制冷与空调工程教案12.docx
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制冷与空调工程教案12
无锡商业职业技术学院
教师姓名
沈学明
授课日期
2016年5月19日第13周
授课班级
制冷141/楼宇141
授课形式
讲授√实验○实训○练习○其它○
授课章节名称
第二章中央空调系统的安装调试与运行管理
§2-5自动控制系统的安装及调试
(一)
教学目的
通过本课题的学习,要求学生在空调安装过程中,掌握电器线路配置规范要求。
教学重点
1、接地的意义
配线方法。
教学难点
更新、补充、
删节内容
课外作业
1、复习本课题内容
预习
课后体会
教案
复习上一课题主要内容。
引入新课
§2-5自动控制系统的安装及调试
一、电气规范检查
1、使用电源要求
2、电源线路保护装置要求
3、电源线路接地的要求
注意:
●用户电源线路如果不具备有效接地的接地线,安装人员可拒绝安装或者与用户协商解决方法。
●如果用户电源系统不具备有效的接地线,安装人员可建议用户按照以下要求自行完成接地装置。
4、电源线路容量要求
空调器必须用专用的电源分支线路供电,电源进户和户内的电源布线的线径都应该根据这条线路最大运行电流的1.5倍以上进行选取,应以防止这条线路上的其它大功率电器同时启动,造成线路超负荷而起火或者保险丝熔断。
电源电路的电度表容量应足够,否则应更换合适的电度表。
线路布线的线径选择应根据空调器安装说明书要求,表8-2提供参考。
如果电源线路布线过长,应选用更粗一级的电缆,以免空调器启动后线路电压下降过多,造成空调器实际工作电压过低,影响使用。
二、自动控制系统的安装及调试
教学总结:
布置作业:
复习本课题内容
预习
授课主要内容或板书设计
第二章中央空调系统的安装调试与运行管理
§2-5自动控制系统的安装及调试
一、电气规范检查
1、使用电源要求
家用中央空调器的电源电压为单相220V~或三相带中线380V3N~,电源频率为50Hz,其电压波动范围是±10%,如不符应采取措施修正。
2、电源线路保护装置要求
线路上应配有漏电保护器和总开关,保险丝不能用铜丝等代替,应根据这条线路上最大的空调器最大电流1.5~3倍加上其余电器最大电流的总和来选择合适的保险丝。
如没有接地线或者空气开关/漏电保护开关,会造成由机器故障或意外情况引起短路、漏电事故时,无法提供接地保护和断开电源,造成火灾及人身伤亡事故。
3、电源线路接地的要求
不允许采用接零保护来代替接地保护(除非供电部门可以严格保证电网线路不会被调整);接地装置(不论利用天然接地体或人工接地体)对大地的接地电阻应不大于4Ω;采用接地的电气设备,均应单独地与接地干线连接,不准串联;接地线不准装设熔断器或开关;接地线与接地端子或接地终须坚固连接和妥善锁紧,不用工具就不能松开,黄绿双色线只能用于接地线,不可移作它用。
注意:
●用户电源线路如果不具备有效接地的接地线,安装人员可拒绝安装或者与用户协商解决方法。
●如果用户电源系统不具备有效的接地线,安装人员可建议用户按照以下要求自行完成接地装置。
(1)接地装置的定义:
由接地体和接地线两部分组成。
埋入地下直接与大地接触的金属导体,叫做接地体(或接地极);将电气设备的接地部位与接地体连接的金属导体,叫做接地线。
接地体顶面埋设深度不应小于0.6米,接地体与建筑物的距离不宜小于1.5米;垂直接地体的间距不宜小于其长度的2倍,小于接地体的间距应根据设计规定,不宜小于5米;不得在地下利用裸铝导体作为接地体或接地线,不得使用蛇皮套、保温套的金属外皮或金属网以及电缆金属护层作接地线;外露接地线的截面积(线径)不应小于表8-1的规定:
表2-1外露接地线的截面积单位:
mm2
名称
铜
铝
钢
明敷的裸导体
4
6
12
绝缘导体
1.5
2.5
电缆的接地芯或与相线包在同一保护外壳内的多芯导线的接地芯
1
1.5
●当由于用户住房所处环境的原因无法提供接地装置时(如高层楼房),应区分情况处理如下:
(2)对于变频式空调器,安装人员无论如何都不能在没有接地装置的情况下进行安装;(3)对于常规机型,安装人员应向用户指出由于缺少接地设施,会造成空调器使用时存在严重的安全隐患,根据国家标准GB17790的要求,安装人员应拒绝安装空调器。
如果用户执意要求安装并承诺在短时间内消除此安全隐患,并签订相关协议,由用户、安装单位、美的公司三方确认后,方可安装。
4、电源线路容量要求
导线的阻抗与其长度成正比,与其线径成反比。
请在使用电源时,特别注意输入与输出导线的线材与线径问题。
以防止电流过大使导线过热而造成事故。
导线线径一般按如下公式计算:
铜线:
S=I×L/54.4×U`
铝线:
S=I×L/34×U`
式中:
I——导线中通过的最大电流(A)
L——导线的长度(m)
U`——充许的电源降(V)
S——导线的截面积(mm2)
说明:
1、U`电压降可由整个系统中所用的设备(如探测器)范围分给系统供电用的电源电压额定值综合起来考虑选用。
P=I×U(220)
P=I×U(380)×1.32
2、计算出来的截面积往上靠.
根据经验可得1平方的铜导线安全载流量为5-8A;铝导线的安全载流量为3~5A。
经验口诀:
二点五下乘以九,往上减一顺号走;
三十五乘三点五,双双成组减点五;
条件有变加折算,高温九折铜升级;
0.50.751.01.52.02.54.06.010162535507095120
本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出,而是“截面乘上一定的倍数”来表示,通过心算而得。
本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出,而是“截面乘上一定的倍数”来表示,通过心算而得。
但倍数不简单成比例,倍数随截面的增大而减小.
二点五下乘以九,往上减一顺号走”说的是2.5mm2及以下的各种截面铝芯绝缘线,其载流量约为截面数的9倍。
如2.5mm2导线,载流量为2.5×9=22.5(A)。
从4mm2及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排,倍数逐次减l,即4×8(9-1)、6×7(8-1)、10×6(7-1)、16×5(6-1)、25×4(5-1)。
“三十五乘三点五,双双成组减点五”,说的是35mm2的导线载流量为截面数的3.5倍,即35×3.5=122.5(A)。
从50mm2及以上的导线,其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组,倍数依次减0.5。
即50、70mm2导线的载流量为截面数的3倍;95、120mm2导线载流量是其截面积数的2.5倍,依次类推。
“条件有变加折算,高温九折铜升级”。
上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。
若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区,导线载流量可按上述口诀计算方法算出,
然后再打九折即可;当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线,它的载流量要比同规格铝线略大一些,可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。
如16mm2铜线的载流量,可按25mm2铝线计算。
0.50.751.01.52.02.54.06.010162535507095120
空调器必须用专用的电源分支线路供电,电源进户和户内的电源布线的线径都应该根据这条线路最大运行电流的1.5倍以上进行选取,应以防止这条线路上的其它大功率电器同时启动,造成线路超负荷而起火或者保险丝熔断。
电源电路的电度表容量应足够,否则应更换合适的电度表。
线路布线的线径选择应根据空调器安装说明书要求,表2-2提供参考。
如果电源线路布线过长,应选用更粗一级的电缆,以免空调器启动后线路电压下降过多,造成空调器实际工作电压过低,影响使用。
表2-2导线横截面积(线径)与负载电流对照表
线路通过的最大电流×安全系数(A)
标称横截面积,mm2
应用举例(不含电加热的)
连接软线
电源布线线路使用的电缆
≤3
0.5和0.75
1~2.5
信号线
≤6
0.75和1.0
1~2.5
信号线和0.5匹机
≤16
1.5和2.0
1.5~4.0
单相1.5匹机
≤20
2.0和2.5
2.0~6.0
单相2匹机
≤25
2.5和4.0
2.5~6.0
单相3匹机
≤32
4.0和6.0
4~10
≤40
6.0和10
6~16
≤63
10和16
10~25
6、电源插座/接线座的要求
按照国家标准,不超过16A的单相电源的空调器配有电源插头,而其他的空调器一般是通过接线座(一般用空气开关代替)来连接电源的。
用户电源电路应提供符合国家标准的插座或者接线座,不允许通过不合格的多功能插座供电,否则,可能会因为插头、插座等接触不良造成发热而引发火灾。
电源插座应在空调器安装位置的附近,以确保空调器电源线长度足够;插座的插脚应接线正确,即:
左脚是火线(插脚旁有L字母),右脚为零线(插脚旁有N字母),上脚为地线(有接地标识),用户所配电源插座必需与插头接线相对应,即面对插座,左孔必需是零线,右孔是火线,上孔是地线,用户没有地线的,其插座上的地线孔宁愿空闲也绝对不能与零线相连,否则将留下严重的人身安全隐患。
二、自动控制系统的安装及调试
自动控制系统是中央空调系统正常稳定运行的关键。
当YS型螺杆式冷水机组的配电柜、起动柜和控制柜集成在机组上了,其控制系统的安装主要是将电源用电缆线从动力配电箱连接至配电柜;冷却水系统、冷媒水系统和风系统的控制系统的安装主要是冷却塔风机、水泵电动机、风机盘管电动机以及新风风机供电线路的敷设和电气控制设备的安装。
具体来说,中央空调自动控制系统的安装调试包括配线、动力配电箱的安装、电动机的接线、电气控制设备的安装以及控制系统调试。
(一)、配线
1.预埋
预埋是在土建施工过程中,于建筑构件内预先埋人电气工程的固定件或电线管缆等。
按施工进度做好预埋工作,可保持建筑物的美观整洁,增强电气装置的安装机械强度。
预埋件的埋设方法,应按下列土建结构而定。
1)砖墙结构应在未砌墙前先将线管、形状盒、接线盒等组装好,在砌墙过程中埋人;也可在砌好的砖墙上凿沟槽、钻孔洞、将预埋件埋人,最后再进行内粉刷,但费工并影响砖墙结构。
2)采用混凝土结构时,由于梁、柱、墙、楼板均为受力构件,必须将预埋件与混凝土捣制在一起,不允许钻凿破坏混凝土结构。
3)采用框架结构时,预埋件的埋人有两种方式:
一是在框架梁中埋人一根两端套好螺纹的钢管,待以后砌墙时再与梁的上层和下层的预埋钢管连接上。
二是在框架梁中埋人一根大于配线电管外径的毛竹或钢管,待钢管凝固后可将毛竹凿掉,而预埋钢管可保留。
预埋时间应密切与土建施工进度配合。
固定配线明管时,为了定位划线方便,一般应在混凝土模板搭好后、扎钢筋前在瓷柱中预埋木砖和铁板。
在混凝土柱中预埋木砖和铁板时,应在扎好钢筋后,拼装模板前进行。
2.钢管配线的要求
配线的方式较多,除钢管配线广为应用外,还有硬塑料管配线,瓷夹、瓷柱及瓷瓶配线,塑料护套配线和槽板配线等。
现着重介绍钢管配线。
电缆电线所用的种类、截面必须符合设计要求。
(1)导线的中间连接和终端连接的要求1)铜线和铝不能绞接
2)铜芯导线的中间连接和分支连接,按其具体情况可采用焊接、钎焊、线夹、瓷接头及压接管连接。
铜芯导线的截面在6mm2以下的连接,可采用绞绕法,即两股芯线互缠不应少于5圈。
3)分支线连接的接头,不应受额外的应力。
4)铜芯单股的截面在10mm2及以下,多股截面在2.5mm2以下的导线与电气设备的铜接线端子连接时,可直接连接。
多股铜芯导线的线芯应先拧紧,搪锡后再连接。
5)铜芯单导线截面在10mm2以上,多股导线截面在2.5mm2以上,其终端应焊上或压接铜接线端子,再与电气设备的端子连接。
6)导线焊接后,接头处的残余焊药、焊渣要清除干净。
7)在绝缘导线的连接处,应用绝缘带包缠均匀、严密,不能低于导线原有的绝缘强度,在接线端子的根部与导线绝缘层的空隙处,也要用绝缘带包缠严密。
8)绝缘导线通过楼板时,要穿在钢管内做保护。
保护钢管的距地高度不能低于1.8m,穿过墙壁时,也要用保护管保护。
当配线经过伸缩缝及沉降缝处,要采取补偿措施,在跨越处的两侧将导线固定,留出适当余量的导线,以便伸缩。
(2)钢管配管的要求钢管配管时,应使敷设的钢管管内无毛刺、杂物,外部无凹陷,管内应打磨光滑。
钢管及其支持附件要作防腐处理。
其具体要求如下:
①明管敷设时,刷防锈漆和调和漆;②埋入砖墙内时,刷防锈漆;③埋入焦碴层内时,用水泥砂浆保护;④埋人底层混凝土地面内时,应除锈;⑤埋人土中时刷沥青,包缠玻璃丝布再刷沥青。
敷设在潮湿环境的管路,应使用镀锌钢管。
钢管在煨弯时不应有凹穴和裂缝,弯扁度不应大于管外径的10%,其弯曲半径为:
①明管敷设只有一个弯时,弯曲半径不应小于管外径的4倍;②整排钢管敷设的转弯处,应煨成同心圆的弯;③暗管敷设时,转弯处的弯曲半径不应小于管外径的6倍;④敷设于地下或混凝土楼板内的暗管,煨弯的弯曲半径不应小于管外径的10倍。
钢管敷设应尽量减少转弯的次数。
线管的长度或转弯超过下列数值时,应加装接线盒,以便于穿线:
①无转弯,长度为45m;②有一处转弯,长度为30m;③有二处转弯,长度为20m;④有三处转弯,长度为12m。
钢管的联接采用螺纹联接,管端螺纹应不小于管接头的二分之一。
在管接头两端应焊跨接地线。
钢管进入接线盒、形状盒及配电箱时,均应用锁紧螺母或护圈帽固定。
进人落地式配电箱的电管,除排列整齐外,其管口应高出基础面约50rnm,在多尘的施工场所,
进入箱(盒)、电动机的管口与钢管连接处,应做密封处理。
明装钢管的排列要整齐,固定点的分布应均匀,其间距不应大于1.5m。
钢
管的转弯处两端应安装管卡固定,接线盒的进出管也应加装管卡。
当采用吊、支架固定钢管时,吊架与支架距离接线盒不应大于300mm,,固定点间的最大距离应符合相关要求。
暗装钢管应沿最近线路敷设,钢管埋人抹灰层的深度不应小于15mm。
埋人地下的钢管,不应穿过设备或建筑的基础,以防沉陷折断。
钢管垂直敷设时,导线穿人后在接线盒内应固定。
钢管引出地面时,管口距地面不应小于200mm。
室外管口应有防水弯头,室内管口也应在穿线后用绝缘带包扎严紧。
3.钢管配线的主要工序
(1)普通明管敷设工序
1)确定电气元件的位置。
2)划出线管走向的中心线。
3)确定管卡具体位置。
4)准备配管(管、套螺纹等)。
5)对钢管、接线盒、开关盒等进行整体安装。
6)焊接地跳线。
(2)暗管敷设工序
1)确定接线盒等附件和钢管上下进出口的位置。
2)准备配管(煨管、套螺纹等)。
3)线管现场组合。
4)线管、接线盒开口处用木块或废纸塞上,避免水泥砂浆等杂物进入线管和接线盒。
5)检查布置的线管是否与施工图相符合,并将线管和接线盒等固定在模板上。
6)焊上搭接跳线,连接成接地整体。
(二)、动力配电箱的安装
在施工现场搬运过程中,动力配电箱应采取防潮、防震措施,防止框架变形和外表面的漆面磨损。
必要时应将易损元件和调节仪表或测量仪表拆下,运到施工现场后,要进行开箱检查,核对外表面、电器元件有无损坏、缺件,检查技术文件是否齐全及动力配电箱的型号、规格是否符合设计要求,并做好开箱检查记录。
1.基础型钢的埋设和接地
动力配电箱一般安装在基础型钢上。
基础型钢是在土建施工时将槽钢或角钢按设计图样要求埋设在混凝土中。
2.动力配电箱的安装
动力配电箱必须具备下列条件才能安装:
1)屋顶、楼板施工完毕,经检查无渗漏现象。
2)室内地面面层已完工,而且建筑物内装饰施工已全部结束,门窗安装完毕,具备封闭条件。
安装有明装和暗装两种形式。
安装的高度如图样无特殊要求时,暗装的底板距地面1.4m,明装为1.2m。
如在240rrlm厚的墙内暗装配电箱时,其盘后侧需用10mm厚的石棉板,用直径为2mrr·、孔洞为10mm的钢丝网钉牢石棉板,再用l:
2水泥砂浆抹面。
配电箱外壁与墙接触的部分应涂刷防锈底漆。
为加强盘后配线的绝缘性和方便检修时的辨认。
导线应套上与相位颜色相同的软塑料管。
即A相为黄色,B相为绿色,C相为红色,零线为黑色。
配电盘上的开关、熔断器等设备部件,上端接电源,下端接负荷;横装的插入式熔断器等部件,应左侧接电源,右侧接负荷。
零线系统中的重复接地应放在引入线处,在末端配电盘上也应作重复接地。
(三)、电动机与控制设备的安装1.电动机的电气安装
(1)电动机的接线(⊿接法、Y接法)
电动机在接线前,应检查铭牌上的额定电压和电源电压是否相符。
如电源电压为380V,铭牌电压为220/380V,则需要将电动机的三相绕组接成星形使用。
三相感应电动机有三个绕组,共有6个端头,各相的始端用l、2、3表示,末端用4、5、6表示,或始端用C1、C2、C3,末端用C4、C5、C6表示。
也有始端A、B、C表示,末端用x、Y、z表示。
括号1—4为第一相,2—5为第二相,3—6为第三相。
电源配线端头和电动机引出桩头连接时,必须用可靠紧密的接点。
配线引进电动机的一段,应用金属软管或塑料套管保护。
软管与线管连接必须用轧头固定,与电动机接线盒连接的一端,应用管帽固定。
防爆电动机的配线安装要符合有关规范的技术要求。
电动机必须接地或接零,接地线应用螺母固定在电动机的接地螺栓上,接地线应采用多股软铜线。
(2)电动机运转前的检查电动机安装后在试运转前必须做下列检查,方能通电运转。
1)检查各绕组间和绕组对地的绝缘电阻和各绕组的直流电阻。
各绕组直流电阻的偏差,不大于2%为合格。
对于绕线式异步电动机,除检查定子绝缘电阻外,还应检查转子绕组及滑环对地和滑环之间的绝缘电阻。
绝缘电阻在lkV工作电压下不得小于1MΩ。
一般三相380V电动机的绝缘电阻,应大于0.5MΩ,对于500V以下的电动机,用.500V兆欧表测量;对于O.5~3kV的电动机,用1000V兆欧表测量;对于6~10kV电动机,用2500V兆欧表测量。
2)检查电动机铭牌电压、频率与线路电压、频率是否相符,接线应正确。
3)检查电动机轴承是否有油,转轴应能够自由旋转。
4)绕线式异步电动机滑环上的电刷表面应全部贴紧滑环面,导线不能相碰,电刷提升机构灵活,电刷的压力要正常(一般电动机工作面上的压力约为15~25MPa)。
对此要进行检查。
5)检查电动机接地装置是否可靠。
6)起动电器要完整良好,动作应灵活,触头接触应良好,继电保护装置整定的电流值要合理。
对此要进行检查。
7)对于须单方向运转的电动机,应检查运转方向是否与该电动机指示的箭头方向相同(如反转应该正确处理)。
(3)电动机的干燥处理电动机的绝缘电阻低于上述要求的数值时,在试运转前应进行干燥处理。
电动机干燥处理的方法较多,如磁铁感应干燥、直流电干燥、烘箱干燥及灯泡干燥等。
2、电气控制设备安装
(1)交流接触器
(2)自耦补偿起动器
(3)星-三角形起动器
(四)、自动控制系统的调试
中央空调自动控制系统安装完毕,正式投入运行前,需进行检测、校验和调整。
检查相关的元件和仪表其联动步骤和联锁控制是否符合工艺要求;检查各安全保护装置是否安全可靠,能否有效地对整个系统实现保护作用。
1.调试准备
在调试前对电气需作全面、认真的检查。
先按设计图样复查实际线路,确保电气设备的装接无差错。
在检查接线时,还需对各电动机、电器、电缆等作外观检查,看看有无破损;对各电器设备和元件的外壳以及其他电器设备要求的保护接地进行检查,检查其是否安装接妥;对有绝缘要求,用摇表测定绝缘电阻值;检查各种熔断器是否齐全完好。
2.局部调试
解开联锁,断开与压缩机电动机、水泵电动机、冷却塔风机以及新风通风机的连接,分别对制冷剂循环、冷却水循环、冷媒水循环和新风控制系统进行调试。
合上总电源,分别对制冷压缩机、冷却水泵、冷却塔、冷媒水泵和新风风机主电路进行检查调试。
按下制冷压缩机起动按钮,观察主回路中交流接触器的主触点是否吸合,或用万用表电压档测量交流接触器主触点的某两触点,电压是否是380V,若主触点吸合或测量电压是380V,再按下停机按钮,交流接触器主触点断开或两触点之间的测量电压为0v,表明制冷压缩机控制线路正常;若主触点未吸合或测量电压为0V,则表明控制回路有故障,找出原因解决后再检查。
应先检查各个保护元器件是否断开,有没有复位。
如此,逐一检查和调试其他各子控制系统。
3.控制系统调试
控制系统调试主要是检测连锁能力。
连接好各处联锁线路,只有逐次按下冷却水系统起动按钮和冷媒水起动按钮、制冷压缩机起动按钮,才能测量出制冷压缩机主回路中交流接触器的两触点之间的电压(380V),则表明起动过程是正常的;当按下制冷压缩机的停机按钮时,制冷压缩机、冷却水控制系统和冷媒水控制系统主电路的交流接触器的主触点全部断开,则表明系统连锁正常;可以进行全系统调试。
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