Spis treści:
Oględziny, montaż i demontaż elementów i urządzeń elektrycznych i elektronicznych to bardzo ważny aspekt w przemyśle i nie tylko. Prawidłowy montaż urządzeń elektrycznych musi zapewniać bezpieczeństwo podczas ich eksploatacji. Każdy producent maszyn i urządzeń jest zobowiązany do przygotowania instrukcji obsługi, która powinna zawierać m.in. informacje na temat właściwego montażu, konserwacji i użytkowania urządzenia. Ze względu na rozległość tematu autor skupi się na montażu układów sterowania elektrycznego. Jest to złożony proces, który wymaga wiedzy, doświadczenia i dbałości o szczegóły. Jego znaczenie wykracza daleko poza sam proces instalacji – ma długofalowy wpływ na bezpieczeństwo i efektywność montowanej instalacji.
Schematy i rysunki
Montaż i demontaż elementów elektrycznych i elektronicznych wymaga poznania zasad przedstawiania elementów na schematach i rysunkach. Wyróżnia się trzy zasadnicze rodzaje schematów:
- schemat ideowy to schemat połączeń elementów układu. Informuje on o rodzajach podzespołów potrzebnych do wykonania układu,
- schemat funkcjonalny przedstawia uproszczoną budowę układu w postaci bloków funkcyjnych oraz relacji między nimi. Stosuje się go przede wszystkim w przypadku układów złożonych w celu ułatwienia zrozumienia działania danego projektu,
- schemat montażowy informuje o rzeczywistym rozmieszczeniu elementów. Niezbędna jest do tego znajomość symboli graficznych i przeznaczenia elementów układu.
Zasady bezpiecznego montażu elementów elektrycznych
W celu prawidłowego montażu należy korzystać z kilku wybranych zasad obowiązujących podczas montażu elementów i urządzeń elektrycznych:
- Należy używać odpowiednich narzędzi oraz kierować się wskazówkami i wymaganiami zawartymi w instrukcji i dokumentacji techniczno-ruchowej urządzenia.
- Przed zainstalowaniem urządzenia trzeba sprawdzić jego stan techniczny oraz skontrolować wszystkie mechanizmy pod kątem ich prawidłowego działania celem wyeliminowania wad i usterek transportowych.
- Każde urządzenie musi być zamontowane w miejscu odpowiadającym jego przeznaczeniu i w środowisku zgodnym z zastosowaną obudową i stopniem ochrony przed wpływami środowiskowymi. Ponadto przed rozpoczęciem instalacji trzeba zdemontować blokady wykorzystywane podczas transportu, a w trakcie instalacji zabezpieczyć urządzenie przed przypadkowym uruchomieniem.
- Połączenia elektryczne muszą być wykonane za pomocą odpowiednich przewodów uwzględniających znamionowy prąd urządzenia oraz warunki pracy. Należy zwrócić uwagę na ich odpowiednią długość. Połączenie trzeba wykonać za pomocą trwałych i bezpiecznych złącz.
- Elementy obwodów powinny być tak połączone, aby nie mogło ich rozłączyć przypadkowe szarpnięcie.
- Czynności konserwacyjne zawsze muszą być poprzedzone odłączeniem urządzenia od źródła zasilania i zabezpieczeniem go przed przypadkowym uruchomieniem.
- Przed uruchomieniem zaleca się sprawdzenie stanu izolacji między fazami oraz między fazami i obudową.
- Urządzenia powinny być chronione odpowiednimi zabezpieczeniami zwarciowymi i przeciążeniowymi oraz muszą być uziemione.
Przewody do montażu układów sterowania
Przewody elektryczne przewodzą prąd elektryczny (przesyłają energię) oraz łączą źródło napięcia z odbiornikami elektrycznymi, urządzeniami pomiarowymi, sygnalizacyjnymi, elektronicznymi. Najczęściej spotykane w układach sterowania przewody to:
- Drut
- Linka
Parametry przewodów:
- Przekrój poprzeczny przewodu (mm2) — jest to wielkość znormalizowana i przyjmuje wartości: 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 625; 800; 1000 m2.
- Napięcie znamionowe (V) — wartość napięcia znamionowego przewodu elektroenergetycznego może wynosić: 300/300, 300/500, 450/750 lub 600/1000 V. Pierwsza liczba przed ukośnikiem określa dopuszczalną wartość skuteczną napięcia przemiennego między żyłą a ziemią, natomiast druga liczba określa dopuszczalne napięcie między żyłami. Jest to wartość napięcia, przy której pole elektryczne wytworzone podczas pracy nie uszkodzi izolacji przewodów. Izolacja żył przewodu zapewnia odizolowanie części przewodzących, chroni przewód przed szkodliwym działaniem środowiska, oddziela żyły oraz chroni ludzi przed porażeniem.
Połączenie przewodów w układzie sterowania polega na silnym docisku przewodu z innym przewodem lub zaciskiem i powinno się charakteryzować małą rezystancją. Połączenia elektryczne powinny zapewnić ciągłość elektryczną, dużą wytrzymałość mechaniczną oraz pewność połączenia. Do wszystkich połączeń powinien być zapewniony dostęp, aby umożliwić naprawę, oględziny lub wymianę przewodu. Skutkiem niewłaściwego lub niedokładnego wykonania połączenia elektrycznego może być przerwa w obwodzie, iskrzenie (przy niezbyt dokładnym przyleganiu powierzchni), nagrzewanie i wzrost temperatury. Iskrzenie powoduje nadpalanie styków, a w konsekwencji zmniejszenie ich powierzchni.
Połączenia wykonuje się jako rozłączalne, aby umożliwić odłączenie przyrządu lub wymianę uszkodzonego przewodu.
Rodzaje zacisków stosowanych w połączeniach
- Gwintowe — połączenie przewodu z zaciskiem jest realizowane przez dokręcenie wkrętu, który bezpośrednio dociska przewód do powierzchni zacisku albo dociska odpowiednio ukształtowaną metalową podkładkę, która swą powierzchnią tworzy elektryczny styk z przewodem. Ten rodzaj zacisków jest najbardziej popularny, ponieważ występuje w większości elementów łącznikowych stosowanych w układach sterowania. Zacisków gwintowych używa się do przewodów o dowolnych przekrojach.
- Zakleszczające — połączenie przewodu z zaciskiem następuje po wsunięciu odpowiednio przygotowanej końcówki przewodu pomiędzy metalowe elementy sprężynujące zacisku, które pod wpływem działającej siły tworzą styk połączenia. Ten rodzaj zacisku staje się coraz popularniejszy w instalacjach, ponieważ jest prostszy w montażu i nie wymaga dużej liczby narzędzi instalacyjnych. Stosuje się go do przewodów o małych przekrojach.
- Wsuwane — ten rodzaj zacisku polega na połączeniu przewodu zakończonego nasuwką ze sprężynującej blaszki z trwałym elementem zacisku — metalową wsuwką. Takie połączenie jest powszechnie stosowane ze względu na dużą wytrzymałość na drgania mechaniczne.
Kolejność czynności przy wykonywaniu połączenia
- Utnij przewód o odpowiedniej długości.
- Usuń izolację tylko na końcowym odcinku przewodu wchodzącym do zacisku, aby umożliwić zamontowanie w zacisku; pozostaw nieuszkodzoną izolację przewodu poza zaciskiem.
- W przypadku linki, nałóż końcówkę tulejkową dostosowaną do przekroju przewodu.
- Zamontuj przewód.
Narzędzia do obróbki przewodów elektrycznych
W celu skutecznego i bezpiecznego wykonywania prac związanych z obróbką przewodów elektrycznych, niezbędne jest wyposażenie się w odpowiednie narzędzia:
- szczypce boczne tnące
- szczypce okrągłe do formowania oczek
- szczypce do zaciskania tulejek na końcówkach przewodów
- szczypce do zdejmowania izolacji
- zestaw wkrętaków
Montaż w szafach sterowniczych
Właściwe wykonanie instalacji w szafach sterowniczych wymaga zastosowania osprzętu elektrycznego zapewniającego osłonę przewodów elektrycznych, np. korytka grzebieniowe. Współczesne instalacje elektryczne w szafach sterowniczych i rozdzielnicach wykorzystują szyny TH35 do montażu takich komponentów, jak styczniki, przekaźniki, zasilacze impulsowe, sterowniki PLC oraz wyłączniki nadprądowe. Zapewnia to pewny montaż wymienionych elementów bez możliwości niepożądanego przemieszczania podzespołów (na końcach powinny być umieszczone zaciski blokujące).
Podsumowując, podczas montażu kluczowe jest przestrzeganie norm bezpieczeństwa oraz schematów elektrycznych, co zapewnia niezawodność i bezpieczeństwo działania systemu. Praca ta wymaga znajomości zasad elektryki, umiejętności posługiwania się narzędziami montażowymi oraz analizy i rozwiązywania problemów. Ostatecznie, prawidłowo zainstalowane i skonfigurowane układy sterowania przyczyniają się do zwiększenia wydajności i bezpieczeństwa w różnych aplikacjach przemysłowych.
