БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОМОНТЕРА
Е. А. КАМИНСКИЙ
КАК СДЕЛАТЬ
ПРОЕКТ
НЕБОЛЬШОЙ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ

БИБЛИОТЕКА
ЭЛЕКТРОМОНТЕРА
Выпуск 500
Е. А. КАМИНСКИЙ
КАК СДЕЛАТЬ
ПРОЕКТ
НЕБОЛЬШОЙ
ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ
ТРЕТЬЕ ПЕРЕРАБОТАННОЕ
И ДОПОЛНЕННОЕ ИЗДАНИЕ
МОСКВА
«ЭНЕРГИЯ»
1980

ББК 31.29
К18
УДК 621.31.002.5
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:
Андриевский В. Н., Большам Я. М., Зевакин А. И.,
Каминский Е. А., Ларионов В. П., Мусаэлян Э. С,
Розанов С. П., Семенов В. А., Смирнов А. Д., Трифонов А. Н.,
Устинов П. И., Филатов А. А.
Каминский Е. А.
К 18 Как сделать проект небольшой электроустановки.
—. 3-е изд., перераб. и доп.—М.: Энергия, 1980.—
120 с, ил.—(Б-ка электромонтера; Вып. 500)
45 к.
В книге даны общие сведения о проектировании. Иллюстрирована
примерами техника выполнения проектных работ небольших электроустановок:
составление и анализ схем, выбор материалов и оборудования, его компоновка,
оценка стоимости работ. Второе издание вышло в 1965 г. В 3-м издании
учтены замечания и пожелания читателей, а также внесены уточнения в
соответствии с действующими на 1 января 1980 г. ГОСТ, Правилами, Нормами,
каталогами, прейскурантами и ценниками.
Книга предназначена для широкого круга электромонтеров, мастеров и
электротехников, обслуживающих электроустановки. Она может быть полезна
учащимся профессионально-технических училищ и техникумов.
ЗДТ17-1П1 ББК 31.29
К **lAJU** 85-80. 2302050000 6П2.1
051(01)-80
© Издательство «Энергия», 1980 г.

ПРЕДИСЛОВИЕ
В процессе эксплуатации электроустановок промышленных,
транспортных, коммунальных и сельскохозяйственных
предприятий приходится выполнять небольшие монтажные и
наладочные работы без привлечения специализированных
организаций. К ним относятся работы, направленные на улучшение
условий труда (установка кондиционеров, вентиляторов, замена
светильников и т. п.), экономию электроэнергии, увеличение
производительности труда, улучшение качества продукции,
повышение безопасности обслуживания механизмов и пр.
Примеров можно привести много. Но общее во всех этих
работах заключается в том, что их выполняют в рабочем
порядке, без привлечения проектных организаций, используя
имеющиеся в наличии или легкоприобретаемые оборудование,
провода и материалы. Но, прежде чем выполнять работу,
необходимо:
1) оценить ее целесообразность и выяснить, не повлечет ли
улучшение одного узла ухудшения работы других узлов и не
приведет ли нововведение к нарушению принятой системы
эксплуатации;
2) четко сформулировать условия, действия и составить
принципиальную схему;
3) выбрать оборудование, приборы, провода и кабели;
4) найти места для установки оборудования, прокладки
кабелей и предусмотреть необходимые для этого конструкции,
крепления и т. п.;
5) продумать, как присоединить новое устройство к
действующему, защитить его от токов короткого замыкания (к. з.)
и перегрузок, обеспечить электробезопасность;
6) составить смету или хотя бы примерно определить
стоимость работы.
Все перечисленное составляет содержание проекта — очень
небольшого по объему, но важнейшего документа. Цель этой
книги — показать, как выполняют такого рода проекты и что
нужно сделать, чтобы не пропустить ничего существенного и не
заниматься лишней работой.
3

В третье издание внесены изменения, обусловленные
выходом новых ГОСТ, Норм и Правил, значительным расширением
и обновлением номенклатуры электротехнических изделии.
Примеры дополнены вторыми вариантами решения технических
вопросов. Рассмотрение вторых вариантов имеет целью
показать, что, казалось бы, небольшое изменение (например,
замена поплавкового реле уровня электродным или светильников
с лампами накаливания светильниками с люминесцентными
лампами) может существенно изменить принятое решение ц
потому всякая замена должна быть еще до начала работы
продумана.
Автор считает своим приятным долгом выразить
признательность В. Я. Демидовой и Ю. А. Державиной за
полезные советы, сделанные ими при чтении рукописи.
Замечания и пожелания читателей следует направлять по
адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, изд-во
«Энергия».
Автор

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЕКТИРОВАНИИ
И ЕГО ЗАДАЧИ
Электроустановки, как и любые другие сооружения,
создаются многими коллективами специалистов разных профессий:
строителей, сантехников, монтажников, электриков, а также
изготовителей оборудования, проводов, арматуры, кабелей и т. п.
В каждом коллективе существует узкая специализация. Среди
электриков, например, одни выполняют кабельные работы,
другие устанавливают силовое электрооборудование, третьи
монтируют вторичные цепи.
Сооружение создается не сразу. Сначала строят здание,
затем в нем устанавливают оборудование. Установленное
оборудование монтируют и т. д. Многие части сооружения
изготовляются на промышленных предприятиях. Они поступают на
строительную площадку в виде готовых изделий, нередко
целыми блоками (магнитные станции, комплектные
распределительные устройства, шкафы автоматики и телемеханики и т. п.).
Следовательно, деятельность людей, создающих сооружение,
протекает в разное время и нередко на различных территориях;
и вместе с тем эта деятельность строго согласована и це-
леустремлена. Так, например, на стадии строительных работ
уже оставляют проемы для прокладки кабелей, закладывают
детали для крепления электрооборудования и т. п.
Организующим началом, благодаря которому в
результате работы многих людей и в разное время получается
стройное сооружение, является проект. Из проекта
исполнители узнают:
кто из них, когда, как, в какой последовательности, из
каких материалов и что должен делать;
какое оборудование нужно заказать и к какому сроку;
сколько денег нужно на материалы и оборудование, их
транспортировку и хранение, на заработную плату;
сколько рабочих, инженеров и техников той или иной
специальности и квалификации нужно привлечь к работам, когда
именно и на какой период;
как увязать новое сооружение с ранее построенным, напри-

мер, присоединить новую подстанцию к существующей
электросети, переключить на нее питание некоторых потребителей и
т. п.;
как проверить правильность действия нового сооружения и
ввести его в эксплуатацию;
на что сооружение рассчитано и как им пользоваться.
Объем и содержание проекта определяются сложностью и
особенностями проектируемого сооружения.
Большие сооружения проектируют специализированные проектные
организации: государственные проектные институты (ГПИ),
государственные проектно-изыскательские институты (ГИПРО), проектные
конторы. В состав проектной организации может входить ряд отделов:
строительный, сантехнический, электротехнический и т. д. Отделы в
свою очередь обычно делятся на группы по специальностям. В
электротехническом отделе, например, могут быть группы: электроснабжения,
электропривода, вторичной коммутации, автоматики, телемеханики,
контрольно-измерительных приборов (КИП), электрического
освещения и т. п.
Для организации согласованной деятельности всех участников
проектирования независимо от их принадлежности к тому или иному
отделу при создании больших проектов назначается главный инженер
проекта.
Инструкцией по разработке проектов и смет для промышленного
строительства СН 202-76 (СН — строительные нормы, 76 — год
утверждения 1976) проектирование осуществляется на основе технико-
экономических обоснований (ТЭО) или другой предпроект-
ной документации, заменяющей ТЭО, подтверждающих
экономическую целесообразность и хозяйственную необходимость строительства
новых, расширение, реконструкцию или техническое перевооружение
действующих предприятий.
В две стадии проектируют сложные промышленные комплексы,
а также объекты, где будут применены новая неосвоенная технология
производства, головные образцы сложного технологического
оборудования и т. п. При двухстадийном проектировании на первой стадии
разрабатывают технический проект, а после его утверждения
выполняют рабочие чертежи (вторая стадия). В техническом
проекте прорабатывают основные принципиальные вопросы, намечают
пути конструктивных форм будущего сооружения, определяют его
сметную стоимость и т. п. Важнейшими документами являются
заказные спецификации для размещения заказов на оборудование,
изготовление которого требует длительного времени, а также ведомости
(перечни) по укрупненным нормативам на остальное оборудование,
приборы, кабельные и другие изделия массового и серийного
производства.
В одну стадию проектируют технически несложные объекты, а
также объекты, строительство которых предполагается выполнять
по типовым или повторно применяемым экономичным
индивидуальным проектам. При одностадийном проектировании выпускают тех-
норабочий проект, объединяя в нем материалы технического
проекта и рабочие чертежи.
Проектирование — процесс творческий. Его нельзя
заключить в заранее заданные рамки. И вместе с тем при проекти-
6

ровании необходимо считаться с рядом ограничений, которые
можно разделить на несколько больших, перечисленных ниже
групп.
К первой группе относятся ограничения, вытекающие из
требований Правил устройства электроустановок (ПУЭ),
Строительных норм и правил (СНиГТ), Правил технической
эксплуатации (ПТЭ), Правил техники безопасности (ПТБ),
Государственных стандартов СССР (ГОСТ), отраслевых стандартов (ОСТ) и
других директивных, обязательных и руководящих документов.
Ими определяются выбор напряжения и рода тока, марки и
сечения проводов и кабелей, минимальные расстояния между
токоведущими частями, ширина проходов, высота ограждений
и т. п.
Вторая группа вызвана особенностями и свойствами
оборудования, например габаритами (наибольшими внешними
очертаниями), расположением крепежных отверстий, требованиями
к охлаждению и т. п.
Третью группу составляют ограничения строительные. Они
возникают не только при расширении сооружений, когда
используются существующие здания или делается к ним пристройка,
расположение, размеры и очертания которой не произвольны.
Дело в том, что и при проектировании нового сооружения
необходимо учитывать нормированные размеры пролетов,
проемов, проходов, а также правильно взаимно располагать
водопроводные, теплофикационные и электрические сети,
воздуховоды и т. п. Нельзя, например, прокладывать близко
электрические кабели и горячие трубы. Нельзя комплектовать
электрооборудование в щиты таких размеров, которые невозможно
внести в помещение, и т. п. Особое значение имеет прочность
перекрытий, которая должна соответствовать весу
оборудования.
Так как всякое новое (и особенно реконструируемое)
сооружение неизбежно должно связываться с действующими
(хотя бы электросетью, водопроводом), возникает четвертая
группа ограничений — привязочных.
К пятой группе относятся ограничения, возникающие в
процессе проектирования. Так, например, остановившись на
определенной электрической схеме, заказов для нее
оборудование, приняв то или иное его взаимное расположение и выдав
на этом основании задание строителям и конструкторам,
электрик уже связан. Его дальнейшие решения им же самим
ограничены.
Широкое распространение нашли типовые проекты котельных,
насосных, электроподсганций и тому подобных массовых сооружений;
7

типовые проекты отдельных устройств, узлов, агрегатов, входящих
в состав разных сооружений; типовые конструкции для установки и
крепления оборудования и приборов. Применение типовых решений,
выполненных специализированными проектными организациями,
значительно ускоряет и удешевляет проектирование, а также повышает
его качество. Однако в типовых проектных материалах не могут
быть решены вопросы, возникающие в конкретных условиях,
например, об источниках электроэнергии. Их решают при «привязке».
Непривязанные типовые решения применять нельзя.
Индустриализация электромонтажных работ и развитие
электротехнической промышленности привели к широкому использованию
типовых изделий, например смонтированных на электротехническом
заводе станций управления электродвигателями. Типовые изделия также
требуют привязки, которая состоит в заполнении табличек для
надписей, снятии (установке) некоторых перемычек, уточнении тока
срабатывания автоматов и т. п.
Содержание проектов различно. Но форма их выполнения
должна быть во всяком случае такой, чтобы каждый, кто будет
осуществлять проект, безошибочно понимал, что от него требуется.
И это тоже накладывает ряд ограничений. Все чертежи и схемы
должны вычерчиваться по ГОСТ. Если в отдельных случаях
приходится применять нестандартные обозначения, то проектировщик
обязан дать их расшифровку.
В настоящее время действуют нормали, строго устанавливающие
перечень проектных материалов, требования к их оформлению,
последовательности расположения в проекте и комплектации. Унифици-
кация оформления упрощает работу электротехнических заводов,
мастерских электромонтажных заготовок и монтажников, которым
приходится работать по проектам разных разработчиков. Особенно
важно единообразие оформления спецификаций, так как все они в
конечном итоге обрабатываются централизованно в снабженческих
организациях.
Не вдаваясь в детали, сформулируем основные принципы
оформления проектов. Проект снабжают оглавлением. Расположение документов
соответствует технологической последовательности выполнения работ.
Вначале обычно помещают общие чертежи и документы, которые
поясняют содержание проекта в целом, формулируют условия
действия устройств, расшифровывают обозначения и систему маркировки,
если они имеют особенности по сравнению со стандартными. Затем
может следовать таблица, по которой легко ориентироваться в
проекте, т. е. находить нужные чертежи. Например, для каждого
электродвигателя в таблице перечислены принципиальные схемы, схемы
электроконструкций (пультов, щитов, сборок), схемы внешних
соединений. Иногда вместо общей таблицы перечень чертежей по каждому
объекту (электроприводу, вводу, ответвлению от шин и т. п.) помещают
на одном из относящихся к нему чертежей.
После общих чертежей идут принципиальные схемы с краткими
пояснениями.
Чертежи, по которым монтируют электроустановки, как правило,
разделяют на несколько групп:
а) для изготовления электроконструкций — задание предприятию-
изготовителю, в которое входят общий вид изделия, перечень
элементов (спецификация на изделие), текст надписей на табличках,
схема соединений;
б) для работ мастерских электромонтажных заготовок;
8

в) для установки электроконструкций и электрооборудования и их
соединений: планы и разрезы помещений с упрощенным изображением
электрооборудования и электропроводок, кабельные и трубные
журналы и т. п.
Наконец, помещают сводную спецификацию, состоящую из
разделов по видам изделий (электрооборудование, приборы, кабельная
продукция, металл и т. п.), а также документы для финансирования -
сметы.
Проекты утверждают в установленном порядке.
2. ОСОБЕННОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТОВ
НЕБОЛЬШИХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК
Естественно поставить перед собой вопросы: имеет ли какое-
нибудь отношение сказанное выше к проектированию
небольших электроустановок? И вообще нужны ли проекты для
таких работ, как монтаж (или перестановка) электродвигателя,
изменение в сети освещения, установка счетчика, внедрение
рационализаторских предложений.
Ниже будет показано, что проекты небольших
электроустановок не только нужны, но что и при их создании
приходится рассматривать те же самые вопросы, какие возникают
при проектировании крупных сооружений. И рассматриваются
они с тех же позиций. Только масштабы меньше и к
выполнению проекта привлекаются 1—2 чел.
И вместе с тем проекты небольших электроустановок,
осуществляемых без привлечения специализированных монтажных
организаций, имеют свои особенности. В этих проектах
нужно очень подробно разрабатывать, например, смету и
спецификацию (перечень оборудования, материалов, проводов
и кабелей с необходимыми для заказа техническими
характеристиками), предусмотрев не только основные, но и
вспомогательные материалы *. Нередко приходится приспосабливаться
к материалам и оборудованию, имеющимся в наличии,
проектировать модернизацию оборудования и т. п.
Наконец, проекты, выполняемые на местах людьми без
специальной подготовки, приходится делать дольше, более
подробно, с большим количеством промежуточных этапов, чем
это делается профессионалами в специализированных
организациях.
1 Для капитального строительства сметы составляют по
укрупненным показателям и в них вспомогательные материалы не
предусматривают. Это объясняется тем, что специализированные монтажные
организации заготовляют вспомогательные материалы в
централизованном порядке в больших количествах.
9

Все многообразие вопросов, возникающих при
проектировании различных электроустановок, нельзя рассмотреть на
нескольких десятках страниц. Эта книга и не ставит перед
собой такой цели. В ней на обобщенном примере дается
канва. Она определяет путь, идя по которому можно уделить
должное внимание каждому из многих важных вопросов и,
следовательно, решить их.
Для решения конкретных задач нужно пользоваться
справочниками, ПУЭ, СНиП, ПТЭ, ПТБ, а также другими книгами
«Библиотеки электромонтера».
3. ЗАДАНИЕ НА НОВУЮ РАБОТУ
Проектирование ведется по этапам и начинается с
составления задания. Чем тщательнее продумано задание, тем легче и
успешнее дальнейшее проектирование. Поэтому задание должно
не только ставить перед проектировщиком задачу, но и
отвечать на ряд вопросов.
Для объяснения техники проектирования каждый из вопросов
в дальнейшем печатается наклонным шрифтом. Затем на
основании рассматриваемых примеров показано, как эти вопросы
решаются.
В задании должно быть отражено существующее положение.
Если его нельзя достаточно четко сформулировать словами,
следует приложить эскиз. Например, на рис 1,я показан разрез
здания. На третьем этаже расположен бак 1 с водой, постепенно
расходующейся на охлаждение машин (механизмов,
преобразователей) 2, за работой которых наблюдает дежурный у щита 3.
Он следит по термометрам 4 за температурой машин и. если
она повышается, вручную вентилями 5 увеличивает проток
воды; при понижении температуры — уменьшает проток. Такой
способ регулирования утомителен и не обеспечивает
достаточно хорошего качества поддержания теплового режима.
Другой дежурный находится на третьем этаже и наблюдает
за уровнем воды по водомерному стеклу 6. Время от времени он
открывает кран 7 и пополняет запас воды. Вода, пройдя
охлаждающие рубашки, сливается в водосток.
Следует поставить общую задачу предпринимаемой работы:
а) уменьшить расход воды; б) уменьшить численность
дежурного персонала; в) улучшить условия труда; г) повысить
качество регулирования температуры; д) на освободившейся
на третьем этаже площади разместить технический кабинет.
Нужно наметить желательное направление решения постав-
ленной задачи. Для уменьшения расхода воды система водо-
10

Рис. 1. Технологическая схема реконструируемой электроустановки.
а — существующее положение; б — предполагаемые изменения после
реконструкции; в — принципиальная схема автоматического регулятора температуры.
снабжения реконструируется и автоматизируется. На первом
этаже устанавливается сливной бак 10 (рис. 1,6). Краны 9
(для опорожнения бака на время ремонтных работ) и 7 (для
наполнения бака водой из водопровода) закрыты. При
11

понижении уровня в баке 1 (и повышении уровня в баке 10)
на некоторое время автоматически должен включаться
циркуляционный насос 11 и перекачивать воду из бака 10 в бак 1.
Для контроля за работой насоса должна предусматриваться
сигнальная лампа, а также должно устанавливаться реле для
сигнализации аварийного снижения уровня в баке /. Аварийное
повышение уровня, опасное переливом, в данном случае
исключено, так как емкости баков 1 и 10 одинаковы, а система
замкнута, т. е. количество воды в ней ограничено. Переполнения
бака 1 при первом заполнении через кран 7 также быть не
может, так как излишек воды сольется через трубу 8. Сигналы
нужно вывести на щит 3. Освободившееся на третьем этаже
помещение отделяется от бака / перегородкой 12 и будет
оборудовано как технический кабинет.
Чтобы освободить дежурного у щита 3 от однообразного и
утомительного труда и одновременно значительно повысить
качество регулирования температуры, следует установить
простейшие автоматические регуляторы температуры 13 прямого
действия. Принципиальная схема такого регулятора приведена
на рис. 1,в.
Регулятор работает следующим образом. При повышении
температуры воды в охлаждающей рубашке заключенная в
термобаллон ТЕ рабочая жидкость расширяется и через
соединительную трубку СТ передает давление штоку Ш, который
в свою очередь давит на клапан К. Чем температура выше,
тем давление больше и клапан опущен ниже, а возвратная
пружина ВП сильнее сжата. Движение клапана продолжается
до уравновешивания давления рабочей жидкости и
сопротивления пружины. Увеличившийся проток воды понижает темпера-
туту в охлаждающей рубашке. Давление рабочей жидкости в
термобаллоне уменьшается, и возвратная пружина поднимает
клапан вверх, сокращая проток воды. Таким образом, клапан
как бы «дышит», пропуская такое количество воды, чтобы
температура в охлаждающей рубашке оставалась на заданном
уровне. Гофрированная трубка ГТ (сильфон) разделяет рабочую
жидкость и воду. Настраивают регулятор на заданную
температуру созданием начального давления рабочей жидкости с
помощью маховичка М.
Регуляторы прямого (непосредственного) действия просты
по устройству, дешевы и обеспечивают точность
регулирования 1 — 3 С, что во многих случаях достаточно. При монтаже
регулятора важно правильно выбрать место установки
термобаллона, т. е. поместить его там, где наиболее важно
поддерживать постоянство температуры.
12

Необходимо сформулировать ограничивающие условия.
Взаимное расположение баков, циркуляционного насоса и его тип
заданы. Звуковой сигнал аварийного уровня должен
присоединяться к существующей схеме предупредительной сигнализации.
Сигнальные лампы «Работа насоса» и «Аварийный уровень»
должны быть установлены на панели № 2 щита на свободном
месте. Двигатель циркуляционного насоса должен питаться
по отдельной линии от первой секции шин щита 380 В с
использованием резервного присоединения.
Следует разработать два варианта контроля уровня: а)
поплавковыми реле (выполнить проект полностью); б)
электродными реле уровня — привести только принципиальную схему.
Технический кабинет должен иметь общее освещение и
штепсельные розетки. Освещение должно включаться как полностью,
так и частично. Питание освещения технического кабинета
должно осуществляться однофазным переменным током через
контрольный счетчик.
Не нужно перечислять ограничения, вытекающие из ПУЭ,
ГОСТ и других директивных документов.
Следует оговорить особые условия, если нужно на них
обратить внимание проектировщика, например с восточной
стороны предполагается расширение здания. Значит, нельзя
использовать эту стену для прокладки кабелей, хотя на ней есть
свободные кабельные кронштейны.
Так как в данном случае дело идет о проектировании
электроустановки, необходимо (теперь для этого уже
накопилось достаточно оснований) сформулировать задание для
электрика и обусловить, что в конечном итоге должно составить
содержание данного проекта, т. е. перечислить основные
документы и определить таким образом границы работы
проектировщика. Эта опись, во-первых, заставит составителей задания
еще раз проверить, ничего ли не упущено, и, во-вторых, избавит
от недоразумений, возникающих иногда при приемке проектов.
Проектировщик-электрик должен:
1) разработать принципиальные схемы: а) питания
электродвигателя насоса и автоматического управления им; б)
сигнализации контроля за работой насоса и аварийного уровня;
в) освещения технического кабинета;
2) выбрать электрооборудование, провода и кабели и
составить спецификацию;
3) разместить электрооборудование по узлам (щитам,
панелям) и нанести его на план (если понадобится, то дать
разрезы) Помещений;
4) составить схемы соединений (монтажные схемы) узлов;
13

5) выполнить чертежи (эскизы) установки и крепления
электрооборудования, а также трассы прокладки проводов и кабелей;
6) составить схему соединений узлов между собой, а также
схему присоединения вновь сооружаемой установки к ранее
действующим установкам;
7) разработать порядок организации работы и ввода нового
устройства в эксплуатацию;
8) составить смету.
Техническое задание должно быть утверждено главным
инженером, главным энергетиком или другим должностным
лицом.
4. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ
ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
И СИГНАЛИЗАЦИИ
Из технического задания ясно, что и при каких услових
должно обеспечиваться будущей электроустановкой, и это дает
возможность разделить проектируемую схему на основные
части и вести дальнейшую работу над каждой из них в
отдельности. Поэтому рис. 2 и разделен на три части: а)
управление электродвигателем; б) сигнализация уровня; в) освещение
технического кабинета.
Далее необходимо составить принципиальную схему и
отразить в ней два основных положения:
а) каждое условие действия должно удовлетворяться
электрической цепью;
б) каждая электрическая цепь должна содержать хотя бы по
одному из следующих элементов: электроприемник
(электродвигатель, лампа, звонок, печь, обмотка реле, контактора,
первичная обмотка трансформатора и т. п.), источник тока
(генератор, аккумуляторная батарея, вторичная обмотка
трансформатора, зажимы, на которые подано напряжение), провода
(прямые и обратные), контакты коммутирующих устройств
(рубильников, реле, контакторов, магнитных пускателей,
путевых выключателей и т. п.).
На рис. 2, а условие — электродвигатель насоса перекачки
должен автоматически включаться и отключаться в
зависимости от уровня воды в баке — удовлетворяется цепями 7, 2,
3. В них контакты реле уровня У включают и отключают
электродвигатель М (электроприемник), который получает
питание от сети трехфазного тока я, в, с (источник тока).
На рис. 2,6 цепь 4—5 отвечает следующему условию: лампа
ЛИ включается на время работы электродвигателя насоса.
14

Рис. 2. Принципиальные схемы.
а — управления электродвигателем; 6 — сигнализапии; в — освещения
технического кабинета.
Цепью 6—7 выполняется условие: лампа Л А управляется
контактом реле аварийного уровня АУ и сигнализирует
недопустимое снижение уровня. Другой контакт реле Л У управляет
цепью 8—9 звонка Зв. В цепях 4—5, 6—7 и 8—9 постоянного
15

или однофазного переменного тока (род тока для каждой цепи
определится в процессе дальнейшей работы над схемой)
достаточно двух проводов.
На рис. 2,в показаны штепсельные розетки Ш1 — ШЗ (цепи
10—11, 12—13, 14—15) и две группы люминесцентных
светильников (цепи 16—17, 16—19 и 18 — 21, 18—23). Первая группа
управляется выключателем В1, вторая — выключателем В2, что
дает возможность включать освещение как по частям, так
и полностью.
Рассмотрим сначала развитие схемы управления
электродвигателем. Затем возвратимся к схеме сигнализации и, наконец,
закончим схемой освещения технического кабинета, которую
рассмотрим в § 16.
Кроме элементов, без которых нельзя обойтись, — иначе
условия действия не будут выполнены — в схему обычно
приходится вводить оборудование, обеспечивающее долговечность
электроустановки и безопасность ее обслуживания.
Поэтому на следующем этапе работы нужно включить
предохранители от токов короткого замыкания (токов к. з.), что
и выполнено на рис. Ъ,а.
Предохранители хорошо защищают электроустановки от
токов к. з., так как при к. з. ток резко и значительно
возрастает. Однако они не способны защитить электродвигатели
от перегрузки. Следовательно, придется переработать те части
схемы, в которых возможна перегрузка, чтобы обеспечить
от нее защиту. В нашем примере это касается
электродвигателя, который может перегрузиться из-за заедания в насосе, а
также при перегорании предохранителя в одной из фаз
(подробнее см. рис. 12).
Защиту от перегрузки можно выполнить несколькими
способами. Кроме предохранителей (которые в данном случае также
необходимы, так как защита от перегрузки не исключает
необходимости защиты от токов к. з.), можно установить
магнитный пускатель МП со встроенной тепловой защитой
РТ1 и РТ2 (рис. 3,в). Можно установить контактор К в
сочетании с двумя тепловыми реле РТЗ и РТ4 (рис. 3, г).
Можно не ставить предохранители, магнитный пускатель или
контактор с тепловыми реле, а заменить их автоматом с
комбинированным расцепителем АМТ (рис. 3,6). Такой автомат
одновременно защищает электродвигатель от перегрузки (при
перегрузке срабатывает тепловой расцепите ль) и сеть от к. з.
(срабатывает электромагнитный расцепитель).
Заметьте, как резко изменилась схема. В цепях /, 2, 3
электродвигателя теперь включены не контакты реле уровня У,
16

Рис. 3. В схему введена защита.
а — предохранителями от токов к. з.; б — автоматом от токов к. з. и
перегрузки электродвигателя; в и г — предохранителями от токов к. з. и тепловыми
реле от перегрузки электродвигателя.
а контакты магнитного пускателя МП (рис. 3,в) либо контакты
контактора К (рис. 3,г). Появились новые цепи 26—27
управления катушкой магнитного пускателя МП (рис. З.в) или 28—29
р ' "
2 JF А Каминский .,-* W'*» ' Г*7

управления катушкой контактора (рис. 3,г). Этими цепями
управляют контакты реле уровня У, и в них введены контакты
реле тепловой защиты.
Несколько ниже, в § 7, рассматривается вопрос о том, почему
в схему введено не одно, не три, а два тепловых реле и
откуда известно, что их контакты нужно соединять не
параллельно, а последовательно. Пока же отметим, что даже в
столь простом случае, как управление одним
электродвигателем, уже приходится сравнивать варианты, с тем чтобы
отдать предпочтение одному из них. Выходит, таким образом,
что по мере продвижения проектирования количество вопросов,
подлежащих решению, не уменьшается, а, сколь это ни странно
на первый взгляд, возрастает.
Как же быть?
Чтобы ограничить круг вопросов и не заниматься детальной
разработкой маловероятных вариантов, необходимо время от
времени возвращаться к техническому заданию, а также
оценивать реальность предполагаемых решений и сразу исключить
нереальные. В данном случае вариант по рис. 3,6 отпадает.
Во-первых, в задании ясно сказано, что двигатель
циркуляционного насоса должен питаться от первой секции шин щита 380 В с
использованием резервного присоединения, а как следует из
рис. 4, я, на этом щите установлены рубильники и
предохранители, а не автоматы. Ради одного присоединения менять
принятую систему не следует. Во-вторых, реле уровня У имеет
один, а не три замыкающих контакта. Значит, схема, требующая
трех контактов, просто неосуществима.
Сравнивая схемы на рис. 3,в и г, следует отдать
предпочтение схеме на рис. 3,в, так как всегда желательно иметь один
аппарат — в данном случае магнитный пускатель со
встроенными тепловыми реле — вместо трех (контактор и два тепловых
реле). Кроме того, магнитный пускатель имеет оболочку (кожух)
и допускает установку на стене и т. п.; для контактора и
тепловых реле нужен щиток. Наконец, контакторы применяют
для управления электродвигателями большой мощности
(десятки киловатт), а в нашем случае, что совершенно очевидно (и это
несколько позже подтвердится при конкретизации схемы),
нужен электродвигатель небольшой мощности.
Катушка магнитного пускателя обычно питается от той же
сети, что и управляемый двигатель. Поэтому цепи 1, 2, 3
и 26—27, изображенные на рис. 3, в, можно совместить. Это
и выполнено на рис. 4,в. Обратите внимание: цепь 26—27
присоединена выше контактов магнитного пускателя МП.
В противном случае двигатель нельзя было бы включить.
18

Рис. 4. Присоединение электродвигателя к первой секции щита 380 В.
а — однолинейная схема 1-й секции; 6 — трехлинейная схема резервного
присоединения ; в — присоединение электродвигателя насоса.
Осуществив защиту от токов к. з. и перегрузки, нужно
обеспечить безопасность обслуживания. Для этого:
1) Вводят в схему аппараты, дающие возможность пол*
2*
19

ностъю, т. е. всеми полюсами и фазами, снять с нее
напряжение; в данном случае это требование уже выполнено:
на схеме рис. 4, в имеется трехполюсный рубильник Р8.
2) Заземляют нетоковедущие части, могущие оказаться под
напряжением при повреждении изоляции, например корпус
электродвигателя. Обязательно нужно заземлить корпус
металлического бака или арматуру железобетонного бака. Что и как
нужно заземлять, подробно описано в [15], а также обусловлено
гл. 1-7 ПУЭ [17].
3) Принимают особые меры безопасности, если они нужны в
данном конкретном случае. В нашем примере такие меры
нужны. Действительно, реле уровня У установлено на
металлическом баке, а его контакт входит в схему, которая
получает питание от сети 380 В. В этих условиях прикосновение
к реле чрезвычайно опасно, и если есть сомнения в том,
что недостаточно квалифицированный персонал прикоснется к
токоведущим деталям реле, не отключив предварительно
рубильник Р8 (рис. 4, в), то необходимо ввести в схему
трансформатор Тр] (рис. 5,6), который понижает напряжение до 42 В*.
Один из выводов вторичной обмотки трансформатора должен
быть заземлен, чтобы обеспечить безопасность в случае
нарушения изоляции между первичной и вторичной обмотками
трансформатора. Подробно этот вопрос рассмотрен в [15].
От вторичной обмотки трансформатора получает питание через
контакт реле уровня У его повторитель — реле У1 (рис. 5, б).
А в цепь катушки магнитного пускателя МП вводится не контакт
реле У, как было сделано на рис. 4, в, а контакт реле
У1 (рис. 5, я).
Обратим внимание читателей на то, что в
электроустановках, обслуживаемых квалифицированным персоналом,
понижающий трансформатор не ставят, ограничиваясь кожухом,
который закрывает контакты, и надписью: «Прежде чем снимать
кожух, отключите питание». Здесь же рассматривается более
сложная схема с применением трасформатора, так как она дает
возможность пояснить существо очень важных вопросов.
Цепи 27—26 и 31—30 целесообразно объединить, как
показано на рис. 5, в, используя для них предохранители 772.
4) Проверяют, верно ли выбран способ электропитания
катушки магнитного пускателя. Дело в том, что ПУЭ требует,
чтобы при защите электродвигателя предохранителями катушка
магнитного пускателя получала питание от двух фаз (380 В).
* Напряжение 42 В введено в ПУЭ-76, изд. 5-е. В предыдущих
изданиях нормировалось 36 В.
20

Рис. 5. Обеспечение безопасности в схеме управления
электродвигателем насоса.
Если же электродвигатель защищен автоматом, то катушку
магнитного пускателя можно присоединить между фазой и
нулем (220 В). Разъяснение этого сложного вопроса,
непосредственно связанного с безопасностью персонала, дано в § 7.
21

Остается ввести в схему электроизмерительные приборы и
счетчики, если в них есть необходимость.
Напомним, что схему проектируемой установки мы в самом
начале работы разделили на три части и вели пока работу
только над одной из них. Теперь время приступить к
разработке второй части схемы. Но прежде уместно возвратиться
к началу § 4 и прочитать только напечатанное курсивом. Тогда
получится план разработки схемы, причем такой
план, следуя которому мы не рискуем обойти вниманием
ни один важный вопрос.
Из сказанного, конечно, не следует, что в любой схеме
все перечисленные в плане вопросы важны. Но подумать
нужно о каждом из них, и если тот или иной вопрос
разрабатываться не будет, то отказываться от разработки
нужно сознательно.
После этих предварительных замечаний читателям будет
ясна техника построения дальнейшего изложения материала:
курсивом напечатан рассматриваемый вопрос, затем либо дается
на него ответ, либо поясняется, по каким причинам в данном
конкретном случае разработка опускается.
Составляем схему сигнализации по условиям действия. Эта
работа уже выполнена на рис. 2,6, и пояснения к нему
даны выше.
Вводим защиту (предохранители) от токов к. з. (рис. 6, а).
Вводим защиту от перегрузки. В данном случае она не нужна,
так как в столь простых цепях перегрузки быть не может.
Ограничиваем круг разрабатываемых вопросов. Обращаясь к
техническому заданию, выясняем, что звонок должен
присоединяться к существующей схеме предупредительной
сигнализации. Эта схема приведена на рис. 6, в (черные линии) и
работает следующим образом. При возникновении какого-либо
сигнала замыкается контакт X, Y или Z и включает лампу
ЛХ, JJY или JIZ соответственно через входное сопротивление
RBX реле импульсной сигнализации типа РЙС-ЭЗМ. При этом
напряжение с выводов а и б сопротивления Rm через
выпрямитель В] заряжает конденсатор С, включенный
последовательно с обмоткой / поляризованного реле Р. Импульса
зарядного тока достаточно для срабатывания поляризованного
реле1. Его контакт в цепи 38—45 замыкается, включает
1 Ток через конденсатор проходит, только пока конденсатор
заряжается или разряжается. Когда заряд (разряд) окончен, ток через
конденсатор не проходит. Выпрямитель В1 необходим, так как схема
питается от сети переменного тока, а поляризованное реле, может
работать только от однонаправленного тока.
22

Рис. 6. Принципиальная схема сигнализации. Для контроля уровней
использовано поплавковое реле типа РМ-51.
промежуточное реле РП и остается замкнутым. Контакт
реле РП в цепи 40—47 включает звонок Зв. Звонок
деблокируют кнопкой К, включая ею по цепи 36—43 другую об-
23

мотку II поляризованного реле Р, благодаря чему его якорь
перебрасывается в исходное положение: контакт Р размыкается.
Обращается внимание на то, что кнопка К имеет два контакта,
причем контакт в цепи 38—45 размыкается раньше, чем
замыкается контакт в цепи 36—43. Благодаря такой
последовательности переключений цепь катушки реле РП размыкает
относительно мощный контакт кнопки, а не контакт
чувствительного поляризованного реле Р. Реле РП, отпуская, отключает
звонок.
Если предыдущий сигнал еще не снят, но уже возник
следующий сигнал, то включается еще одна лампа и, следовательно,
ток, проходящий через /?вх, возрастает. Соответственно
повышается напряжение между точками а и б, и конденсатор до-
заряжается. Вновь срабатывают поляризованное реле Р и
реле РП. которое включает звонок. Схема рассчитана на прием
нескольких сигналов.
При снятии сигнала ток, проходящий через #вх, уменьшается,
и, следовательно, напряжение между точками а и б снижается,
и конденсатор С должен разрядиться до нового значения
напряжения. Но разрядный ток имеет направление, для которого
выпрямитель BI непроходим. Поэтому в схему введен
разрядный резистор Rh присоединенный параллельно конденсатору.
Недостаток схемы реле РИС-ЭЗМ состоит в зависимости
между световым (лампа) и звуковым (звонок) сигналами, так как
при неисправности лампы теряются как световой, так и
звуковой сигналы. Для проверки исправности ламп служит
кнопка КОС (опробование сигнализации), которой по цепям
34—35 включают все лампы.
Диоды ДХ, ДУ, RZ дают возможность включать все
лампы для проверки одной кнопкой, но они разделяют рабочие
цепи ламп. Способ разделения, иллюстрируемый рис. 6, г,
состоит в следующем. Ток через контакт X проходит только
в лампу ЛХ (левая синяя стрелка), а в лампу Л Y пройти
не может, так как диоды ДХ и ДУ включены встречно.
По той же причине ток через контакт Y проходит только
через лампу ЛУ (правая синяя стрелка). Но через кнопку КОС
ток проходит в обе лампы — красные стрелки, что и требуется.
Выполним теперь требования технического задания,
присоединив цепь 6 — 7 (рис. 6, а) к точке a RBX и введя еще один
разделяющий диод ДА.
Предохранители Ш1 теперь явно не нужны, так как их
роль выполняет предохранитель /75, защищающий всю схему
сигнализации. Не нужна и цепь 8—9; те же контакты
реле А У в цепи 34 — 7 (9) включат уже имеющийся звонок
24

(правда, не непосредственно, а через РИС-ЭЗМ и реле РП).
Что же касается цепи 4 — 5, то она создана вновь, но не
требует предохранителей, так как ее защищает
предохранитель П5. Чтобы иметь возможность кнопкой КОС
проверить исправность лампы ЛН, введен еще один
диод дн.
Новые присоединения на рис. 6. в выделены синими
линиями.
Обеспечиваем безопасность обслуживания. Электропитание с
вновь введенных элементов схемы сигнализации снимается
совместно с действующими, и потому новое решение не
требуется.
Недопустимо оставлять в цепи 34—7 (9) контакт реле
уровня Л У, так как оно установлено на металлическом баке
в сыром помещении1. Нужно воспользоваться понижающим
трансформатором Тр2 (рис. 6,6), включить от его вторичной
обмотки повторитель реле аварийного уровня А У реле А У/,
а его контакт использовать в схеме сигнализации. По той же
причине в цепи 4—5 нельзя оставлять контакт реле У, надо
использовать контакт реле У1. Включение реле У1 показано
выше, на рис. 5,6.
Один из выводов вторичной обмотки понижающего
трансформатора Тр2 должен быть заземлен.
Вводим в схему электроизмерительные приборы и счетчики.
В данном случае они не нужны.
Следующим этапом работы является объединение
технологически связанных первой и второй частей схемы. Эти схемы
технологически связаны, так как вторая часть схемы
(сигнализация) контролирует работу первой (управление двигателем
насоса). Сравнивая рис. 5 и 6. видим, что надобности в
двух понижающих трансформаторах нет: можно обойтись
одним. С изменениями, перечисленными выше, схема
управления и сигнализации изображена на рис. 7. Будем ее считать
предварительным вариантом принципиальной схемы.
Предварительным потому, что в процессе дальнейшей работы
не исключено, что в схему снова придется вносить некоторые
изменения. Но пока данных для этого еще нет.
Проектирование освещения технического кабинета, не
связанного с первой и второй частями схемы и имеющего по
сравнению с ними ряд специфических особенностей,
рассмотрено ниже в § 16.
Смотри пояснение на с. 20.
25

Рис. 7. Предварительный вариант принципиальной схемы управления
электродвигателем насоса и сигнализации. Для контроля уровней
использованы поплавковые реле типа РМ-51.
26

5. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И АППАРАТУРЫ
После разработки предварительного варианта
принципиальной схемы приступают к выбору электродвигателя и
аппаратуры- Для этого необходимо сначала отдать себе ясный
отчет о тех свойствах, которыми должен обладать каждый
аппарат (электрическая машина), и затем подобрать его по
каталогу.
Выбор электродвигателя. Для выбора электродвигателя
нужно определить его мощность, частоту вращения (число оборотов
в минуту), род тока и напряжение, схему соединения обмоток,
условия среды, в которых он должен работать, способ
сочленения вала электродвигателя и расположение вала
(горизонтальное или вертикальное).
Мощность, частота вращения, способ сочленения валов и
крепления, а также расположение вала непосредственно
вытекают из свойств насоса. Для нашего случая требуется 2,8 кВт
при 1430 об/мин. Валы расположен^ горизонтально и
соединяются эластичной муфтой. Крепление на салазках.
Род тока (трехфазный переменный) и напряжение (380 В)
определены схемой на рис. 7. Способ соединения обмоток
выяснится после того, как электродвигатель будет выбран.
Дело в том, что электродвигатели трехфазного тока, как
правило, выпускаются для работы при двух напряжениях:
либо 127 и 220 В, либо 220 и 380 В. Более низкому
напряжению для каждого электродвигателя соответствует
соединение в треугольник, более высокому — в звезду [7].
Знание условий среды позволит правильно выбрать
наиболее подходящее из возможных исполнений: защищенное
(предохраняет от случайного прикосновения к токоведущим и
вращающимся частям, а также от попадания внутрь машины
посторонних предметов и капель) или закрытое обдуваемое [9]].
Располагая исчерпывающими данными о свойствах
электродвигателя, остается взять справочник или каталог и сделать по
нему выбор. По каталогу выбираем асинхронный короткозамк-
нутый электродвигатель трехфазного переменного тока типа
А02-32-4, мощностью 3 кВт, 1430 об/мин, напряжением
380/220 В, ток 11,2/6,5 A, cos ф = 0,85, к.п.д. = 86%. Ток
соответствует номинальным, т. е. указанным на табличке, мощ-
1 Здесь и ниже сохранена терминология, принятая в каталогах,
по которым произведен выбор электродвигателя и аппаратуры. В
настоящее время принята единая система обозначений степеней защиты,
климатических условий и категорий размещения при эксплуатации,
см. приложение 3.
27

ности, к. п. д. и cos ф. Значение тока левее черты относится
к напряжению 220 В при соединении в треугольник, правее
черты — ток при 380 В и соединении в звезду. В нашем
случае (рис. 7) электродвигатель питается от сети 380 В,
поэтому он должен быть соединен в звезду. Кратность
пускового тока равна 7, откуда следует, что при пуске
электродвигатель потребляет ток в 7 раз больше номинального,
т. е. 6,5 х 7 = 45,5 А. Исполнение закрытое обдуваемое, вал
расположен горизонтально, крепление на салазках.
Обозначение двигателя А02-32-4 построено по следующей
системе: А — асинхронный, О — закрытый обдуваемый, 2 —
индекс, характеризующий серию, 32 — типоразмер (3 — габарит,
т. е. порядковый номер наружного диаметра сердечника статора,
2 — порядковый номер длины), 4 — четырехполюсный. Для
.насоса, как сказано выше, достаточно 2,8 кВт, но такой
мощности в серии А02 нет, поэтому взят электродвигатель
на 3 кВт. Можно было бы выбрать аналогичный
электродвигатель из серии 4А [4] типа 4A100S 4УЗ. В этом
обозначении: 4 — серия, А — асинхронный, 100 — высота оси вращения,
S — условное обозначение установочного размера по длине
станины, 4 — число полюсов, УЗ — климатическое исполнение и
категория размещения — см. приложение 3.
Кроме электродвигателя, нужно выбрать: муфту для
соединения валов насоса и электродвигателя, фундаментные болты
для крепления салазок.
По этому же каталогу выбираем для электродвигателя
типа А02-32-4 соединительную муфту типа МУВП1-28, салазки
типа С2-3, фундаментные болты типа Ф2-3. Все эти данные
записываем в спецификацию, приведенную в приложении 1.
После того как электродвигатель выбран, т. е. известны
его мощность, номинальный и пусковой токи, есть достаточно
оснований для выбора аппаратов, которые входят в его цепь,
а именно: магнитного пускателя МП и тепловых элементов
(нагревателей) реле РТ1 и РТ2, предохранителей П8 и
рубильника Р8.
Выбор магнитного пускателя. Для выбора магнитного
пускателя нужно знать мощность и напряжение управляемого им
электродвигателя, нужна ли тепловая защита, необходимое
исполнение пускателя (открытое, в оболочке или в оболочке
с уплотнением), напряжение и род тока для питания катушки
пускателя, сколько нужно и каких (замыкающих и размыкающих)
вспомогательных контактов (блок-контактов) для цепей
управления и сигнализации. Располагая этими данными, предварительно
выбираем магнитный пускатель типа ПМЕ-222 второй величины
28

оболочке (защищенное исполнение) с тепловым реле,
нереверсивный, т. е. для электродвигателя одностороннего вращения.
Покажем на примере выбора пускателя технику работы с
каталогом.
Чтобы выбрать изделие, нужно: а) перечислить уже
известные о нем данные; б) найти в каталоге относящиеся к этим
данным сведения, а также обусловленные ограничения по
применению изделия; в) сравнить их и выбрать то, что
нужно.
В рассматриваемом примере:
а) Мощность управляемого электродвигателя 3 кВт,
напряжение главной цепи 380 В, номинальный ток 6,5 А, пусковой
ток 45,5 А. Напряжение цепи управления 380 В, нужен один
замыкающий вспомогательный контакт. Вопрос необходимости
вспомогательного контакта рассмотрен ниже в § 7. Пускатель
будет установлен в сухом, чистом помещении, но в помещение
имеет доступ неэлектротехнический персонал. Следовательно,
пуска гель должен иметь оболочку для защиты от
прикосновения к токоведущим частям.
б) Магнитные пускатели серии ПМЕ [пускатель (П),
магнитный (М), единой (Е) общесоюзной серии] выпускаются
реверсивными и нереверсивными в исполнениях: открытом, в
оболочке, в оболочке с уплотнением. Пускатели предназначены
для работы при температуре окружающего воздуха от —40 до
+40°С. Номинальное напряжение главной цепи 24, 36, 48,
110, 127, 220, 380 или 500 В переменного тока. Номинальный
ток главных контактов пускателя в оболочке 23 А. Пусковой
ток в режиме редких коммутаций (до 100 включений в час)
может в 10 раз превышать номинальный. Пускатели выпускаются
как без тепловых реле, так и со встроенным двухполюсным
тепловым реле типа ТРН-25 с номинальным током тепловых
элементов (нагревателей) 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20 или 25 А.
Мощность управляемого электродвигателя (при одном и том
же номинальном токе главных контактов пускателя) зависит
от номинального напряжения электродвигателя следующим
образом:
Номинальное напряжение
электродвигателя, В
Номинальный ток в главной
цепи, А
Наибольшая мощность
электродвигателя, кВт
Наименьшая мощность
электродвигателя, при которой
обеспечивается защита, кВт
36 127 220 380
23 23 23 23
0,8 3,3 5,5 10
0,15 0,4 1,1 2,2
29

При номинальном напряжении пусковая мощность катушки
140 В А, чему при 380 В соответствует ток 140 В-А :380 В =
= 0,37 А. Рабочий ток — ток при притянутом якоре пускателя —
меньше в 8—10 раз. Сведения о катушке понадобятся при
выборе реле У1, контактами которого включается и
отключается пускатель.
Пускатель имеет два замыкающих и два размыкающих
вспомогательных контакта (по старой терминологии — блок-
контакта) на номинальный ток 6 А в цепях переменного
тока напряжением до 500 В.
в) Составляем табл. 1 и сопоставляем приведенные в
ней данные.
Таблица 1
№
л. п.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Сравниваемые данные
Напряжение главной цепи, В
Мощность электродвигателя при
напряжении 380 В, кВт
Рабочий (номинальный) ток в
главной цепи, А
Пусковой ток, А
Мощность электродвигателя, при
которой обеспечивается тепловая
защита от перегрузки, кВт
Напряжение катушки, В
Напряжение цепи
вспомогательных контактов, В
Количество замыкающих
вспомогательных контактов, шт.
Ток в цепи вспомогательных
контактов, А
Температура окружающего воз-
! духа, °С
Исполнение
Требуется
380
3
6,5
45,5
3
380
220
1
Меньше 1
15-25
В оболочке
Возможности
пускателя
24, ..., 380, 500
До 10
До 23
До 230
Не менее 2,2
24, ...,380, 500
До 500
2
До 6
От -40 до
+ 40
В оболочке
Из табл. 1 видно, что пускатель выбран с большими
запасами, в связи с чем уместно рассмотреть вопрос: не
следует ли в данном случае взять пускатель не второй, а
первой величины, он меньше, дешевле и предназначен для
управления электродвигателями до 4 кВт при напряжении 380 В?
Взять пускатель первой величины в данном случае нельзя
по простой причине: на данном предприятии имеются пускатели
первой величины только в открытом исполнении, а они не
годятся, так как нужна оболочка. Пускатели второй величины
есть, в связи с чем возникает еще один принципиальный
вопрос: хорошо ли иметь большие запасы и нет ли
обстоятельств, когда большой запас опасен?
30

Вопрос о запасах сложен. Ответим на него, руководствуясь
приведенной табл. 1.
В пп. 1, 6 и 7 табл. 1 предельное напряжение 500 В
характеризует уровень изоляции пускателя. Ясно, что
использование пускателя в сети с более низким напряжением
вполне допустимо. Однако из всех возможных исполнений
катушки (они перечислены выше) надо брать катушку на
380 В, так как катушка на любое, более низкое напряжение
при включении на 380 В сгорит, а на более высокое
напряжение не потянет.
Запас по току благоприятен (пп. 3, 4 и 9 табл. 1):
контакты при меньшем токе будут меньше нагреваться, срок
службы их увеличится.
Совершенно недопустимы запасы при выборе
защиты. Дело в том, что слишком чувствительная защита
будет отключать исправную электроустановку при нормальных
эксплуатационных режимах, например при пуске
электродвигателя, а слишком грубая — может отказать. В этом случае
сработает вышестоящая защита и отключит все
электроприемники, входящие в группу.
Возвратимся к нашему примеру. В п. 5 табл. I указано, что
тепловое реле обеспечивает защиту от перегрузки
электродвигателей мощностью не менее 2,2 кВт. Значит,
электродвигатель 3 кВт подавно может быть защищен, но для
этого нужно выбрать такой номинальный ток теплового
(нагревательного) элемента теплового реле, который
соответствует мощности 3 кВт.
Выбор номинальных токов тепловых (нагревательных)
элементов тепловых реле. В пускателе типа ПМЕ-222
установлено токовое тепловое двухполюсное реле типа ТРН-25 со
сменными тепловыми элементами. Тепловые элементы (по два
для каждого реле, так как они включаются в Две фазы)
имеют номинальные токи /ном 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20 и
25 А. Максимальный ток продолжительного режима на 25%
больше номинального тока теплового элемента при /ном от
5 до 20 А и на 20% больше при /ном = 25 А.
Регулировка тока уставки реле (тока, при котором реле
срабатывает) — плавная, производится регулятором уставки
путем поворота его отверткой. Регулятор имеет пять делений
влево (минус) и пять делений вправо (плюс) от нулевой
отметки шкалы. Каждое ее деление соответствует примерно
5% номинального тока теплового элемента. Следовательно, при
любом тепловом элементе может быть задана уставка в
пределах от 0,75 /ном до 1,25 /ном.
31

Выбор теплового элемента определяется номинальным током
защищаемого электродвигателя при соблюдении следующих
условий: 1) максимальный ток продолжительного режима с
данным тепловым элементом должен быть не меньше
номинального тока защищаемого электродвигателя; 2) ток уставки
реле должен быть равен номинальному току защищаемого
электродвигателя или больше в пределах 5%; 3) должен быть
запас на регулировку в обе стороны не менее двух делений
регулятора.
В нашем примере номинальный ток электродвигателя 6,5 А.
Ближайшим к нему тепловым элементом /HOMj = 6,3 А и
Люм,2 — 8 А соответствуют максимальные токи
продолжительного режима 1,25 х 6,3 - 7,9 и 1,25 х 8 = 10 А, в обоих случаях
большие, чем номинальный ток электродвигателя.
Следовательно, 1-е условие удовлетворяется.
При /НОм, i — 6,3 А уставка может быть задана в
пределах от 0,75 х 6,3 = 4,7 до 1,25 х 6,3 = 7,9 А, а при 1ИОМл2 —
= 8 А в пределах от 0,75 х 8 = 6 до 1,25 х 8 = 10 А. В обоих
случаях номинальный ток электродвигателя лежит в пределах
возможных уставок. Следовательно, 2-е условие тоже
удовлетворяется.
При /Номj = 6,3 А регулятор должен быть установлен либо
на нулевое деление (уставка 6,3 А), либо на одно деление
правее (уставка 6,3 х 1,05 = 6,6 А). Запас на регулировку
по два деления в каждую сторону имеется, следовательно,
3-е условие удовлетворяется. При /НОм,2 — % А 3-е условие
не удовлетворяется: регулятор нужно установить на
предпоследнее деление влево (уставка 8 х 0,8 = 6,4 А); при этом
на регулировку остается только одно деление вместо
необходимых двух.
Следует подчеркнуть, что при к. з. на участке от
электродвигателя до магнитного пускателя через тепловые элементы
проходит ток к. з., и если сами тепловые элементы от него
не защитить, они могут сгореть. Защита в нашем примере
осуществляется предохранителями П8.
Выбор предохранителя П8. Предохранители Л8 уже
установлены на щите, следовательно, известен их тип, в данном
случае ПР-2 (см. рис. 4,6). Тем не менее следует произвести
выбор предохранителей, так как может оказаться, что они не
подходят для защиты данного двигателя, питающего его кабеля,
а также тепловых элементов теплового реле магнитного
пускателя.
Техника выбора предохранителей подробно описана в [3, 10,
11]. Здесь же обращается внимание лишь на то, что необходимо
знать о предохранителях для решения простейших задач.

В предохранителях различают номинальный ток
предохранителя (корпуса, контактных стоек) и номинальный ток плавкой
вставки. Например, в один и тот же корпус предохранителя
типа ПР.-2 на номинальный ток 15 А могут быть заряжены
вставки на номинальные токи 15, 10 и 6 А, но не более
15 А и не менее 6 А. Значит, нужно выбирать и
предохранитель и вставки. Выбор всегда начинают со вставки.
Для выбора номинального тока вставки нужно
знать длительный ток, проходящий через вставку, и пусковой
ток электродвигателя. В нашем примере длительный ток 6,5 А,
пусковой ток 45,5 А. Номинальный ток вставки должен быть
не меньше длительного тока и не меньше пускового тока,
деленного на 2,5. В нашем примере это 6,5 А и 45,5 :2,5 =
= 18,2 А. Из двух значений выбирают большее. Но на 18,2 А
вставки не выпускаются. Поэтому приходится выбирать между
вставками на 20 и 15 А. Брать нужно большую вставку.
Номинальный ток предохранителя выбирается
по каталогу исходя из уже известного номинального тока
вставки. Вставки на 20 А могут быть заряжены в
предохранители типа ПР-2 на 60 А. Но из рис. 4,6 следует, что
на нем установлены предохранители на 100 А. Следовательно.
их придется заменить.
Для выбора предохранителей знания номинальных токов
недостаточно. Нужно знать также номинальные
напряжения предохранителя и вставки. Это требует пояснений.
Дело в том, что чем выше напряжение сети, тем труднее
гаснет дуга, возникающая при перегорании предохранителя.
Поэтому предохранители типа ПР-2 выпускаются и I габарита
(меньших размеров, короче) для более низкого напряжения
(250 В постоянного или 380 Ё переменного тока) и II габарита
(больших размеров, длиннее) для более высокого напряжения
(500 В). В нашем случае напряжение 380 В переменного тока.
Таким образом, подходят вставки обоих габаритов.
Предохранители, как уже выяснено выше, нужно заменить.
На какое же напряжение их выбрать? Удобнее взять
предохранители на 500 В, потому что остальные предохранители
на щите именно такие *.
1 Строго говоря, предохранители I габарита предпочтительнее,
так как чем ближе номинальные напряжения сети и
предохранителей, тем их защитные характеристики лучше, но в данном случае
в цепи только одна ступень защиты, следовательно, совершенство
защитной характеристики не столь существенно. С другой стороны,
разрывная способность предохранителей II габарита при к. з.
значительно выше, что весьма благоприятно.
3 Е. А. Каминский
33

Остается выбрать способ присоединения предохранителей:
переднее или заднее присоединение с помощью шпилек. В
данном случае предохранители ставят сзади готового щита, там же
сделан монтаж, и потому применено переднее присоединение.
Итак, выбираем и записываем в третью позицию
спецификации (приложение 1): предохранители типа ПР-2 II габарита,
номинальный ток 60 А, номинальное напряжение 500 В для
переднего присоединения проводов со вставками на 20 А, 500 В.
Выше рассмотрен выбор предохранителей П8 только по
условиям защиты цепи электродвигателя. Нужно, однако, еще
проверить, защищают ли выбранные предохранители кабель
и нагревательные элементы теплового реле магнитного
пускателя. Эти вопросы рассмотрены ниже в § 6.
Выбор рубильника Р8. Для выбора рубильника нужно знать:.
сколько полюсов он должен иметь, какой ток будет через
него проходить длительно, какой ток отключается рубильником,
тип привода, способ установки (на щите или за щитом),
способ присоединения — переднее или заднее.
Число полюсов 3 ясно из схемы (рис. 7). Длительный
ток тоже известен: 6,5 А. Размыкать ток рубильник не будет,
так как размыкание возложено на магнитный пускатель, а
рубильник отключается только на время ремонтно-ревизион-
ных работ. Почему важно подумать о размыкании? Потому
что это самый тяжелый режим, но не во всех случаях
необходимый, из-за чего выпускают рубильники в двух исполнениях:
более дешевые, не предназначенные для размыкания цепей
(без дугогасительных камер), и более дорогие с дугогаситель-
ными камерами.
Способ установки, тип привода рубильника и способ
присоединения определяются не только монтажными
соображениями. По условиям безопасности нельзя применять открытые
рубильники и устанавливать их на лицевой стороне щита.
В нашем примере ничего с рубильником, уже имеющимся на
щите, делать не нужно. Он рассчитан на 100 А (см. рис. 4,6)
в сетях до 660 В, установлен за щитом, т. е. явно подходит.
И тем не менее записать его данные в спецификацию нужно,
так как она должна давать исчерпывающие данные не только
монтажникам, но и эксплуатационникам, например, чтобы
заказать запасное оборудование, знать, чем заменить
рубильник, если он выйдет из строя. Необходимо, конечно, в
примечании к спецификации отметить: имеется в наличии,
заказывать не нужно.
Покончив с выбором аппаратов в основных цепях 7, 2 и 3
электродвигателя, переходим к цепи управления 26—27 (рис. 7).
34

Катушка магнитного пускателя и тепловые элементы РТ1
и рТ2 теплового реле выбраны ранее.
Выбор реле. Для выбора реле нужно знать: сколько
контактов и каких (размыкающих и замыкающих) должно иметь
пеле. Какие токи включаются, размыкаются и длительно
проходят через каждый контакт. Напряжение цепей, в которые
входят контакты. Род тока в этих цепях: постоянный или
переменный. Характер нагрузки: активная (лампы, печи) или
индуктивная (электромагниты, реле, трансформаторы,
электродвигатели).
Знание этих данных важно потому, что ими определяются
условия работы контактов. Например, включать ток
значительно легче, чем размыкать. Чем выше напряжение цепи,
тем размыкать ее труднее. Цепи переменного тока размыкаются
много легче цепей постоянного тока. Активную нагрузку
размыкать гораздо, легче, чем индуктивную. Все это
иллюстрируется ниже на примере выбора реле У1 и А У1.
Необходимо знать напряжение, на которое рассчитана
катушка реле (оно называется номинальным), и род тока —
постоянный или переменный. При номинальном напряжении
реле надежно срабатывает и не перегревается.
Очень важен уровень изоляции, так как именно им
определяется предельное напряжение сети, в которой может
применяться изделие. Нередко бывает, что уровень изоляции
катушки не совпадает с уровнем изоляции контактов. Катушка,
например, предназначена для сетей напряжением до 250 В,
а контакты могут работать в цепях напряжением до 660 В.
Если в схеме имеется несколько реле, следует вначале
решить, в какой последовательности производить их выбор. Как
правило, раньше выбирают то реле, о котором больше всего
известно, т. е. то, на которое уже распространяются известные
ограничения.
В нашем примере нужно выбрать четыре реле У, У/, АУ
и АУ1, причем два из них У и АУ служат для контроля
уровня, а два — У1 и АУ1 — промежуточные. Начинать надо
с реле У и АУ, так как они должны контролировать уровни,
значения которых заданы глубиной и вместимостью бака.
О реле У и АУ известно из задания (см. § 3), что они
поплавковые. Выберем предварительно широко
распространенные, простые по устройству и дешевые реле уровня типа
РМ-51. Из паспорта узнаем, что они предназначены для
работы при температуре контролируемой жидкости от +5 до
+ 60°С и допускают регулировку расстояния между нижним и
верхним контролируемыми уровнями от 0,5 до 10 м. Реле
имеет один замыкающий и один размыкающий контакты для
3* 35

коммутации активной нагрузки до 5 А при 127 В и до 3 А при
220 В переменного тока. Из схемы рис. 7 ясно, что контакт
реле У замыкает и размыкает цепь 32—33 промежуточного реле
У1, а контакт А У— цепь 44—51 промежуточного реле А У/.
Сопоставляя перечисленные сведения, убеждаемся в том, что
реле типа РМ-51 подходят для решения поставленной задачи.
Подчеркнем, что термины «замыкающий» и «размыкающий»
предназначены для характеристики контактов двухпозиционных
электрических аппаратов (реле, контакторов, магнитных
пускателей). У этих аппаратов, если якорь притянут, замыкающий
контакт замкнут, размыкающий — разомкнут. Если якорь
отпущен, замыкающий контакт разомкнут, размыкающий —
замкнут. Применительно же к поплавковому реле (и многим
неэлектрическим аппаратам контроля уровня, давления,
температуры и т. п.) термины «замыкающий» и «размыкающий»
обозначают лишь то, что когда один контакт замкнут,
другой — разомкнут. Этот сложный вопрос подробно рассмотрен
в § 7 при анализе схемы.
Перейдем к выбрру промежуточных реле.
Реле У1 имеет два замыкающих контакта. Один из них
в цепи 26—27 (рис. 7, я) и включает пусковой ток 0,37 А
катушки магнитного пускателя МП и размыкает ток 0,04 А при
напряжении 380 В переменного тока. Другой включает и
отключает лампу ЛН (цепь 5—4 на рис. 1,6). Обмотка реле
питается по цепи 32—33 (рис. 7, а) от вторичной обмотки
трансформатора Tpl при напряжении 42 В. Ток, потребляемый
обмоткой реле У/, до его выбора неизвестен.
Реле А У1 имеет один замыкающий контакт в цепи 7 (9) — 34
лампы Л А, включенной последовательно с входным
сопротивлением RBX реле импульсной сигнализации (рис. 7,6). Ток
ограничен сопротивлением лампы ЛА и в зависимости от ее
типа лежит в пределах от 0,05 до 0,2 А. Лампа ЛА должна
быть такой же, как остальные лампы в схеме сигнализации.
Обмотка реле питается по цепи 44—51 от вторичной обмотки
трансформатора Tpl при напряжении 42 В. Ток, потребляемый
обмоткой реле АУ1, до его выбора неизвестен.
При выборе промежуточных реле обычно сталкиваются с
необходимостью сравнивать несколько решений, так как
промышленность выпускает много реле сходного назначения.
В данном случае дело идет о реле с катушкой
переменного тока на напряжение 42 В и двумя замыкающими
контактами, которые должны работать в сети переменного тока
напряжением 380 В (реле У/, цепь 26—27) и 220 В [реле
У7, цепь 5-4 и реле АУ1, цепь 7(9)-34].
36

Обратимся к электромагнитным реле унифицированных
серий РПУ-0, РПУ-1 и РПУ-2, выпишем из каталогов или
вычислим на основании каталожных данных интересующие нас
сведения (значения величин округлены) и составим табл. 2.
Из табл. 2 следует, что реле всех трех серий имеют:
а) катушки переменного тока на номинальное напряжение
36 В (на 42 В катушек нет); б) достаточное количество
контактов; в) подходят по исполнению и способу
присоединения. Однако от реле серии РПУ-0, хотя оно самое компакт-
Параметры
Номинальные напряжения
катушек переменного тока, В
Мощность (числитель) и ток
при напряжении 36 В
(знаменатель) при отпущенном
ч В А
якоре (пусковой режим), ——-
То же при притянутом якоре
(рабочий режим),
А
Контакты предназначены для
работы в цепях постоянного
(числитель) и переменного
(знаменатель) тока при
напряжении, В
Номинальный ток, А
Возможные сочетания
контактов: замыкающих (з),
размыкающих (р),
переключающих (п)
Исполнение
Присоединение
Габаритные размеры реле
переднего присоединения в
защищенном исполнении
(высота х ширина х глубина),
мм
Таблица 2
Значения параметров
для аппаратов серий
РПУ-0 ВПУ-1 РПУ-2
12, 24, 36,
110, 127,
220
6,5
0,18
3,5
6,097
От 12 до 220
От 12 до 220
2,5
3 п

Защищенное
Переднее,
заднее
72x42x84
12, 24, 36,
ПО, 127,
220, 380
80
2,2
16
0,45
От 12 до 220
От 12 до 380
6
8 з; 6 з +
+ 2 р; 4 з;
4 з+4 р;
2 з + 2 р
Открытое,
защищенное
Переднее,
заднее
135х65х
х140
12, 24, 36,
ПО, 127,
220, 380
45
1,25
9
0,25
От 12 до 220
От12до380~
4
2 з; 2 р;
2 п; 4 р;
2 з + 2 р;
4 з
Открытое,
защищенное
Переднее,
заднее
113х54х
хПЗ
37

ное и дешевое, приходится отказаться, так как его контакты
не могут работать в цепях напряжением 380 В. Невыгодно
применять реле серии РПУ-1, так как оно рассчитано на
значительно более тяжелые условия работы, чем требуется.
Остается выбрать реле серии РПУ-2 типа РПУ-2-362003,
36 В. Расшифровка обозначения приведена ниже:
Воспользуемся техническими данными реле серии РПУ-2 для
иллюстрации следующих важных обстоятельств.
У аппаратов с катушками переменного тока (реле,
контакторы, магнитные пускатели) пусковой ток значительно
больше рабочего тока, в нашем примере 1,25 и 0,25 А. Пусковой
ток соответствует отпущенному якорю, когда в магнитной
цепи катушки зазор велик, благодаря чему ее индуктивное
сопротивление относительно мало. По мере притягивания
якоря зазор уменьшается, сопротивление возрастает,
следовательно, ток уменьшается и, наконец, при полностью
притянутом якоре, достигнув значения рабочего тока, больше не
изменяется. Процесс снижения гока от пускового до рабочего
у реле серии РПУ-2 продолжается примерно 0,04 с.
У аппаратов с катушками постоянного тока
пусковой и рабочий токи равны.
Наиболее уязвимой частью любой электроустановки
являются контакты. Если не учесть реальные условия их работы,
они преждевременно выйдут из строя, могут сгореть и даже
Привариться. Дело в том, что значение номинального тока
(в нашем примере 4 А) ничего не говорит о том, как
поведут себя контакты в цепях, обладающих индуктивностью.
А таких цепей большинство — это цепи всех
электромагнитных аппаратов. Безындуктивны только лампы, печи и тому
подобная нагрузка. Поэтому, чтобы правильно выбрать
контакты, нужно пользоваться таблицей коммутационной способ-
38

ности, сопоставляя приведенные в ней данные с конкретными
условиями работы контактов. В табл. 3, составленной по
данным завода-изготовителя, приведена коммутационная
способность замыкающих и размыкающих контактов реле серии
РПУ-2 при индуктивной нагрузке.
Из табл. 3 следует:
а) Коммутационная способность в цепях постоянного тока
значительно ниже коммутационной способности в цепях
переменного тока. Например, при 220 В постоянного тока
отключаемый ток 0,25 А, а при 220 В переменного тока
3,2 А, т. е. почти в 13 раз больше.
б) Включаемый ток значительно больше отключаемого, но
он должен проходить через контакты ограниченное время,
в нашем примере не более 0,1 с, иначе контакты перегреются.
в) Чем выше напряжение цепи, в которую включены
контакты, тем отключаемый ток меньше. Например, при 12 В
постоянного тока отключаемый ток 5 А. а при 220 В в 20 раз
меньше — 0,25 А.
г) В табл. 3 обусловлены характеристики цепи: постоянная
времени не более 0,01 с в цепях постоянного тока и
коэффициент мощности не менее 0,4 в цепях переменного тока.
Эти характеристики говорят о скорости нарастания и спадания
тока при замыкании и размыкании цепи. При постоянной
времени более 0,01 с или коэффициенте мощности менее 0,4
коммутационная способность контактов должна быть снижена.
Приведенные значения (0,01 с и 0,4) примерно соответствуют
индуктивности обычных электромагнитных аппаратов.
Таблица 3
Рол тока
Постоянный, постоянная времени
нагрузки не более 0,01 с
Переменный, коэффициент мощности
не менее 0,4
Напряжение. В
12
24
48
60
ПО
220
127
220
i 380
Ток, А

включаемый1
о о о о о о
40
32
25

отключаемый
t 5
3
1,5
1,0
0,5
0,25
4
3,2
2,5
Время нахождения пол током включения — не более 0,1 с.
39

Возвращаемся к выбору реле У и Л У, чтобы сравнить
их коммутационную способность (5 А при напряжении 127 В)
с токами катушек реле У/ и А У/, которые теперь уже
известны (1,25 А весьма кратковременно и 0,25 А длительно),
и убеждаемся в том, что реле типа РМ-51 для нашего случая
подходит1.
Выбор понижающего трансформатора Tpl. Для выбора
трансформатора нужно знать первичное и вторичное напряжения
и его мощность. Первичное напряжение 380 В ясно из схемы,
вторичное напряжение 36 В равно номинальному напряжению
катушек реле У1 и АУ1. Мощность определяется
электроприемниками, присоединенными ко вторичной обмотке. В
данном случае это катушки реле У1 и А У/, каждая из которых
при включении потребляет 45 В-А, причем реле АУ1
включается крайне редко и поэтому в расчет может не
приниматься. В этих условиях подходит трансформатор самой малой
мощности. Выбираем по каталогу понижающий
трансформатор типа ТБСЗ, исполнение 2, мощностью 0,063 кВ • А,
напряжением 380/36 В.
Выбор предохранителей П2. В цепях, защищаемых
предохранителями П2, перегрузки быть не может, поэтому их
достаточно выбирать только по максимальному току в
защищаемой цепи. В худшем случае этот ток слагается из
пускового тока магнитного пускателя (0,37 А) и рабочего тока
реле У7, пересчитанного на напряжение 380 В (9 В - А : 380 В =
= 0,024 А), т. е. составляет 0,37 + 0,024 = 0,394 А.
При подсчете принят режим: реле У/ уже сработало
(рабочий ток), а магнитный пускатель включается (пусковой ток).
Может быть и другой вариант: реле У/ притянуто (рабочий
тбк), магнитный пускатель включен (рабочий ток), но насос
не справляется с нагнетанием, и потому срабатывает реле АУ1
(пусковой ток). В этом варианте ток 0,024 + 0,04 + 0,118 =
— 0,182 А. Из двух значений выбирают большее.
Следует здесь же заметить, что пусковые токи единичных
аппаратов (одного пускателя, одного реле) в расчет обычно не
принимают, так как эти токи настолько кратковременные чтс
не могут привести к перегоранию предохранителей.
1 В паспорте реле типа PNh51 указано кратко: контакты
предназначены для коммутации активной нагрузки до 5 А при 127 В
В нашем случае условия несколько иные, а именно нагрузка ин
дуктивная (катушка реле) — это хуже, но напряжение значительно
ниже (36 вместо 127 В) — это лучше, и, кроме того, размыкаемый то»
почти в 22 раза меньше допустимого.
40

Гамые небольшие предохранители типа ПР-2 имеют номи-
ьный ток 15 А и могут заряжаться вставками на 6. 10
15 А. Выбираем наименьшую из вставок — вставку на 6 А.
И Итак, с выбором аппаратуры для схемы управления электро-
вигателем покончено. Переходя к схеме сигнализации (рис. 7, б),
рассмотрим в ней четыре новые цепи: 34-7(9), 4-5,
34—ДА—35, 4—ДН—35, в которое входят лампы Л А и ЛИ,
резистор R и диоды ДА и ДН.
Выбор ламп. Для выбора ламп нужно знать их
номинальное напряжение и мощность. В ряде случаев приходится
выбирать также светильники (для устройств освещения) или
арматуру, а которую вставляется лампа (для устройств
сигнализации). Светильник и арматура определяют тип цоколя лампы.
В цепи 34—7 (9) должна быть точно такая же лампа, как
и другие, присоединенные к реле импульсной сигнализации
типа РИС-ЭЗМ, иначе работа РИС-ЭЗМ может нарушиться.
Остается обратиться к перечню элементов существующей схемы
сигнализации и позаимствовать из него необходимые данные.
Лампа ЛИ (цепь 4—5) будет установлена на щите.
Значит, сначала нужно выбрать арматуру, приспособленную для
монтажа на щитах, и затем подобрать к ней лампу. Если
новая лампа не должна специально выделяться среди других
(как особо важная), го берут такую же арматуру, как уже
установлена. Если новая лампа должна выделяться, то берут
либо другую арматуру, либо применяют линзу явно отличного
цвета.
Для нашего случая подходят арматура сигнальная типа
АСК-0 и лампа сигнальная типа ЛС-53. Но от АСК-0
приходится сразу отказаться, так как наибольшее напряжение
сети, в которую она может быть включена, 127 В, а в нашем
случае напряжение питания схемы сигнализации 220 В.
Выбираем лампу сигнальную типа ЛС-53, проверив, что ее
размеры подходят к данному щиту (размеры арматуры и
разметка сверлений для крепления даются в каталоге). К ЛС-53
подходят коммутаторные лампы. Они выпускаются на 24 В,
105 мА; 48 В, 90 мА и 60 В, 75 мА. Любая из них
подходит. Какую же выбрать? Если на данном щите уже
применяются коммутаторные лампы, например на 24 В, то
новую лампу берут такой же, потому что чем меньше
разнообразных изделий, тем легче создать необходимый
эксплуатационный запас.
Итак, выбрана коммутаторная лампа номинальным
напряжением 24 В. Но напряжение в цепях сигнализации не 24,
а 220 В. Значит, последовательно с лампой надо включить
41

добавочный резистор R, показанный на рис 7,6 штриховой
линией.
Выбор резисторов. В настоящее время широко применяются
как проволочные эмалированные трубчатые резисторы типов
ПЭ и ПЭВ (влагостойкие), так и непроволочные, например
типов ВС, МЛТ (металлизированные термостойкие,
защищенные лаковым покрытием). Независимо от исполнения выбор
резистора заключается в определении его сопротивления и
номинальной мощности рассеяния (габарита — по старой
терминологии).
Сопротивление резистора1 находят следующим
образом. Сопротивление должно обеспечить нормальное
горение лампы, т. е. через него так же, как и через лампу,
соединенную с резистором последовательно, должен проходить
ток 105 мА = 0,105 А. Падение напряжения на сопротивлении
резистора при этом должно составлять 220 — 24 = 196 В,
откуда сопротивление равно 196 В:0,105 А= 1866 Ом.
Если нужно продлить срок службы лампы, сопротивление
несколько увеличивают, беря не 1866 Ом, а, например,
1900 или 2000 Ом. Тогда напряжение на лампе будет меньше
номинального, яркость ее уменьшится (для ламп сигнализации
это не имеет значения), а срок службы возрастет в
несколько раз.
Номинальная мощность рассеяния
определяется условиями нагревания и охлаждения и выражается
максимально допустимой рассеиваемой мощностью. Чем больше
поверхность резистора, тем больше и рессеиваемая мощность.
Она обычно обозначается цифрами, стоящими за типом
резистора. Например, ВС-2 обозначает резистор типа ВС, который
можно включать в такие цепи, где мощность,
приходящаяся на него, не превышает 2 Вт. При этом резистор будет
нагреваться не выше температуры, допустимой для обеспечения
его сохранности.
Чтобы найти мощность, выделяющуюся на резисторе,
перемножают ток и падение напряжения на его сопротивлении, что
в данном случае составляет 0,105 Ах 196 В = 20,6 Вт.
Формально можно остановиться, например, на проволочном
резисторе ПЭВ-20 сопротивлением 2000 Ом (или соединить
последовательно два резистора ПЭВ-10 по 1000 Ом каждый).
Такое решение, однако, не всегда верно. Дело в том, что при
1 Резистор — это название изделия, сопротивление — физическая
величина. Аналогично конденсатор — изделие, емкость — физическая
величина, дроссель — изделие, индуктивность — физическая величина.
42

номинальной мощности проволочные резисторы нагреваются
5олее чем на 300 С. Для них такой нагрев безопасен, но
пядом находящаяся изоляция, полупроводниковые приборы и
конденсаторы могут повредиться. Значит, если резистор не
может быть достаточно удален, нужно понизить его
температуру» т- е- взять резистор большего габарита, например ПЭВ-50,
или два резистора ПЭВ-20 по 1000 Ом каждый и
соединить их последовательно.
Особо подчеркнем, что вопрос о нагревании резисторов
очень важен, но ему не всегда уделяют должное внимание.
Так, например, применяют в схемах управления и сигнализации
миниатюрные резисторы типа М ЛТ, которые превосходно
работают в радиотехнических и аналогичных схемах при очень
небольших мощностях, но сгорают при мощности в несколько
ватт.
Выбор диодов. В схемах управления и сигнализации диоды
применяют часто как вспомогательные элементы, например для
разделения иепей (рис. 7,6). В этих простых условиях
применения к диодам предъявляют только два требования: а) ток,
проходящий через диод, должен быть не больше прямого тока,
обусловленного каталогом, иначе диод перегрееся и выйдет
из строя; б) наибольшая амплитуда обратного. напряжения,
указанная в каталоге, должна быть не меньше максимального
мгновенного значения напряжения питания, иначе диод будет
пробит.
В нашем случае через диоды ДА и ДН (рис. 7, б) проходят
токи ламп Л А и ЛН соответственно, не превышающие 0,2 А,
а максимальное (амплитудное) значение напряжения 220 х J/2 =
= 310 В. Подходит кремниевый диод типа Д226Б широкого
применения, рассчитанный на прямой ток 300 мА и наибольшую
амплитуду обратного напряжения 400 В.
Подчеркнем особенности диодов, которые необходимо
учитывать при их выборе и эксплуатации.
1. Диоды, особенно германиевые, очень чувствительны к
повышению температуры. Вышедший из строя кремниевый или
германиевый диод (перегретый или пробитый) больше не
восстанавливается.
2. Вольт-амперные характеристики разных диодов могут
существенно различаться, поэтому соединять последовательно
диоды (как это часто делают с резисторами) нельзя без
принятия мер, выравнивающих распределение напряжения
между последовательно соединенными диодами. Но эти меры
Усложняют схему.
43

6. КОРРЕКТИРОВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ
Если возвратиться к исходным данным, с которых началась
разработка схемы, и проследить, как протекала работа, легко
заметить следующие ее характерные особенности:
1. Отдельные этапы работы связаны между собой логической
цепью, в силу которой проектировщик, закончив один этап
работы, естественно, переходит к следующему и притом вполне
определенному. Действительно. Почему выбор начат с
электродвигателя? Потому что он является основным в схеме: без
него насос не может работать, т. е. не будет решена та задача,
ради которой ведется проектирование. Выбору защиты
предшествовал выбор электродвигателя, потому что, не зная, что
защищать и от чего защищать, нельзя проектировать защиту.
Аналогичные соображения относятся и к коммутационным
аппаратам: магнитному пускателю и рубильнику. Выбрав
магнитный пускатель, естественно было перейти к цепи его катушки и
т. д.
2. В работе над схемой тесно переплетались элементы
составления схемы и ее анализа. Это значит, что, прежде чем
принимать то или иное решение, всегда оценивается,
правильно ли оно, а если правильно, то можно ли его выполнить.
3. В процессе проектирования схема несколько раз
изменялась.
В простейшем виде схема, созданная только по условиям
действия, представлена на рис. 2. А выбор аппаратуры
проводился по другой схеме на рис. 7, в которой был уже учтен
ряд обязательных требований электрической защиты,
обслуживания и техники безопасности.
Выше схема на рис. 7 была названа
предварительным вариантом. Этим подчеркивалось, что она, возможно,
будет в дальнейшем корректироваться. Но так как в то время
оснований для этого еще не было, мы перешли к выбору
аппаратуры. Теперь, когда аппаратура выбрана, настало время
возвратиться к рис. 7 и, если нужно, скорректировать схему.
После корректирования схема представлена на рис. 8, где в
отличие от рис. 7:
1. Напряжение вторичной обмотки трансформатора Тр! не
42, а 36 В, т. е. равно номинальному напряжению катушек реле
У1 и АУ1.
2. В цепь катушки магнитного пускателя вместо контактов
двух тепловых реле РТ1 и РТ2 введен один контакт
двухполюсного реле РТУ встроенного в магнитный пускатель.
3. Исключены предохранители П2, а их функции возложены
на предохранители 178.
44

4. Введены
предохранители П4 для защиты цепей,
присоединенных ко вторичной
обмотке трансформатора
Tpl, и самого
трансформатора (см. ниже).
Вопрос о
предохранителях сложен, он требует
дополнительных пояснений,
состоящих в следующем. В § 5
совершенно правильно были
выбраны предохранители П2.
Оценим их защитные
возможности. Предохранители
П2 не способны предупредить
повреждений катушки
магнитного пускателя МП и
трансформатора Tpl и не
перегорают при к.з. в цепях
его вторичной обмотки *.
Единственное, на что они
рассчитаны, — это защитить
от короткого
замыкания очень простую цепь 26—
27, С другой стороны, из
схемы на рис. 7, я ясно
1 Предохранители могут
перегореть только при весьма
значительном увеличении тока. Но
ток при повреждении катушки
магнитного пускателя может
увеличиться только после того,
как катушка будет уже
разрушена. Это же относится и к
трансформатору TpL При
мощности трансформатора 63 В • А
и напряжении 36 В
номинальный ток вторичной обмотки
1,75 А. Ток к.з. в 10-12 раз
больше, т.е. составляет 17,5-
21 А. Ток же, проходящий при этом через предохранители /72,
меньше в 380: 36 = 10,55 раза и равен 1,7 —1,9 А. Ясно, что он не может
вызвать перегорания предохранителей.
Рис. 8. Принципиальная схема
управления электродвигателем
насоса после корректирования.
а — правильно; б — неправильно.
45

видно, что предохранители П2 и П8 соединены
последовательно. Значит, ток к. з. в цепи 26—27 проходит не только через
предохранители П2, но и через предохранители ГО. И если
они способны при этом достаточно быстро перегореть, то
надобность в предохранителях 172 отпадает.
Как же ответить на этот вопрос? Иными словами, как
узнать, при каких условиях имеющийся предохранитель
защищает провода от тока к. з., проходящего через
неповрежденные провода.
Подчеркиваем: короткое замыкание не между проводами,
а вне проводов, например на выводах катушки
магнитного пускателя или на сборке зажимов, но ток к. з. проходит
через провода. Если к. з. возникло вследствие
повреждения изоляции самих проводов, то предохранитель их уже не
спасет. Однако он необходим, так как предотвращает
повреждение проводов, проложенных рядом, пожар и другие
недопустимые явления.
В простейших случаях, когда требуется защита проводов
только от тока к. з., необходимая проверка выполняется
следующим образом. Заданный ток плавкой вставки
(в нашем примере 20 А) умножают на 0,33. Полученное
значение 20 х 0,33 = 6,6 А показывает, v4TO данная вставка
защищает провода, если они допускают длительный ток не
менее 6,6 А. Провода, допускающие большие длительные токи, тем
более защищены предохранителями, так как сечение этих
проводов больше и, следовательно, тот же ток нагревает их меньше.
Зашита проводов от токов к.з. всегда обязательна, но в
ряде случаев ее недостаточно, и тогда провода нужно защищать
не только от токов к. з., но и от перегрузки. Дело в том,
что перегруженные провода сильнее нагреваются, что в пожаро-
и взрывоопасных зонах может явиться причиной пожара
(взрыва). Есть и другие условия, при которых повышение
температуры проводов недопустимо.
Длительная перегрузка проводов может возникать:
а) в сетях со штепсельными розетками, в которые
бесконтрольно можно включить непомерно большую нагрузку; в сетях
освещения также есть возможность заменить лампы более
мощными, чем было предусмотрено;
б) в проводах, питающих даже одиночный электродвигатель,
если он сам от перегрузки не защищен. Если же защита от
перегрузки электродвигателя выполнена, как в нашем случае,
то она же защищает и питающие его провода, так как
своевременно (т. е. до наступления недопустимого перегрева)
их отключает.
46

Для проверки защищенности проводов от перегрузки
пользуются другими коэффициентами (не 0,33). Исчерпывающие
сведения даны в [10, И] и ПУЭ-76.
Д какие провода приходится защищать в нашем случае?
По ПУЭ монтаж выполняется проводами сечением не
менее 1 мм2 (медь) или 2,5 мм2 (алюминий). Длительно
допустимый ток для таких проводов (жил кабелей)
значительно больше 6,6 А. Значит, предохранители П8 со вставками
20 А защищают и провода и контрольные кабели, и,
следовательно, предохранители П2 не нужны. Схема упрощается,
а защитные ее свойства сохраняются.
Однако, как объяснено выше на с. 46, предохранители
JJ8 (теперь уже П8, а не /72) не могут защитить ни цепи,
присоединенные ко вторичной обмотке трансформатора, ни сам
трансформатор при к. з.1 Чтобы устранить этот серьезный
недостаток, введены предохранители П4. Их выбирают
аналогично выбору предохранителей /72 (см. выше § 5) только по
току нагрузки вторичной обмотки трансформатора.
Возвратимся еще раз к предохранителям П8. В зону их
защиты, кроме рассмотренной цепи 26—27, входят кабель
от предохранителей до электродвигателя и тепловые элементы
теплового реле РТ. Кабель явно защищен, так как сечение его
жил не менее 2,5 мм2, а жилы такого сечения, как выяснено
выше, надежно защищаются двадцатиамперными
предохранителями. Но защитят ли при к. з. эти предохранители тепловые
элементы теплового реле, не сгорят ли они?
Чтобы ответить на этот важный вопрос, следует обратиться к
[6], где сказано, что тепловой элемент защищен от
повреждения током к. з., если последовательно с ними включен
предохранитель, номинальный ток плавкой вставки которого не
превышает 4-кратного тока теплового элемента.
В нашем случае (см. § 5) длительный ток нагревательного
элемента 6,3x1,25 = 7,87 А, а номинальный ток плавкой
вставки 20 А. Отношение 20:7,87 меньше четырех,
следовательно, предохранители П8 защищают нагревательные
элементы.
Напомним, что поплавковое реле (см. § 5) имеет два
контакта. Когда один из них замкнут, другой — разомкнут.
Надо решить, какой из них следует ввести в цепь катушки У/,
какой — в цепь катушки А У/, и уже в зависимости от этого либо
1 При к. з. на стороне вторичной обмотки трансформатора ток
к. з. будет через него проходить. Предохранители П8 ток к. з. не
отключат. При отсутствии предохранителей П4 трансформатор сгорит.
47

оставить в цепи лампы Л Л замыкающий контакт реле ЛУ1
(см. рис. 1,6), либо заменить его размыкающим. Ответы
на эти вопросы будут даны в следующем параграфе, который
посвящен анализу схемы. Забегая немного вперед, подчеркнем,
что если придется использовать размыкающий контакт реле АУ1
вместо замыкающего, то выбранное в § 5 реле АУ1
типа РПУ-2-362003 надо заменить на реле типа РПУ-2-360203
(см. с. 38).
Кроме случаев, рассмотренных выше, в работе над схемами
может встретиться еще ряд причин, по которым схемы
приходится перерабатывать. К ним, например, относятся:
недостаточная коммутационная способность контактов, из-за
которой в схему приходится вводить повторители и
промежуточные реле с более мощными контактами, гасить
коммутационные перенапряжения, принимать меры против
искрения и дугообразования;
недостаточное количество контактов у реле и
вспомогательных контактов приводов выключателей;
недостаточная термическая (тепловая) стойкость катушек,
вынуждающая искусственно уменьшать ток или ограничивать
длительность его прохождения;
слишком быстрые (или слишком медленные) переключения
одних аппаратов, из-за чего другие аппараты, управляемые
их контактами, не успевают совершить необходимые
переключения или совершают их больше, чем требуется;
неблагоприятные условия среды (повышенные влажность и
температура, запыленность) и т. п.
Наконец, в практике встречаются причины не
принципиального характера, по которым, однако, схема может претерпеть
очень серьезные изменения. Например, оборудование или
Провода нельзя разместить там, где предполагалось. Рассчитывали
проложить новый кабель, а приходится воспользоваться
свободными жилами в действующем кабеле, и этих жил меньше,
чем нужно по схеме, и т. п.
Типичный пример целесообразности учета монтажных
соображений дан на рис. 8. В схеме на рис. 8, а и б, кроме всего
прочего, о чем речь пойдет в § 7, контакты реле РТ, У1
и катушка МП включены по двум вариантам, причем
принципиально они совершенно равноценны, так как в обоих
вариантах перечисленные элементы в цепь 26—27 введены
последовательно. Однако правильной является схема рис. 8, а, в ней
контакты РТ и катушка МП изображены именно так, как они
соединены на заводе внутри магнитного пускателя, а в цепи
26—27 от магнитного пускателя к реле У1 нужно подвести
один провод (выделен жирной линией). Согласно же схеме рис. 8, б
48

между магнитным пускателем и реле У1 нужно проложить
два провода (выделены жирными линиями) и, кроме того,
произвести пересоединения внутри магнитного пускателя.
Одним словом, при проектировании небходимо своевре-
м е н н о (т. е. до начала выполнения следующего этапа работы)
учесть все перечисленные обстоятельства, скорректировать в
соответствии с ними принципиальную схему и, только
убедившись в том, что она правильна, можно приступить к
дальнейшей работе.
7. АНАЛИЗ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ
Итак, принципиальная схема, составленная по условиям
действия, подверглась корректированию исходя из возможностей
и особенностей выбранной аппаратуры и с учетом
монтажных соображений. Не исключено, однако, что, внеся полезные
изменения в одни узлы, проектировщик ухудшил условия
работы других и даже сделал их неработоспособными и, может
быть, опасными. Наконец, при перечерчивании схемы и
уточнении позиционных обозначений элементов (см. ниже в этом же
параграфе) тоже могли вкрасться ошибки. Следовательно, схему
нужно проверить, как говорят, проанализировать, чтобы
устранить обнаруженные в ней недостатки.
Анализ схемы — дело очень сложное, кропотливое,
требующее большого внимания. И хотя изложение и иллюстрация
всего комплекса вопросов, составляющих содержание анализа,
выходят за пределы задач этой книги, основные его приемы,
необходимые во всех без исключения случаях, можно показать,
воспользовавшись схемами рис. 7,6 и 8. Но прежде
сформулируем основные задачи анализа, чтобы в общих чертах
представить себе содержание предстоящего дела, затем
выполним подготовительную работу.
Основные задачи анализа схем в общем случае сводятся к
тому, чтобы проверить:
а) выполняются ли необходимые условия действия;
б) сможет ли схема начать работать при первом
включении электропитания после окончания монтажа и наладки,
как поведет себя при перерыве питания и сможет ли после
его восстановления правильно продолжить работу;
в) обеспечивается ли возникновение сигнала, обращающего
внимание персонала на потерю схемой работоспособности как
из-за неисправности технологического оборудования, так и при
неполадках в самой схеме;
г) правильно ли секционировано питание;
4 Е. А. Каминский
49

д) может ли новая схема работать совместно с остальными
электрическими устройствами;
е) обеспечивается ли защита от токов к. з.;
ж) обеспечивается ли защита от перегрузки;
з) как поведет себя схема при перегорании предохранителей;
и) не повлечет ли за собой заземление (нарушение изоляции
относительно земли) опасных последствий;
к) нет ли ложных цепей, т.е. таких цепей, которые
возникают помимо нашей воли;
л) обеспечивается ли безопасность обслуживающего
персонала;
м) обеспечивается ли безопасность оборудования —
защищено ли оно от перегрева, пробоя изоляции, вредного влияния
среды и т. п.;
н) нет ли в схеме таких обязательных элементов,
неисправность которых не может быть своевременно обнаружена в
процессе ее работы. Если такие элементы есть (обычно это
защита, сигнализация и блокировки безопасности), то нужно
обусловить обязательность периодической проверки их действия;
о) верно ли выбран режим работы оборудования, проводов
и кабелей;
п) правильно ли согласованы времена совместно
действующих аппаратов.
Есть и другие задачи, но они относятся главным образом
к анализу сложных схем.
Как уже отмечалось, анализу схемы должна
предшествовать подготовительная работа, которая состоит в
следующем. Нужно выяснить положение контактов (замкнут,
разомкнут) реле уровня в характерных режимах: бак пуст,
заполняется, заполнен до предела, опорожняется. Затем следует
решить, какому из перечисленных режимов должно
соответствовать изображение контактов на схеме, и на этом основании
уточнить схему. Наконец, необходимо сформулировать условия
построения диаграммы взаимодействия, которая служит для
иллюстрации работы схемы во времени (подробнее см. ниже).
Как переключаются контакты реле уровня. На рис. 9, а
показаны контуры бака и даны отметки уровней: верхнего ВУ,
нижнего НУ и нижнего аварийного НАУ. Там же
схематически изображены реле уровня У и ЛУ, каждое в двух
положениях : /и /// — поплавок опущен до уровня, при котором
происходит переключение контактов; II—IV— поплавок всплыл
и достиг уровня, при котором контакты вновь переключились.
В положении / для реле уровня У (/// для реле АУ)
поплавок 1 находится на отметке НУ (НАУ). В таком же
50

Рис. 9. Схема настройки поплавковых реле уровня типа РМ-51.
положении он будет и при пустом баке — повиснет на тросе 3.
Упорная втулка 9 давит на рычаг 5 с коромыслом, в результате
чего контакт б замкнут, а контакт 7 разомкнут. На рис. 9
контакты показаны отдельно в большем масштабе и
расположены один над другим.
4*
51

При заполнении бака поплавок всплывает, а противовес 2,
связанный с поплавком тросом, перекинутым через блок 4,
опускается. При опускании противовеса упорная втулка 9
отходит от рычага 5, но контакты остаются в том же
положении: контакт 6 замкнут, контакт 7 разомкнут. Наконец,
поплавок, всплывая, достигает отметки ВУ — положение // для
реле У (или НУ для реле АУ, положение IV). Упорная
втулка 8 надавливает на рычаг 5 и переводит его в положение,
при котором контакт 6 размыкается, а контакт 7 замыкается.
При опорожнении бака поплавок опускается, упорная
втулка 8 перестает давить на рычаг 5, но контакты остаются
в том же положении: контакт 6 разомкнут, контакт 7 замкнут.
Так будет до тех пор, пока втулка 9 снова не надавит на
рычаг 5, в результате чего произойдет обратное
переключение контактов: контакт 6 замкнется, контакт 7 разомкнётся.
Таким образом, в интервале настройки (между отметками
НУ и ВУ для реле У или между отметками НАУ и НУ
для реле А У) контакт 6 может быть как замкнут (при этом
контакт 7 разомкнут), так и разомкнут (при этом контакт
7 замкнут). Все зависит от того, какой происходит процесс:
заполнение бака или его опорожнение. Именно из-за этой
неопределенности на с. 36 подчеркнуто, что в отношении
контактов поплавковых реле и аналогичных приборов
технологического контроля, а также концевых выключателей задвижек
и тому подобных механизмов термины «замыкающий» и
«размыкающий» условны. Поэтому на чертежах необходимо
указывать, для какого режима принято изображение
контактов, а при рассмотрении схемы руководствоваться диаграммой
переключений. Для нашего случая диаграмма переключений
(не следует путать ее с временной диаграммой
взаимодействия, рассмотренной на рис. 11) приведена на рис. 9,6.
В верхней части рис. 9,6 показаны заполнение (участки
О—в) и опорожнение бака (участки в—О) и даны отметки
уровней: Дно — бак пуст, НАУ, НУ, ВУ. В середине показано
положение контактов реле У, внизу — положение контактов
реле А У. Площадка над или под осью говорит о том, что контакт
замкнут.
Какому же режиму должно соответствовать изображение
контактов на схеме? Ответить на этот вопрос можно двояко.
Исходным можно считать либо уровень ВУ и выше для
реле У (НУ и выше для реле А У), либо НУ (НАУ) и
ниже. Промежуточный уровень исходным быть не может, так
как при промежуточном уровне контакт либо замкнут (участок
б—в для контакта б реле У), либо разомкнут (участок в—г).
Правильно же за исходное принять положе-
52

н и е, при котором установка еще не работает,
т. е. когда бак пуст. При этом (рис. 9,6) контакт б
замкнут и, следовательно, его надо изображать как
размыкающий (но не как замыкающий!), а контакт 7 разомкнут.
Значит, его надо изображать как замыкающий (но не как
размыкающий!).
На первый взгляд безразлично, какое положение принять за
исходное, поскольку оно обязательно будет указано на схеме.
Но такой взгляд ошибочен. Дело в том, что анализ схемы
надо во всех без исключения случаях начинать не с середины
(не с рабочего режима), а с начала, т. е. когда установка
еще не работает и питание на нее еще не подано. Такой
подход к анализу дает возможность ответить на очень важные
вопросы: а) сможет ли установка начать работу, как только
на цепи управления будет подано питание (т. е. начнет ли
пустой бак заполняться); б) правильно ли отразит сигнализация
существующее положение еще до подачи питания на цепи
управления. В нашем случае — будет ли аварийный сигнал, если
бак пуст? Но если начинать надо с исходного положения,
то и изображение контактов должно ему соответствовать.
Иными словами, нужно изображать контакты реле уровня в
предположении, что бак пуст, а контакты магнитных пускателей,
выключателей и других двухпозиционных аппаратов — в
предположении, что питание на схему еще не подано, а также
что отсутствуют механические воздействия на такие аппараты,
как рубильники, кнопки и т. п. При соблюдении этих
условий замыкающие контакты, пока еще разомкнутые, изображают
разомкнутыми, а замыкающие контакты, пока еще замкнутые, —
замкнутыми. Одним словом, на схеме все показано так, как
есть в исходном положении, а это при анализе очень удобно.
Положение контактов при подаче питания может, конечно,
измениться. Оно обязательно станет изменяться, когда схема
будет работать, но показать эти изменения на схеме
невозможно: она фиксирует только какое-то одно положение.
Чтобы отразить динамику работы, т. е. показать, что
происходит с течением времени, схему дополняют
диаграммой взаимодействия. Однако, прежде чем ее строить,
следует внести в схему те уточнения, для которых на этом
этапе работы есть достаточно оснований. Если же строить
диаграмму на основании неуточненной схемы, не исключено,
что диаграмму придется существенно изменять, а это лишний
труд и, самое главное, может привести к ошибкам.
Уточнение схемы. Будем исходить из того, что при пустом
баке, как только на цепи управления подадут питание, должен
53

включиться магнитный пускатель и включить электродвигатель
насоса. Другого варианта быть не может. Значит, в цепь
реле У J должен быть включен размыкающий контакт реле У —
контакт б (рис. 9), который при пустом баке замкнут.
Изобразим его на рис. 10, а в цепи 32—33 (см. стрелку 7).
Когда же бак заполнится до отметки ВУ, контакт разомкнётся,
насос остановится.
Согласно ГОСТ 2.755-74 изображения контактов на схеме
можно располагать как угодно (в отличие от требований
ранее действовавшего ГОСТ 2.725-69, который устанавливал
строгие правила ориентации изображений). На этом
основании на рис. 10 и ниже условное обозначение поплавка
расположено над контактами, что более наглядно, так как отражает
работу поплавкового реле. Действительно, как выяснилось при
рассмотрении рис. 9, если поплавок всплывает, то контакт
реле У в цепи 32—33 размыкается, а контакт реле А У
в цепи 44 — 51 замыкается. Другое расположение изображений,
например боком, не было бы ошибкой, но оно в данном
случае менее удобно.
Примем, далее, безусловное положение, что в любом
случае, если бак пуст, на это должен указывать
аварийный сигнал, т. е. должна гореть лампа Л А (см. рис. 7,6).
Она должна также гореть при неполадках в схеме (нарушение
питания цепей электродвигателя или управления, неисправность
в контролирующей цепи — обрыв катушки реле А У],
незамыкание контакта АУ). Совершенно ясно, что при любой из
перечисленных неисправностей реле АУ1 будет отпущено (реле не
может быть притянуто, если оно неисправно или лишено
питания). А так как при отпущенном реле лампа Л А должна
гореть, в ее цепь нужно ввести размыкающий (но не
замыкающий!) контакт реле А У/. Внесем уточнение в схему на
рис. 10,6 (см. стрелку 2).
Сделаем еще один шаг — включим реле АУ1 через такой
контакт реле А У, который при пустом баке разомкнут, а именно
через контакт 7 (см. рис. 9). При таком включении лампа ЛА
будет гореть как при пустом баке, так и при неисправности
в схеме, что и требуется. Внесем уточнение в цепь 44 — 51 на
рис. 10, а (см. стрелку 3).
И, наконец, в цепь 4—5 (см. рис. 7,6) нужно ввести не
контакт реле У/, а вспомогательный контакт магнитного
пускателя МП, что и сделано на рис. 10,6 (см. стрелку 4).
Это уточнение вызвано тем, что замкнутое положение контакта
реле У1 свидетельствует лишь о том, что вода заполняет
бак между отметками НУ и ВУ независимо от того, включен
54

насос или он отключен. А лампа ЛИ должна гореть, когда
насос включен, на что (хоть и косвенно) указывает положение
магнитного пускателя. Поэтому лампу следует включить через
вспомогательный контакт магнитного пускателя.
Других оснований для изменения схемы пока нет. Поэтому
остальные цепи просто перенесены на рис. L0 с рис. 1,6 и 8.
Придется ли еще что-нибудь изменять — покажет дальнейший
анализ схемы.
Диаграмма взаимодействия строится следующим образом
(рис. 11). Верхняя ее часть относится к баку и содержит
четыре горизонтальные линии, соответствующие уровням: Дно
(бак пуст), НАУ, НУ и В У. Средняя часть отражает работу
элементов схемы управления (см. рис. 10,а): реле У, У/,
магнитного пускателя МП и электродвигателя насоса М. В
нижней части линии предназначены для элементов схемы
сигнализации (см. рис. 10,6): реле АУ, АУ1, ламп ЛИ и Л А,
звонка Зв и кнопки К. По горизонтали отложено время (без
масштаба), возрастающее слева направо.
При построении диаграммы приняты следующие
условности: а) площадь над линиями поплавковых реле У и АУ
показывает, что контакт 6 (см. рис. 9) замкнут; площадь
под линиями У и АУ — контакт 7 замкнут; б) площади над
линиями электромагнитных аппаратов У7, АУ1 и МП и
электродвигателя М указывают, что У1, АУ1 и МП притянуты,
а М — работает. Но, так как аппарат требует некоторого
времени на срабатывание и отпускание, а электродвигатель
на разгон и остановку, работу У7, АУ1, МП и М изображают
не прямоугольниками, а трапециями, наклонные стороны
которых характеризуют процессы срабатывания (разгона) и
отпускания (остановки); в) площади над линиями ламп Л А, ЛН,
кнопки К и звонка Зв показывают: лампа включена, кнопка
нажата, звонок звонит; г) для облегчения описания точки
на диаграмме перенумерованы. Линии со стрелками указывают
как последовательность переключений, так и «направление
процесса» — от точки в начале линии к стрелке.
Не следует отождествлять диаграмму взаимодействия с
циклограммой — это не разные названия одного и того же.
Циклограммы широко применяются в дополнение к схемам
управления станками, а также для пояснения режимов работы
технологического оборудования. Одной схеме соответствует
несколько циклограмм, по числу рассматриваемых режимов,
причем одни и те же элементы, если они участвуют в
нескольких режимах, изображают на нескольких циклограммах. Каждая
из них может отразить, как и схема, только одно какое-либо
установившееся положение.

В отличие от комплекта цик-
>грамм одна диаграмма вза-
лодействия показывает
динамку работы схемы во всех ре-
имах, нужных для анализа. Ди-
раммы были созданы в связи
разработкой устройств теле-
еханики, содержащих много
^аимодействующих во времени
[ементов. В настоящее время
t применяют для пояснения
1боты многих устройств элект-
>привода благодаря простоте
строения и наглядности.
Построим диаграмму взаи-
одействия для схемы, показан-
)й на рис. 10, попутно прове-
1я, не вкрались ли в нее ошиб-
I, и исправляя их. Если на
ом этапе работы не удается
ггановить, выполняются ли ка-
Ее-либо из требований, пере-
гсленных в начале параграфа,
ш будут рассмотрены ниже.
Диаграмма взаимодействия
ис. 11). Исходное положение:
iK пуст; рубильник Р8 (см.
[с. 10,а) отключен; на схему
гнализации (см. рис. 10,6)
>дано питание (это существую-
ая схема, к которой сделаны
щько дополнения); контакты 6
м. рис. 9) поплавковых реле
мкнуты, контакты 7 разомкну-
i; реле У19 АУ1 и магнитный
чжатель МП отпущены; элект-
щвигатель М не работает;
1мпа ЛН не горит; лампа Л А
рит; звонок звонит; кнопка К
: нажата. Исходному положе-
[ю соответствует диаграмма
:вее линии 0—0.
Нажимаем кнопку К (точка
, чтобы отключить звонок (2).
Рис. 10. Окончательная схема
которой будут разрабатываться
Стрелки 1 — 4 указывают участки
схемы, отмечены римскими цифрами
ными линиями.

управления электродвигателем насоса и сигнализации, на основании
рабочие чертежи (см. § 11 — 13).
схемы, в которые внесены уточнения. Ошибки, обнаруженные при анализе
I—IV. Ошибочные присоединения перечеркнуты, правильные — показаны чер-
57

Рис. 11. Временная диаграмма взаимодействия к схеме по рис. 10.
/—исходное положение; //—первое включение и автоматическое регулирование уровня в заданных пределах;
///—кратковременный перерыв питания; IV— аварийное снижение уровня.

Включаем рубильник Р8 (3), подавая этим действием питание
на цепи электродвигателя и управления. Срабатывает реле У1
(4), включает магнитный пускатель МП (5), электродвигатель
начинает работать (7): уровень в баке начинает повышаться
(8). При включении МП (5) его вспомогательный контакт
включает лампу ЛИ (6).
Уровень, повышаясь, достигает отметки НА У (9), но при
этом ничего не изменяется, так как контакты реле уровня не
изменяют положения (см. рис. 9). На отметке НУ (10)
переключаются контакты реле АУ (11), срабатывает реле
АУ1 (12) и отключает лампу Л А (13). На отметке ВУ (14)
переключаются контакты реле У (15), отключают реле У1 (16),
отпускает МП (17), электродвигатель М останавливается (19):
повышение уровня прекращается (20). При отключении МП (17)
гаснет лампа ЛН (18).
Насос не работает, но водоразбор продолжается, поэтому
уровень начинает снижаться. На отметке ВУ (21) ничего не
изменяется. На отметке 22 переключаются контакты реле У (23),
срабатывает реле У1 (24), включаются магнитный
пускатель (25), лампа ЛН (26) и электродвигатель (27): уровень
начинает повышаться (28), так и не снизившись до аварийного
значения (отметка НАУ). Далее все повторяется в той же
последовательности, поэтому нумерация точек 10 — 21 повторена.
Приступая к построению диаграммы, мы предполагали, что
в схеме содержатся цепи, удовлетворяющие всем условиям
действия. Действительно, электродвигатель включается и
отключается в зависимости от уровня, так как в его цепях
есть контакты магнитного пускателя, а катушка последнего
включается и отключается контактом повторителя реле уровня
У/. Но, проверяя эти цепи по схеме (см. рис. 10,а),
обнаруживаем ошибку (отмечена цифрой /), которая состоит в том,
что катушка магнитного пускателя включена после его
контакта. Это значит, что схема не сможет работать: ток в
катушку магнитного пускателя не пройдет, пока не будут
замкнуты его контакты, а они не замкнутся до тех пор, пока
катушка не будет включена. Ошибка исправлена (черная линия).
В схеме сигнализации (см. рис. 10, б) лампа ЛН включается
и отключается в зависимости от включения и отключения
магнитного пускателя. Лампа Л А и звонок Зв включаются
при нижнем аварийном уровне в баке.
Обращаясь к диаграмме (рис. 11) видим, что в исходном
положении — пока бак пуст — об этом сигнализирует аварийная
лампа Л А независимо от того, есть питание на цепях
управления или нет. Это хорошо. Звонит звонок. Его отключают
59

кнопкой К, а лампа Л А продолжает гореть. Лампа ЛН не горит,
правильно отражая положение тока отключенного магнитного
пускателя.
Когда на схему подано питание (точка 3), происходят
переключения, в результате которых насос включается и
накачивает воду в бак. Пока насос включен, горит лампа ЛИ.
Когда уровень достигает отметки НУ {10), гаснет лампа Л А
(13), что совершенно правильно, так как уровень повысился
и перестал быть аварийным.
Когда уровень достигает отметки ВУ (14), насос отключается
(79), гаснет лампа ЛИ (18), уровень начинает снижаться (20)
и снижается до отметки НУ (22). Затем насос вновь
включается (27): уровень в баке начинает повышаться (28). Далее
все повторяется: уровень в заданных пределах НУ—ВУ
поддерживается автоматически, не снижаясь до аварийного
значения. Одним словом, до начала работы схемы (участок
диаграммы левее линии 0—0), при первом включении (участок,
начиная от точки 3) и в нормальном режиме (участки
10—20—28—20 и т. д.) все происходит так, как требуется.
Рассмотрим теперь ненормальный режим —
кратковременный перерыв питания, например снятие напряжения с шин а,
в, с (см. рис. 10, а).
Первый случай — насос работал, напряжение снималось,
но так кратковременно, что уровень существенно снизиться
не успел, во всяком случае не достиг отметки НАУ, чему
соответствует участок диаграммы между точками 29 и 40.
Напряжение снято (29), отпустили У1 (30), МП (31) и АУ1 (35),
насос остановился (32), погасла лампа ЛН (34), включились
лампа ЛА (36) и звонок (57), заполнение бака
прекратилось (33). Звонок отключили (39) кнопкой К (38).
Спустя некоторое время напряжение вновь подано (40).
Включились У1 (41), МП (42), насос (43), лампа ЛН (44)
и АУ1 (45), погасла лампа Л А (46). Снова началось
заполнение бака (47). Иными словами, восстановилась
нормальная работа.
Второй случай. Те же условия, но питание подано
спустя время, за которое бак успел опорожниться.
Неисправность не останется незамеченной, так как при исчезновении
питания сейчас же включаются аварийная лампа ЛА и звонок.
Лампа будет гореть, пока уровень не достигнет отметки НУ
(что соответствует левой части диаграммы от ее начала до
точки 13).
Третий случай. Бак опорожнялся. В это время снято
питание с шин а, в, с. До тех пор, пока уровень не достигнет
60

отметки НУ, ничего не изменится. На отметке НУ
переключаются контакты реле У, но это ничего не изменит, так как
схема лишена питания. Однако неисправность будет замечена
благодаря тому, что реле АУ1, лишившись питания, отпустит
и включит лампу ЛА и через реле РИС-ЗМ звонок.
Допустим, наконец, что питания лишилась схема
сигнализации (см. рис. 10,6). Значит ли это, что установка осталась
бесконтрольной? Нет, не значит, так как в схему введено реле
контроля наличия напряжения РКН, непосредственно
присоединенное к магистрали сигнализации (цепь 46—53). При
исчезновении в ней напряжения реле РКН отпускает и включает
звуковой и световой сигналы (сирену и лампу), которые
получают питание от другой магистрали. Реле РКН, сирена С
и лампа ЛКН являются непременными элементами
существующей схемы сигнализации; они показаны в нижней части
рис. 10,6, цепи 55—48 и 50.
Правая часть диаграммы иллюстрирует, что происходит, если
уровень, понижаясь, достигает отметки НАУ. Это может
произойти по ряду причин: нарушено питание, не включилось
реле У/, не включился магнитный пускатель, из-за
перегрузки сработало тепловое реле РТ и отключило магнитный
пускатель, плохо работает насос и т. д. В любом случае
уровень снижается. На отметке НАУ (48) переключаются
контакты реле АУ (49), отключают реле АУ1 (50), которое
включает лампу ЛА (51) и звонок (52). Звонок отключают
кнопкой (53).
Подведем итоги. В начале параграфа были сформулированы
основные задачи анализа схем. Настало время ответить,
решаются ли они схемой.
а) Необходимые условия действия выполняются.
б) Схема начинает работать при первом включении. Ничего
опасного при перерыве питания не происходит. После
восстановления питания продолжается нормальная работа.
в) При потере схемой работоспособности по любой
причине включаются аварийные сигналы: лампа, звонок или сирена.
г) Питание секционировано правильно: контролирующие
элементы получают питание независимо от контролируемых.
В нашем случае цепи управления, сигнализации, а также
контроля напряжения в сигнальных цепях питаются независимо
друг от друга.
д) Новая схема может работать совместно с остальными
электрическими устройствами благодаря тому, что она
присоединена к существующим щиту 380 В и схеме сигнализации
по той же системе, которая в них принята.
61

е) Обеспечивается защита от токов к. з. Докажем это.
В сетях 380 В согласно ПУЭ нейтраль (нулевая точка
трансформатора) глухо заземляется. Следовательно, соединение
провода любой фазы с «землей» приводит к к. з., и поэтому
в каждой фазе должен быть предохранитель. На схеме
рис. 10, а так и сделано. Как объяснено в § 6
предохранители П8 и П4 защищают от токов к. з. цепи управления,
а предохранитель П5 (см. рис. 10, б) — цепи сигнализации.
Особый случай представляет защита от токов к. з.
нагревательных элементов теплового реле. В нашем случае их
защищают предохранители П8, как доказано расчетом, который
приведен выше в § 6.
ж) Обеспечивается защита от перегрузки. В нашем случае
от перегрузки надо защищать только электродвигатель (в других
цепях перегрузки быть не может), но тепловые элементы
теплового реле РТ введены в две, а не в три фазы. Чтобы
убедиться в том, что двухфазной защиты достаточно, нужно
представить себе, что происходит при всех возможных
причинах перегрузки. При чрезмерно большой механической нагрузке
на вал электродвигателя чрезмерный ток пройдет через тепловые
элементы обоих фаз. При перегорании предохранителя в одной
из трех фаз частота вращения двигателя снизится, либо
электродвигатель остановится. Но в обоих случаях чрезмерный ток
пройдет хотя бы через один тепловой элемент. Заметим здесь
же, что при защите не предохранителями, а трехполюсным
автоматическим выключателем (который отключает сразу все
три фазы) достаточно защиту от перегрузки установить в
одной фазе [6].
з) При перегорании предохранителей работа схемы, конечно,
нарушится, однако ничего опасного не произойдет. Включатся
аварийные сигналы — лампа, звонок или сирена, благодаря
чему неполадка будет замечена. Рассмотрим вопрос
подробнее.
Если перегорят любые два или три предохранителя П8,
электродвигатель остановится. При этом, если перегорели
предохранители в фазах а и с, реле А У/, лишившись питания,
отпустит и включит аварийные сигналы. Если перегорит один
предохранитель в фазе в, возникнет перегрузка, сработает
тепловая защита и отключит электродвигатель. Когда уровень
снизится до отметки НАУ, включатся аварийные
сигналы.
При перегорании одного предохранителя в фазе а или с
возможны два случая. Либо в цепях управления напряжение
настолько понизится, что реле АУ1 отпустит, либо притя-
62

нувшиеся ранее У/, АУ1 и МП не отпустят1. Тогда возникнет
перегрузка, сработает тепловое реле и отключит
электродвигатель, поэтому через некоторое время уровень снизится до
отметки НАУ. В обоих случаях включатся аварийные
сигналы.
Если перегорит предохранитель П4 — один или два,
безразлично, реле АУ1 отпустит и включит аварийный сигнал.
Однако при перегорании левого предохранителя (см. рис. 10, а)
заземление, обеспечивающее безопасность (см. ниже), окажется
отсоединенным от вторичной обмотки трансформатора Tpl,
так как на схеме оно присоединено неправильно (ошибка
обозначена римской цифрой II). Заземление должно быть
присоединено непосредственно к выводу
трансформатора, т. е. до предохранителя, а не после него.
Если перегорит предохранитель /75, схема сигнализации
работать не сможет, при этом отпустит реле РКН и включит
сирену (см. рис. 10,6).
и) Нарушение изоляции относительно «земли» не приведет
к опасным последствиям, но для этого необходимо исправить
ошибку в схеме, а именно заземлить не левый, а правый вывод
вторичной обмотки понижающего трансформатора Tpl.
Правильное присоединение «земли» показано черной линией.
Поясним это очень важное, но далеко не очевидное требование.
В ПУЭ сказано, что для обеспечения безопасности в случае
повреждения изоляции между первичной и вторичной обмотками
трансформатора один из выводов вторичной обмотки должен
быть заземлен2. К заземленному выводу нужно присоединять
катушки, но ни в коем случае нельзя присоединять контакты.
Чтобы понять, чем вызвано это требование, рассмотрим
цепь 33—32 на рис. 10, а, предположив, что контакт У
разомкнут, заземлен левый вывод Tpl (чего делать нельзя, ошибка
обозначена римской цифрой III) и произошло замыкание на
«землю» на участке между контактом У и катушкой реле
У1. При этом реле У/ немедленно получит питание через
«землю» (штриховая линия), минуя контакт реле У. Это крайне
опасно, так как произойдет самовключение реле У/> которое
1 При перегорании предохранителя в фазе а или с цепи
управления будут получать питание от исправных фаз через обмотки
электродвигателя. Напряжение в цепях управления сильно понизится, но не
исключено, что его хватит для удержания притянутыми уже
включенных аппаратов.
2 Это требование не распространяется на специальные разделяющие
трансформаторы, имеющие двойную изоляцию. Заземлять их
вторичную обмотку нельзя. Подробно этот вопрос объяснен в [15].
63

Рис. 12. Сравнение способов питания
а и п — правильно; з — неправильно; б—ж, и—о — схемы для оценки по-
включит магнитный пускатель, а магнитный пускатель включит
электродвигатель- Для его отключения со схемы придется снять
напряжение.
64

катушку МП при перегорании, предохранителей
катушек магнитных пускателей,
следствий перегорания предохранителей.
Исправим ошибку, заземлив тот вывод вторичной обмотки
понижающего трансформатора, к которому присоединены
катушки. А чтобы проверить, что исправление выполнено пра-
5 Е. А. Каминский
65

вильно, предположим, что контакт У замкнут, реле У1
притянуто. При нарушении изоляции в той же точке катушка
реле У/ окажется закороченной (штрихпунктирная линия), реле
отпустит, левый предохранитель П4 перегорит. Это, конечно,
нарушение работы, но не опасное.
Заземление любого провода, питающегося от фазы а, в
или с, приведет к перегоранию предохранителя П8. Заземление
проводов, присоединенных к предохранителю /75, приведет к его
перегоранию.
к) Ложных цепей в схеме нет. Чтобы в этом убедиться,
надо проследить каждую цепь и проверить, что ток не
попадает в «чужой» электроприемник. Например, при замыкании
контакта Z (см. рис. 10,6) должна включиться только одна
лампа J7Z, остальные лампы гореть не должны. Они и не
горят благодаря наличию разделяющих диодов ДН, ДА, ДХ,
Д¥, Д7, (как объяснено в § 4 при описании рис. 6, г). Если бы
перечисленные диоды отсутствовали, то при замыкании любого
контакта МП, АУ1, X, Y, Z, кроме одной, нужной лампы,
ложно включились бы четыре «чужие» лампы.
л) Безопасность обслуживающего персонала обеспечивается:
присоединением контактов реле уровня, установленных на
металлическом баке, через понижающий трансформатор;
заземлением одного из выводов вторичной обмотки
понижающего трансформатора;
питанием катушки магнитного пускателя от двух фаз, а не
от фазы и нуля.
Необходимость применять понижающий трансформатор и
заземлять один из выводов его вторичной обмотки пояснений
не требует, но почему обмотку магнитного пускателя нельзя
в нашем случае питать от фазы и нуля, а необходимо питать
от двух фаз? Рассмотрим этот вопрос подробнее.
Выше (см. § 4) подчеркивалось, что требование ПУЭ питать
катушку магнитного пускателя от двух фаз, если двигатель
защищен предохранителями, непосредственно относится к
безопасности обслуживающего персонала. Поясним суть этого не
совсем очевидного требования.
Для этого, во-первых, отметим," что предохранители могут
перегорать: либо по одному (рис. 12,б—г, и, к, л), либо
по два (рис. 12, Э — ж, м — о), либо все три. Перегорание
одного предохранителя опасно для двигателя (работа на двух
фазах, перегрев), но не опасно для персонала, так как
двигатель гудит. Перегорание двух предохранителей не опасно для
двигателя, но опасно для персонала, так как двигатель стоит,
не гудит, но остается под напряжением. Перегорание трех
66

предохранителей (так же, как и отключение автомата) не опасно
ни для двигателя, ни для персонала.
Во-вторых, сравним два способа питания катушки пускателя:
от двух фаз (рис. 12, а) и от фазы с нулем (рис. 12, з) — и
оценим последствия перегорания предохранителей.
В случае рис. 12, б — г двигатель остается под напряжением,
но гудит — не опасно. В случаях рис. 12, б) — ж двигатель
отключается, так как катушка магнитного пускателя не может
питаться только от одной фазы — не опасно.
В случаях рис. 12, и — ./ двигатель остается под напряжением,
но гудит — не опасно. В случаях рис 12, м — о — двигатель
остается под напряжением, но не гудит — опасно! Вот почему
ПУЭ запрещают питать катушку магнитного пускателя от
фазы и нуля при защите предохранителя. При защите
автоматом (рис. 12, л?) питание от фазы и нуля не только допустимо,
но и предпочтительно, так как в цепях управления напряжение
ниже (например, 220 В, а не 380 В).
м) Безопасность оборудования обеспечивается. Во-первых,
мы тщательно его выбрали (§ 5), учтя условия монтажа и
эксплуатации. Во-вторых, защитили от токов к. з., а
электродвигатель, кроме того, и от перегрузки. Но в схеме (см.
рис. 10,6) допущена ошибка (отмечена римской цифрой IV).
состоящая в том, что вентиль ДН присоединен не до резистора R,
а после него. В результате такой ошибки на лампу ЛИ
кнопкой КОС подается напряжение не 24, а 220 В, и лампа
перегорит. Ошибка исправлена, см. жирную линию.
н) В схеме есть обязательные элементы, неисправность
которых в процессе нормальной эксплуатации не может быть
обнаружена. Поэтому они требуют периодической проверки.
Этими элементами являются лампы, звонок и контакт реле
АУ1 в цепи 7 (9)—34 на рис. 10,6. Исправность звонка и
ламп проверяют, нажимая кнопку КОС, при этом все лампы
должны гореть, а звонок — звонить. Проверить исправность
контакта реле АУ1 можно, например, отключив на несколько
секунд рубильник Р8\ реле АУ1 отпустит и включит звонок
и лампу.
Заметим здесь же, что распространенный прием оценки
последствий неисправности состоит в следующем. Поочередно
рассматривают все контакты, предполагая, что контакт не
замкнулся, и оценивают последствия незамыкания. Если среди
них есть опасные, например приводящие к самовключениям,—
схема безусловно не годится. Если есть такие, что приводят
к отказам (как в нашем примере),— надо обусловить
необходимость периодической проверки.
5*
67

Не следует рассматривать такую неисправность как
неразмыкание контакта. Дело в том, что у правильно выбранных по
режиму и содержащихся надлежащим образом аппаратов
механические заедания якоря, перекосы и т. п., а также
приваривание контактов исключаются.
о) Режим работы оборудования проводов и кабелей выбран
правильно. Оборудование выбрано по расчету (см. § 5).
Сечение жил по ПУЭ не может быть меньше 1 мм2 для
меди или 2,5 мм2 для алюминия, т. е. имеет большие запасы
по условиям нагревания. Выбор марки проводов и кабелей
подробно рассмотрен в § 14.
п) Согласования времен действия аппаратов в нашем
примере не требуется: схема очень простая, процессы протекают
медленно, например опорожнение и заполнение бака, и нет
таких аппаратов, которые могут не успеть сработать или
отпустить. Однако, в сколько-нибудь сложных схемах
автоматики необходимые для правильной работы соотношения
времени могут нарушиться, когда в полностью отработанную
специалистами и согласованную во всех деталях схему
(читатели на рассмотренном очень несложном примере уже
убедились, что правильно составить схему не так просто) вносят
небольшие «непринципиальные» изменения, например,
параллельно одной катушке включают еще одну катушку, резистор,
лампу и т. п. Такие нововведения могут совершенно исказить
важные временные зависимости, например существенно
замедлить отпускание реле.
В заключение обратим внимание на кнопку опробования
насоса ОН, присоединенную параллельно контакту реле У1
на рис. 10, а (штриховая линия). Этой кнопкой можно
кратковременно включить насос, чтобы проверить его работу.
Полезно при анализе и составлении схем пользоваться
следующими свойствами последовательного и параллельного
соединения контактов.
Если нужно, чтобы цепь размыкалась раздельно
любым из нескольких контактов, но замыкалась всеми
контактами совместно, их соединяют последовательно.
Так сделано на рис. 10, а, где любой из контактов РТ и У1
отключает катушку магнитного пускателя. Включается же она,
только если оба контакта замкнуты.
Если нужно, чтобы цепь раздельно замыкалась
любымиз нескольких контактов, но размыкалась всеми
контактами совместно, их соединяют параллельно.
Например, на рис. 10,6 любой контакт АУ19 X, У, Z замыкает цепь
входного резистора RBX прибора РИС-ЭЗМ. Размыкается
же она только тогда, когда все контакты разомкнуты.
68

8. СРАВНЕНИЕ СХЕМ
В настоящее время промышленность выпускает много
разнообразной аппаратуры, что дает возможность успешно решать
одну и ту же техническую задачу с помощью различных
средств. Нередко из-за затруднений с получением какого-либо
прибора его заменяют другим прибором сходного назначения.
Такая замена в ряде случаев вполне допустима и иногда
даже предпочтительна, но нельзя механически один прибор
заменять другим, без внесения соответствующих изменений в
проект. Покажем это на одном примере.
На рис. 13 представлена схема, работающая точно по тем
же условиям действия, что и схема на рис. 10, но в ней
использованы не поплавковые реле типа РМ-51, а реле искро-
безопасного контроля сопротивления типа ИКС-2Н.
Реле типа ИКС-2Н предназначено для контроля уровней
руды, угля, пульпы, воды и других электропроводных сред
в бункерах, резервуарах, баках и гому подобных емкостях.
Действие реле поясняет упрощенная принципиальная схема
(рис. 13, а). Когда вода (или другая среда), заполняя бак,
достигает электрода Э, замыкается цепь очень чувствительного
реле PL Срабатывая, оно включает многоконтактный
повторитель — реле Р2, контакты которого используются в цепях
управления и сигнализации. Таким образом, происходит
своеобразное усиление: контакт реле Р1 рассчитан на очень
небольшой ток при сравнительно низком напряжении, а
контакты реле Р2 могут работать в цепях напряжением до 380 В
переменного тока при силе тока до 5 А и имеют коммутационную
способность 500 В ■ А *.
В комплект реле ИКС-2Н входят релейный усилитель и два
электродных датчика ДУ (рис. 13,6). К датчику приваривают
погружаемую в емкость трубу такой длины, чтобы нижний
ее конец находился на заданном уровне.
В пластмассовом корпусе релейного усилителя размерами
182 х 152 х 135 мм (высота х ширина х глубина) размещены
понижающий трансформатор Тр, чувствительное реле Р1 (на
рис. 13 оно обозначено Р1/У)9 его многоконтактный
повторитель Р2, выпрямители В1 и В2 (реле имеют катушки постоянно-
1 Если коммутационная способность задана в единицах мощности,
то размыкаемый ток определяется делением значения мощности на
напряжение цепи, в которой используют контакты. В нашем случае
при 380 В ток 500 В-А:380 В= 1,3 А, при 220 В 500 В-А:220 В =
= 2,2 А, при 127 В 500 В-А:127 В = 3,9 А. Ток, однако, не
должен быть больше 5 А, а напряжение не должно превышать 380 В.
69

Рис. 13. Управление электродвигателем насоса и сигнализация. Для
контроля уровней использованы реле искробезопасного контроля
сопротивления типа ИКС-2Н.
я — принцип действия реле ИКС-2Н; б — датчик типа ДУ; в — принципиальная
схема управления и сигнализации; 1 — крышка; 2 — корпус; 3 — охранное
кольцо; 4 — электрод; 5 — труба; б — сальник для ввода кабеля. Размер / определяется
значением контролируемого уровня.
На схеме не показаны элементы, обеспечивающие искробезопасность в цепи
электродов, экранирующая обмотка трансформатора Тр, а также свободные
контакты реле Р2.
70

го тока), переключатели /77 и /72, резистор г, а также
элементы, обеспечивающие искробезопасность в цепи электродов
(не показаны), что необходимо при контроле уровней угля и
других взрывоопасных сред. Положения, в которые
устанавливают при настройке переключатели, определяются
электропроводностью контролируемой среды — чем
электропроводность ниже, тем выше напряжение, подаваемое на электрод. При
измерении уровня воды на электроды подают с помощью
переключателя /7/ 12 или 36 В, а переключателем П2
включают резистор г, шунтирующий катушку реле PL
В нашем примере (рис. 13,<?) использованы два реле:
ИКС-2Н № 1 и 2. Реле № 1 контролирует уровни на
отметках НУ и ВУ и управляет электродвигателем. Реле № 2,
контролирующее уровни на отметках НАУ и НУ, служит
для сигнализации о недопустимом снижении уровня.
Наша задача состоит в том, чтобы сравнить схемы рис. 10
и 13. Поэтому удобно в обеих схемах пользоваться
одинаковыми позиционными обозначениями. Исходя из этого,
реле PJ (переключающие контакты в зависимости от уровня)
надо назвать У и А У для ИКС-2Н № 1 и 2 соответствен-
но. Их повторители (реле Р2 по заводским схемам) следует
назвать У/ и АУ1. На рис. 13, в приведены оба обозначения,
например Р2/АУ1. Внутренние соединения релейных усилителей
на рис. 13,<? показаны на цветном фоне, а выводы для
присоединения проводов обозначены перенумерованными
жирными точками. Электроды для удобства описания схем
обозначены 31 —34.
Рассмотрим схему, иллюстрируя ее работу диаграммой
взаимодействия (рис. 14), которая построена так же, как
строилась диаграмма на рис. 11.
В исходном положении бак пуст, рубильник Р8 отключен,
на схему сигнализации (см. рис. 10,6) питание подано. Реле
Р//У, Р1/АУ, Р2/У1, Р2/АУ1 и магнитный пускатель МП
отпущены. Лампа ЛН погашена, лампа ЛА горит, звонок
звенит. Нажимая кнопку К (точка /)*, отключают звонок (2)*.
Лампа Л А продолжает гореть, указывая на то, что бак пуст.
Звонок и кнопка показаны на рис. 10,6.
Включая рубильник Р8 (3), подают питание на схему
управления. При этом срабатывает магнитный пускатель МП (4),
включает лампу ЛН (5) и электродвигатель насоса (б):
начинается заполнение бака (7). Вода, заполняя бак, сначала дости-
* Ниже при ссылке на номера точек по диаграммам
взаимодействия слово точка опущено, а номера точек заключены в скобки.
71

Рис. 14. Временная диаграмма взаимодействия к схеме по рис. 13.
/-исходное положение; //-первое включение и автоматическое регулирование уровня в заданных пределах; ///-аварийное
снижение уровня.

гает отметки НАУ (8), но при этом ничего не происходит,
так как электрод 33 присоединен к катушке реле Р1/АУ
через контакт Р2/АУ1, который пока еще разомкнут. Затем
вода достигает отметки НУ (9): через электрод 34 включается
реле Р1/АУ (10) и включает реле Р2\АУ1 (11). Реле Р2/АУ1
отключает лампу Л А (12) и присоединяет катушку Р1/АУ к
электроду 33, благодаря чему Р1/АУ не отпустит до тех пор,
пока уровень воды не снизится до отметки НАУ
(подробнее см. ниже).
При достижении отметки ВУ (13) через электрод 32
включается реле Р1\У (14) и включает Р2/У1 (15). Реле Р2/У1
присоединяет Pl/У к электроду 31 и отключает магнитный
пускатель МП (16): гаснет лампа ЛН ((7), электродвигатель
останавливается (18), заполнение бака прекращается (79).
При снижении уровня до отметки ВУ (20) ничего не
изменяется, так как реле Pl/У продолжает получать питание
через электрод 31, но когда уровень, снижаясь, достигнет
отметки НУ (21), реле Pl/У отпустит (22) и отключит Р2/У1 (23).
Снова включаются магнитный пускатель (24), лампа ЛН (25),
электродвигатель насоса (26): начинается заполнение бака (27).
Далее все повторяется, причем уровень, снижаясь, не
достигает отметки НАУ. Иными словами, заданный уровень в
пределах НУ—ВУ поддерживается автоматически.
Правая часть диаграммы иллюстрирует явления,
происходящие при снижении уровня по любой причине до
аварийного значения. На отметке НАУ (28) отпускает реле Р1/АУ (29)
и отключает реле Р2/АУ1 (30), которое включает лампу
ЛА (31) и звонок (32). Звонок отключают кнопкой (33).
Анализируя схему рис. 14 так же подробно, как в § 7
сделано при анализе схемы рис. 10, легко убедиться в том,
что схема рис. 14 успешно решает те же задачи.
Сомнения могут вызывать лишь три обстоятельства: а) почему
вывод вторичной обмотки трансформатора Тр, питающего
реле Р2, не заземлен; б) почему пепи, присоединенные ко
вторичным обмоткам трансформатора, не защищены
предохранителями; в) для чего электроды снабжены охранными
кольцами?
Ответы на эти вопросы можно найти в Инструкции по
монтажу и эксплуатации, прилагаемой заводом-изготовителем
к изделию.
а) Изоляция трансформатора между обмотками высшего и
низшего напряжений, а также между каждой из обмоток
и сердечником испытывается напряжением 2000 В переменного
тока 50 Гц в течение 1 мин. Следовательно, трансформатор
73

имеет очень хорошую изоляцию, находится внутри прибора и
может рассматриваться как разделяющий (см. § 7). Вывод
вторичной обмотки разделяющего трансформатора не
заземляют.
б) В цепи обмотки, питающей реле Р2У к. з. исключено —
все соединения выполнены внутри прибора, соединительные
проводники короткие и залиты эпоксидной смолой. Цепи
другой обмотки, к которой присоединены электроды, защищать
не надо, так как сама обмотка обладает сопротивлением
более 20000 Ом, а реле Р1 и резистор г находятся внутри
прибора. Что же касается внешних проводников, го соединение
между корпусом бака и электродом — это не короткое
замыкание. Соединение между корпусом бака и охранным
кольцом исключается конструкцией датчика, выводные концы
которого закрыты крышкой с резиновым уплотнением.
в) Реле типа ИКС-2Н чрезвычайно чувствительно, и без
охранного кольца оно могло бы ложно сработать от тока
утечки с электрода на землю, например по слою пыли
на изоляторах. Охранное кольцо исключает ложные
срабатывания благодаря тому, что оно присоединено к
выпрямителю BJ, минуя катушку реле Р1, и, следовательно, потенциал
охранного кольца предотвращает путь токам утечки с электрода
на землю.
Краткие выводы. Итак, одна и та же задача успешно
решена разными средствами. Значит ли это, что оба решения
равноценны? Чтобы ответить на этот вопрос, надо провести
сравнение не только схем (что уже выполнено), но и
условий монтажа, удобств эксплуатации, надежности элементов,
стоимости новой электроустановки.
В нашем случае дело сводится к следующему.
а) Поплавковое реле представляет собой механизм с
подвижными деталями. Датчики реле ИКС-2Н — неподвижны, что
значительно лучше;
б) При включении насоса вода в баке бурлит. На
электродные датчики бурление не оказывает влияния, а левая и
правая ветви троса поплавкового реле могут схлестнуться, если
не сделать для троса направляющие. К электродам можно
приварить трубы любой длины и, следовательно, задать любые
уставки без каких-либо конструктивных усложнений. При
установке поплавкового реле для контроля аварийного уровня
необходимо сделать ограничитель (см. рис. 9, я), чтобы
поплавок не мог всплыть выше, чем требуется для переключения
контактов. Дело в том, что при повышении уровня до
отметки НУ (в нашем примере) втулка упрется в рычаг и
74

дальше подняться не сможет, хотя заполнение бака будет
продолжаться. Значит, при отсутствии ограничителя поплавок
на длинном свободном тросе будет плавать по всей
поверхности воды. Наконец, блок поплавкового реле выступает над
баком примерно на 0,5 м, а головка электродного датчика,
в которую вводят провода, занимает значительно меньше места.
Из приведенных соображений следует, чго по
конструктивным, монтажным и эксплуатационным
соображениям контроль уровней с помощью электродных датчиков
предпочтительнее.
Рассмотрим вопрос об аппаратуре. В обеих схемах
есть одинаковые элементы, предназначенные для одних и тех
же целей. Это рубильник Р8, предохранители П8, магнитный
пускатель МП, лампы ЛИ и Л А и др. Здесь сопоставлять
нечего. Но для схемы с поплавковыми реле (см. рис. 10)
необходимы понижающий трансформатор Tpl, два
промежуточных реле У J и /4У7, два реле уровня У и Л У,
предохранители П4. В схеме с электродными датчиками (рис. 14) все
перечисленное заменяют два комплекта реле типа ИКС-2Н.
Что же лучше: собирать схему из отдельных аппаратов,
выбирать их и согласовывать между собою или взять
готовое изделие и применить его по прямому назначению?
Ясно, что готовое изделие лучше.
Допустим, однако, что электроустановка уже изготовлена
в расчете на применение поплавковых реле, а затем выяснилось,
что вместо них приобрели реле электродные. Аналогичных
случаев на практике сколько угодно. И сразу возникает вопрос:
к чему приведет такая замена? В нашем случае придется
демонтировать трансформатор, два промежуточных реле, два
предохранителя и все соединяющие их провода. Одним словом,
придется полностью очистить панель и установить на нее
два релейных усилителя ИКС-2Н. Панель будет испорчена,
в ней останутся не нужные теперь отверстия, придется сверлить
новые для крепления релейных усилителей. Придется
демонтировать направляющие тросы и ограничитель подъема
поплавка, заготовленные для поплавковых реле, а также заделать
отверстия для крепления кронштейнов. Вместо всего этого
надо изготовить и укрепить пластину с отверстиями для
крепления электродов. Не хватит жил проложенного кабеля:
для присоединения поплавковых реле требуются три жилы
(см. рис. 10), для присоединения электродов (см. рис. 13)
нужны шесть жил. Значит, совершенно безобидная
на первый взгляд замена одного аппарата другим того же
назначения и столь же хорошо выполняющим те же функции на
Деле может привести к большим осложнениям.

Все сказанное подчеркивает, что схема — документ
важнейший, без которого нельзя ничего смонтировать, и
электроустановка, смонтированная по этой схеме, — далеко не одно и то же.
Поэтому, составляя схему, нужно всегда думать о том, как она
будет осуществляться.
9. ТИПЫ ИЗДЕЛИЙ. ПОЗИЦИОННЫЕ
ОБОЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ.
МАРКИРОВКА УЧАСТКОВ ЦЕПЕЙ
Типы изделий. Выбирая аппаратуру (см. § 5), мы уже
встретились с тем, что заводы-изготовители обозначают изделия
по типам и исполнениям, например, электродвигатель типа
А02-32-4, магнитный пускатель типа ПМЕ-222, резистор типа
ПЭВ-50 и т. д.
Типы изделий обязательно записывают в спецификацию,
чтобы заказать именно то, что требуется. Там же указывают
необходимое количество однотипных изделий, например:
магнитный пускатель типа ПМЕ-222 15 шт.
Заводское обозначение выводов. Во многих случаях (но не
обязательно) заводы сами обозначают выводы аппаратов,
приборов, электрических машин и других изделий, присваивая
им либо номера 1 — 10, как у реле типа РПУ-2, либо буквы,
либо сочетания букв и цифр Л7, Л2, ЛЗ (линия), С7, С2.
СЗ (сеть) у магнитного пускателя. Примеры обозначений выводов
приведены на рис. 15.
Позиционные обозначения. В схемах обычно применяю!
несколько изделий одного и того же типа, но для различных
целей. В нашем случае одно реле типа РМ-51 управляет
работой электродвигателя насоса, а другое, точно такое же,
служит для аварийной сигнализации и т. п.
Чтобы различить изделия, каждому из них независимо от
типа присваивают так называемое позиционное
обозначение. В нашем примере рубильник имеет позиционное
обозначение Р8, предохранители в силовой цепи — /7#,
магнитный пускатель МП, поплавковые реле уровня У и Л У,
электромагнитные реле У1 и АУ1, лампы ЛИ и Л А, диоды ДА
и Д#, трансформатор ТР1 и т. д. Очень важно понять, что
в одной и той же схеме каждый ее элемент1 (реле, магнит-
1 Подчеркнем особенность терминологии. Элемент схемы — это,
например, реле (совокупность катушки и контактов),
трансформатор (совокупность обмоток и сердечника) и т.д. Контакт, обмотка,
сердечник и т.д.—это не элементы, а части элемента.
76

Рис. 15. Расположение и заводские обозначения выводов
электродвигателя и аппаратов (в кружках), типы, позиционные обозначения по
схеме, маркировка проводников, присоединенных к выводам, номера
Цепей (красные цифры в квадратах) применительно к схеме рис. 16.
о - электродвигатель; б — магнитный пускатель; в — трансформатора, д — реле;
е> лс — поплавковые реле.
77

ный пускатель,
трансформатор, резистор, лампа, диод,
группа предохранителей и
т.д.) имеет свое позиционное
обозначение. Двух элементов
с одним и тем же
позиционным обозначением быть в
схеме не может, иначе
элементы невозможно
различить.
Позиционное обозначение
в натуре пишут вблизи
элемента, которому оно
присвоено, на табличке или на
панели, но ни в коем случае
не на съемной крышке, так
как крышки можно
перепутать. На схеме
позиционное обозначение пишут
справа или сверху1 у
изображения каждой части элемента,
т.е. у катушки и контактов.
Так, на рис. 16 позиционное
обозначение МП написано в
цепи 27—26 у изображения
катушки магнитного
пускателя, в цепях 7, 2 и 3 у
изображения его контактов,
управляющих
электродвигателем, в цепи 4—5 у контакта,
переключающего лампу ЛИ.
Маркировка участков
цепей выполняется обычно
арабскими цифрами, реже
буквами а, в, с или ж, з, к,
обозначающими фазы, а
иногда сочетанием букв и
цифр, А7, А2 и т.д.
Маркировка служит, чтобы
различить разнопотенциальные
участки цепи. Каждому уча-
Рис. 16. Принципиальная схема
ционными обозначениями эле-
имствованные из предыдущих
1 В книге из-за ограниченности места от правила расположения
надписей (позиционные обозначения и маркировка) могут быть
отступления.
78

управления (а) и сигнализации (б) электродвигателя насоса с пози-
ментов и маркировкой участков цепей. Номера цепей (строк), за-
схем, заключены в квадратные контуры.
стку присваивают номер (марку), который изменяется при
переходе через контакт, катушку, резистор, диод,
предохранитель. Однако при переходе через контактное соединение
(штепсельный разъем, вывод аппарата, зажим) номер (марка)
79

не изменяется. Так, на рис. 16, а участок цепи от шины с до
рубильника Р8 имеет марку с. После рубильника марка
меняется на 12. После предохранителя П8 номер снова меняется
на 13 и т.д. Таким образом, к левому (по схеме) ножу
рубильника подходят провода с и 12, к левому
предохранителю — 12 и 13, к катушке магнитного пускателя МП — 13 и
76, к первичной обмотке трансформатора Tpl — 13 и 33, ко
вторичной обмотке — 57 и 52.
Марки (номера) в натуре пишут на бирках-оконцева-
телях проводов (или на отрезках светлых изоляционных
трубок, надеваемых на концы проводов), а на схеме — слева
или сверху.
Совокупность марок, а также процесс написания их на
бирках-оконцевателях называется маркировкой.
Необходимо подчеркнуть:
1. Проводники маркируют независимо от заводских
обозначений выводов. Примеры даны на рис. 15, где в кружках
написаны заводские обозначения, а рядом — марки проводников.
2. Элементам присваивают позиционные обозначения, а
также маркируют участки цепей по строгой системе.
Она может быть принята той или иной на данном
предприятии, но нарушать ее нельзя. Значит, при добавлениях
к какой-либо электроустановке недопустимо повторять занятые
уже позиционные обозначения и номера. На рис. 3, например,
предохранитель обозначен 777, а после привязки новой схемы к
действующей, т. е. после присоединения ее к свободному
рубильнику щита 380 В, обозначение предохранителя изменилось
на П8 в соответствии с принятым на щите. В другом примере
(рис. 16) в действующей схеме для маркировки заняты номера
из первой сотни, а участкам новых цепей присвоены номера
из второй сотни (101 — 103).
Номера цепей (строк). При рассмотрении предыдущих схем
мы неоднократно ссылались на номера цепей, написанных
«вне поля схемы». До тех пор, пока не было маркировки,
номера цепей ни с чем нельзя было спутать. Но на рис. 15
и 16 номера цепей (красные цифры) пришлось заключить в
квадратные рамки, чтобы не принять их за маркировку.
И только теперь, когда принципиальная схема тщательно
проработана, проанализирована, уточнены позиционные
обозначения и написана маркировка, — только теперь можно
приступать к выполнению рабочих чертежей. Грубейшая, но, к
сожалению, распространенная ошибка,— выполнение рабочих
чертежей «параллельно» с разработкой принципиальной схемы
якобы для сокращения сроков проектирования. Ни к чему,
80

кроме большой потери времени на неизбежные переделки и
ухудшения качества, такая «система работы» привести не может.
10. НАЗНАЧЕНИЕ РАБОЧИХ ЧЕРТЕЖЕЙ
И ИХ КОМПЛЕКТОВАНИЕ
Рабочие чертежи непосредственно нужны исполнителям.
Каждый чертеж должен отвечать только на ограниченный
круг вопросов, относящихся к конкретному делу, которое
выполняется тем или иным лицом (звеном). Все, не относящееся
к данному делу, показывать не только бесполезно, но даже
вредно. Действительно, для чего строителю, который должен
подготовить фундамент под электродвигатель, знать что-нибудь о его
электрической схеме? Эта схема затемнит строительный чертеж
и будет только мешать. Нужно ли знать монтажнику,
которому надлежит присоединить кабель к уже установленному
электродвигателю, как закреплены болты, вмазанные в фундамент,
и каким образом уложены в нем кирпичи? Конечно, не нужно.
Отсюда следует, что чертежи должны составляться по
технологическому признаку в соответствии со
специализацией исполнителей и комплектоваться в порядке
очередности выполнения работы. Кстати, такой способ выполнения
документации узаконен в машиностроении, где раньше многие
исполнители изготовляют детали (для каждой из них есть
подробный чертеж). Затем из деталей собирают узлы. В
сборочном чертеже узлов детали показывают без подробностей и
дают только минимально необходимые для сборки размеры.
Потом из узлов собирают машину. На сборочном чертеже
машины каждый узел показан в общих чертах не подробнее,
чем нужно для взаимного сочленения узлов. Наконец, всегда
составляют технические документы для промежуточных
испытаний деталей, узлов и всей машины в целом и
разрабатывают указания по установке и включению в работу.
В таком же плане рационально составлять и рабочие
чертежи электроустановок, а именно:
нужно расчленить схему по узлам и составить
принципиально-монтажную схему (см. § 11);
расположить в каждом узле монтируемое в нем
оборудование;
сделать чертеж механической конструкции узла (панели,
сборки, щита) и разметить в нем крепежные отверстия для
оборудования, а также предусмотреть детали для крепления
всего узла (к полу, потолку, колонне, существующей
конструкции) ;
6 Е. А. Каминский
81

сделать строительные чертежи, точнее, задать строителям:
где, какие шпильки и тому подобные крепежные детали
нужно установить, как расположить, каких размеров сделать
проемы, каналы и т. п.;
сделать схему соединений (монтажную схему) для каждого
узла;
сделать схему соединений узлов между собой;
сделать схему привязки нового устройства к действующему;
выбрать провода, кабели, вспомогательные материалы и
дополнить ими начатую ранее спецификацию;
продумать организацию монтажных работ, порядок
испытания и ввода в эксплуатацию.
11. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ
ПО УЗЛАМ И СОСТАВЛЕНИЕ
ПРИНЦИПИАЛЬНО-МОНТАЖНОЙ СХЕМЫ
Аппаратура и оборудование, входящие в схему, как правило,
территориально размещены в разных местах. Объединяя все,
расположенное близко и монтируемое совместно, расчленяют
схему на узлы. После монтажа и проверки каждого узла в
отдельности их между собой связывают кабелями. В нашем
примере пять узлов (рис. 17):
Рис. 17. Распределение элементов схемы рис. 16 по узлам.
82

1. Щит 380 В, на котором установлены рубильник Р8 и
предохранители П8.
2. Новая панель, получившая очередной порядковый № 19,
на которой нужно смонтировать понижающий трансформатор
Tpl, реле У1 и АУ1, магнитный пускатель МП,
предохранители П4.
3. Панель № 2 существующего щита сигнализации. На ней
уже смонтированы звонок Зв, реле импульсной сигнализации
РИС-ЭЗМ, промежуточные реле РП и РКП, кнопки К и
КОС, предохранитель /75. сирена С. лампы ЛХ, ЛУ, J1Z и
ЯКИ, диоды ДХ, ДУ, Д7.. Надлежит вновь смонтировать
лампы ЛИ и Л/4, диоды ДН и ДА и резистор R.
4. Напорный бак, на котором устанавливаются два
поплавковых реле У w АУ.
5. Насосная с электродвигателем Л/.
Такие узлы, как щиты, панели и шкафы с
электроаппаратурой, пульты и т. п., обычно называют
электроконструкциями. В пределах каждой электроконструкции аппараты
соединяют проводами. Для внешних соединений с другими узлами,
как правило, предусматривают сборки зажимов (если выводы
самих аппаратов не приспособлены для непосредственного
присоединения кабелей, как, например, у электродвигателя).
Следовательно, после гого, как аппаратура и оборудование
распределены по узлам, нужно выяснить, какие выводы каждого
аппарата нужно вывести на сборки зажимов, и обозначить их
на схеме. Это и выполнено на рис. 18.
Схемы такого рода, г. е. изображенные как принципиальные,
но с обозначениями зажимов, которыми заканчиваются
отдельные узлы, иногда называют принципиально-монтажными.
Принципиально-монтажные схемы обычно не выпускаются
проектными организациями и используются только как
вспомогательные при переходе от принципиальных схем к
монтажным. Иногда взамен принципиально-монтажной схемы берут
экземпляр принципиальной схемы, раскрашивают его цветными
карандашами, присваивая узлам разные цвета.
Как же выполнена схема на рис. 18 и что можно из нее
почерпнуть? На схеме, кроме позиционных обозначений
элементов и маркировки участков цепей, показаны зажимы
каждого узла, причем они изображены по-разному: кружками —
для щита 380 В, крестами —для панели № 19;
треугольниками — для панели № 2 щита сигнализации; двумя
концентрическими окружностями — для напорного бака; квадратами — для
насосной. Около изображений зажимов панели № 19 написаны
их порядковые номера на сборках (рядах) зажимов,
предназначенных для внешних соединений.
6*

Выводы аппаратов
обозначены жирными точками,
а рядом с ними, в скобках,
даны их заводские
обозначения (на рис. 18, чтобы не
затемнять схему, некоторые
обозначения опущены).
Соединения между
зажимами, обозначенными
одинаково, представляют собой
перемычки на сборке одного
узла. Например, на панели
№ 19 зажимы № 1 и 2
соединены. Соединения между
зажимами, обозначенными
различно,— это жилы кабелей
между узлами. Например,
зажим № 15 панели № 19
соединен с зажимом панели № 2
щита (маркировка участка
цепи 70/).
Рассмотрим, например,
левую часть схемы рис. 18, а.
На ней с, 72, 13 и 14 —
маркировка участков цепи;
крестики—зажимы № 1, 2 и 9
панели № 19; кружок без номера —
вывод предохранителя ПН на
щите 380 В; квадрат —вывод
С/ электродвигателя М и т. п.
Жирные точки (Л1) и (С/) —
выводы магнитного
пускателя.
Таким образом, по
принципиально-монтажной схеме
легко определить: а)
минимально необходимое
количество зажимов (подробнее
см. ниже пояснения к рис.
23) в сборке каждого узла;
б) сколькими жилами кабеля
соединяются узлы между собой; в) сколько кабелей нужно для
соединения узлов между собою.
Рис. 18. Приншшиллыю-монтаж
84

ная схема управления (</) и сигнализации (б) электродвигателя насоса.
Накладывая кальку на принципиально-монтажную схему,
делают из нее выкопировки для каждого узла. Такая выко-
пировка (нередко называемая принципиальной схемой узла)
85

Рис. 19.
Принципиально-монтажная схема одного узла —
панели № 19.
для панели № 19 показана на
рис. 19. Она является основой
для составления схемы
соединений (монтажной схемы) узла [.
Обратим внимание на
следующее. В конце § 9
подчеркивалось, что «параллельная»
разработка принципиальной схемы
и рабочих чертежей является
грубой ошибкой (хотя, работая
над составлением
принципиальной схемы, полезно учитывать
монтажные соображения, как
это иллюстрировано выше, при
рассмотрении рис. 8). Когда же
выполняют рабочие чертежи,
совместная работа над
несколькими из них неизбежна.
Например, рис. 15 содержит
маркировку проводников,
присоединяемых к аппаратам. Но она еще
не известна до выполнения
рис. 16. На рис. 18 указаны
заводские обозначения зажимов,
а также зажимы,
принадлежащие сборкам разных узлов. Но,
чтобы выполнить эту работу,
надо сначала распределить
элементы схемы между узлами, т. е.
сделать рис. 17, а затем «занять»
контакты, для чего надо
закончить рис. 15 и т.д.
В данном случае работа
выполнялась так:
1) Была сделана заготовка
* рис. 15, т.е. изображены
внутренние схемы элементов и их
выводам даны заводские
обозначения. В верхнем левом углу
каждой схемы было написано
1 В сложных электроустановках невозможно изобразить
принципиальную схему на одном чертеже. Поэтому приходится пользоваться
комплектом чертежей и составлять принципиальную схему узла,
пользуясь несколькими чертежами.
86

позиционное обозначение, например ПМ, а правее — тип
аппарата, в нашем примере ПМЕ-222. Пока ничего больше на этом
чертеже сделать нельзя, так как маркировка участков цепей
еще неизвестна.
2) На рис. 16 проставлена маркировка. Затем она перенесена
на рис. 15. Теперь определилось, какие именно контакты заняты
в той или иной цепи. Например, в цепи 26 занят контакт
реле У/, к заводским выводам которого 2 и 7 (а не 4 и 9!)
присоединены проводники 33 и 15 соответственно.
3) Маркировка с рис. 16 и заводские обозначения выводов
с рис. 15 перенесены на рис. 18. Но закончить его нельзя,
пока не выяснится распределение элементов по узлам, а для
этого надо сделать рис. 17.
4) Сделан рис. 17. Теперь надо возвратиться к рис. 18, чтобы
изобразить на нем зажимы различных узлов (кружки, крестики
и т. д.). Однако на рис. 18, кроме условных обозначений
зажимов, проставлены их порядковые номера. А они станут
известны только после выполнения схемы соединений, в нашем
примере после выполнения рис. 23. Можно, конечно, рассуждать
и так: дадим произвольные номера зажимам на рис. 18, а затем,
выполняя рис. 23, будем считать эти номера заданными.
Именно так поступают по-неопытности, т. е. сами связывают
себя, приняв преждевременное решение, а потом
удивляются, почему получился уродливый монтаж, почему
перекрещены кабели, как случилось, что разноименные фазы оказались
на соседних зажимах, что для эксплуатации неудобно (легко
сделать короткое замыкание). Более подробно эти вопросы
рассмотрены ниже.
12. РАБОЧИЕ ЧЕРТЕЖИ УЗЛОВ
Чтобы спроектировать узел, нужно выбрать для него
металлоконструкцию (панель, щит, шкаф, пульт), расположить
аппараты, сделать разметку для их крепления, а также для
крепления узла к стене, колонне, полу, балке и т. п. Кроме
того, нужно сделать схему соединений (монтажную схему) для
соединений аппаратов между собой и с зажимами для
внешних соединений.
В пределах узла аппараты располагаю! так, чтобы их
было, во-первых, удобно обслуживать и, во-вторых, чтобы
монтаж был возможно проще (короче соединения, меньше
перекрещиваний, меньше переходных контактов и т. п.).
Ознакомимся сначала с некоторыми общими
соображениями по расположению аппаратов, а затем возвратимся
87

Рис. 20. Размещая аппараты, оставляют места для прокладки и
присоединения проводов.
/-реле; 2 — верхний ряд зажимов; 3 — нижний ряд зажимов; 4 — скоба, на
которой установлены зажимы нижнего ряда; 5 — скоба для крепления
кабеля; 6 — панель; 7 — кабели.
88

Рис. 21. Взаимное размещение аппаратов и резисторов.
1 — реле; 2 — командный электропневматический прибор типа КЭП-12у.
имеющий чехол, открывающийся влево; 3 — пакетный выключатель; 4 —
универсальный переключатель; 5 — резистор; 6 — аппарат.
89

к рассмотрению конкретного примера, выбранного для
иллюстрации техники проектирования.
Рисунок 20, а показывает, что наиболее компактно
размещаются аппараты с задним присоединением, но в этом случае
необходим доступ как с лицевой, так и с монтажной стороны,
что далеко не всегда может быть обеспечено.
Рисунки 20, б и в иллюстрируют расположение аппаратов
с передним присоединением. Но, если выводы аппаратов
расположены слева и справа, то панель получается широкой;
если сверху и снизу — вытягивается в высоту.
Рисунок 20, в обращает внимание на необходимость при
двухрядном расположении зажимов нижний ряд размещать
на скобе так, чтобы под скобой свободно прошли кабели
к верхнему ряду. Полезно кабели закрепить к панели скобами.
Ряды зажимов удобно располагать вертикально.
В шкафах и пультах нельзя слишком приближать аппараты
к стенкам: нужен зазор примерно 100 мм (рис. 21.а).
Рисунок 21, я показывает, что дверцу шкафа невозможно
открыть, так как за нее зацепит универсальный
переключатель, имеющий большую глубину. Стоит, однако, поменять
местами универсальный переключатель с менее глубоким
пакетным выключателем (рис. 21,6), и дверцы прекрасно
откроются.
Ясно, что монтаж от аппаратов, расположенных на дверце
(если они соединяются с аппаратами, расположенными в шкафу,
и зажимами), нужно выполнять гибкими проводами. Жгуты
проводов должны быть не слишком толстыми, иметь петлю
(чтобы не натягивать и не перекручивать провода), и направлять
жгуты нужно так, чтобы они не мешали открывать дверцы.
Рисунок 22, в показывает, что чехол распространенного
командного электропневматического прибора нельзя полностью
открыть, так как мешает реле. Однако, поменяв местами
реле У и командный электропневматический прибор 2 (рис. 21, г),
легко обеспечить нормальные условия обслуживания
аппаратов. Казалось бы, мелочь: не все ли равно, что установлено
слева, а что справа, но оказывается, не все равно. Поэтому
человек, взявшийся за проектирование, обязан хорошо
продумать условия монтажа и эксплуатации и не принимать
случайных решений. Особенно важно удобно, «с руки»
располагать аппараты, требующие настройки.
Рисунок 21, г) поясняет, чго нагревающиеся резисторы надо
ставить над аппаратами. При двухрядном расположении
резисторов их устанавливают в шахматном порядке, чтобы
нижние резисторы возможно меньше подогревали верхние.
90

Рис. 22. Примеры рабочих чертежей.
а — разметка отверстий в панели № 19; б — исходные данные для
разметки сверления для крепления реле серии РПУ-2; в — изоляционная плита
толщиной 10—15 мм для установки на ней предохранителей; г — разметка
отверстий в стене и крепление панели на скобах; д — скоба. Некоторые размеры
опущены.
91

Надо сделать надписи. Текст надписей должен быть очень
четким, особенно у сигнальных ламп. Нельзя, например,
писать у лампы просто «температура»; нужно писать
«температура понижена», «температура нормальная», «перегрев» и т. п.
Иными словами, надписи должны быть вполне определенными,
чтобы исключить двоякое толкование.
При размещении изделий в электроконструкциях всегда
возникают важные вопросы: насколько можно приближать
изделия друг к другу, к стенкам шкафов, к кромкам панелей;
на какой высоте следует располагать изделия; насколько можно
их приближать к полу; можно ли ставить электроконструкции
вплотную друг к другу и к стене; сколько зажимов можно
установить и как их расположить: в один ряд, в несколько
рядов, вертикально или горизонтально? В проектных
организациях ответы на эти вопросы черпают из отраслевых нормалей,
где учтены не только условия безопасности, монтажа и
эксплуатации, но также требования технической эстетики и
индустриализации изготовления электроконструкций. Электротехнический
завод просто не примет заказ на изделие, если на рядом
стоящих панелях однотипные аппараты проектом предусмотрено
установить на разных уровнях или если не соблюдены
расстояния, необходимые для применения приспособлений,
например шаблонов.
Но при выполнении в рабочем порядке проекта
небольшой электроустановки отраслевыми нормами обычно не
располагают, да они не очень нужны. Дело в том, что
нормируемые расстояния до стен, пола, между
неизолированными проводниками и т. п. обязательны, так как они
обусловлены ПУЭ и СНиП, но не имеет значения, будет ли
расстояние между осями нескольких аппаратов (которые
монтируют не на заводе, а в мастерской) 70, 82 или 91 мм. Важно
лишь учесть обстоятельства, аналогичные рассмотренным на
рис. 20 и 21, а также следует руководствоваться тем, как
смонтированы аналогичные изделия в действующих
установках.
Обратим внимание еще на одно важное обстоятельство — с
какой стороны следует крепить к панели сами аппараты?
Ответить на этот вопрос можно следующим образом. Если
монтаж выполняют по лицевой стороне панели, применяя
аппараты с передним присоединением, то и крепить их надо
спереди, так как сзади к панели доступа нет (панель прислон-
ная, иначе бы были применены аппараты с задним
присоединением). Конечно, закрепить аппарат сзади, пока панель
еще не установлена, можно, но снять его, если потребуется
92

замена, окажется невозможным. В крайнем случае, если
крепление спереди невыполнимо, нужно воспользоваться
промежуточной съемной пластиной, скобой и т. п.
, Возвратимся к нашему примеру. На рис. 22, а дана
разметка панели № 19. Размеры оборудования и разметочные
чертежи даются в каталогах на установочных чертежах
(пример см. на рис. 22,6). Там же иногда оговариваются
минимальные расстояния между аппаратами. Если одна серия
(тип) аппаратов охватывает несколько исполнений,
отличающихся размерами, то в каталоге для всех исполнений дается
один чертеж. Однако размеры в нем проставляются в виде
букв, а не цифр. К чертежу прилагается таблица. Из нее
для каждого исполнения легко узнать, чему равен тот или
иной размер. Этот случай рис. 22,6 не иллюстрирует.
Предохранители нельзя непосредственно смонтировать на
металлической панели. Поэтому в ной вырезано окно, закрытое
изоляционной плитой, а на ней монтируются предохранители.
Разметка плиты показана на рис. 22, е. Строго говоря, если
плита имеет достаточную толщину,окна в панели можно не
делать, так как винты, крепящие предохранители, утоплены,
для этого и сделана раззенковка отверстий в изоляционной
плите.
На рис. 22, г показаны разметка отверстий в стене и
крепление на ней панели № 19 с помощью двух скоб.
Как и из чего сделать скобы, поясняет рис. 22, б).
В качестве примера на рис. 23 дана схема соединений
(монтажная) панели № 19. Контуры каждого аппарата
заключены в рамку, в кружках — заводские обозначения выводов,
двухзначные и трехзначные числа — маркировка проводов.
В верхнем ряду сборки зажимов написаны их порядковые номера
1 — 19*. Между зажимами № 1 и 2, 6 и 7 показаны
перемычки.
Схема соединений точно соответствует принципиально-
монтажной схеме (рис. 18), но количества зажимов на рис. 18
и 23 неодинаковы. Почему? Потому что между разными
фазами оставлены свободные зажимы, в нашем примере № 3,
5, 8 и 10. На рис. 18 свободные зажимы показать нельзя,
так как к ним ничего не присоединено.
На рис. 23 все соединения даны полностью, как и следует
делать при небольшом количестве аппаратов, расположенных
* В готовых устройствах порядковые номера зажимов обычно не
пишут, но в процессе монтажа (если зажимов много) они необходимы,
так как монтажнику считать подряд легко, а разыскивать схемные
номера трудно.

Рис. 23. Примеры рабочих чертежей узлов. Схема соединений
(монтажная) панели № 19.
в непосредственной близости. В более сложных случаях
показывают только отрезки линий с маркировкой и адресами,
указывающими, к чему следует присоединить проводник.
94

Рис. 24. Изменения в схеме соединений панели № 2 щита сигнализации.
Синими линиями показаны провода, прокладываемые вновь.
При составлении схем соединений (монтажных) всегда
возникает вопрос о том, из чего исходить, присоединяя провода
к зажимам: из удобства их прокладки по панели или из
95

удобства присоединения жил отходящих кабелей? Исходить
нужно, в первую очередь, из того, чтобы жилы различных
кабелей как можно меньше пересекались. Но при соблюдении
этого условия трудно красиво разложить провода по панели.
Однако в настоящее время провода по панели не выкладывают
(как делали 30 лет тому назад), а собирают в пучки (жгуты),
поэтому порядок присоединения в пределах панели безразличен.
Важно лишь соблюсти обязательное правило: не присоединять
под один винт к зажиму на сборке или к выводу аппарата
более двух проводов. Если же судить по рис. 23, это
требование в двух случаях не выполнено: к выводу 36
трансформатора Tpl и к выводу Л1 магнитного пускателя МП
присоединены как-будто бы по три провода. На самом деле это не
так. Дело в том, что вывод сделан через шпильку, проходной
болт или пластину с двумя винтами. С одной стороны к
ней подходят «внутренние» провода, с другой внешние. Если же
нужно выполнить разветвление на сборке зажимов, применяют
зажимы с перемычкой. В нашем случае такими являются
зажимы / и 2, а также б и 7. Строго говоря, в нашем
случае можно было бы обойтись и без перемычки (к
зажиму подходят только три провода — один из кабеля, см.
рис. 25, и два уходят на панель, т.е. под один винт
присоединяется не более двух проводов). Но с перемычкой лучше.
Желательно, хотя не всегда выполнимо, избегать петель.
Это значит, что, прокладывая питающий проводник, надо от
сборки идти к аппарату, расположенному ниже, а от него
к аппарату, расположенному выше, но не наоборот.
На рис. 24 показаны изменения, которые надлежит
выполнить на эксплуатирующейся панели № 2 щита.
Обратите внимание:
1) Контуры некоторых аппаратов (РЯ, РКН, РИС-ЭЗМ, К,
КОС) изображены штриховыми линиями, так как эти аппараты
установлены на лицевой стороне панели, а монтаж выполнен
сзади. Звонок Зв, сирена С, диоды, резистор R и
предохранитель П5 установлены сзади. Поэтому их контуры изображены
сплошными линиями. У ламп на лицевую сторону панели
выступают только цветные линзы (колпачки).
2) Чтобы не затемнять чертеж, провода 73 — 75, 101 и 103,
идущие в одном направлении, как бы оборваны, а места
обрывов соединены штриховой линией. Такое упрощение не
может привести к ошибке благодаря тому, что и сверху и
снизу (на изображениях зажимов) написана маркировка.
Одинаковые номера указывают на изображение начала и конца
одного и того же провода.
96

13. СХЕМЫ ВНЕШНИХ СОЕДИНЕНИЙ
Закончив монтаж узлов и убедившись в том, что в
пределах каждого из них: а) соединения выполнены правильно;
б) маркировка соответствует схеме; в) изоляция достаточно
высока (не менее 1 МОм), узлы соединяют, пользуясь для
этого схемой соединений узлов.
Схема соединения узлов дана на рис. 25. На ней ясно
видны кабели и количество занятых жил в каждом из них.
Надписи у кабеля показывают его порядковый номер (например,
12), марку (АВРГ), количество жил и их сечение (3 х 2,5),
длину кабеля (25 м).
При большом количестве кабелей составляют кабельный
журнал, а если кабели и провода прокладывают в трубах,
го, кроме кабельного журнала, нужен также трубный журнал.
Для небольших электроустановок ни кабельный, ни трубный
журналы не нужны. Но к ним придется обратиться, если
потребуется использовать резервные жилы в действующем
кабеле.
Возвратимся к рис. 25. Схема на нем выполнена несколько
необычно, во всяком случае проектные организации никогда
такие схемы не выполняют, а поступают иначе: а) либо на
схемах соединений панелей (рис. 23 и 24) изображают
присоединение отходящих кабелей, указывая их номера, сечения,
жильность и направления; б) либо изображают только зажимы
каждого узла, пишут его название и номер чертежа, на
котором дана схема внутренних соединений, а между зажимами
разных узлов показывают соединяющие их кабели. Такие
схемы, по терминологии, установленной единой системой
конструкторской документации (ЕСКД), называются схемами
присоединений.
Как же выполнен рис. 25 и зачем он сделан именно
так? По такой схеме можно проследить все соединения и
сличить их с принципиальной схемой, что очень удобно. Так,
например, на рис. 25 одна цепь выделена стрелками. В этой
цепи фаза с на щите 380 В присоединена к левому (по схеме)
ножу рубильника Р8, Затем следуют предохранитель П8, жила 13
в кабеле № 12, зажим 2 на панели № 19, провод 13,
контакт магнитного пускателя МП, провод 14, жила 14 в
кабеле № 22, вывод электродвигателя. Так же можно проследить
любую цепь.
Выполнен рис. 25 следующим образом. Сначала были
изображены контуры всех соединяемых узлов (они
определились по рис. 17). Затем в каждом из контуров на
основании рис. 23 и 24 изображены схемы без монтажных подроб-
7 Е. А. Каминский — "■
97

Рис. 25. Пример рабочего чертежа схемы

соединений узлов между собой.
7*
99

ностей, но с маркировкой1. Далее, руководствуясь рис. 18,
определили направления и числа жил кабелей и, наконец,
сделали соединения.
На рис. 25 применены четырехжильные контрольные кабели
№ I и 15, но использованы в них по три жилы. Резервные
жилы не показаны.
Наш пример очень прост. Но в ряде сложных случаев
нужен план размещения оборудования и прокладки
электрических проводок, а иногда и разрезы помещений. Подчеркнем,
что электрооборудование и проводки на планах изображают
по ГОСТ 2.754-72, а не по стандартам, которыми
пользуются при выполнении схем.
14. ВЫБОР ПРОВОДОВ, КАБЕЛЕЙ
И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Провода и кабели выбирают с учетом ряда соображений.
Количество проводов, кабелей и число жил в каждом ясны
из схемы. Длины кабелей определяются длиной трассы — пути,
по которому кабели прокладывают. Сечение жил определяет
токовая нагрузка, при этом:
1) Во всех без исключения случаях выбор сечений
проводят по нагреву (каждой нагрузке должно соответствовать
сечение не менее определяемого по таблице в ПУЭ-76 или
справочниках).
2) Если есть сомнения, защитят ли кабель уже имеющиеся
предохранители, то делают проверку по расчету (с таким
случаем мы встретились в § 6), в необходимых случаях сечение
увеличивают.
3) Для сетей освещения, мощных электродвигателей, в цепях
12 и 42 В и при значительной длине кабелей расчетом
производят проверку на потерю напряжения [10, 11]. Если
потеря напряжения слишком велика, сечение жил нужно
увеличить.
До сих пор речь шла о сечении и числе жил кабелей.
Но важно не только это. Важно правильно выбрать мар-
ку проводов и кабелей, их номинальное напряжение
и способ прокладки, так как далеко не всякие провода и
кабели можно прокладывать в любых условиях и любым
1 Для большей наглядности расцветка аналогичных проводников
на рис. 18, 23 и 24 одинакова.
100

способом. Достаточно подробные рекомендации даны в СНиП,
ПУЭ и справочниках [13, 17, 20].
Заметим только, что по панелям прокладывают провода,
как правило, с медными жилами. Применение медных жил
совершенно необходимо, если присоединения выполняют
пайкой, как, например, к диодам, выводам штепсельных
разъемов и т. п. Если часть приборов смонтирована на дверце
или поворотной раме, то монтаж нужно выполнять гибкими
проводами с многопроволочными жилами.
Кабели, как правило, применяют с алюминиевыми жилами,
минимальное сечение алюминиевых жил 2,5 мм2.
Проводами и кабелями с медными жилами во всех случаях
можно с точки зрения техники заменять провода и
кабели с алюминиевыми жилами, но замена медных жил
алюминиевыми не всегда допустима. Нельзя, например, припаять
алюминиевые провода к выводу штепсельного разъема. Нельзя
применять алюминиевые провода в цепях термометров
сопротивления и термопар для измерения температуры и т. п.
Провода и кабели на более высокое номинальное
напряжение, чем требуется, применять можно, но не экономично,
например, для цепей напряжением 380 В пригодны провода
на номинальные напряжения 380 В (но не ниже!), 500 и
1000 В. Увеличивать сечение проводов можно, например вместо
сечения 1,5 мм2 взять 2,5 мм2, но это, во-первых,
неэкономично и, во-вторых, не все зажимы приспособлены для
присоединения проводов больших сечений. Предельные сечения
проводов, присоединяемых к зажимам, приводятся в каталогах.
Нельзя без проверки уменьшать сечения по сравнению с
расчетным.
Обратим внимание на следующее. Если трасса кабеля такова,
что его часть проложена в более легких условиях, а часть в
более тяжелых, марку кабеля выбирают для более тяжелых
условий. Если кабель частично проложен в земле, а частично в
помещении, он должен иметь джутовый покров, но с участка
кабеля, проложенного в помещении, джутовый покров надо
снять (требование пожарной безопасности).
Кроме проводов и кабелей, нужны вспомогательные
материалы: винты, скобы, изоляционные трубки, лаки и краски,
нитки и проволока для бандажей, припой, алебастр и т. п.
Выбирают их по справочникам. Сложного в этом нет, поэтому
дополнительные пояснения не требуются.
101

15. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ
Проект должен хотя бы вкратце указывать, в какой
последовательности и по каким чертежам нужно выполнять
работу. Тому, кто проектировал, составить такой документ
просто, а для исполнителей он весьма важен, в особенности
когда дело идет о реконструкции действующих установок.
В этих условиях нужно найти подходящее время, когда
установку можно без ущерба для работы потребителя отключить,
например, чтобы подготовить место для установки новой
арматуры для сигнальных ламп (в нашем примере на панели
щита № 2). Не исключена необходимость создания временных
панелей. Тогда нужно во всех деталях продумать, как вывести
панели из работы, как освободить отключенные панели на
период монтажа и как затем вновь их ввести в действие.
Новое устройство должно быть испытано. Это — важный
этап работы. Непродуманное испытание может привести к
неправильным переключениям, и они особенно вероятны в
процессе первых испытаний, когда схема еще не полностью
проверена и нет уверенности, что фактически выполнено именно то,
что на ней изображено.
Наконец, новым устройством нужно пользоваться. Оно
может изменить порядок оперативной работы персонала.
Поэтому в проекте необходимо обязательно пояснить, что нового
вносит устройство в организацию эксплуатации, какие открывает
возможности, каково значение сигналов и как
эксплуатационному персоналу следует на них реагировать.
16. ОСВЕЩЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО КАБИНЕТА
Как было подчеркнуто в § 2—8, в основу проекта силового
электрооборудования, устройств управления и сигнализации
должны быть положены технологические требования
(в нашем примере поддержание уровня воды в баке в
заданных пределах). Естественно, что основой проекта освещения
должны быть светотехнические требования. Поэтому раньше
решают светотехнические вопросы (выбирают тип,
количество и расположение светильников, мощность ламп), а затем
переходят к электрической части: составляют схему, выбирают
вид проводки (скрытая, открытая), провода, установочные
изделия, материалы.
Проектированию электрического освещения посвящено
много книг, например [6, 13, 14, 23], в которых даны подробные
рекомендации о том, в каких случаях, что, как и из каких
102

изделий надлежит делать и как оформлять чертежи
электроосвещения. Поэтому здесь достаточно ограничиться пояснением
основных вопросов, а затем на примере освещения
технического кабинета иллюстрировать приемы и последовательность
проектирования.
В техническом кабинете должно быть общее равномерное
освещение, которое может быть осуществлено как лампами
накаливания общего назначения, так и люминесцентными
лампами.
Лампы накаливания. Достоинства ламп накаливания:
широкая номенклатура (мощности от 15 до 1500 Вт при
напряжении 127 или 220 В); работоспособность даже при
значительных отклонениях напряжения от номинального значения;
небольшое снижение светового потока (около 15%) к концу срока
службы; почти полная независимость от условий среды;
компактность; непосредственное включение в сеть без
дополнительных приборов. Недостатки ламп накаливания: низкая
световая отдача (от 7 до 19 лм/Вт); преобладание желто-красной
части спектра, ограниченный срок службы (1000 ч) и резкое
его снижение при повышении напряжения (при повышении
напряжения на 5% срок службы снижается примерно вдвое).
Люминесцентные лампы. Достоинства люминесцентных
ламп (трубчатых, ртутных): большая световая отдача (от 47
до 75 лм/Вт); большой срок службы (10000 ч); возможность
получить различный спектральный состав при лучшей
светопередаче, чем у ламп накаливания (см. ниже); значительно
меньшая чувствительность к повышениям напряжения, чем у
ламп накаливания. Недостатки люминесцентных ламп:
сложность схем; ограниченная единичная мощность (до 80 Вт);
большие размеры (например, длина лампы 40 Вт, 220 В —
1265 мм); зависимость характеристик от температуры среды;
значительное снижение светового потока к концу срока службы
(до 54%); вредные пульсации светового потока; акустические
помехи (жужжание); помехи радиоприему; невозможность
работы даже при небольших снижениях напряжения.
Некоторые из перечисленных положений широкому кругу
читателей недостаточно известны. Поэтому их нужно
рассмотреть подробнее, чтобы, учтя при проектировании,
использовать безусловные достоинства люминесцентного освещения
и предотвратить последствия его недостатков.
Спектральный состав видимого излучения зависит от состава
люминофора, в соответствии с чем лампы обозначают: ЛД —
лампы дневного света; Л Б —белого цвета, Л БХ — холодно-
белого цвета; ЛТБ — тепло-белого цвета; ЛДЦ — дневного цвета
103

для осветительных установок, в которых требуется правильная
цветопередача; ЛЕ (старое обозначение ЛХБЦ).
Наиболее долго лампы служат при комнатной температуре
и номинальном напряжении. Как повышение, так и снижение
напряжения уменьшают срок службы, но к повышениям
напряжения люминесцентные лампы значительно менее
чувствительны, чем лампы накаливания. Применение люминесцентных
ламп не допускается при возможности снижения напряжения
в сети до уровня менее 90% номинального, а также при
температуре менее +5°С [6, 13].
Люминесцентные лампы нельзя непосредственно включать
в сеть; они включаются только через пускорегулирующие
аппараты (ПРА). В большинстве случаев ПРА встраивается
в светильник и все соединения, довольно сложные,
выполнены заводом-изготовителем, так что к светильнику остается
только подвести питающие провода. В самом ПРА расходуется
энергия, составляющая примерно 20% мощности ламп; наличие
в составе ПРА дросселя снижает коэффициент мощности
осветительной установки, а также приводит к акустическим
помехам; в ПРА входят конденсаторы, подавляющие помехи
радиоприему.
Выбор того или иного типа ПРА — вопрос чрезвычайно
серьезный, так как именно удачный выбор ПРА обеспечивает
снижение пульсаций светового потока (см. ниже); повышение
коэффициента мощности до значения cos (p = 0,92; подавление
помех радиоприему; ограничение акустических помех. Пример
схемы ПРА, встроенного в светильник, подходящий для
освещения технического кабинета, приведен ниже на рис. 26,я.
Люминесцентная лампа в сети переменного тока 100 раз в
секунду зажигается и гаснет, так как при частоте 50 Гц
ток 100 раз в секунду меняет направление, проходя через
нуль. Погасания лампы не видны, однако они создают
пульсации светового потока, что вредно влияет на зрение. Кроме
того, может исказиться действительная картина движения
освещаемых предметов. Например, если вращающийся шпиндель
токарного станка за время погасания лампы успеет сделать
полное число оборотов, то при каждом очередном освещении
он будет виден в одном и том же положении, т. е. будет
казаться неподвижным, что чрезвычайно опасно.
Для снижения пульсаций помещения, где производится
работа, освещают не одной, а несколькими лампами, а лампы
включают со сдвигом фаз между токами, проходящими в них.
Благодаря этому когда одна лампа пригасает, другая горит
наиболее ярко и освещенность выравнивается. Сдвиг фаз дости-
104

гается одним из двух способов. Если в помещении есть
сеть трехфазного тока, то лампы, расположенные рядом,
присоединяют к разным фазам, чтобы использовать
неодновременность достижения максимальных и нулевых значений токов
разных фаз. Ясно, что число ламп должно быть не менее
трех или кратно трем.
Если лампы нужно питать однофазным током (как в нашем
случае), то для освещения берут две лампы или несколько
пар ламп. Одну включают последовательно с дросселем, в цепь
другой, кроме дросселя, введен так называемый балластный
конденсатор. Ток в одной лампе (индуктивная ветвь) отстает
по фазе от напряжения сети, а ток в другой лампе (емкостная
ветвь) опережает напряжение примерно на такой же угол.
Кроме выравнивания освещенности, такое включение повышает
коэффициент мощности до значения 0,92, Такие ПРА
называются компенсированными.
Светотехническая часть проекта освещения технического
кабинета. Характер и назначение помещения определяют
(согласно Правилам):
а) систему освещения — общее равномерное;
б) нормируемую наименьшую освещенность 300 лк (люкс)
на высоте расчетной поверхности 0,8 м (уровень стола)^
в) исполнение светильников — для общественных зданий.
Выбираем по каталогу* светильники типа ЛСО 02-2 х 40/р-03
[Л — трубчатая люминесцентная лампа, С — подвесной (свес),
О — для общественных зданий, 02 — серия, 2 х 40 — две лампы
по 40 Вт, р — рассеянный свет, 03 — исполнение с
пластмассовыми рассеивающими боковинами и металлической решеткой]
на подвесах длиной 0,5 м.
Знание площади помещения 6 х 8 = 48 м2 и высоты 4 м
дает возможность по графикам Гурова и Прохорова [13]
для выбранного типа светильников определить необходимое
их количество, в нашем случае 11. Учитывая снижение
светового потока к концу службы люминесцентных ламп,
принимаем 12 светильников. Люминесцентные светильники
размещают рядами, располагая ряды, как правило, параллельно
стенам с окнами. Нормируются расстояния между
светильниками, а также расстояния от рядов до стен.
Разместим предварительно светильники, проверим,
выдерживаются ли нормируемые размеры, и. если потребуется,
скорректируем размещение.
Длина 12 светильников более 15 м (определено исходя из
длины светильника), а длина помещения 8 м. Значит,
светильники придется разместить, например, в два ряда, по пять
105

светильников в ряду, а два светильника расположить между
рядами вблизи торцов помещения. Длина одного ряда из пяти
светильников примерно 6 м. Расстояния от торцевых стен
/=(8-6)/2= 1 м.
Высота подвеса над расчетной плоскостью h = 2,7 м
(из высоты помещения 4 м вычтены длина подвеса
светильника 0,5 м и высота расчетной поверхности над полом 0,8 м),
откуда определено расстояние между рядами L= 1,4/* = 3,8 м
(коэффициент 1,4 взят из справочника). При ширине помещения
6 м до стен остается по /t = 1,1 м, что примерно
укладывается в нормируемое значение (от 0,3 до 0,5 расстояния между
рядами).
Электрическая часть проекта. В проектах электроосвещения
принципиальных схем не делают, ограничиваясь планом сети
(рис. 26,5). На линиях, изображающих проводку, число
проводов отмечают черточками, если проводов больше двух.
Чтобы показать, каким выключателем управляется тот или
иной светильник, вблизи изображения светильника и
соответствующего ему выключателя ставят одинаковые цифры. В
нашем примере два торцевых светильника 3 и по одному
среднему светильнику в рядах 2 управляются выключателем П (В2\
остальные восемь светильников — выключателем / (В1).
В проекте небольшой электроустановки принципиальную
схему сделать полезно. Она внесет полную ясность и, кроме
того, дает возможность в книге подчеркнуть важные
обстоятельства. Принципиальная схема представлена на рис. 26,я.
Исходными данными для нее явились задание (§ 3) и план
(рис. 26,6).
Хотя схема освещения сильно отличается от схем
управления и сигнализации (§ 4—7), тем не менее работа над ней
может вестись по тому же плану, который рассмотрен в § 4.
Составляем схему по условиям действия, т. е. включаем
штепсельные розетки и две группы светильников, управляемых
раздельными выключателями. Штепсельные розетки и общее
освещение присоединены к различным группам, как обычно
делают, чтобы нагрузка, временно присоединяемая к
штепсельным розеткам, меньше влияла на освещение.
Вводим защиту от токов к.з. с помощью автоматических
выключателей (автоматов) А1 и А2. Заметьте — автоматы
включены только в фазные провода, в нулевые, заземленные
провода автоматы (предохранители) не вводят. По старым
Правилам исключение составляют лишь квартирные щитки, где
для повышения пожарной безопасности предохранители (но не
автоматы) устанавливают в обоих проводах.
106

Рис. 26. Освещение технического кабинета.
а — принципиальная схема; 6 — план расположения штепсельных розеток 7,
рядов светильников 2, одиночных светильников 3, группового шитка 4,
выключателей 5.
На принципиальной схеме приняты обозначения: Aly A2 — автоматические
выключатели; В1 и В2 - выключатели; Сч - счетчик; В - общий двухполюсный
выключатель; / и //—группы люминесцентных светильников.
В схеме ПРА: Л1 и Л2 - лампы; Д1 и Д2 - дроссели; Cml и Ст2 -
стартеры; С - конденсаторы, встроенные в стартеры, для подавления
радиопомех ; Сб - балластный конденсатор; R -разрядный резистор.
107

Вводим защиту от перегрузки. В сетях освещения таких
явлений, как при управлении электродвигателями, быть не
может (работа на двух фазах, связанная с сильным
увеличением тока, большая механическая перегрузка). Поэтому
вполне допустимо ограничиваться автоматическими
выключателями (предохранителями), но их уставка должна быть
не выше допустимого тока нагрузки защищаемых проводов
(см. пояснение на с. 46).
Обеспечиваем безопасность обслуживания. Отключение
установки может быть выполнено автоматическими
выключателями А1 и А2 по группам или полностью общим
выключателем В (что необходимо, например, для замены счетчика).
Заземления в условиях сухого отапливаемого помещения с
непроводящими полами не требуется.
Вводим в схему электроизмерительные приборы и счетчики.
Согласно заданию технический кабинет должен получать
питание от сети освещения и иметь контрольный счетчик.
Счетчик однофазного тока имеет две обмотки: токовую Т
и обмотку напряжения Н. Токовая обмотка включена в фазный
(а не в нулевой) провод, причем таким образом, что через
нее проходит ток потребителей, расход энергии которых
подлежит учету.
Выбор установочных изделий, автоматических
выключателей, счетчика и проводов требует знания токовых нагрузок.
Расчетная нагрузка в группе из шести штепсельных розеток
(40 Вт каждая, как следует из Правил) составляет: 40 Вт х
х 6 :220 В = 1,1 А. Расчетная нагрузка в группе из восьми
люминесцентных светильников, в каждом из которых по две
лампы мощностью 40 Вт, 1,2(2 х 40 Вт х 8): 220 В ^3.5 А.
Умножение на 1,2 учитывает потери в ПРА. Расчетная
нагрузка в группе из четырех светильников вдвое меньше.
Из приведенных величин ясно, что для технического
кабинета подходят обычные массовые выключатели и
штепсельные розетки на номинальный ток 6 А при номинальном
напряжении 250 В, пятиамперный счетчик и бытовые
автоматические выключатели, например типа АБ-25 с расцепителями
15 А (меньших нет). Одним словом, целесообразно просто
взять такой стандартный квартирный щиток, в котором
смонтированы общий выключатель, счетчик и два автоматических
выключателя. Чтобы закончить с выбором изделий, надо
выбрать вид проводки. В условиях технического кабинета
безусловно нужна скрытая проводка.
, Минимальное сечение алюминиевых жил проводов 2,5 мм2,
чему (для наших условий прокладки) соответствует допусти-
108

мая токовая нагрузка 16 А, т. е. с большим запасом. Марка
проводов должна быть выбрана в соответствии с.условиями
прокладки. Защита проводов обеспечивается, так как уставка
автоматов (15 А) меньше допустимой токовой нагрузки (16 А).
В справочниках и книгах читатели найдут исчерпывающие
сведения по выбору установочных изделий, предохранителей,
щитков, счетчиков и т. п. Поэтому на этих вопросах мы
более останавливаться не будем.
17. ПОНЯТИЕ О ДОКУМЕНТАХ
ДЛЯ ФИНАНСИРОВАНИЯ
Работы финансируются по сметам. Исходными данными
для составления смет служат: а) объем работ, определяемый
по проекту; б) прейскуранты на оборудование, аппаратуру,
запасные части к ним и материалы; в) ценники на монтаж
оборудования; г) коэффициенты, которыми определяются
размеры накладных расходов, затраты на транспорт, заготови-
тельно-складские расходы, удорожание работ, производящихся
в условиях действующих устройств, и т. п.
Объем работ (табл. 4) должен отвечать на следующие
вопросы: какую работу надлежит выполнить, в каких размерах
и в каких условиях.
Прейскуранты — это официальные сборники цен по видам
оборудования и материалов. Каждый прейскурант имеет шифр
(номер). Например, в прейскуранте № 15-01 даны цены на
электрические машины средней и малой мощности. По
прейскуранту № 15-04 определяют цены на электрическую
аппаратуру низкого напряжения. Прейскурант № 15-09
устанавливает цены на провода и кабели.
Цены в прейскурантах сведены в таблицы. В них включены
номер по порядку — прейскурантный номер (на него делается
ссылка в смете); тип оборудования, его краткие технические
данные, масса (вес) нетто (т. е. без упаковки) и оптовая цена.
Таблица 4
№
п. п.
1
2
Наименование работы
Установить салазки на готовый
фундамент и укрепить на них
электродвигатель мощностью
3,0 кВт
Проложить по стенам кабель
марки АВРГ 3 х 2,5
! .
Единица
измерения
компл.
М
Количество
1
70
Примечание
В ночное
время
109

Например, цена выбранного нами электродвигателя к схеме
рис. 10 находится по табл. 5, составленной по прейскуранту
№ 15-01.
Для изделий, которые состоят из нескольких узлов
(деталей), собираемых на месте монтажа, в прейскурантах
перечисляется, что входит в комплект, но цена каждого узла
(детали) дается отдельно. Так, например, в прейскуранте
№ 15-04 издания 1971 г. на с. 60 сказано: в комплект
предохранителя T1R-2 входят патрон и две контактные стойки
и одна или две (в зависимости от силы тока) плавкие вставки.
Но цена указана на патроны без плавких вставок.
Следовательно, цена предохранителя 83 коп. слагается из цен:
патрона (прейскурантный номер 03-002) — 74 коп.;
двух стоек с передним присоединением (прейскурантный
номер 03-021) -2x4=8 коп.;
плавкой вставки (прейскурантный номер 03-067) — 1 коп.
Необходимо подчеркнуть, что цены время от времени
меняются, в связи с чем прейскуранты переиздают. На
обложке каждого прейскуранта указано, с какого времени он
вводится в действие. Кроме того, номенклатура выпускаемых
изделий из года в год становится все шире. Поэтому
количество позиций в новых изданиях прейскурантов, как
правило, возрастает.'
Ценники на монтаж оборудования. На титульном листе
ценника указывается дата введения его в действие.
В настоящее время действует несколько ценников по видам
работ. Например, ценник № 8 дает расценки на монтаж
электрических установок, ценник № 24 — на монтаж
оборудования предприятий промышленности строительных материалов.
Этим ценникам предшествует обшая часть. Она поясняет,
что учитывается ценами, из чего слагается заработная плата,
дает разрядную сетку, устанавливает коэффициенты и
условия их применения, размеры накладных расходов и т. п.
Табл и ца 5
№ п. п.
01-510
Тип
А02-32-2,
А02-32-4,
А02-32-6
Технические данные
Мощность. кВт
Синхронная скорость вращения,
об/мин
3000
4,0
1500
3,0
1000
2,2
, 750
—
600
—
Масса
(вес),
кг
43,0
Оптовая
цена за
один
двигатель,
руб. —коп.
33-00
11П

В общей части, например, сказано, что цена на монтаж
оборудования включает следующие элементы затрат:
основную заработную плату рабочих;
стоимость эксплуатации монтажных машин;
стоимость материальных ресурсов, за исключением
неучтенных (см. ниже);
накладные расходы, за исключением некоторых видов
работ, и т. д.
Каждый ценник начинается технической частью. В ней
рассматриваются специфические условия оценки работ по
данному ценнику. В ценниках указан состав работы и
перечислены материалы и конструкции, не учтенные в стоимости
монтажных работ. Это требует пояснений. Дело в том, что:
1. Цены на монтаж составлены по укрупненным
показателям. Стоимость вспомогательных материалов (которые
заготовляются специализированными монтажными
организациями в больших количествах) входит в цену. Но цены труб
кабелей, электродвигателей не учтены.
2. Стоимость сложных работ, например монтажа
электрической машины, определяется суммированием цен, в нашем
примере: а) установки машины; б) присоединения к
электросети и подготовке к сдаче под наладку; в) ревизии и сушки.
Далее ценник конкретизирует, что именно учтено в цене на
каждую работу. В цене монтажа по установке машин учтены
разметка и пробивка гнезд при установке кронштейнов, очистка
и продувка машины, сверление отверстий при установке на
металлических плитах, установка и закрепление салазок и т. д.
Табли ца 6
... ,иций
8-1450
8-1451
Наименование и техническая
характеристика оборудования
или видов монтажных работ
Кабели до 35 кВ,
прокладываемые с
креплением
накладными скобами при
массе 1 м, кг
До 1
До 2
Единица
измерения
| 100 м
/• кабеля
Цена

монтажа,
руб.
51,7
53,6
Затраты, руб.
Основная зарплата
20,4
21,3
Зарплата по
эксплуатации машин
0,1
0,19
Эксплуатация
машин, включая
зарплату
0,3
0,5
Материальные
ресурсы
15,7
15,7
Затраты, чел.-ч.
47
50
111

3. Цена монтажа определяется не типом изделия
(электрической машины, кабеля) и не их техническими
характеристиками (мощность, напряжение и т. п.), а трудоемкостью работ,
которая зависит от массы (веса) изделия. Поэтому цена,
например 8-4802 (ценник № 8, порядковый номер цены 4802),
дана на установку электрической машины массой до 0,1 т
на салазках.
Рассмотрим в качестве примера табл. 6, заимствованную
из ценника.
Обратите внимание: в табл. 6 указана масса 1 м кабеля,
а цена относится к монтажу 100 м.
Накладные расходы и коэффициенты. Накладные расходы
начисляются только на зарплату. При определении стоимости
работ иногда вводят коэффициенты, в одних случаях
повышающие цену, в других — понижающие. Так, работы,
выполняемые в действующей электроустановке, оцениваются дороже,
например, на 20%. В этом случае вводится повышающий
коэффициент 1,2. Демонтажные работы дешевле монтажных,
например, в 4 раза. В этом случае стоимость демонтажа
определяется по цене монтажа, но с понижающим
коэффициентом 0,25.
Может возникнуть необходимость учесть стоимость заго-
товительно-складских расходов, предусмотреть средства на
электроэнергию, например для сушки электродвигателей, на
транспорт оборудования и материалов и т. п.
В конце сметы приводят сводку итогов, например:
1. Рабочая сила 440,04 руб.
2. Накладные расходы .... ... .... 308,03 руб.
3. Материалы и оборудование ... .... 156,98 руб.
Итого ... 905,05 руб.
Подчеркнем, что здесь приведены только самые общие
сведения о документах для финансирования, которые могут
понадобиться, чтобы хотя бы в общих чертах оценить
необходимые затраты на монтаж небольшой электроустановки.
Все коэффициенты приняты условно. Составление смет —
дело сложное. В проектных организациях им занимаются
специальные сметно-экономические отделы, строго
придерживаясь нормативных документов. Читателям этой книги, если
придется составлять смету, следует обратиться за
консультацией в плановый или технический отделы предприятий,
где обычно можно также получить действующие прейскуранты,
каталоги и ценники.
112

ПОСЛЕСЛОВИЕ
Теперь, когда книга прочитана, полезно сделать
обобщающие выводы, имея в виду, что в книге рассмотрены
самые простейшие, но вполне реальные,примеры.
1. Как видно из рассмотренных даже простейших
примеров, прежде чем приступать к работе, надо к ней
подготовиться, т. е. сделать проект. Умение проектировать
небольшие установки необходимо также при проектировании сложных,
так как любая из них является совокупностью взаимно
увязанных простейших.
2. Выполняя проект, надо придерживаться строгой системы,
работая так, чтобы каждый последующий этап базировался
на предыдущем и был его естественным продолжением.
"3. Необходимо сравнивать и оценивать решения, т. е. не
только составлять, но и анализировать схемы. При анализе
обязательно учитывать свойства и возможности изделий, из
которых будет выполнена электроустановка.
4. При проектировании необходимы расчеты. Многие из них
базируются на самых основных законах электротехники и не
вызывают затруднений. Но простота и легкость расчетов
ни в коем случае не дает оснований считать их лишними.
5. Проектирование — процесс сложный, он требует большого
внимания и аккуратности, поспешность при проектировании
недопустима. Неудачный проект может привести к снижению
надежности будущей электроустановки, усложнению ее
эксплуатации, а также к удорожанию.

ПРИЛОЖЕНИЕ
Спецификация к схеме управления и сигнализации

Количество
Единица
измерения
Наименование каталога (прейскуранта),
номер позиции, номер выпуска
Техническая характеристика
Наименование оборудования
(материала), тип (марка)
п. п.
1
ШТ.

Прейскурант 15-01,
поз. 01-516
Информэлектро. Каталог-
справочник «Асинхронные
электродвигатели единой
серии А2 и А02 мощностью
от 0,6 до 100 кВт»
3 кВт, 220/380 В, 1430
об/мин, исполнение
закрытое, обдуваемое.
Исполнение по способу монтажа
М201 на лапах с фланцем
на подшипниковом щите со
стороны свободного конца
вала
Асинхронный
электродвигатель типа А02-
32-4. К нему:
салазки типа С2-3
фундаментные
болты Ф2-3
соединительная
муфта МУВП1-28
1
1
шт.
1

Прейскурант 15-04,
поз. 04-181
Информэлектро.
Аппаратура низкого напряжения.
Свободный каталог № 7
Защищенный,
нереверсивный, с катушкой на
номинальное напряжение 380 В,
номинальный ток 23 А, с 2з
блок-контактами, с
тепловыми элементами
теплового реле на номинальный
ток 6,3 А
Магнитный пускатель
типа ПМЕ-222 по
ГОСТ 5.316.76
2
3
6
3
шт.
шт.
шт.

Прейскурант 15-04,
поз. 03-002
поз. 03-021
поз. 03-067
Каталог ЦБТИ НИИ
электропромышленности, вып.
3124
Тот же
Тот же
Номинальный ток патрона
60 А, номинальное
напряжение 500 В
Переднее присоединение
20 А, 500 В
Патроны для
предохранителей типа ПР-2.
К ним:
контактные стойки
плавкие вставки
3
114

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ДИРЕКТИВНЫЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ
МАТЕРИАЛЫ
Ниже даны основные сведения о директивных и
информационных материалах. *
Правила устройства электроустановок (ПУЭ) состоят из семи
разделов: I. Общие правила. II. Канализация электроэнергии. III.
Защита и автоматика. IV. Распределительные устройства и подстанции.
V. Электросиловые установки. VI. Электрическое освещение. VII.
Электрооборудование специальных установок. Каждый раздел состоит из
глав, а главы — из параграфов. При ссылке на ПУЭ пишут, например,
V-6-18, что обозначает: разд-.V, гл. 6, § 18.
В настоящее время надо пользоваться 5-м изданием (ПУЭ-76),
вышедшим отдельными выпусками в 1976—1979 гг.
Правила'устройства электроустановок распространяются на все вновь сооружаемые
и реконструируемые электроустановки с различными напряжениями
до 500 кВ включительно, за исключением специальных
электроустановок, в отношении которых ПУЭ обязательны в той мере, в
какой они не изменены специальными правилами. Отдельные требования
ПУЭ можно применять для действующих электроустановок.
Обращается внимание на то, что ПУЭ разработаны с учетом
обязательности проведения в условиях эксплуатации
планово-предупредительных и профилактических испытаний, ремонтов
электроустановок и их электрооборудования, а также систематического обучения
и проверки обслуживающего персонала в объеме требований
действующих Правил технической эксплуатации и Правил по технике
безопасности.
Строительные нормы и правила (СНиП) распространяются на все
отрасли народного хозяйства и обязательны для организаций,
проектирующих электроустановки, выполняющих и принимающих работы
по монтажу электроустановок, а также для всех общестроительных
и специализированных организаций, поставщиков и изготовителей
электрооборудования, электрических машин, приборов и аппаратов в
части требований, относящихся к их профилю работы. Читателям
этой книги рекомендуется пользоваться СНиП Ш-33-76 (ч. III, гл. 33)
Правила производства и приемки работ. Электротехнические
устройства и СНиП Ш-34-74 Правила производства и приемки работ.
Системы автоматизации.
СНиП Ш-33-76 состоят из 11 разделов: 1. Общие положения.
2. Распределительные устройства и подстанции. 3. Силовое
электрооборудование. 4. Электрическое освещение. 5. Электропроводки. Шино-
проводы. 6. Токопроводы напряжением выше 1000 В. 7. Кабельные
линии. 8. Электроустановки во взрывоопасных зонах (помещениях).
9. Электроустановки в пожароопасных зонах. 10. Воздушные линии
электропередачи. 11. Заземляющие устройства.
СНиП Ш-34-74 состоят из семи разделов: 1. Общие положения.
2. Трубные проводки. 3. Электрические проводки. 4. Щиты и
пульты. 5. Приборы и средства автоматизации. 6. Заземление
электроустановок систем автоматизации. 7. Сдача смонтированных систем
автоматизации.
Кроме СНиП, нередко приходится пользоваться другими
строительными нормами, например С Н 3 5 7-7 7 — инструкцией по проек-
115

тированию силового и осветительного электрооборудования
промышленных предприятий.
Стандарты, технические условия, нормали. В СССР действуют
ГОСТ (государственные стандарты СССР), ОСТ (отраслевые
стандарты), РСТ (республиканские стандарты), СТП (стандарты предприятий),
а также технические условия и нормали. Все перечисленные
документы, кроме ГОСТ, устанавливаются в необходимых случаях для
отраслей промышленности, ведомств, предприятий, т. е. имеют
ограниченное применение, но они ни в коем случае не могут
противоречить ГОСТ.
Обозначение стандартов СССР строится по следующей системе.
После индекса ГОСТ следуют две или три группы цифр. При двух
группах цифр слева от разделительного знака написан номер
стандарта, справа — год регистрации. Например, ГОСТ 3925-59 имеет
номер 3925^ и зарегистрирован в 1959 г. Три группы цифр присвоены
стандартам, объединенным системами документации,
например все стандарты ЕСКД (единая система конструкторской
документации) перед номером имеют цифру 2, отделенную от номера
точкой (ГОСТ 2.721-68 и т. п.), характеризующую ЕСКД.
На стандартах, кроме регистрации, указан срок введения.
Стандарты с течением времени могут претерпевать изменения.
Некоторые стандарты аннулируются и заменяются новыми. Новый
ГОСТ сохраняет тот же номер, но последние цифры, указывающие
год регистрации, заменяются. Замена одного ГОСТ другим в
стандарте оговаривается словами «Взамен ...».
Каталоги содержат основные характеристики электрооборудования,
проводов, кабелей и др. и указывают условия применения,
установочные размеры, схемы соединений, расположение выводов и т. п.
Каталоги (за исключением сводных по отдельным видам
оборудования) издаются отдельными выпусками, которые комплектуются в тома.
Номенклатурные списки (выпускает Информэлектро) и справочники
(выпускают заводы — изготовители оборудования) содержат перечни
выпускаемых изделий и нередко их цены. Там же указывается, какие
изделия предполагается снять с производства и чем они будут
заменены. Текущая информация заводов-изготовителей выходит быстрее,
чем новые выпуски каталогов, и рассылается ряду организаций,
в том числе ведущим проектным институтам.
Текущая информация. Директивные документы, справочные
материалы заводов-изготовителей и другие аналогичные материалы
публикуются в соответствующих электротехнических журналах.
Систематизированную информацию дает ВНИПИ Тяжпром-
электропроект в ежемесячных выпусках «Инструктивные указания
по проектированию электротехнических промышленных установок».
В них публикуются директивные технические указания, материалы
для проектирования, монтажа и наладки, освещаются сметные
вопросы, приводятся сведения об изделиях электротехнических заводов.
Наиболее легко найти нужную информацию, пользуясь сводными
систематизированными оглавлениями за год, которые публикуются
в последних номерах периодических изданий.
«Указатель государственных стандартов» перечисляет все
стандарты, действующие на 1 января текущего года, а также стандарты,
утвержденные на 1 января, но срок действия которых еще не
наступил. Там же указано, в какие стандарты внесены изменения.
Содержание изменений публикуется в ежемесячном «Информационном
указателе стандартов» (подписное издание).
116

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
СТЕПЕНИ ЗАЩИТЫ, КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
И КАТЕГОРИИ РАЗМЕЩЕНИЯ
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
ГОСТ 14254-69 устанавливает условные обозначения степеней
защиты электрооборудования напряжением до 1000 В: а) от
прикосновения и попадания посторонних тел (первая цифра после
букв IP); б) от проникновения воды (вторая цифра после букв IP).
Чем больше цифра, тем совершеннее зашита.
Например, электродвигатели единой серии 4А защищенного
исполнения имеют степень защиты IP23, т. е. они защищены от
возможности соприкосновения пальцев с токоведущими или
движущимися частями внутри оболочки, от попадания твердых посторонних
тел среднего размера диаметром не менее 12,5 мм (цифра 2) и от
дождя под углом менее 60° (цифра 3).
Электродвигатели этой же серии защищенного обдуваемого
исполнения имеют степень защиты IP44. Здесь первая четверка — защита
от соприкосновения инструмента, проволоки или других подобных
предметов, толщина которых превышает 1 мм, с токоведущими
частями внутри оболочки; вторая четверка — защита от брызг
любого направления.
Если защита отсутствует, то пишут 0. Например, степень защиты
IP10 обозначает: 1 — защита от случайного соприкосновения
большого участка поверхности' человеческого тела с токоведущими и
движущимися частями внутри оболочки и от попадания крупных
твердых посторонних тел диаметром не менее 52,5 мм; 0 — защита
от проникновения воды отсутствует.
Если в условном обозначении взамен цифры стоит знак X, это
значит, что в одном из видов защиты необходимости нет.
Например, IPX1 означает: защита от прикосновения и попадания твердых
тел не требуется, но обеспечивается защита 1 от капель
сконденсировавшейся воды, падающих на оболочку вертикально.
ГОСТ 15150-69 устанавливает условные обозначения исполнения
машин, приборов и других технических изделий, предназначенных
для эксплуатации в различных макроклиматических районах.
Изделия, предназначенные для эксплуатации на суше, реках и озерах,
обозначаются для районов с климатом: умеренным — У, холодным —
ХЛ, тропическим — Т, для всех макроклиматических условий — О
(общеклиматическое исполнение) и т. д.
В зависимости от места размещения при эксплуатации
изделия изготовляются по категориям, например: 1 — для работы на
открытом воздухе, 2 — в помещениях, где колебания температуры и
влажности несущественно отличаются от колебаний на открытом
воздухе и имеется сравнительно свободный доступ наружного воздуха,
например в палатках, под навесом (отсутствие прямого воздействия
солнечной радиации и атмосферных осадков на изделие) и т. д.
В условное обозначение типа (марки) изделия дополнительно после
всех обозначений, относящихся к-модификации изделия, вводят буквы
и цифры, обозначающие его климатическое исполнение и категорию.
Например, электродвигатель типа 4А50А4 исполнения У для категории
размещения 3 обозначают 4А50А4УЗ.
117

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Асинхронные электродвигатели единой серии А2 и А02
мощностью от 0,6 до 100 кВт. Каталог-справочник. М.: Информэлектро
1969.
2. Белоруссов Н. И., Саакян А. Е., Яковлева А. И.
Электрические кабели, провода и шнуры. Справочник. М.: Энергия, 1979.
3. М. Л. Голубев. Расчет уставок релейной защиты и
предохранителей в сетях 0,4—35 кВ. М.: Энергия", 1969.
4. Двигатели трехфазного тока единой серии 4А мощностью от
0,6 до 400 кВт. Каталог 01.01.63-77. М.: Информэлектро, 1977.
5. Зимин Е. Н. Защита асинхронных двигателей до 500 В. М.:
Энергия, 1967.
6. Инструкция по проектированию силового и осветительного
электрооборудования промышленных предприятий СН 357-77. М.:
Стройиздат, 1977.
• 7. Каминский Е. А. Звезда, треугольник, зигзаг. М.: Энергия,
1977.
8. Каминский М. Л. Монтаж приборов контроля и аппаратуры
автоматического регулирования и управления/ М.: Высшая школа,
1978.
9. Карвовский Г. А. Влияние среды на электрооборудование.
М.: Энергия, 1964.
10. Карпов Ф. Ф. Как выбрать сечение проводов и кабедей.
'М.: Энергия, 1974.
11. Карпов Ф. Ф., Козлои В. Н. Справочник по расчету проводов
и кабелей. М.: Энергия, 1969. "
12. Ключев В. П. Выбор электродвигателей для производственных
механизмов. М.: Энергия, 1974.
13. Кнорринг Г. М. и др. Справочная книга для проектирования
электрического освешения/Под ред. Г. М. Кнорринга. Л.: Энергия,
1976.
14. Лурье М. Г., Райцельский Л. А., Цииерман Л. А. Устройство,
монтаж в эксплуатация осветительных установок. М.: Энергия, 1976.
15. Найфельд М. Р. Заземление и другие защитные меры. М.:
Энергия, 1975.
16. Пускатели магнитные серии ПМЕ-200. Каталог, вып. 07.14.
20-77. М.: Информэлектро, 1977.
17. Правила устройства электроустановок (ПУЭ-76). Изд. 5-е. М.:
Атомиздат, 1976-1979.
18. Реле тепловые токовые двухполюсные серии ТРН. Каталог,
вып. 07.17.01-66. М.: Информэлектро, 1966.
19. Реле промежуточные универсальные серии РПУ-2. Каталог,
вып. 07.12.73. М.: Информэлектро, 1973.
20. СНиП III-33-76. Правила производства и приемки работ.
Электротехнические устройства. М.: Стройиздат, 1977.
21. СНиП III-34-74. Правила производства и приемки работ.
Системы автоматизации. М.: Стройиздат, 1976.
22. Трифонов А. Н. Монтаж силового электрооборудования.
Справочник электромонтажника. М.: Энергия, 1975.
23. Чумакои В. М. Справочник по монтажу осветительных
установок. М.: Энергия, 1973.

СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие 3
1. Общие сведения о проектировании и его задачи ... 5
2. Особенности выполнения проектов небольших
электроустановок 9
3. Задание на новую работу 10
4. Предварительный вариант принципиальной схемы"
управления и сигнализации 14
5. Выбор электродвигателя и. аппаратуры . . , . ... 27
6. Корректирование принципиальной схемы ... ... 44
7. Анализ принципиальной схемы 49
8. Сравнение схем 69
9. Типы изделий. Позиционные обозначения элементов схемы.
Маркировка участков цепей 76
10. Назначение рабочих чертежей и их комплектование ... 81
11. Распределение элементов схемы по узлам и составление
принципиально-монтажной схемы '82
12. Рабочие чертежи узлов 87
13. Схемы внешних соединений 97
14. Выбор проводов, кабелей и вспомогательных материалов 100
15. Организация работы 102
16. Освещение технического кабинета ....:... . 102
17. Понятие о документах для финансирования 109
Послесловие . 113
Приложения 114
Список литературы 118

ЕВГЕНИЙ АБРАМОВИЧ КАМИНСКИЙ
КАК СДЕЛАТЬ ПРОЕКТ НЕБОЛЬШОЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ
Редактор издательства И. П. Березина
Обложка художника Е. И. Волкова
Технический редактор А. С. Давыдова
Корректор М. Г. Гулина
ИБ № 2093
Сдано в набор 09.05.79. Подписано в печать 07.01.80. T-0W06. Формат
84Х 108 1/32. Бумага офсетная № 1. Гарнитура шрифта тайме. Печать
офсетиая, Усл. печ. л. 6,3. Уч.-изд. л. 7,51. Тираж 40 000 экз. Заказ 4310.
Цена 45 к.
©Издательство «Энергия», 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10.
Набрано ордена Октябрьской Революции, ордена Трудового Красного
Знамени Ленинградским производственно-техническим объединением «Печатный
Двор» имени А. ,М. Горького Союзполнграфпрома при Государственном
комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 197136,
Ленинград, П-136, Чкаловский пр., 15. Отпечатано Ленинградской фабрикой
офсетной печати № 1 Союзполнграфпрома при Государственном комитете
СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 197101,
Ленинград. П-101, ул. Мира, 3.