Линейная Электрическая Схема – tokzamer.ru
Для упрощения чертежей и их восприятия применяются различные методики. В этом документе указываются общепринятые варианты черчения подобных элементов.
Следующим шагом определяются линии групповых частей, которые будут отходить от основных питающих.
Этот этап включает в себя все необходимые материалы для прокладки сети, разъяснения по схемам монтажа кабелей, подключение к сети объектов-потребителей, запуск аппаратов защиты в распределительном щитке и вводном устройстве частного дома.
Автоматическая прорисовка однолинейной схемы
Ведь для этого существует множество платных и бесплатных программ, а также онлайн сервисов.
Дома однолинейная схема электроснабжения чертится вручную или при помощи AutoCAD чертёжная программа. Согласование разработанного проекта по электроснабжению.
Однолинейные схемы делятся на две группы: — Расчетная однолинейная схема — электрическая схема объекта или электроустановки, составляемая для строящихся проектируемых объектов, потому что при подготовке проекта производится расчет электрических нагрузок, выбор проводников и электрических аппаратов защиты и автоматики; — Исполнительная однолинейная схема — схема электроснабжения для действующего объекта или электроустановки.
А так же линии групповых сетей, которые будут отходить от питающих. Такой подход позволяет обеспечить более целесообразное использование технической документации.
Важно знать, что все указанные элементы и размеры должны быть точными и четкими.
ВЛ80 Цепи управления линейными контакторами
Возобновляемые источники энергии
Расчет требуемой мощности потребителя и в соответствии с ним — разработка однолинейной схемы электроснабжения частного дома. Пример однолинейной схемы электроснабжения Однолинейные схемы электроснабжения других объектов не имеют принципиальных различий с рассмотренной нами однолинейной схемой электроснабжения частного дома или любого другого сооружения.
Она же позволяет определить нахождение запитывающей магистрали. В проекте должны быть также учтены наружное и внутреннее освещение, а также дополнительные требования по проектированию определенных систем безопасности дома — сигнализаций, камер видеонаблюдения, защиты систем доступа.
На правильной, схеме электрооборудования, показываются все розетки квартиры, указывается их высота от пола и обозначается трассировка электропроводки от квартирного электрощита или распределительного этажного щита. Так, она включает в себя: точку подключения объекта к электросети; вводно-распределительные устройства; точку прибора, применяемого для подключения и его марку; иногда нужны параметры щита; кабель питания должен не только быть изображенным схематически, то и должно быть указано его сечение и марка; информация о номинальных и максимальных токах приборов, которые применяются в рамках того или иного помещения.
Правила выполнения могут варьироваться в зависимости от требования к конкретным помещениям.
Однолинейная схема электроснабжения бывает нескольких видов Это пара основных видов однолинейных схем, которые при грамотном составлении, становятся удобной инструкцией для быстрого монтажа элементов электрической сети. Однолинейные схемы бывают нескольких видов: Исполнительная.
Вы должны уделять внимание любой мелочи, ведь основные требования к проекту выдвигаются снабжающей электричеством компанией.
Поэтому, по окончании работ, заказчик получает не только схему, но и рекомендации по устранению дефектов, выявленных при обследовании.
Однолинейная схема электроснабжения дома.
Программы для рисования электрических схем
Но есть три основные схемы электропроекта, но которых базируется, не только весь проект, но и вся будущая работа электромонтажников или электриков. Она выполняется тогда, когда возникает необходимость ввести серьезные изменения в проект по результатам обследования действующей электроустановки и выявления несоответствий существующим нормативам и правилам.
Помимо расчетных и исполнительных, однолинейные схемы бывают такие: структурные — содержат общие данные про электроустановку, которая выражается в указании связей силовых элементов, в частности, трансформаторов, линий электропередач, точек врезки и многого другого; функциональные — их делают преимущественно с целью абстрактной передачи действий механизмов, к которым присоединяется электроснабжение, также указывается их взаимодействие друг с другом и то, как они влияют на общее положение дел с точки зрения безопасности.
Можно выделить несколько замечательных бесплатных программ для черчения электросхем в доме и квартире на русском языке: Компас электрик. По своей сути особо принципиальных различий между ними нет, за исключением назначения каждого из видов. Важно знать, что все указанные элементы и размеры должны быть точными и четкими.
Поэтому, по окончании работ, заказчик получает не только схему, но и рекомендации по устранению дефектов, выявленных при обследовании. От такой схемы будут зависеть электромонтажные работы, безопасная эксплуатация электросети.
Можно выделить несколько замечательных бесплатных программ для черчения электросхем в доме и квартире на русском языке: Компас электрик. При ее правильном составлении обеспечивается полная электро- и пожарная безопасность для людей и объектов.
Новые технологии проектирования
Однолинейные схемы бывают исполнительные и расчетные В зависимости от вида электросхемы, этапы ее создания будут различны: В исполнительной электросхеме первым шагом построения будет составление расчетно-вычислительных материалов.
До точки подключения эксплуатационную ответственность несет поставщик электроэнергии владелец сетей , после нее — потребитель электроэнергии. Расчетная однолинейн ая электрическая схема выполняется для объектов нового строительства. Это автоматы, УЗО, контакторы, выключатели и прочие части электросети. Подобная однолинейная схема электроснабжения того или иного жилого и нежилого объекта является ключевым документом, который отвечает за эксплуатационную ответственность разных сторон.
Однолинейная электрическая схема электроснабжения Для упрощения чертежей и их восприятия применяются различные методики. Такое подключение отлично демонстрирует однолинейная схема трансформатора КТП : Фото — однолинейная схема трансформатора КТП Примеры того, что должна включать однолинейная типовая схема электроснабжения поликлиники, квартиры, загородного или дачного дома , завода или прочих помещений: Точку, где объект подключается к электрической сети; Все ВРУ вводно-распределительные устройства ; Точку и марку прибора, который используется для подключения помещения в большинстве случаев, нужны также параметры щита ; Нужно не только начертить кабель питания, но и отметить на схеме его сечение и марку, иногда мастера помечают номинал; Проект должен содержать данные про номинальные и максимальные токи оборудования, которое используется на объекте.
Но при этом однофазная проводка обозначается одной линией с одним штрихом. На ней указано все, что нужно электромонтажнику для устройства электропроводки квартиры, кроме привязки розеток и светильников по месту установки. Цифра в такой схеме отвечает за определение количества фаз, а перечеркнутая косыми отрезками линия — это определение фазы.
Навигация по записям
В состав проектной документации может входить несколько электрических схем. Дома однолинейная схема электроснабжения чертится вручную или при помощи AutoCAD чертёжная программа.
Данный вид электросхем выполняется по мировым стандартам.
В схему в обязательном порядке нужно включить не только основные её составляющие кабеля ввода, заземления, УЗО , но и розетки, выключатели света в комнатах. Однолинейная схема рисуется просто: Сначала чертится линия, которая будет определять многофазное питание.
А этот вид схемы составляется при строительстве нового объекта.
Правила выполнения могут варьироваться в зависимости от требования к конкретным помещениям. Электросхема является документом, в котором присутствуют все составляющие электроэлементы. До точки подключения эксплуатационную ответственность несет поставщик электроэнергии владелец сетей , после нее — потребитель электроэнергии. Такое подключение отлично демонстрирует однолинейная схема трансформатора КТП: Фото — однолинейная схема трансформатора ктп Примеры того, что должна включать однолинейная типовая схема электроснабжения поликлиники, квартиры, загородного или дачного дома, завода или прочих помещений: Точку, где объект подключается к электрической сети; Все ВРУ вводно-распределительные устройства ; Точку и марку прибора, который используется для подключения помещения в большинстве случаев, нужны также параметры щита ; Нужно не только начертить кабель питания, но и отметить на схеме его сечение и марку, иногда мастера помечают номинал; Проект должен содержать данные про номинальные и максимальные токи оборудования, которое используется на объекте.
Еще по теме: Составление сметы на электромонтажные работы
Особенности электроснабжения
Граница балансовой принадлежности.. Электросхема является документом, в котором присутствуют все составляющие электроэлементы.
На сегодняшний день их чаще всего визуализируют на мониторе компьютера, где есть функция принятия решения пользователем вручную. ЕСКД — это Единая система конструкторской документации.
Важно помнить, что при необходимости расчетная часть исполнительной однолинейной схемы может быть увеличены в несколько раз. Она содержит сведения о расчетных нагрузках, о потерях напряжения, о приборах коммерческого учета, о режимах работы объекта при отключениях электроэнергии и т. На сегодняшний день их чаще всего визуализируют на мониторе компьютера, где есть функция принятия решения пользователем вручную. Функциональные — применяются в случаях, когда имеется большое количество различных потребителей машин, станков, оборудования , и отображают общую картину сети и взаимодействие между механизмами, электроснабжением и друг с другом.
Примеры схем освещения квартир.
В схему в обязательном порядке нужно включить не только основные её составляющие кабеля ввода, заземления, УЗО , но и розетки, выключатели света в комнатах. На ней указано все, что нужно электромонтажнику для устройства электропроводки квартиры, кроме привязки розеток и светильников по месту установки. На правильной, схеме электрооборудования, показываются все розетки квартиры, указывается их высота от пола и обозначается трассировка электропроводки от квартирного электрощита или распределительного этажного щита.
Однолинейные схемы
Проектируем электрику вместе: Однолинейная схема электроснабжения
Почему схема однолинейная? Однолинейная схема – это та же принципиальная схема, только выполненная в упрощенном виде: все линии однофазных и трехфазных сетей изображаются одной линией, отсюда и название. Назначение однолинейной схемы.
. Точка подключения.. Граница балансовой принадлежности.. Коммерческий учет электроэнергии.. Правила выполнения однолинейной схемы.. Пример однолинейной схемы электроснабжения.. Однолинейная схема частного дома.Почему схема однолинейная?
В состав проектной документации может входить несколько электрических схем. В их числе есть и однолинейная схема.
Название ее чисто условное. Однолинейная схема – это та же принципиальная схема, только выполненная в упрощенном виде: все линии однофазных и трехфазных сетей изображаются одной линией, отсюда и название.
Различают исполнительную и расчетную однолинейную схему.
Для находящихся в эксплуатации электроустановок используется исполнительная схема. Она выполняется тогда, когда возникает необходимость ввести серьезные изменения в проект по результатам обследования действующей электроустановки и выявления несоответствий существующим нормативам и правилам.
Для проектируемых новых объектов выполняется расчетная однолинейная схема. Она выполняется после расчетов электрических нагрузок, выбора защитно-коммутационных аппаратов и кабельно-проводниковой продукции. Расчетная однолинейная схема является основой для разработки электрических принципиальных и электромонтажных схем, необходимых для выполнения монтажных работ.
Правила выполнения однолинейной схемы электроснабжения
Правила, согласно которым выполняются все виды электрических схем, в том числе и однолинейная схема электроснабжения, определены ГОСТ 2.702-75.
Как уже говорилось выше, под понятием «однолинейная схема электроснабжения» понимается графическое изображение трех фаз питающей сети и отходящих линий групповых сетей в виде одной линии. Это условное изображение значительно упрощает и делает более компактными схемы электроснабжения. Подробная детализация подобным схемам не нужна, поскольку они предназначены давать общее представление о строении электросети и основных ее элементах.
Условное изображение трехфазного напряжения питания, для примера, приведено на рисунке «а», а его упрощенное изображение, которое и явилось причиной названия однолинейных схем отображено на рисунке «б».
Для того, чтобы визуально отобразить на схемах трехфазное подключение, используют несколько обозначений, таких как перечеркнутая линия с цифрой «3», расположенной рядом с вводом или выводом проводки, и прямая линия, перечеркнутая тремя косыми отрезками.
Для однолинейных схем электроснабжения обозначения приборов, пускателей, контакторов, выключателей, розеток и прочих элементов применяют согласно ГОСТ 2.709, как и для всех видов электрических схем.
Назначение однолинейной схемы
Однолинейная схема электроснабжения служит одним из основных документов при заключении договоров на поставку электроэнергии и выдаче технических условий (ТУ) на присоединение к электрическим сетям.
Исходя из однолинейной схемы электроснабжения, определяются границы балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности сторон.
Граница балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности сторон находится в точке подключения. До точки подключения эксплуатационную ответственность несет поставщик электроэнергии (владелец сетей), после нее – потребитель электроэнергии.
Коммерческий учет электроэнергии осуществляется во вводном устройстве, устанавливаемом, как правило, на границе балансовой принадлежности. Конкретное место установки приборов коммерческого учета прописывается в ТУ на присоединение к сетям. Обычно владелец сетей всегда требует установки шкафа учета в точке подключения, поскольку, как было сказано, за участок линии от точки подключения до объекта эксплуатационную ответственность несет потребитель. На самом объекте могут устанавливаться приборы технического учета для контроля общего потребления и оценки тепловых потерь электроэнергии.
Какие сведения должны быть указаны на однолинейной схеме?
На однолинейной схеме, входящей в состав проекта электроснабжения, указывают:
• точку подключения объекта;
• границу балансовой принадлежности;
• марку и номинальный ток вводного устройства в точке подключения;
• сведения о приборах коммерческого учета;
• марку питающего кабеля или воздушной линии, их длину и сечение;
• расчетные значения потерь напряжения в кабельных и воздушных линиях;
• установленная и расчетная мощность ВРУ, их расчетный ток и cosφ;
• марки и номинальные токи защитно-коммутационных аппаратов;
• расчетные нагрузки;
• шкаф АВР и режим его работы.
Выбор сечения проводников и расчет потерь напряжения можно посмотреть на странице «Выбираем сечение проводников», выбор номинальных токов аппаратов защиты – на странице «Выбор автоматических выключателей».
Однолинейная схема должна быть информативной
Как мы видим, однолинейная схема является одним из основополагающих документов в проекте электроснабжения. Она содержит сведения о расчетных нагрузках, о потерях напряжения, о приборах коммерческого учета, о режимах работы объекта при отключениях электроэнергии и т. д.
Сведения, перечисленные выше, должны присутствовать на однолинейной схеме в обязательном порядке. Отнеситесь к оформлению однолинейной схемы со всей ответственностью и тогда у вас не будет проблем с согласованием и утверждением проекта.
Пример оформления однолинейной схемы жилого дома представлен на рис.
1. Схема кликабельна, ее можно увеличить.
Пример однолинейной схемы электроснабжения
Однолинейные схемы электроснабжения других объектов не имеют принципиальных различий с рассмотренной нами однолинейной схемой электроснабжения частного дома или любого другого сооружения.
В населенных пунктах воздушные линии 380/220В проходят, как правило, в непосредственной близости от домов. Поэтому приборы учета электроэнергии допускается устанавливать на фасадах домов, как это показано на рис. 1.
Рис. 1
Если статья Вам понравилась и Вы цените вложенные в этот проект усилия – у Вас есть возможность внести посильный вклад в развитие сайта на странице «Поддержка проекта».
Статьи по теме:
1.
Схема электроснабжения загородного дома
2. Внутреннее электроснабжение
3. Групповые сети освещения
Внимание!
Всех интересующихся практической электротехникой приглашаю на страницы своего нового сайта «Электрика для дома». Он посвящен основам электротехники и электричества с акцентом на домашние электрические установки и процессы, в них происходящие.
Разработка однолинейных схем и документации
Проектирование схем электроснабжения
Вероятно, абсолютное большинство технических изделий и сооружений, существующих на нашей планете, вначале рождались в виде идеи, разрабатывались в виде чертежа или схемы и только после этого воплощались в жизнь. И действительно, составление правильных схем и чертежей позволяет избежать множества лишних действий при строительстве какого-либо объекта. С другой стороны, схема уже готового технического изделия позволяет заглянуть ему внутрь, узнать, из каких элементов оно состоит и каким образом функционирует.
Это особенно верно в случае электрических сетей, окружающих нас повсюду, и вот почему.
Все большее количество возводимых зданий и сооружений требуют электрификации, что подразумевает обязательное составление их проектной документации и электрических схем.
Наиболее рациональным вариантом схемы электроснабжения является однолинейная электрическая схема, которая получила свое название потому, что выполняется в упрощенном виде: трехфазные линии изображаются на таких схемах одной линией. Такую схему также называют принципиальной. На схеме присутствуют согласно требованиям ТНПА величины токов и мощностей, потерь, аппараты защиты и автоматики, сечения и длины отходящих линий, также на схему наносят приборы, обеспечивающие контроль и учет электроэнергии. Однолинейные схемы делятся на две группы:
– Расчетная однолинейная схема – электрическая схема объекта или электроустановки, составляемая для строящихся (проектируемых) объектов, потому что при подготовке проекта производится расчет электрических нагрузок, выбор проводников и электрических аппаратов защиты и автоматики;
– Исполнительная однолинейная схема – схема электроснабжения для действующего объекта или электроустановки.
Для правильного составления исполнительной схемы нужно провести обследование помещений и содержимого электрощитков, потому что на однолинейную схему наносятся, как уже упоминалось, сечения проводов, аппараты защиты, электрические нагрузки и так далее.
пример однолинейной схемы
Качественная разработка проектной документации играет важную роль в успешной сдаче объекта в эксплуатацию и последующего его использования. Ни для кого не секрет, что для заказчика одним из самых существенных факторов при расчете и проектировании схемы электроснабжения и документации является цена. Поэтому резонно хочется обратиться в проектные организации, где обещают составить схему быстро и недорого. В этих случаях стоит быть внимательным и помнить, что принципиальная схема электроснабжения должна быть составлена в строгом соответствии с ГОСТ 2.7ХХ и техническими условиями, которые дает Энергосбыт. Сделать это могут аккредитованные специалисты компании «ТМРсила-М», которая имеет большой опыт работ в области электроэнергетики.
Среди прочих услуг, предоставляемых компанией, есть измерения удельного сопротивления грунта, сопротивления изоляции и петли «фаза-ноль» – так называемые электрофизические измерения (ЭФИ), а также наладка систем АВР и проч. В «ТМРсила-М» обязательно найдется компромисс в стоимости разработки схем электроснабжения и проектной документации, потому что наша специализация – все, что так или иначе связано с электроэнергией.
Напоследок приведем еще несколько аргументов в пользу того, что доверять составление схемы и документации лучше специалистам: начать работы по монтажу схемы можно только после получения разрешений от соответствующих инстанций. Подключить собранную схему к общей питающей электросети можно будет только после согласования разработанного проекта по электроснабжению. Поэтому правильно составленные схемы и документация в ваших руках – гарантия того, что строительство, сдача и эксплуатация пройдут легко и непринужденно. А электромонтеры скажут вам отдельное спасибо.
Однолинейная схема электроснабжения | ИП Субботин
Однолинейная схема электроснабжения
Чтобы осуществить подключение к электросетям, необходимо выполнить множество предварительных работ.
Причем эти работы выполняются заявителем самостоятельно. Речь идет обо всех мероприятиях, необходимых для технологического подключения, осуществляемых в пределах территории (фактических границ) подключаемого участка. Большую часть времени на выполнение всех этих мероприятий занимают проектные работы, то есть составление, оформление и согласование проекта электроснабжения.
Среди прочего, в сетевую организацию необходимо предоставить однолинейную схема электроснабжения, с указанными на ней точками подключения к электрическому оборудованию сетевой организации. Кроме этого, данная схема потребуется специалистам строительной компании, которые будут непосредственно выполнять данные работы.
Однолинейная схема обязательно должна присутствовать среди прочих документов, при условии, что максимальная мощность всех энергопринимающих устройств на объекте не превышает 15 кВт. Если мощность больше, в сетевую компанию предоставляют полноценный проект электрики (см.
страницу Проектирование электроснабжения).
Что такое однолинейная схема электроснабжения?
Так называют графическое изображение сети, в котором все устройства цепи выполнены для одной фазы, как правило фазы «А», и, следовательно, объединены одной линией. Подготовка такой электрической схемы необходима для составления технической документации о присоединении, так как однолинейная схема более проста и наглядна для понимания, и при её представлении не требуется дополнительных выездов на объект.
На схеме отображаются все подключенные к сети электросети (приборы, выключатели, розетки, светильники и вся нагрузка). При этом каждый тип приборов имеет свои условные обозначения по ГОСТам.
Различают несколько видов однолинейных схем:
1. Исполнительная. Такая схема составляется для уже действующей системы электроснабжения. Необходимость в исполнительной схеме возникает при модернизации существующей сети или при ее ремонте после проверки, в ходе которой были выявлены нарушения или дефектные участки.
Кроме того, проектная схема может отличаться, и как правило отличается, от исполнительной, так как иногда приходится на стадии выполнения монтажных работ отступать от проектных решений.
2. Расчетная. Эта схема составляется для первичного подключения электроснабжения на строящемся объекте. Схема составляется с учетом всех нагрузок, после чего специалисты проектной организации могут рассчитать необходимое сечение проводов, кабелей, подобрать устройства автоматической защиты, с учетом результатов расчетов. Кроме того, такая однолинейная схема является подробной и понятной инструкцией при выполнении монтажа сети.
3. Структурная. Подвид однолинейных схем, укрупненно отображающий взаимосвязи между трансформаторными подстанциями, распределительными щитами и точками подключения электрооборудования.
4. Принципиальная электрическая схема. Такие схемы более подробные, они выполняются в строгом соответствии с ГОСТами, без использования сокращений или упрощений. На принципиальной схеме обязательно должны быть указаны марки и основные параметры всего используемого оборудования.
Имея принципиальную схему, можно без проблем выполнить закупку необходимого оборудования или выполнить полный комплекс электромонтажных работ.
5. Функциональные. Такие линейные схемы могут выполняться в произвольной форме, без строгих правил, так как они используются для распределения оборудования с учетом его мощности. Функциональные схемы относятся к планировочным документам. Часто, в виде функциональных схем выполняются разделы по Релейной защите или Автоматической системе учета и контроля электроэнергии.
6. Монтажные. Составляются с учетом особенностей здания, расположения несущих стен и перекрытий, архитектурных элементов. На монтажной линейной схеме указывают точные размеры кабелей и проводов, их сечение, обозначают крепежные элементы.
Но главной однолинейной схемой, которая обязательно должна присутствовать в проекте подключения электричества, является расчетная схема – если речь идет о первичном подключении электроэнергии.
Особенности составления схемы
Так как главным назначением схемы является формирование общего представления об электрической системе объекта, нет необходимости в ее детализации.
Но для составления данной электрической схемы необходимо выполнить следующие действия:
- Расчет общей мощности силовой нагрузки. Он осуществляется сложением максимальной (установленной) мощности каждого включенного в схему электроприбора.
- Выбор сечения проводов СИП и кабелей. Этот параметр определяется, исходя из результатов расчета силовой нагрузки. При выборе проводников, обязательно производится расчет падения напряжения в проводнике и расчет стойкости проводника к току короткого замыкания. Если необходимо округлить цифры, округляют в большую сторону.
- Выбор защитных устройств. Они подбираются тоже в соответствии с максимальной силовой нагрузкой и ожидаемыми токами короткого замыкания. При этом рекомендуется установка двух типов защитных устройств – автоматических выключателей и УЗО, такое сочетание оптимально для однофазных и трехфазных систем внутреннего электроснабжения жилых объектов.
При составлении однолинейной схемы электроснабжения на чертеже обязательно указывается точка подключения к электросетям.
В многоквартирном доме это общий ввод, в частном – электрический щит на ближайшей опоре сетевой компании. Необходимо указывать тип вводно-распределительного устройства, тип и марку счетчика электроэнергии, характеристики кабелей и способ их прокладки. Также, на чертеже присутствует информация о допустимой единовременной нагрузке (как правило, это 5 кВт или 15 кВт) группах потребителей электроэнергии и наименование объекта электроснабжения.
Если электрическая система подразумевает автономное или резервное электроснабжение (установка ДГУ или ИБП), дополнительный источник электроэнергии тоже указывается в схеме.
Этапы составления
однолинейной схемы электроснабженияВесь процесс составления однолинейной схемы лежит на потребителе электроэнергии. Понятно, что самостоятельно человек не может составить такую схему, если он не обладает достаточными знаниями и компетенциями. Поэтому необходимо обратиться в специализированную проектную организацию, которая занимается составлением, утверждением и согласованием подобных документов.
Проектирование однолинейной схемы электроснабжения начинается с получения технических условий (ТУ) в сетевой компании. Далее, при прохождении трассы линии внутри границ земельного участка заявителя, изготавливается однолинейная схема, в соответствии с указанными выше принципами.
В случае прохождения трассы линии по муниципальной земле, должен быть разработан полноценный проект электроснабжения, который необходимо согласовать со всеми заинтересованными службами. Для начала необходимо будет получить генплан в городской Архитектуре, на котором будут отображены коммуникации, прилегающие к участку, и на его основе изготовить инженерно-топографический план местности. Генплан необходим для того чтобы в процессе электромонтажа линии не были повреждены другие коммуникации. Также, в этом случае, в городской Архитектуре нужно получить разрешение на проведение геодезических, а затем земляных, работ.
Следующий этап – разработка проекта электроснабжения, в который также входит и однолинейная схема электроснабжения.
После разработки документы утверждаются в муниципальном отделении и у будущего энергопоставщика.
При обращении в надежную проектную организацию можно быть уверенными в том, что с разработкой и согласованием схемы, как и остальных документов, не возникнет проблем и осложнений. Подобные услуги не стоят дорого, и обычно не отнимают много времени, так как работами занимаются опытные специалисты с большим опытом работы.
Наша компания предлагает широчайший спектр услуг по проектированию и монтажу систем электроснабжения. Для обратной связи воспользуйтесь станицей Контакты нашего сайта.
Oднолинейная схема электроснабжения пример электрической схемы
Специалисты нашей компании осуществляют разработку однолинейных схем электроснабжения (исполнительных и расчетных) для различных предприятий, промышленных и частных объектов.
Исполнительная однолинейная схема
Исполнительная однолинейная схема выполняется в том случае, если установка является действующей.
Необходимое условие для составления данной схемы – обязательное проведение обследования объекта. Заказчику предоставляется не только выполненная однолинейная схема электроснабжения, но и рекомендации специалистов для устранения выявленных в ходе проведённого обследования дефектов.
Расчетная однолинейная схема
Разработка проекта электроустановки производится для объектов-новостроек. При составлении проекта производится расчёт нагрузок, подбор соответствующих аппаратов защиты, выбор сечения отходящих линий. В данном случае специалистами выполняется расчётная однолинейная схема, являющаяся основным документом, согласно которого проводятся все необходимые электромонтажные работы. Правильно составленная однолинейная электрическая схема гарантирует электробезопасность для людей и пожарную безопасность для объектов.
Для того, чтобы однолинейная схема электрических сетей была выполнена грамотно, обращаться следует только к квалифицированным и опытным специалистам.
В нашей компании работают именно такие специалисты, мы имеем соответствующие допуски и лицензии. У нас за плечами – множество успешно завершённых проектов, наши специалисты выполняют работу качественно, с учётом всех соответствующих требований и условий.
Проектирование однолинейных схем – наиболее важная часть проекта, которая в дальнейшем успешно может заменить и сам проект. В будущем к ней можно будет прилагать любые чертежи, в согласовании которых нет необходимости.
Однолинейная схема электроснабжения дома должна составляться с учётом количества всех имеющихся нагрузок, с указанием значений мощности и номиналов автоматов, маркировки щитов, а также значений других показаний. В соответствии с ГОСТ, готовая принципиальная схема электроснабжения должна иметь штамп установленного образца.
Согласно установленным правилам, по которым составляется однолинейная схема, все секции вводно-распределительных устройств должны быть оформлены надлежащим образом – содержать указание единовременной, установленной и разрешённой мощностей, разрешённого тока, коэффициента мощности, типа используемого вводного кабеля.
На схемах секций должны быть обозначены электрошкафы с указанием точной длины кабеля до них.
При планировании разработки однолинейных схем следует получить технические условия, выдачу которых осуществляет Энергосбыт. Приборы, обеспечивающие учёт электроэнергии, согласно техническим условиям наносятся на схему. Также, по правилам, которые обязательно нужно учитывать при составлении однолинейных схем, на каждой схеме следует отображать расчёт потерь при осуществлении передачи электрической энергии и шкаф АВР с обязательным описанием режимов работы.
Примеры однолинейных схем
Пример однолинейной схемы электроснабжения можно найти на нашем сайте или в специальной технической литературе. При обращении в нашу компанию, мы, при необходимости, предоставляем заказчикам для ознакомления пример однолинейной схемы, разработанной нашими специалистами.
Однолинейная схема жилого дома 15 кВт с ПЗР
Ограничения потребляемой мощности выполнено с помощью ПЗР.
Однолинейная схема жилого дома 15 кВт с двумя автоматами
Ограничением потребляемой мощности выполнено автоматическим выключателем.
Cхема многоэтажного жилого дома
Однолинейная схема многоквартирного жилого дома
Однолинейная схема салона красоты
Пример однолинейной схемы салона красоты
Однолинейная схема электроснабжения цеха предприятия
Однолинейная схема электроснабжения цеха является основным документом при проектировании энергоснабжения промышленного предприятия, так же как и любого другого объекта, начиная от частного дома и заканчивая крупным торговым центром. Любое производство или устройство, для работы которого требуется электрическая энергией, имеет схему, в которой указано расположение элементов и их взаимосвязь. Для понятия принципа электропитания предприятия подробная схема часто бывает избыточной и трудной для восприятия.
Для упрощения был разработан стандарт построения однолинейных схем, которые, несмотря на некоторые упрощения, дают полное представление о структуре распределения питания и взаимосвязи между всеми элементами сети.
Упрощение схемы ни в коем случае не снижает информативность, напротив, избавленный от излишних подробностей чертеж позволяет намного быстрее и полнее оценить структуру и построение электрической сети. Любые электрики на любом предприятии гораздо быстрее сориентируются в однолинейной схеме, чем в подробной.
Ранее мы уже писали про все этапы проектирования.
Принципы построения
Основная особенность однолинейной схемы заключается в способе отображения линий электропередач и устройств, подключенных к ним. Вне зависимости от количества фаз, на электросхеме будет нарисована одна линия. Также и устройства не имеют подробного изображения подключения каждой фазы. Для того, чтобы понять количество фаз, линия электроснабжения перечеркивается косыми чертами по количеству фаз. Например, вместо трехлинейной линии электропередач, на схеме необходимо нарисовать одну линию с тремя косыми черточками или одной чертой с цифрой 3. Вместо перечеркивания рядом может быть соответствующая надпись.
В подписях к устройствам в сокращенном виде указывается название подключенных фаз.
Все однолинейные схемы имеют одинаковый принцип построения, будь то схема столярного цеха или предприятия по производству металлоизделий.
Виды однолинейных схем
В процессе проектирования электроснабжения используются два типа однолинейных электрических схем:
- Расчетная.
- Исполнительная.
Принципиальных различий между перечисленными типами нет. Расчетная однолинейная схема выполняется на этапе проектирования объекта электроснабжения. В процессе строительства может возникнуть необходимость в изменении некоторых элементах, порядок подключения, коммутации. Все изменения фиксируются в исполнительной схеме, которая затем будет являться основным документом эксплуатируемого объекта. Именно исполнительная схема фигурирует в пакете документов при сдаче объекта в эксплуатацию, поскольку наиболее полно отображает текущее состояние сети и приемников электроэнергии.
Электрики предприятия имеют дело исключительно с исполнительной схемой.
Сложные однолинейные схемы электроснабжения большого предприятия невозможно расположить на одном чертеже, поэтому на основном листе располагают структурную блочную схему соединения, а на дополнительных – полные однолинейные схемы каждого из блоков.
Расчетная и исполнительная однолинейные схемы строятся на основании расчетных данных по потребляемой мощности потребителей, требований к надежности энергоснабжения, защите от поражения электрическим током.
Строительство и ремонт ведутся на основании монтажных схем, которые учитывают точное расположение всех элементов сети и питающих магистралей, но без подробностей по их характеристикам.
Условные обозначения
Условные обозначения на однолинейной схемеОбозначения на электрических схемах строго стандартизированы. Все обозначения подробно описаны в ЕСКД – Единой Системе Конструкторской Документации. ЕСКД, в свою очередь, опирается на требования соответствующих ГОСТов.
Сходные элементы, например рубильники и автоматические выключатели, имеют похожие обозначения. Различия заключаются в некоторых деталях, о которых нельзя забывать. То же самое относится ко всем прочим элементам: катушкам реле, контакторов, измерительным приборам и так далее.
При составлении однолинейной схемы категорически запрещается использование нестандартных обозначений во избежание путаницы и неоднозначного толкования.
Данная ситуация может возникнуть при использовании для прорисовки схем различного программного обеспечения. Разработанные, в основном за рубежом, подобные программы имеют библиотеки графических изображений элементов, не соответствующие отечественной нормативной документации.
Что должно отображаться на однолинейной схеме
Чертеж однолинейной схемы предприятие должен давать исчерпывающую информацию о характеристиках линий электропитания, вплоть до марки, сечения и длины питающих проводов, информацию о типах коммутационных и преобразующих устройств, приборов учета и потребителей мощности.
Для потребителей указывается не только потребляемая мощность, но и ее реактивная составляющая, то есть cosφ. Как пример, можно привести схему токарного цеха, где сосредоточено большое количество асинхронных двигателей, которые являются мощными потребителями с высоким cosφ. Энергоснабжение таких потребителей требует установки корректора мощности. Итак, перечень необходимых обозначений:
- Класс, тип и напряжение питающей линии, от которой ведется энергоснабжение.
- Границы зон ответственности потребителей и энергопоставляющей организации.
- Тип и характеристики преобразователей электроэнергии (трансформаторов, подстанций).
- Тип и характеристики вводных и распределительных щитов.
- Приборы которые учитывают электроэнергию.
- Коммутирующие устройства.
- Устройства резервного электроснабжения.
- Тип тяговой подстанции (ТП) при ее наличии.
- Расположение и характеристики автоматов защиты (предохранителей и УЗО).
- Характеристики потребителей электроэнергии (категория требований надежности, потребляемая мощность, cosφ).
- Длина, марка и технические характеристики питающих линий.
На однолинейной схеме не отображается разводка электропроводки, а только общие детали системы электроснабжения.
Схема электроснабжения деревообрабатывающего цеха, как и большинства аналогичных цехов выполняется по принципу распределения нагрузки на всем протяжении линии. Подобный принцип имеют магистральные схемы электроснабжения, в отличие от радиальных, когда вся нагрузка сосредоточена на конце питающей линии.
Нормативная документация
Основой для составления однолинейных схем является ЕСКД, которая утверждена ГОСТ 2.702-75. В ЕСКД оформлены основные требования к нормам составления схем.
Условные графические элементы и их обозначения регламентируются ГОСТ 2.710-81, в котором содержатся описание всех составляющих электрической сети. Обозначения и конфигурация отдельных элементов может устанавливаться внутренними стандартами предприятия.
Составление однолинейной схемы является крайне ответственным мероприятием.
Но даже если все грамотно составить, принципиальная схема не дает гарантии, что она пройдет все необходимые согласования, поскольку ее составление должно производиться только теми организациями, которые имеют разрешение на подобного рода работы.
Компания «Мега.ру» занимается разработкой и сопровождением всех типов документации по проектированию электрических сетей любых типов и объектов. Узнать стоимость услуг, сроки выполнения и порядок согласования этапов работ, просмотреть уже готовые проекты и получить другую исчерпывающую информацию о деятельности компании можно любым способом связи со страницы «Контакты».
Примеры однолинейных схем электрических сетей от МОСЭНЕРГОТЕСТ
Для составления однолинейных схем электрических сетей необходимо провести обследование объекта. В результате выполненной работы заказчику предоставляются готовая схема и рекомендации специалистов по поводу устранения найденных в ходе обследования дефектов.
Расчетная однолинейная электрическая схема
Проектирование электроснабжения осуществляется для объектов-новостроек.
При разработке документации производится:
- расчет нагрузок на оборудование,
- подбор специальных аппаратов защиты от перенапряжения,
- выбор правильного сечения отходящих линий.
Специалистами создаются примеры электрических однолинейных схем, с учетом которых проводятся все последующие электромонтажные работы. Грамотно составленный чертеж гарантирует пожарную безопасность для объектов.
Проект – это фундамент вашей идеи
Если вы не хотите лишних проблем с инспекторами, с этим вопросом лучше пойти к специалистам. ООО«МОСЭНЕРГОТЕСТ» в самые короткие сроки подготовит техническую документацию и выполнит все необходимые установочные работы.
У нас работают мастера, которые имеют бесценный опыт и все соответствующие допуски и лицензии. За десятилетнюю практику мы внедрили сотни успешных проектов, благодаря этому имеем огромную базу постоянных благодарных клиентов. Мы выполняем свою работу качественно – в этом наш секрет успеха.
Проектирование однолинейных схем электрических сетей
Данная схема в дальнейшем может полностью заменить и сам проект электроснабжения.
В будущем ее можно дополнять любыми чертежами, в согласовании которых нет никакой необходимости.
Стандартный пример электрической однолинейной схемы электроснабжения вы сможете просмотреть у нас, также его можно найти в специальной технической литературе.
Однолинейная схема электроснабжения здания должно учитыватьколичество всех имеющихся нагрузок с обязательным указанием мощности, маркировки щитов и других показателей.
При планировании также следует получить необходимые технические условия, согласно которым все электроприборы должны быть нанесены на схему.
Для ознакомления мы можем представить клиенту пример однолинейной схемы, который разработан нашими опытными специалистами.
Наши мастера ежедневно осуществляют разработку чертежей для проектов электроснабжения домов и предприятий, поэтому, если вам нужен толковый проект, смело обращайтесь к нам!
Мы гарантируем:
- проведение всех работ четко в срок,
- грамотную разработку всей необходимой технической документации,
- профессионализм наших специалистов,
- самые приемлемые цены,
- качество нашей работы.
Наши специалисты оперативно рассчитают стоимость работ и выполнят задачу в самые сжатые сроки. Также составят всю необходимую техническую документацию, которая будет выполнена в соответствии с ПУЭ и ПТЭЭП.
Обращайтесь в электролабораторию «МОСЭНЕРГОТЕСТ», и мы окажем вам полный спектр услуг таких как составление, а также сделаем приятные скидки. Вы останетесь довольны результатом и придете еще!
Основное различие между линейной и нелинейной схемой
Основное различие между линейной и нелинейной схемой Линейная схемаПроще говоря, линейная схема – это электрическая цепь, параметры которой (сопротивление, индуктивность, емкость , форма волны, частота и т. д.) постоянны. Другими словами, схема, параметры которой не меняются по току и напряжению, называется линейной схемой.
По сути, слово «линейный» буквально означает «по прямой».Как видно из названия, линейная цепь означает линейные характеристики между током и напряжением, что означает, что ток, протекающий по цепи, прямо пропорционален приложенному напряжению.
Если мы увеличим приложенное напряжение, то ток, протекающий по цепи, также увеличится, и наоборот. Если мы нарисуем кривую выходной характеристики цепи между током и напряжением, она будет выглядеть как прямая линия (диагональ), как показано на рис. (1).
Обратитесь к закону Ома, где мы признаем, что:
«Если приложенное напряжение увеличивается, то увеличивается и ток (при неизменном сопротивлении).
Но это не всегда так. Вот почему мы используем P = VxI вместо V = IxR (в трансформаторе)
Другими словами,
В линейной схеме выходной отклик схемы прямо пропорционален входному. Простое объяснение приведенного выше утверждения:
в электрической цепи, в которой приложенное синусоидальное напряжение с частотой «f», выход (ток через компонент или напряжение между двумя точками) этой цепи также является синусоидальным с частотой «f». ».
Щелкните изображение, чтобы увеличить
- Линейная цепь и ее характеристическая кривая показаны на рис. (1) ниже.
(1) ниже.- Цепи сопротивления и сопротивления
- Цепи индуктивности и индуктивности
- Цепи конденсатора и емкостные цепи
A нелинейная цепь, параметры которой являются нелинейной схемой различаются по току и напряжению.Другими словами, электрическая цепь, в которой параметры цепи (сопротивление, индуктивность, емкость, форма волны, частота и т. Д.) Непостоянны, называется нелинейной схемой.
Если мы нарисуем кривую выходной характеристики цепи между током и напряжением, она будет выглядеть как изогнутая или изгибная линия, как показано на рис. (2).
Щелкните изображение, чтобы увеличить
- Нелинейная схема и ее характеристика показаны на рис. (2) ниже.
- Диод
- Транзистор
- Трансформатор
- Железный сердечник
- индуктор (когда сердечник насыщен)
- и любая схема, состоящая исключительно из идеального диода,
- Транзистор
- Трансформатор
- и индуктор с железным сердечником называются нелинейной схемой.
Решение нелинейных схем немного сложнее, чем линейных схем. Линейная схема может быть решена с помощью простых методов и научного калькулятора. При решении нелинейных цепей требуется много данных и информации.
Но в настоящее время, из-за агрессивных технологических изменений и модернизации, мы можем очень легко моделировать и анализировать с выходными кривыми как линейные, так и нелинейные схемы с помощью инструментов моделирования схем, таких как PSpice, MATLAB, Multisim и т. Д.
Вы также можете прочитать:
Что такое линейные и нелинейные схемы и в чем их отличие
Электрические устройства построены с помощью линейных и нелинейных компонентов. Чтобы понять базовую конструкцию этих устройств, необходимо фундаментальное понимание линейной схемы и нелинейной схемы. В этой статье мы обсуждаем, что такое линейные и нелинейные схемы, с их различиями, элементами линейной и нелинейной схемы, а также объясняем некоторые примеры.
Что такое линейные и нелинейные цепи?
Проще говоря, мы можем сказать, что линейная цепь – это электрическая цепь, и параметры этой цепи – сопротивление, емкость, индуктивность и т. Д. – постоянны. Или мы можем сказать, что параметры цепей не меняются по напряжению и току, это называется линейной цепью.
Линейная цепь
Нелинейная цепь также является электрической цепью, и параметры этой цепи различаются по току и напряжению.Или в электрической цепи такие параметры, как форма волны, сопротивление, индуктивность и т. Д., Непостоянны, это называется нелинейной цепью.
Нелинейная схемаРазница между линейной и нелинейной схемой
Обычно слово линейный означает прямую линию, которая выглядит как диагональ, и говорит о линейных характеристиках между напряжением и током. т.е. ток в цепи прямо пропорционален напряжению. Если есть увеличение напряжения, то ток в цепи также увеличивается, и наоборот.Выходные характеристики линейной цепи находятся между током и напряжением, как показано на рисунке ниже.
Характеристики линейной цепиВ линейной схеме реакция выхода прямо пропорциональна входу. В схеме приложенная синусоидальная форма имеет частоту «f» и выходной сигнал означает, что напряжение между двумя точками также имеет синусоидальную частоту «f».
В нелинейной схеме выходная характеристика похожа на кривую, которая находится между напряжением и током, как показано на следующем рисунке.
Другое различие между линейной и нелинейной схемой – решение схемы. В линейных схемах решение схемы является простым путем использования простой техники, использования калькулятора для решения и сравнения с нелинейной схемой, решение линейной схемы легко решается
Решение нелинейных схем сложнее, чем линейная схема, и есть много данных, информация требуется для решения нелинейных схем. Из-за значительных изменений в технологии мы можем моделировать и анализировать выходные кривые линейных и нелинейных схем с помощью таких инструментов моделирования схем, как Multisim, Matlab и PSpice.
Используя уравнения линейного и нелинейного, мы можем найти разницу между линейной схемой и нелинейной схемой. Уравнения следующие.
Y = x + 2
Y = x2
Графическое представление двух вышеуказанных уравнений показано на следующей диаграмме. Если какое-либо уравнение представляет собой прямую линию, представленную на графике, то оно является линейным. Если уравнение представляет собой изогнутую линию, то оно нелинейное.
Графическое представление двух уравненийКусочно-линейное представление представлено следующим уравнением, а график осей x-y кусочно-линейной диаграммы также показан ниже.Это уравнение называется нелинейным, потому что мы не можем записать уравнение следующим образом.
Y = ax + b
Piece-Wise LinearЭлементы линейной и нелинейной схемы
В нелинейной схеме нелинейные элементы являются электрическими элементами, и между ними не будет линейной зависимости ток и напряжение. Примером нелинейного элемента является диод, и некоторые нелинейные элементы отсутствуют в электрической цепи, это называется линейной схемой.Некоторыми другими примерами нелинейных элементов являются транзисторы, электронные лампы, другие полупроводниковые устройства, индукторы с железным сердечником и трансформаторы.
Если в нелинейных кривых есть линейные кривые, то это называется кусочно-линейным.
В линейных схемах линейный элемент также является электрическим элементом, и между напряжением и током будет линейная зависимость. Примерами линейных элементов являются резистор – наиболее распространенный элемент, конденсатор и катушки индуктивности с воздушным сердечником.
Примеры линейных цепей линейных элементов
Примерами линейных цепей являются резистивная и резистивная цепь, катушка индуктивности и индуктивная цепь, а также конденсатор и емкостная цепь.
Примеры нелинейных цепей нелинейных элементов
Некоторыми из примеров нелинейных цепей нелинейных элементов являются диод, трансформатор, железный сердечник, индуктор, транзистор,
Применение линейных и нелинейных цепей
- В электрических цепях используются линейные и нелинейные цепи.
- С помощью этих цепей мы можем найти падение напряжения и ток.
В этой статье будет представлена информация о том, что такое линейные и нелинейные цепи и их различия.Надеюсь, прочитав этот раздел, вы получили некоторые базовые знания о линейных и нелинейных схемах. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи или реализации электрических проектов для студентов инженерных специальностей, не стесняйтесь оставлять комментарии в разделе ниже. Вот вам вопрос, какие бывают линейные и нелинейные схемы?
Что такое линейные и нелинейные схемы и в чем их разница
Различные типы электрических устройств изготавливаются путем комбинирования линейных и нелинейных элементов.Итак, чтобы лучше понять базовую конструкцию этих электрических устройств, нам нужно знать о линейных и нелинейных цепях.
Сегодня мы обсудим основы линейных и нелинейных систем.
Что происходит в нашем сегодняшнем обсуждении:
- Что такое линейная цепь?
- Что такое нелинейная схема?
- Разница между линейными и нелинейными цепями
- Компоненты линейных цепей и нелинейных цепей
- Использование линейных и нелинейных цепей
Что такое линейная цепь?
По сути, линейная цепь – это электрическая цепь и параметры этой цепи, такие как сопротивление, емкость, индуктивность и т. Д.всегда постоянны.
То есть можно сказать, что линейной цепью называется цепь, изменяющая параметры цепи при изменении напряжения и тока.
Линейная схемаНелинейная схема также является электрической схемой, но изменение напряжения и тока в этой схеме изменяет параметры схемы, такие как формы волны, сопротивление, индуктивность и т. Д.
То есть нелинейной цепью называется цепь, в которой напряжение или ток изменяют параметры цепи.
Нелинейные схемыРазница между линейными и нелинейными схемами:
В случае линейных цепей:Обычно слово линейный означает прямую линию или прямую линию, которая выглядит как диагональ или диагональ, и выражает линейные характеристики между напряжением и током.
То есть, ток в цепи прямо пропорционален напряжению. Если напряжение увеличивается, то ток в цепи также увеличивается, а если напряжение уменьшается, то ток в цепи также уменьшается.
Выходное значение тока линейной цепи между током и напряжением показано ниже на диаграмме:
Характеристики и кривые линейных цепейХарактеристики линейных цепей и реакция выхода на криволинейную цепь прямо пропорциональны входу. Если синусоидальное напряжение подается на вход линейной цепи, то мы получаем синусоидальное напряжение того же типа, что и на выходе. А в линейной схеме частота напряжения всегда одинакова.
Калькулятор легко решает линейные цепи.
Для нелинейных цепей:В нелинейной цепи нет прямой зависимости между напряжением и током. Таким образом, такая схема выражается кривой V-I.
Характеристики и кривые нелинейных цепейСравнение нелинейных цепей с нелинейными цепями немного сложнее, поскольку предлагает много данных, и значение каждой из них различается.
Ради технологии, в настоящее время мы можем моделировать и анализировать выходные кривые линейных и нелинейных схем с помощью инструментов моделирования схем, таких как Multisim, Matlab и Pspice.
Компоненты линейных цепей и нелинейных цепей
В случае линейных цепей:
Компоненты линейной цепи являются разновидностью электрических элементов и имеют линейную зависимость между током и напряжением.
Некоторые из линейных элементов:
- Резистор
- Конденсатор
- индуктор с воздушным сердечником и т. Д.
Резистор – самый распространенный компонент линейной цепи.
Для нелинейных цепей:
Компоненты нелинейной схемы также относятся к типу электрических элементов, но между током и напряжением нет линейной зависимости.
Компоненты некоторых нелинейных цепей:
- Транзистор.
- Диод.
- Вакуумная трубка.
- Индуктор с железным сердечником.
- Полупроводниковые приборы.
- трансформатор и т. Д.
Использование линейных и нелинейных цепей:
В электрических цепях линейные и нелинейные цепи используются для расчета падения напряжения и тока.
Каталожные номера:
EL PRO CUS
Электротехника
Википедия
Нравится:
Нравится Загрузка …
СвязанныеЧто такое линейная составляющая в схеме
Линейные электрические цепи , и элементы линейных цепей – это те, в которых сопротивление, емкость и индуктивность не зависят от величины и направления тока или напряжения.Напряжение и ток определяются линейными алгебраическими или дифференциальными уравнениями.
Например, если r не зависит от тока i или напряжения u , то закон Ома является линейной функцией. То же самое применимо, если емкость C и индуктивность L не зависят от тока i или напряжения u , они определяются линейными дифференциальными уравнениями. Что касается линейных источников и источников напряжения, источник тока является линейным, когда ток не зависит от падения напряжения на источнике тока; Источник напряжения является линейным, если его ЭДС не зависит от тока, протекающего через источник.
К сожалению, настоящие полупроводниковые компоненты не являются линейными устройствами. По мере того, как ток течет по проводнику, он нагревается, и его сопротивление изменяется. При изменении тока в катушке индуктивности с ферромагнитным сердечником изменяется ее индуктивность. В зависимости от изолятора его изоляция изменяется в зависимости от заряда, что означает, что изоляция конденсатора изменяется в зависимости от протекания тока. Если в определенном рабочем диапазоне для электронных компонентов ток и напряжение сохраняют свою линейность, они считаются линейными.Линейные цепи легче вычислить, поэтому, если линейные законы применимы к цепи с некоторой надлежащей близостью, цепи считаются линейными.
В большинстве отделов электронной техники ток и напряжение в цепи называются управляющими сигналами, а ток и напряжение, которые появляются в цепи, являются выходными сигналами.
В линейной схеме работают два принципа – принцип наложения и пропорциональность сигналов. Принцип наложения сигналов гласит, что если управляющие сигналы, формируемые в цепи fin1 (t) и fin2 (t), соответствуют выходным сигналам fout1 (t) и fout2 (t), то для управляющего сигнала fin1 (t) + fin2 (t ) Соответствует выходной сигнал fout1 (t) + fout2 (t).Принцип пропорциональности сигналов гласит, что управляющему сигналу Afin (t) соответствует выходной сигнал Afout (t).
Электрическая сеть – это графическое изображение электрической цепи. Он показывает, как электрические элементы взаимосвязаны друг с другом. Электрические элементы могут быть пассивными и активными. Геометрические элементы – это узлы, ветки и петли. Чтобы понять разницу и решить аналитические задачи, важно понимать основные концепции.
Ответвление состоит из одного или нескольких последовательно соединенных элементов.Таким образом, ветвь представляет собой двухконтактный элемент.
Узел является точкой соединения трех или более ветвей в цепи. Узлы обозначены в сети точками.
Любой замкнутый путь в сети называется петлей . Цикл начинается с узла, проходит через набор узлов (только один раз) и заканчивается на первом узле.
Два или более элемента включены последовательно, если они принадлежат одному узлу и, следовательно, несут одинаковый ток.
Два или более элемента включены параллельно, если они соединены двумя или более узлами и имеют одинаковое напряжение.
Деление напряжения и тока – эквивалентное сопротивление для последовательного соединения
Линейная схема– обзор
8.4.3 Силовые транзисторы
Транзистор представляет собой трехслойное трехполюсное устройство. Это может быть биполярный переходный транзистор (BJT) или металлооксидный полупроводниковый полевой транзистор (MOSFET). Транзисторы обычно классифицируются производителем в соответствии с их областью применения:
- •
Малосигнальные транзисторы общего назначения предназначены для работы с малой и средней мощностью (менее 1 Вт) или для коммутации.
- •
Силовые транзисторы предназначены для работы с большими токами и / или большими напряжениями.
- •
Транзисторы RF (радиочастоты) разработаны для высокочастотной работы, например, в системах связи.
BJT представляет собой транзистор NPN или PNP, показанный на рис. 8.40, с тремя выводами: базой, коллектором и эмиттером. BJT иногда считают двумя диодами, соединенными последовательно, чтобы получить структуру n-p-n или p-n-p.
Рисунок 8.40. BJT: структура (вверху) и символ схемы (внизу), транзистор NPN (слева) и транзистор PNP (справа)
Протекание тока базы (I B ) позволяет увеличить ток коллектора (I C ) для поток. Ток эмиттера – это сумма токов базы и коллектора. BJT действует как усилитель тока, хотя во многих случаях этот ток пропускается через резистор для создания напряжения. Соединяя BJT с резисторами (и конденсаторами), результирующие схемы могут обеспечивать усиление как тока, так и напряжения.
MOSFET представляет собой транзистор nMOS или pMOS, показанный на рис. 8.41, с тремя выводами: затвор, сток и исток. Некоторые полевые МОП-транзисторы также имеют четвертое соединение, основную часть или подложку, но с трехконтактным устройством основная часть внутренне соединена с истоком транзистора.
Рисунок 8.41. MOSFET: структура (вверху) и обозначение схемы (внизу), nMOS-транзистор (слева) и pMOS-транзистор (справа)
Приложение напряжения между затвором и истоком (V GS ) MOS-транзистора (напряжение больше чем пороговое напряжение для транзистора) позволяет протекать току стока (I D ).Вход затвора в транзистор является емкостным, и в устройстве протекает только небольшой ток затвора (ток утечки в неидеальном конденсаторе). (В простом анализе этот ток затвора предполагается равным нулю для идеального конденсатора.) МОП-транзистор использует входное напряжение для управления выходным током. Во многих случаях этот ток пропускается через резистор для создания напряжения. Соединяя полевой МОП-транзистор с резисторами (и конденсаторами), полученные схемы могут обеспечивать выход напряжения и тока.
И BJT, и MOSFET могут использоваться для создания схем усилителя или аналоговых фильтров (линейные приложения) или коммутационных приложений (нелинейные приложения).Примеры приложений для силовых транзисторов:
- •
Управление двигателем постоянного тока
- •
Управление двигателем переменного тока
- •
Управление шаговым двигателем
- •
усилители звука (выходной каскад усилителя, управляющего динамиками)
- •
импульсные источники питания
Для силового транзистора безопасная рабочая область (SOAR) определяет безопасные пределы работы транзистора с точки зрения рабочих напряжений и токи для непрерывной работы (уровни постоянного тока и напряжения), а также для уровней, которые превышают область непрерывной работы в течение ограниченного периода времени.При использовании в качестве переключателя (особенно применимо для управления двигателем) время включения и выключения также необходимо учитывать, чтобы гарантировать правильную работу схемы, в которой используется транзистор. Если схема пытается слишком быстро включать и выключать транзистор, транзистор не может реагировать достаточно быстро, и результатом будет неправильная работа схемы.
Выбор силового транзистора для использования зависит от ряда факторов:
- •
наличие транзистора, способного работать при требуемых уровнях напряжения, тока и температуры
- •
максимальный транзистор рассеиваемая мощность
- •
подходящий корпус – корпус транзистора (два примера показаны на рисунке 8.42) требуется для крепления транзистора к печатной плате или корпусу и для отвода тепла, выделяемого внутри корпуса.
Рис. 8.42. Примеры корпусов силовых транзисторов
- •
размер транзистора
- •
материал корпуса (пластик, керамика или металл) – когда в корпусе корпуса используется металл, один из выводов устройства должен быть электрически подключен к корпусу
- •
Сопротивление включения и выключения – когда полевой МОП-транзистор используется в качестве переключателя
- •
стоимость
Когда транзистор используется в качестве усилителя, создается схема усилителя один из пяти классов усилителя (Таблица 8.13). Каждый класс имеет рейтинг эффективности, который описывает количество мощности, подаваемой на нагрузку схемы (например, электродвигателя), в процентах от мощности, подаваемой на усилитель. 100-процентный КПД означает, что усилитель не рассеивает мощность (в виде тепла), но 100-процентный КПД недостижим.
Таблица 8.13. Классы усилителя
| Класс усилителя | Описание |
|---|---|
| Класс A | Транзистор проводит в течение всего периода входного сигнала.КПД низкий, максимум 25%. |
| Класс B | Транзистор проводит в течение одной половины периода входного сигнала. КПД выше, максимум около 78%. |
| Класс AB | Усилитель работает где-то между классом A и классом B. |
| Класс C | Транзистор проводит менее половины периода входного сигнала. КПД приближается к 100%, но дает большие искажения входного сигнала. |
| Класс D | Транзистор используется в качестве переключателя (ВКЛ или ВЫКЛ) и производит усилитель с хорошим КПД. Их часто называют переключающими усилителями или переключаемыми усилителями. |
Силовые транзисторы могут использоваться в управлении двигателем, чтобы обеспечить управление скоростью, положением или крутящим моментом двигателя. Пример схемы транзисторного усилителя для управления скоростью электродвигателя постоянного тока показан на рисунке 8.43:
Рисунок 8.43. Управление скоростью двигателя без обратной связи
- •
Схема работает от двухканального источника питания, где + V S – положительное напряжение источника питания, а –V S – отрицательное напряжение источника питания.
- •
Пользователь устанавливает положение потенциометра для получения напряжения, которое представляет требуемую скорость двигателя.
- •
Выход потенциометра буферизируется с помощью операционного усилителя.
- •
Выход операционного усилителя управляет усилителем класса B.
- •
Усилитель класса B приводит в действие двигатель постоянного тока.
Усилитель класса B использует один транзистор NPN и один транзистор PNP.Когда входное напряжение (выходное напряжение операционного усилителя) положительно (по отношению к общему узлу), NPN-транзистор проводит. Ток течет от положительного источника питания к общему узлу через двигатель, и двигатель вращается в одном направлении. Когда входное напряжение (выходное напряжение операционного усилителя) отрицательно (по отношению к общему узлу), транзистор PNP проводит. Ток течет от общего узла к отрицательному источнику питания через двигатель, и двигатель вращается в другом направлении.Два диода с обратным смещением подключены к узлам коллектор-эмиттер транзистора и используются для защиты транзисторов от высоких напряжений, которые могут возникать из-за быстро меняющихся токов в индуктивных катушках двигателя.
Это пример системы без обратной связи, в которой напряжение, приложенное к двигателю от схемы контроллера, заставляет двигатель вращаться. Изменение напряжения двигателя приведет к тому, что двигатель будет вращаться с другой скоростью. Одна потенциальная проблема с этой компоновкой заключается в том, что скорость двигателя изменяется в зависимости от различных нагрузок, подключенных к выходному валу двигателя, даже когда приложенное напряжение является постоянным.
Если скорость вала двигателя измеряется с помощью тахогенератора, напряжение генерируется в соответствии с фактической скоростью двигателя. Если это напряжение затем подается обратно в схему контроллера, как показано на рисунке 8.44, создается замкнутая система, и этот сигнал обратной связи может использоваться для автоматической регулировки скорости двигателя вверх или вниз. Здесь усилитель мощности (символ треугольника) представляет собой схему транзисторного усилителя. Пользовательский ввод устанавливает требуемую скорость, а схема контроллера автоматически регулирует скорость двигателя до правильного значения.Динамика результирующей системы управления зависит от динамики двигателя и используемого алгоритма управления.
Рисунок 8.44. Управление скоростью двигателя с обратной связью
Система управления, показанная на рисунке 8.44, может быть реализована путем разработки цифровой схемы управления с аналоговым входом и выходом. Базовая компоновка показана на Рисунке 8.45. Здесь CPLD реализует алгоритм цифрового управления, такой как пропорционально-интегральное (PI) управление. Скорость двигателя устанавливается пользователем с помощью аналогового напряжения.Полярность вводимой команды определяет направление вращения вала двигателя, а величина определяет скорость вращения вала двигателя.
Рисунок 8.45. Пример управления двигателем постоянного тока через CPLD
Цифровой выход контроллера обеспечивает ввод данных в n-разрядный ЦАП. Выходное напряжение ЦАП подается через схему преобразования сигнала на базе операционного усилителя, которая обеспечивает вход для усилителя класса B. Схема преобразования сигнала на базе операционного усилителя создает выходное напряжение в диапазоне, требуемом для каскада усилителя мощности.Выход усилителя обеспечивает напряжение и ток, необходимые для вращения двигателя в любом направлении.
Тахогенератор вырабатывает напряжение постоянного тока с полярностью, определяемой направлением вращения вала двигателя, и величиной, определяемой скоростью вращения вала двигателя. Это напряжение служит входом для схемы преобразования сигнала на базе операционного усилителя, которая изменяет уровни напряжения тахогенератора до уровней, требуемых n-разрядным АЦП. АЦП преобразует напряжение обратно в цифровое значение, которое обеспечивает цифровое представление напряжения аналогового тахогенератора.
Схема в CPLD обеспечивает функции алгоритма цифрового управления, который управляет напряжением, подаваемым на двигатель.
Каждый АЦП и ЦАП в конструкции требует своего собственного опорного сигнала (обычно напряжения).
Последней частью схемы является источник питания, который получает доступное напряжение источника питания и выдает уровни напряжения источника питания, необходимые для каждой части конструкции.
Примером коммерческого биполярного силового транзистора является транзистор 2N3772 NPN от ST Microelectronics.Это мощный кремниевый транзистор, заключенный в металлический корпус TO-3, и находит применение в таких областях, как линейные усилители и индуктивные коммутационные устройства. В Таблице 8.14 приведены типичные абсолютные максимальные характеристики силового транзистора в различных условиях эксплуатации.
Таблица 8.14. Типовой технический паспорт абсолютных максимальных значений
| Символ | Параметр | Единицы | |||
|---|---|---|---|---|---|
| В CE0 | Напряжение коллектор-эмиттер (I E = 0) | В | В CEV | Напряжение коллектор-эмиттер (для установленного ненулевого значения В BE ) | В |
| В CB0 | Напряжение коллектор-база (I B = 0) | В | |||
| В EB0 | Напряжение эмиттер-база (I C = 0) | В | |||
| I c | Ток коллектора | A | |||
| A | |||||
| I b | Базовый ток | A | |||
| I bm | Базовый пиковый ток | A | |||
| P tot | Полная рассеиваемая мощность при заданных температурных условиях (T C ) | W | |||
| T stg | Температура хранения | ° C An Примером коммерческого силового МОП-транзистора является N-канальный транзистор STF2NK60Z от ST Microelectronics.Это мощный кремниевый транзистор, доступный в следующих корпусах: TO-92, TO-220, IPAK и TO-220FP. Внутри транзистора находятся защитные стабилитроны. Приложения включают маломощные зарядные устройства, импульсные источники питания и управление люминесцентными лампами. Линейная схема– обзор12.7 Симулятор схем ADS и его применимость к коммутационному режиму Класс EСимулятор схем Agilent Advanced Design System (ADS) представляет собой комплексный симулятор линейных и нелинейных схем в частотной и временной областях.Его можно использовать непосредственно для моделирования и имитации характеристик усилителей мощности класса E в импульсном режиме. Это можно сделать с помощью механизмов моделирования переходных процессов, огибающей и гармонического баланса. На рисунке 12.34 показана схема моделирования для идеальной параллельной схемы класса E во временной области. Активное устройство представлено переключателем, управляемым напряжением, с сопротивлением в выключенном состоянии 1 МОм и небольшим конечным сопротивлением во включенном состоянии, значение которого обычно можно изменять. Источник входного сигнала представляет собой источник напряжения с последовательностью импульсов, определенной с дискретными временными шагами, которые используются в имитаторах огибающей и переходных процессов.Использование источника импульсов с дискретным временем, в отличие от стандартного источника импульсов, может гарантировать отсутствие дрожания по времени на фронте импульса из-за асинхронной выборки формы сигнала с помощью моделирования с фиксированным временным интервалом. Время моделирования значительно быстрее, чем период прямоугольной волны. Рисунок 12.34. Настройка моделирования для поддержания режима класса E во временной области. Чтобы обеспечить симуляцию схемы во временной области, имитатор переходных процессов добавлен в шаблон симуляции.Время остановки 20 с выбрано для нормализованной частоты 1 Гц, что достаточно для достижения установившегося режима для смоделированной рабочей частоты, нормированной на единицу, как показано на примере форм сигналов переключателя ( a ). напряжение и ( b ) ток нагрузки показаны на рис. 12.35. Катушки индуктивности и конденсаторы работают без потерь, а коэффициент качества под нагрузкой Q L последовательного резонансного контура выбран равным 20. Уравнения измерения MeasEqn включают условия, когда коммутируемое напряжение V_sw и его производная по напряжению V_sw_der должны принимать значения нулевые значения в момент непосредственно перед включением переключателя.Эффективность вычисляется в период 19 + 20, поскольку произведения мгновенного тока и напряжения интегрируются за эти два периода и делятся на два. Функция «интегрировать» автоматически обрабатывает непостоянные временные шаги в результатах моделирования переходных процессов. Термин «switch_index» представляет собой количество (индекс) точек моделирования за 19 с, момент, когда переключатель включен, в то время как термин «switch_index-1», следовательно, является точкой моделирования непосредственно перед включением переключателя. Рисунок 12.35. Переходный отклик напряжения переключателя и тока нагрузки. После того, как моделирование переходных процессов перешло в установившийся режим, результаты моделирования для оптимальных параметров сети нагрузки класса E для параллельной схемы, рассчитанные по формулам (6.79) – (6.81) в главе 6, уравнение 6.79 уравнение 6.80 уравнение 6.81 6 демонстрируют идеальные формы сигналов напряжения и тока класса E. Имитатор оптимизации, добавленный к шаблону моделирования, показанному на рис. 12.34, необходим для оптимизации параметров сети нагрузки путем изменения их коэффициентов для неидеального коммутатора с конечным сопротивлением во включенном состоянии.Оптимизация выполняется для минимизации значений напряжения переключения и значений производной напряжения до нуля. На рисунке 12.36 показан набор форм сигналов напряжения переключателя ( a ) и тока ( b ) с рабочим циклом (или коэффициентом) 0,5, полученных для нулевого напряжения и условий производной напряжения путем изменения коэффициента нагрузки сопротивления переключателя. от 0,01 до 0,21 с шагом 0,02. Общее время моделирования для процессора с тактовой частотой 1,6 ГГц составляет 1,2 часа. В этом случае значения пикового напряжения и тока являются наименьшими для максимальных значений сопротивления включения, а напряжение насыщения становится значительным, что приводит к снижению выходной мощности и эффективности.Выходная мощность и КПД снижаются примерно на 45% и 39% соответственно, когда соотношение r sat / R достигает значения 0,15, как показано на рис. 12.37 ( a ). Это достигается за счет увеличения емкости на 29% и уменьшения индуктивности на 29%, как показано на рис. 12.37 ( b ). Когда r sat / R = 0,1, КПД равен 73,4%. Рисунок 12.36. Оптимальные формы сигналов класса E для параллельной схемы с конечным сопротивлением во включенном состоянии. Рисунок 12.37. Оптимальные параметры против на сопротивлении. Однако условия нулевого напряжения класса E и нулевой производной напряжения становятся неоптимальными для конечных значений сопротивления во включенном состоянии. Это означает, что более высокая эффективность может быть достигнута, когда эти условия класса E отличны от нуля. Следовательно, до включения переключателя на конденсаторе присутствует некоторое напряжение. Поддерживая практически нулевое время переключения и оптимальные параметры сети нагрузки, можно наблюдать разряд этого напряжения в виде всплеска тока.На рисунке 12.38 показаны кривые напряжения переключателя ( a ) и тока ( b ) в зависимости от нормализованного сопротивления насыщения переключателя r sat / R L , изменяющегося от 0,05 до 0,3 с шагом 0,05. Здесь более высокие пики соответствуют более низким значениям r sat / R L , а затем уменьшаются с большими значениями r sat / R L . В итоге для r сат / R = 0.1 КПД равен 75,7%, что на 2,3% больше, чем в номинальном случае; для r sat / R = 0,15 КПД равен 67,2%, что на 6,2% больше, чем в номинальном случае. Это означает, что для нормированного сопротивления насыщения r sat / R , равного или меньшего 0,1, имеет смысл использовать номинальные значения сети нагрузки класса E с параллельной схемой, поскольку это значительно упростит вся процедура проектирования (оптимизация не требуется) и эффективность будет близка к теоретически достижимому максимуму. Рисунок 12.38. Формы сигналов класса E с параллельной схемой и конечным сопротивлением во включенном состоянии. На рисунке 12.39 показана схема моделирования идеальной параллельной схемы класса E в частотной области. Использование частотной области позволяет общей процедуре моделирования быть намного быстрее, чем во временной области, и может занять несколько секунд. Однако, поскольку количество гармонических составляющих не бесконечно, формы сигналов моделирования и численные результаты для оптимальных параметров сети нагрузки не столь точны.В этом случае входной источник изменяется и представляет собой источник напряжения с разложением в ряд Фурье прямоугольной волны периода, используемой в симуляторе гармонического баланса. Порядок гармоник выбран равным 100. Процедура оптимизации может применяться в отношении эффективности в качестве параметра оптимизации. Поскольку время моделирования очень короткое, количество итераций может быть значительно увеличено для большей точности. На рисунке 12.40 показаны кривые напряжения коммутатора ( a ) и тока ( b ), полученные для оптимальных параметров сети нагрузки класса E с параллельной схемой.В отличие от моделирования во временной области, есть более плавные переходы между положениями, когда переключатель включен и переключатель выключен, и наоборот . Тем не менее, для r sat / R = 0,01 эффективность равна 96,9%, что лишь примерно на 0,1% меньше, чем при моделировании во временной области. Рисунок 12.39. Настройка моделирования для поддержания режима класса E в частотной области. Рисунок 12.40. Номинальные формы сигналов переключения для параллельной схемы класса E. Вольт-амперные графики – От чего зависит сила тока в электрической цепи? – OCR 21C – Редакция GCSE Physics (Single Science) – OCR 21st CenturyНелинейные элементы схемыКомпоненты, на которых графики ВАХ не являются прямыми линиями, являются нелинейными элементами схемы. Ток через них не прямо пропорционален разности потенциалов на них. Резисторы и лампы накаливанияЭлементы нелинейной схемы включают в себя постоянные резисторы, которые становятся горячими, и лампы накаливания, которые становятся горячими и светятся. Форма ВАХ изменяется с увеличением температуры компонента. Когда компонент нагревается, атомы в металлической решетке колеблются сильнее. Между свободными электронами и атомами происходит больше столкновений, что увеличивает сопротивление. Увеличение разности потенциалов позволит току увеличиваться, но только до определенной точки. График ВАХ для лампы накаливанияДиодыДиод имеет очень высокое сопротивление в одном направлении и низкое – в другом.Это означает, что ток может проходить только в одном направлении. График ВАХ для диодаLDR и термисторыСветозависимые резисторы или LDR изготовлены из полупроводникового материала. Их сопротивление уменьшается с увеличением интенсивности света. LDR можно использовать для автоматического включения и выключения света, например, для освещения стадиона, которое загорается с наступлением темноты. Сопротивление в зависимости от интенсивности света для LDR |