Условные обозначения разводки электрических цепей трехфазного тока. Что такое монтажные схемы и где они применяются

Электрическая схема — это графическое изображение связей между электрическими элементами установки, позволяющее понять принцип действия электротехнического устройства. Условным графическим изображением показывают электрические элементы схемы устройства, на которых происходит получение, преобразование и управление электроэнергией. Элементами схемы являются: обмотки электрических машин, катушки контакторов и реле, контакты электрических аппаратов, резисторы и др. Электрические связи на схемах показывают провода и кабели электротехнической установки.

В зависимости от назначения схемы подразделяются на структурные, функциональные, принципиальные (полные), схемы соединений (монтажные). В упрощенных однолинейных схемах провода или связи изображают одной линией. При помощи отрезков, пересекающих эти линии под углом 45°, указывают число проводов или число токопроводящих жил кабеля.

Структурные схемы позволяют иметь упрощенное изображение основных элементов в виде прямоугольников и линии связи между элементами. Внутри прямоугольников вписывают наименование элементов, а также основные параметры (мощность, напряжение), позволяющие создать общее представление об установке.

Функциональные схемы являются дальнейшим развитием структурных схем и служат для более углубленного ознакомления с электроустановками. При помощи условных графических обозначений изображены все элементы каждого прямоугольника. Связи между отдельными элементами конкретизируются и расшифровываются. Функциональные схемы имеют подробную характеристику всех элементов.

Принципиальные схемы изображают все электрические элементы и связи между ними для пояснения принципов работы электрифицированной установки. Все элементы вычерчивают в отключенном положении. Каждый элемент, входящий в схему, должен иметь буквенно-цифровое обозначение по государственному стандарту.

Все элементы электрических схем разделены на виды, каждому из которых присвоен буквенный код в виде заглавной латинской буквы, являющийся обязательным в обозначении. Для уточнения вида элемента к первой букве кода может добавляться вторая буква, образуя двухбуквенный код. После одно- или двухбуквенного кода ставится номер элемента в виде одной или нескольких цифр. Вид и номер элемента являются обязательной частью обозначения.

Цифры порядковых номеров, которые указывают на нумерацию одинаковых элементов, должны быть выполнены одним размером шрифта с буквенными обозначениями элемента. Например, на схеме имеется два контактора с двумя и тремя контактами. Электромагнитные катушки контакторов обозначаются К1, К2, их контакты К 1.1, К 1.2 и К2.1, К2.2, К2.3.

В принципиальных схемах условные графические обозначения элементов устройств выполняют совмещенным или разнесенным способом. При совмещенном способе электрические элементы устройства размещают на схеме с учетом их конструкционных связей (например, втягивающие катушки контактора рядом с графическим изображением его контактов). При разнесенном способе условные графические изображения электрических элементов устройства располагают в разных местах схемы, не принимая во внимание конструктивного исполнения этого устройства. Элементы на схеме располагают с учетом прохождения по ним тока. Цепи токов в разнесенной схеме размещают параллельно одна под другой, образуя строчный способ выполнения схемы. Для облегчения чтения схемы при строчном способе рекомендуется параллельные цепи (строки) нумеровать. В зависимости от назначения цепей на принципиальных схемах выделяют: силовую цепь, цепи управления, сигнализации, возбуждения, электрических измерений.

Силовой цепью называется электрическая цепь с устройствами, вырабатывающими, передающими и распределяющими электрическую энергию, а также преобразующими ее в энергию другого вида или в электрическую энергию с другими параметрами. Силовая цепь содержит элементы, по которым протекают токи якоря машины постоянного тока, статора и ротора асинхронной машины и т.д.

Цепью управления называется электрическая цепь с устройствами, назначение которых состоит в приведении в действие электрооборудования и отдельных электротехнических устройств или в изменении значений их параметров.

Цепью сигнализации называется электрическая цепь с устройствами, приводящими в действие сигнальные устройства.

Цепь возбуждения — электрическая цепь, содержащая обычно параллельную обмотку возбуждения.

Цепь электрических измерений — электрическая цепь с электроизмерительными приборами.

Электрические схемы раскрывают способы управления электродвигателем, которые слагаются из следующих этапов: пуска, изменения частоты вращения, реверса, торможения и выключения. Пуск двигателя, например, может быть прямым, т. е. непосредственным включением его в сеть, или происходить по заданному режиму.

В береговых установках, где мощность питающей сети во много раз превышает мощность включаемого электродвигателя, можно непосредственно включать электродвигатели больших мощностей, нежели в судовых условиях, где мощности электростанций ограничены.

Способы управления зависят от многих факторов (типа двигателя, мощности, требований к эксплуатации). Поэтому в судовом электроприводе применяется большое число разнообразных систем управления. Основными из них являются контроллерная, реостатная, контакторная, Г — Д, с использованием управляемых магнитных усилителей и др.

В зависимости от условий эксплуатации используют ручную, дистанционную и автоматическую системы управления двигателем.

При ручной системе все этапы управления могут значительно отличаться от расчетных, особенно при переходных режимах электродвигателя. Для ручных операций по управлению двигателями всегда требуется больше времени, чем при наличии автоматизации, и производительность выполняемых работ всегда меньше. Ручные системы на современных судах встречаются редко.

При дистанционной системе управление двигателем может осуществляться автоматически, с помощью релейно-контактной аппаратуры, однако сигнал для включения элементов автоматического управления подается вручную с помощью кнопочных командоаппаратов или командоконтроллеров.

Схемы прямого пуска двигателей постоянного и переменного тока с контакторным управлением показаны на рис. 3.1. Цепь управления для обоих электродвигателей строится одинаково и включается к выводам X1 и Х2. Отличие состоит в том, что для управления электродвигателем постоянного тока (рис. 3.1, а) применяется контактор постоянного тока с двумя замыкающими главными контактами, а для управления асинхронным двигателем (рис. 3.1, б) — трехполюсный контактор переменного тока.

Включение электродвигателей осуществляется нажатием на кнопочный выключатель «Пуск» S2 (рис. 3.1, в). Катушка контактора К1 получает питание, и контактор, сработав, подключает своими замыкающими контактами электродвигатель к сети. Если кнопочный выключатель S2 отпустить, то его замыкающий контакт разомкнётся. Однако двигатель остается включенным, так как питание катушки контактора сохраняется через вспомогательный контакт К1.3, шунтирующий контакт S2. Для отключения электродвигателя необходимо нажать кнопочный выключатель «Стоп» S1. Катушка контактора теряет питание, и он отключает электродвигатель от сети.

При выключении питающего напряжения вследствие значительной индуктивности параллельной обмотки возбуждения в ней возникают значительные э. д. с. самоиндукции и перенапряжения, которые могут привести к повреждению изоляции обмотки. Для уменьшения перенапряжений параллельно этой обмотке подключают разрядный (гасящий) резистор R. Во избежание лишних потерь энергии в разрядном резисторе последовательно с ним иногда включают полупроводниковый вентиль V. При выключении цепи возбуждения создается замкнутый контур, замедляющий уменьшение тока в обмотке возбуждения, способствующий снижению э. д. с. самоиндукции и перенапряжения в ней.

Рис. 3.1. Схемы прямого пуска двигателя с контакторным управлением.

На рис. 3.2 приведены принципиальные схемы управления электродвигателями постоянного и переменного тока, которые обеспечивают изменение направления их вращения (реверс).

Рис. 3.2. Схемы пуска и реверсирования двигателей с контакторным управлением.

В зависимости от того, какая будет нажата кнопка, сработает контактор К1 или К2, и двигатель начнет вращаться в ту или иную сторону.

Реверсирование двигателя постоянного тока (рис. 3.2, а) осуществляется изменением направления тока в обмотке якоря, а асинхронного двигателя (3.2, б) — переключением двух фаз.

Весьма важным в реверсивных электроприводах является исключение возможности одновременного включения контакторов К1 и К2, так как это приводит к короткому замыканию силовой сети главными контактами. Такое явление может возникнуть вследствие, например, одновременного нажатия на кнопочный выключатель «Пуск вперед» и «Пуск назад» (S2 и S3) или нажатия на кнопочный выключатель S2 (S3) в то время, когда главные контакты контакторов приварились. Для устранения этого явления в цепях управления предусматривают специальные блокировки. В схеме на рис. 3.2, в блокирование осуществляется применением кнопок с замыкающими и размыкающими контактами. При одновременном нажатии на обе кнопки цепи катушек обоих контакторов оказываются разомкнутыми и ни один контактор сработать не сможет. При сваривании контактов силовой цепи у одного из контакторов предпочтительным является блокирование с помощью размыкающих вспомогательных контактов К1.3 и К2.3 (рис. 3.2, г). В ответственных электроприводах, помимо электрического блокирования, применяют механическое, которое исключает возможность втягивания якоря одного контактора, если втянут якорь другого.

Управление электродвигателем в электроприводах грузовых механизмов осуществляется при помощи контроллеров.

Контроллерная система позволяет иметь все виды управления электродвигателями: пуск, регулирование частоты вращения, реверс, торможение, остановку и, кроме того, защиту двигателей от перегрузки и понижения или исчезновения напряжения в питающей сети. Защита осуществляется с помощью релейно-контактной аппаратуры.

В двигателях постоянного тока частоту вращения регулируют с помощью резисторов, установленных в цепи якоря. Для получения малой частоты вращения дополнительно включается еще один резистор параллельно цепи якоря.

Реверсирование достигается переключением тока в цепи якоря двигателя. Электрическое торможение осуществляется всеми тремя способами: рекуперативным, электродинамическим и противотоком.

Наряду с силовыми контроллерами применяются командоконтроллеры в контакторных схемах управления грузоподъемных механизмов (лебедки, краны). Все разновидности систем контроллерного управления, как правило, характеризуются ступенчатым регулированием режимов работы электродвигателя.

Электрическая схема с применением командоконтроллера для управления электродвигателями трехфазного асинхронного и постоянного тока приведена на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Управление двигателем с помощью командоконтроллера.

Рукоятка командоконтроллера имеет семь положений: нулевое и по три положения «Вперед» и «Назад». Точками на соответствующих положениях помечают, какие контакты командоконтроллера замкнуты. Так, например, если рукоятка командоконтроллера установлена на первое положение «Вперед», то замкнется контакт 1-2 и включится катушка контактора К1. Якорь (ротор) двигателя начнет вращаться «Вперед» с малой частотой вращения, так как в цепь включены ступени реостатов R1 и R2.

Перемещение рукоятки командоконтроллера в том же направлении на следующие положения (второе и третье) приведет к последовательному замыканию контактов 5-6 и 7-8 и срабатыванию контакторов К3 и К4, к выключению ступеней реостатов и Я2 и последовательному увеличению угловой скорости двигателя.

При перемещении рукоятки командоконтроллера «Назад» от нулевого положения вместо контакта 1-2 замкнется контакт 3-4, сработает контактор К2 и включит двигатель на обратное направление вращения. Второе и третье положения командоконтроллера дадут ту же угловую скорость, что и в направлении «Вперед». Установка рукоятки командоконтроллера в нулевое положение приводит к отключению всех контакторов и двигателя от сети.

Размыкающими контактами К 1.2 и К2.2 осуществляется блокирование, устраняющее включение обоих контакторов при сваривании их контактов или контактов командоконтроллера.

Схемы соединений (монтажные) изображают расположение составных частей электрифицированного устройства в деталях с указанием метода прокладки проводов и кабелей. Схемы соединений входят в состав технической документации судна и являются документом, по которому выполняют монтаж установки, а также эксплуатацию и ремонт. Схемы учитывают технологию монтажа электрических аппаратов и приборов, а также возможность прокладки кабельных трасс по судну с учетом требований регистра. Чертежи панелей с размещенными на них аппаратами и приборами изображают в масштабе. Монтажная схема содержит схемы внутренних соединений, на которых указаны все соединения внутри отдельных сборочных единиц, и схемы внешних соединений, на которых показывают прокладку кабельных трасс по судну между отдельными сборочными единицами. Для возможности контроля схемы все электрические выводы аппаратов и концы токопроводящих жил проводов должны иметь маркировку (цифру или букву).

Методические указания по чтению электрических схем заключаются в рекомендациях по принятому порядку последовательности изучения электрифицированной установки. Чтение электрической схемы следует начинать с ее типа и вида по названию из углового штампа. Затем следует ознакомиться со схемой силовой цепи, начиная с источника тока. Схемы управления надо изучать поэлементно.

При наличии цепей с элементами электроники необходимо изучить работу отдельных электронных элементов, обратив внимание на прохождение электрических зарядов через полупроводниковые элементы. Следует помнить, что питание основных цепей в электронных устройствах принято однопроводное, поэтому окончание электрических цепей показано присоединением к корпусу аппарата.

В судовой документации на каждый электропривод имеются принципиальная схема со спецификацией и пояснительной запиской и схемы электрических соединений (монтажные) .

ГОСТ 2.702-75 «Правила выполнения электрических схем» устанавливает правила выполнения структурных, функциональных, принципиальных, соединения, подключения, общих, расположения, комбинированных и совмещенных электрических схем изделий всех отраслей промышленности. При соблюдении общих требований (ГОСТ 2.701-84) уточняются или устанавливаются дополнительные правила с учетом специфики вида схем. Укажем наиболее важные правила для принципиальных электрических схем.

· Схемы вычерчивают для изделий, находящихся в отключенном положении.

· Элементы на схеме изображаются в виде УГО, размеры и толщина линий которых приведены в ГОСТ 2.747-68 или в других соответствующих ГОСТах. Допускается при необходимости все обозначения пропорционально увеличивать или уменьшать (расстояние между двумя соседними линиями при этом должно быть не менее 1 мм).

Расположение УГО элементов на схеме должно определяться удобством чтения схемы, а также необходимостью изображения связей между элементами кратчайшими линиями при минимальном количестве пересечений. УГО выполняют совмещенным или разнесенным способами. При совмещенном способе составные части элементов изображают на схеме в непосредственной близости друг к другу. При разнесенном способе УГО составных частей элементов располагают в разных местах схемы таким образом, чтобы отдельные цепи изделия были изображены наиболее наглядно. Разнесенным способом допускается вычерчивать как всю схему, так и отдельные элементы.

· При вычерчивании схем используются типы линий, установленные ГОСТ 2.303-68. Сплошной основной линией толщиной 0,5...1,0 мм изображаются УГО, линии электрической связи, линии рамки, основной надписи, перечня элементов. Сплошная тонкая линия применяется для подчеркивания надписей, штриховая - для изображения линий механической связи, условного изображения последовательно соединенных одинаковых элементов.

· Каждому электрическому элементу изделия, изображенному на схеме, должно быть присвоено буквенно-цифровое позиционное обозначение в соответствии с требованиями ГОСТ 2.710-81. Согласно указанному ГОСТу, резисторы обозначаются - R, конденсаторы - С, приборы полупроводниковые - V, выключатели - S и т.д. Порядковые номера элементам присваивают, начиная с единицы в пределах группы элементов, имеющих на схеме одинаковые буквенные обозначения, например, R 1, R 2, R 3... (резисторы), S 1, S 2... (выключатели). Цифровые обозначения не присваиваются, если в схеме содержится только один элемент данного наименования.

Буквенно-цифровое обозначение элементов выполняется шрифтом 3,5 или 5, причем высота букв и цифр должна быть одинаковой. Порядковые номера элементам присваиваются в соответствии с последовательностью расположения элементов на схеме сверху вниз в направлении слева направо. Позиционные обозначения проставляются рядом с условными графическими обозначениями элементов с правой стороны или над ними. Буквенно-цифровые обозначения могут быть нанесены только горизонтально.

· На схеме рекомендуется указывать характеристики входных и выходных цепей изделия (частоту, напряжение, силу тока и др.). Поэтому взамен условных графических обозначений разъемов выполняют таблицу входных или выходные данных. Каждой таблице присваивают позиционное обозначение элемента, взамен условного графического обозначения, которого она помещена.

В первой графе таблицы указывается номер контакта разъема. В графе «Цепь» записываются характеристики электрических цепей изделия (час­тота, напряжение и др.). На рис. 1а приведены размеры таблиц входных и выходных данных и пример заполнения. Для удобства изображения схемы таблицу можно выполнять зеркально повернутой, как показано на рис. 1б.

Таблица заполняется шрифтом 3,5 или 5. Таблицу входных или вы­ходных данных следует располагать только горизонтально.

Рис. 1. Образец оформления входных и выходных данных

Рис. 2. Пример принципиальной электрической схемы

Схема вычерчивается для устройства, находящегося в отключенном состоянии.

Элементы электрических устройств изображаются на схеме в виде условных буквенно-графических обозначений, к которым в случае их неоднократного использования в схеме, придается еще и цифровое позиционное обозначение (например С2).

Размеры условных графических обозначений элементов схемы приведены в ГОСТах 2.710 – 2.751., 2.755 – 68 где приведены также и их размеры.

Толщина линий условных графических изображений элементов (S) избирается в пределах от 0,2 до 0,6 мм (при вычерчивании в натуральном масштабе).

Буквенно-цифровое обозначение элемента схемы (ГОСТ 2.710-81) проставляется над его графическим обозначением, или справа от него. Высота шрифта для буквенного и позиционного обозначений одинакова.

Толщина обводки всех элементов схемы (включая и электрические цепи) совершенно одинакова по всему чертежу в пределах размеров, указанных ранее.

Образец выполнения задания приведен на рис. 2.

· перечень элементов, входящих в схему, выполняют в виде таблицы (рис. 3) и помещают на первом листе схемы или выполняют в виде самостоятельного документа на формате А4. В последнем случае код перечня элементов должен состоять из буквы П и кода схемы, к которой выпускают перечень, например, код перечня элементов к гидравлической принципиальной схеме - ПГЗ. При этом в основной надписи (графа 1) указывают наименование изделия, а также наименование документа – «Перечень элементов»; при выполнении перечня элементов на первом листе схемы его располагают, как правило, над основной надписью. Расстояние между перечнем элементов и основной надписью должно быть не менее 12 мм. Продолжение перечня элементов помещают слева от основной надписи, повторяя шапку таблицы;

Рис. 3. Образец выполнения перечня элементов

· таблица перечня элементов заполняется сверху вниз группами в алфавитном порядке буквенных позиционных обозначений: в графе «Поз. Обозначение» - позиционные обозначения элементов, устройств и функциональных групп, в графе «Наименование» - для элемента наименование в соответствии с документом, на основании которого этот элемент применен, и обозначение этого документа, например, резистор МЛТ-0, 5-300 кОм ± 5% ГОСТ 7113-77, в графе «Примечание» рекомендуется указывать технические данные элемента, не содержащиеся в его наименовании;

В пределах каждой группы, имеющей одинаковые буквенные позиционные обозначения, элементы располагают по возрастанию порядковых номеров. Элементы одного типа с одинаковыми параметрами, имеющие на схеме последовательные порядковые номера, допускается записывать в перечень в одну строку с указанием наименьшего и наибольшего номера, например, С 8 ... С 12, а в графу «Кол-во» - общее количество элементов.

При записи однотипных элементов допускается не повторять в каждой строке наименование элемента, а записывать его в виде общего наименования к соответствующей группе элементов. В общем наименовании записывают наименование, тип и обозначение документа, на основании которого эти элементы применены.

Элементы, входящие в самостоятельные устройства или функциональные группы, записываются в перечень элементов отдельно, начиная с наименования устройства или функциональной группы, которое записывают в графе «Наименование» и подчеркивают, причем ниже наименования устройства (функциональной группы) должна быть оставлена одна свободная строка, выше - не менее одной свободной строки.

Схема соединений (Э4)

Схема соединений (монтажные) определяет конструктивное выполнение электрических соединений элементов в изделии. На схеме изображают все устройства и элементы, входящие в состав изделия, их входные и выходные элементы (соединители, платы, зажимы и т.п.) и соединения между ними. Устройства обозначают в виде прямоугольников или упрощенных внешних сочетаний, элементы в виде условно-графических обозначений, установленных в стандартах ЕСКО, прямоугольников или упрощенных внешних сочетаний.

Входные и выходные элементы изображают условными графическими обозначениями. Расположение изображений входных и выходных или выводов внутри условных графических обозначений устройств и элементов должно примерно соответствовать их действительному расположению в устройстве или элементе.

На схеме соединений радиоприемного устройства (рис. 4,а) в отличие от принципиальной схемы (рис. 4,б) показаны такие элементы, необходимые для выполнения монтажа и эксплуатации изделия:

Гнездо XS1 для подключения антенны;

Гнездо XS1;

Соединители XT1, XT2 для подключения аккумуляторов батареи питания;

Монтажная стойка X1.

Около условных графических обозначений устройств и элементов указывают позиционные обозначения, присвоенные им на принципиальной схеме.

Рис. 4. Примеры схем: а – схема соединения,

б – принципиальная электрическая схема

Схема расположения (Э7)

Схема расположения определяет относительное расположение составных частей изделия, а при необходимости, также жгутов, проводов, кабелей. На схеме изображают составные части изделия и при необходимости связи между ними, а также конструкцию, помещение или местность, на которых эти части расположены. Составные части изделия изображают в виде упрощенных внешних очертаний или условных графических обозначений, которые располагают в соответствии с действительным (!) размещением частей изделия в конструкции или на местности.

Провода, жгуты и кабели изображают в виде отдельных линий, или упрощенных внешних очертаний.

Около изображений устройств и элементов помещают их наименование и типы и (или) обозначение документа, на основе которого они применены. При большом количестве составных частей эти сведения записываются в перечень элементов. В этом случае составным частям изделия присваивают позиционные обозначения.

Схемы расположения могут быть выполнены на разрезах конструкции, на разрезах или планах зданий или в аксонометрии.

На рис. 3 приведена электрическая схема расположения сварочного поста, изображенная в аксонометрии. Сварочный пост показан во внутреннем интерьере служебного помещения.

Схема расположения – это расчетно-графическая работа, выполняемая студентами самостоятельно с целью закрепления и углубления знаний и выработки умения применять теоретические положения изучаемой дисциплины и достижения науки и техники для решения конкретных практических задач.

Электротехническая часть проекта включает расчет и выбор электропривода, выбор аппаратуры управления и защиты, светотехнические расчеты и выбор облучательных установок, подсчет электрических нагрузок, выбор источников питания и расчеты наружных и внутренних электрических сетей.

За основу проекта следует взять производственное помещение и технологию из действующих в настоящее время типовых проектов. Используя данные этих проектов, студенту предлагается составить таблицу основного технологического оборудования, в которой необходимо указать порядковый номер оборудования по технологической схеме, его наименование и марку, технические данные, данные по электрооборудованию этих машин и механизмов.

Затем на плане здания (можно воспользоваться архитектурно-строи­тельными чертежами типового проекта) необходимо показать расположе­ние электрифицированного технологического оборудования.

Рис. 5.Схема расположения электрического оборудования

Например, электродвигатели изображают кружочками, рядом проставляют позиционное обозначение (Ml; М2; МЗ и т.д.), записанное в числителе; а в знаменателе указывают мощность в киловаттах (4,0; 7,5; 10 и т.д.).

Кроме плана на чертеже приводят спецификацию на оборудование, которую помещают над основной надписью; перечень (экспликацию) помещений в виде таблицы, содержащей, например, такие графы: "номер по плану", "помещение", "площадь, м 2 ", "категория и класс помещения по характеру среды"; расчетно-монтажные таблицы для силовых и осветительных сетей, примечания, расшифровки условных обозначений трасс проводок, светильников, шкафов и т. п.

При проектировании внутренних электропроводок руководствуются отраслевым стандартом ОСТ 70.004.0013-81 "Электропроводки объектов сельскохозяйственного производства" и ПУЭ.

Сначала необходимо разработать схему питания внутренних сетей и привести в пояснительной записке рисунок этой схемы. Затем на плане, в зависимости от характера окружающей среды, размещают силовое электрооборудование: электрические сети для питания электроприёмников и управляющие устройства электроприводов.

Ознакомление с выполнением схем расположения в процессе курсового и дипломного проектирования необходимо для студентов по целому ряду специальностей.

9. Методическое обеспечение работы “Оформление электрической

схемы (принципиальной, соединений, расположения и т.д.)”

При выполнении данной работы перед студентами ставятся следую­щие задачи:

1.Ознакомиться с правилами графического оформления конструктор­ских документов:

- “Схема электрическая принципиальная”;

- “Схема электрическая соединения”;

- “Схема электрическая расположения”.

2.Привить навыки графического оформления схем.

3.Привить навыки по пользованию нормативно-технической и спра­вочной информацией (ГОСТы, ОСТы, справочники).

В соответствии с поставленными задачами студенту необходимо:

1.Выполнить схему с наименьшим количеством изломов и пересече­ний линий электрической связи.

2.Идентифицировать электрические и другие элементы, входящие в из­делие, используя ГОСТ ЕСКД, указанный ранее.

3.Обозначить схему, элементы схем, входные и выходные цепи.

4.Обозначить последовательно или параллельно соединенные одинако­вые элементы.

5.Выполнить перечень элементов.

Задача выполнения в курсовых и дипломных работах по оформлению схем является актуальной, т.к. в связи с комплексной автоматизацией возрастает удельный вес конструкторских документов в виде разнообразных схем и знание условностей и правил их оформления является неотъемлемой частью общей подготовки специалистов по специальности 110302 -Электрификация и автоматизация сельского хозяйства.

Библиографический список

1. ГОСТ 2.701-84. Схемы. Виды и типы.

2. ГОСТ 2.702-75. Правила выполнения электрических схем.

3. ГОСТ 2.710-81. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах.

4. ГОСТ 2.722-68; ГОСТ 2.723-68; ГОСТ 2.725-68; ГОСТ 2.727-68; ГОСТ 2.747-68; ГОСТ 2.755-84 Обозначения условно-графические в схемах.

5. Усатенко С.Т. Выполнение электрических схем по ЕСКД. Справочник / С.Т. Усатенко, Т.К. Каченюк, М.В. Терехова - М., 1989.

6. Камнев В.Н. Чтение схем и чертежей электроустановок. - М.: Высш. шк, 1990.

Приложения

Перечень стандартов, используемых при выполнении схем

ГОСТ 2.701-84. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению.

ГОСТ 2.702-75. Правила выполнения электрических схем.

ГОСТ 2.703-68. Правила выполнения кинематических схем.

ГОСТ 2.704-76. Правила выполнения гидравлических и пневматических схем.

ГОСТ 2.708-81. Правила выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники.

ГОСТ 2.710-81. Обозначения буквенно-цифровые, применяемые на электрических схемах.

ГОСТ 2.721-74. Обозначения общего применения.

ГОСТ 2.722-68. Обозначения условные графические в схемах. Машины электрические.

ГОСТ 2.723-68. Обозначения условные графические в схемах. Катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы, автотрансформаторы и магнитные усилители.

ГОСТ 2.725-68. Обозначения условные графические в схемах. Устройства коммутирующие.

ГОСТ 2.727-68. Обозначения условные графические в схемах. Разрядники; предохранители

ГОСТ 2.728-74. Обозначения условные графические в схемах. Резисторы; конденсаторы

ГОСТ 2.729-68. Обозначения условные графические в схемах. Приборы электроизмерительные.

ГОСТ 2.730-73. Обозначения условные графические в схемах. Приборы полупроводниковые.

ГОСТ 2.732-68. Обозначения условные графические в схемах. Источники света.

ГОСТ 2.742-68. Обозначения условные графические в схемах. Источники тока электрические.

ГОСТ 2.743-91. Обозначения условные графические в схемах. Элементы цифровой техники.

ГОСТ 2.747-68. Обозначения условные графические в схемах. Размеры условных графических обозначений.

ГОСТ 2.751-73. Обозначения условные графические в схемах. Электрические связи, провода, кабели и шины.

ГОСТ 2.755-87. Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения.

ГОСТ 2.756-76. Обозначения условные графические в схемах. Воспринимающая часть электромеханических устройств.

ГОСТ 12.1.114-82. Обозначения условные графические. Пожарные машины и оборудование.

СТ СЭВ 158-75. Схемы электрические. Общие требования к выполнению

СТ СЭВ 527-77. Схемы электрические. Классификация, термины и определения.

Таблица П-1

Размеры условных графических обозначений. Все геометрические элементы следует выполнять линиями той же толщины, что и линии электрической связи ГОСТ 2.728-74.

Наименование	Обозначение
1. Резистор постоянный
2. Резистор постоянный с дополнительными отводами: а) одним
б) двумя
3. Резистор переменный
4. Резистор переменный с двумя подвижными контактами
5. Резистор подстроечный
6. Потенциометр функциональный
7. Потенциометр функциональный кольцевой замкнутый: а) однообмоточный
б) многообмоточный, например, двухобмоточный
8. Потенциометр функциональный кольцевой замкнутый с изолированным участком
9. Конденсатор постоянной емкости
10. Конденсатор электролитический
11. Конденсатор опорный
12. Конденсатор переменной емкости
13. Конденсатор проходной
14. Фоторезистор: а) общее обозначение
б) дифференциальный
15. Фотодиод
16. Фототиристор
17. Фототранзистор: а) типа PNP
б) типа NPN
18. Фотоэлемент
19. Фотобатарея
Таблица П-2 Размеры (в модульной сетке) основных условных графических обозначений
Наименование	Обозначение
1. Диод
2. Тиристор диодный
3. Тиристор триодный
4. Транзистор
5. Транзистор полевой
6. Транзистор полевой с изолированным затвором

Таблица П-3

Обозначения элементов в принципиальных электрических схемах

	код	наименование элемента	обозначение
	А	сборные шины распределительных устройств высокого напряжения	или
	G GC	генератор синхронный компенсатор
	FV	разрядник

T трансформатор двухобмоточный Т трансформатор силовой, двухобмоточный с расщеплением обмотки низшего напряжения на две Т трансформатор трехфазный трехобмоточный с регулированием напряжения под нагрузкой корпус заземление соединение разъемное соединение разборное линии связи пересекающиеся, электрически не соединенные линия электрической связи с ответвлениями

Таблица П-4

Буквенные и условные графические обозначения элементов электрических схем

Устройства коммутационные и контактные соединения ГОСТ 2.755 - 74

Выключатель однополюсной с замыкающим контактом

SA SB

Кнопочный

Выключатель однополюсной с размыкающим контактом

SA SB

Кнопочный

Выключатель двухполюсной автоматический

SA

Обмотка реле

К

Замыкающий контакт реле

К

Размеры см. п.1

Размыкающий контакт реле

К

Размеры см. п.2

Контакт разъёмного соединения (штырь)

Х

Контакт разъёмного соединения (гнездо)

Х

Катушки индуктивности, трансформаторы ГОСТ 2.723-68

Катушка индуктивности

L

Трансформатор с сердечником

T

Смотри размеры п.1

Трансформатор без сердечника

T

Смотри размеры п.1

Резисторы, конденсаторы, предохранители ГОСТ 2.728-74

Резистор

R

Резистор переменный

R

Смотри размеры п.1

Конденсатор

С

Конденсатор электролитический

С

Смотри размеры п.3

Конденсатор переменной ёмкости

С

Смотри размеры п.3

Предохранитель плавкий

F

Смотри размеры п.1

Источники тока электрохимические ГОСТ 2.742-68

Элемент гальванический или аккумуляторный

G

Батарея из гальванических или аккумуляторных элементов

GB

Смотри размеры п.1

Источники света ГОСТ 2.732-68

Лампа накаливания освещения

EL

Лампа накаливания сигнальная

HL

Смотри размеры п.1

Фоточувствительные и светоизлучающие полупроводниковые приборы ГОСТ 2.730-73

Фоторезистор

В

Смотри размеры п.4 и ГОСТ 2.728-74

Фотодиод

VD

Светодиод

VD

Смотри размеры п.4 и таблицу п.2

Световой поток (размеры условного обозначения)

Таблица П-5

Рис. П-2.Схема осветительной сети птичника на 2100 голов

ремонтного молодняка уток.

Рис. П-3. Схема розеточной сети.

Рис. П-4. Схема электрическая принципиальная на примере ФУЗ.

Рис. П-5. Схема электрическая принципиальная.

Рис. П-6. Перечень элементов к принципиальной электрической схеме.

Для заметок

Для заметок

Составители:

Бударкевич Виктор Петрович

Антонов Владимир Филиппович

Вольхин Константин Николаевич

Давыденко Ольга Борисовна

Болотов Денис Сергеевич

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ

Методические указания

по выполнению электрических схем

Редактор _____________

Компьютерная верстка

Подписано в печать Формат 60×84

Обьем ____уч. – изд. л. Тираж … экз. Заказ №: …

Любое радиотехническое или электротехническое устройство состоит из определенного количества различных электро- и радиоэлементов (радиодеталей). Возьмем, к примеру, самый обычный утюг: в нем есть регулятор температуры, лампочка, нагревательный элемент, предохранитель, провода и штепсельная вилка.

Утюг представляет собой электротехническое устройство, собранное из специального набора радиоэлементов, обладающих определенными электрическими свойствами, где работа утюга основана на взаимодействии этих элементов между собой.

Для осуществления взаимодействия радиоэлементы (радиодетали) соединяются друг с другом электрически, а в некоторых случаях их размещают на небольшом расстоянии друг от друга и взаимодействие происходит путем образованной между ними индуктивной или емкостной связи.

Самый простой способ разобраться в устройстве утюга — это сделать его точную фотографию или рисунок. А чтобы представление было исчерпывающим можно сделать несколько фотографий внешнего вида крупным планом с разных ракурсов, и несколько фотографий внутреннего устройства.

Однако, как Вы заметили, этот способ представления об устройстве утюга нам вообще ничего не дает, так как на фотографиях видна только общая картинка о деталях утюга. А из каких радиоэлементов он состоит, какое их назначение, что они представляют, какую функцию в работе утюга выполняют и как связаны между собой электрически нам не понятно.

Вот поэтому, чтобы иметь представление, из каких радиоэлементов состоят подобные электрические устройства, разработали условные графические обозначения радиодеталей. А чтобы понимать, из каких деталей составлено устройство, как эти детали взаимодействуют друг с другом и какие при этом протекают процессы, были разработаны специальные электрические схемы.

Электрическая схема представляет собой чертеж, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные части (радиоэлементы) электрического устройства и соединения (связи) между ними. То есть электрическая схема показывает, как осуществляется соединение радиоэлементов между собой.

Радиоэлементами электрических устройств могут являться резисторы, лампы, конденсаторы, микросхемы, транзисторы, диоды, выключатели, кнопки, пускатели и т.д., а соединения и связи между ними могут быть выполнены монтажным проводом, кабелем, разъемным соединением, дорожками печатных плат и т.д.

Электрические схемы должны быть понятны всем кому приходится с ними работать, и потому их выполняют в стандартных условных обозначениях и применяют по определенной системе, установленной государственными стандартами: ГОСТ 2.701-2008; ГОСТ 2.710-81; ГОСТ 2.721-74; ГОСТ 2.728-74; ГОСТ 2.730-73.

Различают три основных вида схем: структурные , принципиальные электрические , схемы электрических соединений (монтажные ).

Структурная схема (функциональная) разрабатывается на первых этапах проектирования и предназначена для общего ознакомления с принципом работы устройства. На схеме прямоугольниками, треугольниками или символами изображаются основные узлы или блоки устройства, которые между собой связываются линиями со стрелками, указывающими направление и последовательность соединений друг с другом.

Принципиальная электрическая схема определяет, из каких радиоэлементов (радиодеталей) состоит электро- или радиотехническое устройство, как эти радиодетали связаны между собой электрически, и как они взаимодействуют друг с другом. На схеме детали устройства и порядок их соединения изображают условными знаками, символизирующими эти детали. И хотя принципиальная схема не дает представления о габаритах устройства и размещении его деталей на монтажных платах, щитах, панелях и т.п., зато она позволяет детально разобраться в его принципе работы.

Схема электрических соединений или ее еще называют монтажная схема , представляет собой упрощенный конструктивный чертеж, изображающий электрическое устройство в одной или нескольких проекциях, на котором показываются электрические соединения деталей между собой. На схеме изображаются все радиоэлементы, входящие в состав устройства, их точное расположение, способы соединения (провода, кабели, жгуты), места присоединений, а также входные и выходные цепи (соединители, зажимы, платы, разъемы и т.п.). Изображения деталей на схемах даются в виде прямоугольников, условных графических обозначений, или в виде упрощенных рисунков реальных деталей.

Разница между структурной, принципиальной и монтажной схемой будет показана дальше на конкретных примерах, но главный упор мы будем делать на принципиальные электрические схемы.

Если внимательно рассмотреть принципиальную схему любого электрического устройства, то можно заметить, что условные обозначения некоторых радиодеталей часто повторяются. Подобно тому, как слово, фраза или предложение состоят из чередующихся в определенном порядке букв собранных в слова, так и электрическая схема состоит из чередующихся в определенном порядке отдельных условных графических обозначений радиоэлементов и их групп.

Условные графические обозначения радиоэлементов образуются из простейших геометрических фигур: квадратов, прямоугольников, треугольников, окружностей, а также из сплошных и штриховых линий и точек. Их сочетание по системе, предусмотренной стандартом ЕСКД (единая система конструкторской документации), дает возможность легко изобразить радиодетали, приборы, электрические машины, линии электрической связи, виды соединений, род тока, способы измерения параметров и т.п.

В качестве графического обозначения радиоэлементов взято их предельно упрощенное изображение, в котором либо сохранены их наиболее общие и характерные черты, либо подчеркнут их основной принцип действия.

Например. Обычный резистор представляет собой керамическую трубку, на поверхность которой нанесен токопроводящий слой , обладающий определенным электрическим сопротивлением. Поэтому на электрических схемах резистор так и обозначают в виде прямоугольника , символизирующего форму трубки.

Благодаря такому принципу построения запоминание условных графических обозначений не представляет особого труда, а составленная схема получается удобной для чтения. И для того, чтобы научиться читать электрические схемы, прежде всего, нужно изучить условные обозначения, так сказать «азбуку» электрических схем.

На этом мы закончим. В разберем три основных вида электрических схем, с которыми Вам часто придется сталкиваться при разработке или повторении радиоэлектронной или электротехнической аппаратуры.
Удачи!

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).

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:

1. Пневматические (П).
2. Гидравлические (Г).
3. Электрические (Э).
4. Газовые (Г).
5. Вакуумные (В).
6. Деления (Д).
7. Комбинированные (К).
8. Оптические (О).
9. Кинематические (К).
10. Энергетические (Р).

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

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