Текст
                    Со всеми замечаниями и предложениями просим обращаться по адре-
су: Москва, К-51. Неглинная ул., 29/14, издательство «Высшая школа».
ОГЛАВЛЕНИЕ
Борис Владимирович Гетлияг
ЧТЕНИЕ СХЕМ И ЧЕРТЕЖЕЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК
Редактор А. Ш. Долгова. Художественный редактор Т. В. Панина. Художник
А. И. Шавярд. Технический редактор Т. Д. Гарина. Корректор Р. К. Косинова
ИБ № 2370
Изд, Гб Эг-ЗМ. Сдвяо в набор 14.03.79. Поди, в печать 04 18.79. Т—17460. Формат bOXSO'fa.
Буи. тип. /б 3. Гарнитура литературнее. Печать высокая. Объем 7.5 усл. веч. л. 7,09 уч изд. л.
Тираж 150 000 эка. Звк. Гб 442. Цеха 20 коп.
Издательство «Высшая школа».
Москва, К-51. Неглкнная ул., д. 29/14
Ярославски я полвгрвфкоыбипат Союзполвграфлроыа при Государственном комитете СССР]
по делам издательств, полиграфии н книжной торговля. 150014. Ярославль, ул. Свободы. 97.1
Гетлинг Б. В.
Г44 Чтение схем и чертежей электроустановок. Учеб, пособие
для сред, проф.-техн. училищ. — 6-е изд., исправл. — М.: Высш,
школа, 1980. —120 с., ил. (Профтехобразование. Энергетика.)
г 30306—038 ,в до
052(01 )-80
2302040000
6П2.14
ББК 31.292
Введение............................................................
Глава первая Обшне сведении о чертежах и правилах их выпол-
нения ................................................................ 6
Глава вторая. Электрические	схемы............................... 12
§ 1.	Назначение схем............................................ 12
§ 2.	Условные обозначения, применяемые в схемах............... 13
§	3.	Содержание и назначение структурных схем.............. 14
§	4.	Содержание и назначение функциональных схем........... 15
§	Б.	Содержание н назначение принципиальных (полных)	схем	.	.	16
§	6.	Принципиальные схемы энергетических устройств......... 18
§	7.	Принципиальные схемы электропривода................... 30
§	8.	Содержание н назначение схем соединений (монтажных)	.	.	44
§ 9.	Методические указания по чтению схем вспомогательных цепей 48
§ 10.	Содержание и назначение схем электрических цепей с элемен-
тами электроники........................................... 48
§ II.	Методические указания по чтению схем цепей с элементами
электроники................................................ 51
Глава	третья. Чертежи	электроустановок	и	электросетей	....	53
§ 12.	Общая характеристика	чертежей	электрических	устройств	.	.	53
§ 13.	Чертежи трансформаторных подстанций и распределительных
устройств па пряжением выше 1000 В............................... 53
§ 14.	Монтажные чертежи и чертежи крепления различной аппаратуры
§ 15. Чертежи распределительных устройств до 1000 В..............
§ 16.	Чертежи опор электрических линий до 1000 В н выше ....
§ 17. Методические указания по чтению чертежей электроустановок
§ 18. Общая характеристика и условные обозначения чертежей элект-
рических сетей ..................................................
§ 19.	Чертежи силовых электросетей.................
§ 20.	Чертежи электроосветительных сетей ........................
§ 21.	Методические указания по чтению чертежей электрических сетей
Приложения..................................................
8? Si Йо 3 -ч 3 — $ 8*

ВВЕДЕНИЕ Решениями партии и правительства определены масштабы и темпы развития народного хозяйства СССР, намечен значительный подъем материального и культурного уровня жизни народа на осно- ве высоких темпов развития производства, повышения его эффек- тивности, ускорения роста производительности труда- Так как основой технического прогресса является электрифика- ция промышленности, транспорта, связи и сельского хозяйства, го- сударственными планами предусмотрено строительство всех видов электростанций увеличенной мощности (4—6 млн. кВт для тепло- вых и 1—1,5 млн. кВт для атомных), а также магистральных линий электропередачи напряжением 500, 750 и 1150 кВ. Рост энерговооруженности промышленного и сельскохозяйствен- ного производства, внедрение во все отрасли народного хозяйства новых, более совершенных технологических процессов требуют по- стоянного увеличения численности высококвалифицированных электриков (электромонтеров, электромонтажников, электрослеса- рей)., которые должны уметь разбираться в достаточно сложной технической документации — «читать» схемы и чертежи различных электроустановок. В производственной деятельности человека очень часто бывает необходимо изобразить объект этой деятельности, т. е. предмет, подлежащий изготовлению или обработке. Существует три способа изображения предмета: рисунок, фотография и чертеж. Рисунок и фотография в силу закона перспективы дают иска- женное изображение предмета. По ним трудно воспроизвести дан- ный предмет, хотя общее представление о трехмерном (т. е. имею- щем длину, ширину и высот}') предмете они дают с полной нагляд- ностью. Однако этого мало. Практика требует такого изображения предмета, которое точно передавало бы его форму и не искажало относительных размеров всех его элементов. Этому требованию удовлетворяет чертеж. Чертеж — это изображение предмета посредством отдельных его видов (их называют проекциями): вида спереди, вида сзади, ви- да сбоку, вида сверху и т. д. Каждый вид является изображением одной стороны предмета. Чтобы представить весь предмет в целом, надо мысленно объединить все виды по определенным правилам и с соблюдением ряда условностей, без знания которых нельзя понять (прочитать) чертеж, т. е. получить полное представление об изобра- женном на нем предмете и его технических данных, необходимых для изготовления, сборки и монтажа. Чтение чертежей требует большого внимания, понимания услов- ностей чертежа и технических знаний в той отрасли, к которой от- носится изображенный на чертеже предмет, а также развитого про- странственного представления, которое приобретается упражнения- ми в процессе выполнения чертежей. Поэтому во всех технических учебных заведениях учащихся обучают не только читать, но в вы- полнять чертежи. Чертеж является техническим документом, содержащим исчер- пывающие указания по изготовлению того или иного изделия (ма- шины, механизма и т. п.), сборке, монтажу электрической провод- ки. Отступление от чертежа (если оно вызывается местными усло- виями) разрешается только с согласия проектной организации, составившей данный чертеж. Таким образом, умение свободно читать чертежи — важная сто- рона квалификации каждого производственника: от квалифициро- ванного рабочего (слесаря, токаря, электромонтера и т. д.) до ин- женера. Непосредственному исполнителю (слесарю, токарю, электро- монтеру) достаточно в совершенстве разбираться в чертежах по своей узкой специальности и иметь представление о чертежах по тем смежным специальностям, которые связаны с его работой. Так. электромонтажнику по силовым и осветительным установкам следу ет иметь некоторое представление о строительных чертежах, а так- же о чертежах машин и металлоконструкций. Электромонтер по воздушным линиям электропередачи должен разбираться в черте- жах деревянных и металлических конструкций и в геодезических чертежах (планах расположения построек завода или поселка и картах местности). Каждый квалифицированный влектромоитер кроме умения чи- тать чертежи по своей специальности должен также хорошо разби- раться в схемах, т. е. в условном изображении различных элемен- тов электрической цепи и их связи между собой. Схема часто явля- ется основным руководящим техническим документом при монтаже, наладке п контроле установки, а также различных ремонтных рабо- тах по устранению тех или иных дефектов электрической цепи. Настоящее учебное пособие в основном дает информацию по чтению схем и чертежей, с которыми встретятся на практике буду- щие электромонтажники, электрослесари и электромонтеры. Поэто- му основное внимание уделяется темам 7 и 8 программы предмета «Техническое черчение» для электроэнергетических профессий (на 78 ч). По остальным темам дается весьма краткая информация и эти темы должны изучаться учащимися по другим пособиям.
ГЛАВА ПЕРВАЯ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЧЕРТЕЖАХ И ПРАВИЛАХ ИХ ВЫПОЛНЕНИЯ Как известно, предметы изображают методом прямоугольное' проецирования. При этом предполагается, что предмет расположи между наблюдателем и соответствующей плоскостью проекций (фронтальной К, горизонтальной И и профильной W7). Для этого предмет, чертеж которого желательно построить, рас полагают так относительно вертикальной (фронтальной) плоскости проекций, изображение на которой является главным, чтобы полу чить наиболее полное представление о его форме и размерах. На1 пример, прямоугольный брусок (рис. 1, а) нужно расположить так чтобы его передняя и задняя грани были параллельны фронтально^ плоскости проекции. На рис. 1, б показан чертеж бруска, получен' ный посредством поворота плоскости Н вокруг оси ОХ, а плоек» сти W вокруг оси OZ до совпадения обеих плоскостей с плоско стыо V- Согласно ГОСТ 2.305—68 на чертежах основные виды дол жны располагаться, как показано на рис. 1, б На практике встречаются машиностроительные, стр о ительные, электротехнические, геодезические ( другие чертежи, для каждого из которых существуют свои стаидар ты и правила начертания, причем часть из них относится к нескол» ким видам чертежей. Рис. 1. Изображение бруска: о — на плоскостях проекций, в — на чертеже
Масштабы, т. е. отношение длины отрезка на чертеже к его действительной длине согласно ГОСТ 2.302—68, должны выбирать- ся из следующего ряда: масштабы уменьшения 1 :2; 1 : 2,5; 1 : 4; 1 : 5; 1 : 10; 1:15; 1:20; 1 :25; 1 :40; 1:50; 1 :75; 1 : 100; 1 :200; 1 :400; 1 :500; 1:800; 1 : 1000; натуральная величина 1:1; масштабы увеличения 2:1; 2,5:1; 4:1; 5:1; 10:1; 20 : 1; 40: 1; 50:1; 100:1. Указанные масштабы применяют в маши- ностроительных, строительных и других чертежах. Начертания и основные назначения линий на чертежах должны соответствовать требовани- ям ГОСТ 2.303—68 и приведены в табл. 1 при- — - Рис. 2. Нанесение размеров Рис. 3. Чертеж пустоте- лого цилиндра Дли определения размера изображенного изделия служат раз- мерные числа, нанесенные на чертеж. При указании размера проводит тонкие сплошные размерные линии и над ними над- писывают размерные числа. Размерную линию ограничивают стрел- ками, упирающимися острием в соответствующие линии — контур- ные, выносные, осевые. Если на размерной линии нет достаточного места для стрелок, линию и стрелки наносят снаружи, а острие стрелок направляют к соответствующим линиям контура, выносным, осевым и др. (рис. 2, размеры 13 и 0 35). При нанесении размера диаметра пе- ред размерным числом ставит условный знак 0, а при нанесении размера радиуса закруглений — латинскую букву R (0 35 и R 25). Для выявления формы и размеров внутренних контуров изобра- жаемого изделия служат размеры и сечения. Разрезом называют условное изображение изделия, мыслен- но рассеченного плоскостью с удалением той части изделия, кото- рая находится между наблюдателем и секущей плоскостью. На рис. 3 показан чертеж пустотелого цилиндра в двух проек- циях. Цилиндр рассечен вертикальной плоскостью, параллельной фронтальной плоскости проекций и проходящей через ось цилиндра. Половина цилиндра, расположенная между наблюдателем и секу-
щей плоскостью, условно удалена. В зависимости от положен™ секущей плоскости относительно горизонтальной плоскости проек- ций различают следующие разрезы: горизонтальные — секу- щая плоскость параллельна горизонтальной плоскости проекций (разрез А—А на рис. 4); вертикальные — секущая плоскость перпендикулярна г и ризонтальной плоскости проекций (см. разрез А—А на рис. 3); наклонные — секущая плоскость составляет с горизонтали пой плоскостью проекций угол, отличающийся от прямого. В зависимости от числа секущих плоскотей различают: простые разрезы — при одной секущей плоскости (см., на пример, рис. 3) и сложные—-при нескольких секущих плоско- тях. Сложные разрезы бывают ступен . ч а ты м и, если они образуются посредс г вом параллельных секущих плоскостей иломаными, если они образуются пр помощи плоскостей, пересекающихся по некоторым углом. На рис. 5 показаны примеры сложны, разрезов: ломаного А—А и ступенчатог Б—Б. На фронтальной плоскости проек ций изображен ломаный разрез, представ ляюший собой совмещение двух разрезов полученных в результате пересечен» предмета двумя вертикальными секущи ми плоскостями, из которых первая (л* вая) наклонена к фронтальной плоское?! проекций, а вторая (правая) параллель на ей. Левая секущая плоскость в данное случае повернута по часовой стрелке д совмещения с направлением правой плос кости, в результате чего получена одн. секущая плоскость А—А. Горизонталь ный ступенчатый разрез вычерчен с сов мещением двух секущих горизонтальных плоскостей в одну плос- кость Б—Б. Положение секущих плоскостей указывают на чертежах лини- ей сечения — разомкнутой линией с начальным у перегиба и ко- нечным штрихами. На Рис. 6. Местный разрез начальном и конечном штрихах ставят стрелки, указывающие направле- ние взгляда (рис. 5). Если Рис. 7. Изображение соединений в разрезах: э — болтового, б — заллепочпого, в — конические штифтом нужно показать в разрезе лишь отдельный участок предмета, при- меняют местные разрезы (рис. 6). Когда секущая плоскость направлена по оси таких элементов. как непустотелые валы, болты, винты, заклепки, шпонки, клинья, шпиль- ки, штифты и т. п., их в разрезе не штрихуют (рис. 7, а, б и в). Сечением назы- вается плоская фигура, которая получается в результате пересечения предмета секущей плос- костью. При изображе- нии сечений показыва- ют только то, что лежит в секущей плоскости. Иногда для полного представления о форме предмета или его от- дельных элементов не Ptic. 5 Сложные разрезы: А ~ А — ломваиВ, 6 — £ — оуаенчпый требуется давать разрез, т. е. изображать то, что лежит за секущей плоскостью, а достаточно дать сечение. Сечения располагают на чертеже двумя способами: вне контура изображения — вынесен- ное сечение (рис. 8, о) и внутри контура изображения — нало- женное сечение (рис, 8, б). Когда приходится вычерчивать предметы большой длины при относительно небольших поперечных размерах, например трубы, валы, шатуны и т. п., для ясности чертежа и удобства простанов-
ки размеров его выполняют в крупном масштабе. Чтобы изображе ние не получалось прн этом слишком большой длины, допускаете! показывать предмет с разрывами, т. е. условно удалять части, име ющие постоянное или равномерно изменяющееся поперечное сече ние. Обрыв показывают сплошной тонкой волнистой линией дю flj б) Рис. 9. Изображение обрыва: о —общее. б—лля деревянных наделяй всех материалов (рис. 9, а), кроме дерева, для которого он изобр» жается зигзагообразной линией (рис. 9,6). Резьбу и ее элементы изображают на чертеже, как п казано на рис. 10. Каждый болт, винт или резьбовое отверси при их условном изображении характеризуются основными элсме там и резьбы: наружны ь г—-. диаметром d, внутренне rfr- 1 . -----------fl диаметром и длино III--—1--------------} |тг Л“ резьбы/0- ' 4 1 -I-------------4 Наружную поверхном —’ резьбы на стержне из бражают сплошной осно. Рис. 10. Изображение резьбы па болте ной, а внутреннюю сплошной тонкой линией На изображениях проекций резьбы на плоскость, параллельну> оси стержня, сплошную тонкую линию по внутреннему диаметр резьбы проводят на всю длину резьбы, а на видах, полученных пр. актированием на плоскость, перпендикулярную к оси стержня, пр | водят дугу приблизительно на s/< окружности, разомкнутую в любо* месте. Для ознакомления с изображением на чертежах швов сварны соединений рекомендуется изучить ГОСТ 2.312—72. Строительные чертежи. Электромонтажник или электромоите встречается с чертежами тех зданий, в которых монтируется ид уже установлено то нли иное электрооборудование, поэтому о должен уметь разбираться также в строительных чертежах, kot-j рые по сравнению с чертежами машиностроительными имеют сво> специфику, без знания которой иногда затруднительно их чтени Строительные чертежи должны показывать как внешний вн здания (фасады), так и внутреннее устройство (планы и разрезы Планы и разрезы выполняют в плоскостях, параллельных горизоц тальной плоскости проекций Н (поэтажные планы), пара! дельных фронтальной плоскости проекций (продольные ра резы) и параллельных профильной плоскости проекций (поп речные разрезы). 10
Для многоэтажных зданий количество планов соответствует чпс ту этажей. Обычно выполняют один продольный разрез (иногда его делают ступенчатым) и несколько поперечных, В зависимости от конфигурации здания некоторые разрезы делают не через все этажи, а лишь в пределах одного этажа. Кроме того, для изображения внешнего вида здания и его архи- тектурного решения дополнительно дают: вид спереди (главный фасад); вид сзади (задний фасад) к вид сбоку (боковые фаса ды). Иногда дают вид сверху, т. е. план крыши. Правила нанесения размеров для строительных чертежей в ос- новном те же, что и для машиностроительных, но на архитектурно- строительных чертежах стрелки на концах размерных линий заме- няют штрихами, нанесенными под углом 45° к размерным линиям. Особенностью строительных чертежей является то, что верти- кальные размеры можно указывать двояко: обычным способом и при помощи «отметок». Под относительной отметкой по- нимают расстояние по вертикали от какого-либо условного уровня (горизонтальной плоскости), принимаемого за пулевой (отметка 0,000), по данной горизонтальной плоскости (например, до плоско- сти пола какого-нибудь этажа). Иногда пользуются абсолютны- ми отметками, понимая под этим вертикальное расстояние от уровня моря до интересующей горизоитальной плоскости. В этих случаях отметки указывают в метрах и условно обозначают напо- ловину залитым треугольником, нанесенным на выносной линии или на следе интересующей нас плоскости. Над треугольником ставят значение (положительное или отрицательное) отметки. Пользуясь отметками, можно легко определить любой верти- кальный размер, даже если не был проставлен размер, как раз- ность отметок. В основном отметками пользуются для увязки уров- ней отдельных площадок и этажей, а также деталей фасада. Имеются также некоторые особенности при нанесении размеров в плане, которые заключаются в том, что в строительных чертежах принято давать отдельные размеры не от поверхности стен, а от их осей. Это несколько затрудняет подсчет площадей отдельных поме- щений (поэтому иногда величину их пишут в квадратных метрах на планах в пределах каждого помещения), что облегчает разметку и кладку стен, колонн и других опорных конструкций. Контрольные вопросы 1. Как получить вид предмета на плоскости проекций? 2. Какие бывают плоскости проекций? 3. Как получают чертеж изделия на отдельных его видов? 4. Как располагают на чертеже виды изделия? 6. Что такое масштаб и какие масштабы рекомендуются? 6. Как наносят размерные числа? 7. Что такое разрез н сечение? 8. Какие бывают резрезы? 9. Каковы особенности строительных чертежей?
ГЛАВА ВТОРАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ § 1. Назначение схем Основными техническими документами, в которых должен хоро- шо разбираться каждый электромонтажник и электромонтер, явля- ются чертежи и электрические схемы Чертеж дает представление о форме, размере, материале и со- ставе изделия (установки). Однако во многих случаях, когда дан- ное изделие (установка) состоит из целого ряда элементов (дета- лей), по чертежу не всегда можно понять взаимную (функцио- нальную) связь между этими элементами. Чтобы разобраться в этих связях, служит схема, что особо важно при пользовании чертежа* ми электрических установок. Электрической схемой называют упрошенное и нагляд- ное изображение связи между отдельными элементами электриче- ской цепи, выполненное при помощи условных обозначений н поз- воляющее понять принцип действия данного электрического устрой- ства, определить его состав и (с некоторым приближением) его стоимость. Электрическая схема облегчает ознакомление с любой электроустановкой и с любым электрическим аппаратом как в на- туре, так и в чертежах, а при аварии помогает найти место повреж- дения в электрической цепи, является руководством при монтаже любых видов электропроводок, а также дает указание о способе и порядке соединений отдельных участков цепи. Согласно ГОСТ 2.701—76 в зависимости от видов элементов и связей схемы бывают электрические, гидравлические, пневматиче- ские и кинематические. В настоящем пособии остановимся лишь на изучении электрических схем. Согласно упомянутому стандарту в зависимости от основного назначения схемы подразделяются на структурные, функциональ- ные, принципиальные (полные), схемы соединений (монтажные), общие и расположения. Чтобы понять (прочитать) схему, необходимо знать те условные обозначения, которые использованы при ее вычерчивании. Услов- ные обозначения должны полностью соответствовать требованиям ГОСТа, поэтому па схемах не дают каких-либо пояснений этих обо- значений. 12
§ 2. Условные обозначения, применяемые в схемах Уже в середине текущего столетия появилась необходимость унифицировать условные обозначения, при помощи которых в схе- мах описывается тот или иной процесс, то или иное изделие или установка. Это стало необходимым в первую очередь для того, что- бы схема была понятна любой группе работников производства не- зависимо от их специальности как в нашей стране, так и за грани- цей, поскольку большинство стран связано между собой товарооб- меном. В течение первой половины текущего столетня во всех странах с развитой промышленностью, в том числе в Советском Союзе, была произведена стандартизация условных графических обозначений, используемых при проектировании изделий и устано- вок. Особенно велика была потребность в унификации условных обозначений для электрических схем. В 1955 г. в Советском Союзе был выпущен ГОСТ 7624—55 «Обозначения условные графические в электрических схемах», ко- торый в дальнейшем подвергся значительным изменениям. В на- стоящее время при составлении электрических схем пользуются ГОСТами, вошедшими в Единую систему конструкторской доку- ментации (ЕСКД), на основании которых излагается материал на- стоящей главы. Кроме того, учтены «Указания методический меж- отраслевые (УММ)>, выпущенные Госкомитетом стапдар¥Ьв в 1977 г. При создании условных графических обозначений всегда исхо- дят из простейших геометрических фигур, не представляющих за- труднения при их изображении. Чтобы облегчить запоминание условных обозначений отдельных элементов электрической установ- ки, их частично изображают наиболее характерными символами. Так, для генераторов, электродвигателей и других электрических машин характерно наличие цилиндрических частей (статор, ротор), поэтому основой условного обозначения электрических машин слу- жит окружность. Электрические машины постоянного тока харак- теризуются наличием щеток на коллекторе, поэтому в условных обозначениях машин данного типа имеется зачерненный прямо- угольник, касающийся окружности. Коммутирующие аппараты на схемах изображают, как правило, в отключенном положении, т. е. прн отсутствии тока в цепях и внеш- них принуждающих сил, воздействующих на подвижные контакты. Все контакты разделяются на замыкающие и размыкаю- щие. Установлены три способа построения условных графических обо- значений: упрощенный однолинейный, упрощенный многолинейный (форма I) и разнесенный (форма II). В упрощенных однолинейных обозначениях провода питания или связи, выводы обмоток статора в ротора электрических машин изображают одной линией. Иногда при помощи отрезков, пересека- ющих эти линии под углом 45°, указывают число проводов. 13
В упрощенных многолинейных обозначениях все провода пита- ния или связи, а также выводы статора или ротора обозначают от- дельными линиями. В разнесенных обозначениях обмотки трансформатора и стато- ра изображают в виде цепочен полуокружностей, а обмотки poroi ра — в виде окружностей. Условные обозначения, наиболее употребительные в электриче- ских схемах, приведены в табл. 2 приложения. § 3. Содержание и назначение структурных схем Рис. 11. Структурная схема элект- роснабжения промышленного пред- приятия Схемы этого типа определяют основные элементы установки шп| изделия и разрабатываются на первой стадии проектирования (на* пример, в проектном задании) для первоначальных решений. Их ис- пользуют иногда для общего оз- накомления с установкой или из- делием. Поэтому на этих схема дают упрощенное изображений основных элементов в виде прямо* угольников и линии связи межд/ этими элементами. Внутри прямо- угольников обычно вписывают на- именование элемента, а иногда и] другие данные (например, мощ- ность, напряжение и др.). Таки.*.» образом, структурная схема дает! только общее представление о. установке (или системе устаноч вок). На рис. 11 показана структур- ная схема крупного производст- венного предприятия, имеющего собственную теплоэлектростан- цию ТЭС, а также получающего энергию от районной энергосисте- мы через главную понижающую подстанцию ГПП. Электроэнергия напряжением 220 кВ подается из района по двум линиям электро- передачи. Генераторы собственной ТЭС имеют напряжение 10 кВ. Для возможности параллельной работы ТЭС и районной энер- госистемы на ГПП должны быть установлены один или несколько понижающих трансформаторов напряжением 220/10 кВ. Кабели 10 кВ от ГПП и ТЭС подводятся к распределительным шинам 10 кВ главлото распределительного устройства ГРУ, откуда энергия под напряжением 10 кВ распределяется через соответствующие распре- делительные пункты РП по цеховым трансформаторным подстан- циям ТП.
Обычно структурные схемы дают только качественное понятие об общей структуре установки. Как видно из рис. 11, никакой ин- формации о мощности и количестве генераторов и трансформато- ров в отдельных элементах схемы не приводится. § 4. Содержание и назначение функциональных схем Схемы этого типа разъясняют определенные процессы в отдель- ных элементах установок или энергетических устройств, являются дальнейшим развитием структурных схем и служат для более углубленного ознакомления с ними. В этих схемах дается значительно более широкая и полная характеристика всех элементов установки. Внутри каждого прямоугольника изо- бражают, пользуясь условными обозначениями, все энергоис- точники (генераторы) и преоб- разователи (трансформаторы) с указанием их мощности. Свя- зи между' отдельными элемен- тами конкретизируются, т. е. указываются количество и типы соединительных линий. Для примера на рис. 12 по- казана функциональная схема электроснабжения крупного производственного предприя- тия, структурная схема которо- го была приведена на рис. 11. Из рис. 12 видно, что на функ- циональной схеме в отличие от ктт кпв ктпз . Рас. 12. Функциональная схема электро- снабжения промышленного предприятия структурной каждый крупный элемент системы электроснабжения {ГПП, ТЭС, ГРУ и РП) изо- бражен с большими подробностями и с нанесением в пределах со- ответствующего прямоугольника отдельных, относящихся к нему агрегатов (генераторов и трансформаторов) с указанием их мощ- ности, что позволяет понять назначение этих элементов и их роль в процессе электроснабжения. Функциональные схемы дают более конкретную картину уста- новки и часто используются при проектировании электроснабжения, например при расчете токов короткого замыкания и выборе основ- ного оборудования на распределительных устройствах и трансфор- маторных подстанциях. Как видно из рис. 12, линии электропередачи 220 кВ подключа- ются к двойной системе шин ГПП, на которой устанавливаются два трансформатора 220/10 кВ мощностью по 6300 кВ-А, а на ТЭС — два генератора по 7500 кВ-А напряжением 10 кВ. Для обеспечения 15
высокой надежности снабжения предприятия электроэнергией на главном распределительном устройстве (ГРУ) предусматривается также двойная система шин, к которой подсоединяются кабели от генераторов ТЭС и сторона 10 кВ трансформаторов ГПП. К ним присоединяются также три распределительных пункта (РП1, РП2 и РПЗ) с одинарной системой шин, через которые электроэнергия распределяется во цеховым трансформаторным подстанциям. § 5. Содержание и назначение принципиальных (полных) схем Схемы этого типа выполняют значительно подробнее структур- ных и функциональных. Их назначение не только облегчить пони- мание принципа действия устройства во всех подробностях, но и дать исходный материал для составления схем соединений, специ-| фикаций и заявок на основное оборудование, приборы и аппараты, а также для разработки конструктивных чертежей распределитель- ных устройств и щитов. На принципиальной схеме изображают все электрические эле- менты, необходимые для нормальной работы установки (все аппа- раты включения и выключения, измерительные трансформаторы тока и напряжения), а также все электрические связи между ними. Все элементы схемы вычерчиваются в отключенном положении а виде условных графических обозначений в соответствии с действую- щим ГОСТом (см. табл. 2 приложения). Условные графические обозначения изображают на схеме либо в положении, в котором они даны в стандарте, либо повернутыми на угол 90° против часовой стрелки. Принципиальные схемы бывают в однолинейном н мно- голинейном изображениях. При однолинейном способе все непи одной и той же системы (например, три фазы трехфазной цепи) изображают одной линией. Аналогично все три ножа рубя- щего трехполюсного выключателя или разъединителя и многофаз-* ную линию связи обозначают на схеме одной линией. При многоли- нейном способе каждую цепь одной и той же системы (фазы) изо- бражают отдельной линией, а элементы каждого аппарата в их условном изображении дают отдельно для каждой цепи (фазы). Линии связи должны быть показаны, как правило, полностью. Обрывать их допускается лишь в схемах очень большого размера или в случае второстепенных линий свизи (например, цепи накала вакуумных электронных ламп), если полное изображение этих свя- зей затруднило бы чтение основной схемы. Линии связи должны иметь толщину от 0,2 до 0,6 мм (в отдельных случаях допускается до 1 мм). Толщина линий скловых цепей должна быть толще линий вспомогательных цепей (цепей напряжения, цепей реле и автома- тики и т. п.). Каждый элемент, входяший в схему, должен иметь буквенно- цифровое обозначение согласно ГОСТ 2.709—72. Буквенное обозна- чение должно представлять собой сокращенное наименование эле- 16
мента, составленное из его начальных букв, например: трансформа- гОр — Тр, трансформатор тока — ТТ, трансформатор напряжения— Тн, реле — Р н т. д. Следует отметить, что в соответствии с ГОСТ 2.710—75 обозна- чения элементов должны выполняться латинскими буквами (в свя- зи с расширением международных торговых связей). Однако в на- стоящем учебном пособии использованы русские буквы, так как читатель книги — в основном молодежь, не имеющая еще среднего образования, следовательно, латинские буквы для нее станут лиш- ним усложнением. Для пояснения функционального назначения некоторых элемен- тов рекомендуется присвоение этим элементам дополнительных бук- венных обозначений, например: КнП — кнопка «Пуск», КнС — кнопка «Стоп», РВ — реле вращения, РСк — реле скорости, Кл контактор линейный. Цифры порядковых номеров, которые на схеме присвоены оди- наковым элементам, должны быть выполнены одним размером шрифта с буквенными обозначениями элемента и следовать за буквенным обозначением (например, Pl, Р2, .... Bl, В2, ... и г. д.). В зависимости от назначения цепей принципиальные схемы раз- деляются на: схемы силовых цепей (цепей главного тока); схемы вспомогательных цепей (к ним относятся схемы цепей электрических измерений, управления электрическими аппаратами, сигнализации, автоматики и др.); объединенные схемы, где на одном чертеже изображают- ся цепи силовые н вспомогательные. В принципиальных схемах условные графические обозначения выполняют совмещенным и разнесенным способами. При совмещенном способе некоторые элементы схемы (напри- мер, катущки и кнопки управления, реле, трансформаторы тока и др.) размещают так, как эти элементы расположены в натуре, т. е. в непосредственной близости от основных элементов изделия (на- пример, втягивающие катушки контактора рядом с условным обо- значением контактов). При разнесенном способе условные графические изображения Составных частей элементов располагают в разных местах схемы, исходя из порядка прохождения по ним тока (т. е. последователь- но), так чтобы отдельные цепи электрического аппарата были изо- бражены наиболее наглядно. Разнесенным способом допускается вычерчивать как всю схему, так и ее отдельные части. Отдельные цепи должны быть расположены одна под другой и образовывать параллельные строки (строчный способ выполнения разнесенной схемы). Допускается располагать строки на схеме и в вертикальном направлении. При выполнении схемы строчным спо- собом рекомендуется параллельные строки нумеровать. Для возможности чтения схем с разнесенным изображением все элементы одного и того же аппарата должны иметь одинаковое обо- значение. 17
§ 6. Принципиальные схемы энергетических устройств 135/6кВ Отходящие гриЗеры 6 Кв Рис. 13. Принципиальней схема главных це- пей трансформаторной подстанции в много- линейном изображении Принципиальные схемы силовых цепей чаще всего выполняю™ однолинейном изображении, хотя иногда можно встретить и мно элинейные схемы. , На принципиальных схемах, приведенных па рис. 13 и 14, пока заны главные силовые ц« пи небольшой трансфор маторной подстанции сс ответственно в многолг нейном и однолинейно! изображениях. Для упрощения схем, управления и измерител! ных приборов на рисунка не показаны. Из схем видно, что качестве аппаратов дл включения и выключена нагрузки с обеих сторо каждого трансформатор 5 установлены высот вольтиые выключатели и 7. Кроме того, для от ключей ия выключателе от шин 35 и 6 кВ (2 и 11 имеются трехполюснь разъединители 1 и <8. Пр1 соединение к шинам 11 о- ходящих фидеров прои; водят посредством высх ковольтных выключателе! 7 и двух комплектов раз! единителей 8, при помощ! которых можно отсоеди нить каждый масляны! выключатель как от шш 6 кВ, так и от отходящи: фидеров. Для присоединг ния реле и измерительны приборов на сторонах 351 6 кВ установлены транс форматоры тока 9 и 10. Для измерения напряжения, контроля изоляции и питания об лоток напряжения счетчиков имеется трехфазный пятистержнево! трансформатор напряжения 6. Такой трансформатор имеет две вто 'ичные обмотки: одна включена в звезд}' (ее используют для при юединения измерительных приборов), а другая — в открытый тре угольник (для контроля изоляции). Для защиты от перенапряже- ния на шинах 35 кВ установлен комплект разрядников 4. На рис. 15 показана принципиальная схема главных цепей элен- гроснабжения крупного промышленного предприятия, структурные и функциональные схемы которого были приведены на рис. 11 и 12. Как видно из рис. 15, схема состоит из нескольких отдельных час- тей: схем ТЭС, ГПП, главного распределительного устройства ГРУ, я также распределительных пунктов заводской сети 10 кВ. Очень часто эти части изображаются на отдельных листах. В данном случае да- на совместная схема потому, что ГРУ является общим распределительным устрой- ством 10 кВ как для ТЭС, так и для ГПП. На схеме нанесены толь- ко главные (силоные) цепи устройства. Вспомогатель- ные цепи не изображены. Из принципиальной схе- мы ТЭС видно, что каждый из двух установленных гене- раторов Г1 и Г2 мощностью по 7500 кВ А, напряжением 10 кВ соединяется при помо- щи кабельной линии (из двух кабелей сечением ЗХ Х95 мм2) с двойной систе- мой шин 10 кВ ГРУ при по- мощи высоковольтного вы- ключателя и двух комплек- тов разъединителей. Послед- нее обстоятельство позволя- ет каждый из генераторов подключать к любой из двух систем шин. К шинам ГРУ присоеди- няется сторона 10 кВ обоих понижающих трансформато- ров ГПП мощностью по 16300 кВ А. Схема подключе- Отходящие фидевы б кВ Рис. 14. Принципиальная схема главных цепей трансформаторной подстанции в однолинейном изображении ния аналогична, т. е. при по- мощи высоковольтного вык- лючателя и двойного ком- плекта разъединителей. Со стороны 220 кВ трансформаторы подсоединены по той же схеме к двойной системе шин ГПП. 19
Описанная схема энергоснабжения обеспечивает высокую hi дежность питания предприятия электроэнергией как от ТЭС, так от энергорайона. Подача напряжения 10 кВ от ГРУ для питания цеховых трат форматорных подстанций осуществляется через три распредел< тельных пункта РП1, РП2 и РПЗ, которые имеют одинарную сиси му шин. Подача энергии на трансформаторные подстанции осущео вляется кабелями, подсоединяемыми к шинам через разъединится Выключатели предназначены для установки на цеховых трансфо; маторных подстанциях. Как уже отмечалось, на рис. 15 схемы цепей релейной защит» измерительных приборов и других элементов вспомогательных це- пей на чертеже не нанесены. Для них обычно составляются специ- альные схемы. Однако аппараты, связывающие эти цепи с силовыми цепями, на схемах изображены. Так, на схеме мы вндим условные изображения трансформаторов тока и напряжения. По условным изображениям этих аппаратов и их расположению в силовых цепях можно судить только о характере вспомогательных цепей. Для пол- ного представления необходимо иметь специальные схемы. Схемы вспомогательных цепей могут также иметь однолинейное и многолинейное изображения. Принципиальные схемы каждого вада этих цепей (цепей защиты, измерения в др.) могут быть изо- бражены отдельно или совместно. Для примера на рис. 16 пока- зана принципиальная однолиней- на я схема генератора 6 кВ не- большой мощности, из которой видно, что генератор имеет защи- ту против однофазных замыканий на землю с действием на сигнал. Защита осуществляется посредст- вом токового реле 6, присоединен- ного к трансформатору тока 5 ну- левой последовательности и про- межуточного реле 7, так как мощ- ность контактов токовых реле не- достаточна для прохождения по ним тока звукового сигнала. Кро- ме того, генератор защищен от перегрузок и коротких замыканий при помощи двух токовых реле 8 и 9 с выдержкой времени, работающих на отключении высоко- вольтного выключателя 1 от независимого источника тока (напри- мер, от аккумуляторной батареи). Работа защиты заключается в следующем: при перегрузке ге- нератора через релейные обмотки трансформаторов тока 3 и 4 и катушки реле 8 и 9 начинает протекать ток, достаточный для замы- кания контактов реле, а следовательно, подачи напряжения на от- ключающую катушку 2 выключателя с последующим его отключе- нием. При однофазном замыкании на землю в какой-либо точке сети во вторичной обмотке трансформатора 5 и обмотке реле б по- является ток, контакты реле 6 замыкаются и подают напряжение яа обмотку промежуточного реле 7, контакты которого включают сигнализацию (сирену или звонок). Измерительные обмотки транс- форматоров тока 3 и 4 служат для включения в них амперметра 10 и токовых обмоток трехфазного ваттметра //. Работа защиты становится понятнее, если схемы вспомогатель- ных цепей даны в многолинейном изображении (рис. 17 и 18). Как 21
видно из рисунков, каждая схема выполнена для отдельной цепй схема, показанная на рис. 17, — для защиты генератора, а схем^ показанная на рис. 18, — для контрольно-измерительных приборов Многолинейные схемы читать довольно легко, так как они дц ют представление не только об общей Идее данного соединения, но | о конкретном его выполнении. Например, из рис. 17 видно, что оди1 конец обмотки промежуток него реле П через контакт| Рис. 17. Принципиальная схема защиты генератора 6 кВ в многолинейном изоб- ражении Рис. 18. Принципиальная схема конт- рольно-измерительных приборов генера- тора 6 кВ в нноголииейном изображении реле Т защиты от замыканк на землю присоединен плюсу источника постоянен го тока, а другой конец—) минусу. Кроме того, видне что катушки каждого из то ковых реле Т/В подключен» к отдельным релейным обт моткам трансформаторов то> ка 1 и 2, а контакты этих ре- ле при их замыкании подаю! плюс источника постоянного тока через блок-контакт Б1 выключателя на его катушк отключения КО. Другой к< нец катушки КО присоедн нен непосредственно к мину су источника питания. Схе ма, кроме того, уточняет сн стему сигнализации (сирен; и сигнальная лампа СЛ). На рис. 18 показано, чтх амперметр включен последо вательно с измерительно! обмоткой трансформатор; тока / и одной из токовыз обмоток ваттметра и что i ваттметру кроме трех токо вых проводов (один ИЗ НИ1 общий) подведены три про вода от шин трансфермато ра напряжения. Благодаря наглядност» и простоте разнесенный спо1 соб широко применяют в современной проектной практике, особен- |по если схемы сложны, так как составление и чтение схем при ' совмещенном способе затруднительны. Иногда составляют разнесенную схему не для всей установки, а для отдельных ее частей, связанных между собой электрически. Например, могут быть схемы для релейной защиты, сигнализации, контрольно-измерительных приборов, автоматики. Если система |22 имеет несколько электрически не связанных между собой цепей, выполняют столько разнесенных схем, сколько имеется таких цепей. Чтобы облегчить чтение разнесенных схем, используют поясни- тельные надписи и маркировку, состоящую из букв и цифр. Буква- ми обычно обозначают тип элементов, а цифрой — их порядковый номер. Для элементов, включенных в разные фазы трехфазной системы, в обозначение дополнительно вводят наименование фазы, которое б) Рис. 19. Разнесенные схемы вспомогательных цепей генера- тора 6 кВ: а — токовые явмерительеых приборов, в —токовые реле, в —ия- пряжения измерительных приборов, г—земляной защиты, о — постоянного тока ставят после буквенного символа и номера через дефис. Например, обозначение обмотки трансформатора токв фидера /, включенного в фазу а, будет ТТ1-А, а обозначение обмотки или контакта токово- го реле, включенного в ту же цепь, — TjB-A. Иногда для уточнения и удобства чтения схем вспомогательных Цепей (цепей реле, измерительных приборов, управления, сигнали- зации) их выполняют в разнесенном виде и вычерчивают отдель- но от принципиальной схемы силовых цепей. На рис. 19, а-— д показаны разнесенные схемы вспомогательных Цепей генератора б кВ, принципиальная схема которого бмла иока- 23
sa»a на рис. 16. Для удобства чтения схем этих цепей их можн( вычертить отдельно и в разнесенном изображении. Ввиду того чт( рассматриваемое устройство состоит из пяти электрически не свя данных между собой частей — трех цепей вторичных обмоток транс форматоров тока с обмотками измерительных приборов и рел< (рис. 19, я. б и г), цепей напряжения измерительных приборов (рис. 19, е) и цепей постоянного тока (рис. 19, б) — составленс пять разнесенных схем. На рис. 19, а приведена схема токовых цепей измерительных приборов и соответствующих обмоток трансформаторов тока. Нуме- рация вторичных обмоток трансформаторов тока сохранена такой, какой она была на рис. 17 и 18. Из схемы видно, что от релейной обмогки трансформатора тока ТТ1-А, включенного в фазу а, пита' ются амперметр и одна из токовых обмоток ваттметра W-A, а от аналогичной обмотки такого же трансформатора тока, включенного в фазу с (ТТ2-С), питается только одна токовая обмотка ваттмет- ра W-C. На рис. 19, б показана схема цепей катушек реле и релейных обмоток трансформаторов тока с указанием фазы, в которую они включены (ТТ1-А и ТТ2-С). Схема включения обмоток напряжения ваттметра показана на ряс. 19, в. На рис. 19, г показана схема цепи обмотки реле защиты от однофазных замыканий на землю. Схема трех цепей постоянного тока приведена на рис. 19, Э. Цепь / показывает последовательность прохождения тока при от- ключении высоковольтного выключателя. Когда выключатель вклю- чен, б.юк-контакты БК его привода замкнуты. Срабатывание одно- го из реле Т/В, т. е. замыкание его контактов под действием тока пера рузки, проходящего по одной из обмоток реле, вызывает про- хождение тока по катушке КО и отключение выключателя. Однофазное замыкание на землю в какой-либо точке сети 6 кВ л появление тока во вторичной цепи трансформатора тока нулевой последовательности (рис. 19, г) заставляет контакты реле Т замк- нуться. В результате этого возникает ток в обмотке промежуточного реле П (цепь 2 иа рис. 19, д) и его контакты П срабатывают (цепь 3 на рис. 19, д), вследствие чего действуют звуковой и световой сиг- налы. Для отключения звукового сигнала служит выключатель в цепи скрепы. Чаще всего к такому изображению схем цепей вторичной комму- тации прибегают, когда на принципиальной схеме силовых цепей вторичная коммутация либо нанесена в однолинейном изображении, либо (особенно при типовых схемах релейной защиты и измерения) на них изображаются лишь элементы этих схем (например, изме- рительные трансформаторы) без линий связи между ними. Особен- но часто это встречается в практике проектирования электроснаб- жения. Как видно из рис. 20, присоединение контрольно-измерительных приборов (одного из понижающих силовых трансформаторов) к из- мерительным обмоткам трансформаторов тока 4 показано одной 24 t; и иней, общей для обоих трансформаторов тока. В действительно- сти. большинство приборов (кроме амперметра) имеет две токовые }бмоткл и, следовательно, должно присоединяться к обоим транс- форматорам тока. Точно так же одной линией показано питание обоих реле Т, хотя, Как известно, их обмотки питаются от разных трансформаторов то- га (защита на двух фазах). Питание обмоток напряжения счетчиков I ваттметров от трансформатора напряжения, а также обмоток у правления выключателями на схеме не показано. 55*6 Рис. 20. Принципиальная схема трансформаторной подставпин в одноли- нейном изображении: 1-ратъеДкввтель 35 .В. i - выключатель 35 кВ, S-трнвсфориатор то^ класс, точногты 3 ♦ - траисформаюр тока класса точности 0.5. S — выключатель 6 ко. ь трансформатор клпражепнч T — разъединитель 6 кВ. в — двухоСмотачимв трансфор- матор тока класса точности 0,5/3
В случае аварии (например, при коротком замыкании в транс- форматоре Т2 или где-либо в сети 6 кВ) трансформатор Т2 отклю- чается защитой от сверхтоков на двух фазах с выдержкой времени (два реле Т и реле В) одновременно от шин 35 и 6 кВ при помощи двух высоковольтных выключателей 2 и 5. При внутренних повреж- дениях в трансформаторе отключение обоих высоковольтных вы- ключателей производится посредством реле газовой защиты Г. Каждая из упомянутых защит действует параллельно на промежу- точное реле П, замыкание контактов которого вызывает отключе- ние выключателей 2 и 5. Из схемы также видно, что вторые контакты газового реле Г и контакты температурного реле 7° действуют только на сигнал. За- шита каждого из отходящих фидеров 6 кВ осуществляется при по- мощи двух токовых реле Т/В с зависимой выдержкой времени, за- мыкание контактов которых вызывает отключение высоковольтного выключателя 5. Если схемы вспомогательных цепей для всех присоединений ана- логичны, их обычно не повторяют, а делают пояснительные надписи. Так, на рис. 20 показаны схемы вспомогательных цепей только для трансформатора Т2 и фидера 1. Для остальных трансформа- торов и фидеров подстанции сделаны соответствующие поясне- ния. На рис. 21 показана принципиальная однолинейная схема про- мышленной трансформаторной подстанции городского типа. На схе- ме не нанесены вспомогательные цепи, но отдельные элементы их (обмотки трансформаторов тока, измерительные приборы, отключа- ющие катушки реле) изображены полностью. Такай схема обычно сопровождается перечнем приборов и аппаратов с их наименования- ми и краткими характеристиками или надписями. В случае применения типовых схем можно по рассматриваемой схеме безошибочно прочесть схему вспомогательных цепей и, если нужно, построить по ней принципиальные схемы цепей релейной защиты и измерения. Например, из рис. 21 можно сделать вывод, что защита каждого трансформатора, присоединенного к шинам, осуществлена посредством двух встроенных в привод высоковольт- ных выключателей 2, реле, питающихся от релейных обмоток двух- обмоточных трансформаторов тока 3. Измерительные приборы (ам- перметр, счетчики активной и реактивной энергии) питаются от измерительных обмоток тех же трансформаторов тока. Как известно, широко применяют трансформаторы тока, имею- щие Две вторичные обмотки, часто разных классов точности (клас- сы точности пишут в виде дроби у наименования типа трансфор- матора тока). Для питания измерительных приборов используют обмотку класса точности 0,5 (это обязательно для счетчиков, ам- перметры же иногда могут быть включены в обмотку класса точно- сти 3). Защита фидеров подстанций А, Б, В и Г более сложна и осу- ществлена при помощи выносных реле. Ввиду того что разобраться в ней трудно, по фидерам со сложной зашитой всегда дают допол- нительно подробные схемы вспомогательных цепей. 27
Рассмотрим, как по схеме трансформаторной подстанции, при- веденной на рис. 20, составить разнесенные схемы. Прежде всего определим количество электрически не связанных между собой це- пей. Из рис. 20 видно, что таких цепей четыре: токовые цепи стороны 35 кВ, в которые входят обмотки транс- форматоров тока 3, защитных реле Т и амперметра А; токовые цепи измерительных приборов стороны 6 кВ, в которые Рис. 22. Разнесенные схемы вспомогательных цепей транс- форматорной подстанции: а — токовых реле и амперметра стороны 35 кВ. О — токовых изме- рительных приборов стороны 6 кВ. е — напряжения, а — досгоян- входят обмотки трансформаторов тока 4 и амперметра А, токовьи обмотки ваттметра W, активного Wh и реактивного varh счетчиков цепи напряжения измерительных приборов (счетчиков и ватт метра); цепи постоянного тока. 28 Рис. 20 показывает, что защиту трансформатора от сверхтоков (токов, превышающих номинальное значение) осуществляют на двух фазах при помощи двух токовых реле Т и одного реле време- ни В, отключающих оба выключателя (со стороны высшего и низ- шего напряжений). Ток измеряют на сторонах 6 и 35 кВ, а мощность и расход энергии — лишь на стороне низшего напряжения. С уче- том изложенного и строят разнесенные схемы вспомогательных цепей (рис. 22, а—г). При построении схемы, показанной на рис. 22, а, вторичную об- мотку трансформатора тока фазы а (ТТЗ-А) соединяют последова- тельно с обмотками амперметра А и реле ТЗ-А, а во вторичную обмотку трансформатора тока фазы с (ТТЗ-С) включают лишь об- мотку реле ТЗ-С. Концы цепей и вторичных обмоток обоих транс- форматоров тока заземляют, чтобы предотвратить появление вы- сокого напряжения в цепи измерительных приборов в случае пробоя изоляции обмотки высшего напряжения на обмотку низшего на- пряжения. Аналогично строят схему, показанную на рис. 22, б. В цепь вто- ричной обмотки трансформатора тока фазы а включают последова- тельно токовые обмотки амперметра А, ваттметра W-A, активного Wh-A и реактивного varh-A счетчиков, а в цепь вторичной обмотки трансформатора тока фазы с—вторые токовые обмотки этих же приборов (кроме амперметра). Затем изображают схему при- соединения обмоток напряжения ваттметра и счетчиков (рис. 22, в). Далее строят схему цепей постоянного тока. В цепи / схемы (рис. 22, г) показывают параллельно включенные контакты токо- вых реле ТЗ-А и ТЗ-С, обмотки которых присоединены к фазам а и с (рис. 22, а). Замыкание любой пары этих контактов вызывает про- хождение тока через обмотку реле времени В с последующим замы- канием его контактов, изображенных в цепи 2 (рис. 22, г). Контакты реле В включены последовательно с обмоткой проме- жуточного реле П. Реле П имеет две нары замыкающих контактов (77/ и П2) в цепях 5 и б, причем прохождение тока через обмотку реле Л вызывает замыкание обеих пар контактов. Вследствие этого посредством отключающих катушек КО2 и КО5 оба выключатели 2 и 5 (см. рис. 21) выключаются. Выключатели могут быть также отключены при помощи газово- го реле Г. Как известно, газовое реле имеет две пары контактов: скачала при небольшом газообразовании внутри трансформатора замыкаются контакты Г2 (см. рис. 22, г) для подачи сигнала, а за- тем при дальнейшем развитии аварии — контакты Г1 для автомати- ческого отключения трансформатора от сети. Контакты Г/ газового реле включены параллельно контактам реле времени В и, значит, независимо от них могут замыкать цепь ебмотки промежуточного реле П и вызывать отключение обоих вы- ключателей. Контакты Г2 газового реле замыкают цепь звукового сигнала (сирены) и сигнальной лампы. Эта же цепь может быть замкнута контактами температурного реле 7°. Когда температура 29-
масла в трансформаторе достигает опасного предела, контакты ре- ле вамыкаются (цепь 4). Для прекращения работы сирены в ее цепи имеется выключатель. § 7. Принципиальные схемы электропривода В схемах управления электроприводом вспомогательные цепи часто изображают совместно со схемой главных цепей. При их мар- кировке иногда кроме буквенного обозначения аппарата и его номе- ра указываются цифровые индексы контактов в виде дроби, в числи- теле которой проставляют номер аппарата, а в знаменателе — но- мер контакта. Например, если контактор К2 цепи 2 имеет несколь- л т т т лг из Рис. 23. Принципиальные схемы дистанционного управ- ления асинхронным двигателем при помощи магнитного пускателя: а — совмещенная. 6 — разнесенная ко блок-контактов (вспомогательных контактов) их обозначают со- ответственно К 2/1, К 2(2, К 2/3 и т. д. Как указывалось ранее, все контакты реле, автоматов и других; аппаратов изображают в положении, когда на них не производится ни механическое, ни электромагнитное воздействие. Чтение разнесенных схем управления электроприводом требует определенного навыка. Разберем подробно несколько таких схем, начиная с самых простых и постепенно переходя к более сложным Вначвле рассмотрим простую совмещенную схему дистанцион- ного управления асинхронным двигателем при помощи магнитной пускателя (рис. 23, а). Тепловые реле Т1 и Т2 состоят из трех основ пых частей: нагревательного элемента, биметаллической пластинь и размыкающих контактов. Контакты размыкаются, когда биыетал1 лическая пластина под действием тепла, излучаемого нагреватель ным элементом, изгибается и освобождает пружину, которая размы кает контакты. Так как контакты включены в цепь катушки пуска теля, аппарат отключается. 30
На рис. 23, б показана разнесенная схема управления электро- двигателем. Отдельные элементы цепи управления изображены на схеме в последовательности, соответствующей прохождению тока управления. Из схемы видно, что при нажатии кнопки Пуск ток про- текает через втягивающую катушку К (если контакты тепловых ре- ле Т1 и Т2 замкнуты), и происходит включение контактора. Одно- временно с главным замыкается блок-контакт, закрепленный на траверсе контактора (на разнесенной схеме блок-контаит обозна- чен той же буквой К), это позволяет отпустить кнопку Пуск, так как она эашунтируется 1>лок-коитактом. Выключается контактор либо от руки (нажатием кнопки Стоп), либо автоматически в слу- чае перегрузки при помощи реле Т1 и Т2. Как видно, разнесенная 3)
схема проще в изображении и нагляднее совмещенной, но для е] чтения нужно хорошо знать работу аппарата. На рис. 24, а и б показаны совмещенная и разнесенная схемц управления асинхронным короткозамкнутым электродвигателе»^ работающим в реверсивном режиме, посредством магнитного пуска» теля. Как видно из схем, реверсивный магнитный пускатель (тай обычно его называют в этом случае) состоит из двух контакторов включаемых по очереди в зависимости от необходимого направле] ния вращения ротора двигателя; контакторы переключают две фа< зы на зажимах электродвигателя, чем и обеспечивают нужный ре] жим работы. Описанная схема значительно сложнее, чем схема с неревер] сивным пускателем, поэтому ее легче читать в разнесенном изо] браженин. Некоторая сложность схемы вызвана тем, что во избе] жание короткого замыкания исключается возможность одновремен] кого включения обоих контакторов при помощи кнопки управлени*! Для пуска электродвигателя, например, «Вперед», нажимаю кнопку В, и ток управления проходит по цепи: ЛЗ — размыкающи контакты кнопки С — размыкающие контакты кнопки /I — замы кающие контакты кнопки В — катушка КВ — размыкающие кон -такты тепловых реле Т2 и Т1—Л1. После включения аппарата кнопка В может быть отпущена, та Рис. 25. Схема включения сигнальных ламп как ток управления про» дит через соответствуюшч блок-контакт КВ (рис. 24 б), шунтирующий эту киоз ку. Если нажать кнопку .7 не выключив кнопкой С коп тактор КВ, цепь управлени контактора КВ все раня прервется и он отключите раньше, чем включится ко« тактор КН. Отметим ей раз, что отдельные элеме» ты схемы цепей вспомога тельного тока имеют так1 же обозначение, как и соо ветствующие элементы см мы главных цепей. Hanpj мер, блок-контакт коита! тора «Вперед» обозначен так же, как его главные контакты, т. < символом КВ. В случае дистанционного управления какой-либо электрическо установкой необходимо сигнализировать на пост управления о щ стоянии отдельных электрических аппаратов. С этой целью обычн используют сигнальные лампы, схема включения которых показан на рис. 25. Из схемы видно, что асинхронный двигатель включя в сеть через максимальный автомат А и магнитный пускатель К ( тепловой защитой (реле Т1 и Т2). Д2
При включении ав- томата его замыкаю- щий блок-контакт, включенный последо- вательно в цепь управ- ления, замыкается, по- зволяя иустить двига- тель. Для этого кноп- кой Пуск замыкают цепы зажим Л2 — ру- бильник Р1 — предо- хранитель П1 — кноп- ка Стол — кнопка Пуск— блок-контакт А автомата — втягиваю- щая катушка магнит- ного пускателя К — контакты тепловых ре- ле Т1 и Т2— предо- хранитель П2 — ру- бильник Р2 — зажим ЛЗ. Одновременно с главными контактами магнитного пускателя К срабатывают его блок-контакты: замы- кающий К1. который шунтирует кнопку Пуск и одновременно подает напряжение на красную сигнальную лампу ЛК; размыкаю- щий К2, который раз- мыкается в разрывает цепь зеленой сигналь- ной лампы ЛЗ. Доба- вочные сопротивления СД1 и СД2, включен- ные в цепь сигнальных ламп ЛК и ЛЗ, необ- ходимы, если напря- жение сети более 220 В. На некоторых про- мышленных установках в случае неисправности основного двигателя Должен быть немедлен- но включен резервный. 2-442 Рис. 26. Схеме автоматического пуска резерв- ного двигателя Рис. 27. Принципиальная схема управления двигателем постоянного тока параллельного возбуждения с реверсирован не и 33
Упрощенная схема автоматического пуска резервного двигател: показана на рис. 26. На рисунке показано присоединение к це.хово! сборке двух двигателей, из которых Д1 основной, а Д2 резервный Для пуска двигателя Д1 необходимо включить главный рубиль ник Р и выключатель Bi в цепи управления магнитным пускателе! К/ этого двигателя. Так как магнитный пускатель К2 двигател! Д2 не включен, его размыкающий блок-контакт К2 в цепи управле кия магнитным пускателем К1 замкнут, и, следовательно, чере втягивающую катушку пускателя К1 начнет проходить ток. Пуска тель К/ включится, а его размыкающий, блок-контакт Ki в цеш управления пускателем К2 разомкнется. После этого следует вклю чить выключатель В2 и тем подготовить цепь управления магнит ным пускателем К2 к автоматическому включению в случае необ ходимости работы резервного двигателя. Включение резервного дви гателя произойдет после выключения магнитного пускателя К вследствие неисправности двигателя Д1. При этом блок-контак пускателя Ki в цепи управления пускателем К2 замкнется, чере втягивающую катушку пускателя К2 начнет проходить ток, н дв» I гатель Д2 будет включен. На рис. 27 показана схема управления двигателем постоянног тока параллельного возбуждения с возможностью изменения bi , правления вращения. Основными аппаратами в схеме являются ч тыре однополюсных контактора (Bl, В2, Hi и Н2), включенные г схеме «реверсивного мостика». Все контакторы снабжены дугогаа тельными устройствами. Последовательно с якорем двигателя вкл* 1чен пусковой резистор, состоящий из трех ступеней (СП1, СП2 |С/73), которые при пуске по очереди закорачиваются при помои контакторов ускорения (У/, У 2 и УЗ). При вращении двигателя одном направлении (например, «Вперед») замкнуты контакты I | и В2 при разомкнутых контактах Н1 и Н2. В этом случае ток пр родит по цепи: плюс — нож рубильника Pi — обмотка максимал ного реле (РМ) — контакты В1 — якорь двигателя — контакт В2 — все ступени пускового резистора — нож второго полюса р I бильника Pi — минус. । Для пуска двигателя необходимо замкнуть двухполюсный р бильник Р1 главной цепи и рубильники Р2 цепи управления. Веле ствие этого в обмотке реле ускорения РУ1 появится ток и его pi । мыкающий ковтакт разомкнется. Цепь возбуждения находится п | напряжением, через обмотку реле возбуждения РВ пройдет ток следовательно, его контакты в цепи пусковых кнопок замкнутей. Если теперь нажать кнопку, например. Вперед, ток управлен I пойдет по цепи: плюс — кнопка Стоп — кнопка Вперед — пара | лельно включенные катушки контакторов В1 и В2 — замкнут блок-контакты контактора Н2—замкнувшиеся контакты реле РВ замкнутые контакты реле РМ — минус. Главные контакты коитг I торов В1 и В2 замнутся, и двигатель начнет вращаться при пол» | стью включенном пусковом резисторе. Одновременно одив из блок-контактов контактора Bi (в цепи- разомкнется, а два других в цепях 3 и 4 замкнутся. Следователь! fH Л2Л5 Рис. 28. Схема пуска короткозамкнуто- го асинхронного двигателя с автомати- ческим переключением с треугольника на звезду кнопка Вперед будет шунтирована, а в цепи 2 и в обмотке реле РУ/ ток исчезнет. Реле РУ/ — реле времени, поэтому его контакты в це- пи 4 замкнутся не мгновенно, а через определенный промежуток времени. Так как контакт В1 в цепи 4 замкнут, то через катушку контактора ускорения У/ пройдет ток и его контакты закоротят пусковой резистор СП1. Двигатель перейдет на следующую ско- ростную ступень. Как только ток двигателя прошел по пусковым резисторам, по- явится ток в обмотках реле РУ2 и РУЗ и их размыкающие контак- ты в цепи 5 разомкнутся. Ког- да будет закорочен резистор СГН, одновременно будет за- корочена обмотка реле РУ2, ток в ней исчезнет, а его кон- такт (в цепи 5) с соответству- ющей выдержкой времени зам- кнется. Появится ток в цепи катушки контактора У2. и его контакты закоротят резистор СП2. Двигатель перейдет на вторую скоростную характери- стику, а ток в обмотке реле РУЗ исчезнет. С соответствую- щей выдержкой замкнутся контакты этого реле, появится ток в обмотке контактора УЗ и будет закорочена последняя пусковая скорость. Двигатель будет работать на естествен- ной скоростной характеристи- ке. Аналогично схема работает при нажатии кнопки Назад. В практике эксплуатации короткозамкнутых двигателей часто необходимо снизить пусковые токи. Если статорные обмотки двигателя при работе включены в 1реугольннк (например, при линейном напряжении 220 В для дви- гателя с номинальным напряжением 380/220 В), простейшим спо- собом снижения пусковых токов является переключение на время пуска обмоток статора с треугольника иа звезду. На рис. 28 пока- зана схема пуска короткозамкнутого асинхронного электродвига- теля с автоматическим переключением обмоток статора с треуголь- ника на звезду. Для управления асинхронным электродвигателем в схеме пре- дусмотрена установка одного магнитного пускателя К, двух трех- полюсных контакторов КЗ и КТ и реле времени В. В момент пуска включают кнопкой Пуск магнитный пускатель К и контактор КЗ. который закорачивает концы статорных обмоток (контакты В1 реле времени В остаются некоторое время замкнутыми). Таким образом,
при пуске обмотки статора соединены в звезду. Спустя некоторое время, когда ротор успеет приобрести необходимую скорость, кон- тактор КЗ отключается (размыкаются контакты В1 реле времени), а контактор КТ включается (замыкаются контакты В2 реле време- ни) и соединяет обмотки статора в треугольник. Защита от коротких замыканий в главной цепи и цепи управле- ния осуществляется при помощи плавких предохранителей П1 и /72- Процесс пуска автоматизирован, и время работы при включении обмоток статора в звезду регламентировано маятниковым реле вре- мени В с контактами В1 и В2. Рассмотрим подробнее процесс пуска двигателя. После нажатия иа кнопку Пуск напряжение подается: на катушку реле времени В, на втягивающую катушку магнитного пускателя К, на втягивающую катушку контактора КЗ через размыкающий контакт В1 реле вре-, менн, который определенное время после подачи напряжения на ка-) тушку будет замкнут. Вследствие этого замыкаются главные контакты и блок-контакт1 магнитного пускателя К, кроме того, замыкаются главные контак- ты контактора КЗ. а его размыкающий блок-контакт в цепи катуш- ки контактора КТ открывается. Кнопка Пуск за шунтируется блок- контактом К и ее можно отпустить. Через некоторое время в соот- ветствии с выдержкой реле В era размыкающий контакт В1 откро- ется, а замыкающий контакт закроется, вследствие чего контактов КЗ отключится, а контактор КТ включится. В схеме предусмотрена блокировка, предупреждающая корот кое замыкание, которое может произойти, если контактор КЗ от ключится позднее, чем включится контактор КТ. Для этого в цепи катушек контакторов КЗ и КТ включены соответственно блок-кон такты контакторов КТ и КЗ. Такая блокировка не позволит вклю- читься контактору КТ раньше, чем отключится контактор КЗ. Рис. 29. Прннцивиальиая схема магнитной станции для управ- ления двухскоростиыы асинхронный двигателем
Схема магнитной станции, показанная на рис. 29, служит для Л1 /12 ЯЗ Рис. 30. Принципиальная схема управ- ления асинхронным короткозамкнутым двигателем с дввамическии торможе- нием управления двухскоростиым асинхронным двигателем с двумя ста- торными обмотками. Магнитная станция состоит из двух трехпо- люсных контакторов К1 и К2 с тепловой защитой (реле Tl, Т2, ТВ и Т4). Для пуска на первую скорость необходимо включить рубильник Р и нажать на кнопку Пуск 2. Тогда замыкается цепь: Л1 — предо- хранитель П2—кнопка Стоп — замыкающие кон- такты кнопки Пуск 2 — раз- мыкающие контакты кнопки Пуск 1 — блок-коитакт кон- тактора К1 — втягивающая катушка контактора К2 — контакты реле Tl, Т2. ТЗ и Т4 — предохранитель П2 — ЛЗ. Контактор К2 включа- ется и подает напряжение на статорную обмотку первой скорости. Одновременно замыкаются блок-контакты контактора К2 и шунтируют контакты пусковой кнопки Пуск 2 (кнопку можно отпу- стить) и размыкаются блок- контакты К2, включенные в цепь управления контакто- ром К1 (блокировка против одновременного включения обоих контакторов). Аналогично при нажатии на кнопку Пуск 1 происхо- дит включение контактора К1 и подается напряжение на статорную обмотку вто- рой скорости. Как н в схеме управления с помощью ре- версивного магнитного пус- кателя, обе пусковые кноп- ки, имеющие по одной паре замыкающих и размыкаю- щих контактов, включены в данном случае так, что при нажатии на любую из них цепь соответствующего кон- тактора не замкнется, пока /П /12 /в Рис. 31. Принцнпиальння схема управления асинхронным короткозамкнутым двигате- лем с торможением противовключением не разомкнется цепь управ- ления другим контактором. Этот контактор автоматиче- 37
ски отключается, если он пе был заранее отключен от руки при помощи кнопки Стоп. На рис. 30 показана схема управления асинхронным коротко- замкнутым двигателем с динамическим торможением. Как нзвест- но, при динамическом торможении статор двигателя отключают от трехфазного напряжения с помощью нереверсивного магнитного пускателя К и подключают к сети постоянного тока при помощи вспомогательного контактора Т. Электродвигатель пускают, нажав на кнопку Пуск. Это возмож- но, если контактор Т отключен и, следовательно, его блок-контакт в цепи управления магнитным пускателем К замкнут. Одновременно с замыканием главных контактов магнитного пускателя замыкают- ся его два замыкающих блок-контакта и размыкается блок-контакт в цепи катушки контактора Т. Один из замыкающих блок-контактов контактора шунтирует кнопку Пуск, другой замыкает цепь обмотку реле времени В и подключает его к источнику постоянного ток ж. Реле В срабатывает и замыкает свои контакты в цепи катушки кон- тактора Т. При отключении двигателя кнопкой Стоп или автоматически по- средством реле Т1 и Т2 размыкающий блок-контакт магнитного пускателя К снова замыкается. Так как контакты реле В размыкв. ются с выдержкой времени, соответствующей уставке реле В, то| в течение некоторого времени через катушку контактора Т проходи* ток, контактор Т замыкает свои контакты и осуществляет питания статора постоянным током. По истечении выдержки времени кон- такты реле времени В снова размыкаются и выключают конта i тор Т (уставка по времени реле В берется несколько больше врем ни торможения электропривода). Подводимое к статору напряже ние постоянного тока можно регулировать добавочным резисторе* Схема управления асинхронным короткозамкнутым двигателе» с торможением противовключением показана на рис. 31. При тор можении противовключением в конце процесса возможно нежсла тельное реверсирование двигателя. Во избежание этого в цепь уп равления контактором торможения Т включают замыкающи контакты реле скорости КС. Когда двигатель работает, контакт! реле КС замкнуты, но цель втягивающей катушки контактора 1 разомкнута, так как в нее включен размыкающий блок-контакт < который при работе двигателя (включенном контакторе К) разом нут. После выключения контактора К кнопкой Стоп или автоматн чески блок-контакт К замыкается, через втягивающую катуш« контактора Т проходит ток и контактор противовключения замыка- ет свои контакты. Когда скорость электродвигателя становитс близкой к нулю, реле КС размыкает свои контакты и контактор отключается. На рис. 32 показана принципиальная схема кнопочного управле ния асинхронным двигателем с фазным ротором при автоматнчи ском выведении пусковых резисторов. После нажатия кнопки Пу а главные контакты линейного контактора К замыкаются и двигател подключается к сети при полностью введенных пусковых резиста 8S
pax в цепи ротора. Одновременно напряжение через блок-контакт К подводится к катушке реле блокировки Б с последующим замыка- нием его контактов. Этот же блок-контакт шунтирует кнопку Пуск. Через катуюку контактора ускорения первой ступени У/ ток не пойдет, так как контакты соответствующего реле ускорения РУ1 разомкнутся. Это произойдет потому, что все реле ускорения РУ/, РУ2 и РУЗ ивстраивают- ся на такие токи ср аба- Л?| *3} тывания, величина кото- у \ \ рых находится между ] ) максимальным значением пускового тока и его ми- нимальным значением для каждой ступени со- противлений (током пе- реключения). В момент пуска контакты реле РУ/ размыкаются и только когда пусковой ток не- сколько спадет и достиг- нет значения, равного то- ку переключения, они сно- ва замыкаются (размы- кающие контакты реле РУ2 и РУЗ не замкнутся, так как эти реле имеют иную уставку и замыка- ются при меньших токах). Вследствие этого сра- батывает контактор уско- рения первой ступени У/ Рис. 32. Принципиальная схема кнопоч- ного управлении асинхронным двигате- лем с фазным ротором и его контакты закорачи- вают первую ступень резисторов, в результате чего происходит но- вый бросок тока в роторе, который задерживает замыкание кон- тактора ускорения следующей ступени У2, так как контакты соот- ветствующего реле ускорения РУ2 размыкаются. Лишь когда ток первой ступени ускорения снова уменьшится и будет равен току переключения для второй ступени (такова должна быть уставка реле РУ2), контакты реле РУ2 снова замкнутся и позволят вклю- читься контактору ускорения второй ступени. Замыкающие контак- ты контактора У2 закорачивают вторую ступень, что вызывает оче- редной бросок роторного тока. Аналогично закорачивается и пос- ледняя ступень. В схеме предусмотрено шунтирование размыкающих контактов реле ускорения РУ/, РУ 2 и РУЗ соответствующими блок-контакта- ми контакторов ускорения У/, У2 н УЗ ввиду возможности вибрации контактов реле ускорения при бросках роторных токов. Реле блоки- ровки Б введено в схему для создания некоторой выдержки време- ни, необходимой для того, чтобы ток в цепи ротора достиг значения, 39
при котором все реле ускорения открывают своя размыкающие контакты. Защита двигателя от перегрузки и короткого замыкания осуществляется при помощи реле РМ1 и РМ2. На рис. 33 показана более сложная принципиальная схема кон- такторного управления реверсивным асинхронным двигателем с фазным ротором, в цепь которого введен регулировочный (он же пусковой) резистор. Управление электродвигателем осуществляет- ся при помощи командоконтроллера. В положении 0 командоконт- роллера (контакт КО замкнут) и при наличии достаточного напрп- Рис. 33 Принципиальная схема контакторного управления ре- версивным асинхронным двигателем с фазным ротором ження в сети реле наоряжеяия PH срабатывает н своими контакта» ми блокирует контакт КО командоконтроллера. Перемещение руко- яткя командоконтроллера в ту или другую стороку определяет же- лательное направление вращения двигателя. Для защиты двигателя от коротких замыканий служат маком малыше реле РМ / и РМ2, а от перегрузки — тепловые реле Т1 и Т2. Размыкающие контакты.этих реле включены последовательно с ка- тушкой реле PH. Следовательно, срабатывание одного из реле за- щиты вызывает размыкание контактов реле PH с последующий1 размыканием контактов контактора КВ или КН, когда рукоятк! командоконтроллера находится не в положении 0. 40
При переводе рукоятки командоконтроллера из нулевого поло- жения в положение 1 (Вперед или Назад) замыкается контакт К/ или К2, включается соответствующий контактор КВ или КН, через главные контакты которого подается напряжение к обмотке статора двигателя, а через замыкающие блок-контакты — на катушку бло- кировочного реле Б. После замыкания замыкающих контактов этого реле и перевода рукоятки командоконтроллера в положение 2 за- мыкается контакт КЗ, ток проходит через катушку контактора про тнвовключения 77, если размыкающие контакты реле противовклю- чения РП замкнуты. Реле противовключения РП настраивается так, чтобы его ток срабатывания был несколько выше максимального пускового тока. Следует иметь в виду, что главные замыкающие контакторы контак- торов 77, У/ и У2 — мгновенного действия, а их замыкающие блок- контакты — с выдержкой времени. Выдержку времени обычно осуществляют с помощью реле времени, встроенных в соответствую- щие контакторы. После срабатывания контактора П его замыкаю- щие контакты мгновенного действия закорачивают тормозную часть сопротивлений, а блок-коитакты. работающие с выдержкой време- ни, замыкают цепь катушкн контактора У7 первой ступени уско- - рения. При перемещении рукоятки командоконтроллера в положения 3, 4, 5 закорачиваются последовательно с определенной выдержкой времени первая, вторая и третья ступени пусковых резисторов. Пос- ле замыкания контактов контактора УЗ пуск электродвигателя за- канчивается. Реверсирование двигателя осуществляется переводом командо- контроллера в противоположное положение, например из положе- ния Вперед в положение Назад. При переводе рукоятки командо- контроллера за положение 0 размыкается контактор КВ и замыка- ется контактор КН и, следовательно, меняется чередование фаз на статоре. В результате в цепи ротора (через обмотку реле РП) начи- нает проходить ток противовключения, который больше пускового тока; размыкающие контакты реле РП размыкаются, вследствие чего контактор 77 не включается до тех пор, пока ток противовклю- чения не снизится до величины пускового тока. Таким образом, пу- сковая ступень сопротивления не может быть выведена раньше времени. Следует обратить внимание на роль реле Б. При отсутствии это- го реле катушка контактора П получила бы в первый момент ре- версирования импульс на включение раньше, чем контакты реле РП успели бы открыться. Реле Б создвет некоторую выдержку времени и препятствует мгновенному срабатыванию контактора 77. Рассмотрим еще одну довольно сложную принципиальную схе- му силовых цепей и цепей управления контакторной панели двига- теля передвижения моста кли тележки крупных кранов постоянного тока (рис. 34). Управление осуществляется посредством командо- контроллера, таблица переключения контактов которого приведена также па рис. 34. Таблица показывает, что в положение 0 привода V
командоконтроллера замкнуты только контакты К1, а все осталь- ные разомкнуты. Если рубильник Р2 цепи управления включен, через обмотку блокировочного реле Б проходит ток, контакты этого реле замыка- ются и шунтируют (блокируют) контакты К1 командоконтроллера. Рис. 34. Принципиальная схема главных цепей и цепей управле- ния крановой контакторной панели что дает возможность повернуть вал командоконтроллера в мили жение 1, 2, 3 (Вперед или Назад). Питание всей схемы управления осуществляется через контак ты Б, которые остаются замкнутыми, так как через обмотку рел« продолжает проходить ток, что обеспечивает защиту электроприво да от коротких замыканий и больших перегрузок (более 200%), s также от пониженного напряжения (нулевая защита). 42.
Действительно, при прохождении тока короткого замыкания или перегрузки по главной цепи установки (см. верхнюю часть рис. 34), а следовательно, через обмотки максимального реле РМ, размыкающие контакты этого реле, включенные последовательно с обмоткой реле Б, размыкаются, ток в цепи катушки реле исчезает и контакты реле Б размыкаются. В результате этого размыкается цепь катушки контактора Л, а также катушек контакторов В1 и В2 (или HI и Н2), контакты их тоже размыкаются и отключают двига- тель от сети (полагаем, что командоконтроллср находится в рабо- чем положении /, 2 или 3). То же самое происходит при снижении напряжения сети более чем на 40% или полном отключении напря- жения. Чтобы вновь включить электропривод после его автоматическо- го отключения, нужно рукоятку командоконтроллера перевести в положение 0. При переводе рукоятки командоконтроллера в поло- жение 1 замыкаются контакты командоконтроллера К2 и К4 или К2 и КЗ в зависимости от положения привода командоконтроллера (Вперед или Назад). Так, если привод командоконтроллера находится в положении 1 Вперед, замыкаются контакты К2 и К4 командоконтроллера, ток управления проходит через обмотки контакторов Л, В1 и В2 и вы- зывает замыкание их контактов (схема главной цепи). Если при этом рубильник Р1 включен и контакты конечного выключателя КВ замкнуты, главный ток пойдет по цепи: плюс — первая обмотка максимального реле РМ — контакт В1 — якорь двигателя — кон- такт В2 — обмотка возбуждения ОВ двигателя — обмотка тормоз- ного магнита ТМ — все ступени пусковых резисторов — контакт Л — вторая обмотка максимального реле РМ — минус. Одновременно замыкается блок-контакт контактора В1 и ток управления начинает проходить по обмотке реле ПВ. Контакты реле замыкаются и плюс подается на контакты К5 и Кб командоконт- роллера. Главный ток на каждой ступени пусковых резисторов создает разность потенциалов, и ток проходит по обмоткам реле ускорения РУ1 РУ2 и РУЗ, контакты которых вследствие этого размыкаются. В положении 2 Вперед привода командоконтроллера, как вид- но из схемы, контакты К2 и К4 остаются замкнутыми, кроме того, дополнительно замыкается контакт К5, что обеспечивает прохож- дение тока через обмотку контактора П, контакты которого закора- чивают тормозную секцию, гТ пусковых резисторов. Одновременно исчезает ток в обмотке реле ускорения РУ1 и его контакты снова замыкаются с выдержкой времени, например 1 с. В положении 3 Вперед привода командоконтроллера замыкают- ся контакты Кб, вследствие чего ток начинает проходить через об- мотку контактора У1. Контакты контактора У1 закорачивают пер- вую пусковую секцию rl, а также катушку реле РУ2. Ток в обмотке реле РУ2 исчезает и контакты его слова замыкаются с выдержкой времени, например 0,8 с. 43
После замыкания контактов реле ускорения РУ2 ток проходит по обмотке контактора У2, контакты которого закорачивают вто- рую пусковую секцию г2, а также обмотку реле РУЗ, что позволяет току проходить через обмотку контактора УЗ, контакты которого закорачивают последнюю секцию пускового резистора чем и завер- шается пуск двигателя. в При переводе рукоятки командоконтроллера из положения Впе- ред в положение Назад происходит реверсирование двигателя, так как контакторы В1 и В2 размыкаются, а контакторы Н1 и Н2 замы- каются, вследствие чего меняется направление тока в якоре (при неизменном направлении тока возбуждения). В положении 2 Назад привода контроллера ток через катушку контактора П проходит только тогда, когда замкнутся контакты реле противовключения ПН. Это может быть лишь при скорости вращения двигателя в направлении Вперед, близкой к нулю (зна- чение противодействующей эдс тоже близко к нулю). Таким образом, тормозная секция сопротивления закорачива- ется только тогда, когда процесс торможения противовключением заканчивается. После срабатывания реле ПН двигатель разгоняется в обратном направлении. ‘ § 8. Содержание и назначение схем соединении (монтажных) На схемах этого типа изображают соединения составных частей устройства в деталях с указанием характера прокладки проводов, сбора их в жгуты и крепления. На монтажных схемах даются спо- собы прокладки кабелей и трубопроводов, указывается их располо- жение в кабельных каналах, а также места присоединений и вво- ЛЫ (зажимы, разъемы, проходные изоляторы, фланцы и др.). Схемы соединений являются документом, по которому производится мон- мовтеСТаНОВКИ ИМИ также РУКОВ°ДСТВУЮТСЯ при эксплуатации и ре ПрК построении монтажных схем учитывают возможность про кладки тех или иных коммуникаций и рационального расположе- ния электрических аппаратов и приборов с нанесением технологи- ческих деталей установки. Монтажные схемы должны помочь ра- ционально расположить приборы и аппараты на поверхности рас пределительиых щитов и панелей определенного габарита и мате риала. Чертежи панелей с размещенными на них аппаратами и при- борами изображают обычно в масштабе. В практике встречаются следующие виды схем соединений: I Ех^ма внутренних соединений (монтажная схема, на которой ука5Энъ(Есе соединения внутри отдельной сборочной единицы); схема внешних соединений (монтажная схема, на которой ука- заны соединении между отдельными сборочными единицами). При монтаже даже не очень сложной схемы зашиты, управле- ния и автоматики приходится прокладывать большое количество* проводов, соединяющих отдельные аппараты. Для уппрядочення прокладки пучка проводов и возможности контроля отдельных участков выводы из каждого аппарата присоединяют к соответст- вующим наборным зажимам-, которые у места установки нескольких аппаратов комплектуются в сборки зажимов. Сборки зажимов важный элемент установки, т$к как посредством сборок и соответ- ствующих многожильных кабелей осуществляют все необходимые соединения. Для возможности контроля и проверки схемы каждый зажим должен иметь соответствующую маркировку (цифру или букву). Кроме приборов и аппаратов в монтажных схемах показывают провода, кабели, кабельные муфты и сборки зажимов. Сборки за- жимов изображают в виде ряда прямоугольников, внутри которых ставят маркировочные цифры или буквы. Существуют два вида маркировки: независимая, при которой определенную марку присваивают цепям, связывающим между собой точки с одинаковым потенциа- лом, вне зависимости от того, к каким приборам и аппаратам отно- сятся эти точки; зависимая, при которой каждый зажим аппарата, прибора или цепи имеет свою марну. Наиболее распространена независимая маркировка, поэтому мы будем применять ее в последующем изложении. Чтобы облегчить чтение монтажных схем, цепи вспомогательно- го тока разбивают на ряд характерных видов, каждому из которых присваивают определенный порядок цифр (определенную сотню), Ниже приведена примерная маркировка цепей. Цели постоянного тока управления и защити распределительных уст- ройств..................................................... 1 Цепи переменного тока управления и защиты распределительных уст- ройств, а также цепи управления н автоматики электропривода . . - Цепи трансформаторов напряжения ........................ Цепи трансформаторов тока............................... Цепи аварийной сигнализации распределительных устройств ...... --- - — Цепи предупредительной сигнализации распределительных устройств . . oUI Ь99 Цепи включения электромагнитных приводов выключателей.......701— 799 Прочие цепи................................................. . . 101—199 . . 201—299 . . 301—399 . . 601—599 Рассмотрим несколько примеров чтения схем соединений. На рис. 35 показана монтажная схема .камеры высоковольтного выклю- чателя фидера трансформатора. Маркировка (цифровая) позволяет проследить практическое осуществление схемы соединений отдель- ных приборов и аппаратов. Например, на схеме токовых цепей реле и амперметра указаны цифры 301. Это значит, что вывод И1 транс- форматора тока ТТ2-А и соответствующий зажим амперметра име- ют марки 301. Левая часть схемы представляет собой иеоткрываемую часть лицевой панели (ее называют щитком приводов), на которой смон- тированы приводы высоковольтного выключателя М/РЕА-б и разъе- динителя Р, амперметр, сборка зажимов для амперметра и проло- жены соответствующие провода соединений.
В правой части схемы изображены трансформаторы тока, уста- новленные внутри камеры (аа сетчатым ограждением). Из схемы видно, что от релейных обмоток трансформаторов тока (класса точ- ности 3) провода с маркировкой 300, 301 и 303 прокладывают к сборке зажимов, установленной около амперметра, и к зажимам отключающих катушек привода М/РБА-6. От измерительных обмо- ток трансформаторов тока провода идут к щитку счетчиков, распо- ложенных в другом помещении. На рис. 36, а показана схема соединений панели релейной защи- ты линии электропередачи на подстанции, а принципиальная схема цепей защиты показана на рис. 36, б. Как видно из рисунка, обмотки токовых реле (реле ЭТ-520) при- соединяются к вторичным (релейным) обмоткам трансформаторов Рис. 35. Схема соединений высоковольтного выключателя и камере фи- дера трансформатора 46
тока проводами с маркировкой 300, 301 и 303. подключенными к за- жимам 8, 9, 10, 11 к 12 сборки зажимов. Перемычки между зажи- мами с одинаковой маркировкой ставят для возможности последо- вательного включения в цепь каждого трансформатора тока, ампер- метра или реле (в этом случае перемычки должны быть сняты). Постоянный ток управления проходит: плюс — к зажиму 7 Рис. 36. Схемы релейной защиты линии электропередачи па подстанции: а — соединений, 0 — принциаяельаая (с маркировкой 1) и минус — к зажиму 3 (с маркировкой 2). По проводам, проложенным на панели, плюс подается на верхние за- жимы контактов обоих токовых реле ЭТ-520 и реле времени РВ-73. Нижние зажимы контактов реле ЭТ-520 через обмотку реле РВ-73 соединены с минусом (зажим 3 с маркировкой 2). При срабатывании одного реле ЭТ-520 замыкается цепь отклю- чающей катушки через контакты реле времени РВ-73 (зажнм 7, присоединенный к плюсу источника постоянного тока, — контакты 47
реле РЕ-73 — обмотки сигнального реле ЭС-21 — отключающая катушка привода выключателя — зажим 2, присоединенный к ми- нусу источника постоянного тока). § 9. Методические указания по чтению схем вспомогательных цепей Чтение схемы вспомогательных цепей рекомендуется начинать после предва- рительного ознакомления со схемой главной цепи. Приступая к чтению схемы какого-либо устройства, нужно прежде всего оз- накомиться с ее типом и видом (из углового штампа), а также с примечаниями, приведенными на том же листе или на других листах (что оговаривается соот- ветствующими ссылками), а иногда с пояснительной запаской нлн спецификацией Чтение схемы следует начинать от источников литания (от вторичных обмо- ток трансформаторов тока или напряжении, аккумуляторных батарей и др.). Так как обычно схема состоит из нескольких электрически на связанных между собой цепей, рекомендуется знакомиться ко очереди с каждой цепью (лучше всего сна- чала рассмотреть схемы цепей, питающихся от вторичных обмоток трансформато- ров тока, а затем перейти к цепям тока упраэленкя). Чтобы облегчить чтение монтажной схемы вспомогательных цепей, нужно по возможности подобрать соответствующие принципиальные схемы и установить вид принятой маркировки. Чтение следует начинать с наборных зажимов, к кото- рым подключается цепь трансформаторов тока (маркировка 301—399), а котом рассматривать цепи, присоединенные к наборным зажимам, тока управления, В каждом случае необходимо проследить цепь от одного наборного зажима до другого зажима гой же сборки через элементы схемы, подключенные к этой сборке. Тематики упражнений на составление н чтение схем вспомогательных цепей. Рекомендуется следующая тематика классных упражнений. 1. Составить ряапесенную схему управления асинхронным двигателем со щита управления при помоши магнитного пускателя. Предусмотреть на щите установку двух сигнальных ламп, показывающих включенное и выключенное положения магнитного пускателя, который для этого имеет дополнительные блок-контакты. 2. По разнесенной схеме u. I составить монтажную схему. 3. Составить разнесенную схему управления реверсивным асинхронным двигателем при помощи магнатного пускателя. У кнопочной станции предусмот- реть установку двух сигнальных лама, показывающих направление вращения двигателя. 4. По разнесенной схеме п. 3 составить монтажную схему. Б. По однолинейной схеме трансформаторной подстанции (см. рис. 20) соста- вить многолинейные схемы релейной зашиты и измерения. 6. По той же схема составить разнесенные схемы вспомогательных целен фи- дера 1. 7. Прочитать разнесенную схему магнитной станции для управления двухско- ростиым асинхронным электродвигателем (см. рис. 29). 8. Прочнтить разнесенную схему управления короткозамкнутым вспнхронным двигателем с динамическим торможением (см. рис. 30). 9. Прочитать разнесенную схему управления короткозамкнутым асинхронным двигателем с торможением противовключением (см. рис. 31). 10. Прочитать схему цепей контакторного управления крановым двигателем (см. рис. 34). § 10. Содержание и назначение схем электрических цепей с элементами электроники В настоящее время в схемы управления и автоматизации все больше и больше внедряются электронные приборы и устройства. Это обстоятельство несколько усложняет чтение схем, так как при 4а
наличии в них элементов электроники следует знать особенности их построения и некоторые условности при их чтении, хотя правила вычерчивания схем общие. Чтобы прочитать схему, содержащую электронные приборы, не- обходимо иметь некоторую квалификацию в области элементарной теории электронных цепей. В первую очередь надо ясно представ- лять себе механизм прохождения электрических зарядов через раз- личные элементы цепей применяемых в электронике приборов (вакуумных, ионных кли полупроводниковых). Необходимо хоро- шо понимать назначение и принцип действия управляющих элемен- тов (сеток или эмиттеров). Таким образом, чтение схем электрони- ки значительно труднее чтения ранее рассмотренных электрических схем. Прежде всего в схемах с элементами электроники всегда име- ется несколько отдельных цепей (например, в цепях коллектора, эмиттера и базы транзисторов). Каждая из них рассчитана на опре- деленное напряжение, которое создается или отдельными источни- ками электроэнергии, или для всех цепей используют общий источ- ник через соответствующий делитель напряжения. Во втором слу- чае напряжение для каждой из цепей получают присоединением их к делителю напряжения, т. е. к последовательно включенным в цепь источника резисторам различного номинала. Вследствие того что питание основных цепей в электронных уст- ройствах, как правило, принято однопроводное (зажим источника напряжения — цепь — корпус аппарата, присоединенный к друго- му зажиму), на многих схемах не изображают обратный провод. Вместо него вводят условные обозначения присоединения конца цепи к корпусу аппарата. Так как корпуса электронных аппаратов обычно заземляют, присоединение к корпусу обозначают на схемах как заземление. В настоящем пособии ограничиваемся лишь разбором принци- пиальных схем нехоторых несложных электронных устройств про- мышленной электроники. С подобными схемами могут встретиться будущие электромонтажники, электромонтеры и электрослесарн при обслуживании различных промышленных установок. Наличие в схемах, содержащих электронные устройства, нес- кольких цепей значительно усложняет чтение этих схем. Чтобы прочесть схему какого-либо сложного электронного аппарата, нуж- но уметь разбить ее на части (выпрямительную, усилитель- ную низкой и высокой частоты, фильтры и др.), это требует До- вольно высокой квалификации. Чтобы хорошо разбираться в сложных схемах, следует осво- ить чтение схем отдельных эле- ментов, аходящих в состав п сложной схемы. Поэтому нач- нем рассматривать схемы с Рис. 37. Принципиальная схема двух- полупернодного выпрямителя 4$
простейших и будем постепенно переходить к более сложным. На' рис. .37 показана схема двухполупернодпого выпрямителя, в котором в качестве вентилей используют два диода Д1 и Д2. Пер- вичная обмотка силового трансформатора Тр имеет три вывода, что позволяет использовать трансформатор для трех значений первич- ного однофазного напряжения; 220, 127 и ПО В. Трансформатор имеет две вторичные обмотки: силовую / (число витков этой обмотки подбирают в зависимости от необходимого значения выпрямленного напряжения) и обмотку II для питания цепи сигнальной лампы. Для уменьшения пульсаций выпрямлен- ного напряжения в схему включен П-об- разный сглаживающий фильтр, состоя- Рис. 38. Принципиальная схема трехфазного мосгово- го выпрямителя Рне. 39. Принципиальная схема днухкас- кадного усилители на транзисторах щий из конденсаторов Cl, С2 и электрического реактора Эр. На рис. 38 показана трехфазная мостовая выпрямительная схема с использованием полупроводниковых вентилей- Схема со- стоит из шести полупроводниковых диодов, образующих две группы (Д1, Д2, ДЗ и Д4, Д5, Д6). К каждой фазе подключаются по два диода, причем противоположными концами. Вследствие этого при прохождении тока через один диод фазы другой оказывается за- пертым. Как видно из схемы, диоды каждой группы включены па- раллельно и, как известно из теории, ток проходит через тот диод, который будет иметь в данный момент наибольший положительный потенциал. Таким образом, одна из групп (диоды Д1, Д2 и ДЗ) является плюсом выпрямителя, а другая (диоды Д4, Д5 и Д6) — его минусом. На выходе выпрямителя установлен индуктивный сглаживаю- щий фильтр — электрический реактор Эр, включенный в рассечку выходного (например, плюсового) провода. Назначение фильтра — 60 создать индуктивное сопротивление для переменной составляющей выпрямленного тока и тем снизить ее значение. На рис. 39 показана принципиальная схема двухкаскадного уси- лителя на полупроводниковых триодах (транзисторах) с трансфор- маторной связью. Из схемы видно, что усилитель питается от одно- фазной сети переменного тока через трансформатор Тр1 и двух- тактный выпрямитель В. Положительный полюс выходного напряжения подают на корпус, а отрицательный подводят к делите- лям напряжения л—и —г5. Каждый из этих делителей подклю- чен к корпусу (т. е. положительному полюсу источника питания). Усиление производят посредством двух транзисторов Т1 и Т2, включенных по схеме с общим эмиттером. Связь между каскадами осуществлена при помощи междукаскадного трансформатора Тр2, первичная обмотка которого включена в коллекторную цепь трио- да Т1, а вторичная — между базой и эмиттером триода Т2 (через конденсатор С4). Сигнал подается между базой и эмиттером триода Т1 через кон- денсаторы С2 и СЗ. Для отделения постоянных составляющих сиг- нала на входе установлен разделительный конденсатор С1. Под воздействием сигнала в коллекторном токе триода Т1 появляется переменная составляющая, которая индуктирует во вторичной об- мотке трансформатора Тр2 эдс, являющуюся выходным напряже- нием первого каскада и входным напряжением второго каскада (напряжение между базой н эмиттером триода Т2). На выходе усилителя установлен трансформатор ТрЗ, первич- ная обмотка которого включена в цепь коллектора триода Т2, § 11. Методические указания по чтению схем цепей с элементами электроники Приступая к чтению схем какого-либо электронного устройства, необходимо прежде всего узнать из углового штампа наи заглавной надписи, какое устройст- во изображено на схеме. Если устройство сложное, изучение схемы рекомендуется начать с ее разбивки на ряд влементарных схем- После этого необходимо выииять источники сетевого питания и связанные с ними выпрямительные устройства. За- тем следует из обозначенных в схеме конденсаторов, реакторов к резисторов вы- делить те, которые относятся, например, к сглаживающим фильтрам. Полезно определить типы фильтров. После этого надо разобраться во всех приведенных в схеме вакуумных и полупроводниковых приборах и установить н.х тип н схему использования. Далее следует установить все цепи анодного теки и все цепи сме- щении, а также все влементы связи мсЖду отдельными частями (каскадами) схемы. Приведенные методические указания являются ориентировочными и ими сле- дует руковцдетповаться при чтении схем, содержащих электронные устройства. Эти схемы настолько разнообразны, что двть исчерпывающую методику нх чтения не представляется возможным н не является задачей данной книги. Контрольные попроси I. Что называется электрической схемой? 2. Каково назначеине схем электрических установок и иэдэлий? 3. Какие бывают схемы? 51
4. Чем отличается структурная схема от прпвцяпналъпой? 5 Чем руководствоваться при условном изображении отдельных элементов схемы? 6. Чем отличаются однолинейные схемы от многолинейных? 7. В каком коложении даются в условных обозначениях контакты коммути- рующих аппаратов и реле? 8. Что такое разнесенная схема? 9. Какие имеются виды принципиальных схем? 10- Как находят отдельные элементы одного и того же аппарата на разнесен- ной схеме? И. Какие преимущества имеет разнесенная схема перед совмещенной? 12. В чем состоит особенность монтажных схем? 13. Каковы особенности прнвциапальных схем, содержащих электронные устройства? 14. Какие цели имеются в схемах с полупроводниповымн триодами?
ГЛАВА ТРЕТЬЯ ЧЕРТЕЖИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК И ЭЛЕКТРОСЕТЕЙ § 12- Общая характеристика чертежей электрических устройств Чертежи, по которым устанавливают электрические машины и аппараты, прокладывают электрические сети высокого и низкого напряжения, а также монтируют электрическое освещение, отлича- ются большим разнообразием как по характеру объектов, так и по способу их изображения. По способу изображения чертежи электрических установок мож- но разбить на два типа: чертежи, выполняемые по общим правилам черчения ^их назы- вают чертежами электрических установок); чертежи, выполняемые в виде схем с широким использованием условных обозначений, нанесенных на упрощенные строительные или технологические чертежи (их называют чертежами электриче- ских сетей). К первому типу можно отнести чертежи машинных залов элек- тростанций, распределительных устройств высокого и низкого на- пряжения, трансформаторных подстанций, распределительных щи- тов и щитков, монтажные чертежи установок машин и аппаратов деталей крепления и конструкций, на которых эти машины и аппа- раты монтируются, чертежи отдельных сборочных единиц различ- ных электрических устройств, общих видов и деталей опор линий электропередачи высокого и низкого напряжения и т. д. Ко второму типу относят чертежи весьма разнообразных по условиям работы и мощности установок электросилового оборудо- вания и электрического освещения с соответствующими электриче- скими сетями для их питания. В этих чертежах для изображения электродвигателей, пускорегулнруюшей аппаратуры, распредели- тельных щитков и пунктов, светильников и другого оборудования широко пользуются многочисленными условными обозначениями, приведенными в ГОСТ 2. 754—72. § 13. Чертежи трансформаторных подстанций в распределительных устройств напряжением выше 1000 В На этих чертежах изображают электрические устройства, для которых сооружают специальные здания. Планировка и конструк- ция зданий соответствуют условиям нормальной эксплуатации на- ходящихся в них ответственных установок. S3
Обычно чертежи электроустановок совмещают с чертежами дру- гой специальности. Например, общие чертежи электрооборудования и чертежи технологического оборудования располагают на одном листе. На чертежах электроустановок наносят все размеры, необ- ходимые для монтажа оборудования, а само оборудование изобра- жают схематично — наносят лишь контурные линии, позволяющие судить о габаритах и точках крепления. Расположение основной аппаратуры в распределительных уст- ройствах при напряжении выше 1000 В показывают главным обра- зом на поперечных разрезах по характерным ячейкам, а иногда на продольном разрезе по коридору управления. План служит лишь Рис. 40. План трансформаторной подстанции промышленного типа: / — ячейка масляного выключателя травгформатора № J. S—проход в помещение распре- делительного щита напряжением до 1000 В, 3 — ячейка масляного выключателе трансформа- торе N» 3, 4 — ячейка масляного выключателя трансформатора Л» 1. 5 и 6 — резервные ячей- ки. 7 н о — ячейки травеформвторое напряжения, 9, 10, II и 13— ячейка маелнных выклю- чателей отходящих фидеров. 13 и 14 — ячейки для устввопки щитков релейной защиты — помещение распределительного щита напряжением до 1000 В, 76 — камеры силовых трансформаторов 64
для того, чтобы дать общее представление о размерах и составе распределительного устройства, и является основанием для выпол- нения строительных чертежей. Поэтому обычно на плане РУ аппа- ратуру не показывают, но отдельные части помещения нумеруют, а на чертеже дают экспликацию камер или ячеек. Строительные чертежи, на которые наносят электрическую ап- паратуру, несколько упрощают. Из них исключают ряд подробно- стей и условных обозначений чисто строительного характера. Коли- чество размеров, необходимых для строительных работ, но не нуж- ных для установки аппаратуры, значительно сокращают. На рис. 40 показан план трансформаторной подстанции старого типа с тремя понижающими трансформаторами, распределитель- ным устройством высшего напряжения и распределительным щитом низшего напряжения. Электрическая аппаратура на плане не на- несена, и по нему можно судить лишь о назначении каждого поме- щения, камеры и ячейки, которые пронумерованы, а чертеж снаб- жен соответствующей экспликацией. Как видно из рисунка, трансформаторная подстанция состоит из следующих частей: распределительного устройства 10 кВ на тринадцать ячеек прислонного типа с железобетонными переборка- ми (ячейки расположены по обе стороны центрального коридора), помещения для восьмипансльного распределительного щита низше- го напряжения одностороннего обслуживания и трех трансформа- торных камер. На чертеже показаны кабельные каналы, приямки и проемы для прокладки кабелей, а также трубы для прохода кабелей сквозь фундаменты. Трубы закладывают при строительных работах. На чертеже они изображены штриховыми линиями по оси ячеек 5, 6, 9, 10, 11 и 12 с указанием отметок уровня прокладки трубы (за пу- левую отметку принят!а поверхность земли). Там, где каналы пере- крыты плитами, в влнтах сделаны вырывы. на которые нанесены знаки отметок для канала. Электрические аппараты, монтируемые на подстанции, изобра- жают на разрезах. Разрезы выполняют в том же масштабе, что и план (1 :100 или 1 :50) или для удобства пользования ими при монтаже в более крупном масштабе (например, 1 : 20). В качестве примера на рис. 41 и 42 показаны чертежи установки электрическо- го оборудования в ячейках. На рис. 41 показана ячейка 3 (см. рис. 40) масляного выклю- чателя горшкового типа в распределительном устройстве 10 кВ. Чертеж состоит из двух разрезов и фасада. План не приведен, так как ввиду многоярусного расположения оборудования контуры от- дельных аппаратов в плане накладывались бы один на другой и чертеж было бы трудно читать. Из чертежа видно, что РУ состоит из ряда железобетонных яче- ек одностороннего обслуживания (прислонного типа). На скобе, вмазанной в каждую перегородку, установлены три опорных изоля- тора 9 на напряжение 10 кВ (разрез А—А) для крепления сборных шин. Ниже, на поперечных уголках, укрепленных в боковых пере- 55

городках, установлен трехполюсный шинный разъединитель 8, а под ним, непосредственно на капитальной кирпичной стене, смон- тирован масляный выключатель 5. Управление трехполюсным разъединителем и масляным выклю- чателем производится при помоши приводов 6 и 3, установленных на щитке 10. Под масляным выключателем на двух изогнутых угол- ках. на которые опирается стальной лист, укреплены два проход- Рис. 42 Ячейка трансформатора напряжения подстанпаи промышленного типа: / — разъединитесь. 2 — стальная шина. 3 — трубчатый пррдотракнтеть. 4 — трансформатор ных трансформатора тока 4 и один проходной изолятор 14. Сталь- ной лист отделяет аппаратуру, расположенную выше, от трех одно- полюсных разъединителей 2 и кабельной воронки 1, которая с помощью поперечного уголка укреплена в верхней части приямка для ввода кабеля. Шинные разъединители 8 и сборные шины отделены от масляного выключателя изогнутым стальным листом. Таким об- разом, ячейка разделена двумя стальными листами на три изолиро- ванных один от другого отсека. Со стороны фасада каждая ячейка закрыта соответствующим сетчатым отражением 11 и 12. На рис. 42 показана ячейка 7 или 8 трансформатора напряже- ния подстанции, план которой был показан на рис. 40. Кнк видно 57
из чертежа, в этой ячейке смонтированы два однофазных измери- тельных трансформатора напряжения 4, включенных в открытый треугольник, три трубчатых высоковольтных предохранителя 3 для защиты трансформаторов от коротких замыканий и один трехпо- люсный разъединитель 1 с рычажным приводом 5. Трансформаторы напряжения устанавливают на уголках, вмазанных в боковые же- лезобетонные перегородки, а предохранители и разъединитель — непосредственно на капитальной кирпичной стене. Установка силового трансформатора в камере показана на рис. 43. Как видно из чертежа, пол камеры приподнят, чтобы удоб- но было выкатывать трансформатор на автотранспорт (при замене или отправке в ремонт) и подводить наружный воздух для охлажде- ния трансформатора. В отверстие проема для входа охлаждающего воздуха вмазаны жалюзи 8, защищающие проем от дождевых ка- пель, и решетка 9, которая мешает грызунам проникнуть внутрь подстанции. Когда на подстанции установлен один трансформатор относи- тельно небольшой мощности (без масляного выключателя), рас- пределительного устройства высокого напряжения может не быть. В этом случае всю аппаратуру высшего напряжения монтируют в трансформаторной камере. В качестве примера на рис. 44 показана подстанция небольшой мощности (до 400 кВ-А) с одним воздуш- ным вводом и одним трансформатором, которая состоит из транс- форматорной камеры и помещения распределительного щнта низ- шего напряжения. В трансформаторной камере кроме трансформа- тора 7 смонтированы три трубчатых высоковольтных предохрани- теля 5, при помощи которых защищен трансформатор, и трехполюсный разъединитель 4. Напряжение подводится к подстан- ции воздушной линией и тремя линейными вводами 2. Трехполюсным разъединителем управляют при помощи рычаж- ного привода 6, установленного в трансформаторной камере (между входом и деревянными поручнями 8). Распределительный шит / низшего напряжения одностороннего обслуживания имеет две па- нели и расположен в пристройке к подстанции. Отходящие от щита линии могут быть воздушными и кабельными. Для вывода этих линий со щита между торцами щита и боковыми стенами оставляют небольшие промежутки (185 мм), достаточные для прокладки про- водки в газовых трубах. Кроме того, под щитом делают кабельный канал с выводом наружу. Вентиляцию трансформатора осуществля- ют посредством двух отверстий: входного — в двери трансформа- торной камеры и выходного — в боковой стене. Некоторая эскизность чертежа этой подстанции объясняется не- значительной мощностью и несложностью, благодаря чему монтаж- никам достаточно иметь общие виды и чертеж некоторых деталей установки и крепления аппаратуры. Для ускорения и удешевления монтажных работ в последнее время широко применяют комплектные распределительные устрой- ства (КРУ) и подстанции. Распределительное устройство называ- ется комплектным, если оно изготовлено и собрано на заводе или Б8

в специализированной мастерской и состоит из ряда закрытых шка- фов со встроенными в них аппаратами, измерительными и защит- ными приборами и вспомогательными устройствами. На рис. 45 показаны фасад и два разреза ячейки комплектного устройства для внутренней установки серии КСО-2УМ. Ячейка имеет одинарную систему шин, рассчитанную на напряжение 10 кВ и ток до 1000 А и масляный выключатель ВМП-10 с приводом ПРБА. Площадь ячейки 1200X1200 мм2, высота 2800 мм (без вы- ступающих шин). Корпус ее сварен из листовой стали толщиной 2 -3 мм. На лицевой стороне ячейки справа имеются сетчатые две- ри а слева — панель, на которой установлены приводы 1 и 2 разъ- единителей 3 и 9 и привод 8 разъединителя 6, приборы защиты, измерения и сигнализации. Кроме того, в ячейке установлены два трансформатора тока 7. В панель встроен вертикальный шкафчик 10, в котором размещены сборка зажимов //, лампы 5 для внутреннего освещения камеры л разводка цепей вспомогательного тока- Из рисунка видно, что ячейка разделена перегородками из лис- товой стали на три отсека: отделение сборных шин и шинного разъ- единителя, отделение выключателя и отделение фидерного разъ- единителя. Для прохода шин через перегородки служат проходные изоляторы 4 и трансформаторы тока 7. Наличие отдельных отсеков позволяет производить ревизию выключателя без снятия напряже- ния со сборных шки и отходящих линий. На рис. 46 показана комплектная трансформаторная подстанция мощностью 160 кВ-А, полностью смонтированная в металлическом кожухе, который состоит из трансформатора 10/0,4 кВ мощностью 16 кВ-А и шкафов низшего (НН) и высшего (ВН) напряжения, в которых смонтирована вся необходимая коммутационная аппара- тура. Для защиты подстанции от атмосферных перенапряжений Рве. 44 Продолжение 61

предусмотрен разрядник. Монтаж такой подстанции чрезвычайно прост и сводится к установке ее на фундамент, подсоединению п0дходящей и отходящих линий и заземлению кожуха. При распределении электроэнергии напряжением 35 кВ и выше широко применяют открытые распределительные устройства и под- станции. На рис. 47 показана небольшая открытая трансформатор- ная подстанция 35/6 кВ старого типа с одинарной системой сборных шин па металлических опорах. В настоящее время подобные под- станции монтируются на железобетонных опорах. Как видно из чертежа, электроэнергию подводят к шинам 35 кВ посредством воз- Рис. 46. Комплектная трансформаторная подстанция ня на- пряжение 10/04 кВ мощностью 160 кВ-А: I — силовой трансформатор. S — разрядник РВС, 3 — изолятор ПЛБ-Ю/ЦЮ. 1 — шкаф напряжением выше 1000 В. 5— шиаф иаораже- 63
душной линии через комплект разъединителей 2. На подходе ли- нии электропередачи устанавливают вентильные разрядники 1 для защиты подстанции от атмосферных перенапряжений. Их присоеди- няют к линии при помощи второго комплекта разъединителей 2. Сборные шины выполняют в виде многопроволочных голых про- водов, укрепленных на П-образных металлических опорах посред- ством натяжных гирлянд 3. К сборным шинам через комплект разъ- единителей и масляные выключатели 5 присоединяют два силовых нме трвнсформятора Рис. 47. Открыта» трансформаторная подстанция 35/6 кВ: F — вентильный раарядипк 2— трехполкхныО разъединитель. 3 — натяжные 64
трансформатора 6. Монтаж подводки к трансформаторам осущест- вляют аналогично монтажу сборных шин. Спуски к аппаратуре делают также голым проводом, за исклю- чением участка между разъединителями и масляными выключате- лями- где соединение выполняют медной трубчатой шиной 4 диамет- ром V/' (|2 мм)> чт°бы придать ему необходимую жесткость. Мас- ляные выключатели и трансформаторы устанавливают на бетонных фундаментах, а всю остальную аппаратуру — на металлических стойках. § 14. Монтажные чертежи и чертежи крепления различной аппаратуры Для графического описания распределительных устройств и трансформаторных подстанций недостаточно одних общих видов, так как мелкий масштаб (1 : 100, 1 г 50), в котором обычно их вы- полняют, не позволяет изобразить на них с достаточной ясностью некоторые детали устройства и крепления отдельных приборов и ап- паратов. Поэтому общие виды, как правило, дополняют монтажны- ми чертежами для каждого распределительного устройства и под- станции, а также чертежами деталей крепления. Последние не разрабатываются для конкретного устройства, а являются типовы- Рис. 48. Скоба для крепления опорных изоляторов: I —угольник 5X50X700, 2— угольвмк 60X50X590, 3 — болт MIOX35 4— raftKi MW, б —шайба М|0 3-442 65
Рис. 49. Установка предохранителей ПКТ-10 на кирпичной стене; 1 — шайба MIO. J— гайка MIO. S — штырь МЮХНОхЗО ми и используются для многих установок. Монтажные чертежи вы полняют в более крупном масштабе (обычно 1 ; 20), чем чертеж! общих видов. Рассмотрим несколько примеров монтажных чер тежей. На рис. 48 показан чертеж скобы для крепления опорных изо ляторов. Так как скобы обычно используют при монтаже любы; электрических устройств, по такому чертежу их можно заказал в мастерской или изготовить на месте. На рис. 49 показана установка предохранителей ПКТ-10 на кир пичной стене (разметка отверстий в стене и способ крепления пре дохранителей). j При монтаже ячейки масляного выключателя (см. рис. 41) мо гут возникнуть вопросы, для разрешения которых нужно дополни- тельно дать детальные чертежи определенных сборочных единиц например чертеж крепления трех трансформаторов тока, устанав ливаемых в нижней части ячейки (рис. 50). Из чертежа видно, чт( трансформаторы тока крепят на раме, образованной из двух изо гнутых угольников 3 и 4 и двух поперечных угольников / и 2. Кро мс того, видно, что па раму накладывают два листа стали 6 н 8 тол щиной 2 мм. Лист б опирается на угольник 5, вмазанный в колоик! ячейки. Рис. 51 дает исчерпывающие указания по установке и крепле нию секционного разъединителя на мостике, который сооружаете} над коридором управления. Из чертежа видно, что мостик, сварен ный из угловой стали, перекинут поперек коридора управления I в четырех точках опирается на конструкцию (полка 4 и стойка 1 кронштейна), прикрепляемую к боковым стенкам ячеек. Над проход дом на полке 8 из двух угольников, приваренных к продольной пол- ке S мостика, устанавливают трехполюсный разъединитель, управ*
67
ляемый при помощи тяг 1 и 3 приводом, смонтированным на колон- ке между ячейками. Тип крепления разъясняют в спецификации. План мостика уточняет разметку отверстий на стойке 2 для крепле- ния изоляторов. Правая часть плана сделана по плоскости, прохо- дящей ниже соединительных шин. § 15. Чертежи распределительных устройств до 1000 В В зависимости от назначения, распределяемой мощности, коли- чества отходящих линий и способа их защиты распределительные хстройства напряжением до 1000 В бывают различных типов: рас- пределительные щиты, силовые распределительные пункты, осве- тительные групповые щитки и др. В настоящее время в большинстве случаев распределительные устройства до 1000 В, как и распределительные устройства выше 1000 В, комплектуются из выполненных на заводах панелей и шка- фов. Панели устанавливают только в специально предназначенных для этого помещениях, а шкафы можно располагать и в производ- ственных помещениях. В качестве примера на рис. 52 показана одна панель распреде- лительного щита одностороннего обслуживания на четыре фидера. Корпус панели изготовлен из профилей гнутой листовой стали тол- щиной 2—3 мм, в которых сделаны отверстия для крепления при- боров и приводов рубильников. Для уменьшения ширины панели и улучшения условий эксплуа- тации в данной конструкции применены рубильники со смещенными рукоятками, это позволило в центре фасада панели сделать боль- шую одностворчатую дверь 3, а приводы рубильников сместить в сторону и установить па боковых поясках 4. Измерительные при- боры расположены над дверью на двух верхних поясках 1 и 2. Ру- бильники и предохранители применены с общим средним контактом (выключатель-предохранитель 5). Трансформаторы тока 6 подве- шены непосредственно на нижних зажимах выключателей-предо- хранителей. Сборные щиты 7 расположены в верхней части шита. В действующих электросиловых установках широко распростра- нены силовые распределительные пункты (СП), при помощи кото- рых выполняют разветвление питающей линии па несколько груп- повых, а также присоединение отдельных энергоприемников к груп- повой линии. На рис. 53 показан габаритный чертеж силового рас- пределительного пункта на несколько трехфазных групп с защитой их трубчатыми предохранителями (шкаф распределительный сило- вой СП-58). Из чертежа видно, что шкаф представляет собой сварной корпус из гнутых стальных листов. Внутри шкафа установлена съемная рама 2, па которой смонтирована вся аппаратура: вводный трехпо- люсный рубильник 3 с боковым приводом /, трубчатые предохрани- тели 4 и сборные шины 5.

Г Сборные шины выполнены из листовой стали и имеют Z-образ- ое сечение, обладающее большой жесткостью. Верхняя горизон- тальная полка шины используется для присоединения питающей ©щиновки (от рубильника). Каждая шина прикреплена к двум спорным изоляторам б, установленным у правой и левой боковых стенок шкафа. Непосредственно к шинам прикреплены верхние контактные стойки предохранителей (узел /), а нижние контактные Рис. 53. Силовой распределительный пункт стойки установлены на изоляторах 7, закрепленных на поперечных рамах. Предохранители одвой фазы расположены в одном гори- зонтальном ряду, т. е. предохранители одной группы размешены по вертикали. В нижней части корпуса находится нулевая шина 8. Дверь шкафа запирается. § 16. Чертежи опор электрических линий до 1000 В н выше Передачу электрической энергии от источника (электростанции) или преобразователя (трансформаторной подстанции) потребите- лям очень часто производят при помощи воздушных линий электро- передачи. Этот способ используют как для передачи больших мощ- 71
ностей при высоких напряжениях на дальние расстояния (высока вольтные линии электропередачи), так и для питания электрической энергией силовых и осветительных установок при незначительна протяженности питающей линии. Несмотря на некоторые недостатки воздушных линий (напр I мер, повышенную аварийность вследствие всевозможных атмосфер ных влияний), простота выполнения, дешевизна и быстрота пост| ройки заставляют во многих случаях предпочитать их более совер шейным во всех отношениях, но дорогим и требующим дефицитны^ материалов кабельным линиям. В воздушных линиях используют голый алюминиемый, стальной или сталеалюминиевый провод, который укрепляют на фарфоровый изоляторах соответствующего типа, установленных на опорах. i В зависимости от ответственности линии и района ее прокладке применяют деревянные, металлические и железобетонные опору (например, в степном и лесистом районах вопрос решается по-раз; ному). Благодаря дешевизне наиболее распространены деревянные опоры, но в последнее время для линий электропередачи всех на« пряжений стали применять железобетонные опоры. Исключений составляют линии электропередачи на напряжение 500 кВ и выше для которых используют только металлические опоры. Чертежи опор выполняют по общим правилам черчения. Тае как они довольно просты для чтения, их изображают чаще всего 1 Рве. 54. Деревянные опоры воздушных линий электропередачи напря- жением ДО 1000 В: о-—промежуточная, б — концевая с ригелей, в —угловая с подкосом 72
L ном или двух видах (спереди и сбоку). Плавы опор, как правило, Р вычерчивают, их иногда дают только при изображении отдель- ных деталей. Масштаб обычно принимают 1 :50 или 1 : 100 (иногда " разрывом в средней части), а для детвлей — 1:10 или 1 : 20. • 1 pja рис. 54, а, б и в показаны чертежи основных типов деревян- ных опор воздушных линий напряжением до 1000 В для небольшого количества проводов. Промежуточные опоры (рис. 54, а) выполня- т на железобетонных пасынках /. Основная часть опоры — дере- вянная стойка 2 — привязана к пасынку стальной отожженной про- волокой диаметром 4 мм. Концевые и угловые опоры (рис. 54, бив) для большей устойчи- вости в отношении вращающих усилий снабжают железобетонны- ми ригелями 3, составляющими одно целое с железобетонными па- сынкам. Опоры закапывают на глубину 2 м. Более совершенными по сравнению с деревянными являются железобетонные опоры. На рис. 55, а и б показаны промежуточная Рис, 55. Железобетонные опоры линий электропередачи напря- жением до 1000 В: о — промежуточная, б — концевая иля угловая с отгяжкаяя и якорянв 73
и угловая или концевая железобетонные опоры. Промежуто чщ опора (рис. 55, а) состоит из железобетонной стойки 3, нижний к нец которой непосредственно закапывается в грунт, траверс / i. крепления изоляторов, заземлителя 4 и крепления 2 для проклэ ц радиотрансляционной сети. По сравнению с деревянными опора| у железобетонных отсутствует пасынок, что является существен ми конструктивным преимуществом. У концевой или угловой опоры (рис. 55, б) помимо элементе являющихся общими Ряс 56. Промежуточная деревянная опора воз- душной липин электро- передачи 3—10 кВ для этих типов опор, имеются специален) бетонная плита 7. к которой крепится ни; ннй конец стойки (плита предотвращу возможное вращение опоры в осевом к правлении), оттяжка 6, воспринимаю 4 горизонтальные усилия от натяжения npoi дов, якорь 5, к которому крепится отт> < (якорь закапывают в грунт на глубину 2 2,5 м) и заземлитель 4, приваренный к с тяжке. Эти опоры могут быть дополните; но использованы при прокладке радио?! дли чего предусмотрены крепления 2. Опоры линий напряжением выше 1000 более сложны и разнообразны по констр} ции. Однако для исчерпывающего предста ления об их конструкции также достаточ видов спереди и сбоку. В некоторых случ ях приходится давать дополнительно чер1 жи деталей. На рис. 56 показан чертеж промсжутс пой опоры с железобетонным пасынком д воздушной линии 3—10 кВ. Сопряжение j ревянной стойки / с железобетонным паси ком 2 выполняют припасовкой и установи бандажей из стальной проволоки диаметр 4 мм. Опору закапывают в землю на глуб ну 2 м. Изоляторы крепят на крюках, вве тываемых в опору. На рис. 57 показана промежуточная 1 ревянная опора с траверсой на железобетс ном пасынке для воздушной линии 3—10 к Верхний штыревой изолятор крепят при г мощи специальной конструкции, а два др гих — посредством деревянной траверсы 2, которую врубают и пр балчивают к стойке 1. Траверсу укрепляют двумя стальными рг косами 3. Конструкция для крепления верхнего изолятора пре ставляет собой П-образную скобу 4 из полосовой стали толщи ь 10 мм, к верхней части которой изнутри приваривают поперечв) планку б и распорную трубчатую шайбу 5. На рис. 58 показана анкерная концевая А-образная опора, е стоящая из двух деревянных стоек 1 и двух железобетонных пасы 74
F / В опорах этого типа применяют ригели 2 для противодейст- , вращающим усилиям, которые возникают при обрыве одного нижних проводов линии. Деревянная траверса 3 для крепления Р ic. 57. Промежуточная опора воздушной линии электропередачи 3—10 кВ с траверсой » юляторов 7 двух нижних проводов прибалчивается к четырем под- ! >аверсникам 5. Штыревой изолятор верхнего провода крепят к альной конструкции 6 на верхушке опоры. § 17. Методические указания по чтению чертежей электроустановок Для облегчения чтения чертежей электроустановок необходимо прежде всего установить из основной надписи, какого рода электроустановке изображена ив чертеже и к какому типу чертеж относится, т. е. является ли этот чертеж сбороч- ным всего устройства или чертежом детали. Рекомендуется каждый чертеж рас- сматривать в совокупности с другими чертежами, дающими полное графическое списание электроустановки или ее части.
Йге лучше всего начинать со сборочного чертежа, который может быть 1ькнх листах, поэтому следует подобрать все планы и разрезы данного ia. Подбор облегчается тем, что обычно на плане верного этажа дается дня всех относящихся к данному объекту чертежей с указанием их но- названий. Для облегчения пространственного представления необходимо поставить с соответствующими разрезами После изучения сборочного когда вся электроустановка в общих чертах уже ясна, можно перейти 1Ю ее деталей. дотрим методику чтения чертежей на примере проекта трансформаторной • я| ?.нции закрытого типа. После подбора всех сборочных чертежей изучают р , устанавливают (например, по экспликации ячеек) назначение каждого помс- ваця и знакомятся с конструкцией здания. Затем переходят к чтению соответст- « тих разрезов, увязывания их с планами. Иногда полезно сопоставить планы и дезы по отдельным ячейкам с соответствующими схемами главных цепей. Тематика упражнений по чтению чертежей электроустановок. Рекомендуется гд}юшая тематика яадвний для учащихся: 1 Прочесть чертеж (фасад и разрез) ячейки выключатели, показанный на ь 41. и построить однолинейную схему главной цепи ячейки. 2 Построить поперечный разрез по ячейке 9 — ячейке 8 — щиту напряжени- । до 1000 В — камере трансформатора № 2 трансформаторной подстанции мышленного типа, слан которой показан на рис. 40. 3 Прочесть чертеж трансформаторной подстанции промышленного типа, план пазрезы которой показаны на рис. 40, и построить однолинейную схему соедипе- и' трансформатора № 1 от шин высшего до шин низшего напряжения 4 Прочесть чертеж открытой трансформаторной подстанции, показанный на •.. 47, в построить однолинейную схему главной цепи. 5 . Прочесть чертеж ячейки комплектного распределительного устройства П ;В, показанный на рис. 45, и составить однолинейную схему соединений ячейки фсляного выключателя. 6 . Прочесть чертеж распределительного пункта, разрез которого показан на : - 53, в составить трехлинейную схему соединений для шести трехфазных групп. § 18. Общая характеристика и условные обозначения чертежей электрических сетей При монтаже электрических установок чаще всего приходится стрсчаться с чертежами силовых и осветительных сетей, которые .затывают очень большой круг объектов: от незначительных ос- тгтельных установок в бытовых или вспомогательных помещени- I до весьма мощных силовых и осветительных устройств в крупных |« ках современных промышленных предприятий. Несмотря на раэ- • эбразие объектов изображаемых электрических сетей, эти черте- ' । характеризуются особенностями, значительно отличающими от чертежей электроустановок, которые были рассмотрены выше. Основной особенностью этой группы чертежей является то, что них, с одной стороны, должны быть изображены большие пред- меты (планы цехов или жилых зданий), размеры которых измеряют диницами, десятками и сотнями метров, а е другой стороны — йектродвигатели, пускорегулирующая аппаратура и т. п., размеры : торых невелики (десятые доли метра и метры), а также элемен- ы электрических сетей, размеры которых измеряют миллиметрами. Это обстоятельство заставило принять для графического изобра- жения рассматриваемых устройств форму схем. При построении •ертежа строительную часть (планы и разрезы) вычерчивают в масштабе, оси механического оборудования наносят также с соб-
I лишением масштаба, а электрооборудование и соответствую | электрические сети показывают условными символами, установ ными’ГОСТ 2. 754—72, так как соблюдение масштаба ввиду не чите.чьности размеров изображаемых предметов затруднительна Обычно для чертежей силовых и осветительных сетей произ« огненных помещений используют упрощенные строительные че; жи с нанесенными на них станками и прочими производственна механизмами (технологические чертежи). Электрические сети (питающие, распределительные, группов и ответвления к отдельным приемникам изображают в виде а линейной схемы с соблюдением трассы фактической прокладки р ной линии. Естественно, что при этом приходится считаться с не торыми условностями. Например, если по одному направле« проходит несколько кабельных линий, иногда ширина общего п-,i ка линий па чертеже может значительно превысить действительь ширину кабельного канала (напесенного на строительном черт^ в масштабе), отведенного для прокладки этих кабелей. Для большей ясности и удобочитаемости электрические сети личного назначения (силовые, осветительные, сигнализации, ав матики) обычно наносят на различных чертежах. Однако в рс случаев (при крупном масштабе и незначительности электричесв установки) чертежи выполняют совмещенными. Каждую маги раль или ответвление изображают на чертеже отдельной условв линией (сплошной, штриховой, штрихпунктирной) в соответстви! назначением магистрали или ответвления согласно условным о значениям, установленным ГОСТ 2. 754—72. Наиболее распространенный масштаб чертежей 1 : 100 и 1 :« (второй для крупных цехов и помещений), иногда встречается м штаб 1:50 (для небольших помещений). Более мелкий масшт применяют в случаях очень больших производственных помещен (длина которых более 100 м) для нанесения на нх планах питаюн и распределительной сетей, а также соответствующих распреде.' тельных пунктов. Однако при этом групповую сеть выполняют «г тями на чертежах в масштабе 1 : 100 или 1 : 200. Строительные чертежи, на которые наносят силовые и освет тельные сети, несколько упрощают. На них не вычерчивают отды ные подробности и строительные детали, оставляют только оснС ные размеры или совершенно их не указывают. Это вызвано те что силовые н осветительные сети монтируют в готовых здани выстроенных по подробным строительным чертежам, а для опрщ ления длины сетей строительные размеры бесполезны, так как тр са сетей разветвлена и часто непараллельна стенам здания. Для сетей обычно определяют по масштабу, измеряя их трассы нех средственно по чертежу. Чтобы научиться читать чертежи силового и осветительнс электрооборудования, сетей сигнализации, диспетчерской связи автоматики, прежде всего надо изучить условные обозначения, пр меняемые для всех чертежей. Наиболее употребительные условщ обозначения приведены в табл. 3 приложения. 78 [§ 19. Чертежи силовых электросетей Чертежи силовых электросетей вычерчивают, как правило, на ртежах цеха, на которых не изображают деталей, не имеющих Отношения к электрическим устройствам, а указывают только от- дельные строительные элементы, имеющие прямое отношение к Электросетям (например, кабельные каналы). Для изображения Электросиловой установки обычно достаточно плана. Разрезами пользуются редко. На рис. 59 показано расположение силового электрооборудова- яия в ремонтно-механической мастерской небольшого предприятия. На чертеже нанесены условными обозначениями электродвигатели, пусковая аппаратура, распределительные шкафы (ШР), силовая сеть и сеть заземления. Около каждого обозначения электродвига- теля написана дробь, числитель которой указывает номер дви- гателя, а знаменатель — его мощность в квловаттах. Знаменатель дроби, стоящий у обозначения распределительного шкафа, выра- жает присоединенную к данному распределительному пункту мощ- ность (кВт). Около каждой линии, изображающей кабель или про- вод. указывают марку и количество проводов или кабелей, число жил. их сечение (мм8) и род прокладки. Например, на рис. 59 около линии, идущей от ШР2 к электро- АПВЗ (1X2,5) двигателям, имеется надпись ------i7 «7""-• которая означа- ет, что от LUP2 проложены три одножильных провода марки АПВ (провод с алюминиевой жилой в поливинилхлоридной оболочке) сечением 2,5 мм2 в стальной трубе диаметром s/t". В другом месте (линия от I11P1 к ШРЗ) написано А?РГ* (Эх16 ) по потолку Это означает, что указанная магистраль выполнена одним трех- жильным кабелем марки АВРГ (с алюминиевыми жилами и рези- новой изоляцией в поливинилхлоридной оболочке). Сечение каж- дой жилы 16 мм2. Магистраль проложена по потолку. В тех случаях, когда место прокладки и способ крепления не v казаны, предполагается, что это ясно из изображения магистра- ли па плане. Например, способ прокладки не указан на линии от ШР1 к электродвигателю 11—АВРГ1 (3X2,5), так как из чертежа ясно, что линия должна быть проложена по стене (выше окон) и выполнена одним трехжильным кабелем марки АВРГ, сечение каж- дой жилы 2,5 мм2. Типы электродвигателей, пусковой аппаратуры и распредели- тельных пунктов на плане не обозначают. Их указывают в расчет- но-монтажной таблице силовых сетей, прилагаемой к каждому про- екту. В этой таблице, кроме того, приводят результаты расчета си* новых сетей, а также указывают длины всех проводов и кабелей. На рис. 66 показано силовое электрооборудование первого эта- й-а небольшой табачной фабрики, размещенной в многоэтажном здании. Как видно из чертежа, питание электроэнергией обеспе* 70

Кнвается от подстанции, расположенной па территории предприя- тия, при помощи четырех кабельных линий, которые подходят к Ьетырем распределительным силовым шкафам (ШР1, ШР2, ШРЗ, gl/Pd). От этих шкафов питаются электродвигатели, установленные :7а первом этаже. Электродвигатели на верхних этажах питаются от IcBOifX распределительных шкафов, присоединенных к распредели- тельным пунктам первого этажа (например, от ШР1 питается часть распределительных пунктов второго и третьего этажей). Из рис. 59 и 60 видно, что во многих случаях электродвигатели присоединяют к распределительным пунктам (по два, по три). Групповое питание электродвигателей можно осуществлять посред- ством групповых магистралей, прокладываемых по стене, с отпай- ками к каждому двщателю (как это выполнено, например, для некоторых электродвигателей на рис. 59). Если электродвигатели расположены вдали от стен, питание их электроэнергией осуществляют по схеме «цепочка». Сущность этой схемы заключается в том, что групповая линия про- кладывается под полом в трубе, причем каждый по- следующий электродви- 1атель питается от ввод- ных зажимов пускателя предыдущего электродви- гателя. Такая схема широ- ко применяется в установ- ках с большим числом электродвигателей незна- чительной мощности и ис- тщпи^ Вводит подапочиии mdSami Рис. 60. Силовая электросеть первого этажа небольшой табачной фабрики; * вентиляционная камера. 2—цех ящиков. 3—кротильный цех, 4 —точильное отделение, 5— поыещеиха вентиляторов пневавтячсского транспорта 'в 4-442 81
пользована в чертежах, показанных на рис. 59 и 60. Например, । рис. 60 показано, что от ШР1 питаются «цепочкой» несколько гру| электродвигателей: 1, 2,3, 4; 5, 6, 7, 8; 9,10, 11, 12 и т. д. Для заземления электродвигателей и пусковой аппаратуры тц > кладывают по линии их расположения стальную полосу (ее усл^. ное обозначение— штрих с точкой и поперечной черточкой), пр« единяемую с одного конца к нулевым жилам питающих кабелей, с другого — к заземляемым шинам и аппаратам. При заземлен® тех электродвигателей и пускателей, питание которых осуществи ют проводом, проложенным в газовых трубах, трубы используц в качестве заземляющих линий. На чертеже в этом случае заз»в пение не показывают. § 20. Чертежи электроосветительных сетей Электроосветительные сети производственных помещений обы! но изображают на упрощенных чертежах цеха, а жилых складск^ и культурно-бытовых помещений — на упрощенных строительны чертежах. Как правило, все элементы осветительной установи! включая и соответствующие сети, можно с исчерпывающей ясга стью показать на поэтажных планах освещаемых помещений. Тол! ко в исключительных случаях, когда принято необычное строителе ное решение, затрудняющее чтение чертежа (например, имеют4 площадки, антресоли, полуэтажи), или когда работа в помещена производится на разных уровнях, для изображения осветительнч установки используют также и разрезы. Объектами изображения на чертежах рассматриваемого тип являются светильники, устройства для их включения и выключенн (выключатели), а также для присоединения переносных светильни ков (штепсельные розетки, понижающие низковольтные трансфор маторы), распределительная и групповая электрические сети и сося ветствующие распределительные и групповые щитки. На рис. 61 показано электрическое освещение второго этажа н< большого двухэтажного здания конторы. Из чертежа видно, чт освещение конторских помещений запроектировано при помощ светильников с молочным стеклом, а коридора — посредством одн« ламповых плафонов. Кроме того, в каждом конторском помещена предусмотрена установка штепсельных розеток для настольнЦ ламп. Из плана можно определить: расчетную освещенность кажде го помещения в люксах (цифра в кружке), а также мощность высоту подвеса каждого светильника (по дроби, написанной у еп условного обозначения). Чертеж показывает, что питание электрической энергией осу ществляется от воздушной сети, в связи с чем ввод запроектирова. на второй этаж (в лестничную клетку). У ввода на площадке втс рого этажа лестничной клетки установлен рубильник с предохрани телями. За предохранителями линия разветвляется на две: одн; подключается к групповому щитку ГЩ1, обслуживающему второ! этаж, а другая — к групповому щитку ГЩ2, обслуживающем; 82
1рпвый этаж. Обе линии четырехпроводные и выполнены изолиро- ванным проводом АПР сечением 2.5 мм2. Все четыре провода про- Кддывают в газовой трубе. Как видно из чертежа, остальная сеть выполняется двухжильным шнуром ПРД сечением 2X1.5 мм2 на Боликах. Щиток трехфазный, от него отходят четыре однофазные группы. "На рис. 62 показан план электрического освещения башни для ремонта мощных силовых трансформаторов и примыкающей к ней Рис. 61. Электрическое освещение второго этажа конторы электроремоитной мастерской. Питание осветительной сети произ- водится от распределительного пункта 1 с автоматом на вводе А-3120 без расцепителя и шестью линейными автоматами А-3161 с распределителями. Согласно плану от распределительного пункта отходят пять линий, из которых четыре выполнены проводом АПР сечением 4 мм2 и используются непосредственно для питания све- тильников. Пятая линия подходит к понижающему трансформатору ОСО-0,25, через который производится питание местного освещения. Понижающий трансформатор вместе с предохранителями па стороне низшего напряжения устанавливают в металлическом ко- жухе. Необходимость в сети местного освещения диктуется безопас- ными условиями работы при ремонте трансформаторов. Как следу- ет из чертежа, к сети местного освещения через специальные стен- ные штепсельные розетки 2 присоединяются переносные лампы ремонтного освещения. Марку провода, использованного для групповой сети и сети местного освещения, указывают отдельной надписью на плане. На- пример, надпись АПР (2x4) по магистральному коробу означает, что данный участок сети выполнен в специальном коробе двумя *4 4* 83
I -сильными проводами АПР сечением 4 мм2 каждый. Если на Етеже нет указаний о способе прокладки, это значит, что практи- ?*ски возможен только один какой-нибудь способ. “ Для освещения рассматриваемого объекта использованы све- Ьльники пылебрызгонепроницаемого исполнения. Два таких свс- LibiuiKa 5 подвешены непосредственно под кровлей башни, а во- Ьйь светильников 4 установлены на стенах по периметру башни; ~ 2 X 80 Гсмяпесцсптная арматура 3 на две лампы ОДР —— мощностью •о S0 Вт установлена на магистральном коробе, подвешенном к »р,. зольному перекрытию. Часто на чертежах электроосветительных сетей для облегчении itchjh дается схема щитков освещения. § 21. Методические указания по чтению чертежей электрических сетей Выяснив из углового штампа или надписей характер изображенной на черте- же остановки, следует подобрать планы всех этажей, а иногда н разрезы, если они имеются Подбор облегчается тем. что обычно на одном из листов (чаще всего ва плане первого этажа) дастся экспликация всех чертежей, входящих в состав проекта, с указанием их номера. Затем следует установить (например, по плану первого или второго этажа) источники питания (подстанцию, магистральную сеть), а также лиоды всех пи- тающих кабельных и воздушных линий и выяснить, с какими распределительными шкафами (ШР), силовыми пунктами (СП) или групповыми щитками (ГЩ) связа- на каждая из этих линий. Далее следует найти все ШР или СП и установить, какие вторичные распределительные или групповые пункты от них питаются. После этого можно приступить к изучению схем электрических сетей, распре- делительных пунктов и присоединенных к ням энергопрнемииков, а также сетей заземления Все вышеизложенное предстаилиет собой лишь приблизительную схему мето- дики чтении чертежей электроустановок. В каждом конкретном случае в зависи- мости ст характера, назначения и сложности устройства могут быть те или иные от гонения Тематика упражнений на чтение чертежей электрических сетей. Рекомендуется следующая тематика заданий для учащихся: I. Прочесть чертеж электросиловой сети мастерской, показанный на рис. 59, и составить по нему однолинейную принципиальную схему силовой сети. 2. Прочесть чертеж электрического освещения второго этажа конторы, плав которого показан на рис. 61, н составить много линейную принципиальную схему ввода к одной ИЗ групп щитка ГШ1. Контрольные вопросы 1. На какие даа типа подразделяют чертежи электроустановок? 2. Какие чертежи относятся к первому и какие ко второму типу? 3, В каном масштабе обычно выполняют сборочные чертежи электроуста- новок? 4. Для чего требуются чертежи отдельных сборочных единиц? 5. Почему чертежи электрических сетей выполняют в виде схем? 6. В каких масштабах обычно выполняют чертежи силовых н осветительных сетей? 7. Какими надписями снабжают условные обозначения электродвигателей ча чертежах силовой сети? 8. Какие пояснительные надписи делают у грунтовых и нндвввдуагыных ли- ний силовой в осветительной сетей на чертежах? 85
ПРИЛОЖЕНИЯ Таблица I. Начертание и основное назначение линий (по ГОСТ 2.303—68) Наименование Начертание Толщина линии го отношению Основное назначение ной основной Сплошная основная Сплошная S S S О'ТЯ’Т Линии видимого контура. . пня перехода видимые. Лиг контура сечения (вынесеши и входящего в состав разрс ланкая Сплошная волнистая Штриховая Линии контура наложенного чення Линин размерные и выносные Линин штриховки Лнняи-выиоски Полки линий-выносок и подч кннаняе надписей Линии для изображения пог личных деталей «обстанои Линии ограничения выноси элементов яа видах, разре; и сечениях Линии перехода воображаем Лина и сгиба на развертках Оси проекций, следы плоси тей, линии построения xapj тарных точек при специал ныл построениях Лилии обрыва Линии разграничения вида разреза Линии невидимого контура Линин перехода невидимые Штрнхпунк- тирная тонкая н тъ г От— — 2 Д° 3 Линии осевые и пеятровые Линии сечений, являющие Штрих пунк- тирная утолщен- в _ S S Or — до— 2 3 осями симметрии для нал тленных или вынесенных с чений Липни для изображения част изделий в крайних или пр межуточных положениях Линии для изображения ра вертки, совмещенной с лиде Линии, обозначающие поверх пости, подлежащие термов работке или покрытию Линии дан изображения элеми тов, расположенных перед а кущей плоскостью («нвложе мая проекция») 86 Продолжение табл. / Начертание Толщина линии но отношению к толщине сплош- ной основной Оаювное назначение фщмезоеаинв йзомкиутая | х ,,| S...20 От S до 1-^- S Линии сеченяй ущошния тонкая с изломами S S От-до-^ Длинные линяв обрыва $ Примечание. Толщина линий — допускается только для чертежей, вы- полненных тушью, если 5 не нее 0,9 мм. Таблица 2. Обозначения условные графические в схемах Наименование Обозначение 1. Род тока и напряжения-, виды соединения обмоток (ГОСТ 2.750-68) 1 ' Ток постоянный. Напряжение постоянное — 1 2 Тон переменный с числом фаз т и часто- той / т fXjf 1 3 Ток постоянный н переменный (обозначе- ние используется для машин, аппаратов н приборов, пригодных для работы на постоянном и переменном токе) 1.4 Полярность отрицательная — L5 Полярность положительная + 1.6 Обмотка однофазная с двумя выводами 1 1.7 Обмотка однофазная с двумя выводами н выведенной нейтральной (средней) точ- кой ь 87
Продолжение тс № 1Тпимиюжхие Обозначение 1.8 1.9 1.10 1.11 .12 1.13 Соединение обмоток двух фаз в открытый треугольник (питание от сети трехфаз- ного тока) Примечание. Допускается ука- зывать угол, под который включены об- мотки Обмотка трехфазная, соединенная в звез- ду Обмотка трехфазная, соединенная в звез- ду с выведенной нейтральной (средней) точкой Обмотка трехфазная, соединенная н тре- угольник Обмотка трехфазння, три фазы соединены в разомкнутый треугольник Обмотка трехфазная, соединенная в зигзаг V А 2. Линии электрической связи, провода, кабе ли, шины и их соединения !.1 .2 .3 (ГОСТ 2.751—73) Линия электрической связи, провод, ка- бель, шина. Общее обозначение Линия электрической связи, осуществ- ленная гибким проводом; провод, ка- бель, токопровод гибкие Группа линий электрической связи, имею- 1.4 щих общее функциональное назначение Заземление —/— 1 Корпус (машины, аппарата, прибора)
Продолжение табл. 2 Нянмеяовпвие Обозначение Линии электрической связи пересекающие- ся, влектрически не соединенные Линия электрической связи с ответвле- пнямй: а) одним б) двумя Повреждение изоляции в) между проводами б) нн корпус в} на землю т -11 -или—|— 3. Машины электрические (ГОСТ 2.722—68) Обмотка добавочных полюсов, обмотка компенсационная Обмотка статора (каждой фазы) машины переменного тока, обмотка последова- тельного возбуждения машины постоян- ного тока Обмотка параллельного возбуждения ма- шины постоянного тока, обмотка неза- висимого возбуждения 89
Продолжение табл. 2 Индикатор тлеющего разряда (неоновая лампа) Примечание. Баллов допускает ся изображать меньшего диаметра. Стабилизатор тока (барретор) Прнме ч а в я е. Букву V допус- кается не указывать. Вентиль ртутный. Общее обозиачеязи Примечание. В обезличениях ртутных вентилей допускается анзн ион- ного наполнении не указывать. Вентиль ртутный управляемый, Общее обозначение 10.10 Игнитрон 10.11 Трубка электроннолучевая и кинескоп двуханодные с электростатической фо- кусировкой и электростатическим откло- нением 10.12 Трубка электроннолучевая треханодная с электростатической фокусировкой в электростатическим отклонением 116
Таблица 3. Обозначения условные графические электрического оборудования н проводок на планах Оборудование и проводки в плицах (ГОСТ 2.754—72) Линия проводки. Общее обозначение. До- пускается указывать над обозначением линия данные проводки (род тока, час- тота, напряжение, материал и т. п.) и способ прокладки проводин, например ; а) цепь постоянного тока напряжением ПО В б) цепь трехфазного тока частотой 60 Гц, напряжением 6000 В в) цепь переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 6000 В, выпол- ненная кабелем ААБ Зх 120 по стене Линия заземления, зануления Конструкции металлические, используе- мые в качестве магистралей заземле няя, яаиуленни Заземлители -НОВ 3~5ОГц, ВОРОВ ^50Гц,ВОРОВ AABBXIZQ по стен в 5 Линия целей управления - ——— 6 Линия радиовещания - 1 ——« - — » — — 7 Линии телевидения // // 8 Линии сети аварийного в охранного ос- вещення Линия напряжением 36 В и ниже 117
Продолжение табл. 3 м Нанмеяоаанке ОЗозНвченае 1.10 Пряаодка гибкая —''Х/4— 1.11 Линия, выполняемая голыми шинами. лентами или проводами 1.12 Шинопровод закрытый ка стойках Шинопровод закрытый ка подвесах 1.13 Шинопровод закрытый на кронштейнах 1.14 1.15 Шинопровод закрытый, прокладываемый под полом 1.16 Линия троллейная — - — - — 1.17 Проводка вертикальная: а) проводка уходят иа более высокую отметку или приходит с более высо- кой отметкой / / 6) проводка уходит на более низкую отметку или приходит с более низкой отметки 7 7 1.18 в) проводка пересекает отметку, изо- браженную на плане, сверху вниз или снизу няерх и не имеет горизонталь» ных участков в пределах данного плана Коробка ответвительная Коробка, ящик без зажимов // 1.19 118
Продолжение табл. 3 119