Напряжение на шине постоянного тока

Напряжение шины постоянного тока ибп

Как избежать последствий рекуперации при использовании источников бесперебойного питания

Установки, в состав которых включены электрические двигатели: подъёмные механизмы, насосы, приводы и тому подобные, при торможении могут переключаться в режим генератора и отдавать ток обратно в сеть. Если такие установки запитаны от источника бесперебойного питания (ИБП), поток обратной энергии может привести к отключению ИБП по аварии или выходу его из строя. Чтобы избежать этого, необходимо принимать соответствующие меры.

Проблему можно решить с помощью ИБП компании Kehua Tech серии FR-UK 33 при использовании опциональных резистивных блоков (блоков балластной нагрузки). Они подключаются к цепи постоянного тока ИБП и поглощают избыточную электрическую энергию, возникающую из-за протекания обратных (рекуперативных) токов от нагрузки к ИБП, переводя ее в тепло. Для ИБП мощностью 40 до 160 кВА доступны блоки 16 кВт/32 А, для 100-400 кВА — 32 кВт/72 А.

Блоки балластной нагрузки имеют явные преимущества по сравнению с ИБП других вендоров, у которых рекуперативная энергия отдается обратно в сеть:

  • Рассеивание рекуперативных токов может происходить даже при отсутствии входной сети и работе на батареях, что невозможно для ИБП ряда других производителей, которые возвращают мощность в сеть только в режиме онлайн (двойного преобразования).
  • Доля потока энергии, отдаваемой ИБП обратно в сеть, составляет всего 10-15 % от номинального тока ИБП и этой величины может быть недостаточно. При использовании ИБП серии FR-UK 33 с балластной нагрузкой происходит полное поглощение рекуперативных токов, благодаря достаточно большой мощности блоков и возможности из параллельного подключения к ИБП.

ИБП Kehua Tech серии FR-UK33

Таблица 1. Пример подбора оборудования

Мощность ИБП, кВА Рекомендованный производителем тип блока поглощения рекуперативного тока (БПРТ) Напряжение ШПТ ИБП, В= Рекомендованный производителем тип блока поглощения рекуперативного тока (БПРТ), В=
1 40-80 16 кВт/32 А 348 348
2 100-160 16 кВт/32 А 348 348
3 100-160* 32 кВт/72 А 348 348
4 200-400 32 кВт/72 А 384 383

* Необходима консультация вендора, индивидуальный заказ

Алгоритм

Для подбора подходящего блока поглощения рекуперативного тока (БПРТ) нам в первую очередь необходимо определить:

  • мощность, подключаемую к ИБП (с учетом пусковых режимов) и выбрать мощность и модель ИБП;
  • уточнить DC напряжение на шине постоянного тока ИБП;
  • по данным заказчика определить мощность, рекуперируемую нагрузкой в сеть;
  • в соответствии с результатами предыдущего пункта выбрать мощность БПРТ;
  • проверить согласованность DC напряжений на шине постоянного тока ИБП и БПТР. В зависимости от результата — либо использовать стандартное оборудование (ИБП и БПТР), либо обратиться на завод для проверки возможности согласования их напряжений.

Пример выбора

У станка имеется рекуперативное торможение шпинделя и потребляемый ток 99 А, пусковой ток не превышает номинального. На момент торможения главного шпинделя станка рекуперативный ток составляет 75 А. К-т мощности при рекуперации неизвестен, принимаем равным 0,8.

Мы выбираем ИБП согласно потребляемому току по формуле: потребляемый ток∙3∙0,23=мощность ИБП в кВА. Из этого расчета получаем 68,4 кВА, самый близкий по значению, наибольший ИБП из мощностного ряда FR-UK33 — 80 кВА. Напряжение на шине постоянного тока для данного ИБП 348 В=.
Рекуперативный ток составляет 72 А. Рассчитываем мощность (активную), которая выделяется при рекуперативном торможении в трёхфазной системе: ток∙3 фазы∙фазное напряжение в кВ∙к-т мощности=мощность в кВт. То есть, в данном случае: 72 А∙3 фазы∙0,23кВ∙0,8=39,7 кВт. Количество требуемых БПРТ: 39,7 кВт/16 кВт=2,5.

  • Необходимо 3 БПРТ по 16 кВт.
  • Входное напряжение БПТР — 348 В=.
  • Напряжение шины постоянного тока ИБП 348В=.

Напряжения согласованы, возможно применение стандартного оборудования Kehua.

Трехфазные ИБП: схемотехника и технические характеристики

Настоящая статья является продолжением цикла публикаций о системах бесперебойного питания переменного тока (ЭК №7 2003, №4 2004, №6 2004). Рассматриваются особенности построения и схемотехнические решения трехфазных ИБП. Приводятся технические характеристики ИБП ряда известных мировых производителей.

Источники бесперебойного питания (ИБП) предназначены для защиты электрооборудования пользователя от нештатных ситуаций, возникающих в питающей сети, включая искажение или пропадание напряжения, а также для подавления импульсных помех. Разнообразные топологии ИБП были рассмотрены в работе [1].

Наиболее распространены ИБП с двойным преобразованием энергии, обеспечивающие переход с сетевого режима на автономный (питание нагрузки энергией аккумуляторной батареи) без прерывания питания. Такие ИБП обеспечивают синусоидальную форму и симметрию трехфазного выходного напряжения, и обычно используются в приложениях, предъявляющих повышенные требования к качеству электропитания.

Вопросам проектирования и исследования трехфазных ИБП посвящен ряд публикаций, например [2, 3], рассматривающих, в основном, классическую структуру построения ИБП с двойным преобразованием энергии. Появление новых электронных компонентов, привело к появлению новых технологий построения ИБП. Варианты схемотехнических решения силовых узлов современных трехфазных ИБП средней и большой мощности (10 кВА:400 кВА) можно разделить на три группы (см. рис. 1):

  • ИБП с аккумуляторной батареей (АБ) в буфере цепи питания инвертора;
  • ИБП с бустером (повышающим преобразователем) в цепи питания инвертора;
  • ИБП с входным ШИМ-преобразователем и уравнителем ( ) в цепи питания инвертора.

Читайте также: Дано емкость напряжение индуктивность определить силу тока

а) ИБП с АБ в цепи питания инвертора;

б) ИБП с бустером в цепи питания инвертора;

в) ИБП с входным ШИМ-преобразователем

Рис. 1. Структурные схемы трехфазных ИБП

ИБП с АБ в буфере цепи питания инвертора

Классическая структура ИБП с АБ в цепи питания инвертора, представленная на рисунке 1а, содержит мостовой управляемый тиристорный выпрямитель (УВ), высоковольтную аккумуляторную батарею (АБ), трехфазный мостовой инвертор напряжения (ИН) на IGBT-транзисторах, трехфазный выходной трансформатор (ТР) с обмотками, включенными по схеме треугольник-звезда и выходной фильтр (Ф).

Система управления выпрямителем УВ в статическом режиме поддерживает напряжение на его выходе с высокой точностью при допустимом диапазоне изменения входного напряжения ±15% от номинального значения. В случае выхода напряжения за указанные пределы ИБП переходит в автономный режим работы. Выходное напряжения УВ регулируется изменением угла отпирания тиристоров и является функцией нескольких параметров, в том числе и зарядного тока АБ. В общем виде структурная схема многоконтурной системы регулирования показана на рисунке 2.

Рис. 2. Структурная схема системы регулирования напряжения на выходе УВ

Для исключения значительных бросков тока через сглаживающий конденсатор, подключенный к выходу УВ, применяется мягкий пуск — плавное (в течение 10-30 с после подачи входного напряжения на ИБП) увеличение выходного напряжения. Значение емкости сглаживающего конденсатора выбирается так, чтобы величина пульсаций выходного напряжения не превышала 1%.

Выполнения этого требования влечет за собой значительное искажение формы входного тока, коэффициент искажения синусоидальности которого составляет 33%, что в свою очередь приводит к уменьшению коэффициента мощности до 0,8 [3]. С уменьшением нагрузки эти показатели еще более ухудшаются (см. табл. 1).

Таблица №1 Входной коэффициент мощности и коэффициент несинусоидальности входного тока
в зависимости от типа выпрямителя ИБП и степени его загрузки

Показа­тель Наг­рузка
ИБП, %
Тип выпрямителя
мос­то­вой 2-мос­то­вой мос­то­вой с
филь­тром 5-ой
гар­мо­ни­ки
ШИМ-
пре­обра­зо-
ва­тель
Входной коэф­фициент мощ­ности 25 0,65 0,7 0,9 0,98
50 0,7 0.78 0,97 0,98
75 0,75 0,8 0,95 0,99
100 0,8 0,85 0,93 0,99
Коэф­фициент несинусо­идаль­ности входного тока, % 25 60 25 20 6
50 50 16 15 5
75 38 12 10 4
100 33 10 5 3

Наиболее существенными высокочастотными гармониками во входном токе ИБП являются пятая и седьмая (250 Гц и 350 Гц). Широко распространенным методом снижения высокочастотных гармоник входного тока ИБП является применение пассивного фильтра для них на входе ИБП (см. рис. 3).

Рис. 3. 6-полупериодный мостовой выпрямитель с фильтром 5-ой гармоники

Параметры продольных и поперечных ветвей фильтра L1, L2, C2 выбираются из условия получения резонансной частоты, равной частоте пятой гармоники. Такая настройка фильтра позволяет уменьшить коэффициент искажения синусоидальности входного тока и повысить коэффициент мощности. На рисунке 4 приведены осциллограммы и спектральный состав входного тока ИБП номинальной мощностью 120 кВА с мостовым выпрямителем на нагрузке, составляющей 25% номинальной мощности. Измерения произведены с использованием универсального прибора Industrial Scope Meter Fluke 123 и токовых клещей Tektronix А600.

а) осциллограммы входного тока и напряжения без фильтра;

б) график спектрального состава входного тока без фильтра;

в) осциллограммы входного тока и напряжения ИБП с фильтром пятой гармоники;

г) график спектрального состава входного тока ИБП с фильтром пятой гармоники

Рис. 4. Форма входного напряжения и тока ИБП с 6-ти полупериодным выпрямителем, гармонический состав входного тока

При использовании фильтра, коэффициент пятой гармоники входного тока снижается с 63% до 16%, а коэффициент искажения синусоидальности уменьшается с 60% до 25%. С увеличением нагрузки эти коэффициенты уменьшаются. Следует отметить, что при работе на холостом ходу или на малых нагрузках входной коэффициент мощности ИБП с фильтром 5-ой гармоники может принимать отрицательные значения, так как входное сопротивление УВ приобретает емкостной характер. Это обстоятельство может неблагоприятно сказываться на работе дизель-генератора ограниченной мощности в системах бесперебойного питания. Для исключения указанного недостатка используют компенсированные фильтры и фильтры с коммутаторами в поперечных ветвях [4].

Для снижения высокочастотных составляющих входного тока также возможно использовать 12-полупериодный выпрямитель, состоящий из двух мостовых трехфазных выпрямителей, выходы которых включены параллельно. Входные напряжения одноименных фаз этого выпрямителя сдвинуты на 30? за счет применения, например, трехфазного входного трансформатора с двумя комплектами вторичных обмоток, один из которых включен по схеме звезда, а другой — треугольник. Коэффициент искажения синусоидальности входного тока уменьшается до 10%, а входной коэффициент мощности ИБП увеличивается до 0,9 (см. таблицу 1). Как видно из спектрального графика ( рис. 5б), в составе входного тока в этом случае имеется только 11-ая гармоника с коэффициентом 6,6%.

а) осциллограмма входного тока;

б) график спектрального состава входного тока

Рис. 5 Форма входного тока ИБП с 12-ти полупериодным выпрямителем, гармонический состав водного тока

Для улучшения гармонического состава входных токов и увеличения коэффициента мощности возможно использование в выпрямителях IGBT-транзисторов вместо тиристоров. Высокочастотное ШИМ-управление транзисторами обеспечивает входной ток ИБП, приближенный по форме к синусоиде. Примером ИБП с таким выпрямителем является модель PW 9340 (80-130 кВА) производства POWERWARE, обеспечивающая коэффициент несинусоидальности входного тока не более 4% и входной коэффициент мощности 0,99 [5].

Читайте также: Как заснуть когда не можешь от напряжения

Трехфазный выходной инвертор напряжения ИБП представляет собой мостовую схему, созданную с использованием IGBT-транзисторах с ШИМ-управлением по синусоидальному закону. На выходе инвертора генерируются высокочастотные прямоугольные импульсы переменной ширины и постоянной амплитуды, равной напряжению АБ. Номинальные значения напряжений АБ в классических схемах трехфазных ИБП составляют 384-480 В. Так как выходное напряжение инвертора не может превышать входное, то для увеличения амплитуды линейного выходного напряжения до значения = 537 В к выходу инвертора подключается повышающий трансформатор, индуктивности рассеяния обмоток которого и конденсаторы, подключенные к вторичным обмоткам, образуют выходной фильтр, обеспечивающий фильтрацию высокочастотных составляющих ШИМ (7,5 кГц:15 кГц) в выходном напряжении ИБП.

Применение DSP-процессоров для управления транзисторами инвертора позволяет реализовать алгоритм пространственно-векторной модуляции, благодаря которому коэффициент искажения синусоидальности выходного напряжения не превышает 3% при линейной нагрузке и 5% при нелинейной нагрузке. Стабилизация выходного напряжения ИБП в диапазоне изменения симметричной нагрузки 0-100% обеспечивается с точностью ±1%. Современные трехфазные ИБП позволяют работать на несимметричной трехфазной нагрузке. При полностью несбалансированной нагрузке статическая точность стабилизации выходного напряжения нагруженной фазы составляет ±5%.

Следует отметить, что наличие выходного трансформатора в классической схеме ИБП не может обеспечить полной гальванической развязки нагрузки с сетью, т.к. при переходе в режим байпас входная и выходная нейтрали объединяются.

Для ИБП, соответствующих классической схеме (см. рис. 1а), характерны повышенные массогабаритные показатели. Тем не менее, ИБП мощностью более 100 кВА в настоящее время производятся преимущественно по классической схеме, т.к. в этом диапазоне мощностей они обладают наиболее высокими показателями надежности. Последнее обусловлено меньшим числом силовых узлов преобразования энергии по сравнению с бестрансформаторными структурами с бустером или реверсивным ШИМ-преобразователем, а также меньшими перенапряжениями, возникающими при коммутации токов (достигающих сотен ампер) силовыми транзисторными модулями инвертора.

ИБП с бустером в цепи питания инвертора

Международная электротехническая комиссия (МЭК) и европейская организация по стандартизации в электротехнике приняли стандарты IEC 1000-3-2 (EN 61000-3-2) и IEC 1000-3.3 (EN 61000-3-3), устанавливающие ограничения на величину гармонических составляющих входного тока электрооборудования. Уменьшение этих составляющих возможно за счет применение активной коррекции коэффициента мощности. Их отличительной особенностью является отсутствие трансформатора, использование неуправляемого выпрямителя и наличие бустера-корректора коэффициента мощности (БС) в силовой цепи ИБП (см. рис. 1б). Функциональная схема подобного ИБП приведена на рисунке 6.

Рис. 6. Функциональная схема ИБП с бустером в цепи питания инвертора

Аккумуляторная батарея, как правило, состоит из двух секций со средней точкой, соединенной с нейтральным проводом. Каждая секция АБ подключается к соответствующей выходной шине выпрямителя через тиристоры VD1 и VD2, которые закрыты в сетевом режиме работы, когда осуществляется заряд АБ. Зарядные устройства подключены к шинам стабильного напряжения постоянного тока на выходе бустера, что позволяет получить к.п.д. ЗУ вплоть до 96%. 99%.

Номинальное напряжение аккумуляторных батарей различных моделей для бестрансформаторных ИБП приведено в таблице 2.

Таблица №2. Технические характеристики трехфазных ИБП с бустером

Произ­во­ди­тель Модель ИБП Номи­наль­ная
мощ­ность,
кВА
Номи­наль­ное
напря­жение
АБ, В
Диапа­зон
входного
меж­фаз­ного
напря­жения,
В
Ста­ти­чес­кая
точ­ность,
%
Дина­ми­чес­кая
точ­ность,
%
Время
пере­ход­ного
про­цес­са,
мс
Powerware PW 9305 7,5-80 576 279-484 ±1 ±3 н/д
Liebert Hinet 10-30 384 300-480 ±5 30
Riello Multi Dialog 10-80 576 320-480 ±5 10

Двухплечевой бустер — повышающий преобразователь напряжения постоянного тока — состоит из IGBT-транзисторов VT1, VT2, диодов VD3, VD4, дросселей L1, L2 и накопительных конденсаторов С1, С2. Преобразователь осуществляет следующие функции:

  • стабилизирует напряжение питания инвертора на уровне, необходимом для формирования номинальной величины выходного напряжения 220/380 В;
  • обеспечивает балансировку напряжений положительной и отрицательной шин постоянного тока относительно нейтрали, что исключает появление постоянной составляющей в выходном напряжении;
  • осуществляет активную коррекцию входного коэффициента мощности ИБП за счет формирования входного тока, приближенного по форме к синусоиде с начальной фазой, совпадающей с фазой входного напряжения.

Эти функции реализуются с помощью применения определенных алгоритмов ШИМ для управления транзисторами VT1, VT2 реализуемых контроллерами типа UC 3854 [6]. При этом входной коэффициент мощности ИБП повышается до 0,95. Коэффициент передачи напряжения повышающего преобразователя (бустера) в режиме непрерывного тока дросселей L1, L2 достигает 4 [7]. Это обеспечивает более широкий диапазон допустимого входного напряжения, при котором ИБП не переходит в автономный режим, по сравнению с классической структурой ИБП (см.таблицу 2) [5, 8, 9]. Кроме того, в автономном режиме работы по мере разряда АБ бустер обеспечивает стабильное напряжение на шинах постоянного тока питания инвертора.

Частота ШИМ, используемая для управления IGBT-транзисторами трехфазного мостового инвертора, составляет 15 кГц:30 кГц и подавляется L3C3-фильтрами на выходе ИБП, с помощью которых формируется синусоидальное напряжение частотой 50 Гц. Коэффициент искажения синусоидальности выходного напряжения при линейной нагрузке составляет менее 2%, а при нелинейной нагрузке не превышает 5%.

Читайте также: Блок питания напряжение описание

Величина емкости накопительных конденсаторов С1, С2, запасенная энергия которых, используется для питания инвертора при набросе нагрузки, или кратковременных пропаданиях сетевого напряжения, выбирается исходя из расчета 360 мкФ:660 мкФ на 1 кВА выходной мощности инвертора. Запасенная в конденсаторах энергия обеспечивает высокие динамические показатели ИБП (см. таблицу 2).

ИБП с входным ШИМ-преобразователем

Стремление увеличить коэффициент мощности в широком диапазоне изменения нагрузки и улучшить динамические характеристики ИБП с одной стороны, и появление доступных для широкого применения высоковольтных быстродействующих силовых IGBT-модулей с другой стороны, привело к появлению структуры ИБП с двунаправленным мостовым ШИМ-преобразователем (см. рис. 1в).

Функциональная схема указанного ИБП приведена на рисунке 7. Входной трехфазный ШИМ-преобразователь реализован на IGBT-транзисторах VT1:VT6, фазных дросселях Lа,Lв,Lс и накопительных конденсаторах С1, С2 [10].

Рис. 7. Функциональная схема ИБП с входным ШИМ-преобразователем

Такой ШИМ-преобразователь имеет следующие особенности:

  • высокое значения входного коэффициента мощности (0,99) в широком диапазоне изменения нагрузки;
  • регулирование напряжения постоянного тока на шинах питания инвертора;
  • двунаправленная передача энергии — из сети в нагрузку и в обратном направлении, что улучшает динамические свойства ИБП.

Эти свойства реализуются за счет применения ШИМ-управления транзисторами преобразователя с частотой коммутации 7,5 кГц. 15 кГц. Входной ток при этом имеет практически синусоидальную форму и совпадает по фазе с входным напряжением.

Балансировщик напряжений, состоящий из транзисторов VT7, VT8 и индуктивности L1 (см. рис. 7), представляет собой устройство, обеспечивающее балансировку дифференциального напряжения постоянного тока. Симметрирование напряжений на шинах постоянного тока питания инвертора необходимо для исключения постоянной составляющей в выходном напряжении. Кроме того, БН уменьшает пульсации тока в накопительных конденсаторах С1, С2.

Схема преобразователя напряжения для АБ основана на транзисторах VT9, VT10, диодах VD1, VD2 и индуктивности L2. Преобразователь имеет два назначения:

  • зарядное устройство в сетевом режиме работы ИБП;
  • бустер цепи АБ в автономном режиме работы ИБП.

При работе в режиме зарядного устройства транзистор VT10 закрыт, а транзистор VT9 коммутируется с высокой частотой, что обеспечивает необходимое напряжение заряда АБ. При переходе ИБП в автономный режим DC/DC-конвертор выполняет функцию бустера, обеспечивая стабильное повышенное напряжение шин постоянного тока при разряде АБ. При этом транзистор VT9 закрыт, а транзистор VT10 переключается с частотой в 2:4 раза меньшей, чем транзистор VT9 при работе в режиме зарядного устройства.

Трехфазный инвертор аналогичен мостовому инвертору в структуре ИБП с бустером (см. рис. 6) и имеет на выходе LC-фильтр, выделяющий основную гармонику 50 Гц из высокочастотного выходного ШИМ-напряжения инвертора. В таблице 3 приведены основные технические характеристики ИБП с ШИМ-преобразователем ряда производителей 13.

Таблица №3. Технические характеристики ИБП с входным ШИМ-преобразователем

Параметр Производитель, модель ИБП
Powerware MGE Liebert
PW 9255 PW 9390 Gallaxy 3000 NXa
Номи­наль­ная мощ­ность, кВА 8, 10, 12, 15 40, 60, 80, 120, 160 10, 15, 20, 30 30, 40, 60, 80
Вход­ной коэф­фи­ци­ент мощ­ности 0,99
Выход­ной коэф­фи­ци­ент мощ­ности 0,9 0,8
Коэф­фи­ци­ент несину­сои­даль­нос­ти вход­ного тока, % 5 3
Диапа­зон откло­не­ний вход­но­го нап­ря­же­ния без пе­ре­хо­да ИБП в ав­то­ном­ный ре­жим при 100%-наг­руз­ке, % -15, +10 -10, +15 ±15 -20, +25
Стати­чес­кая точ­ность выход­ного напря­же­ния, % ±3 ±1
Дина­ми­чес­кая точ­ность выход­ного напря­жения при 100% скачке наг­руз­ки, % ±5 ±3 ±5
Время пере­ход­но­го про­цес­са при 100% скачке наг­руз­ки, мс 3 1 20 н/д
КПД при 100% наг­руз­ки, % 91 92-94 89 89,4 — 90,5

К особенностям ИБП с ШИМ-преобразователем можно отнести:

  • большое количество силовых IGBT-транзисторов в силовой цепи и возникновение на закрытых транзисторах значительных коммутационных напряжений;
  • сложную схему управления транзисторами ШИМ-преобразователя, требующую информации не только о величине токов и напряжений, но и об их фазовом сдвиге.

В заключение следует отметить, что при выборе модели ИБП пользователь должен принимать в расчет как наличие необходимых потребительских свойств, соотношение цена/качество, но и надежность, и удобство, и стоимость сервисного обслуживания ИБП.

Климов В.П., Москалев А.Д.

Литература

  1. Климов В.П., Портнов А.А., Зуенко В.В. Топологии источников бесперебойного питания переменного тока (ИБП), Электронные компоненты, №7, 2003.
  2. Полупроводниковые выпрямители. М.: Энергия, 1967.
  3. Статические агрегаты бесперебойного питания. М.: Энергоатомиздат, 1992.
  4. Климов В.П., Москалев А.Д. Способы подавления гармоник в системах электропитания, Практическая силовая электроника, №6, 2003.
  5. www.powerware.com
  6. Климов В., Климова C.Р., Портнов А.А. ИБП с двойным преобразованием энергии малой и средней мощности: схемотехника и технические характеристики, Электронные компоненты, №6, 2004.
  7. Моин В.С., Лаптев Н.Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи. М.: Энергия, 1972.
  8. www.liebert-hiross.ru
  9. www.riello-ups.com
  10. Овчинников Д.А., Костров М.Ю., Лукин А.В., Малышков Г.М. Трехфазный выпрямитель с корректором коэффициента мощности, Практическая силовая электроника, №6, 2002.
  11. Техническая спецификация Galaxy 3000, MGE UPS Systems, MGE 033/UKO-01/2000.
  12. Новая серия ИБП Powerware 9390, Электрическое питание, №3, 2004.
  13. Новая серия ИБП Powerware 9355, Электрическое питание, №4, 2004.
  14. ИБП Liebert NXa мощностью от 30 до 80 кВА. Технические характеристики, ENP Liebert NXa UPS, 2003.

Статья опубликована в журнале «Электронные компоненты» N6 за 2005 год.

  • Напряжение
  • Реле
  • Трансформатор
  • Что такое рекуперация на электровозе
  • Чем отличается электровоз от тепловоза
  • Чем глушитель отличается от резонатора
  • Стойки стабилизатора как определить неисправность
  • Стабилизатор поперечной устойчивости как работает

Шины и шинные устройства в электроустановках обозначение. Какое цветовое обозначение установлено для шин в электроустановках постоянного тока

ЭлектроСтрой

Это связующий элемент энергосистемы или установки, которые позволяют создать одну эквивалентную точку. Определяется по госту от 2007 года как соединительный проводник, имеющий низкое сопротивление. Совокупность таких компонентов — шинопровод. Он крепится на изоляторных опорах и помещается в канал электросистемы. Должен обладать главным качеством — высокой устойчивостью к ударам тока с тепловыми и динамическими перегрузками.

Классификация по форме сечения

Классифицируется шинопровод, в дополнение к теме, как обозначаются шины при постоянном токе, по материалу изготовления, исполнению, изоляции и геометрической форме сечения. В результате бывает медная, алюминиевая, сталеалюминевая, гибкая, жесткая, изолированная или неизолированная, а также прямоугольная, двухполосная и трехполосная, коробчатая и трубчатая.

Обладает гибкостью, высокой степенью натяжения. Оборудуется виброгасителем и гибкой перемычкой, отвечающей за температурное натяжение.

Проводники, имеющие плоское прямоугольное сечение, отличаются хорошей проводимостью тепла. Недостаток их в том, что их сложно собирать, есть неравномерно распределенный ток.

Читайте также: Что такое омметр?

Обратите внимание! Устройства с коробчатым сечением используются там, где есть сетевое напряжение в 10 киловольт. Используются в турбогенераторах.

Трубчатая форма сечения самая эффективная. Отличается хорошей тепловой проводимостью и прочностью. Способна равномерно распределять электрополе и препятствовать появлению коронирования.

Виды материала для изготовления

Изготавливаются из алюминия, меди и смеси алюминия со сталью. Первые отличаются высокой электропроводностью, коррозийной стойкостью, малым весом и невысокой стоимостью. Шинопроводы из алюминия и стали отличаются особой прочностью, упругостью и пластичностью, но имеют малую электропроводность. Медные обладают высоким удельным сопротивлением и отличной характеристикой тепловой и электропроводностью.

Маркировка буквами

Буквенная маркировка призвана давать пользователю правильно читать схему, точно знать, как обозначаются шины при переменном трехфазном токе, и определять тип шинопровода. Как и цвета, буквы обладают своим значением и имеют соответствующий образ обмотки. Все существующие буквы со значением нулевых и положительных ответвлений сети источника указаны на рисунке ниже.

Обратите внимание! Важно отметить, что они обязательны и регулируются на законодательном уровне.

В целом, шины — необходимый элемент любой электроустановки, который позволяет сделать меньше площадь установки с расходом материала и трудозатратами. Они нужны там, где требуется низкое активное с реактивным сопротивлением. Существует классификация по материалу изготовления, исполнению, изоляции и геометрической форме сечения. Обозначаются шины при переменном однофазном токе желтым цветом. Также имеют буквенную маркировку.

Что такое цветовая маркировка шин и проводов и зачем она нужна

В наше время монтаж электропроводки проводится проводами с различным цветом изоляции. И дело здесь не в каких-то модных тенденциях или красоте самого изделия, а в безопасности и удобстве эксплуатации данной электропроводки.

Ведь цветная изоляция может выполнять две функции одновременно – защиту от удара электрическим током или защиту от короткого замыкания путем наложения на проводник изоляционного материала, и с помощью цвета этого самого изоляционного материала помогает электрику определить назначения данного проводника.

Для избегания путаницы все цветовые расцветки были сведены к единому стандарту, описанному в ПУЭ.

Цветовая маркировка может быть выполнена как по всей длине проводника, так и в точках соединения проводников или на их концах. Для этого могут применять цветную изоленту или термоусадочные трубки (кембрики).

В данной статье мы рассмотрим цветную маркировку в однофазных и трехфазных цепях, а также в цепях постоянного тока.

Читайте также: Солнечное тепло в каждый дом: особенности и виды инфракрасного отопления

Цветовая маркировка проводов и шин

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

При проведении электромонтажных работ, очень часто поднимается вопрос о цветовой маркировки проводов.

Это раньше, так сказать в «застойное» время, применялись провода только белого цвета, реже черного.

Поэтому определить в электрической сборке фазу или ноль, занимало достаточно много времени. Приходилось прибегать к помощи указателей напряжения и различных аналоговых и цифровых приборов.

Чтобы этого избежать, нужно приводить цветовую маркировку проводов и шин к единому стандарту.

И как всегда обратимся к нормативным документам, а именно к ПУЭ, Глава 1, п.1.1.29. и п.1.1.30. Там четко сказано, что идентификацию жил проводов и шин по цветам или цифровым обозначениям необходимо использовать, согласно ГОСТ Р 50462-92.

И что же сказано в этом ГОСТе?!

Согласно ГОСТ Р 50462-92, п.3.1.1, для идентификации проводников и шин могут быть применены следующие цвета: черный, коричневый, красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, голубой, серый, белый, розовый, бирюзовый.

Цвета проводов в однофазной сети

Разные цвета изоляции проводов становятся наиболее актуальны когда монтаж электрической проводки проводит один человек, а ремонт и обслуживание проводит другой. Основной задачей цветной маркировки является легкость и быстрота в определении назначения какого-то из проводов.

Цвета фазных проводов

Согласно ПУЭ фазные провода в однофазной электрической сети могут иметь следующий цвет изоляции – черный, красный, коричневый, серый, фиолетовый, розовый, оранжевый, белый, бирюзовый. Такая цветная маркировка довольно удобна – увидев провод с таким цветом изоляции становится понятно, что перед вами фаза (но все равно лучше перепроверить, так как на практике бывают случаи, когда маркировка не соблюдается).

Нулевой рабочий проводник или нейтраль

Нейтраль или нулевой рабочий проводник (N) принято выполнять проводом с голубым цветом изоляции.

Цвет фазного и нулевого провода в вводном кабеле

Питающие линии, идущие к дому, могут выполнятся в нескольких вариантах. Все зависит от типа кабеля. Если ввод однофазный выполнен:

  1. Проводом типа СИП, то фазная жила будет иметь цветную полосу (обычно желтую, зеленую или красную). Нулевая жила черная.
  2. Кабелем типа АВВГ или ВВГ, то нулевой проводник синий, белый, красный или зеленый — фазный.
  3. Кабелем типа КГ — фазный провод коричневый, нулевой – синий.

Если ввод трехфазный выполнен:

  1. Проводом типа СИП и имеется помимо двух основных цветов красного и зеленого, синий и черный провода — нулевой провод будет обязательно черный.
  2. Кабелем типа АВВГ или ВВГ нулевой проводник будет синий, а один из фазных помимо красного и зеленого будет черный или белый.
  3. Кабелем типа КГ нулевой – синий, коричневый и два черных – фазные проводники.

Кабельная продукция часто выпускается не по ГОСТу, а по техническим условиям. Поэтому даже в двухжильном СИПе с черной и синей жилой черный провод будет нулевым. В проводе черного цвета заложен стальной сердечник, который выполняет самонесущую функцию провода. Подключение ввода к дому от воздушных линий кабелем типа ВВГ и КГ не рекомендуются.

Проводка внутри дома выполняется только однофазными линиями и медными проводами.

Читайте также: Заземление дома. Монтаж контура заземления!

В электрических цепях, используемых для бытовых целей, рабочий ноль должен быть всегда синий!

Согласно ПУЭ внутридомовые линии должны прокладываться с заземляющим проводником. Во всех трехжильных проводниках, выполненных по ГОСТу, подходящих для внутренних работ, заземляющий провод — желто зеленый.

Если трехжильный проводник гибкий типа ПВС, то фазный проводник обычно коричневого цвета. Для внутри домовой проводки лучше использовать провода выполненных из литой меди. Если жилы помечают полосами, то жила с полосой любого цвета исключая синий и желто зеленый — фазный. Если в кабеле отсутствует желто-зеленый проводник, в качестве заземляющего провода используют проводник с зеленой полосой. Заземляющий провод может маркироваться чисто желтым цветом. В кабелях, жилы которых окрашены целиком, белый провод – фазный.

Цвета проводов и шин в сети переменного тока при трехфазном подключении

Для соблюдения правильного чередования фаз при подключении трехфазных потребителей электрической энергии тоже применяют цветную маркировку шин и кабелей. Это значительно облегчает жизнь монтажникам и ремонтникам, так как по цвету кабеля или шины можно определить фазу, которая подключена или будет подключена к этому кабелю или шине. В отличии от однофазных потребителей, где фазный провод может быть выполнен кабелями с разными цветами изоляции (перечень выше), для трехфазных потребителей цвета, которыми могут обозначать фазы строго регламентированы ПУЭ.

При трехфазном подключении фаза А должна обозначатся желтым цветом, фаза В – зеленым, фаза С – красным. Нулевой рабочий, защитный и совмещенный проводники имеют такой же окрас, как и при однофазном подключении.

Допустимо выполнение цветовых обозначений кабелей и шин не по всей их длине, а только в местах присоединения кабелей или шин, как это показано на рисунке выше.

Также цветовые коды могут соответствовать международному стандарту IEC 60446 или же могут применять кодировку принятую внутри страны соответствующими регламентирующими документами. Например, в США и Канаде для заземленных и незаземленных систем используют различные цветовые коды. Ниже приведена таблица, в которой показаны для сравнения цветовые кодировки кабелей и шин различных стран:

Маркировка при переменном трехфазном токе

Определить элементы электроустановок помогут «подсказки», которые выражаются в цветовом и буквенном обозначении шин и проводов. Они выбираются неслучайно. Их регламентируют стандарты.

Существует два способа цветового обозначения шин. Первый подразумевает, что маркировка электрических шин наносится на этапе изготовления. Производитель использует изоляцию разных цветов. Второй подойдет в тех случаях, когда изделие имеет один цвет. В таких ситуациях используют цветную изоленту, с помощью которой отмечают разные фазы.

В случае с трехфазным током маркировка будет выглядеть так:

  • Фаза «А» окрашивается в желтый цвет.
  • Фаза «В» окрашивается зеленым цветом.
  • Фаза «С» окрашивается красным цветом.

Цвета проводов и шин в цепях постоянного тока

В цепях постоянного тока обычно используется только две шины, а именно плюс и минус. Но иногда цепи постоянного тока бывают со средним проводником. Согласно ПУЭ шины и провода подлежат следующей маркировке в цепях постоянного тока: положительная шина (+) – красная, отрицательная (-) – синяя, нулевая рабочая М (при ее наличии) – голубая.

Маркировка шин переменного и постоянного тока, требования к заземляющим шинам

Буквенно-цифровые и цветовые обозначения одноименныхшин в каждой электроустановке должны бытьодинаковыми.

Шины должны быть обозначены:

1) при переменном трехфазном токе: шины фазы А — желтым, фазы В

— зеленым, фазы
С
— красным цветом,

2) при переменном однофазном токе шинаВ, присоединенная к

концу обмотки источника питания, — красным цветом, шина
А,
присоединенная к началу обмотки источника пита­ния, — желтым цветом,

Шины однофазного тока, если они являются ответвлениемот шин трехфазной системы, обозначаются как соответствующие шины трехфазного тока;

3) при постоянном токе: положительная шина (+) — красным цветом, отрицательная (-) — синим и нулевая рабочая М

4) Проводники защитного заземления во всех электроустановках, а также нулевые защитные проводники в электроустанов­ках напряжением до I кВ с гаухозаземленной нейтралью, в т.ч. шины, должны иметь буквенное обозначение РЕ

и цветовое обозначение чередующимися продольными или попе­речными полосами одинаковой ширины (для шин от 15 до 100 мм) желтого и зеленого цветов.

Читайте также: Особенности формулы заряда q

Нулевые рабочие (нейтральные) проводники обозначаются буквой N и голубым цветом. Совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие проводники должны иметь буквенное обозначение РЕN

и цветовое обозначение: голубой цвет повсей длине и желто-зеленые полосы на концах.

Буквенное обозначение проводов

Цветная маркировка может дополняться буквенной. Частично символы для обозначения стандартизированы:

  • L (от слова Line
    ) — фазный провод;
  • N (от слова Neutral
    ) — нулевой провод;
  • PE (от сочетания Protective Earthing
    ) — заземление;
  • “+” — положительный полюс;
  • “-” — отрицательный полюс;
  • М — средняя точка в цепях постоянного тока с двуполярным питанием.

Для обозначения клемм подключения используется специальный символ, который нанесен на клемму штамповкой или на корпус прибора в виде наклейки. Символ заземления единый для большинства стран мира, что уменьшает вероятность путаницы.

В многофазных сетях символы дополняются порядковым номером фазы:

  • L1 — первая фаза;
  • L2 — вторая фаза;
  • L3 — третья фаза.

Встречается маркировка по старым стандартам, когда фазы обозначаются символами А, В и С

Отступлением от стандартов является комбинированная система обозначения фаз:

  • La — первая фаза;
  • Lb — вторая фаза;
  • Lc — третья фаза.

В сложных устройствах могут встречаться дополнительные обозначения, характеризующие наименование или номер цепи. Важно, чтобы маркировка проводников совпадала в пределах всей цепи, где они участвуют.

Буквенные обозначения наносятся несмываемой, хорошо различимой краской на изоляцию вблизи концов жил, на отрезки ПВХ изоляции или .

Клеммы подключения могут иметь нанесенные знаки, которые обозначают цепи и полярности питания. Такие знаки выполняются краской, штамповкой или травлением в зависимости от использованного материала.

«Документация» — техническая информация по применению электронных компонентов , особенностях построения различных радиотехнических и электронных схем , а также документация по особенностям работы с инженерным программным обеспечением и нормативные документы (ГОСТ).

Согласно шестому изданию ПУЭ, в электроустановках должна быть обеспечена возможность легкого распознавания частей, относящихся к отдельным их элементам (простота и наглядность схем, надлежащее расположение электрооборудования, надписи, маркировка, расцветка).

Буквенно-цифровое и цветовое обозначения одноименных шин в каждой электроустановке должны быть одинаковыми. Цветовое обозначение шин приведено в табл. 1.

Цветовое обозначение должно быть выполнено по всей длине шин, если оно предусмотрено также для более интенсивного охлаждения или для антикоррозийной защиты.

Допускается выполнять цветовое обозначение не по всей длине шин, только цветовое или только буквенно-цифровое обозначение либо цветовое в сочетании с буквенно-цифровым только в местах присоединения шин; если неизолированные шины недоступны для осмотра в период, когда они находятся под напряжением, то допускается их не обозначать. При этом не должен снижаться уровень безопасности и наглядности при обслуживании электроустановки.

Таблица 1. Цветовое обозначение шин

Шина Переменный трехфазный ток Переменный однофазный ток Постоян­ный ток
Желтый (присоединенная к началу обмотки источника питания)
Красный (присоединенная к концу обмотки)
Нулевая рабочая N
Нулевая рабочая N, используемая в качестве нулевой защитной Желтый и зеленый (продольные полосы)
Положительна [+]
Отрицательная [-]
Нулевая рабочая M
Резервная (как резерви­руемая основная шина) Если же резервная шина может заменять любую из основных шин, то она обозначается попереч­ными полосами цвета основных шин
Шины однофазного тока, если они являются ответ­влением от шин трехфаз­ной системы Обозначаются как соответствующие шины трехфазного тока

Обозначение электропроводки (ПУЭ-7)

Согласно ПУЭ-7 (2002 г., Министерство энергетики РФ) электропроводка должна обеспечивать возможность легкого распознания по всей длине проводников по цветам (табл. 2).

Таблица 2. Цветовое обозначение электропроводки по ПУЭ-7

Цветовое обозначение цепей по их функциональному назначению (ГОСТ 12.2.007.0)

Цветовая идентификация проводников по функциональному назначению цепей согласно ГОСТ 12.2.007.0 приведена в табл. 3.

Таблица 3. Цветовое обозначение цепей по функциональному назначению (ГОСТ 12.2.007.0)

Идентификация проводов (ГОСТ МЭК 60204-1-2002)

Согласно ГОСТ МЭК 60204-1-2002 «Электрооборудование машин и механизмов», если провода идентифицируют по цветовой маркировке, то допустимы следующие цвета: черный, коричневый, красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой (включая светлоголубой), фиолетовый, серый, белый, розовый, бирюзовый.

Примечание. Перечень цветов взят из МЭК 60757.

В целях безопасности цвета зеленый и желтый не должны использоваться, если их можно спутать с двухцветным сочетанием «зеленый-желтый».

Защитный провод должен быть легко распознаваем благодаря своей форме, расположению, маркировке или цвету. При обозначении цветом это должно быть двухцветное сочетание «зеленый-желтый». Его наносят по всей длине провода. Такое сочетание предназначено только для защитного провода.

На изолированных проводах двухцветное сочетание «зеленый-желтый» должно быть таким, чтобы на длине 15 мм один из цветов покрывал не менее 30%, но не более 70% поверхности провода, а другой цвет — оставшуюся часть.

Когда защитный провод легко различим благодаря своей форме, конструкции, расположению (например, провод с оплеткой) или когда изолированный провод труднодоступен, цветовое кодирование не обязательно по всей длине. Однако концы или доступные части должны четко маркироваться графическим символом 417-МЭК-5019 или двухцветным сочетанием «зеленый-желтый».

Когда цепь включает нулевой провод, обозначаемый цветом, последний должен быть светло-голубым (МЭК 60446, 3.1.2). Если возможно разночтение, то другие провода нельзя обозначать светло-голубым цветом.

При отсутствии нулевого провода светло-голубой провод может быть использован для других целей, но только не в качестве защитного провода.

При обозначении цветом нулевые неизолированные провода следует маркировать светло-голубой полосой шириной от 15 до 100 мм, цвет, который дублируют на каждой оболочке, оборудовании или в каждом доступном месте, или же окрашивают в светло-голубой цвет по всей длине.

Идентификация других проводов должна осуществляться с помощью цвета (или целиком, или одной, или несколькими полосами), цифр, букв, а также путем их сочетания. Цифры должны быть арабскими, буквы — латинскими (прописными или строчными).

Изолированные однополярные жесткие провода должны иметь следующее цветовое обозначение:

  • черный — силовые цепи переменного и постоянного тока;
  • красный — цепи управления переменного тока;
  • голубой — цепи управления постоянного тока;
  • оранжевый — цепи управления блокировкой с питанием от внешнего источника энергии.

Исключения из перечисленных правил допустимы:

  • для внутренних кабелей на независимых приборах, приобретаемых отдельно с полным комплектом кабелей;
  • когда изоляционный материал невозможно окрасить в нужные цвета;
  • когда используется многопроводный кабель, за исключением двухцветного сочетания «зеленый-желтый».

Маркировка цепей в разных странах

Проводники, принадлежащие разным фазам, маркируют отдельным цветом. Это делается для удобства обслуживания, монтажа и ремонта электротехнического оборудования. В разных странах маркировка цепей отличается (табл. 4).

Таблица 4. Цветовая маркировка цепей в зарубежных странах

Страна Проводник
Нейтраль Земля
США (120/208 В) Белый или серый
США (277/480 В) Оранжевый Коричневый Белый или серый
Канада (изоли­рованные трех­фазные уста­новки) Оранжевый Коричневый
Великобрита­ния (с апреля 2006 г.) Красный (коричневый) Желтый (ранее — белый) (черный) Голубой (серый) Черный (голубой) Зелено­-желтый
Страна Проводник
Нейтраль Земля
Европа (с апреля 2004 г.) Коричневый Зелено­-желтый
Европа (до апреля 2004 г., в зависимости от страны) Коричневый или черный Черный или коричневый Черный или коричневый Зелено­-желтый
Европа. Обозначение шин
Австралия и Новая Зеландия
Южная Африка Зелено­желтый (на ста­рых уста­новках — зеленый)
Малайзия Зелено­желтый (на ста­рых уста­новках — зеленый)

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Читайте также: Виды станционно – аппаратных изоляторов

При проведении электромонтажных работ, очень часто поднимается вопрос о цветовой маркировки проводов.

Это раньше, так сказать в «застойное» время, применялись провода только белого цвета, реже черного.

Поэтому определить в электрической сборке фазу или ноль, занимало достаточно много времени. Приходилось прибегать к помощи и .

Чтобы этого избежать, нужно приводить цветовую маркировку проводов и шин к единому стандарту.

И как всегда обратимся к нормативным документам, а именно к , Глава 1, п.1.1.29. и п.1.1.30. Там четко сказано, что идентификацию жил проводов и шин по цветам или цифровым обозначениям необходимо использовать, согласно ГОСТ Р 50462-92.

И что же сказано в этом ГОСТе?!

Согласно ГОСТ Р 50462-92, п.3.1.1, для идентификации проводников и шин могут быть применены следующие цвета: черный, коричневый, красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, голубой, серый, белый, розовый, бирюзовый.

Согласно ПУЭ, п.1.1.29:

  • нулевые рабочие проводники (N) должны иметь голубой цвет
  • cовмещенные нулевые рабочие и нулевые защитные проводники (PEN) должны иметь голубой цвет по всей длине и желто-зеленые полосы на концах
  • нулевые защитные проводники (РЕ) и проводники защитного заземления должны иметь желто-зеленый цвет

Приведу для примера несколько фотографий. Все нулевые рабочие проводники (N) подключены к шине (N) и имеют голубой цвет. Все нулевые защитные проводники (РЕ) подключены к шину (РЕ) и имеют желто-зеленый цвет.

А все остальные цвета, кроме голубого (синего) и желто-зеленого могут быть использованы в качестве фазных проводников.

На фотографиях ниже видно, что фазные проводники имеют белый цвет.

Согласно ПУЭ, п.1.1.30, при переменном трехфазном токе шины фазы А должны иметь желтый цвет, фазы В — зеленый цвет, фазы С — красный цвет. Запоминается легко и просто в виде сокращения «ЖЗК», т.е. желтый, зеленый, красный.

Для наглядности приведу несколько примеров.

Два измерительных трансформатора НОМ-10 (кВ).

Отходящий фидер распределительной подстанции напряжением 500 (В).

Как видите, на приведенных примерах цветовая маркировка шин при переменном трехфазном токе полностью соблюдается.

Кстати, не обязательно, чтобы шины были полностью выкрашены в тот или иной цвет. Вполне достаточно делать цветовую маркировку (в виде краски, наклеек, термоусадочных трубок, бирок и т.п.) в местах присоединения шин к коммутационным аппаратам.

Согласно ПУЭ, п.1.1.30, при переменном однофазном токе шина фазы В, присоединенная к концу обмотки источника питания, должна иметь красный цвет, а шина фазы А, присоединенная к началу обмотки источника питания, должна иметь желтый цвет.

К сожалению, наглядных примеров таких электроустановок у меня нет. Может у кого имеются фотографии, то буду очень благодарен, если Вы поделитесь.

Кстати, если шины однофазного тока являются ответвлением от системы трехфазного тока, то они обозначаются, согласно требований цветовой маркировки трехфазной системы.

Согласно ПУЭ, п.1.1.30, при постоянном токе положительная шина («плюс») должна иметь красный цвет, отрицательная шина («минус») — синий цвет и нулевая рабочая («М») — голубой цвет.

В качестве примера приведу щит постоянного тока (ЩПТ) =220 (В).

А это выводы непосредственно с аккумуляторной батареи.

Кстати, со свинцовой-кислотных батарей СК-5 мы плавно переходим на необслуживаемые батареи Varta.

Дополнение

С 01.01.2011 отменен, указанный в начале статьи ГОСТ Р 50462-92. Вместо него вступил в силу ГОСТ Р 50462-2009, в котором некоторые пункты противоречат предыдущему ГОСТу. Например, в п.5.2.3 говорится, что для фазных проводников предпочтительны следующие цвета:

Для наглядности выкладываю фотографию распределительного щитка одного из банков, на котором мы производили электромонтаж.

По моему мнению, ранее принятая маркировка «ЖЗК» является более наглядной.

В однофазной сети для фазного проводника предпочтительным цветом является коричневый. Соответственно, что если однофазная сеть является ответвлением от трехфазной, то цвет фазного проводника должен соответствовать цвету фазного проводника трехфазной сети.

Также был введен запрет на желтый и зеленый цвета, применяемые по отдельности (п.5.2.1). Они должны быть использованы только в комбинации желто-зеленого цвета для защитных проводников РЕ. В связи с этим и была изменена маркировка трехфазной сети «ЖЗК», т.к. желтый и зеленый цвета применялись в ней по отдельности.

Цифровая маркировка цепей постоянного тока тоже была изменена (п.5.2.4):

  • коричневый цвет — положительный полюс (+)
  • серый цвет — отрицательный полюс (-)
  • синий цвет — средний проводник (М)

Внимание. Хочу Вас предупредить, что не нужно сейчас бежать и изменять существующую маркировку. Ведь когда вводились объекты, действовал еще старый ГОСТ Р 50462-92. А вот при вводе в эксплуатацию уже новых электроустановок ГОСТом 50462-2009 пренебрегать не следует.

Если по каким то причинам нет возможности выполнить маркировку проводов и шин по вышеперечисленным требованиям, то можно использовать любые цвета. Но необходимо на концы жил намотать изоленту, наклейки, одеть кембрики или термоусадочные трубки соответствующего цвета, например, вот так:

И уже по традиции, смотрите видео по материалам данной статьи:

P.S. Уважаемые коллеги, я прошу Вас при выполнении электромонтажных работ соблюдать требования по цветовой маркировке проводов и шин. Давайте уважать друг друга.

В наше время монтаж электропроводки проводится проводами с различным цветом изоляции. И дело здесь не в каких-то модных тенденциях или красоте самого изделия, а в безопасности и удобстве эксплуатации данной электропроводки.

Ведь цветная изоляция может выполнять две функции одновременно – защиту от удара электрическим током или защиту от короткого замыкания путем наложения на проводник изоляционного материала, и с помощью цвета этого самого изоляционного материала помогает электрику определить назначения данного проводника.

Для избегания путаницы все цветовые расцветки были сведены к единому стандарту, описанному в ПУЭ.

Цветовая маркировка может быть выполнена как по всей длине проводника, так и в точках соединения проводников или на их концах. Для этого могут применять цветную изоленту или термоусадочные трубки (кембрики).

В данной статье мы рассмотрим цветную маркировку в однофазных и трехфазных цепях, а также в цепях постоянного тока.

Цветовое обозначение шин переменного трехфазного тока

  1. РЕ и цветовое обозначение чередующимися продольными или поперечными полосами одинаковой ширины (для шин от 15 до 100 мм) желтого и зеленого цветов должны иметь:
      проводники защитного заземления во всех электроустановках, а также
  2. нулевые защитные проводники в электроустановках напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью, в т.ч. шины.
  3. N и голубым цветом обозначаются нулевые рабочие (нейтральные) проводники.
  4. PEN и цветовое обозначение: голубой цвет по всей длине и желто-зеленые полосы на концах должны иметь совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие проводники.

Буквенно-цифровые и цветовые обозначения одноименных шин в каждой электроустановке должны быть одинаковыми.

Цветовое и буквенное обозначение проводников и шин

  1. РЕ и цветовое обозначение чередующимися продольными или поперечными полосами одинаковой ширины (для шин от 15 до 100 мм) желтого и зеленого цветов должны иметь:
      проводники защитного заземления во всех электроустановках, а также
  2. нулевые защитные проводники в электроустановках напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью, в т.ч. шины.
  3. N и голубым цветом обозначаются нулевые рабочие (нейтральные) проводники.
  4. PEN и цветовое обозначение: голубой цвет по всей длине и желто-зеленые полосы на концах должны иметь совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие проводники.

Буквенно-цифровые и цветовые обозначения одноименных шин в каждой электроустановке должны быть одинаковыми.

Шины в электроустановках должны быть обозначены (не путайте с обозначением проводников!) :

  1. при переменном трехфазном токе:
      фазы А — желтым,
  2. фазы В — зеленым,
  3. фазы С — красным;
  4. при переменном однофазном токе:
      шина В, присоединенная к концу обмотки источника питания, — красным цветом,
  5. шина А, присоединенная к началу обмотки источника питания, — желтым цветом.
  6. Шины однофазного тока, если они являются ответвлением от шин трехфазной системы, обозначаются как соответствующие шины трехфазного тока;
  7. при постоянном токе:
      положительная шина (+) — красным,
  8. отрицательная (-) — синим и
  9. нулевая рабочая М — голубым цветом.

Цветовое обозначение должно быть выполнено по всей длине шин, если оно предусмотрено также для более интенсивного охлаждения или антикоррозионной защиты.

  1. Допускается выполнять цветовое обозначение не по всей длине шин, только цветовое или только буквенно-цифровое обозначение либо цветовое в сочетании с буквенно-цифровым в местах присоединения шин. Если неизолированные шины недоступны для осмотра в период, когда они находятся под напряжением, то допускается их не обозначать. При этом не должен снижаться уровень безопасности и наглядности при обслуживании электроустановки.
  2. Согласно п. 5.2.1 ГОСТ Р 50462-2009 для идентификации проводников не должны быть использованы по отдельности желтый и зеленый цвета. Желтый и зеленый цвета следует применять только в комбинации желто-зеленого цвета.

Как обозначаются шины электроустановки при постоянном токе

Буквенно-цифровые и цветовые обозначения одноименных шин в каждой электроустановке должны быть одинаковыми.

Шины в электроустановках должны быть обозначены (не путайте с обозначением проводников!) :

  1. при переменном трехфазном токе:
    • фазы А — желтым,
    • фазы В — зеленым,
    • фазы С — красным;
  2. при переменном однофазном токе:
    • шина В, присоединенная к концу обмотки источника питания, — красным цветом,
    • шина А, присоединенная к началу обмотки источника питания, — желтым цветом.
    • Шины однофазного тока, если они являются ответвлением от шин трехфазной системы, обозначаются как соответствующие шины трехфазного тока;
  3. при постоянном токе:
    • положительная шина (+) — красным,
    • отрицательная (-) — синим и
    • нулевая рабочая М — голубым цветом.

Цветовое обозначение должно быть выполнено по всей длине шин, если оно предусмотрено также для более интенсивного охлаждения или антикоррозионной защиты.

  1. Допускается выполнять цветовое обозначение не по всей длине шин, только цветовое или только буквенно-цифровое обозначение либо цветовое в сочетании с буквенно-цифровым в местах присоединения шин. Если неизолированные шины недоступны для осмотра в период, когда они находятся под напряжением, то допускается их не обозначать. При этом не должен снижаться уровень безопасности и наглядности при обслуживании электроустановки.
  2. Согласно п. 5.2.1 ГОСТ Р 50462-2009 для идентификации проводников не должны быть использованы по отдельности желтый и зеленый цвета. Желтый и зеленый цвета следует применять только в комбинации желто-зеленого цвета.

Расположение шин в электроустановках напряжением до 1 кВ

В пяти- и четырехпроводных цепях трехфазного переменного тока в электроустановках напряжением до 1 кВ расположение шин должно быть следующим:

  1. при горизонтальном расположении:
    • одна под другой: сверху вниз A-B-C-N-PE (PEN);
    • одна за другой: наиболее удаленная шина А, затем фазы B-C-N, ближайшая к коридору обслуживания — РЕ (PEN);
  2. при вертикальном расположении:
    • слева направо A-B-C-N-PE (PEN) или
    • наиболее удаленная шина А, затем фазы B-C-N, ближайшая к коридору обслуживания — РЕ (PEN);
  3. ответвления от сборных шин, если смотреть на шины из коридора обслуживания:
    • при горизонтальном расположении: слева направо A-B-C-N-PE (PEN);
    • при вертикальном расположении: A-B-C-N-PE (PEN) сверху вниз.

При постоянном токе шины должны располагаться:

  1. сборные шины при вертикальном расположении: верхняя М, средняя (-), нижняя (+);
  2. сборные шины при горизонтальном расположении: наиболее удаленная М, средняя (-) и ближайшая (+), если смотреть на шины из коридора обслуживания;
  3. ответвления от сборных шин: левая шина М, средняя (-), правая (+), если смотреть на шины из коридора обслуживания.

В распределительных устройствах напряжением 6-220 кВ при переменном трехфазном токе сборные и обходные шины, а также все виды секционных шин должны располагаться:

  1. при горизонтальном расположении:
    • одна под другой: сверху вниз А-В-С;
    • одна за другой, наклонно или треугольником: наиболее удаленная шина А, средняя — В, ближайшая к коридору обслуживания — С;
  2. при вертикальном расположении (в одной плоскости или треугольником):
    • слева направо А-В-С или наиболее удаленная шина А, средняя — В, ближайшая к коридору обслуживания — С;
  3. ответвления от сборных шин, если смотреть на шины из коридора обслуживания (при наличии трех коридоров — из центрального):
    • при горизонтальном расположении: слева направо А-В-С;
    • при вертикальном расположении (в одной плоскости или треугольником): сверху вниз А-В-С.

В отдельных случаях допускаются отступления от требований, приведенных выше, если их выполнение связано с существенным усложнением электроустановок (например, вызывает необходимость установки специальных опор вблизи подстанции для транспозиции проводов воздушных линий электропередачи — ВЛ) или если на подстанции применяются две или более ступени трансформации.

Читайте также: Датчики давления шин в уфе

Цветовое обозначение в электроустановках шин, проводов, проводников

Цветовое обозначение шин

ПУЭ, Минэнерго СССР, — 6-изд., перераб. и доп., 1987

Согласно шестого издания ПУЭ в электроустановках должна быть обеспечена возможность легкого распознавания частей, относящихся к отдельным их элементам (простота и наглядность схем, надлежащее расположение электрооборудования, надписи, маркировка, расцветка).

Буквенно-цифровое и цветовое обозначения одноименных шин в каждой электроустановке должны быть одинаковыми.

Шины должны быть обозначены:

1) при переменном трехфазном токе:

  • шины фазы A — желтым цветом,
  • шины фазы B — зеленым,
  • шины фазы C — красным,
  • нулевая рабочая N — голубым,
  • эта же шина, используемая в качестве нулевой защитной, — продольными полосами желтого и зеленого цветов;

2) при переменном однофазном токе:

  • шина A, присоединенная к началу обмотки источника питания, — желтым цветом,
  • шина B, присоединенная к концу обмотки, — красным.

3) при постоянном токе:

  • положительная шина [+] — красным цветом,
  • отрицательная [] — синим,
  • нулевая рабочая M — голубым;

4) резервная как резервируемая основная шина; если же резервная шина может заменять любую из основных шин, то она обозначается поперечными полосами цвета основных шин.

Шины однофазного тока, если они являются ответвлением от шин трехфазной системы, обозначаются как соответствующие шины трехфазного тока.

Цветовое обозначение должно быть выполнено по всей длине шин, если оно предусмотрено также для более интенсивного охлаждения или для антикоррозийной защиты.

Допускается выполнять цветовое обозначение не по всей длине шин, только цветовое или только буквенно-цифровое обозначение либо цветовое в сочетании с буквенно-цифровым только в местах присоединения шин; если неизолированные шины недоступны для осмотра в период, когда они находятся под напряжением, то допускается их не обозначать. При этом не должен снижаться уровень безопасности и наглядности при обслуживании электроустановки.

Для быстрого чтения схем и легкого определения разных элементов электроустановок были регламентированы цветовые и буквенные обозначения шин и проводов. Они четко прописаны в ПУЭ главы 1.1.29 и 1.1.30 и в ГОСТе Р 50462-2009.

Следует придерживаться этих правил. Это позволит любому электрику быстро разобраться в вашем распределительном щите. Еще согласитесь, что вы не раз задавались вопросом, а каким цветом сделать «фазу», а каким «нуль». Ниже вы найдете ответы на ваши вопросы.

Цветовая маркировка шин и проводов

Цветовая маркировка выполняется с помощью окраски изоляции токопроводящих жил в разные цвета. Это делается на заводе. Также возможна цветовая идентификация на концах провода в месте его подключения. Допустим, у вас есть одножильный провод одного цвета. Можно им подключить все три фазы и пометить разные фазы соответствующей разноцветной изолентой. Как это сделано на фото ниже.

ГОСТом Р 50462-2009 запрещено отдельное использование зеленого и желтого цветов по отдельности при маркировке проводников. Они обязательно должны быть в комбинации желто-зеленого цвета.

Комбинацией желто-зеленого цвета обозначается защитный проводник.

Синим цветом маркируется нейтральный и средний проводники.

Совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие проводники обозначают желто-зеленым цветом по всей длине и синей меткой на концах в месте подключения или наоборот синим цветом по всей длине и с желто-зелеными метками на концах.

Предпочтение фазным проводникам отдается таким цветам: черный, коричневый и серый. Хотя часто попадаются кабели с другой маркировкой жил. При переменном токе фазные проводники еще выделяют следующими цветами: красный, фиолетовый, розовый, оранжевый, белый, бирюзовый. Смотрите ПУЭ п.2.1.31.

При трехфазном токе шины обозначаются следующим образом:

  • фаза А – желтым цветом;
  • фаза В – зеленым цветом;
  • фаза С – красным цветом.

В цепях постоянного тока согласно ГОСТа Р 50462-2009 провода маркируются следующим образом:

  • положительный проводник «+» — коричневым цветом;
  • отрицательный проводник «-» — серым цветом.

Согласно ПУЭ главы 1.1.30 шины при постоянном токе обозначаются так:

  • положительная шина «+» — красным цветом;
  • отрицательная шина «-» — синим цветом;
  • нулевая рабочая М шина – голубым цветом.

Читайте также: Летние шины toyo nano energy

Честно сказать, работая с оборудованием связи, большинство которого питается постоянным током, я ни разу не встречал провода коричневого и серого цветов. Я работал на нескольких десятках или даже уже сотен узлов связи и там все «плюсовые» провода были красные, а «минусовые» синие или черные.

Буквенная маркировка шин и проводов

В электросхемах, паспортах, да и на самом оборудовании часто проводники и контакты для подключения имеют буквенную маркировку. Ниже привожу расшифровку этих буквенных обозначений при переменном токе.

  • L – фазный проводник в однофазной сети;
  • L1, L2, L3 – фазные проводники в трехфазной сети;
  • N – нейтральный (нулевой) проводник;
  • M – средний проводник;
  • PE – защитный проводник;
  • PEN — совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводники.

Расшифровка буквенных обозначений при постоянном токе:

  • «L+» — положительный (плюсовой) проводник;
  • «L-» — отрицательный (минусовой) проводник.

Этой информации думаю для вас будет достаточно, чтобы вы смогли определить, куда в люстре на клеммнике подключается «фаза», «нуль» и «земля», а также определить нужные провода на схеме.

Вступительный экзамен в ВУЗе. Экзаменатор: — Объясните, пожалуйста, почему крутится электромотор? — А потому что электричество. — Что ж это за ответ такой? Отчего же тогда допустим электрический утюг не крутится? — А потому что не круглый. — Ну хорошо, а электроплитка? Круглая? Почему она не крутится? — А потому что шершавая, трение в ножках. — Ладно… А лампочка! Электрическая! Круглая! Гладкая! Без ножек! Почему лампочка не крутится? — А лампочка-то как раз и крутится. — . — А вот когда вы ее в патроне меняете, что вы делаете? Вы ведь ее крутите! — Нда-а… в самом деле… кручу хм… Да! но ведь это я ее кручу, а не она сама… — Ну, знаете, само по себе вообще ничто не крутится! Вон электромотору тоже, небось, электричество нужно!

Обозначение электропроводки

ПУЭ, -Минэнерго РФ, -6-е изд., перераб. и доп., с измен., 2003.

Согласно российского ПУЭ электропроводка должна обеспечивать возможность легкого распознания по всей длине проводников по цветам:

  • голубого цвета — для обозначения нулевого рабочего или среднего проводника электрической сети;
  • двухцветной комбинации зелено-желтого цвета — для обозначения защитного или нулевого защитного проводника;
  • двухцветной комбинации зелено-желтого цвета по всей длине с голубыми метками на концах линии, которые наносятся при монтаже — для обозначения совмещенного нулевого рабочего и нулевого защитного проводника;
  • черного, коричневого, красного, фиолетового, серого, розового, белого, оранжевого, бирюзового цвета — для обозначения фазного проводника.

Каким образом обозначаются шины при постоянном токе?

Цветовая маркировка проводов необходима для удобства электротехнических работ и корректного подключения проводов к нужным местам. Провода необходимо подключать к клеммам, которые имеют метки соответствующего цвета. Без цветовой маркировки проводов электротехнические работы были бы значительно затруднены. При постоянном токе положительный провод обозначают красным цветом, отрицательный провод обозначают синим цветом. В сети постоянного тока нулевой провод не нужен. Но при питании электродвигателя постоянного тока от управляемого выпрямителя нулевой провод там присутствует, и обозначается голубым цветом. На рисунке представлена маркировка шин постоянного тока: а) в сети постоянного тока; б) при питании электродвигателя постоянного тока от управляемого выпрямителя.
В условиях постоянного тока синий цвет обозначает отрицательную шину, красный — положительную. Есть также голубая шина, ее обозначают буквой «М», она является нулевой рабочей шиной. Цветовое исполнение должно быть выполнено по всей длине шин, однако в местах присоединения это условие может опускаться.

Для этого даже солёная вода не нужна. Достаточно привести два разных металла в контакт друг с другом (в электрическом смысле). Например, если по одному концу двух проволочек из разных металлов спаять друг с другом, то часть электронов с одного металла перейдёт на другой. (Почему перейдут, вопрос сложный, ну для краткости скажем так, в разных металлах для электронов различный уровень комфорта (энергии) и они стремятся туда, где им лучше, ну совсем как люди или рыбы. Но этот процесс не может продолжаться бесконечно. Электрическая сила будет гнать электроны обратно, и в конце концов установится некий баланс. Перешедшие электроны равномерно распределятся по той проволочке, куда они перешли. Аналогично, недостаток электронов тоже равномерно распределится по тому металлу, откуда часть электронов ушла (т.е. участки более богатые электронами, частично поделятся электронами с обедневшими участками. Таким образом между проволочками возникнет разность потенциалов. Если мы спаяем другие концы, то там произойдёт то же самое. Итак между проволочками установится некоторая разность потенциалов, но поскольку достигнуто равновесие, то электроны никуда не стремятся. Если же мы нагреем один из спаев, то равновесие нарушится, и по цепи (напомню, что цепь у нас замкнута) пойдёт электрический ток. Таким образом, нагревая один из спаев, можно заставить электроны бегать по кругу. Если одну из проволочек перерезать, и образовавшиеся свободные концы присоединить к очень маломощной лампочке, то она «загорится».

Читайте также: Пильные шины для пил штиль

Это было явление термоэлектричества, т.е. электроны приводились в движение при помощи нагрева.

Аналогично и действие определённых растворов. Если мы опустим две проволоки из разных металлов в раствор соли, то атомы металлов могут, оставив свои электроны в проволоке, перейти в раствор в виде положительных ионов. Это стремление у разных металлов различно, поэтому количество перешедших ионов и оставшихся электронов будет различно. Если свободные концы проволочек присоединить к очень маломощной лампочке, то она загорится. А соль нужна для того, чтобы переносить электрический заряд в растворе, т.е. чтобы цепь замкнулась.

Наймите профессиональных электриков. Я тоже в детстве много что пихал в розетки и ничего. Сейчас по профессии электрик. Открою секрет, все электрики боятся поражение током, так как знают что это такое.

Из-за огромных потерь при такой передаче. И дело даже не в скин-эффекте.

Провод ЛЭП — это антенна. А антенна обладает удивительной способностью излучать электромагнитную энергию в окружающее пространство. И если на частоте в 50 или 60 герц это излучение невелико, то на частотах в сотни килогерц оно уже перестаёт быть незаметным. 400 или 500 кГц — это средние волны. Антенное поле передатчиков СВ-радиостанций — это всего-то десятки метров. И при этом излучаемая мощность может составлять десятки и сотни киловатт. Можете себе представить, сколько мощности будет излучать «антенна» длиной в сотни километров, и сколько в таком случае дойдёт до потребителя.

Стандарты разрабатывались во времена, когда электричество начало применяться массово в производстве. В расчет принималось как сам процесс производства генераторов и двигателей, так и их себестоимость и расчетные потери при той или иной частоте тока. Так как в разных странах применяют разные технологии и различные материалы во время производства, поэтому одни страны приняли за стандарт 50, а другие 60 герц.

Я так понимаю, что в вопросе речь идёт об источнике постоянного тока. Источники постоянного тока могут быть основаны на различных принципах, поэтому ответов может быть множество.

Цветовое обозначение по функциональному назначению

Цветовая идентификация проводников по функциональному назначению цепей, в которых используют (согласно ГОСТ 12.2.007.0):

  • для проводников в силовых цепях — черный;
  • для проводников в цепях управления, измерения и сигнализации переменного тока — красный;
  • для проводников в цепях управления, измерения и сигнализации постоянного тока — синий;
  • для нулевых защитных проводников — комбинация зеленого и желтого;
  • для проводников, соединенных с нулевым рабочим проводником и не предназначенных для заземления, — голубой.

Цвета проводов и шин в цепях постоянного тока

В цепях постоянного тока обычно используется только две шины, а именно плюс и минус. Но иногда цепи постоянного тока бывают со средним проводником. Согласно ПУЭ шины и провода подлежат следующей маркировке в цепях постоянного тока: положительная шина (+) – красная, отрицательная (-) – синяя, нулевая рабочая М (при ее наличии) – голубая.