16.06.2024

Рубильник как обозначается на схеме: графические и буквенные по ГОСТ

Содержание

графические и буквенные по ГОСТ

Как невозможно читать книгу без знания букв, так невозможно понять ни один электрический чертеж без знания условных обозначений.

В этой статье рассмотрим условные обозначения в электрических схемах: какие бываю, где найти расшифровку, если в проекте она не указана, как правильно должен быть обозначен и подписан тот или иной элемент на схеме.

Введение

Но начнем немного издалека…
Каждый молодой специалист, который приходит в проектирование, начинает либо со складывания чертежей, либо с чтения нормативной документации, либо нарисуй «вот это» по такому примеру. Вообще, нормативная литература изучается по ходу работы, проектирования.

Невозможно прочитать всю нормативную литературу, относящуюся к твоей специальности или, даже, более узкой специализации. Тем более, что ГОСТ, СНиП и другие нормативы периодически обновляются. И каждому проектировщику приходится отслеживать изменения и новые требования нормативных документов, изменения в линейках производителей электрооборудования, постоянно поддерживать свою квалификацию на должном уровне.

Помните, как Льюиса Кэролла в «Алисе в Стране Чудес»?

«Нужно бежать со всех ног, чтобы только оставаться на месте, а чтобы куда-то попасть, надо бежать как минимум вдвое быстрее!»

Это я не к тому, чтобы поплакаться «как тяжела жизнь проектировщика» или похвастаться «смотрите, какая у нас интересная работа». Речь сейчас не об этом. Учитывая такие обстоятельства, проектировщики перенимают практический опыт от более опытных коллег, многие вещи просто знают как делать правильно, но не знают почему. Работают по принципу «Здесь так заведено».

Порой, это достаточно элементарные вещи. Знаешь, как сделать правильно, но, если спросят «Почему так?», ответить сразу не сможешь, сославшись хотя бы на название нормативного документа.

В этой статье я решил структурировать информацию, касающуюся условных обозначений, разложить всё по полочкам, собрать всё в одном месте.

Виды и типы электрических схем

Прежде, чем говорить об условных обозначения на схемах, нужно разобраться, какие виды и типы схем бывают. С 01.07.2009 на территории РФ введен в действие ГОСТ 2.701-2008 «ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению».
В соответствии с этим ГОСТ, схемы разделяются на 10 видов:

  1. Схема электрическая
  2. Схема гидравлическая
  3. Схема пневматическая
  4. Схема газовая
  5. Схема кинематическая
  6. Схема вакуумная
  7. Схема оптическая
  8. Схема энергетическая
  9. Схема деления
  10. Схема комбинированная

Виды схем подразделяются на восемь типов:

  1. Схема структурная
  2. Схема функциональная
  3. Схема принципиальная (полная)
  4. Схема соединений (монтажная)
  5. Схема подключения
  6. Схема общая
  7. Схема расположения
  8. Схема объединенная

Меня, как электрика, интересуют схемы вида «Схема электрическая». Вообще, описание и требования к схемам приведены в ГОСТ 2.701-2008 на примере электрических схем, но с 01 января 2012 действует ГОСТ 2.702-2011 «ЕСКД. Правила выполнения электрических схем». Большей частью текст этого ГОСТ дублирует текст ГОСТ 2.701-2008, ссылается на него и другие ГОСТ.

ГОСТ 2.702-2011 подробно описывает требования к каждому виду электрической схемы. При выполнении электрических схем следует руководствоваться именно этим ГОСТ.

ГОСТ 2.702-2011 дает следующее определение понятия электрической схемы: «Схема электрическая — документ, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные части изделия, действующие при помощи электрической энергии, и их взаимосвязи». Далее ГОСТ ссылается на документы, регламентирующие правила выполнения условных графических изображения, буквенных обозначений и обозначений проводов и контактных соединений электрических элементов. Рассмотрим каждый отдельно.

Графические обозначения в электрических схемах

В части графических обозначений в электрических схемах ГОСТ 2.702-2011 ссылается на три других ГОСТ:

  • ГОСТ 2.709-89 «ЕСКД. Обозначения условные проводов и контактных соединений электрических элементов, оборудования и участков цепей в электрических схемах».
  • ГОСТ 2.721-74 «ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения»
  • ГОСТ 2.755-87 «ЕСКД. Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения».

Условные графические обозначения (УГО) автоматов, рубильников, контакторов, тепловых реле и прочего коммутационного оборудования, которое используется в однолинейных схемах электрических щитов, определены в ГОСТ 2.755-87.

Однако, обозначение УЗО и дифавтоматов в ГОСТ отсутствует. Думаю, в скором времени он будет перевыпущен и обозначение УЗО будет добавлено. А пока, каждый проектировщик изображает УЗО по собственному вкусу, тем более, что ГОСТ 2.702-2011 это предусматривает. Достаточно привести обозначение УГО и его расшифровку в пояснениях к схеме.

Дополнительно к ГОСТ 2.755-87 для полноты схемы понадобится использование изображений из ГОСТ 2.721-74 (в основном для вторичных цепей).

Все обозначения коммутационных аппаратов построены на четырех базовых изображениях:

с использованием девяти функциональных признаков:

Основные условные графические обозначения, используемые в однолинейных схемах электрических щитов:

НаименованиеИзображение
Автоматический выключатель (автомат)
Выключатель нагрузки (рубильник)
Контакт контактора
Тепловое реле
УЗО
Дифференциальный автомат
Предохранитель
Автоматический выключатель для защиты двигателя (автомат со встроенным тепловым реле)
Выключатель нагрузки с предохранителем (рубильник с предохранителем)
Трансформатор тока
Трансформатор напряжения
Счетчик электрической энергии
Частотный преобразователь
Замыкающий контакт нажимного кнопочного выключателя без самовозврата с размыканием и возвратом элемента управления автоматически
Замыкающий контакт нажимного кнопочного выключателя без самовозврата с размыканием и возвратом элемента управления посредством вторичного нажатия кнопки
Замыкающий контакт нажимного кнопочного выключателя без самовозврата с размыканием и возвратом элемента управления посредством вытягивания кнопки
Замыкающий контакт нажимного кнопочного выключателя без самовозврата с размыканием и возвратом элемента управления посредством отдельного привода (например, нажатия кнопки-сброс)
Контакт замыкающий с замедлением, действующим при срабатывании
Контакт замыкающий с замедлением, действующим при возврате
Контакт замыкающий с замедлением, действующим при срабатывании и возврате
Контакт размыкающий с замедлением, действующим при срабатывании 
 Контакт размыкающий с замедлением, действующим при возврате 
 Контакт замыкающий с замедлением, действующим при срабатывании и возврате
Катушка контактора, общее обозначение катушки реле
Катушка импульсного реле
Катушка фотореле
Катушка реле времени
Мотор-привод
Лампа осветительная, световая индикация (лампочка)
Нагревательный элемент
Разъемное соединение (розетка):
гнездо
штырь
Разрядник
Ограничитель перенапряжения (ОПН), варистор
Разборное соединение (клемма)
Амперметр
Вольтметр
Ваттметр
Частотометр

Обозначения проводов, шин в электрических щитах определяется ГОСТ 2. 721-74.

Буквенные обозначения в электрических схемах

Буквенные обозначения определены ГОСТ 2.710-81 «ЕСКД. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах».

Обозначения дифавтоматов и УЗО в этом ГОСТ отсутствует. На различных сайтах и форумах в интернете долго обсуждали как же правильно обозначать УЗО и дифавтомат. ГОСТ 2.710-81 в п.2.2.12. допускает использование многобуквенных кодов (а не только одно- и двухбуквенных), поэтому до введения нормативного обозначения я для себя принял трехбуквенное обозначение УЗО и дифавтомата. К двухбуквенному обозначению рубильника я добавил букву D и получил обозначение УЗО. Аналогично поступил с дифавтоматом.

Думаю, в скором времени он будет перевыпущен и обозначение УЗО будет добавлено.

Обозначения основных элементов, используемых в однолинейных схемах электрических щитов:

НаименованиеОбозначение
Автоматический выключатель в силовых цепяхQF
Автоматический выключатель в цепях управленияSF
Автоматический выключатель с дифференциальной защитой (дифавтомат)QFD
Выключатель нагрузки (рубильник)QS
Устройство защитного отключения (УЗО)QSD
КонтакторKM
Тепловое релеF, KK
Реле времениKT
Реле напряженияKV
ФоторелеKL
Импульсное релеKI
Разрядник, ОПНFV
Плавкий предохранительFU
Трансформатор токаTA
Трансформатор напряженияTV
Частотный преобразовательUZ
АмперметрPA
ВольтметрPV
ВаттметрPW
ЧастотометрPF
Счетчик активной энергииPI
Счетчик реактивной энергииPK
ФотоэлементBL
Нагревательный элементEK
Лампа осветительнаяEL
Прибор световой индикации (лампочка)HL
Штепсельный разъем (розетка)XS
Выключатель или переключатель в цепях управленияSA
Выключатель кнопочный в цепях управленияSB
КлеммыXT

Изображение электрооборудования на планах

Хотя ГОСТ 2. 701-2008 и ГОСТ 2.702-2011 предусматривают вид электрической схемы «схема расположения», при проектировании зданий и сооружений следует руководствоваться ГОСТ 21.210-2014 «СПДС. Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах». Данный ГОСТ устанавливает условные обозначения электропроводок, прокладок шин, шинопроводов, кабельных линий, электрического оборудования (трансформаторов, электрических щитов, розеток, выключателей, светильников) на планах прокладки электрических сетей.

Эти условные обозначения применяются при выполнении чертежей электроснабжения, силового электрооборудования, электрического освещения и других чертежей. Также данные обозначения используются для изображении потребителей в однолинейных принципиальных схемах электрических щитов.

Условные графические изображения электрооборудования, электротехнических устройств и электроприемников

Условные графические обозначения линий проводок и токопроводов

К сожалению, AutoCAD в базовой поставке не содержит все необходимые типы линий.

Проектировщики решают эту проблему по-разному:

  • большинство выполняет отрисовку проводки обычной линией, а потом дополняет обозначениями кружков, квадратиков и пр.;
  • продвинутые пользователи AutoCAD создают собственные типы линий.

Я — сторонник второго способа, т.к. он гораздо удобнее. Если вы используете специальный тип линии, то при её перемещении все «дополнительные» обозначения также перемещаются, ведь они часть линии.

Создать собственный тип линии в AutoCAD достаточно просто. Вы потратите некоторое время на освоение этого навыка, зато сэкономите потом массу времени при проектировании.

Изображение вертикальной прокладки удобнее всего сделать при помощи блоков AutoCAD, а лучше при помощи динамических блоков.

Условные графические изображения шин и шинопроводов

Отрисовку шин и шинопроводов в AutoCAD удобно выполнять при помощи полилинии и/или динамических блоков.

Условные графические изображения коробок, шкафов, щитов и пультов

НаименованиеИзображение
Коробка ответвительная
Коробка вводная
Коробка протяжная, ящик протяжной
Коробка, ящик с зажимами
Шкаф распределительный
Щиток групповой рабочего освещения
Щиток групповой аварийного освещения
Щиток лабораторный
Ящик с аппаратурой
Ящик управления
Шкаф, панель, пульт, щиток одностороннего обслуживания, пост местного управления
Шкаф, панель двухстороннего обслуживания
Шкаф, щит, пульт из нескольких панелей одностороннего обслуживания
Шкаф, щит, пульт из нескольких панелей двухстороннего обслуживания
Щит открытый
Ящик трансформаторный понижающий (ЯТП)

Отрисовку в AutoCAD удобно выполнять при помощи блоков и динамических блоков.

Условные графические обозначения выключателей, переключателей

ГОСТ 21.210-2014 не предусматривает условных изображения для светорегуляторов (диммеров) и отдельного изображения для кнопочных выключателей, поэтому я ввёл для них собственные обозначения в соответствии с п.4.7.

Отрисовку в AutoCAD удобно выполнять при помощи динамических блоков. Я себе сделал один динамический блок для всех типов выключателей.

Условные графические обозначения штепсельных розеток

Отрисовку в AutoCAD удобно выполнять при помощи динамических блоков. Я себе сделал один динамический блок для всех типов розеток.

Условные графические обозначения светильников и прожекторов

Радует, что в обновленной версии ГОСТ добавлены изображения светодиодных светильников и светильников с компактными люминесцентными лампами.

Отрисовку светильников в AutoCAD удобно выполнять при помощи динамических блоков.

Условные графические обозначения аппаратов контроля и управления

Отрисовку в AutoCAD удобно выполнять при помощи динамических блоков.


Подпишитесь и получайте уведомления о новых статьях на e-mail

Читайте также:

Как Обозначается Рубильник на Электрической Схеме: Описание

Требования ЕСКД к обозначению рубильников

Обозначение на схеме рубильника достаточно однозначно. Оно прописано в ЕСКД, а зарубежные системы метрики прописываются в соответствии со стандартом ISO. При этом обозначение рубильников в обоих этих системах практически идентичны. Но, как обычно, имеются и свои нюансы, на которые мы и обратим ваше внимание в этой статье.

Основные понятия электрических схем

Прежде чем разбирать отображение рубильника или другого оборудования на схеме, давайте разберемся с несколькими вопросами. Первый из них — виды электрических схем, а второй — это основные обозначения на схеме, что позволит вам их читать.

Виды схем

Прежде всего следует знать, что если вы откроете ГОСТ 2. 725-68, который по сей день действует в нашей стране, то просто не обнаружите там такого устройства как рубильник. Более того, вы столкнётесь с таким понятием как однолинейные и многолинейные схемы. Поэтому. прежде чем разбираться с тем, каково обозначение рубильника на схеме, давайте разберемся с самими схемами.

Четырехлинейная электрическая схема

  • Начнем наш разговор с многолинейной схемы, как наиболее подробной и правильной. Как известно в нашей стране для передачи электрической энергии используется трехфазная сеть. Поэтому наиболее правильно на схемах обозначать каждую фазу с оборудованием и устройствами, к которым они подключаются. Такая схема называется трехлинейной.

Трехлинейная схема электрической сети

  • В низковольтных сетях кроме трех фаз практически всегда имеется N или PEN проводник. То есть, проводов четыре. Соответственно, и схема становится четырехлинейной.
  • Кроме того, существуют низковольтные сети, в которых используются пять проводов. Три из них фазные, один нулевой – N и один защитного заземления – PE. Для отображения такой схемы следует использовать пятилинейную схему.
  • Для однофазной сети, согласно норм ПУЭ, должно использоваться три провода – фазный, нулевой и защитного заземления. А значит, и схема должна быть трехлинейная. Но часто, как на видео, для однофазной сети используется двухлинейная схема, когда на схеме отображены только фазный и нулевой провод.
  • Практически всегда двухлинейная схема применяется для отображения схем, работающих на постоянном токе. Ведь для работы такой схемы нам потребуются два проводника – «+» и «-».

Та же самая схема, но в однолинейном варианте

  • Конечно, такие многолинейные схемы значительно более точные, но инструкция допускает использование однолинейной схемы. Что это такое? Однолинейная схема — это такой тип отображения электрической сети, при которой все три фазы, а также нулевые и проводники защитного заземления при их наличии, изображаются одним проводником.

Однолинейная схема с изображением трансформаторов тока – ТА в трехлинейном варианте

  • Такие схемы очень удобны при отображении больших электрических сетей, где нет отличий в схеме разных фаз. И даже если незначительные отличия есть, то часто используется принцип, при котором большая часть схемы выполняется однолинейной, а отдельный кусок, например, трехлинейным.

Основные обозначения на схеме

Любая схема электрическая принципиальная – рубильников, или любого другого оборудования, имеет целый ряд обозначений, понимание которых обеспечит возможность прочтения схемы.

В нашей статье мы рассмотрим основные из них. Все эти нормы прописаны в правилах устройства электроустановок, и являются обязательными для всех схем.

Обозначение фазных проводов

Начнем с обозначения фазных проводов. Оно должно быть либо буквенным, либо цветовым. Фазные провода обозначаются символами А, В, С или соответственно желтым, зеленым и красным цветом.

Обратите внимание! Достаточно часто обозначение фазных проводов вы можете встретить как L1, L2, и L3. Такое обозначение не предусмотрено ПУЭ, но часто встречается у иностранных компаний. И наши отечественные специалисты часто перенимают такой способ обозначения.

  • Нулевой проводник обозначается – N. Часто вместо буквенного обозначения применяется обозначение цветом – голубым.
  • Проводник защитного заземления обозначается – РЕ. На цветных схемах он обозначается желто-зеленым цветом. Но так как цена на цветные схемы несколько выше чаще встречается только буквенное обозначение фаз и защитных проводников.

Обозначение нулевого и защитного проводника

Обратите внимание! Достаточно часто на схемах вы можете встретить обозначение PEN. Оно говорит нам о том, что перед нами совмещенный проводник защитного заземления и нулевого провода. Они обозначаются голубым цветом с желто-зелеными полосками на концах. Но на схемах это правило часто игнорируют.

Обозначение проводников постоянного тока

Что касается цепей постоянного тока, то здесь все несколько иначе. Положительная и отрицательная жила обозначается соответственно «+» и «-». А цветовое обозначение, соответственно – красный и синий цвет. Нулевая жила обозначается М и должна иметь голубой цвет.

Варианты обозначения рубильников

Ну вот, теперь мы готовы разобрать рубильник и обозначение на схеме этого элемента. Для большей наглядности все варианты обозначения мы свели в таблицу.

Рубильник на однолинейной схеме

Даже если вы рисуете схему своими руками, то вы должны придерживаться определенных норм. Эти нормы вы можете увидеть на наших картинках. Перед вами обозначение рубильника на однолинейной схеме, либо на многолинейных схемах при установке рубильника только на одной из фаз.

Трехфазный рубильник с пофазным отключением

Разбирая рубильники, мы уже отмечали, что в трехфазном исполнении они могут как содержать планку крепления, обеспечивающую одновременное замыкание всех трех фаз, так и не иметь ее. На данном фото представлен рубильник с возможностью пофазного отключения.

Трехфазный рубильник с управлением всеми тремя фазами

Если трехфазный рубильник имеет данную планку, то это обязательно должно быть отраженно на схеме. Поэтому на всех трех и более линейных схемах, эта планка отображается. То есть, перед нами рубильник с одновременной коммутацией всех трех фаз.

Внимание: Тут хотелось бы отметить, что подобным образом отображаются и двухфазные рубильники. На которых соответственно отображается два рубильника, соединенных планкой. Дабы не засорять нашу таблицу, мы не будем указывать такое обозначение рубильника на схеме.

Перекидной рубильник на трехлинейной схеме

Отдельным вариантом является обозначение так называемых перекидных рубильников. Это рубильники, которые имеют три положения – «включено» положение 1, «включено» положение 2 и «отключено». Как обозначается такой рубильник на трехлинейной схеме, вы можете видеть на приведенном рисунке.

Перекидной рубильник на однолинейной схеме

Обозначение на схемах рубильника перекидного типа для однолинейных схем, представлено на картинке слева. Отличие состоит лишь в том, что указываются не все три фазы, а лишь одна условно средняя.

Переход из однолинейной в трехлинейную схему

Мы уже говорили, что в некоторых случаях вы можете встретить переход однолинейной схемы в многолинейную. Приведенное обозначение рубильника на электрической схеме, как раз и является таким вариантом.

Рубильник с замкнутой фазой «С» в нормальном режиме работы

Обратите внимание! На всех приведенных вариантах с пофазным управлением рубильника, возможно соединение одного или нескольких элементов, что сигнализирует об их нормально замкнутом положении.  То есть, при нормальных условиях работы, данные ножи рубильника должны быть включены, а изображенные разомкнутыми элементы, должны быть отключены.

Вывод

Рубильник на электросхеме, и обозначение других элементов на схеме, могут иметь множество вариаций. Это связано как с особенностями начертания схемы, так и задачами, стоящими перед конструктором. Но в любом случае, они отвечают нормам ЕСКД и подчиняются единому правилу, которое вы легко можете уловить из приведенных нами наиболее распространенных вариантов обозначения.

Обозначение перекидного рубильника на схеме

Каждый специалист-электротехник должен обладать навыками чтения электрических схем. При помощи специальных условных знаков легко отображаются любые типы розеток, выключателей, коммутационной аппаратуры, электроприборов и оборудования. В нормативных документах предусмотрено и обозначение перекидного рубильника на схеме. Отечественные и зарубежные стандарты практически не отличаются, поэтому данные устройства свободно идентифицируются в проектной документации.

Нормативные документы и типы электрических схем

Электрические схемы являются наиболее востребованными при составлении проектов и выполнении практических работ. Их основой служат многочисленные варианты условного – графического обозначения – УГО, определяемые ГОСТ 2.702-2011. Этот документ известен среди специалистов под названием «ЕСКД. Правила выполнения электрических схем. Он создан на основе нескольких норм и правил, определяемых другими видами ГОСТ.

Все представленные нормативы отображаются в виде четких требований, касающихся подробностей всех типов электрических схем. Документ содержит не только перечень обозначений, касающийся приборов и изделий, но и отображает взаимные связи между ними, а также основные принципы работы каждого устройства, использующего электроэнергию. Здесь же определяются правила, в соответствии с которыми можно узнать, как обозначается то или иной вид контактных соединений, особенности в маркировке проводников, буквенные и графические отображения используемых элементов.

В практической деятельности электротехники пользуются тремя основными видами электрических схем.

Монтажная схема. Как правило отображается в виде печатной платы с точным указанием мест расположения деталей и элементов. С помощью специальных знаков указываются их номинальные значения, принципы соединений, креплений и подводки к соседним компонентам. В электрических схемах, отображающих проводку жилого помещения, точно показываются места установки розеток и выключателей, осветительных и других приборов. Здесь же наносятся линии кабелей и проводников, с указанием их технических характеристик.

На принципиальных схемах (рис. 1), наносятся подробные обозначения всех контактных соединений и других связей, а также параметры элементов и сетей. Полная схема отображает процессы управления и контроля над компонентами и всю силовую цепь. Линейная схема отображает только цепь, детали которой наносятся на отдельные листы.

Функциональные схемы (рис. 2) составляются в виде основных узлов, используемых во всей цепи или в отдельно взятом приборе. В этом случае не указываются в деталях физические размеры и прочие параметры деталей. Они обозначаются как отдельные блоки с необходимой маркировкой, дополненные связями с другими составляющими цепи или устройства.

Отображение электрических сетей на разных схемах

Перекидные рубильники отображаются на разных электрических схемах, в том числе и на однолинейной схеме, каждая из которых имеет свои специфические особенности. Знание этих отличий позволит правильно прочитать и расшифровать нанесенные изображения, безошибочно определить то или иное устройство. Подобные схемы могут быть многолинейными и однолинейными.

Наиболее подробно состояние электрической цепи отображается в виде графического чертежа на многолинейных схемах. Поскольку передача электричества осуществляется по трехфазной сети, то и на чертежах фиксируется каждая фаза со всеми подключенными устройствами и оборудованием. Такие схемы получили название трехлинейных.

В четырехлинейных схемах, используемых в сетях с низким напряжением, к фазным проводам добавляется нулевой проводник PEN или N. При наличии провода защитного заземления РЕ, схема превращается в пятилинейную.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок, однофазные сети оборудуются фазным, нулевым и заземляющим проводником. Эти три провода составляют трехлинейную схему. При отсутствии заземления нередко обходятся двумя проводами – фазным и нулевым, собранными в двухлинейную схему. Такая же схема используется в сетях постоянного тока, где используется два провода – плюс и минус.

В случае слишком разветвленных сетей, использование подробных многолинейных схем становится не совсем удобным. Для этого предусмотрены однолинейные схемы, на которых трехфазная электрическая сеть отображается в виде одного общего проводника.

Основные виды рубильников

Согласно электротехнической терминологии, рубильник относится к устройствам, обеспечивающим течение по цепи электрического тока. Его отличительной особенностью является уникальная система, действие которой направлено на быстрый разрыв контакта. Все функции устройства осуществляются ручным приводом, надежно отключающим напряжение во время выполнения ремонтных и профилактических работ.

Существует несколько типов рубильников, среди которых можно выделить следующие:

  • Перекидные (рис. 1). С помощью этих устройств напряжение перекидывается с одной цепи на другую. В основном они используются, когда возникает необходимость переключить подачу тока с аварийного участка цепи на рабочий. Для установки приборов предусматриваются специальные щитовые помещения. Данный тип рубильников имеет высокие эксплуатационные и технические показатели.
  • Разрывные (рис. 2). Подключается к общим выходным цепям, идеально подходят для частных домов, квартир, офисных зданий. С помощью этого прибора осуществляется подключение какого-либо объекта к общей сети. Устанавливаются в электрическом щите с выводом наружу переключающего рычага. На рынке представлены широким модельным рядом.
  • Реверсивные (рис. 3). Используются в трехфазных электрических сетях, обеспечивая их нормальное функционирование. С помощью этих приборов нагрузка распределяется между линиями, а ток бесперебойно поступает потребителям. Установка рубильников выполняется в горизонтальном или вертикальном положении, все переключения производятся вручную. Отдельные виды приборов могут управляться дистанционно.

Основной деталью рубильника является поворотная контактная система. Конструкция подвижного контакта представляет собой нож или подпружиненную вилку, а неподвижного – нож или две пластины, подпружиненные посредством стального рассеченного кольца. Кроме того, рубильник оборудуется рукояткой или ручным приводом, контактными выводами для подключения проводов. Разрывной рубильник на 1 направление с тремя полюсами оборудуется тремя входными и тремя выходными контактами, а у перекидного изделия на 2 направления – шесть входных и шесть выходных контактов. Для каждого полюса предусмотрены 1 или 2 дугогасительные камеры, в соответствии с количеством направлений.

Конструкция контактной группы не позволяет подвижному контакту самопроизвольно выпадать под действием вибрации или под собственным весом. Для всех переключений требуется только физическая сила персонала.

Перекидные рубильники на электрических схемах

Существуют различные варианты отображения перекидных и других рубильников. Разница между ними зависит от параметров электрической сети и конкретного места в схеме каждого из них. При использовании однолинейной схемы, обозначение на схеме прибора выполняется так, как это показано на рисунке 1. Такой же вариант используется в многолинейной схеме, когда рубильник устанавливается на какую-то одну фазу.

На рисунке 2 отображается трехфазный рубильник, обеспечивающий поочередное включение и отключение фаз. Точно такие же рубильники (рис. 3) оборудуются специальной планкой, позволяющей одновременно замыкать все три фазы. Эта важная деталь обязательно отображается на трехлинейных схемах и вариантах с большим количеством линий. Данная схема подходит и для двухфазных рубильников, когда отображается два прибора, соединяемых общей планкой. На рисунке 4 хорошо просматривается обозначение перекидного рубильника на схеме в однолинейном варианте. В этом случае вместо трех фаз указана всего лишь одна, которая называется условно средней.

Существуют варианты (рис. 5), обозначений рубильника на однолинейной схеме, в которой она превращается в многолинейную. Такое изображение используется при необходимости более подробного рассмотрения некоторых участков цепи.

Отдельное обозначение предусмотрено для реверсивных рубильников перекидного типа, устанавливаемых вместе с трехфазными асинхронными двигателями. Данные приборы характеризуются наличием трех положений, в том числе – 2 положения на включение и 1 – на отключение. Эти обозначения применяются чаще всего, но при использовании редких видов сетевых соединений, в нормативной документации вполне возможно подобрать УГО или скомбинировать наиболее подходящий вариант.

Рубильник условное обозначение на схеме

2. Контакт импульсный замыкающий при срабатывании и возврате

3. Переключатель двухполюсный шестипозиционный, в котором третий контакт верхнего полюса срабатывает раньше, а пятый контакт — позже, чем соответствующие контакты нижнего полюса

4. Искатель с двумя движениями с возвратом в исходное положение и многократным соединением контактных полей несколькими искателями, например двумя

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам

П.А. Шалаев, С.С. Борушек, С.Л. Таллер, Ю.Н. Ачкасов

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27.10.87 № 4033

3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 5720-86

4. ВЗАМЕН ГОСТ 2.738-68 (кроме подпункта 7 табл. 1) и ГОСТ 2.755-74

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Каждый специалист-электротехник должен обладать навыками чтения электрических схем. При помощи специальных условных знаков легко отображаются любые типы розеток, выключателей, коммутационной аппаратуры, электроприборов и оборудования. В нормативных документах предусмотрено и обозначение перекидного рубильника на схеме. Отечественные и зарубежные стандарты практически не отличаются, поэтому данные устройства свободно идентифицируются в проектной документации.

Нормативные документы и типы электрических схем

Электрические схемы являются наиболее востребованными при составлении проектов и выполнении практических работ. Их основой служат многочисленные варианты условного — графического обозначения – УГО, определяемые ГОСТ 2.702-2011. Этот документ известен среди специалистов под названием «ЕСКД. Правила выполнения электрических схем. Он создан на основе нескольких норм и правил, определяемых другими видами ГОСТ.

Все представленные нормативы отображаются в виде четких требований, касающихся подробностей всех типов электрических схем. Документ содержит не только перечень обозначений, касающийся приборов и изделий, но и отображает взаимные связи между ними, а также основные принципы работы каждого устройства, использующего электроэнергию. Здесь же определяются правила, в соответствии с которыми можно узнать, как обозначается то или иной вид контактных соединений, особенности в маркировке проводников, буквенные и графические отображения используемых элементов.

В практической деятельности электротехники пользуются тремя основными видами электрических схем.

Монтажная схема. Как правило отображается в виде печатной платы с точным указанием мест расположения деталей и элементов. С помощью специальных знаков указываются их номинальные значения, принципы соединений, креплений и подводки к соседним компонентам. В электрических схемах, отображающих проводку жилого помещения, точно показываются места установки розеток и выключателей, осветительных и других приборов. Здесь же наносятся линии кабелей и проводников, с указанием их технических характеристик.

На принципиальных схемах (рис. 1), наносятся подробные обозначения всех контактных соединений и других связей, а также параметры элементов и сетей. Полная схема отображает процессы управления и контроля над компонентами и всю силовую цепь. Линейная схема отображает только цепь, детали которой наносятся на отдельные листы.

Функциональные схемы (рис. 2) составляются в виде основных узлов, используемых во всей цепи или в отдельно взятом приборе. В этом случае не указываются в деталях физические размеры и прочие параметры деталей. Они обозначаются как отдельные блоки с необходимой маркировкой, дополненные связями с другими составляющими цепи или устройства.

Отображение электрических сетей на разных схемах

Перекидные рубильники отображаются на разных электрических схемах, в том числе и на однолинейной схеме, каждая из которых имеет свои специфические особенности. Знание этих отличий позволит правильно прочитать и расшифровать нанесенные изображения, безошибочно определить то или иное устройство. Подобные схемы могут быть многолинейными и однолинейными.

Наиболее подробно состояние электрической цепи отображается в виде графического чертежа на многолинейных схемах. Поскольку передача электричества осуществляется по трехфазной сети, то и на чертежах фиксируется каждая фаза со всеми подключенными устройствами и оборудованием. Такие схемы получили название трехлинейных.

В четырехлинейных схемах, используемых в сетях с низким напряжением, к фазным проводам добавляется нулевой проводник PEN или N. При наличии провода защитного заземления РЕ, схема превращается в пятилинейную.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок, однофазные сети оборудуются фазным, нулевым и заземляющим проводником. Эти три провода составляют трехлинейную схему. При отсутствии заземления нередко обходятся двумя проводами – фазным и нулевым, собранными в двухлинейную схему. Такая же схема используется в сетях постоянного тока, где используется два провода – плюс и минус.

В случае слишком разветвленных сетей, использование подробных многолинейных схем становится не совсем удобным. Для этого предусмотрены однолинейные схемы, на которых трехфазная электрическая сеть отображается в виде одного общего проводника.

Основные виды рубильников

Согласно электротехнической терминологии, рубильник относится к устройствам, обеспечивающим течение по цепи электрического тока. Его отличительной особенностью является уникальная система, действие которой направлено на быстрый разрыв контакта. Все функции устройства осуществляются ручным приводом, надежно отключающим напряжение во время выполнения ремонтных и профилактических работ.

Существует несколько типов рубильников, среди которых можно выделить следующие:

  • Перекидные (рис. 1). С помощью этих устройств напряжение перекидывается с одной цепи на другую. В основном они используются, когда возникает необходимость переключить подачу тока с аварийного участка цепи на рабочий. Для установки приборов предусматриваются специальные щитовые помещения. Данный тип рубильников имеет высокие эксплуатационные и технические показатели.
  • Разрывные (рис. 2). Подключается к общим выходным цепям, идеально подходят для частных домов, квартир, офисных зданий. С помощью этого прибора осуществляется подключение какого-либо объекта к общей сети. Устанавливаются в электрическом щите с выводом наружу переключающего рычага. На рынке представлены широким модельным рядом.
  • Реверсивные (рис. 3). Используются в трехфазных электрических сетях, обеспечивая их нормальное функционирование. С помощью этих приборов нагрузка распределяется между линиями, а ток бесперебойно поступает потребителям. Установка рубильников выполняется в горизонтальном или вертикальном положении, все переключения производятся вручную. Отдельные виды приборов могут управляться дистанционно.

Основной деталью рубильника является поворотная контактная система. Конструкция подвижного контакта представляет собой нож или подпружиненную вилку, а неподвижного – нож или две пластины, подпружиненные посредством стального рассеченного кольца. Кроме того, рубильник оборудуется рукояткой или ручным приводом, контактными выводами для подключения проводов. Разрывной рубильник на 1 направление с тремя полюсами оборудуется тремя входными и тремя выходными контактами, а у перекидного изделия на 2 направления – шесть входных и шесть выходных контактов. Для каждого полюса предусмотрены 1 или 2 дугогасительные камеры, в соответствии с количеством направлений.

Конструкция контактной группы не позволяет подвижному контакту самопроизвольно выпадать под действием вибрации или под собственным весом. Для всех переключений требуется только физическая сила персонала.

Перекидные рубильники на электрических схемах

Существуют различные варианты отображения перекидных и других рубильников. Разница между ними зависит от параметров электрической сети и конкретного места в схеме каждого из них. При использовании однолинейной схемы, обозначение на схеме прибора выполняется так, как это показано на рисунке 1. Такой же вариант используется в многолинейной схеме, когда рубильник устанавливается на какую-то одну фазу.

На рисунке 2 отображается трехфазный рубильник, обеспечивающий поочередное включение и отключение фаз. Точно такие же рубильники (рис. 3) оборудуются специальной планкой, позволяющей одновременно замыкать все три фазы. Эта важная деталь обязательно отображается на трехлинейных схемах и вариантах с большим количеством линий. Данная схема подходит и для двухфазных рубильников, когда отображается два прибора, соединяемых общей планкой. На рисунке 4 хорошо просматривается обозначение перекидного рубильника на схеме в однолинейном варианте. В этом случае вместо трех фаз указана всего лишь одна, которая называется условно средней.

Существуют варианты (рис. 5), обозначений рубильника на однолинейной схеме, в которой она превращается в многолинейную. Такое изображение используется при необходимости более подробного рассмотрения некоторых участков цепи.

Отдельное обозначение предусмотрено для реверсивных рубильников перекидного типа, устанавливаемых вместе с трехфазными асинхронными двигателями. Данные приборы характеризуются наличием трех положений, в том числе – 2 положения на включение и 1 – на отключение. Эти обозначения применяются чаще всего, но при использовании редких видов сетевых соединений, в нормативной документации вполне возможно подобрать УГО или скомбинировать наиболее подходящий вариант.

Если для обычного человека восприятие информации происходит при чтении слов и букв, то для слесарей и монтажников их заменяют буквенные, цифровые или графические обозначения. Сложность в том, что пока электрик закончит обучение, устроится на работу, научится чему-то на практике, как появляются новые СНиПы и ГОСТы, согласно которым вносятся коррективы. Поэтому не стоит пытаться выучить всю документацию и сразу же. Достаточно почерпнуть базовые познания, а по ходу трудовых будней добавлять актуальные данные.

Введение

Для конструкторов цепей, слесарей КИПиА, электромонтеров, умение прочитать электросхему – ключевое качество и показатель квалификации. Без специальных знаний сходу разобраться в тонкостях проектирования приборов, цепей и способах соединения электроузлов невозможно.

Условные обозначения можно считать особым криптографическим кодом, поясняющим работу и принцип действия конкретной схемы. В Японии, США и Европе значки существенно отличаются от отечественной маркировки, что необходимо учитывать.

Виды и типы электрических схем

Перед тем, как начать изучать существующие обозначения электрооборудования и его соединения, необходимо разобраться с типологией схем. На территории нашей страны введена стандартизация по ГОСТ 2.701-2008 от 1.07.2009 года, согласно «ЕСКД. Схемы. Типы и виды. Общие требования».

  1. Объединенные.
  2. Расположенные.
  3. Общие.
  4. Подключения.
  5. Монтажные соединений.
  6. Полные принципиальные.
  7. Функциональные.
  8. Структурные.

Среди существующих 10 видов, указанных в данном документе, выделяют:

  1. Комбинированные.
  2. Деления.
  3. Энергетические.
  4. Оптические.
  5. Вакуумные.
  6. Кинематические.
  7. Газовые.
  8. Пневматические.
  9. Гидравлические.
  10. Электрические.

Для электриков представляет наибольший интерес среди всех вышеперечисленных типов и видов схем, а также самая востребованная и часто используемая в работе – электрическая схема.

Последний ГОСТ, который вышел, дополнен многими новыми обознвачениями, актуальный на сегодня с шифром 2.702-2011 от 1.01.2012 года. Называется документ «ЕСКД. Правила выполнения электрических схем», ссылается на другие ГОСТы, среди которых упомянутый выше.

В тексте норматива изложены четкие требования в подробностях к электросхемам всех видов. Поэтому руководствоваться при монтажных работах с электрическими схемами следует именно данным документом. Определение понятия электрической схемы, согласно ГОСТ 2.702-2011 следующее:

«Под электрической схемой следует понимать документ, содержащий условные обозначения частей изделия и/или отдельных деталей с описанием взаимосвязи между ними, принципов действия от электрической энергии».

После определения в документе содержатся правила реализации на бумаге и в программных средах обозначений контактных соединений, маркировки проводов, буквенных обозначений и графического изображения электрических элементов.

Следует заметить, что чаще в домашней практике используются всего три типа электросхем:

  • Монтажные – для прибора изображается печатная плата с расположением элементов при четком указании места, номинала, принципа крепления и подведения к другим деталям. В схемах электропроводки для жилых помещений указывается количество, место расположения, номинал, способ подключения и другие точные указания для монтажа проводов, выключателей, светильников, розеток и т. п.
  • Принципиальные – на них указываются подробно связи, контакты и характеристика каждого элемента для сетей или приборов. Различают полные и линейные принципиальные схемы. В первом случае изображается контроль, управление элементами и сама силовая цепь; в линейной схеме ограничиваются только цепью с изображением остальных элементов на отдельных листах.
  • Функциональные – здесь без детализации физических габаритов и других параметров указывается основные узлы прибора или цепи. Любая деталь может изображаться в виде блока с буквенным обозначением, дополненного связями с другими элементами устройства.

Графические обозначения в электрических схемах

  • 2.755-87 – графические условные обозначения контактных и коммутационных соединений.
  • 2.721-74 – графические условные обозначения деталей и узлов общего применения.
  • 2.709-89 – графические условные обозначения в электросхемах участков цепей, оборудования, контактных соединений проводов, электроэлементов.

В нормативе с шифром 2.755-87 применяется для схем однолинейных электрощитов, условные графические изображения (УГО) тепловых реле, контакторов, рубильников, автоматических выключателей, иного коммутационного оборудования. Отсутствует обозначение в нормативах дифавтоматов и УЗО.

На страницах ГОСТ 2.702-2011 допускается изображение этих элементов в произвольном порядке, с приведением пояснений, расшифровки УГО и самой схемы дифавтоматов и УЗО.
В ГОСТ 2.721-74 содержатся УГО, применяемые для вторичных электрических цепей.

ВАЖНО: Для обозначения коммутационного оборудования существует:

4 базовых изображения УГО

УГОНаименование
Замыкающий
Размыкающий
Переключающий
Переключающий с наличием нейтрального положения

9 функциональных признаков УГО

ВАЖНО: Обозначения 1 – 3 и 6 – 9 наносятся на неподвижные контакты, 4 и 5 – помещаются на подвижные контакты.

Основные УГО для однолинейных схем электрощитов

УГОНаименование
Тепловое реле
Контакт контактора
Рубильник – выключатель нагрузки
Автомат – автоматический выключатель
Предохранитель
Дифференциальный автоматический выключатель
УЗО
Трансформатор напряжения
Трансформатор тока
Рубильник (выключатель нагрузки) с предохранителем
Автомат для защиты двигателя (со встроенным тепловым реле)
Частотный преобразователь
Электросчетчик
Замыкающий контакт с кнопкой «сброс» или другим нажимным кнопочным выключателем, с возвратом и размыканием посредством специального привода элемента управления
Замыкающий контакт с нажимным кнопочным выключателем, с возвратом и размыканием посредством втягивания кнопки элемента управления
Замыкающий контакт с нажимным кнопочным выключателем, с возвратом и размыканием посредством повторного нажатия на кнопку элемента управления
Замыкающий контакт с нажимным кнопочным выключателем, с возвратом и размыканием автоматически элемента управления
Замыкающий контакт с замедленным действием, который инициируется при возврате и срабатывании
Замыкающий контакт с замедленным действием, который срабатывает только при возврате
Замыкающий контакт с замедленным действием, который инициируется только при срабатывании
Замыкающий контакт с замедленным действием, который приводится в работу при возврате и срабатывании
Замыкающий контакт с замедленным действием, который срабатывает только при возврате
Замыкающий контакт с замедленным действием, который включается только при срабатывании
Катушка временного реле
Катушка фотореле
Катушка реле импульсного
Общее обозначение катушки реле или катушки контактора
Лампочка индикационная (световая), осветительная
Мотор-привод
Клемма (разборное соединение)
Варистор, ОПН (ограничитель перенапряжения)
Разрядник
Розетка (разъемное соединение):
Нагревательный элемент

Обозначение измерительных электроприборов для характеристики параметров цепи

УГОНаименование
PFЧастотомер
PWВаттметр
PVВольтметр
PAАмперметр

ГОСТ 2.271-74 приняты следующие обозначения в электрощитах для шин и проводов:

Буквенные обозначения в электрических схемах

Нормативы буквенного обозначения элементов на электрических схемах описываются в нормативе ГОСТ 2.710-81 с названием текста «ЕСКД. Буквенно-цифровые обозначения в электрических схемах». Здесь не указывается отметка для дифавтоматов и УЗО, что в п. 2.2.12 этого норматива прописывается, как обозначение многобуквенными кодами. Для основных элементов электрощитов приняты следующие буквенные кодировки:

НаименованиеОбозначение
Выключатель автоматический в силовой цепиQF
Выключатель автоматический в управляющей цепиSF
Выключатель автоматический с дифференциальной защитой или дифавтоматQFD
Рубильник или выключатель нагрузкиQS
УЗО (устройство защитного отключения)QSD
КонтакторKM
Реле тепловоеF, KK
Временное релеKT
Реле напряженияKV
Импульсное релеKI
ФоторелеKL
ОПН, разрядникFV
Предохранитель плавкийFU
Трансформатор напряженияTV
Трансформатор токаTA
Частотный преобразовательUZ
АмперметрPA
ВаттметрPW
ЧастотомерPF
ВольтметрPV
Счетчик энергии активнойPI
Счетчик энергии реактивнойPK
Элемент нагреванияEK
ФотоэлементBL
Осветительная лампаEL
Лампочка или прибор индикации световойHL
Разъем штепсельный или розеткаXS
Переключатель или выключатель в управляющих цепяхSA
Кнопочный выключатель в управляющих цепяхSB
КлеммыXT

Изображение электрооборудования на планах

Несмотря на то, что ГОСТ 2.702-2011 и ГОСТ 2.701-2008 учитывает такой вид электросхемы как «схема расположения» для проектирования сооружений и зданий, при этом нужно руководствоваться нормативами ГОСТ 21.210-2014, в которых указывается «СПДС.

Изображения на планах условных графических проводок и электрооборудования». В документе установлено УГО на планах прокладки электросетей электрооборудования (светильников, выключателей, розеток, электрощитов, трансформаторов), кабельных линий, шинопроводов, шин.

Применение этих условных обозначений используется для составления чертежей электрического освещения, силового электрооборудования, электроснабжения и других планов. Использование данных обозначений применяется также в принципиальных однолинейных схемах электрощитов.

Условные графические изображения электрооборудования, электротехнических устройств и электроприемников

Контуры всех изображаемых устройств, в зависимости от информационной насыщенности и сложности конфигурации, принимаются согласно ГОСТ 2.302 в масштабе чертежа по фактическим габаритам.

Условные графические обозначения линий проводок и токопроводов

Условные графические изображения шин и шинопроводов

ВАЖНО: Проектное положение шинопровода должно точно совпадать на схеме с местом его крепления.

Условные графические изображения коробок, шкафов, щитов и пультов

Условные графические обозначения выключателей, переключателей

На страницах документации ГОСТ 21.210-2014 для кнопочных выключателей, диммеров (светорегуляторов) отдельно отведенного обозначения не предусмотрено. В некоторых схемах, согласно п. 4.7. нормативного акта используются произвольные обозначения.

Условные графические обозначения штепсельных розеток

Условные графические обозначения светильников и прожекторов

Обновленная версия ГОСТ содержит изображения светильников с лампами люминесцентными и светодиодными.

Условные графические обозначения аппаратов контроля и управления

Заключение

Приведенные графические и буквенные изображения электродеталей и электрических цепей являются не полным списком, поскольку в нормативах содержится много специальных знаков и шифров, которые в быту практически не применяются. Для чтения электрических схем потребуется учитывать много факторов, прежде всего – страну производителя прибора или электрооборудования, проводки и кабелей. Существует разница в маркировке и условном обозначении на схемах, что может изрядно сбить с толку.

Во-вторых, следует внимательно рассматривать такие участки, как пересечение или отсутствие общей сети для расположенных с накладкой проводов. На зарубежных схемах при отсутствии у шины или кабеля общего питания с пересекающими объектами, рисуется полукруговое продолжение в месте соприкосновения. В отечественных схемах это не используется.

Если схема изображается без соблюдения установленных ГОСТами нормативов, то ее называют эскизом. Но для этой категории также есть определенные требования, согласно которым по приведенному эскизу должно составляться примерное понимание будущей электропроводки или конструкции прибора. Рисунки могут использоваться для составления по ним более точных чертежей и схем, с нужными обозначениями, маркировкой и соблюдением масштабов.

Условные обозначения в электрических схемах (УГО) графические и буквенные по ГОСТ

Условные графические обозначения (УГО) элементов электрических схем проектов электроснабжения необходимы для упрощения понимания содержания документации. Символы и УГО на однолинейных схемах электроснабжения помогают проектировщикам и монтажникам без применения дополнительных манипуляций правильно читать графические чертежи.

Умение понимать обозначения на электрических схемах – одна из ключевых составляющих, без которой невозможно стать грамотным специалистом. На начальном этапе все проектировщики, монтажники, а также инженеры сектора ПТО и сметчики должны изучить техническую документацию, ознакомиться с действующими ГОСТами для составления и понимания содержания проектов. Главный документ ГОСТ 2.702-2011 – правила составления электросхем в единой системе конструкторской документации (ЕСКД).

Однолинейная схема электроснабжения

Условно-графические обозначения в электросхемах ГОСТ незаменимы при проектировании вводно-распределительных устройств, распределительных подстанций, шкафов управления и учета, этажных щитов, блок-схем и схем замещения.

Полные данные по условно-графическим и буквенным обозначениям можно скачать в файле.

Обозначения розеток и выключателей на чертежах

Проект внутреннего электроснабжения – совокупность схем и чертежей силовых розеточных сетей и сети освещения. В электропроводках используют однополюсные, двухполюсные и трехполюсные выключатели. Бывают для открытой и скрытой проводки, с различными степенями защиты – для нормальных условий эксплуатации, влаго- пылезащищенные и т.д. Трех- и двухклавишные устройства также имеют визуальные различия на электросхемах. что важно при составлении ведомостей потребности материалов. В противном случае из-за невнимательности инженера повышается риск закупки неподходящего либо более дорогостоящего оборудования.

Также узел может быть совмещенным – одна розетка и несколько бытовых выключателей, сдвоенные включатели или розетки. УГО переключателя схоже на обычный выключатель, имеет два направления действия, что отображено на схемах.

Обозначение выключателей на схемах

 

Распределительные коробки на схеме обозначаются аналогично.

Обозначения выключателей на схемах

Выключатели – самое распространенное устройство в электротехнике, т.к. выполняет главные функции – включения и выключения цепей.

На электросхемах подстанций всегда указываются, какие цепи в нормальном режиме должны быть разомкнуты (резервные), а какие запитаны – основные линии.

Магнитные контакторы имеет схожее с автоматическим выключателем изображение.  Ввиду различий принципа действия  и более широко функционала имеет соответствующее УГО.

Предохранители конструктивно и технически отличаются от автоматических выключателей. Имеют более широкий спектр применения – чаще используются для электроснабжения промышленных объектов ввиду более высокой надежности и меньшей рыночной стоимости. На однолинейных схемах выполнены в виде прямоугольника с продольной чертой посреди – изображение плавкой вставки.

Обозначение трехполюсного рубильника на однолинейной схеме имеет кардинальные отличия от однополюсных моделей.

На принципиальных электросхемах содержится другая информация и содержат другую элементную базу. Для правильного чтения технической документации  необходимо помнит разницу между однолинейной и принципиальной электросхемами: последняя содержит информацию о наличии элементов, без указания их физического расположения.

Как обозначаются трансформаторы на схемах

Для каждого вида трансформатора есть отдельное УГО. Используются на первичных, однолинейных схемах, опросных листах, листах расчетов токов короткого замыкания и т.д.

Обозначение заземлений на схемах

Заземление на электросхемах выполняют в зависимости от типа. Заземляющие контуры используются абсолютно на всех электрических схемах, т.к. главным свойством нормальной работы электросети является ее безопасность.

Общее заземление
Чистое (бесшумное) заземление
Защитное заземление

Буквенные обозначения на электрических схемах

На электросхемах применяется буквенная аббревиатура на латинице, где виды элементов указывают одной буквой. Многобуквенная кодировка используется для уточнения кода конкретного  элемента. Первая буква в таких обозначениях всегда указывает на тип устройства.

Устройства общего назначения имеют код A. К ним относят мазеры усилители различного рода и т.д.

Буквой B на электросхемах выполняют преобразователи неэлектрической величины в электрическую (микрофоны, фотоэлементы, тепловые датчики, пьезоэлементы, датчики давления, датчики скорости, звукосниматели, детекторы).

С – конденсаторы.

Схемы интегральные, микросборки обозначают символом D. К ним относят логические элементы, интегральные схемы аналоговые и цифровые, устройства задержки и хранения информации.

Элементы различного назначения (электрические лампочки, пиропатроны, элементы нагрева) идентифицируют символом E.

Предохранители, разрядники, дискретные элементы защиты по току мгновенного и инерционного действия, по напряжению и др. кодируются буквой F.

G – батареи и другие источники питания.

H – индикаторы и сигнальные элементы (приборы световой, символьной  и звуковой сигнализации).

Буквой K обозначают реле на схеме (токовые, электротепловые, указательные) времени и напряжения, магнитные пускатели.

Дроссели и катушки индуктивности имеют обозначение L.

M – буквенное обозначение двигателей постоянного и переменного тока.

Измерительные приборы (измерители импульсов, амперметры, счетчики активной и реактивной электроэнергии, вольтметры, фиксаторы времени, омметры, ваттметры) идентифицируют буквой P, за исключением аббревиатуры PE.

Q – обозначения в электротехнике короткозамыкателей, разъединителей и автоматов в силовых цепях.

На однолинейных схемах резисторы обозначают символом R (шунты, варисторы, терморезисторы, потенциометры).

S – обозначение на схеме автоматических выключателей без контактов силовых цепей, коммутационных устройств (кнопочные выключатели, пакетные переключатели).

T – трансформаторы (тока, напряжения), автотрансформаторы, электромагнитные стабилизаторы.

U – преобразователи (модуляторы и демодуляторы), устройства связи, выпрямители, инверторы, генераторы частоты.

V – полупроводники (диоды, тиристоры, транзисторы), электровакуумные приборы.

Антенны, элементы сверх высоких частот (ответвители, короткозамыкатели, вентили, фазовращатели, трансформаторы) имеют условный символ W.

X – контактные соединения и соединители (гнезда, штыри, токосъемники).

Устройства механические с электромагнитным приводом (электромагниты, тормоза, муфты, электромагнитные плиты и патроны) идентифицируются символом Y.

Z – фильтры, ограничители.

Символьное обозначение применяется на равне с графическим, на узкопрофильных электросхемах используются оба типа одновременно. Буквенные обозначения элементов на зарубежных схемах аналогичны. Для лучшего запоминания каждому специалисту необходима своя таблица электрика, с описаниями именно тех элементов, которые используются в работе.

Обозначение перекидного рубильника на однолинейной схеме

Главная » Разное » Обозначение перекидного рубильника на однолинейной схеме

Рубильник на схеме: варианты и особенности

Требования ЕСКД к обозначению рубильников

Обозначение на схеме рубильника достаточно однозначно. Оно прописано в ЕСКД, а зарубежные системы метрики прописываются в соответствии со стандартом ISO. При этом обозначение рубильников в обоих этих системах практически идентичны. Но, как обычно, имеются и свои нюансы, на которые мы и обратим ваше внимание в этой статье.

Основные понятия электрических схем

Прежде чем разбирать отображение рубильника или другого оборудования на схеме, давайте разберемся с несколькими вопросами. Первый из них — виды электрических схем, а второй — это основные обозначения на схеме, что позволит вам их читать.

Виды схем

Прежде всего следует знать, что если вы откроете ГОСТ 2.725-68, который по сей день действует в нашей стране, то просто не обнаружите там такого устройства как рубильник. Более того, вы столкнётесь с таким понятием как однолинейные и многолинейные схемы. Поэтому. прежде чем разбираться с тем, каково обозначение рубильника на схеме, давайте разберемся с самими схемами.

Четырехлинейная электрическая схема

  • Начнем наш разговор с многолинейной схемы, как наиболее подробной и правильной. Как известно в нашей стране для передачи электрической энергии используется трехфазная сеть. Поэтому наиболее правильно на схемах обозначать каждую фазу с оборудованием и устройствами, к которым они подключаются. Такая схема называется трехлинейной.

Трехлинейная схема электрической сети

  • В низковольтных сетях кроме трех фаз практически всегда имеется N или PEN проводник. То есть, проводов четыре. Соответственно, и схема становится четырехлинейной.
  • Кроме того, существуют низковольтные сети, в которых используются пять проводов. Три из них фазные, один нулевой – N и один защитного заземления – PE. Для отображения такой схемы следует использовать пятилинейную схему.
  • Для однофазной сети, согласно норм ПУЭ, должно использоваться три провода – фазный, нулевой и защитного заземления. А значит, и схема должна быть трехлинейная. Но часто, как на видео, для однофазной сети используется двухлинейная схема, когда на схеме отображены только фазный и нулевой провод.
  • Практически всегда двухлинейная схема применяется для отображения схем, работающих на постоянном токе. Ведь для работы такой схемы нам потребуются два проводника – «+» и «-».

Та же самая схема, но в однолинейном варианте

  • Конечно, такие многолинейные схемы значительно более точные, но инструкция допускает использование однолинейной схемы. Что это такое? Однолинейная схема — это такой тип отображения электрической сети, при которой все три фазы, а также нулевые и проводники защитного заземления при их наличии, изображаются одним проводником.

Однолинейная схема с изображением трансформаторов тока – ТА в трехлинейном варианте

  • Такие схемы очень удобны при отображении больших электрических сетей, где нет отличий в схеме разных фаз. И даже если незначительные отличия есть, то часто используется принцип, при котором большая часть схемы выполняется однолинейной, а отдельный кусок, например, трехлинейным.
Основные обозначения на схеме

Любая схема электрическая принципиальная – рубильников, или любого другого оборудования, имеет целый ряд обозначений, понимание которых обеспечит возможность прочтения схемы.

В нашей статье мы рассмотрим основные из них. Все эти нормы прописаны в правилах устройства электроустановок, и являются обязательными для всех схем.

Обозначение фазных проводов

Начнем с обозначения фазных проводов. Оно должно быть либо буквенным, либо цветовым. Фазные провода обозначаются символами А, В, С или соответственно желтым, зеленым и красным цветом.

Обратите внимание! Достаточно часто обозначение фазных проводов вы можете встретить как L1, L2, и L3. Такое обозначение не предусмотрено ПУЭ, но часто встречается у иностранных компаний. И наши отечественные специалисты часто перенимают такой способ обозначения.

  • Нулевой проводник обозначается – N. Часто вместо буквенного обозначения применяется обозначение цветом – голубым.
  • Проводник защитного заземления обозначается – РЕ. На цветных схемах он обозначается желто-зеленым цветом. Но так как цена на цветные схемы несколько выше чаще встречается только буквенное обозначение фаз и защитных проводников.

Обозначение нулевого и защитного проводника

Обратите внимание! Достаточно часто на схемах вы можете встретить обозначение PEN. Оно говорит нам о том, что перед нами совмещенный проводник защитного заземления и нулевого провода. Они обозначаются голубым цветом с желто-зелеными полосками на концах. Но на схемах это правило часто игнорируют.

Обозначение проводников постоянного тока

Что касается цепей постоянного тока, то здесь все несколько иначе. Положительная и отрицательная жила обозначается соответственно «+» и «-». А цветовое обозначение, соответственно – красный и синий цвет. Нулевая жила обозначается М и должна иметь голубой цвет.

Варианты обозначения рубильников

Ну вот, теперь мы готовы разобрать рубильник и обозначение на схеме этого элемента. Для большей наглядности все варианты обозначения мы свели в таблицу.

Рубильник на однолинейной схеме

Даже если вы рисуете схему своими руками, то вы должны придерживаться определенных норм. Эти нормы вы можете увидеть на наших картинках. Перед вами обозначение рубильника на однолинейной схеме, либо на многолинейных схемах при установке рубильника только на одной из фаз.

Трехфазный рубильник с пофазным отключением

Разбирая рубильники, мы уже отмечали, что в трехфазном исполнении они могут как содержать планку крепления, обеспечивающую одновременное замыкание всех трех фаз, так и не иметь ее. На данном фото представлен рубильник с возможностью пофазного отключения.

Трехфазный рубильник с управлением всеми тремя фазами

Если трехфазный рубильник имеет данную планку, то это обязательно должно быть отраженно на схеме. Поэтому на всех трех и более линейных схемах, эта планка отображается. То есть, перед нами рубильник с одновременной коммутацией всех трех фаз.

Внимание: Тут хотелось бы отметить, что подобным образом отображаются и двухфазные рубильники. На которых соответственно отображается два рубильника, соединенных планкой. Дабы не засорять нашу таблицу, мы не будем указывать такое обозначение рубильника на схеме.

Перекидной рубильник на трехлинейной схеме

Отдельным вариантом является обозначение так называемых перекидных рубильников. Это рубильники, которые имеют три положения – «включено» положение 1, «включено» положение 2 и «отключено». Как обозначается такой рубильник на трехлинейной схеме, вы можете видеть на приведенном рисунке.

Перекидной рубильник на однолинейной схеме

Обозначение на схемах рубильника перекидного типа для однолинейных схем, представлено на картинке слева. Отличие состоит лишь в том, что указываются не все три фазы, а лишь одна условно средняя.

Переход из однолинейной в трехлинейную схему

Мы уже говорили, что в некоторых случаях вы можете встретить переход однолинейной схемы в многолинейную. Приведенное обозначение рубильника на электрической схеме, как раз и является таким вариантом.

Рубильник с замкнутой фазой «С» в нормальном режиме работы

Обратите внимание! На всех приведенных вариантах с пофазным управлением рубильника, возможно соединение одного или нескольких элементов, что сигнализирует об их нормально замкнутом положении.  То есть, при нормальных условиях работы, данные ножи рубильника должны быть включены, а изображенные разомкнутыми элементы, должны быть отключены.

Вывод

Рубильник на электросхеме, и обозначение других элементов на схеме, могут иметь множество вариаций. Это связано как с особенностями начертания схемы, так и задачами, стоящими перед конструктором. Но в любом случае, они отвечают нормам ЕСКД и подчиняются единому правилу, которое вы легко можете уловить из приведенных нами наиболее распространенных вариантов обозначения.

elektrik-a.su

Условные обозначения в электрических схемах

Если для обычного человека восприятие информации происходит при чтении слов и букв, то для слесарей и монтажников их заменяют буквенные, цифровые или графические обозначения. Сложность в том, что пока электрик закончит обучение, устроится на работу, научится чему-то на практике, как появляются новые СНиПы и ГОСТы, согласно которым вносятся коррективы. Поэтому не стоит пытаться выучить всю документацию и сразу же. Достаточно почерпнуть базовые познания, а по ходу трудовых будней добавлять актуальные данные.

Для конструкторов цепей, слесарей КИПиА, электромонтеров, умение прочитать электросхему – ключевое качество и показатель квалификации. Без специальных знаний сходу разобраться в тонкостях проектирования приборов, цепей и способах соединения электроузлов невозможно.

Условные обозначения можно считать особым криптографическим кодом, поясняющим работу и принцип действия конкретной схемы. В Японии, США и Европе значки существенно отличаются от отечественной маркировки, что необходимо учитывать.

Виды и типы электрических схем

Перед тем, как начать изучать существующие обозначения электрооборудования и его соединения, необходимо разобраться с типологией схем. На территории нашей страны введена стандартизация по ГОСТ 2.701-2008 от 1.07.2009 года, согласно «ЕСКД. Схемы. Типы и виды. Общие требования».

Исходя из этого норматива, все схемы разделены на 8 типов:

  1. Объединенные.
  2. Расположенные.
  3. Общие.
  4. Подключения.
  5. Монтажные соединений.
  6. Полные принципиальные.
  7. Функциональные.
  8. Структурные.

Среди существующих 10 видов, указанных в данном документе, выделяют:

  1. Комбинированные.
  2. Деления.
  3. Энергетические.
  4. Оптические.
  5. Вакуумные.
  6. Кинематические.
  7. Газовые.
  8. Пневматические.
  9. Гидравлические.
  10. Электрические.

Для электриков представляет наибольший интерес среди всех вышеперечисленных типов и видов схем, а также самая востребованная и часто используемая в работе – электрическая схема.

Последний ГОСТ, который вышел, дополнен многими новыми обознвачениями, актуальный на сегодня с шифром 2.702-2011 от 1.01.2012 года. Называется документ «ЕСКД. Правила выполнения электрических схем», ссылается на другие ГОСТы, среди которых упомянутый выше.

В тексте норматива изложены четкие требования в подробностях к электросхемам всех видов. Поэтому руководствоваться при монтажных работах с электрическими схемами следует именно данным документом. Определение понятия электрической схемы, согласно ГОСТ 2.702-2011 следующее:

«Под электрической схемой следует понимать документ, содержащий условные обозначения частей изделия и/или отдельных деталей с описанием взаимосвязи между ними, принципов действия от электрической энергии».

После определения в документе содержатся правила реализации на бумаге и в программных средах обозначений контактных соединений, маркировки проводов, буквенных обозначений и графического изображения электрических элементов.

Следует заметить, что чаще в домашней практике используются всего три типа электросхем:

  • Монтажные – для прибора изображается печатная плата с расположением элементов при четком указании места, номинала, принципа крепления и подведения к другим деталям. В схемах электропроводки для жилых помещений указывается количество, место расположения, номинал, способ подключения и другие точные указания для монтажа проводов, выключателей, светильников, розеток и т.п.
  • Принципиальные – на них указываются подробно связи, контакты и характеристика каждого элемента для сетей или приборов. Различают полные и линейные принципиальные схемы. В первом случае изображается контроль, управление элементами и сама силовая цепь; в линейной схеме ограничиваются только цепью с изображением остальных элементов на отдельных листах.
  • Функциональные – здесь без детализации физических габаритов и других параметров указывается основные узлы прибора или цепи. Любая деталь может изображаться в виде блока с буквенным обозначением, дополненного связями с другими элементами устройства.

Документация, в которой указываются правила и способы графического обозначения элементов схемы, представлена тремя ГОСТами:

  • 2.755-87 – графические условные обозначения контактных и коммутационных соединений.
  • 2.721-74 – графические условные обозначения деталей и узлов общего применения.
  • 2.709-89 – графические условные обозначения в электросхемах участков цепей, оборудования, контактных соединений проводов, электроэлементов.

В нормативе с шифром 2.755-87 применяется для схем однолинейных электрощитов, условные графические изображения (УГО) тепловых реле, контакторов, рубильников, автоматических выключателей, иного коммутационного оборудования. Отсутствует обозначение в нормативах дифавтоматов и УЗО.

На страницах ГОСТ 2.702-2011 допускается изображение этих элементов в произвольном порядке, с приведением пояснений, расшифровки УГО и самой схемы дифавтоматов и УЗО. В ГОСТ 2.721-74 содержатся УГО, применяемые для вторичных электрических цепей.

ВАЖНО: Для обозначения коммутационного оборудования существует:

4 базовых изображения УГО

УГОНаименование
Замыкающий
Размыкающий
Переключающий
Переключающий с наличием нейтрального положения

9 функциональных признаков УГО

УГОНаименование
Дугогашение
Без самовозврата
С самовозвратом
Концевой или путевой выключатель
С автоматическим срабатыванием
Выключатель-разъединитель
Разъединитель
Выключатель
Контактор

ВАЖНО: Обозначения 1 – 3 и 6 – 9 наносятся на неподвижные контакты, 4 и 5 – помещаются на подвижные контакты.

Основные УГО для однолинейных схем электрощитов

УГОНаименование
Тепловое реле
Контакт контактора
Рубильник – выключатель нагрузки
Автомат – автоматический выключатель
Предохранитель
Дифференциальный автоматический выключатель
УЗО
Трансформатор напряжения
Трансформатор тока
Рубильник (выключатель нагрузки) с предохранителем
Автомат для защиты двигателя (со встроенным тепловым реле)
Частотный преобразователь
Электросчетчик
Замыкающий контакт с кнопкой «сброс» или другим нажимным кнопочным выключателем, с возвратом и размыканием посредством специального привода элемента управления
Замыкающий контакт с нажимным кнопочным выключателем, с возвратом и размыканием посредством втягивания кнопки элемента управления
Замыкающий контакт с нажимным кнопочным выключателем, с возвратом и размыканием посредством повторного нажатия на кнопку элемента управления
Замыкающий контакт с нажимным кнопочным выключателем, с возвратом и размыканием автоматически элемента управления
Замыкающий контакт с замедленным действием, который инициируется при возврате и срабатывании
Замыкающий контакт с замедленным действием, который срабатывает только при возврате
Замыкающий контакт с замедленным действием, который инициируется только при срабатывании
Замыкающий контакт с замедленным действием, который приводится в работу при возврате и срабатывании
Замыкающий контакт с замедленным действием, который срабатывает только при возврате
Замыкающий контакт с замедленным действием, который включается только при срабатывании
Катушка временного реле
Катушка фотореле
Катушка реле импульсного
Общее обозначение катушки реле или катушки контактора
Лампочка индикационная (световая), осветительная
Мотор-привод
Клемма (разборное соединение)
Варистор, ОПН (ограничитель перенапряжения)
Разрядник
Розетка (разъемное соединение):
Нагревательный элемент
УГОНаименование
PFЧастотомер
PWВаттметр
PVВольтметр
PAАмперметр

ГОСТ 2.271-74 приняты следующие обозначения в электрощитах для шин и проводов:

Буквенные обозначения в электрических схемах

Нормативы буквенного обозначения элементов на электрических схемах описываются в нормативе ГОСТ 2.710-81 с названием текста «ЕСКД. Буквенно-цифровые обозначения в электрических схемах». Здесь не указывается отметка для дифавтоматов и УЗО, что в п. 2.2.12 этого норматива прописывается, как обозначение многобуквенными кодами. Для основных элементов электрощитов приняты следующие буквенные кодировки:

НаименованиеОбозначение
Выключатель автоматический в силовой цепиQF
Выключатель автоматический в управляющей цепиSF
Выключатель автоматический с дифференциальной защитой или дифавтоматQFD
Рубильник или выключатель нагрузкиQS
УЗО (устройство защитного отключения)QSD
КонтакторKM
Реле тепловоеF, KK
Временное релеKT
Реле напряженияKV
Импульсное релеKI
ФоторелеKL
ОПН, разрядникFV
Предохранитель плавкийFU
Трансформатор напряженияTV
Трансформатор токаTA
Частотный преобразовательUZ
АмперметрPA
ВаттметрPW
ЧастотомерPF
ВольтметрPV
Счетчик энергии активнойPI
Счетчик энергии реактивнойPK
Элемент нагреванияEK
ФотоэлементBL
Осветительная лампаEL
Лампочка или прибор индикации световойHL
Разъем штепсельный или розеткаXS
Переключатель или выключатель в управляющих цепяхSA
Кнопочный выключатель в управляющих цепяхSB
КлеммыXT

Изображение электрооборудования на планах

Несмотря на то, что ГОСТ 2.702-2011 и ГОСТ 2.701-2008 учитывает такой вид электросхемы как «схема расположения» для проектирования сооружений и зданий, при этом нужно руководствоваться нормативами ГОСТ 21.210-2014, в которых указывается «СПДС.

Изображения на планах условных графических проводок и электрооборудования». В документе установлено УГО на планах прокладки электросетей электрооборудования (светильников, выключателей, розеток, электрощитов, трансформаторов), кабельных линий, шинопроводов, шин.

Применение этих условных обозначений используется для составления чертежей электрического освещения, силового электрооборудования, электроснабжения и других планов. Использование данных обозначений применяется также в принципиальных однолинейных схемах электрощитов.

Условные графические изображения электрооборудования, электротехнических устройств и электроприемников

Контуры всех изображаемых устройств, в зависимости от информационной насыщенности и сложности конфигурации, принимаются согласно ГОСТ 2.302 в масштабе чертежа по фактическим габаритам.

Условные графические обозначения линий проводок и токопроводов

Условные графические изображения шин и шинопроводов

ВАЖНО: Проектное положение шинопровода должно точно совпадать на схеме с местом его крепления.

Условные графические изображения коробок, шкафов, щитов и пультов

Условные графические обозначения выключателей, переключателей

На страницах документации ГОСТ 21.210-2014 для кнопочных выключателей, диммеров (светорегуляторов) отдельно отведенного обозначения не предусмотрено. В некоторых схемах, согласно п. 4.7. нормативного акта используются произвольные обозначения.

Условные графические обозначения штепсельных розеток
Условные графические обозначения светильников и прожекторов

Обновленная версия ГОСТ содержит изображения светильников с лампами люминесцентными и светодиодными.

Условные графические обозначения аппаратов контроля и управления

Заключение

Приведенные графические и буквенные изображения электродеталей и электрических цепей являются не полным списком, поскольку в нормативах содержится много специальных знаков и шифров, которые в быту практически не применяются. Для чтения электрических схем потребуется учитывать много факторов, прежде всего – страну производителя прибора или электрооборудования, проводки и кабелей. Существует разница в маркировке и условном обозначении на схемах, что может изрядно сбить с толку.

Во-вторых, следует внимательно рассматривать такие участки, как пересечение или отсутствие общей сети для расположенных с накладкой проводов. На зарубежных схемах при отсутствии у шины или кабеля общего питания с пересекающими объектами, рисуется полукруговое продолжение в месте соприкосновения. В отечественных схемах это не используется.

Если схема изображается без соблюдения установленных ГОСТами нормативов, то ее называют эскизом. Но для этой категории также есть определенные требования, согласно которым по приведенному эскизу должно составляться примерное понимание будущей электропроводки или конструкции прибора. Рисунки могут использоваться для составления по ним более точных чертежей и схем, с нужными обозначениями, маркировкой и соблюдением масштабов.

RemBoo » Электрика » Актуальные буквенные и графические обозначения на электрических схемах

remboo.ru

Условные обозначения в электрических схемах по ГОСТ

Любые электрические цепи могут быть представлены в виде чертежей (принципиальных и монтажных схем), оформление которых должно соответствовать стандартам ЕСКД. Эти нормы распространяются как на схемы электропроводки или силовых цепей, так и электронные приборы. Соответственно, чтобы «читать» такие документы, необходимо понимать условные обозначения в электрических схемах.

Нормативные документы

Учитывая большое количество электроэлементов, для их буквенно-цифровых (далее БО) и условно графических обозначений (УГО) был разработан ряд нормативных документов исключающих разночтение. Ниже представлена таблица, в которой представлены основные стандарты.

Таблица 1. Нормативы графического обозначения отдельных элементов в монтажных и принципиальных электрических схемах.

Номер ГОСТаКраткое описание
2.710 81В данном документе собраны требования ГОСТа к БО различных типов электроэлементов, включая электроприборы.
2.747 68Требования к размерам отображения элементов в графическом виде.
21.614 88Принятые нормы  для планов электрооборудования и проводки.
2.755 87Отображение на схемах коммутационных устройств и контактных соединений
2.756 76Нормы для воспринимающих частей электромеханического оборудования.
2.709 89Настоящий стандарт регулирует нормы, в соответствии с которыми на схемах обозначаются контактные соединения и провода.
21.404 85Схематические обозначения для оборудования, используемого в системах автоматизации

Следует учитывать, что элементная база со временем меняется, соответственно вносятся изменения и в нормативные документы, правда это процесс более инертен. Приведем простой пример, УЗО и дифавтоматы широко эксплуатируются в России уже более десятка лет, но единого стандарта по нормам ГОСТ 2.755-87 для этих устройств до сих пор нет, в отличие от автоматических выключателей. Вполне возможно, в ближайшее время это вопрос будет урегулирован. Чтобы быть в курсе подобных нововведений, профессионалы отслеживают изменения в нормативных документах, любителям это делать не обязательно, достаточно знать расшифровку основных обозначений.

Виды электрических схем

В соответствии с нормами ЕСКД под схемами подразумеваются графические документы, на которых при помощи принятых обозначений отображаются основные элементы или узлы конструкции, а также объединяющие их связи. Согласно принятой классификации различают десять видов схем, из которых в электротехнике, чаще всего, используется три:

  • Функциональная, на ней представлены узловые элементы (изображаются как прямоугольники), а также соединяющие их линии связи. Характерная особенность такой схемы – минимальная детализация. Для описания основных функций узлов, отображающие их прямоугольники, подписываются стандартными буквенными обозначениями. Это могут быть различные части изделия, отличающиеся функциональным назначением, например, автоматический диммер с фотореле в качестве датчика или обычный телевизор. Пример такой схемы представлен ниже. Пример функциональной схемы телевизионного приемника
  • Принципиальная. Данный вид графического документа подробно отображает как используемые в конструкции элементы, так и их связи и контакты. Электрические параметры некоторых элементов могут быть отображены, непосредственно в документе, или представлены отдельно в виде таблицы. Пример принципиальной схемы фрезерного станка

Если на схеме отображается только силовая часть установки, то она называется однолинейной, если приведены все элементы, то – полной.

Пример однолинейной схемы

  • Монтажные электрические схемы. В данных документах применяются позиционные обозначения элементов, то есть указывается их место расположения на плате, способ и очередность монтажа. Монтажная схема  стационарного сигнализатора горючих газов

Если на чертеже отображается проводка квартиры, то места расположения осветительных приборов, розеток и другого оборудования указываются на плане. Иногда можно услышать, как такой документ называют схемой электроснабжения, это неверно, поскольку последняя отображает способ подключения потребителей к подстанции или другому источнику питания.

Разобравшись с электрическими схемами, можем переходить к обозначениям указанных на них элементов.

Для каждого типа графического документа предусмотрены свои обозначения, регулируемые соответствующими нормативными документами. Приведем в качестве примера основные графические обозначения для разных видов электрических схем.

Примеры УГО в функциональных схемах

Ниже представлен рисунок с изображением основных узлов систем автоматизации.

Примеры условных обозначений электроприборов и средств автоматизации в соответствии с ГОСТом 21.404-85

Описание обозначений:

  • А – Основные (1) и допускаемые (2) изображения приборов, которые устанавливаются за пределами электрощита или распределительной коробки.
  • В – Тоже самое, что и пункт А, за исключением того, что элементы располагаются на пульте или электрощите.
  • С – Отображение исполнительных механизмов (ИМ).
  • D – Влияние ИМ на регулирующий орган (далее РО) при отключении питания:
  1. Происходит открытие РО
  2. Закрытие РО
  3. Положение РО остается неизменным.
  • Е – ИМ, на который дополнительно установлен ручной привод. Данный символ может использоваться для любых положений РО, указанных в пункте D.
  • F- Принятые отображения линий связи:
  1. Общее.
  2. Отсутствует соединение при пересечении.
  3. Наличие соединения при пересечении.
УГО в однолинейных и полных электросхемах

Для данных схем существует несколько групп условных обозначений, приведем наиболее распространенные из них. Для получения полной информации необходимо обратиться к нормативным документам, номера государственных стандартов будут приведены для каждой группы.

Источники питания.

Для их обозначения приняты символы, приведенные на рисунке ниже.

УГО источников питания на принципиальных схемах (ГОСТ 2.742-68 и ГОСТ 2.750.68)

Описание обозначений:

  • A – источник с постоянным напряжением, его полярность обозначается символами «+» и «-».
  • В – значок электричества, отображающий переменное напряжение.
  • С – символ переменного и постоянного напряжения, используется в тех случаях, когда устройство может быть запитано от любого из этих источников.
  • D – Отображение аккумуляторного или гальванического источника питания.
  • E- Символ батареи, состоящей из нескольких элементов питания.
Линии связи

Базовые элементы электрических соединителей представлены ниже.

Обозначение линий связи на принципиальных схемах (ГОСТ 2.721-74 и ГОСТ 2.751.73)

Описание обозначений:

  • А – Общее отображение, принятое для различных видов электрических связей.
  • В – Токоведущая или заземляющая шина.
  • С – Обозначение экранирования, может быть электростатическим (помечается символом «Е») или электромагнитным («М»).
  • D – Символ заземления.
  • E – Электрическая связь с корпусом прибора.
  • F – На сложных схемах, из нескольких составных частей, таким образом обозначается обрыв связи, в таких случаях «Х» это информация о том, где будет продолжена линия (как правило, указывается номер элемента).
  • G – Пересечение с отсутствием соединения.
  • H – Соединение в месте пересечения.
  • I – Ответвления.
Обозначения электромеханических приборов и контактных соединений

Примеры обозначения магнитных пускателей, реле, а также контактов коммуникационных устройств, можно посмотреть ниже.

УГО, принятые для электромеханических устройств и контакторов (ГОСТы 2.756-76, 2.755-74, 2.755-87)

Описание обозначений:

  • А – символ катушки электромеханического прибора (реле, магнитный пускатель и т.д.).
  • В – УГО воспринимающей части электротепловой защиты.
  • С – отображение катушки устройства с механической блокировкой.
  • D – контакты коммутационных приборов:
  1. Замыкающие.
  2. Размыкающие.
  3. Переключающие.
  • Е – Символ для обозначения ручных выключателей (кнопок).
  • F – Групповой выключатель (рубильник).
УГО электромашин

Приведем несколько примеров, отображения электрических машин (далее ЭМ) в соответствии с действующим стандартом.

Обозначение электродвигателей и генераторов на принципиальных схемах (ГОСТ 2.722-68)

Описание обозначений:

  1. Асинхронные (ротор короткозамкнутый).
  2. Тоже, что и пункт 1, только в двухскоростном исполнении.
  3. Асинхронные ЭМ с фазным исполнением ротора.
  4. Синхронные двигатели и генераторы.
  • B – Коллекторные, с питанием от постоянного тока:
  1. ЭМ с возбуждением на постоянном магните.
  2. ЭМ с катушкой возбуждения.

Обозначение электродвигателей на схемах

УГО трансформаторов и дросселей

С примерами графических обозначений данных устройств можно ознакомиться на представленном ниже рисунке.

Правильные обозначения трансформаторов, катушек индуктивности и дросселей (ГОСТ 2.723-78)

Описание обозначений:

  • А – Данным графическим символом могут быть обозначены катушки индуктивности или обмотки трансформаторов.
  • В – Дроссель, у которого имеется ферримагнитный сердечник (магнитопровод).
  • С – Отображение двухкатушечного трансформатора.
  • D – Устройство с тремя катушками.
  • Е – Символ автотрансформатора.
  • F – Графическое отображение ТТ (трансформатора тока).
Обозначение измерительных приборов и радиодеталей

Краткий обзор УГО данных электронных компонентов показан ниже. Тем, кто хочет более широко ознакомиться с этой информацией рекомендуем просмотреть ГОСТы 2.729 68 и 2.730 73.

Примеры условных графических обозначений электронных компонентов и измерительных приборов

Описание обозначений:

  1. Счетчик электроэнергии.
  2. Изображение амперметра.
  3. Прибор для измерения напряжения сети.
  4. Термодатчик.
  5. Резистор с постоянным номиналом.
  6. Переменный резистор.
  7. Конденсатор (общее обозначение).
  8. Электролитическая емкость.
  9. Обозначение диода.
  10. Светодиод.
  11. Изображение диодной оптопары.
  12. УГО транзистора (в данном случае npn).
  13. Обозначение предохранителя.
УГО осветительных приборов

Рассмотрим, как на принципиальной схеме отображаются электрические лампы.

Пример того, как указываются лампочки на схемах (ГОСТ 2.732-68)

Описание обозначений:

  • А – Общее изображение ламп накаливания (ЛН).
  • В – ЛН в качестве сигнализатора.
  • С – Типовое обозначение газоразрядных ламп.
  • D – Газоразрядный источник света повышенного давления (на рисунке приведен пример исполнения с двумя электродами)
Обозначение элементов в монтажной схеме электропроводки

Завершая тему графических обозначений, приведем примеры отображения розеток и выключателей.

Пример изображения на монтажных схемах розеток скрытой установки

Как изображаются розетки других типов, несложной найти в нормативных документах, которые доступны в сети.

Обозначение выключатели скрытой установки Обозначение розеток и выключателей

Видео по теме:

Буквенные обозначения

В электрических схемах помимо графических обозначений также используются буквенные, поскольку без последних чтение чертежей будет довольно проблематичным. Буквенно-цифровая маркировка так же, как и УГО регулируется нормативными документами, для электро это ГОСТ 7624 55. Ниже представлена таблица с БО для основных компонентов электросхем.

Буквенные обозначения основных элементов

К сожалению, размеры данной статьи не позволяют привести все правильные графические и буквенные обозначения, но мы указали нормативные документы, из которых можно получить всю недостающую информацию. Следует учитывать, что действующие стандарты могут меняться в зависимости от модернизации технической базы, поэтому, рекомендуем отслеживать выход новых дополнений к нормативным актам.

www.asutpp.ru

Рубильник обозначение на схеме

28.10.2015 1 комменатрий 128 556 просмотров

Умение читать электросхемы – это важная составляющая, без которой невозможно стать специалистом в области электромонтажных работ. Каждый начинающий электрик обязательно должен знать, как обозначаются на проекте электропроводки розетки, выключатели, коммутационные аппараты и даже счетчик электроэнергии в соответствии с ГОСТ. Далее мы предоставим читателям сайта Сам Электрик условные обозначения в электрических схемах, как графические, так и буквенные.

Что касается графического обозначения всех элементов, используемых на схеме, этот обзор мы предоставим в виде таблиц, в которых изделия будут сгруппированы по назначению.

В первой таблице Вы можете увидеть, как отмечены электрические коробки, щиты, шкафы и пульты на электросхемах:

Следующее, что Вы должны знать – условное обозначение питающих розеток и выключателей (в том числе проходных) на однолинейных схемах квартир и частных домов:

Что касается элементов освещения, светильники и лампы по ГОСТу указывают следующим образом:

В более сложных схемах, где применяются электродвигатели, могут указываться такие элементы, как:

Также полезно знать, как графически обозначаются трансформаторы и дроссели на принципиальных электросхемах:

А вот, кстати, полезная для начинающих электриков таблица, в которой показано, как выглядит на плане электропроводки контур заземления, а также сама силовая линия:

Помимо этого на схемах Вы можете увидеть волнистую либо прямую линию, «+» и «-», которые указывают на род тока, напряжение и форму импульсов:

В более сложных схемах автоматизации Вы можете встретить непонятные графические обозначения, вроде контактных соединений. Запомните, как обозначаются этим устройства на электросхемах:

Помимо этого Вы должны быть в курсе, как выглядят радиоэлементы на проектах (диоды, резисторы, транзисторы и т.д.):

Вот и все условно графические обозначения в электрических схемах силовых цепей и освещения. Как уже сами убедились, составляющих довольно много и запомнить, как обозначается каждый можно только с опытом. Поэтому рекомендуем сохранить себе все эти таблицы, чтобы при чтении проекта планировки проводки дома либо квартиры Вы могли сразу же определить, что за элемент цепи находится в определенном месте.

Мы уже рассказывали Вам, как расшифровать маркировку проводов и кабелей. В однолинейных электросхемах также присутствуют свои буквы, которые дают понять, что включено в сеть. Итак, согласно ГОСТ 7624-55, буквенное обозначение элементов на электрических схемах выглядит следующим образом:

Помимо этого в отечественной маркировке элементов радиотехнических и электрических схем выделяют следующие буквенные обозначения:

На этом краткий обзор условных обозначений в электрических схемах закончен. Надеемся, теперь Вы знаете, как обозначаются розетки, выключатели, светильники и остальные элементы цепи на чертежах и планах жилых помещений.

Нравится( 0 ) Не нравится( 0 )

Чтение схем невозможно без знания условных графических и буквенных обозначений элементов. Большая их часть стандартизована и описана в нормативных документах. Большая их часть была издана еще в прошлом веке а новый стандарт был принят только один, в 2011 году (ГОСТ 2-702-2011 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем), так что иногда новая элементная база обозначается по принципу «как кто придумал». И в этом сложность чтения схем новых устройств. Но, в основном, условные обозначения в электрических схемах описаны и хорошо знакомы многим.

Неправильно, но наглядно и условные обозначения в электрических схемах не нужны

На схемах используют часто два типа обозначений: графические и буквенные, также часто проставляют номиналы. По этим данным многие сразу могут сказать как работает схема. Этот навык развивается годами практики, а для начала надо уяснить и запомнить условные обозначения в электрических схемах. Потом, зная работу каждого элемента, можно представить себе конечный результат работы устройства.

Для составления и чтения различных схем обычно требуются разные элементы. Типов схем есть много, но в электрике обычно используются:

На функциональной схеме указаны блоки и связи между ними

  • Принципиальные. Этот тип схем подробный, с указанием каждого элемента, его контактов и связей. Есть принципиальные схемы устройств, есть — электросетей. Принципиальные схемы могут быть однолинейными и полными. На однолинейных изображены только силовые цепи, а управление и контроль прорисованы на отдельном листе. Если электросеть или устройство несложное, все можно разместить на одном листе. Это и будет полная принципиальная схема.

    Принципиальная схема детализирует устройство

  • Монтажная. На монтажных схемах присутствуют не только элементы, но и указано их точное расположение. В случае с электросетями (проводкой в доме или квартире) указаны конкретные места расположения светильников, выключателей, розеток и других элементов. Часто тут же проставлены расстояния и номиналы. На монтажных схемах устройств указано расположение деталей на печатной плате, порядок и способ их соединения.

    На монтажной отображается местоположение и прохождение кабелей/линий связи

    Есть еще много других видов электрических схем, но в домашней практике они не используются. Исключение — трасса прохождения кабелей по участку, подвод электричества к дому. Этот тип документа точно понадобится и будет полезным, но это больше план, чем схема.

    Базовые изображения и функциональные признаки

    Коммутационные устройства (выключатели, контакторы и т.д.) построены на контактах различной механики. Есть замыкающий, размыкающий, переключающий контакты. Замыкающий контакт в нормальном состоянии разомкнут, при переводе его в рабочее состояние цепь замыкается. Размыкающий контакт в нормальном состоянии замкнут, а при определенных условиях он срабатывает, размыкая цепь.

    Переключающий контакт бывает двух и трех позиционным. В первом случае работает то одна цепь, то другая. Во втором есть нейтральное положение.

    Кроме того, контакты могут выполнять разные функции: контактора, разъединителя, выключателя и т.п. Все они также имеют условное обозначение и наносятся на соответствующие контакты. Есть функции, которые выполняют только подвижные контакты. Они приведены на фото ниже.

    Функции подвижных контактов

    Основные функции могут выполнять только неподвижные контакты.

    Функции неподвижных контактов

    Условные обозначения однолинейных схем

    Как уже говорили, на однолинейных схемах указывается только силовая часть: УЗО, автоматы, дифавтоматы, розетки, рубильники, переключатели и т.д. и связи между ними. Обозначения этих условных элементов могут использоваться в схемах электрических щитов.

    Основная особенность графических условных обозначений в электросхемах в том, что сходные по принципу действия устройства отличаются какой-то мелочью. Например, автомат (автоматический выключатель) и рубильник отличаются лишь двумя мелкими деталями — наличием/отсутствием прямоугольника на контакте и формой значка на неподвижном контакте, которые отображают функции данных контактов. Контактор от обозначения рубильника отличает только форма значка на неподвижном контакте. Совсем небольшая разница, а устройство и его функции другие. Ко всем этим мелочам надо присматриваться и запоминать.

    Обозначения элементов на однолинейной схеме

    Также небольшая разница между условными обозначениями УЗО и дифференциального автомата. Она тоже только в функциях подвижных и неподвижных контактов.

    Примерно так же обстоит дело и с катушками реле и контакторов. Выглядят они как прямоугольник с небольшими графическими дополнениями.

    Условные обозначения катушек контакторов и реле разных типов (импульсная, фотореле, реле времени)

    В данном случае запомнить проще, так как есть довольно серьезные отличия во внешнем виде дополнительных значков. С фотореле так совсем просто — лучи солнца ассоциируются со стрелками. Импульсное реле — тоже довольно легко отличить по характерной форме знака.

    Условные обозначения разъемного (вилка-штепсель) и разборного (клеммная колодка) соединения), измерительных приборов

    Немного проще с лампами и соединениями. Они имеют разные «картинки». Разъемное соединение (типа розетка/вилка или гнездо/штепсель) выглядит как две скобочки, а разборное (типа клеммной колодки) — кружочки. Причем количество пар галочек или кружочков обозначает количество проводов.

    Изображение шин и проводов

    В любой схеме приличествуют связи и в большинстве своем они выполнены проводами. Некоторые связи представляют собой шины — более мощные проводниковые элементы, от которых могут отходить отводы. Провода обозначаются тонкой линией, а места ответвлений/соединений — точками. Если точек нет — это не соединение, а пересечение (без электрического соединения).

    Обозначение линий связи, шин и их соединений/ответвлений/пересечений

    Есть отдельные изображения для шин, но они используются в том случае, если надо графически их отделить от линий связи, проводов и кабелей.

    Как обозначаются провода, кабели, количество жил и способы их прокладки

    На монтажных схемах часто необходимо обозначить не только как проходит кабель или провод, но и его характеристики или способ укладки. Все это также отображается графически. Для чтения чертежей это тоже необходимая информация.

    Как изображают выключатели, переключатели, розетки

    На некоторые виды этого оборудования утвержденных стандартами изображений нет. Так, без обозначения остались диммеры (светорегуляторы) и кнопочные выключатели.

    Зато все другие типы выключателей имеют свои условные обозначения в электрических схемах. Они бывают открытой и скрытой установки, соответственно, групп значков тоже две. Различие — положение черты на изображении клавиши. Чтобы на схеме понимать о каком именно типе выключателя идет речь, это надо помнить.

    Есть отдельные обозначения для двухклавишных и трехклавшных выключателей. В документации они называются «сдвоенные» и «строенные» соответственно. Есть отличия и для корпусов с разной степенью защиты. В помещения с нормальными условиями эксплуатации ставят выключатели с IP20, может до IP23. Во влажных комнатах (ванная комната, бассейн) или на улице степень защиты должна быть не ниже IP44. Их изображения отличаются тем, что кружки закрашены. Так что их отличить просто.

    Условные обозначения выключателей на чертежах и схемах

    Есть отдельные изображения для переключателей. Это выключатели, которые позволяют управлять включением/выключением света из двух точек (есть и из трех, но без стандартных изображений).

    В обозначениях розеток и розеточных групп наблюдается та же тенденция: есть одинарные, сдвоенные розетки, есть группы из нескольких штук. Изделия для помещений с нормальными условиями эксплуатации (IP от 20 до 23) имеют неокрашенную середину, для влажных с корпусом повышенной защиты (IP44 и выше) середина тонируется темным цветом.

    Условные обозначения в электрических схемах: розетки разного типа установки (открытого, скрытого)

    Поняв логику обозначения и запомнив некоторые исходные данные (чем отличается условное изображение розетки открытой и скрытой установки, например), через некоторое время вы уверенно сможете ориентироваться в чертежах и схемах.

    Светильники на схемах

    В этом разделе описаны условные обозначения в электрических схемах различных ламп и светильников. Тут ситуация с обозначениями новой элементной базы лучше: есть даже знаки для светодиодных ламп и светильников, компактных люминесцентных ламп (экономок). Неплохо также что изображения ламп разного типа значительно отличаются — перепутать сложно. Например, светильники с лампами накаливания изображают в виде кружка, с длинными линейными люминесцентными — длинного узкого прямоугольника. Не очень велика разница в изображении линейной лампы люминесцентного типа и светодиодного — только черточки на концах — но и тут можно запомнить.

    Изображение ламп (накаливания, светодиодных, галогенных) и светильников (потолочных, встроенных, навесных) на схемах

    В стандарте есть даже условные обозначения в электрических схемах для потолочного и подвесного светильника (патрона). Они тоже имеют довольно необычную форму — круги малого диаметра с черточками. В общем, в этом разделе ориентироваться легче чем в других.

    Элементы принципиальных электрических схем

    Принципиальные схемы устройств содержат другую элементную базу. Линии связи, клеммы, разъемы, лампочки изображаются также, но, кроме того, присутствует большое количество радиоэлементов: резисторов, емкостей, предохранителей, диодов, тиристоров, светодиодов. Большая часть условных обозначений в электрических схемах этой элементной базы приведена на рисунках ниже.

    Обозначение электрических элементов на схемах устройств

    Изображение радиоэлементов на схемах

    Более редкие придется искать отдельно. Но в большинство схем содержит эти элементы.

    Буквенные условные обозначения в электрических схемах

    Кроме графических изображений элементы на схемах подписываются. Это также помогает читать схемы. Рядом с буквенным обозначением элемента часто стоит его порядковый номер. Это сделано для того чтобы потом легко было найти в спецификации тип и параметры.

    Буквенные обозначения элементов на схемах: основные и дополнительные

    В таблице выше приведены международные обозначения. Есть и отечественный стандарт — ГОСТ 7624-55. Выдержки оттуда с таблице ниже.

    Буквенно цифровые обозначения в схемах

    ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

    Как разместить светильники на потолке Каких цветов бывают провода в кабеле: фаза, ноль, земля Как соединять провода в электрике Программы для рисования электрических схем

    Будьде первым — оставьте свой комменатрий! на «Обозначение электрических элементов на схемах»
    Оставить комментарий Отменить ответ

    Главная » Электрика » Обозначение электрических элементов на схемах

    Обозначение электрических элементов на схемах

    Чтобы понять, что конкретно нарисовано на схеме или чертеже, необходимо знать расшифровку тех значков, которые на ней есть. Это распознавание еще называют чтением чертежей. А чтоб облегчить это занятие почти все элементы имеют свои условные значки. Почти, потому что стандарты давно не обновлялись и некоторые элементы рисуют каждый как может. Но, в большинстве своем, условные обозначения в электрических схемах есть в нормативны документах.

    Условные обозначения в электрических схемах: лампы,трансформаторы, измерительные приборы, основная элементная база

    Нормативная база

    Разновидностей электрических схем насчитывается около десятка, количество различных элементов, которые могут там встречаться, исчисляется десятками если не сотнями. Чтобы облегчить распознавание этих элементов, введены единые условные обозначения в электрических схемах. Все правила прописаны в ГОСТах. Этих нормативов немало, но основная информация есть в следующих стандартах:

    Нормативные документы, в которых прописаны графические обозначения элементной базы электрических схем

    Изучение ГОСТов дело полезное, но требующее времени, которое не у всех есть в достаточном количестве. Потому в статье приведем условные обозначения в электрических схемах — основную элементную базу для создания чертежей и схем электропроводки, принципиальных схем устройств.

    Обозначение электрических элементов на схемах

    Некоторые специалисты внимательно посмотрев на схему, могут сказать что это и как оно работает. Некоторые даже могут сразу выдать возможные проблемы, которые могут возникнуть при эксплуатации. Все просто — они хороша знают схемотехнику и элементную базу, а также хорошо ориентируются в условных обозначениях элементов схем. Такой навык нарабатывается годами, а, для «чайников», важно запомнить для начала наиболее распространенные.

    Обозначение светодиода, стабилитрона, транзистора (разного типа)

    Электрические щиты, шкафы, коробки

    На схемах электроснабжения дома или квартиры обязательно будет присутствовать обозначение электрического щитка или шкафа. В квартирах, в основном устанавливается там оконечное устройство, так как проводка дальше не идет. В домах могут запроектировать установку разветвительного электрошкафа — если из него будет идти трасса на освещение других построек, находящихся на некотором расстоянии от дома — бани, летней кухни. гостевого дома. Эти другие обозначения есть на следующей картинке.

    Обозначение электрических элементов на схемах: шкафы, щитки, пульты

    Если говорить об изображениях «начинки» электрических щитков, она тоже стандартизована. Есть условные обозначения УЗО, автоматических выключателей, кнопок, трансформаторов тока и напряжения и некоторых других элементов. Они приведены следующей таблице (в таблице две страницы, листайте нажав на слово «Следующая»)

    Пример использования приведенных выше графических изображений есть на следующей схеме. Благодаря буквенным обозначениям все и без графики понятно, но дублирование информации в схемах никогда лишним не было.

    Пример схемы электропитания и графическое изображение проводов на ней

    Изображение розеток

    На схеме электропроводки должны быть отмечены места установки розеток и выключателей. Типов розеток много — на 220 В, на 380 в, скрытого и открытого типа установки, с разным количеством «посадочных» мест, влагозащищенные и т.д. Приводить обозначение каждой — слишком длинно и ни к чему. Важно запомнить как изображаются основные группы, а количество групп контактов определяется по штрихам.

    Обозначение розеток на чертежах

    Розетки для однофазной сети 220 В обозначаются на схемах в виде полукруга с одним или несколькими торчащими вверх отрезками. Количество отрезков — количество розеток на одном корпусе (на фото ниже иллюстрация). Если в розетку можно включить только одну вилку — вверх рисуют один отрезок, если два — два, и т.д.

    Условные обозначения розеток в электрических схемах

    Если посмотрите на изображения внимательно, обратите внимание, что условное изображение, которое находится справа, не имеет горизонтальной черты, которая отделяет две части значка. Эта черта указывает на то, что розетка скрытого монтажа, то есть под нее необходимо в стене сделать отверстие, установить подрозетник и т.д. Вариант справа — для открытого монтажа. На стену крепится токонепроводящая подложка, на нее сама розетка.

    Также обратите внимание, что нижняя часть левого схематического изображения перечеркнута вертикальной линией. Так обозначают наличие защитного контакта, к которому подводится заземление. Установка розеток с заземлением обязательна при включении сложной бытовой техники типа стиральной или посудомоечной машины. духовки и т.д.

    Обозначение трехфазной розетки на чертежах

    Ни с чем не перепутаешь условное обозначение трехфазной розетки (на 380 В). Количество торчащих вверх отрезков равно количеству проводников, которые к данному устройству подключаются — три фазы, ноль и земля. Итого пять.

    Бывает, что нижняя часть изображения закрашена черным (темным). Это обозначает что розетка влагозащищенная. Такие ставят на улице, в помещениях с повышенной влажностью (бани, бассейны и т.д.).

    Отображение выключателей

    Схематическое обозначение выключателей выглядит как небольшого размера кружок с одним или несколькими Г- или Т- образными ответвлениями. Отводы в виде буквы «Г» обозначают выключатель открытого монтажа, с виде буквы «Т» — скрытого монтажа. Количество отводов отображает количество клавиш на этом устройстве.

    Условные графические обозначения выключателей на электрических схемах

    Кроме обычных могут стоять проходные выключатели — для возможности включения/выключения одного источника света из нескольких точек. К такой же небольшой окружности с противоположных сторон пририсовывают две буквы «Г». Так обозначается одноклавишный проходной переключатель.

    Как выглядит схематичное изображение проходных выключателей

    В отличие от обычных выключателей, в этих при использовании двухклавишных моделей добавляется еще одна планка, параллельная верхней.

    Лампы и светильники

    Свои обозначения имеют лампы. Причем отличаются лампы дневного света (люминесцентные) и лампы накаливания. На схемах отображается даже форма и размеры светильников. В данном случае надо только запомнить как выглядит на схеме каждый из типов ламп.

    Изображение светильников на схемах и чертежах

    Радиоэлементы

    При прочтении принципиальных схем устройств, необходимо знать условные обозначения диодов, резисторов, и других подобных элементов.

    Условные обозначения радиоэлементов в чертежах

    Знание условных графических элементов поможет вам прочесть практически любую схему — какого-нибудь устройства или электропроводки. Номиналы требуемых деталей иногда проставляются рядом с изображением, но в больших многоэлементных схемах они прописываются в отдельной таблице. В ней стоят буквенные обозначения элементов схемы и номиналы.

    Буквенные обозначения

    Кроме того, что элементы на схемах имеют условные графические названия, они имеют буквенные обозначения, причем тоже стандартизованные (ГОСТ 7624-55).

    Источники: http://samelectrik.ru/kratkij-obzor-uslovnyx-oboznachenij-ispolzuemyx-v-elektrosxemax.html, http://elektroznatok.ru/info/teoriya/oboznachenie-elektricheskih-elementov-na-shemah, http://stroychik.ru/elektrika/uslovnye-oboznacheniya-na-shemah

  • electricremont.ru

    Обозначение перекидного рубильника на однолинейной схеме

    Чтение схем невозможно без знания условных графических и буквенных обозначений элементов. Большая их часть стандартизована и описана в нормативных документах. Большая их часть была издана еще в прошлом веке а новый стандарт был принят только один, в 2011 году (ГОСТ 2-702-2011 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем), так что иногда новая элементная база обозначается по принципу «как кто придумал». И в этом сложность чтения схем новых устройств. Но, в основном, условные обозначения в электрических схемах описаны и хорошо знакомы многим.

    Неправильно, но наглядно и условные обозначения в электрических схемах не нужны

    На схемах используют часто два типа обозначений: графические и буквенные, также часто проставляют номиналы. По этим данным многие сразу могут сказать как работает схема. Этот навык развивается годами практики, а для начала надо уяснить и запомнить условные обозначения в электрических схемах. Потом, зная работу каждого элемента, можно представить себе конечный результат работы устройства.

    Виды схем в электрике

    Для составления и чтения различных схем обычно требуются разные элементы. Типов схем есть много, но в электрике обычно используются:

      Функциональные, на которых отображаются основные узлы устройства, без детализации. Внешне выглядит как набор прямоугольников с проложенными между ними связями. Дает общее представление о функционировании объекта.

    На функциональной схеме указаны блоки и связи между ними

    Принципиальная схема детализирует устройство

    На монтажной отображается местоположение и прохождение кабелей/линий связи

    Есть еще много других видов электрических схем, но в домашней практике они не используются. Исключение — трасса прохождения кабелей по участку, подвод электричества к дому. Этот тип документа точно понадобится и будет полезным, но это больше план, чем схема.

    Базовые изображения и функциональные признаки

    Коммутационные устройства (выключатели, контакторы и т.д.) построены на контактах различной механики. Есть замыкающий, размыкающий, переключающий контакты. Замыкающий контакт в нормальном состоянии разомкнут, при переводе его в рабочее состояние цепь замыкается. Размыкающий контакт в нормальном состоянии замкнут, а при определенных условиях он срабатывает, размыкая цепь.

    Переключающий контакт бывает двух и трех позиционным. В первом случае работает то одна цепь, то другая. Во втором есть нейтральное положение.

    Кроме того, контакты могут выполнять разные функции: контактора, разъединителя, выключателя и т.п. Все они также имеют условное обозначение и наносятся на соответствующие контакты. Есть функции, которые выполняют только подвижные контакты. Они приведены на фото ниже.

    Функции подвижных контактов

    Основные функции могут выполнять только неподвижные контакты.

    Функции неподвижных контактов

    Условные обозначения однолинейных схем

    Как уже говорили, на однолинейных схемах указывается только силовая часть: УЗО, автоматы, дифавтоматы, розетки, рубильники, переключатели и т.д. и связи между ними. Обозначения этих условных элементов могут использоваться в схемах электрических щитов.

    Основная особенность графических условных обозначений в электросхемах в том, что сходные по принципу действия устройства отличаются какой-то мелочью. Например, автомат (автоматический выключатель) и рубильник отличаются лишь двумя мелкими деталями — наличием/отсутствием прямоугольника на контакте и формой значка на неподвижном контакте, которые отображают функции данных контактов. Контактор от обозначения рубильника отличает только форма значка на неподвижном контакте. Совсем небольшая разница, а устройство и его функции другие. Ко всем этим мелочам надо присматриваться и запоминать.

    Обозначения элементов на однолинейной схеме

    Также небольшая разница между условными обозначениями УЗО и дифференциального автомата. Она тоже только в функциях подвижных и неподвижных контактов.

    Примерно так же обстоит дело и с катушками реле и контакторов. Выглядят они как прямоугольник с небольшими графическими дополнениями.

    Условные обозначения катушек контакторов и реле разных типов (импульсная, фотореле, реле времени)

    В данном случае запомнить проще, так как есть довольно серьезные отличия во внешнем виде дополнительных значков. С фотореле так совсем просто — лучи солнца ассоциируются со стрелками. Импульсное реле — тоже довольно легко отличить по характерной форме знака.

    Условные обозначения разъемного (вилка-штепсель) и разборного (клеммная колодка) соединения), измерительных приборов

    Немного проще с лампами и соединениями. Они имеют разные «картинки». Разъемное соединение (типа розетка/вилка или гнездо/штепсель) выглядит как две скобочки, а разборное (типа клеммной колодки) — кружочки. Причем количество пар галочек или кружочков обозначает количество проводов.

    Изображение шин и проводов

    В любой схеме приличествуют связи и в большинстве своем они выполнены проводами. Некоторые связи представляют собой шины — более мощные проводниковые элементы, от которых могут отходить отводы. Провода обозначаются тонкой линией, а места ответвлений/соединений — точками. Если точек нет — это не соединение, а пересечение (без электрического соединения).

    Обозначение линий связи, шин и их соединений/ответвлений/пересечений

    Есть отдельные изображения для шин, но они используются в том случае, если надо графически их отделить от линий связи, проводов и кабелей.

    Как обозначаются провода, кабели, количество жил и способы их прокладки

    На монтажных схемах часто необходимо обозначить не только как проходит кабель или провод, но и его характеристики или способ укладки. Все это также отображается графически. Для чтения чертежей это тоже необходимая информация.

    Как изображают выключатели, переключатели, розетки

    На некоторые виды этого оборудования утвержденных стандартами изображений нет. Так, без обозначения остались диммеры (светорегуляторы) и кнопочные выключатели.

    Зато все другие типы выключателей имеют свои условные обозначения в электрических схемах. Они бывают открытой и скрытой установки, соответственно, групп значков тоже две. Различие — положение черты на изображении клавиши. Чтобы на схеме понимать о каком именно типе выключателя идет речь, это надо помнить.

    Есть отдельные обозначения для двухклавишных и трехклавшных выключателей. В документации они называются «сдвоенные» и «строенные» соответственно. Есть отличия и для корпусов с разной степенью защиты. В помещения с нормальными условиями эксплуатации ставят выключатели с IP20, может до IP23. Во влажных комнатах (ванная комната, бассейн) или на улице степень защиты должна быть не ниже IP44. Их изображения отличаются тем, что кружки закрашены. Так что их отличить просто.

    Условные обозначения выключателей на чертежах и схемах

    Есть отдельные изображения для переключателей. Это выключатели, которые позволяют управлять включением/выключением света из двух точек (есть и из трех, но без стандартных изображений).

    В обозначениях розеток и розеточных групп наблюдается та же тенденция: есть одинарные, сдвоенные розетки, есть группы из нескольких штук. Изделия для помещений с нормальными условиями эксплуатации (IP от 20 до 23) имеют неокрашенную середину, для влажных с корпусом повышенной защиты (IP44 и выше) середина тонируется темным цветом.

    Условные обозначения в электрических схемах: розетки разного типа установки (открытого, скрытого)

    Поняв логику обозначения и запомнив некоторые исходные данные (чем отличается условное изображение розетки открытой и скрытой установки, например), через некоторое время вы уверенно сможете ориентироваться в чертежах и схемах.

    Светильники на схемах

    В этом разделе описаны условные обозначения в электрических схемах различных ламп и светильников. Тут ситуация с обозначениями новой элементной базы лучше: есть даже знаки для светодиодных ламп и светильников, компактных люминесцентных ламп (экономок). Неплохо также что изображения ламп разного типа значительно отличаются — перепутать сложно. Например, светильники с лампами накаливания изображают в виде кружка, с длинными линейными люминесцентными — длинного узкого прямоугольника. Не очень велика разница в изображении линейной лампы люминесцентного типа и светодиодного — только черточки на концах — но и тут можно запомнить.

    Изображение ламп (накаливания, светодиодных, галогенных) и светильников (потолочных, встроенных, навесных) на схемах

    В стандарте есть даже условные обозначения в электрических схемах для потолочного и подвесного светильника (патрона). Они тоже имеют довольно необычную форму — круги малого диаметра с черточками. В общем, в этом разделе ориентироваться легче чем в других.

    Элементы принципиальных электрических схем

    Принципиальные схемы устройств содержат другую элементную базу. Линии связи, клеммы, разъемы, лампочки изображаются также, но, кроме того, присутствует большое количество радиоэлементов: резисторов, емкостей, предохранителей, диодов, тиристоров, светодиодов. Большая часть условных обозначений в электрических схемах этой элементной базы приведена на рисунках ниже.

    Обозначение электрических элементов на схемах устройств

    Изображение радиоэлементов на схемах

    Более редкие придется искать отдельно. Но в большинство схем содержит эти элементы.

    Буквенные условные обозначения в электрических схемах

    Кроме графических изображений элементы на схемах подписываются. Это также помогает читать схемы. Рядом с буквенным обозначением элемента часто стоит его порядковый номер. Это сделано для того чтобы потом легко было найти в спецификации тип и параметры.

    Буквенные обозначения элементов на схемах: основные и дополнительные

    В таблице выше приведены международные обозначения. Есть и отечественный стандарт — ГОСТ 7624-55. Выдержки оттуда с таблице ниже.

    Условные графические обозначения (УГО) элементов электрических схем проектов электроснабжения необходимы для упрощения понимания содержания документации. Символы и УГО на однолинейных схемах электроснабжения помогают проектировщикам и монтажникам без применения дополнительных манипуляций правильно читать графические чертежи.

    Умение понимать обозначения на электрических схемах – одна из ключевых составляющих, без которой невозможно стать грамотным специалистом. На начальном этапе все проектировщики, монтажники, а также инженеры сектора ПТО и сметчики должны изучить техническую документацию, ознакомиться с действующими ГОСТами для составления и понимания содержания проектов. Главный документ ГОСТ 2.702-2011 – правила составления электросхем в единой системе конструкторской документации (ЕСКД).

    Однолинейная схема электроснабжения

    Условно-графические обозначения в электросхемах ГОСТ незаменимы при проектировании вводно-распределительных устройств, распределительных подстанций, шкафов управления и учета, этажных щитов, блок-схем и схем замещения.

    Полные данные по условно-графическим и буквенным обозначениям можно скачать в файле.

    Обозначения розеток и выключателей на чертежах

    Проект внутреннего электроснабжения – совокупность схем и чертежей силовых розеточных сетей и сети освещения. В электропроводках используют однополюсные, двухполюсные и трехполюсные выключатели. Бывают для открытой и скрытой проводки, с различными степенями защиты – для нормальных условий эксплуатации, влаго- пылезащищенные и т.д. Трех- и двухклавишные устройства также имеют визуальные различия на электросхемах. что важно при составлении ведомостей потребности материалов. В противном случае из-за невнимательности инженера повышается риск закупки неподходящего либо более дорогостоящего оборудования.

    Также узел может быть совмещенным – одна розетка и несколько бытовых выключателей, сдвоенные включатели или розетки. УГО переключателя схоже на обычный выключатель, имеет два направления действия, что отображено на схемах.

    Обозначение выключателей на схемах

    Распределительные коробки на схеме обозначаются аналогично.

    Обозначения выключателей на схемах

    Выключатели – самое распространенное устройство в электротехнике, т.к. выполняет главные функции – включения и выключения цепей.

    На электросхемах подстанций всегда указываются, какие цепи в нормальном режиме должны быть разомкнуты (резервные), а какие запитаны – основные линии.

    Магнитные контакторы имеет схожее с автоматическим выключателем изображение. Ввиду различий принципа действия и более широко функционала имеет соответствующее УГО.

    Предохранители конструктивно и технически отличаются от автоматических выключателей. Имеют более широкий спектр применения – чаще используются для электроснабжения промышленных объектов ввиду более высокой надежности и меньшей рыночной стоимости. На однолинейных схемах выполнены в виде прямоугольника с продольной чертой посреди – изображение плавкой вставки.

    Обозначение трехполюсного рубильника на однолинейной схеме имеет кардинальные отличия от однополюсных моделей.

    На принципиальных электросхемах содержится другая информация и содержат другую элементную базу. Для правильного чтения технической документации необходимо помнит разницу между однолинейной и принципиальной электросхемами: последняя содержит информацию о наличии элементов, без указания их физического расположения.

    Как обозначаются трансформаторы на схемах

    Для каждого вида трансформатора есть отдельное УГО. Используются на первичных, однолинейных схемах, опросных листах, листах расчетов токов короткого замыкания и т.д.

    Обозначение заземлений на схемах

    Заземление на электросхемах выполняют в зависимости от типа. Заземляющие контуры используются абсолютно на всех электрических схемах, т.к. главным свойством нормальной работы электросети является ее безопасность.

    Общее заземление
    Чистое (бесшумное) заземление
    Защитное заземление

    Буквенные обозначения на электрических схемах

    На электросхемах применяется буквенная аббревиатура на латинице, где виды элементов указывают одной буквой. Многобуквенная кодировка используется для уточнения кода конкретного элемента. Первая буква в таких обозначениях всегда указывает на тип устройства.

    Устройства общего назначения имеют код A. К ним относят мазеры усилители различного рода и т.д.

    Буквой B на электросхемах выполняют преобразователи неэлектрической величины в электрическую (микрофоны, фотоэлементы, тепловые датчики, пьезоэлементы, датчики давления, датчики скорости, звукосниматели, детекторы).

    Схемы интегральные, микросборки обозначают символом D. К ним относят логические элементы, интегральные схемы аналоговые и цифровые, устройства задержки и хранения информации.

    Элементы различного назначения (электрические лампочки, пиропатроны, элементы нагрева) идентифицируют символом E.

    Предохранители, разрядники, дискретные элементы защиты по току мгновенного и инерционного действия, по напряжению и др. кодируются буквой F.

    G – батареи и другие источники питания.

    H – индикаторы и сигнальные элементы (приборы световой, символьной и звуковой сигнализации).

    Буквой K обозначают реле на схеме (токовые, электротепловые, указательные) времени и напряжения, магнитные пускатели.

    Дроссели и катушки индуктивности имеют обозначение L.

    M – буквенное обозначение двигателей постоянного и переменного тока.

    Измерительные приборы (измерители импульсов, амперметры, счетчики активной и реактивной электроэнергии, вольтметры, фиксаторы времени, омметры, ваттметры) идентифицируют буквой P, за исключением аббревиатуры PE.

    Q – обозначения в электротехнике короткозамыкателей, разъединителей и автоматов в силовых цепях.

    На однолинейных схемах резисторы обозначают символом R (шунты, варисторы, терморезисторы, потенциометры).

    S – обозначение на схеме автоматических выключателей без контактов силовых цепей, коммутационных устройств (кнопочные выключатели, пакетные переключатели).

    T – трансформаторы (тока, напряжения), автотрансформаторы, электромагнитные стабилизаторы.

    U – преобразователи (модуляторы и демодуляторы), устройства связи, выпрямители, инверторы, генераторы частоты.

    V – полупроводники (диоды, тиристоры, транзисторы), электровакуумные приборы.

    Антенны, элементы сверх высоких частот (ответвители, короткозамыкатели, вентили, фазовращатели, трансформаторы) имеют условный символ W.

    X – контактные соединения и соединители (гнезда, штыри, токосъемники).

    Устройства механические с электромагнитным приводом (электромагниты, тормоза, муфты, электромагнитные плиты и патроны) идентифицируются символом Y.

    Z – фильтры, ограничители.

    Символьное обозначение применяется на равне с графическим, на узкопрофильных электросхемах используются оба типа одновременно. Буквенные обозначения элементов на зарубежных схемах аналогичны. Для лучшего запоминания каждому специалисту необходима своя таблица электрика, с описаниями именно тех элементов, которые используются в работе.

    Каждый специалист-электротехник должен обладать навыками чтения электрических схем. При помощи специальных условных знаков легко отображаются любые типы розеток, выключателей, коммутационной аппаратуры, электроприборов и оборудования. В нормативных документах предусмотрено и обозначение перекидного рубильника на схеме. Отечественные и зарубежные стандарты практически не отличаются, поэтому данные устройства свободно идентифицируются в проектной документации.

    Нормативные документы и типы электрических схем

    Электрические схемы являются наиболее востребованными при составлении проектов и выполнении практических работ. Их основой служат многочисленные варианты условного – графического обозначения – УГО, определяемые ГОСТ 2.702-2011. Этот документ известен среди специалистов под названием «ЕСКД. Правила выполнения электрических схем. Он создан на основе нескольких норм и правил, определяемых другими видами ГОСТ.

    Все представленные нормативы отображаются в виде четких требований, касающихся подробностей всех типов электрических схем. Документ содержит не только перечень обозначений, касающийся приборов и изделий, но и отображает взаимные связи между ними, а также основные принципы работы каждого устройства, использующего электроэнергию. Здесь же определяются правила, в соответствии с которыми можно узнать, как обозначается то или иной вид контактных соединений, особенности в маркировке проводников, буквенные и графические отображения используемых элементов.

    В практической деятельности электротехники пользуются тремя основными видами электрических схем.

    Монтажная схема. Как правило отображается в виде печатной платы с точным указанием мест расположения деталей и элементов. С помощью специальных знаков указываются их номинальные значения, принципы соединений, креплений и подводки к соседним компонентам. В электрических схемах, отображающих проводку жилого помещения, точно показываются места установки розеток и выключателей, осветительных и других приборов. Здесь же наносятся линии кабелей и проводников, с указанием их технических характеристик.

    На принципиальных схемах (рис. 1), наносятся подробные обозначения всех контактных соединений и других связей, а также параметры элементов и сетей. Полная схема отображает процессы управления и контроля над компонентами и всю силовую цепь. Линейная схема отображает только цепь, детали которой наносятся на отдельные листы.

    Функциональные схемы (рис. 2) составляются в виде основных узлов, используемых во всей цепи или в отдельно взятом приборе. В этом случае не указываются в деталях физические размеры и прочие параметры деталей. Они обозначаются как отдельные блоки с необходимой маркировкой, дополненные связями с другими составляющими цепи или устройства.

    Отображение электрических сетей на разных схемах

    Перекидные рубильники отображаются на разных электрических схемах, в том числе и на однолинейной схеме, каждая из которых имеет свои специфические особенности. Знание этих отличий позволит правильно прочитать и расшифровать нанесенные изображения, безошибочно определить то или иное устройство. Подобные схемы могут быть многолинейными и однолинейными.

    Наиболее подробно состояние электрической цепи отображается в виде графического чертежа на многолинейных схемах. Поскольку передача электричества осуществляется по трехфазной сети, то и на чертежах фиксируется каждая фаза со всеми подключенными устройствами и оборудованием. Такие схемы получили название трехлинейных.

    В четырехлинейных схемах, используемых в сетях с низким напряжением, к фазным проводам добавляется нулевой проводник PEN или N. При наличии провода защитного заземления РЕ, схема превращается в пятилинейную.

    В соответствии с Правилами устройства электроустановок, однофазные сети оборудуются фазным, нулевым и заземляющим проводником. Эти три провода составляют трехлинейную схему. При отсутствии заземления нередко обходятся двумя проводами – фазным и нулевым, собранными в двухлинейную схему. Такая же схема используется в сетях постоянного тока, где используется два провода – плюс и минус.

    В случае слишком разветвленных сетей, использование подробных многолинейных схем становится не совсем удобным. Для этого предусмотрены однолинейные схемы, на которых трехфазная электрическая сеть отображается в виде одного общего проводника.

    Основные виды рубильников

    Согласно электротехнической терминологии, рубильник относится к устройствам, обеспечивающим течение по цепи электрического тока. Его отличительной особенностью является уникальная система, действие которой направлено на быстрый разрыв контакта. Все функции устройства осуществляются ручным приводом, надежно отключающим напряжение во время выполнения ремонтных и профилактических работ.

    Существует несколько типов рубильников, среди которых можно выделить следующие:

    • Перекидные (рис. 1). С помощью этих устройств напряжение перекидывается с одной цепи на другую. В основном они используются, когда возникает необходимость переключить подачу тока с аварийного участка цепи на рабочий. Для установки приборов предусматриваются специальные щитовые помещения. Данный тип рубильников имеет высокие эксплуатационные и технические показатели.
    • Разрывные (рис. 2). Подключается к общим выходным цепям, идеально подходят для частных домов, квартир, офисных зданий. С помощью этого прибора осуществляется подключение какого-либо объекта к общей сети. Устанавливаются в электрическом щите с выводом наружу переключающего рычага. На рынке представлены широким модельным рядом.
    • Реверсивные (рис. 3). Используются в трехфазных электрических сетях, обеспечивая их нормальное функционирование. С помощью этих приборов нагрузка распределяется между линиями, а ток бесперебойно поступает потребителям. Установка рубильников выполняется в горизонтальном или вертикальном положении, все переключения производятся вручную. Отдельные виды приборов могут управляться дистанционно.

    Основной деталью рубильника является поворотная контактная система. Конструкция подвижного контакта представляет собой нож или подпружиненную вилку, а неподвижного – нож или две пластины, подпружиненные посредством стального рассеченного кольца. Кроме того, рубильник оборудуется рукояткой или ручным приводом, контактными выводами для подключения проводов. Разрывной рубильник на 1 направление с тремя полюсами оборудуется тремя входными и тремя выходными контактами, а у перекидного изделия на 2 направления – шесть входных и шесть выходных контактов. Для каждого полюса предусмотрены 1 или 2 дугогасительные камеры, в соответствии с количеством направлений.

    Конструкция контактной группы не позволяет подвижному контакту самопроизвольно выпадать под действием вибрации или под собственным весом. Для всех переключений требуется только физическая сила персонала.

    Перекидные рубильники на электрических схемах

    Существуют различные варианты отображения перекидных и других рубильников. Разница между ними зависит от параметров электрической сети и конкретного места в схеме каждого из них. При использовании однолинейной схемы, обозначение на схеме прибора выполняется так, как это показано на рисунке 1. Такой же вариант используется в многолинейной схеме, когда рубильник устанавливается на какую-то одну фазу.

    На рисунке 2 отображается трехфазный рубильник, обеспечивающий поочередное включение и отключение фаз. Точно такие же рубильники (рис. 3) оборудуются специальной планкой, позволяющей одновременно замыкать все три фазы. Эта важная деталь обязательно отображается на трехлинейных схемах и вариантах с большим количеством линий. Данная схема подходит и для двухфазных рубильников, когда отображается два прибора, соединяемых общей планкой. На рисунке 4 хорошо просматривается обозначение перекидного рубильника на схеме в однолинейном варианте. В этом случае вместо трех фаз указана всего лишь одна, которая называется условно средней.

    Существуют варианты (рис. 5), обозначений рубильника на однолинейной схеме, в которой она превращается в многолинейную. Такое изображение используется при необходимости более подробного рассмотрения некоторых участков цепи.

    Отдельное обозначение предусмотрено для реверсивных рубильников перекидного типа, устанавливаемых вместе с трехфазными асинхронными двигателями. Данные приборы характеризуются наличием трех положений, в том числе – 2 положения на включение и 1 – на отключение. Эти обозначения применяются чаще всего, но при использовании редких видов сетевых соединений, в нормативной документации вполне возможно подобрать УГО или скомбинировать наиболее подходящий вариант.

    1. Базовая работа коммутатора — коммутаторы Ethernet [Книга]

    Коммутаторы

    Ethernet связывают устройства Ethernet вместе путем ретрансляции кадров Ethernet между устройствами, подключенными к коммутаторам. Перемещая кадры Ethernet между портами коммутатора , коммутатор связывает трафик, переносимый отдельными сетевыми соединениями, в более крупную сеть Ethernet.

    Коммутаторы

    Ethernet выполняют свою функцию связывания путем соединения мостом кадров Ethernet между сегментами Ethernet .Для этого они копируют кадры Ethernet с одного порта коммутатора на другой на основе адресов Media Access Control (MAC) в кадрах Ethernet. Мосты Ethernet изначально были определены в стандарте 802.1D IEEE для локальных и городских сетей: мосты управления доступом к среде (MAC). []

    Стандартизация мостовых операций в коммутаторах позволяет покупать коммутаторы у разных поставщиков, которые будут работать вместе при объединении в сеть.Это результат большой напряженной работы со стороны инженеров по стандартизации, чтобы определить набор стандартов, которые поставщики могли бы согласовать и внедрить в свои конструкции коммутаторов.

    Первые мосты Ethernet были двухпортовыми устройствами, которые могли связывать вместе два сегмента коаксиального кабеля исходной системы Ethernet. В то время Ethernet поддерживал подключение только к коаксиальным кабелям. Позже, когда была разработана витая пара Ethernet и стали широко доступны коммутаторы с множеством портов, они часто использовались в качестве центральной точки подключения или концентратора кабельных систем Ethernet, что привело к названию «коммутирующий концентратор».«Сегодня на рынке эти устройства называют просто переключателями.

    С тех пор, как мосты Ethernet были впервые разработаны в начале 1980-х годов, многое изменилось. С годами компьютеры стали повсеместными, и многие люди используют на работе несколько устройств, включая ноутбуки, смартфоны и планшеты. Каждый телефон VoIP и каждый принтер — это компьютер, и даже системы управления зданием и средства контроля доступа (дверные замки) объединены в сеть. В современных зданиях есть несколько точек беспроводного доступа (AP) для обеспечения 802.11 сервисов Wi-Fi для смартфонов и планшетов, и каждая точка доступа также подключена к кабельной системе Ethernet. В результате современные сети Ethernet могут состоять из сотен коммутационных соединений в здании и тысяч коммутационных соединений в сети университетского городка.

    Вы должны знать, что существует еще одно сетевое устройство, используемое для соединения сетей, которое называется маршрутизатором . Существуют большие различия в способах работы мостов и маршрутизаторов, и у них обоих есть преимущества и недостатки, как описано в разделе «Маршрутизаторы или мосты?».Вкратце, мосты перемещают кадры между сегментами Ethernet на основе адресов Ethernet с минимальной настройкой моста или без нее. Маршрутизаторы перемещают пакетов между сетями на основе адресов протокола высокого уровня, и каждая связываемая сеть должна быть настроена в маршрутизаторе. Однако и мосты, и маршрутизаторы используются для построения более крупных сетей, и оба устройства на рынке называются коммутаторами.

    Tip

    Мы будем использовать слова «мост» и «коммутатор» как синонимы для описания мостов Ethernet.Однако обратите внимание, что «коммутатор» — это общий термин для сетевых устройств, которые могут функционировать как мосты, или маршрутизаторы, или даже и то, и другое, в зависимости от их наборов функций и конфигурации. Дело в том, что с точки зрения сетевых экспертов, мост и маршрутизация — это разные виды коммутации пакетов с разными возможностями. Для наших целей мы будем следовать практике поставщиков Ethernet, которые используют слово «коммутатор» или, более конкретно, «коммутатор Ethernet» для описания устройств, соединяющих кадры Ethernet.

    В то время как стандарт 802.1D предоставляет спецификации для соединения фреймов локальной сети между портами коммутатора, а также для некоторых других аспектов базовой работы моста, стандарт также осторожен, чтобы не указывать такие проблемы, как производительность моста или коммутатора или то, как коммутаторы должен быть построен. Вместо этого поставщики конкурируют друг с другом, предлагая коммутаторы по разным ценам и с разными уровнями производительности и возможностей.

    Результатом стал большой и конкурентный рынок коммутаторов Ethernet, увеличивающий количество вариантов, которые у вас есть как у клиента.Широкий спектр моделей и возможностей коммутаторов может сбивать с толку. В главе 4 мы обсуждаем переключатели специального назначения и их использование.

    Существуют сети для передачи данных между компьютерами. Для выполнения этой задачи сетевое программное обеспечение организует перемещаемые данные в кадры Ethernet. Кадры передаются по сетям Ethernet, а поле данных кадра используется для передачи данных между компьютерами. Кадры — это не что иное, как произвольные последовательности информации, формат которой определен в стандарте.

    Формат кадра Ethernet включает в себя адрес назначения в начале, содержащий адрес устройства, на которое отправляется кадр. [] Затем идет адрес источника, содержащий адрес устройства, отправляющего фрейм. За адресами следуют различные другие поля, включая поле данных, которое переносит данные, передаваемые между компьютерами, как показано на рисунке 1-1.

    Рисунок 1-1. Формат кадра Ethernet

    Кадры определены на уровне 2 или уровне канала передачи данных семислойной сетевой модели Open Systems Interconnection (OSI) .Семислойная модель была разработана для организации видов информации, передаваемой между компьютерами. Он используется для определения того, как эта информация будет отправляться, и для структурирования разработки стандартов передачи информации. Поскольку коммутаторы Ethernet работают с фреймами локальной сети на уровне канала передачи данных, вы иногда можете услышать их, называемые устройствами канального уровня, а также устройствами уровня 2 или коммутаторами уровня 2. []

    Коммутаторы Ethernet спроектированы таким образом, что их операции невидимы для устройств в сети, что объясняет, почему такой подход к соединению сетей также называется прозрачным мостом .«Прозрачный» означает, что когда вы подключаете коммутатор к системе Ethernet, никакие изменения в кадрах Ethernet, соединенных мостом, не вносятся. Коммутатор автоматически начнет работать, не требуя какой-либо настройки коммутатора или каких-либо изменений со стороны компьютеров, подключенных к сети Ethernet, что делает работу коммутатора прозрачной для них.

    Далее мы рассмотрим основные функции, используемые в мосте, чтобы сделать возможным пересылку кадров Ethernet с одного порта на другой.

    Коммутатор Ethernet управляет передачей кадров между портами коммутатора, подключенными к кабелям Ethernet, с использованием правил пересылки трафика , описанных в стандарте моста IEEE 802.1D. Перенаправление трафика основано на изучении адресов. Коммутаторы принимают решения о пересылке трафика на основе 48-битных адресов управления доступом к среде (MAC), используемых в стандартах LAN, включая Ethernet.

    Для этого коммутатор изучает, какие устройства, называемые в стандарте станциями , в каких сегментах сети, просматривая адреса источников во всех получаемых им кадрах.Когда устройство Ethernet отправляет фрейм, оно помещает в него два адреса. Эти два адреса — это адрес назначения устройства, на которое он отправляет фрейм, и адрес источника , который является адресом устройства, отправляющего фрейм.

    Способ «обучения» коммутатора довольно прост. Как и все интерфейсы Ethernet, каждый порт на коммутаторе имеет уникальный заводской MAC-адрес . Однако, в отличие от обычного устройства Ethernet, которое принимает только адресованные ему кадры, интерфейс Ethernet, расположенный в каждом порту коммутатора, работает в беспорядочном режиме .В этом режиме интерфейс запрограммирован на прием всех кадров, которые он видит на этом порту, а не только кадров, отправляемых на MAC-адрес интерфейса Ethernet на этом порту коммутатора.

    При получении каждого кадра на каждом порту программное обеспечение коммутации смотрит на адрес источника кадра и добавляет этот адрес источника в таблицу адресов, которую поддерживает коммутатор. Таким образом коммутатор автоматически определяет, какие станции доступны на каких портах.

    На Рис. 1-2 показан коммутатор, соединяющий шесть устройств Ethernet.Для удобства мы используем короткие номера для адресов станций вместо фактических 6-байтовых MAC-адресов. Когда станции отправляют трафик, коммутатор принимает каждый отправленный кадр и строит таблицу, более формально называемую базой данных пересылки , которая показывает, какие станции и на каких портах доступны. После того, как каждая станция передала хотя бы один кадр, коммутатор получит базу данных пересылки, такую ​​как показано в Таблице 1-1.

    Рисунок 1-2. Изучение адреса в коммутаторе

    Таблица 1-1.База данных переадресации, поддерживаемая коммутатором

    9107

    6 0007

    9107

    6 7

    Порт Станция

    1

    10

    2

    9009 3

    30

    4

    Нет станции

    5

    Нет станции

    25

    8

    35

    Эта база данных используется коммутатором для принятия решения о пересылке пакетов в процессе, называемом адаптивная фильтрация .Без базы данных адресов коммутатор должен был бы отправлять трафик, полученный на любом заданном порту, через все другие порты, чтобы гарантировать, что он достиг своего пункта назначения. В базе данных адресов трафик фильтруется в соответствии с его адресатом. Коммутатор является «адаптивным» за счет автоматического изучения новых адресов. Эта способность к обучению позволяет вам добавлять новые станции в вашу сеть без необходимости вручную настраивать коммутатор, чтобы знать о новых станциях, или станциям, чтобы знать о коммутаторе. []

    Когда коммутатор получает кадр, предназначенный для адреса станции, который он еще не видел, коммутатор отправляет кадр на все порты, кроме порта, на который он прибыл. [] Этот процесс называется лавинной рассылкой и более подробно поясняется позже в разделе «Массовая рассылка кадров».

    После того, как коммутатор создал базу данных адресов, он получает всю информацию, необходимую для выборочной фильтрации и пересылки трафика. Пока коммутатор изучает адреса, он также проверяет каждый кадр, чтобы принять решение о пересылке пакета на основе адреса назначения в кадре.Давайте посмотрим, как решение о переадресации работает в коммутаторе с восемью портами, как показано на рисунке 1-2.

    Предположим, что кадр отправляется со станции 15 на станцию ​​20. Поскольку кадр отправляется станцией 15, коммутатор считывает кадр через порт 6 и использует свою базу данных адресов, чтобы определить, какой из его портов связан с адресом назначения. в этом кадре. Здесь адрес назначения соответствует станции 20, а база данных адресов показывает, что для достижения станции 20 кадр должен быть отправлен через порт 2.

    Каждый порт коммутатора может сохранять кадры в памяти перед их передачей по кабелю Ethernet, подключенному к порту. Например, если порт уже занят передачей, когда фрейм прибывает для передачи, то фрейм может удерживаться в течение короткого времени, которое требуется порту для завершения передачи предыдущего фрейма. Для передачи кадра коммутатор помещает кадр в очередь коммутации пакетов для передачи на порт 2.

    Во время этого процесса коммутатор, передающий кадр Ethernet с одного порта на другой, не вносит изменений в данные, адреса или другие поля. базового кадра Ethernet.В нашем примере кадр передается в неизменном виде на порт 2 точно так же, как он был получен на порту 6. Таким образом, работа коммутатора прозрачна для всех станций в сети.

    Обратите внимание, что коммутатор не будет пересылать кадр, предназначенный для станции, которая находится в базе данных пересылки, на порт, если этот порт не подключен к целевому назначению. Другими словами, трафик, предназначенный для устройства на данном порту, будет отправляться только на этот порт; другие порты не увидят трафик, предназначенный для этого устройства.Эта логика коммутации обеспечивает изоляцию трафика только от тех кабелей или сегментов Ethernet, которые необходимы для получения кадра от отправителя и передачи этого кадра на устройство назначения.

    Это предотвращает поток ненужного трафика в другие сегменты сетевой системы, что является основным преимуществом коммутатора. Это контрастирует с ранней системой Ethernet, где трафик с любой станции был замечен всеми другими станциями, независимо от того, хотели они данных или нет. Фильтрация трафика коммутатора снижает нагрузку на трафик, переносимую набором кабелей Ethernet, подключенных к коммутатору, тем самым более эффективно используя пропускную способность сети.

    Коммутаторы автоматически удаляют записи в своей базе данных пересылки по истечении определенного периода времени — обычно пяти минут — если они не видят никаких кадров со станции. Следовательно, если станция не отправляет трафик в течение определенного периода времени, коммутатор удаляет запись о переадресации для этой станции. Это предохраняет базу данных пересылки от заполнения устаревшими записями, которые могут не соответствовать действительности.

    Конечно, когда время ввода адреса истекло, коммутатор не будет иметь никакой информации в базе данных для этой станции в следующий раз, когда коммутатор получит предназначенный для него кадр.Это также происходит, когда станция вновь подключается к коммутатору или когда станция была выключена и снова включается более чем через пять минут. Так как же коммутатор обрабатывает пересылку пакетов для неизвестной станции?

    Решение простое: коммутатор пересылает кадр, предназначенный для неизвестной станции, на все порты коммутатора, кроме того, на котором он был получен, таким образом лавинно отправляет кадр всем остальным станциям. Флудинг фрейма гарантирует, что фрейм с неизвестным адресом назначения достигнет всех сетевых подключений и будет услышан правильным устройством назначения, предполагая, что он активен и находится в сети.Когда неизвестное устройство отвечает обратным трафиком, коммутатор автоматически узнает, на каком порту находится устройство, и больше не будет лавинно перенаправлять трафик на это устройство.

    Широковещательный и многоадресный трафик

    Помимо передачи кадров, направленных на один адрес, локальные сети могут отправлять кадры, направленные на групповой адрес, называемый групповым адресом , который может быть получен группой станций. Они также могут отправлять кадры, направленные на все станции, используя широковещательный адрес .Групповые адреса всегда начинаются с определенной битовой комбинации, определенной в стандарте Ethernet, что позволяет коммутатору определять, какие кадры предназначены для определенного устройства, а не для группы устройств.

    Кадр, отправленный на адрес назначения многоадресной рассылки, может быть получен всеми станциями, настроенными на прослушивание этого адреса многоадресной рассылки. Программное обеспечение Ethernet, также называемое программным обеспечением «драйвер интерфейса», программирует интерфейс на прием кадров, отправленных на групповой адрес, так что интерфейс теперь является членом этой группы.Адрес интерфейса Ethernet, назначенный на заводе, называется одноадресным адресом , и любой данный интерфейс Ethernet может принимать одноадресные и многоадресные кадры. Другими словами, интерфейс может быть запрограммирован на прием кадров, отправленных на один или несколько групповых адресов многоадресной рассылки, а также кадров, отправленных на одноадресный MAC-адрес, принадлежащий этому интерфейсу.

    Широковещательная и многоадресная пересылка

    Широковещательный адрес — это особая многоадресная группа: группа всех станций в сети.Пакет, отправленный на широковещательный адрес (адрес всех единиц), получает каждая станция в локальной сети. Поскольку широковещательные пакеты должны приниматься всеми станциями в сети, коммутатор достигнет этой цели путем лавинной рассылки широковещательных пакетов на все порты, кроме порта, на который он был получен, поскольку нет необходимости отправлять пакет обратно на исходное устройство. Таким образом, широковещательный пакет, отправленный любой станцией, достигнет всех других станций в локальной сети.

    Многоадресный трафик может быть более трудным, чем широковещательные кадры.Более сложные (и обычно более дорогие) коммутаторы включают поддержку протоколов обнаружения групп многоадресной рассылки, которые позволяют каждой станции сообщать коммутатору об адресах групп многоадресной рассылки, которые она хочет услышать, поэтому коммутатор будет отправлять многоадресные пакеты только на порты. подключены к станциям, которые проявили интерес к приему многоадресного трафика. Однако более дешевые коммутаторы, не имеющие возможности обнаруживать, какие порты подключены к станциям, прослушивающим данный многоадресный адрес, должны прибегать к лавинной рассылке многоадресных пакетов на все порты, кроме порта, на котором был получен многоадресный трафик, как и широковещательные пакеты.

    Использование широковещательной и многоадресной передачи

    Станции отправляют широковещательные и многоадресные пакеты по ряду причин. Сетевые протоколы высокого уровня, такие как TCP / IP, используют широковещательные или многоадресные кадры как часть процесса обнаружения адресов. Широковещательные и многоадресные рассылки также используются для динамического назначения адресов, которое происходит, когда станция впервые включается и ей необходимо найти сетевой адрес высокого уровня. Многоадресная рассылка также используется некоторыми мультимедийными приложениями, которые отправляют аудио- и видеоданные в кадрах многоадресной рассылки для приема группами станций, а также многопользовательскими играми как способ отправки данных группе игроков.

    Следовательно, типичная сеть будет иметь некоторый уровень широковещательного и многоадресного трафика. Пока количество таких кадров остается на разумном уровне, проблем не будет. Однако, когда многие станции объединяются коммутаторами в одну большую сеть, широковещательная и многоадресная лавинная рассылка коммутаторов может привести к значительному объему трафика. Большой объем широковещательного или многоадресного трафика может вызвать перегрузку сети, поскольку каждое устройство в сети должно принимать и обрабатывать широковещательные рассылки и определенные типы многоадресных рассылок; при достаточно высоких скоростях передачи пакетов могут возникнуть проблемы с производительностью станций.

    Потоковые приложения (видео), отправляющие многоадресную рассылку с высокой скоростью, могут генерировать интенсивный трафик. Системы резервного копирования и дублирования дисков, основанные на многоадресной рассылке, также могут генерировать большой трафик. Если этот трафик в конечном итоге будет перенаправлен на все порты, сеть может перегружаться. Один из способов избежать этой перегрузки — ограничить общее количество станций, подключенных к одной сети, чтобы скорость широковещательной и многоадресной передачи не становилась настолько высокой, чтобы создавать проблемы.

    Другой способ ограничить скорость многоадресных и широковещательных пакетов — разделить сеть на несколько виртуальных локальных сетей (VLAN) .Еще один способ — использовать маршрутизатор, также называемый коммутатором уровня 3. Поскольку маршрутизатор не пересылает автоматически широковещательные и многоадресные рассылки, это создает отдельные сетевые системы. [] Эти методы управления распространением многоадресных и широковещательных рассылок обсуждаются в Главе 2 и Главе 3 соответственно.

    До сих пор мы видели, как один коммутатор может пересылать трафик на основе динамически создаваемой базы данных переадресации. Основная трудность этой простой модели работы коммутатора заключается в том, что множественные соединения между коммутаторами могут создавать петли, приводящие к перегрузке и перегрузке сети.

    Конструкция и работа Ethernet требует, чтобы между любыми двумя станциями мог существовать только один путь передачи пакетов. Ethernet растет за счет расширения ветвей в топологии сети , называемой древовидной структурой, которая состоит из нескольких коммутаторов, ответвляющихся от центрального коммутатора. Опасность заключается в том, что в достаточно сложной сети коммутаторы с несколькими соединениями между коммутаторами могут создавать в сети кольцевые пути.

    В сети с коммутаторами, соединенными вместе, чтобы сформировать петлю пересылки пакетов, пакеты будут бесконечно циркулировать по петле, создавая очень высокий уровень трафика и вызывая перегрузку.

    Зацикленные пакеты будут циркулировать с максимальной скоростью сетевых каналов до тех пор, пока скорость трафика не станет настолько высокой, что сеть станет насыщенной. Широковещательные и многоадресные кадры, а также одноадресные кадры неизвестным адресатам обычно лавинно рассылаются на все порты базового коммутатора, и весь этот трафик будет циркулировать в таком цикле. После образования петли этот режим отказа может произойти очень быстро, в результате чего сеть будет полностью занята отправкой широковещательных, многоадресных и неизвестных кадров, и станциям будет очень трудно отправлять фактический трафик.

    К сожалению, таких петель, как пунктирная линия, показанная стрелками на рис. 1-3, слишком легко реализовать, несмотря на все ваши попытки их избежать. По мере того, как сети разрастаются и включают в себя все больше коммутаторов и коммутационных шкафов, становится трудно точно знать, как все соединено вместе, и не дать людям по ошибке создать петлю.

    Рисунок 1-3. Петля пересылки между коммутаторами

    Хотя петля на чертеже должна быть очевидной, в достаточно сложной сетевой системе любому, кто работает в сети, может быть сложно узнать, подключены ли коммутаторы таким образом, чтобы петлевые пути.Стандарт моста IEEE 802.1D предоставляет протокол связующего дерева, чтобы избежать этой проблемы, автоматически подавляя петли пересылки.

    Назначение протокола связующего дерева (STP) — позволить коммутаторам автоматически создавать набор путей без петель, даже в сложной сети с несколькими путями, соединяющими несколько коммутаторов. Он предоставляет возможность динамически создавать древовидную топологию в сети, блокируя пересылку любых пакетов на определенных портах, и гарантирует, что набор коммутаторов Ethernet может автоматически настраиваться для создания путей без петель.Стандарт IEEE 802.1D описывает работу связующего дерева, и каждый коммутатор, заявляющий о соответствии стандарту 802.1D, должен включать возможность связующего дерева. []

    Работа алгоритма связующего дерева основана на сообщениях конфигурации, отправляемых каждым коммутатором в пакетах, называемых блоками данных протокола моста или BPDU. Каждый пакет BPDU отправляется на многоадресный адрес назначения, назначенный для операции связующего дерева. Все коммутаторы IEEE 802.1D присоединяются к группе многоадресной рассылки BPDU и прослушивают кадры, отправленные на этот адрес, так что каждый коммутатор может отправлять и получать сообщения конфигурации связующего дерева. []

    Процесс создания связующего дерева начинается с использования информации в сообщениях конфигурации BPDU для автоматического выбора корневого моста . Выбор основан на идентификаторе моста (BID), который, в свою очередь, основан на комбинации настраиваемого значения приоритета моста (32768 по умолчанию) и уникального MAC-адреса Ethernet, назначенного каждому мосту для использования процессом связующего дерева. называется системный MAC. Мосты отправляют друг другу пакеты BPDU, и мост с наименьшим BID автоматически выбирается в качестве корневого моста.

    Если для приоритета моста было оставлено значение по умолчанию 32 768, тогда мост с наименьшим числовым значением Ethernet-адреса будет выбран в качестве корневого моста. [] В примере, показанном на рисунке 1-4, коммутатор 1 имеет самый низкий BID, и конечным результатом процесса выбора связующего дерева является то, что коммутатор 1 стал корневым мостом. Выбор корневого моста создает основу для остальных операций, выполняемых протоколом связующего дерева.

    Выбор пути с наименьшей стоимостью

    После выбора корневого моста каждый некорневой мост использует эту информацию, чтобы определить, какой из его портов имеет наименее затратный путь к корневому мосту, а затем назначает этот порт корневым. порт (RP).Все остальные мосты определяют, какой из их портов, подключенных к другим каналам, имеет наименее затратный путь к корневому мосту. Мосту с наименее затратным путем назначается роль назначенного моста (DB), а порты в DB назначаются как назначенные порты (DP).

    Рисунок 1-4. Операция связующего дерева

    Стоимость пути зависит от скорости работы портов, при этом более высокие скорости приводят к снижению затрат. Когда пакеты BPDU проходят через систему, они накапливают информацию о количестве портов, через которые они проходят, и о скорости каждого порта.Пути с более медленными портами будут иметь более высокие затраты. Общая стоимость данного пути через несколько коммутаторов — это сумма затрат всех портов на этом пути.

    Подсказка

    Если существует несколько путей к корню с одинаковой стоимостью, то будет использоваться путь, подключенный к мосту с наименьшим идентификатором моста.

    В конце этого процесса мосты выбрали набор корневых портов и назначенных портов, что позволяет мостам удалять все кольцевые пути и поддерживать дерево пересылки пакетов, которое охватывает весь набор устройств, подключенных к сети. , отсюда и название «протокол связующего дерева».”

    После того, как процесс связующего дерева определил состояние порта, комбинация корневых портов и назначенных портов предоставляет алгоритму связующего дерева информацию, необходимую для определения наилучших путей и блокировки всех остальных путей. Пересылка пакетов на любом порту, который не является корневым портом или назначенным портом, отключена , блокирующим пересылку пакетов на этом порту.

    Пока заблокированные порты не пересылают пакеты, они продолжают получать BPDU. Заблокированный порт показан на рис. 1-4 буквой «B», указывающей, что порт 10 на коммутаторе 3 находится в режиме блокировки и что канал не пересылает пакеты. Протокол Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) отправляет пакеты BPDU каждые две секунды для отслеживания состояния сети, и заблокированный порт может стать разблокированным при обнаружении изменения пути.

    Состояния портов связующего дерева

    Когда активное устройство подключено к порту коммутатора, порт проходит через ряд состояний при обработке любых BPDU, которые он может получить, и процесс связующего дерева определяет, в каком состоянии должен находиться порт. в любой момент времени. Два состояния называются прослушивание и обучение , во время которых процесс связующего дерева прослушивает BPDU, а также изучает адреса источника из любых полученных кадров.

    На рисунке 1-5 показаны состояния порта связующего дерева, которые включают следующее:

    Отключено
    Порт в этом состоянии был намеренно отключен администратором или автоматически отключен из-за разрыва соединения. Это также может быть порт, который вышел из строя и больше не работает. В отключенное состояние можно войти или выйти из любого другого состояния.
    Блокировка
    Порт, который включен, но не является корневым портом или назначенным портом, может вызвать петлю коммутации, если он был активен.Чтобы этого избежать, порт переводится в состояние блокировки. Данные станции не отправляются и не принимаются через блокирующий порт. После инициализации порта (соединение устанавливается, включается питание) порт обычно переходит в состояние блокировки. После обнаружения через BPDU или тайм-ауты того, что порту может потребоваться стать активным, порт перейдет в состояние прослушивания на пути к состоянию пересылки. Блокирующий порт также может перейти в состояние пересылки, если другие ссылки не работают. Данные BPDU все еще принимаются, пока порт находится в состоянии блокировки.
    Прослушивание
    В этом состоянии порт отбрасывает трафик, но продолжает обрабатывать пакеты BPDU, полученные через порт, и воздействует на любую новую информацию, которая может привести к возврату порта в заблокированное состояние. На основе информации, полученной в блоках BPDU, порт может перейти в состояние обучения. Состояние прослушивания позволяет алгоритму связующего дерева решить, будут ли атрибуты этого порта, такие как стоимость порта, заставлять порт стать частью связующего дерева или вернуться в состояние блокировки.
    Обучение
    В этом состоянии порт еще не пересылает кадры, но он изучает адреса источника из всех полученных кадров и добавляет их в базу данных фильтрации. Коммутатор заполнит таблицу MAC-адресов пакетами, полученными через порт (до истечения таймера), прежде чем перейти в состояние пересылки.
    Пересылка
    Это рабочее состояние, в котором порт отправляет и принимает данные станции. Входящие BPDU также отслеживаются, чтобы мост мог определить, нужно ли ему перевести порт в состояние блокировки, чтобы предотвратить образование петли.

    Рисунок 1-5. Состояния портов связующего дерева

    В исходном протоколе связующего дерева состояния прослушивания и обучения длились 30 секунд, в течение которых пакеты не пересылались. В новом протоколе Rapid Spanning Tree Protocol можно назначить тип порта «edge» для порта, что означает, что порт, как известно, подключен к конечной станции (пользовательский компьютер, VoIP-телефон, принтер и т. Д.) И не к другому переключателю. Это позволяет конечному автомату RSTP обходить процессы обучения и прослушивания на этом порту и немедленно переходить в состояние пересылки.Разрешение станции немедленно начать отправку и получение пакетов помогает избежать таких проблем, как тайм-ауты приложений на пользовательских компьютерах при их перезагрузке. [] Хотя это и не требуется для работы RSTP, полезно вручную настроить граничные порты RSTP с их типом порта, чтобы избежать проблем на компьютерах пользователей. Установка типа порта на граничный также означает, что RSTP не нужно отправлять пакет BPDU при изменении состояния соединения (соединение вверх или вниз) на этом порту, что помогает уменьшить объем трафика связующего дерева в сети.

    Подсказка

    Изобретатель протокола связующего дерева, Радия Перлман, написала стихотворение, описывающее, как это работает. [] При чтении стихотворения полезно знать, что с точки зрения математики сеть может быть представлена ​​как тип графа, называемый сеткой, и что цель протокола связующего дерева — превратить любую заданную сетевую сетку в дерево. структура без петель, охватывающая весь набор сегментов сети.

    Думаю, я никогда не увижу
    График красивее дерева.
    Дерево, ключевое свойство которого
    — это соединение без петель.
    Дерево, которое должно обязательно охватывать
    Так что пакеты могут достигать любой LAN.
    Сначала необходимо выбрать корень.
    По ID избран.
    Трассируются пути с наименьшей стоимостью от корня.
    В дереве размещены эти пути.
    Сетка создается такими людьми, как я,
    Затем мосты находят остовное дерево.


    Радия Перлман
    Алгорим

    Это краткое описание предназначено только для предоставления основных концепций, лежащих в основе работы системы.Как и следовало ожидать, есть больше деталей и сложностей, которые не описаны. Полная информация о том, как работает конечный автомат связующего дерева, описана в стандартах IEEE 802.1, с которыми можно ознакомиться для более полного понимания протокола и того, как он функционирует. Подробные сведения об улучшениях связующего дерева для конкретных поставщиков можно найти в документации поставщика. См. Приложение A для ссылок на дополнительную информацию.

    Исходный протокол связующего дерева, стандартизованный в IEEE 802.1D определил единый процесс связующего дерева, работающий на коммутаторе, управляющий всеми портами и виртуальными локальными сетями с помощью одного конечного автомата связующего дерева. Ничто в стандарте не запрещает поставщику разрабатывать собственные улучшения в развертывании связующего дерева. Некоторые поставщики создали свои собственные реализации, в одном случае предоставляя отдельный процесс связующего дерева для каждой VLAN. Этот подход был использован Cisco Systems для версии, которую они называют связующим деревом для каждой VLAN (PVST).

    Стандартный протокол связующего дерева IEEE развивался на протяжении многих лет.Обновленная версия, получившая название Rapid Spanning Tree Protocol, была определена в 2004 году. Как следует из названия, Rapid Spanning Tree увеличила скорость работы протокола. RSTP был разработан для обеспечения обратной совместимости с исходной версией связующего дерева. Стандарт 802.1Q включает как RSTP, так и новую версию связующего дерева под названием Multiple Spanning Tree (MST), которое также разработано для обеспечения обратной совместимости с предыдущими версиями. [] MST дополнительно обсуждается в разделе «Виртуальные локальные сети».

    При построении сети с несколькими коммутаторами вам необходимо обратить особое внимание на то, как поставщик ваших коммутаторов развернул связующее дерево, а также на версию связующего дерева, которую используют ваши коммутаторы. Наиболее часто используемые версии, классический STP и более новый RSTP, совместимы и не требуют настройки, что приводит к операции «подключи и работай».

    Прежде чем вводить новый коммутатор в работу в сети, внимательно прочтите документацию поставщика и убедитесь, что вы понимаете, как все работает.Некоторые поставщики могут не включать связующее дерево по умолчанию для всех портов. Другие поставщики могут реализовывать специальные функции или версии связующего дерева для конкретных поставщиков. Как правило, поставщик прилагает все усилия, чтобы убедиться, что его реализация связующего дерева «просто работает» со всеми другими коммутаторами, но существует достаточно вариаций в функциях и конфигурации связующего дерева, при которых вы можете столкнуться с проблемами. Чтение документации и тестирование новых коммутаторов перед их развертыванием в сети может помочь избежать любых проблем.

    Одиночное полнодуплексное соединение Ethernet предназначено для перемещения кадров Ethernet между интерфейсами Ethernet на каждом конце соединения. Он работает с известной скоростью передачи данных и известной максимальной частотой кадров. [] Все соединения Ethernet с заданной скоростью будут иметь одинаковые характеристики скорости передачи данных и частоты кадров. Однако добавление коммутаторов в сеть создает более сложную систему. Теперь ограничения производительности вашей сети становятся комбинацией производительности соединений Ethernet и производительности коммутаторов, а также любых перегрузок, которые могут возникнуть в системе, в зависимости от топологии.Вы должны убедиться, что приобретаемые вами коммутаторы обладают достаточной производительностью для выполнения своей работы.

    Производительность внутренней коммутирующей электроники может не поддерживать полную частоту кадров, поступающую со всех портов. Другими словами, если все порты одновременно представляют коммутатору высокие нагрузки трафика, которые также являются непрерывными, а не только короткими пакетами, коммутатор может не справиться с объединенной скоростью трафика и может начать отбрасывать кадры. Это известно как , блокировка , состояние в системе коммутации, в которой недостаточно ресурсов для обеспечения потока данных через коммутатор.Неблокирующий коммутатор — это коммутатор, который обеспечивает достаточную внутреннюю коммутационную способность для обработки полной нагрузки, даже когда все порты одновременно активны в течение длительных периодов времени. Однако даже неблокирующий коммутатор будет отбрасывать кадры, когда порт становится перегруженным, в зависимости от шаблонов трафика.

    Производительность пересылки пакетов

    Типичное оборудование коммутатора имеет выделенные вспомогательные схемы, которые предназначены для повышения скорости, с которой коммутатор может пересылать кадры и выполнять такие важные функции, как поиск адресов кадров в базе данных фильтрации адресов.Поскольку вспомогательные схемы и высокоскоростная буферная память являются более дорогостоящими компонентами, общая производительность коммутатора представляет собой компромисс между стоимостью этих высокопроизводительных компонентов и ценой, которую готовы платить большинство клиентов. Таким образом, вы обнаружите, что не все переключатели работают одинаково.

    Некоторые менее дорогие устройства могут иметь более низкую производительность пересылки пакетов, меньшие таблицы фильтрации адресов и меньшие размеры буферной памяти. Коммутаторы большего размера с большим количеством портов обычно имеют компоненты с более высокой производительностью и более высокую цену.Коммутаторы, способные обрабатывать максимальную частоту кадров на всех своих портах, также называемые неблокирующими коммутаторами, могут работать на скорости канала . В наши дни широко распространены полностью неблокирующие коммутаторы, которые могут обрабатывать максимальную скорость передачи данных одновременно на всех портах, но всегда полезно проверить спецификации на коммутатор, который вы рассматриваете.

    Требуемая производительность и стоимость приобретаемых коммутаторов могут варьироваться в зависимости от их расположения в сети.Коммутаторы, которые вы используете в ядре сети, должны иметь достаточно ресурсов для обработки высоких нагрузок трафика. Это связано с тем, что в ядре сети сходится трафик от всех станций сети. Базовые коммутаторы должны иметь ресурсы для обработки нескольких разговоров, высокой нагрузки трафика и длительного трафика. С другой стороны, коммутаторы, используемые на границах сети, могут иметь более низкую производительность, поскольку они требуются только для обработки нагрузки трафика непосредственно подключенных станций.

    Все коммутаторы содержат некоторую высокоскоростную буферную память, в которой фрейм сохраняется, хотя и ненадолго, перед переадресацией на другой порт или порты коммутатора. Этот механизм известен как коммутация с промежуточным хранением . Все коммутаторы, совместимые с IEEE 802.1D, работают в режиме с промежуточным хранением, в котором пакет полностью принимается портом и помещается в буферную память высокоскоростного порта (сохраняется) перед пересылкой. Больший объем буферной памяти позволяет мосту обрабатывать более длинные потоки обратных кадров, повышая производительность коммутатора при наличии всплесков трафика в локальной сети.Обычная конструкция коммутатора включает пул высокоскоростной буферной памяти, которую можно динамически распределять по отдельным портам коммутатора по мере необходимости.

    Учитывая, что коммутатор является компьютером специального назначения, центральный ЦП и оперативная память коммутатора важны для таких функций, как операции связующего дерева, предоставление управляющей информации , управление потоками многоадресных пакетов, а также управление портом коммутатора и конфигурацией функций.

    Как обычно в компьютерной индустрии, чем выше производительность процессора и оперативной памяти, тем лучше, но вы также заплатите больше.Продавцы часто не упрощают поиск характеристик ЦП и ОЗУ коммутатора. Как правило, более дорогие коммутаторы предоставляют эту информацию, но вы не сможете заказать более быстрый процессор или больше оперативной памяти для данного коммутатора. Вместо этого это информация, полезная для сравнения моделей от поставщика или среди поставщиков, чтобы увидеть, какие коммутаторы имеют лучшие характеристики.

    Характеристики коммутатора включают ряд показателей, включая максимальную полосу пропускания или коммутационную способность электронных компонентов коммутатора пакетов внутри коммутатора.Вы также должны увидеть максимальное количество MAC-адресов, которые может содержать база данных адресов, а также максимальную скорость в пакетах в секунду, которую коммутатор может пересылать на объединенный набор портов.

    Здесь показан набор спецификаций коммутатора, скопированный из типовой таблицы данных поставщика. Спецификации поставщика выделены жирным шрифтом. Для простоты в нашем примере мы показываем спецификации небольшого недорогого коммутатора с пятью портами. Это предназначено, чтобы показать вам некоторые типичные значения переключателей, а также помочь вам понять, что означают значения и что происходит, когда маркетинг и спецификации встречаются на одной странице.

    Экспедирование
    С промежуточным хранением
    Относится к стандартному мосту 802.1D, при котором пакет полностью принимается через порт и в буфер порта («хранилище») перед пересылкой.
    Буферизация пакетов 128 КБ на кристалле
    Общий объем буферизации пакетов, доступный для всех портов. Буферизация распределяется между портами по запросу. Это типичный уровень буферизации для небольшого легкого пятипортового коммутатора, предназначенного для поддержки клиентских подключений в домашнем офисе.

    Tip

    Некоторые коммутаторы, предназначенные для использования в центрах обработки данных и других специализированных сетях, поддерживают режим работы, называемый сквозной коммутацией , в котором процесс пересылки пакетов начинается до того, как весь пакет будет считан в буферную память. Цель состоит в том, чтобы сократить время, необходимое для пересылки пакета через коммутатор. Этот метод также пересылает пакеты с ошибками, поскольку он начинает пересылку пакета до того, как будет получено поле проверки ошибок.

    Производительность
    Пропускная способность: 10 Гбит / с (без блокировки)
    Поскольку этот коммутатор может обрабатывать полную нагрузку трафика на всех портах, работающих с максимальной скоростью трафика на каждом порту, это неблокирующий коммутатор. Пять портов могут работать со скоростью до 1 Гбит / с каждый. В полнодуплексном режиме максимальная скорость через коммутатор со всеми активными портами составляет 5 Гбит / с в исходящем направлении (также называемом «исходящим») и 5 ​​Гбит / с во входящем направлении (также называемом «входящим». »).Производители любят указывать в своих спецификациях совокупную пропускную способность 10 Гбит / с, хотя входящие данные 5 Гбит / с на пяти портах отправляются как 5 Гбит / с исходящих данных. Если бы вы считали максимальную совокупную передачу данных через коммутатор равной 5 Гбит / с, вы были бы технически правы, но не преуспели бы в маркетинге. []
    Стоимость пересылки
    Порт 10 Мбит / с: 14800 пакетов / сек

    Порт 100 Мбит / с: 148 800 пакетов / с

    Порт 1000 Мбит / с: 1 480 000 пакетов / с
    Эти спецификации показывают, что порты могут обрабатывать полную скорость коммутации пакетов, состоящую из кадров Ethernet минимального размера (64 байта), что соответствует максимальной скорости передачи пакетов при минимальном размере кадра.Фреймы большего размера будут иметь более низкую скорость передачи пакетов в секунду, поэтому это максимальная производительность коммутатора Ethernet. Это показывает, что коммутатор может поддерживать максимальную скорость передачи пакетов на всех портах на всех поддерживаемых скоростях.
    Задержка (с использованием пакетов размером 1500 байт)
    10 Мбит / с: 30 микросекунд (макс.)

    100 Мбит / с: 6 микросекунд (макс.)

    1000 Мбит / с: 4 микросекунды (макс.)
    Это количество времени, необходимое для перемещения кадра Ethernet из принимающего порта в передающий порт, при условии, что передающий порт доступен и не занят передачей какого-либо другого кадра.Это мера внутренней задержки переключения, создаваемой электроникой переключателя. Это измерение также отображается как 30 мкс с использованием греческого символа «мю» для обозначения «микро». Микросекунда составляет одну миллионную секунды, а задержка в 30 миллионных секунды на портах 10 Мбит / с является разумным значением для недорогого коммутатора. При сравнении переключателей меньшее значение лучше. Более дорогие коммутаторы обычно обеспечивают меньшую задержку.
    База данных MAC-адресов: 4,000
    Этот коммутатор может поддерживать до 4000 уникальных адресов станций в своей базе данных адресов.Этого более чем достаточно для пятипортового коммутатора, предназначенного для домашнего и небольшого офисов.
    Средняя наработка на отказ
    (Среднее время безотказной работы):> 1 миллион часов (~ 114 лет) Среднее время безотказной работы велико, потому что этот коммутатор мал, не имеет вентилятора, который может изнашиваться, и имеет небольшое количество компонентов; не так много элементов, которые могут потерпеть неудачу. Это не означает, что коммутатор не может выйти из строя, но в этой электронике мало отказов, что приводит к большой средней наработке на отказ для данной конструкции переключателя.
    Соответствие стандартам
    IEEE 802.3i 10BASE-T Ethernet

    IEEE 802.3u 100BASE-TX Fast Ethernet

    IEEE 802.3ab 1000BASE-T Gigabit Ethernet

    Отмечает теги приоритета IEEE 802.1p и DSCP

    Jumbo-фрейм: до 9720 байт
    Под заголовком «Соответствие стандартам» поставщик предоставил подробный список стандартов, соответствие которым этот коммутатор может претендовать.Первые три пункта означают, что порты коммутатора поддерживают стандарты Ethernet для витой пары для скоростей 10/100/1000 Мбит / с. Эти скорости выбираются автоматически при взаимодействии с клиентским соединением с использованием протокола автосогласования Ethernet. Затем поставщик заявляет, что этот коммутатор будет учитывать теги приоритета Class of Service в кадре Ethernet, сначала отбрасывая трафик с тегами с более низким приоритетом в случае перегрузки порта. Последний пункт в этом подробном списке отмечает, что коммутатор может обрабатывать нестандартные размеры кадров Ethernet, часто называемые «jumbo-кадрами», которые иногда настраиваются на интерфейсах Ethernet для определенной группы клиентов и их серверов в попытке для повышения производительности. []

    Этот набор спецификаций поставщика показывает, какие скорости портов поддерживает коммутатор, и дает представление о том, насколько хорошо коммутатор будет работать в вашей системе. При покупке более крупных и высокопроизводительных коммутаторов, предназначенных для использования в ядре сети, вам следует учитывать другие характеристики коммутатора. К ним относятся поддержка дополнительных функций, таких как протоколы управления многоадресной рассылкой, доступ к командной строке, позволяющий настраивать коммутатор, и простой протокол сетевого управления, позволяющий контролировать работу и производительность коммутатора.

    При использовании коммутаторов необходимо учитывать требования к сетевому трафику. Например, если ваша сеть включает высокопроизводительных клиентов, которые предъявляют требования к одному серверу или набору серверов, то любой используемый вами коммутатор должен иметь достаточную производительность внутренней коммутации, достаточно высокие скорости портов и скорости восходящего канала, а также достаточное количество буферов портов для обработки задача. В общем, более дорогие коммутаторы с высокопроизводительными коммутационными матрицами также имеют хорошие уровни буферизации, но вам необходимо внимательно прочитать спецификации и сравнить различных поставщиков, чтобы убедиться, что вы получаете лучший коммутатор для работы.

    4. Сети VLAN и транкинг — Руководство по маршрутизации и коммутации пакетов [Книга]

    В любом отдельном сегменте общей мультимедийной локальной сети передачи распространяются
    через весь сегмент. По мере увеличения дорожной активности больше столкновений
    возникают, и передающие узлы должны отступить и ждать, прежде чем пытаться
    передача снова. Пока коллизия устранена, другие узлы также должны
    подождите, еще больше увеличивается перегрузка в сегменте LAN.

    В левой части рисунка 4-1 изображен небольшой
    сеть, в которой ПК 2 и ПК 4 одновременно пытаются выполнить передачу.В
    кадры распространяются от компьютеров, в конечном итоге сталкиваясь с каждым
    другой где-то между двумя узлами, как показано справа. В
    повышенное напряжение и мощность затем распространяются прочь от места происшествия
    столкновение. Обратите внимание, что столкновение не продолжается после включения переключателей.
    любой конец. Это границы столкновения
    домен
    . Это одна из основных причин использования переключателей.
    замена ступиц. Хабы (и точки доступа) просто плохо масштабируются,
    сетевой трафик увеличивается.

    Рисунок 4-1. До и после коллизии

    Использование коммутаторов на уровне 2 устраняет большую часть масштабирования
    проблема, потому что они отфильтровывают такие проблемы, как столкновения. Вместо,
    передачи теперь регулируются поведением переключателей и
    широковещательный домен. Широковещательный домен определяет область
    по которому будет распространяться широковещательный кадр. Например, запрос ARP
    выдается ПК 3, в результате получается широковещательный кадр, который распространяется через
    полностью переключается на маршрутизаторы, как показано на рисунке 4-2.Широковещательный кадр имеет широковещательный адрес
    ( FF-FF-FF-FF-FF-FF ) в качестве пункта назначения
    MAC.

    Рисунок 4-2. Широковещательный домен

    С улучшенной производительностью и фильтрацией в результате использования
    коммутаторов существует соблазн создать большие топологии уровня 2 и
    добавить много узлов, но это создаст большой широковещательный домен. Проблема
    заключается в том, что все устройства в сети (компьютеры, принтеры, коммутационные
    оборудование и т. д.) генерировать широковещательные и многоадресные кадры, которые проходят через
    весь широковещательный домен, конкурирующий с трафиком данных за пропускную способность.Много
    этого трафика предназначен для управления сетью и включает протоколы
    для разрешения адресов (ARP), динамической конфигурации хоста (DHCP), охвата
    дерево (STP) и набор задач Windows. Рисунок 4-3 иллюстрирует потенциальную трудность.
    Предположим, что ПК1 сгенерировал следующие запросы: ARP, Windows
    регистрация и DHCP.

    Рисунок 4-3. Рост широковещательного кадра

    Поскольку все запросы используют широковещательный кадр, как есть
    полученные на Коммутаторе 1, кадры пересылаются во всех направлениях.Как
    другие переключатели в топологии следуют их примеру, кадры проходят через всю
    сети и принимаются на всех остальных узлах и маршрутизаторах.

    По мере увеличения количества сетевых узлов сумма накладных расходов
    также увеличивается. Каждый коммутатор может быть подключен к десяткам узлов, с
    каждый узел генерирует несколько широковещательных кадров. Если достаточно трафика
    Даже коммутируемая сеть может иметь низкую производительность. Развертывание
    VLAN могут помочь решить эту проблему, разделив широковещательный домен и
    разделение движения.

    4-позиционные переключатели — электрические 101

    Конфигурации 4- переключателей используются для управления освещением с помощью трех или более переключателей. На каждом конце используется трехпозиционный переключатель с одним или несколькими четырехпозиционными переключателями между двумя трехпозиционными переключателями . У них нет положения включения / выключения, как у однополюсных переключателей. Перед попыткой устранения неполадок или замены важно понять, как подключены эти переключатели.Ниже представлена ​​стандартная электрическая схема для конфигурации 4- переключателей.

    На схемах ниже показана обычная проводка для 3- -контактных переключателей в 4- -контактной конфигурации. К сожалению, не все переключатели 3- подключены обычным способом. См. Альтернативную конфигурацию разводки 3- -позиционного переключателя , чтобы узнать о другом способе подключения 3- -позиционных переключателей.

    Если у вас возникли проблемы с этими переключателями, лучше всего вызвать электрика.

    Обычная проводка 4-позиционного переключателя

    4- -позиционные переключатели имеют четыре клеммы, каждая с двумя парами дорожек (один набор обычно черный, а один набор обычно латунный). Конфигурация с четырьмя переключателями будет иметь два переключателя с 3-позициями , по одному на каждом конце и два переключателя с 4-позициями в середине.

    На схемах ниже общая клемма первого переключателя (3-) подключается к сетевому напряжению.

    Первый выключатель (3- путей) путешественников (цвет латуни) подключается к одной паре второго выключателя (4- путей) путешественников (черный или латунный цвет).

    Другая пара путешественников второго переключателя (4- путей) подключается к одной паре дорожек третьего переключателя (4- путей).

    Другая пара путешественников третьего переключателя (4- путей) подключается к одной паре четвертых переключателей (3- путей).

    Общий вывод четвертого переключателя (3- ) подключается к нагрузке (светится).

    Заземление на этих схемах не показано.

    Путешественники могут быть подключены в любом из этих примеров к переключателям 3- и 4-

    ГЛАВА IV

    ГЛАВА IV

    4.1. ВВЕДЕНИЕ

    В цепях освещения, кроме необходимой проводки для
    Передающие электрическую энергию используются три основных оконечных устройства:
    лампы, розетки и выключатели.Одно из важнейших преимуществ
    электрическая мощность заключается в том, что пользователь может легко ею управлять. Это можно сделать
    благодаря переключателям. Есть много типов переключателей, начиная от
    простой элемент, управляемый вручную, который размыкает или замыкает цепь для
    сложные электронные устройства, которые реагируют на сигналы от датчиков или других
    источники.

    В этой главе будут рассмотрены основные характеристики
    выключатели и розетки, используемые в цепях освещения.Поскольку схемы всегда будут
    однофазные, 3-проводные схемы, и использование цветов для проводов, как
    показано на рисунке 4.1. Фазные токоведущие провода красного или черного цвета; нейтральный
    проводник белый, а заземляющий провод зеленый.

    Рисунок 4.1. Однофазные, 3-х проводные схемы.

    4.2. ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

    В связи с их широким использованием важно выделить специальные
    внимание к характеристикам переключателей и способам их подключения
    электрическая цепь освещения.Переключатели можно разделить на категории ac или
    переменный ток. Выключатели переменного тока используются только в цепях переменного тока и в
    номинальное напряжение и сила тока, указанные на переключателе.

    Количество проводов в цепи, которой управляет переключатель.
    зависит от количества полюсов в переключателе. Они могут быть однополюсными или
    многополюсный. Если переключатель работает только в одном положении, это называется
    одноразовый. Переключатель двойного хода — это тип, который работает в любом из двух
    позиции.На рисунке 4.2 показаны некоторые типичные переключатели.

    Рисунок 4.2. Переключатели

    Однополюсные переключатели широко используются, когда один или несколько
    огни должны управляться из одного места, как показано на Рисунке 4.3. это
    необходимо указать здесь, что переключатели будут подключены всегда
    прерывание фазных проводов, а не нейтрали или заземления.

    Рисунок 4.3. Однополюсный выключатель управления светом. А)
    Архитектурные планы, Б) Принципиальная схема, В) Схема подключения.

    4.3. РЕЦЕПТЫ

    Различия в розетках основаны на допустимой нагрузке и
    номинальное напряжение устройства. Национальная ассоциация производителей электрооборудования
    (NEMA) разработала стандарты внешнего вида сосудов.
    На рис. 4.4 показаны две наиболее часто используемые розетки.

    Рисунок 4.4. Емкости. А) NEMA 5-15R, Б) NEMA 5-20R

    Согласно идентификации терминала NEMA, зеленый
    цветной зажим подключается только к заземляющему проводу оборудования. В
    клемма серебристого цвета подключается к нейтральному (белому) проводу.
    Клемма, окрашенная в цвет латуни, должна быть подключена к проводнику под напряжением.Когда
    подключенный через переключатель, клемма цвета латуни подключена к
    обратный провод, который идет от переключателя к управляемому
    устройство. Цвет обратного провода может быть другим, кроме серого, зеленого, красного или черного.
    На рисунке 4.5 представлены некоторые типовые схемы освещения.

    Рисунок 4.5. Типовые схемы освещения. Один
    полюсная цепь с питанием от переключателя, Б) одинарная
    Полюсный выключатель с питанием при освещении, C) Потолочная розетка, управляемая однополюсной
    выключатель с розеткой под напряжением и питанием на выключателе.

    4.4. ТРЕХХОДОВЫЕ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ

    Эти переключатели используются для управления освещением от
    более одного места. Трехпозиционный переключатель имеет общую клемму, к которой
    нож всегда подключен.Два других терминала — это путешественник
    клеммы (рисунок 4.6). Способ подключения трехпозиционного переключателя показан на
    Рисунок 4.6.

    Рисунок 4.6. Подключение трехходового переключателя. А) кормить на
    выключатель, Б) питание на свет

    4.5. ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ ЧЕТЫРЕХСТОРОННИЙ

    Четырехпозиционные переключатели используются, когда необходимо
    прервать цепь более чем из двух мест.Они похожи на
    трехпозиционные переключатели в том, что у них нет положений включения и выключения, но они имеют
    четыре клеммы, как показано на Рисунке 4.7.

    Рисунок 4.7. Четырехпозиционный переключатель

    Четыре клеммы подключены к путевым проводам от
    другой четырехпозиционный переключатель или от одного трехпозиционного переключателя. Рисунок 4.8 показывает путь
    подключение может быть выполнено. Четырехпозиционный переключатель никогда нельзя подключать к концу
    схемы переключения.На обоих концах будет установлен трехпозиционный переключатель.

    Рисунок 4.8. Подключение четырехпозиционного переключателя

    4.6. ДВУХПОЛЮСНЫЙ
    ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

    Двухполюсный выключатель одновременно прерывает двухфазный
    проводники. Основное применение этих переключателей — прерывание
    приборы, такие как двигатели, водонагреватели и другие, подключенные к более чем одному
    фазный провод.В схемах освещения используется редко. В
    На рис. 4.9 показано возможное применение отключения двигателя, подключенного к
    источник 240 В.

    Рисунок 4.9. Двухполюсный выключатель, отключающий нагрузку двигателя 240 В

    4.7. РАЗЛИЧНЫЕ ТИПЫ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

    Широкий спектр специализированных переключателей может быть
    используется в соответствии с предполагаемой функцией.Вот несколько примеров:

    Выключатель с контрольной лампой . Используется, когда желательно
    имеют сигнализацию состояния нагрузки непосредственно на переключателе. Распространены в
    ситуации, когда нагрузка находится вне зоны видимости переключателя. Пример
    подключение показано на рисунке 4.10.

    Рисунок 4.10. Подключение переключателя с контрольной лампой.

    Диммерные переключатели .
    Может быть установлен желаемый уровень освещенности, при этом интенсивность остается неизменной.
    так же пока не поменял на диммер.Их конструкция основана на электронных
    принципы.

    Таймерные переключатели . Пружины или электронно
    срабатывают устройства, которые прерывают цепь через определенное время. Таймер
    выключатели подходят для мест, где есть тенденция оставлять свет
    горит, когда никого нет.

    Часы . Часы с несколькими элементами, чтобы
    подключите или отключите цепь по желанию. Часто используется для автоматического
    активировать или деактивировать двигатели, водонагреватели и т. д.

    Датчики движения . Он используется для включения или выключения света
    если в определенной закрытой зоне обнаружено движение. Большинство детекторов движения
    оснащены фотоэлектрическим устройством, не допускающим их действия
    в течение дня.

    Реле. Используются для управления схемой переключения с использованием сигналов, полученных через
    катушка или какое-нибудь электронное устройство. Они широко применяются для дистанционного управления или
    когда управляющий ток должен быть намного меньше контролируемого тока, так как
    в пускателе двигателя, например.В последние годы их применение в
    жилые и коммерческие электрические системы увеличиваются из-за
    использование компьютеризированных систем управления для управления освещением и приборами в
    жилища и постройки. Рисунок 4.11. показывает пример лампы удаленно
    управляется по радио из удаленного места.

    Рисунок 4.11. Пульт дистанционного управления лампой

    4.8. ПРОСМОТР ВОПРОСОВ

    4.1. Нейтральный провод всегда черный или красный.

    а)
    Правда

    б)
    Ложь

    4.2. В розетке подключен горячий провод.
    к клемме цвета латуни.

    a) Верно

    б)
    Ложь

    4.3. Переключатель всегда должен прерывать
    нейтральный провод.

    a) Верно

    б)
    Ложь

    4.4. Подключите два трехпозиционных переключателя для
    одновременное управление двумя лампами.

    Общие переключатели процессов и их символы в схемах и идентификаторах ~ Learning Instrumentation and Control Engineering

    Пользовательский поиск

    Дискретный датчик — это датчик, который может только указать, находится ли измеряемая переменная выше или ниже заданного значения.Дискретные датчики обычно имеют форму переключателей, спроектированных и построенных для «срабатывания», когда измеряемая величина превышает или опускается ниже заданного значения. Они очень полезны в области контрольно-измерительных приборов для целей управления и сигнализации. Большинство переключателей процесса являются дискретными по своей природе, поскольку они показывают, является ли переменная процесса

    выше или ниже определенной уставки. Каждый раз, когда значение переменной процесса превышает или опускается ниже заданного значения, они отключают процесс и сигнализируют о тревоге или инициируют управляющее действие.Существует множество различных типов дискретных датчиков, определяющих такие переменные, как положение, давление жидкости, уровень материала, температуру и скорость потока жидкости. Выход дискретного датчика обычно имеет электрическую природу, будь то сигнал активного напряжения или просто резистивное соединение между двумя выводами на устройстве.

    Вот некоторые из распространенных дискретных датчиков, используемых в качестве переключателей процесса на схемах трубопроводов, КИП и других схемах:

    1. Ручной переключатель
    2. Концевой выключатель
    3. Бесконтактный переключатель
    4. Реле давления
    5. Датчик уровня
    6. Реле температуры
    7. Реле протока

    Общие символы технологических переключателей, используемые на схемах трубопроводов, КИП и других чертежах, включают:



    Ручные переключатели

    Ручной переключатель — это именно то, что следует из названия: электрический переключатель, приводимый в действие движением руки человека.Они могут иметь форму тумблера, кнопки, поворотного механизма, тянущей цепи и многих других.

    Концевые выключатели :


    Концевой выключатель определяет физическое движение объекта при прямом контакте с этим объектом. Примером концевого выключателя является выключатель, определяющий открытое положение двери автомобиля, автоматически включающий внутреннее освещение автомобиля при открытии двери. Обозначение концевого выключателя показано ниже:

    Бесконтактные переключатели
    Бесконтактный переключатель — это датчик, определяющий приближение или близость объекта.Эти переключатели представляют собой бесконтактные датчики, использующие магнитные, электрические или оптические средства для определения близости объектов. Большинство бесконтактных переключателей имеют активную конструкцию. То есть они включают в себя электронную схему с питанием для определения близости объекта.
    Обозначение на принципиальной схеме для бесконтактного переключателя с механическими контактами такое же, как и для механического концевого выключателя, за исключением того, что символ переключателя заключен в ромбовидную форму, обозначающую подключенное (активное) устройство, как показано ниже:

    Реле давления
    Реле давления — одни из самых распространенных дискретных датчиков, которые можно найти на заводе.Вряд ли вы проходите через технологический завод, не видя реле давления. Реле давления — это реле, которое определяет наличие давления жидкости. В реле давления часто используются диафрагмы или сильфоны в качестве чувствительного к давлению элемента, движение которого приводит в действие один или несколько контактов переключателя. Схематический символ реле давления показан ниже:

    Реле уровня
    Реле уровня определяет уровень жидкости или твердого вещества (гранул или порошка) в сосуде.В реле уровня часто используются поплавки в качестве чувствительного элемента, движение которого приводит в действие один или несколько контактов переключателя. Символ реле уровня показан ниже:

    Реле температуры
    Температурный выключатель определяет температуру объекта. В переключателях температуры часто используются биметаллические полоски в качестве чувствительного к температуре элемента, движение которых приводит в действие один или несколько контактов переключателя. В альтернативной конструкции используется металлический баллон, заполненный жидкостью, которая расширяется при повышении температуры, что приводит к срабатыванию механизма переключения в зависимости от давления, которое эта жидкость оказывает на диафрагму или сильфон.Символ температурного реле показан ниже:

    Реле потока
    Реле потока — это реле, определяющее поток некоторой жидкости через трубу. В реле потока часто используются лопасти в качестве чувствительного элемента потока, движение которых приводит в действие один или несколько контактов переключателя. Символ реле расхода показан ниже:

    Монтажные схемы и схемы управления поплавковым выключателем

    Как мне установить и подключить поплавковый выключатель? Где я могу найти электрическую схему поплавкового выключателя? Где я могу найти схему подключения поплавкового выключателя? Вы спросили, и сегодня мы отвечаем.

    Подключить поплавковый выключатель не обязательно сложно, но это может немного сбить с толку, если у вас нет пары наглядных пособий. Помните, что то, что вы подключаете, — это средство включения и выключения. Тщательное обдумывание того, когда вы хотите что-то выключить и когда оно должно включиться, поможет вам при визуализации проводки и применении схемы к управлению в реальном мире.

    Мы собираемся рассмотреть ряд простых механизмов управления насосом с использованием поплавковых выключателей.Мы рассмотрим устройства с одним и двумя переключателями и способы их подключения, а затем рассмотрим эквивалентные схемы с использованием поплавковых переключателей серии Kari.

    Эти инструкции и схемы научат вас основам подключения управляющих проводов поплавкового выключателя . Они определенно применимы не во всех сценариях, особенно когда требуется дополнительное управляющее оборудование для работы с большими двигателями. Однако, обладая небольшими основами, вы в кратчайшие сроки будете подключаться, как старый профессионал.

    Подключение одиночного поплавкового выключателя

    Схема управления

    2

    Схема управления

    1

    Давайте начнем с самого простого поплавкового выключателя: двухпроводного, однополюсного, одноходового поплавкового выключателя.Поднимающееся действие поплавка может либо закрыть (т.е. включить) «нормально разомкнутую» цепь, либо открыть (выключить) «нормально замкнутую» цепь. Сценарии установки могут включать в себя нормально открытый поплавковый выключатель, включающий насос для опорожнения резервуара (схема управления 2), или нормально закрытый поплавковый выключатель, отключающий насос, наполняющий резервуар (схема управления 1). На обеих схемах клемма 1 в схеме управления представляет точку посадки для провода (+) поплавкового выключателя, а клемма 2 — для провода (-).

    Вот и все. Двухпроводной поплавковый выключатель, который можно легко использовать для включения или выключения насоса. Установите или подвесьте коммутатор на желаемом уровне, вставьте провода в водонепроницаемую распределительную коробку (или из области удержания жидкости, а затем в распределительную коробку), проверьте соединения обратно с вашим управляющим и силовым оборудованием, и вы ‘ повторно сделано.

    Это очень простое решение, но оно также проблематично, поскольку колебания уровня вызывают дрожание поплавка, что приводит к быстрому включению и выключению двигателя насоса.И теперь ваше простое решение сгорело двигатель насоса. Итак, что мы можем сделать, чтобы защитить двигатель насоса?

    Электропроводка для двух поплавковых выключателей

    Мы можем добавить второй переключатель для создания гистерезиса.Хисте-что ??? Да, мы туда доберемся. Подожди.

    Нам нужен способ включения и выключения реле уровня без одновременного включения и выключения двигателя насоса. Мы могли бы добавить временную задержку, но это не помогает отслеживать условия в резервуаре и реагировать на них; он только отменяет переключатель. Однако, если мы добавим второй переключатель, идентичный первому, и подключим запечатывающее реле к одному из них, мы получим необходимый элемент управления.

    Схема управления 3

    Давайте начнем с рассмотрения схемы управления 3 с двумя нормально замкнутыми переключателями.Этот контур можно использовать для управления насосом, наполняющим резервуар. Первый переключатель (L) установлен на минимальный желаемый уровень жидкости в резервуаре. Второй переключатель (H) переходит на максимальный желаемый уровень.

    Когда жидкость ниже обоих переключателей, они оба закрыты; насос работает, заполняя бак. Когда жидкость заполняет первый переключатель, он открывается. Однако запечатывающее реле A было активировано и замкнуто, минуя теперь открытый переключатель L (фактически «запечатывая его»), поэтому насос продолжает работать до тех пор, пока не откроется переключатель высокого уровня H.Когда переключатель высокого уровня размыкается, реле P двигателя размыкается, останавливая двигатель, и реле A размыкается.

    Значит, жидкость из этого насоса больше не поступает в резервуар. Скажем, клапан за баком открыт, позволяя жидкости вытекать из бака. При падении уровня жидкости реле верхнего уровня H замыкается. Но поскольку и реле низкого уровня L, и запечатывающее реле A разомкнуты, двигатель насоса не запускается.

    Фактически, уровень жидкости в резервуаре должен упасть ниже переключателя низкого уровня L, прежде чем двигатель запустится.В этот момент оба переключателя низкого и высокого уровня будут замкнуты, замыкая цепь и активируя реле двигателя P для запуска насоса. В то же время, запечатанное реле A будет активировано, замыкая байпас вокруг реле низкого уровня L. Таким образом, когда реле низкого уровня L размыкается, когда насос заполняет резервуар, запечатывающее реле сохраняет цепь замкнутой. , и насос продолжает качать.

    Это циклическое действие называется гистерезисом. Как только уровень жидкости упадет ниже реле низкого уровня, насос будет работать до тех пор, пока оба переключателя не разомкнуты.Уровень жидкости может колебаться вверх и вниз, реле низкого уровня может открываться и закрываться, и насос будет продолжать работать плавно. Точно так же, как только выключатель высокого уровня размыкается, насос не будет работать, пока оба переключателя не замкнуты. Независимо от колебаний уровня, двигатель насоса больше не будет работать.

    Отлично! У нас есть контроль уровня, разумный срок службы насоса-мотора, все, что мы могли пожелать, верно? Давайте подключим его. Нам нужно подключить оба поплавковых переключателя обратно к нашей схеме управления, плюс мы должны добавить контакты и опломбированное реле A.Провода переключателя низкого уровня к клеммам 1 и 2, переключателя высокого уровня к клеммам 3 и 4, а контакты опломбированного реле A к клеммам 5 и 6.

    Итак, это как минимум четыре, если не шесть, проводов, которые необходимо подключить к схеме управления. (Схема подключения запечатываемого реле и контактов будет зависеть от вашего управляющего оборудования.) Это не так уж и плохо: два поплавковых выключателя, дополнительное реле и четыре-шесть проводов. Но что, если я скажу вам, что вы можете сделать это всего с двумя проводами? Не два дополнительных провода, а два провода.

    2-проводное управление насосом с поплавковым выключателем Kari

    Верно. С поплавковым выключателем серии KARI 2L вы получаете такое же управление гистерезисом, используя один переключатель и два провода вместо двух переключаемых и четырех или шести проводов. «Что это за магия?» — спросите вы? Просто: каждый поплавковый выключатель серии KARI имеет несколько микропереключателей и схемы управления, встроенные в поплавок.

    По мере того как поплавок серии KARI поднимается вместе с уровнем жидкости в резервуаре, он наклоняется в одну сторону. Микровыключатели внутри поплавка активируются с установленными на заводе углами при наклоне поплавка, и запрограммированная схема управления реагирует соответствующим образом.

    Так что вам нужно, чтобы подключить это? Мы можем вернуться к схеме управления 1: всего два провода между переключателем и цепью управления двигателем, (+) провод к клемме 1 и (-) к клемме 2. Никаких запечатанных реле, никаких дополнительных переключателей, ничего больше.Два провода, и готово.

    Бонус: 3-проводное управление насосом с поплавковым выключателем Kari

    Схема управления

    4

    Поскольку это было так просто, давайте посмотрим, что вы можете сделать с трехпроводным поплавковым выключателем серии KARI: добавить сигнал тревоги! Вместо четырех проводов для простого двухуровневого гистерезиса поплавковый выключатель серии 3H KARI дает вам двухуровневый гистерезис и сигнализацию с использованием всего трех проводов.

    Взгляните на схему управления 4. В нижней строке у вас есть клеммы проводки для переключателей, обеспечивающих гистерезис (провода 1 и 2).Следующая строка предназначена для аварийного сигнала высокого уровня (т. Е. Более высокого уровня, чем переключатель гистерезиса высокого уровня). Как и в случае с запечатанным реле, описанным выше, проводка, необходимая для контакта аварийной сигнализации, будет зависеть от вашего управляющего оборудования. Все, что осталось, — это установить переключатель в соответствии с инструкциями производителя для желаемых уровней.

    Запуск двигателя и управление двигателем

    Мы потратили немало времени на обсуждение того, как можно использовать поплавковые выключатели для включения и выключения насосов, поэтому стоит уделить время, чтобы поговорить конкретно о запуске двигателя и управлении двигателем.Для небольших двигателей — двигателей постоянного тока, двигателей до 1 л.с. — контакторы с релейным управлением, показанные на схемах выше, вероятно, достаточны для запуска двигателя. Эти двигатели (или нагрузки, которыми они управляют) не пострадают от запуска и остановки через контактор, действующий как двухпозиционный выключатель.

    Для более мощных двигателей пусковой ток (в шесть или восемь раз превышающий ток полной нагрузки) становится важным фактором при запуске и техническом обслуживании двигателя, делая контакторы недостаточными в качестве автономных пускателей двигателя.Такие двигатели нуждаются в встроенных контроллерах и защите от перегрузки для безопасного запуска и защиты при работе с полной нагрузкой. К счастью, большинством двигателей такого размера можно будет управлять либо через центр управления двигателями (MCC), либо через специальную панель управления, обе из которых полностью способны объединять схемы управления и инструменты, подобные показанным выше.

    На самом деле, большинство насосов и двигателей, которыми вы управляете с помощью поплавкового выключателя, вероятно, достаточно велики, чтобы требовать этих встроенных средств управления.Хотя установка более сложна, чем схема подключения, представленная выше, подключение часто упрощается для конечного пользователя, потому что поставщик системы проделал большую часть работы.

    Однако понимание основ проводки управления поплавковым выключателем поможет вам работать уверенно, независимо от того, насколько мощной или сложной является система. Все, от установки поплавкового выключателя до устранения неисправностей, станет проще. И, конечно же, мы всегда готовы помочь, если вы чувствуете в этом необходимость.

    : фото наверху: PEO ACWA через flickr cc cropped

    VLAN Tagging — Understanding VLANs Ethernet Frames

    Мы упоминали, что магистральные каналы предназначены для передачи кадров (пакетов) из всех VLAN, что позволяет нам соединять несколько коммутаторов вместе и независимо настраивать каждый порт для конкретной VLAN.Однако мы не объяснили, как эти пакеты проходят через магистральные каналы и магистраль сети, в конечном итоге находя свой путь к порту назначения, не смешиваясь или не теряясь с остальными пакетами, проходящими через магистральные каналы.

    Это процесс из мира тегов VLAN!

    Маркировка VLAN

    Маркировка VLAN, также известная как маркировка кадров, — это метод, разработанный Cisco для помощи в идентификации пакетов, проходящих по магистральным каналам. Когда кадр Ethernet пересекает магистральный канал, к кадру добавляется специальный тег VLAN, который отправляется по магистральному каналу.

    По мере приближения к концу магистрального канала тег удаляется, и кадр отправляется на правильный порт канала доступа в соответствии с таблицей коммутатора, так что принимающая сторона не знает никакой информации о VLAN.

    Схема ниже иллюстрирует процесс, описанный выше:

    Здесь мы видим два коммутатора Catalyst серии 3500 и один маршрутизатор Cisco 3745, подключенные через магистральные каналы. Магистральные каналы позволяют кадрам из всех VLAN перемещаться по магистрали сети и достигать места назначения независимо от VLAN, к которой принадлежит кадр.С другой стороны, рабочие станции подключаются напрямую к каналам доступа (порты, настроенные только для одного членства в VLAN), получая доступ к ресурсам, необходимым для членов VLAN.

    Опять же, когда мы называем порт «Link Access» или «Trunk Link», мы описываем его в зависимости от того, как он был настроен. Это связано с тем, что порт может быть настроен как канал доступа или магистральный канал (в случае, если он составляет 100 Мбит или быстрее).

    Это подчеркивается, потому что многие люди думают, что все наоборот, то есть восходящий канал коммутатора всегда является магистральным каналом, а любой нормальный порт, к которому вы обычно подключаете рабочую станцию, является портом канала доступа!

    Конфигурация VLAN, маршрутизация InterVLAN, конфигурация магистрального канала для коммутаторов Cisco уровня 3 (коммутаторы серии 3550, 3560, серии 3750, серии 4500 и серии 6500) подробно рассматриваются в следующей статье: Базовая и расширенная конфигурация коммутатора Catalyst уровня 3: создание сетей VLAN, Маршрутизация между VLAN (SVI), безопасность VLAN — переключение между VLAN, конфигурация VTP, магистральные каналы, NTP.Требования к лицензии IOS для маршрутизации SVI.

    Протокол тегов VLAN

    Теперь мы знакомы с термином «магистральная линия связи» и его целью, то есть разрешить фреймам из нескольких VLAN проходить через магистраль сети, находя путь к месту назначения. Однако вы, возможно, не знали, что существует более одного метода «пометить» эти кадры, когда они проходят по магистральным каналам или … по шоссе VLAN, как мы его называем.

    Связь между коммутаторами (ISL)

    ISL — это собственный протокол Cisco, используемый только для каналов FastEthernet и Gigabit Ethernet.Протокол может использоваться в различном оборудовании, таком как порты коммутатора, интерфейсы маршрутизатора, интерфейсные карты сервера для создания магистрали к серверу и многое другое. Вы найдете более подробную информацию о реализациях VLAN на последней странице раздела VLAN.

    Являясь собственным протоколом, ISL, естественно, доступен и поддерживается только в продуктах Cisco 🙂 Вам также может быть интересно узнать, что ISL — это то, что мы называем «процессом внешней маркировки». Это означает, что протокол не изменяет кадр Ethernet, как показано выше на нашей предыдущей диаграмме — помещая тег VLAN внутри кадра Ethernet, но инкапсулируя кадр Ethernet с новым 26-байтовым заголовком ISL и добавляя дополнительную 4-байтовую последовательность проверки кадра ( FCS) в конце кадра, как показано ниже:

    Несмотря на эти дополнительные накладные расходы, ISL может поддерживать до 1000 VLAN и не вносит каких-либо задержек при передаче данных между магистральными ссылками.

    На приведенной выше диаграмме мы видим кадр ISL, инкапсулирующий кадр Ethernet II. Это фактический кадр, который проходит через магистральный канал между двумя устройствами Cisco, когда они настроены на использование ISL в качестве протокола тегирования магистрали.

    Упомянутый выше метод инкапсуляции также является причиной того, что его могут читать только устройства с поддержкой ISL, а из-за добавления заголовка ISL и поля FCS длина кадра может составлять 1548 байт! Для тех, кто не может вспомнить, максимальный размер кадра Ethernet составляет 1518 байтов, в результате получается кадр ISL из 1548 байтов, который мы называем «гигантским» или «jumbo» кадром!

    Наконец, ISL использует связующее дерево для каждой виртуальной локальной сети (PVST), которое запускает один экземпляр протокола связующего дерева (STP) на каждую виртуальную локальную сеть.Этот метод позволяет оптимизировать размещение корневого коммутатора для каждой доступной VLAN, поддерживая при этом удобные функции, такие как балансировка нагрузки VLAN между несколькими магистралями.

    Поскольку поля заголовка ISL описаны на отдельной странице, мы не будем здесь приводить дополнительные подробности.

    IEEE 802.1q

    Стандарт 802.1q был создан группой IEEE для решения проблемы разделения больших сетей на более мелкие и управляемые с помощью виртуальных локальных сетей. Модель 802.Стандарт 1q, конечно же, является альтернативой Cisco ISL, и все поставщики внедряют его в свое сетевое оборудование, чтобы обеспечить совместимость и бесшовную интеграцию с существующей сетевой инфраструктурой.

    Как и все «открытые стандарты», метод тегирования IEEE 802.1q на сегодняшний день является наиболее популярным и широко используется даже в сетевых установках, ориентированных на Cisco, в основном для совместимости с другим оборудованием и будущих обновлений, которые могут быть ориентированы на других поставщиков.

    Помимо проблемы совместимости, есть еще несколько причин, по которым большинство инженеров предпочитают этот метод тегирования.К ним относятся:

    • Поддержка до 4096 VLAN
    • Вставка 4-байтового тега VLAN без инкапсуляции
    • Меньшие конечные размеры рамы по сравнению с ISL

    Удивительно, но метод тегирования 802.1q поддерживает колоссальное количество VLAN 4096 (в отличие от 1000 VLAN, поддерживаемых ISL), действительно большое количество, которое просто невозможно исчерпать в вашей локальной сети.

    Упомянутый нами 4-байтовый тег вставляется в существующий фрейм Ethernet сразу после MAC-адреса источника, как показано на схеме ниже:

    Из-за дополнительного 4-байтового тега минимальный размер кадра Ethernet II увеличивается с 64 до 68 байтов, а максимальный размер кадра Ethernet II теперь становится 1522 байта.Если вам требуется дополнительная информация о полях тега, посетите нашу страницу протокола, где приведены дополнительные сведения.

    Как вы, возможно, уже заключили, максимальный размер кадра Ethernet значительно меньше (на 26 байт) при использовании метода тегирования IEEE 802.1q, а не ISL. Эта разница в размере может также интерпретироваться многими как метод тегирования IEEE 802.1q намного быстрее, чем ISL, но это неверно. Фактически, Cisco рекомендует использовать теги ISL в собственной среде Cisco, но, как отмечалось ранее, большинство сетевых инженеров и администраторов считают, что протокол IEEE802.Подход 1q намного безопаснее, обеспечивая максимальную совместимость.

    И поскольку не все в этом мире идеально, каким бы хорошим ни казался протокол тегов 802.1q, он имеет свои ограничения:

    • В сети с питанием от Cisco коммутатор поддерживает один экземпляр протокола связующего дерева (STP) на каждую виртуальную локальную сеть. Это означает, что если в вашей сети 10 VLAN, между коммутаторами также будет работать 10 экземпляров STP. В случае коммутаторов сторонних производителей для всех виртуальных локальных сетей поддерживается только 1 экземпляр STP, что, конечно, не требуется сетевому администратору.
    • Абсолютно необходимо, чтобы VLAN для магистрали IEEE 802.1q была одинаковой для обоих концов магистрального канала, в противном случае могут возникнуть петли в сети.
    • Cisco всегда сообщает, что отключение экземпляра STP в одной магистрали VLAN 802.1q без отключения его в остальных доступных VLAN не является хорошей идеей, поскольку могут возникнуть сетевые петли. Лучше либо отключить, либо включить STP во всех VLAN.
    Эмуляция LAN (LANE)

    Эмуляция

    LAN была введена для решения проблемы создания виртуальных локальных сетей по каналам глобальной сети, позволяя администраторам сети определять рабочие группы на основе логической функции, а не физического местоположения.Благодаря этой новой технологии (так сказать — она ​​существует с 1995 года!) Теперь мы можем создавать сети VLAN между удаленными офисами, независимо от их местоположения и расстояния.

    LANE не очень распространен, и вы, скорее всего, никогда не увидите его реализованным в сетях малого и среднего размера, однако это не причина игнорировать его. Просто имейте в виду, что мы не будем рассматривать его подробно, а кратко рассмотрим его, чтобы мы могли понять концепцию.

    LANE поддерживается Cisco с 1995 года и выпуском 11 Cisco ISO.0. При реализации между двумя двухточечными соединениями сеть WAN становится полностью прозрачной для конечных пользователей:

    Каждая локальная сеть или собственный узел ATM, например коммутатор или маршрутизатор, показанные на схеме, подключаются к сети ATM через специальный программный интерфейс, называемый «клиент эмуляции локальной сети». Клиент LANE работает с сервером эмуляции LAN (LES) для обработки всех сообщений и пакетов, проходящих через сеть, гарантируя, что конечные клиенты не знают об инфраструктуре сети WAN и, следовательно, делая ее прозрачной.

    Спецификация LANE определяет сервер конфигурации эмуляции локальной сети (LECS), службу, работающую внутри коммутатора ATM или физического сервера, подключенного к коммутатору ATM, который находится в сети ATM и позволяет администраторам сети контролировать, какие локальные сети объединяются для формирования виртуальных локальных сетей. .

    Сервер эмуляции LAN с помощью клиента LANE сопоставляет MAC-адреса с адресами ATM, эмулируя протоколы уровня 2 (уровень DataLink) и передавая протоколы более высокого уровня, такие как TCP / IP, IPX / SPX, без изменений.

    802.10 (FDDI)

    Маркировка кадров VLAN в сетях с оптоволоконным распределенным интерфейсом данных (FDDI) довольно распространена в крупномасштабных сетях. Эта реализация обычно встречается в моделях коммутаторов высокого класса Cisco, таких как серия Catalyst 5000, где внутри коммутаторов устанавливаются специальные модули, соединяющие их с магистралью FDDI. Эта магистраль соединяет все основные сетевые коммутаторы, обеспечивая полностью избыточную сеть.

    Различные модули, доступные для коммутаторов Cisco Catalyst, позволяют интегрировать Ethernet в сеть FDDI.При установке соответствующих модулей коммутатора и использовании поля SAID 802.10 создается сопоставление между сетью Ethernet VLAN и сетью 802.10, и поэтому все сети Ethernet VLAN могут работать в сети FDDI.

    На схеме выше показаны два коммутатора Catalyst, подключенные к магистрали FDDI. Связи между коммутаторами и магистралью могут быть либо ссылками типа доступа (то есть одна VLAN проходит через них), либо магистральными ссылками (все VLAN могут проходить через них).На обоих концах коммутаторы имеют порт Ethernet, принадлежащий VLAN 6, и для «подключения» этих портов мы сопоставляем модуль Ethernet каждого коммутатора с его модулем FDDI.

    Наконец, упомянутые выше специальные модули FDDI поддерживают как одиночные VLAN (не магистральные), так и несколько VLAN (магистральные).

    Для более подробной информации на схеме ниже показан кадр IEEE 802.10 вместе с полем SAID, в которое вставлен идентификатор VLAN, что позволяет кадру передавать магистральные каналы, как описано:

    Ничего страшного, если вы впечатлены или выглядите смущенными структурой вышеуказанного кадра, это нормально 🙂 Вы будете удивлены, обнаружив, что коммутатор Cisco на предыдущей диаграмме должен обработать кадр Ethernet II и преобразовать его, прежде чем помещать его на стандарт IEEE 802.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *