3.4Принципові електричні схеми живлення

На сучасних промислових підприємствах найпоширенішими є чотирипровідні розділові системи трифазного змінного струму напруги 380/220 В з глухим заземленням нейтралі. Крім того, на об'єктах можуть бути прокладені стаціонарні двопровщні мережі змінного струму напругою 36 і 12 В, призначені в основному для живлення місцевого і переносного освітлення й електрифікованого інструмента. Відхилення напруги на шинах джерела живлення не повинно перевищувати значень, при яких забезпечується нормальна робота всіх приладів і засобів автоматизації.

Всі прийняті рішення із забезпечення електроенергією засобів вимірювання й автоматизації розроблюваної системи відбиваються в принципових електричних схемах живлення, які розробляють на стадії робочої документації і техноробочого проекту.

На них розташовують перелік апаратури пояснення і примітки. Електроприймачі в схемах зображують як правило сполучено у виді прямокутників, на межах яких вказуються необхідні відомості.

На кресленні принципової електричної схеми живлення здебільшого також показують:

• джерела живлення,

• трансформатори, що знижують і розділяють, стабілізатори, випрямлювачі і т. п. ,

• апарати управління і захисту,

• електроприймачі,

• лінії введень від джерел живлення і відводів до електроприймачів.

Розглянемо докладніше апарати управління і захисту.

Рубильники, пакетні вимикачі і перемикачі, тумблери і затискачі випробовувальні служать для вмикання і відключення окремих електроприймачш та ділянок мережі в нормальному режимі і для відключення електроприймачів у лінії при проведенні ремонтних робіт.

Широке застосування мають рубильники Р-16 в одно-1 багатополюсному виконанні на номінальну напругу 220 і 380 В та номінальний струм 16 А.

Пакетні вимикачі (ПВ) і перемикачі (ПП) розраховані для комутації електричних ланцюгів змінного струму напругою до 400 В та постійного струму напругою до 240 В та різноманітними значеннями номінального струму. Пакетні вимикачі ПВ випускаються одно- дво- три- і чотириполюсними наприклад ПВ2 10 (двохполюсний номінальний струм 10 А) Пакетні перемикачі ПП випускаються дво-1 триполюсними з одним нейтральним положенням і переключенням ланцюгів в двох або трьох напрямках наприклад ППЗ-10/Н2 (триполюсний номінальний струм 10 А нейтральне положення два напрямки переключення).

Тумблери-вимикачі ТВ застосовуються в одно- дво- і чотириполюсному виконанні на номінальну напругу до 220 В та номінальний струм до 5 А.

Клема випробовувальна КИ-4М в однополюсному виконанні служить для комутації ланцюгів живлення окремих приладів і встановлюється в збірці комутаційних затискачів

Запобіжники призначені для захисту ланцюгів і електроприймачів від коротких замикань і перевантаження Відключення відбувається шляхом розплавлювання плавкої вставки розрахованої на різний номінальний струм Застосовуються запобіжники типу ППТ (напруга 220 В та номінальний струм 6 і 10 А) ПТ (напруга 250 В та струм 0 5 1 2 4 6 110 А) і ПР2 (напруга 220 В струм від 6 до 100 А)

Автоматичні вимикачі використовуються для захисту електроприймачів і ланцюгів від коротких замикань і перевантаження а також нечастих оперативних відключень електроприймачів і ланцюгів при нормальних режимах роботи

Автоматичні вимикачі оснащуються такими пристроями захисту:

• електромагнітними розщеплювачами М (електромагнітними реле максимального струму) для захисту від коротких замикань,

• тепловими розщеплювачами Т (біметалічними пластинами) або електромагнітними

• розщеплювачами з гідравлічним уповільненням спрацьовування Г для захисту від перевантажень,

• розщеплювані мінімальної напруги Н.

Електромагнітні розщеплювачі М спрацьовують миттєво (0 02—0 04 с) а теплові Т та електромагнітні з гідравлічним уповільненням Г— із витримкою часу обернено пропорційною силі струму

Автоматичні вимикачі АП50 у дво- і триполюсному виконанні застосовуються в ланцюгах змінного струму напругою до 500 В та постійного — до 220 В та номінальним струмом від 1,6 до 50 А. АП50 випускаються з електромагнітними (кратність струму установки 3, 5, 8, 11) тепловими розщеплювачами (діапазон настроювання 0 6—1 І„_о„) і розщеплювачами мінімальної напруги, наприклад АП50-ЗМТ.

Автоматичні вимикачі АК50 у дво-1 триполюсному виконанні з розщеплювачами МГ і М (кратність струму 5 7 і 10) застосовуються в ланцюгах постійного струму напругою до 220 В та змінного струму напругою до 400 В та номінальним струмом від 0 6 до 50 А, автоматичні вимикачі АК63 в одно- дво- і триполюсному виконанні з розщеплювачами М та МГ — у ланцюгах постійного струму до 240 В та змінного -до 440 В та номінальним струмом від 0 63 до 63 А, автоматичні вимикачі А63 в однополюсному виконанні з розщеплювачами М та МГ — у ланцюгах постійного струму до 110 В й змінного до 220 В та номінальним струмом від 0 63 до 25 А.

Для розроблення схеми живлення потрібно розв'язати такі завдання:

• надійність і безперебійність електропостачання,

• вибір і розміщення апаратів управління і захисту,

• вибір перетину провідників.

Питання про безперебійність електропостачання вирішується в індивідуальному порядку залежно від категорії відповідальності електроприймача Всі електроприймачі розділяються на три категорії:

1. порушення електропостачання яких може спричинити собою небезпеку для життя людей, значний збиток виробництву, ушкодження устаткування, масовий брак продукції, порушення складного технологічного процесу і т. п.,

2. перерва в електропостачанні яких пов’язана із масовим недовідпусканням продукції, простоєм робочих механізмів і промислового транспорту і т. п.,

3. всі інші електроприймачі, які не підлягають під визначення першої і другої категорії (наприклад, електроприймачі цехів несерійного виробництва, допоміжних цехів і т. п. ).

Залежно від категорійності електроприймача вирішується питання про резервування живлення. Електроприймачі першої категорії одержують напругу від двох незалежних джерел живлення з автоматичним включенням резервного джерела при відключенні робочого (схеми з АВР). У схемах живлення електроприймачів другої категорії також повинно бути два незалежних джерела з ручним включенням резервного джерела (схеми з РВР). Електроприймачі третьої категорії заживлюються від одного джерела.

Принципова електрична схема автоматичного вмикання резервного джерела живлення (рис. 3.11) виконана для однофазної двопровідної живильної мережі. Введення №1 — робоче, №2 — резервне. У нормальному режимі вимикачі SA1 і SA2 включені. Переключення з робочого на резервне джерело живлення і навпаки виконує магнітний пускач К1. У схему входять елементи і ланцюги світлової (лампа HL1) і звукової (гудок НА1) сигналізації, керовані контактами пускача К1.

Розміщення апаратів управління і захисту повинне забезпечувати можливість оперативного відключення та переключення електроприймачів і їхнього захисту. Тому при розташуванні цих апаратів необхідно дотримуватись таких вимог:

1. апарати управління і захисту слід установлювати у всіх нормально незаземлених фазах і полюсах;

2. не допускається встановлення апаратів управління і захисту в заземляючих і нульових провідниках; проте апарати управління можна розміщувати в нульових провідниках, у тому числі при використанні їх як заземляючих за умови, що апарати одночасно відключають усі фазні проводи;

3. за наявності в електроприймачі запобіжника додаткові апарати захисту не встановлюють;

4. для засобів виміру й автоматизації, які працюють залежно один від іншого (наприклад, АСР живлення барабанного котла — датчики і засоби регулювання і управління), встановлюють загальні апарати управління і захисту;

Вибір перетину струмоведучих жил проводів і кабелів проводять за умовами нагрівання їх електричним струмом і механічної міцності.

На (рис. 3.12) для прикладу наведено принципову електричну схему електроживлення регулюючої, вимірювальної і виконавчої апаратури АСК. Електроживлення засобів автоматизації здійснюють із шини А оперативного струму через загальний автоматичний вимикач QF1 (з електромагнітними І> і тепловими — Т°> розщеплювачами). У фазних проводах ланцюгів живлення (А) окремих АСК встановлюють випробовувальну клему ХТ1 для оперативного відключення системи. Випробовувальною клемою відключаються всі засоби, що входять до АСК, тому що самостійне функціонування кожного з них недоцільне (РП — регулюючий прилад, ИП, ИПі, ИПп — вимірювальні перетворювачі).

Живлення електропривода виконавчого механізму (ВМ) здійснюється трифазним струмом із системи власних потреб через індивідуальний автоматичний вимикач (QF2) і реверсивний магнітний пускач (МП).

У нульових провідниках однофазних ланцюгів оперативного струму і трифазних силових ланцюгів апарати управління і захисту не встановлюють