Если вы занимаетесь электромонтажными работами, то обязательно нужно знать условные обозначения в электрических схемах. Умение читать электрические схемы – это важное качество монтеров, слесарей КИПиА, конструкторов цепей. И если вы не имеете специальной подготовки, сразу разобраться во всех тонкостях вряд ли получится. Но нужно помнить, что условные обозначения на схемах, которые разрабатываются для российских потребителей, отличаются от общепринятых стандартов за рубежом – в Европе, США, Японии.
История обозначений на схемах
Еще в советские годы, когда электротехника развивалась стремительно, возникла необходимость в классификации приборов и их обозначении. Именно тогда и появилась Единая система конструкторской документации (ЕСКД) и государственные стандарты (ГОСТ). Все стандартизировалось, чтобы любой инженер смог прочитать условные обозначения на чертежах своих коллег.
Но чтобы все тонкости разобрать, потребуется прослушать много лекций и изучить массу специальной литературы. ГОСТ – это огромный документ, и полностью изучить все графические обозначения и их стандартные размеры, примечания практически невозможно. Поэтому необходимо иметь всегда под рукой небольшую «шпаргалку», которая поможет сориентироваться во всем многообразии электрических компонентов.
Электропроводка на чертежах
Электропроводка – это обобщенное понятие, оно подразумевает под собой проводники, у которых очень низкое сопротивление. С их помощью напряжение передается от источника электроэнергии к потребителям. Это общее понятие, так как существует много разновидностей электропроводки.
Люди, которые не разбираются в схемах и особенностях электромонтажа, могут решить, что проводник – это изолированный кабель, подключаемый к выключателям и розеткам. Но на самом деле есть много видов проводников, и на схемах они обозначаются по-разному.
Проводники на схемах
Даже медные дорожки на монтажных текстолитовых платах – это проводник, можно даже сказать, что это вариант электрической проводки. Обозначается на электрических схемах в виде прямой соединительной линии, проходящей от одного элемента к другому. Таким же образом обозначаются на схеме и электрические провода высоковольтной линии, проложенной в полях между столбами. И в квартирах соединительные провода между лампами, выключателями и розетками обозначаются тоже прямыми соединительными линиями.
Но можно разделить на три подгруппы обозначения токопроводящих элементов:
- Провода.
- Кабели.
- Электрические связи.
План электропроводки – это некорректное определение, так как под электропроводкой подразумеваются как монтажные провода, так и кабели. Но если существенно расширить список элементов, как это необходимо на подробной схеме, то окажется, что необходимо включать еще трансформаторы, автоматические выключатели, устройства защитного отключения, заземление, изоляторы.
Розетки на схемах
Розетки – это штепсельные соединения, предназначенные для нежесткого соединения (присутствует возможность вручную разорвать подключение) электрических цепей. Условные обозначения на чертежах строго регламентированы ГОСТом. С его помощью установлены правила для обозначения на чертежах аппаратов и устройств освещения и различных других электрических потребителей. Розетки штепсельного типа можно разделить на три категории:
- Предназначенные для открытого монтажа.
- Предназначенные для скрытой установки.
- Блок, включающий в себя розетку и выключатель.
Эти три категории можно разделить еще на несколько подгрупп, в зависимости от вариантов подключения и присутствия защиты:
- Однополюсные розетки.
- Двухполюсные.
- Двухполюсные и защитный контакт.
- Трехполюсные.
- Трехполюсные и защитный контакт.
На этом достаточно, особенностей у розеток нет, существует множество вариантов исполнения. У всех приборов имеется степень защиты, выбор нужно делать исходя из того, в каких условиях предстоит использовать: уровень влажности, температура, наличие механических воздействий.
Выключатели на монтажных схемах
Выключатели – это устройства, при помощи которых разрывается электрическая цепь. Осуществляться это может в автоматическом или ручном режиме. Регламентируется условное графическое обозначение ГОСТом, как и у розеток. Обозначение зависит от того, в каких условиях работает элемент, какое конструктивное исполнение у него, степень защиты. Существует несколько видов конструкций выключателей:
- Однополюсные (в том числе сдвоенные и строенные).
- Двухполюсные.
- Трехполюсные.
На схемах обязательно указываются параметры разъединительного устройства. И по графическому обозначению видно, какой тип используется: простой выключатель, кнопка с фиксацией и без, акустический прибор (реагирующий на хлопок) или оптический. Если есть условие, чтобы освещение включалось при наступлении темноты и отключалось утром, можно использовать оптический датчик и небольшую схему управления.
Предохранители (плавкие вставки)
Существует много видов устройств защиты – предохранители (одноразовые и самовосстанавливающиеся), автоматические выключатели, УЗО. Множество видов конструктивного исполнения, сфер применения, различная скорость срабатывания, надежность, использование в определенных условиях характеризует эти приборы. Условное обозначение предохранителя – это прямоугольник, параллельно длинной стороне через центр проходит проводник. Это самый простой и дешевый элемент, способный защитить электрическую цепь от короткого замыкания. Нужно отметить, что такие компоненты довольно редко используются в схемах электрических принципиальных. Условные обозначения другого типа можно встретить – это самовосстанавливающиеся предохранители, которые после размыкания цепи приходят в исходное состояние.
Широкое название предохранителей – плавкая вставка. Используется во многих приборах, в распределительных электрощитах. В одноразовых пробках можно их встретить. Но есть еще приборы, используемые в высоковольтных распределительных щитах. Они конструктивно выполнены из металлических наконечников и основной керамической части. Внутри находится отрезок проводника (его сечение выбирается в зависимости от того, какой максимальный ток должен проходить по цепи). Заполняется керамический корпус песком, чтобы исключить возможность воспламенения.
Автоматические выключатели
Условные обозначения приборов такого типа зависят от конструктивного исполнения, степени защиты. Устройство многоразового использования может применяться в качестве простого выключателя. По сути он выполняет функции плавкой вставки, но имеется возможность перевести в изначальное состояние – замкнуть цепь. Конструкция состоит из следующих элементов:
- Пластиковый корпус.
- Рычаг для включения и выключения.
- Биметаллическая пластина – при нагреве она деформируется.
- Контактная группа – она включается в электрическую цепь.
- Дугогасительная камера – позволяет избавиться от образования искр и дуги во время разрыва соединения.
Это элементы, из которых состоит любой автоматический выключатель. Но нужно помнить, что после срабатывания он не сможет вернуться сразу же в исходное положение, должно пройти время, чтобы биметаллическая пластина остыла. Срок службы автоматов измеряется в количестве срабатываний и колеблется в интервале 30000-60000.
Заземление на схемах
Заземление – это соединение проводников тока электромашины или прибора с землей. При этом как земля, так и часть цепи прибора обладает отрицательным потенциалом. Благодаря заземлению при пробое корпуса не последует никаких разрушений прибора или поражения электрическим током, весь заряд уйдет в землю. Заземление бывает следующих видов по ГОСТу:
- Общее понятие заземления.
- Чистое заземление (бесшумовое).
- Защитный тип заземления.
- Соединение с массой (корпусом) устройства.
В зависимости от того, какое в цепи используется заземление, условное обозначение будет иным. Важную роль при составлении схем играет прорисовка элемента, зависит она как от конкретного участка цепи, так и от вида прибора.
Если речь идет об автомобильной технике, то там будет «масса» – общий проводник, соединенный с кузовом. В случае с электропроводкой дома – вбитые в землю проводники, соединенные с розетками. В логических схемах нельзя путать «цифровое» заземление и обычное – это разные вещи и работают они по-разному.
Электрические двигатели
На схемах электрооборудования автомобилей, цехов, устройств очень часто можно встретить электрические двигатели. Причем в промышленности более 95% всех используемых моторов – это асинхронные с короткозамкнутым ротором. Обозначаются они в виде круга, к которому подходит три провода (фазы). Такие электромашины используются совместно с магнитными пускателями и кнопками («Пуск», «Стоп», «Реверс» при необходимости).
Двигатели постоянного тока используются в автомобильной технике, системах управления. У них имеется две обмотки – рабочая и возбуждения. Вместо последней на некоторых типах моторов используются постоянные магниты. С помощью обмотки возбуждения создается магнитное поле. Оно толкает ротор двигателя, у которого противонаправленное поле – оно создается обмоткой.
Цветовая маркировка проводов
В случае однофазного питания проводник с фазой имеет черный, серый, фиолетовый, розовый, красный, оранжевый, бирюзовый, белый окрас. Чаще всего можно встретить коричневый. Эта маркировка общепринята и используется при составлении схем, монтаже. Нулевой проводник имеет маркировку:
- Голубым цветом – нулевой рабочий (N).
- Желтый с зеленой полосой – провод заземления, защиты (PE).
- Желтый с зеленым и метки голубого цвета на краях – защитный и нулевой проводники совмещены.
Нужно отметить, что голубые метки нужно наносить во время монтажа. Условное обозначение в электрических схемах также должно иметь ссылку на то, что имеется наличие меток. Проводник должен быть обозначен индексом PEN.
По функциональному назначению все проводники разделяются следующим образом:
- Провода черного цвета – для коммутации силовых цепей.
- Провода красного цвета – для соединений элементов управления, измерения, сигнализации.
- Проводники синего цвета – управление, измерение и сигнализация при работе на постоянном токе.
- Голубым цветом маркировка производится нулевых рабочих проводников.
- Желтый и зеленый – это провода для заземления и защиты.
Буквенно-цифровые обозначения на схемах
Зажимы имеют условное обозначение в электрических схемах следующие:
- U, V, W – фазы проводки;
- N – нейтральный проводник;
- E – заземление;
- PE – провод защитной цепи;
- ТЕ – проводник для бесшумового соединения;
- ММ – проводник, соединенный с корпусом (массой);
- СС – эквипотенциальный проводник.
Обозначение на схемах проводов:
- L – буквенное обозначение (общее) любой фазы;
- L1, L2, L3 – 1-я, 2-я и 3-я фазы соответственно;
- N – провод нейтрали.
В схемах постоянного тока:
- L+ и L- – положительный и отрицательный полюса;
- М – средний проводник.
Это обозначения, наиболее часто применяемые в схемах и чертежах. Их можно встретить в описаниях простых устройств. Если же нужно прочитать схему сложного устройства, потребуются большие знания. Ведь еще есть активные элементы, пассивные, устройства логики, полупроводниковые компоненты и многие другие. И у каждого свое обозначение на схемах.
УГО обмоточных элементов
Существует немало устройств, которые преобразовывают электрический ток. Это катушки индуктивности, трансформаторы, дроссели. Условное обозначение трансформатора на схемах – это две катушки (изображены в виде трех полукругов) и сердечник (в виде прямой линии обычно). Прямой линией обозначается сердечник из трансформаторной стали. Но могут быть конструкции трансформаторов, которые не имеют сердечника, в этом случае на схеме между катушками нет ничего. Такое условное обозначение элементов можно встретить и в схемах радиоприемной аппаратуры, например.
В последние годы в технике все реже используется трансформаторная сталь для изготовления трансформаторов. Она очень тяжелая, сложно набирать пластины в сердечник, появляется гудение при разбалтывании. Намного эффективнее оказывается использование ферромагнитных сердечников. Они цельные, обладают одной и той же проницаемостью во всех участках. Но существует у них один минус – сложность ремонта, так как разобрать и собрать оказывается проблематично. Условное обозначение трансформатора с таким сердечником практически ничем не отличается от того, в котором используется сталь.
Заключение
Это далеко не все условные обозначения электрических схем, размеры компонентов тоже регламентированы ГОСТом. Даже простые стрелки, точки соединения имеют требования, прорисовка их выполняется строго по правилам. Нужно обратить внимание на одну особенность – различия в схемах, сделанных по отечественным стандартам и импортным. Пересечение проводников на зарубежных схемах обозначается полукругом. А еще существует такое понятие, как эскиз – это изображение чего-либо без соблюдения требований ГОСТа к элементам. Отдельные требования предъявляются к самому эскизу. Такие изображения можно выполнять для визуального представления будущей конструкции, электропроводки. Впоследствии по нему составляется чертеж, на котором даже обозначения условные кабелей и соединений соответствуют стандартам.
