Model StudioCS Электрика

Model Studio CS Электрика — это программный комплекс, объединяющий в себе ключевой функционал разработки 3D-модели в части размещения электротехнического оборудования, создания кабельных трасс, раскладки кабелей, моделирования системы электроснабжения, проведения расчетов нагрузок по СП 256.1 325 800.2016 и РТМ 36.18.32.4−92, генерации схем однолинейных системы электроснабжения, проведения подбора коммутационного оборудования и кабелей.

Model Studio CS Электрика значительно расширяет возможности платформ nanoCAD и AutoCAD, делая работу инженера более комфортной и эффективной. Программное решение включает в себя основные функции Model Studio CS Кабельное хозяйство и Model Studio CS Электротехнические схемы, то есть позволяет осуществлять цикл разработки 3D-модели в части электрики, включающий в себя размещение оборудования в 3D-модели, создание кабельных трасс и конструирование кабельных конструкций, подключение кабелей к электротехническому оборудованию, раскладку кабелей по новым или существующим кабельным конструкциям. На основании разработанной 3D-модели доступна автоматизированная генерация графической документации в части планов, разрезов и пр.

Встроенный расчетный модуль позволит смоделировать систему электроснабжения, выбрав источники питания, распределения и потребителей электрической энергии, и произвести расчет нагрузок, токов короткого замыкания, отклонений напряжений и пр. По результатам проведенных расчетов доступен выбор коммутационного оборудования и кабелей из имеющихся в базе данных стандартных компонентов.
Также функционал позволяет выполнить расчет освещенности и автоматическое размещение светильников в рамках 3D-модели.

На основании созданной системы электроснабжения доступна генерация схем однолинейных. Посредством встроенного спецификатора реализована возможность создать выгрузку данных любого содержания и сложности.

База данных стандартных компонентов

База данных стандартных компонентов Model Studio CS Электрика встроена в среду проектирования и не требует вызова дополнительных программ. Доступ к базе для пользователя реализован через диалоговое окно с интуитивно понятным интерфейсом. База данных стандартных компонентов содержит объекты разделов «Электротехническое оборудование», «Кабельные конструкции», «Кабельно-проводниковая продукция» и пр. Объекты БД содержат необходимый набор параметров, используемых для выполнения расчетов, разработки проектных решений и оформления проектной документации.

Оборудование и материалы базы данных стандартных компонентов удобно сгруппированы с применением выборок, классификаторов и миникаталогов.

Инженер, использующий Model Studio CS Электрика, имеет все инструменты, необходимые для работы с базой данных: поиск (простой или с предварительно заданными условиями), предопределенные выборки, классификаторы.

Раздел базы данных «Схема однолинейная. Расчет»

В разделе «Оборудование с УГО» содержится информация по различному оборудованию, которое может быть задействовано при создании трехмерной модели. Большинство объектов оборудования имеет узлы подключения (точки, к которым будет подключен кабель). Каждому оборудованию присвоено свое условно-графическое обозначение (УГО) для корректного отображения на плане.

Раздел базы данных «Оборудование с УГО»

В разделе «Кабельные конструкции» собрана информация по кабельным конструкциям, из которых состоят сооружения для прокладки кабелей (лотки различных типов, углы поворотов в горизонтальной и вертикальной плоскости, тройниковые и крестообразные секции, стойки, консоли, скобы подвесные и т.д.).

Раздел базы данных «Кабельные конструкции»

Раздел базы данных «Кабельно-проводниковая продукция» содержит информацию по кабельной продукции, выпускаемой отечественными и зарубежными производителями. Для каждого кабеля здесь приведены сведения, необходимые при выполнении модели кабельной раскладки (тип, обозначение (модель), вес, наружный диаметр, материал изоляции, число и сечение жил), а также при подготовке проектных документов — кабельных журналов и спецификаций (номер ГОСТа или технических условий, код общероссийского классификатора продукции, наименование предприятия-изготовителя, полное наименование модели и т.д.).

Разработка 3D-модели

Технология трехмерного моделирования осуществляется с применением параметрических объектов и предоставляет возможность смоделировать объект любой сложности. Размещение оборудования в трехмерной модели производится посредством выноса объекта из базы данных стандартных компонентов в пространство модели. Каждый объект содержит необходимый объем параметров, а также «ручки» для перемещения и определения положения в пространстве.

Пример оборудования, размещенного в трехмерной модели с подключенным кабелем, проложенном в трубе

Проектирование кабельных конструкций выполняется автоматизировано путем выбора элемента соответствующего мини-каталога в базе данных стандартных компонентов и указания осей построения в пространстве модели.

При проектировании системы электроснабжения в помещениях гражданских зданий процесс разработки трехмерной модели ускорят команды Автоматическая расстановка оборудования в помещении и Автоматическое создание прототипов кабельных трасс по периметру помещения, позволяющие смоделировать розеточную сеть, избежав рутинных операций размещения оборудования.

Пример трехмерной модели жилого помещения с выполненным проектом электроснабжения

Раскладка кабелей

Model Studio CS Электрика обладает функционалом раскладки кабелей по кабеленесущим системам. Каждая единица оборудования в трехмерной модели имеет узлы для подключения кабелей и отображается в диалоговом окне Электротехническая модель, где и осуществляется соединение кабелями.

Диалоговое окно Менеджер подключений

После соединения оборудования кабелями одним кликом мыши выполняется раскладка кабелей в трехмерной модели, при том, если модель в достаточной степени «обвязана» кабеленесущими системами или прототипами кабельных трасс, кабели будут проложены именно по ним с учетом заданных условий раскладки. В случае, когда пользователю требуется изменить путь прокладки кабеля, это доступно в ручном режиме.

Пример кабельной трассы в 3D-модели

Генерация схем однолинейных

Model Studio CS Электрика обладает функционалом генерации схем однолинейных на основании созданной трехмерной модели системы электроснабжения с применением шаблонов, что, в свою очередь, упрощает переход проектных организаций с внутренними стандартами оформления рабочей документации на данное ПО.

Генерация схем производится на каждый элемент структуры системы электроснабжения по секциям КТП и секциям шкафов НКУ. В функционале присутствует возможность задания отображения элементов втычных контактов электрических аппаратов, трансформаторов тока, счетчиков учета электрической энергии. ПО автоматически осуществляет подбор формата листа для генерации схемы в зависимости от количества потребителей. По завершении генерации производится передача данных длин и типов кабелей в схему из 3D-модели. При осуществлении подбора оборудования осуществляется передача данных от объектов БДСК элементам схемы.

Пример сгенерированной схемы однолинейной

Расчеты

В рамках Model Studio CS Электрика реализованы расчеты электрических нагрузок по РТМ 36.18.32.4−92 или СП 3556.1  325  800.2016, расчет мощности трансформатора КТП, расчет центра источника питания, расчет и выбор мощности конденсаторных батарей, расчет токов короткого замыкания согласно ГОСТ 28  249–93 в сети 0,4 кВ для нормального режима, а также реализована проверка кабелей на минимальное сечение по допустимому току, допустимому отклонению напряжения, по термической стойкости и по невозгораемости.

Расчет электрических нагрузок производится как на самой КТП на каждой секции, так и на каждой секции шкафов НКУ. Для достижения требуемого tgφ секции пользователь может задать его требуемое значение, ПО произведет расчет требуемой реактивной мощности устанавливаемой конденсаторной батареи. Параметры выбора батареи конденсаторов указывает пользователь по наиболее близкому значению к расчетной реактивной мощности. После выбора батареи конденсаторов требуемой мощности осуществляется повторный перерасчет с учетом выбора БК. В расчете мощности трансформатора КТП участвуют данные общей электрической нагрузки потребителей, количество трансформаторов на ПС и коэффициент загрузки трансформатора. Данные расчета центра источника питания позволяют установить КТП в 3D-модели в точку центра электрических нагрузок для экономической целесообразности. Подбор оборудования для однолинейной схемы осуществляется по номинальному (расчетному) току. Расчет токов короткого замыкания производится при установке элемента «Система» в схему с трансформатором. При построении связи между элементами осуществляется расчет значений токов КЗ по результатам которого производится проверка кабелей по допустимому току, допустимому отклонению напряжения, по термической стойкости и по невозгораемости.

После подбора и проверки кабелей в однолинейной схеме для кабелей, сечение которых изменилось по результатам проверки по сравнению с сечениями кабелей в 3D-модели, имеется возможность сформировать список (задание) в виде CSV-файла для последующей перераскладки кабелей в 3D-модели.

Пример сводной таблицы с данными расчета нагрузок

Модуль ВТХ позволяет оцифровать время-токовую характеристику защитного аппарата и построить карту селективности.

Пример построения карты селективности

В качестве исходных данных для расчетного модуля возможно использовать как ранее созданную трехмерную модель, так и задание в CSV-формате с ключевой информацией о потребителях.

Пример типизированного задания на подключение от специалистов смежных отделов

На основании проведенных пользователем расчетов может быть осуществлен подбор оборудования и кабелей. Важно заметить, что текущая реализация технологии сквозного проектирования позволяет по команде выполнить передачу данных подобранных кабелей в трехмерную модель.

Получение табличной документации

Линейка программных продуктов Model Studio CS оснащена функционалом спецификатора, позволяющим осуществлять выгрузку отчетной табличной документации в документы различных форматов, а также в поле листа. Также имеется возможность ознакомиться с предварительным результатом выгрузки по листу или/и модели с внесением изменений и записью данных корректировок в сами параметрические объекты.

Выведенная спецификация в формате Excel

Кабельный журнал также можно отслеживать в реальном времени или вывести в требуемый формат выходного документа.

Кабельный журнал в формате Excel

Получение графической документации

Программное обеспечение Model Studio CS Электрика имеет достаточно полную базу УГО для прорисовки схем электрических принципиальных в соответствии с ГОСТ, элементов оборудования для размещения в 3D-модели и дальнейшего получения планов расположения электрооборудования. Функционал программы обеспечивает генерацию планов кабельных трасс и сечений по кабеленесущим конструкциям, позволяя осуществлять автоматическую и ручную простановку выносок, обозначений и подписей. Также возможна автоматизированная простановка выносок с позициями кабелей в местах сечений на сгенерированном плане. Созданные сечения могут быть обработаны индивидуально с автоматизированной выгрузкой разреза. Функционалом программы будут предложены к простановке выноски, содержащие позиции кабелей на каждой из конструкций, и высотная отметка. Размеры на чертеже будут проставлены автоматически.

План эстакады с разрезами

Программное обеспечение

Графическая CAD-платформа:

• nanoCAD Plus 21 (с модулем «3D»);
• платформа nanoCAD 22-24 (с модулем «3D»);

СУБД (опционально):

• PostgreSQL от 12 до 16 с кодировкой по умолчанию ru_RU.UTF-8 для ОС Linux и кодировкой Russian_Russian.1251 для ОС Windows;
• SQL Server не ниже 2017 версии, SQL Server Express не ниже 2017 версии.

Менеджер библиотеки стандартных компонентов CADLib.exe (приложение для работы с базой данных Model Studio CS, поставляется вместе с Model Studio CS, не требует лицензирования).

Операционная система:

• отечественная операционная система Astra Linux (релиз «Орёл») 2.12.22 64-bit;
• Windows 8.1, 10, 11 64-bit.

Аппаратное обеспечение

Процессор Intel Core i5 или core i7 (рекомендуется 8 физических ядер).

Монитор 1024x768 True Color.

Видеокарта с обязательной поддержкой DirectX 11-12 и Vulkan 1.3. Видеопамять: минимум 2 Гб, рекомендуется 8 Гб и выше. Рекомендуются игровые карты производства NVIDIA (рекомендуется GeForce RTX 4060).

Мышь или другие устройства указания, поддерживаемые операционной системой.

Оперативная память: рекомендовано минимум 24 Гб, оптимально 64 Гб и более.

Свободное место на жестком диске - 6 Гб (минимум). Тип жесткого диска - SSD (рекомендуется), HDD.