ОБЩИЕ ПРАВИЛА СОСТАВЛЕНИЯ ПРИНЦИ­ПИАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Исходным материалом для разработки принципиаль­ных электрических схем (ПЭС) является схема автоматизации (СА).

Любая ПЭС представляет собой сочетание отдельных, достаточно простых электрических цепей, которые в заданной последовательности выполняют ряд типовых операций: передачу командных сигналов от органов управления или измерения к исполнительным органам, усиление или размножение командных сигналов, блокировку командных сигналов и т.п.

Проектирование ПЭС основывается на общих прин­ципах рационального построения электрических схем, обеспечи­вающих высокую надежность, простоту и экономичность, четкость действия при аварийных режимах, удобство оперативной работы и эксплуатации.

Разработка ПЭС обычно производится в следующем порядке:

- формулировка на основании СА технических требований к ПЭС;

- разработка условий и последовательности действия элементов схемы;

- формирование элементарных цепей, обеспечивающих требуемые действия;

- объединение элементарных цепей в общие цепи;

- выбор аппаратуры и электрический расчет параметров отдельных элементов(сопротивлений обмоток реле, нагрузки контактов и т.п.);

- проверка схемы с целью выявления ложных цепей или неправиль­ностей работы при повреждениях элементарных цепей или контактов.

Схемы выполняют без соблюдения масштаба. При этом все цепи управления и сигнализации изображаются горизонталь­ными линиями в порядке действия аппаратов во времени, начи­ная с момента нахождения их в исходном состоянии. Условные графические обозначения по ГОСТу рекомендуется выполнять в соответствии в размерами, указанными в приложении. Допускается поворачивать условные обозначения на угол 90° или 180°.

Для простоты и наглядности в схемах использу­ется принцип развертки, основывающийся на том, что все элементы аппаратов и приборов, действующие в разных цепях, располага­ются вне зависимости от их конструктивной связи, в соответст­вии с логикой действия схемы и, по возможности, последова­тельностью действия отдельных ее элементов;

В цепях управления следует применять напряжение 220 В, если применение пониженного напряжения не диктуется требова­ниями безопасности, в 3-х фазных цепях с заземленной нейтралью питание цепей управления следует производить фазным напряже­нием, присоединяя концы катушек, реле, магнитных пускателей и других аппаратов к нулевому проводу.

Пониженное напряжение следует применять, если в схеме имеются высокочувствительные слаботочные реле, либо при на­личии большого количества аппаратов, когда существенное зна­чение имеют габариты реле и их стоимость. Пониженное напря­жение следует применять также во всех случаях, когда более высокое напряжение опасно для обслуживающего персонала.

Постоянный ток в цепях управления и сигнализации следу­ет применять в схемах со слаботочной аппаратурой, когда пред­ставляется возможность уменьшить число контактов за счет при­менения полупроводниковых выпрямителей.

При составлении принципиальной электрической схемы необ­ходимо руководствоваться также следующими соображениями:

1. Схему необходимо составлять по возможности, из ряда простых электрических цепей;

2. Число аппаратов, находящихся постоянно под напряже­нием, должно быть минимальным;

3. При переключениях под нагрузкой необходимо стремиться к облегчению работы контактов, что может быть достигнуто за счет:

• отключения каждым контактом только минимально необходи­мого числа цепей;
• переключения цепей без разрыва цепи (схему желательно составлять жак, чтобы возможно большая часть контактов не произво­дила непосредственно переключающих операций, а служила бы для подготовки тех или иных цепей на включение или отключение);

4. Количество последовательно включенных контактов в цепях управления должно быть минимальным (для надежности работы це­пей управления).

Принципиальные электрические схемы составляются и вычерчи­ваются с применением условных графических обозначений по ГОСТу.

Принципиальные электрические схемы рекомендуется изобра­жать на чертеже с горизонтальным расположением цепей, но раз­решается располагать эти изображения также и вертикально.

Условные графические обозначения для элементов, не предус­мотренные ГОСТом, составляются проектировщиком с учетом принци­па работы этих элементов, принятые условные обозначения показы­ваются на чертеже в виде таблицы, где даются наименование эле­мента и принятое условное графическое обозначение его.

Контакты, а также все другие переключающие устройства, по­казываются в нормальном положении, т.е. при таком их действи­тельном положении, когда отсутствует ток во всех цепях данной схемы и внешнее принудительное механическое воздействие на под­вижные контакты.

В тех случаях, когда переключающие (коммутирующие) устрой­ства имеют два исходных положения, их изображают на схеме в одном из двух произвольно выбранных положений, что оговаривается соот­ветствующим примечанием.

Контакты приборов, измеряющих, контролирующих или регули­рующих какой-либо технологический параметр, изображаются в соответствии с их положением при оптимальном значении параметров.

Например, при сигнализации минимальной и максимальной тем­ператур контакты прибора, контролирующего температуру, показываются разомкнутыми, так как процесс ведется на оптимальном (заданном) режиме.

Места соединения отдельных электрических цепей друг с другом, а также места соединения силовых цепей с главными шинами на схемах показываются темными точками. Нулевая шина 4-х проводной системы изображается пунктирной линией более тонкой, чем шины силовых цепей, электрические схемы управле­ния располагаются с правой стороны силовых цепей (рис.1)

Рис.1. Правила изображения электрических цепей и их соединений

 

Цепи управления и сигнализации располагаются горизонталь­но в порядке последовательности их действия при чтении схемы сверху вниз, элементы цепей управления должны быть расположе­ны друг от друга на расстоянии не менее 10 мм.

На концах линий, питающих участок цепей управления, нано­сятся перпендикулярные штрихи, показывающие, что все цепи уп­равления предусмотрены этой схемой.

Контакты аппаратов, основной элемент которых по­казан на другом чертеже, обводятся пунктирной линией, в том числе:

1. Элементы приборов для измерения неэлектрических величин (температуры, давления и т.д.) обводятся пунктирной окружностью диаметром 8мм с указанием номера позиции по функциональной схе­ме автоматизации. Номер позиции проставляется при горизонталь­ном начертании над условным графическим обозначением, а при вертикальном - справа от этого обозначения.

2. Элементы электроаппаратов- реле, магнитных пускателей и т.д. - обводятся пунктирными прямоугольниками: для элемен­тов реле - 9х6 мм, а для магнитных пускателей - 4x5. Для каждо­го элемента делается ссылка на номер чертежа, на котором дана схема включения обмотки данного электроаппарата (рис.2).

Рис.2. Изображение контактов аппаратов, основной элемент которых по­казан на другом чертеже

Против каждой цепи управления с правой стороны (как исключение с левой стороны) или внизу схемы в зависимости от ее на­чертания даются лаконичные поясняющие надписи. Надписи, для це­пей, которые не относятся к цепям управления или сигнализации, наносятся по всей ширине без вертикальной полосы ("Цепь кон­троля напряжения"). Надпись каждой цепи отделяется от сосед­них надписей линиями в местах разделения этих цепей. Над схемой управления указывается величина напряжения и род тока, которым производится питание цепей управления данной схе­мы (рис.3).

Каждый элемент ПЭС должен иметь позиционное обозначение (см.приложение), которое проставляют на схеме справа от условного графического изображения или над ним. Позиционное обозначение состоит из двух частей, записываемых без разделительных знаков и пробелов. В первой части, содержащей одну или две буквы латинского алфавита, указывается вид элемента. Вторая часть указывает порядковый номер элемента в пределах элемента данного вида. Например, К1 - реле первое, SВ5 - кнопочный выключатель пятый. Нумерация элементов в схеме возрастает сверху вниз и слева направо. Позиционное обозначе­ние, присвоенное токоприемнику аппарата, распространяется на все его элементы, изображенные на ПЭС. Так, буквенное обозначение реле К5 присваивается как катушке, так и всем его контактам.

Рис.3. Правила размещения поясняющих надписей

Присвоенные условные обозначения проставляются над графи­ческим изображением при горизонтальном вычерчивании цепей схемы или справа от графического изображения при вертикальном, вычерчивании цепей схемы, а для вращающихся машин (двигателей) они проставляются внутри их графического изображения.

Для удобства чтения принципиальных электрических схем, а также возможности составления по ним монтажных и других схем электротехнического проекта, на них производится маркировка проводов (ГОСТ 2.702-69. Правила выполнения электрических схем). Маркировка заключается в присвоении определенных чис­ловых индексов в виде арабских цифр отдельным участкам электри­ческих цепей, участки цепей, разделенные контактами аппаратов, катушками реле, различными коммутирующими устройствами, аппа­ратурой сигнализации и т.д., считаются разными участками и име­ют разную маркировку, участки, сходящиеся в одном узле прин­ципиальной схемы, а также проходящие через разъемные контакт­ные соединения, маркируются одинаково (рис.5).

Рис.5. Маркировка проводов

Маркировка проставляется над маркируемым участком, с нуме­рацией слева направо, при горизонтальном расположении цепей и справа от маркируемого участка с нумерацией сверху вниз при вертикальном расположении цепей. Силовые цепи переменного тока маркируют буквами, обозначающими фазы, и последовательными числами (А, В, С, N, A1, B1, C1...).

Прежде чем перейти к рассмотрению типовых узлов ПЭС, рассмотрим принцип работы основных элементов электрических схем.