ТЕТРАДЬ-ШАБЛОН
(с методическими указаниями)
Для практических занятий
по дисциплине
«Судовые электрические сети и освещение »
для студентов направления 050702
«Электромеханика»
дневной формы обучения
Севастополь
УДК 621.313 (07)
М 545
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Судовые электрические сети и освещение» для студентов направления 050702 «Электромеханика» дневной формы обучения / Сост. Н.Н. Олейниченко. – Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2014. – 28 с.
Цель методических указаний: оказать помощь студентам при подготовке и проведении практических занятий по дисциплине «Судовые электрические сети и освещение».
В тетради приведены базовые тезисы содержания занятий, примеры и задания для закрепления полученных навыков.
Методические указания для тетради-шаблона рассмотрены и утверждены на заседании кафедры судовых и промышленных электромеханических систем,
протокол № от 13 декабря 2013 г.
Допущено учебно – методическим центром СевНТУ в качестве методических указаний.
Рецензент:
В.Н. Мартынов, канд. техн. наук, доцент кафедры СПЭМС
Ответственный за выпуск:
А.М. Олейников, доктор техн. наук, проф., зав. кафедрой СПЭМС
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 4
1. Практическое занятие № 1
Типы и виды электрических схем. Условные обозначения в
принципиальных электрических схемах 4
2. Практическое занятие № 2
Основные правила чтения электрических схем и сопутствующей
документации 7
3. Практическое занятие № 3
Расчет и выбор предохранителей и автоматических выключателей 13
4. Практическое занятие № 4
Расчет токов нагрузки кабельной трассы и выбор кабеля 17
5. Практическое занятие № 5
Расчет элементов основного судового освещения 20
6. Практическое занятие № 6
Расчет элементов аварийного освещения 22
7. Практическое занятие №7
Расчет элементов сети малого аварийного освещения 38
Библиографический список 27
ВВЕДЕНИЕ
Курс практических занятий по дисциплине «Судовые электрические сети и освещение» согласно учебному плану состоит из семи основных тем, охватывающих основные разделы изучаемой дисциплины. План практического занятия включает цель занятия, основные теоретические сведения, пример выполнения расчета (или пример чтения схемы), задачи для решения на занятии и самостоятельной работы. В процессе подготовки к выполнению студент должен ознакомиться с основными теоретическими положениями, формулами и схемами. Для выполнения практических заданий необходимо пользоваться справочной литературой, что способствует закреплению навыков пользования специальной литературой, а также развитию умений самостоятельно принимать решения относительно выбора элементов электрических схем.
1. Практическое занятие № 1
«ТИПЫИ ВИДЫЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
В ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМАХ.»
Цель занятия: дать студентам понятие о типах и видах схем и правилах изображения условных обозначений в принципиальных электрических схемах, привить и закрепить начальные навыки построения и чтения принципиальных электрических схем.
Предварительные замечания
При подготовке к занятию рекомендуется использовать литературу [1–3] и лекционный материал.
Содержание занятия
Вид схемы указывает на то, какие элементы и связи рассматриваются в ней, т.е. в конечном итоге какой вид физических процессов из числа происходящих в изделии она отражает. Тип схемы говорит о ее назначении.
Схемой называется конструкторский документ, предназначенный для изготовления, монтажа, эксплуатации изделия, на котором условными обозначениями показаны составные части изделия или установки, а также соединения или связи между ними.
Действующими государственными стандартами установлены следующие виды схем (каждой из них соответствует буквенный шифр, указанный в скобках): электрические (Э), гидравлические (Г), пневматические (П), кинематические (К), комбинированные (С).
Государственными стандартами установлены девять типов схем: структурные (1), функциональные (2), принципиальные (3), соединений (4), подключений (5), общие (6), расположения (7), прочие (8), совмещенные (0).
Чтобы прочесть ту или иную схему и правильно ее использовать (например, при монтаже, настройке, эксплуатации) приходится прибегать к помощи других конструкторских документов: спецификациям, сборочным чертежам (СБ), техническим условиям (ТУ), техническим описаниям (ТО), формулярам (ФО), паспортам (ПС). Буквы в скобках представляют шифр, присвоенный стандартами ЕСКД документу данного вида.
Условные графические обозначения рассмотрены в [3].
Принципиальные электрические схемы питания для питающей и распределительной сетей выполняют, как правило, отдельно, но если схема распределительной сети состоит из небольшого числа групп питания, то она может быть совмещена на одном чертеже со схемой питающей сети.
Аппаратура управления питающей и распределительной сетей обеспечивает включение и отключение электроприемников и участков сетей в нормальном режиме работы, надежное отсоединение электроприемников и участков сетей для ревизий и ремонтных работ, защиту от всех видов коротких замыканий (КЗ), а также от перегрузки (если она требуется).
Для чтения электрических схем полезно знать, что в питающей и распределительных сетях могут применяться следующие сочетания аппаратов управления и защиты:
· в питающих линиях – автоматический выключатель. Его устанавливают в местах присоединения к источнику питания, а также на вводах в щиты и сборки питания. Аппараты защиты могут не устанавливаться на вводах в щиты сборки питания, если аппараты защиты головного участка обеспечивают надежную защиту всей линии, а все присоединения распределительной сети имеют индивидуальную защиту;
· в цепях электродвигателей исполнительных механизмов - автоматический выключатель и магнитный пускатель или рубильник, предохранители и магнитный пускатель;
· в цепях приборов, средств автоматизации, трансформаторов, выпрямителей и т.п. – выключатель и предохранители или автоматический выключатель;
· в питающих цепях схем сигнализации - выключатель и предохранители или автоматический выключатель;
· в цепях стационарного освещении я – выключатель и предохранитель.
Следует иметь в виду, что:
- в цепях электроприемников, имеющих встроенные выключатели и предохранители, аппараты управления и защиты не устанавливаются;
- в цепях электроприемников, имеющих встроенный предохранитель, предусматривается только аппарат управления;
- в заземляющих проводниках всех видов установка аппаратов управления и защиты запрещается;
- в нулевых проводниках, в том числе и при использовании их в качестве заземляющих, аппараты управления могут устанавливаться только в том случае, если они отключают все фазные провода;
- в цепях понижающих трансформаторов при разветвленной вторичной сети аппараты управления и защиты устанавливается со стороны обмоток первичного и вторичного напряжений в каждом присоединении электроприемника, у которого отсутствует аппарат управления и защиты.
Схему питающей сети выполняют, как правило, в однолинейном изображении (рисунок 2.1). На схеме показывают аппараты управления и защиты, устанавливаемые как со стороны источника питания, так и со стороны щитов питания системы автоматизации, а также электрические линии связи между ними.
При однолинейном изображении схем необходимо знать, в каких цепях устанавливают аппараты управления и защиты: в питающих двухпроводных сетях переменного тока, трехфазных трехпроводных и четырехпроводных системах с изолированной нейтралью, в двухроводных сетях постоянного тока аппараты управления и защиты устанавливабт в нормально незаземленных фазных проводниках. Только во взрывоопасных помещениях класса В-1 в двухпроводных однофазных питающих сетях аппараты защиты от токов короткого замыкания устанавливают и в фазном и в нулевом проводах.
Пример 1.1. На рисунке 1.1 приведена схема питающей сети системы автоматизации, выполненная в однолинейном изображении. После общего ознакомления со схемой и прочтения всех поясняющих надписей можно установить следующее: от источника питания переменного тока напряжением 380/220 В получают питание пять щитов; схема имеет радиально – магистральную конфигурацию. Щиты №1 и 4 имеют радиальное питание, а щиты № 2, 3 и 5 – магистральное. Схема четырехпроводная, предохранители в нулевых проводах отсутствуют.
По надписям, помещенным около изображения аппаратов, можно установить следующее: вводный выключатель щита питания № 1 имеет позиционное обозначение SА, его тип ПВМ3-25, номинальное напряжение и ток – соответственно 380 В, 25 А. Предохранители типа ПТ имеют номинальные токи 10 А (числитель), плавкой вставки 6 А (знаменатель).
Рисунок 1.1 – Однолинейная схема питающей сети системы автоматизации
Схему распределительной сети (рисунок 1.2) выполняют в многолинейном изображении для каждого щита и сборки питания отдельно. На ней показывают аппараты управления (рубильники, выключатели, переключатели), аппараты защиты (автоматы, предохранители), преобразователи (выпрямители, трансформаторы и т.п.), лампы освещения, штепсельные розетки, схемы автоматического ввода резерва (АРВ) и линии электрической связи между аппаратами. У изображения аппаратов указывают буквенно - цифровые обозначения, у трансформаторов – высшее и низшее напряжения, у выпрямителей и стабилизаторов – род тока, высшее и низшее напряжения. Технические характеристики рубильников, выключателей, автоматов, предохранителей на схемах распределительных сетей не указывают, а приводят в перечне элементов электроаппаратуры.
В нижней части схемы распределительной сети обычно помещают таблицу, в которой перечисляют все электроприемники, питающиеся с данного щита, с указанием их позиций по спецификациям, потребляемой мощности, напряжения и места установки.
Задание 2.4. Рассмотрите схему распределительной сети (рисунок 1.2) щита питания № 1, который показан на схеме питающей сети на рисунке 1.1, и ответьте на вопросы: От какого источника осуществляется питание щита? Какова мощность, потребляемая щитом питания № 1 с учетом электроснабжения щитов питания № 2 и № 3? По каким схемам выполнена распределительная сеть?
Решение:
Для закрепления знаний рекомендуется выполнить задания, приведенные в [1,2].
2. Практическое занятие № 2
«ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ЧТЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ
И СОПУТСТВУЮЩЕЙ ДОКУМЕНТАЦИИ»
Цель занятия: дать понятия о шифре вида документа, о назначении и структуре кабельного журнала, о схемах затяжки кабелей; закрепить начальные навыки чтения принципиальных электрических схем.