Porozumění symbolům a základním principům: Jak číst elektrická schémata?

Schopnost číst elektrická schémata je nezbytná pro specialisty na různých úrovních, včetně nadšenců se „zručnýma rukama“. Abyste zvládli znalosti této oblasti, budete muset porozumět obecně uznávaným symbolům, které jsou základem každého elektrického obvodu.

Elektrické schéma je dokument, který pomocí obecně uznávaných symbolů ukazuje interakci (spojení) jeho jednotlivých součástí. Používá se ve všech fázích životního cyklu: od návrhu, uvedení do provozu a provozu až po opravy a likvidaci. Elektrické obvody jsou označeny písmenem „E“. Ale o tom trochu později.

Složení elektrických obvodů

Než se naučíme číst elektrické obvody, zvažte, jaké informace jsou na nich obvykle uvedeny. Mohou zde být přítomny následující komponenty:

• vysvětlující poznámky;
• elektrické prvky vyrobené pomocí symbolů a jejich zapojení;
• seznam výkresů, které jsou připojeny k příslušnému výkresu;
• jednotlivé elektrické součásti nebo jejich části;
• diagramy znázorňující dočasné změny stavů;
• seznam všech přístrojů a vybavení zobrazených na obrázku.

Doporučujeme přečíst si: “Servis a opravy UPS pro 10 kW nebo vážící od 100 kg.” Jak probíhá servis a opravy průmyslových UPS, proč je důležité svěřit údržbu nepřerušitelných zdrojů napájení autorizovaným servisním střediskům.

Proč potřebujete číst elektrická schémata?

Když se naučíte číst a porozumět elektrickým schématům, budete moci snadněji odpovídat na otázky:

• účel zařízení znázorněného na schématu, podmínky pro jeho provoz;
• zda existují falešné elektrické obvody;
• jaké jsou další podmínky pro fungování elektrických obvodů;
• existují prvky, u kterých jsou porušeny časové závislosti v důsledku nesprávného posouzení podmínek jejich fungování;
• jak jsou napájeny prvky zobrazené na schématu, jaké jsou parametry tohoto zdroje;
• jak se budou chovat prvky zobrazené ve schématu v případě částečného nebo úplného výpadku proudu;
• existují prvky, které mohou mít nepřijatelný vliv;
• co se může stát při porušení izolace a za jakých podmínek;
• jaké chyby byly provedeny nebo z jakého důvodu zařízení sestavené podle tohoto elektrického obvodu nemusí fungovat;
• existují součásti, jejichž spínací kapacita je pro elektrický obvod nedostatečná nebo nadměrná;
• jaký je přibližný výkon elektrického zařízení (tuto informaci lze získat analýzou jmenovitých hodnot součástí zahrnutých v elektrickém obvodu).

Při provádění oprav můžete díky elektrickému schématu získat informace o jmenovitých hodnotách vyměňovaných dílů.

Čtení elektrických schémat: symboly

Elektrický obvod je schematické znázornění, podrobný výkres, který ukazuje všechny prvky a jejich vzájemné propojení. Mohou to být konvenční grafické symboly nebo UGO (čáry, geometrické tvary atd.), písmena a čísla. Podívejme se, co jednotlivé symboly znamenají (viz tabulka č. 1).

Tabulka č. 1. UGO a digitální symboly elektrických obvodů.

Název prvku

Běžně přijímané schematické nebo písmenné označení

Vysvětlení a doplnění

Spojovacím prvkem na výkrese může být kabel, sběrnice, vodič (na elektrickém schématu je vždy označen jako horizontální, vertikální nebo vedení umístěné pod úhlem 45 0)

Snadné křížení nezapojených vodičů

Pokud jsou vodiče umístěny na výkresu tak, že vizuálně tvoří průsečík, ale ve skutečnosti nejsou spojeny, je to označeno pravidelným křížem

Dráty spojené navzájem

Tečka, kde se komunikační linky protínají, označuje, že vodiče jsou fyzicky propojeny

Připojení na společný vodič, pouzdro

Pokud je karoserie (podvozek, rám) vodivá, lze ji použít jako společný vodič (jako u automobilů)

Pokud je na výkresu vedle vodiče písmeno „N“, jedná se o takzvaný nulový vodič

L – symbolická značka pro lampu

Pokud je elektrická instalace připojena k uzemňovacímu zařízení, bude v tomto bodě schéma mít tuto ikonu

Další názvy: společný vodič, GND, zem

HL – písmenné označení pro LED

Ve vypnuté poloze normálně otevřený kontakt neumožňuje průchod elektrického proudu; podmíněná symbolická značka – SA

Obecné písmeno zvláštní označení pro optočlen, polovodičové zařízení, které obsahuje zdroj a přijímač optického záření konstrukčně a opticky propojené.

Symbol pro optočlen, ve kterém je fotorezistor použit jako elektrický prvek pro příjem světla

Symbol pro optočlen, ve kterém je fotopřijímacím prvkem křemíková dioda

Symbol pro optočlen, ve kterém je jako fotopřijímací prvek použit tranzistor

Symbol pro optočlen, ve kterém je jako fotopřijímací prvek použit křemíkový fototyristor

Definuje normálně zavřený kontakt

Obecné označení elektrických měřicích přístrojů

Dobíjecí baterie nebo baterie (zdroje napájení)

Jsou zobrazeny různé možnosti baterií/dobíjecích baterií; akceptované označení písmen je GB; pokud je v místě „G“ napsáno písmeno „E“, před vámi je obraz galvanického článku, který je zdrojem elektromotorické síly

Kontakt elektrického obvodu, který otevírá jeden elektrický obvod a zavírá druhý

Spínací zařízení, které může vytvořit nebo přerušit spojení v elektrické síti, když nastanou určité, předem stanovené podmínky (přidružené relé a kontakt mohou mít stejný speciální symbol, například: „P1“ nebo „K“).

Časové relé na náběžné nebo sestupné hraně

Obecné označení zařízení pro měření proudu v obvodu

Obecné označení zařízení pro měření síťového napětí

Rezistor, jehož odpor lze měnit pomocí ovládacího prvku

Rezistor s indikací napájení

Písmenné označení je R, může být uveden i jmenovitý odpor, který se vyjadřuje v megaohmech, kiloohmech nebo ohmech. Když jsou uvnitř obdélníku dvě svislé rovnoběžné čáry představující odpor na schématu zapojení, znamená to, že jeho ztrátový výkon je 2 watty; pokud takové zvláštní označení neexistuje, znamená to, že tento odpor může mít i ten nejmenší výkon

Toto je obecná písmenná značka pro tranzistory s efektem pole a bipolární tranzistory

Obecné označení tranzistorů s přímým vedením

Obecné označení tranzistorů s reverzním vedením je VT1-VT2, vedle něj je uveden model tranzistoru (například „KT315“).

Takto je zobrazeno zařízení, které produkuje zvuk (reproduktor nebo reproduktor); konvenční písmeno zvláštní označení – BA

Polovodičová dioda pracující v průrazném režimu, značka symbolu – VD

Druhý název je dvouanodová zenerova dioda

Hermetický kontakt, který se sepne vlivem magnetického pole pro všechny spínače – SA

Obecné označení elektrochemických zdrojů energie

Zařízení, které převádí střídavý proud na stejnosměrný proud

Pokud je vedle obrázku diody na výkresu číslo (VD), ukazuje sériové číslo této diody

Zvláštní označení písmene – C

Běžný symbolický název pro konektory

Tato ikona na schématech označuje různá zařízení, která dokážou přeměnit mechanickou energii na elektřinu

“AND” (logický prvek elektrického obvodu)

„Nebo“ (logický prvek elektrického obvodu)

„Ne“ (logický prvek elektrického obvodu)

“Ano” (prvek logického obvodu, zesilovač)

VS – speciální písmenné označení pro tyristory

Tyristorová obousměrná trioda

Různé typy induktorů

(A) Cívka navinutá na jádru

(B) Induktor se středovým závitem

(C) Cívka s nastavitelnou indukčností

Tranzistor s efektem pole s kanálem typu N

Stykač/relé/elektromagnetická brzdová cívka

Písmenná značka – L

Klíč, páčkový spínač nebo tlačítko v otevřeném stavu (písmenné označení)

Topné těleso tepelného relé

Zásuvka, do které můžete zapojit zástrčku z elektrického spotřebiče

Elektrolytický kondenzátor polarizovaný

Zařízení s konstantní kapacitou používané k ukládání náboje

Tento obrázek označuje dvoufázový elektrický transformátor, který převádí jeden proudový systém na jiný bez změny jeho frekvence (symbolické zvláštní označení – TV)

Různé typy transformátorů

(A) S jedním sekundárním vinutím

(B) Se dvěma sekundárními vinutími

(C) S jedním sekundárním vinutím a odbočkou ze středu

Příklady obrázků kondenzátorů (uprostřed je elektrolytický kondenzátor)

Označuje zařízení, které může vlivem světla měnit hodnotu svého odporu.

Přijímač optického záření nebo fotodioda mohou být na výkrese rovněž vyznačeny v pravidelném kruhu

Takové tlačítko se stiskne, když na něm uživatel drží prst, a proto se nazývá „tlačítko blesku“.

Bzučák elektromechanického emitoru zvuku: pasivní – pro střídavý proud, aktivní – pro stejnosměrný proud

Kontakt časového relé s počátečním zpožděním

Kontakt časového relé se zpožděním pro následnou aktivaci

Jak se naučit rozumět elektrickým obvodům?

Abychom pochopili, jaké části, instalace a další elektrické prvky jsou umístěny v konkrétním elektrickém obvodu, nestačí znát symboly. K tomu je nutné prostudovat pravidla pro čtení elektrických obvodů a klasifikaci typů elektrických obvodů v souladu se státními normami.

Hlavní typy elektrických obvodů

Jak jsme slíbili, další podrobnosti o kódech obvodů, kterých je několik možností. Strukturální (na rozdíl od úplné základní) má tedy název „E1“ a zobrazuje pouze hlavní součásti elektrického obvodu, pro obecnou představu označené obdélníky a čísly. V příloze je tabulka, ve které vidíte rozpis elektrického obvodu s použitými symboly. Také strukturální elektrické schéma může obsahovat vysvětlující schémata a vzorce.

Příklad blokového schématu E1

Funkční elektrické schéma (běžně značené „E2“) je podrobnější verze, na rozdíl od „E1“ zobrazuje pouze funkční součásti a propojení mezi nimi. V tomto případě se používají obecně uznávané symboly a identické části se od sebe liší číslováním.

Příklad funkčního diagramu E2

Schéma elektrického obvodu (symbol „E3“) je dokument, který odráží všechny prvky zapojené do práce a také elektrické obvody, které je spojují. Pokud takový obvod obsahuje mnoho vodičů nebo jiných elektrických prvků, nemusí být zcela zobrazeny. Tím se zabrání přetížení obvodu. Složitá schémata lze rozdělit do několika listů.

Příklad schematického (kompletního) schématu E3

Mimochodem! Pokud vidíte schéma, které má ve svém názvu „E0“, je to kombinované, „E6“ je obecné, „E4“ je zapojení, „E5“ je schéma elektrického zapojení, „E7“ je umístění.

Některé prvky na elektrických obvodech jsou podrobnější

Zdroj energie

Abychom pochopili princip fungování konkrétního obvodu, studie zpravidla začíná od zdroje energie. Nejprve byste se měli podívat na označení typu proudu procházejícího konkrétní elektrickou sítí. Pokud vidíte symbol „~“, znamená to, že proud je střídavý. Hodnota napětí je uvedena vedle tohoto symbolu. Takže „~ 220“ znamená, že napětí v síti je 220 voltů. Tečkovaná čára znamená, že je zobrazena pouze část součásti.

Pro označení stejnosměrných napájecích zdrojů se používají následující konvence: dlouhý vodič (dlouhá čára) zobrazuje katodu (“plus”), krátký vodič zobrazuje anodu (“mínus”).

Světelný zdroj a fotodetektor se liší ve směru šipky ven – záření. Uvnitř – vítejte.

Digitální označení elektrických prvků

Je důležité si uvědomit, že všechny opakující se komponenty (například několik LED) jsou také označeny sériovými čísly. Čísla nejsou přiřazena náhodně: jsou uspořádána shora dolů a zleva doprava. Ukazuje se, že číslování identických elektrických prvků se zadává podle takzvaného pravidla písmene „I“. To znamená, že čísla jsou umístěna nejprve vlevo nahoře, pak níže a poté se opět přesunou na horní část výkresu, ale trochu doleva a znovu očíslují díly na konec diagramu. Přesně tak se píše tištěné písmeno „I“.

Kondenzátor

Správné čtení elektrických obvodů není možné bez pochopení podstaty činnosti elektrolytického kondenzátoru. Pokud jej vidíte na schematickém nákresu, podívejte se pozorně: jeho „kladné“ obložení je vždy označeno. V tomto případě je negativní „noha“ této části nejčastěji označena na samotném kondenzátoru.

Tranzistor

Pokud je na obrázku tranzistor se třemi „nohami“, možná budete muset najít jeho „pinout“. Zjistíte tak, kde se nachází jeho kolektor, emitor a základna tohoto prvku. Označení bipolárního tranzistoru má šipku. Ukazuje, kterým směrem teče proud: když šipka ukazuje „ze základny“, tedy od „plus“ k „mínusu“, před vámi je tranzistor s reverzním vedením (NPN), naopak vpřed vodivostní tranzistor (PNP).

Doporučení a schémata pro ty, kteří si chtějí vyzkoušet sestavení napájecího zdroje vlastníma rukama: „Jaké schéma bych měl použít k samostatnému sestavení napájecího zdroje pro LED pásek? Na základě čeho si můžete sestavit napájecí zdroj pro LED pásek, kterou možnost montáže zvolit: beztransformátorovou nebo se dvěma tranzistory.

Základní pravidla

Před čtením elektrických schémat musíte pochopit několik základních pravidel:

• kontrola musí být provedena zleva doprava, aniž by chyběl jediný elektrický prvek;
• mentálně rozdělit celý výkres do samostatných uzlů;
• je třeba vzít v úvahu všechny podrobnosti s ohledem na vysvětlení, poznámky, specifikace, odkazy a vysvětlení;
• název dílu (pokud jej uživatel při čtení výkresu nerozpozná) můžete vyhledat podle názvu (typové hodnocení) – bývá uvedeno u grafického obrázku;
• je nutné zkontrolovat parametry všech komponent pro konzistenci provozu;
• Chcete-li získat úplné informace o konkrétním rádiovém komponentu, budete se muset podívat do technické specifikace, nazývané „datasheet“.

Pokud potřebujete znát hodnocení dílů, nehledejte tyto informace na výkresu. Taková data jsou umístěna samostatně, aby nedošlo k zahlcení postavy příliš velkým množstvím dat. Pamatujte, že u symbolu nepolárních kondenzátorů je jejich kapacita uvedena v mikrofaradech (uF nebo uF) nebo nepolárních (nF) a u nepolárních elektrolytických kondenzátorů je také uveden znak „+“. Jmenovité provozní napětí se udává ve voltech (V nebo V).

Někdy můžete vidět hvězdičku („*“) poblíž obecně uznávaných písmenných označení rezistorů na schématu zapojení. Takto označené díly vyžadují samostatnou volbu jmenovitého odporu pro zajištění správné funkce elektrického zařízení (elektrického obvodu). Pro volbu tohoto parametru je do takového systému dočasně zařazen proměnný rezistor s mírně vyšším odporem, než je uvedeno na obrázku. Také se používá měřič proudu, který je připojen k otevřenému okruhu.

Toto místo je na výkresu označeno křížkem, podobně jako násobilka („ד). Vedle je uveden proudový rozsah, který je v tomto případě nezbytný pro normální provoz celého prezentovaného elektrického systému (například „0,4-0,6 mA“).

Jak číst elektrická schémata

Jak se naučit číst schémata elektrických obvodů? Chcete-li to provést, postupujte podle následujícího algoritmu:

1. Podívejte se rychle na výkres obecně.
2. Přečtěte si poznámky níže.
3. Prostudujte si technické požadavky.
4. Zvažte všechny součásti umístěné na výkresu a porovnejte je s existujícím seznamem.
5. Najděte zdroj energie pro vinutí magnetických startérů, elektromotorů, relé, elektromagnetů, regulátorů kompletních zařízení atd., zjistěte, jaký typ proudu je třeba použít. Budete také muset zjistit, jaké by mělo být jmenovité napětí, fázování (u střídavých obvodů) nebo polarita (u stejnosměrných obvodů). Získaná data porovnejte se vstupními ukazateli použitého zařízení.
6. Najděte elektrické motory (pokud existují) a určete, jaký druh energie budou vyžadovat.
7. Určete, jaká ochranná zařízení se používají (nadproudová relé, pojistky, jističe).
8. Najděte spínací zařízení.
9. Zvažte, kde jsou umístěny pojistky (včetně pojistek) a spínače, a určete, za kterou oblast jsou zodpovědné.
10. Identifikujte řídicí zařízení, součásti a určete, které obvody se aktivují při přepnutí těchto řídicích součástí.
11. Analyzujte každý elektrický obvod, identifikujte na něm pomocná a hlavní zařízení a určete jejich provozní podmínky.
12. Udělejte obecný závěr o fungování sítě jako celku.

Při hledání v diagramu prvků je důležité se nejprve rozhodnout, za jakým účelem potřebujete tyto informace zjistit.

Chcete-li například pochopit, jak číst schémata elektrického obvodu s elektromotorem, musíte najít magnetický startér. Teprve po jeho zapnutí začne fungovat elektroinstalace sestavená podle předloženého elektrického obvodu. V případě, že je v takovém obvodu zařazen mezilehlý reléový kontakt, bude nutné zvážit obvod jeho vinutí.

Jak číst e-maily obvodů, pokud je cílem opravit vadný prvek, například žárovku? V tomto případě by hledání mělo začít s označením tohoto světelného zdroje.

Konečně:

Správnou organizací práce na čtení diagramu tedy můžete strávit minimum času. V opačném případě se můžete zmást a problém vůbec nevyřešíte.