Как сделать электрическую цепь

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 17.09.2024

Использовать электрическую энергию возможно, лишь подключив потребитель к источнику тока. При этом к одному источнику часто подключают несколько потребителей.

Чтобы правильно соединять приборы между собой, нужно разбираться в схемах и уметь составлять электрическую цепь из используемых элементов.

Обычно сначала рисуют электрическую схему цепи на бумаге. На такой схеме указывают, как именно должны соединяться между собой всевозможные элементы, включаемые в цепь.

Затем на нарисованной схеме проверяют правильность соединений. И, только затем подключают различные потребители, соединительные провода и прочие части цепи к источнику тока.

Умение составлять электрические схемы на бумаге позволит избежать ошибок, коротких замыканий и выхода из строя различных звеньев цепи.

Рис. 1. Порядок действий: сначала составь схему, затем проверь ее правильность, и только затем соединяй электроприборы в цепь

Из каких частей состоит простейшая электрическая цепь

Простейшая электрическая цепь содержит:

источник тока;
соединительные провода;
приемники тока (потребители электроэнергии);
ключ;

Примечание: Источник создает и поддерживает электрическое поле для длительного протекания тока.

Рис. 2. Простейшая электрическая цепь состоит из батарейки, выключателя, проводов и лампочки. Батарейка – источник тока, а лампочка – потребитель

Виды потребителей тока

Среди потребителей, используемых в быту, можно выделить:

электрические двигатели;
осветительные приборы – лампы, люстры, бра, торшеры и т. п.;
обогреватели, электроплиты, утюги;
холодильники;
и другие сложные электронные приборы – радио, телевизоры, плееры, компьютеры, принтеры, мобильные телефоны, планшеты;

Функции различных частей цепи

Каждый элемент электрической цепи выполняет свои специфические функции.

Источник тока снабжает энергией приемники тока – потребители.

Соединительные провода доставляют энергию от источника к потребителям.

Всевозможные кнопки, выключатели, рубильники, применяют в нужные моменты времени для подключения потребителей к источнику тока, а, так же, их отключения от источника.

Чтобы по электрической цепи циркулировал ток, эта цепь должна быть замкнутой.

Поэтому любая замкнутая цепь состоит из элементов, способных проводить электрический ток — проводников.

Если разомкнуть (разорвать) цепь в какой-либо ее части, то электрический ток перестанет по ней протекать. Разрывают цепь в нужные моменты времени с помощью всевозможных выключателей.

Как элементы электрической цепи обозначают на схемах

Для наглядности способы соединения элементов изображают графически. Такие чертежи называют принципиальными электрическими схемами (рис. 6). Чтобы не рисовать элементы в подробностях, для них придумали упрощенные обозначения.

Обозначение каждого элемента стандартизировали. Благодаря стандартам, схема цепи, составленная в какой-либо стране, может быть прочитана и воспроизведена в другой части мира.

На рисунке 7 приведены обозначения, принятые в странах СНГ и некоторых странах Европы.

Рядом с графическим символом указывают буквенные обозначения. Элементы на схемах принято обозначать латинскими буквами так:

гальваническую батарею GB или B. В качестве источника тока для компактных электронных устройств часто применяют аккумуляторы, или батарейки;
выключатель – SA, кнопка — SB; Для кнопок и выключателей иногда используют только одну букву S;
проводник, обладающий сопротивлением – R;
соединительные клеммы — буквами XT;
символом FU — плавкий предохранитель. Он служит для защиты схемы и из строя первым, как только ток превысит определенный порог, указанный на таком предохранителе;
нагревательный элемент электроплит и других обогревателей — символом EK;
лампу накаливания – HL или HA;
разъем вилка-розетка – XS;
электродвигатель постоянного тока – M;
электромеханический звонок – HA.

Часто бывает так, что на схемах присутствуют элементы, обозначаемые одинаковыми графическими значками. Чтобы различать их, дополнительно вводят цифровую нумерацию (рис. 8).

Например, первую лампу обозначают HL1, вторую – HL2, и так далее.

Примечание: В Северной Америке и Японии графические обозначения некоторых элементов отличаются.

Существует еще одно, полезное для составителя схем, правило.

Элемент цепи можно передвигать по схеме вдоль соединительного проводника, если это не изменяет электрические соединения.

Благодаря такому правилу, одну и ту же схему можно нарисовать различными способами (рис. 9).

Для чего рисуют точки на схемах

Чтобы обозначить соединение элементов на схемах, используют точки. Нарисованная точка указывает на наличие контакта между токоведущими проводниками (рис. 10).

Если в каком-либо месте цепи соединяются три или более проводящих линии, их соединение обозначают точкой.

На следующем рисунке приведен пример использования точек на простых схемах, состоящих из батареек и лампочек. Рисунок 11а содержит соединение нескольких проводящих дорожек. Благодаря соединениям заряды во время протекания тока могут перемещаться из одного проводника в другой.

При построении электрических схем применяют различные способы соединения элементов, наиболее распространенные — последовательное и параллельное соединение, а так же, смешанное.

Рис. 11. А) – две лампы подключены к общему источнику тока. Б) – каждая лампа подключена с своему собственному источнику, проводники не соединяются

А на рисунке 11б представлено пересечение изолированных проводников. Соединений между такими проводниками нет и, ток из одного проводника во второй проводник проникать не будет.

Обязательно на схемах обозначайте точками соединения проводников. Если точку на схеме не поставить, то другие люди, читающие ваши схемы, подумают, что проводники не соединяются, а скрещиваются без соединения.

Еще совсем недавно нагрузки на электрическую сеть в жилых помещениях были незначительными. Расчетам, монтажу сетей не уделяли должного внимания. Проекты электроснабжения выполняли по типовым схемам. Появление современной техники высокой мощности обуславливает перепланировку всей сети электрической квартирной проводки, перерасчет ее по мощности и замену электрики. Чтобы выполнить проектировочные и монтажные работы в новой формации, необходимо знать современные принципы обустройства электросети жилого помещения.

Планирование домашней электрики

Чтобы в процессе эксплуатации электронной техники и подключения ее из различных электрических точек не приводило к постоянным перезакладкам элементов сетей, чтобы не приходилось постоянно штробить стены квартиры, специалисты рекомендуют работы по обустройству электросети начинать с составления схемы электроснабжения. Пример схемы разводки и подключения электрооборудования можно увидеть на рисунке 1.

Рис. 1. Пример схемы электроснабжения квартиры

Силовая часть

Силовая часть электросети включает в себя мощное оборудование, применяемое в квартире: духовые шкафы, печи, нагревательные баки, кондиционеры. Для их подключения выделяют отдельные мощные линии, защищаемые отдельными защитными автоматами (УЗО). Такой способ проектирования позволит более безопасно эксплуатировать технику в квартире и более эффективно производить ремонтные работы в сетях электропроводки.

Осветительная часть

Следующий блок электрической схемы квартиры – осветительная часть. Здесь есть два варианта проектирования:

одна группа;
несколько групп осветительной техники.

Первый тип схемы используют в небольших по площади помещениях, оснащаемых относительно малым количеством приборов освещения. Второй метод цепи освещения более распространен. Пример такого подключения приведен на рисунке 2.

Рис. 2. Схема проектирования нескольких групп освещения в квартире

Если в комнате, кроме элементов освещения, есть необходимость использования блоков питания, трансформаторов, их также рекомендуют включать отдельным электрическим контуром с отдельным УЗО.

Крупная бытовая техника

В любой квартире место, где сконцентрировано большое количество бытовых приборов, это кухня. Большинство из них продолжают работать тогда, когда человек непосредственно не использует их. Это холодильник, электрическая плита, хлебопечь, другое. Для корректной работы техники и постоянной защиты сети от перегрузок и короткого замыкания специалисты при разработке схемы электросети квартиры рекомендуют выделять отдельную линию. Такие подключения выполняют прокладкой электропроводки увеличенного сечения и установкой УЗО высокой степени нагрузки.

Составление схемы разводки электропроводки

Разводка электрики в квартире начинается с составления плана разводки сети. Монтаж электропроводки по имеющемуся расчетному чертежу выполнять гораздо проще и целесообразнее по ряду преимуществ:

схема электросети позволит заранее спланировать необходимое оборудование и средства;
наличие схемы позволит точно определить мощность входного ввода;
чертеж дает понимание монтажному персоналу о потенциально пожароопасных узлах проводки для принятия мер по их перепланировании или принятия дополнительных мер безопасности;
схема позволит выполнить монтаж планово, с проверкой завершения полного цикла.

Примеры схем для однокомнатной квартиры

Электротехники считают, что если суммарная нагрузка на электросеть квартиры не превышает показатель 25 А, то есть возможность и даже целесообразность по стоимости выполнить планировку сети одним контуром на один автомат. Такой способ – типичная типовая схема прошлого, когда в контур включены были осветительные элементы с силовыми розетками. Сегодня от этих приемов отошли и монтаж ведут по независимым отдельным контурам. Пример проводки однокомнатной квартиры приведен на рисунке 3.

Рис. 3. Схема электроснабжения однокомнатной квартиры

На чертеже видно грамотное распределение нагрузки сети однокомнатной квартиры на несколько отдельных контуров со своими УЗО. Такая система обеспечит безаварийную работу проводи и корректную работу оборудования без посадки напряжения.

Для двухкомнатной квартиры

Отличие чертежа для работ по монтажу снабжения двухкомнатной квартиры от однокомнатной состоит в большем количестве контуров в плане разводки. Здесь возможны некоторые компоновки. На рисунке 4 приведен пример такой схемы.

Рис. 4. Схема электроснабжения двухкомнатной квартиры

На примере наглядно видны несколько контуров освещения, а также отдельно выделенные защищенные цепи для кухни, комнат и другого мощного оборудования.

Для трехкомнатной квартиры

На рисунке 5 приведен пример чертежа, который часто применяют для квартир с количеством комнат три и более, где из одного распределительного щита будет выходить уже довольно большое количество проводников.

Рисунок 5. Пример схемы электроснабжения для трехкомнатной квартиры

Особенность данного варианта – это отдельные контуры, заключенные в отдельные блоки со своей защитой. В данном примере 2 блока (25 А и 40 А соответственно). Такой способ позволяет разделить зоны кабельной продукции, делает систему более удобной и практичной.

Выбор способа прокладки: открытый или скрытый

После определения схемы размещения кабельных линий следует принять способ закладки кабелей. Существует два способа прокладки линий – скрытый, открытый.

Первый способ распространен тогда, когда отделку помещений производят подвесными конструкциями и фальшпанелями (гипсокартон, МДФ). Здесь нет необходимости делать пазы (штробы) в стенах с последующей шпаклевкой. Скрытая электропроводка, выполненная в квартире, имеет ряд весомых преимуществ:

сохранение общего вида, целостности интерьера;
менее строгие требования к условиям монтажа кабелей;
увеличенные допуски к разрешенным токам.

Не редко встречают вариант открытой проводки. Провода зачастую располагают в специальных пластиковых коробах, закрепленных на декоративной отделке поверхностей комнаты. Открытый способ заложения кабелей имеет следующие преимущества:

возможность монтажа после или во время отделочных работ;
более быстрый монтаж;
возможность модернизации сети благодаря прокладки дополнительных кабелей или их демонтажа.

В настоящее время, если обустройство электросети является составной частью общего ремонта помещения, специалисты используют чаще скрытый способ прокладки проводников.

Инструмент, который понадобится для работы

Монтаж, ремонт электрики – процесс сложный, трудоемкий, выполняемый профессиональными электриками. Без набора специального оборудования здесь не обойтись. В работе (для прокладки, замены старой электропроводки) монтажная бригада использует следующий набор профессионального инструмента и приспособлений:

угловая шлиф машинка с отрезными кругами по камню;
долото;
перфоратор;
отвертки с рукоятками из изоляционного материала;
указатель фазы (индикатор);
кусачки;
пассатижи;
удлинитель;
нож;
уровень;
шпатель;
переносная лампа.

Перечень дальнейших работ

После того, как чертеж схемы электропроводки набросан, приступают к расчету параметров сети и ее монтажу.

Выбор кабеля и расчет его сечения

Для точного расчета сечения кабеля по мощности потребителей используют следующую зависимость: I=P/U, где Р – суммарная мощность всех потребителей в контуре, для которого выбирают площадь сечения жил проводника, а U – напряжение сети квартиры. Чаще всего контуры проводки выстраивают таким образом, чтобы нагрузка по электрическому току в них не превышала 25 А. В таком случае используют следующие сечения:

провод ВВГ-3*2,5 – двухжильный силовой кабель с сечением одного проводника 2,5 мм 2 . Это наиболее используемый провод для организации электросети в квартире. Им соединяют распределительный щит с распределительными коробками помещений;
провод ВВГ-3*1,5 — двухжильный силовой кабель с сечением одного проводника 1.5 мм 2 . Такими проводниками производят монтаж от распределительных коробок к розеткам, автоматическим выключателям в щитке;
провод ВВГ-3*4 – трех жильный силовой кабель с сечением проводника 4 мм 2 . Такие проводники выделяют в отдельные контуры для подсоединения мощных потребителей квартир (печь, нагревательный бак, другое).

Разметка розеток и выключателей

Размещение розеток и выключателей в квартире должно обеспечивать удобство их использования и покрывать потребности жильцов в подключении оборудования. Типовой пример схемы расстановки электрооборудования (точек подключения) представлен на рисунке 6.

Пример размещения точек подключения в квартире

При разметке мест расположения розеток, выключателей необходимо соблюдать следующие требования современных стандартов:

розетки и выключатели располагают слева от дверей;
выключатели монтируют на высоте от пола 0,9 м;
в жилых комнатах розетки располагают на высоте 0,4 м от пола, в кухне – 0,95 -1,15 м, в ванной комнате использование розеток запрещено.

Штробление стен

После разметки мест размещения распределительных коробок, розеток, выключателей, точек установки светильников приступают к обустройству канавок (штроб) вдоль стен, на потолке для закладки проводки. Стоит помнить, что штробление следует выполнять в горизонтальной и вертикальной плоскостях по прямым линиям. Это в будущем позволит более точно определить места прокладки провода. Канавки выполняют при помощи болгарки или перфоратора. Глубина штробы должна быть не менее 20 мм, а ширина – достаточная для укладки всех кабелей, запланированных к прокладке в данном месте.

Укладка кабеля

Принципы укладки кабелей скрытой и открытой проводок одинаков. Монтаж начинают от точек подключения и ведут к распределительному щитку. Далее магистраль заводят в щиток, переходят к другому контуру. При необходимости на конечные участки проводки вешают опознавательные бирки для быстрого ориентира. После окончания прокладки кабели закрывают коробами или шпаклюют в стене.

Установка подрозетников и распаячных коробок

Уложенная проводка подводится к смонтированным распаячным коробкам и подразетникам, заводится в них, концы выгоняются наружу с небольшим запасом. Все разветвления проводки обустраиваются в коробках. Соединение проводников алюминиевой или медной проводки должно быть надежным. Для подключения целесообразно использовать специальные приспособления, как это показано на рисунке 7.

Соединение проводников в распаечной коробке

Непосредственно перед соединением провода прозванивают и убеждаются в правильности ведения монтажных работ на данном этапе.

Установка и сборка электрического щита

Когда все кабели всех электрических контуров проложены к месту монтажа электрощита, приступают к организации распределительного щитка квартиры. Эта часть электросети характеризуется большим количеством проводников, защитных устройств, поэтому очень важно все подключения выполнить корректно. Для щитка всегда выбирают монтажные ящики с некоторым запасом посадочных мест. Это позволит в будущем модернизировать систему или устранить ее неисправность.

Пример схемы электрического щитка стандартной квартиры приведен на рисунке 8.

Рисунок 8. Пример схемы электрощитка

На рисунке позициями обозначены: 1 — вводной автомат; 2 — электрический счетчик; 3 — нулевая шина; 4 — шина защитного заземления; 5–9 —автоматы; 10 — отдельный автомат для освещения

Монтаж розеток и выключателей

В заранее установленные коробки с выведенными концами проводки монтируют розетки, выключатели света. Процесс это не затруднительный и потребует минимального набора инструмента: пассатижи, кусачки, отвертка. Это заключительный этап монтажных работ электросети квартиры.

Проверка качества работы

Проверку качества выполненных работ выполняют путем включения контуров проводки и проверки наличия напряжения, правильности распределения фаз в сети. Данную процедуру осуществляют при помощи индикаторов напряжения. Неправильный монтаж может также сразу показать отключенный автомат защиты сети от короткого замыкания.

Типовые часто задаваемые вопросы от читателей

Какой автоматический выключатель нужно поставить в квартире, если в ЭРЩ стоит на 25 А?

Если в подъезде (в ЭРЩ) уже установлен автоматический выключатель на 25А, то больше этого номинального тока устанавливать в квартире не имеет смысла. Более целесообразно устанавливать автоматические выключатели на меньший номинальный ток — на 16 или 20А.

Если вы подключаете у себя в квартире большое количество мощных электроприборов, которые могут одновременно включаться в электрическую цепь, и их нагрузка значительно превышает или приближается к номинальному току в 16 — 20 А, можете применить те же 25А, но с большей чувствительностью, чем установлен в подъезде. К примеру, если в подъезде стоит С25, в квартире вы можете поставить В25.

В этой статье посмотрим, как создать электрическую цепь. Есть мнение, что электрика — слабое место Ревита и проще рисовать всё в Автокаде, но всё не настолько ужасно. Начинаем цикл статей по электрике.

Про автора материала

Сергей Жебелев — индивидуальный предприниматель из Минска, проектирует электрику в Revit и обучает. Участвовал в BIM-проектах по всему миру: Россия, Казахстан, Беларусь, США и Европа. Инженер-электрик с 2007 года. Autodesk Expert Elite.

Можете связаться с Сергеем в Телеграме — @TheZheS .

Создание цепей

Создание цепей начинается с размещения электрических приёмников: светильников, розеток, щитов и прочего оборудования. Как правило, они размещаются либо свободно, либо на грани. Особенность электрических щитов из шаблона АДСК — отметка их размещения совпадает с верхом, а не низом щита, чтобы сразу выставить оборудование по высоте верха в соответствии с ГОСТ.

В выпадающем списке выбираю щит освещения — ЩО. В диспетчере инженерных систем торжественно появляется электрическая цепь, а на плане отображается связь светильника со щитом: штрихпунктирная линия со стрелкой и молнией в середине

Название цепи формируется в соответствии с параметрами щита, к которому она подключена. За это отвечают следующие параметры:

Добавлю все светильники и выключатели в цепь.

Этот увлекательный опыт по физике, поможет тебе понять, как электричество из батарейки заставляет свет зажигаться. Электричество проходит по цепи к лампочке. Тебе нужно собрать свою электрическую цепь, чтобы увидеть, как это происходит. Ты можешь показать этот опыт на уроке физики в школе, и получить дополнительную отличную оценку. Чтобы собрать электрическую цепь, тебе потребуется: батарейка с держателем для батарейки – если у тебя нет держателя, ты можешь прикрепить провода изоляционной лентой. Три изолированных провода с оголенными концами. Маленький деревянный или пробковый брусок. Кнопки, металлическая скрепка для бумаги, лампочка от трехвольтного фонарика с патроном (можешь использовать зуммер или звонок)

Как мы будем собирать электрическую цепь?

Обмотай оголенный конец провода вокруг кнопки. Накинь скрепку на кнопку и воткни кнопку в деревянный брусок.
Накрути второй оголенный конец провода на вторую кнопку и воткни ее в деревяшку. Загни скрепку немного вверх и воткни вторую кнопку в деревянный блок под концом металлической скрепки. Твой выключатель собран. Он работает нажатием на конец скрепки вниз так, чтобы она касалась кнопки.
Подсоедини положительный (+) контакт батарейки к проводу, присоединенному к кнопке твоего выключателя.
Подсоедини отрицательный (-) контакт батарейки к новому проводу.
Присоедини второй конец этого провода к одному из контактов патрона лампочки.
К другому контакту патрона лампочки подсоедини провод, который соединен со скрепкой твоего выключателя.
Теперь цепь готова к использованию. Нажми на скрепку вниз. Когда она дотронется до кнопки, электрическая цепь замкнется, и лампа включится.

Как работает электрическая цепь

Электричество – это поток электронов сквозь вещество. Не все вещества пропускают поток электронов. Такие вещества называются изоляторами. Металлы обычно являются хорошими проводниками электричества и используются для изготовлении проводов. Электрическая цепь – это путь, состоящий из проводников электричества. А ты знаешь, что самая маленькая в мире батарейка размером всего две целых девять десятых миллиметров в диаметре и тринадцать миллиметров в длину (размером примерно с кончик карандаша). С подзарядкой она может работать до десяти лет)

В связи с обширным использованием электричества возникает необходимость более детального изучения электрического тока. Совокупность устройств, по которым течет электрический ток, называется электрической цепью. Цепи бывают простые (как при демонстрации) и сложные (электропроводка), но во всех можно выделить составные части.

Электрическая цепь– это совокупность соединенных между собой проводов (т.е. такие элементы, которые способны проводить электрический ток и обладают большим количеством свободных заряженных частиц):

2.Потребителя электрического тока (лампа накаливания, фонарик, электродвигатели, электроприборы).

3.Замыкающего устройства (ключ, выключатель, тумблер, рубильник).

Вышла из строя швейная машина или любой электроприбор, необходима информация, из чего состоит электрическая цепь. Для этого придумали элементы цепи изображать графически с помощью условных обозначений. Чтобы не было путаницы, каждый элемент имеет свое обозначение.

Таким образом, схема электрической цепи– это чертеж, на котором изображают соединения всех элементов данной электрической цепи. Каждый элемент цепи на схеме обозначают определенным условным знаком. Обратите внимание, как выглядят графические обозначения элементов цепи, где изображены источники тока, потребители и соединительные провода, которые являются составными элементами простой электрической цепи.

Таблица графических обозначений элементов

Как видно из рисунка:

Гальванический элемент: длинной полоской обозначают положительный полюс источника, а короткой – отрицательный.

Ключ - элемент цепи для ее замыкания и размыкания.

Соединяющиеся провода. Место соединения проводов обозначается жирной точкой, которую еще зачастую именуют узлом.

Клеммы. К подобному элементу на схеме можно подключать какой-либо электроприбор.

Резистор. Этот элемент цепи имеет большое сопротивление.

Плавкий предохранитель. Прибор, который обеспечивает безопасность работы электрической цепи.

Рассмотрим простую электрическую цепь. Если соединить проводами источник тока – батарейку, электрическую лампочку и замыкающее устройство – ключ, то получится замкнутая цепь, состоящая из элементов.

Каждый раз, нажимая на ключ, замыкаем и размыкаем цепь, при этом лампочка начинает светиться и угасать. Как собрать такую цепь?

Собирать цепь удобно в следующей последовательности: сначала подключим лампочку к одному из полюсов источника тока (батарейки), затем второй вывод на лампочке подключаем к разомкнутому предварительно ключу (выключателю) и, чтобы замкнуть цепь, второй контакт ключа соединяем со свободным полюсом источника тока. Помним, что ток внутри проводника будет двигаться от плюса к минусу.

Теперь изобразим ее схему с учетом обозначений элементов. На схеме обозначены: лампа накаливания, замыкающее устройство, источник постоянного тока, соединительные провода.

Чтобы правильно распределить нагрузку на электрическую цепь, важно знать виды соединения элементов цепи:

Последовательное соединение– это соединение, при котором конец одного потребителя является началом следующего. Составим схему цепи с двумя лампочками и источником тока. Рис. А.

Параллельное соединение– это соединение, при котором начало всех потребителей имеет одну общую точку, а концы имеют другую общую точку. Составим схему цепи с двумя лампочками и источником тока. Рис. Б.

Таким образом, мы познакомились с понятием электрическая цепь. Выяснили, что каждому элементу цепи ставится графический элемент. Собрали простую цепь из трех элементов: источника тока, потребителя, замыкающего устройства.

Читайте также: