Проектирование внешних проводок
Лекция 16
16.1 Схемы соединений и подключения внешних проводок
Схема соединений внешних проводок – это комбинированная схема, на которой показаны электрические и трубные связи между приборами и средствами автоматизации, установленными на технологическом оборудовании, вне щитов и на щитах, а так же подключения проводок к приборам и щитам. Схему называют “Схема соединений внешних проводок”.
Схема подключения внешних проводок выполняется отдельным документом только при наличии единичных многосекционных или составных щитов, большого числа соединительных коробок, групповых стоек приборов, когда подключения к ним затрудняют чтение схемы соединений. Схему подключения не выполняют, если все подключения можно показать на схеме соединений. Схему называют “Схема подключения внешних проводок”.
Основания для разработки:
а) функциональная схема;
б) принципиальная схема;
в) эксплуатационная документация на приборы и средства автоматизации;
г) таблицы соединений и подключения проводок щитов и пультов;
д) чертежи расположения технологического оборудования и трубопроводов с отборными и приемными устройствами, а так же строительные чертежи с закладными и приварными конструкциями, туннелями, каналами, проемами и т.п.
Правила выполнения:
1. Схемы выполняются без соблюдения масштаба на одном или нескольких листах формата не более А1.
2. Маркировку жил кабелей и проводов проставляют в соответствии с принципиальными схемами.
3. Для нескольких аналогичных агрегатов схему выполняют однократно с соответствующим примечанием.
4. Толщина линий 0,4 – 1 мм (ГОСТ 2.303–68).
5. Действительное пространственное расположение устройств и элементов схем не учитывается.
Схемы соединений внешних проводок должны содержать:
· первичные приборы;
· внешние электрические и трубные проводки;
· щиты и пульты;
· внещитовые приборы;
· групповые установки приборов;
· защитное зануление систем автоматизации;
· технологические требования;
· перечень элементов.
При изображении первичных приборов сверху поля чертежа размещают таблицу с поясняющими надписями (таблица 16.1). В строке “Позиция” таблицы указывают:
· позицию по функциональным схемам для приборов и систем автоматизации;
· позицию по принципиальным схемам для электроаппаратуры.
Таблица 16.1 – Пример заполнения таблицы сверху поля чертежа внешних проводок
| Наименование параметра и место отбора импульса | Температура. Газоход после электрофильтров | Расход. Трубопровод острого пара |
| Обозначение чертежа установки | ТМ... | ТМ... |
| Позиция | 5а | 10а |
Под таблицей располагают приборы и средства автоматизации, установленные на оборудовании и трубопроводах (рисунок 16.1).
Для приборов, не имеющих номеров внешних выводов (термопары, термометры сопротивления), применяют такие же обозначения, как и на функциональных схемах. Все остальные – монтажными символами с маркировкой выводов.
Для соединения и разветвления электрических кабелей на схемах соединений показывают соединительные коробки. При прокладке проводов в защитных трубах показывают протяжные коробки.
Для каждой электропроводки приводят ее техническую характеристику:
а) для проводов – марку, сечение, длину (для нескольких проводов – количество), например, 4 ПКВ2х2,5ХК 100м , где 4 – количество проводов;
б) для кабелей – марку, количество и сечение жил, количество занятых жил, длину: КРВГ 7x 1 85м
в) для металлорукавов – тип и длину: Р3–Ц–Х–15 100м;
г) для импульсных труб – диаметр, толщину стенки, категорию трубопровода; например:
;
д) для протяжных и соединительных коробок указывается их марка, размер и номер по схеме, например ПК200x 90 № 3. Данные могут размещаться над (слева) или под (справа) обозначением проводки; выносными на свободном поле чертежа (рисунок 16.1);
е) для защитных труб – диаметр, толщину стенки, длину: 26x1,8 20м.
Рисунок 16.1 – Фрагмент схемы внешних проводок с применением кабелей контрольных и коробок соединительных
16.2 Таблицы соединений и подключений внешних проводок
Таблицы соединений (таблица 16.2) выполняются на основании тех же документов, что и схемы. Заполнение форм может быть ручное и машинное (ЭВМ).
В зависимости от вида внешних проводок таблицы заполняются в следующей последовательности:
1. Электропроводки кабелем.
2. Электропроводки проводом в защитных трубах, коробах, лотках.
3. Проводки металлическими трубами (импульсные, командные), пневмокабелем, пластмассовыми трубами.
Таблица 16.2 – Пример заполнения таблицы соединений
| Кабель, жгут, труба | Направление | Направление по пленам расположения | Кабель, провод | Труба | Чертеж установка | |||
| Откуда | Куда | Марка, Число жил, сечение | Длина, м | Марка, диаметр | Длина, м | |||
| П-1 | 15д | ЩКУ | 1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 15 | КПВГ4 C 1,5 | ТМ… | |||
| П-2 | ЩКУ | 4, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 15 | АКПВГ4 C 2,5 | ТМ… | ||||
| П-3 | ЩКУ | 3, 4, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 15 | АКПВГ4 C 2,5 | ТМ… | ||||
| П-4 | Х907 | ЩКУ | 4, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 15 | АКПВГ4 C 2,5 | ||||
| П-5 | От распре Делитель ного пункта | ЩКУ | АКПВГ4 C 2,5 | |||||
| П-08 | ВЗ | ЩКУ | 12, 15 | ПнПВC 1,6 | ||||
| П-09 | ВЭ | ЩКУ | 12, 15 | ПнПВC 1,6 | ||||
| П-010 | ВК | ЩКУ | 4, 5, 8, 9, 10, 11, 12, 15 | ПнПВC 1,6 | ||||
| П-011 | ВК | ЩКУ | 4, 5, 8, 9, 10, 11, 12, 15 | ПнПВC 1,6 | ||||
| П-01 | Коллектор сж. воздуха | ЩКУ | 0-ц-1Б |
Соединения внешних проводок записывают по возрастанию номера этих проводок.
Заполнение для трубных проводок начинают с нового листа.
В графах таблиц соединений указывают следующие данные.
1. В графе “КАБЕЛЬ, ЖГУТ, ТРУБА” – номера проводок.
2. В графах “ОТКУДА”, “КУДА” – устройства, от которых и к которым направляется данная проводка. Условные обозначения: ТСА – по функциональной схеме СА; электроприборы – по принципиальной электрической схеме. Условно считается, что НАПРАВЛЕНИЕ ПРОВОДКИ – от первичных датчиков к групповым приборам, местным щитам и далее к щитам, пультам, стативам.
3. В графе “НАПРАВЛЕНИЕ ПО ПЛАНАМ РАСПОЛОЖЕНИЯ” – адрес прокладки внешних проводок (только в том случае, если чертеж расположения оборудования выполнен адресным методом).
4. В графе “КАБЕЛЬ, ПРОВОД” – марка, число жил, сечение и длина.
5. В графе “ТРУБА” – марка, диаметр, толщина стенки и длина.
6. В графе “ЧЕРТЕЖ УСТАНОВКИ” – обозначение чертежей установки приборов и средств автоматизации, указанных в графе “ОТКУДА”.
Таблицы подключения (таблица 16.3) выполняют с разбивкой по устройствам: щитам, пультам, соединительным коробкам, внещитовым и первичным приборам.
Таблица 16.3 – Пример заполнения таблицы подключения
| Кабель, жгут | Проводки | Вывод | Проводник | Вывод | Адрес связи |
| П–1 | ХТ1:1 | ХТ1:2 | 15а | ||
| П–2 | ХТ1:15 | ХТ1:16 | 13а |
Последовательность заполнения таблицы:
1. Центральные щиты.
2. Вспомогательные щиты.
3. Местные щиты.
4. Соединительные коробки.
5. Внещитовые приборы.
6. Приборы, установленные на оборудовании.
В графе “АДРЕС СВЯЗИ” указывается наименование или обозначение устройства, к которому направляется кабель, труба. Для перемычек на блоке зажимов указывают сокращенное обозначение (П).
16.3 Чертежи расположения оборудования и проводок
Чертежи содержат планы и разрезы производственных помещений и наружных установок с размещением и координацией приборов и средств автоматизации, щитов, пультов и др., а также потоков электрических и трубных проводок.
Допускается выполнение в виде двух чертежей:
· расположения оборудования и электрических проводок;
· расположения оборудования и трубных проводок.
Чертежи выполняют на основании следующих материалов:
· архитектурно–строительных чертежей объекта, цеха, промышленной площадки;
· чертежей размещения технологического оборудования и основных технологических трубопроводов с отборными и приемными устройствами;
· схем автоматизации;
· схем или таблиц соединений внешних проводок;
· чертежей общих видов щитов и пультов.
Чертежи выполняются в том же масштабе, что и чертежи размещения технологического оборудования. На чертежах могут не показываться местные приборы без линий связи (ртутные термометры, манометры и т.д.).
Содержание чертежей.
1. Контуры здания с расположением технологического оборудования и трубопроводов.
2. Местные полевые приборы, пульты, щиты.
3. Внешние электрические и трубные проводки.
4. Перечень составных частей.
5. Технические требования.
Технологическое оборудование и трубопроводы показывают в следующих случаях:
· при размещении на них приборов и средств автоматизации;
· при расположении возле агрегатов постов оперативного управления;
· при размещении вблизи оборудования и трубопроводов средств автоматизации и потоков внешних проводок с целью их оптимального размещения.
При этом приборы и средства автоматизации должны располагаться в местах удобных для обслуживания. Недопустима их установка в непосредственной близости от перемещающегося оборудования, люков загрузки и выгрузки, предохранительных клапанов и т.д.
Потоки внешних проводок должны прокладываться в местах, не занятых трубопроводами, электротехническими сетями, в местах, где возможно механические повреждения.
При проходе проводок через стены и перекрытия должны быть указаны способы выполнения этих проходов.
Технические требования:
· ссылки на строительные и технологические чертежи;
· указания по совместной прокладке электрических проводок;
· ссылки на схемы внешних соединений;
· ссылки на СНИП по монтажу приборов и средств автоматизации.
Перечень составных частей:
· мосты, короба, лотки;
· кабельные конструкции;
· трубные блоки;
· проходы проводок через стены и перекрытия;
· чертежи установки и крепления конструкций для прокладки проводок;
· монтажные изделия и материалы.
16.4. Установочные чертежи щитов и пультов
Шкафные щиты устанавливаются в технологических агрегатах, установках на закладных основаниях из швеллера № 12, которые должны быть предусмотрены в строительных чертежах в соответствии с заданием проектной организации, разрабатывающей проект автоматизации. Вводы электрических проводок в эти щиты должны предусматриваться или снизу через защитные трубы, замоноличиваемые в полу, или сверху через сальниковые вводы. Трубные проводки входят в щиты через переборочные трубные соединители.
Наиболее ответственной и сложной задачей является разработка установочных чертежей центральног то щита управления (ЦЩУ) объектом, стойки и пульты управляющих вычислительных комплексов (УВК).
Проектная документация должна учитывать следующее:
1. Центральный щит управления должен агрегироваться из отдельных блоков щитов, состоящих из нескольких единичных каркасных щитов управления, что снижает трудоемкость монтажных работ, количество перемычек между щитами.
2. Должны быть предусмотрены проемы и проходы для подъема и перемещения в проектное положение блоков щитов.
3. На ЦЩУ следует устанавливать только ту аппаратуру и приборы, которые необходимы для осуществления наблюдения за ходом технологического процесса и оперативного воздействия на объект (средства отображения информации, органы управления, корректировки параметров регуляторам и т.п.).
4. Наиболее часто используемые органы управления должны размещаться на пульте управления, за которым размещается рабочее место оператора.
5. Пульт управления также может быть блочным, состоящим из нескольких одиночных пультов.
6. Блочный пульт управления размещается перед ЦЩУ.
7. Средства автоматизации, реализующие функциональные задачи (законы и алгоритмы управления, преобразования сигналов и т.п.) должны размещаться на каркасных щитах (стойках). Эти щиты должны размещаться за ЦЩУ. При большом их количестве целесообразно предусматривать смежное с помещением ЦЩУ аппаратное помещение. В аппаратном помещении, например, устанавливаются релейные щиты, стойки с микропроцессорной техникой, аппаратурой преобразования сигналов и т.п. Щиты и стойки должны компоноваться в едином блочном конструктивном решении, с учетом обеспечения доступа к аппаратуре при конфигурировании структуры функционирования, наладке и проверке цепей.
Такое решение позволяет:
а) улучшить комфортные условия работы технолога–оператора;
б) организовать систему теплоотвода и вентиляции аппаратного помещения;
в) организовать производство ремонтных и профилактических работ без отвлечения от основной работы технолога–оператора.
8. Для сопряжения с объектом средств автоматизации операторского и аппаратного помещений следует предусматривать устройства сопряжения с объектом (УСО), выполняющиеся в виде каркасных стоек, на которых размещаются коммутационные зажимы, аппаратура преобразования сигналов, отдельные логические и функциональные блоки.
Основное назначение УСО: организация “коммутационных полей”, на которых подключаются электрические кабели внешних проводок, внутренних проводок от ЦЩУ и стоек аппаратного помещения, по возможности организация логических и функциональных перемычек, сокращая тем самым общую протяженность проводок в центре управления объектом (ЦУО). Кроме того, наличие УСО обеспечивает:
а) снижение трудоемкости при производстве регламентных работ;
б) облегчает проверку цепей внешних проводок;
в) позволяет выполнять наладку систем ЦУО по искусственным импульсам и имитацию динамики технологических процессов на УСО;
г) независимое выполнение внешних и внутренних проводок;
д) сокращение стоимости и времени выполнения работ при последующих реконструкциях и наращивании технологических мощностей.
Особое внимание при проектировании должно быть уделено вводам кабельных проводок в ЦУО и внутренним проводкам.
Наиболее эффективными решениями являются:
1. Организация технических полуэтажей над ЦУО или под ним. В техническом полуэтаже устанавливаются кабельные стойки с полками. В полуэтаж входят потоки внешних кабельных проводок, далее по кабельным полкам они идут к соответствующим стойкам УСО. Внутренние проводки от отдельных зажимов щитов и стоек уходят в кабельный полуэтаж и по кабельным полкам идут к коммутационным зажимам других щитов, стоек или УСО.
2. При относительно небольших потоках проводок можно предусмотреть в ЦУО двойные полы со съемными плитами верхнего пола по всей его площади или с частично съемным полом в местах прохода в пространстве между полами потоков проводок.
Для объектов с рассредоточенными технологическими установками, при большом количестве цепей, идущих в ЦУО, следует предусматривать объединение этих цепей в специальных помещениях, где устанавливаются стойки с коммутационными зажимами (местные “коммутационные поля”), от которых магистральными кабелями проводки идут к УСО ЦУО. Стойки этих помещений выполняют функции устройств сопряжения с ЦУО или УВК – УСУВК. На стойках УСУВК так же как и на УСО может размещаться аппаратура преобразования сигналов, вторичные полевые приборы и т.д. В УСУВК могут так же устанавливаться местные щиты.
Технические полуэтажи, двойные полы, а так же основания из швеллера №12 для установки щитов, пультов, стоек и т.д. в ЦУО, сооружение помещений УСУВК должны в проектах автоматизации выполняться в составе задания на разработку строительной части объекта