Принципиальные схемы. Правила выполнения

Принципиальные электрические схемы являются неотъемлемой частью любого пакета рабочей документации, куда помимо принципиальных, также входят схемы монтажные, схемы подключения, функциональные схемы и т.д.

Если дать общее определение назначения принципиальной схемы согласно ГОСТ 2.701-2008, регламентирующего виды и типы схем и общие требования к их выполнению, то это документ, определяющий полный состав элементов и взаимосвязи между ними и как правило, дающий представление о принципах работы изделия.

Также можно сказать, что принципиальная схема, при помощи условных графических и буквенно-цифровых обозначений, отображает различные электрические устройства и устанавливает связи между элементами данных устройств.

Принципиальная схема служит в первую очередь для выполнения на ее основе монтажа электрощитового оборудования, пуско-наладки и контроля оборудования и является основанием для дальнейшей разработки схем соединений и подключений.

Благодаря принципиальным схемам улучшается восприятие того, как тот или иной элемент связаны друг с другом и как происходит взаимодействие между ними в процессе работы. То есть обеспечивается детальное понимание принципа работы конкретного изделия.

Правила выполнения принципиальных схем

На принципиальной схеме изображают все электрические элементы или устройства, задействованные в конкретном процессе, все электрические взаимосвязи между ними, а также электрические элементы (соединители, зажимы и т.д.), которыми заканчиваются входные и выходные цепи.

В общем случае принципиальные электрические схемы могут содержать условные обозначения элементов, поясняющие надписи, части элементов, используемых в других схемах, диаграммы работы различных устройств, перечень используемого в данной схеме электрооборудования, перечень чертежей, относящихся к данной схеме, общие пояснения и примечания.

При выполнении принципиальной схемы на нескольких листах следует выполнять следующие требования:

• при присвоении элементам позиционных обозначений соблюдать сквозную нумерацию в пределах изделия.
• отдельные элементы допускается повторно изображать на других листах схемы, сохраняя позиционные обозначения, присвоенные им на одном из листов схемы.
• перечень элементов должен быть общим.

Условные графические обозначения на принципиальных схемах

Все элементы на схеме изображаются в виде условных графических обозначений согласно ЕСКД.

В частности, документами, регламентирующими отображение УГО на схемах, являются ГОСТ 2.702-2011 (Правила Выполнения Электрических Схем), который в свою очередь ссылается еще на три ГОСТ:

• ГОСТ 2.721-74 (Обозначения Условные Графические в Схемах)
• ГОСТ 2.709-89 (Обозначения Условные Проводов и Контактных Соединений Электрических Элементов, Оборудования и Участков Цепей в Электрических Схемах)
• ГОСТ 2.755-87 (Обозначения Условные Графические в Электрических Схемах. Устройства Коммутационные и Контактные Соединения ).

Также стоит отметить введенный с 1 февраля 2016 года новый ГОСТ Р МЭК 60617-DB-12M-2015 (Графические символы для схем), содержащий базу данных графических символов, применяемых в электротехнических схемах согласно МЭК 60617-DB-12M:2012.

Условные графические обозначения элементов, функциональных групп и устройств выполняют совмещенным или разнесенным способами.

При совмещенном способе составные части элементов или устройств изображают на схеме так, как они расположены в изделии, т.е. в непосредственной близости друг от друга.

При разнесенном способе условные графические обозначения составных частей элементов располагаются в разных частях схемы, таким образом изображение связей выглядит наиболее наглядно. При этом позиционное обозначение, присвоенное устройству на схеме, проставляется около всех его элементов сверху или справа от изображения.

Все элементы в принципиальных схемах изображаются для устройств в отключенном и не нажатом состояниях. То есть все замкнутые контакты на схемах показывают разомкнутыми, а все разомкнутые, наоборот, замкнутыми. В технически обоснованных случаях, если это необходимо, аппараты могут быть отображены и в рабочем состоянии, но тогда на схеме обязательны должны быть указаны соответствующие пояснения. Те устройства, которые не имеют отключенного положения, изображают в положении, принятом за исходное.

Для обозначения на схеме сложных электронных устройств, таких как частотные преобразователи, контроллеры, регуляторы и т.д. обычно применяется изображение в виде прямоугольника с отображенными на нем входными и выходными цепями.

Также могут применяться нестандартные графические обозначения с обязательным пояснением в схеме.

Обозначения буквенно-цифровые на принципиальных схемах

Помимо УГО, на принципиальных схемах наносятся буквенные и цифровые обозначения устройств и элементов цепи. Основным нормативным документом в данном случае является

ГОСТ 2.710-81 (Обозначения Буквенно-Цифровые в Электрических Схемах).

Каждое позиционное обозначение должно состоять из буквенного обозначения вида элемента и порядкового номера, присваемого, начиная с единицы, для группы элементов с одинаковыми буквенными обозначениями. Если необходимо обозначить контакт какого-либо устройства, вынесенный в другую часть схемы, то следует после позиционного обозначения этого устройства поставить точку или двоеточие и цифру, указывающую номер контакта, например KM2.1.

Буквенное обозначение обычно состоит из одной буквы — обозначающей общую группу вида элемента, или чаще двух и более букв, уточняющих назначение элемента.

Например, все трансформаторы имеют общее обозначение T. Для того, чтобы уточнить, какой именно трансформатор используется (трансформатор тока, трансформатор напряжения), используется двухбуквенный код, указывающий определенно на назначение — TA для трансформатора тока и TV для трансформатора напряжения.

В таблице ГОСТ приведены буквенные обозначения для различных элементов электрических схем.

Так как таблица большая, занимает много места, полностью приводить ее здесь не буду, укажу лишь наиболее распространенные элементы.

Наименование	Обозначение
Автоматический выключатель в силовых цепях	QF
Автоматический выключатель в цепях управления	SF
Выключатель нагрузки	QS
Контактор	KM
Тепловое реле	KK
Реле времени	KT
Фотореле	KL
Реле напряжения	KV
Предохранитель	FU
Разрядник	FV
Трансформатор тока	TA
Трансформатор напряжения	TV
Счетчик активной энергии	PI
Счетчик реактивной энергии	PK
Регистрирующий прибор	PS
Амперметр	PA
Вольтметр	PV
Ваттметр	PW
Фотоэлемент	BL
Нагревательный элемент	EK
Частотный преобразователь	UZ
Прибор звуковой сигнализации	HA
Прибор световой сигнализации	HL
Лампа осветительная	EL
Переключатель	SA
Кнопка	SB
Термостат	SK
Клеммы	XT
Электромагнит	YB
Муфта с электромагнитным приводом	YC

 

В том же ГОСТе приведены буквенные коды для указания функционального назначения элементов.

Буквенный код	Функциональное назначение	Буквенный код	Функциональное назначение
A	Вспомогательный	P	Пропорциональный
B	Направление движения	Q	Состояние (старт, стоп)
C	Считающий	R	Возврат, сброс
D	Дифференцирующий	S	Запоминание, запись
F	Защитный	T	Синхронизация, задержка
G	Испытательный	V	Скорость (ускорение, торможение)
H	Сигнальный	W	Сложение
I	Интегрирующий	X	Умножение
K	Толкающий	Y	Аналоговый
M	Главный	Z	Цифровой
N	Измерительный

 

Так как ГОСТ 2. 710-81 был издан уже давно, то обозначения целого ряда элементов в нем не указано. В этом случае допускается применять свои обозначения.Так, к примеру, стало общепринятым обозначать АВДТ, как QFD, или УДТ (УЗО), как QSD, хотя в указанном ГОСТе данных обозначений нет.

Позиционные обозначения на схемах принято указывать над графическим обозначением аппаратов и их частей при горизонтальном расположении электрических цепей и справа от графических изображений – при вертикальном. При отображении обозначений вращающихся машин, их принято указывать в пределах графического изображения механизма.

Маркировка цепей

В принципиальных схемах различают силовые цепи и цепи управления.

При маркировке силовых цепей при переменном токе применяется буквенно-цифровая последовательность, обозначающая фазировку, обычно начинается с L1, L2 и L3. Все последующие силовые цепи маркируются так же, но добавляется вторая цифра, для 1-ой фазы L11, L12, для 2-ой — L21, L22, для 3-ей — L31, L32.

Но также допускается обозначать фазы соответственно буквами А, В, С.

Силовые зажимы электрических устройств, предназначенные для прямого или непрямого соединений с питающими проводами трехфазной системы, обозначаются буквами U, V, W, если необходимо соблюдение последовательности фаз.

Нейтральный провод обозначается, как N, а вот защитные, заземляющие проводники могут маркироваться по разному, в зависимости от функционального назначения.

В цепях управления, сигнализации, контроля, используется цифровая система маркировки, состоящая из ряда последовательных чисел. При этом маркировка независима от нумерации и условных обозначений зажимов приборов и аппаратов, к которым подходят концы маркируемого проводника.

Участки цепей, разделенные контактами аппаратов, а также обмотки реле, трансформаторов и т. д., считаются разными участками и имеют различную маркировку. Участки, сходящиеся в одной точке принципиальной схемы и проходящие через разъемные контактные соединения, маркируют одинаково. Маркировка участков цепей при их горизонтальном расположении указывается над участком проводника, при вертикальном – слева от этого участка, при этом обозначение проставляют около концов или в середине участка цепи.

В цепях постоянного тока также используется цифровая маркировка, но с указанием полярности. Для положительного полюса L+, или просто +, для отрицательного L- , или просто — . В случае, если используется средний провод, то он обозначается, как М. Участки цепей положительной полярности рекомендуется согласно ГОСТ 2.709-89 маркировать нечетными цифрами, а отрицательной полярности четными.

Для маркировки цепей различного назначения (управления, сигнализации, питания) рекомендуется использовать свою группу чисел.

Наименование цепей	Основная группа	Резервная
Цепи управления, регулирования, измерения	1-399	1001—1399 2001—2399
Цепи сигнализации	400-799	1401—1799 2401—2799
Цепи питания	800-999	1801—1999 2801—2999

Линии на принципиальных схемах

Принципиальные схемы выполняются линиями одинаковой толщины, при этом допускается, например силовые цепи, выделять более толстыми линиями, чем цепи управления. На одной схеме рекомендуется применять не более трех размеров линий по толщине. Защитный проводник (РЕ) допускается изображать тонкой штрих-пунктирной линией.

Для упрощения прорисовки схемы допускается слияние нескольких электрически не связанных линий в групповую линию, но при подходе к контактам, каждая линия изображается отдельно. Такие групповой линии отображаются обычно более толстыми, по сравнению с другими.

ГОСТом допускается на схеме помещать указания о марке, сечении проводов и кабелей, которыми выполняются соединения элементов, а также указывать о специфических требованиях к электрическому монтажу данного изделия.

Линии связи между различными элементами показывают полностью, но в отдельных случаях, если линия идет на других листах схемы, или чтобы лишний раз не усложнять схему, они могут обрываться и линии обрыва при этом заканчиваются стрелками. Направление стрелки, на линию или от нее, служит указателем направления тока, сигнала, информации, потока энергии.

Линии механических соединений на принципиальных схемах отображаются пунктирной линией. Например, на рис. ниже пунктирной линией показана механическая блокировка контакторов.

Штрихпунктирной линией с двумя точками, или иногда просто пунктирной, выделяются границы приборов, отображенных на схеме, но расположенных удаленно и связанных с данной схемой электрически.

Также могут выделяться на схеме пунктирной линией функциональные узлы, границы устройств, клеммные блоки.

Если в схеме задействованы разъемные соединения для электрических цепей (штепсельные разъемы), то они также должны отображаться соответствующим, установленным символом и буквенным обозначением.

На рис. выше сверху показано соединение типа «Штырь» (Вилка), обозначенное как XP, снизу показано соединение «Гнездо» (Розетка), с буквенным обозначением XS.

Так же свое установленное изображение на схеме имеют и разборные соединения (с помощью винта или шпильки с гайкой и т. п.) .

Надо помнить, что линии электрической связи на принципиальных схемах носят условный характер и не являются изображениями реальных проводов. Это позволяет располагать условные графические обозначения элементов в соответствии с развитием рабочего процесса, а не в соответствии с действительным расположением этих элементов в изделии, и соединять их выводы кратчайшим путем.

Оформление перечня элементов схемы

Каждая схема должна быть снабжена перечнем, в который заносятся все используемые в схеме приборы, аппараты и т.д. Оформляется перечень элементов в виде таблицы и размещается чаще всего на первом листе схемы или выполняется в виде самостоятельного документа.

Если перечень элементов помещают на первом листе схемы, то его располагают, как правило, над основной надписью, при этом расстояние между ними должно быть не менее 12 мм. В случае, если вся таблица не помещается, то ее продолжение размещают слева от основной надписи.

Перечень элементов должен содержать в своем составе следующие данные:

1. Поз. обозначение — Позиционное обозначение элементов, устройства или функциональной группы.
2. Наименование — Наименование элемента, либо устройства, применяемых в данной схеме.
3. Кол. — Количество одинаковых элементов.
4. Примечание — Наименование фирмы производителя и технические данные элемента, не содержащиеся в его наименовании.

Если перечень элементов оформлен в виде самостоятельного документа, то он выполняется на листе формата А4 с основной надписью для текстовых документов. В графе основной надписи указывают наименование изделия, а под ним шрифтом на один размер меньше записывают «Перечень элементов».

3.3. Выбор и описание принципиальной схемы управления

Принципиальные электрические схемы обычно являются основными и важнейшими техническими материалами проекта, базирующегося на использовании в системах управления электрической аппаратуры. Любое изделие или установка содержащая взаимодействующие электрические элементы и устройства, обязательно имеет в составе технической документации одну или несколько принципиальных схем.

Принципиальная (полная) схема – это схема, определяющая полный состав элементов и связей между ними и, как правило, дающая детальное представление о принципах работы установки или изделия.

Элементом схемы называется составная часть схемы, которая не может быть разделена на части и имеет самостоятельное функциональное назначение (прибор, магнитный пускатель, трансформатор, резистор и т. д.)

Полные принципиальные электрические схемы по функциональному назначению можно разделить на управления технологическими процессами, регулирования, защиты, измерения и сигнализации.

Принципиальные схемы управления состоят из силовых цепей или цепи главного тока и вспомогательных цепей управления и защиты. При всем многообразии принципиальных электрических схем управления технологическими процессами и степени их сложности они представляют определенным образом составленное сочетание отдельных, достаточно элементарных электрических цепей и типовых функциональных узлов, в заданной последовательности выполняющих ряд стандартных операций.

Принципиальная электрическая схема управления разрабатывается в соответствии с алгоритмом управления технологическим процессом и дополняется типовыми принципиальными схемами регулирования, защиты и сигнализации.

Полная принципиальная схема служит основанием для разработки монтажных таблиц, щитов и пультов, схем соединений внешних проводок и других документов проекта. Принципиальными схемами пользуются для изучения принципов работы изделия, а также при их наладке, контроле и ремонте.

На чертежах принципиальной электрической схемы системы автоматизации в общем случае должны изображаться все электрические элементы, необходимые для управления, регулирования, измерения, сигнализации, электропитания.

Принципиальные электрические схемы выполняют без соблюдения масштаба, действительное пространственное расположение составных частей изделия не учитывают. Графическое обозначение элементов и соединяющие их линии связи следует располагать на схеме таким образом, чтобы обеспечивать наилучшее представления о структуре изделия и взаимодействии его составных частей.

Рисунок 8. Принципиальная электрическая схема УО-4

Описание работы принципиальной схемы управления.

Включением автоматического выключателя QF подается напряжение в силовую цепь и цепь управления. Схема работает в ручном и автоматическом режимах. Переключение схемы с ручного на автоматический осуществляется с помощью пакетного переключателя.

В ручном режиме управление осуществляется с помощью кнопок SB1-SB4. В начальный момент кнопкой SB4 подаем напряжение на облучатели. После розжига ламп нажатием кнопки SB1или SB2 запускаем облучатель в одну или другую сторону. При достижении облучателем края помещения конечник SQ1 переключает пускатели и облучатель начинает движение в обратную сторону. При достижении облучателем другого края помещения, он начинает движение в обратную сторону и цикл продолжается до нажатия кнопки SB1.

В автоматическом режиме управление осуществляется с помощью суточного реле времени типа PCZ. При наступлении времени облучения замыкается контакт реле времени и запитывается КМ3, КТ2. Через КМ3 подается напряжение на облучатели. С выдержкой времени реле времени КТ2 запускает облучатель. При достижении облучателем края помещения конечник SQ1 переключает пускатели и облучатель начинает движение в обратную сторону. При достижении облучателем другого края помещения, он начинает движение в обратную сторону и цикл продолжается до размыкания контакта реле времени КТ1.

Защита двигателя и ламп осуществляется с помощью автоматического выключателя.

Объяснение с примерами и шаблонами

На принципиальных схемах используются символы для иллюстрации многих компонентов цепи. Он демонстрирует, как и где подключать цепи и заставить их работать, а также их можно использовать для измерения тока в различных областях цепи. Например, вы разработали принципиальную схему для своей лампочки и хотите, чтобы она была ярче. Поэтому модификация вашей принципиальной схемы будет отличным способом определить, что ставить или менять в схеме. Сказав это, вы можете продолжить чтение ниже, чтобы узнать больше об этом процессе.

• Определение электрической схемы
• Преимущества использования электрической схемы
• Примеры принципиальных схем для загрузки

Определение электрической схемы

Принципиальная схема представляет собой схему, которая отображает электрический ток в виде диаграммы. Принципиальная схема, также известная как схема электрической цепи, базовая схема или электронная схема, представляет собой более простое графическое изображение электрической цепи. Эти диаграммы используются для планирования, разработки и обслуживания электронных устройств. Это также упрощенная иллюстрация элементов электрической системы, в которой используются либо изображения отдельных элементов, либо стандартные значки. Он представляет относительное расположение всех элементов, а также их отношения друг к другу. Он часто используется, чтобы показать электрику графическое изображение цепи.

Преимущества использования принципиальных схем

• Повышенная производительность. Электрики могут работать более продуктивно, если им предоставляется полный набор схем, специально предназначенных для обслуживания соответствующих последовательных принципиальных схем.
• Механическая безопасность. При наличии правильных и точных схем техник будет склонен признать ответственность за подвергание машины риску, чтобы избежать возможных вызовов.
• Экономия на техническом обслуживании – Диаграммы необходимы для систематического и быстрого обнаружения дефектов. Без этого электрик по ошибке создаст дополнительные проблемы, усугубив ситуацию.
• Текучесть кадров – Квалифицированные электрики считают электрическую схему важным компонентом своей рабочей среды.
• Обучение. Организации все больше зависят от технологий, но компетентных электриков, готовых оказывать услуги, становится крайне мало. Противоречивые тенденции должны подтолкнуть каждую фирму к тому, чтобы уделять первоочередное внимание обучению и совершенствованию.

Примеры принципиальных схем для загрузки

Каждая принципиальная схема должна быть точной и точной, чтобы каждый мог ее использовать и составить собственную, просто следуя ей. Но перед этим вам понадобится отличный инструмент, который значительно облегчит вашу работу и в то же время сэкономит ваше время. Кроме того, вы можете проверить некоторые из простых бесплатных шаблонов принципиальных схем, представленных в этой статье.

Схема зарядки аккумулятора

Редактировать этот пример

Для зарядки аккумулятора используется выпрямитель. Основная цель выпрямителя — преобразовать переменный ток в постоянный. Выпрямитель, показанный на схеме, представляет собой мостовой преобразователь, состоящий из четырех транзисторов, соединенных мостом; это ограничит поток электрического тока.

Схема электрической лампочки

Редактировать этот пример

Нам нужны два провода для электрической схемы лампочки: один нейтральный провод и один активный провод. Эти провода прикрепляют лампочку к основному блоку питания. Лучше всего использовать разные цвета для активных и нейтральных кабелей. Международный стандарт заключается в использовании красного цвета для активных кабелей и черного цвета для нейтральных линий.

Электрическая схема системы кондиционирования воздуха

Редактировать этот пример

На схеме системы кондиционирования воздуха показаны процессы нагрева, охлаждения, очистки и циркуляции воздуха при контроле уровня его влажности. Энергетическая аппаратура для двигателей и генераторов для компрессора и вентиляторов конденсатора входит в электрическую часть кондиционирования воздуха.

Заключение

Иногда вам действительно приходится регулярно иметь дело с электрической схемой, независимо от того, являетесь ли вы студентом-электриком или профессионалом в области электроники. Вы можете изучать и практиковать его, чтобы принимать участие в дискуссиях по электрике или электронике с помощью GitMind. Это создатель диаграмм, который предлагает различные типы шаблонов. Он также предоставляет различные типы элементов, которые вы можете использовать, чтобы сделать каждый проект великолепным и профессиональным. Многие люди рекомендуют этот инструмент для решения своих повседневных задач.

Оценка:4,7/5(на основе 18 оценок)Спасибо за оценку!

Автор: Норлин Опинальдо 10 ноября 2021 г. в Советы и ресурсы. Последнее обновление: 10 ноября 2021 г.

Принципиальные схемы | Electronics Club

Принципиальные схемы | Клуб электроники

Следующая страница: Символы цепи

См. также: Блок-схемы

Принципиальные схемы показывают, как электронные компоненты соединяются друг с другом. Каждый компонент представлен символом, и некоторые из них показаны ниже. см. страницу символов схемы для других.

Принципиальные схемы и расположение компонентов

Принципиальные схемы максимально четко показывают соединения со всеми проводами. нарисованы аккуратно прямыми линиями. Фактическое расположение компонентов обычно сильно отличается от принципиальной схемы, и это может сбивать с толку новичок. Секрет в том, чтобы сконцентрироваться на соединениях , а не на фактическом положения компонентов.

Принципиальная схема и макет платы для проекта таймера приведены ниже — принципиальная схема явно отличается от разводки на плате.

Принципиальная схема полезна при тестировании схемы и для понимания того, как она работает. Вот почему инструкции для проектов обычно включают принципиальную схему, а также разметка макетной платы или печатной платы, которая потребуется для сборки схемы.

---

---

Чертеж принципиальных схем

Схемы рисовать несложно, но нужно немного потренироваться. четкие и понятные схемы. Это полезный навык как для науки, так и для электроники. Вам обязательно нужно будет рисовать принципиальные схемы, если вы разрабатываете свои собственные схемы.

Следуйте этим советам для достижения наилучших результатов:

• Используйте правильный символ для каждого компонента.
• Нарисуйте провода как прямые линии (используйте линейку).
• Поместите «кляксу» () на соединениях.
• Пометьте такие компоненты, как резисторы и конденсаторы, их номиналами.
• Положительный (+) подвод должен быть сверху, а отрицательный (-) подвод внизу. Отрицательный источник питания обычно обозначается 0 В, ноль вольт. (это объясняется на странице напряжения.
  Если вы рисуете диаграмму для науки, см. ниже о рисовании «путем электроники».

Если цепь сложная:

• Попробуйте расположить схему так, чтобы сигналы шли слева направо: входы и элементы управления должны быть слева, выходы справа.
• Вы можете опустить символы батареи или источника питания, но вы должны включить (и пометить) линии подачи сверху и снизу.

Рисование принципиальных схем «электронным способом»

Схемы электроники нарисованы с положительным (+) питанием вверху. и отрицательный (-) запас внизу.