Соколов Б. А., Соколова Н. Б., Монтаж электрических установок.
Изложены вопросы подготовки, организации и производства работ по монтажу различных электроустановок, электропроводок, кабельных и воздушных линий. Для широкого круга электротехников: инженеров, техников, мастеров, бригадиров и рабочих-электромонтажников.
КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК, ПОМЕЩЕНИЙ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
Электроустановками называется совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии.
Электроустановки по условиям электробезопасности разделяются на электроустановки до 1 кВ и электроустановки выше 1 кВ.
В отношении опасности поражения людей электрическим током различаются:
помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:
а) сырости или токопроводящей пыли;
б) токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.);
в) высокой температуры;
г) возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования — с другой;
особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность: особой сырости; химически активной или органической среды; одновременного наличия двух или более условий повышенной опасности;.
помещения без повышенной опасности — помещения, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную опасность и особую опасность.
В зависимости от характеристики помещений и электроустановок, которые в них располагаются, к выбору, исполнению и установке машин, аппаратов, приборов, а также к выбору и прокладке электрических проводов и кабелей в [3] предъявляются различные требования, выполнение которых обеспечивает надежность и безопасность обслуживания электроустановок.
Электрооборудование (Э) и электротехнические устройства (ЭУ) в отношении защиты персонала от прикосновения к токоведущим и движущимся частям и от попадания внутрь оборудования посторонних предметов, жидкости и пыли (ГОСТ 18311—80*) разделяют на следующие основные виды: влагостойкое, открытое, защищенное, водозащищенное, брызгозащищенное, каплезащищенное, пылезащищенное, закрытое, герметичное, взрывозащищенное.
В ГОСТ 14254—80 установлены характеристики степеней защиты персонала от соприкосновения с токоведущими или движущимися частями, находящимися внутри оболочки, а также степеней защиты встроенного в оболочку оборудования от попадания твердых посторонних тел и обозначения этих характеристик.
В этом же стандарте установлены характеристики степеней защиты электрооборудования, расположенного внутри оболочки, от проникновения воды и обозначения этих характеристик.
Полное условное обозначение степени защиты от прикосновения и воздействия воды наносится на оболочку электрооборудования или на табличку с паспортными данными и должно содержать;
а) условные буквы IP (International Protection), указывающие на международную систему обозначений;
б) условное цифровое обозначение степени защиты персонала от соприкосновения с токоведущими и движущимися частями оборудования и от попадания внутрь оболочки твердых посторонних тел;
в) условное цифровое обозначение степени защиты оборудования от проникновения внутрь оболочки воды.
Например, оболочка электрического оборудования, предохраняющая персонал от возможности соприкосновения пальцев с токоведущими или движущимися частями электрооборудования, предохраняющая оборудование от попадания твердых тел диаметром не менее 12,5 мм и от дождя, падающего на оболочку под углом не более 60° к вертикали, обозначается IP23.
Если для изделия нет необходимости в одном из видов защиты, допускается в условном обозначении проставлять знак «X» вместо обозначения того вида защиты, который в данном изделии не требуется или испытание которого не производится, например IPX3.
В ГОСТ 18311—80* для отдельных видов электрооборудования и электротехнических устройств названы следующие соответствующие степени защиты по ГОСТ 14254—80:
открытое — IP00;
защищенное — со всеми степенями защиты, кроме IP00; водозащищенное — IP55, IP65, IP56, 1Р66; брызгозащищенное — IP34, IP44, IP54; каплезащищенное — IP01, IP 11, IP21, IP31, IP41, IP51, IP 12, IP22, IP32, IP42, IP13, IP23, IP33, IP43;
пылезащищенное—IP50, IP51, IP54, IP55, IP65, IP66, IP67, IP68;
герметичное —IP60, IP65, IP66, IP67, IP68.
ПРОЕКТНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
На каждый объект строительства разрабатывают проектно-сметную документацию, в соответствии с которой выполняют строительные работы по возведению зданий и сооружений, монтажу технологического, санитарно-технического, электротехнического оборудования, автоматики, связи и др. [4].
Рабочие чертежи при строительстве промышленных предприятий состоят из комплектов архитектурно-строительных, санитарно-технических, электротехнических и технологических чертежей.
Комплект электротехнических рабочих чертежей содержит документацию, необходимую для монтажа внешних и внутренних электрических сетей, подстанций и других устройств электроснабжения, силового и осветительного электрооборудования.
Рабочие чертежи должны согласно [2] предусматривать осуществление монтажа электротехнических устройств на основе применения узлового и комплектно-блочного метода с установкой электрооборудования, поставляемого укрупненными узлами, не требующими при установке правки, резки, сверления или других подгоночных операций и регулировки. Поэтому при приемке рабочей документации к производству работ обязательно проверяется учет в ней требований индустриализации монтажа электротехнических устройств, а также механизации работ по прокладке кабелей, такелажу узлов и блоков электрооборудования и их установке.
Непрерывно возрастающие объемы проектных работ, усложнение инженерных решений, связанное со все более широким применением автоматизации технологических процессов и автоматизированных систем управления на основе микроэлектронной техники, требуют автоматизации самого процесса проектирования, т. е. разработки и внедрения системы автоматизированного проектирования промышленных электроустановок (САПР ПЭУ). В организациях Главэлектромонтажа (теперь НПО «Электромонтаж») Минмонтажспецстроя еще в 1980 г. были сданы в опытную эксплуатацию комплексы программ по семи подсистемам автоматизированного проектирования: электропривод, кабельные раскладки, комплектные низковольтные устройства, спецификации и сметы, линии электропередачи, силовое электрооборудование, телемеханизация. Уже на этом первом этапе внедрения САПР ПЭУ сроки проектирования сократились на 20—75%, а трудоемкость проектирования — на 25—55 %.
Институт Энергосетьпроект разработал систему автоматизации проектирования электрических сетей (САПР ЭСП), состоящую из трех подсистем: энергосистем (САПР ЭС), ВЛ (САПР ВЛ) и подстанций (САПР ПС).
Одним из сложных элементов САПР ПЭУ является автоматизированное проектирование принципиальных схем (ПС).
Электротехническое проектирование автоматизированного объекта состоит из таких этапов, как разработка ПС, формирование комплектных низковольтных устройств (НКУ), составление задания предприятию-изготовителю на комплектные устройства, разработка проектной документации по внешним соединениям. Комплект проектной документации на ПС при автоматизированном проектировании состоит из принципиальной схемы, пояснительной записки, чертежей фрагментов схем с перечнем элементов. Разделение ПС на фрагменты дает возможность унифицировать их и проектировать новые ПС методом компиляции из типовых и нетиповых фрагментов и полифрагментов (совокупности фрагментов). Каждый фрагмент выполняет определенную функцию в управлении технологическим процессом и имеет свое условное обозначение. Типовые фрагменты ПС закладываются в машинный справочник, и проектировщик, используя их условные обозначения, дает задание ЭВМ включить нужные фрагменты в формируемую ПС. Одновременно в ЭВМ вводится дополнительная информация в виде нетиповых фрагментов и цепей коррекции типовых фрагментов, а также информация о размещении в проектируемом помещении электроприводов, датчиков, постов управления и зон предполагаемого размещения щитов станций управления. Формирование ПС, вычерчивание их на графопостроителе, формирование НКУ и цеховых разводок ЭВМ выполняет автоматически. При этом проектная документация предприятию-изготовителю и электромонтажным организациям выдается на машинных носителях и может использоваться для обработки в автоматизированных системах управления, в том числе в системе АСУ-монтаж.
В общем случае процесс автоматизации составления заданий предприятию-изготовителю на изготовление НКУ состоит из трех этапов: системотехнического, схемотехнического и конструкторского. Системотехнический этап проектирования пока еще формализован не полностью, и на этом этапе (создания схемы) используются творческие возможности проектировщика. Наиболее трудоемкие этапы — схемотехнический и конструкторский, на долю которых приходится до 55 % времени, затрачиваемого на разработку проекта НКУ, — могут быть формализованы и представлены в виде математических моделей для программирования и использования ЭВМ.
Важнейшим условием дальнейшего совершенствования САПР ПЭУ является обеспечение того, чтобы выходные документы системы проектирования были полностью увязаны с автоматизированной системой разработки организационно-технологической электромонтажной документации — АСУ-монтаж.
При разработке проектной документации как традиционными, так и автоматизированными способами и при комплектовании проектных материалов должны учитываться требования организации и технологии электромонтажного производства.
Непосредственно на месте установки оборудования к прокладки электросетей в цехах, зданиях (в монтажной зоне) монтажные работы должны сводиться к установке крупных блоков электротехнических устройств, сборке их узлов и прокладке сетей.
В соответствии с этим рабочие чертежи комплектуют по их назначению: для заготовительных работ, т. е. для заказа блоков и узлов на предприятиях-изготовителях или на сборочно-комплектовочных предприятиях монтажных организаций и в мастерских электромонтажных заготовок (МЭЗ), и для монтажа электротехнических устройств в монтажной зоне.
В проектах предусматривается максимальное исключение дыропробивных работ на месте монтажа. Для этого проемы, ниши и отверстия указывают в рабочих архитектурно-строительных чертежах для выполнения их строительными организациями в процессе изготовления строительных конструкций и возведения зданий. В рабочих чертежах должно быть учтено, что железобетонные, гипсобетонные, керамзитобетонные панели перекрытия, внутренние стеновые панели и перегородки, железобетонные колонны и ригели заводского изготовления должны иметь каналы (трубы) для прокладки проводов, ниши, гнезда с закладными деталями для установки штепсельных розеток, выключателей, звонков и звонковых кнопок.
Трассы прокладки электрических сетей и места установки электрооборудования увязывают с трассами прокладки других технологических и инженерных сетей и с установкой другого оборудования.
В составе рабочих чертежей приводятся спецификации на оборудование, конструкции и материалы и ведомости укрупненных комплектных устройств, блоков и узлов, подлежащих изготовлению вне монтажной зоны (в МЭЗ). Для монтажа внешних (внецеховых) кабельных и воздушных линий разрабатывают планы их прокладки (трассы) с привязкой к координатным сеткам, зданиям и сооружениям, с указанием мест пересечения с другими подземными коммуникациями, типов опор и кабельных сооружений. Опоры ВЛ, их фундаменты, пересечения кабельных линий, кабельные сооружения, как правило, выполняют по типовым чертежам.
Для подстанций, машинных залов и РУ разрабатывают: планы и разрезы с указанием размещения узлов и блоков электрооборудования, прокладки сетей заземления, принципиальные и монтажные схемы главных и вторичных цепей, чертежи прокладки силовых кабелей, кабелей вторичных цепей и кабельные журналы для них.
Для монтажа силового электрооборудования разрабатывают поэтажные планы зданий и цехов с указанием и координацией на них трасс прокладки питающих и распределительных силовых сетей и размещения шинопроводов, силовых питающих пунктов и шкафов, электроприемников и пускорегулирующих аппаратов. Для монтажа электрического освещения выполняют поэтажные планы зданий и цехов с указанием и координацией на них питающих и групповых сетей освещения, светильников, пунктов и щитков.
Разрабатывают принципиальные и расчетные схемы силового и осветительного оборудования. При необходимости разрабатывают чертежи разрезов и узлов силовых и осветительных сетей и оборудования, а также чертежи нетиповых конструкций и узлов.
При открытой прокладке больших потоков труб для электропроводок и при скрытой их прокладке в производственных помещениях со сложными коммуникациями (например, в основных цехах предприятий черной и цветной металлургии) выполняют план разводки труб с маркировкой, привязкой и отметкой выходов труб и их заложения по трассе в характерных точках; характерные разрезы по трассе; общий кабельный и трубный журналы и трубозаготовительную ведомость.
Проектную документацию заказчик или генподрядчик передает электромонтажной организации в сроки, обеспечивающие заблаговременную подготовку к монтажу, заказ и изготовление блоков и узлов электроустановок на предприятиях-изготовителях и на сборочно-комплектовочных предприятиях и базах монтажных организаций. На рабочих чертежах, передаваемых монтажной организации, ставят штамп или надпись: «Разрешен к производству» за подписью ответственного представителя заказчика. Типовые проекты проектная организация привязывает к конкретным условиям данного строительства, и на них также ставят штамп или делают надпись, разрешающую их применение.
Заказчик передает монтажной организации также поступающие от предприятия-изготовителя с оборудованием установочные и сборочные чертежи, схемы и инструкций по монтажу. Техническую документацию на иностранном языке передают монтажной и наладочной организациям с переводом на русский язык.
УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
На схемах электроустановок и чертежах планов в проектах электрооборудования промышленных предприятий, зданий и сооружений электрические машины, аппараты, светильники, щитки, выключатели, штепсельные розетки,
электрические проводки обозначают условными знаками [5].
На чертежах планов рядом с условным графическим обозначением силового оборудования обычно указывают дробью номер оборудования по плану (в числителе) и его мощность (в знаменателе). У светильников дробью указывают мощность и высоту установки в метрах. Другие данные и характеристики оборудования указывают в экспликациях к плану или в расчетных схемах. Возле линий, проложенных кабелем или проводом, указывают марку и сечение кабеля или провода и условно обозначают способ прокладки, например: Т — в металлической трубе; И — на изоляторах; Р — на роликах; К — на клицах; Тс — на тросе; Мр — в металлическом рукаве; Л — на лотке.
