Принципы построения электрических схем: Урок 7. Основы составления электрических схем — Мир Антенн

Содержание

4.2. Принципы построения схемы электрической сети

Выбор схемы развития электрических сетей заключается в определении:

схем выдачи мощности новых (расширяемых, реконструируемых) электростанций;

пунктов размещения новых ПС, связей между ними (граф сети) и схем присоединения ПС к существующим и вновь сооружаемым сетям;

объема реконструкции существующих линий и ПС, достигших физического или морального износа;

количества и мощности трансформаторов на ПС;

предварительных схем электрических соединений электростанций и ПС;

типа, мощности и размещения компенсирующих и регулирующих устройств;

сечений проводов (конструкций фазы) линий электропередачи;

уровней токов КЗ и мероприятий по их ограничению; экономических показателей развития и функционирования сети.

На современном уровне, при высокой степени охвата обжитой территории страны сетями, речь идет, главным образом, об оптимизации развития существующей электрической сети, при которой необходимо исходить из общих принципов ее построения с учетом перспективы.

Выбор схемы электрических сетей выполняется, как правило, на следующие перспективные уровни:

ЕНЭС — расчетный срок 10 лет;

распределительная сеть — расчетный срок 5 лет;

сеть внешнего электроснабжения промышленных предприятий, электрифицируемых участков железных дорог, перекачивающих станций магистральных нефтепроводов, газопроводов и продуктопроводов, выдачи мощности электростанций и т. п. — сроки ввода в работу (освоения мощности) объекта, с которым связано сооружение проектируемой сети.

Составление наиболее целесообразных вариантов схемы является достаточно сложной задачей, так как при большом количестве пунктов питания и узлов нагрузок количество возможных вариантов получается очень большим. Использование имеющихся компьютерных программ существенно облегчает решение задачи, хотя опыт и искусство проектировщика продолжают оставаться решающим фактором.

Основные требования к схемам сети. При проектировании схем электрических сетей должна обеспечиваться экономичность их развития и функционирования с учетом рационального сочетания сооружаемых элементов сети с действующими. В первую очередь необходимо рассматривать работоспособность действующих сетей при перспективном уровне электрических нагрузок с учетом физического и морального износа линий и ПС и их возможной реконструкции (см. п. 4.10).

Развитие сети должно предусматриваться на основе целесообразности использования технически и экономически обоснованного минимума схемных решений, обеспечивающих построение сети из типовых унифицированных элементов в соответствии с нормативно-технической документацией по проектированию ПС и линий.

Схема электрической сети должна быть гибкой и обеспечивать сохранение принятых решений по ее развитию при возможных небольших отклонениях:

уровней электрических нагрузок и балансов мощности от планируемых;

трасс ВЛ и площадок ПС от намеченных;

сроков ввода в работу отдельных энергообъектов.

На всех этапах развития сети следует предусматривать возможность ее преобразования с минимальными затратами для достижения конечных схем и параметров линий и ПС.

При проектировании развития сети рекомендуется предусматривать комплексное электроснабжение существующих и перспективных потребителей независимо от их ведомственной принадлежности и формы собственности. При этом рекомендуется учитывать нагрузки других потребителей, расположенных в рассматриваемом районе, а также намечаемых на рассматриваемую перспективу.

При проектировании развития системообразующей сети следует исходить из целесообразности многофункционального назначения вновь сооружаемых линий:

увеличение пропускной способности сети для обеспечения устойчивой и надежной параллельной работы ОЭС;

надежная выдача мощности электростанций;

питание узлов нагрузки.

Рекомендуется избегать прямых связей между электростанциями (без промежуточных отборов мощности), для чего их необходимо прокладывать через крупные узлы нагрузки.

При проектировании развития электрических сетей необходимо обеспечивать снижение потерь электроэнергии до экономически обоснованного уровня.

Схема электрической сети должна допускать возможность эффективного применения современных устройств релейной защиты (РЗ), режимной и противоаварийной автоматики (ПА).

Построение электрической сети должно соответствовать требованиям охраны окружающей среды (см. п. 4.11).

Схема должна обеспечивать оптимальный уровень токов КЗ, значения которых на шинах электростанций и ПС не должны превышать следующих:

Для ограничения уровней токов КЗ следует предусматривать соответствующие схемные и режимные мероприятия.

Особо важным требованием к схеме является обеспечение необходимой надежности, под которой понимается способность выполнять заданные функции, сохраняя эксплуатационные показатели в условиях, оговоренных в нормативных документах. Согласно ПУЭ все электроприемники по требуемой степени надежности разделены на три категории.

Первая категория — электроприемники, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения. Эти электроприемники должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания (таковыми, в частности, считаются две системы или две секции шин одной ПС, питающейся от двух источников), и перерыв в их электроснабжении может быть допущен только на время автоматического ввода резервного питания.

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров. Для электроснабжения этой группы электроприемников должен предусматриваться третий (аварийный) независимый источник, мощность которого должна быть достаточна для безаварийного останова производства и который автоматически включается при исчезновении напряжения на основных источниках.

Вторая категория — электроприемники, перерыв электроснабжения которых связан с массовым недоотпуском продукции, простоем рабочих, механизмов и т. п. Эти электроприемники рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых источников питания; при этом допустим перерыв электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной бригадой.

Третья категория — все остальные электроприемники. Электроснабжение этих электроприемников может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента сети, не превышают 1 сутки.

При разработке схемы электроснабжения необходимо иметь в виду, что потребители электроэнергии, как правило, состоят из электроприемников, относящихся к различным категориям по требуемой степени надежности электроснабжения.

В соответствии с действующими нормативными документами схемы присоединения электростанций и ПС к системообразующей сети должны обеспечивать надежность питания энергоузлов и транзит мощности по принципу «N-1». В процессе реализации проектной схемы сети допускается неполное резервирование отдельного энергоузла с ограничением его максимальной нагрузки на время ремонта или замены основного оборудования на 25 %, но не более 400 МВт при внешнем электроснабжении на напряжении 750 кВ, 250 МВт — при 500 кВ, 150 МВт — при 330 кВ и 50 МВт — при 220 кВ (при условии обеспечения питания ответственных потребителей).

Схема и параметры электрической сети должны обеспечивать надежность электроснабжения, при которой в случае отключения любой линии или трансформатора сохраняется питание потребителей без ограничения нагрузки с соблюдением нормативного качества электроэнергии.

Помимо общих требований к надежности и пропускной способности системообразующих и распределительных сетей общего назначения регламентируются соответствующие требования к отдельным группам потребителей — промышленным предприятиям, тяговым подстанциям электрифицированных железных дорог, насосных и компрессорных станций магистральных трубопроводов и других потребителей (пп. 4.6–4.8). В нормативных документах конкретизированы требования по резервированию, количеству цепей и трансформаторов на ПС, схемам присоединения ПС к сети.

Если рассматриваемые варианты схемы существенно различаются по надежности электроснабжения, рекомендуется производить экономическую оценку ущерба от недоотпуска электроэнергии в соответствии с методикой, изложенной в п. 6.5. Учет ущерба от недоотпуска электроэнергии при выполнении технико-экономических расчетов по выбору схем электрических сетей рекомендуется также в следующих случаях:

при расчетах пропускной способности системообразующих сетей по условиям взаиморезервирования;

для определения относительной эффективности различных мероприятий, рекомендуемых для обеспечения требуемой надежности;

при обосновании эффективности повышения уровней надежности (степени резервирования) сверх нормативных требований.

Типы конфигурации электрических сетей и их применение. Общепринятая классификация электрических сетей по их конфигурации отсутствует. Однако, несмотря на многообразие применяемых конфигураций и схем, любую сеть можно расчленить на отдельные участки, опирающиеся на ЦП, и отнести к одному из рассмотренных ниже типов (рис. 4.1).

Одинарная радиальная сеть (далее, для сокращения, тип Р1, рис. 4.1, а) является наиболее дешевой, но обеспечивает наименьшую надежность; получила широкое распространение как первый этап развития сети — при небольших нагрузках присоединенных ПС и возможности их резервирования по сети среднего (СН)[4] или низшего напряжения (НН). При этом для правильного проектирования сети уже на первом этапе следует решить, в каком направлении намечается дальнейшее развитие сети, чтобы привести ее к одному из типов по рис. 4.1, б, в или г.

Двойная радиальная сеть (тип Р2, рис. 4.1, б) за счет дублирования линии (на одних или разных опорах) обеспечивает резервирование питания потребителей. Эта схема характеризуется равномерной загрузкой обеих ВЛ, что соответствует минимуму потерь, не вызывает увеличения токов КЗ в смежных участках сети, позволяет осуществлять четкое ведение режимов работы сети, обеспечивает возможность присоединения ПС по простейшим схемам.

При электроснабжении района от одного ЦП находят применение также замкнутые сети кольцевой конфигурации одинарные (тип З1, рис. 4.1, в) и двойные (тип З2, рис. 4.1, г). Достоинствами этих схем, как и радиальных, являются независимость потокораспределения от перетоков в сети высшего напряжения (ВН), отсутствие влияния на уровень токов КЗ в прилегающих сетях, возможность применения простых схем присоединения ПС.

Широкое применение находит замкнутая одинарная сеть, опирающаяся на два ЦП (тип Д1, рис. 4.1, д). Эта конфигурация образуется в результате поэтапного развития сети между двумя ЦП. Преимуществами такой конфигурации являются возможность охвата территории сетями, создание шин между двумя ЦП для присоединения по мере необходимости новых ПС, уменьшение суммарной длины ВЛ по сравнению с присоединением каждой ПС «по кратчайшему пути» (что приводит к созданию сложнозамкнутой сети), возможность присоединения ПС по упрощенным схемам. Недостатками конфигурации Д1 являются большая вероятность неэкономичного потокораспределения при параллельной работе сетей разных напряжений и повышение уровней токов КЗ, вызывающее необходимость секционирования в нормальных режимах.

Модификацией конфигурации Д1 является замкнутая двойная сеть, опирающаяся на два ЦП (тип Д2, рис. 4.1, е). Применяется при более высоких плотностях нагрузок, обладает практически теми же преимуществами и недостатками, что и конфигурация Д1.

Узловая сеть (тип У, рис. 4.1, ж) имеет более высокую надежность, чем Д1 и Д2, за счет присоединения к трем ЦП, однако плохо управляема в режимном отношении и требует сооружения сложной узловой ПС. Создание такой сети, как правило, бывает вынужденным — при возникновении технических ограничений для дальнейшего использования сети типа Д1.

Многоконтурная сеть (тип М, рис 4.1, з) является, как правило, результатом неуправляемого развития сети в условиях ограниченного количества и неравномерного размещения ЦП. Характеризуется сложными схемами присоединения ПС, трудностями обеспечения оптимального режима, повышенными уровнями токов КЗ.

Основой рационального построения сети является применение простых типов конфигураций и использование в качестве коммутационных пунктов, главным образом, ПС следующей ступени напряжения, являющихся ЦП для проектируемой сети.

Для распределительной сети такими конфигурациями являются в первую очередь двойная радиальная сеть (Р2) и одинарная замкнутая, опирающаяся на два ЦП (Д1). Технико-экономические исследования и анализ области применения этих конфигураций показывают, что применение конфигурации типа Р2 (как правило, на двухцепных опорах) эффективнее при небольших расстояниях от потребителей до ЦП и при высоких уровнях нагрузок. Этот тип сети находит применение для электроснабжения промпредприятий и отдельных районов городов на напряжении 110 кВ (см. пп. 4.5 и 4.8).

Конфигурация Д1 находит широкое применение в сетях 110 кВ для электрификации потребителей сельской местности, а также в распределительных сетях 220 кВ, обеспечивая с наименьшими затратами максимальный охват территории. Техническими ограничениями для конфигурации Д1 являются пропускная способность головных участков, которая должна обеспечивать электроснабжение всех присоединенных ПС в послеаварийном режиме при выходе одного из них, а также предельное количество присоединенных ПС (см. п. 4.4). При возникновении технических ограничений для дальнейшего использования сети типа Д1 она может быть преобразована одним из способов, указанных на рис. 4.2. Схема рис. 4.2, а является предпочтительной, так как не усложняет конфигурацию сети, однако возможность ее применения обусловлена благоприятным размещением нового ЦП относительно рассматриваемой сети; схемы рис. 4.2, б-г приводят к созданию узловых (У) и многоконтурных (М) конфигураций и усложнению схем отдельных ПС; схемы рис. 4.2, в и г применяются в тех случаях, когда сооружение нового ЦП оказывается нецелесообразным.

Замкнутые конфигурации, опирающиеся на один ЦП (З1 и З2), используются, как правило, на первом этапе развития сети: первые — в сельской местности с последующим преобразованием в два участка типа Д1, вторые — в городах с последующим преобразованием в два участка типа Д2.

Системообразующие сети характеризуются меньшим многообразием типов конфигурации. Здесь, как правило, применяются конфигурации Д1 и У. При этом в качестве узловых точек используются распредустройства электростанций и часть ПС сети. Конфигурация системообразующей сети усложняется тем больше, чем длительнее она развивается в качестве сети высшего класса напряжения; после «наложения» сети следующего класса напряжения начинается процесс упрощения конфигурации сети низшего напряжения.

Вопросы размещения и способов присоединения ПС, определяющие схему сети, рассматриваются в п. 4.4.

Построение Принципиальных Электрических Схем — tokzamer.ru

В качестве задания студенту выдается схема электрическая принципиальная, содержащая изображения электрических элементов и электрические связи между ними. Каждую функциональную часть изделия характеризуют: — наименование, указывающее на ее конкретную функцию в изделии и характер протекающих в ней процессов; — состав; — параметры реализуемых физических процессов.

При необходимости допускается изменять последовательность присвоения порядковых номеров в зависимости от размещения элементов в изделии, направления прохождения сигналов или функциональной последовательности процесса. В зависимости от основного назначения схемы подразделяют на типы, представленные в табл.

Вообще правил много, но в основном они направлены на увеличение наглядности и понятности схемы, поэтому со временем запомнятся.
Однолинейные схемы

Элемент записывают в перечень группами в алфавитном порядке буквенных позиционных обозначений. Основные задачи работы: 1.

Сейчас такие схемы практически не поставляются с электронными приборами, потому как продавец надеется, что пользователю проще будет выкинуть прибор, чем его ремонтировать. При выполнении принципиальной схемы на поле схемы допускается помещать различные текстовые данные: указания о марках, сечениях и расцветках проводов и кабелей, которыми должны быть выполнены соединения элементов; указания о требованиях к электрическому монтажу данного изделия см.

Относительно простые схемы электрического управления допускается присоединять непосредственно к питающей сети. Приняв сигнал INT, микропроцессор через системный контроллер сигналом подтверждение прерывания ППР выводит выход этого регистра из высокоомного состояний- Содержащийся в нем код поступает по магистрали данных в микропроцессор и команда выполняется.

Rapsodie также позволяет подобрать отобразить топологию однолинейной схемы для корректного подбора распределительных устройств и монтажных аксессуаров. Толщина линий связи зависит от формата схемы и размеров графических обозначений и выбирается из диапазона 0.

Подробнее TinyCAD Программа позиционируется как рядовое приложение для черчения и редактирования двумерных иерархических электронных схем самой разной степени сложности.

Как начертить однолинейную схему щита.

Описание панели инструментов для рисования электрических схем.

Таблицы входных и выходных цепей могут быть выполнены разнесенным способом см. Общие точки соединений нескольких элементов на схеме имеют один и тот же номер. Порядок расположения контактов в таблице определяется удобством построения схемы. Программа XL Pro распространяется бесплатно и доступна для загрузки зарегистрированными пользователями Extranet.

Рисунок 2.

На электрической принципиальной схеме показываются все электрические связи между входящими в нее элементами электрооборудования производственного механизма. Программа бесплатна, но так же как и в случае с Legrand она отсутствует в свободном доступе.

Есть демоверсия с ограничениями.

Форматы листов схем выбирают в соответствии с требованиями, установленными ГОСТ 2. Схема электрическая принципиальная Однако перед нами встаёт небольшая проблема: а никаких, собственно, электронных элементов мы и не знаем… Что, например, за прямоугольники или параллельные черточки нарисованы на рисунке 7.

В настоящей учебной работе этот этап не рассматривается Далее следуют два тесносвязанных этапа — компоновка размещение компонентов на ПП и разводка трассировка электрических связей согласно принципиальной схеме.

Основные процедуры создания электрической схемы в Schematic p-cad.
EasyEDA — Сервис по созданию электронных схем и печатных плат онлайн

Читайте дополнительно: Можно ли самому ремонтировать электрику

1.1. Схема электрическая принципиальная.

В соответствии с ГОСТ 2. Схемы подключения используют при разработке других конструкторских документов, а также для осуществления подключений изделий и при их эксплуатации.

Подача напряжения на силовые цепи и цепи управления должна производиться посредством вводного пакетного выключателя или автоматического выключателя. Схема собирается на рабочем поле листе с помощью использования мыши и клавиатуры. Выбранный формат должен обеспечить компактное выполнение схемы, не нарушая ее наглядности и удобства пользования ею.

Все элементы одного и того же устройства, машины, аппарата и т.

Создание принципиальной электрической схемы в графическом редакторе схем p-cad Schematic Для представления информации об электронном средстве используют различные описания в виде схем: схема электрическая структурная, схема электрическая функциональная, схема соединений и др. Рекомендуемая толщина линий от 0,3 до 0,4 мм.

Читайте дополнительно: Проводка под вагонкой

Платные приложения

Расстояние между соседними параллельными линиями связи должно быть не менее 3,0 мм. Сигнальные лампы обычно включаются на пониженное напряжение: 6, 12, 24 или 48 В.

Думаю, стандартная панель форматирования шрифта и абзаца вопросов не создаст, поэтому затрагивать ее не буду. В пределах схемы все линии связи должны быть изображены одинаковой толщины. Поскольку в документе есть главное — информация. Приняв сигнал INT, микропроцессор через системный контроллер сигналом подтверждение прерывания ППР выводит выход этого регистра из высокоомного состояний- Содержащийся в нем код поступает по магистрали данных в микропроцессор и команда выполняется. При необходимости применяют нестандартные условные графические обозначения.

В чем нарисовать однолинейную электрическую схему

Характеристики входных и выходных цепей изделия, а также адреса их внешних подключений рекомендуется записывать в таблицы, помещаемые вместо условных графических обозначений входных и выходных элементов — разъемов, плат и т. Контакты, относящиеся к определенному типу реле, обозначены согласно ГОСТ 2. Также следует обратить внимание на нетипичное меню, к которому необходимо привыкнуть. Принципиальная схема служит основой для разработки других конструкторских документов — схемы соединений и расположения, чертежей конструкции изделия — и является наиболее полным документом для изучения принципа работы изделия.

Сейчас такие схемы практически не поставляются с электронными приборами, потому как продавец надеется, что пользователю проще будет выкинуть прибор, чем его ремонтировать. Так подготавливается адрес для выборки следующего байта в двух- или трехбайтовых командах, или байта следующей команды. Такой прием значительно упрощает графику схемы. Схемы структурные разрабатывают при проектировании изделий установок , предшествующих разработке схем других типов, и пользуются ими для общего ознакомления с изделием установкой. По ГОСТ 2.
Рисуем схемы в программе КОМПАС-3D

Принципы построения схемы электрической сети

Выбор схемы развития электрических сетей заключается в определении:
схем выдачи мощности новых (расширяемых, реконструируемых) электростанций;
пунктов размещения новых ПС, связей между ними (граф сети) и схем присоединения ПС к существующим и вновь сооружаемым сетям;
объема реконструкции существующих линий и ПС, достигших физического или морального износа;
количества и мощности трансформаторов на ПС;
предварительных схем электрических соединений электростанций и ПС;
типа, мощности и размещения компенсирующих и регулирующих устройств;
сечений проводов (конструкций фазы) линий электропередачи;
уровней токов КЗ и мероприятий по их ограничению;
экономических показателей развития и функционирования сети.
На современном уровне, при высокой степени охвата обжитой территории страны сетями, речь идет, главным образом, об оптимизации развития существующей электрической сети, при которой необходимо исходить из общих принципов ее построения с учетом перспективы.
Выбор схемы электрических сетей выполняется, как правило, на следующие перспективные уровни:
ЕНЭС — расчетный срок 11 лет;
распределительная сеть — расчетный срок 5 лет;
сеть внешнего электроснабжения промышленных предприятий, электрифицируемых участков железных дорог, перекачивающих станций магистральных нефтепроводов, газопроводов и продуктопроводов, выдачи мощности электростанций и т. п. — сроки ввода в работу (освоения мощности) объекта, с которым связано сооружение проектируемой сети.

Топология электрических сетей развивается в соответствии с географическими условиями, распределением нагрузок и размещением энергоисточников. Многообразие и несхожесть этих условий приводят к большому количеству конфигураций и схем электрической сети, обладающих разными свойствами и технико-экономическими показателями. Оптимальное решение может быть найдено путем технико-экономического сравнения вариантов.
Составление наиболее целесообразных вариантов схемы является достаточно сложной задачей, так как при большом количестве пунктов питания и узлов нагрузок количество возможных вариантов получается очень большим. Использование имеющихся компьютерных программ существенно облегчает решение задачи, хотя опыт и искусство проектировщика продолжают оставаться решающим фактором.
Основные требования к схемам сети. При проектировании схем электрических сетей должна обеспечиваться экономичность их развития и функционирования с учетом рационального сочетания сооружаемых элементов сети с действующими. В первую очередь необходимо рассматривать работоспособность действующих сетей при перспективном уровне электрических нагрузок с учетом физического и морального износа линий и ПС и их возможной реконструкции.
Развитие сети должно предусматриваться на основе целесообразности использования технически и экономически обоснованного минимума схемных решений, обеспечивающих построение сети из типовых унифицированных элементов в соответствии с нормативно-технической документацией по проектированию ПС и линий.
Схема электрической сети должна быть гибкой и обеспечивать сохранение принятых решений по се развитию при возможных небольших отклонениях:
уровней электрических нагрузок и балансов мощности от планируемых;
трасс ВЛ и площадок ПС от намеченных;
сроков ввода в работу отдельных энергообъектов.
На всех этапах развития сети следует предусматривать возможность ее преобразования с минимальными затратами для достижения конечных схем и параметров линий и ПС.
При проектировании развития сети рекомендуется предусматривать комплексное электроснабжение существующих и перспективных потребителей независимо от их ведомственной принадлежности и формы собственности. При этом рекомендуется учитывать нагрузки других потребителей, расположенных в рассматриваемом районе, а также намечаемых на рассматриваемую перспективу.
При проектировании развития системообразующей сети следует исходить из целесообразности многофункционального назначения вновь сооружаемых линий:
увеличение пропускной способности сети для обеспечения устойчивой и надежной параллельной работы ОЭС; надежная выдача мощности электростанций; питание узлов нагрузки.
Рекомендуется избегать прямых связей между электростанциями (без промежуточных отборов мощности), для чего их необходимо прокладывать через крупные узлы нагрузки.
При проектировании развития электрических сетей необходимо обеспечивать снижение потерь электроэнергии до экономически обоснованного уровня.
Схема электрической сети должна допускать возможность эффективного применения современных устройств релейной зашиты (РЗ), режимной и противоаварийной автоматики (ПА).
Построение электрической сети должно соответствовать требованиям охраны окружающей среды.
Схема должна обеспечивать оптимальный уровень токов КЗ, значения которых на шинах электростанций и ПС не должны превышать следующих:
Напряжение, кВ 110-150 220-330 500-750
Ток. кА 31,5 40 63
Для ограничения уровней токов КЗ следует предусматривать соответствующие схемные и режимные мероприятия.
Особо важным требованием к схеме является обеспечение необходимой надежности, под которой понимается способность выполнять заданные функция, сохраняя эксплуатационные показатели в условиях, оговоренных в нормативных документах. Согласно ПУЭ все электроприемники по требуемой степени надежности разделены на три категории.
Первая категория — электроприемники, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения. Эти электроприемники должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания (таковыми, в частности, считаются две системы или две секции шин одной ПС, питающейся от двух источников), и перерыв в их электроснабжении может быть допущен только на время автоматического ввода резервного питания.
Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима дня безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров. Для электроснабжения этой группы электроприемников должен предусматриваться третий (аварийный) независимый источник, мощность которого должна быть достаточна для безаварийного останова производства и который автоматически включается при исчезновении напряжения на основных источниках.
Вторая категория — электроприемники, перерыв электроснабжения которых связан с массовым недоотпуском продукции, простоем рабочих, механизмов и т. п. Эти электроприемники рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых источников питания; при этом допустим перерыв электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной бригадой.
Третья категория — все остальные электроприемники. Электроснабжение этих электроприемников может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента сети, не превышают I сутки.
При разработке схемы электроснабжения необходимо иметь в виду, что потребители электроэнергии, как правило, состоят из элсктроприемников, относящихся к различным категориям по требуемой степени надежности электроснабжения.
В соответствии с действующими нормативными документами схемы присоединения электростанций и ПС к системообразующей сети должны обеспечивать надежность питания энергоузлов и транзит мощности по принципу *-N-U. В процессе реализации проектной схемы сети допускается неполное резервирование отдельного энергоузла с ограничением его максимальной нагрузки на время ремонта или замены основного оборудования на 25 %, но не более 400 МВт при внешнем электроснабжении на напряжении 750 кВ, 250 МВт — при 500 кВ, 150 МВт -при 330 кВ и 50 МВт — при 220 кВ (при условии обеспечения питания ответственных потребителей).
Схема и параметры электрической сети должны обеспечивать надежность электроснабжения, при которой в случае отключения любой линии или трансформатора сохраняется питание потребителей без ограничения нагрузки с соблюдением нормативного качества электроэнергии.
Помимо общих требований к надежности и пропускной способности системообразующих и распределительных сетей общего назначения регламентируются соответствующие требования к отдельным группам потребителей — промышленным предприятиям, тяговым подстанциям электрифицированных железных дорог, насосных и компрессорных станций магистральных трубопроводов и других потребителей (пп. 4.6—4.8). В нормативных документах конкретизированы требования по резервированию, количеству цепей и трансформаторов на ПС, схемам присоединения ПС к сети.
Если рассматриваемые варианты схемы существенно различаются по надежности электроснабжения, рекомендуется производить экономическую оценку ущерба от недоотпуска электроэнергии в соответствии с методикой, изложенной выше. Учет ущерба от недоотпуска электроэнергии при выполнении технико-экономических расчетов по выбору схем электрических сетей рекомендуется также в следующих случаях:
при расчетах пропускной способности системообразующих сетей по условиям взаиморезервирования;
дли определения относительной эффективности различных мероприятий, рекомендуемых для обеспечения требуемой надежности;
при обосновании эффективности повышения уровней надежности (степени резервирования) сверх нормативных требований.
Типы конфигурации электрических сетей и их применение. Общепринятая классификация электрических сетей по их конфигурации отсутствует. Однако, несмотря на многообразие применяемых конфигураций и схем. любую сеть можно расчленить на отдельные участки, опирающиеся на ЦП, и отнести к одному из рассмотренных ниже типов.
Одинарная радиальная сеть (далее, для сокращения, тип Р1) является наиболее дешевой, но обеспечивает наименьшую надежность; получила широкое распространение как первый этап развития сети — при небольших нагрузках присоединенных ПС и возможности их резервирования по сети среднего (СН)1 или низшего напряжения (НН). При этом для правильного проектирования сети уже на первом этапе следует решить, в каком направлении намечается дальнейшее развитие сети, чтобы привести ее к одному из типов.
Двойная радиальная сеть за счет дублирования линии (на одних или разных опорах) обеспечивает резервирование питания потребителей. Эта схема характеризуется равномерной загрузкой обеих ВЛ, что соответствует минимуму потерь, не вызывает увеличения токов КЗ в смежных участках сети, позволяет осуществлять четкое ведение режимов работы сети, обеспечивает возможность присоединения ПС по простейшим схемам.
При электроснабжении района от одного ЦП находят применение также замкнутые сети кольцевой конфигурации одинарные и двойные . Достоинствами этих схем, как и радиальных, являются независимость потокораспределения от перетоков в сети высшего напряжения (ВН), отсутствие влияния на уровень токов КЗ в прилегающих сетях, возможность применения простых схем присоединения ПС.
Широкое применение находит замкнутая одинарная сеть, опирающаяся на два ЦП. Эта конфигурация образуется в результате поэтапного развития сети между двумя ЦП. Преимуществами такой конфигурации являются возможность охвата территории сетями, создание шин между двумя ЦП для присоединения по мере необходимости новых ПС, уменьшение суммарной длины ВЛ но сравнению с присоединением каждой ПС «по кратчайшему пути» (что приводит к созданию сложнозамкнутой сети), возможность присоединения ПС по упрошенным схемам. Недостатками конфигурации Д1 являются большая вероятность неэкономичного потокораспределения при параллельной работе сетей разных напряжений и повышение уровней токов КЗ, вызывающее необходимость секционирования в нормальных режимах,
Модификацией конфигурации Д1 является замкнутая двойная сеть, опирающаяся па два ЦП. Применяется при более высоких плотностях нагрузок, обладает практически теми же преимуществами и недостатками, что и конфигурация Д1.
Узловая сеть имеет более высокую надежность, чем Д1 и Д2, за счет присоединения к трем ЦП, однако плохо управляема в режимном отношении и требует сооружения сложной узловой ПС. Создание такой сети, как правило, бывает вынужденным — при возникновении технических ограничений для дальнейшего использования сети типа ДД.
Многоконтурная сеть является, как правило, результатом неуправляемого развития сети в условиях ограниченного количества и неравномерного размещения ЦП. Характеризуется сложными схемами присоединения ПС, трудностями обеспечения оптимального режима, повышенными уровнями токов КЗ.
Основой рационального построения сети является применение простых типов конфигураций и использование в качестве коммутационных пунктов, главным образом, ПС следующей ступени напряжения, являющихся ЦП для проектируемой сети.
Для распределительной сети такими конфигурациями являются в первую очередь двойная радиальная сеть (Р2) и одинарная замкнутая, опирающаяся на два ЦП (Д1). Технико-экономические исследования и анализ области применения этих конфигураций показывают, что применение конфигурации типа Р2 (как правило, на двухцепных опорах) эффективнее при небольших расстояниях от потребителей до ЦП и при высоких уровнях нагрузок. Этот тип сети находит применение для электроснабжения премпредприятий и отдельных районов городов на напряжении 110 кВ.
Конфигурация Д1 находит широкое применение в сетях 110 кВ для электрификации потребителей сельской местности, а также в распределительных сетях 220 кВ, обеспечивая с наименьшими затратами максимальный охват территории. Техническими ограничениями для конфигурации Д1 являются пропускная способность головных участков, которая должна обеспечивать электроснабжение всех присоединенных ПС в послеаварийном режиме при выходе одного из них, а также предельное количество присоединенных ПС. При возникновении технических ограничений для дальнейшего использования сети типа Д1 она может быть преобразована одним из способов. Схема является предпочтительной, так как не усложняет конфигурацию сети, однако возможность ее применения обусловлена благоприятным размещением нового ЦП относительно рассматриваемой сети; приводят к созданию узловых (У) и многоконтурных (М) конфигураций и усложнению схем отдельных ПС; схемы применяются в тех случаях, когда сооружение нового ЦП оказывается нецелесообразным.

Варианты преобразования конфигурации сети типа Д1. в — заход на новый ЦП; б — сооружение ВЛ от нового ЦП; в — сооружение двумя конфигурациями ДI; t — рассечка одной конфигурации ЛI и заход на подстанцию другого участка сети

Конфигурация типа Д2 обладает большой пропускной способностью и может использоваться длительное время без преобразования в другие типы. Она применяется в сетях 110 кВ систем электроснабжения городов, а также в сетях 110—220 кВ для электроснабжения протяженных потребителей — электрифицируемых железных дорог и трубопроводов.
Замкнутые конфигурации, опирающиеся на один ЦП (31 и 32), используются, как правило, на первом этане развития сети: первые -в сельской местности с последующим преобразованием в два участка типа Д1, вторые — в городах с последующим преобразованием в два участка типа Д2.

Применение сложнозамкнутых конфигураций распределительной сети (типов У, М) из-за присущих им недостатков (см. выше) нежелательно, однако в условиях развивающейся сети избежать их не удается. По мере появления новых ЦП следует стремиться к упрощению многоконтурной сети; при этом новые ЦП целесообразно размещать в ее узловых точках.
Системообразующие сети характеризуются меньшим многообразием типов конфигурации. Здесь, как правило, применяются конфигурации Д1 и У. При этом в качестве узловых точек используются распредустройства электростанций и часть ПС сети. Конфигурация системообразующей сети усложняется тем больше, чем длительнее она развивается и качестве сети высшего класса напряжения: после «наложения» сан следующего класса напряжения начинается процесс упрощения конфигурации сети низшего напряжения.

Кокин Дмитриев_Схемы электрических.indd

%PDF-1.3 % 1 0 obj >]/Pages 3 0 R/Type/Catalog/ViewerPreferences>>> endobj 2 0 obj >stream 2015-05-25T11:45:18+05:00 2015-05-25T11:45:27+05:00 2015-05-25T11:45:27+05:00 Adobe InDesign CS6 (Windows) uuid:7411eeaa-bfce-4322-aefe-a3fd650177ea xmp.did:A3EFBA1FB752E4118BF5AA137F15CC0C xmp.id:674673EFA802E5118DE6CC5A61AE014E proof:pdf 1 xmp.iid:654673EFA802E5118DE6CC5A61AE014E xmp.did:A7EFBA1FB752E4118BF5AA137F15CC0C xmp.did:A3EFBA1FB752E4118BF5AA137F15CC0C default

converted from application/x-indesign to application/pdf Adobe InDesign CS6 (Windows) / 2015-05-25T11:45:18+05:00

application/pdf

Кокин Дмитриев_Схемы электрических.indd

Adobe PDF Library 10.0.1 False PDF/X-1:2001 PDF/X-1:2001 PDF/X-1a:2001 endstream endobj 3 0 obj > endobj 6 0 obj > endobj 7 0 obj > endobj 8 0 obj > endobj 19 0 obj > endobj 20 0 obj > endobj 21 0 obj > endobj 22 0 obj > endobj 23 0 obj > endobj 24 0 obj > endobj 25 0 obj > endobj 26 0 obj > endobj 27 0 obj > endobj 68 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/Properties>>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 69 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/Properties>/XObject>>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 70 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/Properties>>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 71 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/XObject>>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 72 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/Properties>>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 73 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/XObject>>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 74 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 75 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/XObject>>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 76 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 77 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 116 0 obj >stream HWKkG/?qvZUկ#cG r0A7`~ߜ’Ymu !&d}ڼmw-?A /m7X9KzNnTYz֛ϛrEXs|JcFT`^a P Ѧ%OƽjX,!۾dH d=/}’SZv

Составление Принципиальной Схемы — tokzamer.ru

Обычно полный номинал элемента указывается в перечне, прилагаемом к принципиальной схеме, но ГОСТ 2.

Если к габаритам часов нет особых требований, то можно использовать отечественную микросхему КИЕ Обозначение схем.

Схемы электроснабжения и промышленного оборудования мы рассмотрим отдельно. Действительная геометрическая форма и размеры элементов, а также их действительное расположение в конструкции в этом случае для разработчика, не имеют существенного значения.
Урок №37. Как читать принципиальные схемы

Поэтому при разработке схемы будем выбирать микросхемы, реализованные по КМОП технологии. Чтобы при разнесённом способе принципиальная электрическая схема читалась принципиальней и понятно, необходимы специальные меры, которые позволили бы легко установить схема элемента к соответствующему аппарату или составленью, а также отличительный признак элемента катушка, контакт, ключ управления и т.

Если при повороте или зеркальном изображении условных графических обозначений может нарушиться смысл или ухудшиться читаемость обозначений, то такие обозначения изображаются только в положении, в котором они приведены в соответствующих стандартах.

Если к габаритам часов нет особых требований, то можно использовать отечественную микросхему КИЕ Если в изделие входят несколько одинаковых устройств, не имеющих самостоятельных принципиальных схем или одинаковых функциональных групп, то на схеме изделия допускается не повторять схемы этих устройств.

Пример выполнения принципиальной электрической схемы сигнализации Элементы, составляющие функциональную группу или устройство, не имеющее самостоятельной принципиальной схемы, могут на схемах выделяться штрихпунктирными линиями, равными по толщине линиям связи, при этом указывается наименование функциональной группы, а для устройства — наименование и или его тип и или обозначение документа, на основании которого это устройство применено.

Каждой схеме присваивают шифр, состоящий из буквы, определяющей вид схемы, и цифры, обозначающей тип схемы. Это исключает электрическую связь силовых цепей с цепями управления и устраняет возможность ложных срабатываний релейно-контактных аппаратов при замыканиях, на землю в цепях их катушек.

Логические выражения, таблицы истинности ,структурная логическая схема

В Казахстане обсуждают введение СРО в строительной экспертизе

На принципиальных электрических схемах обозначения, как правило, проставляются: при горизонтальном расположении цепей — над участком проводника, при вертикальном расположении цепей — справа от участка проводника. Участки цепи, разделенные контактами аппаратов, обмотками реле, приборов, машин, резисторами и другими элементами, должны иметь разную маркировку. Запись элементов, входящих в каждое устройство функциональную группу , начинают с соответствующего заголовка. На одной схеме рекомендуется применять не более трёх размеров линий по толщине.

Для удобства эксплуатации и правильного монтажа электрооборудования зажимы всех элементов электроаппаратов, электрических машин главные контакты, вспомогательные контакты, катушки, обмотки и др. Компьютерная схемотехника изучает принципы построения цифровых функциональных узлов и приборов на основе интегральных микросхем.

Данная схема абсолютно точно и наглядно показывает последовательность соединения элементов и тип этих элементов, что исключает ошибки при сборке устройства на практике.

Данные об элементах должны быть записаны в перечень элементов см.

При необходимости допускается изменять последовательность присвоения порядковых номеров в зависимости от размещения элементов в изделии, направления прохождения сигналов или функциональной последовательности процесса. При изображении на схеме элемента или устройства разнесенным способом его позиционное обозначение проставляют около каждой составной части.

В отдельных случаях допускается применять наклонные отрезки линий связи, длину которых следует по возможности ограничивать. Для упрощения схемы допускается несколько электрически несвязанных линий связи сливать в общую линию.

Выберем номинал этого резистора кОм.
Как научиться читать электрические схемы

І. Содержание проекта

Это касается и каждого отдельного элемента Не перегружайте схему соединительными проводами, главная цель показать путь входных информационных сигналов в их движения к решающему устройству или от решающего устройства к исполнительным конечным устройствам.

Электрическая схема — это чертеж, на котором показано упрощенное и наглядное изображение связи между отдельными элементами электрической цепи, выполненной с применением условных графических обозначений, и позволяющий понять принцип действия устройства. При проектировании изделия, в которое входят несколько разных устройств, на каждое из них рекомендуется выполнять самостоятельную принципиальную схему. Трёх кнопок будет вполне достаточно.

При воздействии измеряемой среды на емкостной датчик, входящий в состав измерительного колебательного контура, изменяются параметры контура. Правило 6. Структурные схемы определяют основные функциональные части изделий установки , их назначение и взаимосвязи.

Если в схеме имеются элементы, не входящие в функциональные группы, то при заполнении перечня записывают эти элементы без заголовка, а затем уже под соответствующим заголовком элементы, входящие в функциональные группы. Схема делителя на 60 генератора минутных импульсов Итак, мы закончили разработку генератора минутных импульсов. Устройство работает следующим образом.

Тема:Принципы составления и чтения электрических схем. В табл. Расстояние между линиями связи, между линей связи и УГО элемента, а так же краем листа должно быть не менее 5мм. Не допускается пропуск одного или нескольких порядковых номеров на схеме.

назначение и устройство, виды, пример описания

Важнейшим документом, описывающим работу того или иного оборудования, является принципиальная электрическая схема. Составляется она ещё на стадии проектирования, а уже позже на её базе собирается устройство или система. Выполняется эта схема согласно установленным стандартам в виде чертежа. Понимая, что и как изображено на ней, несложно разобраться в принципе работы конструкции и провести в случае необходимости ремонт или модернизацию.

Понятие и назначение

Для стандартизации и универсальности обозначений, различных радиоэлементов и электрических приборов был введён стандарт их изображения на схемах, что позволило довольно чётко различать узлы. Благодаря этому стало возможным не только подписывать их буквенно, но и графически.

В стандартизованных правилах указывается, что схема — это графически выполненный документ, на котором с помощью условных обозначений и графических изображений представляются части изделия и связи между ними. В зависимости от вида элементов, входящих в состав изображаемого изделия, схемы разделяются на следующие виды: электрические, гидравлические, кинематические и пневматические.

В свою очередь, их также принято разделять по назначению. Они могут быть:

Структурными — изображаются в виде блок-схемы с указанием ключевых узлов с условно выполненными соединениями.
Монтажными (печатны) — на них указывается точное место расположения деталей с разводкой их правильного соединения. Применительно к электросетям, например, проводка в доме, изображаются все комнаты, в которых показываются электрические точки, как к ним подводится электрокабель.
Принципиальные — на них условно указываются все детали, контакты и электрические связи.
Объединённые — содержат на одном листе, как правило, принципиальную и монтажную электрические схемы.

Следует отметить, что при проектировании изделия или электрической системы вначале создаётся блок-схема, затем принципиальная, а уже на основании её и монтажная. Но в радиолюбительстве для понимания работы устройства часто всё происходит наоборот.

Таким образом, совокупность изображений электрических деталей и приборов на одном документе с указанием их расположения относительно друг друга называют электрической схемой. Принципиальная же схема определяет полный состав электрических элементов и соединений, входящих в конструкцию какого-либо изделия.

Разработанные чертежи со схемой предназначены для изучения принципа работы устройства или электрической системы. Они часто используются при проведении профилактических и ремонтных работ. Умение читать и составлять план значительно упрощает объяснение и назначение используемого элемента в работе какого-либо прибора.

Стандарт обозначений

Для упорядоченности обозначений был введён ряд межгосударственных отраслевых стандартов (ГОСТ). Ранее на территории бывшего СССР они носили название государственных. Но после распада и образования Содружества независимых государств были переименованы с сохранением аббревиатуры. Так, основополагающим стандартом считается ГОСТ 2.702-2011 «Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Правила выполнения электрических схем». Распространяется он на все электрические схемы существующих и разрабатываемых изделий, а также различных энергетических конструкций. Базируется на следующих ГОСТ:

В этой документации исчерпывающе указываются виды изделий и стадии разработки. Отдельно рассмотрены основные положения при выполнении электрических схем (ГОСТ 2.702-75 ЕСКД) и условно графические, а также буквенные обозначения на них (ГОСТ 2.710-81, ГОСТ 2.709-89, ГОСТ 2.721-74).

Так, в ГОСТ 2.701-2008 даны определения часто используемым терминам:

линия связи – отрезок, соединяющий части цепи или условно изображённую с ней деталь и обозначающий электрическую связь;
позиционное обозначение – обязательное присвоение каждой детали или узлу информации, содержащей порядковый номер, наименование и параметр его характеризующий;
установка – условное название объекта в энергетических конструкциях;
устройство – соединение деталей и связей, образующих конструкцию;
функциональная группа – объединение деталей определённого назначения;
функциональная цепь – совокупность элементов или функциональных групп, объединённых линиями связей и образующих канал или тракт для реализации определённой цели;
элемент – неотъемлемая часть схемы, выполняющая определённую функцию в конструкции, которая не может быть разделена на части, характеризующаяся собственным назначением и уникальным обозначением.

При этом указано, что схема электрическая – это документ, в котором содержатся условные изображения и обозначения составных частей изделия, работающих при помощи электрической энергии и обоюдной взаимосвязи. Причём эти планы могут выполняться как в бумажном виде, так и электронном.

Требования к составлению схем

Суть построения принципиального плана заключается в наглядности понятия процессов, происходящих в изделии. Поэтому главным требованием, предъявляемым к нему, является максимально удобное чтение изображения. Достигается это соблюдением следующих рекомендаций:

Весь план разбивается на определённые функциональные группы, состав которых определяется совокупностью элементов, формирующих тот или иной промежуточный или оконечный сигнал. Иными словами, на выходе этой группы должна образовываться контрольная величина, например, уровень напряжения, переходной процесс, при этом детали, участвующие в его получении, группируются вблизи друг от друга.
Элементы располагаются таким образом, чтобы их связывающие цепи не загромождали план. Соединительные линии должны быть без резких изломов и с наименьшим количеством пересечений. При этом следует чертить элементы в соответствии с их типовыми положениями.
Группы, связанные между собой, располагаются последовательно слева направо или сверху вниз. Кроме этого, они должны соответствовать структурному изображению.
Менее важные узлы, без которых возможна нормальная работа изделия, например, световая индикации, резервный блок, а также связи между ними вычерчиваются вокруг основной схемы.
Состояния рисуемых элементов соответствуют положению, в котором они находятся при отключённом питании.
Размеры вычерчиваемых элементов должны соответствовать пропорциям, установленным в документах стандартизации. Соединительные линии носят условный характер и не обязаны соответствовать реальным расположениям проводников.

Такой подход при начертании электротехнических принципиальных планов позволяет располагать графические элементы удобным способом, ведущим к лучшему комплексному восприятию.

Для того чтобы схема получалась компактной, были введены нормы, помогающие оптимизировать чертёж. Так, расстояние от точки соединения или пересечения до рисунка элемента принимается равным 5 мм, промежуток между контурами деталей делается 8−10 мм для горизонтального исполнения и 12−15 мм для вертикального. Блоки же располагаются на расстоянии друг от друга порядка 20−40 мм. Но следует понимать, что эти положения носят рекомендательный характер, и если из-за специфики устройства расстояния получаются другими, то уменьшать их и водить изломы считается нецелесообразно.

Элементы цепи

Любая электрическая схема состоит из совокупности соединений и деталей. Условно она часто разделяется на первичную часть и вторичную. В радиоэлектронике к первичной цепи относится силовая часть, а к вторичной – исполнительная. В электротехнике это разделение происходит по величине напряжения.

Так, к цепям главной схемы относят элементы, участвующие в выработке и преобразовании основного потока электроэнергии. Через них сигнал попадает на электрооборудование системы конечного энергоснабжения. К вторичным же электротехническим цепям относят участки, на которых мощность обычно не превышает одного киловатта. Они предназначены для осуществления контроля, измерения или учёта расхода энергии, управления работы приборов.

Все элементы, из которых состоит чертёж, принято разделять на три группы:

блоки питания и генераторы сигналов;
преобразователи энергии, чаще всего являющиеся приёмниками;
элементы, обеспечивающие передачу электричества между частями цепи, то есть от источника энергии к конечному потребителю.

Участки, через которые проходят одинаковые токи, называются ветвями, а место соединения двух и более ветвей – узлом. В зависимости от количества замкнутых цепей в схеме, планы называются одно- и многоконтурными. Все детали, из которых состоит схема, обозначаются знаками. Их условно разделяют на электротехнические и электронные.

Принципы изображения

Система обозначения выполняется в соответствии с принятыми рекомендациями ГОСТ. Концевые выводы одиночно стоящего элемента подписываются цифрами или указанием его выводов буквенными обозначениями. Нумерация начинается от точки, подписанной меньшей цифрой.

Если на принципиальной электросхеме вычерчивается группа из одинаковых элементов, то их выводы на ней указываются следующим образом:

перед цифрой рисуется буква, обозначающая признак элемента или фазу, например, С – конденсатор, T – транзистор, U, V, W – фазы в трёхфазной цепи;
для одинаковых деталей или различных выходов одного элемента, например, микросхема или магазин сопротивлений, их выводы указываются двумя цифрами через точку;
вся группа обводится пунктирной линией, обозначающей узел.

Схемы можно выполнять как в многолинейном, так и однолинейном изображении. Выводы частей или деталей, которые не задействованы в протекании тока, обозначаются короче, чем контакты используемых элементов. Различные цепи по функциональности отделяются толщиной линий. Но на плане не рекомендуется использовать более трёх толщин.

Для упрощения схемы разрешается объединение электрически не связанных цепей в линию групповой связи, но при переходе к деталям каждую линию выделяют отдельно. В случае разветвления соединителя на нём обозначается номер, но не менее двух раз.

На схеме также указывается:

обозначение функциональной группы;
упрощённое изображение электронного или электротехнического прибора в виде прямоугольника, в середине которого ставится его обозначение, номер на принципиальной схеме, название, класс.

Обозначения указываются сверху расположения элементов или с их небольшим смещением в правую часть, на свободных участках и без пересечения с другими условными обозначениями. При этом на чертеже могут указываться названия присоединения конца участка или начала.

Распространённые знаки

Открыв ГОСТ или справочник радиолюбителя, можно обнаружить, что условно-графических обозначений существует более нескольких сотен. И это неудивительно, так как, кроме множества радиодеталей и их подвидов, существуют изображения коммутационных устройств, разных типов проводов и кабелей, видов сигналов.

Поэтому их подробное указание займёт несколько листов, но для примера и понятия подхода выполнения изображений следует указать наиболее распространённые условные знаки, которые можно найти практически в любом описании электрической схемы.

Так, ключевые радиоэлементы обозначаются следующим образом:

Графическое обозначение в какой-то мере подчёркивает функциональное назначение того или иного электронного прибора. Индуктивность выполняется в виде витков катушки, конденсатор – параллельных линий, подчёркивающих использование обкладок и диэлектрического слоя. Стрелки, используемые на чертежах, обозначают направление протекания тока или преобразованной энергии.

Не исключением являются обозначения, используемые для указания элементов электропроводки. Они также стандартизированы. Разбирающемуся человеку несложно понять, каким образом устроена принципиальная схема и из каких частей она состоит. При этом содержание щитков также имеет своё обозначение. Так, автоматические выключатели, устройства защитного отключения изображаются в виде группы переключающихся контактов с указанием буквенного кода.

Для обозначений различных форм и полярности электрических сигналов используются простые линии, изображающие их вид. Например, постоянный сигнал чертится прямой линией, а переменной частоты — волнистой. Высокочастотный — тремя волнистыми полосками, располагающимися друг под другом. Прямоугольный импульс или остроугольный соответственно прямоугольником (буква П) или треугольником без основания.

Немалое значение в обозначениях отведено проводам, кабелям и экранам. В частности, на рисунке указывается полная или частичная экранированность провода, его соединение с землёй, ответвление и соединение. При этом сами значки могут выполняться разным цветом, чтобы визуально легче было воспринимать, к какой группе относятся соединители.

Чтение документа

Зная, какие бывают значки, и разбираясь, что они обозначают, несложно будет прочитать и понять любую принципиальную схему. Так как принципиальная схема не что иное, как графическое отображение входящих в устройство всех его элементов со связывающими проводниками. Она является основным документом при разработке любой системы электрических цепей или электронного устройства. Поэтому любой даже начинающий электрик или радиолюбитель должен уметь её читать. Именно правильное понимание чертежа помогает осваивать азы конструирования, а мастерам быстро и эффективно восстанавливать поломки.

В первую очередь, изучаются элементы, входящие в состав изделия или системы. На схеме отмечаются основные узлы и их назначение. Отдельно изучается каждый узел. Если к схеме нет сопроводительных пояснений, описывающих её работу, на основании начерченных деталей разбирается самостоятельно её принцип действия. Для этого используются справочники или даташиты, выпускаемые производителями деталей. В них обычно подробно указывается, каким способом может использоваться их элемент в электрической цепи с видами его включения и параметрами.

Во вторую очередь, обращается внимание на уточняющую информацию, указанную возле каждого элемента и ключевых точек схемы. Благодаря ей несложно будет определить, какая деталь используется в этом месте или как изменяется сигнал после прохождения определённого узла.

Например, биполярный транзистор имеет как минимум три вывода. При этом для определения его подключения к электрическим связям используют буквенное обозначение базы элемента. Если вид детали непонятен, следует обратить внимание на его название и порядковый номер в схеме. Запомнив эти сведения, идентифицировать элемент, возможно, с помощью спецификации. Это отдельный документ или указываемая рядом возле схемы таблица, содержащая перечень всех компонентов, используемых для конструирования прибора или цепи.

Непосредственно чтение схемы происходит слева направо и начинается от места подачи входного сигнала на устройство. Далее, отслеживается путь его прохождения по электрическим связям, вплоть до выхода изделия или системы.

Пример с описанием

При небольшом опыте работы с электрическими цепями есть смысл начать изучение с простых схем. Их можно придумать самостоятельно, постепенно увеличивая функциональность. Например, классическая схема аналогового блока питания со стабилизируемым напряжением на выходе:

~ 220 В — напряжение, поступающее на схему в вольтах.
5…14 В — разность потенциалов которая может быть получена на выходе устройства.
+ — соответствует прямому направлению прохождения тока.
— — обозначает путь обратного тока.
T — трансформатор с заземлённой обмоткой.
S1 — кнопка коммутирования 220 В.
VDS1 — диодный мост.
КР142ЕН5А — стабилизирующую микросхему.
R2 — регулируемое сопротивление.
VT3, VT4 — выходные транзисторы.

Все остальные элементы играют второстепенную роль, но при этом также важны для обеспечения стабильного сигнала на выходе. Как видно из схемы, напряжение питания из переменной сети 220 вольт через предохранитель 5 А и кнопку S1 поступает на трансформатор. С него сигнал идёт на диодный мост, собранный из четырёх выпрямителей. На его выходе образуется постоянное напряжение требуемого значения, при этом паразитная переменная составляющая убирается с помощью конденсаторов C1 и C2.

Стабилизатор VR1, согласно даташиту, выдаёт на выходе стабильную амплитуду напряжения равную пяти вольтам. Для того чтобы его можно было изменять, введена обратная электрическая связь. То есть его вывод под №8 подключён через управляемый резистор к минусу схемы (земле). Это позволяет с помощью изменения его сопротивления менять величину сигнала на выходе микросхемы. Транзисторы, подключённые к выходу своими базами, являются не чем иным, как эмиттерным повторителем, позволяющим увеличить мощность источника питания.

Важно для правильного восприятия схемы не только понимать символы, но и разбираться в назначении различных электронных и радиотехнических элементов. Тогда без особого труда можно будет определить вид и форму сигнала в любой точке принципиальной схемы, что поможет при ремонте или усовершенствовании электрического устройства или цепи.

Правила выполнения электрических схем — Студопедия

Правила выполнения электрических схем устанавливает стандарт

[33].

Различают схемы структурные и принципиальные.

Схемы структурные определяют основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи, и служат для общего ознакомления с изделием. На структурной схеме раскрывается не принцип работы отдельных функциональных частей изделия, а только взаимодействие между ними. Поэтому на структурной схеме показывают функциональные части в виде прямоугольника или условных графических обозначений.

Графическое построение схемы должно давать наиболее наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии. На линиях взаимосвязей рекомендуется стрелками обозначать направление хода процессов в изделии.

На схеме должны быть указаны наименования каждой функциональной части изделия, если для ее обозначения применен прямоугольник, и обозначение такой части изделия рекомендуется вписывать внутрь прямоугольников.

При большом количестве функциональных частей допускается взамен наименований, типов и обозначений проставлять порядковые номера справа от изображения или над ним, как правило, сверху вниз в направлении слева направо. В этом случае наименования, типы и обозначения указывают в таблице, помещаемой на схеме.

Допускается помещать на схеме поясняющие надписи, диаграммы или таблицы, определяющие последовательность процессов во времени, а также указывать параметры в характерных точках.

Пример оформления структурной схемы приведен на рис. 5.1.

Схема принципиальная электрическая определяет полный состав элементов изделия и дает детальное представление о принципе работы изделия. Принципиальная схема служит основой для разработки других конструкторских документов − схемы соединений и расположения, чертежей конструкции изделия. Она является наиболее полным документом для изучения принципа работы изделия.

На принципиальной схеме изображают все электрические элементы или устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии заданных электрических процессов, все электрические связи между ними, а также электрические элементы (соединители, зажимы, и т. п.), которыми заканчиваются входные и выходные цепи.

Элементы и устройства, условные графические элементы которых установлены в стандартах ЕСКД, изображают на схеме в виде этих условных графических обозначений.

Построение схемы осуществляют разнесенным или совмещенным способами.

При совмещенном способе составные части элементов или устройств изображают на схеме в непосредственной близости друг к другу. При разнесенном способе составные части элементов или устройств изображают на схеме в разных местах таким образом, чтобы отдельные цепи изделия были изображены наиболее наглядно.

При выполнении схем рекомендуется пользоваться строчным способом. При этом условные графические обозначения элементов, входящих в одну цепь, изображают последовательно друг за другом по прямой, а отдельные цепи − рядом, образуя параллельные (горизонтальные или вертикальные) строки.

При выполнении схемы строчным способом допускается нумеровать строки арабскими цифрами (рис. 5.2).

При изображении элементов или устройств разнесенным способом допускается на свободном поле схемы помещать условные графические обозначения элементов, выполненные совмещенным способом. При этом элементы или устройства, используемые в изделии частично, изображают полностью с указанием использованных и неиспользованных частей или элементов.

Выводы (контакты) неиспользованных элементов изображают короче, чем выводы использованных элементов (рис. 5.3).

Рис. 5.1 Пример выполнения структурной схемы

Рис. 5.2 Пример выполнения схемы Рис.5.3 Изображение выводов

строчным способом неиспользованных элементов

Схемы электрических цепей выполняют в многолинейном или однолинейном изображении. При многолинейном изображении каждую цепь изображают отдельной линией, а элементы, содержащиеся в этих цепях, − отдельными условными графическими обозначениями. При однолинейном изображении цепи, выполняющей идентичные функции, цепь изображают одной линией, а одинаковые элементы цепей − одним условным графическим обозначением (рис.5.4).

Около одного условного графического обозначения, заменяющего несколько условных графических обозначений одинаковых элементов, указывают позиционные обозначения всех этих элементов.

На принципиальной схеме должны быть однозначно определены все элементы или устройства, входящие в состав изделия и изображенные на схеме. Данные об элементах или устройствах должны быть записаны в перечень элементов. При этом связь перечня с условными графическими обозначениями должна осуществляться через позиционные обозначения.

Пример выполнения принципиальной схемы показан на рис. 5.5.

Рис. 5.5 Пример выполнения принципиальной схемы

Конспект лекций по электрическим источникам постоянного тока и принципы электрических цепей

Введение в источники постоянного тока

Источники постоянного тока относятся к источникам электрической энергии, которые связаны с постоянными напряжениями и токами. Источник питания постоянного тока может быть сконструирован как электронная схема, работающая от источника переменного тока и предназначенная для этой цели.

Lecture Notes In DC Electric Sources and Principles Of Electrical Circuits

Конспект лекций по электрическим источникам постоянного тока и принципам электрических цепей

В качестве альтернативы он может быть получен от батареи, причем последняя используется в переносном оборудовании и машинах, где подключение к сети переменного тока не является удобным или практичным.

Цепи постоянного тока по существу содержат только источников питания постоянного тока и резистивные элементы и поэтому составляют подходящую основу для изучения фундаментальных принципов анализа электрических цепей.

Давайте разбить эту статью на несколько разделов и начать конспект лекции:

1. слов о батареях
  1. Одноразовая батарея
  2. аккумуляторная батарея
  3. Конструкция батареи
2. Идеальный источник напряжения
3. Идеальный источник тока
4. Неидеальный источник напряжения
5. Неидеальный источник тока
6. Расход энергии и рассеиваемая мощность

1.Несколько слов о батареях

Батарея постоянного тока сегодня является обычным явлением. Батареи используются в самом широком диапазоне сценариев, от самых маленьких применений в слуховых аппаратах и небольших цифровых часах до больших сверхмощных свинцово-кислотных батарей, используемых в автомобильной промышленности.

Элемент напряжения был изобретен Алессандро Вольта (1745-1827), итальянским физиком в 1792 году во время его работы над электролизом и первой батареей в качестве батареи таких элементов в 1800 году.

Voltaic pile, an early form of battery by Alessandro Volta in Italy, based on previous works by Luigi Galvani

Рисунок 0 — Вольтовая батарея, ранняя форма батареи Алессандро Вольта в Италии, основанная на предыдущих работах Луиджи Гальвани

Сегодня термин «элемент и батарея» используется почти взаимозаменяемо, но многие низковольтные аккумуляторы на самом деле представляют собой одиночных гальванических элементов , в то время как, строго говоря, батарея представляет собой ряд элементов, последовательно соединенных друг с другом для получения более высоких напряжений, чем может один элемент. предоставлять.

Батарея по сути является источником электрической энергии постоянного тока. Он преобразует накопленную химическую энергию в электрическую энергию посредством электрохимического процесса. Это тогда обеспечивает источник электродвижущей силы или ЭДС, чтобы позволить токам течь в электрических и электронных цепях.

Существует в основном два класса батарей, одноразовых и перезаряжаемых .

1.1. Одноразовая батарея

Одноразовая батарея, как следует из названия, предназначена для одноразового использования только и , так что как только энергия, содержащаяся в химических компонентах батареи, преобразуется в электрическую форму, батарея «расходуется» и утилизируется.

Эти батареи иногда называют первичными элементами и включают в себя обычные цинк-углеродные (Z _n C) элементы AAA, AA, C и D или эквивалентные им щелочные диоксид марганца (M _n O ₂ ), а также множество маленьких кнопочных ячеек, использующих оксид цинка (Z _n O), оксид серебра (A _g O) или диоксид хрома (C _r O ₂) и другие материалы.

Вернуться к содержанию ↑

1.2. Аккумулятор

Второй класс аккумуляторов — это хорошо известный аккумулятор типа , который широко используется в последние два или три десятилетия.

В этом типе батареи, когда накопленная химическая энергия была израсходована, ее можно заменить на изменение химического процесса путем использования электричества для его «подзарядки», которое можно выполнить от электросети.

Таким образом, заряд, сохраняемый аккумулятором этого типа, может пополняться, и аккумулятор может использоваться в последовательных циклах зарядки и перезарядки.

Однако, в конце концов, материалов в перезаряжаемой батарее деградируют, и срок их службы истекает . Аккумуляторные батареи включают эквивалент стандартных элементов, таких как никель-кадмиевые (NiCd) или никель-металлогидридные (NiMH) или литий-ионные (Li-ion) элементы более высокого напряжения вплоть до классического свинцово-кислотного (Pbh3SO4) автомобиля аккумулятор.

Вернуться к содержанию ↑

1,3. Конструкция батареи

Конструкция и использование типичной ячейки типа C или D показаны на рисунке 1.Внешний металлический корпус в виде цилиндрического контейнера выполнен из цинка и выступает в роли отрицательного электрода ячейки. Его основание также служит отрицательным выводом батареи.

Цилиндр заполнен химическим соединением, которое действует как электролит .

В современных батареях это в жидком виде пасты или сухого соединения .

Положительный электрод элемента имеет форму углеродного или графитового стержня с металлическим колпачком, который вставлен в электролит в центре цилиндра.Металлический колпачок на стержне служит положительным выводом аккумулятора.

The Construction and Operation of a Battery

Рисунок 1 — Конструкция и эксплуатация батареи

Когда проводящая резистивная нагрузка подключена между положительной и отрицательной клеммами батареи, образуется замкнутая электрическая цепь. При этом условии в электролите происходит ряд химических реакций, в результате которых в нем образуются положительно заряженные ионы и свободные отрицательно заряженные электроны.

Положительные ионы мигрируют через электролит к углеродному стержню и осаждаются на нем.Электроны, с другой стороны, не могут мигрировать через электролит, потому что его химический состав образует барьер, который препятствует прохождению электронов через него.

Вместо этого электроны накапливаются на отрицательном электроде ячейки. Это приводит к разности потенциалов между двумя выводами батареи , которая приводит к эдс или электрическому полю на резистивной нагрузке, подключенной между ними. ЭДС затем заставляет электроны течь во внешней электрической цепи через нагрузку и, наконец, к положительному выводу батареи.

Это приводит к непрерывному протеканию тока в электрической цепи .

В схеме, показанной на рисунке 1, электрическая нагрузка — это лампочка, а энергия, получаемая от батареи лампочкой, излучается в виде видимого света. Пока существует замкнутая электрическая цепь, ток продолжает течь, и электрохимический процесс в электролите продолжается с превращением составляющих химических веществ в другие химические вещества.

В конечном итоге запас исходных химикатов в электролите истощается до , а эдс, генерируемая между клеммами батареи, падает, в конечном счете, до нуля, и батарея разряжается .

На этом этапе одноразовая батарея выбрасывается, в то время как перезаряжаемая батарея будет помещена в зарядное устройство, которое полностью изменяет электрохимический процесс в электролите и восстанавливает заряд батареи, пропуская через нее электрический ток в обратном направлении в течение достаточного периода времени. время.

Таким образом, можно видеть, что имеет ограничение по продолжительности времени, в течение которого батарея может генерировать электричество, и, следовательно, имеет ограниченный срок службы или время цикла .

Продолжительность времени, в течение которого батарея длится, определяется количеством заряда, которое она хранит в целом, и скоростью, с которой этот заряд используется, что, в свою очередь, зависит от величины тока, потребляемого от него.

Аккумулятор прослужит дольше , когда из него будет потребляться меньшее значение тока, чем он будет, когда требуется высокое значение тока .

Это показано на рисунке 2, где напряжение на клеммах батареи изображено в зависимости от времени для различных значений тока, потребляемого от нее, с I ₄> I ₃> I ₂> I ₁ .

Рисунок 2 — Профиль разряда батареи при разных токах

Срок службы (одноразовый) или время цикла (перезаряжаемый) существенно зависит от количества заряда, которое он накапливает в электролите, который может быть преобразован в свободные электроны для обеспечения тока в электрической цепи.

Можно было бы ожидать, что эта емкость батареи будет выражена как количество заряда в кулонах .

Однако на практике оказывается более полезным выразить емкость батареи через произведение тока (в амперах) и времени (в часах).Поэтому емкость аккумулятора выражается в единицах ампер-часов (Ач) .

Это позволяет рассчитать эффективный срок службы батареи для различных уровней тока, потребляемого от нее, как указано в таблице 1.

Таблица 1 — Срок службы батареи против потребляемого тока

Емкость батареи	Потребляемый ток	Пожизненная
10 Ач	10 A	1 час
10 Ач	1 A	10 ч.
10 Ач	20 A	30 минут
10 Ач	0.25 А	40 часов
1 Ач	1 A	1 час
1 Ач	5 A	12 минут
1 Ач	100 мА	10 ч.

Однако также важно понимать, что на практике существует максимальный ток, который может выдавать батарея, и это также необходимо учитывать при выборе подходящей батареи для конкретного применения.

Например, батарея на 1 Ач в Таблице 1 может быть не в состоянии выдавать ток до 5А, из-за ограничений его химического состава, и в этом случае не может использоваться в сценарии, где этот уровень тока требуется, даже на короткий период 12 минут .

Вернуться к содержанию ↑

2. Идеальный источник напряжения

Символ, уже используемый для батареи постоянного тока, используется для идеального источника постоянного напряжения , как показано на рисунке 3.ЭДС идеальной батареи — это сумма напряжений элементов, которые сложены для получения более высокого напряжения, чем может обеспечить один элемент.

Напряжение, измеренное между клеммами батареи, равно выходному напряжению , В _O . Нагрузка, подключенная к батарее, показана как одиночный резистор , R _L , который, конечно, может представлять эквивалентное сопротивление более сложной резистивной конфигурации . Ток, потребляемый от источника напряжения и протекающий через сопротивление нагрузки, имеет маркировку I _L .

Идеальный источник напряжения — это источник, который обеспечивает постоянное выходное напряжение независимо от нагрузки на него.

An Ideal Voltage Source Driving a Resistive Load

Рисунок 3 — Идеальный источник напряжения, управляющий резистивной нагрузкой

Таким образом, определяющей характеристикой идеального источника напряжения является:

В _O = E

То есть выходное или клеммное напряжение батареи, измеренное между ее положительными и отрицательными клеммами, всегда равно внутреннему напряжению коллективного элемента , Е .

Поскольку выходное напряжение батареи В _O в этом случае идентично напряжению на резисторе с одной нагрузкой В _L , то из закона Ома имеем:

I _L = V _L / R _L = E / R _L

Это показывает, что ток через нагрузку является функцией сопротивления, R _L, при этом напряжение на нагрузке не зависит от него.

Это означает, что источник способен обеспечить любой требуемый ток.Это, в свою очередь, говорит о том, что, если на источник подается «короткое замыкание» с R _L = 0 , то ток будет неограниченным при I _L → ∞ .

Очевидно, что подобная ситуация не может преобладать в реальности.

Например, , если кусок сверхпрочного проводящего кабеля был проложен через 12В свинцово-кислотную автомобильную батарею , батарея быстро перегрелась, выпустила бы газообразный водород, расплавилась бы и, возможно, взорвалась. Таким образом, концепция нагрузки от короткого замыкания является, в первую очередь, теоретической и должна использоваться только на бумаге для целей анализа цепей.

Однако на практике существуют сценарии, когда электронное оборудование должно быть защищено от повреждения в случае непреднамеренного или непреднамеренного короткого замыкания.

Вернуться к содержанию ↑

3. Идеальный источник тока

Иногда необходимо генерировать определенное и постоянное значение тока для возбуждения цепи или нагрузки , а не постоянного напряжения. Это известно как источник тока, наиболее распространенным символом которого являются двойные круги, показанные на рисунке 4.

Обратите внимание, что направление тока, генерируемого для вытекания из клемм источника, должно быть указано каким-либо образом, , как правило, направленной стрелкой .

Источники тока не встречаются естественным образом в форме ячеек, таких как батареи , и построены с использованием электронных схем, которые в свою очередь питаются от источника напряжения.

An Ideal Current Source Driving a Resistive Load

Рисунок 4 — Идеальный источник тока, вызывающий резистивную нагрузку

Отличительной характеристикой идеального источника тока является то, что:

I _L = I

То есть, ток, который течет из положительной клеммы источника тока, вокруг схемы через нагрузочный резистор , R _L и обратно в отрицательную клемму источника, всегда равен номинальному значению источника тока я .

Это значение не зависит от значения сопротивления нагрузки, R _L . Напряжение, развиваемое на нагрузке, В _L , определяется законом Ома как:

В _L = I _L R _L = ИК _L

Это показывает, что напряжение на нагрузке, которое также является напряжением, которое развивается на самом источнике тока, является функцией сопротивления, R _L .

Зарядное устройство — хороший пример работы источника тока. Источник тока питается от электросети, и пользователь устанавливает значение постоянного тока, в то время как заряжаемая батарея формирует нагрузку, как показано на схеме, показанной на рисунке 5 ниже.

Напряжение, развиваемое на клемме источника тока, будет регулироваться в соответствии с напряжением батареи.

A Constant Current Source Used to Charge a Battery

Рисунок 5 — Источник постоянного тока, используемый для зарядки аккумулятора

Вернуться к содержанию ↑

4. Неидеальный источник напряжения

На практике источник напряжения не идеален и не обеспечивает неограниченный ток.Когда аккумулятор или источник напряжения не подключен к нагрузке, напряжение между его клеммами называется его напряжением клеммы разомкнутой цепи , V _OC и, по существу, такое же, как напряжение элемента E .

Тем не менее, когда нагрузка подключена к источнику, напряжение на клеммах падает при получении тока от него, так что:

В _O O O

Этот эффект можно наблюдать на кривых, показанных на рисунке 2, где напряжение, доступное от батареи, немного ниже, чем напряжение разомкнутой цепи, V _OC, и падение напряжения становится более выраженным, поскольку ток, потребляемый от батареи, вырос.

Этот эффект можно смоделировать, присвоив внутреннему сопротивлению или сопротивлению источника, R _S, неидеальный источник напряжения .

Затем его можно представить в качестве идеального источника напряжения, генерирующего напряжение элемента, E , с внутренним сопротивлением источника, R _S , последовательно соединенного с идеальным источником и его выходными клеммами, как показано на рисунке 6.

В этом случае ток, поступающий от источника питания, протекает через внутреннее сопротивление источника, R _S , вызывая падение потенциала через него, В _S .

В данном случае по закону Кирхгофа:

V _O = E — V _S

Но из закона Ома:

В _S = I _L R _S

An Non-Ideal Voltage Source Driving a Resistive Load

Рисунок 6 — Неидеальный источник напряжения, приводящий в действие резистивную нагрузку

так что:

В _O = E — I _L R _S

Обратите внимание, что для нагрузки:

В _L = I _L R _L

Из соотношения для последовательно включенных резисторов имеем:

I _L = E / (R _L + R _S)

Итак, наконец:

В _L = R _L E / (R _L + R _S)

Это показывает, что по существу существует действие делителя потенциала между внутренним сопротивлением источника напряжения, R _S, и сопротивлением нагрузки, R _L, с одинаковым током, протекающим через оба сопротивления.

Это имеет эффект снижения эффективного выходного напряжения батареи .

Вернуться к содержанию ↑

5. Неидеальный источник тока

Аналогичным образом на практике источник тока не является идеальным . Выходной ток, создаваемый неидеальным источником тока, незначительно изменяется при изменении сопротивления нагрузки, подключенного к нему. Этот эффект можно смоделировать, приписав внутреннее сопротивление источнику тока аналогично неидеальному источнику напряжения .

Однако в этом случае внутреннее сопротивление подключено через идеальный источник тока, а не последовательно с ним, как показано на рисунке 7.

A Non-Ideal Current Source Driving a Resistive Load

Рисунок 7 — Неидеальный источник тока, приводящий в действие резистивную нагрузку

В случае неидеального источника тока внутреннее сопротивление , R _S , намного выше, чем в случае неидеального источника напряжения.

Влияние внутреннего сопротивления в неидеальном источнике тока заключается в шунтировании части тока, генерируемого идеальным источником тока , I , так, чтобы ток, протекающий через нагрузку, I _L, был меньше идеальная ценность.

В этом случае:

I _L

Степень падения выходного тока от идеального значения зависит от значения сопротивления нагрузки, R _L, по сравнению с внутренним сопротивлением источника, R _S.

Если текущий закон Кирхгофа применяется к положительной выходной клемме источника тока, мы имеем:

I = I _S + I _L

Из предыдущей работы по разделению тока между резисторами параллельно:

I _L = R _S I / (R _S + R _L)

Это показывает, что по существу существует деления тока между сопротивлением внутреннего источника, R _S и сопротивлением нагрузки, R _L .

Обратите внимание также, что для нагрузки:

В _L = I _L R _L

так что:

В _L = R _S R _L I / (R _S + R _L)

Вернуться к содержанию ↑

6. Расход энергии и рассеиваемая мощность

В цепях выше сопротивления нагрузки, RL, представляет электрический эквивалент некоторой формы нагрузки, которая требует или использует энергию.

Например, когда лампочка в горелке, работающей от батарей, загорается, электрическая энергия извлекается из батарей и преобразуется в свет.При этом расходуется энергия, запасенная в батареях, а скорость, с которой энергия расходуется, зависит от яркости лампы, часто называемой ее потребляемой мощностью.

Вопрос просто в , какую энергию или мощность рассеивает электрическая нагрузка?

Если вспомнить, что рассеиваемая мощность — это скорость, с которой энергия расходуется в единицу времени, то:

Единицей Энергии является Джоуль (Дж), названный в честь английского физика Джеймса Прескотта Джоуля (1818-89), который открыл первый закон термодинамики.Единицей мощности является Ватт (Вт), названный в честь Джеймса Ватта (1736-1819), шотландского инженера-механика и разработчика парового двигателя.

Тогда для резистивного элемента в электрической цепи с падением потенциала , через него V и током I, протекающим через него, имеем:

P = VI

Но из закона Ома мы вспоминаем:

V = IR или I = V / R

так что:

P = VI = I ² R = V ² / R

Вернуться к содержанию ↑

Справочник // Анализ цепей постоянного тока — Лекция 5: Электрические источники постоянного тока, энергия и мощность

Основные принципы электрического заземления для электриков и техников

Электрическое заземление

Это обсуждение основных принципов , лежащих в основе электрических систем заземления , и того, как заземление связано с безопасностью и эффективной работой устройств защиты цепи, таких как предохранители и автоматические выключатели.

Basic principles of electrical grounding for electricians and technicians

Основные принципы электрического заземления для электриков и техников (фото любезно предоставлено козлом через Flickr)

Дискуссия быстро переходит от базового исследования заземления к простым примерам установки одного здания и на объекты с несколькими зданиями и сооружениями.Наконец, обсуждение будет кратко охватывать заземление, поскольку оно относится к молниезащите и контролю статического электричества .

Заземление большинства инженеров, техников и электриков является простой темой, и этому уделяется мало внимания, кроме знания того, что что-то требуется. Для некоторых есть основания, а затем есть «Чистых площадок» .

Рисунок 1 — Высокое сопротивление земли, безопасная Салли

Тридцать лет назад, когда компьютеры были относительно новыми, было много подходов к заземлению, особенно для электроники и компьютеров.

Некоторые из этих подходов создали так называемую «Чистую землю» , которая часто изолировалась от силовых площадок .

Многие из этих идей оказались неэффективными и иногда опасными для оборудования и персонала. По мере того, как частоты становились все выше и выше (компьютер все быстрее и быстрее) исследования ускорились в области заземления, экранирования, электромагнитных помех, молниезащиты и статического электричества.

Исследование привело к фундаментальной науке за .Этот предмет не так прост, как когда-то думал, и нужно четкое понимание основных принципов. Во-первых, заземление цепи является неправильным. Для большинства целей термин означает заземление или подключение цепи к земле.

На самом деле, он соединяет цепь с общей точкой отсчета — для большинства систем, которые являются землей .

Basic principles of electrical grounding for electricians and technicians by John C. Pfeiffer, P.E. Pfeiffer Engineering Co., Inc.

Основные принципы электрического заземления для электриков и техников, Джон C. Пфайффер, P.E. Пфайффер Инжиниринг Ко, Inc. ,

Курс по основам электротехники

Введение в курс

Добро пожаловать на этот курс по базовой электротехнике . Студенты-инженеры практически всех дисциплин должны пройти этот курс (название может немного отличаться в разных учебных планах) в качестве основного предмета в первом семестре.

Course on basic electrical technology (electrical circuits, machines and measuring instruments)

Курс по основным электротехнике — Электрические схемы, машины и измерительные приборы (фото любезно предоставлено: kaufmannag.com)

Нет необходимости упоминать, насколько мы зависимы от электричества в нашей повседневной жизни.

Разумное понимание в основ прикладного электричества важно для каждого инженера.

Помимо изучения анализа цепей постоянного и переменного тока как в стационарном, так и в переходном режиме, вы изучите основные принципы работы и анализ трансформатора, двигателей постоянного тока и асинхронного двигателя. Наконец, представлены принципы работы некоторых популярных и полезных измерительных приборов.

Курс можно широко разделить на 3 основные части, а именно: Электрические схемы, Электрические машины и Измерительные приборы .Курс состоит из 10 модулей, охватывающих эти 3 части, каждый из которых содержит два или более уроков, как описано ниже.

В конце каждого урока по модулям предоставляется набор задач для проверки понимания читателями. Ответы на эти проблемы находятся в нем.

Модуль-1 — Введение

В этом уроке рассказывается о традиционных методах генерации 3-фазной электроэнергии 50 Гц, ее передаче и распределении с помощью линий электропередачи и подстанций.Это даст вам ощущение современной системы питания с названиями и функциями различных основных компонентов, которые ее составляют.

Модуль 2 — Цепи постоянного тока

Этот модуль состоит из семи уроков, начиная с фундаментальных концепций об электрических цепях (активных и пассивных) элементов, законов о схемах и теорем, которые заложили основу для решения проблем сети постоянного тока или для анализа напряжения, тока и мощности (доставлено или поглощается) в разных отраслях.

Модуль-3 — переходный процесс Д.

Изучение переходных процессов постоянного тока проводится в модуле-3, состоящем из двух уроков. Переходные процессы в цепи, содержащей элементы накопления энергии, происходят, когда переключатель включается или выключается, и поведение напряжения или тока во время перехода между двумя различными состояниями устойчивого состояния обсуждается в следующих двух уроках.

Модуль-4 — Однофазные цепи переменного тока

Этот модуль содержит шесть уроков, в которых рассматриваются различные аспекты, связанные с цепями переменного тока , питаемыми от однофазного источника питания .

Модуль-5 — Трехфазные цепи

В этом модуле всего три урока. Только сбалансированные цепи звезда и треугольник питаются от трехфазного переменного тока.

Модуль-6 — Магнитные цепи и потери в сердечнике

В этом модуле есть два важных урока: Простые магнитные цепи и Вихревые токи и гистерезисные потери .

Модуль-7 — Трансформатор

Трансформаторы являются одним из важнейших компонентов современной энергосистемы.В этом модуле, имеющем 6 уроков, объясняются и обсуждаются различные аспекты трансформатора.

Модуль-8 — Трехфазный асинхронный двигатель

В этом модуле, состоящем из шести уроков, представлены различные аспекты трехфазного асинхронного двигателя — концепция , конструкция, принципы, схемы замещения и схемы электропитания и т. Д.

Модуль-9 — D.C Машины

В этом модуле обсуждаются важные конструктивные особенности, принцип работы машин постоянного тока .Индуцированное напряжение во вращающейся катушке в стационарном магнитном поле всегда имеет переменный характер. Объясняются функции сегментов коммутатора и щеток, которые преобразуют напряжение переменного тока в форму постоянного тока.

Модуль-10 — Измерительные приборы

Величина различных электрических сигналов может быть измерена с помощью измерительных приборов. Эти инструменты классифицируются в соответствии с измеренным количеством и принципом работы.

Исследование модулей постоянного и переменного тока для измерения напряжения, токовых сигналов и последующего счетчика энергии индукционного типа описано в этом модуле, состоящем из трех уроков.

Курс по основам электротехники (электрические схемы, машины и измерительные приборы) ,

Что такое электрическая цепь? Типы цепей, сетей и частей цепей

Электрические цепи, сети, комплексные цепи и другие типы цепей

Что такое электрическая сеть?

Комбинация различных электрических элементов или компонентов, которые связаны каким-либо образом, называется электрической сетью

Сложные сети

A Цепь, которая содержит множество электрических элементов, таких как резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, источники тока и источники напряжения ( как переменного, так и постоянного тока) называется сложной сетью.Такие сети не могут быть легко решены с помощью простого закона Ома или законов Кирхгофа. То есть мы решаем эти схемы специальным методом, то есть теоремой Нортона, теоремой Тевенина, теоремой суперпозиции и т. д.

Что такое электрическая цепь или электрическая цепь?

Цепь или электрическая схема — это замкнутый контур, дающий обратный путь для тока. Или близкий проводящий путь, по которому может течь ток, называется цепью.

What is Electric Circuit? Types of Circuits, Network & Parts Of Circuit

Что такое электрическая цепь?

Типы электрических цепей

Существует много типов электрических цепей , таких как:

Последовательная цепь
Последовательная цепь
Последовательная параллельная цепь
Звездно-дельта-цепь
Резистивная схема
Индуктивная цепь
Емкостная, индуктивная (цепь RL)
Резистивная, емкостная (цепь RC)
Емкостная, индуктивная (цепь LC)
Резистивная, индуктивная, емкостная (схема RLC)
Линейная цепь не линейная
Односторонние цепи
Двусторонние цепи
Активная цепь
Пассивная цепь
Разомкнутая цепь
Короткое замыкание

Здесь мы кратко обсудим один за другим ниже.

Серия Цепь

В этих цепях все электрические элементы (источники напряжения или тока, катушки индуктивности, конденсаторы, резисторы и т. Д.) Соединены последовательно, т.е. существует только один путь для перемещения электричества, и никакие другие ответвления не состоят в этой цепи ,

Параллельная цепь

В этих цепях все электрические элементы (источники напряжения или тока, катушки индуктивности, конденсаторы, резисторы и т. Д.) Соединены параллельно, т. Е. Имеется много путей для перемещения электричества, и минимальных ответвлений в этой цепи два ,

Последовательно-параллельная цепь

Если элементы схемы соединены последовательно в одних частях и параллельны в других, это будет последовательно-параллельная цепь. Другими словами, это комбинация последовательных и параллельных цепей. Схема «звезда-треугольник»

«звезда-треугольник»

это не последовательная или параллельная, ни последовательно-параллельная схема. В этой схеме электрические элементы соединены таким образом, что не определено в терминах последовательной, параллельной или последовательной параллельной конфигурации.Такие схемы могут быть решены с помощью преобразования Star Delta Transform или Delta Star.

Ниже приведены более производные схемы последовательных, параллельных и последовательно-параллельных цепей

Чистая резистивная цепь
Чистая индуктивная цепь
Чистая емкостная цепь
Резистивная индуктивная цепь, то есть схема RL
Резистивная, емкостная цепь т. е. RC-цепь
емкостные, индуктивные цепи т. е. LC-цепи
резистивная, индуктивная, емкостная схема RLC-схема

Все эти цепи показаны на рис. ниже.

Щелкните изображение, чтобы увеличить

Различные типы электрических цепей

В вышеупомянутых схемах все вышеупомянутые компоненты или элементы могут быть соединены последовательно, параллельно или последовательно-параллельно.

Давайте рассмотрим еще несколько электрических цепей, которые вы должны знать, прежде чем приступить к анализу электрических цепей или сетей.

Линейные и нелинейные цепи

Li вблизи цепи

Линейная цепь — это электрическая цепь, в которой параметры цепи (сопротивление, индуктивность, емкость, форма волны, частота и т. Д.) Постоянны.Другими словами, цепь, параметры которой не изменяются относительно тока и напряжения, называется линейной цепью.

Нелинейная цепь

Нелинейная цепь — это электрическая цепь, параметры которой меняются в зависимости от тока и напряжения. Другими словами, электрическая цепь, в которой параметры цепи (сопротивление, индуктивность, емкость, форма волны, частота и т. Д.) Не постоянны, называется нелинейной схемой.

Односторонние и двухсторонние цепи

Односторонние цепи

В односторонних цепях свойство цепи изменяется с изменением направления напряжения или тока питания.Другими словами, односторонняя цепь позволяет току течь только в одном направлении. Диодный выпрямитель является лучшим примером односторонней цепи, потому что он не выполняет выпрямление в обоих направлениях питания.

Двусторонние цепи

В двусторонних цепях свойство цепи не изменяется при изменении направления напряжения или тока питания. Другими словами, двусторонняя цепь позволяет току течь в обоих направлениях. Линия электропередачи является лучшим примером двусторонней цепи, потому что, если вы даете питание с любого направления, свойства схемы остаются постоянными.

Параметры, константы и связанные с ними термины

Различные компоненты или элементы, которые используются в электрических цепях, называются параметрами или константами схемы, т. Е. Сопротивлением, емкостью, индуктивностью, частотой и т. Д. Эти параметры могут быть сосредоточенными или распределенными.

Активная цепь

Схема, содержащая один или несколько источников E.MF (Электродвижущая сила), называется Активной схемой

Пассивная цепь

Цепь, в которой не существует ни одного источника ЭДС, называется Пассивной. Цепь

Разомкнутая цепь

Цепь, которая не имеет обратного канала для протекания тока в ней (т.е.е. который не завершен) известен как разомкнутая цепь. Другими словами, цепь, в которой напряжение стремится к нулю, а ток стремится к бесконечности , называется разомкнутой цепью.

Пример разомкнутой цепи: Схема с разомкнутым выключателем, где лампочка подключена к аккумулятору. Таким образом, лампочка не будет светиться из-за разрыва цепи.

Короткое замыкание

Цепь, в которой есть обратный путь для протекания тока в ней (то есть завершенная цепь), называется коротким замыканием.Другими словами, цепь, в которой напряжение стремится к бесконечности, а ток стремится к нулю , называется коротким замыканием.

Пример короткого замыкания: Цепь с выключателем замыкания, где лампочка подключена к аккумулятору. Таким образом, лампочка светится благодаря завершенной цепи.

Части электрических цепей и сетей и Другие связанные термины

Узел

Точка или соединение, где встречаются два или более элементов схемы (резистор, конденсатор, индуктор и т. Д.), Называется Узлом

Филиал

Та часть или секция цепи, которая расположена между двумя соединениями, называется ветвью.В филиале, один или несколько элементов могут быть связаны, и они имеют две клеммы.

L oop

Замкнутый путь в цепи, где может быть более двух ячеек, называется циклом, т. Е. В цикле может быть много ячеек, но меш не содержится в одном цикле.

Mesh

Замкнутый контур, в котором нет другого цикла, или путь, который не содержится в других путях, называется сеткой.

Узлы, ветви, петли и сетки в цепи

Полезно знать:

Мы используем различные теоремы для решения сложных сетей.Как правило, Сложная сеть может быть решена следующими двумя способами.

Прямой метод
Метод эквивалентной схемы

4.2. Принципы построения схемы электрической сети

Описание панели инструментов для рисования электрических схем.

Популярное

1 Область применения

1.1. Схема электрическая принципиальная.

Платные приложения

В чем нарисовать однолинейную электрическую схему

Принципы построения схемы электрической сети

Кокин Дмитриев_Схемы электрических.indd

Составление Принципиальной Схемы — tokzamer.ru

В Казахстане обсуждают введение СРО в строительной экспертизе

І. Содержание проекта

Популярное

Популярное

Как решить проблему Out-of-Stocks при помощи видеонаблюдения

назначение и устройство, виды, пример описания

Понятие и назначение

Стандарт обозначений

Требования к составлению схем

Элементы цепи

Принципы изображения

Распространённые знаки

Чтение документа

Пример с описанием

Введение в источники постоянного тока

1.Несколько слов о батареях

1.1. Одноразовая батарея

1.2. Аккумулятор

1,3. Конструкция батареи

2. Идеальный источник напряжения

3. Идеальный источник тока

4. Неидеальный источник напряжения

5. Неидеальный источник тока

6. Расход энергии и рассеиваемая мощность

Электрическое заземление

Курс по основам электротехники

Введение в курс

Модуль-1 — Введение

Модуль 2 — Цепи постоянного тока

Модуль-3 — переходный процесс Д.

Модуль-4 — Однофазные цепи переменного тока

Модуль-5 — Трехфазные цепи

Модуль-6 — Магнитные цепи и потери в сердечнике

Модуль-7 — Трансформатор

Модуль-8 — Трехфазный асинхронный двигатель

Модуль-9 — D.C Машины

Модуль-10 — Измерительные приборы

Электрические цепи, сети, комплексные цепи и другие типы цепей

Что такое электрическая сеть?

Сложные сети

Что такое электрическая цепь или электрическая цепь?

Типы электрических цепей

Серия Цепь

Параллельная цепь

Последовательно-параллельная цепь

«звезда-треугольник»

Линейные и нелинейные цепи

Li вблизи цепи

Нелинейная цепь

Односторонние и двухсторонние цепи

Односторонние цепи

Двусторонние цепи

Параметры, константы и связанные с ними термины

Активная цепь

Пассивная цепь

Разомкнутая цепь

Короткое замыкание

Части электрических цепей и сетей и Другие связанные термины

Узел

Филиал

L oop

Mesh

Читайте также

Глухозаземленная и изолированная нейтраль отличия: Режимы работы нейтрали в электроустановках и электрических сетях

Что такое дребезг контактов: Дребезг контактов, и как с ним бороться

Релейная защита трансформатора: Релейная защита силовых трансформаторов

Добавить комментарий Отменить ответ