Схема заземляющего устройства образец: Паспорт заземляющего устройства (ЗУ) | энергетик

Содержание

Паспорт заземляющего устройства (ЗУ) | энергетик

Пример составления паспорта заземляющего устройство и схемы заземляющего устройства :

 Вернутся назад:  к   перечню документов НТД  или  энергетику ОЭХ (НТД)
  1. Обложка паспорта (шапка).
  2. Расчет заземления.
  3. Схема ЗУ.
  4. Акт освидетельствования скрытых работ.
  5. Пример протокола испытания сопротивлений заземлителей и заземляющих устройств.
ООО (ИП) _________

 

 

ПАСПОРТ
ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

 

 

Электроснабжения ИП ____________________

по адресу:  ________________________________

__________________________________________

_____________ 2015 г.  

Расчет контуров заземления

  1. Расчет заземляющего устройства разработан на основании технического задания и в соответствии технических условий (ТУ) от __.__.2015 г. № 00-00000П/00-000.
  2. Рабочие чертежи разработаны в соответствии с действующими нормами, правилами и стандартами.
  3. Технические решения. Принятые в рабочих чертежах, соответствуют требованиям ПУЭ, «Инструкции по устройству защитных заземлений зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» СО 153-34.21.122-2003, РД 34.21.122-87.
  4. Климатические условия:
  • Грунт – суглинок пластичный;
  • Коррозионная активность грунтов по отношению к стали меньше 50 Ом м.
  1. Материал заземлителей:
    • Вертикальных – сталь круг Ø 20 мм., L = 2 м., кол. 8 шт.
    • Горизонтальных – полоса стальная 4х40 мм., L = 2х8 м., Lобщ.= 16 м.
    • Глубина прокладки – 0,5 м.
  2. Способ соединения – сварка, ручная электродуговая, с последующей засыпкой устройства грунтом. Токоотводы для предохранения от коррозии окрасить черной эмалью ПФ-115 ГОСТ 6465-76 за 2 раза.
  3. Сопротивление растеканию одиночного заземлителя определяется по формуле:

R = C ρ /N L, где

ρ– удельное сопротивление грунта;

L – длина протяженного электрода;

С – безразмерный коэф., зависящий от формы заземлителя и условий его заглубления (0,5 – 0,8 во I климатической зоне);

Cv – сезонный климатический коэф., вертикального заземлителя = 8;

Cg — сезонный климатический коэф., горизонтального  заземлителя = 4,5;

N – число электродов.

Необходимое число электродов рассчитывается по формуле:

N = Rв/Rз, где

Rв – сопротивление растеканию одного заземлителя;

Rз – необходимое сопротивление заземлителя по норме.

Нормируемое сопротивление при U = 380 В, не более 4 Ом.

Коэф., использования вертикального заземлителя = 0,62;

Коэф. , использования горизонтального заземлителя = 0,4.

                           Расчет сопротивления:

 где:

Эквивалентное удельное сопротивление, Ом2м = 45;

Сопротивление одиночного вертикального заземлителя, Ом = 20,22;

Коэф., заземления при Rуд.экв. менее 100 Ом2м = 1;

Сопротивление растеканию горизонтального заземлителя, Ом = 48,43;

Сопротивление растеканию искусственного заземлителя, Ом = 4,36;

Полное сопротивление заземлителей:

R = (Ri х ra/ raRi) η         ((4 х 20,22) / (20,22 – 4)) х 0,62 = 3,09 Ом.

 Предварительный расчет сопротивления ЗУ — R ≈ 3,09 Ом., что соответствует ПУЭ.

  1. Решение о пригодности заземляющего устройства к эксплуатации может быть принято только после подтверждения:
  • Акт освидетельствования скрытых работ по монтажу заземляющего устройства.
  • Протокол проверки сопротивления заземляющего устройства. 

9. Схема заземляющего устройства.

Схема заземляющего устройства:

Образец составления акта скрытых работ:

    Общего бланка по составлению акта скрытых работ нету, но существуют требования которые обязательно нужно указать:

  1. Название документа
  2. Название работ или объекта
  3. Месторасположение
  4. Дата составления
  5. Состав комиссии (ФИО, должность)
  6. Название организации или исполнителя
  7. Название скрытых работ
  8. Название проектной организации
  9. Номера чертежей и дата их составления
  10. Название используемых материалов при выполнении работ с указанием сертификатов качества
  11. Отклонения от проектно-сметной документации, кем и когда согласованы
  12. Дата начала и завершения работ
  13. Решение комиссии
  14. Подписи членов комиссии

После заполнения, один экземпляр акта отправляется заказчику, а второй соответственно исполнителю.

Пример протокола испытания ЗУ:

 Право на испытания заземляющего устройства имеет только: специализированная организация, имеющая в своем составе электротехническую лабораторию с правом выполнения испытаний и измерений в электроустановках.

Заземление | энергетик

для сотовых телефонов: меню сайта    

  Заземляющие устройства (ЗУ), буквенные обозначения систем TN, IT, TT и S (N), C (PE) ЗУ, заземлители ЗУ, контур заземления ЗУ, главная заземляющая шина (ГЗШ), выбор грунта по глубине промерзания, расчёт заземляющего устройства, примеры расчёта заземляющего
устройства, схемы заземляющего устройства, паспорт заземляющего устройства.

 В данной статье автор расскажет как правильно выполнить заземления своими руками. На сайте уже есть статьи на тему заземления, опубликованные в разное время и в разных разделах, поэтому в разделе «Заземление» публикуется полная версия на тему заземления и ГЗШ,   с подробными комментариями автора.

   Для тех кто хочет ознакомится полностью с разделом 1.7 Правил ПУЭ:  «Заземление и защитные меры электробезопасности», может скачать архив с моего сайта здесь    Скачать архив   (учтите, в Worde это будет 38 стр.).

   В данном разделе «Заземление» автор рекомендует для  начало пройти по темам в том порядке как они изложены в статье заземление, чтобы отделим «мух от котлет», при этом автор обращает Ваше внимание на принятое буквенное обозначение в данной статье, как отмечалось уже ранее  (в формулах заземления)  нет единого требования к данному обозначению, кроме того в разных методических рекомендациях по расчёту заземления (рекомендованными разными институтами, поищите в инете), не только разное буквенное обозначение но и формулы трактуются по разному, при этом в некоторых формулах (возможно опечатки) допущены ошибки.

Рекомендованный переход по темам:  «Заземление»

Определение и термины заземления:

Заземлением какой-либо части электроустановки и другой установки называется преднамеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством.  

Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением. 
Заземляющее устройство — это совокупность заземлителя — металлических проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземленные части электроустановки с заземлителем. 
Заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей. 
Рабочим заземлением называется заземление какой-либо точки токоведущих частей электроустановки, необходимое для обеспечения работы электроустановки. 
Занулением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока и с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока.  

Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора (см. рис. 1), присоединенная к заземляющему устройству непосредственно. Имеются и другие схемы заземления 

Рис.1 Глухозаземлённая нейтраль трансформатора


нейтрали в сетях электроустановок, как правило выше напряжением 6 кВ., посмотрите для примера на плакат ниже, здесь мы их рассматривать не будем.             Рис. 2

                                                                                                                                                         

Возьмем на заметку:

 ПУЭ 1.7.57.  Электроустановки напряжением до 1 кВ жилых, общественных и промышленных зданий и наружных установок должны, как правило, получать питание от источника с глухозаземленной нейтралью с применением системы TN

 ПУЭ 1.7.3. Для электроустановок напряжением до 1 кВ приняты следующие обозначения: система TN — система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников.  

ПУЭ 1.7.78. При выполнении автоматического отключения питания в электроустановках напряжением до 1 кВ все открытые проводящие части должны быть присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания, если применена система TN, и заземлены, если применены системы IT или ТТ. При этом характеристики защитных аппаратов и параметры защитных проводников должны быть согласованы, чтобы обеспечивалось нормированное время отключения поврежденной цепи защитно-коммутационным аппаратом в соответствии с номинальным фазным напряжением питающей сети.

 

 

 

 

Данный раздел по заземлению пока находится в разработке, ежедневно будет пополнятся новыми материалами, Вы можете посмотреть уже имеющий материал по данной теме, переход по внутренним ссылкам сайта энергетик: Выбор главной заземляющей шины (ГЗШ), Заземление электроустановок , Паспорт заземляющего устройства, удачи.

Примеры расчёта заземляющего устройства | энергетик

Привёдем несколько примеров для расчёта заземления:

   Любой предварительный расчёт заземления сводится к определению сопротивления растекания тока заземлителя в соответствие с требованием ПУЭ, как уже отмечалось ранее, а также на количество требуемых материалов и затрат на изготовления заземляющего устройства (бурение, ручная забивка заземлителей, сварочные работы, электромонтажные работы).

  Так же отметим, что любой расчёт начинается с расчёта одиночного заземлителя, одиночный заземлитель применяется в  основном  для повторного заземления ВЛ опор, где требования ПУЭ (п. 1.7.103.) общее сопротивление растеканию заземлителей должно быть  не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях: 660, 380 и 220 В.
1.
 Пример расчёта одиночного заземлителя для опоры ВЛ 380 В:

      Выбираем арматуру из таблицы 1 для вертикальных заземлителей — круглую сталь ø 16 мм., длиной L — 2,5 м.В качестве грунта примем глину полутвердую (см.  таблицу 5) с удельным сопротивлением ρ — 60 Ом·м. Глубина траншеи равна 0,5 м. Из таблицы 6 возьмем повышающий коэффициент для третей климатической зоны и длине заземлителей до 2,5 м. с коэффициентом промерзания грунта для вертикальных электродов  ψ — 1,45. Нормированное сопротивление заземляющего устройства равно 30 Ом. Фактическое удельное сопротивление почвы вычислим по формуле: ρфакт = ψ·ρ = 1.45 · 60 = 87 Ом·м. Примечание: расчёт одиночного заземлителя проводим без учёта горизонтального сопротивления заземления.

Расчет:

а)  заглубление равно (рис. 2):  h = 0,5l + t = 0,5 · 2,5 + 0,5 = 1,75 м.;

б) сопротивление одного заземлителя вычислим по формуле, (ρэкв =  ρфакт):

прим. автора, где ln — логарифм, смотри  ⇒  формулы    на Рис. 4

  Нормируемое сопротивления для нашего примера должно быть не больше 30 Ом., поэтому принимается равным R1 ≈ 28 Ом., что соответствует ПУЭ для одиночного вертикального заземлителя (электрода)  заземления опоры ВЛ  — U ∼ 380 В.

Если недостаточно одного заземлителя для опоры, то можно добавить второй или третий, в этом случае для двух заземлителей расчёт выполняется как для заземлителей в ряд, для трёх заземлителей (треугольником) по контуру, при этом надо иметь в виду, что расчёт треугольником малоэффективный, из-за взаимного влияния электродов друг к другу.  

2.  Пример расчёта заземления с расположением заземлителей в ряд:

 Воспользуемся данными из примера 1 , где R = 27,58 Ом·м для расчёт вторичного заземления электроустановок (ЭУ), где нормативное сопротивление требуется не более Rн = 10 Ом, на вводе в здания, при напряжении 380 В  и каждого повторного заземлителя не более Rн = 30 (см. ПУЭ п.1.7.103 см.  Заземлители) . 

Расчет:

а) для расчёта заземления с расположением в ряд заземлителей, как уже отмечалось выше, возьмем данные из примера 1, где  R1 = 27,58 Ом·м  одиночного заземлителя и Ψ — 1,45 для третей климатической зоне;

б)   предварительное количество стержней вертикального заземления без учета сопротивления горизонтального заземления находится по формуле 4.3 (см. Расчёт заземления):

n0 = 27,58 / 10 = 3,54 шт, где коэффициент спроса (использования) примем η = 1; далее по таблице 3 выберем число электродов n = 3 в ряд при отношение расстояние между электродами к их длине a = 1хL и коэффициент спроса  η = 0,78, далее уточняем число электродов:

n = 27,58 / (10 · 0,78) = 3,26 шт; где потребуется увеличить число электродов или изменить расстояние к их длине a = 3хL, для экономии материалов примем отношение a = 3хL  и количество вертикальных электродов равным —  n =  3 шт.  с коэффициентом спроса η = 0,91: n = 27,58 / (10 · 0,91) = 3,03 шт; т.к. общее сопротивление заземлителя уменьшиться за счёт горизонтального заземлителя;

в) длину самого горизонтального заземлителя найдем исходя из количества заземлителей  расположенных в ряд, где а = 3· L = 3 · 2 = 6 м;   Lг = 6 · (3 — 1) = 12 м;

г) сопротивление растекания тока для горизонтального заземлителя находим по формуле 5 (см. Расчёт заземления), где в качестве верхнего грунта принято глина полутвердая с удельным сопротивлением 60 Ом·м., до глубины верхнего слоя нашей траншеи t = 0,5 м. см. пример 1; выберем  полосу заземлителя 40 х 4 мм., где коэффициент III климатической зоны для горизонтального (полосового) заземлителя возьмём Ψ — 2,2  и коэффициент спроса примем η = 1, т. к. расстояние  между электродами более 5 м., что исключает влияние около электродной зоны, по количеству принятых электродов, их длине и отношению расстояния между ними (см. таблицу 3  Расчёт заземления) :

ширина полки для полосы b = 0,04 м.

Rг = 0,366 · (100 · 2,2 / 12 · 1) · lg (2 · 122 /0,04 · 0,5) = 27,90 Ом·м, примем сопротивление горизонтального заземлителя — Rг = 27,9 Ом·м;

где,  lg- десятичный логарифм (смотри   формулы   формулы для расчёта рис. 4), b — 0,04 м. ширина полосы, t — 0,5 м. глубина траншеи.

д) Определим общее сопротивление вертикального заземлителя с учетом сопротивления растеканию тока горизонтальных заземлителей:

Rоб =  (27,9 · 27,58) / (27,58 · 1) + (27,9 · 0,91 ·3) = 7,42 Ом·м 

где Rоб общее сопротивление заземлителей; RВ вертикального; RГ — горизонтальногоηВ и ηГ коэффициенты использования вертикального и горизонтального заземлителя, n —  шт количество вертикальных заземлителей.

Rоб = 7,42  Ом·м соответствует норме при напряжении U — 380 В  для ввода в здание, где нормированное  сопротивление не более Rн = 10 Ом (Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В., ПУЭ п.1.7.103.) 

3.  Пример расчёта заземления с расположением заземлителей по контуру:

     В качестве грунта примем сугли́нок — почва с преимущественным содержанием глины и значительным количеством песка с удельным сопротивлением ρ — 100 Ом·м. Вертикальный заземлитель из стальной трубы с наружным диаметром d — 32 мм., толщена стенки  S — 4 мм.,  длиной электрода L — 2,2 м и расстоянием между ними 2,2 м (a = 1хL). Заземлители расположены по контуру. Глубина траншеи равна t = 0,7 м. Из таблицы 6 возьмем повышающий коэффициент для второй климатической зоны и длине заземлителей до 5 м, его сезонное климатическое значение сопротивление составит Ψ — 1,5. Нормированное сопротивление заземляющего устройства равно Rн10 Ом·м. Фактическое удельное сопротивление почвы вычислим по формуле: ρэкв = Ψρ = 1.5 · 100 = 150 Ом·м.

а) вычислим сопротивление растекания тока одного вертикального заземлителя (стержня) по формуле 2 см.  Расчёт заземления:

RО  = 150 / (2π · 2,2) · (ln (2 · 2,2 / 0,032) + 0,5 · ln (4 · 1,8 + 2,2) / (4 · 1,8 — 2,2)) = 10,85 · (ln 137,5 + 0,5 · ln 1,88) = 56,845 Ом·м. , где T = 0,5 · L + t = 0,5 · 2,2 + 0,7 = 1,8 м.  Примем RО = RВ = 56,85 Ом·м.,

б) предварительное количество стержней вертикального заземления без учета сопротивления горизонтального заземления находим по формуле  (см. Расчёт заземления):

n = 56,85 /10 = 5,685 шт., округляем по таблице 3 до ближайшего значения, где n = 4 шт., далее по таблице 3 выберем число электродов n = 6 шт по контуру при отношение расстояние между электродами к их длине a = 1хL, где коэффициент спроса  η = 0,62 и уточним количество
стержней с коэффициентом использования вертикальных заземлителей:   n = 56,85 /10 · 0,62  = 9,17 шт., т.е требуется увеличить количество электродов до  n = 10 шт., где коэффициент спроса  ηВ = 0,55 ;  

в) находим длину горизонтального заземлителя исходя из количества заземлителей  расположенных по контуру:  LГ = а · n , LГ = 2,2 · 10 = 22 м. , где а = 1 · L = 1 · 2,2 = 2,2 м;

г)  находим сопротивление растекания тока для горизонтального заземлителя  по формуле 5 (см. Расчёт заземления), где коэффициент для II климатической зоны для горизонтального (полосового) заземлителя возьмём Ψ — 3,5, коэффициент спроса примем по таблице 3 — ηГ = 0,34, ширина полосы горизонтального заземлителя b — 40 мм, (если из той же трубы d = 32 мм, то тогда ширина b полосы   будет равна — b = 2 · d = 2 · 32 = 64 мм, b = 0,064 м.) и удельное сопротивление грунта — ρ = 100 Ом.м, по формуле 6:

RГ = 0,366 · (100 · 3,5 / 22 · 0,34) · lg (2 · 222 /0,040 · 0,7) = 17,126 · lg 34571,428 = 77,73 Ом·м, примем сопротивление горизонтального заземлителя — RГ = 77,73 Ом·м;

д) Определим полное сопротивление вертикального заземлителя с учетом сопротивления растекания тока горизонтальных заземлителей по формуле 6:

Rоб =  (77,73 · 56,85) / (56,85 · 0,34) + (77,73 · 0,55 ·10) = 9,89 Ом·м , что соответствует заданной норме сопротивления не более Rн = 10 Ом·м.

         Перейти далее:    ⇒           Продолжение примеров расчёта заземления

Данный расчет следует применять как оценочный. После окончания монтажа заземляющего устройства необходимо пригласить специалистов электролаборатории для проведения электроизмерений (для ООО и ИП обязательно).

Вернутся:

на страницу     Заземляющие устройства

на страницу     Заземлители заземляющего устройства 

на страницу     Расчет заземляющего устройства

Перейти в раздел:  Паспорт ЗУ, Акт освидетельствования скрытых работ, Протокол испытания ЗУ

Примечание: данный раздел пока находится в разработке, могут быть опечатки. 

Схема подключения заземления в загородном доме

Полную инструкцию по заземлению и молниезащите для частного дома (в картинках) смотрите на отдельной странице.

Сегодня практически каждый загородный дом оснащен электрическими приборами. Безопасность их эксплуатации обеспечивается соединением установленного в помещениях электрооборудования с заземляющим устройством. Грамотно выполненное защитное заземление исключит вероятность поражения людей электрическим током и предотвратит выход из строя бытовой техники и сложных технических устройств от воздействия перенапряжений, если они защищаются УЗИП. Выбор схемы подключения зависит от различных факторов. В частном доме, в отличие многоквартирного, заземление можно сделать самостоятельно. Разобраться в вопросе его подключения поможет данная инструкция.

Основные элементы схемы подключения заземления загородного дома и правила по их выполнению

Схема подключения заземления в загородном доме выглядит следующим образом: электроприбор— розетка — электрический щит — заземляющий проводник — контур заземления — земля.

Подключение начинается с выполнения на придомовом участке заземляющего устройства в соответствие с правилами, определенными в главе 1. 7 ПУЭ 7-го издания. Заземлитель представляет собой металлическую конструкцию, имеющую большую площадь контакта с землей. Предназначен для выравнивания разности потенциалов и уменьшения потенциала заземленного оборудования, в случае замыкания на корпус или появления избыточного напряжения в электросети. Конструкция и глубина его установки определяется исходя из сопротивления грунта на участке (например, сухой песок или влажный чернозем).

От выполненного на участке заземляющего устройства (заземления) прокладываем заземляющий проводник, который подключаем к главной заземляющей шине, с использованием болтового соединения, зажима или сварки. Выбираем проводник сечением не менее 6 мм

2 для меди и 50 мм2 для стали, при этом он должен соответствовать требованиям к защитным проводникам, указанным в таблице 54.2 ГОСТ Р 50571.5.54-2013, а для системы ТТ иметь сечение не менее 25 мм2 для меди. Если проводник голый и прокладывается в земле, то его сечение должно соответствовать приведенному в таблице 54. 1 ГОСТ Р ГОСТ Р 50571.5.54-2013.

В электрощитке заземляющий проводник через шину заземления соединяется с защитными проводниками, проложенными к розеткам, имеющим заземляющий контакт и остальным электроприемникам в доме. В результате чего, каждый электроприбор оказывается подключенным к системе заземления.

Зависимость схемы подключения заземления от контура заземления

Если у столба линии электропередач выполнено повторное заземление, то схема подключения заземления в загородном доме выполняется по системам TN-C-S или TT. Когда состояние сетей не вызывает опасений, в качестве заземляющего устройства дома следует использовать повторное заземление линии и подключать дом в соответствии с системой заземления TN-C-S. Если воздушная линия старая, либо качество выполнения повторных заземлений подлежит сомнению, лучше выбрать систему ТТ и оборудовать индивидуальное заземляющее устройство на придомовом участке.

Для заземляющего устройства в первую очередь следует использовать естественные заземлители — сторонние проводящие части, имеющие непосредственный контакт с грунтом (водопроводы, трубы скважин, металлические и железобетонные конструкции загородного дома и прочее). (см. п.1.7.54, 1.7.109 ПУЭ 7-го издания).

При отсутствии таковых, выполняем искусственное заземляющее устройство, используя вертикальные или горизонтальные электроды, которые вкапываем в землю. Выбор конфигурации заземлителя главным образом от требуемого сопротивления и особенностей придомового участка.

При отсутствии таковых, выполняем искусственное заземляющее устройство, используя вертикальные или горизонтальные электроды, которые вкапываем в землю. Выбор конфигурации заземлителя главным образом от требуемого сопротивления и особенностей придомового участка.

Наиболее эффективен в использовании, если на вашем участке почва представлена суглинком, торфом, насыщенным водой песком, обводненной глиной. Стандартная длина стержней составляет от 1,5‑х до 3‑х м. Выбирая длину вертикальных электродов, исходим из водонасыщенности вмещающих пород на участке. Заглубленные грунт вертикальные заземлители объединяются горизонтальным электродом, например, полосой, а для минимизации экранирования располагаются на расстоянии, соразмерном длине самих штырей.

Конструкцию заземляющего устройства рекомендуют располагать на расстоянии одного метра от фундамента строения (см. п. 1.7.94 ПУЭ 7-го издания).

Зависимость схемы подключения от типа системы заземления

Заземление объектов жилого фонда выполняют по следующим системам: ТN (подсистемы TN-C, TN-S, TN-C-S) или ТТ. Первая буква в названии обозначает заземление источника питания, вторая – заземление открытых частей электрооборудования.

Последующие буквы после N указывают на совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников. S — нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники разделены. С — функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике (РЕN-проводник).

Электробезопасность обеспечивается полноценно, когда уменьшение сопротивления заземлителя не влечет за собой увеличения показателей тока замыкания на землю. Рассмотрим, как схема подключения заземления зависит от выполненной на объекте системы электрической сети.

Система заземления TN-S


Рисунок 1. Система TN-S

На объектах, оборудованных электросетью по системе TN-S, нулевые рабочий и защитный проводники разделены по всей длине, и в случае пробоя изоляции фазы, аварийный ток отводится по защитному РЕ-проводнику. Устройства УЗО и дифавтоматы, реагирующие на появление утечки тока через защитный ноль, отключают сеть с нагрузкой.

Достоинством подсистемы заземления TN-S является надежная защита электрооборудования и человека от поражения аварийным током при пользовании электросетями. За счет чего данную систему относят к наиболее современной и безопасной.

Для выполнения заземления по системе TN-S, требуется прокладка от трансформаторной подстанции отдельного провода заземления к своему строению, что приведет к значительному удорожанию проекта. По этой причине, для заземления объектов частного сектора, подсистема заземления TN-S практически не используется.

Система заземления TN-C. Необходимость перехода на ТN-C-S


Рисунок 2. Система TN-S

Заземление по системе TN-C наиболее распространено для старых построек жилого фонда. Преимуществом является экономичность и проста ее выполнения. Существенным недостатком — отсутствие отдельного проводника РЕ, что исключает наличие в розетках загородного дома заземления и возможности уравнивания потенциалов в ванной.

К загородным постройкам электрических ток подводится по воздушным линиям. К самому строению подходят два проводника: фазный L и совмещенный PEN. Подключить заземление можно, только при наличии в частном доме трехжильной проводки, что требует переделки системы TN-C на TN-C-S, путем разделения нулевого рабочего и нулевого защитного проводника в электрическом щите (см. п. 1.7.132 ПУЭ 7-го издания).

Подключение заземления по системе TN-C-S

Для подсистемы заземления TN-C-S характерно объединение нулевого рабочего и нулевого защитного проводников на участке от линий электропередач до ввода в здание.

Заземление по данной системе достаточно простое в техническом исполнении, за счет чего рекомендуется для широкого применения. К недостатку можно отнести потребность в постоянной модернизации, во избежание обрыва PEN проводника, в результате чего электроприборы могут оказаться под опасным потенциалом.

Рассмотрим схему подключения заземления в загородном доме по системе TN-C-S на примере перехода к ней от системы TN-C.


Рисунок 3. Схема главного распределительного щита

Как уже отмечалось, для получения трехжильной проводки, необходимо произвести правильное разделение PEN проводника в распределительном щитке дома. Начинаем с того, что в электрощит устанавливаем шину с обеспечением прочной металлической связи с ним, и подключаем к этой шине идущий со стороны линии электропередач объединенный проводник PEN. Шину PEN соединяем перемычкой со следующей установленной шиной РЕ. Теперь шина PEN выступает в качестве шины нулевого рабочего проводника N.


Рисунок 4. Схема подключения заземления (переход с TN-C на TN-C-S)


Рисунок 5. Схема подключения заземления TN-C-S

Выполнив указанные подключения, соединяем распределительный щиток с заземлителем: от заземляющего устройства заводим проводна шину РЕ. Таким образом, в результате несложной модернизации, мы оснастили дом тремя отдельными проводами (фазным, нулевым защитным и нулевым рабочим).

Правилами устройства электроустановок требуется выполнение повторного заземления для РЕ — и РEN-проводников на вводе в электроустановки, с использованием, в первую очередь, естественных заземлителей, сопротивление которых при напряжении электросети 380/220 В должно быть не более 30 Ом (см. п. 1.7.103 ПУЭ 7-го издания).

Подключение заземления по системе TТ


Рисунок 6. Система TT

Другим вариантом схемы является подключения заземления загородного дома по системе ТТ с глухозаземленной нейтралью источника тока. Открытые токопроводящие элементы электрооборудования такой системы подсоединены к заземляющему устройству, не имеющему электрической связи с заземлителем нейтрали источника питания.

При этом должно соблюдаться следующее условие: значение произведения величины тока срабатывания устройства защиты (Iа) и суммарного сопротивления заземляющего проводника и заземлителя (Rа) не должно превышать 50 В (см. п.1.7.59 ПУЭ). Rа Iа ≤ 50 В.

Для соблюдения этого условия “Инструкция по устройству защитного заземления и уравнивания потенциалов в электроустановках” И 1.03-08 рекомендует выполнять заземляющее устройство с сопротивлением 30 Ом. Данная система достаточно востребована на сегодняшний день и применяется для частных, преимущественно мобильных построек, при невозможности обеспечения достаточного уровня электробезопасности системой TN.

Заземление по системе TТ не требует разделения совмещенного PEN проводника. Каждый из подходящих к дому отдельных проводов подсоединяем к изолированной от электрощита шине. А сам PEN проводник, в таком случае, считаем нулевым проводов (нулем).


Рисунок 7. Схема подключения заземления по системе TT


Рисунок 8. Схема подключения заземления и УЗО по системе TT

Как следует из схемы, системы TN-S и ТТ очень похожи между собой. Отличие состоит в полном отсутствии у ТТ электрической связи между заземляющим устройством и PEN проводником, что, в случае отгорания последнего со стороны источника питания, гарантирует отсутствие избыточного напряжения на корпусе электрических приборов. В этом и состоит очевидное преимущество системы ТТ, обеспечивающее более высокий уровень безопасности и надежности в эксплуатации. Недостатком ее использования можно назвать лишь дороговизну, поскольку для защиты пользователей при косвенном прикосновении, обязательна установка дополнительных устройств защитного отключения питания (УЗО и реле напряжения), что, в свою очередь, требует прохождение апробации и заверение специалистом энергонадзора.

Заключение

Схема заземления в общем виде представляет собой соединение ее элементов: электрооборудования, вводно-распределительного щита, заземляющего проводника РЕ, заземлителя.

Для установки заземляющего устройства в загородном доме необходимо разобраться в особенностях его подключения, в зависимости от следующих факторов:

  • способ питания электрической сети (воздушными линиями или кабелем от трансформаторной подстанции)
  • тип грунта на придомовом участке, где выполняется контур заземления.
  • наличие системы молниезащиты, дополнительных источников питания или специфического оборудования.

Выполняя подключение заземления самостоятельно, необходимо руководствоваться положениями раздела 1.7 Правил устройства электроустановок. При невозможности использования естественных заземлителей, выполняем заземляющее устройство с применением искусственных заземлителей.. Заземление частного дома может быть выполнено по двум системам: TN-C-S или ТТ. Наиболее широкое применение получила модернизированная система TN-C — TN-C-S, за счет простоты ее технического исполнения. Для обеспечения электробезопасности загородного дома по системе TN-C-S, требуется разделение PEN проводника, на нулевой рабочий и нулевой защитный проводники.

Выполнив контур заземления, необходимо проверить качество его монтажа, и произвести замеры сопротивления на соответствие нормам ПУЭ при помощи специальных приборов, для чего может потребоваться привлечение специалистов.

Полную инструкцию по заземлению и молниезащите для частного дома (в картинках) смотрите на отдельной странице.

Требуется консультация по организации заземления и молниезащиты для вашего объекта? Обратитесь в Технический центр ZANDZ.ru!


Смотрите также:


Смотрите также:

Заземление. Что это такое и как его сделать.

Мой рассказ будет состоять из трёх частей.

В первой части я опишу терминологию, основные виды заземления (назначение) и предъявляемые к заземлению требования.
Во второй части будет рассказ про традиционные решения, применяемые при строительстве заземляющих устройств, с перечислением достоинств и недостатков этих решений.
Третья часть в некотором смысле продолжит вторую. В ней будет содержаться описание новых технологий, используемых при строительстве заземляющих устройств. Как и во второй части, с перечислением достоинств и недостатков этих технологий.

Если читатель обладает теоретическими знаниями и интересуется только практической реализацией — ему лучше пропустить первую часть и начать чтение со второй части.

Если читатель обладает необходимыми знаниями и хочет познакомиться только с новинками — лучше пропустить первые две части и сразу перейти к чтению третьей.

Мой взгляд на описанные методы и решения в какой-то степени однобокий. Прошу читателя понимать, что я не выдвигаю свой материал за всеобъемлющий объективный труд и выражаю в нём свою точку зрения, свой опыт. Некоторая часть текста является компромиссом между точностью и желанием объяснить “человеческим языком”, поэтому допущены упрощения, могущие “резать слух” технически подкованного читателя.

В этой части я расскажу о терминологии, об основных видах заземления и о качественных характеристиках заземляющих устройств.

В1.1. Площадь контакта заземлителя с грунтом
В1.2. Электрическое сопротивление грунта (удельное)
В2. Существующие нормы сопротивления заземления
В3. Расчёт сопротивления заземления

 


А. Термины и определения

Чтобы избежать путаницы и непонимания в дальнейшем рассказе — начну с этого пункта. Я приведу установленные определения из действующего документа “Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ)” в последней редакции (глава 1.7 в редакции седьмого издания).

И попытаюсь “перевести” эти определения на “простой” язык.

Заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством (ПУЭ 1.7.28).

Грунт является средой, имеющей свойство “впитывать” в себя электрический ток. Также он является некоторой “общей” точкой в электросхеме, относительно которой воспринимается сигнал.

Заземляющее устройство — совокупность заземлителя/ заземлителей и заземляющих проводников (ПУЭ 1.7.19).

Это устройство/ схема, состоящее из заземлителя и заземляющего проводника, соединяющего этот заземлитель с заземляемой частью сети, электроустановки или оборудования. Может быть распределенным, т.е. состоять из нескольких взаимно удаленных заземлителей.

На рисунке оно показано толстыми красными линиями:

 

Заземлитель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с грунтом (ПУЭ 1.7.15).

Проводящая часть — это металлический (токопроводящий) элемент/ электрод любого профиля и конструкции (штырь, труба, полоса, пластина, сетка, ведро 🙂 и т.п.), находящийся в грунте и через который в него “стекает” электрический ток от электроустановки. Конфигурация заземлителя (количество, длина, расположение электродов) зависит от требований, предъявляемых к нему, и способности грунта “впитывать” в себя электрический ток идущий/ “стекающий” от электроустановки через эти электроды.

Дополнительная информация доступна на отдельной странице «Заземлитель».

На рисунке он показан толстыми красными линиями:

 

Сопротивление заземления — отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю (ПУЭ 1.7.26).

Сопротивление заземления — основной показатель заземляющего устройства, определяющий его способность выполнять свои функции и определяющий его качество в целом. Сопротивление заземления зависит от площади электрического контакта заземлителя (заземляющих электродов) с грунтом (“стекание” тока) и удельного электрического сопротивления грунта, в котором смонтирован этот заземлитель (“впитывание” тока).

Дополнительная информация доступна на отдельной странице «Сопротивление заземления».

 

Заземляющий электрод (электрод заземлителя) — проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с локальной землей (ГОСТ Р 50571.21-2000 п. 3.21)

Повторюсь: в качестве проводящей части может выступать металлический (токопроводящий) элемент любого профиля и конструкции (штырь, труба, полоса, пластина, сетка, ведро 🙂 и т.п.), находящийся в грунте и через который в него “стекает” электрический ток от электроустановки.

На рисунке они показаны толстыми красными линиями:

 

Далее определения, не встречающиеся или не описанные достаточно точно в стандартах и нормах, поэтому имеющие только мое описание.

Контур заземления — “народное” название заземлителя или заземляющего устройства, состоящего из нескольких заземляющих электродов (группы электродов), соединенных друг с другом и смонтированных вокруг объекта по его периметру/ контуру.

Дополнительная информация доступна на отдельной странице «Контур заземления».

На рисунке объект обозначен серым квадратом в центре, а контур заземления — толстыми красными линиями:

 

Удельное электрическое сопротивление грунта — параметр, определяющий собой уровень «электропроводности» грунта как проводника, то есть как хорошо будет растекаться в такой среде электрический ток от заземляющего электрода. Это измеряемая величина, зависящая от состава грунта, размеров и плотности прилегания друг к другу его частиц, влажности и температуры, концентрации в нем растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков).

Дополнительная информация доступна на отдельной странице «Удельное сопротивление грунта».

 

Б. Назначение (виды) заземления

Заземление делится на два основных вида по выполняемой роли — на рабочее (функциональное) и защитное. Также в различных источниках приводятся дополнительные виды, такие как: “инструментальное”, “измерительное”, “контрольное”, “радио”.

 

Б1. Рабочее (функциональное) заземление

Это заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности) (ПУЭ 1.7.30).

Рабочее заземление (электрический контакт с грунтом) используется для нормального функционирования электроустановки или оборудования, т.е. для их работы в ОБЫЧНОМ режиме.

 

Б2. Защитное заземление

Это заземление, выполняемое в целях электробезопасности (ПУЭ 1.7.29).

Защитное заземление обеспечивает защиту электроустановки и оборудования, а также защиту людей от воздействия опасных напряжений и токов, могущих возникнуть при поломках, неправильной эксплуатации техники (т.е. в АВАРИЙНОМ режиме) и при разрядах молний. Также защитное заземление используется для защиты аппаратуры от помех при коммутациях в питающей сети и интерфейсных цепях, а также от электромагнитных помех, наведенных от работающего рядом оборудования. Подробнее защитное назначение заземления можно рассмотреть на двух примерах:

  • в составе внешней молниезащитной системы в виде заземленного молниеприёмника
  • в составе системы защиты от импульсного перенапряжения
  • в составе электросети объекта
Б2.1. Заземление в составе молниезащиты

Молния — это разряд или другими словами «пробой», возникающий ОТ облака К земле, при накоплении в облаке заряда критической величины (относительно земли). Примерами этого явления в меньших масштабах является “пробой” (wiki) в конденсаторе и газовый разряд (wiki) в лампе.

Воздух — это среда с очень большим сопротивлением (диэлектрик), но разряд преодолевает его, т.к. обладает большой мощностью. Путь разряда проходит по участкам наименьшего сопротивления, таким как капли воды в воздухе и деревья. Этим объясняется корнеобразная структура молнии в воздухе и частое попадание молнии в деревья и здания (они имеют меньшее сопротивление, чем воздух в этом промежутке).

При попадании в крышу здания, молния продолжает свой путь к земле, также выбирая участки с наименьшим сопротивлением: мокрые стены, провода, трубы, электроприборы — таким образом представляя опасность для человека и оборудования, находящихся в этом здании.

Молниезащита предназначена для отвода разряда молнии от защищаемого здания/ объекта. Разряд молнии, идущий по пути наименьшего сопротивления попадает в металлический молниеприёмник над объектом, затем по металлическим молниеотводам, расположенным снаружи объекта (например, на стенах), спускается до грунта, где и расходится в нём (напоминаю: грунт является средой, имеющей свойство “впитывать” в себя электрический ток).

Для того, чтобы сделать молниезащиту «привлекательной» для молнии, а также для исключения распространения молниевых токов от деталей молниезащиты (приёмник и отводы) внутрь объекта, её соединение с грунтом производится через заземлитель, имеющий низкое сопротивление заземления.

 

Заземление в такой системе является обязательным элементом, т.к. именно оно обеспечивает полный и быстрый переход молниевых токов в грунт, не допуская их распространение по объекту.

Дополнительная информация доступна на отдельной странице «Молниезащита и заземление».

 

Б2.2. Заземление в составе системы защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП)

УЗИП предназначено для защиты электронного оборудования от заряда, накопленного на каком-либо участке линии/сети в результате воздействия электромагнитного поля (ЭМП), наведенного от рядом стоящей мощной электроустановки (или высоковольтной линии) или ЭМП, возникшего при близком (до сотен метров) разряде молнии.

Ярким примером этого явления является накопление заряда на медном кабеле домовой сети или на “пробросе” между зданиями во время грозы. В какой-то момент приборы, подключенные к этому кабелю (сетевая карта компьютера или порт коммутатора), не выдерживают «размера» накопившегося заряда и происходит электрический пробой внутри этого прибора, разрушающий его (упрощенно).

Для “стравливания” накопившегося заряда параллельно “нагрузке” на линию перед оборудованием ставится УЗИП.

Классический УЗИП представляет собой газовый разрядник (wiki), рассчитанный на определенный «порог» заряда, который меньше “запаса прочности” защищаемого оборудования. Один из электродов этого разрядника заземляется, а другой — подключается к одному из проводов линии/ кабеля.

При достижении этого порога внутри разрядника возникает разряд 🙂 между электродами. В результате чего накопленный заряд сбрасывается в грунт (через заземление).

 

Как и в молниезащите — заземление в такой системе является обязательным элементом, т.к. именно оно обеспечивает своевременное и гарантированное возникновение разряда в УЗИПе, не допуская превышение заряда на линии выше безопасного для защищаемого оборудования уровня.

 

Б2.3. Заземление в составе электросети

Третий пример защитной роли заземления — это обеспечение безопасности человека и электрооборудования при поломках/ авариях.

Проще всего такая поломка описывается замыканием фазного провода электросети на корпус прибора (замыкание в блоке питания или замыкание в водонагревателе через водную среду). Человек, коснувшийся такого прибора, создаст дополнительную электрическую цепь, через которую побежит ток, вызывающий в теле повреждения внутренних органов — прежде всего нервной системы и сердца.

Для устранения таких последствий используется соединение корпусов с заземлителем (для отвода аварийных токов в грунт) и защитные автоматические устройства, за доли секунды отключающие ток при аварийной ситуации.
Например, заземление всех корпусов, шкафов и стоек телекоммуникационного оборудования.

 

В. Качество заземления. Сопротивление заземления.

Для корректного выполнения заземлением своих функций оно должно иметь определенные параметры/ характеристики. Одним из главных свойств, определяющих качество заземления, является сопротивление растеканию тока (сопротивление заземления), определяющее способность заземлителя (заземляющих электродов) передавать токи, поступающие на него от оборудования в грунт.

Это сопротивление имеет конечные значения и в идеальном случае представляет собой нулевую величину, что означает отсутствие какого-либо сопротивления при пропускании «вредных» токов (это гарантирует их ПОЛНОЕ поглощение грунтом).

Дополнительная информация доступна на отдельной странице «Сопротивление заземления».

 

В1. Факторы, влияющие на качество заземления

Сопротивление в основном зависит от двух условий:

  • площадь ( S ) электрического контакта заземлителя с грунтом
  • электрическое сопротивление ( R ) самого грунта, в котором находятся электроды

 

В1.1. Площадь контакта заземлителя с грунтом.

Чем больше будет площадь соприкосновения заземлителя с грунтом, тем больше площадь для перехода тока от этого заземлителя в грунт (тем более благоприятные условия создаются для перехода тока в грунт). Это можно сравнить с поведением автомобильного колеса на повороте. Узкая покрышка имеет небольшую площадь контакта с асфальтом и легко может начать скользить по нему, “отправив” автомобиль в занос. Широкая покрышка, да еще и немного спущенная, имеет много бОльшую площадь контакта с асфальтом, обеспечивая надежное сцепление с ним и, следовательно, надежный контроль за движением.

Увеличить площадь контакта заземлителя с грунтом можно либо увеличив количество электродов, соединив их вместе (сложив площади нескольких электродов), либо увеличив размер электродов. При применении вертикальных заземляющих электродов последний способ очень эффективен, если глубинные слои грунта имеют более низкое электрическое сопротивление, чем верхние.

 

В1.2. Электрическое сопротивление грунта (удельное)

Напомню: это величина, определяющая — как хорошо грунт проводит ток через себя. Чем меньшее сопротивление будет иметь грунт, тем эффективнее/ легче он будет “впитывать” в себя ток от заземлителя.

Примерами грунтов, хорошо проводящих ток, является солончаки или сильно увлажненная глина. Идеальная природная среда для пропускания тока — морская вода. Примером “плохого” для заземления грунта является сухой песок.

(Если интересно, можно посмотреть таблицу величин удельного сопротивления грунтов, используемых в расчётах заземляющих устройств).

Возвращаясь к первому фактору и способу уменьшения сопротивления заземления в виде увеличения глубины электрода можно сказать, что на практике более чем в 70% случаев грунт на глубине более 5 метров имеет в разы меньшее удельное электрическое сопротивление, чем у поверхности, за счет большей влажности и плотности. Часто встречаются грунтовые воды, которые обеспечивают грунту очень низкое сопротивление. Заземление в таких случаях получается очень качественным и надежным.

 

В2. Существующие нормы сопротивления заземления

Так как идеала (нулевого сопротивления растеканию) достигнуть невозможно, все электрооборудование и электронные устройства создаются исходя из некоторых нормированных величин сопротивления заземления, например 0.5, 2, 4, 8, 10, 30 и более Ом.

Для ориентирования приведу следующие значения:

  • для подстанции с напряжением 110 кВ сопротивление растеканию токов должно быть не более 0,5 Ом (ПУЭ 1.7.90)
  • при подключении телекоммуникационного оборудования, заземление обычно должно иметь сопротивление не более 2 или 4 Ом
  • для уверенного срабатывания газовых разрядников в устройствах защиты воздушных линий связи (например, локальная сеть на основе медного кабеля или радиочастотный кабель) сопротивление заземления, к которому они (разрядники) подключаются должно быть не более 2 Ом. Встречаются экземпляры с требованием в 4 Ом.
  • у источника тока (например, трансформаторной подстанции) сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом при линейном напряжении 380 В источника трехфазного тока или 220 В источника однофазного тока (ПУЭ 1.7.101)
  • у заземления, использующегося для подключения молниеприёмников, сопротивление должно быть не более 10 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8)
  • для частных домов, с подключением к электросети 220 Вольт / 380 Вольт:
    • при использовании системы TN-C-S необходимо иметь локальное заземление с рекомендованным сопротивлением не более 30 Ом (ориентируюсь на ПУЭ 1.7.103)
    • при использовании системы TT (изолирование заземления от нейтрали источника тока) и применении устройства защитного отключения (УЗО) с током срабатывания 100 мА необходимо иметь локальное заземление с сопротивлением не более 500 Ом (ПУЭ 1.7.59)
В3. Расчёт сопротивления заземления

Для успешного проектирования заземляющего устройства, имеющего необходимое сопротивление заземления, применяются, как правило, типовые конфигурации заземлителя и базовые формулы для расчётов.

Конфигурация заземлителя обычно выбирается инженером на основании его опыта и возможности её (конфигурации) применения на конкретном объекте.

Выбор формул расчёта зависит от выбранной конфигурации заземлителя. Сами формулы содержат в себе параметры этой конфигурации (например, количество заземляющих электродов, их длину, толщину) и параметры грунта конкретного объекта, где будет размещаться заземлитель. Например, для одиночного вертикального электрода эта формула будет такой:

 

Точность расчёта обычно невысока и зависит опять же от грунта — на практике расхождения практических результатов встречается в почти 100% случаев. Это происходит из-за его (грунта) большой неоднородности: он изменяется не только по глубине, но и по площади — образуя трёхмерную структуру. Имеющиеся формулы расчёта параметров заземления с трудом справляются с одномерной неоднородностью грунта, а расчёт в трёхмерной структуре сопряжен с огромными вычислительными мощностями и требует крайне высокую подготовку оператора.

Кроме того, для создания точной карты грунта необходимо произвести большой объем геологических работ (например, для площади 10*10 метров необходимо сделать и проанализировать около 100 шурфов длиной до 10 метров), что вызывает значительное увеличение стоимости проекта и чаще всего не возможно.

В свете вышесказанного почти всегда расчёт является обязательной, но ориентировочной мерой и обычно ведётся по принципу достижения сопротивления заземления “не более, чем”. В формулы подставляются усредненные значения удельного сопротивления грунта, либо их наибольшие величины. Это обеспечивает “запас прочности” и на практике выражается в заведомо более низких (ниже — значит лучше) значениях сопротивления заземления, чем ожидалось при проектировании.

Дополнительная информация доступна на отдельной странице «Заземлитель».

 

Строительство заземлителей

При строительстве заземлителей чаще всего применяются вертикальные заземляющие электроды. Это связано с тем, что горизонтальные электроды трудно заглубить на большую глубину, а при малой глубине таких электродов — у них очень сильно увеличивается сопротивление заземления (ухудшение основной характеристики) в зимний период из-за замерзания верхнего слоя грунта, приводящее к большому увеличению его удельного электрического сопротивления.

В качества вертикальных электродов почти всегда выбирают стальные трубы, штыри/ стержни, уголки и т.п. стандартную прокатную продукцию, имеющую большую длину (более 1 метра) при сравнительно малых поперечных размерах. Этот выбор связан с возможностью легкого заглубления таких элементов в грунт в отличии, например, от плоского листа.

Подробнее о строительстве — в следующих частях.

 


2 часть. Традиционные способы строительства заземляющих устройств (описание, расчёт, монтаж)

 

 

1 часть. Заземление
(общая информация, термины и определения)

2 часть. Традиционные способы строительства заземляющих устройств
(описание, расчёт, монтаж)

3 часть. Современные способы строительства заземляющих устройств
(описание, расчёт, монтаж)

 

В этой части я расскажу о традиционных/ классических способах строительства заземлителей, применяемых примерно с начала двадцатого века.

Г. Основные способы строительства

Г1. Несколько коротких электродов (“уголок и кувалда”)
Г1.1. Особенности решения
Г1.1.1. Промерзание грунта зимой
Г1.1.2. Взаимное “экранирование”/ “затенение” электродов
Г1.2. Расчёт получаемого сопротивления заземления и необходимого количества заземляющих электродов
Г1.3. Монтаж
Г1.4. Достоинства и недостатки
Г1.5. Уменьшение количества электродов
Г2. Одиночный глубинный электрод (“обсадная труба”)
Г2.1. Особенность решения
Г2.2. Расчёт получаемого сопротивления заземления
Г2.3. Монтаж
Г2.4. Достоинства и недостатки

 


Г. Основные способы строительства

Напомню, в прошлой части я остановился на общем подходе.

При строительстве заземлителей чаще всего применяются вертикальные заземляющие электроды. Это связано с тем, что горизонтальные электроды трудно заглубить на большую глубину, а при малой глубине таких электродов — у них очень сильно увеличивается сопротивление заземления (ухудшение основной характеристики) в зимний период из-за замерзания верхнего слоя грунта, приводящее к большому увеличению его удельного электрического сопротивления. В качества вертикальных электродов почти всегда выбирают стальные трубы, штыри/ стержни, уголки и т.п. стандартную прокатную продукцию, имеющую большую длину (более 1 метра) при сравнительно малых поперечных размерах. Этот выбор связан с возможностью легкого заглубления таких элементов в грунт в отличии, например, от плоского листа.

Существует два основных традиционных способа/ решения для строительства заземляющих электродов. Оба базируются на применении вертикальных заземляющих электродов.

 

Г1. Несколько коротких электродов (“уголок и кувалда”)

При таком подходе в качестве заземляющих электродов применяются небольшие (2-3 метра) стальные уголки/ штыри. Для создания заземлителя они соединяются вместе около поверхности грунта стальной полосой путем приваривания её к этим элементам электро или газосваркой.

Заглубление электродов в грунт производится банальным заколачиванием их кувалдой, которая находится в руках физически сильного и выносливого монтажника. Поэтому такое решение повсеместно применяется под условным названием «уголок и кувалда».

 

Большая площадь контакта заземлителя с грунтом (вот о чём я) достигается большим количеством электродов (многоэлектродный заземлитель). Увеличивать глубину электродов (альтернативный путь увеличения площади контакта) очень затруднительно, т.к. с увеличением глубины увеличивается сила трения между монтируемым электродом и грунтом, а вес кувалды и силы монтажника имеют предел.

При выборе уголков/ штырей и другого подходящего металлопроката необходимо учитывать их коррозионную стойкость и возможность пропускать через себя токи большой величины в течении какого-то времени без расплавления.

Минимальные разрешенные поперечные размеры (сечения) заземляющих электродов описаны в таблице 1.7.4 ПУЭ, но последние годы чаще применяются поправленные и дополненные величины из таблицы 1 техциркуляра 11 от 2006 года ассоциации «РосЭлектроМонтаж» (источники).

В частности:

  • для уголка или прямоугольного профиля (полосы) из чёрной стали поперечное сечение должно составлять не менее 150 мм2 при минимальной толщине стенки 5 мм
  • для круглого стержня из чёрной стали минимальный диаметр должен быть 18 мм
  • для трубного профиля из чёрной стали минимальный диаметр должен быть 32 мм при минимальной толщине стенки не менее 3,5 мм

 

Г1.1. Особенности решения

При увеличении количества электродов необходимо учитывать некоторые особенности.

 

Г1.1.1. Промерзание грунта зимой

Зимой из-за промерзания грунта на глубины, в которых находится половина длины электродов (а это до 2-х метров) сопротивление такого заземлителя увеличивается. Для компенсации этого увеличения (для сохранения удовлетворительного качества заземления) заземлитель выполняется с достаточным “запасом” электродов. Например, для трёхметровых электродов необходимо двухкратное увеличение количества.

 

Г1.1.2. Взаимное “экранирование”/ “затенение” электродов

Кроме того, увеличением количества электродов необходимо компенсировать само увеличение количества электродов 🙂 Этот негативный момент т.н. “экранирования”/ “затенения” возникает при использовании множества заземляющих электродов и не позволяет близкорасположенным электродам полноценно “рассеивать” ток в окружающий грунт. Выражается в виде коэффициента использования проводимости заземлителя.

Например: десять электродов глубиной по 3 метра, расположенных в линию на расстоянии 3 метра (т.е. на расстояние = своей глубине) друг от друг “работают” на 60% от своей максимальной эффективности. Десять этих же электродов, расположенных на расстоянии 6 метров (т.е. на расстояние = своей двойной глубине) друг от друга “работают” на 75% от своей максимальной эффективности. Стопроцентная эффективность достигается отдалением электродов на расстояния около 30 метров (10 их глубин), что на практике никогда не используется в угоду стремления к адекватной компактности и стоимости монтажа заземляющего устройства.

 

Г1.2. Расчёт получаемого сопротивления заземления и необходимого количества заземляющих электродов

Опишу расчёты на примере десяти наиболее часто используемых для такого способа трёхметровых электродов в виде стального равнополочного уголка с шириной полки 50 мм, монтируемых на расстоянии 3-х метров друг от друга в канаве глубиной 0,5 метров (в п. Г1.3. объяснение “почему так”). Грунт, в котором будут монтироваться эти электроды, будет суглинком, обычным для России, с удельным электрическим сопротивлением 100 Ом*м.

Расчёты не сложны и проводятся в 3 этапа.

Получаемое сопротивление заземления

1 этап. Для начала необходимо вычислить сопротивление заземления одного заземляющего электрода. Сопротивление заземления одиночного вертикального заземляющего электрода вычисляется по формуле:

 

R1 составит 27,8 Ом
(при p = 100 Ом*м, L = 3 м, d = 0.05 м (50 мм; для плоских электродов под диаметром понимается их ширина), T = 2 м (T — расстояние от верхнего уровня грунта до середины заглубленного электрода)).

2 этап. Общее сопротивление нескольких электродов в идеальных условиях будет меньше сопротивления заземления одного электрода во столько раз, сколько будет электродов.

 

Для десяти электродов общее сопротивление будет меньше в 10 раз и составит 2,78 Ом.

3 этап. “Компенсации”.
Сезонный коэффициент (увеличения сопротивления заземления в замерзшем зимой грунте) для таких электродов будет равен 2 (откуда это). Коэффициент использования проводимости электродов будет равен 0.6, т.к. расстояние между электродами будет 3 метра (т.е. равное глубине электрода), а их количество — 10 штук (откуда это). Оба коэффициента увеличивают сопротивление заземления.

Итоговое общее сопротивление заземления вышеприведенных 10-ти электродов будет равно 5,56 Ом летом и 9,27 Ом зимой.

 

Необходимое количество заземляющих электродов

Представим, что наша задача — заземлить телекоммуникационное оборудование и для этого необходимо получить заземление с сопротивлением не более 4 Ом.

1 этап. Всё повторяется. Вычисляем сопротивление заземления одного/ одиночного заземляющего электрода.

 

R1 составит 27,8 Ом.

2 этап. Количество электродов в идеальных условиях напрямую зависит от необходимого сопротивления заземления с округление в большую сторону (“потолок”).

 

Для достижения 4-х Ом количество электродов получится 7 штук (округление 6,95).

3 этап. “Компенсации”.
Сезонный коэффициент (увеличения сопротивления заземления в замерзшем зимой грунте) для таких электродов будет равен 2. Коэффициент использования проводимости электродов будет зависеть от рассчитываемого количества электродов — заранее его не выбрать. Однако можно прикинуть наихудший вариант и, допустив, что электродов будет больше 20, взять для расчёта величину 0,5. Оба коэффициента увеличивают необходимое количество заземляющих электродов.

 

Итоговое необходимое количество вышеприведенных заземляющих электродов будет равно 28 штук (округление 27,8). Совпадение с сопротивлением заземления одного электрода случайно.

 

Г1.3. Монтаж

Монтаж описанного выше многоэлектродного заземлителя выглядит примерно так.

  1. От места ввода заземляющего проводника внутрь здания/ объекта по периметру/ контуру этого здания вдоль его стен на удалении в 1 метр копается канава длиной 84 метра (28 электродов на 3 метра) глубиной 0,5-0,7 метра.
  2. В эту канаву на расстоянии не менее 3-х метров друг от друга кувалдой забиваются предварительно заостренные с нижней стороны (болгаркой) стальные уголки или отрезки арматуры длиной 3 метра в количестве 28 метров.
  3. После забивания всех электродов — в канаву укладывается заземляющий проводник от ввода в здание (где расположен электрощит) до самого дальнего электрода. Обычно при таком спо

что это такое, пример выполнения для частного дома

Что такое заземляющее устройство?

Заземляющее устройство (earthing arrangtmtnt), согласно ГОСТ 30331.1-2013 [1], — совокупность заземлителя, заземляющих проводников и главной заземляющей шины. Данный термин имеет жаргонизм «контур заземления», что некорректно.

Пример технологии выполнения для электроустановки индивидуального жилого дома.

На одном из форумов я наткнулся на типовой проект (далее ТП) серии 5.407-155.94, который был утвержден Департаментом электроэнергетики Минтопэнерго РФ и в котором, непосредственно, можно отыскать необходимую информацию о выполнении заземляющего устройства для электроустановки частного дома.

Этот проект не лишен недостатков, например, в плане терминологии, так как был выпущен до появления стандартов комплекса ГОСТ Р 50571, но, тем не менее, в нем можно найти нужную нам реализацию заземляющего устройства для индивидуального жилого дома. Показанные там эскизы схем заземлителей были разработаны и использовались еще со времен СССР, что говорит о достаточной проверке временем на практике и, следовательно, высокой надежности.

Далее, нам нужно знать удельное сопротивление типа почвы, в которой будут находится заземляющие электроды. К примеру, тип почвы – глинистый песок. Расчетное удельное сопротивление глинистого песка — ρ = 220 Ом*м. Тогда согласно 5.407-155.94.1-57 выбираем подходящий эскиз заземлителя (в нашем случае это схема N4). Я немного видоизменил его под стандарт ГОСТ Р 50571.5.54–2013 и получилось следующее:

Реализация заземляющего устройства (ГЗШ не показана на рисунке)

Данное заземляющее устройство, согласно ТП, актуально для типов грунта с расчетным ρ ≤250 Ом*м и должно обеспечивать Rзу ≤ 30 Ом. И состоит оно из:

  • 2 вертикальных заземляющих электродов, длинной 3 метра и расположенных на расстоянии L ≥ 6 м.
  • одного горизонтального заземляющего электрода, соединенного с заземляющим проводником.
  • Главной заземляющей шины (ГЗШ), установленной в здании (на эскизе не показана) и соединенной с заземляющим проводником. Саму ГЗШ подключают защитным проводником к защитной шине ВРУ, от которой «начинаются» все защитные проводники. К последним присоединяют открытые проводящие части (ОПЧ) электрооборудования.

Некоторые технические подробности:

  • Заземляющие электроды углубляют так, чтобы верхняя их часть была на 0.5 метра ниже поверхности грунта.
  • Минимальные размеры проложенных в земле электродов и заземляющего проводника можно найти в таблице 54.1 ГОСТ Р 50571.5.54–2013. К примеру, для круглого вертикального заземляющего электрода, выполненного в виде стержня из стали горячего цинкования минимальный диаметр составит – 16 мм. А для горизонтального заземляющего электрода и заземляющего проводника, выполненного в виде круглой проволоки из той же стали, минимальный диаметр составит – 10 мм.
  • Части заземлителя, которые находятся в земле, cогласно ТП, следует соединять между собой посредством электросварки двойным швом. Длина сварочного шва, при этом, больше либо равна 6 наибольшим диаметрам при круглом сечении. То есть, если нам нужно сварить между собой два электрода диаметром 20 и 16 мм, то длина сварочного шва должна составить минимум 6*20=120 мм
  • ГЗШ должна иметь зажимы для подключения защитных проводников и защитных проводников уравнивания потенциалов. Эти зажимы должны допускать подключение проводников сечением ≥ 16 кв.мм. ГЗШ должна иметь один или два зажима для подключения заземляющих проводников диаметром ≥ 10 мм.
  • Число вертикальных электродов зависит от удельного сопротивления грунта и максимально допустимого сопротивления заземляющего устройства (ЗУ). Если электроустановка здания имеет тип заземления системы TN-C-S, сопротивление ЗУ не влияет на защиту от поражения электрическим током. Здесь необходимо обеспечить непрерывность электрической цепи PEN-проводник — защитный проводник. Поэтому сопротивление ЗУ может быть нормировано, например, требованиями к защите дома от молний.

Список использованной литературы

  1. ГОСТ 30331.1-2013
  2. Типовой проект серии 5.407-155.94
  3. ГОСТ Р 50571.5.54–2013

Спросите инженера по приложениям-12: Заземление (снова)

Q. Я читал ваши спецификации и примечания по применению, а также посещал ваши семинары, но я все еще не понимаю, как обращаться с аналоговым (AGND) и цифровым (DGND) контакты заземления на АЦП. В ваших технических паспортах обычно говорится, что необходимо связать аналоговую и цифровую землю вместе на устройстве, но я не хочу, чтобы АЦП стал точкой заземления звезды в моей системе. Что мне делать?

A. Прежде всего, не расстраивайтесь из-за того, что вы не знаете, что делать с аналоговым и цифровым заземлением.Так много людей! Большая часть путаницы связана с маркировкой контактов заземления АЦП. Имена контактов, AGND и DGND, относятся к тому, что происходит внутри самого компонента, и не обязательно подразумевают, что вы должны делать с ними извне. Позволь мне объяснить.

Внутри ИС, которая имеет как аналоговые, так и цифровые схемы, например АЦП, заземление обычно разделяют, чтобы избежать передачи цифровых сигналов в аналоговые схемы. На схеме представлена ​​простая модель АЦП.На самом деле разработчик ИС ничего не может поделать с индуктивностью и сопротивлением проводов, связанными с подключением контактных площадок на микросхеме к контактам корпуса. Быстро меняющиеся цифровые токи создают в точке B напряжение, которое неизбежно попадает в точку A аналоговых цепей через паразитную емкость. Задача разработчика микросхем — заставить микросхему работать, несмотря на это. Однако вы можете видеть, что для предотвращения дальнейшего соединения выводы AGND и DGND должны быть соединены вместе с внешней стороной к одной и той же заземляющей пластине с низким импедансом с минимальной длиной выводов.Любой дополнительный внешний импеданс в соединении DGND приведет к появлению большего цифрового шума в точке B; он, в свою очередь, будет вносить больше цифрового шума в аналоговую схему через паразитную емкость. Хотя это чрезвычайно простая модель, она служит иллюстрацией сути.

Q. Хорошо, вы сказали мне соединить контакты AGND и DGND IC вместе с одной и той же заземляющей пластиной, но я поддерживаю отдельные аналоговые и цифровые заземляющие пластины в моей системе. Я хочу, чтобы они были связаны друг с другом только в одной точке: общая точка, где возвращаются источники питания, все соединены вместе и подключены к заземлению шасси.Что мне теперь делать?

A. Если у вас есть только один преобразователь данных в вашей системе, вы действительно могли бы сделать то, что указано в спецификации, и связать аналоговую и цифровую системы заземления вместе на преобразователе. Точка заземления звезды вашей системы теперь находится на преобразователе данных. Но это может быть крайне нежелательно, если вы изначально не планировали свою систему с учетом этой мысли. Если у вас есть несколько преобразователей данных, расположенных на разных печатных платах, концепция не работает, потому что аналоговая и цифровая системы заземления соединены в каждом преобразователе на нескольких печатных платах.Это идеальное приглашение для заземления!

Q. Думаю, я понял это! Если мне нужно соединить контакты AGND и DGND вместе на устройстве, и я хочу сохранить отдельные аналоговые и цифровые заземления системы, я привязываю и AGND, и DGND либо к аналоговой заземляющей пластине, либо к цифровой заземляющей пластине на печатной плате, но не к обоим. . Правильно? Итак, какой именно, поскольку АЦП является одновременно аналоговым и цифровым устройством?

A. Правильно! Теперь, если вы подключите оба контакта AGND и DGND к цифровой заземляющей пластине, ваш аналоговый входной сигнал будет иметь суммированный с ним цифровой шум, потому что он, вероятно, несимметричный и привязан к аналоговой заземляющей пластине.

В. Итак, правильный ответ — подключить выводы AGND и DGND к аналоговой заземляющей пластине? Но разве это не создает цифровой шум на моей тихой аналоговой земле? И не ухудшился ли запас помехоустойчивости выходной логики, потому что теперь он привязан к аналоговой заземляющей пластине, а вся остальная логика привязана к цифровой заземляющей пластине? Я планирую подключить выходы АЦП к шине данных с тремя состояниями объединительной платы, которая будет довольно шумной для начала, поэтому я думаю, что мне нужен весь запас по шуму, который я могу получить.

A. Ну, никто никогда не говорил, что жизнь легка или справедлива! Вы пришли к правильному выводу, путешествуя по каменистой дороге, но проблемы, которые вы предлагаете, — цифровой шум на аналоговой заземляющей поверхности и уменьшенный запас помехоустойчивости на выходах АЦП — на самом деле не так плохи, как кажется; их можно преодолеть. Очевидно, что лучше позволить нескольким сотням милливольт повредить цифровой интерфейс, чем подавать тот же самый искажающий сигнал на аналоговый вход, где младший бит для 16-битного АЦП с диапазоном входных напряжений 10 В составляет всего 150 мкВ. ! Во-первых, цифровые токи заземления на выводах DGND не могут быть настолько плохими, иначе они в первую очередь ухудшили бы внутренние аналоговые части АЦП! Если вы соедините выводы питания АЦП с аналоговой землей, используя качественный высокочастотный керамический конденсатор для высокочастотного шума (скажем, 0.1 мкФ), вы изолируете эти токи до очень небольшой области вокруг ИС, и они будут иметь минимальное влияние на остальную часть вашей системы.

Вы столкнетесь с некоторым снижением запаса по цифровому шуму, но обычно это приемлемо для логики TTL или CMOS, если оно меньше нескольких сотен милливольт или около того. Если ваш АЦП имеет несимметричные выходы ECL, вы можете захотеть поставить двухтактный вентиль на каждый цифровой выход, то есть один с истинными и дополнительными выходами. Свяжите заземление этого блока затвора с аналоговой землей и подключите логические сигналы по-разному через интерфейс.На другом конце используйте дифференциальный линейный приемник, который заземлен на пластину заземления digital . Шум между аналоговой и цифровой плоскостями заземления теперь является синфазным — большая часть его будет подавляться на выходе дифференциального линейного приемника. Вы можете использовать тот же метод с TTL или CMOS, но обычно имеется достаточный запас по шуму, чтобы не требовать методов дифференциальной передачи.

Однако одна вещь, которую вы сказали, меня сильно беспокоит. Вообще, неразумно подключать выходы АЦП напрямую к шине данных с зашумлением.Шум шины может возвращаться на аналоговый вход АЦП через паразитную внутреннюю емкость, которая может находиться в диапазоне от 0,1 до 0,5 пФ. Гораздо лучше подключать выходы АЦП напрямую к промежуточной защелке буфера, расположенной рядом с АЦП. Защелка буфера заземлена на вашу цифровую землю, поэтому его выходные логические уровни теперь совместимы с уровнями остальной части вашей системы.

Q. Я думаю, что теперь понимаю, но почему, черт возьми, вы просто не позвонили всем заземляющим контактам вашего ADC AGND в первую очередь; тогда ничего из этого не возникло бы вообще?

А.Возможно. Но что, если инспектор подключит омметр между этими контактами и обнаружит, что они на самом деле не соединены друг с другом внутри упаковки? Вероятно, вся партия будет отвергнута — и ИС может взорваться! Кроме того, существует традиция, связанная с таблицами данных АЦП, которая гласит, что мы должны маркировать контакты, чтобы указать их истинное назначение, а не то, что мы хотели бы видеть.

Q. О. К. А теперь вопрос, который я сохранил для вашего окончательного теста! У меня есть коллега, который разработал систему с раздельными аналоговыми и цифровыми наземными системами.Мой коллега говорит, что, когда вывод AGND АЦП подключен к аналоговой заземляющей пластине, а вывод DGND подключен к цифровой заземляющей пластине, система работает нормально! Как это объяснить?

A. Во-первых, то, что практика не рекомендуется, не обязательно означает, что вы не можете избежать наказания в течение некоторого времени и тем самым впадете в ложное чувство безопасности. (Это один из малоизвестных законов Мерфи). Некоторые АЦП менее чувствительны к внешнему шуму между выводами AGND и DGND, и, возможно, ваш коллега случайно выбрал один из них.Могут быть и другие объяснения, которые потребуют, чтобы мы исследовали определение вашего коллеги понятия «исправная работа», но дело в том, что характеристики ADC не гарантируются производителем в этих условиях эксплуатации. С таким сложным компонентом, как АЦП, невозможно протестировать устройство во всех возможных условиях эксплуатации, особенно в тех, которые изначально не рекомендуются! На этот раз вашему другу повезло, но вы можете быть уверены, что закон Мерфи в конечном итоге догонит его (или ее), если эта практика будет продолжена в будущих разработках систем.

В. Думаю, теперь я понимаю философию заземления АЦП, но как насчет ЦАП?

A. Применяется та же философия. Контакты AGND и DGND ЦАП должны быть связаны вместе и подключены к аналоговой земле. Если ЦАП не имеет входных защелок, регистры, управляющие ЦАП, должны быть привязаны и заземлены на аналоговую землю, чтобы предотвратить попадание цифрового шума на аналоговый выход.

Q. А как насчет микросхем смешанного сигнала, которые содержат АЦП, ЦАП и DSP, такие как ваш процессор голосового диапазона ADSP-21msp5O?

А.Применяется та же философия. Никогда не следует думать о сложной микросхеме со смешанными сигналами, такой как ADSP-21msp50, как о просто цифровой микросхеме! Следует применять те же принципы, которые мы только что обсуждали. Несмотря на то, что эффективная частота дискретизации 16-разрядного сигма-дельта АЦП и ЦАП составляет всего 8 ksps, преобразователи работают с частотой передискретизации 1 МГц. Для устройства требуются внешние часы с частотой 13 МГц, а внутренние часы процессора с частотой 52 МГц генерируются с помощью петли фазовой автоподстройки частоты. Итак, видите ли, успешное применение этого устройства требует понимания методов проектирования как прецизионных, так и высокоскоростных схем.

Q. Как насчет требований к аналоговому и цифровому питанию этих устройств? Следует ли мне покупать отдельные аналоговые и цифровые блоки питания или использовать один и тот же блок питания?

A. Это действительно зависит от того, сколько шума в вашем цифровом источнике. Например, ADSP-21msp50 имеет отдельные контакты для аналогового питания + 5 В и цифрового питания + 5 В. Если у вас относительно тихий цифровой источник питания, вам, вероятно, удастся использовать его и для аналогового источника питания. Обязательно должным образом отсоедините каждый вывод питания на устройстве с 0.Керамический конденсатор емкостью 1 мкФ. Не забудьте развязать аналоговую заземляющую пластину, а не цифровую заземляющую пластину! Вы также можете использовать ферритовые бусины для дальнейшей изоляции. На схеме ниже показано правильное расположение. Гораздо более безопасным решением является использование отдельного аналогового источника питания + 5 В. Вы можете генерировать +5 В из тихого источника питания + 15 В или + 12 В с помощью трехконтактного стабилизатора, если вы можете выдержать дополнительное рассеивание мощности.

Рекомендации

  1. Ральф Моррисон, Методы заземления и экранирования в КИП , третье издание.Нью-Йорк: Wiley-lnterscience, 1986.
  2. .
  3. Генри В. Отт, Методы уменьшения шума в электронных системах , второе издание. Нью-Йорк: Wiley-Interscience, 1988.
  4. .
  5. High Speed ​​Design Seminar , 1996. Норвуд МА: Analog Devices, Inc.
  6. Семинар по проектированию смешанных сигналов , 1991. Норвуд MA: Analog Devices, Inc.
  7. Пол Брокоу, «I.C. Руководство пользователя усилителя по развязке, заземлению и исправлению положения для изменения.»Ан-202. Бесплатно от Analog Devices.
  8. Джефф Барроу, «Как избежать проблем с грунтом в высокоскоростных цепях», R.F. Проект , июль 1989 г.
  9. Пол Брокоу и Джефф Барроу, «Заземление низко- и высокочастотных цепей». Analog Dialogue 23-3, 1989. Бесплатно от Analog Devices.
  10. Лучшее из аналогового диалога -1967-1991. Норвуд Массачусетс: Analog Devices, Inc. Бесплатно от Analog Devices.

Бесплатное руководство по DFD и лучший инструмент для рисования DFD, попробуйте прямо сейчас! Бесплатно

Пример системы заказа еды

Контекст DFD

Контекстная диаграмма — это диаграмма потока данных, которая показывает только верхний уровень, также известный как уровень 0.На этом уровне есть только один видимый узел процесса, который представляет функции всей системы в отношении того, как она взаимодействует с внешними объектами. Некоторые из преимуществ контекстной диаграммы:

  1. Показывает обзор границ системы
  2. Для понимания с использованием простых обозначений не требуется никаких технических знаний
  3. Просто рисовать, изменять и дорабатывать, как его ограниченное обозначение

На рисунке ниже показана контекстная диаграмма потока данных, нарисованная для системы заказа еды.Он содержит процесс (форму), который представляет систему для моделирования, в данном случае « Система заказа еды ». Он также показывает участников, которые будут взаимодействовать с системой, называемые внешними объектами. В этом примере поставщик , Kitchen , Manager и Customer — это сущности, которые будут взаимодействовать с системой. Между процессом и внешними объектами существует поток данных (соединители), указывающий на наличие обмена информацией между объектами и системой.

Context DFD — это вход в модель потока данных. Он содержит один и только один процесс и не показывает никаких хранилищ данных.

Уровень 1 DFD

На рисунке ниже показан уровень 1 DFD, который представляет собой декомпозицию (т. Е. Разбивку) процесса системы заказа еды, показанного в контексте DFD. Прочтите диаграмму, а затем мы познакомим вас с некоторыми ключевыми концепциями, основанными на этой диаграмме.

Пример диаграммы потока данных системы заказа еды содержит три процесса, четыре внешних объекта и два хранилища данных.

На основании диаграммы мы знаем, что Клиент может разместить Заказ . Процесс Order Food принимает заказ , пересылает его в Kitchen , сохраняет в хранилище данных Order и сохраняет обновленные сведения об инвентаризации в хранилище данных Inventory . Процесс также доставляет счет клиенту .

Диспетчер Manager может получать отчеты через процесс Создание отчетов , который принимает данные инвентаризации и Заказы в качестве входных данных из хранилища данных Inventory и Order соответственно.

Менеджер также может инициировать процесс инвентаризации заказов , предоставив Инвентаризационный заказ . Процесс пересылает инвентарный заказ поставщику и сохраняет обновленные данные инвентаризации в хранилище данных инвентаризации .

Советы и предостережения по схеме потока данных

подсказки

  1. Метки процесса должны быть глагольными фразами; хранилища данных представлены существительными
  2. Хранилище данных должно быть связано как минимум с процессом
  3. Внешний объект должен быть связан как минимум с процессом
  4. Не позволяйте этому усложняться; обычно 5-7 человек в среднем могут управлять процессами
  5. DFD не является детерминированным — нумерация не обязательно указывает последовательность, это полезно для идентификации процессов при обсуждении с пользователями
  6. Хранилища данных не должны быть подключены к внешнему объекту, в противном случае это будет означать, что вы предоставляете внешнему объекту прямой доступ к вашим файлам данных
  7. Потоки данных не должны существовать между 2 внешними объектами без прохождения процесса
  8. Процесс, который имеет входы, но не имеет выходов, считается процессом черной дыры

Предупреждения

Не путайте поток данных и поток процесса

Некоторые дизайнеры могут чувствовать себя некомфортно, когда видят соединитель, соединяющий хранилище данных с процессом, не видя каким-либо образом шага запроса данных, показанного на диаграмме.Некоторые из них попытаются представить запрос, добавив соединитель между процессом и хранилищем данных, пометив его как «запрос» или «запрос на что-то», что неверно.

Имейте в виду, что диаграмма потоков данных была разработана для представления обмена информацией. Соединители в диаграмме потока данных предназначены для представления данных, а не для представления потока процесса, шага или чего-либо еще. Когда мы обозначаем поток данных, который заканчивается в хранилище данных, «запросом», это означает, что мы передаем запрос как данные в хранилище данных.Хотя это может иметь место на уровне реализации, поскольку некоторые СУБД действительно поддерживают использование функций, которые принимают некоторые значения в качестве параметров и возвращают результат, в диаграмме потока данных мы склонны рассматривать хранилище данных как единственного держателя данных, который не обладают способностью к обработке. Если вы хотите смоделировать поток системы или поток процессов, используйте вместо этого диаграмму действий UML или диаграмму бизнес-процессов BPMN. Если вы хотите смоделировать внутреннюю структуру хранилища данных, используйте диаграмму отношений сущностей.

Использование метаданных для создания диаграмм сущностей (Руководство разработчика Dynamics 365 Customer Engagement (on-premises))

  • 4 минуты на чтение

В этой статье

Визуальное представление метаданных может быть полезно, особенно когда вы пытаетесь описать отношения между сущностями в системе.Вы можете использовать образец кода диаграммы метаданных, предоставленный для Dynamics 365 Customer Engagement (on-premises), для создания диаграмм отношений сущностей.

Вы можете создать диаграмму, которая показывает связь только для одной сущности, или сложную диаграмму, которая включает в себя десятки связанных сущностей, включая настраиваемые и системные сущности.

Взаимосвязи в диаграммах сущностей

В следующем примере показаны две новые настраиваемые сущности, созданные в Dynamics 365 Customer Engagement (on-premises).Первый объект представляет собой банковский счет, а второй объект представляет собой сейф.

Следующая диаграмма сущностей была создана с помощью инструмента «Диаграмма метаданных». Он показывает взаимосвязь между сущностью new_bankaccount , сущностью new_safedepositbox и другими сущностями в системе. Показанные имена являются логическими именами сущностей.

Примечание

Если между одними и теми же двумя объектами существует несколько взаимосвязей, для простоты на диаграмме рисуется только одна линия.

В следующей таблице показаны отношения «один ко многим», где основной сущностью является либо банковский счет, либо сейф.

Имя схемы отношений Ссылка на объект
new_bankaccount_ActivityPointers указатель активности
new_bankaccount_Appointments запись
new_bankaccount_Emails электронная почта
new_bankaccount_Faxes факс
new_bankaccount_Letters письмо
new_bankaccount_PhoneCalls телефонный звонок
new_bankaccount_Service Назначения сервисное назначение
new_bankaccount_Tasks задача
new_bankaccount_RecurringAppointmentMasters повторяющийся назначенный мастер
new_bankaccount_DuplicateMatchingRecord дубликат записи
new_bankaccount_DuplicateBaseRecord дубликат записи
new_bankaccount_Annotations аннотация
new_bankaccount_AsyncOperations асинхронная операция
new_bankaccount_UserEntityInstanceDatas userrentityinstancedata
new_bankaccount_ProcessSession процесссессия
new_bankaccount_BulkDeleteFailures bulkdeletefailure
new_bankaccount_PrincipalObjectAttributeAccesses mainobjectattributeaccess
new_new_bankaccount_new_safedepositbox new_safedepositbox
new_safedepositbox_ActivityPointers указатель активности
new_safedepositbox_ Назначения запись
new_safedepositbox_Emails электронная почта
new_safedepositbox_Faxes факс
new_safedepositbox_Letters письмо
new_safedepositbox_PhoneCalls телефонный звонок
new_safedepositbox_ServiceЗадания сервисное назначение
new_safedepositbox_Tasks задача
new_safedepositbox_RecurringAppointmentMasters повторяющийся назначенный мастер
new_safedepositbox_DuplicateMatchingRecord дубликат записи
new_safedepositbox_DuplicateBaseRecord дубликат записи
new_safedepositbox_Annotations аннотация
new_safedepositbox_AsyncOperations асинхронная операция
new_safedepositbox_UserEntityInstanceDatas userrentityinstancedata
new_safedepositbox_ProcessSession процесссессия
new_safedepositbox_BulkDeleteFailures bulkdeletefailure
new_safedepositbox_PrincipalObjectAttributeAccesses mainobjectattributeaccess

В следующей таблице показаны отношения «многие к одному», где основной сущностью является либо банковский счет, либо сейф.

Имя схемы отношений Упомянутая организация
lk_new_bankaccount_createdby системный пользователь
lk_new_bankaccount_createdonbehalfот системный пользователь
lk_new_bankaccount_modifiedот системный пользователь
lk_new_bankaccount_modifiedonbehalfот системный пользователь
user_new_bankaccount системный пользователь
team_new_bankaccount команда
owner_new_bankaccount собственник
business_unit_new_bankaccount бизнес-единица
new_account_new_bankaccount счет
lk_new_safedepositbox_createdот системный пользователь
lk_new_safedepositbox_createdonbehalfот системный пользователь
lk_new_safedepositbox_modifiedот системный пользователь
lk_new_safedepositbox_modifiedonbehalfот системный пользователь
user_new_safedepositbox системный пользователь
team_new_safedepositbox команда
owner_new_safedepositbox собственник
business_unit_new_safedepositbox бизнес-ед.
new_new_bankaccount_new_safedepositbox new_bankaccount

Сущность счета, показанная на диаграмме, представляет клиента банка.Как клиент банка, вы можете открыть несколько банковских счетов, таких как текущие и сберегательные счета, а также несколько сейфов. Это пример отношения «многие к одному» между банковским счетом и клиентом, а также сейфом и клиентом.

Вы можете связать несколько действий, таких как задачи, электронные письма и встречи, с банковским счетом. Чтобы предоставить дополнительную информацию о банковском счете или сейфе, вы можете использовать заметки и вложения.

О схемах

Вы можете найти диаграммы для многих системных сущностей в документации SDK, в разделах, описывающих возможности сущностей.В каждом поле диаграммы первая строка, выделенная жирным шрифтом, представляет собой имя объекта. Последующие строки содержат имена атрибутов, используемых для определения отношений для этой сущности.

Инструмент не создает строки, показывающие отношения со следующими сущностями: организация, бизнес-подразделение и пользователь (системный пользователь). Это сделано для упрощения схемы. Цветовое кодирование используется для обозначения отношений владельца для каждого объекта. Следующая диаграмма описывает цветовую кодировку:

Чтобы использовать образец кода, который будет программно создавать диаграммы метаданных Office Visio, создайте и выполните его, используя решения из образца SDK.

Загрузите образец: создание диаграмм сущностей с помощью инструмента диаграмм метаданных

После загрузки образца вы можете найти файл решения по следующему пути к папке: Создание диаграмм сущностей с помощью инструмента диаграмм метаданных \ C # \ Diagram .

В папке находится файл Readme с инструкциями по его использованию. Пример кода — это автономное консольное приложение, которое создает диаграмму отношений сущностей. Для работы программы требуется Office Visio.

Вы можете запустить программу из командной строки.Перечислите объекты, которые вы хотите включить в диаграмму, в качестве аргументов командной строки. Другие сущности могут быть включены в вашу диаграмму по мере необходимости, чтобы показать все отношения для каждой запрошенной вами сущности. Чтобы создать диаграмму, которая показывает отношения для сущностей new_bankaccount и new_safedepositbox, используйте следующую команду:

  MetadataDiagramConsole.exe new_bankaccount new_safedepositbox
  

Имя созданного файла Visio — new_bankaccount.vsd.

Примечание

Инструмент использует имя первой сущности в командной строке в качестве имени файла Visio. Если вы выполните следующие две команды, вторая команда перезапишет диаграмму, созданную первой. Это связано с тем, что файлы Visio имеют одинаковое имя — «new_bankaccount.vsd»:

.

MetadataDiagramConsole.exe new_bankaccount

MetadataDiagramConsole.exe new_bankaccount new_safedepositbox

Чтобы избежать перезаписи сгенерированного файла диаграммы, вы должны переименовать первый файл перед запуском второй команды.

Генератор диаграмм UML

Генератор диаграмм UML для XrmToolBox — это инструмент, который генерирует диаграммы отношений сущностей (ERD) в форме файлов PlantUML из метаданных в Microsoft Dynamics 365 и Power Platform Dataverse. Поскольку в результате получаются текстовые файлы, их можно редактировать вручную и хранить в системе управления версиями для отслеживания изменений с течением времени.

Entity Relation Diagram Creator для XrmToolBox — это инструмент, который генерирует визуальные диаграммы отношений сущностей из метаданных в Microsoft Dynamics 365 и Power Platform Dataverse.

ERD Visio Builder для XrmToolBox — это инструмент, который генерирует диаграммы Visio из метаданных в Microsoft Dynamics 365 и Power Platform Dataverse.

См. Статью об инструментах разработчика, посвященную инструментам, разработанным сообществом, jonasr.app/uml для получения дополнительной информации о генераторе диаграмм UML на сайте traveintocrm.com для получения дополнительных сведений о Entity Relation Diagram Creator и LinkeD365.blog для получения дополнительных сведений о ERD Visio Builder.

Примечание

Инструменты сообщества не являются продуктом Microsoft Dynamics и не расширяют поддержку инструментов сообщества.Если у вас есть вопросы относительно инструмента, свяжитесь с издателем. Дополнительная информация: XrmToolBox.

См. Также

Введение в сущности в Dynamics 365 Customer Engagement (on-premises)
Расширение модели метаданных для Dynamics 365 Customer Engagement (on-premises)
Ключ к диаграммам сущностей
Dynamics 365 Customer Engagement (on-premises) Диаграммы отношений сущностей

Создание диаграммы последовательности UML

Чтобы построить диаграмму последовательности, используйте шаблон UML Sequence или начальную диаграмму, которая включает в себя набор элементов UML Sequence .Перетащите фигуры с трафарета на холст для рисования, чтобы построить диаграмму.

Запустить диаграмму последовательности

  1. Запустите Visio. Или, если у вас уже есть открытый файл, щелкните Файл > Новый .

  2. В поле поиска введите последовательность UML.

  3. Выберите диаграмму Последовательность UML .

  4. В диалоговом окне выберите пустой шаблон или одну из трех начальных диаграмм. (Описание каждого из них отображается справа, когда вы его выбираете.) Затем выберите метрических единиц или американских единиц .

  5. Выберите Создать .

  6. Диаграмма открывается.Вы должны увидеть окно Shapes рядом с диаграммой. Если вы его не видите, перейдите к View > Task Panes и убедитесь, что выбрано Shapes . Если вы все еще не видите его, нажмите кнопку Expand the Shapes window слева.

  7. Убедитесь, что на вкладке View установлен флажок рядом с полем Connection Points . Этот параметр позволяет отображать точки соединения, когда вы начинаете соединять фигуры.

  8. Теперь перетащите фигуры, которые вы хотите включить в схему, из окна Фигуры на страницу. Чтобы переименовать текстовые метки, дважды щелкните их.

Линии жизни для актеров и объектов

Используйте фигуру линии жизни актера для каждого участника и фигуру линии жизни объекта для каждого компонента системы в вашем процессе.

Совет: Когда вы перетаскиваете линии жизни на место, на экране появляются зеленые направляющие, которые помогут вам выровнять линии жизни и расположить их относительно других фигур.

  • Дважды щелкните поле заголовка для каждой линии жизни, чтобы ввести имя или заголовок.

  • Чтобы удлинить или сократить временную шкалу, щелкните линию жизни, затем перетащите желтую контрольную точку в нижней части линии жизни.

Сообщения

Используйте формы сообщений для представления информации, передаваемой между линиями жизни.

Совет. Visio помогает прикрепить конечные точки сообщений к каждой линии жизни.Зеленый кружок появляется в конечной точке, когда он приклеивается к точке соединения. По окончании перетаскивания точки соединения исчезнут.

  • Присоедините начальную конечную точку к линии жизни, отправляющей сообщение, затем перетащите головную конечную точку на линию жизни, принимающую сообщение.

  • Дважды щелкните фигуру сообщения, чтобы создать текстовое поле, и введите имя сообщения.

  • Используйте форму Сообщение (сплошная линия) для представления запроса или передачи информации.

  • Используйте фигуру Return Message (пунктирная линия), чтобы представить ответ на предыдущее сообщение.

  • Используйте собственное сообщение для представления рекурсивного вызова операции или одного метода, вызывающего другой метод, принадлежащий тому же объекту.

  • Используйте фигуру Асинхронное сообщение , чтобы показать, когда действие может произойти не сразу.

  • Чтобы изменить форму сообщения соединителя:

    1. Щелкните соединитель правой кнопкой мыши.

    2. В нижней части всплывающего меню выберите один из трех вариантов ( под прямым углом , прямо , изогнутый ).

    3. Щелкните и перетащите соединитель, чтобы изменить его форму.

Фрагменты

Если одно или несколько взаимодействий образуют цикл или требуют выполнения условия для завершения взаимодействия, заключите эти взаимодействия в форму фрагмента:

  • Используйте фрагмент цикла для базового повторяющегося взаимодействия.

  • Используйте необязательный фрагмент для шагов, которые выполняются только при соблюдении определенного условия.

  • Используйте фигуру Альтернативный фрагмент для процесса или взаимодействия if-then или if-then-else. Фрагмент состоит из двух разделов, которые позволяют показать альтернативное взаимодействие. Чтобы добавить другое условие, перетащите операнд взаимодействия на фигуру.

  • Перетащите фигуру фрагмента к взаимодействиям, к которым она относится. Используйте маркеры изменения размера на форме фрагмента, чтобы убедиться, что он охватывает все связанные взаимодействия.

  • Дважды щелкните в углу заголовка фигуры фрагмента, чтобы добавить заголовок или краткое описание процесса, заключенного в фрагмент.Под углом заголовка щелкните запрос [параметры] , если вы хотите ввести условия, которые завершат этот процесс.

Активация

Поместите полосу Activation на линию жизни, чтобы показать, когда и как долго этот объект или участник активен в процессе. Обычно стрелки, ведущие к окну активации и выходящему из него, демонстрируют поток информации.

Перетащите конечные точки панели активации вверх или вниз, чтобы установить желаемую длину.

Разрушение

Уничтожение указывает, когда объект или актер завершили участие в системе. Большой крестик появляется в конце его жизненного пути. Чтобы показать разрушение объекта на диаграмме:

Чтобы построить диаграмму последовательности, используйте шаблон UML Sequence или начальную диаграмму, которая включает в себя набор элементов UML Sequence .Перетащите фигуры с трафарета на холст для рисования, чтобы построить диаграмму.

Запустить диаграмму последовательности

  1. Откройте Visio в Интернете.

  2. В галерее прокрутите вниз до строки UML Sequence , примерно на полпути вниз по странице.

    Первый элемент в строке представляет собой пустой шаблон и сопутствующий набор элементов.Остальные элементы в строке — это образцы схем, на которых уже нарисованы некоторые формы, которые помогут вам быстро приступить к работе.

  3. Щелкните любой элемент, чтобы увидеть его в увеличенном виде.

  4. Когда вы найдете диаграмму, которую хотите использовать, нажмите ее кнопку Создать .

    Новая диаграмма с соответствующим набором элементов откроется в вашем браузере.

Линии жизни для актеров и объектов

Используйте фигуру линии жизни актера для каждого участника и фигуру линии жизни объекта для каждого компонента системы в вашем процессе.

Совет: Когда вы перетаскиваете линии жизни на место, на экране появляются зеленые направляющие, которые помогут вам выровнять линии жизни и расположить их относительно других фигур.

  • Дважды щелкните поле заголовка для каждой линии жизни, чтобы ввести имя или заголовок.

  • Чтобы удлинить или сократить временную шкалу, щелкните линию жизни, затем перетащите желтую контрольную точку в нижней части линии жизни.

Сообщения

Используйте формы сообщений для представления информации, передаваемой между линиями жизни.

Совет. Visio помогает прикрепить конечные точки сообщений к каждой линии жизни. Зеленый кружок появляется в конечной точке, когда он приклеивается к точке соединения. По окончании перетаскивания точки соединения исчезнут.

  • Присоедините начальную конечную точку к линии жизни, отправляющей сообщение, затем перетащите головную конечную точку на линию жизни, принимающую сообщение.

  • Дважды щелкните фигуру сообщения, чтобы создать текстовое поле, и введите имя сообщения.

  • Используйте форму Сообщение (сплошная линия) для представления запроса или передачи информации.

  • Используйте фигуру Return Message (пунктирная линия), чтобы представить ответ на предыдущее сообщение.

  • Используйте собственное сообщение для представления рекурсивного вызова операции или одного метода, вызывающего другой метод, принадлежащий тому же объекту.

  • Используйте фигуру Асинхронное сообщение , чтобы показать, когда действие может произойти не сразу.

  • Чтобы изменить форму сообщения соединителя:

    1. Щелкните соединитель правой кнопкой мыши.

    2. В нижней части всплывающего меню выберите один из трех вариантов ( под прямым углом , прямо , изогнутый ).

    3. Щелкните и перетащите соединитель, чтобы изменить его форму.

Фрагменты

Если одно или несколько взаимодействий образуют цикл или требуют выполнения условия для завершения взаимодействия, заключите эти взаимодействия в форму фрагмента:

  • Используйте фрагмент цикла для базового повторяющегося взаимодействия.

  • Используйте необязательный фрагмент для шагов, которые выполняются только при соблюдении определенного условия.

  • Используйте фигуру Альтернативный фрагмент для процесса или взаимодействия if-then или if-then-else. Фрагмент состоит из двух разделов, которые позволяют показать альтернативное взаимодействие. Чтобы добавить другое условие, перетащите операнд взаимодействия на фигуру.

  • Перетащите фигуру фрагмента к взаимодействиям, к которым она относится. Используйте маркеры изменения размера на форме фрагмента, чтобы убедиться, что он охватывает все связанные взаимодействия.

  • Дважды щелкните в углу заголовка фигуры фрагмента, чтобы добавить заголовок или краткое описание процесса, заключенного в фрагмент.Под углом заголовка щелкните запрос [параметры] , если вы хотите ввести условия, которые завершат этот процесс.

Активация

Поместите полосу Activation на линию жизни, чтобы показать, когда и как долго этот объект или участник активен в процессе. Обычно стрелки, ведущие к окну активации и выходящему из него, демонстрируют поток информации.

Перетащите конечные точки панели активации вверх или вниз, чтобы установить желаемую длину.

Разрушение

Уничтожение указывает, когда объект или актер завершили участие в системе. Большой крестик появляется в конце его жизненного пути. Чтобы показать разрушение объекта на диаграмме:

Чтобы построить диаграмму последовательности, используйте шаблон UML Model , который включает набор фигур UML Sequence .Перетащите фигуры с трафарета на холст для рисования, чтобы построить диаграмму.

Запустить диаграмму последовательности

  1. В разделе Категории шаблонов щелкните Программное обеспечение и база данных , а затем щелкните Схема модели UML .

  2. В древовидном представлении Model Explorer щелкните правой кнопкой мыши пакет, в который вы хотите включить диаграмму статической структуры, укажите на New и щелкните Sequence Diagram .

    Появляется пустая страница, и набор элементов «Последовательность UML » становится самым верхним. Значок, представляющий диаграмму, будет добавлен в представление в виде дерева.

    Примечание: Если древовидное представление не отображается, наведите указатель на View в меню UML , а затем щелкните на Model Explorer .

Прочтите, чтобы получить дополнительные инструкции по работе с диаграммами последовательности.

Линии жизни для актеров и объектов

Используйте форму линии жизни объекта для каждого участника и компонента системы в вашем процессе.

Линия жизни объекта представляет существование объекта в определенное время. Если объект создается или уничтожается в течение периода времени, который представляет диаграмма, линия жизни останавливается или начинается в соответствующей точке. Разрушение объекта отмечается большим X.

Используйте форму Lifeline чтобы показать условность на линии жизни объекта.

Сообщения

  1. Перетащите фигуру Сообщение на страницу документа.

    Форма сообщения, которую вы выбираете, зависит от типа сообщения, которое вы хотите отправить (обычное, асинхронное, вызов процедуры или возврат).

  2. Приклейте конечную точку сообщения без стрелки к точке соединения на линии жизни объекта, отправляющего сообщение.

  3. Приклейте конечную точку сообщения со стрелкой к точке соединения на линии жизни объекта, получающего сообщение.

  4. Дважды щелкните сообщение, а затем введите или выберите имя сообщения, стереотип, выражение последовательности и тип потока.

  5. Для простого сообщения или вызова процедуры выберите операцию, которую должно генерировать сообщение.Если операция не существует, щелкните New , чтобы создать ее.

    Для асинхронного сообщения выберите сигнал, который должно генерировать сообщение. Если прием сигнала не существует на классификаторе, на котором основана линия жизни объекта, принимающая сообщение, щелкните Новый , чтобы создать прием.

Совет: Чтобы указать сообщение от объекта самому себе, приклейте две конечные точки дугообразной формы Сообщение к двум точкам соединения на одной линии жизни объекта.

Ограничения

Если одно или несколько взаимодействий требуют выполнения условия для завершения взаимодействия, заключите эти взаимодействия в одну из форм ограничения:

  • A Ограничение — это спецификация условий и предложений, которые должны поддерживаться как истинные, чтобы система была действительной. Ограничения выражаются в виде текста в фигурных скобках ({}) и могут быть записаны на заранее определенном языке, таком как Object Constraint Language (OCL), или на естественном языке.

    Перетащите ручку управления в центре формы Constraint и приклейте ее к точке соединения на другом элементе.

  • A 2-элементное ограничение применяется к двум элементам, таким как два класса или две ассоциации. Ограничение показано пунктирной стрелкой от одного элемента к другому с меткой строки ограничения в фигурных скобках ({}).

  • Ограничение OR указывает, что любой экземпляр класса может участвовать только в одной ассоциации одновременно. Ограничение показано пунктирной линией, соединяющей две или более ассоциаций, которые должны иметь общий класс. Строка помечается строкой ограничения OR в фигурных скобках ({}).

Активация

Поместите полосу Activation на линию жизни, чтобы показать, когда и как долго этот объект или участник активен в процессе.Обычно стрелки, ведущие к окну активации и выходящему из него, демонстрируют поток информации.

Перетащите конечные точки панели активации вверх или вниз, чтобы установить желаемую длину.

Разрушение

Уничтожение указывает, когда объект или актер завершили участие в системе.Большой крестик появляется в конце его жизненного пути. Чтобы показать разрушение объекта на диаграмме:

  • Щелкните объект правой кнопкой мыши, выберите Параметры отображения формы и в диалоговом окне выберите поле Маркер разрушения .

Учебное пособие по диаграмме конечного автомата | Lucidchart

В диаграмму состояний можно включить множество различных фигур, особенно если вы решите объединить ее с другой диаграммой.В этом списке перечислены наиболее распространенные формы, с которыми вы можете встретиться.

Составное состояние

Состояние, в которое вложены подсостояния. См. Пример диаграммы состояния университета ниже. «Регистрация» — это составное состояние в этом примере, поскольку оно включает в себя различные подсостояния в процессе регистрации.

Псевдосостояние выбора

Символ ромба, который указывает на динамическое состояние с разветвленными потенциальными результатами.

Событие

Экземпляр, запускающий переход, помеченный над соответствующей стрелкой перехода.В этом случае «окончание занятий» — это событие, которое вызывает окончание состояния «Обучается» и начало состояния «Выпускные экзамены».

Точка выхода

Точка, в которой объект выходит из составного состояния или конечного автомата, обозначается кружком с X, проходящим через него. Точка выхода обычно используется, если процесс не завершен, но его нужно избежать из-за какой-либо ошибки или другой проблемы.

Первое состояние

Маркер первого состояния в процессе, показанный темным кружком со стрелкой перехода.

Guard

Логическое условие, разрешающее или останавливающее переход, записанное над стрелкой перехода.

Состояние

Прямоугольник со скругленными углами, указывающий на текущий характер объекта.

Подсостояние

Состояние, содержащееся в области составного состояния. На диаграмме государственного аппарата университета, приведенной ниже, «Открыт для зачисления» является подсостоянием в более крупном составном состоянии «Зачисление».

Terminator

Круг с точкой, обозначающий, что процесс завершен.

Переход

Стрелка, переходящая из одного состояния в другое, указывает на изменяющееся состояние.

Переходное поведение

Поведение, возникающее при переходе состояния, записанное над стрелкой перехода.

Триггер

Тип сообщения, которое активно перемещает объект из состояния в состояние, написанное над стрелкой перехода. В этом примере «Проблема с бронированием» — это триггер, который отправит человека в туристическое агентство аэропорта вместо следующего шага в процессе.

Унифицированный язык моделирования (UML) | Диаграммы последовательностей

Унифицированный язык моделирования (UML) | Диаграммы последовательности

В этом посте мы обсуждаем диаграммы последовательности. Унифицированный язык моделирования (UML) — это язык моделирования в области разработки программного обеспечения, цель которого — установить стандартные способы визуализации дизайна системы. UML направляет создание нескольких типов диаграмм, таких как диаграммы взаимодействия, структуры и поведения.
Диаграмма последовательности — наиболее часто используемая диаграмма взаимодействия .

Диаграмма взаимодействия —
Диаграмма взаимодействия используется для демонстрации интерактивного поведения системы. Поскольку визуализация взаимодействий в системе может быть сложной задачей, мы используем различные типы диаграмм взаимодействия, чтобы фиксировать различные функции и аспекты взаимодействия в системе.

Диаграммы последовательности —
Диаграмма последовательности просто изображает взаимодействие между объектами в последовательном порядке i.е. порядок, в котором происходят эти взаимодействия. Мы также можем использовать термины «диаграммы событий» или «сценарии событий» для обозначения диаграммы последовательности. Диаграммы последовательности описывают, как и в каком порядке объекты в системе функционируют. Эти диаграммы широко используются бизнесменами и разработчиками программного обеспечения для документирования и понимания требований к новым и существующим системам.

Обозначения схем последовательностей

  1. Актеры — Актер на диаграмме UML представляет тип роли, в которой он взаимодействует с системой и ее объектами.Здесь важно отметить, что субъект всегда находится за пределами системы, которую мы стремимся моделировать с помощью диаграммы UML.

    Рисунок — обозначение актера

    Мы используем актеров для изображения различных ролей, включая пользователей и других внешних субъектов. Мы представляем актера на диаграмме UML, используя обозначение человека-стикера. У нас может быть несколько субъектов на диаграмме последовательности.
    Например — здесь пользователь в системе бронирования мест показан как субъект, если он существует вне системы и не является ее частью.



    Рисунок — актер, взаимодействующий с системой бронирования сиденья
  2. Линии жизни — Линии жизни — это именованный элемент, который изображает отдельного участника на диаграмме последовательности. Таким образом, в основном каждый экземпляр на диаграмме последовательности представлен линией жизни. Элементы Lifeline расположены вверху на схеме последовательности. В стандарте UML для наименования линии жизни используется следующий формат — Имя экземпляра: Имя класса

    Рисунок — линия жизни

    Мы отображаем линию жизни в прямоугольнике под названием голова с ее именем и типом.Головка расположена поверх вертикальной пунктирной линии (называемой штоком), как показано выше. Если мы хотим смоделировать безымянный экземпляр, мы следуем тому же шаблону, за исключением того, что теперь часть имени линии жизни остается пустой.

    Разница между линией жизни и действующим лицом — Линия жизни всегда изображает объект, внутренний по отношению к системе, тогда как акторы используются для изображения объектов, внешних по отношению к системе. Ниже приводится пример схемы последовательности:


    Рисунок — диаграмма последовательности
  3. Сообщения — Связь между объектами отображается с помощью сообщений.Сообщения появляются на линии жизни в последовательном порядке. Мы представляем сообщения стрелками. Линии жизни и сообщения составляют основу диаграммы последовательности действий.
    Сообщения можно в общих чертах разделить на следующие категории :

    Рисунок — диаграмма последовательности с различными типами сообщений
    • Синхронные сообщения — Синхронное сообщение ожидает ответа, прежде чем взаимодействие может продвигаться вперед. Отправитель ждет, пока получатель завершит обработку сообщения.Вызывающий продолжает, только когда он знает, что получатель обработал предыдущее сообщение, т. Е. Получает ответное сообщение. Большое количество вызовов в объектно-ориентированном программировании являются синхронными. Мы используем сплошную стрелку для представления синхронного сообщения.

      Рисунок — диаграмма последовательности с использованием синхронного сообщения
    • Асинхронные сообщения — Асинхронное сообщение не ожидает ответа от получателя. Взаимодействие продвигается вперед независимо от того, обработал получатель предыдущее сообщение или нет.Мы используем направленную стрелку для представления асинхронного сообщения.

    • Создание сообщения — Мы используем сообщение Create для создания экземпляра нового объекта на диаграмме последовательности. Бывают ситуации, когда конкретный вызов сообщения требует создания объекта. Он представлен пунктирной стрелкой и надписанным на нем словом создания, указывающим, что это символ создания сообщения.
      Например. Для создания нового заказа на веб-сайте электронной коммерции необходимо создать новый объект класса Order.

      Рисунок — ситуация, в которой используется сообщение создания

    • Удалить сообщение — Мы используем сообщение об удалении для удаления объекта. Когда объект освобождается от памяти или уничтожается в системе, мы используем символ удаления сообщения. Он уничтожает вхождение объекта в систему. Он представлен стрелкой, оканчивающейся знаком x.
      Например — в сценарии ниже, когда заказ получен пользователем, объект класса заказа может быть уничтожен.

      Рисунок — сценарий, в котором используется сообщение об удалении
    • Самостоятельное сообщение — Могут возникнуть определенные сценарии, когда объекту необходимо отправить сообщение самому себе. Такие сообщения называются собственными сообщениями и обозначаются U-образной стрелкой.

      Рисунок — собственное сообщение

      Например. Рассмотрим сценарий, в котором устройство хочет получить доступ к своей веб-камере. Такой сценарий представлен в виде собственного сообщения.

      Рисунок — сценарий, в котором используется собственное сообщение
    • Ответное сообщение — Ответное сообщение используется для отображения сообщения, отправляемого от получателя к отправителю.Мы представляем сообщение возврата / ответа с помощью открытой стрелки с пунктирной линией. Взаимодействие продвигается вперед только тогда, когда получатель отправляет ответное сообщение.


      Рисунок — ответное сообщение

      Например. Рассмотрим сценарий, в котором устройство запрашивает фотографию у пользователя. Здесь сообщение, в котором отображается отправляемая фотография, является ответным сообщением.


      Рисунок — сценарий, в котором используется ответное сообщение
    • Найдено сообщение — Найдено сообщение используется для представления сценария, при котором неизвестный источник отправляет сообщение.Он представлен стрелкой, направленной к линии жизни от конечной точки. Например: рассмотрим сценарий отказа оборудования.


      Рисунок — найдено сообщение

      Это может быть вызвано несколькими причинами, и мы не уверены, что вызвало отказ оборудования.

      Рисунок — сценарий, в котором используется найденное сообщение
    • Потерянное сообщение — Потерянное сообщение используется для представления сценария, при котором получатель не известен системе.Он представлен стрелкой, направленной к конечной точке от линии жизни. Например: рассмотрим сценарий, при котором создается предупреждение.


      Рисунок — потерянное сообщение

      Предупреждение может быть сгенерировано для пользователя или другого программного обеспечения / объекта, с которым взаимодействует линия жизни. Поскольку пункт назначения заранее не известен, мы используем символ потерянного сообщения.



      Рисунок — сценарий, в котором используется потерянное сообщение
  4. Ограждения — Для моделирования условий мы используем ограждения в UML.Они используются, когда нам нужно ограничить поток сообщений под предлогом выполнения условия. Охранники играют важную роль в предоставлении разработчикам программного обеспечения информации об ограничениях, связанных с системой или конкретным процессом.

    Например: Чтобы иметь возможность снимать наличные, наличие баланса больше нуля является условием, которое должно быть выполнено, как показано ниже.

    Рисунок — Диаграмма последовательности с использованием защиты

Диаграмма последовательности для музыкального проигрывателя на основе эмоций —

Рисунок — Диаграмма последовательности для музыкального проигрывателя на основе эмоций

Приведенная выше диаграмма последовательности отображает диаграмму последовательности для музыкального проигрывателя на основе эмоций:

  1. Сначала приложение открывает пользователь.
  2. Затем устройство получает доступ к веб-камере.
  3. Веб-камера делает снимок пользователя.
  4. Устройство использует алгоритмы для определения лица и прогнозирования настроения.
  5. Затем он запрашивает в базе данных словарь возможных настроений.
  6. Настроение получено из базы данных.
  7. Настроение отображается пользователю.
  8. Музыка запрашивается из базы данных.
  9. Список воспроизведения создан и наконец показан пользователю.

Использование диаграмм последовательности —

  • Используется для моделирования и визуализации логики сложной функции, операции или процедуры.
  • Они также используются для отображения деталей диаграмм вариантов использования UML.
  • Используется для детального понимания функций текущих или будущих систем.
  • Визуализируйте, как сообщения и задачи перемещаются между объектами или компонентами в системе.

Ссылки —
Диаграмма последовательности — Диаграмма последовательности IBM
— sparxsystems

Автор статьи: Ankit Jain .Если вам нравится GeeksforGeeks, и вы хотели бы внести свой вклад, вы также можете написать статью с помощью provide.geeksforgeeks.org или отправить ее по электронной почте на [email protected] Смотрите, как ваша статья появляется на главной странице GeeksforGeeks, и помогайте другим гикам.

Пожалуйста, напишите комментарии, если вы обнаружите что-то неправильное, или вы хотите поделиться дополнительной информацией по теме, обсужденной выше.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *