STŘEDNÍ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ, OSTRAVA, NA JÍZDÁRNĚ 30, p. o.
ZÁKLADY ELEKTROTECHNICKÉHO KRESLENÍ
Ing. Petr VAVŘIŇÁK
2011
OBSAH: ÚVOD DO ELEKTROTECHNICKÉHO KRESLENÍ ............................................ 3
1. 1.1.
Rozměry výkresových listů (ČSN EN ISO 5457).............................................. 3
1.2.
Skládání výkresů (ČSN 01 3111) ..................................................................... 5
1.3.
Měřítka výkresů................................................................................................ 5
1.4.
Druhy čar (ČSN EN ISO 128-24, ČSN EN ISO 128-20) .................................. 6
1.4.1. Použití čar v elekrotechnice ....................................................................................7
1.5.
Popisování výkresů .......................................................................................... 8
1.6.
Elektrotechnická schémata .............................................................................. 8
1.6.1. Schémata určená na celkovou informaci o částech elektrického zařízení, o jejich činnosti a vzájemném spojení. ....................................................................8 1.6.2. Schémata určená na podrobné objasnění činnosti zařízení, jeho výpočet a složení. ..............................................................................................................10 1.6.3. Schémata zobrazující elektrické zapojení celého zařízení nebo jeho částí. ...........11 1.6.4. Schémata zobrazující rozmístění zařízení a jeho částí, případně jeho elektrických spojů. ................................................................................................12
1.7.
Výkresy, diagramy a tabulky v elektrotechnické dokumentaci ....................... 12
1.7.1. Elektrotechnické výkresy .......................................................................................13 1.7.2. Diagramy ..............................................................................................................13 1.7.3. Tabulky .................................................................................................................13
1.8.
Kreslení a popis elektrotechnických schémat ................................................ 13
1.9.
Způsoby kreslení elektrotechnických schémat ............................................... 14
1.9.1. Kreslení elektrotechnických schémat podle počtu sdružených částí ......................14 1.9.2. Kreslení elektrotechnických schémat pod1e vzájemného umístění značek funkčních částí .....................................................................................................15
1.10. Kreslení elektrotechnických funkčních částí .................................................. 17 1.10.1. Rozdělení elektrotechnických značek ...................................................................18 1.10.2. Rozměry elektrotechnických značek .....................................................................18 1.10.3. Výběr elektrotechnických značek ..........................................................................18
2.
PŘÍKLAD ELEKTROINSTALACE .................................................................... 22
2.1.
Zadání............................................................................................................ 22
2.2.
Řešení: .......................................................................................................... 25
1. ÚVOD DO ELEKTROTECHNICKÉHO KRESLENÍ V elektrotechnice, ve strojírenství, ve stavebnictví, ale i v jiných oborech se používají různé druhy výkresů, které můžeme rozdělovat podle mnoha hledisek. Podle způsobu zhotovení dělíme výkresy na: - náčrt - kreslí se tužkou od ruky, slouží pro informaci, nemusí se kreslit v měřítku, obsahuje jen základní kóty - originál - kreslí se tužkou nebo tuží, dnes nejčastěji pomocí výpočetní techniky, kreslí se na pauzovací papír, slouží pro zhotovení kopií a k archivaci - kopie - zhotovuje se z originálu a slouží jako pracovní výkresy. Podle účelu můžeme rozdělit na: - výrobní - jsou určeny pro výrobu polotovarů, součástí, pro celkovou montáž a podobně - pomocné - jsou podkladem pro výrobu, nabídku, propagaci apod. V elektrotechnice se kromě základních výkresů pro výrobu jednotlivých součástí používá i další specifická grafická dokumentace zaměřená na elektrické vlastnosti a funkci zařízení a jejich částí. Dělí se na: - elektrotechnická schémata (viz dále) - elektrotechnické výkresy, diagramy a tabulky (viz dále)
1.1. Rozměry výkresových listů (ČSN EN ISO 5457) Základní formát je A0, který má plochu 1 m2 a délky stran jsou v poměru 1 : formáty jsou ležaté pouze formát A4 je stojatý. A0: 1189 x 841 mm A3: 420 x 297 mm A1: 841 x 594 mm A4: 210 x 297 mm A2: 594 x 420 mm
3
2 . Všechny
Pro zvláštní případy (např. kreslení dlouhých předmětů) můžeme použít i doplňkové formáty jejichž rozměry jsou dány kratší stranou formátu A1 až A3 a delší je shodná s délkou delší strany některého většího formátu A0 až A2. Nový formát se pak nazývá například A2.1 (420 x 841). Tvorba formátů je patrná z obrázku.
Rozložení jednotlivých obrazců a údajů na výkresu a jeho celková úprava musí umožňovat snadnou, rychlou a jednoznačnou orientaci ve výkresu. Obrazy a další potřebně údaje se mají umisťovat tak, jak ukazuje obrázek a tabulka.
4
Označení oblasti ve výkresu 1 2 3 4 5 6 7 8
Popis Oblast vlastního obrazu výkresu (může se použít i oblast 3, 4, 6 a 8) Popisové pole výkresu Nadstavba popisového pole výkresu pro doplňující údaje (legendy, údaje o zkouškách, schválení výkresu apod.) Nestačí-li oblast 3, může se použít i tato oblast. Vysvětlivky k výkresu. Razítko kontrol a technických prověrek, údaje pro snímkování apod. Na výkresech A4 se tyto údaje umístí nad popisové pole Vysvětlivky k výkresu, legendy apod., pokud nestačí oblast 3 a 4 Volný pruh, ve kterém se nesmí kreslit ani popisovat, s výjimkou označení orientačních polí Oblast pro vyznačení poloh pořadových čísel opakujících se funkčních částí, zpravidla v samostatném řádku pro každý druh částí (rezistory, kondenzátory, cívky apod.)
1.2. Skládání výkresů (ČSN 01 3111) Výkresy se skládají na formát A4 pro účely ukládání nebo předávání. Výkresy se skládají nejdříve podél myšlených čar přehybů kolmých k dolnímu okraji výkresu a pak podle myšlených čar přehybů s dolním okrajem rovnoběžných. Po složení výkresu musí být základní popisové pole na líci složeného výkresu.
1.3. Měřítka výkresů Měřítka, jejich velikost a zapisování na všech druzích technických výkresů se zvolí podle: - účelu a obsahu výkresu, - složitosti a hustoty kresby zobrazeného předmětu, - požadavků čitelnosti a přesnosti kresby. Měřítka pro výkresy jsou uvedeny v následující tabulce:
5
Skutečná velikost
Měřítka zvětšení
Měřítka zmenšení
2:1
1:2
5:1
1:5
10 : 1
1 : 10
20 : 1
1 : 20
50 : 1
1 : 50
100 : 1
1 : 100
1:1
Na výkresech se uvádějí měřítka u obrazu s připsáním písmene M, např. M 1: 2 nebo v popisovém poli v povinné rubrice Měřítko bez označení písmene M, např. 1: 1. - při kreslení obrazů na výkrese v různých měřítkách se píší měřítka v popisovém poli takto: - při dvou měřítkách se píše měřítko hlavního obrazu větším písmenem než měřítko druhé. - při více než dvou měřítkách se pod hlavní měřítko uvede v závorce 1: X - není-li obraz kreslen v měřítku, napíše se v popisovém poli v rubrice Měřítko písmeno N jako zkratka NENÍ - u obrazů, kde je měřítko výšek jiné než měřítko délek, se musí psát obě měřítka, a to na prvním místě měřítko délky a za šikmou čarou měřítko výšky
1.4. Druhy čar (ČSN EN ISO 128-24, ČSN EN ISO 128-20) Pro zobrazováni se na výkresech používá několika druhů čar. Podle grafického provedení se rozdělují čáry na pravidelné (plné nebo přerušované) a nepravidelné obvykle kreslené od ruky. Podle tloušťky dělíme čáry na tenké a tlusté, popř. velmi tlusté (používají se ve stavebnictví, např. při kreslení komunikací apod.). Tloušťka čar musí být v celé délce neměnná. Tloušťka čar se volí z geometrické řady 0,13 - 0,18 - 0,25 - 0,35 - 0,5 - 0,7 - 1,0 1,4 - 2,0 mm, přičemž tenká čára je 1/2 tloušťky čáry tlusté. Dnes se volí čáry tenčí neboť jsou přesnější a při kvalitě kopírování či přímého vykreslování z PC nedojde k jejich neprokreslení (tlustá čára 0,5 mm, tenká čára 0,25 mm). Konstrukce čárkované čáry se provádí tak, že čárka je dlouhá dvanáctinásobek tloušťky čáry a mezera trojnásobek tloušťky čáry. Čerchovaná čára se skládá z čárky dlouhé dvacetičtyřtinásobek tloušťky čáry, mezery (trojnásobek tloušťky čáry) a tečky dlouhé polovinu tloušťky čáry
6
1.4.1. Použití čar v elekrotechnice Příklady použití různých druhů čar v elektrotechnice
Tenká plná čára
elektrické spojení všeobecně bez rozlišení druhu, průřezu apod. elektrické vedení obecně elektrická vazba funkční, logická apod. pomocné obvody odkazové čáry čáry souřadnicové sítě dělicí úsečky pomocné čáry odkazové čáry
Tlustá plná čára
elektrické zapojení funkčním významem elektrické vedení při rozlišení různých druhů při zakreslování do půdorysu strojů, budov apod. přípojnice, přípojnicové rozvody kabelové formy, svazky kabelů svazky vodičů čáry znázorňující funkční závislosti osy souřadnic čáry vymezující plochu diagramu osy stupnic, které leží mimo plochy diagramu
Plná nepravidelná čára (čára od ruky)
přerušení obrazu ukončení částečně nakresleného obrazu neelektrické spojení (mechanické, hydraulické, pneumatické apod.)
Tenká čárkovaná čára
stínění pomocné čáry čáry znázorňující vedlejší funkční závislosti
Tlustá čárkovaná čára
čáry znázorňující hlavní funkční závislosti
Tenká čerchovaná čára
dělicí čára mezi zařazenými poli rozváděčů apod. ohraničení souboru přístrojů nebo částí jednoho přístroje ochranný uzemňovací vodič pro chráněný rozvod
Tlustá čerchovaná čára Tenká čerchovaná čára se dvěma tečkami Tlustá čerchovaná čára se dvěma tečkami Tenká tečkovaná čára
čáry znázorňující hlavní funkční závislosti
Tlustá tečkovaná čára
čáry znázorňující vedlejší nebo hlavní funkční závislosti
čáry znázorňující vedlejší funkční závislosti čáry znázorňující hlavní funkční závislosti pokračování nebo opakování částí zařízení, popř. obvodů
7
1.5. Popisování výkresů Výkresy, tabulky a ostatní technická dokumentace se popisují tzv. technickým písmem. Výkresy se popisují písmeny velké abecedy a arabskými číslicemi. Výjimkou je psaní měrových jednotek (např. kg, mm atd.), kde se používá písmen malé abecedy. Při popisování výkresů a při zpracování technické dokumentace se doporučuje používat písmo kolmé střední, popř. úzké. Šířka písmen abecedy a číslic není jednotná, závisí na výšce písmen h. Výšku písma h volíme nejčastěji z řady 2,5 - 3,5 - 5 - 7 - 10 - 14 - 20 mm. Šířka písmen a číslic psaných technickým písmem kolmým středním ČSN EN ISO 3098 Písmena velké abecedy 7/10 h Písmena malé abecedy 6/10 h I 1/10 h J 5/10 h Vybraná písmena E, F, L 6/10 h velké abecedy A, M, Q 8/10 h W 11/10 h Arabské číslice 6/10 h Tloušťka čáry písmen 1/10 h Mezera mezi písmeny ve slově 2/10 h Mezera mezi slovy 6/10 h
1.6. Elektrotechnická schémata Elektrotechnická schémata jsou základním podkladem grafické dokumentace. Pomocí značek se na nich znázorňují elektrické funkční části zařízení a spojení mezi nimi. Prostorové a konstrukční uspořádání tu není důležité. Elektrotechnická schémata se rozdělují podle účelu, na který jsou určena, na čtyři skupiny: 1.6.1. Schémata určená na celkovou informaci o částech elektrického zařízení, o jejich činnosti a vzájemném spojení. Ty se dále dělí na: - přehledová schémata - znázorňují hlavní části zařízení, jejich účel a vzájemné spojení bez ohledu na jejich skutečné umístění v zařízení. V přehledových schématech musejí být uvedeny názvy jednotlivých funkčních částí. Přehledová schémata se podrobněji rozdělují na: - přehledová schémata přenosu - znázorňují přenos elektrické energie nebo informace mezi nadřazenými soubory, popř. mezi soubory a samostatnými funkčními jednotkami (rozvod elektrické energie v objektu apod.)
8
- přehledová schémata výstroje - podávají přehled o vybavení souboru nebo jeho části (rozvodny, pole rozváděče, telefonní ústředny apod.) přístroji a o vzájemné vazbě těchto částí
- přehledová schémata jištění - znázorňují způsob jištění sítí, vedení a strojů, postup vypínání jednotlivých úseků sítí v silnoproudé elektrotechnice a podávají přehled o jističích v jednotlivých sítích a v silnoproudých rozvodech - bloková schémata vyjadřují jednoduchými obrazci (obdélníky, čtverci apod.) jednotlivé funkční části elektrických zařízení. Činnost jednotlivých částí se vyznačí zakreslením značky, číslicovým, písmenným nebo slovním označením, matematickým výrazem apod. Vztahy mezi blokovými obrazci se zobrazí jednoduchými čárami, případný směr 6 přenosu se může zvýraznit šipkami. 7 - nauková schémata - používají se 1 2 5 v literatuře, při přednáškách a vyučování, způsob jejich kreslení je 8 3 4 zvolen tak, aby vynikl sledovaný cíl. Naukové schéma může být podle potřeby v některé části zjednodušené Naukové schéma jističe a v některé podrobné. V případě potřeby se zakreslí do naukového schématu také mechanické sestavy. - funkční schémata - objasňují určité pochody, které probíhají v jednotlivých funkčních částech zařízení, případně v celém zařízení, nemusí být uvedeno jejich vlastní rozmístění v zařízení. Na funkčním schématu se mohou kreslit připojovací, měřicí nebo kontrolní body s uvedením jejich označení a charakteristických údajů. 9
1.6.2. Schémata určená na podrobné objasnění činnosti zařízení, jeho výpočet a složení. Ty se dále dělí na: - obvodová schémata - objasňují všechny funkční jednotky a funkční bloky, které jsou nutné pro realizaci a kontrolu elektrických funkcí zařízení, všechna spojení mezi jednotkami a bloky a také připojovací body, kterými se zakončují vstupní a výstupní obvody (zásuvky, svorky apod.) a dávají podrobnou představu o činnosti zařízení a rozdělují se podrobněji na: - obvodová schémata hlavních obvodů - znázorňují obvody, jejichž účelem je přenášet elektrickou energii
- obvodová schémata pomocných obvodů - znázorňují ovládací, měřicí, jisticí, ochranné obvody apod.
- obvodová schémata funkční jednotky (souboru) - znázorňují obvody uvnitř elektrického zařízení nebo jeho částí - obvodová schémata vybraných obvodů - znázorňují obvody, jejichž činnost je třeba zvláště sledovat (např. obvodové schéma signálních obvodů); - obvodová schémata na opravu - doplňují obvodová schémata údaji potřebnými na opravu, zkoušení a kontrolu technických parametrů (např. napětí v kontrolních bodech apod.). - náhradní schémata - používají se na rozbor principů činnosti nebo výpočet parametrů charakteristických funkčních částí, případně celého zařízení.
10
1.6.3. Schémata zobrazující elektrické zapojení celého zařízení nebo jeho částí. Ty se dále dělí na: - zapojovací schémata vnitřních spojů - musejí obsahovat všechny funkční bloky a funkční jednotky, které patří k zařízení, znázorňují elektrické zapojení částí zařízení a určují vodiče, svazky vodičů a kabelů, kterými se tato zapojení uskutečňují a také místa jejich připojení a přechodů. Rozmístění značek funkčních bloků a funkčních jednotek ve schématu musí přibližně odpovídat skutečnému umístění v zařízení. - zapojovací schémata vnějších spojů - znázorňují části celku a elektrické zapojení mezi nimi (patří sem i schémata převodů používané v telefonní technice), jsou to zapojovací schémata, která podrobně znázorňují směrování vedení mezi dvěma funkčně na sebe závislými skupinami přístrojů. Rozmístění značek funkčních bloků a funkčních jednotek ve schématu musí přibližně odpovídat skutečnému umístění v zařízení. V zapojovacím schématu vnějších spojů se musí uvést název, typ nebo označení každého souboru nebo funkční jednotky, které jsou znázorněny obdélníky nebo obrysy nebo které jsou znázorněny značkou. Vodiče, svazky vodičů a kabely musí být ve schématu znázorněny samostatnými čárami a v rozsahu zařízení označeny pořadovými čísly nebo jiným jednoznačným způsobem. Vede-li k jednomu připojovacímu bodu několik vodičů, mohou se ve schématu jejich konce nakreslit šikmo. - svorkovnicová schémata - znázorňují vnější připojovací body (svorkovnice, pájecí body apod.) a na ně připojené vodiče. Svorkovnice se ve schématu zobrazuje obdélníkem nebo obrysem. Rozmístění vstupních a výstupních částí zobrazených uvnitř značky musí odpovídat jejich skutečnému umístění v zařízení. Vodiče, svazky vodičů a kabely se musejí ve schématu zobrazit samostatnými čárami a označit tak, aby jejich připojení bylo jednoznačné. Vede-li k jednomu připojovacímu bodu několik vodičů, mohou se ve schématu jejich konce nakreslit šikmo.
11
1.6.4. Schémata zobrazující rozmístění zařízení a jeho částí, případně jeho elektrických spojů. Ty se dále dělí na: - situační schémata - zobrazují rozmístění jednotlivých částí zařízení, případně jejich elektrických spojů. Soubory a funkční jednotky, které patří k zařízení, se zobrazují ve schématu tak, aby bylo jednoznačně určeno jejich vzájemné umístění na konstrukci, v uzavřených prostorách nebo v terénu. Součásti zařízení se v situačním schématu znázorňují obrysy nebo značkami. Vodiče se kreslí v situačním schématu každý zvlášť. Nachází-li se skupina vodičů ve společném obalu (trubce, kabelu, svazku apod.), může se nakreslit jednou čárou. - situační schémata rozvodu - zobrazují rozmístění jednotlivých částí zařízení v budovách, na konstrukcích a případně jejich elektrické zapojení. Funkční jednotky, soubory, vodiče a kabely se v situačním schématu rozvodu zobrazují značkami, obdélníky nebo obrysy. Jejich rozmístění ve schématu má přibližně odpovídat jejich skutečnému umístění v zařízení (budovách). Situační schémata rozvodu se mohou kreslit do zjednodušených stavebních nebo strojnických výkresů. V takovém případě se schéma kreslí v měřítku a v případě potřeby se hlavní rozměry kótují. Všechny místnosti a části budov musejí mít jednoznačné označení. Pro jedno zařízení se může nakreslit několik situačních schémat rozvodu, každé na samostatném listu, podle různých druhů vybavení (plán osvětlení, plán počítačové sítě apod.). Ve schématu se musejí uvést všechny údaje potřebné pro správnou montáž a použití materiálu. V případě potřeby se zde může označit také směr severu. - situační schémata sítě - zobrazují prostorové rozmístění částí zařízení, případně jejich elektrické zapojení, kreslí se pro silnoproudé a sdělovací sítě. V situačním schématu sítě se musí znázornit součásti zařízení a hlavní spoje mezi nimi. Součásti zařízení se kreslí značkami nebo obdélníky. Při kreslení schémat se mohou užít půdorysy a mapy. V takovém případě se schéma kreslí v měřítku a hlavní rozměry se kótují. Hlavní součásti zařízení a elektrické spoje (kabely, vodiče) se kreslí v poloze, která odpovídá umístění v půdorysu. V situačním schématu sítě se mohou kreslit řezy kabelovými trasami a vyznačit potřebné rozměry kabelů, svazků nebo vodičů. Jednotlivé druhy spojů se mohou zvýraznit různou tloušťkou čar, ale jejich význam se musí ve schématu vysvětlit. V situačním schématu sítě se nemusejí kreslit spoje, uvádět údaje o spojích a kreslit jednotlivé části zařízení podle jejich skutečného vzájemného rozmístění, jak se to uvádí v jiných dokladech. Stačí napsat odkaz na příslušný doklad.
1.7. Výkresy, diagramy a tabulky v elektrotechnické dokumentaci Kromě elektrotechnických schémat musí být v technické dokumentaci elektrických zařízení další doplňující grafické podklady.
12
1.7.1. Elektrotechnické výkresy Rozdělují se na: - polohopisné výkresy zařízení - znázorňují tvary cest (tras) elektrického vedení nebo uspořádání částí elektrického zařízení. Kreslí se v měřítku zpravidla na polohopisném podkladě (polohopisný výkres elektrické sítě, polohopisný výkres bytového rozvodu nebo polohopisný výkres rozváděče) - polohopisné výkresy vnitřních spojů - znázorňují tvar jednotlivých vnitřních spojů nebo jejich svazků a umožňují tak přípravu vodičů před montáží dílců nebo souborů. Kreslí se obvykle v měřítku. Ve složitějších případech se výkresy doplní návodem postupu kladení vodičů, popř. tabulkou spojů - polohopisné výkresy vnějších spojů - znázorňují cesty (trasy) vnějších spojů mezi částmi elektrického zařízení. Kreslí se v měřítku, obvykle na výkresu objektu. Určují polohu jednotlivých částí elektrického zařízení a vedení mezi nimi, s vyznačením, které spoje nebo svazky spojů jsou v jednotlivých trasách uloženy. 1.7.2. Diagramy Rozdělují se na: - signálové diagramy - graficky znázorňují vztahy veličin regulačního nebo jiného systému pomocí orientačních čar (větví) a koncových bodů (uzlů). Větve značí jednotlivé členy systému a jejich působení, uzly vstupní nebo výstupní veličiny a slučování signálů - modulační diagramy - znázorňují úpravu frekvenčních pásem při několikanásobné modulaci - diagramy postupnosti - znázorňují v jakém pořadí nebo v jakých časových intervalech za sebou následuje činnost jednotlivých funkčních částí nebo funkčních jednotek v zařízení. 1.7.3. Tabulky Rozdělují se na: - tabulky spojů - přehledně určují, které svorky, pájecí očka apod. v různých souborech nebo i v jednom souboru jsou vzájemně spojeny. Tabulky spojů někdy doplňují zapojovací schémata, popř. společně s polohopisnými výkresy zařízení tato schémata nahrazují - závěrové tabulky nebo soubory tabulek - přehledně vyjadřují předepsané elektrické a mechanické závislosti, určující rozsah a činnost zařízení.
1.8. Kreslení a popis elektrotechnických schémat Vybraný formát kreslicího listu má zabezpečit ucelené nakreslení elektrotechnického schématu bez zmenšení přehlednosti a pohodlí při používání. Při kreslení schématu na několika listech má být formát všech listů stejný a každý list pak musí mít své pořadové číslo. Značky a čáry spojů se mají rozmísťovat na kreslicím listu tak, aby co nejlépe podaly představu o uspořádání výrobku a o vzájemných vztazích jeho částí.
13
Čáry spojů se kreslí v horizontálním a vertikálním směru; mají mít co nejmenší počet zlomů a křížení. Ve speciálních případech, zejména však tehdy, jestliže se tím schéma zjednoduší, se mohou používat také šikmé úseky čar, ale jejich délka má být co nejmenší. Velikost mezery mezi dvěma libovolnými rovnoběžnými čárami nemá být menší než 0,7 mm. Při větším počtu rovnoběžných čar je vhodné vynechat po třech až pěti čárách dvojnásobnou mezeru. V případě potřeby se mohou jednotlivé obvody rozlišit barevnými čárami. Schéma se umísťuje na. kreslicím listu v jeho základní poloze, ve které se schéma čte, v některých případech se pro lepší využití kreslicí plochy může schéma kreslit v poloze otočené oproti základní o 90° proti směru pohybu hodinových ručiček. Popisem elektrotechnických schémat se rozumí zapisování rozměrů, popisování funkčních částí a jejich pořadových čísel, vyplňování popisového pole, psaní poznámek důležitých pro výrobu nebo montáž apod. Všechny tyto údaje musejí být snadno a jednoznačně čitelné a nesmějí narušit přehlednost výkresu.Na popis elektrotechnických schémat se používá technické písmo (viz výše). V elektrotechnických schématech se mohou uvádět různé druhy údajů, které mají podobu textu. Textové údaje se v závislosti na obsahu a určení mohou umístit vedle značky, uvnitř značky, vedle čar spojů, v přerušení čáry spoje, u konců čar spojů nebo na volném místě ve schématu (tabulky umístěné na volném místě ve schématu mají mít nadpis, který vyjadřuje jejich obsah). Textové údaje, které patří k čárám spojů, se píšou rovnoběžně s vodorovnými úseky těchto čar, jen při velkém zaplnění schématu je výjimečně povoleno psát údaje také svisle. Technické údaje o vodičích v několikavodičové soustavě se zapisují z obou stran vodiče. Nad čárou se uvedou parametry soustavy a pod čárou se uvedou údaje o počtu, průřezu a materiálu vodiče.
1.9. Způsoby kreslení elektrotechnických schémat Při kreslení elektrotechnických schémat vycházíme z kombinace dvou základních způsobů kreslení. První popisuje způsob kreslení z hlediska počtu sdružených vodičů nebo funkčních částí a druhý z hlediska vzájemného umístění značek, funkčních částí nebo součástí. 1.9.1. Kreslení elektrotechnických schémat podle počtu sdružených částí Elektrotechnická schémata podle počtu sdružených částí rozdělujeme na: - jednopólově kreslená - znázorňujeme několik vodičů jedinou čárou a několik funkčních částí (svorek, pólů, přístrojů apod.) jedinou značkou, počet vodičů nebo funkčních částí musí být t vyznačen pomocí šikmého přeškrtnutí. Jednopólově se kreslí obvody se stejnou elektrickou funkcí nebo obvody a vodiče vedené ve skutečnosti stejnou cestou. - několikapólově kreslená - zakresluje se každá funkční část samostatnou značkou a každý vodič samostatnou čárou. Příklad elektroistalace osvětlení spínaného z jednoho místa
14
Několikapólový způsob kreslení schématu předchozí instalace
Jednopólový způsob kreslení schématu předchozí instalace
1.9.2. Kreslení elektrotechnických schémat pod1e vzájemného umístění značek funkčních částí Kreslení elektrotechnických schémat podle vzájemného umístění značek funkčních částí rozdělujeme na: - nerozloženě kreslení -značky všech částí funkční jednotky se kreslí pohromadě a často ve skutečném mechanickém tvaru funkční části.Příkladem je relé, které se skládá z cívky a kontaktů (obr. ukázka a) a při nerozloženém kreslení se značky kontaktů kreslí blízko cívky (často jsou propojeny čárkovanou čarou představující elektomagnetické spřažení). Pohyblivé části kontaktů se kreslí vždy tak, aby se při přítahu kotvy (pracovní poloha přístroje) pohybovaly směrem k cívce. Pořadí kontaktů ve značce může odpovídat skutečnému vyhotovení (na obr. ukázka b) nebo kontakty mohou být umístěny libovolně, aby se zbytečně nekřížily vodiče (obr. ukázka c) a zlepšila se přehlednost schématu.
15
-rozložené kreslení - značky funkčních částí jedné funkční jednotky (např. kontakty a cívky stykače) se kreslí odděleně a v takovém uspořádání, aby se jednotlivé obvody kreslily co nejpřehledněji, je možné oddělit. i hlavní a pomocné obvody jednoho přístroje.
- polohopisné kreslení - elektrotechnické schéma se zakreslí do polohopisného podkladu, např. stavebního výkresu, mapy, sestaveného výkresu elektrického stroje apod. - smyčkové kreslení jednotlivé části obvodů jsou uspořádány tak, aby tvořily smyčku. Tento způsob kreslení je u složitějších přístrojů nebo zařízení málo přehledný. Hledání obvodů při opravách je obtížnější, protože ani časová souvislost dějů v obvodech není zřejmá. Smyčkové kreslení může být rozložené nebo nerozložené.
- drátové kreslení - je nerozložené kreslení, při kterém je spojení kresleno se zřetelem na prostorové uspořádání jednotlivých částí zařízení
- řádkové neboli liniové kreslení -je rozložené kreslení, při kterém jsou funkční části jednotlivých obvodů uspořádány za sebou v přímce a jednotlivé obvody se kreslí rovnoběžně pod sebou nebo vedle sebe. 16
Aby se mohly jednotlivé obvody snadno připojit na napájecí zdroj, kreslí se čáry, které znázorňují napájecí vodiče (přípojnice), kolmo na jednotlivé obvody. Při napájení stejnosměrným proudem se záporný pól kreslí vždy vpravo. Při napájení střídavým proudem se vždy vpravo kreslí pracovní přípojnice N. Všechny spotřebiče nebo cívky přístrojů se kreslí přímo u záporné nebo pracovní přípojnice. Jednotlivé proudové obvody se kreslí pod sebou nebo vedle sebe, přičemž se snažíme aby jejich pořadí odpovídalo pořadí jejich činnosti. Na levé straně schématu se ke každému řádku obvodu napíše jeho pořadové číslo a na pravé straně se u jednotlivých cívek píšou pořadová čísla řádků, ve kterých má stykač nebo relé ovládané touto cívkou své kontakty (má-li stykač v daném řádku zapínací kontakty, dělá se vodorovná čárka nad příslušným číslem, má-li zde kontakt vypínací dělá se čárka pod číslem, má-li kontakt na stejném řádku číslo se neuvádí).
1.10.
Kreslení elektrotechnických funkčních částí
Na zobrazení elektrických předmětů a zařízení se v elektrotechnických schématech používají dohodnuté značky. Elektrotechnické značky jsou symbolické znaky, které znázorňují elektrické vlastnosti části, předmětu nebo zařízení. Nedávají přehled o konstrukci a mechanických nebo elektrických rozměrech. Proto stačí jedna značka pro všechny konstrukční tvary a obměny stejné části, bez ohledu na typ, napětí, výkon nebo vyhotovení. Soubor norem ČSN EN 60617 1 až 13 Grafické značky pro schémata je od 1. září 2005 zrušen. Uvedený soubor norem je nahrazen databází IEC 60617-DB. Databáze IEC 60617-DB Grafické značky používané na schématech - obsahuje grafické značky pro použití v elektrotechnických schématech; je koncipována jako soubor "listů" popisujících jednotlivé grafické značky a jejich atributy. Nahrazuje soubor norem, tj. všechny části IEC 60617-1 až 13 s doplněním nových značek. Počet značek v současnosti dostupných činí asi 1755 značek. V databázi jsou zahrnuty tyto oblasti: - Vodiče a spojovací zařízení - Měřicí přístroje, světelné zdroje a signální zařízení - Základní pasivní komponenty - Telekomunikační přenos, spouštěcí - Polovodiče a elektronky a periferní zařízení - Výroba a přeměna elektrické energie - Architektonické a topografické - Spínací, ovládací a ochranná zařízení instalační plány a schémata Pro usnadnění práce s touto databází vydal ČNI Technickou normalizační informaci TNI 01 3760 "Databáze grafických značek - Komentář k databázi IEC 60617-DB". Účelem této technické informace je osvětlit stručně problematiku grafických značek umisťovaných na předmětech a schématech a upozornit na technické informace, které by měly prakticky umožnit uživatelům přístup v mezinárodních databázích ke konkrétní grafické značce správného významu a její interpretace. Zatím je prvotní informací (návodem) pro možnost výběru (stažení) grafických značek z uvedených databází IEC a vztahuje se pouze na uvedené grafické značky. 17
1.10.1. Rozdělení elektrotechnických značek Elektrotechnické značky můžeme rozdělit podle způsobu zobrazení částí na: - schematické značky - jednoduchým grafickým způsobem vyjadřují činnost, tvar nebo podstatu elektrické části. Některé značky zobrazují mechanický tvar součástky nebo přístroje (např. reproduktor, sluchátko), jiné zdůrazňují elektrickou činnost nebo fyzikální podstatu součástky (např. mikrofon, tranzistor, kondenzátor). - blokové značky - znázorňují elektrickou část, jednotku nebo soubor; nejčastěji se zobrazují čtvercovými nebo obdélníkovými políčky, do kterých se slovy nebo značkou vpisuje charakteristická vlastnost zobrazované části 1.10.2. Rozměry elektrotechnických značek Velikost elektrotechnické značky nemá vliv na její význam. Poměr délek a úhlů ve značkách však musí být zachován dle databáze grafických značek Zvolená velikost značek a tloušťka jejich čar musí však být ve všech schématech jedné skupiny nebo druhu, které patří do souboru dokumentace jednoho výrobku stejná. 1.10.3. Výběr elektrotechnických značek Jednopólový vypínač do vlhka
Jednopólový vypínač Jednopólový vypínač se signálkou Dvojpólový vypínač
Trojpólový vypínač
Sériový přepínač Sériový střídavý přepínač
Dvojitý střídavý přepínač
Střídavý přepínač
Křížový přepínač
Skupinový přepínač Tlačítko
Tlačítko se signálkou uvnitř
Zásuvka
Zásuvka s krytem
Dvojzásuvka Telefonní zásuvka
Počítačová zásuvka
Krabice odbočná pod omítku Zdroj světla – všeobecná 18
značka Zářivkové svítidlo s jednou zářivkou Zářivkové svítidlo se dvěma zářivkami
Žárovkové svítidlo Nouzové svítidlo
Svodič přepětí
Pojistka
Jistič
Trojpólový jistič
Zapínací kontakt
Zapínací kontakt (tvar 2)
Vypínací kontakt
Přepínací kontakt (v klidové poloze sepnutý)
Hlavní zapínací kontakt stykače
Hlavní vypínací kontakt stykače
Tlačítkový spínač se zapínacím kontaktem a samočinným návratem
Tahový spínač se zapínacím kontaktem a samočinným návratem
Výkonový vypínač
Odpínač
Odpojovač
Tepelná ochrana
Cívka přístroje (relé, stykače…)
Cívka přístroje (relé, stykače…) – tvar 2
Cívka přístroje se zpožděním při odpadu
Cívka přístroje se zpožděním při přítahu
Cívka přístroje se zpožděním při přítahu i při odpadu Popudový článek tepelného relé
Popudový článek elektronického relé
Ovládání tlakem
Ovládání tahem
19
Ovládání otáčením
Ovládání pedálem
Ovládání pákou
Ovládání tepelným ústrojím
Ovládání elektrickými hodinami
Nouzový ovladač s hřibovitou hlavicí
Vodič v kabelu (třížilový)
Transformátor
Stíněný vodič
Měřící transformátor proudu (jednofázový)
Svorka
Motor
Zásuvný kontakt
Spouštěč hvězda trojúhelník
Kolíkový kontakt
Autotransformátorový spouštěč
Vidlice a zásuvka
Spouštěč - regulátor
Uzemnění
Ochranné uzemnění
Kostra Mikrofon
Sluchátko
Reproduktor
Houkačka
Zvonek
Bzučák
Siréna
20
Kondenzátor
Polarizovaný kondenzátor (elektrolytický)
Nastavitelný kondenzátor
Dolaďovací kondenzátor
Rezistor Nastavitelný rezistor (potenciometr)
Rezistor závislý na napětí (varistor)
Rezistor s pohyblivým kontaktem
Rezistor s pohyblivým kontaktem a vypnutou polohou
Cívka, induktror, vinutí
Cívka s magnetickým jádrem, tlumivka
Cívka s magnetickým jádrem se spojitě proměnnou indukčností
Polovodičová dioda
Luminiscenční polovodičová dioda
Polovodičová dioda s průrazným jevem (Zeyerova dioda)
Tunelová polovodičová dioda
Usměrňovač
Zesilovač
Ampérmetr
Galvanometr
Voltmetr
Kmitoměr
Wattmetr
Elektroměr
Pračka
Sušička
Elektrická pečící trouba
Elektrický sporák
21
Elektrárna
Elektrárna v provozu
Tepelná elektrárna
Tepelná elektrárna v provozu
Větrná elektrárna
Větrná elektrárna v provozu
Vodní elektrárna
Vodní elektrárna v provozu
Jaderná elektrárna
Jaderná elektrárna v provozu
Sluneční elektrárna
Sluneční elektrárna v provozu
2. PŘÍKLAD ELEKTROINSTALACE 2.1. Zadání Na přiloženém stavebním výkresu je zakreslena bytová jednotka, která je součástí rodinného domku. Na hranici pozemku je vybudován pilíř, ve kterém je osazena pojistková skříň PS a elektroměrový rozvaděč RE. Z elektroměrového rozvaděče je vyveden kabel CYKY-J 3x6mm2 , CYKY-O 3x1,5 mm2 pro HDO a CYKY-J 2x1,5 mm2 pro zvonek, které jsou uloženy ve vykopu v zemi a ukončeny v hlavním rozvaděči RH. Specifikace : Proudová soustava je 230V 50Hz TN-C-S. Ochrana před nebezpečným dotykovým napětím dle ČSN 332000-4-41 ed. 2. V koupelně je použita ochrana automatickým odpojením od zdroje, doplněna proudovým chráničem a ochrana doplňková pospojením. Instalace v koupelně musí byt provedena dle ČSN 332000-7-701 ed.2 Z hlediska spotřeby elektrické energie se jedna o byt stupně elektrizace B. Délka přípojky zemním kabelem je 10m. Elektroinstalace je provedena pod omítkou kabely CYKY (ČSN 347409). Jištěni jednotlivých obvodů je provedeno dle ČSN 332130 ed.2
22
1.
2. 3.
Do přiloženého stavebního výkresu bytu v měřítku 1:50 nakreslete předepsanými elektrotechnickými značkami spotřebiče a elektroinstalační obvody, které musí obsahovat: a) zásuvkové obvody: 1. obvod: zádveří - jedna zásuvka, obývací místnost - čtyři zásuvky, WC - jedna zásuvka, kuchyň – jedna zásuvka pro lednici (200W) 2. obvod: kuchyňská linka – tři zásuvky světelné obvody 1. obvod: zádveří – dvojitý vývod, obývací místnost – trojitý vývod, WC – stropní svítidlo, kuchyň – dvojitý vývod, kuchyňská linka – dvojitý vývod a digestoř (150W) 2. obvod: koupelna – stropní svítidlo a vývod pro skříňku nad umyvadlem b) obvod elektrického sporáku, který je umístěn v kuchyni o příkonu 4 kW c) obvod zásuvky pro myčku nádobí je umístěn v kuchyni o příkonu 1,0 kW d) dohřev obvodu akumulačního ohřívače vody (TUV), který je umístěn na WC o příkonu 1,6 kW e) obvod zásuvky pro automatickou pračku, která je umístěna v koupelně o příkonu 2,0 kW f) koupelnové těleso s elektrickou patronou (elektricky žebřík), patrona je s programovacím termostatem, která se zapojí do zásuvky o výkonu 1 kW g) domovní zvonek v chodbě domu ovládaný u vstupu na pozemek h) předpokládaný výkon ostatních jednofázových spotřebičů 2,5 kW i) součinitel soudobosti β = 0,7 Průřezy vodičů a jmenovité proudy jisticích prvků musí odpovídat normám ČSN a platným předpisům! V instalačním plánu označte počty jednotlivých žil použitých vodičů, u jednotlivých obvodů uveďte druhy a průřezy použitých vodičů. Pro danou bytovou jednotku navrhněte a nakreslete bytovou rozvodnici. Nakreslete jednopólové zapojeni včetně jištěni jednotlivých okruhů
23
24
2.2. Řešení:
25
26
Použitá literatura: Holoubek, Leinveber, Švercl: Technické kreslení; SNTL 1984 Veselovský, Daniš: Elektrotechnické kreslení; SNTL 1988 Lexikon elektrotechnika: Elektrotechnické značky; IRIS 2000 Kolektiv autorů: JZZZ pro školní rok 2009/2010
27
