Общие требования к схемам электрических сетей и надежности электроснабжения.

Электри́ческая схе́ма — это документ, составленный в виде условных изображений или обозначений составных частей изделия, действующих при помощиэлектрической энергии, и их взаимосвязей. Электрические схемы являются разновидностью схем изделия и обозначаются в шифре основной надписи буквой Э.

Правила выполнения всех типов электрических схем установлены ГОСТ 2.702-75 (не действителен, заменён на 2.702-2011), при выполнении схем цифровой вычислительной техники руководствуются ГОСТ 2.708-81.

Принципиальные электрические схемы определяют полный состав приборов, аппаратов и устройств (а также связей между ними), действие которых обеспечивает решение задач управления, регулирования, защиты, измерения и сигнализации. Принципиальные схемы служат основанием для разработки других документов проекта: монтажных таблиц щитов и пультов, схем внешних соединений и др.

Эти схемы дают детальное представление о работе системы и служат также для изучения принципа действия системы, они необходимы при производстве наладочных работ и в эксплуатации.

При разработке систем автоматизации технологических процессов принципиальные электрические схемы обычно выполняют применительно к отдельным самостоятельным элементам, установкам или участкам автоматизируемой системы, например выполняют схему управления задвижкой, схему автоматического и дистанционного управления насосом, схему сигнализации уровня в резервуаре и т.п. Используя эти схемы, составляют в случае необходимости принципиальные электрические схемы, охватывающие целый комплекс отдельных элементов, установок или агрегатов, которые дают полное представление в связях между всеми элементами управления, блокировки, защиты и сигнализации этих установок или агрегатов. Примером таких схем может служить принципиальная электрическая схема управления насосной установкой, состоящей из насоса, вакуум-насоса и нескольких электрифицированных задвижек.

При всем многообразии принципиальных электрических схем в различных системах автоматизации любая схема, независимо от степени ее сложности, представляет собой определенным образом составленное сочетание отдельных, достаточно элементарных электрических цепей и типовых функциональных узлов, в заданной последовательности выполняющих ряд стандартных операций: передачу командных сигналов от органов управления или измерения к исполнительным органам, усиление или размножение командных сигналов, их сравнение, превращение кратковременных сигналов в длительные и, наоборот, блокировку сигналов и т.п. К элементарным цепям могут быть отнесены типовые схемы включения измерительных приборов различного назначения.

Разработка принципиальных электрических схем всегда содержит определенные элементы творчества и требует умелого применения элементарных электрических цепей и типовых функциональных узлов, оптимальной компоновки их в единую схему с учетом удовлетворения предъявляемых к схемам требований, а также возможного упрощения и минимизации схем. В практике проектирования принципиальных электрических схем на базе опыта проектирования монтажа, наладки и эксплуатации различного рода систем автоматизации сложились некоторые общие принципы построения электрических схем. Вопрос о методах разработки принципиальных электрических схем в процессе проектирования систем автоматизации технологических процессов следует рассматривать в общем комплексе вопросов, связанных с контролем, управлением и регулированием данного объекта. Во всех случаях помимо полного удовлетворения требований, предъявляемых к системе управления, каждая схема должна обеспечивать высокую надежность, простоту и экономичность, четкость действий при аварийных режимах, удобство оперативной работы, эксплуатации, четкость оформления.

Надежность. Под надежностью схемы понимают ее способность безотказно выполнять свои функции в течение определенного интервала времени в заданных режимах работы. Это требование обычно обеспечивается целым рядом технических мероприятий, таких как применение наиболее надежных элементов, приборов и аппаратов; оптимальные режимы их работы; резервирование малонадежных или наиболее ответственных элементов или цепей схемы; автоматический контроль за неисправностью схемы; запретные блокировки, исключающие возможность проведения ложных операций; сокращение времени нахождения элементов схемы под напряжением и т.д.

Надежность действия является главным требованием, которое предъявляется к схемам. Если при проектировании обеспечению надежности действия схемы не будет уделено должного внимания, то все другие преимущества, которые имеет схема, могут быть утрачены. Требования к уровню надежности схем регулирования, управления и сигнализации определяются оценкой последствий отказов их действия для конкретных участков технологического процесса. Иногда эти отказы могут явиться причинами возникновения или развития тяжелых аварий.

Методы оценки надежности и способы ее повышения применительно к электрическим схемам подробно освещены в технической литературе.

Билет

Последствия к.з.

коро́ткое замыка́ние (КЗ) — электрическое соединение двух точек электрической цепи с различными значениямипотенциала, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу. Короткое замыкание может возникать в результате нарушения изоляции токоведущих элементов или механического соприкосновения неизолированных элементов. Также коротким замыканием называют состояние, когда сопротивление нагрузки меньше внутреннего сопротивления источника питания. Последствиями коротких замыканий являются резкое увеличение тока в короткозамкнутой цепи и снижение напряжения в отдельных точках системы. О последствиях короткого замыкания всегда нужно помнить и не допускать эксплуатации источника без плавких предохранителей в его электрической цепи. Для профилактики следует чаще проверять состояние изоляции всех токоведу-щих частей. Для предупреждения последствий короткого замыкания применяется быстродействующая релейная защита, выключатели, плавкие и автоматические предохранители. Автоматическая защи - - та электродвигателей от многофазных замыканий и токов перегрузки обеспечивается с помощью автоматов серии А с встроенным максимальным током расцепителем мгновенного действия. Для уменьшения последствий коротких замыканий необходимо как можно быстрее отключить поврежденный участок, что достигается применением быстродействующих выключателей и релейной защиты с минимальной выдержкой времени. Немаловажную роль играют автоматическое регулирование и форсировка возбуждения генераторов, позволяющие поддерживать напряжение в аварийном режиме на необходимом уровне. Все электрические аппараты и токоведущие части электрических станций должны быть выбраны таким образом, чтобы исключалось их разрушение при прохождении по ним наибольших возможных токов к. Для устранения последствия короткого замыкания между витками индукторов необходимо предусматривать устройство максимальной токовой защиты, автоматически отключающее печи. Для предупреждения последствий короткого замыкания применяется быстродействующая релейная защита, выключатели, плавкие и автоматические предохранители. Автоматическая защита электродвигателей от многофазных замыканий и токов перегрузки обеспечивается с помощью автоматов серии А с встроен-ным максимальным током расцепителем мгновенного действия. Таким образом, последствия короткого замыкания в какой-либо точке системы могут при определенных условиях распространиться на всю систему и вызвать повреждение в той или другой ее части. Для того чтобы повреждение, вызвавшее короткое замыкание, не получило распространения в системе, необходимо быстро отключить поврежденный элемент. В ряде случаев, исходя из условий устойчивости параллельной работы, требуется отключить короткое замыкание за 0 1 - 0 3 сек. Отключение за такое ремя осуществляется с помощью релейной защиты. Учитывая, что последствия короткого замыкания, вызванного перекрытием воздушного промежутка, значительно менее опасны, чем разрушение опоры или повреждение проводов, в настоящее время рассматривается вопрос о возможности принятия в расчетах по выбору изоляционных расстояний пониженных нормативных величин с учетом их повторяемости не 1 раз в 10 - 15 лет, а 1 раз в 5 лет. Каковы причины и последствия короткого замыкания. Наиболее действительной мерой борьбы с такими последствиями коротких замыканий является поддержание падающего напряжения системы путем кратковременной, но весьма энергичной форсировки возбуждения всех синхронных машин, работающих в системе. Предохранители с первичной стороны трансформатора служат для защиты сети от последствий короткого замыкания при повреждении в самом трансформаторе или на участке между предохранителями и трансформатором. Эти предохранители не защищают трансформатор напряжения от перегрузок, так как номинальный ток их плавких вставок, сечение которых берется минимально возможным по условиям механической прочности

Причины короткого замыкания:

Могут быть вызваны перегрузкой, разными неполадками, например: неисправность в выключателе или штепсельной розетке, непрочное соединение в осветительной коробке, механическое повреждение изоляции кабеля, неисправность бытовых приборов без системной защиты заземлением или занулением. Неисправности и повреждения могут образоваться как из-за неосторожного обращения, так и при физическом износе элементов системы. Например если у выключателя сломалась пружинящая контактная пластина или образовалась трещина на крышке, его необходимо заменить Причины короткого замыкания известны любому человеку, связанному с электрикой. Однако для простого обывателя они могут не вызвать никаких опасений. Но следует помнить, что основную опасность в виде короткого замыкания электрической цепи может вызвать не только удар молнии. Причинами могут послужить повышение напряжения в сети, не предназначенной для такого уровня, нарушение изоляцииэлектропроводки, ее изношенность, неисправность осветительных или других электрических приборов, в том числе и бытовых. Одной из причин замыкания могут стать неквалифицированные действия обслуживающего электросети персонала или неумелое обращение с электроприборами дилетантов. Последствия короткого замыкания могут быть непредсказуемыми. Самым легким из них будет перегорание лампочки или электроприбора. Самым сложным, пожалуй, будет возникновение пожара и возможные человеческие жертвы.
Специалистами в этой области разработаны ряд мероприятий и методов защиты электрических приборов и сетей от короткого замыкания. Одним из защитных способов являются молниезащита зданий и сооружений, заземление крупного электрического оборудования, установка предохранителей в электроустройствах, применение сетевых фильтров. При возникновении нештатной, чрезвычайной ситуации с электропроводкой или электрическими приборами необходимо знать несколько несложных, но вполне способных предотвратить тяжелые последствия короткого замыкания, действий. В первую очередь нужно вызвать аварийную службу, обесточить пораженный участок электросети, отключить электроприборы, не трогать оголенные провода незащищенными руками. При возникновении очага пожара, необходимо локализовать его, накрыв огонь плотным одеялом. Если отключить электроэнергию не удается, ни в коем случае не заливать огонь водой в случае искрения электропроводки. Нужно всегда помнить, что негативные последствия от короткого замыкания легче предотвратить, чем преодолевать их впоследствии. Своевременное профилактическое обследование электропроводки, удаление нарушений ее целостности, замена изношенных деталей электрических приборов поможет пользоваться достижением человечества с достаточной долей безопасности

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: