طراحی مدارهای الکتریکی

سيم‌كشي ساختمان به عنوان يك حرفه در بين حرف ديگر خودنمايي مي‌كند و يكي از ضروريات يادگيري براي نوجوانان در عصر حاضر است. در كتب حرفه و فن نيز سعي بر آن شده است تا اين علم ساده اما كاربردي به چرخاندگان فرداي ميهن پرافتخارمان آموزش داده شود. <?xml:namespace prefix = o />

سيم‌كشي ساختمان چندين مرحله دارد كه ذيلا به آن‌ها اشاره خواهيم كرد و در نهايت تنها به بحث پيرامون طراحي مدارهاي الكتريكي و رسم نقشه‌هاي مربوطه، خواهيم پرداخت.

1. مشاهده ساختمان و تهيه نقشه شماتيك

2. خرطوم گذاري

3. تهيه نقشه فني

4. تهيه نقشه (شماي) حقيقي

5. سيم‌كشي

6. نصب لوازم

7. آزمايش و رفع عيوب احتمالي

به مسير بسته‌اي كه جريان الكتريكي در آن جريان دارد،‌مدار الكتريكي گفته مي‌شود. نصب مدار الكتريكي با رسم نقشه آن آغاز مي‌شود. هنگام رسم نقشه مدار، به جاي وسيله حقيقي (مثلا كليد، پريز، سيم و ...) از علامت‌هاي خاصي استفاده مي‌شود. اين علامت‌ها در اغلب كشورها يكسان بوده و همه كساني كه با طراحي مدار و سيم‌كشي ساختمان آشنايي دارند، آن‌ها را مي‌شناسند. در طراحي مدارهاي الكتريكي از دو نوع نقشه استفاده مي‌شود.

1. نقشه (شماي) فني

2. نقشه حقيقي

نقشه فني در ابتدا توسط مهندس برق طراحي مي‌شود. اين نقشه كه بسيار خلاصه اما كامل است، تعداد سيم‌ها در هر مسير، تعداد كليدها، پريزها، لامپ‌ها و ديگر قطعات را به خوبي مشخص مي‌كند.

نقشه حقيقي پس از نقشه فني و توسط تكنيسين برق‌كار براي نصب و راه‌اندازي سيم‌كشي ساختمان از روي نقشه فني رسم مي‌شود. اين نوع نقشه كه داراي جزئيات بيشتري است، به تفكيك سيم‌ها، طريقه سيم‌كشي و غيره مي‌پردازد.

نقشه فني و نقشه حقيقي در استاندارد جهاني هر دو به يك رنگ كشيده مي‌شوند. اما در كتب حرفه و فن براي سهولت آموزش از خطوط رنگي و گاهي نقطه‌چين استفاده شده است. ما نيز اين شيوه را ادامه داده و آن را به عنوان مرجع به حساب مي‌آوريم.

به اين ترتيب در هنگام آموزش سيم فاز را به رنگ قرمز، سيم نول را به رنگ آبي، سيم‌هاي برگشت فاز(رابط) را به رنگ مشكي و سيم اتصال به زمين (Eart) را به رنگ مشكي اما به صورت خط و نقطه نمايش مي‌دهيم.

جدول معرفي وسايل و لوازم الكتريكي براي اجراي سيم‌كشي ساختمان

نام وسیله	نام لاتین	شمای فنی	شمای حقیقی	سیم هایی که به آن وصل می شود	وظیفه و کاربرد وسیله
کلید یک پل	Q			فاز، برگشت فاز، اتصال به زمين
کلید دو پل	Q			فاز، ۲ تا برگشت فاز، اتصال به زمين
کلید تبدیل	Q			فاز، ۲ تا برگشت فاز، اتصال به زمين
سرپیچ	E			برگشت فاز، نول، اتصال به زمين
پریز	X			فاز، نول، اتصال به زمين
فیوز	F			در مسير سيم فاز قرار مي‌گيرد.
جعبه تقسیم	X			محل عبور سيم‌ها و انشعاب گرفتن از آن‌هاست.
سیم فاز	L1			سيم است كه داراي ولتاژ يا فشار الكتريكي است.
سیم نول	N			سيم است كه ولتاژ يا فشار الكتريكي ندارد.
سیم برگشت فاز				اين سيم ادامه سيم فاز است كه از كليد به مصرف كننده متصل مي‌شود.
سیم اتصال	PE			اين سيم براي جلوگيري از خطر برق‌گرفتگي به بدنه كليه لوازم الكتريكي متصل مي‌شود.

قانون‌هاي طراحي مدارهاي الكتريكي:

سيم‌هاي ورودي فاز، نول و سيم اتصال به زمين هستند كه در شماي فني و در اولين جعبه تقسيم با پيكان نمايش داده مي‌شوند.
سيم برگشت فاز از كليد به لامپ وصل مي‌شود.
سيم‌هاي برگشت فاز نبايد به يكديگر متصل شوند.
سيم برگشت فاز هر كليد فقط به لامپ يا لامپ‌هايي مي‌رود كه مي‌خواهد آن‌ها را كنترل كند.
ترتيب قرار گرفتن سيم‌ها در جعبه تقسيم و در شماي حقيقي از پايين به بالا عبارت است از: سيم فاز، سيم اتصال به زمين، سيم نول. سيم‌هاي برگشت فاز هم براي سهولت كار آزاد هستند.
در هنگام ترسيم مدارها بايد آن ها به شکل کليد باز و مدار خاموش طراحي نمود.

چند مدار الکتريکي ساده:

1. مدار يک يا چند لامپ هميشه روشن: در چنين مداري جريان هميشه برقرار بوده و لذا لامپ ها روشن خواهند بود. در حقيقت در چنين حالتي افراد هيچ کنترلي روي لامپ ها ندارند. براي رفع چنين مشکلي از کليد استفاده مي شود. کليد با قطع و وصل جريان برق امکان کنترل لامپ را به ما مي دهد.

2. مدار کنترل يک لامپ با يک کليد يک پل و يک پريز: اين يک مدار ساده است که در آن امکان کنترل لامپ توسط کليد يک پل گنجانده شده در مدار وجود دارد. همچنين در اين مدار يک پريز نيز تعبيه شده است که در هر لحظه با قرار دادن دوشاخه در آن مي توان برق گرفت.

3. مدار کنترل يک پريز با يک کليد يک پل: در اين مدار که تغيير يافته مدار قبلي است کليد سر راه پريز قرار گرفته است. به عبارتي ديگر مي توان گفت که به جاي لامپ از پريز استفاده شده است. در اين حالت با قطع و وصل جريان برق بوسيله کليد مي توان دستگاهي را که بوسيله دوشاخه از پريز برق مي گيرد کنترل کرد.

4. مدار کنترل دو لامپ با يک کليد يک پل: اين مدار نيز نمونه اي از مدار کليد يک پل است با اين تفاوت که سيم برگشت فاز آن به جاي يک لامپ به دو لامپ رسيده است. لذا هر دو لامپ را مي توان با يک کليد خاموش و روشن کرد. بايد دقت کرد که اين دو لامپ هر دو با هم خاموش و روشن مي شوند. براي کنترل دو لامپ هر يک به تنهايي بايد از مدار زير استفاده شود.

5. مدار کنترل دو لامپ با دو کليد يک پل: در اين مدار دو کليد يک پل و دو لامپ وجود دارند. هر کليد لامپ مربوط به خود را کنترل مي کند. نکته اي که بايد در اين رسم اين مدار دقت کرد اين است که سيم رابط هر کليد به همان کليدي وصل شده است که مي خواهد آن را کنترل کند.

6. مدار کنترل دو لامپ با يک کليد دوپل: اين مدار دقيقا مانند مدار قبل است. مقايسه اين مدار با مدار قبلي نشان مي دهد که در مصرف يک تکه سيم فاز صرفه جويي شده است.

7. مداري که در آن سيم فاز اشتباها به يکي از دو کنتاکت غير مشترک کليد دوپل وصل مي شود: مدار کليد دوپل براي کنترل دو لامپ هر يک به تنهايي طراحي شده است. اگر سيم فاز را اشتباها به يکي از دو کنتاکت غير مشترک کليد دوپل(به جاي يکي از سيم هاي برگشت فاز) وصل کنيم عملکرد مدار دچار اختلال مي شود. به اين ترتيب که اگر کليد اول خاموش باشد هيچ يک از دو لامپ حتي با قطع و وصل کردن کليد دوم روشن نمي شوند. حال اگر کليد اول را وصل کنيم لامپ اول روشن مي شود. در اين حالت لامپ دوم هم توسط کليد دوم روشن و خاموش(کنترل) مي شود.

8. مدار کنترل يک لامپ از دو نقطه (با دو کليد تبديل): اين مدار معمولا در راه‌پله‌ها، سالن‌ها،و حياط استفاده مي‌شود. در اين مدار مي‌توان يك يا گروهي از لامپ‌ها را از دو نقطه به طور كامل كنترل(خاموش و روشن) نمود. لازم به ذكر است كه اگر خواسته باشيم يك يا گروهي از لامپ‌ها را از سه يا چهار يا ... نقطه كنترل كنيم، نياز به كليد صليبي داريم، به اين ترتيب كه در ابتدا و در انتهاي مسير از دو كليد تبديل و در نقاط ما بين از دو از كليدهاي صليبي استفاده مي‌شود.

9. مداري که در آن سيم فاز اشتباها به يکي از دو کنتاکت غير مشترک کليد تبديل وصل مي شود: اين بار نيز مانند مدار شماره 7 در عملكرد مدار اختلال ايجاد مي‌شود. اين اختلال به اين صورت است كه در صورتي كه كليد 1 در حالت يك باشد، كليد دوم مي‌تواند لامپ را روشن و خاموش كند. اما اگر كليد 1 در حالت دو باشد، كليد دوم به هيچ عنوان توانايي كنترل لامپ را ندارد.

10.مدار کنترل دو لامپ با استفاده از يک کليد يک پل و يک کليد تبديل(مدار اتاق خواب): از اين مدار در اتاق‌هاي خواب استفاده مي‌شود. كليد يك پل كل جريان را كنترل مي‌كند. حال اگر كليد تبديل در حالت اول باشد، لامپ اتاق روشن مي‌شود و اگر كليد تبديل در حالت دوم قرار گيرد، لامپ اتاق خاموش شده و چراغ خواب روشن مي‌شود.

طراحی مدارهای الکتریکی

مطالب مشابه :

مدار الكتريكي چيست؟

فیزیک سال اول فصل سوم (مدار الکتریکی)

بخش 7 - الكتريسيته .علوم چهارم

الکتریسیته

پروژه درس آزمایشگاه مدار الکترونیکی انواع مقاومت ، خازن و دیود

طراحی مدارهای الکتریکی