Что такое электрическая схема

Всё об энергетике

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 [1, п.4.1] . Электрические схемы в зависимости от их основного назначения подразделяются на типы [1, таб.2] :

Схема структурная;
Схема функциональная;
Схема принципиальная (полная);
Схема соединений (монтажная);
Схема подключения;
Схема общая;
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 [1, таб.2] . 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 [1, таб.2] . 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 [1, таб.2] . 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.) [1, таб.2] . 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 [1, таб.2] . Используется при подключении изделия.

Рисунок 4 — Схема подключения АЦП ADC0804

Схема общая

Документ, определяющий составные части комплекса и соединения их между собой на месте эксплуатации [1, таб.2] . 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. [1, таб.2] . 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 [2, п.5.7.1]

Рисунок 6 — Схема расположения оборудования силового шкафа

Схема объединённая

Документ, содержащий элементы различных типов схем одного вида [1, таб.2] .

— 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 [1, п. 5.1.1] . 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 [1, с. 3] .

— Если из-за особенностей изделия недостаточно перечисленных выше типов схем, то допускается разрабатывать схемы иных типов [1, с. 4] .

— 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 [2, п. 5.2.8-10] .

— 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 [1] — [6], 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 [1, п.5.1.1] .

Схемы выполняются на форматах установленных в [7] и [8] .

Электрические схемы выполняются без соблюдения масштаба и без учёта действительного расположения составных частей. Исключение — схема соединений (монтажная) [1, п.5.3.1] .

Для обозначения элементов электрических схем (резисторов, конденсаторов, транзисторов и т.п.) применяют условные графические обозначения (далее УГО) установленные в [3] — [6] . Если перечня УГО приведенного в [3] — [6] недостаточно, допускается применять нестандартизированные УГО. При этом на схеме нужно привести пояснения [1, п.5.4.1] .

Линии взаимосвязи следует выполнять толщиной от 0,2 до 1,0 мм. Рекомендуется толщина линий 0.3 ÷ 0,4 мм [1, п.5.5.1] .

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 [1, п.5.6.1-4] .

Читать еще: Электрика в двухкомнатной квартире схема

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 [2, п.5.1.1,3; 5.2.1,3] .

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 [2, п.5.3.1,3,7-10,23] .

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 [2, п.5.4.1-3,5,20] .

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 [2, п.5.5.1-6] .

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 [2, п.5.6.1] .

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 [2, п.5.7.1,2,4] .

Требования к объединённым схемам

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

Определение и назначение каждой электросхемы

Каждый вид электрической схемы реализуется в виде чертежа или графического изображения, выполненного вручную или посредством печатных приспособлений. Основные отличия обусловлены описанием тех или иных функций, указанием последовательности, принципа действия или привязкой к чему-либо.

Принцип построения схем регламентируется стандартом ЕСКД, который реализуется рядом нормативных документов, среди которых достаточно важными считаются ГОСТ 2.702-2011, а также ГОСТ 2.708-81.

Они устанавливают:

требования к изображениями;
принципам расположения компонентов;
оформления чертежей;
нанесению обозначений и технических характеристик.

Далее детально рассмотрим особенности каждого вида электрических схем.

Принципиальная (полная)

Принципиальная схема предназначена для пояснения принципа действия того или иного устройства. Наиболее часто ее применяют для различных распределительных устройств в силовых цепях, каких-либо приборов и т.д.

Пример принципиальной схемы

На принципиальных схемах обязательно указываются действующие электрические компоненты и проводимые связи между ними, силовые контакты и электрически узлы, соединяющие радиодетали. В свою очередь, такие электрические схемы подразделяются на два подвида: однолинейные и полные.

Однолинейные также называют первичными цепями, на них, как правило, обозначается силовая часть оборудования или электроустановки. С другой стороны однолинейная схема широко распространена для обозначения трехфазных цепей, где все оборудование на трех фазах имеет идентичное расположение и подключение. За счет чего в однолинейном варианте демонстрируется только одна фаза с некоторыми отступлениями в местах, где оборудование на разных фазах отличается.

Кроме силовых цепей существуют и слаботочные, для питания защит, средств измерительной техники и различных электронных устройств. Такие схемы вторичных цепей называются полными, так как показывают полную картину всего оборудования, выделяя даже состояние некоторых контактов и частей оборудования. Увы, из-за сложности современной аппаратуры, далеко не все устройства можно изобразить на одном листе, поэтому полные бывают элементными и развернутыми.

Полная схема

Структурная

На структурных схемах осуществляется общее изображение устройства, все компоненты или отдельные узлы которого выполняются в виде блоков, обозначающих оборудование, а связи между блоками могут говорить о тех или иных операциях, связующих отдельные блоки между собой.

Структурная схема

Этот тип графического изображения призван дать общее представление об устройстве и принципе действия, поэтому на них часто проставлены стрелочки, имеются поясняющие надписи и прочие обозначения, упрощающие понимание процесса или поясняющие работу прибора. Для работы с таким изображением не нужно иметь электротехнического образования, так как ее обозначения будут понятны даже не искушенному в электричестве человеку.

Функциональная

Функциональная схема является более детальным вариантом структурной, на ней также все элементы изображаются отдельными блоками. Главное отличие в том, что каждый блок имеет уже индивидуальную форму обозначения в соответствии с его функциональным назначением. Возможно также выделение различных видов связей между частями, объединение деталей в блоки и т.д.

Функциональная схема

Общая

Общая схема предназначена для изображения мест расположения электрических аппаратов на местности или в пределах электроустановки. Определяет основные типы электрических соединений этих аппаратов, места их реализации и т.д. Данный тип является обязательным при разработке различных конструкторских документов на этапе проектирования. Но кроме общей, конструкторская документация включает в себя еще две не менее важные схемы – соединений и подключений.

Общая схема

Схема соединений (монтажная)

Схема соединения используется для графического изображения мест подключения электрооборудования. На ней указываются конкретная привязка к частям зданий, распредустановок, по отношению к которым и должен осуществляться монтаж электрооборудования, благодаря чему такой тип схем еще называют монтажными.

Наиболее часто монтажные схемы используются для обозначения разводки электрических цепей в здании, широко применяются во время ремонта, чтобы обозначить места прокладки проводки, установки распределительных коробок и вывода точек подключения к приборам и контактам аппаратов.

Читать еще: Схема подключения светильника с датчиком движения

Монтажная схема

На рисунке выше приведен пример монтажной схемы, как видите, для каждого варианта могут устанавливаться свои условные обозначения, указываемые отдельно. Имеются привязки к каждой конкретной комнате и планируемому электрооборудованию, осветительным приборам и т.д. В дальнейшем она используется не только для монтажных работ, но может применяться и в процессе эксплуатации.

Подключений

Схема подключения используется для указания принципов соединения различных электрических или электронных блоков в единую систему. Иногда предполагается, что блоки имеют территориальное разделение, в других ситуациях они могут находиться в пределах одного распределительного устройства, шинной сборки или стойки. Ее пример приведен на рисунке ниже:

Схема подключения

В зависимости от сложности графического изображения и количества отображаемых подключений оно может дополняться таблицами соединений для пояснения порядка расположения выводов и подключения изделия.

Расположения

Также входит в состав проектной документации и помогает определить местоположения всех частей электроустановки относительно друг друга и других значимых объектов.

Схема расположения

На схеме расположения могут наноситься:

составные части всего объекта, а при необходимости и связи между всеми частями;
соединительные провода, кабели, шнуры и т.д. в упрощенном виде;
наименование каждого элемента, его тип и документ, на основании которого он применяется.

Такое изображение может выполняться как в двухмерном, так и в трехмерном пространстве. Но в любом случае изображение должно соблюдать масштаб по отношению к натурным размерам и расстояниям.

Трехмерная схема расположения

Объединенная

Объединенная схема строиться на основании нескольких типов изображений, рассмотренных нами ранее. Такое построение призвано упростить работу электромонтажников или проектировщиков за счет объединения различной информации в единое целое. Но на практике далеко не всегда целесообразно объединять несколько типов графических элементов. Это связанно со сложностью некоторых приборов и устройств, в которых из-за нагромождения элементов довольно сложно объединять разные изображения.

Нормативные документы

К примеру, в данной схеме есть узел опробования световой сигнализации. Объединенная Ну и последней из применяемых в распределительных сетях электросхемой является объединенная, которая может включать в себя несколько видов и типов документов.

Именно правильное чтение электрических схем для новичков, позволяет хорошо усвоить, каким образом необходимо выполнять соединение всех деталей, чтобы получился ожидаемый конечный результат. Обозначения электромеханических приборов и контактных соединений Примеры обозначения магнитных пускателей, реле, а также контактов коммуникационных устройств, можно посмотреть ниже.

Она является основой разработок любых электронных устройств и электрических цепей. Знание графических обозначений, как алфавит для чтения книг, является основным условием чтения схем. Изображения трансформаторов также осуществляются упрощенным и развернутым, однолинейным и многолинейным способами.

Графическое изображение всех элементов цепи позволяет изначально увидеть общую картину, чтобы переходить к более сложному процессу подключения или же ремонта. Через них напряжение поступает на электродвигатели установок, в систему освещения и на другие участки. Они выполняют функцию приемников или потребителей. А на схемах соединения изображают только какой-либо конкретный шкаф управления со всеми аппаратами, входящими в него и разводкой проводами.

Существуют также объединенные схемы. Кроме электрических принципиальных и монтажных распространены структурные и функциональные схемы.

Пример структурной а и функциональной схемы б Пример выполнения электрической принципиальной схемы Принципиальная схема заводской трансформаторной подстанции Схема соединений щита с электрооборудованием Поделитесь этой статьей с друзьями: Вступайте в наши группы в социальных сетях:. Любая схема выполняется в виде графического изображения или чертежа, на котором вместе с оборудованием отображаются все связующие звенья электрической цепи. Такие схемы называют комбинированные электропневматические, электропневмогидравлические или электрогидравлические. На принципиальных схемах не указываются второстепенные элементы, которые не выполняют основных функций. Порядок сборки по электрической схеме Самым сложным делом для электрика является понимание взаимодействия элементов в схеме.

На схеме может присутствовать спецификация с перечнем электрических аппаратов и других электротехнических устройств и элементов, входящих в схему, дополнительные поясняющие надписи. Наиболее ярким примером служат бытовые приборы.

По другому такие схемы в народе называют монтажные. В системах сигнализации вместе с лампочками применяются акустические устройства — электросирены, электрозвонки, электрогудки и другие аналогичные приборы. Например, такие схемы очень популярны при описании принципа работы сложных электронных устройств. Электрические параметры некоторых элементов могут быть отображены, непосредственно в документе, или представлены отдельно в виде таблицы. Один из самых популярных способов в последнее время — это адресный метод.
Как работает транзистор? Режим ТТЛ логика / Усиление. Анимационный обучающий 2d ролик. / Урок 1

	Электрическая схема на Викискладе

Примеры электрических схем
Правила чтения электрических схем и чертежей
ГОСТ 2.701-2008. ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению
ГОСТ 2.702-2011 Единая система конструкторской документации. Правила выполнения электрических схем

Что такое wiki2.info Вики является главным информационным ресурсом в интернете. Она открыта для любого пользователя. Вики это библиотека, которая является общественной и многоязычной.

Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License.

Wikipedia® — зарегистрированный товарный знак организации Wikimedia Foundation, Inc. wiki2.info является независимой компанией и не аффилирована с Фондом Викимедиа (Wikimedia Foundation).

Виды электрических схем

Все электрические схемы представлены в виде изображения или чертежа, где наряду с оборудованием указаны звенья электроцепи. Схемы отличаются по назначению, на основании чего разработана классификация разных электрических схем:

первичные и вторичные цепи.

Первичные цепи создаются для подачи основного электрического напряжения от источника тока к потребителям. Они генерируют, трансформируют и распределяют при передаче электроэнергию. Такие цепи предполагают наличие основной схемы и цепей для различных нужд.

Во вторичных цепях напряжение не выше 1 кВт, они используются для обеспечения задач автоматики, управления и защиты. Благодаря вторичным цепям выполняется контроль расхода и учета электроэнергии;

однолинейные, полнолинейные.

Полнолинейные схемы разработаны для применения в трехфазных цепях, они отображают подсоединенные по всем фазам устройства.

Однолинейные схемы показывают только приборы на средней фазе;

принципиальные и монтажные.

Принципиальная общая электрическая схема подразумевает указание только ключевых элементов, на ней не указываются второстепенные детали. Благодаря этому схемы просты и понятны.

На монтажных схемах нанесено более детальное изображение, поскольку именно такие схемы используются для фактического монтажа всех элементов электросети.

Развернутые схемы с указанием второстепенных цепей помогают выделить вспомогательные электрические цепи, участки с отдельной защитой.

Функциональные электрические схемы — это наиболее общие схемы в отношении уровня абстракции и обычно показывают лишь функциональные связи между составляющими данного объекта и раскрывающими его сущность и дающие представление о функциях объекта, изображённого на данном чертеже. Каких-либо стандартов в изображении условных графических обозначениях этих схем нет. Действуют лишь общие требования к оформлению конструкторской документации или технологической.

Принципиальные электрические схемы — это чертежи, показывающие полные электрические и магнитные и электромагнитные связи элементов объекта, а также параметры компонентов, составляющих объект, изображённый на чертеже. Здесь существуют много стандартов как на оформление чертежей, так и на условные графические изображения компонентов. На территории бывшего СССР действует государственный стандарт, однако с появлением принципиально новых компонентов пришлось отступать от стандартов, так как условных изображений просто не существует, поэтому реально наиболее общего стандарта на УГО фактически нет. В зарубежных странах приняты стандарты IEC, DIN и ANSI и другие национальные стандарты, но на практике у производителей очень часто используется корпоративные стандарты, однако этот чертёж не учитывает габаритных размеров и расположения деталей объекта. В энергетике используются как однолинейные, так и полные схемы.

Эта разновидность схем предназначена в основном для наиболее полного понимания всех процессов, происходящих в цепи или на участке цепи, а также для расчёта параметров компонентов.

По уровню абстракции занимают среднее положение между функциональными и монтажными.

Это графическое изображение, где указаны все электронные элементы, связанные между собой проводниками. Поэтому знание электрических цепочек – это залог правильно собранного электронного прибора. А, значит, основная задача сборщика – это знать, как на схеме обозначаются электронные компоненты, какими графическими значками и дополнительными буквенными или цифровыми значениями.

Все принципиальные электрические схемы состоят из электронных элементов, которые имеют условное графическое обозначение, короче УЗО. Для примера дадим несколько самых простых элементов, которые в графическом исполнении очень похожи на оригинал. Вот так обозначается резистор:

Резистор

Как видите, очень похоже на оригинал. А вот так обозначается динамик:

Динамик

То же большое сходство. То есть, существуют некоторые позиции, которые сразу же можно опознать. И это очень удобно. Но есть и совершенно непохожие позиции, которые или надо запомнить, или надо знать их конструкции, чтобы легко определять на принципиальной схеме. К примеру, конденсатор на рисунке снизу.

Конденсатор

Тот, кто давно разбирается в электротехнике, то знает, что конденсатор – это две пластинки, между которыми размещен диэлектрик. Поэтому в графическом изображении был и выбран этот значок, он в точности повторяет конструкцию самого элемента.

Самые сложные значки у полупроводниковых элементов. Давайте рассмотрим транзистор. Необходимо отметить, что у этого прибора три выхода: эмиттер, база и коллектор. Но и это еще не все. У биполярных транзисторов встречаются две структуры: «n – p – n» и «p – n – p». Поэтому и на схеме они обозначаются по-разному:

Транзистор

Как видите, транзистор по своему изображению на него-то и не похож. Хотя, если знать структуру самого элемента, то можно сообразить, что это именно он и есть.

Простые схемы для начинающих, зная несколько значков, можно читать без проблем. Но практика показывает, что простыми электросхемами в современных электронных приборах практически не обходятся. Так что придется учить все, что касается принципиальных схем. А, значит, необходимо разобраться не только со значками, но и с буквенными и цифровыми обозначениями.

Что обозначают буквы и цифры

Все цифры и буквы на схемах являются дополнительной информацией, это опять-таки к вопросу, как правильно читать электросхемы? Начнем с букв. Рядом с каждым УЗО всегда проставляется латинская буква. По сути, это буквенное обозначение элемента.

Это сделано специально, чтобы при описании схемы или устройства электронного прибора, можно было бы обозначать его детали. То есть, не писать, что это резистор или конденсатор, а ставить условное обозначение. Это и проще, и удобнее.

Теперь цифровое обозначение. Понятно, что в любой электронной схеме всегда найдутся элементы одного значения, то есть, однотипных. Поэтому каждую такую деталь пронумеровывают. И вся эта цифровая нумерация идет от верхнего левого угла схемы, затем вниз, далее вверх и опять вниз.

Внимание! Специалисты называют такую нумерацию правилом «И». Если обратите внимание, то движение по схеме так и происходит.

И последнее. Все электронные элементы имеют определенные свои параметры. Их обычно также прописывают рядом со значком или выносят в отдельную таблицу. К примеру, рядом с конденсатором может быть указана его номинальная емкость в микро- или пикофарадах, а также номинальное его напряжение (если такая необходимость возникает).

Вообще, все, что связано с полупроводниковыми деталями должно обязательно дополняться информацией. Это не только упрощает чтение схемы, но и позволяет не ошибиться при выборе самого элемента в процессе сборки.

Иногда цифровые обозначения на электросхемах отсутствуют. Что это значит? К примеру, взять резистор. Это говорит о том, что в данной электрической схеме показатель его мощности не имеет значения. То есть, можно установить даже самый маломощный вариант, который выдержит нагрузки схемы, потому что в ней течет ток малой силы.

И еще несколько обозначений. Проводники графически обозначаются прямой непрерывной линией, места пайки точкой. Но учтите, что точка ставиться только в том месте, где соединяются три или более проводников.

голоса

Рейтинг статьи

Оценка статьи:

Загрузка...