Технические условия.

ТУ - это документ, который содержит все требования (показатели, нормы, правила, положения) к продукции (изделию, материалу, веществу), которые нецелесообразно приводить в конструкторской документации.

ТУ на продукцию, предназначенную для самостоятельной поставки - это официальный документ, зарегистрированный в Госстандарте или его региональном отделении. Регистрация означает, что продукция соответствует действующим стандартам и может легально продаваться.

Кроме этого, регистрация придает ТУ статус закона: потребитель на основании ТУ имеет право предъявлять претензии по качеству продукции. Однако те же требования, приведенные в справочнике, учебнике, рекламном проспекте и т. п., основанием для претензий быть уже не могут.

Строго говоря, параметры и характеристики продукции, приведенные в паспорте, этикетке или формуляре, также являются официальными, но в этих документах не приводятся методы контроля и правила оценки результатов, и в ряде случаев это может затруднить предъявление претензий.

ТУ могут быть общими, содержащими требования, общие для группы родственных продуктов (например, общие ТУ на материалы для печатных плат) и частными (например, ТУ на конкретный тип стеклотекстолита).

Правила построения ТУ содержатся в ГОСТ 2.114.

В этом стандарте устанавливаются основные разделы ТУ и их содержание.

Основные разделы ТУ:

· технические требования

· правила приемки

· методы контроля

· транспортирование и хранение

· указания по эксплуатации

· гарантии поставщика

· приложения (обязательные):

- перечень документов, на которые даны ссылки в настоящих технических условиях;

- перечень оборудования, необходимого для проведения контрольных испытаний.

· лист регистрации изменений.

Во вводной части ТУ четко определяется, на какую продукцию данные ТУ распространяются, а также условия применения продукции.

Приводится условное обозначение продукции, расшифровывается его структура, приводятся примеры записи продукции в технической документации и при заказе.

Последнее очень важно для того, чтобы поставщик четко и однозначно понял, какую именно продукцию Вы у него хотите купить - ясно, что такое понимание в Ваших же интересах в первую очередь.

Раздел 1. Технические требования.

Сначала формулируются общие условия, например:

1.1. Изделие должно соответствовать настоящим техническим условиям и комплекту конструкторской документации АБВГ.ХХ.ХХ.ХХ.ХХХ.

1.2. Поставщик имеет право вносить в конструкцию изделия изменения, не ухудшающие его потребительских качеств.

Приведенные здесь формулировки иллюстрируют общий смысл этих условий, тонкости содержания определяются конкретными обстоятельствами.

Обычно в общей же части приводится обозначение изделия в конструкторской документации и при заказе, правила его формирования и возможные значения элементов этого обозначения. Обычно приводится один или несколько примеров.

Далее идет пункт "Основные параметры и размеры".

Здесь определяются все свойства изделия, которые можно выразить в числах: масса, габаритные и установочные размеры, коэффициент усиления, напряжения логического нуля и логической единицы, мощность излучения, диапазон регулирования частоты вращения и т.д., и т.п.

Следующий пункт -"Характеристики".

Здесь определяются свойства изделия, требующие описания в графической, словесной или иной форме: рабочее положение, основная схема подключения, описание работы типа "если нажать кнопку S1 "Старт", то должна загореться лампа Н1 "Облом", и из отверстия "Выход" должен пойти дым розового цвета"

Далее - "Требования надёжности".

Здесь определяются характеристики надежности и долговечности, соответствующие особенностям данного изделия (вероятность безотказной работы в течение заданного срока, наработка на отказ или др.)

Следующий пункт - "Комплектность"

Устанавливается, что должно входить в комплект поставки, например, само изделие, эксплуатационная документация, комплект запчастей, комплект сменных деталей, комплект инструмента, упаковка и т.д., и т.п. со всеми возможными вариантами.

Затем пункт - "Маркировка"

Здесь устанавливается, какая маркировка должна быть нанесена непосредственно на изделие, на то, что входит в комплект поставки, на транспортную тару и т.п., указываются места и способы нанесения маркировки.

Следующий пункт - "Упаковка"

Здесь подробно расписывается, во что и как изделие и все, что входит в комплект поставки, должно быть упаковано.

Например:

"Каждое изделие должно быть завернуто в руководство по эксплуатации АБВГ ХХ.ХХ.ХХ.ХХХРЭ и уложено в бутылку пластиковую по ГОСТ такому-то, предохранители должны быть из изделия вынуты, завернуты в бумагу туалетную ГОСТ такой-то и уложены в ту же бутылку. В ту же бутылку должен быть вложен упаковочный лист с перечислением содержимого бутылки и подписями лиц, производивших комплектование и упаковку.

Схема укладки приведена на рис. 5.

Бутылка запечатывается сургучом ГОСТ еще какой-то."

Раздел 2 “Требования безопасности”

Содержание этого раздела в стандартах четко не регламентировано, однако основной смысл примерно такой: должно быть указано, каким именно требованиям безопасности отвечает данной изделие - к примеру, российским ( со ссылкой на ПУЭ, соответствующие стандарты ССБТ или другие документы по специфике изделия), европейским, американским, японским... и т. п. или международным ( опять же со ссылкой на документы).

Раздел 3 “Правила приемки”

В этом разделе устанавливаются категории испытаний, которые могут проводиться для проверки соответствия изделия требованиям ТУ.

Практически всегда назначаются приемо-сдаточные и периодические испытания, но могут назначаться и другие категории по необходимости.

Приемо-сдаточным испытаниям (ПСИ) изделия подвергаются после изготовления. Изделия могут быть проданы только при положительных результатах ПСИ.

Периодические испытания проводятся с целью проверки стабильности качества изделий при, выражаясь деликатно, возможных изменениях технологии и непринципиальных конструктивных изменениях.

Известен жаргонный термин “заБРИЗовать” (БРИЗ - Бюро Рационализаторства и ИЗобретательства), означающий переход количества рацпредложений, направленных преимущественно на упрощение и экономию,в качество - превращение изначально приличного изделия в кошмарного урода.

Устанавливаюся программы испытаний всех предусмотренных категорий, объемы выборки (при массовом производстве используются статистические методы контроля, и ПСИ проходят не 100% изделий), правила оценки результатов.

Устанавливается, каким образом клеймить принятые изделия (куда ставить штамп ОТК, дату приемки и т. п.), сколько принятые изделия могут валяться на складе от приемки до продажи, что делать с просроченными и т. п.

Раздел 4 “Методы контроля”

В этом разделе устанавливаются методы контроля по каждому пункту программы испытаний: условия испытаний (в случае РЭА - схема подключения, режимы, параметры окружающей среды и т. п.), используемое контрольно-измерительное оборудование, действия контролера или испытателя, правила интерпретации результатов измерений.

Устанавливается возможность изменения методов или применяемых средств измерения с обязательным указанием, однако, какие из них являются арбитражными в спорных случаях.

Раздел 5 “Транспортирование и хранение”

Устанавливаются требования к транспортированию изделия как внутри предприятия, так и при поставке потребителю (по условиям вибрации, ударов, температуры, влажности, пониженного давления и др.), требования к транспортной таре.

Устанавливаются также правила хранения изделий: условия (под открытым небом, например, покрытыми тряпочкой, или в сухом отапливаемом оффисе с ежедневным смахиванием пыли - в зависимости от свойств самого изделия) и сроки ( в течение которых изделие еще будет пригодно к использованию при хранении в оговоренных условиях).

Раздел 6 “Указания по эксплуатации”

В этом разделе указываются правила, условия, предельные режимы эксплуатации (например, максимальные уровни входных сигналов, диапазоны питающих напряжений, ток нагрузки и т. п.), при которых гарантируются приведенные в ТУ параметры и характеристики изделия.

Раздел 7 “Гарантии поставщика”

В этом разделе устанавливается гарантийный срок и ответственность поставщика за отказы изделия, происходящие в течение этого срока (чаще всего бесплатные ремонт или замена изделия).

Строго говоря, стандарты не обязывают оформлять на изделие, предназначенное для самостоятельной поставки именно технические условия - ту же самую информацию можно включить в контракт, если изделие имеет уникальный характер и предназначено только для одного потребителя или очень ограниченного круга потребителей.

Действующие стандарты не предписывают оформлять ТУ только на изделия, предназначенные для самостоятельной поставки или поставки по кооперации.

Если мы имеем дело с электронным узлом, который вне изделия вообще не поставляется, его нужно после, а зачастую и в процессе изготовления проверять, настраивать и предъявлять ОТК. Значит, где-то нужно описать его параметры и характеристики, изложить программу приемочных испытаний, методы контроля, правила оценки результатов - это как раз та информация, которая офрмляется в виде технических условий. Можно, конечно, попытаться изложить все это в виде технических требований на сборочном чертеже - но это терпимо лишь в самых элементарных случаях, а в других до крайности неудобно и здравомыслящему человеку в голову не приходит.

Технические условия записываются в спецификацию на изделие в раздел “Документация”.

Правила устройства электроустановок (ПУЭ)

Последнее издание ПУЭ вышло в 1986 г.

Несмотря на то, что ПУЭ формально не имеют статуса официального документа, они представляют собой обобщение содержания множества нормативных актов (стандартов, строительных норма и правил - СНиП, межведомственных инструкций и т. п.), то есть, в конечном счете, любая рекомендация ПУЭ имеет характер обязательного требования.

Можно даже сказать, что ПУЭ написаны кровью, потому что, кроме требований безопасности, основанных на простых и очевидных соображениях, много таких, которые были выработаны в результате анализа аварий и несчастных случаев, и конструктор, даже начинающий, обязан это понимать, выпуская в свет свое творение. Если же этот аргумент для кого-то слишком абстрактный, то есть и другой, более жесткий. Если происходит несчастный случай, в особенности с тяжкими последствиями, то руководитель, отвечающий за состояние техники безопасности на предприятии (обычно это главный инженер) вряд ли безропотно примет всю вину на себя - всегда начинается расследование, которое идет обычно с бескомпромиссностью борьбы за жизнь, поскольку виновный вполне может угодить в тюрьму. Поэтому конструктор, допустивший нарушение требований ПУЭ, очень рискует вызвать весь огонь на себя, даже если нарушение мелкое и впрямую не было причиной несчастного случая или аварии.

Кроме этого, в ПУЭ содержится масса справочной информации, без которой проектировщику работать очень трудно.

Таким образом, ПУЭ для конструктора электрооборудования просто обязаны быть настольной книгой.

Естественно, подробно разобрать содержание почти 700 страниц здесь невозможно, да к тому же значительная часть информации не имеет прямого отношения к проектированию средств автоматизации, поэтому сделаем лишь краткий обзор, заостряя внимание на отдельных, важных для конструктора, моментах и изредка приводя прямые цитаты.

Правила устройства электроустановок состоят из разделов, разделы делятся на главы.

Практически каждая глава начинается с описания её области применения, терминов и определений.

Раздел 1 “Общие правила”.

В главе 1 определяется область применения ПУЭ, устанавливаются наиболее общие термины и приводятся определения также наиболее общего характера.

“1.1.3. Электроустановкой называется совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенная для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования её в другой вид.”

Понятно, что в системах и средствах автоматизации происходит в сновном преобразование информации, но, во-первых, эта информация представлена в электрической форме, источники и приемники информации конструктивно связаны с различными частями технологического оборудования и могут быть расположены на значительных расстояниях.

Во-вторых, используемые токи и напряжения могут быть весьма велики (в частности, при использовании релейно-контактной техники).

В-третьих, в конечном счете происходит управление исполнительными устройствами - электродвигателями, нагревателями, тяговыми электромагнитами, электромагнитными муфтами и т.п., а это связано с управлением значительными мощностями.

Таким образом, системы автоматизации по всем признакам являются электроустановками.

“1.1.3. ...Электроустановки по условиям электробезопасности разделяются Правилами на электроустановки до 1 кВ и электроустановки выше 1 кВ (по действующему значению напряжения).”

Хотя эта граница в принципе условна, практически используемые напряжения до 1 кВ заканчиваются на 660В, а напряжения свыше 1 кВ начинаются с 1.5 кВ, то есть в действительности разграничение достаточно четкое.

В пп. 1.1.4 - 1.1.12 приводится классификация помещений по условиям эксплуатации оборудования:

· сухие;

· влажные;

· сырые;

· особо сырые;

· жаркие;

· пыльные (с подразделением на помещения с нетокопроводящей пылью и с токопроводящей пылью);

· помещения с химически активной или органической средой.

Здесь же приводятся количественные характеристики, позволяющие отнести помещения к той или иной категории.

В пп.1.1.13 помещения классифицируются по опасности поражения людей электрическим током:

· без повышенной опасности;

· с повышенной опасностью;

· особо опасные.

В “Общей части”, а также в “Общих указаниях по устройству электроустановок” приводится много, на первый взгляд, банальных требований - просто потому, что любое “очевидное” требование должно быть хотя бы один раз установлено официально, во избежание того хотя бы, чтобы какое-нибудь критически относящееся ко всему на свете юное дарование не наворотило черта в стуле, прежде чем старшие коллеги заставят его переделать все как следует.

Один из примеров:

“1.1.19. Применяемые в электроустановках электрооборудование и материалы должны соответствовать требованиям ГОСТ или технических условий, утвержденных в установленном порядке.”

Говоря попросту, “левак” не применять!

И далее в том же духе до 1.1.29, где устанавливаются обязательные цвета для обозначения шин переменного и постоянного тока, которые, кстати, полезно использовать и при применении изолированных проводов. К слову, здесь впервые упоминается желто-зеленая окраска для проводников, реализующих защитное заземление или зануление.

В 1.1.32. перечисляются возможные способы обеспечения безопасности обслуживающего персонала и посторонних, а в 1.1.33 - 1.1.35 - требования к защитным ограждениям применительно к различным обстоятельствам.

В 1.1.39 и 1.1.40 устанавливается необходимость проведения приемо-сдаточных испытаний вновь создаваемых и реконструируемых электроустановок и приемки их в эксплуатацию приемочной комиссией согласно действующим положениям.

Глава 1.2 посвящена электроснабжению и электрическим сетям (в рамках курса не актуально).

Глава 1.3 очень важна - в ней более 20 страниц справочных таблиц по выбору сечений проводников (шин, проводов, кабелей, шнуров) для самых разных условий применения, а глава 1.4 посвящена выбору аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания.

Глава 1.5 посвящена учету электроэнергии (в рамках курса не актуально).

Глава 1.6 называется “Измерение электрических величин”, в ней излагаются общие требования к средствам измерения, указывается, в каких случаях какие измерения необходимы, а также устанавливаются методики измерений для различных обстоятельств.

Название главы 1.7 - “Заземление и защитные меры электробезопасности” - само говорит о ее важности.

Нужно, однако, сразу заметить, что конструктору средств автоматизации явно недостаточно знать только требования ПУЭ в этой части - множество необходимых конкретных требований к конструкции заземления оборудования приведено в некоторых стандартах ССБТ (об этом речь несколько позже)

Итак, наиболее важные определения:

1.7.4. Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока).

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

1.7.7. Защитным заземлением называется заземление частей электроустановки с целью обеспечения безопасности.

1.7.8. Рабочим заземлением называется заземление какой-либо точки токоведущих частей установки, необходимое для обеспечения работы электроустановки.

Попробуйте догадаться, какое заземление мы выполняем, соединяя с землей кожух станции управления, и какое - заземляя экранную оплетку микрофонного кабеля или минус питания цифровой схемы.

1.7.9. 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, с глухозаземленной средней точкой в сетях постоянного тока.

1.7.11. Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

1.7.12. Заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей.

1.7.13. Искусственным заземлителем называется заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.

1.7.14. Естественным заземлителем называются находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие части коммуникаций, зданий и сооружений производственного и иного назначения, используемые для целей заземления.

1.7.19. Зоной растекания называеся область земли, в пределах которой возникает заметный градиент потенциала при стекании тока с заземлителя.

1.7.20. Зоной нулевого потенциала называется зона земли за пределами зоны растекания.

1.7.21. Напряжением на заземляющем устройстве называется напряжение, возникающее при стекании тока с заземлителя в землю между точкой ввода в заземляющее устройство и зоной нулевого потенциала.

1.7.26. Сопротивлением заземляющего устройства называется отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя на землю.

Защитное действие заземления заключается в нескольких моментах. Во-первых, при определенных условиях при попадании напряжения на заземленный корпус аппаратуры ток, стекающий на землю, оказывается достаточным для срабатывания защитного устройства (плавкого предохранителя или автоматического выключателя). Однако этот ток ограничен сопротивлением заземляющего устройства, и, если он окажется примерно равным или меньше номинального тока нагрузки, то защита не сработает.

В этом случае на заземленной токоведущей части будет присутствовать напряжение. Если заземляющее устройство расположено далеко, то расположенные рядом с аварийным устройством пол, трубопроводы и другие токоведущие части окажутся за пределами зоны растекания и будут иметь нулевой потенциал. В этой ситуации, к примеру, человек, стоящий на земляном полу и прикоснувшийся к корпусу аварийного устройства, получит полное сетевое напряжение в наихудшем варианте - через ноги и руку. Таким образом, никакой безопасности такое заземление не обеспечивает: правильно было бы заземляющее устройство расположить как можно ближе к мощной установке, с тем, чтобы все точки, к которым человек физически может прикоснуться одновременно, включая трубопроводы, имели бы в случае аварии разность потенциалов в безопасных пределах.

Далее в 1.7.28 - 1.7.31 даются определения другим средствам защиты: защитному отключению, двойной изоляции, малому напряжению и разделительному трансформатору.

1.7.28. Защитным отключением в электроустановках до 1 кВ называется автоматическое отключение всех фаз (полюсов) участка сети, обеспечивающее безопасные для человека сочетания тока и времени его прохождения при замыканиях на корпус или снижении уровня изоляции ниже определенного значения.

Одна из идей, которая может быть положена в основу устройства защитного отключения, заключается в измерении разности токов в прямой и обратной ветвях цепи потребителя. В нормальном режиме эта разность должна быть равна нулю (с поправкой на допустимые утечки, токи через емкости между проводами и землей и т. п.). Если же токоведущей части касается человек, то равенство токов нарушается, и чувствительное устройство реагирует на это отключением соответствующего участка цепи. Аналогично решается эта проблема в трехфазных сетях, только в этом случае сравниваются сумма линейных токов и тока в нулевом проводе.