现代工农业生产中的各种工作机械绝大部分是以电动机作为原动力拖动的,称之为电力拖动。电动机及其附属设备的安装、配线等项工程通常称为电气动力安装工程。如高层建筑中的水泵房、空调机房、锅炉房、电梯、洗衣机房等的电气负荷主要是动力负荷。
目前生产中常用的电动机主要是Y系列三相交流异步电动机,这是按照国际电工委员会标准(IEC标准)生产制造的节能电动机,应用越来越广。Y系列(IP23)电动机为防护式笼型三相异步电动机,额定电压为380V,额定频率为工频50Hz,功率范围5.5~132kW(Y系列电动机的额定容量等级,5.5kW以下有0.55kW、0.75kW、1.1kW、2.2kW、3.0kW、4.0kW、5.5kW等,5.5kW以上有7.5kW、11kW、15kW、18.5kW、22kW、30kW、45kW、55kW、75kW、95kW、132kW等),同步转速为3000r/min、1500r/min、1000r/min和750r/min,绝缘结构为B级,外壳防护等级为IP23(注:IP为电动机外壳防护标志,表示国际防护,为International Protection的缩写;数字“2”表示能防护大于12mm的固体异物进入电动机壳体内;数字“3”表示为防淋水电动机,与垂直线成60°角范围内的淋水对电动机应无有害影响)。Y系列电动机的功率等级与机座号对应关系和国际上通用的系列有较好的互换性;效率和堵转转矩也较J系列有所提高,有效材料消耗比J系列有较大节约,允许温升有较大提高,有利于延长使用寿命和提高可靠性。
低压三相异步电动机的额定电压为380V,在额定条件下运行时,电动机的额定电流为:
式中 PN——电动机的额定功率(kW);
VN——电动机的额定电压(V);
cosφ——电动机的功率因数,额定负载时为0.8左右;
η——电动机的效率,一般为0.85~0.95。
电动机在电气系统图与平面图上,通常用一个小圆圈表示,在小圆圈旁边标出电动机的编号、额定功率(kW)等,标注的格式如下:,其中a—电动机的编号,按顺序1,2,3,…;b—电动机的型号或代号:c—电动机的额定功率(kW)。例如,中的“5”表示第5号电动机,“Y”表示Y系列电动机,“15”表示额定功率为15kW。
电气动力安装工程图就是表示电动机的布置、供电方式和动力线路敷设的图纸。与电气照明工程图类似,动力工程图主要由动力平面图和动力系统图组成。电气动力系统图主要表示电动机供电方式、供电线路和控制方法。电气动力平面图主要表示电动机的安装位置和动力线路敷设方式等。在一个工程中,动力设备往往比照明灯具数量要少,且多布置在地坪或楼层地面上,供电线路多采用三相三线制供电,穿管明配线或穿管暗配线,因而电气动力工程图在图面上往往比电气照明工程图显得简单,但实际的安装工程量不能简单地看图面的符号和线条多少来确定。电气动力设备的控制线路比电气照明设备的控制线路要复杂得多,这一点也应有充分的认识,另外电气动力控制线路在工程图的分类上不属于电气动力系统图和电气动力平面图等图纸的范畴。
某锅炉房动力控制系统图如图1-7所示,图1-8为该锅炉房的电气动力平面布置图,室内外地坪高差0.5m,进户电缆保护管SC80埋深为0.9m。下面以该锅炉房为例说明这类电气动力工程图的特点及识图方法。
图1-7 某锅炉房动力控制系统图
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图1-8 某锅炉房电气动力平面布置图(M1∶150)
电气动力控制系统图和电气动力平面图也是两张密切相关的图纸,也应将这两张图纸相互对照,综合识图。
1.设备概况
由电气动力平面图可知,该锅炉房有两个房间,共安装三相Y系列异步电动机7台,还有15A三相明装防爆插座一个,三相插座容量可按3kW计算,所以该锅炉房的电气设备总容量为:
电气设备计算容量Pjs=PSkx=34.45×0.9kW=31kW,需要系数kx=0.9。在通常情况下,可取负荷的平均功率因数cosφ=0.8,平均效率η=0.9,则计算电流为:
上述这些数据均已在系统图上标注。7台电动机的控制保护除了采用螺旋式熔断器(RL型)作短路保护外,还分别采用继电接触器和磁力启动器控制,例如,1#~5#电动机采用10A或16A的交流接触器(CJ10型)控制,6#、7#电动机采用磁力启动器(QC8型)控制。磁力启动器和交流接触器属于同一类设备,只是磁力启动器较交流接触器多一组热继电器(RJ),热继电器在图中未标出。交流接触器、热继电器对电动机分别起失压保护和过载保护等作用。所以,熔断器、交流接触器和热继电器等都是用来保护电器,只不过所起保护作用各不相同。
2.配电线路
电源进线为VV22-600V-3×25+1×16C80-FC,表示塑料护套铜芯钢带铠装电力电缆,额定电压为600V,其中3根铝芯截面面积为25mm2,1根铝芯截面面积为16mm2,采用直径为80mm的焊接钢管室外埋深0.9m,从室外距外墙皮3m处引入,沿地面暗敷设(FC),接至动力控制屏XL-21(改)。
各类电动机配线:一种是铜芯聚氯乙烯绝缘导线(BV型),采用焊接钢管(SC)沿地暗敷设(FC),例如,3#电动机的配线为BV-4×4SC20-FC,表示4根4mm2的铜芯聚氯乙烯绝缘导线,穿入直径为20mm的水煤气钢管,沿地面暗敷设;另一种是低压塑料护套电缆,沿电缆沟敷设,如6#、7#两台7.5kW电动机的配线为2×VV22-600V-4×4,表示2根4mm2铜芯塑料护套电缆,每根缆芯截面面积为4mm2,沿电缆沟敷设。三相四孔暗装插座,嵌墙安装,安装高度为1.5m。
3.动力系统图的特点
图1-6所示的电气动力控制系统图是采用图形与表格相结合方式表示的,因此具有层次分明、清晰明了的特点,是电气动力控制系统图中最常见的一种表示形式。该图按电能输送方式画出了四个主要部分,电源进线及母线、配电线路、起动控制设备、受电设备等。对于线路,标注了导线的型号规格、敷设方式及线管的规格。对于开关、熔断器等控制保护设备,标注了设备的型号规格、开关和热元件的整定电流、熔断器中熔体的额定电流,对于受电设备标注了设备的型号、名称、功率及编号,上述这些内容与电气动力平面图上的标注都应一一对应。除此之外,在电气动力控制系统图上,还标注了整个系统的计算容量,必要时还应标注线路的电压损失。
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