Монтаж электрощитов и пультов управления устройств автоматизации

Конструкция, монтаж щитов и пультов систем автоматизации

ОСТ 36.13-90 Щиты и пульты систем автоматизации технологических процессов. Общие технические условия.

Щит - Комплектное устройство состоит из одной или нескольких панелей с установленной на них аппаратурой, электрическими и трубными проводками, подготовленных к подключению внешних цепей и приборов которые смонтированы на объекте.

По назначению щиты подразделяют на: местные и центральные.

Местные щиты предназначены для измерения и регулирования одного или нескольких параметрами. Такие щиты устанавливают вблизи от места измерения, например: контроль температуры с помощью манометрических термометров.

Центральные щиты предназначаются для установки приборов контроля и аппаратуры управления группой агрегатов, одним или несколькими цехами. Центральные щиты располагают в отдельных помещениях, и они могут, удалены от мест контроля и управления на расстояние несколько сот метров.

По конструкции щиты подразделяют на две основные группы: шкафные закрытого типа и панельные.

Шкафной щит с расположенной в ней аппаратурой, электрической и трубной проводками, предназначены для защиты приборов от возможных повреждений. Выпускают шкафные щиты с правой или левой дверью, с задней дверью, открытые с двух сторон и предназначены в основном для установки местных приборов.

Панельные щиты устанавливают в отдельных помещениях (операторские диспетчерские). Каркас панельных щитов может быть одиночным или блочным. Конструктивно панельные щиты выполнены в виде панелей с каркасом. Одиночный щит рассчитан на установку одной панели, блочный представляет собой несущую конструкцию, на которой могут быть установлены две и более панели, а также панелей линейных схем технологического процесса. Высота щитов, как правило, 2200 мм, ширина панелей в зависимости от монтируемых в ней приборов может быть 600, 800, 1000 и 1200 мм.

По месту установки щиты бывают внутренней установки (не утепленные) и наружные - утепленные, обогреваемые.

Щиты внутренней установки устанавливаются в отапливаемых помещениях.

Щиты наружной установки устанавливаются в не отапливаемых помещениях или же на улице при температуре до - 50°С. Щит наружной установки представляет собой металлический шкаф на ножках с внутренней тепловой изоляцией из пенопласта, также в шкафу устанавливается змеевик, которому подводится теплоноситель (горячая вода или пар).

Пультом называется корпус, имеющий форму стола, с наклонной плоскостью. Пульты выполняют приставками к щитам или отдельно стоящие. На пультах устанавливают кнопки управления, контактные ключи, арматуру сигнальных ламп.

До начала монтажа щитов и пультов помещение должно быть полностью отстроено и принято под монтаж. В этих помещениях должны быть установлены все закладные и опорные конструкции заделываемые в пол или в стену, выполненные все каналы в полу, а также проемы в стенах для ввода электрических и пневматических линий. Панельные и шкафные, а также приставные или отдельно стоящие пульты в зависимости от места расположения могут быть установлены на бетонном основание, на двойном полу, металлической поверхности, а также над каналом на бетонном основании. Порядок монтажа панелей в много панельных щитах может быть разным: от одного конца к другому, от середины до конца. Устанавливают щиты строго по отвесу, контрольно измерительные приборы и регуляторы согласно прилагаемой спецификации. Ниже указанных приборов указывается наименование контроля и регулирования технологического параметра. Если на чертеже не указанны наименование технологических параметров, то наименование указано на самом приборе.

Монтаж электрощитов и пультов управления устройств автоматизации

По назначению электрощиты и пульты управления могут быть: · оперативные, с которых ведется управление и контроль технологического процесса; · неоперативные, предназначенные только для установки аппаратов, приборов и устройств, не используемых непосредственно для управления и наблюдения за технологическим процессом; · комбинированные, которые могут выполнять как оперативные, так и неоперативные функции. По конструктивному исполнению электрощиты могут быть: · наружной или внутренней установки; · напольные и навесные; · металлические и пластмассовые; · шкафные одно-, двух- и многосекционные; · с передней, задней и двухсторонними дверьми. Для современных систем автоматизации, учитывая применение микроконтроллеров, вся аппаратура управления может быть размещена в навесных односторонних малогабаритных шкафах, а неоперативная аппаратура - в пластмассовых модульных щитках. Для монтажа щитов и пультов управления необходимо иметь монтажную схему, эскизный чертеж общего вида с перечнем всех элементов, включая монтажные аксессуары. При компоновке средств автоматизации на щитах и пультах необходимо учитывать: · назначение и количество приборов и устройств; · удобство монтажа и эксплуатации; · эстетические аспекты внешнего вида; · безопасность обслуживания. Практически все современные аппараты и устройства предназначены для установки на DIN-рейку, которая крепиться на заднюю стенку шкафа, специальную монтажную панель или за стойки на боковых стенках шкафа. Такое крепление достаточно надежное и позволяет быстро и легко произвести установку или демонтаж аппарата. Рис. 1. DIN-рейка и установка на ней электрического аппарата: а - монтаж; 6 - демонтаж Конфигурация и размеры DIN-реек приведены в стандарте IEC 60947-7-2 (Обозначение IEC 60947-7-2:2002 Наименование: Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 7-2. Оборудование вспомогательное. Клеммные колодки с защитным проводом для медных проводников). Обычно в шкафу на DIN-рейки устанавливают также соединительные клеммы, объединенные по типоразмерам в зависимости от сечения подключаемых проводов. Они предназначены как для подключения внешних проводов, так и для соединения аппаратов, расположенных на разных панелях шкафа (например, на двери). Номенклатура выпускаемых клеммных соединений очень обширна как по конструктивному исполнению (винтовые, пружинные, для быстрого монтажа, одно- и многоярусные и т. д.), так и по электрическим параметрам (зажимное сечение от 0,14 до 240 мм2, ток до 400 А и напряжение до 1000 В). На рис. 2 приведены наиболее распространенные клеммы, крепящиеся на любую конфигурацию DIN-рейки: винтовые (а), пружинные (б), для быстрого монтажа (в) и винтовые для заземления, окрашенные в желто-зеленый цвет (г), которые используются для подключения защитных нулевых проводников РЕ. Если в проекте не предусмотрены отдельные пульты управления, то на фронтальных панелях или передних дверях шкафов управления компонуются: · измерительные и регулирующие приборы; · светосигнальная аппаратура; · аппаратура оперативного назначения (кнопки, переключатели и т. п.); · мнемосхемы. Перечисленные аппараты компонуются функциональными группами обычно в порядке хода технологического процесса. Рис. 2. Типы клеммных соединений: а - винтовые; б - пружинные; в - для быстрого соединения; г - винтовые для заземления Для шкафов управления напольного исполнения рекомендуемая высота установки управляющей аппаратуры составляет (в мм от пола до нижнего края прибора): · показывающие приборы и сигнальная аппаратура: 950 - 1800; · самопишущие и регистрирующие приборы: 110 - 1700; · оперативная аппаратура управления: 800 - 1600; · мнемосхемы: 1000-1900. Предпочтение отдается нижней границе. Этих же значений необходимо придерживаться при монтаже навесных шкафов управления непосредственно на объекте. Соединения аппаратов и приборов между собой производится в соответствии со схемой соединений. Согласно СНиП 3.05.07-85 присоединение однопроволочных медных жил проводов и кабелей сечением 0,5 и 0,75 мм2 и многопроволочных медных жил сечением 0,35, 0,5 и 0,75 мм2 к приборам и аппаратам, сборкам зажимов должно, как правило, выполняться пайкой, если конструкция их выводов позволяет это осуществить. Если медные жилы указанных сечений крепятся к аппаратам, имеющим выводы для подсоединения под винт или болт, то жилы этих проводов и кабелей должны оконцовываться наконечником. На рис. 3 показаны различные виды кабельных наконечников, выбираемые в зависимости от конструкции вывода подсоединяемого аппарата, и инструмент для обжимки наконечников. Рис. 3. Конструкции кабельных наконечников и инструмент для их обжимки: а - кольцевые; б - вилочные: в - для быстрого соединения; г — силовые; д - трубчатые; е - инструмент для обжимки Однопроволочные медные жилы проводов и кабелей сечением 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 мм2 могут присоединяться непосредственно под винт или болт, а многожильные провода таких же или больших сечений — с помощью наконечников. Каждый конец провода или жилы кабеля на месте присоединения к аппарату или устройству должен быть пронумерован номером электрической цепи в соответствии с монтажной схемой. Самым простым методом маркировки является нанесение номера маркером (специальным фломастером) на отрезок ПВХ-трубки, которая надевается на конец провода перед его присоединением к аппарату. Более прогрессивным методом является использование держателя, который защелкивается на подключенном проводе и в который вставляется шильдик с нанесенным обозначением электрической цепи (рис. 4, а). На этом же рисунке (рис. 4, б) показаны маркировочные кольца, позволяющие произвести стандартную или индивидуальную маркировку клемм в ряду. Рис. 4. Современные способы маркировки электрических цепей при монтаже: а - с помощью защелкиваемого держателя; б - с помощью маркировочных колец Раньше соединительные провода группировались в жгуты с помощью суровых ниток и других ленточных изоляционных материалов. Такая технология была очень трудоемкой, неэстетичной и вызывала неудобства при наладке и ремонте (чтобы заменить провод, необходимо было разделать весь жгут). Перечисленные недостатки полностью исключаются при использовании перфорированных коробов (рис. 5, а), устанавливаемых по периметру монтажной плоскости и между рядами приборов. В этом случае монтаж производится без выкладки проводов, а после его завершения короба закрываются крышками, что делает вид внутри шкафа более эстетичным. Для объединения проводов межпанельного гибкого соединения (например, между внутренней панелью шкафа и аппаратурой на двери) используется спиральная трубка (рис. 5, б). Рис. 5. Монтажные аксессуары, используемые при монтаже шкафов и пультов: а перфорированный короб; б — спиральная трубка; в — уплотнитель; г - кабельный наконечник В зависимости от места установки и соответствующей ему степени защиты (IP) шкафы и щиты автоматики должны быть укомплектованы вводными устройствами соответствующих типов. Так, для обычных помещений достаточна установка на выводной стороне шкафа резинового уплотнителя (рис. 5, в), в котором вырезается отверстие под подводимую трубу с минусовым допуском. Для более тяжелых условий работы применяются специальные кабельные наконечники (рис. 5, г). Этим же условиям должна соответствовать и вся конструкция шкафа по степени защиты IP. На рис. 6 показаны общие виды щитов управления системой вентиляции и кондиционирования воздуха (со снятыми дверьми). Рис. 6. Общий вид щитов управления системой вентиляции и кондиционирования воздуха Щиты и пульты устанавливаются на объекте после окончания всех строительных и основных отделочных работ, сооружения кабельных каналов, проемов для ввода кабелей и труб, фундаментов и закладных металлоконструкций.     Условия установки щитов и пультов определяются проектами, однако существует ряд общих требований, которые предусмотрены в СНиП 3.05.07-85: · полногабаритные шкафные и панельные щиты устанавливаются только на опорных стальных рамах или на бетонном (кирпичном) основании; · малогабаритные шкафные щиты и модульные щитки монтируются обычно на колоннах, стенах, в проемах и других строительных конструкциях (навесной монтаж) или на полу настойках; крепление осуществляется при помощи болтов, отверстия под которые расположены на задней стенке шкафа; · пространственное положение щитов и шкафов должно быть строго вертикальным и горизонтальным; · при наличии вибраций в месте установки щитов и пультов должны применяться специальные амортизирующие устройства; · полы в помещении, где расположены щиты и пульты не должны быть электропроводными; · вводы электрических проводок в щиты и пульты осуществляются, как правило, снизу через резиновые уплотнения; · корпусы металлических щитов и пультов подлежат обязательному заземлению.   Групповой ввод проводов или кабелей, про­кладываемых в металлических коробах, осуществляется через люк, который вырезают в стенке щита при его изготовлении.