Cómo hacer y ejecutar un pequeño proyecto de instalación eléctrica usted mismo

En el proceso de operar instalaciones eléctricas o mejorar el funcionamiento de los equipos, a veces es necesario realizar de forma independiente pequeños trabajos de instalación y puesta en marcha sin la participación de organizaciones especializadas que realizan proyectos de estas instalaciones eléctricas por encargo con su posterior instalación.

Antes de comenzar estos trabajos, es necesario establecer su conveniencia, luego formular claramente la tarea, recopilar datos iniciales, determinar el alcance de los equipos, dispositivos, cables y productos de cableado, materiales de instalación, etc., pensar en lugares para instalar dispositivos eléctricos, conectarlos a la red eléctrica y modos de operación de emergencia, temas de seguridad eléctrica, costo de obra.

El diseño es un proceso creativo y no se puede regular estrictamente, pero es necesario tener en cuenta una serie de restricciones y pautas proporcionadas en diversas literaturas normativas y de referencia y las condiciones locales para la implementación del proyecto.Se trata de una serie de documentos que son básicos y condicionan todo el proceso de diseño, instalación y operación de equipos eléctricos: Reglamento de Instalación Eléctrica (PUE), Normas y reglas de construcción (SNiP), Reglas de operación técnica (PTE), Reglas de seguridad (PTB).

El diseño en sí consta de varias etapas obligatorias. El primero es definir y preparar la asignación. La formulación del problema es realizada por trabajadores de servicios relacionados: mecánicos, tecnólogos, etc. Si se trata de la mejora de la propia instalación eléctrica, entonces el planteamiento del problema lo realizan los electricistas. La tarea se redacta después de una cuidadosa consideración de la situación.

Cuanto más cuidadosamente pensada la tarea, más exitoso será el diseño y la instalación posteriores. La asignación debe reflejar la situación existente, la situación y también preparar bocetos detallados, por ejemplo, instalaciones, edificios. La tarea establece una tarea específica que refleja una necesidad real: aumentar la productividad y la seguridad laboral, ahorrar energía eléctrica, agua, combustible, etc., mejorar la calidad del control de nivel, presión, temperatura, instalar equipos de control y señalización en alguna sala, utilizar un cierto tipo de equipo, etc.

Por ejemplo, en la fig. 1 muestra esquemáticamente el suministro de agua de los nodos tecnológicos en el taller. Hay un tanque de almacenamiento de agua y presión constante 1 ubicado en el techo del edificio y equipado con una tubería de rebose 2. El agua ingresa al tanque a través de la tubería de suministro 3 desde la bomba 4. El nivel de agua en el tanque es monitoreado por el personal del taller . Cuando el nivel del agua se acerca al límite superior, el exceso de agua fluye a través de la tubería 2 hacia el alcantarillado.

Arroz. 1.Sistema de suministro de agua con agua de proceso

Este sistema tiene una serie de desventajas. Aquí hay un consumo excesivo de agua significativo, ya que el personal de trabajo no siempre nota el desbordamiento del tanque, y apagar la bomba no siempre es rentable, ya que con el consumo constante de agua del tanque por necesidades tecnológicas, el nivel gotas y el agua se pierde.

Si la bomba no se apaga para que funcione continuamente y el suministro de agua está regulado por la válvula 5 en la tubería 4, incluso con este método no hay garantía de que no habrá fugas de agua debido a la inconsistencia del flujo de agua de la tubería. tanque Además, hay un exceso de consumo de electricidad y desgaste de la bomba en funcionamiento constante 6.

Es necesario establecer la tarea general del trabajo planificado:

• reducir el consumo y consumo excesivo de agua;

• reducir la sobrecarga de energía;

• reduciendo el desgaste de la bomba y su motor eléctrico;

• mejora de las condiciones de trabajo;

• no distraer la atención del personal, los trabajadores de realizar su trabajo principal;

• mejorar la calidad del suministro de agua.

Como puede ver, a este simple sistema de suministro de agua puede establecer una serie de objetivos efectivos, cuyo logro mejorará significativamente la operación y la economía del sistema.

La recolección de datos inicial mostró que la bomba instalada está equipada con un motor eléctrico 4A80A2 con datos nominales: velocidad de rotación 2850 rpm, voltaje alterno 380 V, 50 Hz, 3,3 A, eficiencia-0,81, cosφ = 0,85, Azn = 6,5; Tanque de 1,5 m3 de capacidad (el tanque no está puesto a tierra), alimentando 1 tubería de 42 mm de diámetro.

Después de las etapas de definición del problema y recopilación de los datos iniciales, es necesario analizarlo, trazar la dirección deseada para resolver el problema y tomar una decisión.

El problema se puede resolver instalando un regulador de nivel de tubería de alimentación en el tanque. Pero tal solución no puede considerarse satisfactoria, ya que, al resolver el problema de la regulación de nivel, no cumplimos en absoluto con los requisitos para ahorrar energía y reducir el desgaste de la bomba.

Es posible instalar una válvula de control en la tubería con un actuador eléctrico controlado por sensores de nivel en el tanque. Aquí hay desventajas del método anterior, así como un mayor consumo de equipos eléctricos.

De la discusión de estas opciones, se deduce claramente: el nivel en el tanque debe controlarse encendiendo la bomba cuando baja el nivel del agua y, claramente, el encendido debe ser automático.

Entonces es necesario formular la tarea, es decir. define el alcance del proyecto. Al diseñar, debe:

1) desarrollar un diagrama esquemático de la fuente de alimentación y protección del motor eléctrico;

2) desarrollo de un diagrama esquemático del control automático;

3) desarrollo de un diagrama esquemático de alarmas;

4) seleccionar equipos eléctricos y de control y señalización;

5) preparar planos y tipos de disposición de equipos y aparatos eléctricos;

6) elaborar esquemas eléctricos o, como también se denominan, esquemas eléctricos y conexiones;

7) seleccione productos de cables y cables y productos de instalación;

8) si no será posible utilizar métodos estándar para instalar equipos y tender cables eléctricos, se preparan los bocetos correspondientes;

9) colocar los equipos eléctricos y los equipos de control y señalización en el plano del piso mediante símbolos;

10) elabora un plan de producción de obra, puesta en marcha de la instalación eléctrica;

11) hacer una evaluación, es decir, determina el costo del equipo y, si es necesario, el costo del trabajo de instalación.

El diseño en sí consiste en el desarrollo de la composición de los medios técnicos, cuyo trabajo corresponde a todos los puntos de los requisitos de la tarea. Las conexiones (esquemas) de estos dispositivos deben proporcionar los algoritmos especificados para el funcionamiento de la instalación eléctrica con la máxima eficiencia y seguridad para el personal. Entonces, en este caso, el esquema de suministro de energía no fue satisfactorio, debe rediseñarse.

Mostremos el proceso de diseño en la secuencia anterior, párrafos numerados.

1. Para impulsar el motor eléctrico, es decir. E. para la conversión de electricidad, se necesita un arrancador, para lo cual tomamos un arrancador magnético tipo PME-122. El tipo de arrancador depende de la corriente nominal del motor. Con nuestra corriente de 3,3 A, la corriente nominal más cercana del arrancador es de 10 A, lo que se refleja en el primer dígito de su tipo.

Además, dado que el arrancador se instala en el interior, debe tener una funda protectora, este es el número 2 en el tipo de arrancador (paralelamente, le informaremos que 1 es un arrancador sin funda, 3 está protegido contra el polvo, el grado de protección es IP54).

Además, el motor eléctrico debe tener protección de sobrecarga, y esto se hace mediante un relé térmico eléctrico. El motor de arranque tiene dicho relé, su tipo es TRN-10.La presencia de protección térmica en el tipo de arrancador se refleja en el tercer dígito, en este caso — 2 (1 — arrancador no reversible sin protección, 2 — irreversible con protección, 3 — reversible sin protección, 4 — reversible con protección).

Elegimos la corriente estándar del relé térmico — 4 A, es decir el más cercano mayor que la corriente del motor. Dado que el relé tiene la capacidad de regular la corriente de operación dentro de pequeños límites, pusimos en el proyecto una indicación del valor de dicha regulación de acuerdo con la corriente de carga durante el funcionamiento normal del motor eléctrico.

Además de este tipo, existen otros aperitivos, por ejemplo serie LMP con relés térmicos eléctricos incorporados RTL. En nuestro caso, sería posible utilizar un arrancador PML-121002V, pero no cumple con algunos requisitos por parte del circuito de control, que se discutirán en el párrafo 3 del proyecto.

Además, la línea de alimentación de la bomba también necesita protección contra corrientes de cortocircuito, así como un dispositivo que permita desconectar el arrancador y el motor eléctrico de la red de alimentación si es necesario. Estos requisitos se pueden cumplir con un disyuntor como tipo AP50B-ZMconectándolo en serie con el arrancador del lado de la alimentación.

El esquema desarrollado, por regla general, se dibuja en papel (Fig. 2).

Arroz. 2. Diagrama de alimentación de la bomba

Dado que el arrancador proporciona protección contra sobrecarga, el disyuntor brindará protección contra corrientes de cortocircuito.Teniendo en cuenta la corriente de funcionamiento del motor y la corriente del relé térmico del arrancador, la corriente nominal del interruptor debe ser de al menos 4-6 A, y para compensar la corriente del relé térmico, la corriente de disparo de el lanzamiento debe ser un paso o dos más alto.

Dado que la corriente nominal del interruptor automático AP50B -ZM es de 50 A, cumple con los requisitos necesarios y la corriente de funcionamiento del disparador de corriente se toma en una escala de valores estándar de -10 A.

2. Se desarrolla un diagrama esquemático para el control automático de bombas basado en esquemas típicos y generalmente aceptados.

Por ejemplo, en la fig. 3 y muestra un esquema de control manual realizado mediante los botones «Start» (contacto abierto) y «Stop» (contacto abierto).

Arroz. 3. Diseño del esquema de control

Cuando se presiona el botón «Start», el voltaje a través del contacto cerrado del botón «Stop» se suministra a la bobina del arrancador KM, que se activa y cierra sus contactos. Uno de los contactos está conectado en paralelo con el botón «Start», por lo tanto, después de soltar este botón, la alimentación de la bobina se realizará a través de este contacto, llamado contacto auxiliar.

Para apagar el motor de arranque, se presiona el botón «Stop», cuyo contacto se abre e interrumpe el circuito de alimentación de la bobina, que libera sus contactos.

Para fines de automatización, es posible conectar el contacto de nivel inferior del sensor de nivel NU SL en paralelo con el botón SB2 (Fig. 3, b).

Cuando el agua alcance el nivel de LP, el sensor encenderá el motor de arranque y la bomba. Sin embargo, en este esquema no hay apagado automático de la bomba cuando el nivel del agua sube por encima de la marca OU. Por lo tanto, es necesario insertar el segundo contacto del sensor SL en el circuito de control.Está claro que este contacto debe estar abierto, y dado que su acción es similar al botón "Parar", lo conectamos secuencialmente a dicho botón (Fig. 3, c).

En este esquema, los controles manuales y automáticos se combinan en circuitos eléctricos comunes. Sin embargo, esto es un inconveniente y dicha duplicación no es racional, por lo tanto, por regla general, tales cadenas se dividen. La separación se realiza con un interruptor. El diagrama correspondiente se muestra en la fig. 3, D.

El interruptor SA introducido tiene tres posiciones de interruptor: control manual (P), apagado (O) y control automático (L). La posición O es necesaria para desactivar el circuito durante reparaciones, averías y otros casos, uno de los cuales se describe a continuación.

El esquema anterior se utiliza cuando existe un rango adecuado entre los parámetros controlados, en este caso el nivel, por ejemplo, 0,5-1 m Este esquema evita el arranque de la bomba con demasiada frecuencia. También se puede utilizar para otros fines, por ejemplo, para regular la temperatura ambiente.

Pero en nuestro caso, el nivel en el tanque debe mantenerse en un nivel, y el esquema indicado se puede simplificar, ya que en este caso será innecesariamente complicado técnicamente debido a la mayor cantidad de sensores. Este inconveniente puede evitarse si el esquema diseñado está ligado a las características del equipo utilizado.

Por ejemplo, se puede lograr una cierta ganancia utilizando un interruptor de nivel de flotador tipo RP-40. El relé contiene en su diseño interruptores de mercurio, que se activan con cierto retraso, debido al tiempo de mercurio que se vierte en el dispositivo de contacto. Esto hace posible lograr la falla del relé en un rango pequeño, lo cual es necesario.En este caso, es de 20-25 mm, lo que satisface la precisión de mantener el nivel de acuerdo con los requisitos tecnológicos de producción.

Si utiliza otros sensores de nivel, por ejemplo DPE o ERSU, se disparan inmediatamente, y para evitar arranques frecuentes de la bomba, sería necesario introducir un relé de tiempo en el circuito de control para retrasar la respuesta, y esto ya es un problema. complicación del circuito. Por lo tanto, la hábil selección de equipos permite resolver muchos problemas ya en la etapa de diseño.

El diagrama con el relé de flotador RP-40 se muestra en la fig. 3, E. Aquí es necesario explicar el cambio en las posiciones de conmutación del interruptor SA. El hecho es que un interruptor de tipo PKP10-48-2 adecuado aceptado para la instalación tiene los cierres de contacto que se muestran en la fig. 3, ey no es el mismo que se supuso originalmente en el desarrollo del circuito de la fig. 3, d Pero ambos esquemas para cerrar los contactos del interruptor son funcionalmente equivalentes.

A continuación, debe proporcionar un circuito de alarma. En este caso, una situación de emergencia es una falla de la bomba cuando el nivel de agua en el tanque cae por debajo del nivel permitido. Recibimos la señalización sonora a través de una llamada, por ejemplo, del tipo ZP-220.

Dado que tiene que reaccionar a una disminución en el nivel, es decir. para cerrar el contacto del sensor SL, así como el contacto del arrancador KM, el circuito aquí será el más simple y consistirá en contactos conectados en serie del sensor y el contacto abierto del arrancador KM. Ahora todos los esquemas desarrollados se pueden resumir en un dibujo (Fig. 4), que es un diagrama de circuito esquemático del equipo eléctrico y el control automático de la bomba del sistema de suministro de agua.

Arroz. 4.Esquema de alimentación y control de la bomba.

Todos los circuitos en el diagrama entre contactos y dispositivos están marcados con los números 1,3, 5, etc. El diagrama muestra que utiliza contactos auxiliares del arrancador KM: una marca y una ruptura. Pero dado que los arrancadores de la serie PML de hasta 10 A solo tienen un contacto de este tipo: cierre o apertura, y no es práctico introducir un relé intermedio en el circuito de control debido a su complejidad, en este caso se debe utilizar un arrancador con una gran cantidad de contactos auxiliares. ser adoptado para la instalación y para este propósito es adecuado el arrancador de la serie PME que se seleccionó anteriormente. Se pueden utilizar otros arrancadores del diseño requerido. El botón SB se puede aceptar como PKE 722-2UZ.

3. La tercera etapa de diseño no se separa en una separada debido a su simplicidad y unidad del circuito con el circuito de control.

4. La selección de los equipos eléctricos sobre el circuito desarrollado, como se mostró, puede hacerse ya en el proceso de desarrollo de los circuitos, lo que permite el aprovechamiento más completo de su funcionalidad y el desarrollo de circuitos sencillos y económicos que aprovechan al máximo todo posibilidades del equipo.

También es posible otra opción: la selección de equipos de acuerdo con esquemas confeccionados. Pero este enfoque a veces conduce a complicaciones técnicas, por ejemplo, a un aumento en la cantidad de relés intermedios debido al gasto excesivo de contactos en circuitos en un diseño puramente teórico. De ello se deduce que antes de proceder con el diseño, es necesario estudiar cuidadosamente las características, el diseño y las capacidades del equipo eléctrico.Esto es necesario en el diseño de circuitos más complejos, cuando no es posible en el proceso de diseño delinear tipos específicos de equipos eléctricos en paralelo e intuitivamente.

5. Además, en función de la ubicación y ubicación específica del equipo tecnológico, las vías de acceso al mismo y las ubicaciones de la ubicación propuesta del equipo eléctrico, se elaboran planos y tipos de disposición de equipos y equipos eléctricos.

En este caso, el plan sería extremadamente simple y no llevaría la máxima información. Por lo tanto, es más conveniente dibujar una vista frontal de la pared de la habitación cerca de la bomba, donde se ubica todo lo diseñado, se representan productos de instalación auxiliares, por ejemplo, cajas de distribución, así como rutas para cableado eléctrico (Fig. 5 ) . Un relé de flotador RP-40 está montado en el tanque (Fig. 5).

Arroz. 5. Diagrama de instalación

6. Los diagramas de conexiones y conexiones contienen información de naturaleza puramente práctica sobre cómo y con qué cableado conectar las abrazaderas del equipo eléctrico. Se compilan sobre la base de diagramas esquemáticos y en el proceso de cableado de campo real se utilizan como documento básico, y los diagramas esquemáticos actúan en este punto como referencia y se utilizan cuando surgen ambigüedades. Todos los esquemas tomados en conjunto sirven como documentación operativa.

El diagrama de nuestro ejemplo se muestra en la Fig. 6. Aquí se muestran los diagramas de cableado de todos los dispositivos eléctricos diseñados y las abrazaderas para conectar cables externos. Según el esquema del circuito de la fig. 4, las abrazaderas de estos dispositivos están conectadas.En el proceso de conexión, se revelan los caminos más cortos para tender cables eléctricos, la necesidad de estirar y cajas de distribución.

Arroz. 6. Diagrama de cableado de equipos eléctricos.

En la Fig. 6, la necesidad de una caja de conexiones surgió en relación con la necesidad de conexiones entre hardware, ya que las conexiones de los cables deben realizarse debajo de los soportes de los pernos. Esto se debe a que se utilizarán alambres de aluminio, cuya soldadura es difícil e incluso imposible para secciones pequeñas, y además, las conexiones atornilladas se realizan rápidamente y permiten varias reconexiones en el futuro para revisiones y mantenimiento.

Dado que se necesitaban siete abrazaderas para las conexiones, se adopta para la instalación una caja de derivación tipo KSK-8 con ocho abrazaderas de doble cara a prueba de polvo (grado de protección IP44). Al final del diseño de las conexiones entre los dispositivos, se identifican las líneas de cable que contienen el número requerido de núcleos.

En este caso, es necesario tener en cuenta algunos otros requisitos. Por ejemplo, como ya se mencionó, el tanque de agua no está conectado a tierra. Sin embargo, ahora, en relación con la instalación de un aparato eléctrico en él, el relé RP-40, el tanque debe conectarse a tierra de acuerdo con los requisitos de seguridad eléctrica.

La puesta a tierra se puede realizar con un cable especial de puesta a tierra de acero redondo con un diámetro de 6 mm, conectado al circuito de puesta a tierra del taller.

Otra forma es posible: dado que el relé RP-40 no consume electricidad y es un dispositivo de control, para conectarlo a tierra, puede usar el bucle de tierra de la fuente de alimentación (subestación transformadora), y el cable aquí será el cable neutro de la red eléctrica y la tierra ya estarán desapareciendo — también una eficaz medida de protección contra descargas eléctricas, para ello, en el cableado entre la caja XT y el relé SL, disponemos un tercer hilo, por un lado conectado al neutro y por el otro al cuerpo del relé.

7. Al final de la elaboración de diagramas, se seleccionan tipos específicos de cableado: marcas de alambres y cables, métodos de tendido, longitudes medidas en el plano o en especie, y todo esto se aplica al dibujo. La sección transversal se selecciona de acuerdo con el PUE para la corriente de carga admisible a largo plazo, la capacidad de carga del cable debe ser mayor que la corriente de carga, en este caso más que la corriente del motor.

Desde el arrancador hasta el motor eléctrico, el cableado debe protegerse contra daños mecánicos, lo que generalmente se hace con un tubo de acero soldado eléctricamente con un espesor de pared de al menos 2 mm.

La tubería de acero, por regla general, se coloca en las paredes en lugares sujetos a cargas mecánicas y daños, y en todos los demás lugares, así como en el piso de concreto, como en nuestro ejemplo, se utilizan tuberías de plástico del diámetro apropiado. Para distancias pequeñas, está permitido usar una sola pieza de tubería de acero.

El cableado eléctrico desde el motor de arranque hasta la caja XT se realiza con cables en una manguera de metal colocada a lo largo de la pared con abrazaderas. El cableado al botón y al interruptor se realiza de la misma manera.Puedes ponerle un cable a la conversación.

En cuanto al cableado eléctrico al sensor de nivel del tanque, aquí definitivamente aceptamos cables en tuberías de acero, ya que este es un requisito para el cableado eléctrico colocado en el techo con fines de seguridad contra incendios, ya que el tanque está ubicado en el techo del taller.

8. El cableado en el taller se coloca a lo largo de rutas simples y sin características estructurales, por lo que no se requieren dibujos especiales.

9. La compilación del tipo de disposición del equipo eléctrico ya se realizó anteriormente, y el plan en este caso sería el más simple, por lo que no necesita un dibujo especial. Los diseños de cableado y equipos eléctricos que indican las ubicaciones y los métodos de instalación están destinados a una mayor cantidad de equipos, como se muestra en el siguiente ejemplo de diseño.

10. El plan para la producción de trabajo y puesta en marcha de la instalación eléctrica debe al menos determinar la secuencia de trabajo, por ejemplo, determinar el tiempo de trabajo sin afectar el taller, el número de electricistas, el proceso de configuración del esquema de control , prueba de la instalación eléctrica instalada, funcionamiento de prueba, entrega a los trabajadores en taller, etc.

11. Antes de preparar un presupuesto, es necesario preparar una especificación de equipos y materiales eléctricos. El proyecto terminado está sujeto a aprobación.