В этой статье описаны основные типы электрических схем и подробно расшифрованы основные рисунки, символы, пиктограммы и буквенно-цифровые отображения, используемые при создании чертежей структуры электрической сети.
Обозначения в электрике: особенности и символы для электросхем
Принципиальные электрические схемы — это специальные документы, содержащие условные обозначения взаимосвязанных компонентов конкретной цепи. Символы схемы используются для точного и четкого описания компонентов схемы в схематической форме. Для монтажа оборудования и проводки необходимо рассчитать и распечатать или записать в электронном виде взаимное расположение элементов схемы. Обозначение может быть буквенно-цифровым, символьным или схематическим.
Существует единая система условных обозначений электропроводки, которая позволяет любому квалифицированному электрику понять символы, изображенные на электрической схеме. Она называется Единой системой конструкторской документации или USCD. Официальные символы также можно найти в стандартах (ГОСТ):
- №2.755-87 (контактные соединения и коммутационные устройства; правила применяются для рубильников, автоматических выключателей, электрощитков);
- №21.614 (электрооборудование и проводка);
- №2.701-2008 (схемы, их типы и виды, а также общие требования);
Вот как может выглядеть электрическая схема
- №2.709-89 (обозначения компонентов цепей, а также оборудования, электроэлементов, контактов/соединений проводов);
- №2.702-2011 (тут описаны стандарты, по которым чертят электрические схемы);
- №2.751-73 (кабели/шины/провода и электрические связи);
- №2.702-2011 (о том, как создают электросхемы);
- №2.722-68 (электрические машины);
- №2.721-74 (УГО деталей/узлов общего использования, вторичных электроцепей);
- №2.729-68 (электрические измерительные приборы).
Символы на принципиальной схеме показывают фактическую функцию всех компонентов. В дополнение к символам и диаграммам принципиальная схема содержит код (от 0 до 7), указывающий, к какому типу она относится. Например, принципиальной схеме соответствует аббревиатура «E3».
Электрическая схема дома (принципиальная схема)
Существуют два типа электрических схем — полные электрические схемы и вводные электрические схемы. Последняя содержит только один проводник и другие части цепи, если она существенно не отклоняется от общепринятого стандарта (отдельные элементы показаны в отдельных файлах/листах). Электрические символы в виде двух или трех вертикальных линий обозначают двухфазные или трехфазные цепи соответственно.
Настоящий стандарт определяет восемь типов электрических схем:
- расположенные;
- функциональные (указываются основные узлы без прописывания физических габаритов; отдельные элементы могут быть показаны как блоки, они обозначаются буквами);
- объединённые;
- схемы монтажных соединений (указывается в том числе местоположение каждого элемента, например, розеток, выключателей в доме и так далее; условные обозначения электрики на планировке комнат жилого дома нужны для работы электрика при исправлении поломок домашней электросети или прокладке новой);
- структурные;
- общие;
- схемы подключения;
- полные принципиальные (указываются все связи/контакты и их характеристики, а также электроприборы и их параметры).
Разновидности и типы электрических схем
Согласно ГОСТ 2.702-2011, документы этого типа должны содержать условные обозначения компонентов изделия, работающего с использованием электричества. Отечественному инженеру для решения типовых задач необходимо изучить всего 3 типа принципиальных схем:
- функциональную;
- принципиальную;
- монтажную.
«Структурные» и другие конструктивные изменения используются в документации на крупные объекты.
Функциональная
Этот тип диаграммы используется для объяснения того, как работает система. Функциональный элемент обозначается большим прямоугольником. Это указывает на назначение модуля: управление, регулировка и т.д. Стрелки, обозначающие входы и выходы, дополняются пояснениями к цепям питания и периферийным устройствам.
Принципиальная
Отдельные компоненты, устройства и интерфейсы показаны на этом чертеже графически. Для компоновки линий питания можно использовать относительно простую однолинейную схему. Для проектирования сложных систем, содержащих различные типы цепей и устройств, используется принципиальная схема.
Монтажная
Этот документ упрощает задачи монтажа. На схеме показаны не только типы компонентов, но и расстояния между ними. Информация о длине цепей может быть использована для приобретения кабелей. Специальные примечания используются для указания характеристик установки, номиналов и последовательности операций.
Виды электрических схем
Согласно правилам ESKD, схемы — это графические документы, в которых с помощью условных обозначений показаны основные элементы или узлы конструкции и их соединения. Согласно признанной классификации, существует десять типов схем, три из которых в основном используются в электротехнике:
- Функциональная, на ней представлены узловые элементы (изображаются как прямоугольники), а также соединяющие их линии связи. Характерная особенность такой схемы – минимальная детализация. Для описания основных функций узлов, отображающие их прямоугольники, подписываются стандартными буквенными обозначениями. Это могут быть различные части изделия, отличающиеся функциональным назначением, например, автоматический диммер с фотореле в качестве датчика или обычный телевизор. Пример такой схемы представлен ниже.
- Принципиальная. Данный вид графического документа подробно отображает как используемые в конструкции элементы, так и их связи и контакты. Электрические параметры некоторых элементов могут быть отображены, непосредственно в документе, или представлены отдельно в виде таблицы.
Если на схеме показана только силовая часть установки, то она называется однолинейной; если показаны все элементы, то она называется полнолинейной.
- Монтажные электрические схемы. В данных документах применяются позиционные обозначения элементов, то есть указывается их место расположения на плате, способ и очередность монтажа.
Если на чертеже изображена электропроводка помещения, то на ней указываются места расположения светильников, розеток и другого оборудования. Иногда можно услышать, что такой документ называют электрической схемой. Однако это неверно, поскольку схема электропроводки показывает, как нагрузки подключены к подстанции или другому источнику питания.
Разобравшись в электрических схемах, вы можете изучить названия изображенных на них элементов.
Графические обозначения
Каждый вид графического документа имеет свои символы, которые регламентируются соответствующими нормативными документами. Ниже приведены примеры наиболее важных графических символов для различных типов электрических схем.
Примеры УГО в функциональных схемах
Ниже приведен рисунок с наиболее важными элементами систем автоматизации.
Описание условных обозначений:
- А – Основные (1) и допускаемые (2) изображения приборов, которые устанавливаются за пределами электрощита или распределительной коробки.
- В – Тоже самое, что и пункт А, за исключением того, что элементы располагаются на пульте или электрощите.
- С – Отображение исполнительных механизмов (ИМ).
- D – Влияние ИМ на регулирующий орган (далее РО) при отключении питания:
- Происходит открытие РО
- Закрытие РО
- Положение РО остается неизменным.
- Е — ИМ, на который дополнительно установлен ручной привод. Данный символ может использоваться для любых положений РО, указанных в пункте D.
- F- Принятые отображения линий связи:
- Общее.
- Отсутствует соединение при пересечении.
- Наличие соединения при пересечении.
УГО в однолинейных и полных электросхемах
Существует несколько групп символов для этих схем, наиболее распространенные из них можно найти здесь. Более подробную информацию можно найти в нормативных документах; для каждой группы приведены номера национальных стандартов.
Источники питания.
Символы, показанные на рисунке ниже, используются для обозначения источников питания.
Описание условных обозначений:
- A – источник с постоянным напряжением, его полярность обозначается символами «+» и «-».
- В – значок электричества, отображающий переменное напряжение.
- С – символ переменного и постоянного напряжения, используется в тех случаях, когда устройство может быть запитано от любого из этих источников.
- D – Отображение аккумуляторного или гальванического источника питания.
- E- Символ батареи, состоящей из нескольких элементов питания.
Линии связи
Основные элементы электрических соединений показаны ниже.
Описание условных обозначений:
- А – Общее отображение, принятое для различных видов электрических связей.
- В – Токоведущая или заземляющая шина.
- С – Обозначение экранирования, может быть электростатическим (помечается символом «Е») или электромагнитным («М»).
- D — Символ заземления.
- E – Электрическая связь с корпусом прибора.
- F – На сложных схемах, из нескольких составных частей, таким образом обозначается обрыв связи, в таких случаях «Х» это информация о том, где будет продолжена линия (как правило, указывается номер элемента).
- G – Пересечение с отсутствием соединения.
- H – Соединение в месте пересечения.
- I – Ответвления.
Графические обозначения в электрических схемах
Документация, определяющая правила и методы графического обозначения элементов схем, представлена тремя ГОСТами:
- 2.755-87 – графические условные обозначения контактных и коммутационных соединений.
- 2.721-74 – графические условные обозначения деталей и узлов общего применения.
- 2.709-89 – графические условные обозначения в электросхемах участков цепей, оборудования, контактных соединений проводов, электроэлементов.
В нормативе с шифром 2.755-87 распространяется на схемы однолинейных электрических панелей, условные графические изображения (УГО) тепловых реле, контакторов, автоматических выключателей, рубильников и других коммутационных аппаратов. Обозначение автоматических выключателей и УЗО в стандартах отсутствует.
На страницах ГОСТ 2.702-2011 допускается представлять их в любом порядке, с пояснениями, расшифровывающими УГО и форму автоматических выключателей и УЗО. ГОСТ 2.721-74 содержит УГО, используемые для вторичных цепей.
ВАЖНО: Существуют:
4 основных символа УГО
| УГО | Наименование |
| Замыкающий | |
| Размыкающий | |
| Переключающий | |
| Переключающий с наличием нейтрального положения |
9 функциональных символов УГО
| УГО | Наименование |
| Дугогашение | |
| Без самовозврата | |
| С самовозвратом | |
| Концевой или путевой выключатель | |
| С автоматическим срабатыванием | |
| Выключатель-разъединитель | |
| Разъединитель | |
| Выключатель | |
| Контактор |
ВАЖНО: Обозначения 1 — 3 и 6 — 9 ставятся на неподвижных контактах, 4 и 5 — на подвижных.
Основные УГО для однолинейных схем электрощитов
| УГО | Наименование |
| Тепловое реле | |
| Контакт контактора | |
| Рубильник – выключатель нагрузки | |
| Автомат – автоматический выключатель | |
| Предохранитель | |
| Дифференциальный автоматический выключатель | |
| УЗО | |
| Трансформатор напряжения | |
| Трансформатор тока | |
| Рубильник (выключатель нагрузки) с предохранителем | |
| Автомат для защиты двигателя (со встроенным тепловым реле) | |
| Частотный преобразователь | |
| Электросчетчик | |
| Замыкающий контакт с кнопкой «сброс» или другим нажимным кнопочным выключателем, с возвратом и размыканием посредством специального привода элемента управления | |
| Замыкающий контакт с нажимным кнопочным выключателем, с возвратом и размыканием посредством втягивания кнопки элемента управления | |
| Замыкающий контакт с нажимным кнопочным выключателем, с возвратом и размыканием посредством повторного нажатия на кнопку элемента управления | |
| Замыкающий контакт с нажимным кнопочным выключателем, с возвратом и размыканием автоматически элемента управления | |
| Замыкающий контакт с замедленным действием, который инициируется при возврате и срабатывании | |
| Замыкающий контакт с замедленным действием, который срабатывает только при возврате | |
| Замыкающий контакт с замедленным действием, который инициируется только при срабатывании | |
| Замыкающий контакт с замедленным действием, который приводится в работу при возврате и срабатывании | |
| Замыкающий контакт с замедленным действием, который срабатывает только при возврате | |
| Замыкающий контакт с замедленным действием, который включается только при срабатывании | |
| Катушка временного реле | |
| Катушка фотореле | |
| Катушка реле импульсного | |
| Общее обозначение катушки реле или катушки контактора | |
| Лампочка индикационная (световая), осветительная | |
| Мотор-привод | |
| Клемма (разборное соединение) | |
| Варистор, ОПН (ограничитель перенапряжения) | |
| Разрядник | |
| Розетка (разъемное соединение): |
| УГО | Наименование |
| PF | Частотомер |
| PW | Ваттметр |
| PV | Вольтметр |
| PA | Амперметр |
ГОСТ 2.271-74 допускает следующие обозначения в распределительных устройствах для шин и кабелей:
Графические обозначения
Существует два типа планов ЛЭП — однолинейные и полнолинейные. На однолинейном плане вычерчивается только линия электропередачи со всеми элементами, если только основная сеть не отклоняется от стандартной сети в отдельных дополнениях. Две или три вертикальные линии на линии электропередачи обозначают однофазную или трехфазную сеть. Должна быть нарисована вся сеть и использованы обычные символы электрической схемы.
Однолинейная электрическая схема, однофазная сеть
Виды и значение линий
- Тонкая и толстая сплошные линии — на чертежах изображает линии электрической, групповой связи, линии на элементах УГО.
- Штриховая линия — указывает на экранирование провода или устройств; обозначает механическую связь (мотор — редуктор).
- Тонкая штрихпунктирная линия — предназначается для выделения групп из нескольких компонентов, составляющих частей устройства, либо систему управления.
- Штрихпунктирная с двумя точками — линия разъединительная. Показывает развертку важных элементов. Указывает на удаленный от устройства объект, связанный с системой механической или электрической связью.
Линии питания сети показываются целиком, но обычно их можно оборвать, если они мешают пониманию схемы. Прерывание обозначается стрелками, а наиболее важные параметры и характеристики схемы показаны рядом.
Жирная точка на линиях обозначает соединение, пайку проводов.
Какие виды электросхем могут пригодиться?
Посмотрите на информацию о планировании с точки зрения электрика-любителя, который хочет самостоятельно поменять проводку в доме или составить план подключения дачи к электросети.
Первый шаг — четко понять, какие знания полезны, а какие не нужны. Первый шаг — ознакомиться с видами электрических схем.
На принципиальной схеме шкафа управления используются реальные изображения выключателей, защитных устройств — электрические соединения показаны цветными проводами. Это не имеет ничего общего с профессиональной документацией, сопровождающей энергетический проект.
Вся информация о типах систем содержится в новой версии ГОСТ 2.702-2011 под названием «ЕСКД. Правила для электрических систем».
Она является копией более старого документа — ГОСТ 2.701-2008, в котором подробно описана только классификация цепей. Всего существует 10 типов, но на практике нужен только один из них — электрический тип.
Помимо классификации типов, существует также классификация видов, которая делит все чертежные документы на конструктивные, общие и т.д., всего 8 пунктов.
Для домашнего мастера существует три типа схем: функциональная схема, принципиальная схема, электрическая схема.
Тип #1 — функциональная схема
Функциональная схема не очень подробная, но на ней показаны основные блоки и подсистемы. Она дает общее представление о том, как работает система. Не всегда полезно делать такие чертежи для электроснабжения частного дома, так как они обычно типовые.
Однако они могут быть полезны при описании сложной электронной системы или для электроустановок в мастерской, студии или диспетчерской.
Пример функциональной диаграммы. Она содержит минимальное количество символов. Вся информация представлена блоками меток — названиями элементов. Из рисунка видно, как элементы соединены друг с другом.
Тип #2 — принципиальная схема
Принципиальная схема, в отличие от функциональной, состоит из ряда символов, без которых трудно понять общую структуру сети. На рисунке показаны все устройства и связи между ними. Если схема сложная, например, содержит избыточные цепи, операторы используют принципиальную схему, которая дает представление о «текущем положении переключателей».
Линейной диаграммы достаточно, если нужно показать только линии электропередачи, но полная схема необходима, чтобы показать все типы устройств управления и контроля.
Схема электроснабжения дома, включая розетки, выключатели, подключение кухни, дверной звонок и его ручку, светильники и автоматические предохранители.
Тип #3 — монтажная схема
Схема электропроводки — это удобный документ, который необходимо иметь под рукой при установке системы. Она показывает, какие устройства необходимо подключить, где они расположены и на каком расстоянии друг от друга.
Графические изображения в электросхемах
Принципиальная электрическая схема — это набор графических элементов, которые вместе образуют целостную систему. На практике это набор устройств, соединенных проводами.
Большинство обозначений являются графическими. Буквы и цифры используются для обозначения отдельных компонентов, их номиналов и расстояний между объектами.
Основные базовые изображения
Электрические цепи ведут к устройствам и установкам, имеющим контакты, которые могут прерывать или соединять эти цепи.
Простейшим примером является обычный автоматический выключатель. Все контакты делятся на нормально разомкнутые, нормально замкнутые и переключающие — они показаны на схемах.
Эти 4 основных обозначения используются для представления коммутационных устройств в электрической системе. Трехпозиционный переключающий контакт имеет не только функцию переключения с одной цепи на другую, но и нейтральное положение.
Функции контактов также обозначаются символами, которые показаны на схемах. Они делятся на две группы: функция подвижного контакта — всего две, а функция неподвижного контакта — дополнительные семь (+).
Эти пиктограммы необходимы для составления электрических схем и обычно не требуют пояснений даже для неопытного электрика.
Символика однолинейных схем
Эти рисунки также используются для построения распределительных щитов. Обычно это однолинейная схема, на которой изображены УЗО, выключатели, контакторы и другие защитные устройства.
Некоторые графические символы похожи друг на друга, поэтому при составлении схемы необходимо соблюдать особую осторожность. Например, контактор и выключатель обозначаются одинаково, с той разницей, что неподвижный контакт содержит небольшой элемент.
Графика для однолинейных схем, используемых при сборке электрического щита. Необязательно наличие всех символов в конкретной схеме — рисунок зависит от «начинки» электрощита, необходимости тех или иных устройств (+).
Специальные символы используются для обозначения катушек реле — все чертежи строятся на основе прямоугольного параллелограмма.
Небольшие графические изображения снаружи или внутри прямоугольников выделяют катушки различных реле — контакторных, фотоэлектрических, временных или импульсных (+).
Для запоминания символов часто используются ассоциации или буквенно-цифровые обозначения. Например, моторный привод изображается кружком с буквой «М».
Схематические символы для измерительных приборов (вольтметр, амперметр и т.д.), соединений (гнезда, клеммы) и связанных с ними элементов — два типа ламп, двигатель, нагревательный элемент (+).
