Принципиальная электрическая схема: порядок оформления, требования к составлению

Общие требования к выполнению схем

Схемы различных типов предназначены для изготовления, сопровождения и технической эксплуатации устройств. Мы основное внимание будем уделять схемам, описывающим радиоэлектронные устройства. Правила выполнения и оформления схем регламентируют стандарты седьмой классификационной группы ЕСКД: ГОСТ 2.701-2008, ГОСТ 2.702-2011, ГОСТ 2.104-2006, ГОСТ 2.710-81 и др. Номенклатура (конкретный состав) схем на изделие определяется в зависимости от особенностей изделия.

Следует заметить, что требования к схемам в ГОСТах определяются исходя из позиции, что они должны легко читаться (даже людьми с ослабленным зрением). Количество типов схем на изделие должно быть минимальным (опять же с точки зрения максимальной понятности), но в совокупности они должны содержать сведения в объеме, достаточном для проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта изделия. Пример минимального набора типов схем для узла радиоэлектронной аппаратуры приведен на рисунке 1.

Рисунок 1. Минимальный комплект схем узла радиоэлектронной аппаратуры

Размеры схем

Форматы листов для схем нужно выбирать в соответствии с требованиями, установленными в ГОСТ 2.301-68, при этом основные форматы являются предпочтительными. Выбранный формат должен обеспечивать компактное выполнение схем, не нарушая ее наглядности. Обычно схемы занимают 75% площади листа. На приведен пример схемы электрической принципиальной.

Рисунок 2. Расположение схемы на формате листа

Построение схемы

Схемы выполняют без соблюдения масштаба, действительное взаимное расположение составных частей в конструкции устройства обычно не совпадает с его схемой. Эти требования связаны с достижением максимальной наглядности схем. Для этого они и были придуманы.

Условные графические обозначения (УГО) элементов, устройств, функциональных групп и соединяющие их линии связи стараются расположить на схеме таким образом, чтобы обеспечить наилучшее представление о внутреннем устройстве изделия и взаимодействии его составных частей. Для улучшения наглядности схем были введены следующие ограничения:

Расстояние (просвет) между двумя соседними линиями условного графического обозначения должно быть не менее

Расстояние между соседними параллельными линиями связи должно быть не менее

Расстояние между отдельными условными графическими обозначениями должно быть не менее

В ряде случаев схема может содержать в своем составе узлы, на которые есть своя документация, в том числе схемы. В этом случае они обозначаются прямоугольниками и выполняются сплошной линией такой же толщины, что и линии связи. При этом узлу присваивается позиционное обозначение и он помещается в перечень элементов.

Если несколько блоков на схеме образуют группу элементов, реализующих одну функцию, то они могут быть выделены тонкой штрих-пунктирной линией. Эта линия обычно представляет собой прямоугольник, но допускается и выделение схемы линией произвольной формы. Пример структурной схемы с применением групп элементов приведен на .

Рисунок 3. Пример схемы с выделением групп элементов

В схеме, приведенной на , устройство приемное и устройство передающее имеют свою отдельную принципиальную схему, а такие узлы, как фотоприемник, ЧД, ВУК отдельных схем не имеют. При выполнении схемы на нескольких листах рекомендуется:

для функциональных и принципиальных схем на одном листе приводить одну функциональную группу
для схем соединения на одном листе приводить часть устройства, расположенного в определенном месте пространства

Требования к условно-графическим обозначениям

При выполнении схем разрешено использовать следующие графические обозначения:

условные графические обозначения, описанные в стандартах Единой системы конструкторской документации, а также построенные на их основе;
прямоугольники различных размеров;
упрощенные внешние очертания (рисунки), в том числе и аксонометрические.

Если в ГОСТе отсутствует соответствующее УГО, то в схеме можно использовать нестандартизованные условные графические обозначения. При применении нестандартизованных условных графических обозначений или упрощенных внешних очертаний на схеме обязательно нужно привести соответствующие пояснения.

Рисунок 4. Пример монтажной схемы

Размеры условных графических обозначений, а также толщины их линий должны быть одинаковыми на всех схемах для данного изделия. При этом их размеры допускается пропорционально изменять. Условно графические обозначения на схемах нужно выполнять линиями той же толщины, что и линии связи.

Требования к линиям связей

Толщина линий связей на схемах должна быть от 0,2 до 1 мм в зависимости от их размера и размеров графических обозначений блоков или элементов. Обычно для схемы применяется толщина линий от . На схемах линии связи должны состоять из горизонтальных и вертикальных отрезков и иметь наименьшее количество изломов и взаимных пересечений.

В отдельных случаях на схемах допускается применять наклонные отрезки соединительных линий однако их длина и количество должно быть минимальным. Если линии связи затрудняют чтение схемы, то в пределах одного листа можно обрывать линии. При этом обрыв должен заканчиваться стрелкой. Около стрелки указывается обозначение линии, например, напряжение питания.

Рисунок 4. Пример использования разрывов в линиях связи

При создании схемы на нескольких листах линии связи, переходящие с одного листа на другой, следует обрывать за пределами изображения схемы без стрелок. Рядом с обрывом линии обязательно указывается ее обозначение (например, номер провода или трубопровода, имя сигнала или его сокращенное обозначение). Затем в круглых скобках указывается номер листа схемы и зоны, где продолжается линия связи. Например, лист 5 зона A6 обозначается как (5,A6)

Вместе со статьей “Общие требования к выполнению схем” читают:

Основные требования к оформлению принципиальных электрических схем управления, регулирования, контроля и сигнализации

Принципиальные электрические схемы управления, регулирования, измерения, сигнализации, питания, входящие в состав проектной документации систем автоматизации, выполняют в соответствии с требованиями общих ГОСТ 2.701-2008 — ГОСТ 2.756-87 по правилам выполнения схем, за исключением основной надписи, которую оформляют так же, как и основные надписи других чертежей, входящих в состав проекта автоматизации [17, 18].

На чертежах принципиальной электрической схемы системы автоматизации в общем случае должны изображаться все электрические элементы, необходимые для управления, регулирования, измерения, сигнализации, электропитания; контакты аппаратов данной схемы, занятые в других схемах, и контакты аппаратов других схем; диаграммы и таблицы включений, контактов переключателей, программных устройств, конечных и путевых выключателей, циклограммы работы аппаратуры; поясняющая технологическая схема, схема блокировочных зависимостей работы оборудования (при необходимости); необходимые пояснения и примечания; перечень элементов.

Принципиальные электрические схемы выполняют без соблюдения масштаба, действительное пространственное расположение составных частей изделия не учитывают. Схемы выполняют для изделий, находящихся в отключенном положении. В технически обоснованных случаях допускается отдельные элементы схемы изображать в определенном рабочем положении с указанием на поле схемы выбранного режима.

Элементы и устройства изображают на схемах совмещенным или разнесенным способом. При совмещенном способе составные части элементов или устройств изображают на схеме в непосредственной близости друг к другу. При разнесенном способе составные части элементов и устройств или отдельные элементы устройств размещают в разных местах таким образом, чтобы отдельные цепи изделия были изображены наиболее наглядно.

Устройства, имеющие самостоятельную принципиальную схему (например, кнопочный пост, блоки Б5300 и т.д.), выполняют на схемах

в виде фигуры сплошной линией, равной по толщине линии связи. Функциональную группу или устройство, не имеющее самостоятельной принципиальной схемы, отображают в виде фигуры из контурных штрих-пунктирных линий, равных по толщине линии связи. Таким же образом допускается разграничивать элементы, расположенные в разных помещениях с указанием наименования помещения.

Расстояние между двумя соседними линиями графического изображения должно быть нс менее 1 мм, между соседними параллельными линиями связи — 3 мм, между отдельными условными графическими обозначениями — 2 мм.

Графические обозначения на схемах следует выполнять линиями той же толщины, что и линии связи. Условные графические обозначения элементов изображают в положении, в котором они приведены в соответствующих стандартах, или повернутыми на угол, кратный 90°, если в стандартах отсутствуют специальные указания. Допускается условное графическое обозначение поворачивать на угол, кратный 45°, или изображать зеркально повернутым, если только при этом не нарушится смысл или удобочитаемость обозначения.

Линии связи выполняют толщиной от 0,2 до 1,0 мм в зависимости от форматов схемы и размеров графических обозначений. Рекомендуемая толщина линий — от 0,3 до 0,4 мм. Линии связи должны состоять из горизонтальных и вертикальных отрезков и иметь наименьшее количество изломов и взаимных пересечений (в отдельных случаях допускается применять наклонные отрезки линии связи, длину которых следует по возможности ограничивать). Линии связи, переходящие с одного листа па другой, следует обрывать за пределами изображения схемы без стрелки. Рядом с обрывом линии связи должно быть указано обозначение или наименование, присвоенное этой линии, и в круглых скобках — помер листа схемы и зоны, при ее наличии — в случае выполнения схемы па нескольких листах, например лист 5 зона 6 (Л5. 6), либо обозначение документа, на который переходит линия связи, — при выполнении схем самостоятельными документами. Линии связи в пределах одного листа, если они затрудняют чтение схемы, допускается обрывать. Обрывы линий связи заканчивают стрелками.

Около стрелок указывают места обозначений прерванных линий и необходимые характеристики цепей (полярность, потенциал).

Существует несколько групп обозначений па чертеже принципиальной электрической схемы (рис. 6.9).

1. Позиционное обозначение в общем случае состоит из трех частей, указывающих вид элемента, его номер и функцию. Первые два — обязательная часть обозначения, они должны быть присвоены всем элементам и устройствам. Указание функции не является обязательным. В первой части записывают одну или несколько букв, обозначающих вид элемента (приложение 1 ГОСТ 2.710-81
111]). во второй — одну или несколько цифр для указания номера элемента и в третьей (при необходимости) — одну или несколько букв функции элемента (приложение 2 ГОСТ 2.710-81 [11]). Позиционные обозначения проставляют па схеме рядом с условными графическими обозначениями элементов и устройств с правой стороны или над ними.
2. Обозначение электрического контакта должно повторять его маркировку, нанесенную па объекте или указанную в документации этого объекта. Если контакты обозначают при разработке объекта, то следует присваивать им номера.
3. Обозначение участков цепей в схемах служит для их опознавания, может отражать их функциональное назначение и создает связь между схемой и устройством. При обозначении используют

Рис. 6.9. Группы обозначений на чертеже принципиальной электрической схемы

прописные буквы латинского алфавита и арабские цифры одного кегля. Участки цепи, разделенные контактами аппаратов, обмотками машин, резисторами и другими элементами, должны иметь разное обозначение. Соединения, проходящие через неразборпые, разборные и разъемные контактные соединения, обозначают одинаково (в обоснованных случаях допускаются разные обозначения). Последовательность обозначения должна быть, как правило, от ввода (источника питания) к потребителю. Разветвляющиеся цепи обозначают сверху вниз в направлении слева направо. Для удобной ориентации в схемах при обозначении участков цепей допускается оставлять резервные номера или некоторые номера пропусков.

Обозначение цепи переменного тока состоит из обозначения участков цепей фазы и последовательного номера (фаза 1 — L1, Lll, L12, L13 и т.д.; фаза 2 — L2, L21, L22, L23 и т.д.; фаза 3 — L3, L31, L32, L33 и т.д.). Пример обозначения показан на чертеже. Допускается, если это не вызовет ошибочного подключения, обозначать фазы соответственно буквами А, В, С.

Цепи постоянного тока на участках положительной полярности обозначают нечетными числами и па участках отрицательной полярности — четными. Входные и выходные участки цепи обозначают с указанием полярности «L+» и «L-»; допускается применять только знаки «+» и «-».

Цепи управления, защиты, сигнализации обозначают последовательными числами в пределах изделия или установки. Для обозначения цепей по функциональному признаку можно рекомендовать следующие группы чисел: для цепей управления, регулирования и измерения — 1. 399, для цепей сигнализации — 400. 799, для цепей питания — 800. 999. Вместо групп цифр функциональная принадлежность цепей принципиальной схемы может быть выражена и условно принятыми буквами.

На схеме обозначение проставляют около концов или в середине участка цепи: слева от изображения цепи — при вертикальном ее расположении; над изображением цепи — при горизонтальном.

4. Адресное обозначение в общем случае состоит из трех частей: обозначение документа, с которым сопрягается данный документ; помер листа документа, с которым сопрягается данный лист документа; адрес другой части объекта (или ее изображение), с которой

Глава 6. Проектная документация систем автоматизации

Рис. 6.10. Силовая часть принципиальной электрической схемы управления кормораздатчиком

сопрягается данная часть объекта. Все части этого адресного обозначения записывают в указанном порядке и отделяют друг от друга точкой. Адресное обозначение применяют, например, для обозначения разрыва линий связи при переходе с листа па лист.

Пример выполнения схемы управления мобильным кормораздатчиком приведен па рис. 6.10 и 6.11. Чтение схемы осуществляют в целом и по силовой части, и по цепям управления. Далее в пособии, в частности в главе 7, силовая часть схемы из-за ее однотипного построения опущена, за исключением специфической силовой части. Питание на схему подает автоматический выключатель QF1. Цепи управления запитывает автоматический выключатель SF1.

Разделение режимов работы обеспечивает переключатель SA1. Согласно диаграмме для работы схемы управления в автоматическом режиме рукоятку переключателя следует установить в положение II, в режиме ручного управления — в положение I. При ручном управлении сигнал на включение (или отключение) соответствующего электродвигателя подается с помощью кнопок SB1-SB6.

В случае автоматического управления сигнал на открытие заслонки подает суточное реле времени КТ1. По цепи SF1-SA1- KT1-SQ1-KV2-SQ2 запитывается катушка пускателя КМ1, и он силовыми контактами подаст питание па реверсивный электродвигатель Ml. При этом контакт концевого выключателя SQ1 замкнут, поскольку кормораздатчик должен находиться в исходном положении. Контакт KV2 тоже замкнут, поскольку бункер должен быть заполнен кормом.

Когда заслонка полностью открывается, срабатывает контакт SQ2 (размыкается), который отключает катушку КМ1, а следовательно, отключается и Ml. При этом идет загрузка кормораздатчика. Срабатывает датчик веса SW1, включается реле KV1. Оно своими контактами включает катушки КМ2 и КМЗ. Заслонка бункера закрывается и начинается движение кормораздатчика к кормушкам (цепь питания SF1-SA1—SQ5-KV1-SQ3). Когда кормораздатчик оказывается у начала кормушек, срабатывает концевик SQ4. Он включает катушку КМ5, которая контактами включает привод выгрузного шнека М3. В конце кормушек концевик SQ5 отключает катушки КМЗ и КМ5 и включает реле КТ2. Кормораздатчик останавливается, выгрузное устройство отключается.

Рис. 6.11. Принципиальная электрическая схема управления кормораздатчиком (цени управления)

Отсчитав выдержку времени, реле КТ2 своим контактом включает катушку пускателя КМ4. Кормораздатчик перемещается в исход-

ное положение, пока концевой выключатель SQ1 не отключит катушку КМ4. Таким образом, разработанная принципиальная схема управления действует в соответствии с алгоритмом управления, приведенным в табл. 3.5 (см. с. 43).

Данные об элементах принципиальной электрической схемы отражают в перечне элементов — таблице, заполняемой сверху вниз (рис. 6.12), и помещают на первом листе схемы или оформляют в виде самостоятельного документа. Перечень элементов для принципиальной схемы управления кормораздатчиком приведен на рис. 6.13.

В графу «Позиционные обозначения» вносят позиционные обозначения элементов, устройств и функциональных групп; в графе «Наименование» для элемента (устройства) указывают наименование в соответствии с документом, на основании которого этот элемент (устройство) применен, и вид этого документа (ГОСТ, ОСТ, ТУ), для функциональной группы — наименование; в графе «Примечание» рекомендуется отражать технические данные элемента (устройства), не содержащиеся в его наименовании.

Элементы в перечень записывают группами в алфавитном порядке буквенно-позиционных обозначений, а в группах — по порядку номеров.

Запись элементов, входящих в каждое устройство (функциональную группу), начинают с наименования устройства или функциональной группы, которое записывают в графе «Наименование» и подчеркивают. Ниже наименования устройства (функциональной группы) должна быть оставлена одна свободная строка, выше — не менее одной свободной строки.

Рис. 6.12. Форма перечня элементов принципиальной электрической схемы

Рис. 6.13. Перечень элементов к принципиальной

электрической схеме управления кормораздатчиком

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 головку таблицы.

Десять правил составления электрических принципиальных схем

Назначение электрических принципиальных схем

Принципиальная схема — это схема электрических соединений, выполненная в развернутом виде. Она является основной схемой проекта электрооборудования производственного механизма и дает общее представление об электрооборудовании данного механизма, отражает работу системы автоматического управления механизмом, служит источником для составления схем соединений и подключений, разработки конструктивных узлов и оформления перечня элементов.

По принципиальной схеме осуществляется проверка правильности электрических соединений при монтаже и наладке электрооборудования. От качества разработки принципиальной схемы зависит четкость работы производственного механизма, его производительность и надежность в эксплуатации.

Десять правил составления электрических принципиальных схем

1. Составление принципиальной электросхемы производственного механизма проводится на основании требований технического задания . В процессе составления принципиальной схемы уточняются также типы, исполнения и технические данные электродвигателей, электромагнитов, конечных выключателей, контакторов, реле и т. п.

Напомним, что на принципиальной схеме все элементы каждого электрического устройства, аппарата или прибора показываются отдельно и размещаются для удобства чтения схемы в различных местах ее в зависимости от выполняемых функций. Все элементы одного и того же устройства, машины, аппарата и т. п. снабжаются одинаковым буквенно-цифровым обозначением, на пример: KM1 — контактор линейный первый, KT — реле времени и т. п.

2. На электрической принципиальной схеме показываются все электрические связи между входящими в нее элементами электрооборудования производственного механизма. На принципиальных схемах силовые цепи обычно размещают слева и изображают их толстыми линиями, а цепи управления помещают справа и чертят тонкими линиями.

Принципиальная схема проектируется с использованием существующих типовых узлов и схем автоматического управления электропроводами(например, схем магнитных контроллеров и защитных панелей – для кранов, схем узлов перехода от наладочного режима к автоматическому при помощи раздельных кнопок управления или переключателя режимов — для металлорежущих станков и т. д.).

3. Релейно-контактные схемы необходимо составлять с учетом минимальной загрузки контактов реле, контакторов, путевых выключателей и т. д., применяя для снижения коммутируемой ими мощности усилительные устройства: электромагнитные, полупроводниковые усилители и др.

4. Для повышения надежности работы схемы нужно выбрать наиболее простой вариант, имеющий наименьшее количество органов управления, аппаратов и контактов. Для этой цели следует, например, применять общие аппараты защиты для электродвигателей, не работающих одновременно, а также осуществлять управление вспомогательными приводами от аппаратов главного привода, если они работают одновременно.

5. Цепи управления в сложных схемах следует присоединять к сети через трансформатор, понижающий напряжение до 110 В. Это исключает электрическую связь силовых цепей с цепями управления и устраняет возможность ложных срабатываний релейно-контактных аппаратов при замыканиях, на землю в цепях их катушек. Относительно простые схемы электрического управления допускается присоединять непосредственно к питающей сети.

6. Подача напряжения на силовые цепи и цепи управления должна производиться посредством вводного пакетного выключателя или автоматического выключателя. При применении на металлорежущих станках или других машинах только двигателей постоянного тока в схеме управления следует использовать также аппаратуру постоянного тока.

7. Различные контакты одного и того же электромагнитного аппарата (контактора, реле, командоконтроллера, путевого выключателя и др. рекомендуется по возможности подключать к одному полюсу или фазе сети. Это позволяет осуществить более надежную работу аппаратов (отсутствует вероятность пробоя и замыкания по поверхности изоляции между контактами). Из этого правила следует, что один вывод катушки всех электрических аппаратов по возможности нужно подключать к одному полюсу цепи управления.

8. Для обеспечения надежной работы электрооборудования должны быть предусмотрены средства электрической защиты и блокировки. Электрические машины и аппараты защищаются от возможных коротких замыканий. и недопустимых перегрузок. В схемах управления электроприводами станков, молотов, прессов, мостовых кранов обязательна нулевая защита для устранения возможности самозапуска электродвигателей при снятии и последующей подаче напряжения питания.

Электрическая схема должна быть построена так, чтобы при перегорании предохранителей, обрыве цепей катушек, приваривании контактов не возникало аварийных режимов работы электропривода. Кроме того, схемы управления должны иметь блокировочные связи для предотвращения аварийных режимов при ошибочных действиях оператора, а также для обеспечения заданной последовательности операций.

9. В сложных схемах управления необходимо предусмотреть сигнализацию и электроизмерительные приборы, позволяющие оператору (станочнику, крановщику) наблюдать за режимом работы электроприводов. Сигнальные лампы обычно включаются на пониженное напряжение: 6, 12, 24 или 48 В.

10. Для удобства эксплуатации и правильного монтажа электрооборудования зажимы всех элементов электроаппаратов, электрических машин (главные контакты, вспомогательные контакты, катушки, обмотки и др.) и провода на схемах маркируются.

Участки (зажимы элементов схемы и соединяющие их провода) цепей постоянного тока положительной полярности маркируются нечетными числами, а отрицательной полярности — четными числами. Цепи управления переменного тока маркируются аналогично, т. е. все зажимы и провода, присоединяемые к одной фазе, маркируются нечетными числами, а к другой фазе – четными.

Общие точки соединений нескольких элементов на схеме имеют один и тот же номер. После прохождения цепи через катушку, контакт, сигнальную лампу, резистор и т. п. номер изменяется. Для выделения отдельных видов цепей индексация производится так, чтобы цепи управления имели номера от 1 до 99, цепи сигнализации — от 101 до 191 и т. д.

Схемы электрические. Типы схем

Привет Хабр!
Чаще в статьях приводят вместо электрических схем красочные картинки, из-за этого возникают споры в комментариях.
В связи с этим, решил написать небольшую статью-ликбез по типам электрических схем, классифицируемых в Единой системе конструкторской документации (ЕСКД).

На протяжении всей статьи буду опираться на ЕСКД.
Рассмотрим ГОСТ 2.701-2008 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению.
Данный ГОСТ вводит понятия:

вид схемы — классификационная группировка схем, выделяемая по признакам принципа действия, состава изделия и связей между его составными частями;
тип схемы — классификационная группировка, выделяемая по признаку их основного назначения.

Сразу договоримся, что вид схем у нас будет единственный — схема электрическая (Э).
Разберемся какие типы схем описаны в данном ГОСТе.

Тип схемы	Определение	Код типа схемы
Схема структурная	Документ, определяющий основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи	1
Схема функциональная	Документ, разъясняющий процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях изделия (установки) или изделия (установки) в целом	2
Схема принципиальная (полная)	Документ, определяющий полный состав элементов и взаимосвязи между ними и, как правило, дающий полное (детальное) представления о принципах работы изделия (установки)	3
Схема соединений (монтажная)	Документ, показывающий соединения составных частей изделия (установки) и определяющий провода, жгуты, кабели или трубопроводы, которыми осуществляются эти соединения, а также места их присоединений и ввода (разъемы, платы, зажимы и т.п.)	4
Схема подключения	Документ, показывающий внешние подключения изделия	5
Схема общая	Документ, определяющий составные части комплекса и соединения их между собой на месте эксплуатации	6
Схема расположения	Документ, определяющий относительное расположение составных частей изделия (установки), а при необходимости, также жгутов (проводов, кабелей), трубопроводов, световодов и т.п.	7
Схема объединенная	Документ, содержащий элементы различных типов схем одного вида	0
_{Примечание — Наименования типов схем, указанные в скобках, устанавливают для электрических схем энергетических сооружений.}

Далее рассмотрим каждый тип схем более подробно применительно для электрических схем.
Основной документ: ГОСТ 2.702-2011 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Правила выполнения электрических схем.
Так, что же такое и с чем «едят» эти схемы электрические?
Нам даст ответ ГОСТ 2.702-2011: Схема электрическая — документ, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные части изделия, действующие при помощи электрической энергии, и их взаимосвязи.

Схемы электрические в зависимости от основного назначения подразделяют на следующие типы:

Схема электрическая структурная (Э1)

Схема электрическая функциональная (Э2)

Схема электрическая принципиальная (полная) (Э3)

Схема электрическая соединений (монтажная) (Э4)

Схема электрическая подключения (Э5)

Схема электрическая общая (Э6)

Схема электрическая расположения (Э7)

Схема электрическая объединенная (Э0)

Ой, у вас баннер убежал!

Редакторский дайджест

Присылаем лучшие статьи раз в месяц

Скоро на этот адрес придет письмо. Подтвердите подписку, если всё в силе.

Скопировать ссылку
Facebook
Twitter
ВКонтакте
Telegram
Pocket

Вопросы и ответы

Как происходит переключение состояния?

Как обозначать кварцевый резонатор в перечне?

Правильно ли составил схему R−S−триггера с дополнительным входом синхронной установки?

Как влияет емкости нагрузки на выходные параметры ИМС (КМОП и ТТЛ)?

Нет изображения на мониторе, в чем проблема?

AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

Комментарии 58

С почином, коллега!
Следом просятся статьи о практике применения Э2, Э3, Э4, о спецификации (СП) и перечне элементов (ПЭ3)

Схема электрическая соединений (монтажная) (Э4)

Никогда не видел монтажной, как на рис 6.16. Там Э3 в чистом виде нарисована. Зачем она монтажникам? По Э4 паяют напрямую, используя таблицу соединений ТЭ4.

А, вот ещё что. Надо ли рассказывать большинству, что такое АБВГ.xxxxxx.n?

Ещё что-то там было интересное. Забыл уже. Вроде бы в электронном виде перечень элементов запрещено размещать на поле чертежа и он выпускается отдельном документом.

Никогда не видел монтажной, как на рис 6.16. Там Э3 в чистом виде нарисована. Зачем она монтажникам? По Э4 паяют напрямую, используя таблицу соединений ТЭ4.

… на таблицу соединений — при выполнении документации изделия серийного производства, в котором при электромонтаже устанавливают только соединительные проводники, прокладка и крепление которых определены конструкцией изделия…
п. 1.2 ГОСТ 2.413.

Схемами соединений (монтажными) пользуются при разработке других конструкторских документов, в первую очередь, чертежей, определяющих прокладку и способы крепления проводов, жгутов, кабелей или трубопроводов в изделии (установке), а также для осуществления присоединений и при контроле, эксплуатации и ремонте изделий (установок).
ГОСТ 2.701 Прил. А.

На рис 6.16 схема не похожа на Э4.
Использование МЭ вообще не относится к сути моего комментария. Я лишь указал, что монтажникам Э4 в виде рис. 6.16 нафиг не нужна.
Особо мне нравится «Электромонтаж силовых цепей выполнять. » — это фантаст писал! Откуда монтажнику знать, какая цепь силовая? Это разработчик знает. На чертеже должно быть чётко написано: провода 1,4,10 — провод такой-то; пайку производить по ГОСТ… вариант… И тому подобное. Но заставлять монтажника догадываться, какие цепи силовые… Ну это нонсенс.

ИМХО, надпись не для монтажника, а для конструктора.
Хотя конструктору тоже проблематично понять, какая цепь силовая. Видимо, считается, что конструктор, работающий над такими изделиями, может отличить.
Конструктор сделает сборочный чертеж и монтажную таблицу.
Т.к. это не щит какой-нибудь, а «блок тиристорный».

Но вообще да, схемы, подозреваю, из ГОСТа взяты, но часть из них паршивенькая. Но, кстати, блок тиристорный еще ничего.

Конструктор сделает сборочный чертеж и монтажную таблицу.

Конструктор с большой вероятностью (у нас — так) так же пошлёт с электромонтажкой. Это не его. Почему? Конструктор не электроник. Он вообще в схемотехнике слабо может разбираться. Поэтому он сборку сделать может, но как всё это соединять думает разработчик (либо выдаёт исчерпывающие требования).

Возможно, везде делается по-разному. КМК, логично, что таблицу соединений делает конструктор. Т.к. таблица соединений привязана к конструкции, там позиционные обозначения сборочных единиц, зоны и т.п. — это все конструктивные элементы, на схеме этого нет и, по-видимому, очень трудно электронщику это спрогнозировать.
Чертежи жгутов тоже схемотехник делает? Не зная пространственного расположения элементов… Длину провода схемотехник не может выбрать. Ну, это так, для размышлений.

А, да, мы оба правы… Сечение и тип провода выбирает схемотехник. Таблицу соединений делает конструктор…

Схема отстой, для примера. Защитного заземления/зануления нет, а трехфазный автомат есть. Т.е. на бытовой прибор не похоже…

логично, что таблицу соединений делает конструктор.

А вот смотрите, у вас в схеме конструктор легко может нарисовать Э4 так, что обнаружатся провода, токи по которым общие с других проводов. То есть, вместо того, чтобы звёздочкой пустить каждому потребителю, конструктор этих потребителей в цепочку свяжет. Он так сделает непременно, так как не электрик и не электроник. Я с таким сталкивался часто. Поэтому сборку делает конструктор по требованиям разработчика, а разработчик уже по ней делает монтажку.

Чертежи жгутов тоже схемотехник делает?

Э3, ТЭ4 — да. Это делает разработчик (он знает, что там за провода и как их пускать и как вязать).

Не зная пространственного расположения элементов… Длину провода схемотехник не может выбрать. Ну, это так, для размышлений.

Он знает. Он сборку-то берёт у конструктора. А длина провода для Э4 не нужна. Она важна для спецификации. Там надо указывать сколько провода требуется. Так это просто — оцениваем грубо, добавляем ещё половину или столько же. А потом можно откорректировать точнее.

Нарисованный портрет лучше словесного… А так — можно, конечно. Лучше схему рисовать так, чтобы трассировка по ней однозначно читалась. ИМХО.

Чтобы в случае гибели людей понять, кого сажать, все должно быть четко записано и обязанности должны быть разделены. Монтажник ничего не должен различать. Он должен уметь читать сборочный чертеж, монтажную таблицу, выполнять прокладку в соответствии с чертежом и соединения в соответствии с требованиями государственных и отраслевых стандартов, если иное не указано в технических требованиях на чертеже.

ИМХО. Иначе сядет такой монтажник. Когда перепутает что-нибудь, и из-за этого случится катастрофа. Один из главных критериев инструкции — в ней не должно быть указаний, подразумевающих сложный процесс решения. Вообще говоря, чтобы понять, какой провод силовой, а какой — нет, нужно рассчитать токи во всех цепях. Пошлет он Вас с такими заданиями, ИМХО.

Пошлет он Вас с такими заданиями

Шпильку для защитного заземления, по-видимому, тоже монтажник должен разместить. И место для нее найти. И в спецификацию вписать. Там в статье несколько схем с напряжениями 110 В, 220 В, есть трехфазный автоматический выключатель. А защитного заземления нет.

Ох сядет схемотехник за такие схемы рано или поздно, если у него силовые провода монтажники выбирают, а шпильки заземления нет.

Представьте: монтажник выбрал неправильный провод для силового провода. Провод тонкий, токовую нагрузку не держит, перегорает… Конец провода падает на корпус, прибор перестает работать, на корпусе появляется опасное для человека напряжение. Заземления нет, зануления нет. Что делает человек, когда прибор перестает работать. Ну, постучит, конечно, в первую очередь. Получит удар 220 В. Если у него нет проблем со здоровьем, то он быстро очухается и пойдёт начистит монтажнику морду. И впредь монтажник с такими схемами будет посылать.

Перечень элементов ПЭ3 отсортирован по позиционным обозначениям элементов и является приятным дополнением для монтажников.

Децимальный номер — это святое! Это уникальный идентификатор изделия.

А про Э4 и ТЭ4 — это как на предприятии решили

и является приятным дополнением для монтажников.

Он обязателен, если есть эти самые элементы. Другое дело, что на бумаге он может размещаться на поле чертежа без создания отдельного документа.

и является приятным дополнением для монтажников.
…
А про Э4 и ТЭ4 — это как на предприятии решили

А вы это проверяли, кстати? А то я что-то уверен, что вас монтажники с Э3 пошлют. Не видел ни разу, чтобы монтажникам нужна была Э3 (и, кстати, они там эти Э3 читают скверно — электроника для инженеров, а монтажникам покажи куда что паяется.).

А, вот ещё что. Надо ли рассказывать большинству, что такое АБВГ.xxxxxx.n?

ГОСТ, в принципе, даёт много возможностей, но зачастую встречаются «особые» заказчики, или тех.надзор, который может потребовать оформлять схемы на А3 или того хуже — на одном листе (и получится например у Вас лист 297мм х 1260), тогда уже им говорим «Вам шашечки или ехать?»

Предыдущий комментатор абсолютно прав, первый лист должен быть таким, остальные — можно и вертикально

Это возможно, но требует времени.

Ну здесь ведь как: по сути на предприятиях используется три с половиной вида схем
1. Электрическая структурная — обычно её выполняет руководитель сектора/лаборатории или ведущий руководитель темы, чтобы вместе с ТЗ на разработку составных частей раздать непосредственным исполнителем схем принципиальных составных частей ну или пояснять на всяких совещаниях чего он собрался наворотить. Смысл её в том, чтобы пояснить из каких составных частей будет состоять готовое изделие и как эти части между собой взаимодействуют. Часто эту схему потом пихают во всякие не конструкторские документы вроде пояснительных записок, расчетов надежности, ЗИПа, спецфакторов и проч.
2. Схема электрическая принципиальная — это схема основная. На ней показывают все составные части и электрические связи между ними до элемента. Она делается на этапе разработки РКД и является «Альфой» практически для всех остальных конструкторских документов. Когда сделана эта схема — начинают работать конструктора, начинают писаться и готовится всякие расчеты, начинают писать код программисты.
3. Схема электрическая подключения/соединений — делается она обычно сразу на этапе ТП и нужна она в основном заказчику. Необходимость разработки этой схемы почти всегда указана в ТЗ. Смысл этих схем в том, что они показывают заказчику, как он будет подключаться к разработанному по ТЗ изделию. А разница между ними проста: схема электрическая подключения делается, если заказчику выдается некий моноблок, к которому надо подключиться, а соединений — если заказчику выдается несколько составных частей, которые нужно будет электрически соединить между собой.

Что касается остальных схем — то ни разу не слышал о том, чтобы их кто-то действительно разрабатывал.

Правила оформления перечня элементов схемы электрической принципиальной

Перечень элементов существенно отличается от спецификации – в нем указываются только применяемые электронные компоненты. Перечень элементов выполняют на отдельных листах форматом А4 (210х297 мм) в виде таблицы (см. рисунок 1).

Перечень элементов помещают на первом листе схемы или выполняют в виде самостоятельного документа. При этом перечень элементов разрешается выполнять непосредственно на чертеже (над основной надписью) только в том случае, если чертеж выполнен на одном листе формата А4 (210 х 297 мм). В остальных случаях выполнение перечня элементов непосредственно на чертеже не допустимо.

Дополнительную информацию по оформлению схемы электрической принципиальной вы можете посмотреть перейдя по ссылке: Правила оформления схемы электрической принципиальной.

Для электронных документов перечень элементов выполняют только в виде самостоятельного документа. В случае разработки электронной структуры изделия по ГОСТ 2.053 перечень элементов рекомендуется получать из нее в виде отчета, оформленного в соответствии с требованиями ГОСТ 2.701-2008.

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 головку таблицы.

Перечень элементов записывают в спецификацию после схемы, к которой он выпущен (см. рисунок 2).

При выпуске перечня элементов в виде самостоятельного документа его код должен состоять из буквы “П” и кода схемы, к которой выпускают перечень, например код перечня элементов к электрической принципиальной схеме – ПЭ3. При этом в основной надписи указывают наименование изделия, а также наименование документа “Перечень элементов”. Если перечень содержит всего лишь один лист, то в графе штампа “Листов” пишут – 1, а в графе “Лист” ничего не указывается. Основную надпись и дополнительные графы к ней выполняют по ГОСТ 2.104 (формы 2 и 2а)-(см. рисунок 3).

В графах таблицы указывают следующие данные:

в графе “Поз. обозначение” – позиционные обозначения элементов, устройств и функциональных групп;
в графе “Наименование” – для элемента (устройства) – наименование в соответствии с документом, на основании которого этот элемент (устройство) применен, и обозначение этого документа (основной конструкторский документ, межгосударственный стандарт, стандарт Российской Федерации, стандарт организации, технические условия); – для функциональной группы – наименование;
в графе “Примечание” – рекомендуется указывать технические данные элемента (устройства), не содержащиеся в его наименовании (при необходимости), например тип корпуса компонента, ссылка на примечание и др.

При разбивке поля схемы на зоны перечень элементов дополняют графой “Зона” (см. рисунок 4), указывая в ней обозначение зоны, в которой расположен данный элемент (устройство).

Перечень заполняют сверху вниз. Элементы записывают согласно ГОСТ 2.701-2008 группами в алфавитном порядке буквенных позиционных обозначений (BQ, С, DA, DD, R, Т, VT, X и т. д.). Подробнее о буквенных позиционных обозначений вы можете узнать перейдя по следующей ссылке:
Префиксы позиционных обозначений.
Название групп записывают в графу “Обозначение” и подчеркивают тонкой линией (Кварцы и пьезоэлементы, Конденсаторы, Схемы интегральные аналоговые . ). После каждой группы оставляют пустой одну строку. На отечественные элементы указывают ТУ или ГОСТы (точно так же, как и в спецификации), а на импортные — название фирмы производителя. Если по каким-либо причинам ни ТУ, ни фирма производитель не могут быть указаны, то целесообразно указать место, где данный элемент можно приобрести. Следует отметить, что если в пределах группы ТУ или ГОСТы элементов повторяются, то эти ТУ или ГОСТы разрешается записывать отдельно, сразу после названия группы.

В пределах каждой группы, имеющей одинаковые буквенные позиционные обозначения, элементы располагают по возрастанию порядковых номеров (C1, C2, CЗ, C4, C5. ). В отдельных случаях сведения об элементах, помещаемые на схеме, могут быть неполными, если их объем установлен в межгосударственных стандартах. На этапах технического предложения, эскизного и технического проектов сведения об элементах, помещаемые на схеме, могут быть неполными. При необходимости допускается вводить в перечень элементов дополнительные графы, если они не нарушают запись и не дублируют сведений в основных графах. При выполнении на схеме цифровых обозначений в перечень их записывают в порядке возрастания.

Для облегчения внесения изменений допускается оставлять несколько незаполненных строк между отдельными группами элементов, а при большом количестве элементов внутри групп – и между элементами. Элементы одного типа с одинаковыми параметрами, имеющие на схеме последовательные порядковые номера, допускается записывать в перечень в одну строку. В этом случае в графу “Поз. обозначение” вписывают только позиционные обозначения с наименьшим и наибольшим порядковыми номерами, например: R3, R4, С8- С12, а в графу “Кол.” – общее количество таких элементов.

При записи элементов одинакового наименования, отличающихся техническими характеристиками и другими данными и имеющих одинаковое буквенное позиционное обозначение, допускается в графе “Наименование” записывать:

наименование этих элементов в виде общего наименования;
в общем наименовании – наименование, тип и обозначение документа (межгосударственный стандарт, технические условия или основной конструкторский документ), на основании которого эти элементы применены (см. рисунок 5).

При присвоении позиционных обозначений элементам в пределах групп устройств или при вхождении в изделие одинаковых функциональных групп в перечень элементов, элементы, относящиеся к устройствам и функциональным группам, записывают отдельно. Запись элементов, входящих в каждое устройство (функциональную группу), начинают с наименования устройства или функциональной группы, которое записывают в графе “Наименование” и подчеркивают. При автоматизированном проектировании наименование устройства (функциональной группы) допускается не подчеркивать. Ниже наименования устройства (функциональной группы) должна быть оставлена одна свободная строка, выше – не менее одной свободной строки.

Если в состав изделия входят неодинаковые функциональные группы, то этот способ записи является допустимым. Если на схеме изделия имеются элементы, не входящие в устройства (функциональные группы), то при заполнении перечня элементов вначале записывают эти элементы без заголовка, а затем устройства, не имеющие самостоятельных принципиальных схем, и функциональные группы с элементами, входящими в них. Если в изделии имеется несколько одинаковых устройств или функциональных групп, то в перечне указывают количество элементов, входящих в одно устройство (функциональную группу).

Общее количество одинаковых устройств (функциональных групп) указывают в графе “Кол.” на одной строке с заголовком. Если в изделии имеются элементы, не являющиеся самостоятельными конструкциями, то при записи их в перечень графу “Наименование” не заполняют, а в графе “Примечание” помещают поясняющую надпись или ссылку на поясняющую надпись на поле схемы (см. рисунок 6).

Перечень элементов должен строго соответствовать электрической принципиальной схеме. После заполнения перечня следует еще раз внимательно проверить наличие элементов и значения их номиналов. Пример выполнения перечня элементов приведен на рисунке 7-9.

Урок 7. Основы составления электрических схем

Здравствуйте, друзья! Сегодня мы рассмотрим один из этапов проектирования электрических устройств – составление электрических схем. Однако рассматривать их мы будем очень поверхностно, поскольку многое из того, что необходимо для проектирования, нам еще неизвестно, а минимальные знания уже необходимы. Тем не менее, эти начальные знания помогут нам в дальнейшем при чтении и составлении электрических схем. Тема довольно скучная, но правила есть правила и их необходимо соблюдать. Итак…

Что же такое электрическая схема? Какие они бывают? Зачем нужны? Как их составлять и как их читать? Начнем с того, какие же вообще схемы существуют. Для того, чтобы унифицировать составление технической документации (а схемы есть ни что иное, как часть этой документации) в нашей стране, Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29 августа 1984 г. № 3038 был введен Государственный Стандарт (ГОСТ) «Единая система конструкторской документации. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению», иначе именуемый ГОСТ 2.701-84, которому должны подчиняться любые схемы, выполненные вручную или автоматизированным способом, изделий всех отраслей промышленности, а также электрические схемы энергетических сооружений (электрических станций, электрооборудования промышленных предприятий и т. п.). Этим документом определены следующие виды схем:

электрические;
гидравлические;
пневматические;
газовые (кроме пневматических);
кинематические;
вакуумные;
оптические;
энергетические;
деления;
комбинированные.

Нас в первую очередь будет интересовать самый первый пункт – электрические схемы, которые составляются для электрических устройств. Однако ГОСТ определено так же несколько типов схем в зависимости от основного назначения:

структурные;
функциональные;
принципиальные (полные);
соединений (монтажные);
подключения;
общие;
расположения;
объединенные.

Сегодня мы рассмотрим электрические принципиальные схемы и основные правила их составления. Остальные виды схем имеет смысл рассматривать после того, как будут изучены электрические компоненты, и обучение подойдет к этапу проектирования сложных устройств и систем, тогда другие виды схем будут иметь смысл. Что же такое электрическая принципиальная схема и зачем она нужна? Согласно ГОСТ 2.701-84 схема принципиальная – схема, определяющая полный состав элементов и связей между ними и, как правило, дающая детальное представление о принципах работы изделия (установки). Такие схемы, например, поставлялись в документации к старым советским телевизорам. Это были огромные листы бумаги формата А2 или даже А1, на которых указывались абсолютно все составляющие телевизора. Наличие такой схемы существенно облегчало процесс ремонта. Сейчас такие схемы практически не поставляются с электронными приборами, потому как продавец надеется, что пользователю проще будет выкинуть прибор, чем его ремонтировать. Такой вот маркетинговый ход! Но это уже тема для отдельного разговора. Итак, принципиальная схема устройства необходима, во-первых, для того, чтобы иметь представление о том, какие элементы входят в состав устройства, во-вторых, как эти элементы соединены между собой и, в-третьих, какие характеристики имеют эти элементы. Так же, согласно ГОСТ 2.701-84 принципиальная схема должна давать понимание принципов работы устройства. Приведем пример такой схемы:

Рисунок 7.1 – Усилительный каскад на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, с термостабилизацией рабочей точки. Схема электрическая принципиальная

Однако перед нами встаёт небольшая проблема: а никаких, собственно, электронных элементов мы и не знаем… Что, например, за прямоугольники или параллельные черточки нарисованы на рисунке 7.1? Что обозначают надписи C2, R4, +Eпит? Рассмотрение электронных компонентов мы начнём через урок и постепенно узнаем основные характеристики каждого из них. И обязательно изучим принцип работы этого устройства с таким страшным названием по его принципиальной схеме. Сейчас же мы изучим основные правила рисования принципиальных электрических схем. Вообще правил много, но в основном они направлены на увеличение наглядности и понятности схемы, поэтому со временем запомнятся. Знакомиться с ними будем по мере необходимости, чтобы сразу не забивать голову лишней, пока не нужной информацией. Начнём с того, что каждый электрический компонент на электрической схеме обозначается соответствующим условным графическим обозначением (УГО). УГО элементов мы будем рассматривать параллельно с самими элементами, либо вы можете сразу посмотреть их в ГОСТ 2.721 – 2.768.

Правило 1. Порядковые номера элементам (устройствам) следует присваивать, начиная с единицы, в пределах группы элементов (устройств), которым на схеме присвоено одинаковое буквенное позиционное обозначение, например, R1, R2, R3 и т.д., C1, C2, С3 и т.д. Не допускается пропуск одного или нескольких порядковых номеров на схеме.

Правило 2. Порядковые номера должны быть присвоены в соответствии с последовательностью расположения элементов или устройств на схеме сверху вниз в направлении слева направо. При необходимости допускается изменять последовательность присвоения порядковых номеров в зависимости от размещения элементов в изделии, направления прохождения сигналов или функциональной последовательности процесса.

Правило 3. Позиционные обозначения проставляют на схеме рядом с условными графическими обозначениями элементов и (или) устройств с правой стороны или над ними. Кроме того, не допускается пересечение позиционного обозначения линиями связи, УГО элемента или любыми другими надписями и линиями.

Рисунок 7.2 – К правилу 3

Правило 4. Линии связи должны состоять из горизонтальных и вертикальных отрезков и иметь наименьшее количество изломов и взаимных пересечений. В отдельных случаях допускается применять наклонные отрезки линий связи, длину которых следует по возможности ограничивать. Пересечение линий связи, которого не удаётся избежать, выполняется под углом 90°.

Правило 5. Толщина линий связи зависит от формата схемы и размеров графических обозначений и выбирается из диапазона 0.2 – 1.0мм. Рекомендуемая толщина линий связи – 0.3 – 0.4мм. В пределах схемы все линии связи должны быть изображены одинаковой толщины. Допускается использование нескольких (не более трех) различных по толщине линий связи для выделения функциональных групп в пределах изделия.

Правило 6. Условные графические обозначения элементов изображают на схеме в положении, в котором они приведены в соответствующих стандартах, или повернутыми на угол, кратный 90°, если в соответствующих стандартах отсутствуют специальные указания. Допускается условные графические обозначения поворачивать на угол, кратный 45°, или изображать зеркально повернутыми.

Правило 7. При указании около условных графических обозначений номиналов элементов (резисторов, конденсаторов) допускается применять упрощенный способ обозначения единиц измерения:

Рисунок 7.3 – К правилу 7

Правило 8. Расстояние между линиями связи, между линей связи и УГО элемента, а так же краем листа должно быть не менее 5мм.

Для начала этих восьми правил вполне достаточно, чтобы научиться правильно составлять простые электрические принципиальные схемы. В уроке 5 мы рассматривали источники питания электрических схем, в частности, «сухие» элементы и аккумуляторные батареи, а в уроке 6 была рассмотрена лампа накаливания в качестве потребителя электрической энергии. Давайте исходя из описанных выше правил попробуем составить простейшую принципиальную схему, состоящую из трех элементов: источника (аккумуляторная батарея), приемника (лампа накаливания) и выключателя. Но сначала приведем УГО этих элементов:

А теперь последовательно включим эти элементы, собрав электрическую цепь:

Рисунок 7.4 – Первая принципиальная электрическая схема

Контакт SA1 называется нормально разомкнутым контактом, потому что в изначальном положении он разомкнут и ток через него не течет. При замыкании SA1 (например, это может быть выключатель, которым мы все зажигаем дома свет) лампа HL1 загорится, подпитываясь энергией батареи GB1, и гореть она будет до тех пор, пока не разомкнется ключ SA1, либо не кончится заряд аккумулятора.
Данная схема абсолютно точно и наглядно показывает последовательность соединения элементов и тип этих элементов, что исключает ошибки при сборке устройства на практике.
На сегодня пожалуй всё, еще один ужасно скучный урок на этом закончен. До скорых встреч!