Когда при выезде на рыбалку вдруг под вечер не загораются фары на личном авто, некоторые водители хватаются за голову. Они не умеют читать электрические схемы автомобиля и поломка такого рода сразу становится неразрешимой проблемой . По этой причине обучение грамоте чтения электросхем не просто прихоть, а необходимость для нормального использования железного коня.
Виды электросхем
Обучение всему неизвестному обычно начинают с азов или начальных понятий. Чтобы научиться читать электрические принципиальные схемы, узнают, что они из себя представляют и зачем нужны. Вот основные виды:
Тип таких изображений определяют по его предназначению. Например, для сборки требуется один план, для понятия принципа действия - другой, для ремонта - третий и так далее.
Условные обозначения
Столкнувшись впервые с электрической схемой, новичок может подумать, что перед ним китайская грамота. Однако, освоив основные обозначения и принципы построения, очень скоро чтение электросхем для начинающих может стать привычным делом. Для начала определяются с основными частями любой документации такого толка. Это три группы общих по функциям составляющих элементов:
Для всех составляющих электроцепи придуманы условные обозначения. Значки расставляются в той последовательности, как они соединены электропроводкой, а не по буквальному расположению. То есть две лампочки могут располагаться на приборе рядом, а на схеме - в противоположных друг от друга частях. Элементы, подсоединённые к одному напряжению цепи, называются ветвью. Они соединены узлами. Узлы на схеме выделяют точками. Замкнутые контуры могут содержать несколько ветвей. Самые простые электросхемы - это изображения одноконтурных цепей . Самые сложные - многоконтурные.
Для изучения расшифровки условных обозначений пользуются специальными справочниками. Кроме условных обозначений, на схемах применяют пояснительные надписи и указания маркировок используемого электрооборудования и деталей.
Порядок чтения
По сути, электросхема - это чертёж. На ней с помощью условных обозначений изображено устройство электрооборудования. Зная основные принципы построения таких чертежей и условные обозначения, можно освоить чтение электрических схем. Для начинающих это именно то, что нужно. Так, легче всего тренироваться на упрощённых чертежах, чем на тех, где показаны все детали.
Для правильного чтения схем усваивают простой алгоритм действий, который поможет не упустить важных мелочей. Вот последовательность изучения электросхемы:
Понять такие схемы начинающему электрику очень трудно. Однако, зная азы, они могут сделать простой ремонт электрооборудования, используя электросхему своего автомобиля.
Электрическая схема представляет собой документ, в котором по правилам ГОСТ обозначаются связи между составными частями устройств, работающих за счет протекания электроэнергии. Как Вы понимаете, этот чертеж дает понимание электрикам о том, как работает установка и из каких элементов она состоит. Основное назначение электросхемы – помощь в подключении установок, а также поиске неисправности в цепи. Далее мы расскажем, какие бывают виды и типы электрических схем, предоставив краткое описание, характеристики и примеры каждой разновидности.
Общая классификация
Для начала следует разобраться, что подразумевают под типами, а что под видами документов. Итак, согласно ГОСТ 2.701-84, существуют следующие виды схем (в скобках краткое обозначение):
- Электрические (Э).
- Гидравлические (Г).
- Пневматические (П).
- Газовые (Х).
- Кинематические (К).
- Вакуумные (В).
- Оптические (Л).
- Энергетические (Р).
- Деления (Е).
- Комбинированные (С).
Что, касается типов, основными считаются:
- Структурные (1).
- Функциональные (2).
- Принципиальные (полные) (3).
- Соединений (монтажные) (4).
- Подключения (5).
- Общие (6).
- Расположение (7).
- Объединенные (8).
Исходя из указанных обозначений, можно по наименованию электросхемы понять ее вид и тип. Как пример, документ с названием Э3 является принципиальной электрической схемой. С виду она выглядит так:
Далее мы подробно рассмотрим, назначение и состав каждой из перечисленных типов электросхем. Рекомендуем перед этим ознакомиться со , чтобы было еще проще понять, что собой представляет каждый вариант чертежа.
Назначение каждой электросхемы
Этот тип документа является наиболее простым и дает понимание о том, как работает электроустановка и из чего она состоит. Графическое изображение всех элементов цепи позволяет изначально увидеть общую картину, чтобы переходить к более сложному процессу подключения или же ремонта. Порядок чтения обозначается стрелочками и поясняющими надписями, что позволяет разобраться в структурной электрической схеме даже начинающему электрику. Принцип построения Вы можете увидеть на примере ниже:
Функциональная электросхема установки, по сути, не слишком отличается от структурной. Единственное отличие – более подробное описание всех составляющих узлов цепи. Выглядит этот документ следующим образом:
Принципиальная
Принципиальная электрическая схема чаще всего применяется в распределительных сетях, т.к. дает самое раскрытое пояснение о том, как работает рассматриваемое электрооборудование. На таком чертеже должны обязательно быть указаны все функциональные узлы цепи и вид связи между ними. В свою очередь, принципиальная электросхема может иметь две разновидности: однолинейная или полная. В первом случае на чертеже изображают только первичные сети, называемые также силовыми. Пример однолинейного изображения Вы можете увидеть ниже:
Полная принципиальная схема может быть развернутой или элементной. Если электроустановка несложная и на один главный чертеж можно нанести все пояснения, достаточно сделать развернутый план. Если же Вы имеете дело со сложной аппаратурой, которая имеет в составе цепь управления, автоматизации и измерения, лучше разнести все отдельные узлы на разные листы, чтобы не запутаться.
Существует также принципиальная электросхема изделия. Этот тип документа представляет собой своеобразную выкопировку из общего плана, на которой обозначено только, как работает и из чего состоит определенный узел.
Монтажная
Эту разновидность электрических схем мы чаще всего используем на сайте, когда рассказываем о том, как самостоятельно выполнить . Дело в том, что на монтажной электросхеме можно показать точное расположение всех элементов цепи, способ их соединения, а также буквенно-цифровые характеристики составляющих чертеж установок. Если взять за пример , на ней мы увидим, где нужно размещать розетки, выключатели, светильники и остальные изделия.
Основное назначение монтажной схемы – руководство для проведения электромонтажных работ. Согласно подготовленному чертежу можно понять, где, что и как нужно подключать.
Кстати, монтажной также считается электросхема соединений, которая предназначена для подключения электрооборудования, а также соединения установок между собой в пределах одной цепи. При руководствуются именно монтажной схемой.
Ну и последней из применяемых в распределительных сетях электросхемой является объединенная, которая может включать в себя несколько видов и типов документов. Ее используют в том случае, если можно без сильного нагромождения чертежа обозначить все важные особенности цепи. Используют объединенный проект чаще всего на предприятиях. Домашним мастерам такой тип схемы вряд ли может встретиться. Пример Вы можете увидеть ниже:
Существует также схема кабельных трасс, которая представляет собой упрощенный план прокладки кабельной линии к распределительным пунктам и трансформаторным подстанциям. Ее назначение аналогично монтажной электросхеме – с помощью данного документа монтажники руководствуются как вести линию от точки А к точке Б.
Основными техническими документами для электромонтера и электромонтажника являются чертежи и электрические схемы. Чертеж включает размеры, форму, материал и состав электроустановки. По нему не всегда можно понять функциональную связь между элементами. В ней помогает разобраться электрическая схема, которую необходимо иметь при пользовании чертежами электроустановок.
Чтобы читать , необходимо хорошо знать и помнить: наиболее распространенные условные обозначения обмоток, контактов, трансформаторов, двигателей, выпрямителей, ламп и т. п., условные обозначения, применяющиеся в той области с которой преимущественно приходится сталкиваться в силу профессии, схемы наиболее распространенных узлов электроустановок, например двигателей, выпрямителей, освещения лампами накаливания и газоразрядными и т. п, свойства последовательного и параллельного соединений контактов, обмоток, сопротивлений, индуктивностей и емкостей.
Расчленение схем на простые цепи
Любая электроустановка удовлетворяет определенным условиям действия. Поэтому при чтении схем, во-первых, нужно выявить эти условия, во-вторых - определить, отвечают ли полученные условия задачам, которые должны электроустановкой решаться, в-третьих, следует проверить, не получились ли попутно "лишние" условия, и оценить их последствия.
Для решения этих вопросов пользуются несколькими приемами.
Первый из них состоит в том, что схема электроустановки мысленно расчленяется на простые цепи, которые сначала рассматривают отдельно, а затем в сочетаниях.
Простая цепь включает источник тока (батарея, вторичная обмотка трансформатора, заряженный конденсатор и т. п.), приемник тока (двигатель, резистор, лампа, обмотка реле, разряженный конденсатор и т. п.), прямой провод (от источника тока к приемнику), обратный провод (от приемника тока к источнику) и один контакт аппарата (выключателя, реле и т. п.). Понятно, что в цепях, не допускающих размыкания, например в цепях трансформаторов тока, контактов нет.
При чтении схемы нужно сначала мысленно расчленить ее на простые цепи, чтобы проверить возможности каждого элемента, а затем рассмотреть их совместное действие.
Реальность схемных решений
Наладчики хорошо знают, что не всегда могут быть осуществлены на деле схемные решения, хотя они не содержат явных ошибок. Иными словами, проектные электрические схемы не всегда реальны.
Поэтому одна из задач чтения электрических схем состоит в том, чтобы проверить, могут ли быть выполнены заданные условия.
Нереальность схемных решений обычно имеет в основном следующие причины:
не хватает энергии для срабатывания аппарата,
В схему проникает "лишняя" энергия, вызывающая непредвиденное срабатывание пли препятствующая своевременному отпусканию ,
не хватает времени для совершения заданных действий,
аппаратом задана уставка, которая не может быть достигнута,
совместно применены аппараты, резко отличающиеся по свойствам,
не учтены коммутационная способность, уровень изоляции аппаратов и проводки, не погашены коммутационные перенапряжения,
не учтены условия, в которых электроустановка будет эксплуатироваться,
при проектировании электроустановки за основу принимается ее рабочее состояние, но не решается вопрос о том, как ее привести в это состояние и в каком состоянии она окажется, например, в результате кратковременного перерыва питания.
Порядок чтения электрических схем и чертежей
Прежде всего, необходимо ознакомиться с наличными чертежами (или составить оглавление, если его нет) и систематизировать чертежи (если этого не сделано в проекте) по назначению.
Чертежи чередуют в таком порядке, чтобы чтение каждого последующего являлось естественным продолжением чтения предыдущего. Затем уясняют принятую систему обозначений и маркировки.
Если она не отражена па чертежах, то ее выясняют и записывают.
На выбранном чертеже читают все надписи, начиная со штампа, затем примечания, экспликации, пояснения, спецификации и т. д. При чтении экспликации обязательно находят на чертежах аппараты, в ней перечисленные. При чтении спецификации сопоставляют их с экспликациями.
Если на чертеже имеются ссылки на другие чертежи, то нужно найти эти чертежи и разобраться в содержании ссылок. Например, в одну схему входит контакт, принадлежащий аппарату, изображенному на другой схеме. Значит, нужно уяснить, что это за аппарат, для чего служит, в каких условиях работает и т. п.
При чтении чертежей, отражающих электропитание, электрическую защиту, управление, сигнализацию и т. п.:
1) определяют источники электропитания, род тока, величину напряжения и т. п. Если источников несколько или применено несколько напряжений, то уясняют, чем это вызвано,
2) расчленяют схему па простые цени и, рассматривая их сочетание, устанавливают условия действия. Рассматривать всегда начинают с того аппарата, который нас в данном случае интересует. Например, если не работает двигатель, то нужно найти па схеме его цепь и посмотреть, контакты каких аппаратов в нее входят. Затем находят цепи аппаратов, управляющих этими контактами, и т. д.,
3) строят диаграммы взаимодействия, выясняя с их помощью: последовательность работы во времени, согласованность времени действия аппаратов в пределах данного устройства, согласованность времени действия совместно действующих устройств (например, автоматики, защиты, телемеханики, управляемых приводов и т. п.), последствия перерыва электропитания. Для этого поочередно, предполагая отключенными выключатели и автоматы электропитания (предохранители перегоревшие), оценивают возможные последствия, возможность выхода устройства в рабочее положение из любого состояния, в котором оно могло оказаться, например после ревизии,
4) оценивают последствия вероятных неисправностей: незамыкание контактов поочередно по одному, нарушения изоляции относительно земли поочередно для каждого участка,
5) нарушения изоляции между проводами воздушных линий, выходящих за пределы помещений и т. п.,
5) проверяют схему па отсутствие ложных цепей,
6) оценивают надежность электропитания и режим работы оборудования,
7) проверяют выполнение мер, обеспечивающих безопасность при условии организации работ, обусловленных действующими правилами ( , СНиП и т. п.).
Электрические схемы должны оформляться в соответствии с ГОСТ 2.702-75. В коде схемы ее вид обозначается буквой Э (электрическая). Тип схемы обозначается цифрами:
- 0 - объединенная
- 1 - структурная
- 2 - функциональная
- 3 - принципиальная
- 4 - монтажная
- 5 - подключений
- 6 - общая
- 7 - расположения
Получается, что в коде электрической принципиальной схемы должно находится обозначение - Э3.
Для того чтобы научиться читать принципиальные схемы необходимо понимать обозначения отдельных элементов , и научиться представлять как будет работать система в целом. Рассмотрим основные элементы и принципы построения принципиальных электрических схем .
Обозначение линий связи на электрических схемах
Отдельные элементы на электрических схемах соединяют сплошными линиями, которые могут символизировать различные кабели, каналы, шины, провода.
Пересечение не соединенных проводов изображается следующим образом:
В местах соединения линий связи ставят точку.
Нулевой провод обознается буквой N, а заземление - значком:
Контакты
Важным элементом электросхем являются переключающие контакты, или как их называют ключи. Наиболее распространены замыкающие, размыкающие и переключающие контакты , их обозначение показано на рисунке.
Для того, чтобы понять как будет работать система при переключении контакта необходимо мысленно переместить элемент контакта, от одной линии связи к другой.
Элементы управления
Реле применяется во многих электрических приводах.
При прохождении тока через обмотку реле, происходит переключение контакта, связь между реле управления и контактом может изображаться пунктирной линией.
Также связанные реле и контакт могут иметь одинаковое буквенное обозначение.
Реле времени по переднему и по заднему фронту обозначаются:
Геркон - переключающий контакт, срабатывающий при воздействии магнитного поля имеет следующую электрическую схему:
Исполнительные механизмы
И электромагниты наиболее распространенные исполнительные механизмы в электрических системах:
Источники энергии
Обозначение генератора - устройства, преобразующего механическую энергию в электрическую показано на рисунке.
Другие источники питания показаны на следующей картинке.
Сигнальные устройства
На электрических схемах достаточно часто обозначаются сигнальные устройства - лампы, светодиоды. Изображают эти устройства следующих образом:
Измерительные приборы
Наиболее часто на электрических схемах встречаются обозначения амперметра, вольтметра , или обобщенное обозначение измерительного прибора.
Общие элементы
Немногие схемы обходятся без таких элементов как резистор, конденсатор, диод . Обозначение этих устройств показано на следующей иллюстрации.
Обозначение тиристоров и операционных усилителей показано на рисунке.
Обозначение транзисторов на схеме
Электрическая схема транзисторов - элементов электрической системы способных управлять током в выходной цепи при воздействий входного сигнала, показана на рисунке.
Логические элементы
На электрических схемах можно встретить два способа обозначения логических элементов "И", "ИЛИ", "ДА", "НЕ".
Порядок чтения электросхемы
- Провести общее ознакомление с электрической схемой, прочитать все примечания, технические требования.
- Сопоставить обозначения элементов на электросхеме с .
- Найти на схеме источники питания, определить род тока.
- Найти на электрической схеме электродвигатели, определить их систему питания.
- Определить аппараты защиты электросистемы плавкие предохранители, автоматический выключатели и т.п., выявить область их работы.
- Выделить на электросхемесхеме элементы управления, определить какие цепи задействуются, или отключатся, коммутируются при переключении каждого узла управления.
- Провести анализ работы каждой электрической цепи электросхемы, выявить на ней основные и вспомогательные аппараты, определить условия их работы, при необходимости ознакомиться с технической документацией на электрические приборы.
- На основе анализа работы отдельных электрических цепей, сделать выводы о работе электрической системы в целом.
Мы рассмотрели основные обозначения элементов электропривода, зная которые вы сможете научиться читать некоторые электрические схемы. Безусловно, что для понимания работы сложных электросистем по схемам вам предстоит изучить и другие обозначения. Вы можете рассказать о том, какие обозначения вы хотели бы увидеть в комментариях к статье.
В наш век тотальной электроники и электрификации различное оборудование, использующее в своей работе силу тока, стало не только принадлежностью крупных предприятий и энергосетей, но также домашней бытовой техникой. В связи с этим вопрос о том, как читать электрические схемы, интересует очень многих. Разбираясь в основных принципах построения схем, электрических процессах, в них протекающих, и стандартных графических обозначениях, вы сможете легко прочесть практически любой чертеж такого рода.
Перед тем как читать электрические схемы, необходимо хорошо вникнуть в их структуру и принципы построения. И тогда даже самая сложная и запутанная схема уже не будет казаться просто бессмысленным набором «каббалистических символов» и витиеватых узоров. А вопрос о том, как читать электрические схемы, перейдет в разряд решенных.
Всем графическим условным обозначениям свойственна достаточно простая форма начертания. Они, по возможности, содержат наиболее характерные черты и особенности каждого компонента, что существенно облегчает их запоминание. Условными обозначениями не отражаются размеры элемента, а только его тип и некоторые технические характеристики. Разобравшись в этих премудростях, вы сделаете первый шаг к ответу на вопрос о том, как научиться читать электрические схемы.
Также необходимо знать, что все символы в обязательном порядке содержат определенные буквенно-цифровые сокращения, которые отображают некоторые параметры данных элементов схемы. Отдельной темой являются разнообразные линии, которые символизируют собой электрическую проводку. В основном применяются следующие типы линий:
- толстая сплошная изображает провода, кабеля, шины, обмотки, резисторы, конденсаторы и пр.;
- сплошная двойная утолщенная линия обозначает сердечники и соединения с корпусом;
- штриховая толстая - отображает сетку различных электронных приборов;
- штриховая тонкая - изображает линии механической связи и экранировки на электрических схемах.
Знание значения вышеприведенных обозначений может сыграть ключевую роль в ответе на вопрос о том, как читать электрические схемы. Однако не менее важны тонкости условных буквенно-цифровых сокращений, которые по правилам записываются в виде определенной последовательности букв, цифр и символов одной строкой без пробелов. Позиционное обозначение зачастую состоит из трех частей: типа элемента, его номера и выполняемой функции.
Буквенные коды типов элементов являются группами, которым придаются определенные значения. Они могут быть одно- или двухбуквенными. Все их значения подробно указаны в технической документации и специальной справочной литературе, где очень развернуто даются все параметры элементов, которые на схемах изображаются данным символом. Кстати, если вас интересует, как читать электрические схемы автомобиля, то можете быть уверены, что для них этот принцип остается неизменным, поскольку практически все документы подобного рода составляются по единому стандарту.
Правда, далеко не все так просто. Существует множество специальных схем, в которых иногда бывает сложно разобраться даже профессионалам. Здесь одного знания условных обозначений мало. Необходимо хорошо разбираться во всех тонкостях работы данного устройства. Понять и запомнить символы и буквенно-цифровые сокращения не сложно, но они могут дать представление только об устройстве прибора, но не о его принципе работы. Для этого уже нужна хотя бы минимальная теоретическая база.