Однолинейная схема электроснабжения цеха является основным документом при проектировании энергоснабжения промышленного предприятия, так же как и любого другого объекта, начиная от частного дома и заканчивая крупным торговым центром. Любое производство или устройство, для работы которого требуется электрическая энергией, имеет схему, в которой указано расположение элементов и их взаимосвязь. Для понятия принципа электропитания предприятия подробная схема часто бывает избыточной и трудной для восприятия.
Для упрощения был разработан стандарт построения однолинейных схем, которые, несмотря на некоторые упрощения, дают полное представление о структуре распределения питания и взаимосвязи между всеми элементами сети. Упрощение схемы ни в коем случае не снижает информативность, напротив, избавленный от излишних подробностей чертеж позволяет намного быстрее и полнее оценить структуру и построение электрической сети. Любые электрики на любом предприятии гораздо быстрее сориентируются в однолинейной схеме, чем в подробной.
Принципы построения
Основная особенность однолинейной схемы заключается в способе отображения линий электропередач и устройств, подключенных к ним. Вне зависимости от количества фаз, на электросхеме будет нарисована одна линия. Также и устройства не имеют подробного изображения подключения каждой фазы. Для того, чтобы понять количество фаз, линия электроснабжения перечеркивается косыми чертами по количеству фаз. Например, вместо трехлинейной линии электропередач, на схеме необходимо нарисовать одну линию с тремя косыми черточками или одной чертой с цифрой 3. Вместо перечеркивания рядом может быть соответствующая надпись. В подписях к устройствам в сокращенном виде указывается название подключенных фаз.
Все однолинейные схемы имеют одинаковый принцип построения, будь то схема столярного цеха или предприятия по производству металлоизделий.
Виды однолинейных схем
В процессе проектирования электроснабжения используются два типа однолинейных электрических схем:
- Расчетная.
- Исполнительная.
Слева: сложная однолинейная схема электроснабжения
Принципиальных различий между перечисленными типами нет. Расчетная однолинейная схема выполняется на этапе проектирования объекта электроснабжения.
В процессе строительства может возникнуть необходимость в изменении некоторых элементах, порядок подключения, коммутации. Все изменения фиксируются в исполнительной схеме, которая затем будет являться основным документом эксплуатируемого объекта. Именно исполнительная схема фигурирует в пакете документов при сдаче объекта в эксплуатацию, поскольку наиболее полно отображает текущее состояние сети и приемников электроэнергии. Электрики предприятия имеют дело исключительно с исполнительной схемой
Сложные однолинейные схемы электроснабжения большого предприятия невозможно расположить на одном чертеже, поэтому на основном листе располагают структурную блочную схему соединения, а на дополнительных – полные однолинейные схемы каждого из блоков.
Расчетная и исполнительная однолинейные схемы строятся на основании расчетных данных по потребляемой мощности потребителей, требований к надежности энергоснабжения, защите от поражения электрическим током.
Строительство и ремонт ведутся на основании монтажных схем, которые учитывают точное расположение всех элементов сети и питающих магистралей, но без подробностей по их характеристикам.
Условные обозначения
Обозначения на электрических схемах строго стандартизированы. Все обозначения подробно описаны в ЕСКД – Единой Системе Конструкторской Документации. ЕСКД, в свою очередь, опирается на требования соответствующих ГОСТов.
Сходные элементы, например рубильники и автоматические выключатели, имеют похожие обозначения. Различия заключаются в некоторых деталях, о которых нельзя забывать. То же самое относится ко всем прочим элементам: катушкам реле, контакторов, измерительным приборам и так далее.
При составлении однолинейной схемы категорически запрещается использование нестандартных обозначений во избежание путаницы и неоднозначного толкования.
Данная ситуация может возникнуть при использовании для прорисовки схем различного программного обеспечения. Разработанные, в основном за рубежом, подобные программы имеют библиотеки графических изображений элементов, не соответствующие отечественной нормативной документации.
Что должно отображаться на однолинейной схеме
Чертеж однолинейной схемы предприятие должен давать исчерпывающую информацию о характеристиках линий электропитания, вплоть до марки, сечения и длины питающих проводов, информацию о типах коммутационных и преобразующих устройств, приборов учета и потребителей мощности. Для потребителей указывается не только потребляемая мощность, но и ее реактивная составляющая, то есть cosφ. Как пример, можно привести схему токарного цеха, где сосредоточено большое количество асинхронных двигателей, которые являются мощными потребителями с высоким cosφ. Энергоснабжение таких потребителей требует установки корректора мощности. Итак, перечень необходимых обозначений:
- Класс, тип и напряжение питающей линии, от которой ведется энергоснабжение.
- Границы зон ответственности потребителей и энергопоставляющей организации.
- Тип и характеристики преобразователей электроэнергии (трансформаторов, подстанций).
- Тип и характеристики вводных и распределительных щитов.
- Приборы которые учитывают электроэнергию.
- Коммутирующие устройства.
- Устройства резервного электроснабжения.
- Тип тяговой подстанции (ТП) при ее наличии.
- Расположение и характеристики автоматов защиты (предохранителей и УЗО).
- Характеристики потребителей электроэнергии (категория требований надежности, потребляемая мощность, cosφ).
- Длина, марка и технические характеристики питающих линий.
На однолинейной схеме не отображается разводка электропроводки, а только общие детали системы электроснабжения.
Схема электроснабжения деревообрабатывающего цеха, как и большинства аналогичных цехов выполняется по принципу распределения нагрузки на всем протяжении линии. Подобный принцип имеют магистральные схемы электроснабжения, в отличие от радиальных, когда вся нагрузка сосредоточена на конце питающей линии.
Нормативная документация
Основой для составления однолинейных схем является ЕСКД, которая утверждена ГОСТ 2.702-75. В ЕСКД оформлены основные требования к нормам составления схем.
Условные графические элементы и их обозначения регламентируются ГОСТ 2.710-81, в котором содержатся описание всех составляющих электрической сети. Обозначения и конфигурация отдельных элементов может устанавливаться внутренними стандартами предприятия.
Составление однолинейной схемы является крайне ответственным мероприятием. Но даже если все грамотно составить, принципиальная схема не дает гарантии, что она пройдет все необходимые согласования, поскольку ее составление должно производиться только теми организациями, которые имеют разрешение на подобного рода работы.
