VIOX Electric
Language

Jak číst jednopólové schéma: symboly, jmenovité hodnoty a tok výkonu

Jak číst jednopólové schéma (SLD): Symboly a jmenovité hodnoty

Napsal(a)

v rubrice

,
Na této stránce

Jednopólové schéma (SLD), nazývané také jednolinkové schéma, je zjednodušená mapa elektrické soustavy. Ukazuje, jak jsou propojeny zdroje, transformátory, rozváděče, přípojnice, napájecí vedení a hlavní zátěže, aniž by byl kreslen každý fázový vodič, nulový vodič, řídicí vodič nebo svorka.

Nejspolehlivějším způsobem, jak číst SLD, je provést dva průchody:

  1. Sledujte topologii: začněte u každého zdroje a sledujte cestu napájení přes transformace napětí, přívody, sekce přípojnic, ochranné přístroje, napájecí vedení a zátěže.
  2. Přečtěte technické údaje: vraťte se ke každé položce a zaznamenejte její štítek, jmenovité napětí, proud nebo výkon, vypínací nebo odolnostní schopnost, převod, specifikaci vodiče, normální polohu a související poznámku.

Vždy začněte blokem s názvem, revizí a legendou. Symboly a konvence pojmenování se liší podle normy, společnosti a projektu. Důležitější je, že SLD není důkazem, že je zařízení bez napětí, a nenahrazuje schválené pracovní postupy, identifikaci v terénu ani zkoušku napětí.

Postup čtení jednopólového schématu

Tento postup použijte vždy, když otevíráte neznámé elektrické SLD:

Krok Co identifikovat Otázka, na kterou by měl výkres odpovědět
1. Stanovení kontextu Název, číslo výkresu, revize, datum, rozsah, legenda a poznámky Je toto aktuální výkres pro zařízení a provozní stav, který je předmětem kontroly?
2. Najděte každý zdroj Veřejná síť, generátor, sekundární strana transformátoru, UPS, střídač nebo napájení ze spojky Kde může energie vstupovat do zobrazené elektrické soustavy?
3. Označte úrovně napětí Jmenovité napětí u každého zdroje, transformátoru a přípojnice Kde se napětí mění a které zařízení patří do jednotlivých napěťových zón?
4. Vykreslete přípojnice a spojky Hlavní přípojnice, dělená přípojnice, sekční přípojnice, spojka přípojnic a bypass Které sekce mohou být pod napětím společně nebo odděleně?
5. Čtení spínání a jištění Jističe, pojistky, odpojovače, stykače a ochranná relé Co může přerušit, izolovat, přepnout nebo ovládat každý obvod?
6. Sledování napájecích vedení ke spotřebičům Kabely, přípojnicové systémy, rozváděče, motory, kondenzátorové baterie a další spotřebiče Co napájí každý výstupní obvod?
7. Ověření provozního stavu Poznámky k normálně otevřeným/zavřeným kontaktům, blokování, logika přepínání a křížové odkazy Jaká je normální cesta a jaké alternativní cesty jsou možné?

Cesta čtení od zdroje k zátěži pro elektrické jednopólové schéma

Co znázorňuje jednopólové schéma elektrické soustavy

Ministerstvo energetiky USA popisuje SLD jako zjednodušené symbolické znázornění, které poskytuje přehled o komponentech a propojeních elektrické soustavy. Tato definice obsahuje dvě důležitá omezení: zjednodušené a přehledové.

SLD běžně zobrazuje:

  • zdroje napájení a jmenovitá napětí soustavy;
  • transformátory a jejich hlavní jmenovité hodnoty;
  • rozváděče, hlavní rozvodné desky, podružné rozvodnice a sekce přípojnic;
  • jističe, pojistky, odpínače a přepínací zařízení;
  • hlavní měřicí a ochranné funkce;
  • napájecí vedení, hlavní specifikace vodičů nebo kabelů a cílová zařízení;
  • uspořádání uzemnění nebo nulového vodiče, pokud je relevantní pro návrh elektrické soustavy;
  • normální polohy spínačů a alternativní cesty napájení;
  • označení zařízení a odkazy na tabulky nebo jiné výkresy.

Jedna nakreslená čára ne nutně neznamená jeden fyzický vodič. Může představovat kompletní třífázový obvod, vícežilový kabel nebo jiné seskupené zapojení definované konvencí výkresu. Počet fází, nulový vodič, ochranný vodič, konstrukce kabelu a paralelní vedení musí být patrné ze štítků, poznámek, tabulek nebo doplňujících výkresů.

Co jednopólové schéma (SLD) nedokazuje

Ani podrobné SLD obvykle nemůže prokázat:

  • fyzické zapojení mezi svorkami;
  • trasování vodičů, ohýbání, průchodky nebo uspořádání rozváděče;
  • skutečnou aktuální polohu zařízení v terénu;
  • že je obvod odpojen nebo bezpečný na dotek;
  • konečné nastavení jističe nebo relé, pokud není výslovně zaznamenáno;
  • selektivita jištění, dopadová energie nebo dostupný zkratový proud bez předpokladů podpůrné studie;
  • shoda instalace, řemeslné provedení nebo stav zařízení;
  • zda byly v terénu provedeny nedokumentované úpravy.

Považujte jednopólové schéma (SLD) za mapu soustavy, nikoli za kompletní soubor důkazů.

1. průchod: Sledování topologie soustavy

První průchod odpovídá na jednu otázku: Jak může elektrická energie procházet touto soustavou? Ignorujte většinu detailních jmenovitých hodnot, dokud není cesta jasná.

1. Zkontrolujte popisové pole, revizi a legendu

Před trasováním vedení se ujistěte, že dokument patří k zařízení, sestavě nebo projektu, který máte před sebou. Zkontrolujte:

  • název a číslo výkresu;
  • identifikátor vydání nebo revize;
  • popis a datum revize;
  • stav výkresu, například předběžný, skutečné provedení nebo nahrazený;
  • odkazy na listy a značky pokračování;
  • legendu symbolů, seznam zkratek a poznámky k projektu;
  • uvedené normální polohy nebo provozní předpoklady.

Dokonale přečtený zastaralý výkres stále poskytuje chybný model systému. Pokud označení zařízení v terénu neodpovídá výkresu, zastavte se a vyřešte nesrovnalost, místo abyste hádali.

2. Identifikujte všechny možné zdroje

Nepředpokládejte, že jediným zdrojem je přívod od distributora. Prohledejte celý list a související listy, zda neobsahují:

  • přívod od distributora nebo hlavní domovní přípojku;
  • záložní nebo nouzový generátor;
  • sekundární stranu transformátoru napájenou z jiného výkresu;
  • výstup zdroje nepřerušitelného napájení (UPS);
  • fotovoltaický střídač nebo systém akumulace energie do baterií;
  • přípojnicová spojka nebo propojovací vedení z jiného rozváděče;
  • zařízení schopné zpětného napájení, pokud to konstrukce umožňuje.

Označte každý zdroj a zaznamenejte jeho jmenovité napětí, frekvenci, uspořádání fází a informace o uzemnění, jsou-li uvedeny. Přepínač, přípojnicová spojka nebo normálně otevřený spoj mohou vytvořit druhou cestu napájení, kterou lze při čtení pouze zleva doprava snadno přehlédnout.

3. Sledujte každou transformaci napětí

Transformátory rozdělují schéma na napěťové zóny. Přečtěte zapojení od primární strany k sekundární straně a poté si poznamenejte jakékoli zobrazené terciární vinutí nebo samostatně vyvedený střední vodič.

Typické poznámky k transformátorům mohou zahrnovat:

  • jmenovitý zdánlivý výkon v kVA nebo MVA;
  • primární a sekundární napětí;
  • fáze a frekvence;
  • zapojení vinutí nebo skupina spojení;
  • procentuální impedancí;
  • uspořádání uzemnění;
  • rozsah odboček nebo zvolená odbočka, je-li zdokumentována.

Tyto hodnoty plní různé funkce. Napěťový převod určuje transformaci soustavy. Jmenovitý výkon v kVA udává jmenovitou kapacitu za stanovených podmínek. Procentuální impedance je vstupním údajem pro výpočty úbytku napětí a poruchových proudů; nejedná se o jmenovitou hodnotu jističe a sama o sobě neurčuje výsledný poruchový proud na navazující přípojnici.

4. Mapování přípojnic, sekcí a spojek

Silná vodorovná nebo svislá čára často představuje přípojnici, ale řiďte se projektovou legendou, místo abyste spoléhali pouze na tloušťku čáry. Každé sekci přípojnice přiřaďte dočasný identifikátor, pokud jej výkres již neobsahuje.

Hledejte:

  • hlavní přípojnice a sekční přípojnice;
  • napětí přípojnice a jmenovitý trvalý proud;
  • krátkodobý výdržný proud nebo jmenovitý zkratový proud, je-li uveden;
  • normálně otevřené nebo normálně zavřené spojovací zařízení přípojnic;
  • blokování, která zabraňují neúmyslnému paralelnímu chodu zdrojů;
  • odkazy na pokračování na dalších listech.

Nepovažujte nakreslené propojení za důkaz, že je dovoleno provozovat dva zdroje paralelně. To vyžaduje zdokumentovanou provozní filozofii, schopnost zařízení, blokování a systém ochrany.

5. Oddělené funkce spínání, odpojování a ochrany

Dvě zařízení, která se obě vyskytují v sérii, mohou mít velmi odlišné úkoly:

  • A jistič dokáže spínat, vést a přerušit proud v rámci svých jmenovitých hodnot a zajišťuje nebo spolupracuje s ochrannými funkcemi.
  • A pojistka přerušuje nadproud roztavením svého tavného prvku a po vybavení musí být vyměněna.
  • A odpojovač nebo izolátor zajišťuje izolaci v rámci svého jmenovitého a schváleného použití; nemusí poskytovat ochranu proti nadproudu.
  • A odpínače kombinuje spínací a izolační funkce v rámci svých deklarovaných jmenovitých hodnot.
  • A stykač provádí časté elektricky ovládané spínání, ale obvykle spoléhá na oddělenou ochranu proti zkratu a přetížení.
  • A přepínací spínač provádí přepínání mezi zdroji; jeho ochrana a uspořádání spínání nulového vodiče závisí na návrhu elektrické soustavy.

Pokud je symbol zařízení neznámý, nejprve použijte legendu výkresu. Poté nahlédněte do příslušné referenční příručky symbolů. VIOX udržuje širší Tabulka elektrických symbolů IEC a ANSI plus cílené reference pro symboly jističů a symboly pojistek.

6. Sledujte každý napájecí přívod až k určenému cíli

Sledujte každé výstupní ochranné zařízení až k jeho cíli. Koncovým bodem může být jiný rozváděč, centrum řízení motorů, rozvodná deska, motor, kondenzátorová baterie, UPS, usměrňovač nebo křížový odkaz na jiný výkres.

Zaznamenejte označení přívodu a cíl společně. Tím se vyhnete běžné chybě při čtení: interpretaci jističe pouze na základě jeho jmenovitých hodnot při přehlížení toho, co skutečně napájí.

Poznámky k přívodům mohou uvádět materiál vodičů, počet vodičů, průřez, označení izolace, počet paralelních vedení, typ kabelového žlabu nebo kabelu a podrobnosti o ochranném vodiči. Protože se značení značně liší, nevyvozujte kompletní kabelovou sestavu z jednoho čísla nebo zkratky.

7. Rekonstruujte normální a alternativní cesty napájení

Po vysledování každé větve popište elektrickou soustavu běžným jazykem:

V normálním stavu napájí zdroj A sekci přípojnic A a zdroj B napájí sekci přípojnic B. Spojka přípojnic je normálně otevřená. Pokud je jeden přívod nedostupný, schválená sekvence přepínání může tento přívod rozpojit a spojku sepnout, v závislosti na blokování a zbývající kapacitě zdroje.

Toto tvrzení platí pouze tehdy, pokud jej podporují poznámky ve výkresu a provozní dokumentace. U systémů s přepínacím zařízením průvodce schématem zapojení VIOX ATS vysvětluje rozdíl mezi cestami napájení, snímacími obvody, startovacími kontakty a ošetřením nulového vodiče, aniž by se jednopólové schéma změnilo na schéma zapojení na úrovni svorek.

2. průchod: Čtení štítků, jmenovitých hodnot a poznámek

Jakmile je topologie jasná, proveďte druhý průchod. Čtěte text kolem každého symbolu stejně pečlivě jako symbol samotný.

Dvouprůchodová metoda pro čtení topologie SLD a technických dat

Použijte pravidlo interpretace ve třech sloupcích

Ke každé důležité poznámce se ptejte:

  1. Co je uvedeno? Zaznamenejte přesný text a jednotku.
  2. K jakému závěru mi to umožňuje dojít? Udržujte závěr v rámci rozsahu jmenovitých hodnot.
  3. Co ještě vyžaduje ověření? Identifikujte technický list, záznam o nastavení, harmonogram, studii nebo kontrolu v terénu, které jsou dále potřeba.
Poznámka ve výkresu Co může indikovat Co samo o sobě nedokazuje
Přípojnice 400 V, 1600 A Jmenovité napětí přípojnice a uvedená hodnota trvalého proudu Dostupný poruchový proud, krátkodobý výdržný proud, aktuální zatížení nebo oteplení
Transformátor 1000 kVA, 11/0.4 kV, Z = 6% Jmenovitý výkon, poměr napětí a uvedený vstup impedance Přesný sekundární poruchový proud bez zdroje, tolerance a údaje o vodičích
Breaker (jistič) 800 AF / 630 AT Typicky uvedená velikost rámu a jmenovitý proud spouště nebo senzoru podle výkresové konvence Skutečné nastavení dlouhodobého, krátkodobého, okamžitého nebo zemního zkratu
Breaker (jistič) Icu 36 kA nebo jiná vypínací hodnota Deklarovaná vypínací schopnost podle stanovené produktové normy a napětí Vhodnost, pokud není ověřen předpokládaný zkratový proud, normový základ a všechny podmínky
CT 800/5 A Jmenovitý převod proudového transformátoru primární/sekundární Přesnost měřicího přístroje nebo relé, zátěž, polarita a správnost zapojení
Napájecí vývod 4C × 185 mm² Cu Specifikace vodiče nebo kabelu pro konkrétní projekt Způsob instalace, uspořádání paralelního vedení nebo proudová zatížitelnost, pokud nejsou definovány v poznámce a výkazu
Motor 90 kW Uvedený mechanický nebo elektrický výkon zařízení podle projektové konvence Rozběhový proud, účinnost, účiník nebo požadované nastavení ochran
NO. nebo NC. Definovaný normální stav v poznámkách výkresu Skutečná poloha v terénu v době provádění práce

Zkratky jako AF, AT, NO a NC jsou běžné, ale ne univerzální. Použijte legendu a dokumentaci k zařízení pro potvrzení jejich specifického významu v projektu.

Označení zařízení propojují jednopólové schéma s reálnou elektrickou soustavou

Označení jako QF-101, 52-MAIN, T1 nebo MDB-1 je více než jen štítek. Propojuje symbol s výkazy, typovými štítky, nastaveními ochran, záznamy o zkouškách, seznamy kabelů a fyzickým zařízením.

Pokud jednopólové schéma (SLD) používá čísla funkcí zařízení podle ANSI/IEEE, čtěte je jako identifikátory funkcí, nikoli jako jmenovité hodnoty zařízení. IEEE C37.2-2022 je současná norma IEEE pro čísla funkcí zařízení, zkratky a označení kontaktů v elektrických energetických soustavách. Mezi běžné příklady, se kterými se lze setkat ve výkresech energetických soustav, patří 50 pro okamžitý nadproud, 51 pro časově závislý nadproud, 52 pro AC jistič, 27 pro podpětí a 59 pro přepětí. Předpony a přípony mohou měnit nebo upřesňovat význam, proto jsou rozhodující legenda projektu a dokumentace ochrany.

Čtěte ochranné funkce odděleně od hardwaru jističe

Symbol jističe vám říká, že existuje spínací a vypínací zařízení. Nutně neukazuje, které ochranné funkce jsou aktivní, jak jsou nastaveny nebo zda příkaz k vypnutí vydává externí relé.

U každého chráněného obvodu hledejte:

  • typ spouště nebo označení relé;
  • odkazy na nadproudovou funkci;
  • převody proudových transformátorů;
  • funkce zemního spojení nebo reziduálního proudu;
  • poznámky k napěťové spoušti, podpěťové spoušti nebo dálkovému vypínání;
  • odkaz na list nastavení nebo koordinační studii;
  • předřazené a následné ochranné přístroje.

Nikdy nepředpokládejte selektivitu jen proto, že mají dva jističe různé jmenovité proudy. Koordinace závisí na skutečných charakteristikách přístrojů, nastavení, úrovních poruchových proudů a příslušné studii.

Praktický příklad: Čtení zjednodušeného jednopólového schématu nízkého napětí

Uvažujme tuto ilustrativní elektrickou soustavu. Je záměrně zjednodušená a není prováděcím výkresem:

11 kV utility
     |
 MV protective device
     |
 T1 — 1000 kVA, 11/0.4 kV, Z = 6%
     |
 Main LV breaker QF-1
     |
 400 V main bus MDB-1
     |--------------------|--------------------|
 Feeder QF-11            Feeder QF-12         Tie QF-T (N.O.)
     |                         |                    |
 MCC-1                    DB-LIGHTING          MDB-2

První průchod: stanovení topologie

Distribuční síť je znázorněný zdroj na straně napájení. T1 mění napětí z 11 kV na 400 V. QF-1 je hlavní nízkonapěťové spínací/ochranné zařízení napájející přípojnici MDB-1. Dva odchozí vývody napájejí MCC-1 a DB-LIGHTING. Normálně otevřená spojka může propojit MDB-1 s MDB-2, ale samotné schéma nedokazuje, kdy je sepnutí spojky povoleno.

Druhý průchod: prověření štítků

  • 1000 kVA definuje uvedený výkon transformátoru, nikoliv skutečné zatížení.
  • 11/0.4 kV definuje jmenovitý transformační poměr.
  • Z = 6 % je relevantní pro výpočty soustavy, ale pro obhajitelný výsledek zkratového proudu je stále nutná impedance zdroje a impedance navazujících vodičů.
  • NO. uvádí dokumentovanou normální polohu spojky; nepotvrzuje její aktuální polohu v terénu.
  • Absence viditelných jmenovitých hodnot napáječů v tomto zjednodušeném zobrazení znamená, že před posouzením vhodnosti vodičů nebo ochranných prvků je vyžadován seznam kabelů, seznam jističů nebo jiný výkres.

Zapište nevyřešené otázky

Kompetentní revize nenutí výkres odpovídat na to, co neobsahuje. Pro tento příklad jsou další otázky následující:

  • Jaká je dostupná úroveň zkratového proudu v místě připojení k distribuční síti?
  • Jaké jsou přesné normy, jmenovitá napětí, vypínací schopnosti a nastavení pro QF-1, QF-11 a QF-12?
  • Jaká blokování a provozní postup ovládají QF-T?
  • Může T1 přenést kombinovanou zátěž, pokud je MDB-2 napájen přes spojku?
  • Kde jsou definována uspořádání nulového a ochranného uzemnění?
  • Je tato revize v souladu s označením v terénu a nejnovějším seznamem zařízení?

Tento seznam je úspěšným výsledkem čtení SLD. Odděluje známou topologii od chybějících technických podkladů.

Základní značky: Naučte se funkci, poté zkontrolujte legendu

Na stránkách Databáze IEC 60617 obsahuje grafické značky IEC používané v elektrotechnických schématech. Technická komise 3 IEC určuje tuto databázi jako zdroj standardu IEC pro značky ve schématech. Skutečné výkresy však mohou používat konvence IEC, ANSI/IEEE, národní, firemní nebo zastaralé konvence.

Místo učení se tvaru výkresu nazpaměť bez kontextu klasifikujte každou značku podle funkce:

Funkční skupina Typické položky Čtení otázky
Zdroj a konverze Rozvodná síť, generátor, transformátor, UPS, střídač Co vyrábí nebo mění elektrické napájení?
Vodivá cesta Přípojnice, napájecí vedení, kabel, přípojnicový rozvod, připojovací uzel Které zařízení je elektricky připojeno na úrovni soustavy?
Spínání a odpojování Jistič, spínač, odpojovač, stykač, přepínač zdrojů Co může otevírat, zavírat, izolovat nebo přepínat cestu?
Ochrana Spoušť jističe, pojistka, funkce relé, SPD Jaký abnormální stav je detekován nebo přerušen?
Měření Proudový transformátor, napěťový transformátor, měřicí přístroj, převodník Jaká veličina je měřena a při jakém převodovém poměru?
Zátěž Motor, rozváděč, ohřívač, kondenzátorová baterie, měnič Kde je energie dodávána nebo přeměňována?
Uzemnění a střední vodič Uzemnění/ochranné uzemnění, nulový bod, pospojování Jaký vztah uzemnění nebo nulového bodu je explicitně zobrazen?

Tato funkční metoda je robustnější než předpoklad, že každý obdélník je jistič nebo každý rozpojený kontakt je odpojovač.

Jednopólové schéma vs. schéma zapojení, schéma obvodu a výkres uspořádání

Tyto dokumenty mohou popisovat stejnou instalaci na různých úrovních. Nejsou zaměnitelné.

Rozdíl mezi topologickou mapou SLD a fyzickým schématem zapojení

Dokument Hlavní účel Obvykle zobrazuje Obvykle nezobrazuje
Jednopólové schéma Topologie elektrické soustavy a hlavní jmenovité hodnoty Zdroje, napěťové hladiny, přípojnice, hlavní přístroje, napájecí vývody a zátěže Každý vodič, svorka a fyzická trasa
Schéma zapojení nebo základní schéma Logika funkčního obvodu Kontakty, cívky, reléová logika, řídicí vazby a provozní sekvence Fyzické umístění nebo přesná trasa kabelu
Schéma zapojení nebo schéma připojení Fyzická elektrická připojení Svorky, identifikátory vodičů, žíly a připojovací body Kompletní systémová architektura napájení
Rozvržení rozváděče nebo celkové uspořádání Fyzická konstrukce a umístění Umístění zařízení, rozměry, odstupy a uspořádání skříně Úplná elektrická logika nebo každé zapojení
Kabelový výkaz Definice kabelů a záznam o trasování Označení kabelu, počátek, cíl, žíly, průřez a údaje o trase Kompletní spínací a ochranná logika

Použijte SLD k rozhodnutí, který podpůrný dokument budete dále potřebovat. SLD může například identifikovat automatický přepínač mezi dvěma zdroji, zatímco schéma zapojení definuje připojení snímání, startu generátoru a stavu.

Praktický pracovní list pro revizi SLD

Tento pracovní list vyplňte před použitím výkresu pro plánování, přípravu údržby, kontrolu nákupu nebo technickou diskuzi.

Řízení dokumentace

Topologie

Technická data

Podmínky ověření a zastavení

Bezpečnostní hranice: Schéma není postupem pro odpojení od napětí

Jednopólové schéma (SLD) může pomoci identifikovat zdroje a odpojovací zařízení, ale nemůže zajistit elektricky bezpečný pracovní stav. Na pracovištích v USA, na která se vztahuje, OSHA 29 CFR 1910.333 vyžaduje postupy pro odpojení od napětí, uzamčení/označení (lockout/tagout) a ověření; zařízení, které bylo vypnuto, ale nebylo řádně uzamčeno/označeno a ověřeno, nesmí být považováno za bezpečné pouze na základě vypnutí.

Pro jakýkoli úkol v terénu dodržujte platné zákony, program elektrické bezpečnosti na pracovišti, schválený spínací postup a pokyny k zařízení. Práce, při nichž jsou osoby vystaveny elektrickým částem pod napětím, by měly provádět pouze kvalifikované osoby. Pokud je SLD zastaralé, nejednoznačné nebo v rozporu s instalací, zastavte práci a vyřešte problém s řízením dokumentace, než se na něj začnete spoléhat.

Zdroje a normy