Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT

Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT

При проектировании, монтаже и эксплуатации электроустановок, промышленного и бытового электрооборудования, а также электрических сетей освещения, одним из основополагающих факторов обеспечения их функциональности и электробезопасности является точно спроектированное и правильно выполненное заземление. Основные требования к системам заземления содержатся в пункте 1.7 Правил устройства электроустановок (ПУЭ). В зависимости от того, каким образом, и с каким заземляющими конструкциями, устройствами или предметами соединены соответствующие провода, приборы, корпуса устройств, оборудование или определенные точки сети, различают естественное и искусственное заземление.

Естественными заземлителями являются любые металлические предметы, постоянно находящиеся в земле: сваи, трубы, арматура и другие токопроводящие изделия. Однако, ввиду того, что электрическое сопротивление растеканию в земле электротока и электрических зарядов от таких предметов плохо поддается контролю и прогнозированию, использовать естественное заземление при эксплуатации электрооборудования запрещается. В нормативной документации предусмотрено использование только искусственного заземления, при котором все подключения производятся к специально созданным для этого заземляющим устройствам.

Основным нормируемым показателем, характеризующим, насколько качественно выполнено заземление, является его сопротивление. Здесь контролируется противодействие растеканию тока, поступающего в землю через данное устройство — заземлитель. Величина сопротивления заземления зависит от типа и состояния грунта, а также особенностей конструкции и материалов, из которых изготовлено заземляющее устройство. Определяющим фактором, влияющих на величину сопротивления заземлителя, является площадь непосредственного контакта с землей составляющих его пластин, штырей, труб и других электродов.

Разнообразие расцветки изоляции электрокабелей

Цветовая маркировка проводов многообразна и сильно различается для заземления, фазных и нулевых жил. Чтобы не было путаницы, требования ПУЭ регламентируют какого цвета провод заземления использовать в щитке электропитания, какие расцветки обязательно надо использовать для нуля и фазы.

Если монтажные работы проводились высококвалифицированным электриком, который знает современные стандарты работы с электропроводами, не придется прибегать к помощи индикаторной отвёртки или мультиметра. Назначение каждой жилы кабеля расшифровывается знанием его цветового обозначения.

В знаменателе — кодированное обозначение (код):

буква Е — международное обозначение плавящегося покрытого электрода

ГРУППА ИНДЕКСОВ, УКАЗЫВАЮЩИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕТАЛЛА ШВА ИЛИ НАПЛАВЛЯЕМОГО МЕТАЛЛА

6.1. Для электродов, применяемых для сварки углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при растяжении до 588 МПа (60 кгс/мм 2 )

6.2. В условном обозначении электродов для сварки легированных сталей с пределом прочности при растяжении свыше 588 МПа (60 кгс/мм 2 ) первый индекс двузначного числа соответствует среднему содержанию углерода в шве в сотых долях процента; последующие индексы из букв и цифр показывают содержание элементов в процентах в металле шва; последний цифровой индекс, проставляемый через дефис, характеризует минимальную температуру°С, при которой ударная вязкость металла шва составляет не менее 34 Дж/см 2 (35 кгс?м/см 2 ).

Пример: E-12X2Г2-3 означает 0,12% углерода, 2% хрома, 2% марганца в металле шва и при -20°С имеет ударную вязкость 34 Дж/см 2 (3,5 кгс?м/см 2 ).

6.3. В условном обозначении электродов для сварки теплоустойчивых сталей содержатся два индекса:

• первый указывает минимальную температуру, при которой ударная вязкость металла шва составляет не менее 34 Дж/см 2 (3,5 кгс?м/см 2 );
• второй индекс — максимальную температуру, при которой регламентированы показатели длительной прочности металла шва.

6.4. Электроды для сварки высоколегированных сталей кодируются группой индексов, состоящих из трех или четырех цифр:

• первый индекс характеризует стойкость металла шва к межкристаллитной коррозии;
• второй указывает максимальную рабочую температуру, при которой регламентированы показатели длительной прочности металла шва (жаропрочность);
• третий индекс указывает максимальную рабочую температуру сварных соединений, до которой допускается применение электродов при сварке жаростойких сталей;
• четвертый индекс указывает содержание ферритной фазы в металле шва.

6.5. Условное обозначение электродов для наплавки поверхностных слоев состоит из двух частей:

первый индекс указывает среднюю твердость наплавленного металла и выражается дробью:

• в числителе — твердость по Виккерсу;
• в знаменателе — по Роквеллу.

второй индекс указывает, что твердость наплавленного металла обеспечивается:

Графические обозначения

Продолжим тему условно-графических изображений электрических элементов на схемах, чертежах и планах. Выше мы разобрали общие моменты. Сейчас же приведём наглядные изображения таких элементов как розетки, выключатели, электрощиты и многое другое.

Обозначения электропроводок и соединений

Обозначения контактов и контактных соединений

1. Обозначение самовозврата (или его отсутствие) используется только при необходимости специально подчеркнуть наличие такой функции в контактном узле.
2. Замедление происходит при движении в направлении от края дуги к ее центру. Обозначение замедлителя допускается изображать с противоположной стороны обозначения подвижного контакта.
3. Такое обозначение контакта используется при разнесенном способе изображения реле.
4. Соединение контактное разъемное, коаксиальное (высокочастотное).

Обозначения различных выключателей

1. Кнопочные выключатели имеют самовозврат, за исключением тех, которые обозначены как не имеющие самовозврата.

Обозначения переключателей, рубильников и разрядников

Обозначения источников света и осветительных приборов

Для указания типа ламп используются буквенные обозначения:

• EL — электролюминесцентная
• FL — флуоресцентная.

Буквенно-цифровые обозначения зажимов и проводов

Присоединительный зажим электрического устройства переменного тока:

• U — 1-ая фаза
• V — 2-ая фаза
• W — 3-ая фаза
• N — нейтральный провод
• PE — защитный провод
• E — заземляющий провод
• TE — провод бесшумового заземления
• MM — провод соединения с массой (корпусом)
• CC — эквипотенциальный провод.

Переменный ток — обозначение проводов:

• L — общее обозначение фазного провода
• L1 — 1-ая фаза
• L2 — 2-ая фаза
• L3 — 3-ая фаза
• N — нейтральный провод (рабочий ноль).

Постоянный ток – обозначение проводов:

• L+ — положительный полюс
• L- — отрицательный полюс
• M — средний провод.

• PE — провод защитный с заземлением
• PU — провод защитный незаземленный
• PEN — совмещенный защитный и нейтральный провод
• E — провод заземляющий
• TE — провод бесшумового заземления
• MM — провод соединения с массой (корпусом)
• CC — провод эквипотенциальный.

Цветовые обозначения электропроводки

Обозначение фазного проводника (L) – цвет изоляции:

Белый, красный, коричневый, черный, оранжевый, серый, фиолетовый, бирюзовый, розовый.

Какой значок напряжения

Напряжение означает поток электрических заряженных частиц по проводнику определенного сечения и обычно обозначается как «U». Если напряжение в сети постоянное, то около латинской буквы ставится символ прямой линии или двух линий (верхняя сплошная прямая, а нижняя пунктирная). Для мультиметров и прочих приборов, связанных с измерением напряжения, используют латинскую букву «V», которая обозначает единицу измерения напряжения – Вольт (Volt). Значение линий при этом сохраняется.

Важно! Многие обыватели полагают, что напряжение обозначается как «E», но это не так. «Е» — это электродинамическая сила (ЭДС) источника питания проводника.

Обозначение вида тока на мультиметре

Таким образом, маркировка проводов, клемм электроприборов и схем имеет совершенно четкий и понятный характер. Она указывает на силу тока и напряжение, с которыми работает та или иная сеть или прибор. Каждый взрослый человек может научиться читать электротехнические схемы буквально за несколько дней, так как для этого достаточно лишь изучить основные маркировки, а также обозначения постоянного и переменного напряжения.

Тип маркировки диодов

Для обозначения исходного полупроводникового материала используются следующие символы:

• Г, или 1, — германий или его соединения;
• К, или 2, — кремний или его соединения;
• А, или 3, — соединения галлия;
• И, или 4, — соединения индия.

Для обозначения подклассов диодов используется одна из следующих букв:

• Д — диоды выпрямительные и импульсные;
• Ц — выпрямительные столбы и блоки;
• В — варикапы;
• И — туннельные диоды;
• А — сверхвысокочастотные диоды;
• С — стабилитроны;
• Г — генераторы шума;
• Л — излучающие оптоэлектронные приборы;
• О — оптопары.

Для обозначения наиболее характерных эксплуатационных признаков приборов (их функциональных возможностей) используются следующие цифры.

Диоды (подкласс Д):

1 — выпрямительные диоды с постоянным или средним значением прямого тока не более 0,3 А;

2 — выпрямительные диоды с постоянным или средним значением прямого тока более 0,3 А, но не свыше 10 А;

4 — импульсные диоды c временем восстановления обратного сопротивления более 500 нс;

5 — импульсные диоды c временем восстановления более 150 нс, но не свыше 500 нс;

6 — импульсные диоды c временем восстановления 30… 150 нс;

7 — импульсные диоды c временем восстановления 5…30 нс;

8 — импульсные диоды c временем восстановления 1…5 нс;

9 — импульсные диоды c эффективным временем жизни неосновных носителей заряда менее 1 нс.

Выпрямительные столбы и блоки (подкласс Ц):

1 — столбы с постоянным или средним значением прямого тока не более 0,3 А;

2 — столбы с постоянным или средним значением прямого тока 0,3…10 А;

3 — блоки с постоянным или средним значением тока не более 0,3 А;

4 — блоки с постоянным или средним значением прямого тока 0,3… 10 А.

Варикапы (подкласс В):

1 — подстроечные варикапы;

2 — умножительные варикапы.

Туннельные диоды (подкласс И):

— усилительные туннельные диоды;

— генераторные туннельные диоды;

— переключательные туннельные диоды;

Сверхвысокочастотные диоды (подкласс А):

• смесительные диоды;
• детекторные диоды;
• усилительные диоды;
• параметрические диоды;
• переключательные и ограничительные диоды;
• умножительные и настроечные диоды;
• генераторные диоды;
• импульсные диоды.

Стабилитроны (подкласс С):

• 1 — стабилитроны мощностью не более 0,3 Вт с номинальным напряжением стабилизации менее 10 В;
• 2 — стабилитроны мощностью не более 0,3 Вт с номинальным напряжением стабилизации 10…100 В;
• 3 — стабилитроны мощностью не более 0,3 Вт с номинальным напряжением стабилизации более 100 В,
• 4 — стабилитроны мощностью 0,3…5 Вт с номинальным напряжением стабилизации менее 10 В;
• 5 — стабилитроны мощностью 0,3…5 Вт с номинальным напряжением стабилизации 10…100 В;
• 6 — стабилитроны мощностью 0,3…5 Вт с номинальным напряжением стабилизации более 100 В;
• 7 — стабилитроны мощностью 5… 10 Вт с номинальным напряжением стабилизации менее 10 В;
• 8 — стабилитроны мощностью 5… 10 Вт с номинальным напряжением стабилизации 10… 100 В;
• 9 — стабилитроны мощностью 5… 10 Вт с номинальным напряжением стабилизации более 100 В.

Генераторы шума (подкласс Г):

— низкочастотные генераторы шума;

— высокочастотные генераторы шума.

Для обозначения порядкового номера разработки используется двухзначное число от 01 до 99. Если порядковый номер разработки превышает число 99, то в дальнейшем применяется трехзначное число от 101 до 999.

В качестве квалификационной литеры используются буквы русского алфавита (за исключением букв 3, О, Ч, Ы, Ш, Щ, Ю, Я, Ь, Ъ, Э).

В качестве дополнительных элементов обозначения применяются следующие символы:

— для обозначения модификаций прибора, приводящих к изменению его конструкции или электрических параметров;

— для обозначения сборок — наборов в общем корпусе однотипных приборов, не соединенных электрически или соединенных одноименными выводами;

— цифры, написанные через дефис

— для обозначения следующих модификаций конструктивного исполнения бескорпусных приборов:

1. с гибкими выводами без кристаллодержателя;
2. с гибкими выводами на кристаллодержателе (подложке);
3. с жесткими выводами без кристаллодержателя (подложки);
4. с жесткими выводами на кристаллодержателе (подложке);
5. с контактными площадками без кристаллодержателя (подложки) и без выводов;
6. с контактными площадками на кристаллодержателе без выводов, буква Р после последнего элемента обозначения — для приборов с парным подбором, буква Г — с подбором в четверки, буква К — с подбором в шестерки.

До введения в 1982 г. ОСТ 11336.919-81 применялась иная система условных обозначений. Она включала в себя два или три элемента ( ГОСТ 5461 — 59 ). Первый элемент — буква Д, характеризующая весь класс полупроводниковых диодов. Второй элемент — число (номер), определяющее область применения:

• 1…100 — для точечных германиевых диодов;
• 101…200 — для точечных кремниевых диодов;
• 201…300 — для плоскостных кремниевых диодов;
• 301…400 — для плоскостных германиевых диодов;
• 401…500 — для смесительных СВЧ детекторов;
• 501…600 — для умножительных диодов;
• 601…700 — для видеодетекторов;
• 701…749 — для параметрических германиевых диодов;
• 750…800 — для параметрических кремниевых диодов.

Условные обозначения электроизмерительных приборов

Структурная схема и уравнение преобразования

Электромеханические измерительные механизмы

В общем случае электромеханические приборы состоят из измерительной цепи, измерительного механизма, отсчетного устройства и строятся по структурной схеме прямого преобразования, представленной на рис. 4.4.

Измерительная цепь преобразует измеряемую величину Х в электрическую величину Х1, непосредственно воздействующую на измерительный механизм.

Измерительный механизм (ИМ) состоит из неподвижной и подвижной частей. В ИМ электромагнитная энергия преобразуется в механическую энергию перемещения подвижной части. Под действием измеряемой величины в измерительном механизме создается вращающий момент МВР, поворачивающий подвижную часть ИМ. В общем случае вращающий момент зависит от измеряемой величины Х и угла поворота подвижной части a: МВР = f(X, a). Для электромеханических приборов вращающий момент находится как

где We — энергия электромагнитного поля, сосредоточенная в измерительном механизме.

Для того чтобы каждому значению измеряемой величины соответствовало определенное значение угла отклонения a подвижной части, в измерительном механизме при повороте подвижной части создается противодействующий момент МПР, направленный навстречу вращающему и зависящий от угла поворота. При механическом создании противодействующего момента МПР = Wa, где W — удельный противодействующий момент. Из условия установившегося равновесия

МВР = МПР = dWe /da = Wa, (4.4)

получим, что угол поворота подвижной части зависит от измеряемой величины, параметров прибора и может быть найден как

где А — параметры измерительного механизма.

Уравнение (4.5) называется уравнением преобразования измерительного механизма электромеханического прибора.

Противодействующий момент в измерительных механизмах может создаваться не только механическим путем (пружинами, растяжками), но и самой измеряемой величиной. Механизмы, в которых противодействующий момент создается измеряемой величиной, называются логометрами.

Отсчетное устройство служит для визуального отсчитывания значений измеряемой величины и состоит из шкалы и указателя.

По форме шкалы делятся на: прямолинейные, дуговые и круговые

(угол дуги больше 1800); по соотношению длин делений в пределах одной шкалы они разделяются на: равномерные и неравномерные, когда отношение длины наибольшего деления к наименьшему (коэффициент неравномерности шкалы) превышает 1,3; по числу шкал: одношкальные и многошкальные [6].

Шкалы и все надписи, характеризующие прибор, наносятся на основание (циферблат) и нормируются ГОСТ 5365- 83.

На шкалах электромеханическихприборов наносятся следующие условные обозначения:

а) обозначение рода тока (например, » __ » — ток постоянный; »

‑ » — ток постоянный и переменный;

б) обозначение единицы измеряемой величины (например, mA, B);

в) обозначение рабочего положения прибора:

— для горизонтального положения шкалы;

— прибор применять в вертикальном положении шкалы;

Ð a0 — для установления под углом a0;

г) обозначение класса точности (например, 1,5; 2,5 ; 1,5 );

д) обозначение испытательного напряжения изоляции измерительной цепи по отношению к корпусу, например, 2— испытательное напряжение, например, 2 кВ.

Кроме этого на шкале приводится условное изображение принципа действия и буквенное обозначение прибора. В табл.4.1 приведены условные обозначения некоторых типов приборов.

Для определения показаний прибора по отметкам шкалы используются стрелочные и световые указатели.

При работе электромеханического прибора в динамическом режиме, кроме вращающего и противодействующего моментов возникают моменты, обусловленные инерцией, сопротивлением окружающей среды, вихревыми токами. При движении подвижной части в приборе возникает динамический момент, стремящийся успокоить это движение и называющийся успокаивающим моментом. Этот момент определяет время успокоения прибора. Для получения требуемого времени успокоения в измерительном механизме выполняется специальный конструктивный элемент — успокоитель. В электромеханических приборах применяют воздушные, жидкостные и магнитоиндукционные успокоители.

В зависимости от принципа действия измерительного механизма электромеханические приборы разделяются на следующие группы: магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, ферродинамические, электростатические, индукционные.