Single-line diagram (SLD)

Sobre diagramas unifilares

Um diagrama unifilar (também chamado de diagrama de linha única) representa o sistema de energia elétrica de uma instalação ou subestação usando uma única linha para representar as três fases de um sistema CA trifásico. Os equipamentos — transformadores, disjuntores, barramentos, motores, cargas — são mostrados com símbolos padronizados, e o caminho do fluxo de energia os conecta de cima para baixo, da fonte à carga. Engenheiros elétricos, planejadores de concessionárias e gerentes de instalações usam SLDs como documento de referência primário em todo projeto de sistema de energia: é o primeiro entregável em qualquer pedido de interconexão, estudo de flash de arco ou pacote de comissionamento.

O Schematex segue as convenções de símbolos gráficos do IEEE Std 315 (ANSI Y32.2) para equipamentos, estendidas com a notação de configuração de enrolamento IEC 60617 para variantes de transformadores. Esta página documenta o que o parser aceita atualmente.

1. Seu primeiro diagrama unifilar

O SLD mais simples: uma fonte de concessionária, um transformador, um disjuntor e uma carga.

Quatro regras cobrem 80% dos casos de uso:

1. Comece com sld, opcionalmente seguido de um título entre aspas.
2. Declare cada equipamento como id = nodeType [attributes] — um por linha.
3. Conecte os itens com from -> to, opcionalmente adicionando [cable: "…", label: "…"].
4. IDs podem conter letras, dígitos, underscores e hifens — mas devem começar com uma letra.

Comentários podem começar com #, // ou %% no estilo Mermaid na própria linha.

2. Tipos de nó

Uma linha de nó tem o formato id = nodeType [attr: value, …]. O tipo de nó determina o símbolo desenhado.

2.1 Fontes

2.2 Transformadores

2.3 Barramentos e nós

2.4 Chaveamento e proteção

2.5 Proteção e monitoramento

2.6 Cargas e equipamentos

2.7 Medição

3. Atributos de nó

Os atributos são escritos dentro de […] após o tipo de nó, separados por vírgulas.

Exemplo com todos os atributos comuns:

xfmr = transformer_dy [
  label: "Main Transformer",
  voltage: "13.8kV/480V",
  rating: "1000 kVA",
  impedance: "5.75%Z"
]

O bloco de atributos pode abranger múltiplas linhas — o parser une as linhas até que o ] seja fechado.

4. Conexões

Uma linha de conexão é fromId -> toId, opcionalmente seguida de [cable: "…", label: "…"].

bus1 -> cb1
bus1 -> cb1 [cable: "3#2/0 AWG"]
bus1 -> cb1 [cable: "3#2/0 AWG", label: "Feeder A"]

Regras:

• Ambos os IDs devem ser declarados antes ou após a conexão — todas as conexões são validadas ao final do parse.
• Apenas -> (direcionado, da fonte para a carga) é aceito. A direção da conexão é usada no layout.
• Um ID de nó desconhecido lança SLDParseError: Connection references unknown node "…".

5. Rótulos e comentários

• Título: sld "Substation One-Line" — apenas na primeira linha.
• Rótulo do nó: id = type [label: "…"] — o nome de exibição.
• Rótulo da conexão: A -> B [label: "…"] — aparece ao lado da linha de conexão.
• Anotação de cabo: A -> B [cable: "3#2/0 AWG, 200ft"] — especificação do condutor.
• Comentários: # no início de uma linha. O # inline na mesma linha de um nó ou conexão também é removido.
• Aliases residenciais: vocabulário IEC / REBT como mcb, rcd, rcbo, rccb, pia, iga, main_switch, consumer_unit, distribution_board, panel e panelboard é aceito como entrada e mapeado para primitivos SLD existentes.

6. Palavras reservadas e escapamento

Reservadas no início da linha: sld (cabeçalho).

Token operador — evite -> dentro de IDs de nó. IDs podem conter [A-Za-z][A-Za-z0-9_-]* — hifens são válidos (por exemplo, CB-101 é um ID legal).

Bloco de atributos — os colchetes […] podem abranger múltiplas linhas físicas. O parser une as linhas de continuação até que a profundidade dos colchetes chegue a zero.

IDs duplicados lançam SLDParseError: Duplicate node id "…".

7. Erros comuns

8. Gramática (EBNF)

document      = header NEWLINE ( blank | comment | node-def | connection )*

header        = "sld" ( WS quoted-string )? NEWLINE
quoted-string = '"' any-char-but-quote* '"'

node-def      = id WS "=" WS node-type ( WS "[" attr-list "]" )? NEWLINE
node-type     = "utility" | "generator" | "solar" | "wind" | "ups"
              | "transformer" | "transformer_dy" | "transformer_yd"
              | "transformer_yy" | "transformer_dd"
              | "autotransformer" | "transformer_3winding"
              | "bus" | "bus_tie" | "hub"
              | "breaker" | "breaker_vacuum" | "switch" | "switch_load"
              | "ground_switch" | "ats" | "recloser" | "sectionalizer"
              | "fuse" | "fuse_cl"
              | "ct" | "pt" | "relay" | "surge_arrester" | "ground_fault"
              | "motor" | "load" | "capacitor_bank" | "harmonic_filter" | "vfd"
              | "watthour_meter" | "demand_meter"
              | residential-alias

residential-alias
              = "mcb" | "mccb" | "rcd" | "rcbo" | "rccb"
              | "differential" | "diferencial" | "pia" | "iga"
              | "main_switch" | "isolator" | "disconnector"
              | "consumer_unit" | "distribution_board" | "panel" | "panelboard"

attr-list     = attr ( "," attr )*
attr          = key ":" WS quoted-string

connection    = id WS "->" WS id ( WS "[" conn-attrs "]" )? NEWLINE
conn-attrs    = conn-attr ( "," conn-attr )*
conn-attr     = "cable" ":" WS quoted-string
              | "label" ":" WS quoted-string

id            = [A-Za-z] [A-Za-z0-9_-]*
key           = [A-Za-z] [A-Za-z0-9_]*
comment       = ( "#" | "//" | "%%" ) any NEWLINE

O bloco de atributos […] pode abranger múltiplas linhas físicas — o parser une as linhas de continuação até que a profundidade dos colchetes retorne a zero.

Fonte autoritativa: src/diagrams/sld/parser.ts. Se houver divergência com o parser, o parser prevalece — por favor, abra uma issue.

9. Conformidade com padrões

Os SLDs do Schematex seguem as convenções de símbolos gráficos do IEEE Std 315 (ANSI Y32.2) para equipamentos de chaveamento, transformadores e fontes. As variantes de configuração de enrolamento de transformadores (transformer_dy, transformer_yy, etc.) usam a notação Δ/Y da IEC 60617. Os números de dispositivos de relés de proteção seguem a ANSI/IEEE C37.2.

O que está implementado atualmente:

• ✅ Todos os tipos de fonte: concessionária, gerador, solar, eólico, UPS
• ✅ Seis variantes de transformador, mais autotransformador e de três enrolamentos
• ✅ Barramento, interligação de barramentos, hub
• ✅ Aliases de vocabulário residencial IEC / REBT mapeados para primitivos canônicos
• ✅ Conjunto completo de chaveamento: disjuntor, disjuntor a vácuo, chave, chave de carga, chave de aterramento, ATS, religador, seccionalizador, fusível, fusível limitador de corrente
• ✅ Proteção e monitoramento: TC, TP, relé (com número de dispositivo ANSI), para-raios, detector de falta à terra
• ✅ Equipamentos de carga: motor, carga, banco de capacitores, filtro harmônico, inversor de frequência
• ✅ Medição: medidor de energia, medidor de demanda
• ✅ Conexões direcionadas com anotações de cabo e rótulo
• ✅ Atributos de nó label, voltage, rating, device; dados de plaqueta arbitrários
• ⏳ Chaveamento de interligação de barramentos com indicador de estado aberto/fechado
• ⏳ Zonas de proteção (linhas de fronteira tracejadas envolvendo relé + TC)
• ⏳ Blocos de rótulo de flash de arco (energia incidente, nível de EPI, distância de trabalho)
• ⏳ Faixas de nível de tensão (faixas horizontais coloridas automaticamente por nível de kV)

Referências:

• IEEE Std 315-1975 / ANSI Y32.2-1975 — Graphic Symbols for Electrical and Electronics Diagrams
• IEC 60617:2025 (BS 3939) — Graphical symbols for diagrams
• ANSI/IEEE C37.2 — Electrical Power System Device Function Numbers

10. Exemplos relacionados

11. Roadmap

Planejado — ainda não parseável. Não use estes itens em DSL gerado hoje; o parser os rejeitará ou ignorará.

• Estado aberto/fechado do bus-tie — bus_tie com atributo explícito de aberto/fechado para que o símbolo seja renderizado na posição de chaveamento correta.
• Zonas de proteção — um bloco zone: ou boundary: que desenha um retângulo tracejado ao redor de um conjunto de nós (relé + TC + disjuntor) para indicar uma zona de proteção.
• Blocos de anotação de flash de arco — arc_flash: [incident_energy: "8 cal/cm²", ppe: "2", distance: "18in"] por IEEE 1584.
• Faixas de nível de tensão — sombreamento horizontal automático por nível de kV; os nós são posicionados automaticamente em seu nível de tensão.
• Conexão bidirecional (<->) — para caminhos de interligação de barramentos ou normalmente abertos onde a direção é indefinida.

Acompanhe nas issues do GitHub se precisar de algum desses itens mais cedo.