Конструкции щитов и панелей

Щитом называют устройство, состоящее из панелей, на которых смонтированы электрические аппараты и приборы. По назначению различают щиты управления, защиты и автоматики. На щитах находится большая часть вторичного оборудования; только измерительные трансформаторы, блок-контакты, приводы коммутационных аппаратов и некоторые другие аппараты и приборы располагаются вне щитов.

Щиты нормального исполнения предназначены для установки в закрытых сухих помещениях и могут работать при температуре окружающего воздуха от 20 до 35°С и относительной влажности 80%, а также при отсутствии активных газов и токопроводящей пыли.

Основными элементами щитов являются панели (Рисунок 1, а), пульты и пульт-панели (Рисунок 1, б), а вспомогательными — торцовые панели (Рисунок 2, а) и радиальные, угловые и плоские фасадные вставки (Рисунок 2,б — г). Для облегчения конструкции и уменьшения расхода металла в ряде случаев, например для щитов релейной защиты и автоматики, применяют реечные панели, в которых цельный металлический лист заменен реечной конструкцией, в частности из реек С-образного профиля. Реечные панели несложно изготовить непосредственно на месте их монтажа, используя универсально-сборные электромонтажные конструкции. Для сокращения количества типоисполнений панелей и проектируемых нетиповых панелей разработаны и применяются планшетные и блочные панели.

Планшетные панели (Рисунок 3, а и б) выполняют так, что аппаратура каждой из них размещается на отдельных планшетах, которые крепятся к каркасу, образуя фасадную сторону панели. Каждый планшет имеет определенное назначение и разрабатывается нескольких типоисполнений. При проектировании конкретной панели подбирают по назначению и типоисполнению необходимое число планшетов.

По назначению типовые планшеты могут быть для световых табло ПТ, измерительных приборов ПИ, общестанционных аппаратов ПО (переключателей отыскания «Земли», опробования ламп табло, кнопок съема мигания и др.) и аппаратов управления ПУ, нижней части панели ПН. На планшетах ПН устанавливают с обратной стороны автоматы защиты оперативных цепей и цепей сигнализации, реле цепей сигнализации, трансформаторы для питания ламп узкопрофильных приборов и переключатели к ним. Крупногабаритные панели проще изготовлять, используя сравнительно небольшие планшеты, которые устанавливают на каркас панели.

Блочные панели состоят из отдельных блоков, каждый из которых представляет собой объемную металлическую конструкцию для размещения аппаратов, приборов, рядов зажимов и других элементов.

Рисунок 1 – Основные элементы щитов: а — панель, б — пульт-панель

Аппараты и приборы располагают на фасадной стороне блочной конструкции, а на обратной стороне устанавливают два ряда зажимов, к которым присоединяют провода от аппаратов и приборов и через которые осуществляются все межблочные соединения. Блочные панели комплектуют из основных и вспомогательных блоков. К основным относятся блоки автоматики БА, управления БУ, измерения, защиты и автоматики БЗА, БИ и защиты БЗ, а к вспомогательным БВ — блоки питания, испытательные и контроля состояния основных.

Рисунок 2 – Вспомогательные элементы щитов:
а — торцовая панель, б, в, г — радиальная, угловая и плоская вставки

Рисунок 3 – Фасады типовых планшетных панелей:
а —ЭПУ-601-72, б~ ЭПУ-701-72

В зависимости от количества и размеров устанавливаемых аппаратов и приборов приняты следующие размеры (мм) блоков: 330X720, 450X720, 600X720, 750x720, 900x720. Блочные панели выполняют из типовых каркасов (800x550x2300 мм) и набирают из требуемой комбинации типовых блоков. Блочные панели поставляются со смонтированными проводами, включая межблочные связи.

На рисунке 4, а показан щит из четырех блочных панелей: резервной 1 и полностью укомплектованных блоками 2—4.
Конструктивное исполнение блоков можно представить по блоку защиты (Рисунок 4,6), в котором смонтированы реле 5, измерительный прибор 6, сигнальная лампа 8, оперативные накладки 10, переключатель 9 и другая аппаратура. Поручни 7 предназначены для установки блока на панель и снятия с нее.

Особенностью современных щитов является единство их внешнего оформления. Все основные и вспомогательные элементы щитов представляют собой гнутые конструкции разнообразной формы, изготавливаемые из цельных листов. Фасадные стороны щитов плоские с закругленными краями, а карнизы и опорные пояса выступают над линиями панельных плоскостей, придавая им законченный вид. Металлические конструкции щитовых элементов, расположенных в одном помещении, окрашивают эмалью (чаще светло-серого, светло-зеленого или кремового цвета).

Конструкция щитов позволяет: соединять каркасы панелей между собой и крепить их к строительному основанию; монтировать внешнюю соединительную проводку и легко обслуживать установленное на панелях оборудование; устанавливать приборы и аппараты на фасадных сторонах конструкций; выполнять сухую разделку контрольных кабелей.

Вторичные цепи выполняют обычно медными проводами сечением 1,5 или 2,5 мм2. Шинки изготовляют из прутковой латуни диаметром 7 мм, располагают в верхней части панелей на высоте карниза и закрепляют в специальных шинодержателях. Провода, идущие от панелей, подключат к шинкам винтовыми зажимами.

Конструкция щинодержателей и глубина панели позволяют устанавливать до 18 шинок при однорядном и до 30 при двухрядном расположении. Для уменьшения числа стыков ошиновку выполняют неразрывной для нескольких панелей. К шинкам, окрашенным в разные цвета, прикрепляют флажки, на которые наносят маркировку. Из отдельных панелей комплектуют блоки.

Рисунок 4 – Щит блочных панелей (а) и общий вид блока защиты (б)

Рисунок 5 – Компоновка плоских щитов:
а, б —одинарных своводностоящего и прислонного, в —сдвоенного свободностоящего, г — для блочной электростанции

Компоновка плоских щитов показана на рисунке 5, а—в: одинарных свободностоящего и прислоненного к стенке (Рисунок 5, а, б) и сдвоенного свободностоящего (Рисунок 5, б). На электростанциях и районных подстанциях щиты управления содержат по нескольку блоков панелей (Рисунок 5, г), которые располагаются как по прямой линии, так и под углом или дуге определенного радиуса.

Поставляются щиты смонтированными и укомплектованными аппаратурой и приборами в соответствии с техническим заданием, согласно которому они были изготовлены. Кроме того, поставляются крепежные детали для сборки щитов на месте установки, ключи к дверям, комплект маркировочных бирок для жил подводимых контрольных кабелей, запасные изделия и детали в количестве, указанном в технических условиях или в заказе-наряде.

К каждому щиту прикладывается следующая документация: техническое описание и инструкция по монтажу и эксплуатации, чертеж расположения шинок, схемы соединения панелей, схема сборки щита, спецификация на аппараты, приборы и запасные изделия для каждой панели, чертеж фасадов панелей.

Каждую панель обычно упаковывают в отдельный ящик. Вспомогательные элементы (вставки, торцовые панели, двери) укладывают в один ящик по нескольку штук. Аппараты и приборы, которые не могут транспортироваться установленными на панелях щита, пересылаются в отдельном ящике. Отдельно упаковываются крепежные детали, установочные изделия и приспособления, необходимые для монтажа щита.

Шинки общей массой до 20 кг укладывают вместе с панелями, а более 20 кг — в отдельный ящик. На ящиках указывают наименование и адрес грузополучателя, номер ящика и его массу, а также дают указания, как обращаться с грузом при транспортировке: надписи «верх», «низ», «не кантовать» и др. Ящик с технической документацией идет под первым номером. В каждый ящик вкладывают упаковочный лист, копия которого находится в кармане, прибитом к ящику.