Шкафы должны устанавливаться в вертикальном положении с отклонением не более ±5°. По виду установки пункты имеют следующие исполнения (рис. 7.3): утопленное (для установки в нише); навесное (для установки на стенах, колоннах, конструкциях) и напольное (для установки на полу). Степень защиты оболочек: утопленных—IP21, навесного и напольного—IP21 и IP54 (см. § 1.2). Размеры шкафов (L X H X B) в зависимости от схемы и исполнения: утопленного — от 750Х800Х Х200 до 750X1200X250 мм; навесного — от 650X400X200 до 750X1200X250 мм; напольного — от 650X800X200 до 750X1500X250 мм.
В шкафах в зависимости от схемы устанавливаются от 3 до 30 линейных однополюсных автоматических выключателей и от 1 до 12 — трехполюсных.
Рис. 7.3 Распределительный пункт серии ПР11 напольного исполнения
Управление вводными выключателями шкафов навесного и напольного исполнений производится ручным механическим приводом, рукоятка которого установлена на лицевой стороне шкафа. Рукоятка имеет замок, запираемый в отключенном положении. Управление выключателями отходящих линий может производиться только при открытой двери шкафа. Конструкция шкафов обеспечивает возможность ввода питающих и отходящих линий кабелем с резиновой и пластмассовой изоляцией и проводами в трубах как сверху, так и снизу шкафа через съемные крышки. Зажимы линейных выключателей обеспечивают втычное присоединение медных и алюминиевых проводников сечением 6—25 мм2 (для АЕ2040) и 10—50 мм2 (для АЕ2050). Вводные зажимы пунктов также рассчитаны на втычное присоединение проводников.
Пункты распределительные серии ПР22, ПР22Д, ПР24, ПР24Д, ПР24Н и ПР24Г серийно изготовляются Алма-Атинским и Дивногорским заводами низковольтной аппаратуры. Номинальные токи вводных автоматических выключателей серии А3700 — 400 и 630 А, линейных выключателей серии АЕ2000 — 63 А и серии А3700 — 80, 160 и 250 А. Количество автоматических выключателей на отходящих линиях— 4, 6, 8, 12 в зависимости от схемы.
Пункты изготовляются навесного и напольного исполнений. Условия управления вводным и линейным выключателями те же, что и пунктов ПР11Д Ввод и вывод питающих и отходящих линий возможен как проводами в трубах, так и кабелем с резиновой, пластмассовой или бумажной изоляцией.
Присоединение проводников вводных и отходящих линий — втычное. На внутренней и наружной сторонах шкафа предусматриваются винты для заземления корпуса с диаметром резьбы не менее М8.
Габариты шкафов в зависимости от схемы: высота — от 1100 до 1700 мм, ширина— 1000 и 1100 мм, глубина — 300 и 350 мм.
Распределительные шкафы серии ПР8501 и ПР8701 на номинальные токи от 160 до 630 А, комплектуемые автоматическими выключателями серии ВА50 (см. § 7.2). Они являются новым исполнением РУ, предназначены для распределения электроэнергии и защиты электроустановок при перегрузках и токах КЗ, для нечастых оперативных включений и отключений электрических цепей и пуска асинхронных двигателей.
Шкафы имеют исполнения по номинальному току — 160, 250, 400 и 630 А, по степени защиты оболочки — IP21 и IP54 (см. § 1.2), по способу установки — напольное, навесное и утопленное. Шкафы серии ПР8501 предназначены для эксплуатации в сетях напряжением до 660 В переменного тока, 50 и 60 Гц, серии ПР8701 —в сетях напряжением до 220 В постоянного тока. Шкафы могут иметь на вводе автоматические выключатели серии ВА51, ВА55 и ВА56. В качестве линейных выключателей в шкафах устанавливаются автоматические выключатели однополюсные ВА51-29 и трехполюсные ВА51-31 и ВА51-35. Широкий диапазон номинальных токов расцепителей автоматических выключателей позволяет осуществить защиту электрических цепей и установок различного назначения.
Эти распределительные шкафы серии ПР8501 и ПР8701, укомплектованные автоматическими выключателями третьего поколения серии ВА50, постепенно будут заменять распределительные пункты серий ПР11 и ПР20, укомплектованные автоматическими выключателями второго поколения — АЕ2000 и А3700.
Распределительные силовые шкафы серии ШРС изготовляются заводами НПО «Электромонтаж» Минмонтажспецстроя для цеховых сетей напряжением 380 В трехфазного тока 50 Гц. На отходящих линиях предусмотрены предохранители ПН2 и НПН2. Номинальный ток шкафов со степенью защиты IP22: 250 и 400 А. Число отходящих линий в зависимости от схемы — от 5 до 8. Габариты: при номинальном токе 250 А — высота 1600, ширина — 500, глубина — 380 мм; при 400 А — соответственно 1600Х Х700Х580 мм. Исполнение — напольное.
Силовые распределительные шкафы с автоматическим выключателем «Электрон» типа ШЭ (рис. 7.4) предназначены для работы в сетях постоянного тока до 440 В и переменного тока до 660 В, для защиты цепей от перегрузок и КЗ, а также для нечастых включений и отключений при номинальных режимах.
Рис. 7.4. Силовой распределительный шкаф с автоматическим выключателем «Электрон» типа ШЭ06В
Шкафы выпускают с выдвижными автоматическими выключателями Э06В на 1000 А с реле максимальной токовой защиты на 250, 400, 630, 800 и 1000 А и Э16В на 1600 А с реле максимальной токовой защиты на 630, 1000, 1250 и 1600 А. Шкафы с выключателями Э06В могут иметь ручной или электромеханический привод включения, а с выключателями Э16В — электромеханический привод.
Шкафы ШЭ06В имеют окна со съемными пластинами. Для ввода труб электропроводки или кабелей на монтаже в съемных пластинах просверливают отверстия соответствующего диаметра. Шкафы ШЭ16В рассчитаны только на
подвод шинопровода ШМА. Все типы шкафов допускают ввод и вывод цепей сверху, ввод и вывод снизу или ввод снизу и вывод сверху (и наоборот). Шкафы ШЭ16В для ввода проводников имеют шинный отсек.
Силовые релейные шкафы ШС и ШР предназначены для работы в сетях постоянного тока до 500 В и трехфазного тока до 660 В. В них смонтирована аппаратура управления, защиты и сигнализации электрических цепей собственных нужд электростанций, подстанций и других электроустановок.
Шкафы серии ШС — силовые, ШР—релейные. Шкафы имеют металлический корпус из листового материала, выпускаются четырех габаритов: ШС1, ШР1 — размерами 600X500X350 мм и ШС2, ШР2 — 1000X600X350 мм навесной конструкции, ШСЗ, ШРЗ— 1400X800X600 мм и ШС4, ШР4 — 2000X900X600 мм напольной конструкции.
В шкафах навесной конструкции в нижней части корпуса сделано овальное отверстие с крышкой для подвода проводов или кабелей. Подвод кабелей к шкафам напольной конструкции выполняют из кабельного канала или приямка.
Монтаж распределительных пунктов и шкафов. Расположение пункта, шкафа в помещении и способ его установки и крепления определяют в соответствии с рабочим чертежом. Закладные крепежные элементы для установки или навески пункта или шкафа необходимо установить в период выполнения основных строительных работ до выполнения чистых полов и отделочных работ. После окончания строительных работ, включая отделочные, пункты и шкафы устанавливают и закрепляют в соответствии с рабочим чертежом, выверяя по уровню и отвесу, при этом отклонение от вертикали не должно превышать ±5°. После этого производят подсоединение внешних сетей (проводов, кабелей и заземляющих проводников).
Силовые ящики являются простейшими РУ до 1 кВ.
Ящик силовой ЯПП-15 УЗ предназначен для включения, отключения и защиты цепей трехфазного тока 380 В, в том числе трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Ящик состоит из металлического штампованного корпуса, в котором установлены трехполюсный пускатель ПНВ-30 на 12,5 А и три предохранителя Е27 с плавкой вставкой на 16 А.
Монтаж ящика. Ввод и вывод проводов не более 6 мм2 выполняют через изоляционные втулки внутренним диаметром 16 мм, устанавливаемые в отверстия в верхней и нижней стенках корпуса. Ящик рассчитан на подсоединение проводов без наконечников (под кольцо). Корпус ящика заземляют путем подсоединения проводника заземления к болту на правой боковой стенке корпуса. К этому же болту подсоединяют нулевые провода питающей и отходящей линий. Ящик устанавливают по отвесу в вертикальном положении и крепят тремя болтами, для которых в задней стенке корпуса имеются три отверстия диаметром 6 мм. Дверца ящика нормально должна быть закрыта. Ее открывают при необходимости замены перегоревшей плавкой вставки.
Ящик силовой ЯРП-20УЗ имеет то же назначение, что и ЯПП-15УЗ. В металлическом штампованном корпусе установлены трехполюсный рубильник с боковой рукояткой на 20 А и три предохранителя Е27 с плавкой вставкой на 20 А. Дверца сблокирована с рубильником так, что его- включение и отключение возможны только при закрытой дверце.
Монтаж ящика. Установку ящика и подсоединение проводов выполняют аналогично установке ЯПП-15УЗ.
Ящик силовой ЯБПВУ-1МУЗ, ЯБ1-2УЗ и ЯБПВУ-4УЗ. Предназначен для защиты цепей и отдельных электроприемников, а также для нечастого включения и отключения трехфазных электрических цепей. Ящик состоит из металлического штампованного корпуса со встроенным в него блоком предохранитель—выключатель с предохранителями ПН-2 на 100, 200, 250, 315 и 400 А. Дверца ящика сблокирована с приводом выключателя и может быть открыта только при выключенном блоке. Включить блок можно только при закрытой и запертой дверце.
Монтаж ящиков. Ящик устанавливают по отвесу в вертикальном положении. Крепление предусмотрено четырьмя болтами диаметром 6 мм для ящиков на 100 А и диаметром 8 мм для ящиков на 200 и 315 А. Крепежные отверстия предусмотрены в задней стенке корпуса. Для ввода и присоединения проводов питающей и отходящих цепей снимают верхнюю и нижнюю крышки корпуса и пробивают в них отверстия по диаметру вводимых труб или сальников. Трубы электропроводки крепят к корпусу ящика с помощью царапающих заземляющих гаек. Затяжку гаек производят постепенно во избежание перекоса крышек корпуса. При вводе и выводе проводов снизу провода от верхних зажимов пропускают внутри корпуса под блоком. При выводе и вводе сверху соответственно провода от нижних зажимов пропускают под блоком наверх.
Перед присоединением ящика необходимо снять защитные щитки, закрывающие контрольные контактные зажимы и стойки блока. После присоединения проводов необходимо установить на место защитные щитки, закрывающие контактные зажимы и стойки блока от возможного прикосновения к ним, так как они находятся под напряжением при отключенном блоке.
Для замены перегоревшего патрона предохранителя приподнимают патрон, освобождают его верхнюю лапку из паза верхнего держателя и, опустив патрон вниз, вынимают его из ящика. При установке патрона вставляют его лапку в нижний держатель, поднимают патрон вверх так, чтобы верхняя его лапка отжала пружину, и вставляют эту лапку в паз верхнего держателя.
Сборки (щиты) станций управления (магнитных станций) применяют для автоматического или дистанционного полуавтоматического управления двигателями привода различных механизмов. Станции управления изготовляют на заводах по стандартным схемам, а также по специальным заказам по индивидуальным схемам.
В связи с тем, что существует большое разнообразие технологических процессов, требующих обеспечения соответствующего режима работы электродвигателя привода, выпускается широкая номенклатура нормализованных станций и блоков управления серий БУ, ПУ, ТСУ, КТСУ и др.
Об этих устройствах, известных под общим названием «низковольтные комплектные устройства управления электроприводами» (НКУ), будет сказано ниже.
Станции и блоки управления поставляются собранными на реечных каркасах. Аппараты с изоляционными пластмассовыми корпусами и плитами заводы монтируют на металлических рейках, аппараты с корпусами, находящимися под напряжением, — на изоляционных рейках. Заводы электропромышленности поставляют щиты и сборки станций и блоков управления в сборе секциями длиной до 4 м. Щиты и сборки серии МН поставляются в открытом исполнении для установки в специальных помещениях (помещениях станций управления) или в закрытых шкафах для установки непосредственно в цеху.
Широко применяется открытая установка в цехах щитов станций управления в виде закрытых шкафов с набором стандартных блоков управления выдвижного типа. Такие блоки представляют собой большое удобство в эксплуатации, так как они взаимозаменяемы; в случае выхода из строя блок выдвигают из отсека блочного щита и заменяют резервным, имеющим аналогичную схему.
В тех случаях, когда открытая установка в цехах щитов станций управления не может быть принята, применяется установка станций управления, а также постов управления механизмами технологических процессов (например, управления механизмами главного привода и вспомогательных механизмов прокатного стана) в так называемых объемных постах управления (ОПУ) и в электромонтажных комплектах (ЭМК).
Монтаж станций управления.
Щиты и сборки станций управления открытого типа доставляют на место установки после готовности строительной части и устанавливают на закладные основания аналогично описанному выше монтажу распределительных щитов. Закрытые щиты станций управления шкафного типа устанавливают в цеху на подготовленные основания аналогично распределительным пунктам и шкафам. После установки производят подсоединение щитов к питающей сети и к электродвигателям. Монтаж в цеху станций управления и оборудования постов управления, смонтированных в ЭМК и ОПУ, сводится к установке их на подготовленные основания и подсоединению проводов и кабелей внешних сетей.
