Примеры составления однолинейных электрических схем

Главным документом, дающим представление о том, из каких частей состоит электроустановка и о взаимодействии этих частей, является схема электрическая принципиальная. Однако, в случае трехфазной электрической сети значительная часть информации является излишней, повторяющейся в следствие идентичности по каждой фазе. Чтобы избежать загромождения схемы, затруднений в чтении, и, как следствие, ошибок, для силовых цепей трехфазных электроустановок часто используются однолинейные электрические схемы.

Определение и назначение однолинейной схемы

Однолинейная схема является упрощенным вариантом принципиальной электрической схемы. Все трехфазные соединения показаны на ней одной линией, кроме того, применяются специальные условно-графические обозначения в однофазном виде.

В однолинейном исполнении составляют схемы как для электроустановок (сетей) классом напряжения как выше 1000 В, так и до 1000 В.

При этом на однолинейной схеме, как и на принципиальной, должны быть указаны все составляющие электроустановки. В отличие от принципиальной, на однолинейной схеме указываются только основные связи между компонентами. Еще на таком чертеже указывается диспетчерское наименование каждого элемента, и, зачастую, его технические параметры:

• мощность трансформаторов;
• марку и длину кабелей;
• номинальный ток автоматических выключателей;
• другую информацию.

На однолинейных схемах электроснабжения промышленных или бытовых объектов обычно указывают и границы раздела балансовой принадлежности с электроснабжающей организацией. Схема электрических сетей заявителя входит в комплект обязательной документации, предоставляемой в комплект документов для технологического подключения потребителя к энергосетям.

Классификация однолинейных схем

Однолинейные схемы можно свести к двум обширным категориям.

1. Расчетные схемы. Составляются на этапе проектирования. Предназначены для выполнения расчетов параметров электрических сетей. На основании этой схемы рассчитываются электрические нагрузки, токи короткого замыкания, выбираются сечения и марки кабелей, уставки релейной защиты. На основании расчетной однолинейной схенмы разрабатываются электрические принципиальные схемы.
2. Исполнительные схемы. Составляются после окончания монтажных и наладочных работ. На них отображаются фактические сведения о наличии элементов, связях между ними и т.п. (эти данные могут быть изменены и уточнены на этапе строительства по согласованию с проектной организацией).

Основные принципы составления схем электроснабжения

Согласно закону «О стандартизации в Российской Федерации» от 29.06.2015 N 162-ФЗ, применение стандартов, включая ГОСТ (за исключением определенных областей) является добровольным. Однако, правила оформления однолинейных схем сложились в течение десятилетий, следование их принципам делает составленные схемы удобными для чтения. По этой причине лучше придерживаться этих положений.

Структура

Если схема электроснабжения выполнена по радиальному принципу, структура однолинейной схемы древовидна. В верхней части располагаются вводные элементы (питающие кабели, вводные выключатели и т.п.). Дальше схема ветвится в направлении каждого электроприемника – промежуточного (шины, щиты электрические) и конечного (электродвигатели, осветительные приборы и т.п.).

Для шлейфовой системы электроснабжения вводные элементы можно показать слева. По верхней части идет общий токопровод (шины), от которого вниз отходят фидеры питания потребителей.

Требования к оформлению

Общие правила оформления упрощенных схем таковы:

• силовые элементы выделяются утолщенной линией;
• нумерацию элементов выполняют по возрастанию от ввода к потребителю;
• если схема выполняется на нескольких листах, нумерация элементов должна быть сквозной;
• на свободном месте схемы можно указывать дополнительную техническую информацию (назначение элемента, марка кабеля и сечение, требования к монтажу и т.п.);
• маркировку выполняют над элементом или участком сети (можно слева от него).

Для упрощения чтения характеристики элементов можно выносить в отдельную таблицу.

Так как однолинейная схема является вариантом принципиальной, ей присваивается индекс Э3.

УГО для однолинейных электрических схем

Для составления однолинейных чертежей применяются специальные упрощенные условно-графические обозначения. Их назначение – облегчить восприятие принципа работы электроустановки в целом. Так, для трехфазного автоматического выключателя очевидно, что коммутация всех трех фаз выполняется одинаково. В однолинейном изображении схема выглядит компактнее.

Еще более разительное различие в обозначениях трехфазных трансформаторов (особенно, многообмоточных). При первом взгляде на принципиальную схему мгновенно не получится разобраться даже в группах соединения обмоток, а на однолинейном изображении все видится простым и наглядным.

Для остальных элементов схемы также применяются упрощенные УГО.

Более подробно в статье: Условные обозначения элементов на принципиальных электрических схемах

Программы для построения

Рисовать однолинейные схемы можно во многих программах, например:

• Microsoft Visio;
• Splan;
• другое простое, платное и бесплатное программное обеспечение.

Но лучше использовать специализированные программы, с готовым набором элементов. Среди бесплатных приложений можно выделить QElectroTech. Помимо прочих возможностей, она позволяет быстро строить электрические схемы, включая однолинейные. Она имеет «на борту» достаточно обширную библиотеку элементов, которую по необходимости можно пополнять. Тем, кто работает со схемами профессионально, функционал бесплатной программы может показаться недостаточным, но для рисования схемы электроснабжения гаражного бокса, квартиры или небольшой мастерской ее возможностей вполне хватает.

Для многих пользователей важно наличие русскоязычного интерфейса.

Более широкие возможности дает программа Компас Электрик. Она позволяет не только создавать схемы, но и производить некоторые электротехнические расчеты. например, при добавлении на схему электродвигателя, программа позволит рассчитать:

• нормальный и пусковой ток;
• установленную мощность;
• мощность в нормальном режиме;
• некоторые другие параметры.

Возможности этого приложения вполне достаточны для профессионалов.

Компас Электрик – платная программа. Кроме того, не все ее возможности интуитивно понятны, в большинстве случаев работе в программе придется обучаться.

Читайте также: Обзор программ для рисования электрических схем

Примеры готовых схем

В качестве образцов выполнения электрических чертежей приводятся однолинейные схемы различных объектов класса напряжения до 1000 В и выше 1000 В.

Однолинейная схема щита распределительного (ВРУ)

На рисунке приведена схема вводного распределительного устройства (ВРУ), представляющая собой характерный пример электроустановки до 1000 В радиального построения. ВРУ запитана от двух вводов, расположенных в верхней части схемы. Первая же линия показана упрощенно – три штриха, пересекающие прямую линию, говорят о том, что используется трехфазный кабель. Дальше показано подключение трансформаторов тока для учета электроэнергии, при этом счетчики тоже показаны схематически, без схемы подключения. Ниже расположено устройство автоматического включения резерва, обозначенное лишь прямоугольником. Выключатели имеет пометку, какой ввод является резервным, какой основным.

На принципиальных электрических схемах счетчики электроэнергии и схема АВР должны быть изображена полностью, со всеми элементами и точками подключения.

Еще ниже указаны шины и автоматические выключатели QF1.X и QF2.X для подключения потребителей. Эти элементы образуют распределительный щит, входящий в данном случае состав ВРУ. Они тоже показаны в упрощенном варианте.

Однолинейная схема трансформаторной подстанции (КТП)

В качестве однолинейной схемы установки свыше 1000 В приведена схема комплектной трансформаторной подстанции с трансформаторами 10/0,4 кВ (класс электроустановки определяется ее высшим напряжением). Вводы расположены сверху, как и положено для радиальной схемы. До трансформаторов показаны отделители-короткозамыкатели, разрядники и предохранители для каждого ввода. Из схемы несложно понять, что в качестве понижающих устройств применены трансформаторы «звезда – звезда ноль».

Входящие в состав КТП шкафы освещения и шкаф АВР показаны в виде прямоугольников без линий подключении. Это сделано для упрощения восприятия.

Далее несложно определить, что низковольтные обмотки трансформаторов питают шины (каждый трансформатор свою секцию). На каждой секции шин имеются счетчики электроэнергии и коммутационные аппараты (разъединители и автоматические выключатели). Секции могут быть объединены посредством выключателя QF3 вручную или автоматически (так как имеется схема АВР).

Рекомендуем: Виды электрических схем, их отличия и назначение

Возможность выполнения схем в однолинейном изображении вовсе не отрицает необходимость наличия полноценных принципиальных электрических схем. Последние являются наиболее подробным отображением структуры и состава электроустановки. Без нее не обойтись при поисках неисправностей, ремонтах и замене оборудования. Но во многих случаях существование однолинеек упрощает и ускоряет работу.