Построение принципиальных электрических схем

Проект электрификации загородного дома. Трехфазная или однофазная сеть?

Конечно, прежде чем чертить какие-либо схемы и идти оформлять подключение, нужно будет определиться с разновидностью электроснабжения, его источником и т. д.

В частных домах, как и в городских квартирах, может использоваться трехфазная или однофазная сеть. У той и другой разновидности имеются как свои недостатки, так и достоинства. Изначально любая промышленная сеть имеет три фазы. В многоэтажках они обычно распределяются по квартирам. При этом из-за различия в количестве используемых электроприборов нагрузка на фазовые провода часто бывает разной. В результате иногда выгорает нулевой провод. В частном доме подобных проблем обычно не возникает, поскольку хозяин один, а следовательно, контролировать нагрузку при распределении фаз гораздо проще. Однако при неправильном использовании сети разного рода проблемы — вплоть до выхода из строя электроприборов — могут возникнуть и в этом случае. Для предотвращения подобных неприятностей следует использовать стабилизатор, стоит который очень недешево. Помимо этого придется закупать оборудование и элементы, предназначенные именно для трехфазной линии. Что также влетит в копеечку. Поэтому использоваться трехфазная схема электроснабжения частного дома должна тогда, когда в этом действительно существует необходимость. То есть в том случае, если предполагается установка очень мощных приборов или оборудования – станков, электроплит и т. д.

Преимуществом однофазных сетей является относительная дешевизна и простота в использовании. Недостатком же – не слишком высокая мощность. Такую сеть целесообразнее монтировать в небольших жилых или дачных домиках.

Электросхемы квартирных щитов — однолинейная расчетная схема электроснабжения

Однолинейная расчетная схема электроснабжения это специальная схема, на которой в условных изображениях (обозначениях) показано:

• Устройство ввода электропитания;
• Полное наполнение  электрического щитка квартиры (ЩК);
• Групповые цепи квартиры.

Причем, на однолинейной расчетной схеме, обозначены рассчитанные номиналы электротехнических устройств щита (автоматы защиты, УЗО и т.п.), маркировки устройств, марки и сечение электрических кабелей и вся информация нужная для монтажа электрического щита.

Выполняется однолинейная расчетная схема согласно ЕСКД (единый стандарт конструкторской документации) по нескольким ГОСТ.

Однолинейная расчетная схема является обязательным листом проекта электропроводки квартиры и делается на основании выделенной мощности для квартиры (дома) и запланированным групповым цепям квартиры .

Пример однолинейной расчетной схемы

Однолинейная расчетная схема, делается таким образом, что имея ее на руках, вы легко смонтируете щит. Она, конечно, отличается от монтажной схемы электрического щита, которая имеет лучший вид для монтажа, но вполне достаточна и для покупки материалов и  монтажа электрощита.

Я упомянул о монтажной схеме щита, поэтому стоит отметить, что монтажные электросхемы квартирных щитов делаются крайне редко, они скорее более распространены для щитов автоматики и управления.

Принципы проектирования однолинейной схемы электроснабжения

При разработке и оформлении исполнительной документации необходимо выполнять требования к подобным документам, отражённым в нормативной литературе, а также ПТЭЭП и ПУЭ («Правила устройства электроустановок»).

Что должна включать однолинейная схема электроснабжения

На однолинейных схемах электроснабжения должна быть отражена следующая информация, а именно:

граница зоны ответственности организации, поставляющей электрическую энергию, и её потребителя;

Отображение зоны балансовой принадлежности на схеме электроснабжения объекта

вводно-распределительные устройства (ВРУ) или ГРЩ, а также трансформаторные подстанции, стоящие на балансе потребителя с отображением устройств АВР (автоматическое включение резерва), если таковые имеются;

• приборы учёта электрической энергии с указанием коэффициента трансформации трансформаторов тока при использовании счётчиков, работающих на вторичном токе в 5Ампер;
• информация обо всех имеющихся на объекте распределительных шкафах как силового оборудования, так и системы освещения;
• длины магистральных электрических линий с указанием марки кабелей, проводов и способов их прокладки;
• технические параметры и состояние в рабочем положении всех устройств автоматического отключения, к которым относятся автоматические выключатели, УЗО и предохранители;
• данные обо всех электрических нагрузках, подключаемых к отображаемому на схеме оборудованию, с указанием их мощности, тока и cos ϕ.

Вариант выполнения расчётной однолинейной схемы электроснабжения административного здания

Читать также: Магнитный угольник для сварки своими руками

Этапы проектирования

Наличие однолинейной схемы электроснабжения является обязательным условием для получения разрешения на подключение объекта строительства к сетям электроснабжающей организации, поэтому прежде, чем приступать к её разработке, необходимо запросить технические условия.

В связи с этим все работы по проектированию схемы электроснабжения можно разбить на несколько этапов:

1. Запрос и получение технических условий;
2. Разработка однолинейной схемы электроснабжения на основании полученных документов;
3. Согласование разработанной документации в организации, выдавшей технические условия.

Вариант оформления технических условий на электроснабжение

Правила оформления, требования ГОСТов

При оформлении однолинейной схемы электроснабжения необходимо соблюдать требования ГОСТов, регламентирующих этот процесс, а именно:

• ГОСТ 2.709-89 «Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Обозначения условные проводов и контактных соединений электрических элементов, оборудования и участков цепей в электрических схемах»;
• ГОСТ 2.755-87 «Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения»;
• ГОСТ 2.721-74 «Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения (с Изменениями №№ 1, 2, 3, 4)»;
• ГОСТ 2.710-81 «Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах (с Изменением № 1)».

Вариант оформления однолинейной схемы электроснабжения в соответствии с данными ГОСТами приведён наследующем рисунке.

Расчётная однолинейная схема электроснабжения жилого дома

Условные обозначения, используемые при составлении однолинейных схем

Все элементы системы электроснабжения отображаются на схеме в виде графических изображений, которые регламентированы нормативной литературой, указанной в предыдущем разделе статьи. Электрические коробки и шкафы различного назначения изображаются следующим образом.

Электроустановочные изделия (розетки и выключатели), в зависимости от конструкции и типа исполнения, отображаются вот так

Приборы электрического освещения изображаются следующим образом

Силовые трансформаторы и трансформаторы тока изображаются так

Электроизмерительные приборы имеют следующий вид на схемах электроснабжения, в соответствии с ГОСТ

Пересечение электрических линий и места соединения электропроводки, а также заземление выглядят следующим образом

Коммутационные устройства (автоматические выключатели и пускатели, короткозамыкатели и отделители, а также прочие аппараты) изображаются так

Для того чтобы узнать, как правильно оформить исполнительную документацию, необходимо изучить все требования ГОСТов или воспользоваться специальной компьютерной программой, которая учтёт все эти требования в автоматическом режиме при её использовании

Принципы и особенности проектирования

Однолинейная схема нужна, чтобы составлять план по электрическому снабжению дома с квартирой или производственным предприятием. При этом не нужна детализация. Основной целью подобного чертежа является передача общего представления об электроснабжении. Для того чтобы составить такой проект, необходим:

• расчет общей мощности объектов сложением максимальных мощностей;
• подбор правильного сечения электропроводки с общими кабелями;
• подбор защитного устройства с установкой некоторых защитных устройств, к примеру, автоматических выключателей.

Обратите внимание! Схема должна иметь точку подключения с вводно-распределительным аппаратом, маркой и типом учетного прибора, протяженностью кабелей, группами потребителей и целью освещения. Стоит обратить внимание на то, что если есть в доме автономный источник электрического снабжения, то он должен быть указан на схеме

Принципы проектирования электросхемы

Что должны включать в себя однолинейные схемы

Линейная схема электрического снабжения должна включать в себя границу зоны ответственной организации, которая поставляет электроэнергию, с ее потребителем. Она указывается в договорных отношениях пользователя и производителя. Также схема обязана иметь вводно-распределительное устройство с главным распределительным щитком, трансформаторной подстанцией, учетным групповым электрооборудованием, силовым оборудованием, системой освещения, длиной магистральной электролинии, автоматическим выключателем, узо, предохранителем и электрооборудованием.

Из чего состоит схема

Этапы проектирования

Существует четыре этапа проектирования однолинейной схемы электрических сетей заявителя по примеру. Необходимо получение технических условий компании, которая занимается поставкой электрической энергии, разрешения и генерального плана в архитектурной городской организации, прилегающих коммуникаций в участке, непосредственного плана электрического снабжения. Также требуется окончательное утверждение разработанной электросхемы в муниципальном отделении энергетической организации.

Обратите внимание! Оформление необходимо создавать по сформированным гостам, которые регламентируют данную деятельность. В работе следует руководствоваться единой конструкторской документацией

Этапы проектирования

Условные обозначения

Все электрические элементы системы должны быть отображены на графической схеме по образцу, регламентированному с помощью нормативной литературы, а именно с помощью гостов. Электрокоробки с ящиками, щитками, шкафами, панелями, пультами изображаются так, как указано ниже.

Условные обозначения на электросхеме

Стоит указать, что элементы электроустановки с электрическими приборами, силовыми трансформаторами, электроизмерительными приборами, коммутационными устройствами соответствующей нагрузки изображаются в зависимости от того, какая имеется конструкция и тип исполнения подобных изделий. Для правильного оформления исполнительной документации необходимо изучение всех требований расположения фаз на щите или использование специальной программы для рисования электросхем сети.

Что такое однолинейная схема электроснабжения?

Так называют графическое изображение сети, в котором все устройства цепи выполнены для одной фазы, как правило фазы «А», и, следовательно, объединены одной линией. Подготовка такой электрической схемы необходима для составления технической документации о присоединении, так как однолинейная схема более проста и наглядна для понимания, и при её представлении не требуется дополнительных выездов на объект.

На схеме отображаются все подключенные к сети электросети (приборы, выключатели, розетки, светильники и вся нагрузка). При этом каждый тип приборов имеет свои условные обозначения по ГОСТам.

Различают несколько видов однолинейных схем:

1. Исполнительная. Такая схема составляется для уже действующей системы электроснабжения. Необходимость в исполнительной схеме возникает при модернизации существующей сети или при ее ремонте после проверки, в ходе которой были выявлены нарушения или дефектные участки. Кроме того, проектная схема может отличаться, и как правило отличается, от исполнительной, так как иногда приходится на стадии выполнения монтажных работ отступать от проектных решений.

2. Расчетная. Эта схема составляется для первичного подключения электроснабжения на строящемся объекте. Схема составляется с учетом всех нагрузок, после чего специалисты проектной организации могут рассчитать необходимое сечение проводов, кабелей, подобрать устройства автоматической защиты, с учетом результатов расчетов. Кроме того, такая однолинейная схема является подробной и понятной инструкцией при выполнении монтажа сети.

3. Структурная. Подвид однолинейных схем, укрупненно отображающий взаимосвязи между трансформаторными подстанциями, распределительными щитами и точками подключения электрооборудования.

4. Принципиальная электрическая схема. Такие схемы более подробные, они выполняются в строгом соответствии с ГОСТами, без использования сокращений или упрощений. На принципиальной схеме обязательно должны быть указаны марки и основные параметры всего используемого оборудования. Имея принципиальную схему, можно без проблем выполнить закупку необходимого оборудования или выполнить полный комплекс электромонтажных работ.

5. Функциональные. Такие линейные схемы могут выполняться в произвольной форме, без строгих правил, так как они используются для распределения оборудования с учетом его мощности. Функциональные схемы относятся к планировочным документам. Часто, в виде функциональных схем выполняются разделы по Релейной защите или Автоматической системе учета и контроля электроэнергии.

6. Монтажные. Составляются с учетом особенностей здания, расположения несущих стен и перекрытий, архитектурных элементов. На монтажной линейной схеме указывают точные размеры кабелей и проводов, их сечение, обозначают крепежные элементы.

Но главной однолинейной схемой, которая обязательно должна присутствовать в проекте подключения электричества, является расчетная схема – если речь идет о первичном подключении электроэнергии.

Однолинейная схема электроснабжения своими руками | ProElectrika.com

Графическое отображение схем электроснабжения

Схемой называется графическое отображение элементов той или иной конструкции, указанных на чертеже. Кроме того, бывают схемы электронных устройств, в том числе интегральных и изложения какого либо материала в упрощенном виде. Однолинейная схема энергоснабжения, например, частного дома, тоже не является исключением из основного определения.

Касательно термина «однолинейная схема электроснабжения» понимается графическое изображение трех фаз питающей сети и соединяющих различные электрические элементы в виде одной линии. Это введение условного обозначения значительно упрощают и делают не громоздкими схемы электроснабжения. По определению электрическая схема является документом, содержащим в виде обозначений и изображений составные элементы изделий, принцип действия которых основан на использовании электрической энергии и их связи между собой. Правила, согласно которым выполняются все виды электрических схем, в том числе и однолинейная схема электроснабжения, определены ГОСТ 2.702-75, а выполнение схем цифровой электроники и вычислительной техники определяются ГОСТ 2.708-81. Условное отображение трехфазного напряжения питания, для примера, приведено на рисунке «а», а его упрощенное отображение, которое и явилось причиной появления однолинейных схем отображено на рисунке «б».

Кроме того, чтобы визуально отобразить на схемах трехфазное подключение, используют несколько обозначений, таких как перечеркнутая линия с цифрой «3», расположенной рядом с вводом или выводом проводки, и прямая линия, перечеркнутая тремя косыми отрезками. Для однолинейных схем электроснабжения обозначения приборов, пускателей, контакторов, выключателей, розеток и прочих элементов применяют согласно ГОСТ и европейских правил конструирования, проектирования и монтажа электроприборов.

Линейная схема электроснабжения, примеры которой приведены на рисунках 1 и 2, отображает простейшее соединение и взаимодействие элементов освещения, силового питания и розеток для бытовой техники.

Промышленные схемы обеспечения электроэнергией предприятий и подключения оборудования не имеют принципиальных различий с однолинейной схемой электроснабжения частного дома или другого сооружения.

Виды схем электроснабжения

При проектировании систем электроснабжения различают схемы эксплуатационной ответственности, балансовой принадлежности, исполнительные и расчетные, которые призваны отобразить как планируемые работы, так и существующую систему или разделение систем по потребителям с целью установления границ безопасности.

Исполнительная схема электроснабжения

представляет собой документ, составленный на действующем объекте, отображающий текущее состояние сетей, приборов, входящих в эти сети, и рекомендации по устранению недостатков и дефектов, если таковые были выявлены в результате проведения соответствующего комплекса мероприятий.

В случаях проектирования новых строительных объектов составляется расчетная установочная схема. Такой элемент строительного проекта включает в себя структурную электрическую схему, функциональную электрическую схему, монтажную электрическую схему, а при необходимости кабельные планы и принципиальные электрические чертежи. Кроме того, если составляется, например, схема электроснабжения коттеджа, то в соответствии с последними тенденциями загородного строительства в нее включается проект пожарной безопасности.

Структурные схемы

представляют общую информацию об электроустановке, выраженную в указании взаимосвязей силовых элементов, таких как трансформаторы, распределительные щиты, линии электропередач, точки врезки и прочее.

Функциональные схемы

выполняются в основном для абстрактной передачи функций механизмов, к которым выполняется электроснабжение, их взаимодействие между собой и влияние на общую обстановку с точки зрения безопасности. Применяют такие проекты в основном при проектировании промышленных объектов с высокой наполняемостью площадей машинами, механизмами и оборудованием которые на схеме могут быть обозначены любым способом удобным проектировщику. Кроме того в этих документах часто не указывают размеры объектов, и они не являются планировочными документами.

Принципиальные схемы

принято выполнять в соответствии с ГОСТ и стандартами, действующими в странах не входящих ранее в состав СССР. Стандарты, действующие в мировом сообществе, отвечают требованиям национальных производителей согласованных с государственными органами. К ним относятся стандарты IEC, ANSI, DIN и другие.

Графические обозначения в электрических схемах

В части графических обозначений в электрических схемах ГОСТ 2.702-2011 ссылается на три других ГОСТ:

• ГОСТ 2.709-89 «ЕСКД. Обозначения условные проводов и контактных соединений электрических элементов, оборудования и участков цепей в электрических схемах».
• ГОСТ 2.721-74 «ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения»
• ГОСТ 2.755-87 «ЕСКД. Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения».

Условные графические обозначения (УГО) автоматов, рубильников, контакторов, тепловых реле и прочего коммутационного оборудования, которое используется в однолинейных схемах электрических щитов, определены в ГОСТ 2.755-87.

Однако, обозначение УЗО и дифавтоматов в ГОСТ отсутствует. Думаю, в скором времени он будет перевыпущен и обозначение УЗО будет добавлено. А пока, каждый проектировщик изображает УЗО по собственному вкусу, тем более, что ГОСТ 2.702-2011 это предусматривает. Достаточно привести обозначение УГО и его расшифровку в пояснениях к схеме.

Дополнительно к ГОСТ 2.755-87 для полноты схемы понадобится использование изображений из ГОСТ 2.721-74 (в основном для вторичных цепей).

Все обозначения коммутационных аппаратов построены на четырех базовых изображениях:

с использованием девяти функциональных признаков:

Основные условные графические обозначения, используемые в однолинейных схемах электрических щитов:

​

Обозначения проводов, шин в электрических щитах определяется ГОСТ 2.721-74.

Размещение ЩО

Один из важнейших критериев однолинейной схемы электрического щита освещения — это месторасположение щитка распределения.

К расположению ЩР предъявляются следующие требования:

его можно устанавливать на расстоянии от одного метра, но не ближе к газопроводам, водопроводам, канализационным коммуникациям. Вариант возможного затопления помещения, в котором будет размещена щитовая, полностью исключается. Но если все-таки по ряду обстоятельств ЩОВ пришлось монтировать в помещении, которое может быть затоплено, щиток нужно устанавливать выше вероятной границы затопления;
правильный подбор распределительного щитка — это тоже очень важный момент. Здесь в первую очередь учитывается вариант монтажа электрического щита освещения. Есть два способа — навесной, встраиваемый. Последний наиболее удобный, так как конструкция не будет занимать свободное пространство, и окажется дополнительно защищена от возможных температурных, механических влияний;
если осуществляется самостоятельная установка РЩ, то следующий этап — это выбор материала, из которого сделан РЩ. В данном случае принципиальным становится вопрос месторасположения щитовой;
если место для установки электрощита выполнено из сгораемых средств, ЩО обязательно выполняется из негорючих материалов (сталь). При осуществлении установки изделия на основание, выполненное из негорючих материалов, сам щит может быть изготовлен из слабогорючих средств;
щитовая наружного освещения по ПУЭ/п.4.1.28 должна монтироваться на расстоянии 20 см в высоту от поверхности грунта, бетонного основания

Важно учитывать возможность снежных заметов. Если такой фактор возможен, то монтаж ЩНО производится на предварительно возведенный фундамент;
если НРЩ дополнительно оборудованы счетчиками, измерительными устройствами, импульсным реле, то обязательно обустраивается их подогрев. Исключением являются щитовые с такими приборами, способными нормально функционировать при температуре ниже плюс 5 градусов.

Исключением являются щитовые с такими приборами, способными нормально функционировать при температуре ниже плюс 5 градусов.