Как составить свою схему электрооборудования - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Здравствуйте, друзья! Сегодня мы рассмотрим один из этапов проектирования электрических устройств – составление электрических схем. Однако рассматривать их мы будем очень поверхностно, поскольку многое из того, что необходимо для проектирования, нам еще неизвестно, а минимальные знания уже необходимы. Тем не менее, эти начальные знания помогут нам в дальнейшем при чтении и составлении электрических схем. Тема довольно скучная, но правила есть правила и их необходимо соблюдать. Итак…

Что же такое электрическая схема? Какие они бывают? Зачем нужны? Как их составлять и как их читать? Начнем с того, какие же вообще схемы существуют. Для того, чтобы унифицировать составление технической документации (а схемы есть ни что иное, как часть этой документации) в нашей стране, Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29 августа 1984 г. № 3038 был введен Государственный Стандарт (ГОСТ) «Единая система конструкторской документации. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению», иначе именуемый ГОСТ 2.701-84, которому должны подчиняться любые схемы, выполненные вручную или автоматизированным способом, изделий всех отраслей промышленности, а также электрические схемы энергетических сооружений (электрических станций, электрооборудования промышленных предприятий и т. п.). Этим документом определены следующие виды схем:

электрические;
гидравлические;
пневматические;
газовые (кроме пневматических);
кинематические;
вакуумные;
оптические;
энергетические;
деления;
комбинированные.

Нас в первую очередь будет интересовать самый первый пункт – электрические схемы, которые составляются для электрических устройств. Однако ГОСТ определено так же несколько типов схем в зависимости от основного назначения:

структурные;
функциональные;
принципиальные (полные);
соединений (монтажные);
подключения;
общие;
расположения;
объединенные.

Сегодня мы рассмотрим электрические принципиальные схемы и основные правила их составления. Остальные виды схем имеет смысл рассматривать после того, как будут изучены электрические компоненты, и обучение подойдет к этапу проектирования сложных устройств и систем, тогда другие виды схем будут иметь смысл. Что же такое электрическая принципиальная схема и зачем она нужна? Согласно ГОСТ 2.701-84 схема принципиальная – схема, определяющая полный состав элементов и связей между ними и, как правило, дающая детальное представление о принципах работы изделия (установки). Такие схемы, например, поставлялись в документации к старым советским телевизорам. Это были огромные листы бумаги формата А2 или даже А1, на которых указывались абсолютно все составляющие телевизора. Наличие такой схемы существенно облегчало процесс ремонта. Сейчас такие схемы практически не поставляются с электронными приборами, потому как продавец надеется, что пользователю проще будет выкинуть прибор, чем его ремонтировать. Такой вот маркетинговый ход! Но это уже тема для отдельного разговора. Итак, принципиальная схема устройства необходима, во-первых, для того, чтобы иметь представление о том, какие элементы входят в состав устройства, во-вторых, как эти элементы соединены между собой и, в-третьих, какие характеристики имеют эти элементы. Так же, согласно ГОСТ 2.701-84 принципиальная схема должна давать понимание принципов работы устройства. Приведем пример такой схемы:

Рисунок 7.1 – Усилительный каскад на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, с термостабилизацией рабочей точки. Схема электрическая принципиальная

Однако перед нами встаёт небольшая проблема: а никаких, собственно, электронных элементов мы и не знаем… Что, например, за прямоугольники или параллельные черточки нарисованы на рисунке 7.1? Что обозначают надписи C2, R4, +Eпит? Рассмотрение электронных компонентов мы начнём через урок и постепенно узнаем основные характеристики каждого из них. И обязательно изучим принцип работы этого устройства с таким страшным названием по его принципиальной схеме. Сейчас же мы изучим основные правила рисования принципиальных электрических схем. Вообще правил много, но в основном они направлены на увеличение наглядности и понятности схемы, поэтому со временем запомнятся. Знакомиться с ними будем по мере необходимости, чтобы сразу не забивать голову лишней, пока не нужной информацией. Начнём с того, что каждый электрический компонент на электрической схеме обозначается соответствующим условным графическим обозначением (УГО). УГО элементов мы будем рассматривать параллельно с самими элементами, либо вы можете сразу посмотреть их в ГОСТ 2.721 – 2.768.

Правило 1. Порядковые номера элементам (устройствам) следует присваивать, начиная с единицы, в пределах группы элементов (устройств), которым на схеме присвоено одинаковое буквенное позиционное обозначение, например, R1, R2, R3 и т.д., C1, C2, С3 и т.д. Не допускается пропуск одного или нескольких порядковых номеров на схеме.

Правило 2. Порядковые номера должны быть присвоены в соответствии с последовательностью расположения элементов или устройств на схеме сверху вниз в направлении слева направо. При необходимости допускается изменять последовательность присвоения порядковых номеров в зависимости от размещения элементов в изделии, направления прохождения сигналов или функциональной последовательности процесса.

Правило 3. Позиционные обозначения проставляют на схеме рядом с условными графическими обозначениями элементов и (или) устройств с правой стороны или над ними. Кроме того, не допускается пересечение позиционного обозначения линиями связи, УГО элемента или любыми другими надписями и линиями.

Рисунок 7.2 – К правилу 3

Правило 4. Линии связи должны состоять из горизонтальных и вертикальных отрезков и иметь наименьшее количество изломов и взаимных пересечений. В отдельных случаях допускается применять наклонные отрезки линий связи, длину которых следует по возможности ограничивать. Пересечение линий связи, которого не удаётся избежать, выполняется под углом 90°.

Правило 5. Толщина линий связи зависит от формата схемы и размеров графических обозначений и выбирается из диапазона 0.2 – 1.0мм. Рекомендуемая толщина линий связи – 0.3 – 0.4мм. В пределах схемы все линии связи должны быть изображены одинаковой толщины. Допускается использование нескольких (не более трех) различных по толщине линий связи для выделения функциональных групп в пределах изделия.

Правило 6. Условные графические обозначения элементов изображают на схеме в положении, в котором они приведены в соответствующих стандартах, или повернутыми на угол, кратный 90°, если в соответствующих стандартах отсутствуют специальные указания. Допускается условные графические обозначения поворачивать на угол, кратный 45°, или изображать зеркально повернутыми.

Правило 7. При указании около условных графических обозначений номиналов элементов (резисторов, конденсаторов) допускается применять упрощенный способ обозначения единиц измерения:

Рисунок 7.3 – К правилу 7

Правило 8. Расстояние между линиями связи, между линей связи и УГО элемента, а так же краем листа должно быть не менее 5мм.

Для начала этих восьми правил вполне достаточно, чтобы научиться правильно составлять простые электрические принципиальные схемы. В уроке 5 мы рассматривали источники питания электрических схем, в частности, «сухие» элементы и аккумуляторные батареи, а в уроке 6 была рассмотрена лампа накаливания в качестве потребителя электрической энергии. Давайте исходя из описанных выше правил попробуем составить простейшую принципиальную схему, состоящую из трех элементов: источника (аккумуляторная батарея), приемника (лампа накаливания) и выключателя. Но сначала приведем УГО этих элементов:

А теперь последовательно включим эти элементы, собрав электрическую цепь:

Рисунок 7.4 – Первая принципиальная электрическая схема

Контакт SA1 называется нормально разомкнутым контактом, потому что в изначальном положении он разомкнут и ток через него не течет. При замыкании SA1 (например, это может быть выключатель, которым мы все зажигаем дома свет) лампа HL1 загорится, подпитываясь энергией батареи GB1, и гореть она будет до тех пор, пока не разомкнется ключ SA1, либо не кончится заряд аккумулятора.
Данная схема абсолютно точно и наглядно показывает последовательность соединения элементов и тип этих элементов, что исключает ошибки при сборке устройства на практике.
На сегодня пожалуй всё, еще один ужасно скучный урок на этом закончен. До скорых встреч!

← Урок 6: Работа и мощность тока | Содержание | Урок 8. Делим ток и роняем напряжение →

Источник

Электричество – штука серьезная, и не терпит неправильного отношения, потому многие владельцы частных домов предпочитают нанимать специалистов для составления проекта электроснабжения и воплощения его в жизнь. Однако знать и понимать принципы схем электроснабжения все равно нужно, поскольку именно вам в доме жить, и вам нужно решать, где и сколько будет розеток, где будет находиться распределительный щит, для каких розеток будет максимальная нагрузка, а для каких нет. Строительный портал Firststroy.ru сделать электропроводку в доме своими руками.

Основные правила при электропроводке своими руками

Как правило приступать к составлению схемы электропроводки рекомендуется уже после разводки системы отопления, газо- и водоснабжения. Когда проведены трубы и установлено газовое оборудование (котел отопления, плита и т.д.), можно приступать и к электропроводке.

Читайте также: Монтаж и замена электропроводки

Основные правила:

Проводка должна проходить минимум в 40 см от газовых труб, и в 10 см от остальных коммуникаций. Розетки должны устанавливаться в 40-50 см от радиаторов отопления, это позволит избежать нагрева проводки и розетки.
Электрические провода и кабеля должны располагаться строго по горизонтали или вертикали, не допустима прокладка по диагонали, острые или тупые углы поворота, только под 90 градусов.

Составление схемы

Первое, что делают, приступая к составлению схемы электрической проводки – определяют линии с повышенной нагрузкой, то есть, под приборы с мощным энергопотреблением выделяют отдельные линии. К таким приборам относятся: духовой шкаф, электрическая плита, кондиционер, стиральная машина, холодильник. Также сюда относятся и приборы, которым важен бесперебойный режим, например, отопительный котел, насос, подающий воду в дом и т.п.

Для каждого такого прибора устанавливают отдельную розетку, а линию снабжают отдельной защитой. Такая схема позволит не перегружать линию, и в случае повреждения проводки, отключатся только часть приборов.

Рекомендуется для каждой комнаты выделить индивидуальную линию с защитой, тогда, в случае выхода из строя, например, котла отопления или аварийного прекращения подачи газа, можно будет включить в каждой комнате электрический обогреватель, не боясь высокой нагрузки. Для кухни, ванной, туалета и прихожей достаточно одной отдельной линии, например, для двух спален – так же одной линии, и отдельной линии для гостиной или зала.

Кроме того, рекомендуется отдельная линия и для уличного освещения и, если таковые имеются, для автоматических ворот.

Читайте также: Серпянка: что это и где применяется, преимущества и недостатки

Количество и расположение розеток

Важный момент – количество розеток в комнате. Как известно, розеток много не бывает, и если не определиться заранее с количеством и расположением розеток, то позже придется использовать тройники и удлинители.

Важно продумать, где будет находиться стол с компьютером, не забыть, что помимо подключения системного блока нужно еще запитать и монитор, возможно – принтер, необходима также зарядка для телефона (телефонов), нужно помнить, что время от времени нужно куда-то подключать пылесос. Розетку для пылесоса располагают обычно не высоко, 25-30 см от пола, это удобно.

Продумайте, где будет стоять телевизор, роутер «вай-фай», торшер или ночник. Затем определитесь с высотой, на которой будут располагаться розетки. Понятно, что чем больше розеток, тем лучше, но только правильное их расположение позволит отказаться от тройников и переносок.

Выключатели верхнего света

С выключателями верхнего света проще, обычно они располагаются традиционно у в хода в комнату, на высоте 1-1,5 от пола, чтобы детям было удобно включать/выключать свет.

Также не забывайте про распределительные коробки, их в комнате будет столько, сколько мест схождения горизонтальной и вертикальной проводки, то есть, над выключателем и розетками. Распределительные коробки можно маскировать, но не в коем случае не делать их труднодоступными, например, закладывая плиткой.

Читайте также: Как построить летний душ на даче своими руками

Укладка проводки делается в штробы в каменном или бетонном доме, для деревянных проводка прокладывается открытым способом в кабель-каналах.

Выводы

Схема электропроводки – дело не простое, и лучше ее доверить профессионалам, однако ваша роль здесь будет основной – именно вы должны определить места и количество розеток и выключателей, указать перечень мощных электроприборов. Это поможет сделать проект электроснабжения максимально удобным и безопасным именно для вас.

Источник

Еще совсем недавно нагрузки на электрическую сеть в жилых помещениях были незначительными. Расчетам, монтажу сетей не уделяли должного внимания. Проекты электроснабжения выполняли по типовым схемам. Появление современной техники высокой мощности обуславливает перепланировку всей сети электрической квартирной проводки, перерасчет ее по мощности и замену электрики. Чтобы выполнить проектировочные и монтажные работы в новой формации, необходимо знать современные принципы обустройства электросети жилого помещения.

Планирование домашней электрики

Чтобы в процессе эксплуатации электронной техники и подключения ее из различных электрических точек не приводило к постоянным перезакладкам элементов сетей, чтобы не приходилось постоянно штробить стены квартиры, специалисты рекомендуют работы по обустройству электросети начинать с составления схемы электроснабжения. Пример схемы разводки и подключения электрооборудования можно увидеть на рисунке 1.

Рис. 1. Пример схемы электроснабжения квартиры

Такой чертеж, схему формируют «обратным порядком»: первоначально на план квартиры наносят всю используемую осветительную аппаратуру, силовую технику; далее, на основании мощностных расчетов, выбирают схему разводки проводников, сечение проводов, защитные устройства.

Силовая часть

Силовая часть электросети включает в себя мощное оборудование, применяемое в квартире: духовые шкафы, печи, нагревательные баки, кондиционеры. Для их подключения выделяют отдельные мощные линии, защищаемые отдельными защитными автоматами (УЗО). Такой способ проектирования позволит более безопасно эксплуатировать технику в квартире и более эффективно производить ремонтные работы в сетях электропроводки.

Осветительная часть

Следующий блок электрической схемы квартиры – осветительная часть. Здесь есть два варианта проектирования:

одна группа;
несколько групп осветительной техники.

Первый тип схемы используют в небольших по площади помещениях, оснащаемых относительно малым количеством приборов освещения. Второй метод цепи освещения более распространен. Пример такого подключения приведен на рисунке 2.

Рис. 2. Схема проектирования нескольких групп освещения в квартире

Если в комнате, кроме элементов освещения, есть необходимость использования блоков питания, трансформаторов, их также рекомендуют включать отдельным электрическим контуром с отдельным УЗО.

Крупная бытовая техника

В любой квартире место, где сконцентрировано большое количество бытовых приборов, это кухня. Большинство из них продолжают работать тогда, когда человек непосредственно не использует их. Это холодильник, электрическая плита, хлебопечь, другое. Для корректной работы техники и постоянной защиты сети от перегрузок и короткого замыкания специалисты при разработке схемы электросети квартиры рекомендуют выделять отдельную линию. Такие подключения выполняют прокладкой электропроводки увеличенного сечения и установкой УЗО высокой степени нагрузки.

Составление схемы разводки электропроводки

Разводка электрики в квартире начинается с составления плана разводки сети. Монтаж электропроводки по имеющемуся расчетному чертежу выполнять гораздо проще и целесообразнее по ряду преимуществ:

схема электросети позволит заранее спланировать необходимое оборудование и средства;
наличие схемы позволит точно определить мощность входного ввода;
чертеж дает понимание монтажному персоналу о потенциально пожароопасных узлах проводки для принятия мер по их перепланировании или принятия дополнительных мер безопасности;
схема позволит выполнить монтаж планово, с проверкой завершения полного цикла.

Примеры схем для однокомнатной квартиры

Электротехники считают, что если суммарная нагрузка на электросеть квартиры не превышает показатель 25 А, то есть возможность и даже целесообразность по стоимости выполнить планировку сети одним контуром на один автомат. Такой способ – типичная типовая схема прошлого, когда в контур включены были осветительные элементы с силовыми розетками. Сегодня от этих приемов отошли и монтаж ведут по независимым отдельным контурам. Пример проводки однокомнатной квартиры приведен на рисунке 3.

Рис. 3. Схема электроснабжения однокомнатной квартиры

На чертеже видно грамотное распределение нагрузки сети однокомнатной квартиры на несколько отдельных контуров со своими УЗО. Такая система обеспечит безаварийную работу проводи и корректную работу оборудования без посадки напряжения.

Для двухкомнатной квартиры

Отличие чертежа для работ по монтажу снабжения двухкомнатной квартиры от однокомнатной состоит в большем количестве контуров в плане разводки. Здесь возможны некоторые компоновки. На рисунке 4 приведен пример такой схемы.

Рис. 4. Схема электроснабжения двухкомнатной квартиры

На примере наглядно видны несколько контуров освещения, а также отдельно выделенные защищенные цепи для кухни, комнат и другого мощного оборудования.

Для трехкомнатной квартиры

На рисунке 5 приведен пример чертежа, который часто применяют для квартир с количеством комнат три и более, где из одного распределительного щита будет выходить уже довольно большое количество проводников.

Рисунок 5. Пример схемы электроснабжения для трехкомнатной квартиры

Особенность данного варианта – это отдельные контуры, заключенные в отдельные блоки со своей защитой. В данном примере 2 блока (25 А и 40 А соответственно). Такой способ позволяет разделить зоны кабельной продукции, делает систему более удобной и практичной.

Выбор способа прокладки: открытый или скрытый

После определения схемы размещения кабельных линий следует принять способ закладки кабелей. Существует два способа прокладки линий – скрытый, открытый.

Первый способ распространен тогда, когда отделку помещений производят подвесными конструкциями и фальшпанелями (гипсокартон, МДФ). Здесь нет необходимости делать пазы (штробы) в стенах с последующей шпаклевкой. Скрытая электропроводка, выполненная в квартире, имеет ряд весомых преимуществ:

сохранение общего вида, целостности интерьера;
менее строгие требования к условиям монтажа кабелей;
увеличенные допуски к разрешенным токам.

Не редко встречают вариант открытой проводки. Провода зачастую располагают в специальных пластиковых коробах, закрепленных на декоративной отделке поверхностей комнаты. Открытый способ заложения кабелей имеет следующие преимущества:

возможность монтажа после или во время отделочных работ;
более быстрый монтаж;
возможность модернизации сети благодаря прокладки дополнительных кабелей или их демонтажа.

В настоящее время, если обустройство электросети является составной частью общего ремонта помещения, специалисты используют чаще скрытый способ прокладки проводников.

Инструмент, который понадобится для работы

Монтаж, ремонт электрики – процесс сложный, трудоемкий, выполняемый профессиональными электриками. Без набора специального оборудования здесь не обойтись. В работе (для прокладки, замены старой электропроводки) монтажная бригада использует следующий набор профессионального инструмента и приспособлений:

угловая шлиф машинка с отрезными кругами по камню;
долото;
перфоратор;
отвертки с рукоятками из изоляционного материала;
указатель фазы (индикатор);
кусачки;
пассатижи;
удлинитель;
нож;
уровень;
шпатель;
переносная лампа.

Перечень дальнейших работ

После того, как чертеж схемы электропроводки набросан, приступают к расчету параметров сети и ее монтажу.

Выбор кабеля и расчет его сечения

Для точного расчета сечения кабеля по мощности потребителей используют следующую зависимость: I=P/U, где Р – суммарная мощность всех потребителей в контуре, для которого выбирают площадь сечения жил проводника, а U – напряжение сети квартиры. Чаще всего контуры проводки выстраивают таким образом, чтобы нагрузка по электрическому току в них не превышала 25 А. В таком случае используют следующие сечения:

провод ВВГ-3*2,5 – двухжильный силовой кабель с сечением одного проводника 2,5 мм². Это наиболее используемый провод для организации электросети в квартире. Им соединяют распределительный щит с распределительными коробками помещений;
провод ВВГ-3*1,5 — двухжильный силовой кабель с сечением одного проводника 1.5 мм². Такими проводниками производят монтаж от распределительных коробок к розеткам, автоматическим выключателям в щитке;
провод ВВГ-3*4 – трех жильный силовой кабель с сечением проводника 4 мм². Такие проводники выделяют в отдельные контуры для подсоединения мощных потребителей квартир (печь, нагревательный бак, другое).

Разметка розеток и выключателей

Размещение розеток и выключателей в квартире должно обеспечивать удобство их использования и покрывать потребности жильцов в подключении оборудования. Типовой пример схемы расстановки электрооборудования (точек подключения) представлен на рисунке 6.

Пример размещения точек подключения в квартире

При разметке мест расположения розеток, выключателей необходимо соблюдать следующие требования современных стандартов:

розетки и выключатели располагают слева от дверей;
выключатели монтируют на высоте от пола 0,9 м;
в жилых комнатах розетки располагают на высоте 0,4 м от пола, в кухне – 0,95 -1,15 м, в ванной комнате использование розеток запрещено.

Штробление стен

После разметки мест размещения распределительных коробок, розеток, выключателей, точек установки светильников приступают к обустройству канавок (штроб) вдоль стен, на потолке для закладки проводки. Стоит помнить, что штробление следует выполнять в горизонтальной и вертикальной плоскостях по прямым линиям. Это в будущем позволит более точно определить места прокладки провода. Канавки выполняют при помощи болгарки или перфоратора. Глубина штробы должна быть не менее 20 мм, а ширина – достаточная для укладки всех кабелей, запланированных к прокладке в данном месте.

Укладка кабеля

Принципы укладки кабелей скрытой и открытой проводок одинаков. Монтаж начинают от точек подключения и ведут к распределительному щитку. Далее магистраль заводят в щиток, переходят к другому контуру. При необходимости на конечные участки проводки вешают опознавательные бирки для быстрого ориентира. После окончания прокладки кабели закрывают коробами или шпаклюют в стене.

Установка подрозетников и распаячных коробок

Уложенная проводка подводится к смонтированным распаячным коробкам и подразетникам, заводится в них, концы выгоняются наружу с небольшим запасом. Все разветвления проводки обустраиваются в коробках. Соединение проводников алюминиевой или медной проводки должно быть надежным. Для подключения целесообразно использовать специальные приспособления, как это показано на рисунке 7.

Соединение проводников в распаечной коробке

Непосредственно перед соединением провода прозванивают и убеждаются в правильности ведения монтажных работ на данном этапе.

Установка и сборка электрического щита

Когда все кабели всех электрических контуров проложены к месту монтажа электрощита, приступают к организации распределительного щитка квартиры. Эта часть электросети характеризуется большим количеством проводников, защитных устройств, поэтому очень важно все подключения выполнить корректно. Для щитка всегда выбирают монтажные ящики с некоторым запасом посадочных мест. Это позволит в будущем модернизировать систему или устранить ее неисправность.

Пример схемы электрического щитка стандартной квартиры приведен на рисунке 8.

Рисунок 8. Пример схемы электрощитка

На рисунке позициями обозначены: 1 — вводной автомат; 2 — электрический счетчик; 3 — нулевая шина; 4 — шина защитного заземления; 5–9 —автоматы; 10 — отдельный автомат для освещения

Монтаж розеток и выключателей

В заранее установленные коробки с выведенными концами проводки монтируют розетки, выключатели света. Процесс это не затруднительный и потребует минимального набора инструмента: пассатижи, кусачки, отвертка. Это заключительный этап монтажных работ электросети квартиры.

Проверка качества работы

Проверку качества выполненных работ выполняют путем включения контуров проводки и проверки наличия напряжения, правильности распределения фаз в сети. Данную процедуру осуществляют при помощи индикаторов напряжения. Неправильный монтаж может также сразу показать отключенный автомат защиты сети от короткого замыкания.

Типовые часто задаваемые вопросы от читателей

Какой автоматический выключатель нужно поставить в квартире, если в ЭРЩ стоит на 25 А?

Если в подъезде (в ЭРЩ) уже установлен автоматический выключатель на 25А, то больше этого номинального тока устанавливать в квартире не имеет смысла. Более целесообразно устанавливать автоматические выключатели на меньший номинальный ток — на 16 или 20А.

Если вы подключаете у себя в квартире большое количество мощных электроприборов, которые могут одновременно включаться в электрическую цепь, и их нагрузка значительно превышает или приближается к номинальному току в 16 — 20 А, можете применить те же 25А, но с большей чувствительностью, чем установлен в подъезде. К примеру, если в подъезде стоит С25, в квартире вы можете поставить В25.

Список использованной литературы

Черничкин М.Ю., Степанов С.И., Екимов И.В. «Все об электрике. Современная иллюстрированная энциклопедия» 2016
В. Новак «Справочник мастера-электрика» 2017
Бедин В. «Сам себе электрик» 2013
Кирюхин А. «Справочник домашнего электрика» 1996

Источник

Собой электрическая схема представляет обычный документ, в котором правила ГОСТ обозначаются в связи между собой составными частями устройств, работающие за счет протекания электроэнергии. Если говорить простыми словами, то схема – это чертеж, на котором электрик обозначает места установки розеток, проводов и выключателей. В этой статье мы поговорим с вами, какие бывают типы и виды электрических схем, покажем краткое описание и рассмотрим основные характеристики каждого вида по отдельности.

Типы и виды электрических схем: общая класификация

Можно выделить типы и виды электрических схем, вот именно о них мы и попробуем поговорить в этой статье. Итак, согласно ГОСТу бывают следующие виды схем:

Пневматические (П).
Гидравлические (Г).
Электрические (Э).
Газовые (Г).
Вакуумные (В).
Деления (Д).
Комбинированные (К).
Оптические (О).
Кинематические (К).
Энергетические (Р).

Вот такие существуют виды, теперь выделить основные типы электрических схем:

Структурные (1).
Функциональные (2).
Принципиальные (полные) (3).
Соединений (монтажные) (4).
Подключения (5).
Общие (6).
Расположение (7).
Объединенные (8).

Исходя из основных обозначений, вы сможете понять, чем отличается тип от вида. Чтобы вам было понятней, попытаемся рассмотреть на живом примере, есть схема Э3, вот так она выглядит. Узнайте о том, – эта статья будет полезной для вас.

Как видите, особых проблем на этом этапе возникнуть не должно, все предельно ясно и понятно. Далее мы с вами рассмотрим типы и виды электрических схем их назначение, и разберем каждый вид по отдельности. Хочется сразу заметить, все знать совсем не обязательно, ведь в жизни каждого человека используются несколько.

Назначение электрических схем

Структурная схема

Ее можно назвать самой простой и понятной для восприятия. С помощью нее можно узнать, какие электроустановка работает и из каких основных компонентов она состоит. Вот так она выглядит на фото, как вы понимаете, работать с ней всегда просто и удобно. Да и во время ремонта она всегда будет выступать лучшим помощником для вас, ведь в любой момент можно все прочитать, даже если эта схема была составлена несколько десятков лет назад.

Функциональная

Такая схема по своему назначению практически ничем не отличается от представленной выше. Есть только одно существенное различие – в этой схеме более подробно описываются все составляющие любой цепи. Посмотрите, как выглядит схема функциональная на чертеже.

Принципиальная

Чаще всего принципиальная электрическая схема применяется в сложных распределительных сетях. Только она способна дать самое полное объяснение тому, как работает то, или иное электрооборудование. Она делится на два вида:

Однолинейная.
Полная.

Однолинейная дает понятие о том, как работают первичные или так называемые силовые сети, чертеж у нее довольно простой.

Полная принципиальная схема делится еще на два вида: развернутая и элементарная. В зависимости от сложности электромонтажных работ и делают определенные пояснения. Чтобы вы поняли всю сложность такой схемы, просто посмотрите на ее пример.

Монтажная схема

Ее можно обозначить, как самую популярную, только она может рассказать о том, как нужно делать проводку в доме и где находятся провода. На таком типе схемы обозначают точное расположение элементов цепи, основные способы их соединения и цветовую маркировку. Следующим образом она выглядит.

Предназначение у такой схемы одно – помочь человеку сделать ремонт в своем доме и указать место, где будут или уже проходят все провода.

Объеденная

Данная схема включает в себя сразу несколько типов (документов). Она используется только в крайних ситуациях, когда по-другому невозможно обозначить все важные особенности цепи. Как правило, она используется только на больших предприятиях профессиональными электриками. Так что, сильно в ее суть можете не вникать.

Вот мы с вами и рассмотрели основные типы и виды электрических схем, которые существуют на данный момент. Как вы понимаете, при составлении каждой схемы нужно читать дополнительную информацию, напомним, это только классификация, каждая из них наделена еще своими основными особенностями.

Типы электрических схем, их назначение и правила выполнения в РФ регламентированы ЕСКД, а именно ГОСТ 2.701, 2.702, 2.709, 2.710, 2.721, 2.755. Далее в статье рассмотрены типы электрических схем, их назначение и правила выполнения.

Типы электрических схем

Схема — это документ, на котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними . Электрические схемы в зависимости от их основного назначения подразделяются на типы :

Схема структурная;
Схема функциональная;
Схема принципиальная (полная);
Схема соединений (монтажная);
Схема подключения;
Схема расположения;
Схема объединённая.

Примечание
— в скобках указаны названия для электрических схем энергетических сооружений.

Назначение типов электрических схем

Электрические схемы разрабатываются для целей проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта изделия. Для упрощения и ускорения работы над изделием для него разрабатывается несколько типов электрических схем, каждая из которых имеет своё назначение.

Схема структурная

Документ, определяющий основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи . Основная цель составления структурной схемы — ознакомительная. Глядя на неё можно не углубляясь в подробности технических решений быстро определить основные функциональные части изделия, понять их логику работы и назначение изделия в целом.

Рисунок 1 — Схема структурная цифрового силового контроллера Si8250

Схема функциональная

Документ, разъясняющий процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях изделия или изделия в целом . Зачастую в составлении функциональной схемы нет необходимости — достаточно структурной схемы. Функциональная схема, а точнее схемы составляются тогда, когда изделие состоит из набора более простых изделий для каждого из которых и составляется структурная схема. Можно сказать что функциональная схема это структурная схема для отдельной части изделия.

Схема принципиальная (полная)

Документ, определяющий полный состав элементов и взаимосвязи между ними и, как правило, дающий полное (детальное) представления о принципах работы изделия . Принципиальная схема, кроме того что даёт полное представление о принципах работы изделия, служит ещё одной цели — позволяет произвести расчёт режимов работы изделия.

Рисунок 2 — Схема принципиальная усилителя «Ланзар»

Схема соединений (монтажная)

Документ, показывающий соединения составных частей изделия и определяющий провода, жгуты, кабели или трубопроводы, которыми осуществляются эти соединения, а также места их присоединений и ввода (разъёмы, платы, зажимы и т.п.) . Монтажные схемы отражают фактическое положение всех составных частей изделия и их соединения, поэтому наиболее актуальными при сборке/монтаже изделия. Кроме того монтажная схема важна для оценки влияния составных частей изделия друг на друга, температурного режима изделия и оценки стабильности его работы в целом.

Рисунок 3 — Схема монтажная STP-30

Схема подключения

Документ, показывающий внешние подключения изделия . Используется при подключении изделия.

Рисунок 4 — Схема подключения АЦП ADC0804

Документ, определяющий составные части комплекса и соединения их между собой на месте эксплуатации . Общая схема актуальна для сложных изделий, включающих в себя большое количество других изделий.

Рисунок 5 — Схема общая

Схема расположения

Документ, определяющий относительное расположение составных частей изделия (установки), а при необходимости, также жгутов (проводов, кабелей), трубопроводов, световодов и т.п. . Так же как и общая, схема расположения актуальна для сложных изделий, включающих в себя большое количество других изделий. В ней помимо самого изделия и его функциональных частей может быть отражена конструкция, помещение или местность, на которых это изделие или его функциональные части будут расположены

Рисунок 6 — Схема расположения оборудования силового шкафа

Схема объединённая

Примечание:

При разработке изделия следует помнить, что количество типов схем на изделие должно быть минимальным, но в совокупности они должны содержать сведения в объёме, достаточном для проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта изделия . Иначе говоря, не требуется выполнение всего приведённого выше набора схем.

При разработке изделия вместо нескольких схем разных типов допускается выполнить для них объединённую схему. Например на монтажной схеме изделия показать его внешние подключения .

Если из-за особенностей изделия недостаточно перечисленных выше типов схем, то допускается разрабатывать схемы иных типов .

Схема может быть выполнена однолинейной и многолинейной. При многолинейном исполнении каждую цепь и включенные в неё элементы изображают отдельно, а при однолинейном исполнении — одной цепью. Однолинейное исполнение уместно, когда изображаемые цепи выполняют одну и ту же функцию и достаточно рассмотреть одну из них .

Рисунки 1-6 приведенные выше не являются эталоном выполнения соответствующих типов схем, они показывают лишь принцип построения этих схем.

Правила выполнения электрических схем

Правила выполнения электрических схем регламентированы в — , ниже приведены лишь основные моменты.

Общие требования к электрическим схемам

Номенклатура (текст основной надписи) схем на изделие определяется в зависимости от самого изделия. Следует стремится к минимальному количеству типов схем .

Схемы выполняются на форматах установленных в и .

Электрические схемы выполняются без соблюдения масштаба и без учёта действительного расположения составных частей. Исключение — схема соединений (монтажная) .

Для обозначения элементов электрических схем (резисторов, конденсаторов, транзисторов и т.п.) применяют условные графические обозначения (далее УГО) установленные в — . Если перечня УГО приведенного в — недостаточно, допускается применять нестандартизированные УГО. При этом на схеме нужно привести пояснения .

Линии взаимосвязи следует выполнять толщиной от 0,2 до 1,0 мм. Рекомендуется толщина линий 0.3 ÷ 0,4 мм .

Допускается помещать на схемы технические данные изделия в виде диаграмм, таблиц или текста. При этом содержание текста и таблиц должно быть кратким и точным, а диаграмм, кроме того, понятным. Тестовые данные как правило указывают внутри УГО либо сверху/справа от него, а таблицы и диаграммы располагают на свободном поле схемы .

Требования к структурным и функциональным схемам

На структурной (функциональной) схеме изображают все основные функциональные группы изделия и связи между ними. Основное требование — схема должна обеспечивать наилучшее представление о последовательности взаимодействия её функциональных групп .

Требования к принципиальным схемам

В принципиальной схеме необходимо отразить все электрические элементы изделия и взаимосвязи между ними. Такие схемы выполняются для отключенного положения изделия. Всем элементам принципиальной схемы должно быть присвоено своё обозначение (например: R, L
и т.п.) и порядковый номер (например: L1, L2, L3
и т.п.). Кроме того, рекомендуется указывать параметры входных и выходных цепей .

Требования к схемам соединений (монтажным)

На схемах соединений изображают все устройства и элементы изделия, их входные и выходные элементы и соединения между ними. Устройства и элементы на схеме лучше изображать в виде упрощенных внешних очертаний, а их положение должно примерно соответствовать действительному положению в изделии. Также на схеме соединений указываются обозначения, присвоенные элементам на принципиальной схеме. Кроме этого, указываются номера проводов жил и кабелей .

Требования к схемам подключения

На схеме подключения отражают изделие (в виде упрощенных внешних очертаний или прямоугольника) и его входные и выходные контакты с подводимыми к ним концами проводов и кабелей других изделий. Для всех элементов схемы следует указывать его буквенно-цифровое обозначение .

Требования к общим схемам

На общей схеме изображают устройства и элементы, входящие в комплекс, а также провода и кабели их соединяющие. Общая схема по своей сути похожа на схему подключения .

Требования к схемам расположения

На схеме расположения изображают составные части изделия, а при необходимости конструкцию, помещение или местность, на которых эти составные части будут расположены. Составные части изделия изображают в виде упрощенных внешних очертаний, а их расположение должно примерно соответствовать действительному размещению .

Требования к объединённым схемам

Для схем этого типа нет отдельных требований, поскольку они складываются из требований к отдельному типу схемы, входящей в состав объединённой.

Список использованных источников

ГОСТ 2.701-2008 Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению. — Взамен ГОСТ 2.701-84 ; введ. 01.07.2009. — Москва: Стандартинформ, 2009. — 13 с.
ГОСТ 2.702-2011 Правила выполнения электрических схем. — Взамен ГОСТ 2.702-75 ; введ. 01.01.2012. — Москва: Стандартинформ, 2011. — 23 с.
ГОСТ 2.709-89 Обозначения условные проводов и контактных соединений электрических элементов, оборудования и участков цепей в электрических схемах. — Введ. 01.01.90. — Москва: Издательство стандартов, 1989. — 11 с.
ГОСТ 2.710-81 Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах. — Взамен ГОСТ 2.710-75 ; введ. 01.07.81. — Москва: Издательство стандартов, 1985. — 17 с.
ГОСТ 2.721-74 Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения. — Введ. 01.07.75. — Москва: Издательство стандартов, 1998. — 35 с.
ГОСТ 2.755-87 Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения. — Взамен ГОСТ 2.738-68 и ГОСТ 2.755-74; введ. 01.01.88. — Москва: Издательство стандартов, 1988. — 21 с.
ГОСТ 2.004-88 Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ — Введ. 01.01.90. — Москва: Издательство стандартов, 1989. — 23 с.
ГОСТ 2.301-68 Форматы — Взамен ГОСТ 3450 — 60; введ. 01.01.71. — Москва: Издательство стандартов, 2007. — 23 с.
Новые интегральные компоненты для импульсных силовых преобразователей: рис.5 [электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.efo.ru/doc/Silabs/Silabs.pl?2522
Мощный усилитель “Lanzar” [электронный ресурс] — Режим доступа: http://ldsound.ru/moshhnyj-usilitel-lanzar/
Фирма Эллис. Монтажная схема STP-30 [электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.ellis.aha.ru/STP30MON.htm
АЦП для проведения лабораторных работ; дипломный проект: рисунок 3.2 [электронный ресурс] — Режим доступа: http://refleader.ru/merbewatyrna.html
Схемы электрические общие: рисунок 6.25 [электронный ресурс] — Режим доступа: http://alldrawings.ru/yroki-cherchenia/item/схемы-общие
CADElecto Energy: рис. 3 [электронный ресурс] — Режим доступа: http://sapr.ru/article/22692

Опубликовано:
09 мая 2017
Просмотров:
1119

Схема
— это графический конструкторский документ, на котором показаны в виде условных изображений и обозначений составные части изделия и связи между ними.

Схемы входят в комплект конструкторской документации и содержат вместе с другими документами необходимые данные для проектирования, изготовления, сборки, регулировки и эксплуатации изделия.

Схемы предназначены:

на этапе проектирования — для определения структуры будущего изделия,

на этапе производства — для ознакомления с конструкцией изделия, разработки технологических процессов изготовления, монтажа и контроля изделия,

на этапе эксплуатации — для определения неисправностей, ремонта и технического обслуживания изделия.

В соответствии с Государственным стандартом России ГОСТ 2.701-84 схемы и их буквенные обозначения в зависимости от видов элементов и связей, входящих в состав изделия (установки), подразделяют на виды, представленные в таблице 1.

Таблица 1. Виды схем

№	Вид схемы	Обозначение
1	электрические	Э
2	гидравлические	Г
3	пневматические	П
4	газовые (кроме пневматических)	X
5	кинематические	К
6	вакуумные	В
7	оптические	Л
8	энергетические	Р
9	деления	Е
10	комбинированные	С

Для изделия, в состав которого входят элементы разных видов схем, разрабатывают несколько схем соответствующих видов, например, схему электрическую принципиальную и схему гидравлическую принципиальную или одну комбинированную схему, содержащую элементы и связи разных видов.

На схеме одного вида допускается изображать элементы схем другого вида, непосредственно влияющие на работу схемы этого вида. Допускается также указывать на схеме элементы и устройства, не входящие в изделие (установку), на которое (которую) составляют схему, но необходимые для разъяснения принципов работы изделия (установки).

Графические обозначения таких элементов и устройств отделяют на схеме штрих-пунктирными линиями, равными по толщине линиям связи, и помещают надписи, указывая в них местонахождение этих элементов, а также необходимую поясняющую информацию.

В зависимости от основного назначения схемы подразделяют на типы, представленные в таблице 2.
Каждому типу схем присваивается цифровое обозначение.

Все с
хемы по видам делятся на электрические, гидравлические, пневматические, кинематические и комбинированные
. Электрики пользуются в основном электрическими схемами. Однако в зависимости от характера электрической установки (различные приводы, линии) в дополнение к электрическим схемам иногда составляют схемы других видов, например кинематические. Если они служат для лучшего понимания электрической схемы, то допускается схемы обоих видов изображать на одном чертеже.

Схемы подразделяют на семь типов: структурные, функциональные, принципиальные, соединений (монтажные), подключений (схемы внешних соединений), общие и расположения
.

Таблица 2. Типы схем

Полное наименование схемы определяется видом и типом схемы. Например, схема электрическая принципиальная — Э3, схема электрогидропневмокинематическая принципиальная (комбинированная) — СЗ; схема электрическая соединений и подключения (объединенная) — ЭО.

Дополнительно к схемам или вместо схем (в случаях, установленных правилами выполнения конкретных видов схем) в виде самостоятельных документов выпускают таблицы, которые содержат сведения о расположении устройств, соединениях, местах подключения и другую информацию. Таким документам присваивают код, состоящий из буквы Т и кода соответствующей схемы. Например, код таблицы соединений к электрической схеме соединений ТЭ4. Таблицы соединений записывают в спецификацию после схем, к которым они выпущены, или вместо них.

Ниже будут рассмотрены схемы принципиальные, соединений и подключений как получившие наиболее широкое применение в электрооборудовании промышленных предприятий.

Принципиальные схемы
в практике делятся на два типа. Один из них отображает первичные (силовые) сети.и, как правило, выполняется в однолинейном изображении.

В зависимости от назначения схемы на чертеже изображают:

а) только цепи питающей сети (источники питания и отходящие от них линии
;

б) только цепи распределительной сети (электроприемники, линии, их питающие);

в) для небольших объектов на принципиальной схеме совмещают изображения цепей питающей и распределительной сетей.

Другой тип принципиальных схем отражает управление приводом, линией, защиту, блокировки, сигнализацию. До введения ЕСКД такие схемы назывались элементными или развернутыми.

Принципиальные схемы этого типа выполняют каждую на отдельном чертеже или некоторые из них показывают на одном чертеже, если это помогает прочесть схему и незначительно увеличивает размеры чертежа. Например, на одном чертеже совмещают схемы управления и общей автоматики или защиты, измерения и управления и т. п.

Полная принципиальная схема содержит те элементы и электрические связи между ними, которые дают полное представление о принципе работы электроустановки, что позволяет прочитать ее схему.

В отличие от полной принципиальной схемы выполняют принципиальные схемы отдельных изделий. Принципиальная схема изделия
, как правило, является частью полной принципиальной схемы, так называемой выкопировкой из нее.

Например, схема принципиальная блока управления изображает лишь те элементы, которые устанавливаются в блоке управления. Из этой схемы, естественно, нельзя получить представление о работе электроустановки в целом, и в этом смысле принципиальные схемы изделий прочтению не поддаются. Однако из принципиальной схемы изделия совершенно ясно, что установлено в изделии и какие соединения необходимо выполнить в его пределах, т. е. ясно именно то, что необходимо изготовителю изделия.

Схемы соединений (монтажные)
предназначены для выполнения по ним электрических связей в пределах комплектных устройств, электроконструкций, т. е. соединений аппаратов между собой, аппаратов с наборными рейками и т. п. К схемам соединений относятся также схемы, по которым выполняют соединения в пределах определенной электроустановки, т. е. соединяют ее части. Примером такой схемы может служить схема соединений электропривода задвижки.

Схемы подключения (схемы внешних соединений)
служат для соединений электрооборудования между собой проводами, кабелями, а иногда и шинами. При этом предполагается, что это электрическое оборудование территориально «разбросано». Схему подключений выполняют, например, для соединений между разными комплектными устройствами, для соединений между комплектными устройствами с отдельно стоящими электроприемниками и аппаратами, для соединений отдельно стоящих аппаратов между собой и т. п.

К схемам подключений относят также соединения между разными монтажными блоками, входящими в состав одного комплектного устройства, например соединения в пределах щита управления, превышающего по длине размер 4 м (максимальный размер монтажного блока, в пределах которого предприятие-изготовитель выполняет сам все соединения, составляет 4 м).

Министерство
образования и науки Российской
Федерации
Федеральное агентство по
образованию
Государственное
образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ
МЕХАНИКИ И ОПТИКИ»
ФАКУЛЬТЕТ
СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

схемы
электрические

правила
выполнения

Санкт-петербург

Введение

В рамках
дисциплины «Компьютерное моделирование»
предстоит разработать комплект схем
созданного ранее вычислительного
устройства. Схемы должны быть оформлены
в соответствии с правилами ГОСТ.

Выполнение
схемы в соответствии с ГОСТ подразумевает:

Использование
штампа в соответствии с ГОСТ 2.104;

Использование
графических обозначений по ГОСТ 2.721 и
ГОСТ 2.743;

Расположение
УГО и изображение линий электрической
взаимосвязи по ГОСТ 2.702;

Расстановку
условных буквенно-цифровых обозначений
в соответствии с ГОСТами 2.702 и 2.710;

Соответствие
схемы её виду и типу по ГОСТ 2.701;

Рассмотрению
подлежит ГОСТ 2.702 «Правила выполнения
электрических схем», поскольку устройство
является электронным.

Рассматриваемый
стандарт распространяется на все
электрические схемы и устанавливает
правила их выполнения.

ГОСТ 2.702
является одним из образующих единую
систему конструкторской документации
(ЕСКД), комплекс ГОСТ, устанавливающих
взаимосвязанные правила, требования
и нормы по разработке и оформлению
конструкторской документации.

термины и определения

Линия
взаимосвязи
: Отрезок
линии, указывающий на наличие связи
между функциональными частями изделия.

Обозначение
элемента
(позиционное
обозначение): Обязательное обозначение,
присваиваемое каждой части объекта и
содержащее информацию о виде части
объекта, ее номер и, при необходимости,
указание о функции данной части в
объекте.

Устройство
:
Совокупность элементов, представляющая
единую конструкцию.

Функциональная
группа
: Совокупность
элементов, выполняющих в изделии
определенную функцию и не объединенных
в единую конструкцию.

Функциональная
цепь
: Совокупность
элементов, функциональных групп и
устройств с линиями взаимосвязей,
образующих канал или тракт определенного
назначения.

Функциональная
часть
: Элемент,
устройство, функциональная группа.

Элемент
схемы
: Составная часть
схемы, которая выполняет определенную
функцию в изделии и не может быть
разделена на части, имеющие самостоятельное
назначение и собственные условные
обозначения.

Схема
электрическая
: Документ,
содержащий в виде условных обозначений
составные части изделия, действующие
при помощи электрического тока, и их
взаимосвязи.

типы
схем и их код

Все
виды и типы схем, установленные ГОСТ,
в коде имеют свое обозначение в
соответствии с ГОСТ 2.701, которое
формируется из буквы, обозначающей
вид, и цифры, обозначающей тип схемы.

Рассмотрению
подлежит только вид «Электрические»,
поэтому в кодировке схемы будут иметь
букву «Э».

Схемы электрические в
зависимости от основного назначения
подразделяют на следующие типы:

Структурные
– схемы, предназначенные для изображения
всех основных функциональных частей
изделия в виде УГО и основных взаимосвязей
между ними.

Пример
схемы электрической структурной
приведен на рисунке 1. Схема содержит
в себе функциональные части изделия
(шифраторы клавиатур для ввода
шестнадцатеричных и десятичных чисел,
узел, аннулирующий результат ввода при
нажатии двух клавиш одновременно) в
виде УГО и линии взаимосвязи, указывающие
направление протекание процесса, в
данном случае данные поступают на
шифраторы клавиатур, с них поступают
на узел блокировки, с которого выходят
для дальнейших преобразований.

Рисунок
1.

Функциональные
– схемы, предназначенные для разъяснения
процессов, протекающих в отдельных
функциональных цепях изделия или в
изделии в целом. На схеме изображаются
функциональные части изделия, участвующие
в процессе, иллюстрируемом схемой, и
связи между этими частями.

Пример
схемы электрической функциональной
приведен на рисунке 2. Отличием схемы
функциональной от структурной является
то, что на функциональной электрической
схеме процессы, требующие пояснения,
разворачиваются до функциональных
частей (элементов, устройств, функциональных
групп).

В
данном случае требуется разъяснить,
каким образом данные поступают на
шифратор шестнадцатеричной клавиатуры
и на узел блокировки двойного нажатия.
Для этого линия, входящая в шифратор,
и узел блокировки были развернуты.

Рисунок
2.

Принципиальные
– схемы, предназначенные для изображения
всех электрических элементов и
устройств, необходимых для осуществления
и контроля в изделии установленных
электрических процессов, все электрические
взаимосвязи между ними, а также
электрические элементы, которыми
заканчиваются входные и выходные цепи.

Пример
схемы электрической принципиальной
приведен на рисунке 3. Схема принципиальная,
в отличие от функциональной или
структурной, не предназначена для
изображения протекающих процессов, а
используется для изображения всех
составляющих устройства.

На
данной схеме изображены все логические
элементы, участвующие в процессах
преобразования позиционного кода в
двоичный и формирования сигнала,
оповещающего о правильности ввода
(разрешено только одно нажатие), и линии
электрической взаимосвязи между ними.

Рисунок
3.

Соединений
– схемы, предназначенные для изображения
всех устройств и элементов, входящих
в состав изделия, их входные и выходные
элементы, а также соединения между
этими устройствами и элементами.

Пример
схемы электрической соединений приведен
на рисунке 4. В отличие от принципиальной
схемы, где изображаются все функциональные
части изделия и связи между ними, на
схеме соединений изображают все входящие
в изделие устройства без разворачивания
их до функциональных частей, но
разворачивают все входные и выходные
элементы и изображают соединения между
ними.

На
данном примере показано, каким образом
в изделии (вычислительном устройстве)
соединяются между собой составляющие
(шифраторы клавиатур, арифметическое
устройство и устройство вывода).

Рисунок
4.

Подключения
– схемы, предназначенные для изображения
изделия, его входных и выходных
элементов, и подводимых к ним концов
проводов и кабелей внешнего монтажа.

Пример
схемы электрической подключения
приведен на рисунке 5. Схема подключения
отличается от схемы соединений тем,
что на ней изображается не соединение
входящих в состав изделия устройств,
а входные и выходные элементы изделия,
предназначенные для подключения ко
внешним устройствам, не входящим в
изделие.

Рисунок
5.

Общие
– схемы, предназначенные для изображения
вех устройств и элементов, входящих в
комплекс, а также проводов, жгутов и
кабелей, соединяющих эти устройства
и элементы.

Пример
схемы электрической подключения
приведен на рисунке 6.

Рисунок
6.

Расположения
– схемы, предназначенные для изображения
составных частей изделия, а при
необходимости связи между ними –
конструкцию, помещение или местность,
на которых эти составные части будут
размещены.

Пример
схемы электрической подключения
приведен на рисунке 7. В данном примере
на схеме изображены составные части
системы охлаждения (радиаторы и блок,
крепящийся к процессору) и корпус
системного блока, к которому они
прикреплены.

Рисунок
7.

Рассмотрению
в рамках данного курса подлежат
структурная, функциональная и
принципиальная схемы, поскольку являются
основными и обязательными, остальные
типы схем будут проходиться и выполняться
по желанию студента.

правила выполнения
схем электрических

Схема электрическая
структурная (Э1)

Схема, предназначенная для
изображения всех основных функциональных
частей изделия и основных взаимосвязей
между ними. (Рисунок 8.)

1) Функциональные части
изображают в виде прямоугольников либо
УГО.

2) Схема должна обеспечивать
наилучшее представление о последовательности
взаимодействия частей изделия. На
линиях связи рекомендуется направление
помечать стрелками

3) На схеме необходимо
указывать наименования каждой
функциональной части изделия, если для
ее обозначения применен прямоугольник.
Наименования рекомендуется вписывать
внутрь прямоугольников.

4) При большом количестве
функциональных частей допускается
вместо наименований проставлять
порядковые номера справа или сверху
от изображения и в направлении сверху
вниз и слева направо. В этом случае на
свободном поле схемы размещают таблицу
с наименованиями. (Рисунок 9.)

Рисунок 8.

Рисунок 9.

Схема
электрическая функциональная (Э2)

Схема, предназначенная для
разъяснения процессов, протекающих в
отдельных функциональных цепях изделия
или в изделии в целом. На схеме изображаются
функциональные части изделия, участвующие
в процессе, иллюстрируемом схемой, и
связи между этими частями. (Рисунок
10а.)

1) Функциональные части и
взаимосвязи между ними изображают в
виде УГО по стандартам ЕСКД, либо в виде
прямоугольников.

2) Схема должна давать
наглядное представление о последовательности
процессов, иллюстрируемых схемой.

3) Элементы и устройства
изображают на схемах совмещенным, либо
разнесенным способом.

3.1) При совмещенном способе
составные части изображают в
непосредственной близости друг к другу.
(Рисунок 11.) Минусом совмещенного способа
является то, что он не дает наглядного
представления о последовательности
процессов.

3.2) При разнесенном способе
составные части изображают отдельно
в разных местах так, чтобы отдельные
цепи были изображены более наглядно.
(Рисунок 10а.) Разнесенным способом
допускается изображать все или отдельные
элементы.

4) Схемы выполняют в
многолинейном или однолинейном
изображении. При многолинейном
изображении каждую цепь изображают
отдельной линией и отдельными элементами.
(Рисунок 10а.)

При однолинейном изображении
цепи, выполняющие идентичные функции
объединяют. Над УГО, заменяющими
одинаковые элементы, перечисляют
позиционные обозначения всех входящих
туда элементов. (Рисунок 12.)

5) Различные цепи допускается
различать их толщиной линии (Рекомендуется
не более 3-х)

6) Для упрощения схемы
допускается слияние электрически
несвязанных линий в линию групповой
взаимосвязи, но при подходе к контактам
каждую линию изображают отдельно.
(Рисунок 10б.) Линии помечают на обоих
концах цифрами, буквами или их сочетаниями.
При необходимости разветвлений их
количество указывают через дробную
черту после порядкового номера.

7) На каждой схеме следует
указывать для каждой функциональной
группы, устройства или элемента
позиционные или иные обозначения,
присвоенные на принципиальной схеме,
в соответствии с документами, на
основании которых они применены.

Помимо ГОСТ существуют
другие нормы и правила, дополняющие
стандарт, не противореча ему, принятые
на факультете:

В электрических схемах
линии взаимосвязи следует изображать
строго под прямым углом.

Электрически связанные
линии в месте соединения должны иметь
точку соединения.

Рисунок
10а.

Рисунок 10б.

Рисунок
11.

Рисунок
12.

Схема электрическая
принципиальная (Э3)

Схема, предназначенная для
изображения всех электрических элементов
и устройств, необходимых для осуществления
и контроля в изделии установленных
электрических процессов, все электрические
взаимосвязи между ними, а также
электрические элементы, которыми
заканчиваются входные и выходные цепи.
(Рисунок 13.)

1) Элементы и устройства,
которые по стандартам ЕСКД имеют УГО,
изображают в виде этих УГО либо в виде
прямоугольников.

2) Элементы или устройства,
используемые в изделии частично,
допускается изображать не полностью,
ограничиваясь используемой частью.

3) К принципиальной схеме
применимы правила, распространяемые
на функциональные схемы.
(совмещенный/разнесенный способы,
однолинейное/многолинейное изображения,
объединение линий в линию групповой
взаимосвязи)

4) Каждый элемент или
устройство, имеющее самостоятельную
принципиальную схему, должны иметь
обозначение (позиционное) в соответствии
с ГОСТ 2.710

5) Позиционные обозначения
следует присваивать в пределах изделия

6) Порядковые номера
присваиваются в пределах группы начиная
с единицы.

7) Порядковые номера следует
присваивать строго в соответствии с
последовательностью расположения на
схеме сверху вниз и слева направо.
Разрешается менять последовательность
присвоения номера в зависимости от
направления прохождения сигналов или
функциональной последовательности
процесса. При внесении изменений в
схему последовательность может быть
изменена.

Позиционные обозначения
присваивают рядом с УГО справа или над
ними. Допускается внутри прямоугольника.

9) На схеме изделия, в состав
которого входят функциональные группы,
позиционные обозначения присваивают
сначала элементам, не входящим в
функциональные группы. При наличии в
изделии нескольких одинаковых
функциональных групп позиционные
обозначения, присвоенные в одной из
этих групп, следует повторять в остальных
группах. Обозначение функциональной
группы, присвоенное в соответствии с
ГОСТ 2.710, указывают около изображения
функциональной группы.

10) При изображении элемента
или устройства разнесенным способом
позиционно значение проставляют около
каждой составной части.

11) При однолинейном
изображении около одного УГО, заменяющего
несколько УГО одинаковых элементов
или устройств, указывают позиционных
обозначения всех элементов или устройств.

12) На принципиальной схеме
должны быть однозначно определены все
элементы и устройства, входящие в состав
изделия и изображенные на схеме.

Данные об элементах следует
записывать в перечень элементов,
оформляемый в виде таблицы по ГОСТ
2.701. (Таблица 1.) При этом связь перечня
с УГО элементов следует осуществлять
через позиционные обозначения.

Рисунок
13.

Современное электрическое оборудование в своей работе использует многочисленные технологические процессы, протекающие по различным алгоритмам. Работнику, занимающемуся его эксплуатацией, обслуживанием, монтажом, наладкой и ремонтом, необходимо иметь достоверную информацию обо всех их особенностях.

Предоставление происходящих событий в графическом виде с обозначением каждого элемента определённым, стандартным способом, значительно облегчает этот процесс, позволяет передавать замыслы разработчиков другим специалистам в понятной форме.

Назначение

Электрические схемы создаются для электриков всех специальностей, имеют различные особенности оформления. Среди способов их классификации используется деление на:

принципиальные;

монтажные.

Оба типа схем взаимосвязаны. Они дополняют информацию друг у друга, выполняются по единым стандартам, понятным всем пользователям, имеют отличия по назначению:

принципиальные электрические схемы создаются для показа принципов работы и взаимодействия составляющих элементов в порядке очередности их срабатывания. Они демонстрируют логику, заложенную в технологию применяемой системы;

монтажные схемы изготавливаются как чертежи или эскизы частей электрооборудования, по которым выполняется сборка, монтаж электроустановки. Они учитывают расположение, компоновку составных частей и отображают все электрические связи между ними.

Монтажные схемы создаются на основе принципиальных и содержат всю необходимую информацию по производству монтажа электроустановки, включая выполнение электрических соединений. Без их использования создать качественно, надежно и понятно для всех специалистов электрические подключения современного оборудования невозможно.

Показанная на фотографии панель защит соединяется многочисленными кабелями с измерительными трансформаторами тока и напряжения, силовым исполнительным оборудованием, удалёнными на сотни метров между собой. Правильно собрать ее можно только по хорошо подготовленной монтажной схеме.

Как создаются монтажные электрические схемы

Вначале разработчик создает принципиальную схему, на которой показывает все применяемые им элементы и способы их подключения проводами.

Пример простого подключения двигателя постоянного тока к силовой цепи с помощью контактора К, и двух кнопок Кн1 и Кн2 демонстрирует этот способ.

Мощные силовые нормально разомкнутые контакты контактора 1-2 и 3-4 позволяют управлять работой электродвигателя М, а 5-6 применяется для создания цепи самоудержания обмотки А-Б под напряжением после нажатия и отпускания кнопки Кн1 «Пуск» с замыкающим контактом 1-3.

Кнопка Кн2 «Стоп» своим размыкающим контактом снимает питание с обмотки контактора К.

На электродвигатель подается положительный потенциал напряжения «+» по проводу, промаркированному цифрой «1» и «—» — «2». Остальные провода обозначены цифрами «5» и «6». Способ их маркировки может быть и другим, например, с добавлением букв и символов.

Таким способом на принципиальной схеме показываются все контакты обмоток, коммутационных аппаратов и соединительные провода. Также могут обозначаться другие необходимые для работы сведения.

После того, как принципиальная электрическая схема создана под нее разрабатывается монтажная. На ней изображаются те элементы, которые задействованы в работе. Причем могут показываться как все существующие контакты коммутационных аппаратов, кнопок (пример Кн1 и Кн2), контакторов и реле, так и только используемые в рассматриваемом случае (пример контактора К) для упрощения восприятия.

Все монтажные единицы нумеруются с присвоением индивидуального номера каждой позиции. Например, на нашей схеме обозначены:

01 — клеммник подключения силовых цепей;

02 — контакты электродвигателя;

03 — контактор;

04 — кнопка «Пуск»;

05 — кнопка «Стоп».

Контакты кнопок, реле, пускателей и всех электрических элементов схемы нумеруются на корпусе каждого прибора или указываются определенным положением в технической документации.

Изображения проводов выполняются линиями прямого направления и маркируются тем же способом, как и на принципиальной схеме. В рассматриваемом варианте им присвоены номера 1, 2, 5, 6.

Во время сборки сложных цепей удобно работать сразу с монтажной и принципиальной схемами. Они дополняют общую информацию, которую бывает сложно удержать в памяти.

При этом следует понимать, что изображенные на бумаге задумки должны быть воплощены на реальном оборудовании и так же хорошо, наглядно читаться, быть информативными. С этой целью любой элемент подписывается, обозначается, маркируется.

Обозначения приборов и аппаратов

С лицевой стороны панелей, шкафов управления делаются надписи, поясняющие оперативному персоналу назначение каждого электрического устройства, а у коммутационных аппаратов — положение переключающего органа, соответствующее каждому режиму.

Ключи и кнопки подписываются по совершаемому действию, например, «Пуск», «Стоп», «Тест». На сигнальных лампочках указывается характер воздействующего сигнала, например, «Блинкер не поднят».

С обратной стороны панели против каждого элемента размещается наклейка (обычно круглой формы) с указанием дробью монтажной позиции согласно схемы вверху и краткого обозначения по схеме монтажа внизу, например, 019/HL3 — для лампы сигнализации.

Обозначения проводов

При монтаже оборудования на каждое окончание провода надевают кембрики подписанные устойчивыми к выгоранию на свету и несмываемыми чернилами, обозначающими принятую маркировку. Их подключаются к указанным клеммам. Когда в обозначении встречаются только цифры «0», «9». «6», то после них ставят точку, исключающую неправильное прочтение информации при рассмотрении надписи с обратной стороны.

Для простого оборудования этого приема бывает достаточно.

На сложных и разветвленных системах добавляют обратный адрес конца. Он состоит из двух частей:

1. вначале идет нумерация позиционного обозначения элемента, подключаемого на обратной стороне;

Например, на клемме 2 кнопки Кн2 должен быть подключен провод с надетым кембриком, подписанным 5—04—3. Эта надпись расшифровывается:

5 — маркировка провода по монтажной и принципиальной схеме;

04 — номер монтажной единицы кнопки «Пуск»;

3 — № клеммы Кн1.

Последовательность чередования, как и применение скобок или других разделителей обозначений может меняться, но, важно ее делать однообразно на всех участках электроустановки. Маркировка должна быть выполнена в строгом соответствии с рабочими чертежами и монтажной схемой.

Для информации: раньше маркировка концов проводов выполнялась:

надеванием фарфоровых наконечников с нанесением обозначений масляными красками;

подвешиванием алюминиевых жетонов с отчеканенной информацией;

закреплением картонных бирок с надписями тушью или карандашами;

другими доступными способами.

Монтажную схему может дополнять или заменять таблица соединений проводов. Она указывает:

маркировку каждого провода;

начало его подключения;

обратный конец;

марку, тип металла, площадь поперечного сечения;

другие сведения.

Обозначения кабелей

Обязательным элементом каждой электроустановки является кабельный журнал, создаваемый для каждого индивидуального присоединения на сложных участках или один общий для нескольких простых. В нем содержится полная информация о каждом подключении кабеля.

Например, с силовыми секционированными шинами и выключателями, управляющими работой 25 воздушных ЛЭП создается монтажное присоединение для каждой ВЛ. Ему присваивается индивидуальный номер, который указывается в документации и на оборудовании.

Линии №19 из этого ОРУ дается оперативное диспетчерское название по основному населенному пункту питания и монтажное обозначение, например, 19-СЛ, которое проставляется на всем оборудовании, включая вторичные кабельные сети этой ВЛ на подстанции.

Кроме принадлежности кабеля к линии в кабельном журнале и на оборудовании указывается его атрибут по назначению, например:

измерительным цепям тока или напряжения;

схеме автоматики или управления;

сигнализации;

блокировке;

другим вторичным устройствам.

При монтаже электрических схем могут использоваться кабельные линии различной протяженности. На входе в панель или шкаф их количество может быть довольно большим. Все они маркируются по обоим концам, а также при переходах через стены здания и другие строительные конструкции.

На кабель вывешивается бирка с информацией, указывающей его принадлежность, назначение, марку, состав жил. При его разделке каждый провод маркируется. На кончики, подключаемые к электрической схеме, наносится информация о принадлежности к кабелю, номере коммутируемой клеммы на клеммнике и обозначение цепочки.

Свободные жилы кабеля, находящиеся в резерве, как и рабочие должны вызваниваться и маркироваться. Но, на практике это требование осуществляют довольно редко.

Особенности обозначения отдельных элементов на монтажных схемах

По местным условиям иногда отходят от общепринятых правил, облегчают вычерчивание схем и монтаж электрических цепей не в ущерб их чтению с натуры.

Чаще всего это проявляется при:

навесном монтаже деталей прямо на контактные выводы реле и приборов;

установке коротких, хорошо различимых перемычек.

Навесной монтаж

Пример установки диодов VD4 и VD5 параллельно выводам обмоток А-В у реле К3 и К4 показан на фрагменте монтажной схемы.

В этой ситуации они монтируются напрямую, без маркировки и подписей.

Перемычки

На этом же фрагменте показано установка перемычки между одноименными выводами А обмоток тех же реле.

Монтаж электрического оборудования выполняется по принципиальной и монтажной схемам, созданным по единым правилам. Он должен отвечать требованиям наглядности, доступности, информативности чтобы ремонт и эксплуатационные работы проводились быстро и качественно.

Источник

Однолинейные схемы на объектах

Время на прочтение
5 мин

Количество просмотров 14K

Довольно длительное время я занимался эксплуатацией электроустановок. В их числе были электроустановки объектов жилой и коммерческой недвижимости, которые находились в различном статусе: недавно построенные и введённые в эксплуатацию, реконструированные или ожидающие реконструкции. На каждом таком объекте существовали те или иные проблемы с однолинейными электрическими схемами. Они или вовсе отсутствовали или требовали актуализации. По причине того, что нормальная эксплуатация без подобной документации затруднительна, мне приходилось заниматься организацией сбора и документированием такой информации.

Коротко об однолинейных схемах

Как известно, эксплуатация электроустановок производится в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей», сокращённо — ПТЭЭП. В тексте этого документа несколько раз использован термин «однолинейная схема» (пункты 1.5.18. и 1.8.9.). Что же она из себя представляет?

Очевидно, однолинейная схема является схемой электрической. А все электрические схемы, в зависимости от своего назначения, относят к разным типам: структурные, функциональные, принципиальные, монтажные, схемы подключений, общие схемы, схемы расположения и объединённые схемы. Описание каждого типа можно найти в ГОСТ 2.701-2008 (Таблица 2).

Однолинейные схемы, как правило, дают наглядное представление о структуре и взаимосвязи составных элементов электроустановки. Поэтому такие схемы относят к принципиальным электрическим схемам (код Э3 в нотации ГОСТ 2.701-2008). Тем не менее на них может иметься и дополнительная информация, например, указание границ балансовой и эксплуатационной принадлежности.

Пример однолинейной схемы электроснабжения предприятия.

Для простоты восприятия при составлении однолинейных схем используют упрощённые, однополюсные условно графические обозначения. Это означает, что если в электрощите установлено одно-, двух-, трех- или четырёхполюсное устройство, то для его обозначения на схеме всегда будет использовано однополюсное представление.

Многополюсное(слева) и однополюсное(справа) условно графическое обозначение трёхполюсного автомата

Актуальные однолинейные схемы важны для всех электроустановок без исключений. Тем не менее стоит понимать следующее. Одновременно с электроустановками, безопасная эксплуатация которых без схем просто немыслима, существует огромное количество других установок, которые годами эксплуатируются без документации.

Чаще всего это касается распределительных щитов в бизнес-центрах, торговых центрах, электрощитов на территориях складов, цехов, в различных технических помещениях. В связи с особенностями деятельности подобных предприятий, все эти комплектные устройства могут очень часто подвергаться изменениям. Таких электрощитов может быть много, очень много. В них изменяется всё что угодно, только не исполнительная документация.

Подобный технический долг может накапливаться годами и даже десятилетиями. Однажды это становится проблемой, с которой приходится бороться. Своим подходом к решению подобных задач я хочу поделиться далее.

Табличное представление

Как было сказано выше, когда разговор заходит об однолинейных схемах, представляются схемы, составленные с применением условно графических обозначений.

Если в щите есть однолинейная схема, то с большой долей вероятности она выглядит примерно так

Несмотря на то что такой формат привычен и очень популярен, для решения задачи «оперативно создать/отредактировать документацию» он имеет ряд недостатков. Во-первых, требуется, как правило, не бесплатное ПО — MS Visio, Autocad, Компас, EPLAN и аналогичное. Во-вторых, персонал должен обладать навыками работы с таким ПО. Да и работать с графикой на ноутбуке около электрощита — то ещё удовольствие.

В подобных ситуациях гораздо выгоднее использовать схемы в табличном представлении. Такой формат описан в ГОСТ 21.613-2014 (Приложение А, Рисунок А.4 «Пример выполнения принципиальной схемы групповой сети при использовании систем автоматизированного проектирования или информационного моделирования зданий, сооружений»). Технические данные, которые мы в дальнейшем сможем получить из таких таблиц, соизмеримы с данными, содержащимися в графической однолинейной схеме. Для своих практических целей я перенёс это представление в Excel.

ГОСТ 21.613-2014 Приложение А, Рисунок А.4 в Excel

Теперь моя работа по сбору данных и формированию схемы стала выглядеть так. Если требовалось, с помощью принтера этикеток (или маркера) я маркировал электрощит и установленные в нём аппараты. Далее в поля заранее распечатанных таблиц вносилась вся доступная мне информация. Таким образом, мною описывался каждый электрощит.

После того как таблицы заполнены, рукописные тексты оцифровываются — переносятся в электронные таблицы Excel. Для описания каждого электрощита создаётся отдельный файл. Полученные Excel-документы распечатываются и размещаются на дверце электрощита в качестве однолинейной схемы. Если в ходе дальнейшей эксплуатации электрощит претерпевает изменения, то все они отражаются в файле. Актуальная таблица снова распечатывается для замены устаревшей, размещённой в электрощите.

▍Если графическая схема всё же необходима

Даже в этом случае крайне маловероятно, что схема будет составляться на ноутбуке около электрощита. Скорее всего, щит будет сфотографирован, что-то будет «законспектировано» и уже в офисе эта информация обретёт графический вид. Но в любом случае встаёт вопрос формата таких конспектов.

От Exсel к веб-сервису

Описанный выше подход был удобен и перекрывал большинство насущных задач до тех пор, пока я работал один. Но как только объём работы вырос и её пришлось делегировать, стали появляться сложности и неудобства. Ну а если работать неудобно, то, вероятнее всего, вдолгую этим никто заниматься не будет. Кроме того, хотелось иметь возможность какой-никакой автоматизации в дальнейшем, а хранение в Excel к этому не особо располагает.

В связи с этим я решил написать веб-сервис и клиент для него. Так появились phpSLDt и phpsldt-web-client.

▍phpSLDt

Это RESTful Web Service для работы с электрическими схемами групповых сетей. Сервис позволяет хранить и работать с табличным представлением однолинейных схем в формате JSON. Имеющиеся методы API описаны в спецификации OpenAPI. Сама спецификация в формате YAML доступна на странице проекта. Там же размещены инструкции по установке.

Кроме создания, удаления и редактирования однолинейных схем, сервис способен генерировать PDF для его дальнейшей печати. Сформированный файл соответствует формату определённому в ГОСТ 21.613-2014 (Приложение А, Рисунок А.4).

Печатная форма в pdf, сгенерированная phpSLDt

▍phpsldt-web-client

Это клиент к веб-сервису phpSLDt на Vue. Если phpsldt-web-client развернуть на веб-сервере в сети, то персонал сможет работать и создавать подобного рода документацию как на ПК, так и в своих мобильных устройствах, например, на планшетах.

Несмотря на очевидные преимущества деплоя на веб-сервер, при необходимости phpsld-web-client возможно запустить на ПК и без использования последнего.

Заключение

Из своей практики я могу сделать вывод, что применение схем в табличном представлении бывает крайне полезно и даёт следующие преимущества:

Быстрое составление достаточно подробного описания имеющихся электроустановок в электронном виде.
Отсутствует необходимость в специализированном ПО и персонале, который обучен в нём работать.
Персонал получает возможность оперативного внесения изменений в документацию.
Автоматическое формирование печатных форм в соответствии с ГОСТ (без основной надписи).

Использование же phpSLDt и phpsldt-web-client позволит ещё больше упростить подобную работу.

Источник