Как создать однолинейную схему электроснабжения на объектах

Время на прочтение

11K

В течение длительного времени я занимался управлением электроустановок. Среди них были электроустановки жилых и коммерческих объектов, находившихся в разных состояниях: недавно построенные и введенные в эксплуатацию, прошедшие реконструкцию или ожидающие её. Если интересует, можно также изучить, как составить однолинейную схему электроснабжения.

Коротко об однолинейных схемах

Как известно, эксплуатация электроустановок производится в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей», сокращённо — ПТЭЭП. В тексте этого документа несколько раз использован термин «однолинейная схема» (пункты 1.5.18. и 1.8.9.). Что же она из себя представляет?

Очевидно, однолинейная схема является схемой электрической. А все электрические схемы, в зависимости от своего назначения, относят к разным типам: структурные, функциональные, принципиальные, монтажные, схемы подключений, общие схемы, схемы расположения и объединённые схемы. Описание каждого типа можно найти в ГОСТ 2.701-2008 (Таблица 2).

Однолинейные схемы, как правило, дают наглядное представление о структуре и взаимосвязи составных элементов электроустановки. Поэтому такие схемы относят к принципиальным электрическим схемам (код Э3 в нотации ГОСТ 2.701-2008). Тем не менее на них может иметься и дополнительная информация, например, указание границ балансовой и эксплуатационной принадлежности.

Пример однолинейной схемы электроснабжения предприятия.

Для простоты восприятия при составлении однолинейных схем используют упрощённые, однополюсные условно графические обозначения. Это означает, что если в электрощите установлено одно-, двух-, трех- или четырёхполюсное устройство, то для его обозначения на схеме всегда будет использовано однополюсное представление.

Многополюсное(слева) и однополюсное(справа) условно графическое обозначение трёхполюсного автомата

Актуальные однолинейные схемы важны для всех электроустановок без исключений. Тем не менее стоит понимать следующее. Одновременно с электроустановками, безопасная эксплуатация которых без схем просто немыслима, существует огромное количество других установок, которые годами эксплуатируются без документации.

Чаще всего это касается распределительных щитов в бизнес-центрах, торговых центрах, электрощитов на территориях складов, цехов, в различных технических помещениях. В связи с особенностями деятельности подобных предприятий, все эти комплектные устройства могут очень часто подвергаться изменениям. Таких электрощитов может быть много, очень много. В них изменяется всё что угодно, только не исполнительная документация.

Подобный технический долг может накапливаться годами и даже десятилетиями. Однажды это становится проблемой, с которой приходится бороться. Своим подходом к решению подобных задач я хочу поделиться далее.

Табличное представление

Как было сказано выше, когда разговор заходит об однолинейных схемах, представляются схемы, составленные с применением условно графических обозначений.

Если в щите есть однолинейная схема, то с большой долей вероятности она выглядит примерно так

Несмотря на то что такой формат привычен и очень популярен, для решения задачи «оперативно создать/отредактировать документацию» он имеет ряд недостатков. Во-первых, требуется, как правило, не бесплатное ПО — MS Visio, Autocad, Компас, EPLAN и аналогичное. Во-вторых, персонал должен обладать навыками работы с таким ПО. Да и работать с графикой на ноутбуке около электрощита — то ещё удовольствие.

В подобных ситуациях гораздо выгоднее использовать схемы в табличном представлении. Такой формат описан в ГОСТ 21.613-2014 (Приложение А, Рисунок А.4 «Пример выполнения принципиальной схемы групповой сети при использовании систем автоматизированного проектирования или информационного моделирования зданий, сооружений»). Технические данные, которые мы в дальнейшем сможем получить из таких таблиц, соизмеримы с данными, содержащимися в графической однолинейной схеме. Для своих практических целей я перенёс это представление в Excel.

ГОСТ 21.613-2014 Приложение А, Рисунок А.4 в Excel

Теперь моя работа по сбору данных и формированию схемы стала выглядеть так. Если требовалось, с помощью принтера этикеток (или маркера) я маркировал электрощит и установленные в нём аппараты. Далее в поля заранее распечатанных таблиц вносилась вся доступная мне информация. Таким образом, мною описывался каждый электрощит.

После того как таблицы заполнены, рукописные тексты оцифровываются — переносятся в электронные таблицы Excel. Для описания каждого электрощита создаётся отдельный файл. Полученные Excel-документы распечатываются и размещаются на дверце электрощита в качестве однолинейной схемы. Если в ходе дальнейшей эксплуатации электрощит претерпевает изменения, то все они отражаются в файле. Актуальная таблица снова распечатывается для замены устаревшей, размещённой в электрощите.

▍Если графическая схема всё же необходима

Даже в этом случае крайне маловероятно, что схема будет составляться на ноутбуке около электрощита. Скорее всего, щит будет сфотографирован, что-то будет «законспектировано» и уже в офисе эта информация обретёт графический вид. Но в любом случае встаёт вопрос формата таких конспектов.

От Exсel к веб-сервису

Описанный выше подход был удобен и перекрывал большинство насущных задач до тех пор, пока я работал один. Но как только объём работы вырос и её пришлось делегировать, стали появляться сложности и неудобства. Ну а если работать неудобно, то, вероятнее всего, вдолгую этим никто заниматься не будет. Кроме того, хотелось иметь возможность какой-никакой автоматизации в дальнейшем, а хранение в Excel к этому не особо располагает.

В связи с этим я решил написать веб-сервис и клиент для него. Так появились phpSLDt и phpsldt-web-client.

▍phpSLDt

Это RESTful Web Service для работы с электрическими схемами групповых сетей. Сервис позволяет хранить и работать с табличным представлением однолинейных схем в формате JSON. Имеющиеся методы API описаны в спецификации OpenAPI. Сама спецификация в формате YAML доступна на странице проекта. Там же размещены инструкции по установке.

Кроме создания, удаления и редактирования однолинейных схем, сервис способен генерировать PDF для его дальнейшей печати. Сформированный файл соответствует формату определённому в ГОСТ 21.613-2014 (Приложение А, Рисунок А.4).

Печатная форма в pdf, сгенерированная phpSLDt

▍phpsldt-web-client

Это клиент к веб-сервису phpSLDt на Vue. Если phpsldt-web-client развернуть на веб-сервере в сети, то персонал сможет работать и создавать подобного рода документацию как на ПК, так и в своих мобильных устройствах, например, на планшетах.

Несмотря на очевидные преимущества деплоя на веб-сервер, при необходимости phpsld-web-client возможно запустить на ПК и без использования последнего.

Заключение

Из своей практики я могу сделать вывод, что применение схем в табличном представлении бывает крайне полезно и даёт следующие преимущества:

• Быстрое составление достаточно подробного описания имеющихся электроустановок в электронном виде.
• Отсутствует необходимость в специализированном ПО и персонале, который обучен в нём работать.
• Персонал получает возможность оперативного внесения изменений в документацию.
• Автоматическое формирование печатных форм в соответствии с ГОСТ (без основной надписи).

Использование же phpSLDt и phpsldt-web-client позволит ещё больше упростить подобную работу.

Какие бывают схемы соединения обмоток?

Схемы соединения обмоток зависят от типа трансформатора, его назначения, напряжения и частоты, а также от требований к эффективности и экономичности его работы. Некоторые распространенные схемы соединения обмоток трансформаторов:

1. Соединение «звезда». Эта схема соединения обмоток состоит из трех обмоток, каждая из которых соединена между собой в центре (точке нуля), а края обмоток подключаются к фазам сети. Такая схема применяется для трансформаторов, работающих на высоких напряжениях.

2. Соединение «треугольник». В этой схеме обмотки трансформатора соединены в цепь, образующую треугольник. Такая схема применяется для трансформаторов, работающих на низких напряжениях.

3. Соединение «зигзаг». В этой схеме первая и последняя обмотки трансформатора соединены между собой, а между ними находятся дополнительные обмотки, соединенные попеременно. Такая схема применяется для снижения потерь при передаче мощности на большие расстояния.

4. Соединение «параллель». В этой схеме несколько обмоток параллельно соединены друг с другом, что позволяет увеличить мощность трансформатора и снизить ток в каждой обмотке.

5. Смешанное соединение. Это схема, в которой комбинируются различные способы соединения обмоток, в зависимости от требований к работе трансформатора.

В каждой из этих схем существует несколько вариаций, которые могут использоваться в зависимости от конкретных условий работы трансформатора.

Видео. Однолинейная схема электроснабжения