Правила, согласно которым выполняются все виды электрических схем, в том числе и однолинейная схема электроснабжения, определены ГОСТ 2.702-75.
Как уже говорилось выше, под понятием «однолинейная схема электроснабжения» понимается графическое изображение трех фаз питающей сети и отходящих линий групповых сетей в виде одной линии. Это условное изображение значительно упрощает и делает более компактными схемы электроснабжения. Подробная детализация подобным схемам не нужна, поскольку они предназначены давать общее представление о строении электросети и основных ее элементах.

Условное изображение трехфазного напряжения питания, для примера, приведено на рисунке «а», а его упрощенное изображение, которое и явилось причиной названия однолинейных схем отображено на рисунке «б».
Для того, чтобы визуально отобразить на схемах трехфазное подключение, используют несколько обозначений, таких как перечеркнутая линия с цифрой «3», расположенной рядом с вводом или выводом проводки, и прямая линия, перечеркнутая тремя косыми отрезками.
Для однолинейных схем электроснабжения обозначения приборов, пускателей, контакторов, выключателей, розеток и прочих элементов применяют согласно ГОСТ 2.709, как и для всех видов электрических схем.

Назначение однолинейной схемы

Однолинейная схема электроснабжения служит одним из основных документов при заключении договоров на поставку электроэнергии и выдаче технических условий (ТУ) на присоединение к электрическим сетям.
Исходя из однолинейной схемы электроснабжения, определяются границы балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности сторон.

Граница балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности сторон находится в точке подключения. До точки подключения эксплуатационную ответственность несет поставщик электроэнергии (владелец сетей), после нее – потребитель электроэнергии.

Коммерческий учет электроэнергии осуществляется во вводном устройстве, устанавливаемом, как правило, на границе балансовой принадлежности. Конкретное место установки приборов коммерческого учета прописывается в ТУ на присоединение к сетям. Обычно владелец сетей всегда требует установки шкафа учета в точке подключения, поскольку, как было сказано, за участок линии от точки подключения до объекта эксплуатационную ответственность несет потребитель. На самом объекте могут устанавливаться приборы технического учета для контроля общего потребления и оценки тепловых потерь электроэнергии.

Какие сведения должны быть указаны на однолинейной схеме?

На однолинейной схеме, входящей в состав проекта электроснабжения, указывают:
 • точку подключения объекта;
 • границу балансовой принадлежности;
 • марку и номинальный ток вводного устройства в точке подключения;
 • сведения о приборах коммерческого учета;
 • марку питающего кабеля или воздушной линии, их длину и сечение;
 • расчетные значения потерь напряжения в кабельных и воздушных линиях;
 • установленная и расчетная мощность ВРУ, их расчетный ток и cosφ; 
 • марки и номинальные токи защитно-коммутационных аппаратов;
 • расчетные нагрузки;
 • шкаф АВР и режим его работы.

Выбор сечения проводников и расчет потерь напряжения можно посмотреть на   странице «Выбираем сечение проводников», выбор номинальных токов аппаратов защиты — на странице «Выбор автоматических выключателей».

Однолинейная схема должна быть информативной

Как мы видим, однолинейная схема является одним из основополагающих документов в проекте электроснабжения. Она содержит сведения о расчетных нагрузках, о потерях напряжения, о приборах коммерческого учета, о режимах работы объекта при отключениях электроэнергии и т. д.
Сведения, перечисленные выше, должны присутствовать на однолинейной схеме в обязательном порядке. Отнеситесь к оформлению однолинейной схемы со всей ответственностью и тогда у вас не будет проблем с согласованием и утверждением проекта.
Пример оформления однолинейной схемы жилого дома представлен на рис. 1. Схема кликабельна, ее можно увеличить.

Пример однолинейной схемы электроснабжения
                                          
Однолинейные схемы электроснабжения других объектов не имеют принципиальных различий с рассмотренной нами однолинейной схемой электроснабжения частного дома или любого другого сооружения.

В населенных пунктах воздушные линии 380/220В проходят, как правило, в непосредственной близости от домов. Поэтому приборы учета электроэнергии допускается устанавливать на фасадах домов, как это показано на рис. 1.

                      




Рис. 1 
      
Если статья Вам понравилась и Вы цените вложенные в этот проект усилия – у Вас есть возможность внести посильный вклад в развитие сайта на странице «Поддержка проекта».

Статьи по теме:

1. Схема электроснабжения загородного дома
2. Внутреннее электроснабжение
3. Групповые сети освещения

Внимание! 
Всех интересующихся практической электротехникой приглашаю на страницы своего нового сайта «Электрика для дома». Он посвящен основам электротехники и электричества с акцентом на домашние электрические установки и процессы, в них происходящие.

Однолинейная схема электроснабжения своими руками

Очень часто с целью упрощения восприятия чертежей по электроснабжению используются те или иные методики, одной из которых является однолинейная система электроснабжения жилого помещения, производственного или другого строения. Такая система позволяет понять и разработать те или иные проекты повышенной сложности. Сегодня мы расскажем, как создать однолинейную схему электроснабжения своими руками, и что она представляет собой.

Однолинейная схема электроснабжения

Ключевая особенность однолинейной схемы электроснабжения состоит в том, что такая принципиальная схема состоит только из линий обозначения трех- или двухфазных цепей. Подобное решение позволит более разумно использовать техническую документацию и совместить в рамках одного проекта сразу несколько чертежей, которые не связаны друг с другом.

По типу однолинейные схемы электроснабжения подразделяются на такие:

• исполнительные;
• расчетные.

Расчетная схема

Расчетная однолинейная схема электроснабжения чаще всего применяется после окончательного просчета нагрузок, которые требуются для электропитания одного помещения. Часто такую схему проектируют уже после того, как были совершены просчеты по проводам и кабелям.

Расчетная однолинейная схема включает в себе следующее:

• структурная электрическая;
• функциональная электросхема;
• монтажная электросхема;
• кабельные планы;
• чертежи;
• проект пожарной безопасности.

Исполнительная схема

А вот исполнительная схема электроснабжения применяется с целью перерасчета существующей системы подачи электроснабжения, чаще всего, это делают для того, чтобы серьезно обновить уже готовый проект.

Исполнительная схема электроснабжения – это документ, который включает в себя такие данные:

• текущее состояние сетей;
• приборов, которые входят в сети;
• рекомендации по устранению тех или иных недостатков, выявленных в ходе проведения тех или иных технических мероприятий.

Классификация однолинейных схем

Во время проектирования систем электроснабжения своими руками применяются разные схемы, которые отображают плановые работы, существующую уже систему или же разделение систем те или иным образом. Помимо расчетных и исполнительных, однолинейные схемы бывают такие:

• структурные – содержат общие данные про электроустановку, которая выражается в указании связей силовых элементов, в частности, трансформаторов, линий электропередач, точек врезки и многого другого;
• функциональные – их делают преимущественно с целью абстрактной передачи действий механизмов, к которым присоединяется электроснабжение, также указывается их взаимодействие друг с другом и то, как они влияют на общее положение дел с точки зрения безопасности. Такие схемы в основном применяются для проектирования промышленных объектов с большим количеством машин, механизмов и оборудования, которые тоже нужно наносить на схему;
• принципиальные – чаще всего выполняются согласно ГОСТ и других стандартов той или иной страны, например, IEC, ANSI, DIN и т.д.;
• монтажные – должны четко быть согласованными с теми или иными архитектурными решениями и строительными конструкциями, в частности, несущими. Каких-то специальных требований к их оформлению нет, то размеры оборудования и сечение проводов нужно указывать четко, также нужно указывать точно диаметры кабелей и четкие размеры элементов крепежа и прочих аксессуаров.

Помимо перечисленных схем с кабельными планами есть также и электрические специальные схемы, которые используются при проектировании об отображении компонентов по отдельности.

Например, в микроэлектронике для того чтобы отобразить микрокристалл интегральной микросхемы, нужна специальная топологическая схема. Такие схемы называют мнемосхемами, они имеют вид плакатов, где действующими элементами выступают приборы и сигнализирующая аппаратура и всевозможные имитационные агрегаты. На сегодняшний день их чаще всего визуализируют на мониторе компьютера, где есть функция принятия решения пользователем вручную.

Итак, можно сделать вывод, что однолинейные графические системы должны быть созданы согласно действующим в стране строительным правилам и нормам и включать в себя такую информацию:

• полные и правдивые сведения об оборудовании;
• расчеты аварийного выключения электроснабжения объекта как целиком, так и частично;
• сведения о системе автономного питания, что важно на этапе проектирования частных домов, располагающихся вдалеке от центральных электромагистралей.

Однолинейная схема электроснабжения своими руками

Такая однолинейная схема электроснабжения того или иного объекта должна соответствовать нормам ГОСТ. Графическое изображение должно включать в себя:

• три фазы, которые питают сеть помещения;
• линии групповых сетей, которые отходят от питающих.

Если составляете схему своими руками впервые, помните, что самое в ней главное – это дать с ее помощью общее понятие о конструкции системы электропитания рассматриваемого помещения.

В итоге вы должны начертить довольно простое изображение, которое обязано четко показывать ключевые параметры сети электроснабжения.

Делается все очень просто:

• начертите линию, которая будет определять многофазное питание;
• рядом с ней поставьте цифру с перечеркнутым штрихом.

В данной схеме цифра соответствует количеству фаз, а перечеркнутый штрих – это их определение.

Кроме того, что чертеж включает в себя изображения отдельных проводов, необходимо изобразить на нем дополнительные детали электросхемы объекта. Чтобы знать, как нужно обозначать УЗО в квартире, выключатели, контакторы и прочие элементы, изучите соответствующий ГОСТ, который без труда можно отыскать на тематических ресурсах в Интернете. В них вы легко сориентируетесь на тему того, как своими руками обозначить в чертеже тот или иной элемент системы.

Чтобы защитить групповые линии от перегрузок и общих цепей объекта от электрозамыкания, нужно применять автоматические выключатели. Проект, помимо ключевых составляющих, таких как кабели ввода или заземления либо УЗО, должна включать в себя информацию о наличии розеток или выключателей света в помещениях.

Ниже приведем пример создания однолинейной типовой схемы электроснабжения для жилой квартиры, частного дома, производственного или социального объекта. Так, она включает в себя:

• точку подключения объекта к электросети;
• вводно-распределительные устройства;
• точку прибора, применяемого для подключения и его марку;
• иногда нужны параметры щита;
• кабель питания должен не только быть изображенным схематически, то и должно быть указано его сечение и марка;
• информация о номинальных и максимальных токах приборов, которые применяются в рамках того или иного помещения.

Также не забывайте о необходимости применения примерных расчетных нагрузок, которые могут быть предельными для той или иной сети электропитания в вашем населенном пункте. Их правила выполнения могут отличаться в зависимости от требования к помещению.

Попытайтесь уделять внимание каждому элементу, даже минимальному, поскольку ключевые требования к проекту выдвигаются компанией, которая снабжает вас электричеством. Подобная однолинейная схема электроснабжения того или иного жилого и нежилого объекта является ключевым документом, который отвечает за эксплуатационную ответственность разных сторон.

Если вы хотите своими руками и совершенно бесплатно создать однолинейный проект того или иного объекта, вам потребуется ЕСКД, то есть Единая система конструкторской документации.

В домашних условиях своими руками ее можно начертить вручную или специальной чертежной программы на компьютере. В частности, программа AutoCAD вам поможет создать проект офиса, торгового центра, частного дома или другого строительного объекта.

Если вам нужно создать такую схему, но своими руками вы не осилите эту работу, то необходимо обратиться в конструкторское бюро своего населенного пункта, специалисты которого помогут вам справиться с этой задачей.

Линейные цепи постоянного и переменного тока

• Постояный ток
• Переменный ток
  • Закон Ома в комплексной форме
  • Резонанс
  • Мощность
  • Сопротивление

Линейная электрическая цепью — это цепь, содержащая только линейные элементы. В таких электрических цепях, согласно закону Ома,  ток прямо пропорционален приложенному напряжению. Сопротивления постоянно и не зависит от приложенного к нему напряжения.

Зависимость тока, протекающего по сопротивлению, от напряжения на линейном сопротивлении называют вольт-амперной характеристикой (ВАХ). Если ВАХ электрического элемента (сопротивления, источников питания) является прямой линией, то такой элемент называется линейным. Если ВАХ нелинейная, то такой элемент — нелинейный.

На рисунке под буквой «а» — изображена ВАХ линейной электрической цепи. Под буквой «б» — нелинейной. 

Если электрическая цепь содержит только линейные элементы, то это линейная электрическая цепь. Если в цепи находится хоть один нелинейный элемент, то это нелинейная электрическая цепь.

В электротехнике принято считать элементы идеальными. В жизни таких элементов не бывает. Для реальных линейных электрических элементов их линейность условна. На самом деле они всегда нелинейны. Например сопротивление резистора зависит от температуры, влажности и других параметров. При увеличении температуры сопротивление резистора увеличивается. В результате элемент становится нелинейным. А как уже было сказано выше, линейная электрическая цепь так же становится нелинейной.

При работе электрической цепи в номинальном режиме изменения параметров реальных линейных элементов незначительны, что ими можно пренебречь. Такие реальные элементы считают линейными.

Все линейные электрические цепи можно описать линейными алгебраическими или дифференциальными уравнениями. Для анализа линейных электрических цепей используются различные методовы расчета сложных схем. Это законы Кирхгофа, метод контурных токов, метод узловых потенциалов, метод эквивалентного генератора и другие способы.

Линейные электрические цепи постоянного тока – образцы и примеры

Содержание:

1. Преобразование схем замещения электрических цепей
2. Методы расчета линейных электрических цепей постоянного тока
3. Расчет разветвленной цепи постоянного тока с одним источником электрической энергии

Простейшая электрическая цепь — это совокупность источника электрической энергии, резистора нагрузки и соединительных проводов, образующих замкнутый контур, по которому течет электрический ток.

Направленное движение электрических зарядов в проводящей среде происходит за счет энергии источников электрической энергии цепи, которыми могут быть батарея, аккумулятор, генератор и т.д.

Для расчета электрических цепей обычно составляют схемы замещения, в которых реальные элементы цепи представляются их расчетными моделями (идеализированными элементами).

Любой источник электрической энергии характеризуется электродвижущей силой (э.д.с.) Е. На схеме замещения (рисунок 1.1.) реальный источник электрической энергии с э.д.с. Е и внутренним сопротивлением может быть представлен двумя способами: схемой

Рисунок 1.1- Схемы замещения реального источника электрической энергии

замещения с идеальным источником э.д.с. (рисунок 1.1,а), внутреннее сопротивление которого равно нулю, и схемой замещения с идеальным источником тока (рисунок 1.1,6). Такой источник имеет бесконечно большое Е

внутреннее сопротивление, и создаваемый им ток не зависит от сопротивления внешней цепи . В зависимости от решения конкретной задачи удобнее пользоваться либо последовательной схемой замещения (рисунок 1.1 ,а), либо параллельной (рисунок 1.1 ,б).

Нагрузка в цепях постоянного тока на схемах замещения представляется резистивным элементом (резистором) . Если сопротивление резисторов электрической цепи не зависит от токов в них или приложенных к ним напряжений, то такую цепь называют линейной.

Основными законами электрических цепей, описывающими любые режимы их работы, являются закон Ома и законы Кирхгофа.

В 1827 г. немецкий физик Ом открыл закон, устанавливающий связь между током и напряжением на участке цепи:

Закон Ома для участка цепи выражает прямую пропорциональность между напряжением на зажимах резистора и током, протекающим через него. К примеру, напряжение на резисторе (рисунок 1.1,а):

где — проводимость — величина, обратная сопротивлению.

Сопротивление измеряется в омах (Ом), а проводимость — в сименсах (См).

Последовательная схема (рисунок 1.1,а) рассчитывается с помощью закона Ома для полной цепи. Ток в ней:

Из схемы (рисунка 1.1,а) следует, что напряжение U на зажимах источника электрической энергии всегда меньше его э.д.с. на величину падения напряжения на его внутреннем сопротивлении . Возможны два крайних случая. Холостой ход — когда внешняя цепь разомкнута , ток в цепи равен нулю и напряжение . И короткое замыкание -когда сопротивление нагрузки . В этом случае напряжение на выводах источника , а ток в цепи может достигать весьма больших значений, так как обычно . Любые режимы работы этой цепи при изменении сопротивления нагрузки находятся между ними.

Возможно вам будут полезны данные страницы:

Круг задач в электротехнике не ограничивается простыми (неразветвленными) цепями. Чаще встречаются сложные (разветвленные) цепи, в которых токи и напряжения на разных участках различны. Сложные цепи бывают с одним источником электрической энергии и с несколькими. Примеры таких цепей приведены на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 — Примеры сложных электрических цепей

Для разветвленных цепей вводят понятия узла, ветви и контура. Узел -это точка электрической цепи (схемы замещения), где сходятся не менее трех проводников. Точки — узлы (рисунок 1.2, б). Ветвью называют участок, соединяющий два узла. У каждой ветви свой ток, который одинаков для всех элементов этой ветви. Цепь — это путь вдоль ветви электрической цепи, начинающийся и заканчивающийся в одной и той же точке. Для схемы замещения рисунка 1.2, б можно выделить контуры , и т.д.

Немецкий физик Кирхгоф установил в 1845 г. законы электрического равновесия цепей. Уравнения, составленные на основе этих законов, называют уравнениями Кирхгофа.

Первый закон Кирхгофа устанавливает связь между токами в узле электрической цепи и формулируется: алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в узле электрической цепи, равна нулю.

где — ток к-й ветви, присоединенной к узлу.

При составлении уравнения по первому закону Кирхгофа в выражении (1.3) токи, подтекающие к узлу, считают положительными, а оттекающие от узла — отрицательными (или наоборот).

Для узла с схемы замещения (рисунок 1.2,6) уравнение по первому закону Кирхгофа будет иметь вид:

а для узла d:

Второй закон Кирхгофа устанавливает связь между напряжениями и э.д.с. в контуре: алгебраическая сумма падений напряжений вдоль замкнутого контура сложной электрической цепи равна алгебраической сумме э.д.с., действующих в этом контуре.

где — падение напряжения на к-м резисторе контура; — к — я э.д.с., входящая в данный контур; — число э.д.с. в контуре; — число резисторов контура.

Для записи уравнения по второму закону Кирхгофа сначала выбирают направление обхода, контура (по часовой стрелке или против). Те э.д.с., которые совпадают с направлением обхода контура, берутся положительными, а не совпадающие — отрицательными. Падение напряжения на резисторе записывается со знаком «плюс», если направление тока в нем совпадает с направлением обхода контура.

Для контура (рисунок 1.2,6) уравнение по второму закону Кирхгофа будет иметь вид:

, а для контура

Преобразование схем замещения электрических цепей

В большинстве случаев преобразование схем замещения электрических цепей приводит к их упрощению и облегчению расчета. Различают последовательное, параллельное и смешанное соединение элементов схем замещения. Рассмотрим эти виды соединений и способы их преобразования.

При последовательном соединении (рисунок 1.3,а) по всем элементам протекает один и тот же ток. На основании второго закона Кирхгофа можно записать:

Последовательное соединение резисторов обычно представляется одним эквивалентным резистором , и для эквивалентной схемы замещения (рисунок 1.3,6) можно записать:

Сравнивая выражения для напряжения U в исходной и эквивалентной схемах, нетрудно увидеть, что

Рисунок 1.3 — Последовательное соединение элементов электрической цепи

Для последовательно соединенных резисторов сопротивление эквивалентного резистора определяется как

Параллельное соединение резисторов характеризуется тем, что они находятся под одним напряжением (рисунок 1.4,а).

Рисунок 1.4 — Параллельное соединение резисторов

По первому закону Кирхгофа для исходной схемы (рисунок 1.4,а) можно записать:

Расписав токи в параллельных ветвях по закону Ома, будем иметь:

а для эквивалентной схемы замещения (рисунок 1.4,6) . Приравнивая правые части выражений для тока в цепи, получим:

или

Таким образом, при параллельном соединении резисторов, эквивалентная проводимость равна сумме проводимостей параллельных ветвей, т.е.

В случае параллельно соединенных резисторов:

а эквивалентное сопротивление цепи определится:

В случае двух параллельно соединенных резисторов (рисунок 1.5) можно записать:

Рисунок 1.5 — Параллельное соединение двух резисторов

или

откуда:

Для исходной схемы (рисунок 1.5,а) приложенное напряжение определяется как а для эквивалентной: , т.е.

или

Откуда ток в одной из параллельных ветвей определится:

Таким образом, если известен ток I в неразветвленной части цепи, то ток в одной из параллельных ветвей равен этому току, умноженному на сопротивление противоположной параллельной ветви и деленному на сумму сопротивлений параллельных ветвей. Согласно этому, для определения тока во второй параллельной ветви можно записать:

Сейчас есть возможность показать идентичность последовательной и параллельной схем замещения (рисунок 1.1) источника электрической энергии по отношению к нагрузке Ток в резисторе должен быть одинаков для обеих схем. В последовательной схеме замещения ток , а в параллельной он определяется по выражению (1.10):

Для смешанного соединения резисторов характерно наличие участков с параллельным и последовательным соединением резисторов (рисунок 1.6).

Рисунок 1.6 — Смешанное соединение резисторов

Для преобразования такого соединения до одного эквивалентного резистора R3 сначала заменяют участки с параллельным соединением резисторов эквивалентными, а затем получающиеся последовательные. Для схемы (рисунок 1.6) можно записать:

В практике встречаются схемы (рисунок 1.7), в которых нет возможности выделить участки с параллельным или последовательным соединением резисторов. В этом случае целесообразно воспользоваться эквивалентной заменой треугольника резисторов трехлучевой звездой резисторов ,

Рисунок 1.7 — К замене треугольника резисторов эквивалентной звездой

В этом случае по известным значениям сопротивлений резисторов сторон треугольника определяются сопротивления резисторов лучей звезды по следующим формулам:

После этого нетрудно заменить схему (рисунок 1.7,6) одним эквивалентным резистором относительно зажимов источника напряжения U:

Если требуется эквивалентная замена звезды резисторов треугольником, то для определения сопротивлений резисторов сторон треугольника по известным значениям сопротивлений резисторов лучей звезды (рисунок 1.7,6) можно воспользоваться соотношениями:

Часто при практических расчетах используется замена источника тока источником э.д.с., что позволяет также облегчить расчет. Допустим, в схеме рисунка 1.8,а необходимо определить ток если

Сначала преобразовывают источник тока 1к в источник э.д.с. (рисунок 1.8,6), э.д.с. которого В, а затем из уравнения по второму закону Кирхгофа определяется ток :

Рисунок 1.8 — К замене источника тока источником э.д.с.

Иногда устранение контура с источником тока облегчает задачу дальнейшего упрощения разветвленной цепи. В этом случае сначала источник тока (рисунок 1.9, а) заменяется несколькими одинаковыми, последовательно соединенными источниками тока (рисунок 1.9,6), с последующим соединением промежуточных точек (рисунок 1.9,в), а затем от схемы с источником тока переходят к схеме с источниками э.д.с. (рисунок 1.9,г), э.д.с. которых определяется:

Рисунок 1.9 — К вопросу об устранении контура с источником тока

При преобразовании цепей используют также перенос э.д.с. через узел. Так, источник э.д.с. Е (рисунок 1.10,а) можно перенести в ветви с резисторами а узел А устранить.

Справедливость такого преобразования очевидна. Если в ветви с резисторами (рисунок 1.10,а) включить по две одинаковых, противоположно направленных э.д.с. Е (рисунок 1.10,в), то токи в этих ветвях останутся прежними, а потенциал точки Д равен потенциалу точки В . Аналогично .

Объединив точки С, Д и В, как равнопотенциальные, получим схему рисунка 1.10,6.

Рисунок 1.10 — Иллюстрация к переносу э.д.с. через узел

В практических схемах встречаются активные звезды и треугольники резисторов, когда в лучах звезды или сторонах треугольника есть источник электрической энергии. Если необходимо преобразовать такую звезду резисторов (рисунок 1.11,а) в треугольник, то сначала пассивную звезду заменяют треугольником (рисунок 1.11,б).

Рисунок 1.11 — К преобразованию активной звезды в треугольник

Сопротивления резисторов сторон его определяются по приведенным выше формулам (1.12), т.е.:

А затем э.д.с. переносится через узел А (рисунок 1.11,в).

Если необходимо произвести эквивалентное преобразование активного треугольника резисторов (рисунок 1.12,а) в звезду, то сначала заменяют источник э.д.с. источником тока (рисунок 1.12,6),

Рисунок 1.12 — Преобразование активного треугольника резисторов в звезду

величина которого , а затем получившийся пассивный треугольник ri2

заменяют эквивалентной звездой (рисунок 1.12,в). Сопротивления лучей этой звезды определятся из формул (1.11) как:

Далее устраняется контур с источником тока (рисунок 1.12,г). Значения э.д.с. в лучах звезды определяется как:

Часто схема значительно упрощается, если несколько параллельных ветвей, содержащих источники э.д.с. или тока, заменить одной эквивалентной ветвью. К примеру, если в схеме рисунка 1.13,а необходимо определить ток

Рисунок 1.13 — Иллюстрация к замене нескольких параллельных ветвей одной эквивалентной то целесообразно все параллельные ветви представить одной эквивалентной с параметрами (рисунок 1.13,6).

Эквивалентная э.д.с. в общем виде определяется:

В числителе записывается алгебраическая сумма произведений , ветвей, содержащих э.д.с. С плюсом берется в том случае, если э.д.с. в рассматриваемой ветви совпадает по направлению с произвольно выбранным положительным направлением э.д.с. . Сумма также алгебраическая, с плюсом записывается ток источника тока, который направлен к точке высшего потенциала. В знаменателе выражения (1.13) записывается арифметическая сумма проводимостей всех параллельных ветвей. Эквивалентное сопротивление определяется как

где

g, ™i

Для примера рисунка 1.13 будем иметь:

Записав уравнение по второму закону Кирхгофа для схемы рисунка 1.13,6, можно определить ток

Рассмотрим пример на преобразование цепей.

Пример 1.1. Путем преобразования цепи (рисунок 1.14) определить ток , если

Рисунок 1.14 — Иллюстрация к примеру 1.1

Решение. Ветвь с резистором R2, в котором следует определить ток , необходимо сохранять до конца преобразования цепи. Для упрощения схемы следует осуществить эквивалентную замену активного треугольника резисторов звездой (рисунок 1.15). Треугольник резисторов нецелесообразно преобразовывать в звезду, так как в этом случае исчезает ветвь с резистором , в котором течет искомый ток . Так как сопротивления сторон треугольника равны между собой, то и сопротивления лучей звезды будут одинаковы и определяются как

Э.д.с. в лучах звезды:

Рисунок 1.15 — Замена активного треугольника резисторов эквивалентной звездой

В параллельных ветвях схемы рисунка 1.15 последовательно соединенные резисторы преобразовываем до эквивалентных (рисунок 1.16,а).

Рисунок 1.16 — Замена параллельных ветвей одной эквивалентной

В этой схеме:

Параллельные ветви заменяем эквивалентной (рисунок 1.16,6) с параметрами:

Искомый ток определяется:

Методы расчета линейных электрических цепей постоянного тока

Расчет электрических цепей с источниками постоянного тока проще, чем цепей с источниками синусоидального напряжения или э.д.с. произвольной формы. Поэтому рекомендуется рассмотреть расчет цепи постоянного тока. Кроме того, метод расчета цепей постоянного тока может использоваться для цепей переменного напряжения. Расчет электрической цепи обычно заключается в нахождении токов в ветвях при заданных значениях сопротивлений резисторов, известных э.д.с. или токов источников тока.

Расчет разветвленной цепи постоянного тока с одним источником электрической энергии

Примером такой цепи может быть цепь, представленная на рисунке 1.2,а. При расчете подобных цепей сначала преобразовывают всю пассивную часть схемы до одного эквивалентного резистора относительно зажимов источника э.д.с., а затем по закону Ома определяется ток через источник э.д.с. и, при необходимости, токи в ветвях пассивной части схемы. Рассмотрим расчет цепи с одной э.д.с. на конкретном примере.

Пример 1.2. Определить токи в ветвях схемы (рисунок 1.17,а), если

Рисунок 1.17- Схема замещения электрической цепи с одним источником электрической энергии

Решение. Предварительно выбирают положительные направления токов в ветвях и проставляют стрелками на схеме.=±10_=10 =

либо по первому закону Кирхгофа для узла

Токи в параллельных ветвях можно найти и по-другому, определив предварительно напряжение

Напряжение можно было бы определить и из уравнения по второму закону Кирхгофа для левого контура схемы рисунка 1.17,а:

Однолинейная схема электроснабжения цеха предприятия

Однолинейная схема электроснабжения цеха является основным документом при проектировании энергоснабжения промышленного предприятия, так же как и любого другого объекта, начиная от частного дома и заканчивая крупным торговым центром. Любое производство или устройство, для работы которого требуется электрическая энергией, имеет схему, в которой указано расположение элементов и их взаимосвязь. Для понятия принципа электропитания предприятия подробная схема часто бывает избыточной и трудной для восприятия.

Для упрощения был разработан стандарт построения однолинейных схем, которые, несмотря на некоторые упрощения, дают полное представление о структуре распределения питания и взаимосвязи между всеми элементами сети. Упрощение схемы ни в коем случае не снижает информативность, напротив, избавленный от излишних подробностей чертеж позволяет намного быстрее и полнее оценить структуру и построение электрической сети. Любые электрики на любом предприятии гораздо быстрее сориентируются в однолинейной схеме, чем в подробной.

Ранее мы уже писали про все этапы проектирования.

Принципы построения

Основная особенность однолинейной схемы заключается в способе отображения линий электропередач и устройств, подключенных к ним. Вне зависимости от количества фаз, на электросхеме будет нарисована одна линия. Также и устройства не имеют подробного изображения подключения каждой фазы. Для того, чтобы понять количество фаз, линия электроснабжения перечеркивается косыми чертами по количеству фаз. Например, вместо трехлинейной линии электропередач, на схеме необходимо нарисовать одну линию с тремя косыми черточками или одной чертой с цифрой 3. Вместо перечеркивания рядом может быть соответствующая надпись. В подписях к устройствам в сокращенном виде указывается название подключенных фаз.

Все однолинейные схемы имеют одинаковый принцип построения, будь то схема столярного цеха или предприятия по производству металлоизделий.

Виды однолинейных схем

В процессе проектирования электроснабжения используются два типа однолинейных электрических схем:

1. Расчетная.
2. Исполнительная.