Temat: Przyłączanie urządzeń elektrycznych

Śląskie Techniczne Zakłady Naukowe
Warsztaty Szkolne
MontaŜ elektryczny
Zajęcia nr 2
Temat: Przyłączanie urządzeń elektrycznych
Urządzenia elektryczne moŜemy podzielić na 1 i 3-fazowe. Sposób ich przyłączenia zaleŜy od
wielu czynników, między innymi od liczby faz, gabarytów, sposobu instalacji (ruchome,
stałe), pobieranej mocy itp.
Przed przystąpieniem do montaŜu lub demontaŜu urządzeń naleŜy odłączyć je od zasilania
wyłącznikiem i jeśli to moŜliwe wykonać w obwodzie widoczną przerwę (np. wyjmując
wtyczkę z gniazdka, wykręcając wkładki bezpiecznikowe lub odłączając i blokując
odłącznik).
NiezaleŜnie od czynności łączeniowych, naleŜy sprawdzić czy napięcie zostało odłączone
korzystając z próbnika fazy, którym dotykamy obudowy i przewodów zasilających.
Przekrój przewodów uzaleŜniamy od wartości prądów znamionowych które będą przez nie
płynęły. Podczas doboru przewodów posługujemy się odpowiednimi tablicami.
Przewody aluminiowe stosowane przy danym obciąŜeniu
powinny być minimum 50% grubsze od przewodów
miedzianych.
Jeśli jest to uzasadnione ekonomicznie moŜna zastosować
przewód grubszy niŜ konieczny ze względu na spodziewane
obciąŜenia. Daje to z jednej strony rezerwę mocy
obciąŜeniowej, a z drugiej pozwala na zakup węŜszego
asortymentu przewodów do danego projektu.
Śląskie Techniczne Zakłady Naukowe
Warsztaty Szkolne
MontaŜ elektryczny
Do łączenia instalacji elektrycznej naleŜy stosować przewody o kolorach izolacji
odpowiadających normom, tzn.:
• Dla przewodów fazowych:
czarny, brązowy i czerwony
(L1, L2, L3)
• Dla przewodów neutralnych:
niebieski
(N)
• Dla przewodów ochronnych:
Ŝółto-zielony
(PE)
Zawsze stosujemy przewody we właściwych kolorach, poniewaŜ ich zamiana moŜe grozić
poraŜeniem osobom pracującym w przyszłości przy danej instalacji.
Do pracy będą nam potrzebne nast. narzędzia:
• szczypce długie,
• obcęgi,
• kombinerki,
• ściągacz izolacji,
• śrubokręty monterskie proste i krzyŜowe
• próbnik (tester fazy)
• nóŜ monterski
Przewody łączymy na zaciskach lub listwach zaciskowych umieszczonych w puszkach
instalacyjnych lub w samych urządzeniach. W puszkach zawsze zostawiamy pewien zapas
przewodu na ewentualne przyszłe naprawy lub przeróbki.
Rys. A.1. Puszki instalacyjne
Rys. A.2. Szczegóły prowadzenia przewodów w puszkach
Rys. A.3. Połączenie przewodów w puszkach
Przy łączeniu przewodów musimy ściągnąć izolację z końcówki przewodu na odpowiedniej
długości. Jeśli z konstrukcji zacisków nie wynikają szczegółowe wytyczne, robimy to na
długości ok. 4÷5 mm. JeŜeli przewód jest linką, to jej druty naleŜy skręcić i w zaleŜności od
Śląskie Techniczne Zakłady Naukowe
Warsztaty Szkolne
MontaŜ elektryczny
potrzeb zaprasować na niej końcówkę kablową mającą zapobiegać rozwarstwianiu się końca
przewodu. Podobny efekt moŜna otrzymać poprzez pocynowanie końcówki przewodu.
W razie konieczności szczypcami oczkowymi wykonujemy na przewodzie oczko, lub
zaciskamy końcówkę kablową oczkową.
Końcówki łączymy śrubami zaciskowymi. Końcówkę wkładamy pod śrubę tak, aby w trakcie
jej przykręcania nie doszło do samoczynnego wysunięcia przewodu spod śruby. Zalecane jest
stosowanie podkładek. Obecnie coraz częściej stosuje się tzw. szybkozłącza samozaciskowe.
Rys. A.4. Zaciski śrubowe. a) i c) – połączenia poprawne, b) i d) – połączenia nieprawidłowe
Rys. A.5. Zacisk śrubowy
Urządzenia moŜemy równieŜ przyłączać korzystając z gniazd i wtyczek. PoniŜej
przedstawiono rysunki gniazd i wtyczek dla instalacji 1 i 3-fazowych.
Śląskie Techniczne Zakłady Naukowe
Warsztaty Szkolne
MontaŜ elektryczny
Rys. 3.2. Rozmieszczenie styków w gniazdach wtyczkowych
Urządzenia przyłączamy w zaleŜności od rodzaju instalacji elektrycznej. Najczęściej obecnie
są stosowane instalacje TN-C i TN-S. PoniŜsze schematy przedstawiają sposoby podłączenia
do nich urządzeń 3 i 1-fazowych.
Rys. A.6. Przyłączenie urządzeń do sieci w układzie TN-C
Rys. A.7. Przyłączenie urządzeń do sieci w układzie TN-S
Osobnym problemem jest przyłączanie duŜych odbiorów i urządzeń zasilanych z sieci
trójfazowej. Wiele z tych urządzeń, np. silniki asynchroniczne, nie wymaga podłączenia
Śląskie Techniczne Zakłady Naukowe
Warsztaty Szkolne
MontaŜ elektryczny
przewodu neutralnego. Wymagają one jednak podłączenia przewodu ochronnego PE lub
uziemienia ochronnego (obu jednoczenie stosować nie wolno).
Urządzenia takie wymagają teŜ z reguły szybkiego jednoczesnego załączania i wyłączania
wszystkich trzech faz. Wynika to z konieczności szybkiego zgaszenia łuku pojawiającego się
podczas otwierania obwodu elektrycznego (przy urządzeniach zasilanych wysokimi prądami
jest on szczególnie niebezpieczny) jak i wraŜliwością odbiorów trójfazowych na obecność
zasilania we wszystkich fazach jednocześnie.
Załączanie i wyłączanie moŜna realizować łącznikami z napędem ręcznym wspomaganym
spręŜyną, ale większą szybkość i pewność zapewniają łączniki stycznikowe. Dzięki
umieszczonym na styczniku dodatkowym stykom pomocniczym o charakterze zwiernym i
rozwiernym, moŜna dodatkowo zastosować pewne elementy automatyki i zabezpieczeń.
Jednocześnie w niektórych przypadkach moŜliwe jest sterowanie urządzeniami z
wykorzystaniem niskich napięć (jeśli cewki styczników są na takie napięcia zbudowane) co
poprawia bezpieczeństwo obsługi.
Rys. A.8. Stycznik
Rys. A.9. Zasada działania stycznika
Na rys. A.10. pokazano schemat stycznikowego układu sterowania silnikiem 3-fazowym
wykorzystującym pomocniczy styk zwierny do samo podtrzymania. Po wciśnięciu przycisku
ZAL prąd popłynie przez cewkę stycznika K. Zostaną zamknięte styki główne załączające
silnik oraz styk pomocniczy, który zbocznikuje przycisk ZAL. Dlatego teŜ po zwolnieniu
przycisku ZAL cewka K nadal będzie zasilona. Dopiero wciśnięcie przycisku WYL
spowoduje przerwanie obwodu i wyłączenie stycznika. Wyłączenie stycznika moŜe teŜ być
spowodowane zadziałaniem przekaźnika termicznego (termobimetalowego) który przy zbyt
wysokim prądzie długotrwałym zainicjuje działanie sprzęŜonego ze sobą odłącznika wpiętego
w obwód podtrzymania napięcia cewki K.
Na rys. A.11. Przedstawiono schemat sterowania silnikiem zapewniającego jego pracę
nawrotną (poprzez skrzyŜowanie faz L2 z L3. Układ działa podobnie jak układ z rys. A.10, z
tym, Ŝe w obwodzie załączania stycznika K1 znajduje się styk rozwierny stycznika K2, a w
obwodzie załączania stycznika K2 znajduje się styk rozwierny stycznika K1. Powoduje to, Ŝe
np. po załączeniu przyciskiem ZAL P stycznika K1 (praca w prawo) jego styk rozwierny
zostaje otwarty, a co za tym idzie przerwany jest obwód sterowania stycznika K2 i wciśnięcie
przycisku ZAL L nie spowoduje podania napięcia na jego cewkę. W przypadku obrotów w
lewo, zasada działania zabezpieczenia jest analogiczna. Wyłączenie odbywa się przyciskiem
WYL który jest wspólny dla K1 i K2
Śląskie Techniczne Zakłady Naukowe
Warsztaty Szkolne
MontaŜ elektryczny
L1
L2
L3
PEN
N
PE
K
W YL
ZAL
M
3~
Rys. A.10. Układ stycznikowego sterowania silnikiem za pośrednictwem przycisków
Zał i Wył. współpracujący z przekaźnikiem termobimetalowym
L1
L2
L3
PEN
N
PE
W YL
K1
ZAL P
K2
M
ZAL L
3~
Rys. A.11. Sterowanie pracą nawrotną silnika indukcyjnego z samo podtrzymaniem i zabezpieczeniem przed
jednoczesnym włączeniem obrotów prawo i lewo opartym na stykach rozwiernych
Śląskie Techniczne Zakłady Naukowe
Warsztaty Szkolne
MontaŜ elektryczny
Materiały dydaktyczne wyłącznie do uŜytku uczniów klas elektrycznych i elektronicznych
Śląskich Technicznych Zakładów Naukowych w Katowicach.
Niniejsze materiały stanowią ilustrację do wprowadzeń teoretycznych przeprowadzonych na
warsztatach szkolnych według podręcznika podanego w literaturze.
Zamieszczone ilustracje są chronione prawami autorskimi autorów podręcznika.
Literatura:
E.Musiał „Instalacje i urządzenia elektroenergetyczne” WSiP Warszawa 1998
G.Bartodziej, E.KałuŜa „Aparaty i urządzenia elektryczne” WSiP Warszawa 1997