RYSUNEK TECHNICZNY
ELEKTRYCZNY
Michel K., Sapiński T.: Rysunek techniczny elektryczny, WNT,
Warszawa 1987
Rysunek techniczny wykonywany według ustalonych
zasad i przepisów, dzięki symbolom uzgodnionym
międzynarodowo może być zrozumiały dla ludzi na
całym świecie, niezależnie od znajomości języka.
Rysunek techniczny elektryczny jest odmianą
rysunku technicznego, który skupia się na obiektach
elektrycznych – prostych bądź złożonych. Powinien
być wykonany przy użyciu znormalizowanych
symboli graficznych elektrycznych,
przedstawiających cały obiekt lub jego elementy
składowe, połączonych liniami obrazującymi ich
współzależność lub połączenie. Korzystanie z
nieznormalizowanych symboli może prowadzić do
nieporozumień przy odczycie rysunków, zwłaszcza za
granicą.
Wykonywanie rysunku elektrycznego
Formaty arkuszy przeznaczonych do wykonania rysunków są
znormalizowane, podobnie jak w innych rodzajach rysunku
technicznego. Formatem zasadniczym jest arkusz A4.
Linie rysunkowe stosowane w rysunkach technicznych elektrycznych
Normalizacją rysunku technicznego
elektrycznego zajmuje się Zespół Elektryki
w PKN.
W zakresie elektroniki i elektrotechniki
normalizacją zajmuje się Międzynarodowa
Komisja Elektrotechniczna IEC - globalna
organizacja opracowująca i publikująca
międzynarodowe normy. Służy to za
podstawę norm krajowych oraz jako
odniesienie dla przetargów i kontraktów
międzynarodowych.
Do IEC należy stosunkowo mało państw,
ale skupiają one 80% ludności świata, gdzie
produkcja elektryczna przekracza 95%
produkcji światowej.
Podział rysunków technicznych
elektrycznych
Rysunki techniczne elektryczne zostały
podzielone przez międzynarodowe stowarzyszenia
normalizacyjne na dwie podstawowe grupy:
• schematy,
• diagramy.
Do rysunków technicznych elektrycznych
zaliczane są często także tablice (tabele) i wykresy,
występujące często samodzielnie lub na
schematach, oraz wykazy, zwane czasami kartami.
Do diagramów zaliczane są również wykresy. W
zależności od złożoności obiektu elektrycznego i
złożoności jego schematów, w dokumentacji
technicznej stosuje się wszystkie rodzaje
schematów albo tylko niektóre z nich.
Uzupełnieniem każdego rodzaju schematu mogą
być: diagramy, wykresy, tablice lub wykazy.
Rodzaje i liczba niezbędnych
schematów koniecznych do
zrozumienia budowy i działania
obiektu elektrycznego zależy od jego
wielkości. Spowodowane jest to
zwykle koniecznością podawania
wielu szczegółów funkcjonalnych,
związanych z montażem, obsługą,
naprawą itp.
Klasyfikacja rysunku technicznego elektrycznego
Rysunki techniczne elektryczne
Schematy
elektryczne
Grupy 1
(podstawo
-we)
Tablice
Wykazy
(karty)
Grupy 2
(wyjaśniają
-ce)
Grupy 3
(wykonaw
-cze)
Grupy 4
(plany)
Diagramy
Plan sieci
Plan linii
Przyczynowe
Innego rodzaju
np.
klasyfikacyjne
Przyczynowo-
czasowe
Schematy
przyłączeń
Schematy
funkcjonalne
Schematy
strukturalne
Schematy
zastępcze
Schematy
zasadnicze
Plan
instalacji
Plan
rozmieszczenia
Schematy
połączeń
zewnętrznych
Schematy
połączeń
wewnętrznych
Wykresy
Schemat elektryczny
to rysunek techniczny przedstawiający, w jaki sposób obiekt
lub elementy funkcjonalne są współuzależnione lub połączone.
Zgodnie z klasyfikacją pokazaną na rysunku schematy dzielą
się na cztery podstawowe grupy:
schematy grupy 1 (podstawowe) – ich zadaniem
jest pokazanie obiektów lub ich najważniejszych
elementów, ich zadań i wzajemnych położeń. Do
grupy tej zaliczają się schematy strukturalne
(zawierają symbole elementów funkcjonalnych
niezbędne
do
zrozumienia
działania
obiektu
elektrycznego i połączeń między nimi) oraz
schematy funkcjonalne (podobnie jak strukturalne,
ale
nie
trzeba
pokazywać
rozmieszczenia
rzeczywistego, natomiast muszą pokazać przebieg
procesów
zachodzących
w
poszczególnych
elementach),
schematy grupy 2 (wyjaśniające) – ich zadanie
to podobnie jak w schematach grupy 1 pokazanie
wszystkich
elementów
funkcjonalnych
ze
wszystkimi połączeniami oraz dodatkowo z
podaniem punktów przyłączeń, w celu dokładnego
wyjaśnienia działania i przebiegów procesów
elektrycznych. Zaliczają się do niej: schematy
zasadnicze (wszystko przedstawione za pomocą
symboli ogólnych, jeśli tylko to możliwe) oraz
schematy zastępcze (uzyskuje się je ze schematów
zasadniczych, w których elementy funkcjonalne lub
ich grupy zastępuje się równoważnymi im układami
złożonymi z elementów elektrycznych prostych),
schematy grupy 3 (wykonawcze) –
zadaniem ich jest pokazanie połączeń
elektrycznych
wszystkich
elementów
obiektów przez przedstawienie i opisanie
przewodów, wiązek, kabli, wyprowadzeń,
doprowadzeń, końcówek (zacisków), złącz,
przepustów itp. Schematy tej grupy są
podstawą do wykonania innych dokumentów
konstrukcyjnych oraz są stosowane przy
kontroli wykonania połączeń elektrycznych i
przy kontroli obiektów w czasie ich
eksploatacji,
• schematy grupy 4 (plany) – mają za
zadanie określić położenia obiektów lub ich
części składowych (również w terenie) lub
przedstawić usytuowanie sieci instalacji
elektrycznej, a w razie potrzeby także trasy
połączeń elektrycznych (linii, przewodów, kabli
itp.) Zalicza się do nich plany rozmieszczenia,
plany instalacji oraz sieci lub linii.
Diagramy
to rysunki wyjaśniające współzależność między:
• czynnościami (diagram przyczynowy –
obrazuje graficznie czynności uporządkowane
według przyjętej zasady, no kolejności ich
występowania),
• czynnościami i czasem (diagram
przyczynowo-czasowy – diagram
przyczynowy
z zaznaczonym czasem pracy elementów
wykonujących czynności),
• czynnościami i wielkościami fizycznymi,
• stanem różnych elementów obiektu,
• elementami klasyfikowanymi.
Symbole graficzne w rysunkach
elektrycznych
Podstawą rysunku technicznego
elektrycznego jest symbol graficzny
elektryczny.
W dziedzinie elektrotechniki rysunki
konstrukcyjne maszyn i urządzeń wykonuje się
wg zasad rysunku maszynowego, natomiast w
schematach elektrycznych i planach instalacji
stosuje się znormalizowane symbole graficzne,
będące umownym przedstawieniem rysunkowym
elementów maszyn i urządzeń elektrycznych,
sieci, itp. Należy podkreślić, że dla wielu
elementów przewidziano w normach dwa lub
więcej symboli, które stosuje się w zależności od
charakteru i przeznaczenia schematu.
Ze względu na znaczenie symbolu rozróżnia się
symbole graficzne elektryczne:
• przedmiotowe – często nazywane ogólnymi, są
symbolami obiektów, mogącymi przedstawiać
ogólnie pewien rodzaj obiektów,
charakteryzujących się określoną cechą,
• uzupełniające – zwane też dodatkowymi,
pomocniczymi a także rozróżniającymi, są
symbolami dodawanymi do symboli ogólnych, w
celu określania zasady pracy, rodzaju
wykonywanego zjawiska, itp.
• szczegółowe – powstają po dodaniu do symbolu
ogólnego symbolu uzupełniającego.
Przykład tworzenia symbolu szczegółowego z symboli
podstawowego i uzupełniającego
Ze względu na rodzaj rysunku technicznego
elektrycznego symbole graficzne można podzielić
na symbole do:
• schematów,
• planów,
• celów informacyjnych.
Ze względu na sposób przedstawiania
rozróżnia się symbole:
• jednoliniowe,
• wieloliniowe.
W niektórych schematach (np. planach sieci i
stacji elektroenergetycznych) rozróżnia się
symbole obiektów elektrycznych:
• istniejących,
• projektowanych.
Ilość symboli graficznych
wykorzystywanych w rysunkach
technicznych elektrycznych jest tak
duża, że przedstawienie ich
wszystkich tutaj staje się niemożliwe.
Wiele symboli jest analogicznych
do symboli stosowanych w innych
typach rysunków technicznych, inne
są intuicyjne, jak np. przewody czy
wiązki przewodów prezentowane na
rysunkach jako linie ciągłe.
Rezystor - inna jego nazwa to opornik.
Można często spotkać takie właśnie dwa
symbole graficzne tego elementu.
Potencjometr - podobny symbol do
rezystora. Ma suwak, którego położenie
wyznacza podział całkowitej rezystancji
potencjometru.
Kondensator - przy symbolu kondensatora
bardzo często jest umieszczana wartość
dopuszczalnego napięcia pracy.
Kondensator spolaryzowany - to
kondensator elektrolityczny lub tantalowy.
Kondensator taki ma okładki oznaczone
znakami + lub -.
Kondensator zmienny - te kondensatory
są stosowane najczęściej w obwodach
częstotliwości radiowej np. dostrajając się do
stacji w odbiorniku radiowym posługujesz się
właśnie takim kondensatorem.
Cewka indukcyjna - jej symbol przypomina
spiralę wykonaną z drutu i tak właśnie
wygląda w swej najprostszej postaci - jest
spiralą nawiniętą z drutu.
Transformator - jego symbole są różne w
zależności od ilości uzwojeń i rodzaju rdzenia
jakie posiada, ale zawsze będą podobne do
tych, które umieściłem obok.
Bezpiecznik - prawie każde urządzenie
elektryczne posiada taki element
zabezpieczający przed przepływem
nadmiernego prądu.
Żarówka - nie wymaga komentarza
Bateria (lub akumulator) - jest źródłem
energii dla każdego przenośnego urządzenia
elektrycznego, obok symbolu podaje się
wartość napięcia, dłuższa kreska oznacza
zacisk dodatni.
Masa - jest to punkt wspólny (zerowy) dla
danego obwodu elektrycznego.
Zasilanie - takimi symbolami oznacza się
punkty podłączenia napięcia zasilającego,
zawsze obok tych symboli będzie
występowała etykieta identyfikująca dane
zasilanie i często wartość tego napięcia.
Źródło napięcia - te symbole stosuje się
najczęściej na schematach układów, które
służą do analizy i wyjaśnienia jakiegoś
teoretycznego zagadnienia.
Źródło prądu - komentarz jak wyżej.
Głośnik - kształt tego symbolu
nawet przypomina rzeczywisty
głośnik widziany z boku. Głośnik
dzięki swej konstrukcji
przetwarza sygnał elektryczny
na falę akustyczną.
Połączenia - linie łączące umieszczone
na rysunku elementy. Linie, które się
tylko przecinają nie mają ze sobą
żadnego połączenia, natomiast linie z
zaznaczonym punktem w miejscu
przecięcia są połączone ze sobą.
Magistrala - są to też połączenia tylko
zupełnie inaczej rysowane. Nie rysuje
się osobno każdego połączenia tylko
dojścia do magistrali każde dojście do
magistrali dotyczące tego samego
połączenia musi być identycznie
opisane.
Przełącznik NOPB - jest to przełącznik
chwilowy normalnie otwarty.
Przełącznik SPST - pojedynczy
przełącznik jednopozycyjny, czyli
wyłącznik.
Przełącznik SPDT - pojedynczy
przełącznik dwupozycyjny.
Fotorezystor - jest to element, który
zmienia swoją rezystancję pod wpływem
padającego nań światła.
Fotodioda - ma zastosowanie jako detektor
światła. Padające na nią promienie przepływ
prądu fotoelektrycznego.
Fototranzystor - działa tak samo jak
zwykły tranzystor tylko zwykły prąd bazy
został zastąpiony prądem fotoelektrycznym.
Rezonator kwarcowy - jest to po prostu
odpowiednio wycięty i wyszlifowany kawałek
kwarcu zastosowany w układach
generacyjnych jako element określający
częstotliwość drgań.
Dioda - jej symbol
przypomina swoim kształtem
strzałkę, która wyznacza
kierunek przepływu prądu
Dioda Zenera - jej
normalnym stanem pracy jest
polaryzacja w kierunku
zaporowym
Dioda Schottky'ego –
stosowana w układach z
sygnałem o dużej
częstotliwości
Dioda LED - inaczej dioda
elektroluminescencyjna jest jak
zwykła dioda, ale świeci, gdy jest w
stanie przewodzenia.
Mostek prostowniczy - jest to
element czterokońcówkowy, który
składa się z połączonych ze sobą
czterech diod. Oczywiście taki
element może być zastąpiony
czterema pojedynczymi diodami.
Mostek prostowniczy wykorzystuje
się w układach zasilaczy gdzie ma
za zadanie wyprostować prąd
przemienny
.
Tranzystor npn - jest
elementem o trzech
końcówkach i służy do
wzmacniania lub przełączania
sygnałów. Strzałka przy
emiterze wskazuje kierunek
prądu.
Tranzystor pnp - to samo, co
dla tranzystora npn tylko
kierunek prądu emitera jest
przeciwny.
Tranzystor JFET - jest
tranzystorem polowym
złączowym. Rozróżnia się dwa
typy - z kanałem n (symbol ze
strzałką skierowaną do
wewnątrz) i z kanałem typu p
(symbol ze strzałką
skierowaną na zewnątrz).
Tranzystor MOSFET - jest
również tranzystorem
polowym jak JFET z tą
różnicą, że jest to tranzystor
z izolowaną bramką. Wśród
tranzystorów MOSFET
rozróżnia się tranzystory z
kanałem wzbogacanym i z
kanałem zubożanym.
Oczywiście występuje
również podział na kanał
typu p i n.
Wzmacniacz operacyjny -
jest to najczęściej spotykany
symbol wzmacniacza
operacyjnego. Cechą
szczególną symboli
wzmacniaczy operacyjnych
jest to, że wejścia są zawsze
oznaczane znakami +
(wejście nieodwracające) i -
(wejście odwracające).