Барабанов лекции

к аппаратам и устройствам электроавтоматики

Классификация. Проведем классификацию электрических аппаратов и устройств электроавтоматики ( АУ) по следующим основным признакам:

1. По уровню рабочего напряжения:

а) свыше I кВ - АУ высокого напряжения; б) до I кВ - АУ низкого напряжения.

2. По функциональному назначению:

а)для цепей распределения и хранения электроэнергии(автоматичес-кие выключатели, устройства контроля и защиты и т.п.);

б) для систем электроавтоматики и управления (работающие в комму- тационных режимах).

3.По характеру коммутации электрических цепей: а) контактные; б) бесконтактные:

- полупроводниковые (транзисторные и тиристорные); - магнитные усилители и элементы на их основе.

4.По области применения:

а) общепромышленные, требования к которым регламентируются ГОСТ

12434-66;

б) авиационные; в) морские (брызгозащищенность, водозащищенность);

г) транспортные (тяговые) ГОСТ 9219-66.

Требования, предъявляемые к АУ. Все АУ, как вновь проектируемые,

так и находящиеся в эксплуатации, должны отвечать вполне определенным требованиям. Рассмотрим группу общих требований, предъявляемых к АУ и характеризующих условия эксплуатации.

1. Величина номинального рабочего напряжения (ГОСТ 721-77)

а) U = const :

6, 12, 24, 48, 60, 110, 220, 440, 750 ; б)U = var ; f=50 Гц:

3*, 6*, 10, 20, 35, 115, 150*, 220, 380, 500, 750 (* применяется в старых разработках).

Допустимое отклонение: - 0,85U н ;+1,1U н .

2. Величина номинального тока (ГОСТ 6827-76):1, 3, 6, 10, 25, 40, 63,

100, 160, 250, 400, 630, 1.103, 1.6 103, 2.5 103, 4 103, 6.3 103.

Величина максимального допустимого тока принимается: а) для контактных аппаратов

Imax = (5− 15) Iн ;

б) для бесконтактных (полупроводниковых)

4. Режим работы (определяется характером тока нагрузки и нагревом токоведущих частей):

а) продолжительный: уровень тока нагрузки постоянный, за время про- хождения тока температура нагрева токоведущих частей достигает устано- вившегося значения;

б) кратковременный: за время прохождения тока температура нагрева токоведущих частей не достигает установившегося значения;

в) повторно-кратковременный, характеризующийся временем протека- ния тока tн и временем паузы tп , температура нагрева достигает tу (колеб-

лется относительно его); режим характеризуется параметром «продолжитель- ность включения» (ПВ):

t

ПВ= tн +н tп 100%, ПВ=15, 25, 40, 60%.

5. Частота включения (контактных):

вкл./ч = 6, 30, 150, 600, 1200, 2400.

6. Электрическая и механическая прочность:

а) механическая, определяется износоустойчивостью трущихся частей и должна быть 400 - 2 107 циклов работы;

tдуги < 01, с .

7. Электрическая прочность изоляции определяется уровнем напряж ения пробоя. Прочность изоляции проверяют путём приложения в течение 1 мин напряжения частотой 50 Гц согласно рабочему напряжению:

Срок службы изоляции 10 лет, пропитка - жидкий электроизоляцион- ный материал.

9. Эргономические показатели и расположение пультов управления и рабочего места регламентируются ГОСТ 31.115.483;ГОСТ31.111.42-83; ГОСТ

31.112.40-83.

10. Общие требования к пультам управления.

Пульты управления должны соответствовать требованиям ГОСТ

12.2.003-74.

Поверхности пультов управления должны обладать диффузным или на- правленно-рассеянным отражением светового потока, исключающим появле- ние бликов в поле зрения оператора.

При разработке пультов, предназначенных для управления однотипны- ми объектами, должно соблюдаться одно и то же размещение наиболее важ- ных для процесса управления, часто используемых и аварийных органов управления и средств отображения информации.

При необходимости пульты управления могут оборудоваться выдвиж- ными ящиками для хранения документации и выдвижными досками для ве-

приборов. Кресло для оператора должно соответствовать ГОСТ 21889-76. Пульты управления для работы в положении сидя должны иметь про-

странство для ног оператора с размерами не менее, мм: 600 - по высоте; 400 - по глубине (на уровне колен); 600 - по глубине; (на уровне поля; 500 - по ширине.

Для удобства работы оператора у пультов должна предусматриваться подставка для ног.

При необходимости обзора пространства поверх пульта управления вы- сота пультов для работы в положении сидя не должна быть более 1100 мм от пола. Средства отображения информации, устанавливаемые на пультах управления, должны соответствовать требованиям ГОСТ 22902-78 и

ГОСТ21829-76.

Средства звуковой сигнализации, устанавливаемые на пультах управле- ния, должны соответствовать требованиям ГОСТ 21786-76.

Мнемосхемы и мнемознаки, наносимые на лицевые части панелей пультов управления, должны соответствовать требованиям ГОСТ 21480-76.

Надписи и обозначения, не относящиеся непосредственно к работе опе- ратора (заводской номер, фирменный знак и т.п.), не должны располагаться на лицевых частях панелей пультов управления.

Органы управления, устанавливаемые на пультах, должны соответство- вать требованиям ГОСТ 21756-76, ГОСТ 21753-76, ГОСТ 22613-77, ГОСТ

22614-77, ГОСТ 22615-77.

Способы кодирования зрительной информации на пультах управления должны соответствовать требованиям ГОСТ 21829-76.

Расположение приборов на пультах управления регламентируется ГОСТ 2300-78.

11. Требования к панелям пультов.

Панели пультов управления не должны иметь посторонних элементов, затрудняющих работу оператора (неоправданные функциональным назначе- нием пульта выступы, углубления, разноплоскостность, выступающие эле- менты наружного крепежа и т.п.).

Расположение и углы наклона панелей информации и панелей управле- ния на пультах должны соответствовать указанным на рис. 1и 2. Панели ин- формации и органов управления не должны располагаться друг против друга.

-8-

При работе оператора в положении сидя средства отображения инфор- мации и органы управления, умещающиеся в зоне, ограниченной снизу плос- костью, отстоящей от пола не менее чем на 700 мм и не более чем на 150 мм по фронту, располагают на фронтальной панели. Если располагаемые на пане- ли элементы не умещаются в указанных пределах, используют трапециевид- ную , многогранную или полукруглую форму панелей, диаметр полукруглой и многогранной панелей должен быть не менее 120 мм.

Требования к расположению средств отображения информации и орга- нов управления на панелях пультов.

При расположении средств отображения информации и органов управ- ления на панелях пультов следует учитывать такие основные факторы:

-приоритет;

-группировки в логические блоки;

-взаимосвязь между органами управления и средствами отображения информации.

При установлении приоритета на место расположения необходимо учи- тывать, как тот или иной орган управления или средство отображения инфор- мации используется оператором и каково его воздействие на работу системы. Здесь учитываются следующие факторы:

-частота и степень использования; -точность и (или) скорость считывания показаний или установка по-

зиции органа управления;

-влияние ошибки считывания или запаздывания в выполнении опе- раций , надежность и безопасность работы системы;

-легкость манипулирования отдельными органами управления опре- деляются по точности, скорости, усилиям) в разных местах расположения.

-9-

При размещении индикаторов и органов управления на панели применяют два способа их группировки:

-функциональный, когда объединяются индикаторы и органы управле- ния, идентично по функциям или совместно используемые при выполнении одной задачи, а также относящиеся к одному компоненту оборудования;

-последовательный - расположение в порядке последовательности ис- пользования.

Средства изображения информации и органы управления на панелях пульта должны быть расположены следующим образом:

-важные и наиболее часто используемые средства отображения инфор- мации и органы управления - в пределах оптимальной зоны;

-аварийные - в легкодоступных местах, но не в оптимальной зоне;

-второстепенные, периодически используемые средства отображения информации и органы управления, - не в оптимальных зонах, при этом руко- водствуются в основном правилами группировки и взаимосвязи между ними.

При компоновке средств отображения информации необходимо обеспе- чивать: обзор и видимость с рабочего места; возможность легкого опознания нужного индикатора; объединение средств отображения информации в после- довательные или функциональные группы; учет взаимосвязи индикаторов с требованиями системы и органами управления, которые влияют на показания этих индикаторов.

При групповом размещении индикаторов для контрольного считывания необходимо выполнять следующие правила: при наличии в группе шести и более индикаторов располагать их в виде двух параллельных рядов (верти- кальных или горизонтальных); не делать более 5 - 6 горизонтальных рядов или вертикальных; при наличии на панели более 25 - 30 индикаторов компоновать их в 2 - 3 зрительно отличимые группы.

При компоновке органов управления все органы управления располага- ют в зоне досягаемости, причем часто используемые на высоте 600 - 1000 мм для работы в положении сидя и 1000 - 1400 мм для работы в положении стоя. Функциональные однородные органы управления располагать единообразно на всех панелях пультов данной системы.

Для наиболее часто используемых в процессе управления средств ото- бражения информации допустимый угол отключения их лицевой поверхности от нормальной линии взора не должен превышать 150.

Зоны расположения средств отображения информации и органов управления на панелях пульта в положении сидя приведены в табл.3.

Зона расположения средств информации и органов управления на пане- лях пульта для работы оператора в положении стоя приведены в табл. 4.

При разработке щитов управления с контрольными приборами можно руководствоваться настоящими нормами, однако с учетом требований на группу помещений.