3.2. Принципиальные электрические схемы

Принципиальные схемы составляют на основании схем автоматизации, исходя из заданных алгоритмов функционирования отдельных узлов контроля, сигнализации, автоматического управления и общих технических требований, предъявляемых к автоматизированному объекту.

Разработка принципиальных электрических схем всегда содержит определенные элементы творчества и требует умелого применения электрических цепей и типовых функциональных узлов, оптимальной компоновки их в единую систему с учетом удовлетворения предъявляемых к схемам требований, а также возможного упрощения и минимизации схем. Схема должна обеспечивать высокую надежность, простоту и экономичность, четкость действий при аварийных режимах, удобство оперативной работы, эксплуатации, четкость оформления.

Данная схема должна обеспечивать электроснабжение всех электроприемников (ПЛК-программно-логических контроллеров, ПЭВМ, датчиков, преобразователей, вторичных приборов, регулирующих устройств и т.д.)

Согласно ПУЭ (изд.7 от 08.07.2002г.) надежность электроснабжения приемников подразделяется на три категории. Электроприемники первой категории- электроприемники, электроснабжение которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, брак продукции, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Электроприемникивторой категории– электроприемники, перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому недоотпуску продукции, простоям оборудования.Третья категория– все остальные электроприемники, не попадающие под определения первой и второй категорий. Электроприемники первой и второй категории должны иметь два независимых источника электроснабжения с автоматическим вводом резерва (АВР) в случае выхода из строя первого источника. АВР должен привести к бесперебойности электроснабжения схемы. Для объектов, отнесенных к третьей категории достаточно иметь один ввод. Если на объекте имеются потребители различных категорий, то для электропитания следует применять схему электроснабжения по высшей категории. Можно порекомендовать применение следующих модификаций АВР: УАВР-ЩАП12, УАВР-ЩАП23, УАВР-Я8301, УАВР-Я8302,SUE3000,ASCO300,ASCO7000.

В зависимости от напряжения электроприемников применяются однофазные или трехфазные схемы электропитания. Если в проектируемом объекте отсутствуют электроприемники, требующие напряжения 380В, схема электропитания строится однофазной. Для питания приборов напряжением постоянного тока 24В или 36В применяются специальные блоки питания, либо понижающие трансформаторы с выпрямителями после них.

Графическое оформление принципиальных электрических схем

Графические обозначения элементов схем устанавливаются группой стандартов «Обозначения условные графические в схемах»: ГОСТ 2.721-74 (обозначения общего применения) и рядом других ГОСТов. Общие правила выполнения схем определяются стандартами: ГОСТ 2.701-84 «Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению»; ГОСТ 2.702-75 «Правила выполнения электрических схем»; ГОСТ 2.708-81 «Правила выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники».

В тех случаях, когда возникает необходимость в применении каких-либо графических изображений, не предусмотренных стандартами, допускается применять нестандартизованные графические обозначения, приводя при этом необходимые пояснения на схеме. Условные графические обозначения элементов, размеры которых в стандартах не установлены, изображаются на схемах в размерах, в которых они выполнены в соответствующих стандартах на условные графические обозначения.

Допускается все значения пропорционально уменьшать, однако при этом просвет между двумя соседними линиями условного графического обозначения должен быть не менее 1 мм. Размеры условных графических обозначений можно и увеличить, если это, например, необходимо для вписывания в них поясняющих знаков.

Обозначение цепей

Обозначение участков цепей служит для их опознания и может также отражать их функциональное назначение в электрической схеме. Требования к обозначению цепей принципиальных электрических схем определены ГОСТ 2.709-72. Согласно этому стандарту все участки электрических цепей, разделенные контактами аппаратов, обмотками реле, приборов, машин, резисторами и другими элементами, должны иметь разное обозначение. Участки цепей, проходящие через разъемные, разборные или неразборные контактные соединения, должны иметь одинаковое обозначение.

Для обозначения участков цепей принципиальных электрических схем применяют арабские цифры и прописные буквы латинского алфавита. Цифры и буквы, входящие в обозначение, следует выполнять одним размером шрифта.

Чтение принципиальных схем и особенно эксплуатация электрических установок значительно упрощаются, если при разработке схемы производить обозначение цепей по функциональному признаку в зависимости от их назначения. Так, например, может быть рекомендовано для цепей управления, регулирования и измерения использовать группу чисел 1-399, для цепей сигнализации 400-799, для цепей питания 800-999. Вместо групп цифр функциональная принадлежность цепей принципиальной схемы может быть выражена и условно принятыми буквами.

Общие цепи питания переменным током маркируются буквами, обозначающими фазы (например А800, В801 и т.д.). Нулевой провод маркируется с добавлением буквы N.

Силовые цепи постоянного тока обозначаются: нечетными числами – участки цепей положительной полярности, четными – участки цепей отрицательной полярности.

Последовательность обозначений должна быть от ввода источника питания к потребителю, а разветвляющиеся участки обозначают сверху вниз в направлении слева направо.

На рис. 15 представлен пример принципиальной электрической схемы распределительной сети. Схема выполнена с применением АВР – А1, для питания датчиков с унифицированным токовым выходным сигналом применен блок питания для преобразования сетевого напряжения 220В в стабилизированное напряжение 24В – А2. Можно порекомендовать применение следующих модификаций блоков питания: Метран-602, Метран-604, Метран-608, Метран-602-Ех, БП КАРАТ-22, БП-96. Для защиты электропотребителей применены выключатели автоматические - QF, например ВА-47-29. Схема дополняется перечнем элементов принципиальной электрической схемы распределительной сети, где предусмотрено позиционное обозначение, наименование, краткая характеристика и количество блоков питания датчиков с унифицированным выходным сигналом, блоков питания контроллера, выключателей автоматических и т.д. (табл. 4).

Таблица 4

Перечень элементов принципиальной электрической схемы распределительной сети