Szafy sterownicze Wykład 5
Szafy sterownicze Sterowniki obiektowe wraz z innymi urządzeniami niezbędnymi w układzie regulacji i sterowania HVAC (ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji) jak: przekaźniki, elektryczna aparatura rozdzielcza i sterująca, elementy układu zasilania, urządzenia zabezpieczające i ochronne, elementy do sygnalizacji oraz urządzenia do ręcznej obsługi są montowane w rozdzielnicach zasilająco-sterowniczych nazywanych też szafami sterowniczymi. Podstawowym zadaniem szafy sterowniczej jest stworzenie odpowiednich warunków do zabudowy ipołączenia wyżej wymienionych urządzeń przy pomocy okablowania, z automatyzowaną instalacją technologiczną.
Elewacja i zawartość rozdzielnicy zasilająco- sterującej
Wykonanie obudowy Wykonanie obudowy rozdzielnicy powinno zapewnić ochronę: przed porażeniem przez dotyk, wnikaniem obcych ciał stałych, dostępem kurzu iwilgoci oraz zapewnić odpowiednie warunki temperaturowe. Wymaga to zachowania określonej klasy szczelności oznaczanej zgodnie z normą PN-EN 0529:2003 przez kod IP (Interelement Protektion)- IP(0-6),(0-8).
Stopnie ochrony przed dostępem do części niebezpiecznych oznaczone pierwszą cyfrą charakterystyczną Element Cyfry lub litery Znaczenie dla ochrony urządzenia Znaczenie dla ochrony osób Litery kodu IP - - Pierwsza cyfra charakterystyczna Przed wnikaniem obcych ciał stałych Przed dostępem do części niebezpiecznych 0 bez ochrony bez ochrony 1 o średnicy 50 mm wierzchem dłoni 2 o średnicy 12,5 mm palcem 3 o średnicy 2,5 mm narzędziem 4 o średnicy 1,0 mm drutem 5 ochrona przed pyłem drutem 6 pyłoszczelne drutem
Stopnie ochrony przed obcymi ciałami stałymi oznaczone pierwszą cyfrą charakterystyczną Pierwsza cyfra Stopień ochrony Charakterystyczna Krótki opis Określenie 0 Bez ochrony - 1 Ochrona przed obcymi ciałami Próbnik, kula o średnicy 50 mm, nie stałymi o średnicy 50 mm i większej może wchodzić całkowicie 2 Ochrona przed obcymi ciałami Próbnik, kula o średnicy 12,5 mm nie stałymi średnicy 12,5 mm i większej może wchodzić całkowicie 3 Ochrona przed obcymi ciałami Próbnik o średnicy 2,5 mm nie może stałymi o średnicy 2,5 mm i większej wchodzić w ogóle 4 Ochrona przed obcymi ciałami Próbnik o średnicy 1,0 mm nie może o średnicy 1,0 mm i większej wchodzić w ogóle 5 Ochrona przed pyłem Przedostawanie się pyłu nie jest całkowicie wykluczone, ale pył nie może wnikać w takich ilościach aby zakłócić prawidłowe działanie aparatu lub zmniejszać bezpieczeństwo. 6 Ochrona pyłoszczelna Pył nie może wnikać
Stopnie ochrony przed wnikaniem wody oznaczone drugą cyfrą charakterystyczną 0 Bez ochrony - 1 Ochrona przed padającymi kroplami wody Padające krople wody nie wywołują szkodliwych skutków 2 Ochrona przed padającymi kroplami wody przy wychyleniu obudowy do 15 Padające krople wody przy wychyleniu obudowy odowolny kąt do 15 od pionu w każdą stronę nie wywołują szkodliwych skutków 3 Ochrona przed natryskiwaniem wodą Woda natryskiwana pod dowolnym kątem do 60 od pionu z każdej strony nie wywołuje szkodliwych skutków 4 Ochrona przed bryzgami wody Woda rozbryzgiwana na obudowę z dowolnego kierunku nie wywołuje szkodliwych skutków 5 Ochrona przed strugą wody Woda lana strugą na obudowę zdowolnej strony nie wywołuje szkodliwych skutków 6 Ochrona przed silną strugą wody Woda lana silną strugą na obudowę z dowolnej strony nie wywołuje szkodliwych skutków 7 Ochrona przed skutkami krótkotrwałego zanurzenia wwodzie Obudowa zanurzona krótkotrwale w wodzie, w znormalizowanych warunkach ciśnienia iczasu powinna uniemożliwiać wnikanie wody w takiej ilości, która powodowałaby szkodliwe skutki 8 Ochrona przed skutkami ciągłego zanurzenia wwodzie Obudowa ciągle zanurzona w wodzie, w warunkach uzgodnionych między producentem i użytkownikiem, lecz surowszych niż według cyfry 7, powinna uniemożliwiać wnikanie takiej ilości wody, która powodowałaby szkodliwe skutki
Stopień ochrony IP W praktyce dla szaf umieszczanych wewnątrz budynków najczęściej w stosowany jest stopień ochrony IP 54 (tzw. wykonanie bryzgoszczelne). Niezależnie od zastosowań ilokalizacji ten stopień ochrony zabezpiecza urządzenie przed wnikaniem kurzu oraz wodą padającą pod dowolnym kątem. Dla szaf umieszczanych na zewnątrz budynków wymagana jest ochrona na poziomie co najmniej IP 65.
Wykonanie obudowy Do odprowadzenia większych zysków ciepła na ogół wystarcza wentylacja naturalna przez otwory nawiewne iwywiewne wobudowie szafy. Przy dużych zyskach są montowane wentylatory wymuszające cyrkulację powietrza wewnątrz szafy. W celu ochrony rozdzielnicy przed wnikaniem kurzu, wotworze nawiewnym sąmontowane filtry powietrza. W przypadku wysokich temperatur otoczenia przekraczających 35 C do chłodzenia rozdzielnicy są stosowane małe urządzenia ziębnicze oraz elementy chłodzące Peltiera
Wykonanie obudowy Przy wysokim stopniu ochrony, ze względu na brak wymiany powietrza, może dochodzić do wykraplania pary wodnej. Po to aby temperatura wewnątrz rozdzielnicy nie spadła poniżej punktu rosy ogrzewa się ją do temperatury 30 C ± 5K grzałką elektryczną, sterowaną termostatem. Moc grzałki można określać przyjmując dla rozdzielnic montowanych w pomieszczeniach wskaźnik jednostkowego zapotrzebowania mocy wynoszący 200 W/m3 kubatury szafy
Typowa dokumentacja rozdzielnicy powinna zawierać: - schemat układu technologicznego wraz z układem automatycznej regulacji i opisem zasady działania, -dokumentację rysunkową układu połączeń elektrycznych, - rysunki elewacji i rozmieszczenia urządzeń wewnątrz rozdzielnicy, -wykaz elementów wyposażenia, -instrukcję obsługi rozdzielnicy i układu automatycznej regulacji, wraz z opisem sygnalizacji pracy i awarii oraz wytyczne zasilania i montażu.
Wyposażenie typowej rozdzielnicy umożliwia realizację funkcji: - zasilanie i rozdział energii elektrycznej (część siłowa), - sterowanie i sygnalizację, obejmujące sterowanie elementami wykonawczymi obwodów siłowych i pomocniczych oraz sygnalizację podstawowych stanów, -pomiary iregulację za pomocą sterowników dedykowanych lub swobodnie programowalnych.
Wyposażenie zewnętrzne Od strony zewnętrznej drzwi rozdzielnicy są montowane: - wyłączniki (łączniki) do ręcznej obsługi, - lampki sygnalizacyjne, - opisy lamp i łączników.
OKABLOWANIE
Przewody okablowania wewnętrznego i zewnętrznego są dobierane zgodnie z kolorystyką opisaną w normie PN EN 60446 -przewód ochronny PE ; kolor zielono-żółty, -przewód neutralny N; jasnoniebieski, -główny przewód zasilający 230/400V prądu zmiennego; czarny, -przewód sterujący prądu stałego; ciemnoniebieski, -przewody obwodu sterującego prądu zmiennego o napięciu poniżej 50V; białe, -połączenia ze sterownikami DDC oraz systemami BMS; brązowe.
Przykładowe wyposażenie rozdzielnicy
W przykładowym wykonaniu rozdzielnicy zamontowano wewnątrz : 1 - sterownik, 2 - przekaźniki galwanicznej: elektryczne, które dzięki separacji - zapewniają bezpieczne połączenie sterownika zinnymi elementamiukładu automatycznej regulacji, - oddzielają obwody zasilane różnym napięciem, - współpracują ze stycznikami odciążając sterowniki podczas sterowania urządzeniami dużej mocy, - umożliwiają powielanie sygnałów wejścia iwyjścia
Wyposażenie wewnętrzne 3 - wyłączniki nadprądowe przeciwzwarciowe, zabezpieczające okablowanie wraz z odbiornikami grzejnymi oraz wyłączniki silnikowe zabezpieczające silniki elektryczne przed przeciążeniem (zabezpieczenia te dobierane są na zakres zgodny z prądem nominalnym odbiornika inastawiane na wartość prądu zwiększoną o5 do 10 %-przykładowe urządzenia pokazano na rys. 3), 4-gniazdko wtyczkowe 230V, 5-transformatornapięcianapięcia zasilania 230/24V, 6 - styczniki elektryczne (najczęściej trójfazowe) do załączania urządzeń dużej mocy: silniki i nagrzewnice elektryczne, 7 - listwa zaciskowa do podłączenia zewnętrznego iwewnętrznego szafy. okablowania
Przekaźniki elektryczne firmy Finder
Wyłączniki nadprądowe typu M przeciwzwarciowe typu S
Uprawnienia energetyczne Do obsługi urządzeń znajdujących się wewnątrz rozdzielnic zasilającosterowniczych, dostępnych dopiero po otwarciu drzwi, uprawnione sąjedynie osoby posiadające odpowiednie uprawnienia energetyczne wydawane przez SEP.
Dziękuję za uwagę!