Preskoči na sadržaj
FORTRONIQ
IzbornikDigitalni sadržajiTehnička dokumentacijaVježbeV15 Jednopolna shema razdjelnika i montažni pogled

VJEŽBA V15 · MODUL 7 · DOKUMENTACIJA U ELEKTROTEHNICI

Vježba V15 · 2 sata

Jednopolna shema razdjelnika i montažni pogled

Napajanje ormarića osi PS-1 prikazuje se jednopolnom shemom, od priključka 230 V do razvoda 24 V, a raspored opreme montažnim pogledom s DIN šinama, kanalima i stezaljkama. Iz jedne sheme električar zna što spaja, a iz druge gdje što stoji i koliko mjesta ostaje.

Moći ću:
  • nacrtati jednopolnu shemu napajanja s oznakama -X0, -Q1, -G1 i -F1 i podacima o zaštiti
  • razlikovati jednopolni i višepolni prikaz i prevesti jedan u drugi
  • izraditi montažni pogled montažne ploče s DIN šinama, kanalima i opremom u mjerilu
  • izračunati ulaznu struju napajanja, izabrati osigurač i provjeriti zauzeće DIN šine u modulima od 17,5 mm

O vježbi

Vježba V15Trajanje: 2 sataModul 7

Prije vježbe proći gradivo: 7.3 Električne sheme: jednopolne, višepolne, montažni pogled, 7.5 Izrada sheme u EDA i CAD alatima.

Pitanja i zadaci na ovoj stranici su bez odgovora. Rješenje s postupkom otvara se gumbom Prikaži rješenje ispod svakog pitanja, a upute za nastavnika nalaze se na dnu stranice.

Zadatak

Ormarić =PS1+ORM napaja se jednofazno s 230 V AC. Priključni kabel -W0 (L, N, PE) završava na stezaljkama -X0. Iza njih je zaštitni prekidač -Q1 C6 A (1P+N), zatim napajanje -G1 230 V AC / 24 V DC, 5 A, a na izlazu +24 V osigurač -F1. Razvod 24 V napaja upravljački krug iz vježbe V14 i upravljač koračnog motora -T1. Izvod M spaja se na zaštitni vodič na jednom mjestu.

Izradite dva lista:

  1. jednopolnu shemu napajanja s oznakama elemenata, podacima o zaštiti i uputama na listove upravljanja;
  2. montažni pogled montažne ploče 260 × 400 mm u mjerilu 1:2: dvije DIN šine TS 35, tri vodoravna kabelska kanala 40 × 40 i PE sabirnica. Na šinu 1 dolaze -X0, -Q1, -G1, -F1 i -K1, na šinu 2 upravljač -A1 i redne stezaljke -X1 (7 kom. po 6,2 mm), a -T1 (75 × 118, primjer) vijcima na ploču.

Širine: -Q1 2 modula, -G1 4 modula (primjer), -F1 1 modul, -K1 22,5 mm (primjer), -A1 90 mm (primjer), krajnji držači po 9 mm, završna ploča stezaljki 1,5 mm. Traži se najmanje 20 % slobodnog mjesta na svakoj šini.

Oprema i pribor

  • računalo s programom za izradu električnih shema (jednopolni i višepolni simboli, montažni pogled iz knjižnice uređaja) ili papir A3, milimetarski papir i šablona;
  • popis opreme PS-1 s dimenzijama uređaja iz uputa proizvođača;
  • shema upravljanja iz vježbe V14 (staze 1–14) za upute između listova;
  • tablica boja i presjeka vodiča te tablica karakteristika zaštitnih prekidača.

Pravila koja se primjenjuju

Jednopolna shema (IEC 61082-1) prikazuje strujni krug jednom crtom bez obzira na broj vodiča; broj vodiča označava se kosim crticama ili brojem uz crtu. Služi za pregled: izvor, zaštita, pretvorba, razvod. Višepolna shema crta svaki vodič posebno i služi za spajanje. Simboli prema IEC 60617, oznake prema IEC 81346.

Zaštita: zaštitni prekidači karakteristike C trenutačno isklapaju pri struji 5 do 10 puta većoj od nazivne (IEC 60898-1), pa podnose udarnu struju uključenja napajanja. Električna oprema strojeva izvodi se prema IEC 60204-1, a instalacija prema propisima za niskonaponske instalacije (niz IEC 60364). Montaža: DIN šina TS 35 prema IEC 60715, širina modula ugradnih uređaja 17,5 mm. Primjenjuje se važeće izdanje norme.

Dobra praksa u montažnom pogledu: 230 V dio odvojen od 24 V dijela, uređaji poredani redom toka energije (slijeva nadesno), stezaljke prema izlazu kabela, kanali iznad i ispod svake šine, najmanje 20 % mjesta za proširenje.

Pažnja

Jednopolna shema nije shema spajanja. Dvije kose crtice na vodu -W0 znače „dva vodiča", ali ne kažu koji je L, a koji N, ni gdje je PE. Na temelju jednopolne sheme ne spaja se ništa; spaja se prema višepolnoj shemi i popisu stezaljki. Radovi na priključku 230 V izvode se isključivo u beznaponskom stanju i obavlja ih osposobljena osoba.

Crtež

Jednopolna shema: tok energije slijeva nadesno, od -X0 do sabirnice L+ s odvodima prema listovima upravljanja. PE je nacrtan tanjom crtom jer se na tom listu samo naznačuje.

-X0230 V AC50 Hz-W0-Q1C6 A1P+N~=-G1230 V AC /24 V DC, 5 A-F14 AL+-K1, -A1, -B1, -S0…-S5staze 1–10-T1 upravljač motoranapajanje i ENA-H1, -H2 (izlazi -A1)staze 11–12Mspoj M–PE (PELV),na jednom mjestuPEPE -G1, montažna ploča, vrata
Slika V15.1 — jednopolna shema napajanja ormarića =PS1+ORM: priključak -X0, zaštitni prekidač -Q1, napajanje -G1, osigurač -F1 i razvod 24 V

Montažni pogled u mjerilu: šina 1 nosi 230 V dio i napajanje, šina 2 upravljač i stezaljke, a -T1 je vijcima pričvršćen na ploču.

kanal 40 × 40-X0-Q1-G1-F1-K1rezerva-A1-X1-T1na pločiPEŠina 1 (35 mm), dulj. 240:-X0 3 stezaljke × 6,2-Q1 2 modula = 35-G1 4 modula = 70 (primjer)-F1 1 modul = 17,5-K1 22,5 (primjer)2 krajnja držača × 9Šina 2, dulj. 155:-A1 90 (primjer)-X1 7 × 6,2 + završna ploča-T1 75 × 118 na pločiMontažna ploča 260 × 400modul = 17,5 mm
Slika V15.2 — montažni pogled montažne ploče ormarića =PS1+ORM: dvije DIN šine, kabelski kanali, -T1 na ploči i PE sabirnica (mjere u mm)

Postupak

  1. U projektu iz V14 otvorite novi list „Napajanje" i upišite oznake =PS1+ORM.
  2. Nacrtajte jednopolnu shemu: -X0, vod -W0 s oznakom broja vodiča, -Q1 s podacima (C6 A, 1P+N), -G1 sa simbolom pretvarača i podacima, -F1 s nazivnom strujom.
  3. Nacrtajte sabirnice L+ i M i odvode s uputama na listove i staze upravljanja (staze 1–14). Označite spoj M–PE.
  4. Izračunajte ulaznu struju -G1 i provjerite izbor -Q1 i -F1 (pitanja 1 i 2); upišite vrijednosti u shemu.
  5. Na novom listu nacrtajte obris montažne ploče 260 × 400 u mjerilu 1:2 i ucrtajte kanale.
  6. Ucrtajte DIN šine i uređaje redom toka energije, u stvarnim širinama. Označite svaki uređaj.
  7. Zbrojite zauzeće šina i provjerite rezervu od 20 % (pitanje 3); ako je nema, promijenite raspored i obrazložite.
  8. Iz programa izvezite popis opreme i popis stezaljki; provjerite da svaka oznaka iz montažnog pogleda postoji u shemi.

Pitanja i zadaci

1. Napajanje -G1 daje najviše 24 V · 5 A. Uz stupanj djelovanja 0,88 i faktor snage 0,6 (primjer za napajanje bez korekcije faktora snage) izračunajte ulaznu struju pri punom opterećenju. Je li -Q1 C6 A dobro odabran? U kojem rasponu struje on trenutačno isklapa?

Prikaži rješenje

Piz = 24 · 5 = 120 W; Pul = 120 / 0,88 ≈ 136 W

Iul = Pul / (U · λ) = 136 / (230 · 0,6) ≈ 0,99 A

Trenutačni isklop karakteristike C: 5 · 6 = 30 A do 10 · 6 = 60 A

Radna struja (oko 1 A) daleko je ispod 6 A, a karakteristika C dopušta kratku udarnu struju uključenja napajanja, pri kojoj bi karakteristika B mogla nepotrebno isklopiti. Nazivna struja prekidača mora biti usklađena i s presjekom voda -W0; to se provjerava prema propisima za instalacije.

2. Najveća struja potrošača na 24 V je 2,91 A (V14, pitanje 4). Između kojih se granica bira -F1? Obrazložite izbor 4 A.

Prikaži rješenje

Donja granica je najveća radna struja s malom rezervom (2,91 A, uz udarne struje kondenzatora u -T1 pri uključenju); gornja je struja koju -G1 može trajno dati (5 A) i struja koju vodiči razvoda smiju voditi. Osigurač 4 A leži između: ne pregara pri radu, a pregara prije nego što se napajanje ili vodiči preopterete. Tromi osigurač bolje podnosi udarnu struju uključenja. Vrijednost upisana na shemi mora biti ista kao na naljepnici u ormariću.

3. Izračunajte zauzeće obiju šina i provjerite zahtjev za 20 % slobodnog mjesta. Šina 1 duga je 240 mm, šina 2 155 mm.

Prikaži rješenje

Šina 1: 3 · 6,2 + 35 + 70 + 17,5 + 22,5 + 2 · 9 = 181,6 mm → slobodno 58,4 mm = 24 % ✔

Šina 2: 9 + 90 + 7 · 6,2 + 1,5 + 9 = 152,9 mm → slobodno 2,1 mm ≈ 1 % ✘

Šina 2 ne zadovoljava. Za 20 % rezerve treba 152,9 · 1,2 ≈ 184 mm, a pokraj -T1 ima samo 155 mm. Rješenja: -T1 premjestiti na treću razinu ili na bočnu stijenku, pa šina 2 postaje duga 240 mm; ili stezaljke -X1 staviti na zasebnu šinu uz donji kanal, bliže uvodnicama kabela s osi. Montažni pogled je mjesto gdje se takav problem otkrije jeftino — prije narudžbe ormarića.

4. Koliko se topline oslobađa u napajanju -G1 pri opterećenju od 2,91 A, a koliko pri punom opterećenju? Zašto je taj podatak važan za ormarić?

Prikaži rješenje

Piz = 24 · 2,91 ≈ 69,8 W; Pgub = Piz · (1/η − 1) = 69,8 · (1/0,88 − 1) ≈ 9,5 W

Puno opterećenje: 120 · (1/0,88 − 1) ≈ 16,4 W

Gubici svih uređaja zbrajaju se i uspoređuju s toplinom koju ormarić može odvesti bez ventilatora. Zato napajanje stoji na mjestu gdje zrak struji odozdo prema gore, s razmakom do kanala.

5. Nacrtajte višepolni prikaz dijela od -X0 do -F1: vodiči L, N i PE, dvopolni -Q1, priključci -G1 i izlaz 24 V sa spojem M–PE.

Prikaži rješenje

-Q1 1P+N prekida i fazni i neutralni vodič; PE se nikad ne prekida i ide izravno na priključak zaštitnog vodiča -G1 i na PE sabirnicu.

-X0LNPE-Q1C6 A, 1P+N12NN-G1LN⏚~ / =+−-F1L+Mspoj M–PE (PELV)Svaki vodič je zasebna crta; kose crtice jednopolne sheme postaju crte.
Slika V15.3 — rješenje: višepolni prikaz napajanja od -X0 preko dvopolnog -Q1 do -G1 i -F1

6. Što znači spoj M–PE „na jednom mjestu" i zašto ne na više mjesta?

Prikaži rješenje

Referentni vodič M sekundarnog kruga spaja se sa zaštitnim vodičem jednim namjenskim spojem (izvedba PELV). Tako napon M prema kućištu ostaje blizu nule, a zemljospoj u krugu 24 V postaje kratki spoj koji isklapa -F1 umjesto da ostane neprimijećen. Više spojeva stvorilo bi petlje kroz koje bi tekle izjednačujuće struje i smetnje, a mjerenje izolacije kruga 24 V više ne bi bilo moguće bez odspajanja više mjesta. Odluka o izvedbi dio je projekta i upisuje se u shemu.

7. Koliko modula od 17,5 mm zauzimaju -Q1, -G1 i -F1 zajedno i koliko je to milimetara? Zašto -K1 nije iskazan u modulima?

Prikaži rješenje

2 + 4 + 1 = 7 modula → 7 · 17,5 = 122,5 mm

Modul od 17,5 mm vrijedi za modularne ugradne uređaje (prekidači, osigurači, mnoga napajanja). Releji, upravljači i stezaljke imaju širine koje nisu višekratnik modula (npr. 22,5 mm ili 6,2 mm), pa se u montažnom pogledu zbrajaju u milimetrima.

8. Nabrojite pravila rasporeda koja montažni pogled na slici V15.2 poštuje i jedno koje krši.

Prikaži rješenje

Poštuje: tok energije slijeva nadesno (-X0 → -Q1 → -G1 → -F1), 230 V dio grupiran na šini 1, kanali iznad i ispod svake šine, PE sabirnica pri dnu uz ulaz kabela, -T1 izvan šine zbog veličine i hlađenja. Krši: rezervu od 20 % na šini 2 (pitanje 3). Uz to, stezaljke -X1 bolje je staviti bliže donjem rubu, gdje kabeli s osi ulaze u ormarić.

Za nastavnika

Otvori upute za nastavnika

Priprema

Pripremite komad DIN šine s nekoliko modularnih uređaja i stezaljki, kako bi polaznici izmjerili širine i vidjeli krajnje držače. Provjerite da program za sheme ima knjižnicu montažnih prikaza ili pripremite milimetarski papir. Pitanje 3 namjerno otkriva manjak mjesta na šini 2; neka polaznici sami predlože i obrazlože promjenu rasporeda.

Tijek sata

  1. Razlika jednopolnog, višepolnog i montažnog prikaza na primjeru (10 min).
  2. Jednopolna shema napajanja i računski zadaci 1 i 2 (25 min).
  3. Montažni pogled u mjerilu (30 min).
  4. Provjera zauzeća šina, promjena rasporeda (15 min).
  5. Višepolni prikaz (pitanje 5) i usporedba popisa opreme sa shemom (10 min).

Očekivani rezultati

Jednopolna shema s ispravnim simbolima, oznakama, podacima o zaštiti i uputama na listove upravljanja; montažni pogled u mjerilu 1:2 sa svim uređajima, kanalima i PE sabirnicom; izračunana ulazna struja oko 1 A, obrazložen izbor -F1 4 A, zauzeće šina 181,6 mm i 152,9 mm s prijedlogom promjene rasporeda.

Česte pogreške

  • U jednopolnoj shemi nacrtani svi vodiči (to je višepolna).
  • PE vodič vođen preko -Q1 ili prekinut osiguračem.
  • Uređaji u montažnom pogledu nacrtani „od oka", bez stvarnih širina, pa zbroj ne odgovara šini.
  • Zaboravljeni krajnji držači i završna ploča stezaljki.
  • M spojen na PE na nekoliko mjesta ili uopće nije odlučeno kako se spaja.
  • Oznake u montažnom pogledu različite od oznaka u shemi.

Vrednovanje

KriterijBodovi
Jednopolna shema: simboli, oznake, podaci o zaštiti, upute6
Montažni pogled: mjerilo, širine, kanali, PE, oznake6
Računski zadaci 1–3 i prijedlog promjene rasporeda5
Višepolni prikaz3
Ukupno20