Практические приемы чтения схем электроустановок - Е.А.Каминский [1988, DjVu]

Оглавление

Предисловие 5
Глава 1 Что такое схема и что нужно знать
для чтения схем 7
1.1. Что значит прочитать схему 7
1.2. Вицы и типы схем 8
1.3. Стандарты, которыми пользуются при выполнении схем 17
1.4. Система построения условных гра фических обозначений ЕСКД 20
Глава 2 Обозначения условные графические для электрических схем 29
2.1. Провода, шины, кабели 29
2.2. Дроссели, конденсаторы, резисторы
2.3. Источники электроэнергии 40
2.4. Электродвигатели, электромашин-ные преобразователи 46
2.5. Т рансформаторы, автотрансформаторы, выпрямители
2.6. Магнитные пускатели, контакторы, реле. Вспомогательные кон такты. Электромагниты, муфты,тормоза
2.7. Выключатели, переключатели, предохранители, разрядники
2.8. Измерительные трансформаторы, шунты, добавочные резисторы. Измерительные приборы 94
2.9. Сигнальные приборы, лампы, фотоэлементы, сельсины 99
2.10. Усилители, стабилизаторы 101
2.11. Аппаратура распределительных устройств 104
2.12. Элементы цифровой техники 109
Глава 3 Обозначения условные графические для рабочих чертежей (монтажных схем) щитов и пультов 119
3 2 Обозначения электрооборудова-
ния, аппаратов и приборов на планах 121
3.3. Обозначения электрооборудования и аппаратуры электроосвещения на планах
3.4 Обозначения линий, проводок и токопроводов
3.5. Условные сокращения и надписи на планах 133
3.6. Применение обозначений 135
Глава 4 Надписи на схемах 146
4.1. Общие положения. Зоны и строки. Основная надпись 146
4.2. Позиционные обозначения Перечни элементов 150
4 3. Обозначения типов, исполнений и видов элементов и комплектных устройств 163
4.4. Обозначения выводов 165
4.5. Система обозначений (маркировки) цепей в электрических схемах 171
4.6. Таблицы применимости 180
4 7. Другие надписи на схемах 182
Глава 5
Поясняющие схемы, диаграммы взаимодействия, таблицы переключений 183
5 1. Поясняющие схемы 183
5.2. Диаграммы взаимодействия 187
5.3. Таблицы переключений 193
Глава 6
Чем руководствуются при составле-нии электрических схем 201
6.1. Нормативные и руководящие документы 201
6.2. Каталоги, номенклатурные списки
и справочники. Инструкции по монтажу и эксплуатации 202
6.3. Влияние на электротехнические
устройства и изделия нагрева и охлаждения, механических сил, влаги и других факторов 209
6.4. Микроклиматические условия, категории размещения и степени защиты электрооборудования 216
Глава 7 Распространенные приемы получения заданных результатов 217
7.1. Связывание простых и разделение сложных цепей 217
7.2. Введение в схемы элемента времени 227
7.3. Свойства и основные области применения различных способов соединений 247
7.4. Получение заданной последовательности действий. Блокировочные зависимости
7.5. Защита от перегрева 256
7.6. Защита от коммутационных перенапряжений. Повышение коммута ционной способности контактов 257
Гава 8 Техника чтения и анализа схем 260
8.1. Основные сведения 260
8.2. Схемные решения не всегда реальны 270
8.3. Анализ схем и его задачи 276
8.4. Сравнение схем 283
8.5. В каком порядке целесообразно читать схемы 285
Глава 9 Распространенные узлы электроусга-новок
9.1. Принципиальные положения
9.2. Схемы с разъемными соединителями
Схемы электроосвещения Схемы управления электродвигателями
9.5. Схемы контроля технологических параметро Измерения электрических и неэлектрических величин Схемы сигнализации Простейшие схемы автоматизации Ценгрализованное управление
Глава 10
Скрытые ошибки в схемах. Ложные цепи
329
10.1. Принципиальные положения
10.2. Неудачное расположение контактов
10.3. Перераспределение напряжений и токов
10.4. Несогласованность времен действия
10.5. Перегорание предохранителей, нарушения контактов
10.6. Ложные цеш1 при эамьп аниях на ’’землю” и между проводниками разных цепей
10.7. Причины ошибок в схемах
Послесловие
Приложение I. Проверка по принципиальной схеме правильности монтажа Приложение 2. Понятия о свойствах двоичной системы счисления и алгебре логики Список литературы

Предисловие

Работать в электроустановках на память, без схем, нельзя: это опасно. А схемы надо уметь читать, т. е. получать из них сведения, необходимые для выполнения определенной работы. Если же схема прочитана неправильно, это влечет за собой неправильные действия. Монтажники, например, присоединят (отсоединят) не то (или не туда), что следует. Наладчики и ремонтники вместо того, чтобы наладить (отремонтировать) одни цепи, могут испортить другие, исправные. Эксплуатационники ошибутся в переключениях, не смогут разобраться в причинах неполадок и т. д.
Итак, электрические схемы должны быть понятны всем, кому приходится по ним работать: электромонтажникам и наладчикам, ремонтникам и эксплуатационникам. Поэтому схемы выполняют в стандартных условных обозначениях (а государственные стандарты СССР имеют силу закона) и применяют их по определенной системе, установленной стандартами.
Естественно поэтому начать книгу с объяснения основных понятий: что такое схема, какие бывают виды и тииы схем, для чего каждый из них служит, а также рассмотреть: систему построения обозначений, сами обозначения и правила их применения. Этим вопросам посвящены первые главы книги.
Составление схем дело сложное и ответственное. Оно требует:
а) выполнения указаний нормативных документов Правил устройства электроустановок (ПУЭ), которые устанавливают, что должно быть сделано; Строительных норм и правил (СНиП), определяющих,
как нужно выполнять работы; Правил по технике безопасности (11ТБ) и т. п., а также руководящих материалов, например, по расчету токов КЗ, выбору аппаратуры и т. п.;
б) соблюдения требований заводов-изго-говителей электротехнических изделий по применению, монтажу и эксплуатации;
в) учета климатических условий, категории размещения и стенени защиты электрооборудования.
Эти сведения нужны читателям, так как одна из задач чтения схем состоит именно в том, чтобы выявить отступления от норм и правил.
Другая категория вопросов, рассматриваемых в книге, — влияние на электротехнические изделия нагрева и охлаждения, окружающей среды, вибраций и других факторов, определяющих надежность и долговечность электроустановок. Умение правильно оценить, учтены ли схемой реальные условия эксплуатации, это тоже задача, которую приходится решать при чтении схем.
И, наконец, третья категория вопросов — средства, с помощью которых могут быть получены необходимые результаты. Например, применение резисторов, конденсаторов, контактов, полупроводниковых приборов, двигателей, источников света и др. Сюда же относятся особенности источников электропитания, свойства видов соединений и т. п. Оценить, верно ли использованы эти средства и свойства, — важная задача чтения схем.
Рассмотрены и объяснены приемы чтения и анализа принципиальных схем, причем такие приемы, которые доступны читателям с общеобразовательной подготовкой в объеме средней школы.
В отдельной главе описаны типичные правильные узлы схем электроустановок широкого применения: электропитание, защита, измерения, управление электродвигателями и осветительными электроустановками, устройства сигнализации, контроль технологических параметров (температура, уровень и т. п.). Описания этих узлов нужны, так как любая электроустановка представляет собой сочетание нескольких типичных узлов. Следовательно, умение выделить из схем необходимый узел и оценить его — один из приемов чтения схем.
Особое внимание уделено выявлению и устранению причин ложных цепей, а также согласованию временных характеристик совместно действующих аппаратов и устройств в целом.
И, наконец, в приложении 1 рассказано о том, как, руководствуясь принципиальной схемой, можно проверить монтаж и устранить неполадку.
В приложение 2 вынесены краткие сведения об алгебре логики, свойствах двоичной системы счисления и некоторые другие вопросы, рассмотрение которых не входит в задачу книги. Однако эти сведения полезны читателям как введение к чтению книг, специально посвященных вопросам, имеющим в настоящее время большое значение.
Обращается внимание читателей на следующее.
1. В книге приведены упражнения с контрольными вопросами для самопроверки. Читателям рекомендуется сначала самостоятельно выполнить упражнение, а затем, обратившись к ответам, проверить себя.
2. Обозначения условные графические во второй и третьей главах даны, как правило,
не в виде таблиц (как сделано в стандартах) , а во многих случаях непосредственно в схемах, т. е. именно так, как они применяются на практике. Однако это схемы учебные. На учебной схеме для сравнения применены различные формы обозначений; в практической схеме обычно пользуются одной формой, наиболее отвечающей назначению схемы.
На учебных схемах (каждая из которых посвящена объяснению определенной группы обозначений) некоторые элементы устройств не показаны, чтобы не отвлекать внимания от рассматриваемой темы.
3. Специальные радиотехнические обозначения и обозначения, применяющиеся в основном в технике связи, сложной автоматике и вычислительной технике, в книге не рассматриваются.
4. О схемах соединений, присоединений, а также Обозначениях электрооборудования и проводок на планах даны только самые общие сведения. Дело в том, что по правильно составленной принципиальной схеме выполнить рабочую документацию довольно просто (хотя это весьма трудоемкая работа). Кроме того, рабочую документацию выполняют по ведомственным нормативным документам, а они в разных организациях различны.
Автор считает своим приятным долгом выразить благодарность редактору Ю. А. Державиной. Особую признательность автор выражает А. С. Клюеву за большой труд по рецензированию рукописи и ценные рекомендации по ее содержанию.
Замечания и пожелания читателей будут с благодарностью приняты. Их следует направлять по адресу: 113114, Москва,
М-114, Шлюзовая наб., 10, Энергоатомиздат.

Что такое схема и что нужно знать для чтения схем

1.1. Что значит прочитать схему
В дальнейшем нам все время придется работать со схемами - читать схемы. А прочитать схему — это значит почерпнуть из нее сведения, необходимые для выполнения определенной работы. Так, например, если нужно рассчитать ток КЗ, то чтение схемы сводится к выборке из нее данных для расчета. В других случаях прочитать схему необходимо, чтобы: понять принцип действия электроустановки; выяснить назначение того или иного ее элемента; определить, что с чем следует соединить; обнаружить ложную цепь и найти способ ее устранения; проверить, верно ли задан режим работы и т. п. Одним словом, разнообразных задач, которые решаются в результате чтения схем, — много, и задачи эти не только различны, но и разнообразны. Соответственно различны и разнообразны приемы, с помощью которых читают схемы.
К чтению схем нужно подготовиться, т. е. накопить необходимый минимум знаний, точно так же, как перед чтением текста нужно изучить алфавит, правила словообразования и словосочетания. Эти обстоятельства определили способ построения книги. По существу она состоит из двух частей. Первая часть — подготови-
тельная — гл. 1—4. Вторая посвящена приемам чтения и анализа схем.
Читатели, знакомые с условными обозначениями для схем и правилами их применения, могут опустить гл. 2 и 3, а знающие, какими надписями, как и с какой целью снабжают схему, — могут опустить гл. 4.
Что же такое схема9 Слово схема употребляют в нескольких значениях.
1. Схема — это конструкторский документ (своеобразный чертеж), в котором составные части изделия — его элементы и связи между ними изображены у с л о в-н о, без соблюдения масштаба. Так, например, элементами электрической схемы являются резисторы, лампы, трансформаторы, двигатели и другие электротехнические изделия. А связями между ними служат проводники.
2. Схемой называют также предмет или набор предметов, например интегральная схема и т. п.
3. Когда говорят- схема работает, схема неисправна, элемент схемы перегревается, то ясно, что речь идет не о чертеже, а о самой электроустановке. Действительно, перегреваться может резистор (элемент схемы) , но не его изображение. Одним словом, электроустановка и ее схема далеко не одно и то же, точно так же как не одно и
то же, машина и ее чертеж. В этой книге под словом схема, как правило, подразумевается не собственно чертеж, а то, что па нем изображено.
1.2. Виды и типы схем
Схемы подразделяются по видам. Вид схемы определяется видом элементов и связей между ними, а также энергоносителем, который необходим для действия элементов. Виды схем обозначают буквами. Электрические схемы (Э): элементы — электротехнические изделия; связи — проводники; энергоноситель электрический ток. Гидравлические схемы (Г): элементы — насосы, задвижки, вентили; связи — трубопроводы; энергоноситель — жидкость под давлением, например вода, масло. Пневматические схемы (П): элементы -компрессоры, клапаны, золотники; связи — трубопроводы; энергоноситель — сжатый газ, пар, воздух; кинематические схемы (К) : элементы — части механизмов; связи между ними — рычаги, тяги, цепи; энергоноситель — механическая энергия.
Схемы автоматизации. В их состав могут входить схемы разных видов с соответствующими связями. В данном случае название вида подчеркивает назначение схемы, а не вид элементов и связей.
Комбинированные (совмещенные) схемы (С), например схема электро-гидравлическая, т. е. такая схема, которая содержит и электрические и гидравлические элементы. Распространение совмещенных схем объясняется тем обстоятельством, что в настоящее время многие технические задачи решаются совместно средствами гидравлики, пневматики, электротехники и механики. Например, для перемещения груза электродвигатель приводит в действие насос, поднимающий давление
в гидравлической системе. Направление движения определяется положением золотников. Золотники имеют пневматические приводы. Ограничение хода достигается элементами кинематики и т. п.
В пределах каждого вида схемы подразделяются на несколько типов. Тип схемы определяется ее назначением. Типы схем обозначают цифрами. Структурная схема (1) определяет основные функциональные части изделия. Функциональная схема (2) разъясняет процессы, протекающие в нем. П ринци-пиальная (полная)* схема (3) определяет полный состав элементов и связей между ними и, дает детальное представление о принципе работы.
Принципиальные схемы сравнительно просты по начертанию, но по существу они самые сложные и самые важные. Дело в том, что именно на основании принципиальных схем разрабатывают схемы других типов, т. е. такие схемы, руководствуясь которыми выполняют работы. Это схемы соединений (монтажные) (4), подключения (5), общие (6), расположения (7) и объединенные. На объединенной схеме могут быть помещены схемы одного вида нескольких типов, относящихся к одному изделию (установке), например схема электрическая принципиальная (ЭЗ) и схема электрическая соединений (Э4). Объединенной схеме присваивается наименование схемы, имеющей меньший номер из номеров объединенных схем; в данном случае схеме нужно присвоить номер ЭЗ, так как ЭЗ меньше, чем Э4.
* В скобках даны наименования схем энергетических сооружений, т. е. электрических станций и подстанций, а также оборудования промышленных предприятий и т. п. Применительно к энергетическим сооружениям вместо слова ’’изделие” говорят ’’установка”. Но понятно, что в состав установки как ее составные части входят собственно изделия, например щиты и пульты управления, шинопроводы и др.