Что необходимо указать на схемах монтажа отпаев

11

Порядок разработки монтажной схемы, её назначение и сфера применения

В конструкторской документации к любому электротехническому оборудованию в обязательном порядке включается монтажная схема. Давайте рассмотрим, насколько важен этот чертеж, что он позволяет понять персоналу, обслуживающему или эксплуатирующему оборудование, то есть его прямое назначение. Ознакомимся с примерами и принципом построения.

Назначение

Начнем с базисной основы. Для обслуживания, ремонта, монтажа или наладки оборудования необходимо понимать как алгоритм его работы, так и принцип действия. С этой целью в сопроводительную документацию изделий включаются схемы, представляющие собой чертежи, на которых отображаются условные обозначения компонентов и составных узлов устройства, а также существующие между ними связи.

Построение схем выполняется по нормам ЕСКД, которые регулирует соответствующий ГОСТ. Данные чертежи востребованы на этапе проектирования, производства, а также в процессе эксплуатации оборудования. В зависимости от назначения электрические схемы принято классифицировать по типам. Они бывают:

1. Структурными. Используются для определения основных функциональных узлов устройства, отображения существующих взаимосвязей между ними и общего назначения.
2. Функциональными. Содержат описание протекающих в участках цепи процессов. На этапе разработки позволяют составить аналитическую модель устройства, дающую представление о его функциональном назначении того или иного узла. В процессе эксплуатации на основании такой схемы обосновывается поведение оборудования, что существенно облегчает диагностику, отладку и ремонт. Пример функциональной схемы управления скоростью вращения двигателя асинхронного типа
3. Принципиальными. Отображают элементную базу и связь всех компонентов между собой. Именно принципиальные схемы являются базисной основой для процесса разработки электрооборудования. Пример такой схемы показан ниже. Схема управления реверсом двигателя асинхронного типа
4. Монтажными. Указывают геометрическое положение всех компонентов узла, а также отображают соединения между ними, выполненные связующими элементами. На основе схем данного типа производится сборка электрооборудования или его составных узлов. Рисунок ниже демонстрирует пример монтажной схемы запуска двигателя под управлением реверсивного магнитного пускателя, позволяющей наглядно представить подключение кнопочного поста. Управление реверсом (красным выделен кнопочный пост и магнитные пускатели)
5. Схемами подключений, отображающих подключение внешних устройств.
6. Схемами расположений, в отличие от монтажных показывают только положение элементов узла без отображения связей.
7. Общими, этот тип схем позволяет получить наглядное представление об узлах и связях между всеми элементами, что облегчает понимание устройства сложного объекта.

Подведем итог, без перечисленных выше схем, не только невозможно создать качественное и надежное оборудование, но и затруднительно организовать его квалифицированное обслуживание.

Порядок разработки монтажной электрической схемы

Практикуется несколько способов разработки схем данного типа, выбор того или иного из них зависит как от типа монтажа элементов, так и функционального назначения оборудования. Например, для описания коммутации вторичной цепи используется адресная маркировка. Поскольку данный способ наиболее распространен, распишем порядок его разработки.

В первую очередь на чертеж наносится контур устройства, в который вписаны используемые в оборудовании элементы, например, клемники или рейки с зажимами. Масштаб при этом можно не соблюдать. Сверху чертежа (над контуром) указывается вид, в приведенном ниже примере это надпись «Задняя стенка ящика».

Каждый задействованный в схеме элемент получает уникальный адрес. Для его отображения чертят окружность (диаметр которой от 10 до 12мм.), разделенную горизонтально напополам. В верхнюю часть разделенной окружности заносится номер компонента, а в нижнюю условное обозначение, в соответствии с элементной схемой. Например, для клеммной колодки, состоящей из 10 зажимов, в монтажной схеме каждому из них допускается присвоить уникальный адрес.

Заметим, что элементам, коммутирующим силовые цепи, присваивается только условное обозначение, то есть без номера компонента.

Разработка схемы начинается с составления заготовки, согласно описанным выше правилам. Когда она готова, приступают к обозначению соединений, при этом используются адреса, а не линии. Такой принцип маркировки позволяет легко определять направления проводов, что существенно упрощает процесс монтажа.

Монтажно-коммуникационная схема ящика управления

Для более детального объяснения принципа построения монтажных схем рассмотрим несколько примеров.

Пример: монтажная схема электропроводки 1 комнатной квартиры.

На рисунке ниже приведена типовая схема электрической проводки. Глядя на графическое изображение, становится понятно, что она включает в себя две ветви. Первая обеспечивает поступление электричества в зал и прихожую, вторая предназначена для санузла, кухни и ванной комнаты. При этом обе линии одновременно запитывают как освещение, так и розетки для подключения электроприборов.

Пример монтажной схемы проводки

Безусловно, такой принцип подключения иррационален, поскольку в случае КЗ обесточится полностью помещение. Помимо этого, если планируется установка таких мощных потребителей электроэнергии, как кондиционер, бойлер или электропечь, для каждого из них желательно проводить отдельную линию питания.

Данная схема приведена в качестве примера, чтобы наглядно показать, как имея перед собой графическое изображение проекта, определить его слабые стороны.

Пример монтажной схемы теплого водяного пола в квартире.

Схема соединений может применяться не только для электрооборудования, как видно из рисунка ниже, она отлично отображает структуру теплого пола, подключенного к контуру центральной отопительной системы.

Монтажно-технологическая схема теплого пола

Условные обозначения:

• 1 – вентиль шарового типа, установленный на подающую линию;
• 2 – вентиль шарового типа, на выходе;
• 3 — очищающий фильтр;
• 4 – клапан на обратную линию;
• 5 – трехходовая смесительная запорная арматура;
• 6 – клапан для перезапуска;
• 7 – насос, обеспечивающий циркуляцию рабочей жидкости;
• 8 – кран, перекрывающий обратный коллектор;
• 9 – запорная арматура, перекрывающая вход в подающий коллектор;
• 10 – корпус обратного коллектора;
• 11 – подающий коллектор;
• 12 – запорная арматура шарового типа, перекрывающая обратку;
• 13 – вентили для перекрытия подачи;
• 14 – кран для стравливания воздуха;
• 15 – дренажная запорная арматура;
• 16 – батарея центрального отопления.

Данная схема приведена в качестве примера, не следует воспринимать такую организацию как эталонную. Если вы хотите сделать водяной теплый пол по такому принципу, то в первую очередь необходимо согласовать свой проект с компанией, предоставляющей услуги центрального отопления.

И в завершении приведем пример грамотно составленной монтажной схемы системы отопления на базе конвектора с термостатом.

Схема соединений отопительной системы с использованием конвекторов

Как правильно читать монтажные схемы.

Для понимания схем необходимо знать условные графические изображения компонентов, их буквенно-цифровые обозначения. Понимание принципа действия и алгоритма работы элементов будет существенно способствовать процессу сборки и отладке. В качестве обоснования таких требований приведем для примера монтажную схему базовой платы коротковолнового трансивера.

Монтажная схема КВ трансивера «Дружба М»

Как видно из рисунка, к схеме прилагается пояснение, в котором содержится необходимая для монтажа информация. Но ее будет явно недостаточно при отсутствии базовых знаний, в результате можно ошибиться с полярностью электролитических конденсаторов или диодов, и собранное устройство не будет функционировать.

Ради справедливости необходимо заметить, что подобную оплошность может допустить и специалист, именно поэтому на монтажных платах, изготовленных промышленным способом, принято наносить расположения элементов и указывать их полярность (см. рис. 9). Это существенно снижает вероятность ошибок при сборке.

Фотография фрагмента монтажной платы, на которою нанесены места «посадки» элементов

Основные правила оформления монтажных схем

Монтажные схемы входят в состав чертежей КМД и используются при монтаже металлических конструкций зданий, и сооружений. Они содержат необходимые для вы­полнения этого производственного процесса данные: непосредственно схемы располо­жения конструктивных элементов в здании или сооружении с их маркировкой, чертежи укрупнительных и монтажных узлов, ведомость отправочных элементов, ведомость мон­тажных швов, ведомость метизов, текстовые указания. Монтажные схемы составляются для отдельных групп конструктивных элементов здания или сооружения в соответствии с последовательностью монтажа. Например, для производственного здания могут быть разработаны следующие монтажные схемы:

— связей по колоннам;

— прогонов и связей по фермам;

— подкрановых балок и тормозных конструкций;

— конструкций продольного и торцевого фахверков и т.д.

При выполнении курсовых проектов студентами разрабатываются только монтажные схемы некоторых групп конструкций и отдельные укрупнительные и монтажные узлы.

На монтажных схемах вычерчиваются и маркируются отправочные элементы соот­ветствующих групп конструкций. При выполнении монтажных схем, в первую очередь, штрихпунктирными линиями наносятся и обозначаются разбивочные оси здания. Про­дольные оси, называемые рядами, обозначают буквами, а поперечные — цифрами. Цифры и буквы заключаются в кружки диаметром 6. 10 мм.

Масштаб монтажных схем принимают 1:100, 1:200, 1:400, 1:500.

Отправочные элементы конструкций на монтажных схемах изображаются схема­тично, в виде отрезков сплошных линий или прямоугольного контура элемента. Для того, чтобы на схеме было ясно, где кончается один отправочный элемент и начинается дру­гой, линии и контуры прерываются на 1. 2 мм в местах монтажных или укрупнительных узлов. Вертикальные связи, расположенные в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа, на монтажных схемах обозначаются основной пунктирной линией, располагае­мой рядом со сплошной линией, изображающей отправочный элемент (рис. 2, 6). На монтажных схемах проставляется минимально возможное число размеров и отметок, не­обходимых для установки конструкций в проектное положение и их выверки.

Маркировка отправочных элементов на монтажных схемах выполняется в соответ­ствии с маркировкой, принятой на схемах расположения конструкций чертежей КМ. На чертежах КМ однотипные конструктивные элементы, одинаковые с точки зрения расче­та и имеющие одинаковые сечения и большинство одинаковых узлов, обозначают одной маркой.

Например, если считать, что все колонны на рис.2 в целях унификации конструкций запроектированы одного сечения, то на схеме расположения элементов в стадии КМ они могли быть обозначены одной маркой — К1. Все шесть стропильных ферм пролетом 30 м, показанные на рис.3, на схеме их расположения в стадии КМ могли быть обозначены также одной маркой — Ф1.

На монтажных схемах, разрабатываемых на стадии проектирования КМД, одна и та же марка присваивается только совершенно одинаковым, взаимозаменяемым в соору­жении отправочным элементам.

Если два отправочных элемента изготавливаются из одинаковых деталей, но имеют несимметрично расположенные относительно их осей отдельные детали или группы монтажных отверстий для сопряжения примыкающих конструкций, то такие элементы не являются взаимозаменяемыми. Их расположение в сооружении представляет собой зер­кальное отображение. При обозначении марок таких элементов добавляются индексы «т» или «н» («так» и «наоборот»). Индекс «т» пишется вверху обозначения марки, индекс «н» -внизу. Например, К1 Т , Ф2_Н. Обозначения марок пишутся над или под линией изобра­жения элемента, на полках выносных линий или внутри контура отправочного элемента.

На рис.2 при принятом допущении одинакового сечения всех колонн отправочные марки главных балок (половина балки по длине) являются взаимозаменяемыми и обозна­чены Б1. Колонны рабочей площадки различаются в деталях узлов примыкания к ним главных балок и вертикальных связей. Колонны по средним рядам Б и В, расположенные по оси 1, имеют узлы примыкания продольных и поперечных вертикальных связей и опирание главной балки только с одной стороны. Положение этих колонн в плане явля­ется зеркальным отображением, поэтому они замаркированы КЗ Т и К3„. Средние колонны по противоположной торцевой оси площадки (ось 4) отличаются от колонн КЗ Т и КЗ_Н тем, что к ним не примыкают продольные вертикальные связи. Между собой они явля­ются взаимозаменяемыми и имеют одинаковую марку К4. Средние колонны по оси 3 (К1) отличаются от колонн К4 тем, что к ним главные балки примыкают с двух сторон, Это же отличие видно и для средних колонн, расположенных в осях 1 и 2. Все колонны, расположенные по крайним продольным рядам А и Г, отличаются от средних колонн по соответствующим осям отсутствием деталей крепления вертикальных поперечных связей.

Различия колонн, расположенных по каждому крайнему продольному ряду (А или
Г), аналогичны указанным выше для колонн средних рядов (Б и В). Таким образом, на
данной монтажной схеме необходимо указать 10 отправочных марок колонн. На рис.6
дана маркировка отправочных элементов стропильных ферм, которыми являются поло­
вины ферм по длине пролета. Отправочные элементы рядовых ферм (по осям 3 и 4) взаи­мозаменяемые (ФЗ). Стропильные фермы, имеющие одностороннее примыкание верти­
кальных связей (по осям 2, 5 и 6), состоят из двух зеркально отображенных (не взаимоза-­
меняемых) отправочных элементов, замаркированных Ф2 Т и Ф2„. Торцевая ферма, распо-­
ложённая у оси 1, отличается от «связевых» ферм (по осям 2, 5 и 6) наличием с одной
стороны узлов примыкания стоек торцевого фахверка. Поэтому ее отправочные элемен­-
ты имеют маркировку Ф Г и Ф1 „..

Следует заметить, что фрагмент, изображенный на рис.6, не полностью соответст­вует названию «монтажная схема», так как на нем отсутствует маркировка связей, что допускается при выполнении курсовых проектов.

Монтажные и укрупнительные узлы (узлы сопряжения отправочных марок при укрупнительной сборке элементов, выполняемой в нижнем положении конструкции — «на земле») вычерчиваются на свободном поле чертежа монтажных схем или на отдельных листах. Масштаб узлов принимают 1:10; 1:20; 1:50. Масштаб 1:10 используется для от­носительно мелких узлов и профилей.

Так как чертежи узлов предназначены для монтажа конструкций, они должны со­держать только те сведения, которые необходимы для выполнения этого процесса и кон­троля основных увязочных размеров. К таким сведениям относятся: обозначения отпра­вочных марок, сопрягаемых в данном узле; основные высотные отметки и привязочные размеры; проектные величины компенсационных зазоров; места размещения соедини­тельных элементов, прокладок, подкладок; типы, количество, размеры и расположение монтажных соединений (болты, монтажные швы) и другие сведения.

На монтажных узлах не следует указывать данные, относящиеся к изготовлению отправочных марок. Например, толщины отдельных деталей, привязочные размеры заво­дских стыков, способы обработки поверхностей, катеты и способы сварки заводских швов и т.п. Монтажники имеют дело с уже изготовленными конструкциями.

Основной проекцией узла на чертеже должна являться та, которая соответствует виду узла, обозначенного на монтажной схеме. Количество дополнительных видов и раз­резов определяется сложностью конструктивного решения узла, но должно быть таким, чтобы можно было иметь полное представление о требованиях, предъявляемых к выпол­нению монтажных работ.

Пример оформления монтажного узла представлен на рис.3. На рис. 4 и 5 показан укрупнительный узел стыка главных балок площадки, выполненный в двух вариантах: соединение на монтажной сварке и высокопрочных болтах.

При оформлении узла укрупнительного стыка на высокопрочных болтах рекомен­дуется принять масштаб изображения более крупный, чем для варианта на сварке (см. рис. 4 и 5), а при его конструировании следует учитывать следующие требования.

Отверстия под высокопрочные болты получают сверлением по накладным кондук­торам. Чтобы использовать инвентарные накладные кондукторы, имеющиеся на ЗМК, необходимо назначать шаги и дорожки отверстий в соответствии с заводскими нормалями.

Для отверстий диаметром 19. 25 мм типовыми размерами являются следующие:

— шаг отверстий в деталях: 80 и 160 мм;.

— шаг отверстий в стыке (расстояние между ближайшими отверстиями, располо­женными по обе стороны от оси стыка) — 120 мм;

— дорожки отверстий (расстояния между продольными рисками отверстий): 70, 80, 100, 120, 140, 150, 160, 180, 200 мм;

— типовые обрезы (расстояние от центра крайних отверстий до линии реза детали -ее кромки): 40 и 50 мм.

При назначении типовых шагов и дорожек отверстий следует также не забывать, что наибольшее расстояние между соседними болтами ограничено меньшей из двух ве­личин: 8с! или 121, где с — диаметр отверстий; 1 — наименьшая толщина листовой детали в соединяемом пакете листов.

С учетом указанных соображений назначены шаги и дорожки отверстий, а также вычислены размеры стыковых накладок, приведенные на рис.5.

Что необходимо указать на схемах монтажа отпаев

Порядок разработки монтажной схемы, её назначение и сфера применения

В конструкторской документации к любому электротехническому оборудованию в обязательном порядке включается монтажная схема. Давайте рассмотрим, насколько важен этот чертеж, что он позволяет понять персоналу, обслуживающему или эксплуатирующему оборудование, то есть его прямое назначение. Ознакомимся с примерами и принципом построения.

Назначение

Начнем с базисной основы. Для обслуживания, ремонта, монтажа или наладки оборудования необходимо понимать как алгоритм его работы, так и принцип действия. С этой целью в сопроводительную документацию изделий включаются схемы, представляющие собой чертежи, на которых отображаются условные обозначения компонентов и составных узлов устройства, а также существующие между ними связи.

Построение схем выполняется по нормам ЕСКД, которые регулирует соответствующий ГОСТ. Данные чертежи востребованы на этапе проектирования, производства, а также в процессе эксплуатации оборудования. В зависимости от назначения электрические схемы принято классифицировать по типам. Они бывают:

1. Структурными. Используются для определения основных функциональных узлов устройства, отображения существующих взаимосвязей между ними и общего назначения.
2. Функциональными. Содержат описание протекающих в участках цепи процессов. На этапе разработки позволяют составить аналитическую модель устройства, дающую представление о его функциональном назначении того или иного узла. В процессе эксплуатации на основании такой схемы обосновывается поведение оборудования, что существенно облегчает диагностику, отладку и ремонт. Пример функциональной схемы управления скоростью вращения двигателя асинхронного типа
3. Принципиальными. Отображают элементную базу и связь всех компонентов между собой. Именно принципиальные схемы являются базисной основой для процесса разработки электрооборудования. Пример такой схемы показан ниже. Схема управления реверсом двигателя асинхронного типа
4. Монтажными. Указывают геометрическое положение всех компонентов узла, а также отображают соединения между ними, выполненные связующими элементами. На основе схем данного типа производится сборка электрооборудования или его составных узлов. Рисунок ниже демонстрирует пример монтажной схемы запуска двигателя под управлением реверсивного магнитного пускателя, позволяющей наглядно представить подключение кнопочного поста. Управление реверсом (красным выделен кнопочный пост и магнитные пускатели)
5. Схемами подключений, отображающих подключение внешних устройств.
6. Схемами расположений, в отличие от монтажных показывают только положение элементов узла без отображения связей.
7. Общими, этот тип схем позволяет получить наглядное представление об узлах и связях между всеми элементами, что облегчает понимание устройства сложного объекта.

Подведем итог, без перечисленных выше схем, не только невозможно создать качественное и надежное оборудование, но и затруднительно организовать его квалифицированное обслуживание.

Порядок разработки монтажной электрической схемы

Практикуется несколько способов разработки схем данного типа, выбор того или иного из них зависит как от типа монтажа элементов, так и функционального назначения оборудования. Например, для описания коммутации вторичной цепи используется адресная маркировка. Поскольку данный способ наиболее распространен, распишем порядок его разработки.

В первую очередь на чертеж наносится контур устройства, в который вписаны используемые в оборудовании элементы, например, клемники или рейки с зажимами. Масштаб при этом можно не соблюдать. Сверху чертежа (над контуром) указывается вид, в приведенном ниже примере это надпись «Задняя стенка ящика».

Каждый задействованный в схеме элемент получает уникальный адрес. Для его отображения чертят окружность (диаметр которой от 10 до 12мм.), разделенную горизонтально напополам. В верхнюю часть разделенной окружности заносится номер компонента, а в нижнюю условное обозначение, в соответствии с элементной схемой. Например, для клеммной колодки, состоящей из 10 зажимов, в монтажной схеме каждому из них допускается присвоить уникальный адрес.

Заметим, что элементам, коммутирующим силовые цепи, присваивается только условное обозначение, то есть без номера компонента.

Разработка схемы начинается с составления заготовки, согласно описанным выше правилам. Когда она готова, приступают к обозначению соединений, при этом используются адреса, а не линии. Такой принцип маркировки позволяет легко определять направления проводов, что существенно упрощает процесс монтажа.

Монтажно-коммуникационная схема ящика управления

Для более детального объяснения принципа построения монтажных схем рассмотрим несколько примеров.

Пример: монтажная схема электропроводки 1 комнатной квартиры.

На рисунке ниже приведена типовая схема электрической проводки. Глядя на графическое изображение, становится понятно, что она включает в себя две ветви. Первая обеспечивает поступление электричества в зал и прихожую, вторая предназначена для санузла, кухни и ванной комнаты. При этом обе линии одновременно запитывают как освещение, так и розетки для подключения электроприборов.

Пример монтажной схемы проводки

Безусловно, такой принцип подключения иррационален, поскольку в случае КЗ обесточится полностью помещение. Помимо этого, если планируется установка таких мощных потребителей электроэнергии, как кондиционер, бойлер или электропечь, для каждого из них желательно проводить отдельную линию питания.

Данная схема приведена в качестве примера, чтобы наглядно показать, как имея перед собой графическое изображение проекта, определить его слабые стороны.

Пример монтажной схемы теплого водяного пола в квартире.

Схема соединений может применяться не только для электрооборудования, как видно из рисунка ниже, она отлично отображает структуру теплого пола, подключенного к контуру центральной отопительной системы.

Монтажно-технологическая схема теплого пола

Условные обозначения:

• 1 – вентиль шарового типа, установленный на подающую линию;
• 2 – вентиль шарового типа, на выходе;
• 3 – очищающий фильтр;
• 4 – клапан на обратную линию;
• 5 – трехходовая смесительная запорная арматура;
• 6 – клапан для перезапуска;
• 7 – насос, обеспечивающий циркуляцию рабочей жидкости;
• 8 – кран, перекрывающий обратный коллектор;
• 9 – запорная арматура, перекрывающая вход в подающий коллектор;
• 10 – корпус обратного коллектора;
• 11 – подающий коллектор;
• 12 – запорная арматура шарового типа, перекрывающая обратку;
• 13 – вентили для перекрытия подачи;
• 14 – кран для стравливания воздуха;
• 15 – дренажная запорная арматура;
• 16 – батарея центрального отопления.

Данная схема приведена в качестве примера, не следует воспринимать такую организацию как эталонную. Если вы хотите сделать водяной теплый пол по такому принципу, то в первую очередь необходимо согласовать свой проект с компанией, предоставляющей услуги центрального отопления.

И в завершении приведем пример грамотно составленной монтажной схемы системы отопления на базе конвектора с термостатом.

Схема соединений отопительной системы с использованием конвекторов

Как правильно читать монтажные схемы.

Для понимания схем необходимо знать условные графические изображения компонентов, их буквенно-цифровые обозначения. Понимание принципа действия и алгоритма работы элементов будет существенно способствовать процессу сборки и отладке. В качестве обоснования таких требований приведем для примера монтажную схему базовой платы коротковолнового трансивера.

Монтажная схема КВ трансивера «Дружба М»

Как видно из рисунка, к схеме прилагается пояснение, в котором содержится необходимая для монтажа информация. Но ее будет явно недостаточно при отсутствии базовых знаний, в результате можно ошибиться с полярностью электролитических конденсаторов или диодов, и собранное устройство не будет функционировать.

Ради справедливости необходимо заметить, что подобную оплошность может допустить и специалист, именно поэтому на монтажных платах, изготовленных промышленным способом, принято наносить расположения элементов и указывать их полярность (см. рис. 9). Это существенно снижает вероятность ошибок при сборке.

Фотография фрагмента монтажной платы, на которою нанесены места «посадки» элементов

Что необходимо указать на схемах монтажа отпаев

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.

Нормативная документация

Система УГО была специально разработана, чтобы исключить путаницу и разночтение при работе с документами. Помимо УГО широко применяются буквенно-цифровые обозначения, например, при маркировке радио-, электроэлементов.

Требования к размерам, отображениям, схемам и планам электрооборудования содержатся в следующих нормативных документах ГОСТ:

• 21.404-85;
• 21.614-88;
• 2.755-87;
• 2.756-76;
• 2.747-68;
• 2.709-89;
• 2.710-81.

Элементная база постоянно подвергается изменению, поэтому в конструкторскую документацию вносятся соответствующие коррективы. Специалисты в области электрики и электроники регулярно отслеживают все нововведения в ГОСТах, остальным же это делать не обязательно. В бытовых условиях достаточно знать, как расшифровывается обозначение основных элементов.

Воспринимающая часть электромеханических устройств (ГОСТ 2.756-76)

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.

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.

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.

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.

5 Правила выполнения схем[править]

5.1 Правила выполнения структурных схемправить

5.1.1 На структурной схеме изображают все основные функциональные части изделия (элементы, устройства и функциональные группы) и основные взаимосвязи между ними.

5.1.2 Функциональные части на схеме изображают в виде прямоугольников или УГО.

5.1.3 Графическое построение схемы должно обеспечивать наилучшее представление о последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии.

На линиях взаимосвязей рекомендуется стрелками обозначать направление хода процессов, происходящих в изделии.

5.1.4 На схеме должны быть указаны наименования каждой функциональной части изделия, если для её обозначения применен прямоугольник.

На схеме допускается указывать тип элемента (устройства) и (или) обозначение документа (основного конструкторского документа, стандарта, технических условий), на основании которого этот элемент (устройство) применен.

При изображении функциональных частей в виде прямоугольников наименования, типы и обозначения рекомендуется вписывать внутрь прямоугольников.

5.1.5 При большом количестве функциональных частей допускается взамен наименований, типов и обозначений проставлять порядковые номера справа от изображения или над ним, как правило, сверху вниз в направлении слева направо. В этом случае наименования, типы и обозначения указывают в таблице, помещаемой на поле схемы.

5.2 Правила выполнения функциональных схемправить

5.2.1 На функциональной схеме изображают функциональные части изделия (элементы, устройства и функциональные группы), участвующие в процессе, иллюстрируемом схемой, и связи между этими частями.

5.2.2 Функциональные части и взаимосвязи между ними на схеме изображают в виде УГО, установленных в стандартах ЕСКД. Отдельные функциональные части допускается изображать в виде прямоугольников.

5.2.3 Графическое построение схемы должно давать наиболее наглядное представление о последовательности процессов, иллюстрируемых схемой.

5.2.4 Элементы и устройства изображают на схемах совмещенным или разнесенным способом.

5.2.5 При совмещенном способе составные части элементов или устройств изображают на схеме в непосредственной близости друг к другу.

5.2.6 При разнесенном способе составные части элементов и устройств или отдельные элементы устройств изображают на схеме в разных местах таким образом, чтобы отдельные цепи изделия были изображены наиболее наглядно.

Разнесенным способом допускается изображать все и отдельные элементы или устройства.

При выполнении схем рекомендуется пользоваться строчным способом. При этом УГО элементов или их составных частей, входящих в одну цепь, изображают последовательно друг за другом по прямой, а отдельные цепи — рядом, образуя параллельные (горизонтальные или вертикальные) строки.

При выполнении схемы строчным способом допускается нумеровать строки арабскими цифрами (см. ).

5.2.7 При изображении элементов или устройств разнесенным способом допускается на свободном поле схемы помещать УГО элементов или устройств, выполненные совмещенным способом. При этом элементы или устройства, используемые в изделии частично, изображают полностью с указанием использованных и неиспользованных частей или элементов (например, все контакты многоконтактного реле).

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

2 Нормативные ссылки[править]

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 2.051—2006 Единая система конструкторской документации. Электронные документы. Общие положения

ГОСТ 2.053—2006 Единая система конструкторской документации. Электронная структура изделия. Общие положения

ГОСТ 2.104—2006 Единая система конструкторской документации. Основные надписи

ГОСТ 2.701—2008 Единая система конструкторской документации. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению

ГОСТ 2.709—89 Единая система конструкторской документации. Обозначения условные проводов и контактных соединений электрических элементов, оборудования и участков цепей в электрических схемах

ГОСТ 2.710—81 Единая система конструкторской документации. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах

ГОСТ 2.721—74 Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения

ГОСТ 2.755—87 Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

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.

Исполнительная-схема.ру

Исполнительная документация, схема необходима к разного рода актам освидетельствования любых проведенных скрытых работ, и при создании конструкций ответственного характера. С ее помощью можно определить насколько правильно и точно было выполнено возведение строения, насколько оно соответствует проектной документации.

Особенности заполнения чертежей

Когда наступит срок предоставления клиенту акта на оплату уже выполненных работ потребуется обязательное наличие исполнительных геодезических схем, потому что в случае их отсутствия, неправильного составления, допущения ошибок, специальных или нет, геодезическая служба заказчика будет не в состоянии выполнить контрольные съемки, при таком раскладе получить деньги за выполненное получиться в лучшем случае через несколько месяцев. Поэтому необходимо заранее позаботиться о составлении всех необходимых бумаг.

Исполнительная схема показывает, как выполнялись работы, в ней указываются геометрические, высотные отклонения от проекта, расстояния, привязки к осям, объектам, в ней также должны быть разрезы, геодезические вычисления. В большинстве строительных компаний их разработкой занимаются геодезисты. Иногда над ней может работать прораб, выполнив ее он заверяет ее у подрядчика, в технадзоре. Главное, при ее составлении, точно показать объемы работ, которые были произведены.

Исполнительная схема оформляется согласно требованиям, содержащимся в Государственном стандарте РФ ГОСТ Р 51872-2002 (Документация исполнительная геодезическая, правила выполнения). Из этих норм можно узнать и о том, каким образом делать отметки, как обозначать оси, их отклонения, в общем все тонкости оформления чертежей. Если были выполнены работы по заливке бетонных полов, то в чертежах необходимо показать отметки проведенной нивелирной съемки. Это очень важно, потому что исполнительный чертеж в таком случае будет свидетельствовать о том насколько ровно они были выполнены, проходят они или нет по существующим допускам, которые указаны в регулирующих документах, СНиП’ах.

Подобная документация заполняется и при рытье котлована, заливке фундамента, при монтаже перекрытий, стен и во многих других случаях. Лучше всего ее разрабатывать в компьютерных программах, например, в Автокад’е или Компас’е. Быстро освоить самому их вряд ли получиться, поэтому работу по созданию исполнительных чертежей лучше всего доверять специалистам с опытом.

Для ускорения процесса нужно получить у заказчика проектную документацию, составленную в электронном виде, чертежи, сделанные в одной из программ. С этих бумаг можно скопировать необходимый участок, на котором были выполнены работы, в образец схему исполнительной документации, которая будет создана. В ней нужно указать плановые и высотные отклонения, примечания. После заполнения штампа простая схема будет готова.

Специалисты высокого класса предпочитают сами быстро чертить все необходимые конструкции и согласовывать детали с заказчиком. Требования для каждого сооружения обычно разные. Научившись правильно разрабатывать исполнительную схему, не имея образцов, с нуля, рамку и штамп можно хорошо сэкономить.

Для организации, осуществляющей эксплуатацию строения, очень важно иметь в своем распоряжении правильно составленные исполнительные схемы тепловых сетей, подачи воды и электрических коммуникаций. После приемки разного рода оборудование периодически заменяется на новое, меняется порядок прокладки труб, но в бумагах отметок об этом часто не делается. Поэтому часто после нескольких лет эксплуатации строения реально существующая схема коммуникаций будет очень сильно отличаться от проектной. В таком случае потребуется составлять схемы сетей, выполнять поэтажные планы оборудования, прокладки труб.

Исполнительную съемку котлована нужно начинать выполнять только после того как будет проведена его очистка. Необходимо будет правильно определить положение осей, очертания контура, снять отметки дна, верха, после проведения замеров необходимо указать существующие отклонения от требуемого в проекте, рассчитать выемку грунта. Для осуществления подобных работ необходимо иметь соответствующий инструмент (в современном мире это электронный тахеометр, либо GPS) и бригаду опытных сотрудников. Любого рода схемы составляются в нескольких экземплярах, обычно в двух, один из них будет находиться на строительной площадке, а второй передан в производственно-технический отдел заказчика. Все это и многое другое очень важно учитывать при составлении строительной документации.

Смотрите пример исполнения схемы разработки котлована ниже.↓

Смотрите также примеры выполнения по другим конструктивам, в разделе « СХЕМЫ «

Что необходимо показать на схемах отпаев

Сварка оптических волокон. Часть 3: обзор схем распайки муфт, обзор схем построения сети, немного о рефлектометрах и оптических тестерах

Входной контроль барабанов с оптическим кабелем

Здравствуйте, хабражители! Выкладываю третью часть своего рассказа про работу с оптоволокном. В этой части я в меру своих познаний расскажу про схемы распайки оптических муфт и работу с ними, про схемы оптических сетей с примерами, а также ознакомлю вас с приборами для оптических измерений (оптический рефлектометр и оптический тестер). Я планировал в третьей части рассказать всё про измерения, но тема измерений достаточно большая, плюс я посчитал нужным получше осветить схемы распайки муфт и построения сетей, и статья получается слишком длинная. Так что вскоре будет ещё часть про настройку рефлектометра и анализ рефлектограмм.

Осторожно, трафик!

Схемы распайки

В прошлой части мы сварили оптическую муфту (или кросс), однако я не остановился подробнее на той инструкции, по которой муфта должна быть распаяна. Ведь действительно, далеко не всегда муфты паяются прямыми: часто они бывают тройниковыми (отпайными), то есть на 3 кабеля, или даже на большее количество кабелей. И по себе знаю, что сварить сложную муфту по схеме, не имея опыта, непросто.
Для ясности нужно отметить, что Т-образного соединения двух оптических волокон в общем случае не бывает, волокна всегда спаиваются попарно. А тройниковые, «четверниковые» и прочие соединения встречаются в сетях PON и в телевидении по оптоволокну, но такое разделение осуществляется специальным сплиттером, изготовленным на заводе. У него 1 вход и несколько выходов: на вход подаётся сравнительно мощный сигнал, он пассивным способом делится на выходы и эти выходы подключаются к абонентским волокнам, идущим, например, в квартиры. Но сделать такое соединение с помощью сварочного аппарата нельзя.
Каким же образом Т-образное соединение кабелей в муфте на уровне кабелей осуществляется, а на уровне волокон не осуществляется? Ниже мы это рассмотрим.

Ещё нужно заметить, что схемы распайки рисуются по-разному. Если брать стандарт, то такая схема задаётся документом «ВОЛС ПТ-6» (входит в исполнительную документацию по объекту, в книгу «Паспорт трассы»). Тем не менее, эти схемы каждый спайщик/проектировщик рисует как хочет. А так как мы знаем, что нечто, простое и логичное для одного человека, может быть непонятным и запутанным для другого, иногда бывает неудобно разбираться в чужой схеме.
Порой эти схемы делают цветными: на модулях и волокнах не просто пишут, что они красные и зелёные, но и красят их соответствующе. Иногда даже вовсе не подписывают, какого цвета волокно. Плюс в том, что так нагляднее, меньше нагрузка на внимание спайщика при разварке, схема смотрится намного солиднее. Минус — если эту схему распечатают для спайщика на лазерном чёрно-белом принтере (что часто и происходит), то жёлтые, светло-зелёные и прочие светлые линии видно бывает очень плохо. А если цвета ещё и не подписаны словами, вообще работа встанет. И ещё хорошим тоном будет, если нанесли сквозную нумерацию всех волокон.
Я взял для примеров несколько разношёрстных схем в порядке усложнения: часть из них использовалась на моей работе, часть надёргал из интернета.
1) Для начала рассмотрим схему распайки прямой муфты, где оба кабеля одинаковые — это самый простой вариант. Эта схема найдена на просторах англоязычного интернета.

Тут, как мы видим, ничего сложного нет: в каждом из кабелей 4 модуля по 12 волокон, всего нужно сделать 48 сварок. Всё варится цвет в цвет — синее волокно из первого синего модуля первого кабеля — с синим волокном синего модуля второго кабеля, оранжевое — с оранжевым и т.д. Если известно, что муфта прямая — можно обойтись и без схемы. Хотя для отчётности схему всё равно нарисовать нужно.
Главное — не перекрестить по ошибке модули!

Что касается раскладки сваренных волокон на кассетах, я об этом писал в прошлой статье: нужно заранее продумать, какие группы волокон на какой ложемент какой кассеты лягут и соответствующим образом отмерить волокна перед сваркой. Алгоритмизировать это для сложных муфт, думаю, нереально; нужно просто по ситуации смотреть, какая у нас муфта, сколько волокон и как рациональнее их разместить. Что касается примера с картинки выше, то, в зависимости от того, какая у нас муфта с какими кассетами, я бы распределил волокна так:
а) Если у нас компактная муфта с маленькими кассетами по 12 мест для КДЗС, то очевидно, что волокна из синих модулей лягут на первую кассету, из оранжевых — на вторую и т.д. Кстати, можно сварить муфту и с конца, тогда на первой (самой нижней) кассете окажется коричневый модуль. Так будет логичнее: сверху первые волокна, снизу последние. Но это на усмотрение спайщика.
б) Если у нас кассеты по 32 волокна, то логично на первой кассете сварить первые 2 модуля (12+12 волокон), на второй — третий и четвёртый (12+12). Да, при этом в каждой кассете останется по 8 свободных мест, которые теоретически могут пригодиться, если в муфту потом будет что-то ввариваться. Конечно, было бы здорово, чтоб одна кассета была заполнена полностью, а во второй осталось сразу 16 свободных мест. При этом КДЗС от гипотетического вваривающегося кабеля расположатся рядом, все вместе, на одной кассете, а не разобьются на две кассеты. Но в этом случае нам придётся делить второй модуль на 2 кассеты и для этого лепить переходную трубку, что неудобно. Лучше всё же переходную трубку не ставить и сварить 12+12 на первой кассете и 12+12 на второй.
в) Если кассеты на 36 волокон, то нам опять же потребуется 2 кассеты, и опять же мы можем сделать по-разному. Мы можем или занять каждую частично (24 места из 36), или в первой разварить 3 модуля, а во второй — 4-й. Я лично выбрал бы второй вариант: городить переходные трубки нам не понадобится (12+12+12=36, кассета полностью занята), и у нас остаётся 24 места во второй кассете.
Подобным же простым образом, как и разварка прямой муфты, выглядит схема распайки кросса (если только это просто кросс и там нет волокон, сваренных транзитом). С кроссом ещё проще: волокна нужно отмерять лишь с одной стороны, а пиг-тейлы можно сложить кольцами внутри кросса (выдержав радиусы изгиба) и зафиксировать на внутренней поверхности кросса, не наматывая их в кассету. Кстати: для фиксации пиг-тейлов внутри кросса, чтобы они не болтались, служит вот такой пластиковый крепёж. Он обычно бывает в комплекте ко многим кроссам. Хотя если его нет, можно приклеить изолентой или скотчем.

2) Следующий вариант схемы распайки — та же схема, что в прошлый раз, только цвета модулей и волокон отличаются (но количество волокон в каждом модуле одинаковое, скажем, 12). Рисунок схемы приводить смысла нет. На раскладку волокон на кассете это не повлияет, но вот внимание при работе нужно будет включить! Перед каждой сваркой нужно сверяться по схеме, проверяя, что — да, действительно,

[тринадцатое синее волокно из второго синего модуля первого кабеля ]
варится на
[тринадцатое красное волокно второго зелёного модуля кабеля ].

Кстати: если так случается, что с какого-то из кабелей остаются (согласно схеме) незадействованные волокна, их ни в коем случае не следует отрезать! Их нужно уложить в кассету, даже не отмеряя. В будущем они могут оказаться задействованы (при модернизации сети или если часть волокон в кабеле повредится), и тот спайщик, кто потом полезет в муфту привариться к этим волокнам и обнаружит их отрезанными под корень, будет очень «счастлив» от перспективы полной переделки муфты…

3) Следующий пример — это прямая муфта на 2 кабеля, которые отличаются и цветами волокон, и количеством волокон в модулях. Подходящей «красивой» схемы сразу не нашёл, так что нарисовал свою, очень похожую на то, с чем часто работал, на скорую руку в Paint’е. Для наглядности я всё раскрасил цветами (цвета от балды), но обычно так не заморачиваются и просто подписывают цвета сокращённо.

Тут, как видите, модули и волокна по-красивому не стыкуются, идёт разнобой. Да, я не люблю кабели с непостоянным количеством волокон в модуле (как левый на моей схеме), потому что они вносят асимметрию и неудобство, но тем не менее такие кабели попадаются часто и варить их нужно.
По-прежнему берём 2 кассеты на 32 (36) волокон, но нам теперь понадобится часть волокон с одного из модулей перепустить во вторую кассету через переходную трубку. Скорее всего, разделится модуль №4 на кабеле слева (тогда кол-во сварок делится поровну между кассетами), соответственно, через переходную трубку с первой кассеты во вторую пойдут волокна зелёное, коричневое, голубое и розовое с 3-го синего модуля. Но по обстоятельствам можно разделить и 3-й модуль правого кабеля. Очень желательно подписать, где какие волокна: я обычно подписываю тонким спиртовым маркером (который для CD) прямо на кассете, что куда идёт. Также во время разварки можно вешать на группы волокон временные бирки (из бумажки с надписью карандашом и кусочка скотча), чтобы не забыть, какие волокна куда пойдут. И главное — нужно включить внимание, чтоб не допустить ошибку при распайке! Такая муфта, несмотря на то, что прямая, может потрепать нервы новичку. На схеме для удобства можно отмечать карандашом, что уже сварено, а что нет, чтобы не запутаться.

4) Следующая муфта, которую рассмотрим — это простенький «тройник», она же «отпайная муфта», она же «разветвительная». Рисунок возьмём — ну, скажем, из примера заполнения формы ВОЛС ПТ-6.

Мы видим, что большая часть волокон распаивается транзитом, а по 2 волокна с каждого 12-волоконного кабеля (приходящего с НРП 1/2 (Необслуживаемого Регенационного Пункта) и уходящего на НРП 2/2) развариваются на «отпайный» 4-волоконный кабель (который пошёл на МТС 1). Хотя может быть и так, что кабель слева не будет никак связан с кабелем справа, а весь левый кабель уйдёт на «левую» половину нижнего, а весь правый — на «правую» половину (предположим, в нём не 4 волокна, а 24).
Вот так и реализуется «тройник» на оптике. Тут отпай как бы двусторонний, то есть 2 волокна отпаялись, 2 вернулись. А может быть «односторонний», когда 2 волокна ушли на отпай, но не вернулись и оставшиеся волокна остаются незадействованными. Вариантов может быть много, чтоб прочувствовать — нужно «пощупать» самому.
С помощью таких муфт связь отводят от магистрали к промежуточным пунктам. И именно с помощью таких отпайных муфт строятся кольца, например, FTTB: у коммутатора имеются как абонентские порты Fast/Gigabit Ethernet, так и магистральные порты для модулей GBIC/SFP/XFP/прочих. Вот два отпаивающихся волокна (через кроссовое соединение) подключаются к одному порту XFP (на 1 модуле обычно 2 розетки стандарта LC), а со второго порта два волокна возвращаются в кабель. И так эти 2 волокна из кабеля (в нашем примере — 11-е и 12-е) ныряют из дома в дом, из коммутатора в коммутатор, соответственно коммутаторы пропускают через эти порты как свой трафик, так и с других коммутаторов. Ну и потом кольцо замыкается, кабель возвращается в узел, откуда начиналось кольцо, туда же подходит магистральная оптика. Кольцо нужно для резервирования: если кабель порвут, то трафик пойдёт по другому полукольцу. А остальные волокна, которые идут транзитом, можно задействовать под отдельную сеть телевидения (тогда на каждый дом отпаивается ещё по одному волокну с кабеля), или в будущем пустить для других нужд. Про эту архитектуру сети см. немного ниже.

5) Вот чуть более навороченная отпайная муфта. Опять же почти все волокна с нижнего кабеля идут на верхний транзитом, но часть из четвёртых модулей отпаивается на кабель, который слева. Или кабель, который слева, частично вваривается в магистраль — можно сказать и так.

В данном случае из 32 волокон «отпайного» кабеля в 48-волоконную магистраль вваривается только первый модуль (8 волокон). Но может быть и больше, и не одной «кучей», как тут, а несколькими мелкими группками, что очень усложняет работу.
Как распределять такие волокна по кассетам? Обычно имеет смысл сначала сварить все прямые волокна, а потом — отпай, и вынести его отдельно, лучше в верхнюю кассету. И обязательно подписать, где какой модуль и где отпай. А вообще опять же нужно думать и смотреть по конфигурации имеющихся кассет. Если случается, что можно обойтись без переходной трубки, но при этом в какой-то из кассет оказывается лишних 2-4 волокна, для которых нет штатного места — я позволяю себе надёжно приклеить их на изоленту или герметик и прижать следующей кассетой, так как считаю, что это — меньший грех, чем лепить без сильной нужды переходную трубку: переходные трубки сильно тормозят работу и усложняют доступ к кассетам. Хотя, может, это и неправильно.

6) И, наконец, рассмотрим сравнительно сложную муфту, где много кабелей и куча отпаивающихся во все стороны групп волокон.

Мы видим, что сварок вроде бы не очень много (30), но кабелей целых 5 штук. В такой муфте уже легко запутаться! Она требует много усилий и на разварку, и на последующее обслуживание. А бывает и ещё хуже, гораздо хуже, когда все кабели разные с разными цветами, с разным количеством модулей, когда множество мелких отпаев с одного кабеля на другой (иногда даже отпаивается нечётное кол-во волокон), когда в муфте сотня и больше сварок и получается высокая стопка кассет. Я показал бы, но не нашёл подходящей схемы. Представляете, какой ужас и спайщику такое без ошибки спаять, и потом обслуживать? Так что лучше избегать проектировать в сети такие муфты: меньше будет головной боли и спайщикам, и эксплуатантам, и обслуживающей организации. Некоторые руководители, ответственные за свою сеть, твёрдо стоят на том, чтобы в муфту более 3 кабелей не вводить, мол, если надо — ставьте рядом ещё одну муфту. Конечно, иногда муфты на 4-5+ кабелей не избежать. В этом случае браться за подобные муфты следует только на свежую голову и обязательно нужно всё-всё-всё подписывать и маркировать. Если совсем тяжело — варить можно по одному волокну: взял пару волокон, прикинул где положишь, отмерил, сварил, уложил. Потом взял следующую пару. Это будет очень долго, но зато работа будет сделана, а с опытом скорость и «оперативная память» в голове увеличится.

Схемы сетей

Мы рассмотрели примеры схем, по которым паяются отдельные муфты. Но для каждого объекта также составляется общая единая схема, на которой все схемы отдельных муфт и кроссов объединяются в единую сеть (форма ВОЛС ПТ-8). Это может быть кольцо FTTx, кольцо, связующее БС сотовой сети или там отделения полиции, древоводная сеть, «звезда», или просто длинная линия между городами, со своими отпаями. А может — кольцо, связывающие города и страны! Или сеть PON/GPON, с которой мне ещё не приходилось сталкиваться. Или экзотика типа FDDI (развитие Token Ring’а для оптики).

Подобная схема может занимать огромный ватман, рисуется с помощью CAD-софта и требует много труда для создания. К сожалению, у меня нет подходящих примеров, чтобы показать, а те, что есть, я не имею права публиковать. Но, думаю, понятно, о чём идёт речь. Проектирование такой сети — работа связистов-проектировщиков, так что я не чувствую себя хорошим специалистом по топологиям сетей, не умею наиболее рационально спроектировать такую сеть и не могу дать их качественную и полную классификацию. При проектировании учитываются такие моменты, как: какое оборудование будет там стоять, сколько где нужно портов, как сделать резервирование и при этом сэкономить на количестве будущих муфт и объёме необходимых сварок, как сделать сеть простой и не запроектировать муфт-монстров, нужен ли кабель со смещённой дисперсией, что фактически происходит на месте будущей нашей стройки, встанет ли там наше оборудование (нужно пройти всё ногами и посмотреть/зафотографировать) и мн. др. Хотя я встречал опытных спайщиков, которые могли с ходу набросать более-менее рациональный и рабочий проект немаленькой сети для заказчика, который не озаботился продумать, что же он хочет у себя построить и заказать проект проектировщику. Такое возможно потому, что опытный спайщик, работающий много лет и спаявший десятки объектов, знает наизусть все типовые решения и типовое применяющееся оборудование. И всё же если программисту часто приходится вытягивать у заказчика, что он хочет, а потом программировать, то для связиста это не очень типичная ситуация.
Но я немного расскажу про эти схемы. Может быть, даже в тех схемах, которые я наскоро набросал в Paint’е и привожу ниже, я допустил неточности. =) Возможно, про это расскажет кто-то другой более качественно, написав соответствующий пост. А я покажу лишь грубые «примеры», чтоб у читателя появилось общее представление, как это устроено.

Я встречал топологии «кольцо», «дерево», «линия с отпаями» и их всяческие модификации.
Что представляет собой линия с отпаями? Ничего сложного: идёт магистральный кабель, в него (в одни и те же модули и волокна) по типовой схеме ввариваются в некоторых местах отпайные кабели (по вышеприведённой схеме отпайной муфты). Отдельно построенную линию можно потом объединить с другими линиями того же провайдера, замкнув их все в кольцо.
Что представляет собой топология «дерево»? Из дата-центра (серверной провайдера, АТС, ЛАЗ, базовой станции etc) выходит толстенный кабель («корень»), скажем, на 96 волокон. Вскоре он дробится пополам на 2*48 (с помощью тройниковой муфты), каждая половинка — ещё пополам, далее ещё и ещё, и «крона» дерева оплетает часть микрорайона, на каждый дом в стоящий там коммутатор приходит своё волокно (или пара волокон). Если в вышеприведённой «линии с отпаями» каждый раз отпаиваются разные волокна и модули, это тоже будет «дерево». Расход кабеля небольшой, вместо дорогих коммутаторов можно поставить на каждом доме дешёвый ethernet-медиаконвертор, но все схемы муфт уникальные, типовых нет, и в случае порыва кабеля часть домов надолго отвалится. Встречал такое в микрорайоне, где много стоящих разрозненно пятиэтажек и кольцо делать неудобно.

А что представляет собой топология «кольцо»? В одном из вариантов кабель обходит все пункты по очереди, «ныряя» частью своих волокон (красное и синее на примере) в каждый дом/БС/серверную/etc (через отпайную муфту) на коммутаторы, и в итоге возвращается туда, откуда пришёл. В каждом пункте стоят коммутаторы, способные пропускать транзитный трафик.
Часть волокон (зелёное в моём примере) может не нырять никуда, а использоваться для измерений, чтоб приехав к магистральным кроссам, оперативно определять, где на этот раз джамшуты оборвали кабель, а не бегать по домам и не измерять кусочки от дома к дому, высчитыая расстояния. Этот вариант я и нарисовал на схеме. Или лучше — заходить как и рабочие волокна в каждый дом, но проключаться патчкордами «транзитом», не заводясь на оборудование. Или так: первые два волокна несут интернет и ныряют из дома в дом, а остальные служат для отдельной сети телевидения (если телевидение идёт не через IP): третье волокно «ныряет» на первый дом, четвёртое — на второй и так далее. Может быть и так, что в кольце не 1 главная станция с двумя магистральными кроссами, откуда кабель вышел и куда пришёл, а 2-3 и больше, тогда по «магистральным» волокнам будет осуществляться транзитная связь между этими станциями.
Вариантов может быть много. Я привёл то, с чем работал и что считаю наиболее наглядным и простым способом построить «кольцо». Вероятно, есть более рациональные и продвинутые схемы, как есть и более навороченные, где с ходу новичок не разберётся.

Такая схема дороже древовидной, так как требуется больше кабеля и работы и серьёзные транзитные коммутаторы, но если кабель порвут — сеть сможет работать по оставшемуся целым полукольцу.
Такое я встречал там, где много компактно стоящих пяти-, девяти- и прочих многоэтажек.

Вот ещё интересная картинка. Это малый фрагмент ещё одной схемы, которую мы распаивали. В этом случае из муфты отпаивается не 1, а сразу 2 отпайных кабеля (очевидно, дома длинные — на 6+ подъездов, и отпайные кабели приходят на кроссы, установленные во 2й и в 5й подъезды, чтобы нигде длина витой пары от ящика с оборудованием до квартиры не превышала 100 м). Плюс на каждый дом «опускается» одно волокно (точнее, два — с разных сторон кольца для резервирования) для отдельной системы телевидения. Как видим, проставлены только номера волокон, а цвета не указаны: это неудобно, нужно иметь в дополнение к схеме ещё и паспорта двух видов кабеля (отпайного и магистрального) и при разварке всё время проверять, какого цвета, скажем, 5-е или 21-е волокно. Схема рабочая, так что ручкой мы в процессе разварки для удобства отмечали, что уже сварено. Адреса домов я закрасил, на всякий случай.

Мы видим, что интернет приходит в каждый дом двумя волокнами (1 и 2 из «кольцевого» кабеля, через волокна 1 и 2 отпайного кабеля на 1 и 2 порты кросса), а уходит на 4 и 5 порты, через волокна 5 и 6 отпайного кабеля, снова на волокна 1 и 2 «кольцевого» кабеля. То есть из «кольцевого» кабеля лишь первые 2 волокна нужны для интернета, а все остальные — для телевидения, которое разводится по принципу «1 волокно на дом». Если телевидение делать через IP, нам по сути нужно лишь 2 волокна. Кроме того, мы видим, что два кросса в каждом доме связаны между собой тремя волокнами: два волокна пропускают интернет, третье сделано для проброски телевидения из группы подъездов, куда оно «спустилось», до другой группы подъездов, чтобы там люди тоже могли смотреть телевизор (а по квартирам телевидение разводится коаксиалом). Таким образом видим, что все коммутаторы в кольце как бы «одноранговые» и где бы кабель ни порезали, по оставшемуся целым полукольцу интернет будет работать. Телевидение тоже зарезервировано, но уже не «однорангово» и если перерубят кабель между подъездами, половина дома останется без зомбоящика. =) Впрочем, межподъездный кабель обычно натянут где-нибудь на крыше дома и вряд ли его порвут. И ещё 5 волокон из «отпайного» кабеля, идущего с муфты на кросс, не задействованы: мы ведь обычно не можем купить кабель с ровно тем количеством волокон, которое нам нужно. А вот зачем проектировщик решил не задействовать 4-е волокно, а не сгруппировал отдельно задействованные и отдельно незадействованные — этого я точно не знаю. Возможно, оно «со смещёнкой», но это лишь догадки.

Бывают разные хитрые модификации такой топологии, которые придумывают с целью удешевления. Например, некоторые вместо разварки тройноковой муфты на каждом доме и последующей разварки отпаявшегося кабеля на кросс заводят в кросс сразу оба конца кабеля (приходящий с одной половины кольца и уходящий на другую половину), а то ещё и третий — на соседний одиноко стоящий дом или в дальний подъезд длинного дома; часть волокон сваривают транзитом прямо на кассете кросса, часть выводят на порты кросса. В этом случае кросс несёт сразу и функцию кросса, и функцию муфты, и в кроссе получается довольно сложная композиция из нескольких кассет и 3-4 кабелей. В принципе это позволяет удешевить проект, и я бы не сказал, что сильно осложняет последующее обслуживание. Конечно, до той поры, пока сложность такой «кроссомуфты» находится в разумных пределах — вводить в кросс 5 кабелей (запасы которых нужно смотать кольцами внутри тесного и забитого оборудованием телекоммуникационного ящика, висящего в подъезде под потолком) и разваривать 3-4 забитых под завязку кассеты в тесном одноюнитовом (а то и открытом) кроссе, мягко говоря, нежелательно. Я не уверен, что так можно делать по уму и по СНИПам. Знаю, что так делали по согласованию с заказчиками.

В некоторых случаях, когда кольца междугороднего и международного размаха, имеет смысл усложнять классическую топологию, наращивая хорды, дополнительные связи. Когда это делается с умом и документируется, связность и живучесть сети повышается. Вот про такое кольцо писал блог Вымпелкома.

Однако в маленьких FTTB-кольцах, где контроля и порядка часто намного меньше, чем у магистральщиков, часто получается наоборот: чем сложнее общая схема всего объекта, чем дальше она уходит от классического кольца и обрастает всякими левыми отпаями, полукольцами, муфтами по 5 кабелей, неподписанными блатными патч-кордами, которые нельзя отключать и про которые не нужно расспрашивать, и никому не понятными кроссовыми соединениями — тем хуже. Можно довести свою сеть до того, что в случае увольнения тех, кто ещё разбирался, и/или утери документации фирме-хозяину сети придётся платить немалые деньги, нанимая профессионалов с рефлектометрами, чтоб они разобрались и хотя бы составили нормальную схему, а потом уже занялись оптимизациями. Про такие случаи я слышал: начальство одной небольшой конторы, владеющей сетью масштаба района города, стало очень хорошо считать деньги, толковых людей из обслуживания выжили всеми правдами и неправдами, набрали студентов, а как работает сеть — уже никто не знает, и любая авария превращается в занимательный квест… Или вот такой случай: под самый Новый Год упало из кольца 2 дома (что уже говорит о ненормальной схеме кольца) по причине частично перетёршегося кабеля. Время предпраздничное, решили вставку не варить, а временно перекинуть связь на свободные волокна, оставшиеся целыми. При попытке это сделать эти 2 дома подняли, но уронили 2 других дома, которые по логике упасть были не должны: думали, что берут свободные волокна, а там шла связь. Всё потому что со схемами был бардак, ну и предновогоднее время… Так что чем проще и нагляднее запроектирована и построена сеть и чем лучше задокументирована — тем лучше. Всё-всё должно строго, просто и наглядно документироваться! Каждый кабель, муфта, кросс и каждый подключённый в порт патч-корд должен быть пробиркован, чтоб было понятно, что это за связь, какой организации, откуда и куда, через какие муфты/дома/кабели идёт, кому и на какой номер звонить если надо отключить, где и у кого брать ключ для доступа к оборудованию и так далее. На каждую муфту должна быть схема распайки, кабели на входе каждой муфты должны быть отмаркированы влагостойкими бирками и т.д.

Мы рассмотрели схемы распайки муфт и некоторые схемы сетей. Теперь рассмотрим приборы, которые нам потребуются для измерения на оптике. Это — оптический рефлектометр и оптический тестер.

Должен сказать, что для измерений на оптике существует очень много разных и крайне дорогих приборов: всяческие тестеры, анализаторы спектра, измерители разных видов дисперсии, комплексные анализаторы сетей, специализированные и лабораторные рефлектометры и прочее. Но всё это мы рассматривать не будем, так как наша задача — не лабораторные исследования и не эксплуатация первоклассной магистрали на высшем уровне, когда не жалко несколько миллионов на приборы, а среднестатистические измерения на среднестатистическим объекте связи при его постройке и эксплуатации.

Оптические рефлектометры

Оптический рефлектометр — это, как правило, компьютеризированный измерительный прибор, работа которого основана на посылании в оптическую линию импульсов и анализе того, что отражается обратно благодаря обратному рассеянию волокна и отражению от неоднородностей. Рефлектометры бывают и для медных кабелей, но мы рассмотрим только оптические. Про установку настроек измерения и анализ получающейся в результате измерения рефлектограммы я расскажу в следующей части, а сейчас немного про сами рефлектометры.
Рефлектометры — это дорогие и сложные электронные приборы. Тем, кто занимается оптической связью, рефлектометр очень нужен, без него как без рук. Это как телефонисту без прозвоночной трубки или монтажнику СКС без LAN-тестера: что-то сделать можно, но поиск неисправности доставит очень много хлопот, кроме того — рефлектограммы необходимо прикладывать к документации на построенный объект связи.
С помощью рефлектометра мы можем посмотреть общую длину трассы, общее и километрическое затухание, найти повреждение, зачастую найти ошибку в разварке, оценить, хорошо ли сварены муфты на всём протяжении волокна, нет ли где перегиба или плохого кроссового стыка.
Рефлектометры бывают разные, от самых простых для измерения трасс на небольших расстояниях (цена в районе 50-80 т.р.) до сложных многофункциональных модульных измерительных комплексов для длинных магистралей (цена может хорошо перевалить за миллион). Есть узкоспециальные рефлектометры, например, бриллюэновский, который покажет нам, где в оптическом волокне повышенное напряжение на растяжение. Есть комплексы для измерения различных видов дисперсии на длинных линиях. Есть стационарные комплексы онлайн-мониторинга линий, возможности которых превосходят обычный рефлектометр, про такой комплекс, например, упоминал Селектел.
Но мы рассмотрим простые рефлектометры общего назначения.
В среднем нормальный рефлектометр стоит 250-500+ тысяч рублей.

Сразу хочу сказать, у меня есть большой опыт работы лишь с одной моделью рефлектометра (недорогой отечественный «Связьприбор OTDR Gamma Lite»), и только сравнительно немного пользовался рефлектометрами EXFO FTB-200 (первая ревизия), FTB-100, Yokogawa AQ7270, какой-то Fluke, Связьприбор OTDR Gamma Lux и ещё, может, парой моделей. Сравнительно немного — это значит, что я пользовался прибором несколько раз или десятков раз, оценил прибор в целом и получил нужные мне измерения, но статистики не набрал и наизусть, что где в интерфейсе находится, не помню. Так что в этом плане «разнообразие» рефлектометров для меня было не слишком большим и охвата общей ситуации нет (как и со сварочными аппаратами). Впрочем, зная принципы рефлектометрии и умея работать с компьютером и вообще с графическими интерфейсами (то есть уметь читать и осмысливать, что тебе пишет умная машинка), можно за полчаса и меньше методом научного тыка освоить на достаточном уровне любой рефлектометр. Это как с осциллографом: для случайного человека любой осциллограф есть куча непонятных ручек, кнопок, разъёмов и значков, а тот, кто долго работал на одном осциллографе и знает принципы, быстро сможет освоить и другой. Так что я не смогу дать классификацию и сравнительный анализ разных моделей — могу лишь рассказать на примере моего нынешнего рефлектометра. Обзор и сравнение разных рефлектометров (как и сравнение оптических сварочных аппаратов) — тема для отдельной большой статьи, которую сможет написать, пожалуй, лишь тот, кто продаёт большой ассортимент рефлектометров, или сотрудник крупной фирмы, у которой парк из десятков разных рефлектометров (тут ситуация такая же, как со сварочными аппаратами). Кому нужна более подробная и актуальная информация по моделям и их возможностям — советую заглянуть сюда, а также скачать каталог ТКС — там очень подробно и с картинками расписано.

Про анализ рефлектограммы я расскажу в следующей статье. Но если кому-то хочется побыстрее — то вот ещё полезная ссылка. Там очень подробно расписано про рефлектометрию; я в рамках статьи, конечно, не смогу всё это передать, поэтому просто скажу: научиться хорошо измерять трассу рефлектометром достаточно непросто, существует много нюансов.

Если не брать в расчёт какие-либо допотопные рефлектометры или примитивные недорефлектометры, указывающие только расстояние до ближайшего повреждения, то у современного рефлектометра результатом измерения является рефлектограмма — это маленький файлик в формате .sor, .trc или в каком-то другом. Про рефлектограммы и их анализ я напишу в следующей части (хотел уместить всё в одну, но получается слишком объёмно). Её можно открыть как на самом рефлектометре, так и на компьютере в соответствующей программе. Я, к сожалению, совсем не программист и не знаю, какую структуру имеют эти файлы внутри. Для тех, кому интересно поковыряться, приложу архив с windows-программой для анализа рефлектограмм от Yokogawa (открывает только .sor) + несколько самих рефлектограмм в форматах .sor и .trc. Есть много программ для просмотра и анализа рефлектограмм, я привык к этой. Кстати: существует программа под названием SorTraceViewer, которая может (с ограничениями) создать требуемую рефлектограмму. �� Иногда это бывает очень нужно для отчётности, когда начальство требует само не знает чего, а снять реальную рефлектограмму нет возможности и найти похожую в закромах не удаётся, или трассу ещё не доварили, а отчётность уже необходима.
В формат .sor сохраняет большинство рефлектометров, в формат .trc — рефлектометры фирмы EXFO и, возможно, какие-то другие. Рефлектограмма — это, грубо говоря, график зависимости затухания (ось ординат) от длины трассы (ось абсцисс). При этом нужно понимать, что рефлектограмма — это не математическая абстракция, а отражение того, что происходит в линии, и на ней можно увидеть довольно много интересных вещей.

Что умеет универсальный современный рефлектометр?
а) Снимать рефлектограммы в автоматическом и ручном режимах.
б) На встроенном дисплее просматривать их, проводить анализ, сразу узнавать затухание на конкретном интересующем нас участке, на соединении (муфта или кросс), а также длину трассы (всей или нужной нам части).
в) Имеет встроенную флэш-память, а также порт USB для флешки и файловый менеджер, чтобы перебросить рефлектограммы. Старые рефлектометры могли иметь дискетник, COM-порт и прочие интерфейсы для тех же целей.
г) Часто имеются встроенные функции оптического тестера, это очень удобно и действительно бывает необходимо.
д) Часто имеется оптическая розетка с источником красного света (как в лазерной указке) для визуальной прозвонки (точнее, просветки) волокон на небольших расстояниях (примерно до 5 км). Обычно называется VFL. Помогает при отыскании «крестов», изгибов волокон в кассетах и сломанных волокон, и просто помогает быстро найти нужное волокно в пучке.
е) Может присутствовать встроенный тестер для цифровых потоков и прочие фичи.
ё) Умеет работать без сети за счёт встроенных аккумуляторов.
ж) Прилагаемое ПО для компьютера умеет составлять готовый отчёт об измерении, с картинкой рефлектограммы и параметрами трассы.
з) Иногда имеет возможность подключения дополнительных модулей и аксессуаров, например, микроскопа с камерой и подсветкой для контроля состояния торцов коннекторов у патч-кордов и пиг-тейлов.
и) Если платформа модульная, можно в «корзину» установить разные модули, которые нам потребуются: например, модуль рефлектометра и какой-нибудь модуль тестирования цифровых потоков.

Размер современных рефлектометров бывает различный: начиная от размера большого смартфона и заканчивая небольшим чемоданчиком.

В природе существуют и рефлектометры-модули, подключаемые к компьютеру, но вживую с такими не сталкивался.
Способы управления также разные: какие-то модели имеют сенсорный экран, какие-то набор кнопок, а какие-то даже клавиатуру.

Что касается архитектуры, обычно это ARM с Windows CE, хотя я видел и рефлектометр с Windows XP на борту. Возможно, есть и на других ОС. Да и новая ревизия EXFO FTB-200, если не ошибаюсь, работает на Intel Atom. Слышал слухи, как ребята ходили с рефлектометра в интернет и даже играли на нём в DOS-овские игры. =) С одной стороны интересно выйти из фирменной оболочки в голую ОС и там полазить, с другой — прибор это дорогой и лучше не делать на нём то, чего не следует. Это как позволить юзверям ставить игрушки, лазить в интернет и забить винт на ответственном сервере. Я помню случай, как человек, путешествуя по диску рефлектометра через тогда ещё весьма несовершенный сенсорный экран, случайно переименовал одну папку, содержащую автозагружаемые компоненты фирменной оболочки со всеми измерительными программами, и не заметил этого, и после перезагрузки рефлектометр превратился просто в большой смартбук за полмиллиона, с Windows CE. Винда не могла найти файлы «измерительной» оболочки, которые в норме загружаются автоматически. К счастью, был рядом такой же рефлектометр, мы догадались в чём может быть дело, путём сравнения содержимого дисков переименованную папку отыскали и переименовали обратно, и всё заработало.

По исполнению корпуса многие модели делаются с резиновыми углами и с защитой от брызг, для использования в полевых условиях. Это, конечно, плюс, но ронять рефлектометр всё равно не стоит. Некоторые модели имеют встроенный кулер для охлаждения, есть мнение, что это минус (пыли насосёт в полях), но при аккуратном обращении всё это ерунда.

И, наконец, самая важная классификация — по измерительному модулю, по его чувствительности, или по величине динамического диапазона. Именно это в огромной степени и определяет цену прибора.
Дешёвые рефлектометры имеют узкий динамический диапазон (примерный аналог — ISO у фотоаппарата), а это значит, что длинную линию им не измерить (контрастную или тёмную сцену нормально не сфотографировать), или придётся долго извращаться с настройками и очень долго ждать, выставив очень много импульсов (и всё равно конец линии на таком рефлектометре тонет в шумах). Соответственно, если нам попадётся трасса с очень плохой сваркой или очень грязным кроссовым соединением, на дешёвом рефлектометре мы за этим плохим соединением ничего не увидим, а на чувствительном рефлектометре есть шанс, что нам хватит диапазона пусть с шумами, но увидеть, что происходит дальше после этого плохого соединения. Плюс у дешёвых рефлектометров сама рефлектограмма при увеличении оказывается шумной, неровной: маленькое затухание на хорошо сваренной муфте или маленькую трещинку может быть просто не заметно, и когда надо найти на трассе все муфты и узнать расстояния до них и между ними — это становится проблемой. Кроме того, по моему не очень богатому опыту, дешёвые рефлектометры страдают проблемами качества как ПО, так и изготовления. ПО может вызывать не только странные раздражающие глюки, но и напрямую мешать измерять, рисуя неверную рефлектограмму и вводя в заблуждение.
Дорогие рефлектометры соответственно позволяют быстро и качественно измерять длинные магистрали, не выдают неприятных сюрпризов, позволяют получать хорошо повторяемые от измерения к измерению, ровненькие, информативные рефлектограммы.

Расскажу немного про приборы, которыми я работал.
Мой основной рабочий рефлектометр сейчас — это отечественный Связьприбор OTDR Gamma Lite.

В моём распоряжении 2 одинаковых таких прибора с немного разной прошивкой. У этого прибора есть как весомые плюсы, так и очень существенные минусы. Если кратко — пользоваться можно, но глюки раздражают и могут ввести в заблуждение. За компактный форм-фактор и железо 5 с минусом, за глюкавый софт и надёжность — трояк с минусом.

Плюсы:
а) Компактность.
б) Сенсорный экран, поддерживающий пальцы и любой стилус.
в) Встроенный красный лазер для просветки (это опция), функции тестера и прочие фичи. Например, там есть терминал для проверки работы IPTV (пользоваться не случалось).

г) Низкая для рефлектометров цена (около 90000 руб., в 2010 году стоил 80000).
д) Довольно ёмкий аккумулятор.
е) Порт USB для флешки (чтобы скидывать на неё рефлектограммы) и mini-USB (чтобы сам прибор подключать к компьютеру как съёмный накопитель ёмкостью 1 Гб — этого для рефлектограмм более чем достаточно).
ё) Корпус частично алюминиевый.
ж) Во время работы в полдень под жарким южным солнцем, бывало, нагревался очень сильно — и на его работе это не сказывалось.

Минусы:
а) Неширокий динамический диапазон 34/32 дБ (1310/1550 нм), из-за чего им не измерить длинную магистраль. Так, по моему опыту этот прибор с трудом пробивает 40-50 км, дальше его уже не хватает (конец трассы тонет в шумах и время измерения растягивается до неприлично долгого). Правда, в памяти нового прибора, когда я его получил, была очень красивая и совсем не шумная рефлектограмма трассы длиной около 75 км, но сколько я ни пытался — я не смог получить такой результат на длинных трассах. Может, конечно, это у меня руки кривые, или у меня не хватило терпения ждать по часу результатов одного измерения, или фотоэлемент уже деградировал, но так или иначе снять рефлектограмму трассы длиной более 25 км этим прибором становится проблематично. В лучшем случае придётся ждать по много минут каждое измерение, а значит, кросс на 64 порта придётся измерять не один день. Впечатление такое, что при выставлении параметров измерения для трассы более 25 км начинается рост тормозов по экспоненте: на пределе «25 км» ещё можно работать, на 50 уже почти нет. Меньше 25 всё летает.
б) Низкое качество сборки и материалов: на одном приборе вскоре без особых причин отвалился Mini-USB порт и отваливается USB, на втором через 2 года перестал работать модуль VHL-просветки красным светом, у обоих приборов примерно через 2,5 года не особо интенсивной эксплуатации появились обрывы в шнурах питания (как в силовом, так и в низковольном), пришлось брать отвёртку и паяльник и перепаивать провода, а также менять вилку. При потряхивании внутри обеих приборов болтается что-то тяжёлое, похоже, что это не закрепили как следует аккумулятор.
в) Раздражающе низкое качество софта. Самый главный минус этого прибора, да простят меня программисты из Связьприбора! Нередки странные глюки и нежданные окошки с ошибками, неприлично долгие измерения на больших длинах трассы и дикие лаги при попытке отменить такое начатое измерение.

Частые самопроизвольные выключения, перезагрузки и сбросы настроек. Бывает, что прибор при холодном включении не находит модуль OTDR (то есть модуль самого рефлектометра) или просто не завершает загрузку на определённом этапе, но если после этой ошибки отправить прибор в спящий режим и разбудить — всё находится. А иногда и не находится: как-то мой напарник поехал в другой город в командировку и там прибор отказался загружаться, пришлось пользоваться прибором местной бригады. По возвращении прибор вскоре снова заработал. Иногда глюк проявляется и на результатах измерения, причём порой так хитро и запутанно, что и сформулировать-то багрепорт непросто… Можно легко войти в заблуждение и неправильно определить расстояние до обрыва, соответственно люди поедут искать обрыв не туда: рефлектограмма-то отрисовывается, но как-то быстрее обычного, какая-то кривоватая, и поди догадайся, что это глюк, особенно если нет опыта работы с таким хитрым прибором)) Происходит, скорее всего, следующее: после нескольких нормально отрисованных рефлектограмм молча сбрасывается часть настроек, в том числе выставленный диапазон длины (а дефолтный диапазон — 300 или 500 м на разных прошивках), рефлектометр начинает отрисовывать то, что видит на этих 300 метрах, но почему-то отрисовывает падение в шумы, похожее на конец трассы… Или так: на более мелком масштабе всё нормально, а когда масштаб по длине ставишь на шаг меньше — рабочая область рефлектограммы вообще отрисовывается где-то за пределами допустимой области по вертикали, и её просто нет в файле рефлектограммы, видно только начало трассы, признаки конечного пика и шумы. При автоматическом анализе может показать одну длину трассы, а при ручном выставлении курсоров точно на начало и конец трассы — значение длины трассы будет немножко другим. При каком-то особом сочетании настроек и параметров трассы в начале рефлектограммы появляются странные провалы или смещения, из-за которых заказчик может не принять документацию (полагаю, это возникает при определённых длинах измеряемой трассы — может, некорректно обрабатываются какие-то волновые и резонансные эффекты в волокне, или из-за грязного порта в кроссе, но у других рефлектометров такого не бывает).

В случае, когда априори должны показываться только шумы (скажем, если запустить измерение не открутив колпачок на порту и не подключив к трассе) — может нарисовать что-то похожее на трассу, с рабочим участком, невнятным концом и областью шумов. В случае плохого соединения на коннекторе (грязь на торце патч-корда) и, соответственно, наличия плавного перехода начальной зоны засветки в зону трассы, при анализе рефлектометр может понаставить в этом месте «событий» (то есть решить, что там есть несколько мест, где затухает сигнал). При измерении на минимальном диапазоне длины (300 м) рефлектограммы получаются кривые и малоинформативные (хотя тут, наверное, уже сказывается малая чувствительность приёмника). И так далее. Причём перезагрузка помогает не всегда, глюки возникают и пропадают по суперпозиции марсианского календаря и фаз Луны. На одной трассе рефлектограммы получаются идеальные, как у дорогого прибора, на другой трассе — неважные. Субъективно чаще некоторые из глюков (ненахождение модуля OTDR) проявляются на морозе. Я бы подумал, что это единичный брак, но у меня имеется 2 прибора с разными прошивками и обе прошивки на обоих приборах чудят примерно одинаково. Субъективно более свежая прошивка чуть стабильнее, но и чуть тормознутее. На мой взгляд пользователя, прошивки отличаются только некоторыми изменениями интерфейса, изменённой клавиатурой и логикой её работы, а также немного изменённой логикой отрисовки рефлектограмм. В этот список недостатков софта ещё можно отнести крайне неудобную работу с текстом при именовании и переименовании файлов. Нет удобной автоматизации, чтобы, скажем, по нажатию одной кнопки снимались поочерёдно рефлектограммы на 1310, потом на 1550 нм, автоматически именовались по гибко заданному шаблону и сохранялись как 2 файла в заранее выбранную папку. В Yokogawa это есть.
г) Небогатая комплектация: тесная недолговечная сумка, всего 1 оптический (FC-FC) и 1 медный (8P8C-8P8C) патч-корд, кабель USB-mini USB, блок питания со съёмным «компьютерным» шнуром, диск с ПО и брошюрка (инструкция+паспорт с поверкой). Стилус вроде был в комплекте, но плохой: «антенный» раскладной механизм быстро сломался. Не хватает набора патч-кордов, чтоб каждый с одной стороны имел FC-коннектор, а с другой — все распространённые стандарты: FC, SC, LC, ST, FC/APC, LC/APC, SC/APC. Плохо, что сумка слишком тесная: не положить в неё ни коробочку с салфетками, ни пузырёк спирта, ни баллон со сжатым воздухом для продувки розеток, ни компенсационную катушку, ни лишнюю пачку чистящих палочек, ни пачку схем сетей. С трудом помещается то, что в комплекте, плюс несколько отдельно докупленных патч-кордов.
д) Корпус не обшит резиной и нет защиты от влаги.
е) Нет откидной рамки сзади, на которую прибор можно опереть, поставив на столе под 45°: или клади плашмя, или ставь перпендикулярно.
ё) Сенсорному экрану по качеству обработки касаний очень далеко до уровня современных смартфонов: никакого мультитача (а он очень пригодился бы для масштабирования участков рефлектограмм), и вообще Windows CE-подобный интерфейс плохо заточен под пальцы, нужен стилус (хотя я со временем привык и без него).
ж) Неудобная работа с текстом на сенсоре. Поначалу безумно трудно выделить текст или поставить курсор между определёнными буквами даже стилусом, т.к. точность позиционирования места касания плохая, но со временем к этому ювелирному и капризному делу привыкаешь. Совершенно ни к месту прилепили Drag’n’Drop: он люто мешает при работе с текстом, когда вместо перемещения курсора начинают выделяться и перемещаться куски этого текста. Таймер, отличающий двойной тап от двух одинарных, слишком длинный, и вообще двойной тап для выделения слова целиком там тоже не в тему, особенно с такой, как там, точностью сенсора, когда проявляется «дребезг» одинарного тапа. Хорошо хоть, при открытии одного конкретного файла из мелкого списка двойной тап использовать необязательно, а можно выделить файл и нажать на кнопку «Открыть». В двух разных прошивках разные клавиатуры: в одном QWERTY, во втором АБВГДЕ и управление текстом разное (в одном курсор можно двигать кнопками-стрелками, в другом извольте ставить курсор между нужными буквами стилусом или тапом), неудобно, пользуясь попеременно двумя приборами, переключаться с одного на другой.
з) Может, не стоит причислять это к минусам, но всё же: нельзя свернуть или закрыть «измерительную» оболочку и полазить в самой ОС.

Рефлектометр OTDR Gamma Lux по ощущениям — то же самое, только выполнен в виде чемоданчика и управляется кнопками, экран обычный, без сенсора.

Этим и подобными ему недорогими приборами, несмотря на все недостатки, можно работать, измеряя небольшие трассы, лучше до 25 км и не более 50 (FTTB, например), проводя входной контроль кабеля и пр. За свою цену это всё же прекрасный прибор, компактный и функциональный, если научиться не раздражаться на довольно частые глюки, смириться с вышеприведёнными недостатками и не требовать от него слишком многого.

Ещё я работал на нескольких других приборах, опишу вкратце впечатления.

Yokogawa AQ7270 (и подобные ему Йокогавы). Это неплохой прибор из Японии, многие им пользуются, но он тоже не без недостатков.

Плюсы:
а) Высокое качество получаемых рефлектограмм.
б) Хотя экран не сенсорный и кнопок очень много, привыкаешь быстро.
в) Корпус обшит резиной.
г) Хорошая надёжность, хорошее качество исполнения.
д) Можно настроить макрос на автоматизацию: по одному нажатию будет полностью на двух длинах волн мериться, сохраняться и именоваться одно волокно.
е) Есть красная просветка VHL.
ё) Есть много моделей с разными по динамическому диапазону модулями, соответственно разнится и цена.

Минусы:
а) Высокая цена.
б) Большие габариты и вес.
в) Тоже не во всём идеальный софт: иногда может снять рефлектограмму со странными глюками или поставить события там, где их нет.
г) Не хватает сенсорного экрана.

EXFO FTB-200, первая ревизия.

Какой там стоял измерительный модуль, честно говоря, не помню. Отличный, но очень дорогой профессиональный прибор из Канады. Это модульная платформа на 2 модуля. Сенсорный экран, великолепное качество рефлектограмм, подключение оптического микроскопа, куча возможностей, превосходный динамический диапазон. В комплекте долговечная сумка. Из недостатков — большие габариты и вес (размером с небольшой рюкзачок, а сумка размером с нормальный рюкзак), наличие вентилятора. Первая ревизия уже устарела. Второй ревизией не приходилось пользоваться, но судя по всему, она тоже «на уровне».

EXFO FTB-100.

Тоже хороший рефлектометр, но уже сильно устаревший: он ещё из 90-х годов. Уже есть большой сенсорный экран, — и ещё есть флоппи-драйв и COM-порт. Нету USB. По ощущениям похож на FTB-200, но намного тормознутее.

Существуют линейки моделей рефлектометров и у других фирм, про многие из них я слышал, но пользоваться не приходилось: Fluke, FOD, Anritsu, Fujikura, NetTest и прочие. Я знаю, что Anritsu тоже популярная марка в России.

Теперь вкратце расскажу про оптические тестеры.

Оптические тестеры

Оптический тестер — это электронный цифровой прибор для измерений на оптике. Он в общем случае дешевле и проще рефлектометра, хотя качественный тестер признанной фирмы может быть намного дороже простенького рефлектометра.
Тестер нужен в первую очередь, чтобы показывать мощность принимаемого сигнала (в дБ, в дБм или в Вт), а также самому работать передатчиком для другого тестера на дальнем конце трассы. Хотя есть сравнительно дешёвые источники оптического излучения на 1310/1550 нм, если нужен только тупой источник, а не полноценный тестер (пример источника — Связьприбор Люкс S).
Некоторые тестеры могут помимо основного назначения иметь дополнительные фичи: цветной экран, возможность подключения камеры-микроскопа для контроля торцов коннекторов у патч-кордов и пиг-тейлов, наличие встроенного примитивного рефлектометра, наличие разных видов модуляции излучаемого сигнала. Некоторые тестеры умеют только длины волн 1310 и 1550 нм, другие позволяют установить длину волны плавно, с точностью до единиц нм, измерив затухание линии на длинах волн вне окон прозрачности стекла.
Насколько необходим тестер к покупке? Не настолько, как рефлектометр, но всё же он бывает незаменим. По документам трассу (или кабель при входном контроле) необходимо измерять как рефлектометром, так и тестерами, но заказчик может удовлетвориться только рефлектограммами, и обычно их действительно вполне достаточно.
Тестера должно быть два: один посылает в линию сигнал, другой на дальнем конце смотрит, какой уровень приходит. Но так как часто рефлектометры имеют функции тестера, можно с одной стороны поставить рефлектометр в качестве передатчика, а принимать тестером. Или наоборот. Так обычно и делают.
Тестером можно искать перепутанные волокна, кресты и вообще «вызвонить», какой порт на кроссе А на какой порт кросса Б приходит. Если расстояние небольшое — это можно сделать визуально красным VHL-лазером (кстати, тоже рекомендую к покупке такую «указку» с оптической розеткой на торце, если ваш тестер/рефлектометр не имеет встроенной «светилки»). Но километров 5-6 и больше красный свет уже не проходит, затухает (потому что длина волны его не попадает в «окна прозрачности» волокна) — и тогда тестер становится незаменимым.

Я работал лишь с двумя моделями тестеров.
1) Дорогой и навороченный канадский EXFO FOT-930 (цена около 250 т.р. — очень немало для тестера).

2) Отечественный Связьприбор Люкс SM (цена около 50 т.р.).

Первый (EXFO) умеет довольно много чего, например, к нему можно подключить модуль микроскопа и на экранчике смотреть, насколько грязный и исцарапанный торец патч-корда. Там есть функция автоизмерения «FasTest». Минусы — довольно быстро отваливаются резиновые крышки-заглушки разъёмов, порт микроскопа слабый и тоже быстро раздалбывается (там какой-то вариант S-Video). Но за такую цену по моему мнению он нужен только тем, кто обслуживает первоклассные оптические магистрали и постоянно проводит их измерения. Когда я обслуживал именно такую магистраль, я и пользовался им. А в абсолютном большинстве случаев подойдёт и простой тестер.
Связьприборовский тестер, в противовес вышеописанному рефлектометру с кучей багов, мне понравился: и простой, и надёжный, и заряда хватает надолго, и функций имеет немало. Есть яркая красная VHL-просветка и даже встроенный урезанный рефлектометр! Сохранить рефлектограмму нельзя и поближе рассмотреть тоже (к тому же разрешение экранчика не даёт увидеть деталей), но если по какой-то причине нет под рукой нормально рефлектометра — можно просто посмотреть расстояние до повреждения.
В комплекте такая же, как у рефлектометров, сумка (для тестера она не тесная), патч-корд FC-FC, сплиттер, паспорт, блок питания (он же зарядка аккумуляторов). Не хватает только набора патч-кордов под разные стандарты адаптеров.

Как измерить линию тестерами?
Один тестер будет передатчиком, другой приёмником. Соединяем их чистыми патч-кордами через чистую розетку (то есть по цепи «порт передатчика — патч-корд 1 — розетка — патч-корд 2 — порт приёмника»), включаем, настраиваем на одинаковую модуляцию, одинаковые единицы измерения и одинаковую длину волны, и смотрим, что покажет приёмный тестер. Это — наш «опорный ноль», можно даже сбросить показания приёмника таким образом, чтобы это показание и считалось опорным нулём. Тогда при отключении передатчика приёмник покажет сильный «минус». Далее мы выключаем тестеры, рассоединяем два патч-корда на розетке, не забываем закрыть коннекторы патч-кордов чистыми колпачками, и, не откручивая другую сторону патч-кордов от приборов (чтоб не вносить лишнюю погрешность — при откручивании/закручивании патч-корда затухание может немного гулять от раза к разу!) везём передатчик на один конец трассы, приёмник — на другой, подключаем к линии (почистив предварительно розетки и пиг-тейлы в кроссах) и проводим измерение. Приёмник покажет некоторое отрицательное значение (в децибелах). Когда приёмники были рядом и 100% мощности попадало из передатчика в приёмник — мы выставили, что это опорный ноль. Теперь же часть мощности теряется в нашей линии, и отрицательное значение на приёмнике и есть затухание всей нашей трассы. Делим на оптическую длину нашей трассы — получаем километрическое затухание (в дБ/км). Меряем на обеих длинах волн, 1310 и 1550 нм, и записываем результаты в блокнот. Потом повторяем для следующих волокон. Для особых любителей точности можно поменять приборы местами (или тестер-передатчик переключить на приём, а приёмник — на передачу), снова померить и взять среднее значение. Этот способ измерения затухания линии тестерами — самый точный, но очень неудобный и длительный. Обычно ответственные магистральные линии измеряют раз в год и тестерами, и по рефлектометру в обе стороны, а для простых линий с тестером обычно не заморачиваются и смотрят только по рефлектометру с одной стороны, а то и вовсе меряют что-то только когда пропадает связь. В случае измерения рефлектометром есть некоторые нюансы, но в целом качество измерения достаточно хорошее.
По себе могу сказать, что мне наш тестер был нужен очень редко. В основном обходились рефлектометром. Поэтому опыта работы с тестером у меня не особо много и рассказать много интересных и вкусных подробностей, как про рефлектометры в будущей части, я не смогу.

Вот и подошла к концу третья моя статья про работу с оптикой. Как всегда, буду рад отзывам и вопросам. В следующей части мы рассмотрим, что можно увидеть на рефлектограмме, как проводить по ней анализ трассы, и прочее.

Как читать электрические схемы. Виды электрических схем. Часть 2

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. В первой части статьи мы познакомились с тремя основными видами схем, которые используются в радиоэлектронике и электротехнике. Теперь каждую схему рассмотрим более подробно.

1. Структурная схема.

Когда хотят в общих чертах рассказать о каком-либо электрическом устройстве (приборе), то при объяснении используют упрощенный вариант схемы устройства, составленный лишь из основных функциональных частей (блоков) с указанием их назначения и взаимосвязей. Такую упрощенную схему называют структурной.

На структурной схеме основные блоки прибора изображают прямоугольниками, внутри которых вписывают наименование блока. Связи между блоками и направление сигнала от одного блока к другому указывают соединительными линиями со стрелками. Блоки располагают в соответствии с последовательностью направления сигнала, а чтобы это было наиболее наглядно и читабельно, их стараются располагать в один ряд слева направо.

Для примера нарисуем структурную схему настольной лампы, но возьмем ее упрощенный вариант. То есть уберем корпус и оставим только провод, штепсельную вилку, выключатель и патрон с лампой накаливания.

Теперь нарисуем структурную схему упрощенной настольной лампы, где первый прямоугольник будет условно представлять штепсельную вилку, второй – выключатель, третий – лампу накаливания.

Схема в общих чертах дает представление об устройстве настольной лампы, из каких функциональных блоков она состоит, последовательность расположения блоков и как они между собой связаны. Что же находится внутри блоков, на схеме не указывается, чтобы не отвлекать внимание на ненужные детали, которые на этапе разработки или ознакомления не существенны.

Из схемы понятно, что для настольной лампы необходимы три составляющие: вилка, выключатель и лампа накаливания (светодиодная, энергосберегающая), но при этом совершенно не важно, какими будут эти элементы. Главное понимать, что лампа состоит из трех взаимосвязанных между собой элементов и при отсутствии хотя бы одного работать не будет.

Схема также определяет, что для работы настольной лампы необходимо напряжение, которое через вилку, провода и выключатель поступает на лампу накаливания, т.е. раскрывает принцип работы настольной лампы и назначение ее отдельных блоков.

Иногда внутри блока указывают его порядковый номер с последующим описанием функциональности или изображают условные графические обозначения элементов, поясняющие общее назначение каждого блока.

И все же сделать такое простое устройство, как настольная лампа, пользуясь только структурной схемой, невозможно. Слишком мало дано информации о каждом блоке, из-за чего трудно понять, как они работают. Поэтому, чтобы знать и понимать из каких элементов состоит устройство, как эти элементы взаимодействуют друг с другом и как они соединяются электрически, были разработаны принципиальные электрические схемы.

2. Принципиальная электрическая схема.

На принципиальной схеме сохраняется последовательность и строение структурной схемы, но вместо общих функциональных блоков показывается полный состав элементов устройства (прибора), изображенных в виде условных графических обозначений. Каждая деталь изображена с тем числом выводов, которые имеются у реальных деталей, а соединения между выводами показаны таким образом, чтобы можно было детально проследить все цепи и соединения, и легко понять происходящие процессы и принцип работы прибора.

Для удобства чтения рядом с условным изображением детали указывают ее буквенно-цифровое обозначение, определяющее сведения о детали: функциональное назначение, место расположения и маркировку в схеме. Буквенно-цифровые обозначения указываются в сокращенной форме и состоят из определенного числа букв латинского алфавита и арабских цифр, записанных последовательно, в одну строку и без пробелов.

Буквенное обозначение берется из названия детали и указывается одной или двумя первыми буквами, например, R – резистор, С – конденсатор, VD – диод, VT – транзистор, SA – выключатель, ХР – двухполюсная вилка, EL – лампа осветительная и т.д.

Цифровое обозначение указывает порядковый номер однотипных деталей в схеме, например, R1, R2, R3 и т.д., либо VD10, VD11 и т.д.

Нарисуем принципиальную электрическую схему настольной лампы, а для удобства чтения схемы, на первом этапе, ее основные элементы выделим прямоугольниками зеленого цвета.

Глядя на схему можно сказать, что для питания настольной лампы используется переменное напряжение электрической сети 220 В, которое через штепсельную вилку XР1 и выключатель SA1 подается на лампочку EL1. Что все элементы рассчитаны на рабочее переменное напряжение 220 В, и что работа лампы осуществляется положением контакта выключателя SA1: при замыкании контакта лампочка EL1 загорается, при размыкании — гаснет.

Из схемы видно, что верхний вывод вилки XР1 соединен с левым по схеме выводом контакта выключателя SA1, правый вывод контакта выключателя соединен с верхним выводом лампочки EL1, а нижний вывод лампочки соединен с нижним выводом вилки XР1. Контакт выключателя SA1 показан в разомкнутом состоянии, что соответствует его начальному положению и отключенному состоянию настольной лампы. Электрическая связь между выводами элементов изображена отрезками горизонтальных и вертикальных линий.

И в то же время принципиальная схема нам не дает полного представления о настольной лампе, так как на ней не указаны сведения о конструкции лампы и размерах деталей. Дело в том, что при изучении принципа работы нет необходимости знать, как, например, выполнена лампочка (размер и форма колбы, тип и размер цоколя, сопротивление спирали и т.д.), какую конструкцию имеет выключатель или вилка. Если бы все эти сведения указывались на схеме, они бы только отвлекали внимание на ненужные подробности, не имеющие принципиального значения.

Но все же для расширения функциональности на принципиальных схемах указывают некоторую часть конструктивных данных элементов (мощность, тип, способ соединения), потому как в ряде случаев именно она оказывается главным и единственным документом, на который ориентируются при изготовлении, налаживании, обслуживании и ремонте аппаратуры.

Если же сравнивать структурную и принципиальную схемы, то общим для них является порядок расположения элементов и путь прохождения сигнала (в нашем случае электрического тока), который идет слева направо, т.е. в направлении привычном для обычного чтения. Однако на монтажных платах, шасси или панелях реальных устройств элементы могут располагаться иначе, подчиняясь правилам, направленным на сведение к минимуму паразитных связей между отдельными элементами, узлами, блоками. Поэтому расположение элементов внутри реального устройства может не соответствовать принципиальной схеме.

Рассмотренные структурная и принципиальная схемы предназначены в основном для изучения принципа работы, и в зависимости от вида дают наглядное представление о функциональной или элементной структуре. Чтобы иметь представление о конструктивном исполнении настольной лампы, примерном расположении элементов и способах соединения между ними служит схема соединений или монтажная схема.

3. Схема соединений (монтажная схема).

Схема соединений или монтажная схема создается на основе принципиальной и представляет собой упрощенный конструктивный чертеж, изображающий устройство в одной или нескольких проекциях. На схеме изображают все элементы, входящие в состав устройства, их реальное расположение внутри и снаружи устройства, все электрические связи между элементами. В некоторых случаях монтажной схемой может служить четкая фотография расположения элементов с указанием цифровых и буквенных обозначений.

В процессе изготовления сложных электрических приборов часть соединений между отдельными крупными блоками, узлами, элементами или монтажными платами осуществляются соединительными проводами, которые увязывают в жгуты или пропускают внутри экранирующих рукавов. И если при ремонте или обслуживании такого оборудования не использовать монтажную схему, то в некоторых случаях очень сложно проследить прохождение сигнала по отдельным проводам, осуществляющим связь между узлами и элементами. Иногда даже приходится отпаивать провода с обоих концов жгута и вызванивать их соответствие.

На монтажной схеме элементы изображают в виде условных графических изображений или в виде упрощенных контурных рисунков реальных элементов. Рядом с символами элементов указывают их буквенно-цифровые обозначения согласно принципиальной схеме. Провода и кабели показывают отдельными линиями с указанием «адресов» их внешних подключений, а при необходимости указывают марку, сечение и расцветку проводов, характеристики и наименование внешних цепей (напряжение, частота, вид сигнала и т.п.).

Взглянем на монтажную схему упрощенной настольной лампы. Выключатель SA1 и лампочка EL1 изображены в виде контурных рисунков, а вилка ХР1 в виде графического символа.

Из приведенной схемы видно, что верхний вывод вилки подключен к среднему выводу выключателя, правый вывод выключателя подключен к нижнему выводу лампочки. Боковой вывод лампочки, контактируемый с корпусом цоколя, подключен к нижнему выводу вилки.

Конечно, приведенная схема настольной лампы проста, и по ней трудно показать все моменты построения монтажной схемы, но все же сам принцип построения на ней виден.

Здесь главное понимать, что монтажная схема во всем повторяет принципиальную, и что все детали на монтажной схеме соединяются также, как и на принципиальной. Единственным отличием между схемами может являться расположение и соединение деталей, которые при сборке реального устройства из-за соображений упрощения монтажа или уменьшения влияния одного элемента на другой могут быть разнесены в разные стороны.

Вот мы и рассмотрели три основных вида схем, с которыми Вы будете сталкиваться при конструировании, обслуживании или ремонте радиолюбительских или электрических устройств. И хотя это далеко не весь перечень схем, так как существуют еще функциональные, подключения, общие, схемы расположения, но чтобы разобраться в устройстве или принципе работы радиоэлектронного или электрического прибора рассмотренных трех хватит вполне.

Следующая статья из серии как читать электрические схемы будет посвящена соединительным проводам и линиям электрической связи.
Удачи!

1. ГОСТ 2.701-2008 Единая система конструкторской документации. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению.

Принципиальные схемы. Правила выполнения

2021-04-29 Схемы Один комментарий

Принципиальные электрические схемы являются неотъемлемой частью любого пакета рабочей документации, куда помимо принципиальных, также входят схемы монтажные, схемы подключения, функциональные схемы и т.д.

Если дать общее определение назначения принципиальной схемы согласно ГОСТ 2.701-2008, регламентирующего виды и типы схем и общие требования к их выполнению, то это документ, определяющий полный состав элементов и взаимосвязи между ними и как правило, дающий представление о принципах работы изделия.

Также можно сказать, что принципиальная схема, при помощи условных графических и буквенно-цифровых обозначений, отображает различные электрические устройства и устанавливает связи между элементами данных устройств.

Задачи принципиальной схемы

Принципиальная схема служит в первую очередь для выполнения на ее основе монтажа электрощитового оборудования, пуско-наладки и контроля оборудования и является основанием для дальнейшей разработки схем соединений и подключений.

Благодаря принципиальным схемам улучшается восприятие того, как тот или иной элемент связаны друг с другом и как происходит взаимодействие между ними в процессе работы. То есть обеспечивается детальное понимание принципа работы конкретного изделия.

Правила выполнения принципиальных схем

На принципиальной схеме изображают все электрические элементы или устройства, задействованные в конкретном процессе, все электрические взаимосвязи между ними, а также электрические элементы (соединители, зажимы и т.д.), которыми заканчиваются входные и выходные цепи.

В общем случае принципиальные электрические схемы могут содержать условные обозначения элементов, поясняющие надписи, части элементов, используемых в других схемах, диаграммы работы различных устройств, перечень используемого в данной схеме электрооборудования, перечень чертежей, относящихся к данной схеме, общие пояснения и примечания.

При выполнении принципиальной схемы на нескольких листах следует выполнять следующие требования:

• при присвоении элементам позиционных обозначений соблюдать сквозную нумерацию в пределах изделия.
• отдельные элементы допускается повторно изображать на других листах схемы, сохраняя позиционные обозначения, присвоенные им на одном из листов схемы.
• перечень элементов должен быть общим.

Условные графические обозначения на принципиальных схемах

Все элементы на схеме изображаются в виде условных графических обозначений согласно ЕСКД.

В частности, документами, регламентирующими отображение УГО на схемах, являются ГОСТ 2.702-2011 (Правила Выполнения Электрических Схем), который в свою очередь ссылается еще на три ГОСТ:

• ГОСТ 2.721-74 (Обозначения Условные Графические в Схемах)
• ГОСТ 2.709-89 (Обозначения Условные Проводов и Контактных Соединений Электрических Элементов, Оборудования и Участков Цепей в Электрических Схемах)
• ГОСТ 2.755-87 (Обозначения Условные Графические в Электрических Схемах. Устройства Коммутационные и Контактные Соединения).

Также стоит отметить введенный с 1 февраля 2016 года новый ГОСТ Р МЭК 60617-DB-12M-2015 (Графические символы для схем), содержащий базу данных графических символов, применяемых в электротехнических схемах согласно МЭК 60617-DB-12M:2012.

Условные графические обозначения элементов, функциональных групп и устройств выполняют совмещенным или разнесенным способами.

При совмещенном способе составные части элементов или устройств изображают на схеме так, как они расположены в изделии, т.е. в непосредственной близости друг от друга.

При разнесенном способе условные графические обозначения составных частей элементов располагаются в разных частях схемы, таким образом изображение связей выглядит наиболее наглядно. При этом позиционное обозначение, присвоенное устройству на схеме, проставляется около всех его элементов сверху или справа от изображения.

Все элементы в принципиальных схемах изображаются для устройств в отключенном и не нажатом состояниях. То есть все замкнутые контакты на схемах показывают разомкнутыми, а все разомкнутые, наоборот, замкнутыми. В технически обоснованных случаях, если это необходимо, аппараты могут быть отображены и в рабочем состоянии, но тогда на схеме обязательны должны быть указаны соответствующие пояснения. Те устройства, которые не имеют отключенного положения, изображают в положении, принятом за исходное.

Для обозначения на схеме сложных электронных устройств, таких как частотные преобразователи, контроллеры, регуляторы и т.д. обычно применяется изображение в виде прямоугольника с отображенными на нем входными и выходными цепями.

Также могут применяться нестандартные графические обозначения с обязательным пояснением в схеме.

Обозначения буквенно-цифровые на принципиальных схемах

Помимо УГО, на принципиальных схемах наносятся буквенные и цифровые обозначения устройств и элементов цепи. Основным нормативным документом в данном случае является ГОСТ 2.710-81 (Обозначения Буквенно-Цифровые в Электрических Схемах).

Каждое позиционное обозначение должно состоять из буквенного обозначения вида элемента и порядкового номера, присваемого, начиная с единицы, для группы элементов с одинаковыми буквенными обозначениями. Если необходимо обозначить контакт какого-либо устройства, вынесенный в другую часть схемы, то следует после позиционного обозначения этого устройства поставить точку или двоеточие и цифру, указывающую номер контакта, например KM2.1.

Буквенное обозначение обычно состоит из одной буквы — обозначающей общую группу вида элемента, или чаще двух и более букв, уточняющих назначение элемента.

Например, все трансформаторы имеют общее обозначение T. Для того, чтобы уточнить, какой именно трансформатор используется (трансформатор тока, трансформатор напряжения), используется двухбуквенный код, указывающий определенно на назначение — TA для трансформатора тока и TV для трансформатора напряжения.

В таблице ГОСТ приведены буквенные обозначения для различных элементов электрических схем. Так как таблица большая, занимает много места, полностью приводить ее здесь не буду, укажу лишь наиболее распространенные элементы.

В том же ГОСТе приведены буквенные коды для указания функционального назначения элементов.

Так как ГОСТ 2.710-81 был издан уже давно, то обозначения целого ряда элементов в нем не указано. В этом случае допускается применять свои обозначения.Так, к примеру, стало общепринятым обозначать АВДТ, как QFD, или УДТ (УЗО), как QSD, хотя в указанном ГОСТе данных обозначений нет.

Позиционные обозначения на схемах принято указывать над графическим обозначением аппаратов и их частей при горизонтальном расположении электрических цепей и справа от графических изображений – при вертикальном. При отображении обозначений вращающихся машин, их принято указывать в пределах графического изображения механизма.

Маркировка цепей

В принципиальных схемах различают силовые цепи и цепи управления.

При маркировке силовых цепей при переменном токе применяется буквенно-цифровая последовательность, обозначающая фазировку, обычно начинается с L1, L2 и L3. Все последующие силовые цепи маркируются так же, но добавляется вторая цифра, для 1-ой фазы L11, L12, для 2-ой — L21, L22, для 3-ей — L31, L32.

Но также допускается обозначать фазы соответственно буквами А, В, С.

Силовые зажимы электрических устройств, предназначенные для прямого или непрямого соединений с питающими проводами трехфазной системы, обозначаются буквами U, V, W, если необходимо соблюдение последовательности фаз.

Нейтральный провод обозначается, как N, а вот защитные, заземляющие проводники могут маркироваться по разному, в зависимости от функционального назначения.

В цепях управления, сигнализации, контроля, используется цифровая система маркировки, состоящая из ряда последовательных чисел. При этом маркировка независима от нумерации и условных обозначений зажимов приборов и аппаратов, к которым подходят концы маркируемого проводника.

Участки цепей, разделенные контактами аппаратов, а также обмотки реле, трансформаторов и т. д., считаются разными участками и имеют различную маркировку. Участки, сходящиеся в одной точке принципиальной схемы и проходящие через разъемные контактные соединения, маркируют одинаково. Маркировка участков цепей при их горизонтальном расположении указывается над участком проводника, при вертикальном – слева от этого участка, при этом обозначение проставляют около концов или в середине участка цепи.

В цепях постоянного тока также используется цифровая маркировка, но с указанием полярности. Для положительного полюса L+, или просто +, для отрицательного L- , или просто — . В случае, если используется средний провод, то он обозначается, как М. Участки цепей положительной полярности рекомендуется согласно ГОСТ 2.709-89 маркировать нечетными цифрами, а отрицательной полярности четными.

Для маркировки цепей различного назначения (управления, сигнализации, питания) рекомендуется использовать свою группу чисел.

Линии на принципиальных схемах

Принципиальные схемы выполняются линиями одинаковой толщины, при этом допускается, например силовые цепи, выделять более толстыми линиями, чем цепи управления. На одной схеме рекомендуется применять не более трех размеров линий по толщине. Защитный проводник (РЕ) допускается изображать тонкой штрих-пунктирной линией.

Для упрощения прорисовки схемы допускается слияние нескольких электрически не связанных линий в групповую линию, но при подходе к контактам, каждая линия изображается отдельно. Такие групповой линии отображаются обычно более толстыми, по сравнению с другими.

ГОСТом допускается на схеме помещать указания о марке, сечении проводов и кабелей, которыми выполняются соединения элементов, а также указывать о специфических требованиях к электрическому монтажу данного изделия.

Линии связи между различными элементами показывают полностью, но в отдельных случаях, если линия идет на других листах схемы, или чтобы лишний раз не усложнять схему, они могут обрываться и линии обрыва при этом заканчиваются стрелками. Направление стрелки, на линию или от нее, служит указателем направления тока, сигнала, информации, потока энергии.

Линии механических соединений на принципиальных схемах отображаются пунктирной линией. Например, на рис. ниже пунктирной линией показана механическая блокировка контакторов.

Штрихпунктирной линией с двумя точками, или иногда просто пунктирной, выделяются границы приборов, отображенных на схеме, но расположенных удаленно и связанных с данной схемой электрически.

Также могут выделяться на схеме пунктирной линией функциональные узлы, границы устройств, клеммные блоки.

Если в схеме задействованы разъемные соединения для электрических цепей (штепсельные разъемы), то они также должны отображаться соответствующим, установленным символом и буквенным обозначением.

На рис. выше сверху показано соединение типа «Штырь» (Вилка), обозначенное как XP, снизу показано соединение «Гнездо» (Розетка), с буквенным обозначением XS.

Так же свое установленное изображение на схеме имеют и разборные соединения (с помощью винта или шпильки с гайкой и т. п.) .

Надо помнить, что линии электрической связи на принципиальных схемах носят условный характер и не являются изображениями реальных проводов. Это позволяет располагать условные графические обозначения элементов в соответствии с развитием рабочего процесса, а не в соответствии с действительным расположением этих элементов в изделии, и соединять их выводы кратчайшим путем.

Оформление перечня элементов схемы

Каждая схема должна быть снабжена перечнем, в который заносятся все используемые в схеме приборы, аппараты и т.д. Оформляется перечень элементов в виде таблицы и размещается чаще всего на первом листе схемы или выполняется в виде самостоятельного документа.

Если перечень элементов помещают на первом листе схемы, то его располагают, как правило, над основной надписью, при этом расстояние между ними должно быть не менее 12 мм. В случае, если вся таблица не помещается, то ее продолжение размещают слева от основной надписи.

Перечень элементов должен содержать в своем составе следующие данные:

1. Поз. обозначение — Позиционное обозначение элементов, устройства или функциональной группы.
2. Наименование — Наименование элемента, либо устройства, применяемых в данной схеме.
3. Кол. — Количество одинаковых элементов.
4. Примечание — Наименование фирмы производителя и технические данные элемента, не содержащиеся в его наименовании.

Если перечень элементов оформлен в виде самостоятельного документа, то он выполняется на листе формата А4 с основной надписью для текстовых документов. В графе основной надписи указывают наименование изделия, а под ним шрифтом на один размер меньше записывают «Перечень элементов».