Szafy sterownicze Szafy sterownicze
Wykład Wykład 66
Szafy sterownicze 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 i połączenia wyżej wymienionych urządzeń przy pomocy okablowania, z automatyzowaną instalacją technologiczną.
Elewacja i zawartość rozdzielnicy zasilająco Elewacja i zawartość rozdzielnicy zasilająco--
sterującej sterującej
Wykonanie obudowy Wykonanie obudowy
Wykonanie obudowy rozdzielnicy powinno zapewnić ochronę:
• przed porażeniem przez dotyk,
• wnikaniem obcych ciał stałych,
• dostępem kurzu i wilgoci
• 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 Stopnie ochrony przed dostępem do części niebezpiecznych
oznaczone pierwszą cyfrą charakterystyczną 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 ośrednicy 50 mm wierzchem dłoni
2 ośrednicy 12,5 mm palcem
3 ośrednicy 2,5 mm narzędziem
4 ośrednicy 1,0 mm drutem
5 ochrona przed pyłem drutem
6 pyłoszczelne drutem
Stopnie ochrony przed obcymi ciałami stałymi oznaczone pierwszą Stopnie ochrony przed obcymi ciałami stałymi oznaczone pierwszą
cyfrą charakterystyczną 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 może wchodzić całkowicie
i większej
2 Ochrona przed obcymi ciałami Próbnik, kula o średnicy 12,5 mm nie stałymi średnicy 12,5 mm może wchodzić całkowicie
i większej
3 Ochrona przed obcymi ciałami Próbnik o średnicy 2,5 mm nie może stałymi o średnicy 2,5 mm wchodzić w ogóle
i większej
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 Stopnie ochrony przed wnikaniem wody oznaczone drugą cyfrą
charakterystyczną 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 o dowolny 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 z dowolnej 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 w wodzie
Obudowa zanurzona krótkotrwale w wodzie, w znormalizowanych warunkach ciśnienia i czasu powinna uniemożliwiać wnikanie wody w takiej ilości, która powodowałaby szkodliwe skutki
8 Ochrona przed skutkami ciągłego zanurzenia w wodzie
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 Stopień ochrony IP
• W praktyce dla szaf umieszczanych wewnątrz budynków najczęściej w stosowany jest stopień ochrony IP 54 (tzw. wykonanie bryzgoszczelne).
• Niezależnie od zastosowań i lokalizacji 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 Wykonanie obudowy
• Do odprowadzenia większych zysków ciepła na ogół wystarcza wentylacja naturalna przez otwory nawiewne i wywiewne w obudowie szafy.
• Przy dużych zyskach są montowane wentylatory wymuszające cyrkulację powietrza wewnątrz szafy.
• W celu ochrony rozdzielnicy przed wnikaniem kurzu, w otworze nawiewnym są montowane filtry powietrza.
• W przypadku wysokich temperatur otoczenia przekraczających 35°C do chłodzenia rozdzielnicy są stosowane małe urządzenia ziębnicze oraz elementy chłodzące Peltiera
Wykonanie obudowy 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 Typowa dokumentacja rozdzielnicy
powinna zawierać:
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 Wyposażenie typowej rozdzielnicy
umożliwia realizację funkcji:
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 i regulację za pomocą sterowników
dedykowanych lub swobodnie
programowalnych.
Wyposażenie zewnętrzne Wyposażenie zewnętrzne
• Od strony zewnętrznej drzwi rozdzielnicy
• są montowane:
• - wyłączniki (łączniki) do ręcznej obsługi,
• - lampki sygnalizacyjne,
• - opisy lamp i łączników.
OKABLOWANIE
OKABLOWANIE
Przewody okablowania wewnętrznego i Przewody okablowania wewnętrznego i
zewnętrznego są dobierane zgodnie z kolorystyką zewnętrznego są dobierane zgodnie z kolorystyką
opisaną w normie PN
opisaną w normie PN –– EN EN –– 6044660446
• - przewód ochronny PE ; kolor zielono-żółty,
• - przewód neutralny N; jasnoniebieski,
• - główny przewód zasilający 230/400V prądu zmiennego; czarnyczarny,
• - 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 W przykładowym wykonaniu rozdzielnicy
zamontowano wewnątrz zamontowano wewnątrz :
1 - sterowniksterownik,
2 - przekaźnikiprzekaźniki elektryczneelektryczne, które dzięki separacji galwanicznej:
- zapewniają bezpieczne połączenie sterownika z innymi elementami układu automatycznej regulacji,
- oddzielają obwody zasilane różnym napięciem,
- współpracują ze stycznikami odciążając sterowniki podczas sterowania urządzeniami dużej mocy,
- umożliwiają powielanie sygnałów wejścia i wyjścia
Wyposażenie wewnętrzn Wyposażenie wewnętrzn e e
• 3 - wyłącznikiwyłączniki nadprądowenadprądowe przeciwzwarciowe, zabezpieczające okablowanie wraz z odbiornikami grzejnymi oraz wyłącznikiwyłączniki silnikowesilnikowe zabezpieczające silniki elektryczne przed przeciążeniem (zabezpieczenia te dobierane są na zakres zgodny z prądem nominalnym odbiornika i nastawiane na wartość prądu zwiększoną o 5 do 10 % - przykładowe urządzenia pokazano na rys. 3),
• 4 - gniazdkogniazdko wtyczkowewtyczkowe 230V,
• 5 - transformatortransformator napięcianapięcia zasilaniazasilania 230/24V,
• 6 - stycznikistyczniki elektryczneelektryczne (najczęściej trójfazowe) do załączania urządzeń dużej mocy: silniki i nagrzewnice elektryczne,
• 7 - listwalistwa zaciskowazaciskowa do podłączenia okablowania zewnętrznego i wewnętrznego szafy.
