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
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 электрическиеправила 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.
8) 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.
8) 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:
сигнализации;
блокировке;
другим вторичным устройствам.
измерительным цепям тока или напряжения;
схеме автоматики или управления;
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.