Принципиальной электрической схемой или просто…

Какие существуют виды электрических схем?

При эксплуатации электрического оборудования нередко приходится иметь дело со схематическим обозначением на всевозможных графических изображениях. В них иногда бывает тяжело разобраться даже бывалым электрикам из-за большого разнообразия их типов, которые отличаются назначением и принципом исполнения. Именно поэтому необходимо детально рассмотреть деление на виды электрических схем и особенности каждой из них.

Общая классификация

Само понятие подразумевает под собой комплекс условных обозначений, которые предназначены для определения каких-либо конструктивных элементов или частей. В соответствии с правилами и требованиями ГОСТ 2.701-84 выделяют несколько видов, отличающихся как сферой применения, так и типом устанавливаемых обозначений.

Разделение по видам приведено в таблице ниже:

Таблица: разновидности схема

Так, для одного и того же устройства или объекта, при необходимости, могут разрабатываться сразу несколько схем, поясняющих принцип подключения, работы или реализации функций. Для электротехнического оборудования схемы подразделяются на несколько типов:

• Принципиальные или полные – обозначаются цифрой 3;
• Структурные – обозначаются цифрой 1;
• Функциональные – обозначаются цифрой 2;
• Общие – обозначаются цифрой 6;
• Монтажные или схемы соединений – обозначаются цифрой 4;
• Подключений – обозначаются цифрой 5;
• Расположения и объединенные – обозначаются цифрой 7 и 0 соответственно.

При составлении конкретной схемы используется, как правило, буквенно-цифровые обозначения, к примеру, для электрической функциональной маркировка будет выглядеть как Э2, для газовой структурной Х1 и т.д.

Принципы графического обозначения каких-либо элементов на схемах определяются отраслевыми и государственными стандартами. Они же устанавливают требования к расположению составных частей, их размеры, нанесение шифров, наименований или маркировок.

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.

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

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.

Принципиальные и монтажные электрические схемы

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Принципиальные и монтажные электрические схемы»

Современное электрическое оборудование в своей работе использует многочисленные технологические процессы, протекающие по различным алгоритмам.

Электромонтёру, напомним, что это специалист, который занимается эксплуатацией, монтажом, наладкой и ремонтом электрооборудования, нужно иметь правильную информацию обо всех особенностях электрооборудования. Для этого создают специальные электрические схемы.

Электросхема представляет собой документ, в котором по определённым правилам обозначаются связи между составными частями устройств, которые работают за счёт протекания электроэнергии.

Проще говоря, электрическая схема – это чертёж или графическое изображение электрооборудования и цепей связи.

Самая простая электрическая цепь может содержать всего лишь три элемента: источник, нагрузку и соединительные провода.

Но в реальности электрические цепи намного сложнее. Они, помимо основных элементов, содержат различные выключатели, рубильники, пускатели, контакторы, предохранители, реле в автоматах, электроизмерительные приборы, розетки, вилки и другое.

Всё это и указывается в электрической схеме и даёт понимание электромонтёрам о том, как работает установка и из каких элементов она состоит.

Основное назначение электросхемы – помощь в подключении установок, а также в поиске неисправности в цепи.

Электрические схемы создаются для электриков всех специальностей. Но каждая отдельная схема имеет свои особенности оформления. Чаще всего электрические схемы делят на принципиальные и монтажные.

Оба типа этих схем очень взаимосвязаны. Они дополняют информацию друг у друга, выполняются по единым стандартам, понятным всем пользователям, но имеют отличия в своём назначении.

Итак, принципиальная электрическая схема представляет собой графическое изображение электрической цепи, на котором все её элементы изображают в виде условных знаков.

На экране вы видите таблицу с условными обозначениями элементов электрической цепи.

Принципиальные электрические схемы создают в первую очередь для того, чтобы показать принцип работы и взаимодействие составляющих элементов в порядке очерёдности их срабатывания.

На экране вы видите простейшую принципиальную электрическую схему цепи.

Обратите внимание, она состоит из источника электрической энергии в виде батареи гальванических элементов, нагрузки в виде лампы накаливания и выключателя.

Что касается монтажных электрических схем, то они представляют собой чертежи или эскизы частей электрооборудования, по которым выполняется сборка, монтаж электроустановки. В монтажных схемах учитываются расположение, компоновка составных частей и отображаются все электрические связи между ними.

На экране вы видите пример монтажной электрической схемы.

По этой схеме электромонтёр увидит, что все элементы электрической цепи крепятся на монтажной плате. Источником электроэнергии служит батарея от карманного фонарика. Монтажные провода, которые идут к батарее, припаиваются непосредственно к её электродам. А малогабаритная лампочка вворачивается в ламповый патрон, который закреплён на плате. В свою очередь монтажные провода крепятся к клеммам лампового патрона с помощью пайки, как и провода к выключателю. А контакты выключателя также закреплены на монтажной плате.

По указанным примерам схем можно сделать вывод, что основным отличием принципиальной и монтажной электрических схем является то, что принципиальная схема показывает соединение только основных элементов цепи, без комплектующей арматуры (например, электророзеток, вилок, ламповых патронов), а вот монтажная электрическая схема показывает точное (реальное) расположение элементов относительно друг друга, комплектующую арматуру и места подключения проводов.

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

Для того чтобы правильно вычертить электрическую схему нужно обязательно соблюдать размеры и пропорции условных графических обозначений.

Линии связей между элементами схемы обязательно нужно проводить параллельно или взаимно перпендикулярно, соблюдая условие замкнутости цепи, наклонные линии не применять.

Итоги урока

На этом уроке мы говорили об электрических схемах. Узнали, что электросхема – это чертёж или графическое изображение электрооборудования и цепей связи. Основное назначение электрической схемы – помощь в подключении установок, а также в поиске неисправности в цепи. Электрические схемы чаще всего делят на принципиальные и монтажные. Принципиальные электрические схемы создают для того, чтобы показать принцип работы и взаимодействие составляющих элементов в порядке очерёдности их срабатывания. В монтажных схемах учитываются расположение, компоновка составных частей и отображаются все электрические связи между ними.

Где используются принципиальные электрические схемы и как их читать

Для понимания работы электротехнических и электронных устройств необходим навык чтения электросхем. Наиболее распространены структурные, функциональные и принципиальные электрические схемы.

Электрическая схема.

Виды принципиальных схем

Модели электрических приборов, аппаратов, оборудования, выполненные при помощи цифровых и буквенных символов, а также графических изображений, предназначенные для понимания принципов работы электрических цепей и физических процессов, протекающих в них, называются принципиальными схемами.

В отличие от монтажных они не содержат данных о расположении деталей на печатных платах. Назначение такого типа чертежей – показать соединения элементов между собой, указать их тип и важные параметры для чтения схемы. При необходимости графические материалы дополняются таблицами, текстовыми сносками, диаграммами.

Техническая документация такого рода делится на 2 вида:

1. Разнесенная (многолинейная) – по строкам (обозначенным арабскими цифрами) изображаются разные цепи, а в каждой строке последовательно располагаются все элементы одной цепи. Этот способ подходит для сложных электроприборов и устройств автоматики, содержащих большое количество реле и контактных групп в трехфазных системах.
2. Совмещенная (однолинейная) – более наглядный вид графического изображения электрических связей между элементами цепей. В них на одном чертеже могут быть обозначены первичные цепи со схемами соединений совместно с устройствами управления выключателями, автоматикой, релейной защитой. Такие схемы становятся менее востребованными по мере усложнения конструкций.

Виды электрических схем.

Как работает подобная схема

Условные обозначения участников цепи расположены по направлению движения тока (сигнала) – слева направо. Специалист должен обладать предварительными знаниями о назначении и функционировании указанных на схеме электронных и электротехнических деталей и приборов.

Группы соединенных между собой элементов объединены в устройства, решающие разные задачи:

• блоки питания, выпрямители;
• стабилизаторы и делители напряжения;
• усилители разных классов;
• мультивибраторы, триггеры, блокинг-генераторы.

Электрическая схема блока питания

С опытом к человеку приходит умение быстро читать электросхему, «видеть» протекающие по контурам токи, распределение потенциалов, форму, длительность и амплитуду сигналов. Выполняя измерения в нужных местах цепи, мастер может судить об исправности узлов устройства.

Используемые по ГОСТу обозначения

ГОСТом регулируются следующие виды обозначений:

• поправки и надписи, правила исполнения электросхем, комплектность и виды документов (указаны в ЕСКД (Единая система конструкторской документации 2006-2013 гг.);
• общие требования к выполнению схем, их типы и виды (ГОСТ 2.701-2008).

Документы определяют УГО – условно-графическое обозначение отдельных деталей, линий их взаимосвязи, функциональных групп и устройств. Большинство изображений выполняются с помощью программного обеспечения, которое можно скачать из сети. Можно воспользоваться онлайн-версиями конструкторов, разработанных с учетом требований стандартов. При необходимости допускается использовать не стандартизированные УГО.

Условные графические обозначения.

На чертежах (рядом или внутри УГО, в разрыве или по концам линий взаимосвязи, на свободных полях) располагаются текстовые данные, характер которых определяется назначением принципиальных схем.

Правила прочтения схем и работы по ним

Для того чтобы быстро и правильно читать электросхемы, нужно:

1. Знать условно-графические обозначения элементов: конденсаторов, резисторов, катушек индуктивности, реле, двигателей, выключателей, батарей, ламп и других.
2. Уметь мысленно разделять сложные цепи на простые, пользоваться дополнительно структурными и функциональными разновидностями схем. Изучать чертежи следует систематизированно, в соответствии с логикой работы устройства. Если на документах имеются ссылки на другие источники, необходимо ознакомиться и с ними.
3. Изучение работы схемы может потребовать построить диаграммы взаимодействия отдельных участков цепи, отражающих очередность срабатывания телеметрии, автоматики, защиты.

Известные принципиальные схемы

Навыки чтения лучше закреплять на хорошо описанных схемах, ставших уже классическими. Они содержат небольшое количество интегральных элементов.

Радиоприемник “Ишим-003”

Устройство выпускалось с 1984 г. Оно представляет собой приемник частотно- и амплитудно-модулированных радиоволн в коротком, среднем и длинном диапазонах. Получил широкое распространение среди радиолюбителей.

Он выполнен по схеме супергетеродина с двумя каналами (ЧМ и АМ) и преобразователем частоты.

Частотно-модулированный канал выполнен из усилителя ВЧ, преобразователя, УПЧ и частотного детектора. Канал с модуляцией по амплитуде состоит из УВЧ, ПЧ, УПЧ и амплитудного детектора.

По низким частотам усиление производится общим УНЧ. В конструкцию входит электронно-счетная шкала, индикатор настройки и блок питания.

Вега-108 стерео

Аппарат появился в 1979 г. и представляет собой стереофонический электропроигрыватель грампластинок с выходной мощностью 2*10 Вт и частотой звука 63-18000 Гц. Устройство работает не только как усилитель внешних сигналов, но и может производить запись на магнитофон.

Принципиальная схема электрофона состоит из блоков:

• коммутации;
• регуляторов;
• питания;
• предусилителя;
• модуля усилителя мощности;
• акустической системы.

Основной частью элементной базы проигрывателя стали транзисторы: КТ815В, КТ814В, КТ315Г. Блок питания аппарата включает в себя понижающий трансформатор с 5 вторичными обмотками, 2 диодных моста и стабилизатор напряжения, выполненный на транзисторе КТ315В.

Схема Вега-108 стерео.

В качестве головки звукоснимателя используется прибор Г-602. Предварительный усилитель состоит из 2 каналов на транзисторах КТ3102Д, КТ361Е, КТ315Б. Коммутатор сделан из переключателей и электронной схемы.

В качестве управляющих элементов в регуляторе используются переменные резисторы. С их помощью задаются значения громкости звука, баланса, тембра.

Алмаг-01

Медицинский прибор Алмаг-01 предназначен для лечения кожных заболеваний, ЖКТ, ЛОР-органов. Воздействует на организм импульсным электромагнитным полем.

Схема устройства включает в себя:

• сетевой шнур;
• катушки-индукторы (излучатели);
• кабель для соединения ленты излучателей с блоком управления;
• бесперебойный блок питания;
• генератор импульсного тока;
• блок управления.

Схема Алмаг-01.

Об исправности схемы сигнализирует индикатор зеленого цвета. Желтый цвет обозначает, что производится излучение импульсов. Сеанс магнитотерапии длится 22 минуты, после чего прибор автоматически отключается.

Мультиметр DT-832

Универсальный прибор для измерения разных электрических величин (напряжения, сопротивления, силы тока и др.). Основой измерительного прибора является микроконтроллер АЦП ICL1706 или его аналоги.

Устройство включает в себя:

• аналоговую часть;
• интегратор;
• компаратор;
• жидкокристаллический дисплей;
• цифровую часть с логикой управления.

Прибор удобен в использовании как в быту, так и на производстве.