Как определить слабые места в вашем собственном процессе электрического проектирования

Процесс электрического проектирования - это методический пошаговый -шаговый процесс решения проблемы. Инженеры постоянно используют этот процесс для разработки продукта. Каковы некоторые общие аспекты электрического проектирования, на которые следует обратить внимание в процессе? Какие области мы часто упускаем из виду, потому что просто знаем, что это сработает? Что такое электрический дизайн? Каков его процесс? и Что конкретно мы упускаем во время поездки?

---

Что такое электрическое проектирование?

Электротехническое проектирование включает планирование, создание, тестирование или надзор за разработкой и установкой электрического оборудования. Многие проекты по электрическому дизайну начинаются с идеи, или в частной отрасли часто думают о моделировании или разработке продукта для рынка. Проекты по электрическому проектированию могут представлять собой новый товар, пользующийся спросом, или могут быть направлены на улучшение существующего продукта или системы.

Инженер-электрик по-прежнему требует полного понимания основ принципов электротехники. При наличии системы баз данных могут быть выполнены различные программы / модули задач, различные исследования по планированию, проектированию и анализу.

Краткое описание процесса проектирования электрооборудования

Электрический дизайн проходит несколько важных этапов разработки. Во-первых, дизайнер должен понимать масштаб проекта. Затем проектировщик определяет и проектирует каждый компонент (например, общие офисные помещения, специализированное оборудование и оборудование для распределения электроэнергии) в соответствии с признанными отраслевыми стандартами. Наконец, эти отдельные компоненты скомпилированы, чтобы сформировать окончательную презентацию дизайна.

Координаторы для проектировщиков-электриков

Процесс электрического проектирования - это многоэтапный метод решения проблем. Проектировщикам-электрикам часто нужно сосредоточиться на темах, которые довольно часто встречаются в их работе. Дизайнеры-электрики часто очень тесно сотрудничают со следующими вопросами, которые могут быть либо неприятными, либо общеизвестными для опытных проектировщиков-электриков. Важно убедиться, что эти темы находятся на задворках умов проектировщиков электротехники:

• Нормы и стандарты

• Электрическая справка компонентов

• Система напряжения, используемая на сайте

• Как избежать возможных режимов отказа

• Электробезопасность

Определение применимых стандартов (только на английском языке)

После того, как каждый компонент в плане выбран, необходимо разработать каждую часть в соответствии с признанными отраслевыми стандартами, а также любыми дополнительными стандартами, установленными местной юрисдикцией для коммерческих или промышленных помещений. Основным промышленным стандартом является Национальный электротехнический кодекс (NEC), опубликованный Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA). NEC пересматривается каждые три года и приводит к публикации новой редакции. Хорошая практика - убедиться, что ваш продукт обновлен до последних редакций редакции. Хотя кодекс применяется на национальном уровне, в некоторых местных юрисдикциях могут быть дополнительные стандарты, которые превышают требования NEC, или они могут использовать предыдущую редакцию кодекса.

Некоторые проекты также будут иметь дополнительные требования, основанные на их конкретных компонентах, например, включая специализированное электрическое оборудование. Проектировщик электрооборудования должен всегда учитывать рекомендации производителя для специализированного оборудования и использовать соответствующие стандарты электрического оборудования, установленные производителем для размеров защиты от перегрузки по току, специальных требований к заземлению и т. Д. Эти специальные требования могут потребовать соблюдения дополнительных специализированных методов подключения; в этом случае эти специализированные требования должны быть задокументированы в плане.

Разработчики также должны учитывать стандарты Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA), которые включают стандарты для идентификации выводов двигателя и маркировки клемм трансформатора. вилки и розетки, а также номинальные значения силы тока. Разработчики также должны учитывать стандарты Ассоциации электрооборудования и обслуживания (EASA), которая предоставляет текущую и обновленную информацию о двигателях и элементах управления.

Для проектов, которые включают новые или модернизированные детали для распределительных систем, обслуживаемых местным коммунальным предприятием, проектировщики электрооборудования должны учитывать любые требования, установленные коммунальной компанией. Эти методы могут диктовать методы проводки и оборудование, необходимые для надлежащего распределения от обслуживающего предприятия к потребителю. Расчетные значения нагрузки должны соответствовать рекомендациям производителя, чтобы гарантировать, что системы распределения будут поддерживать эти нагрузки.
Во всех случаях проектировщики должны не только обладать твердыми электрическими знаниями и доскональным пониманием электрических расчетов и их необходимости, но и знать о применении всех соответствующих норм и стандартов, используемых в электротехнической промышленности.

Создание электрического плана

После того, как определены различные части и применимые стандарты, проектировщик начинает компилировать эти части, чтобы сформировать электрическую схему и завершить набор планов.

В прошлом эти планы принимали форму рисованных чертежей, но сегодня большинство планов создается в цифровом виде с использованием программных средств автоматизированного проектирования (САПР). Оцифрованные планы легче редактировать и передавать, чем планы, нарисованные ручкой и карандашом.

E 3-я серия

На схемах каждое устройство должно быть обозначено соответствующими электрическими обозначениями. Электрические символы обеспечивают универсальное распознавание каждой части многими людьми, которые будут работать над проектом, чтобы они могли правильно оценить стоимость и построить проект в соответствии со спецификациями.

Очень важно убедиться, что в окончательном дизайне используются и написаны правильные символы. Список условных обозначений дизайна должен быть обновлен правильными символами и их определениями. Иногда может возникнуть необходимость в символе, который еще не был разработан (например, в более новом устройстве энергосбережения или управления энергопотреблением). В этом случае проектировщик может создать новый символ для плана электрического проектирования, если он добавлен в список символов, включенный в план.

Системные напряжения

Понимание различных системных напряжений, используемых в электрических системах, имеет большое значение при их проектировании и обслуживании. Знание того, как нагрузки подключаются между фазами, а также между фазой и нейтралью, позволит инженеру-электрику правильно спроектировать и определить компоненты электрической системы и позволит обслуживающему персоналу безопасно обслуживать и эксплуатировать эти системы.

Существует много типов напряжений для источников питания, и знание того, какое из них имеется, - это первый шаг. Напряжение питания должно быть известно от энергоснабжающей компании, поставляющей его, не все напряжения обслуживания доступны для какой-либо нагрузки. Например, трехфазное обслуживание может быть недоступно для жилых домов, требования к минимальной нагрузке могут быть указаны для больших нагрузок и так далее. Электротехнический проектировщик отвечает за определение требований к рабочему напряжению. Не предполагайте, что вы знаете, какой источник питания вы будете использовать, и проектируйте устройство для одного типа источника питания, если его местоположение не может выдавать такую ​​мощность.

Планируйте избегать режимов отказа

Режимы отказа возникают со временем, и их часто трудно избежать. Электронные компоненты имеют широкий спектр видов отказов. Их можно классифицировать по-разному, например, по времени или по причине. Неисправности могут быть вызваны чрезмерной температурой, чрезмерным током или напряжением, ионизирующим излучением, механическим ударом, ударным воздействием и многими другими причинами. Сбои чаще всего возникают в начале или ближе к концу жизненного цикла компонентов. Такие приложения, как аэрокосмические системы, системы жизнеобеспечения, телекоммуникации, железнодорожные сигналы и компьютеры, используют большое количество электронных компонентов. Анализ статистических свойств отказов может дать правильное руководство при проектировании для установления определенного уровня надежности. Список режимов отказа показан ниже:

• Ошибка контакта

• Отказ печатной платы

• Отказ реле

• Отказ полупроводника

• Ошибка пассивного элемента

• Сбои MEMS

В какой бы среде ни находился ваш продукт, необходимы тщательные исследования, чтобы правильно спроектировать продукт, чтобы он мог противостоять окружающей среде. Меньше всего вам хотелось бы, чтобы вы забыли указать, что температура окружающей среды может достигать 300 по Фаренгейту (преувеличено), а ваша электроника рассчитана на комнатную температуру.

Сильный перегрев из-за входного напряжения

Безопасность электрического оборудования

Независимо от всех мер предосторожности, которые люди принимают в отношении электричества, достаточно лишь одного момента, когда простая ошибка может превратиться в ситуацию, угрожающую жизни. На разработку новых продуктов уходит много времени, просто проектируя их в соответствии с требованиями заказчика. Но это неизбежная правда, что безопасность по-прежнему является необъявленным требованием номер один для клиентов. Те, кто построит его, те, кто возьмется за дело, те, для кого он предназначен, и те, кто никогда не должен был к нему прикасаться.

Как ни крути, сегодня опасность поражения электрическим током присутствует в каждом электронном устройстве. Единственное, что мы можем сделать, - это принять профилактические меры и минимизировать вероятность поражения электрическим током. Все ли компоненты соответствуют всем стандартам и рекомендациям? Соответствует ли он необходимым требованиям для отрасли, в которой он будет использоваться? Меньше всего вам нужно, чтобы в новой радионяне был оголенный участок провода. Но на самом деле этот продукт по этой причине, вероятно, не выйдет на рынок. Были ли приняты все меры, чтобы вы чувствовали, что все, что вы, возможно, сделали, чтобы предотвратить какой-либо вред или повреждение вашего устройства?

Безопасность - это негласное требование номер один, которому должны соответствовать все электронные устройства. Как только эта цель будет достигнута, вы можете спокойно спать по ночам, чтобы ваш продукт никому не навредил.

---

Переосмысление процесса проектирования электрической части

Независимо от того, насколько мало или сколько у кого-то опыта работы в качестве дизайнера-электрика, всегда полезно взглянуть на проделанную работу на высоком уровне. Некоторые из обсуждаемых здесь тем могут показаться такими:«Да, это здравый смысл», но иногда приятно напоминать себе, что это работа, а процесс электрического проектирования может быть методом, которым часто пренебрегают, а в некоторых случаях никогда не используют. . Люди становятся их делом и понимают все, что происходит вокруг них. Может произойти очень небольшое изменение, и часто бывает приятно взглянуть на вещи с новой точки зрения. Дизайнерам-электрикам просто нужно сесть и вспомнить, как это было, когда они только начинали, чтобы избежать больших упадков на работе, о которых мог бы сказать вам любой новичок.

Бывали ли ошибки, когда вы думали про себя:«Я научился этому в школе… Я знал это еще до того, как начал работать»?

---