विद्युत चित्र क्या है? विद्युत चित्रों को समझना_विद्युत स्थापना संबंधी चित्रों को समझना_विद्युत चित्रों को बनाने के सिद्धांत

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इस पोस्ट को अंतिम बार jennifer12580 द्वारा 2016-8-1 09:27 पर संपादित किया गया। विद्युत आरेख, विद्युतीय प्रणालियों के कार्य सिद्धांतों को समझाने, विद्युत उत्पादों की संरचना एवं कार्यप्रणाली का वर्णन करने, एवं उत्पादों की स्थापना एवं उपयोग की विधियों को दर्शाने हेतु उपयोग में आते हैं। इन आरेखों में विद्युत उपकरणों/प्रणालियों के विभिन्न घटकों के बीच के संबंधों को चित्रों, रेखाचित्रों या सरल आकृतियों के माध्यम से दर्शाया जाता है। विद्युत सर्किट आरेख, उपकरणों के विद्युतीय कार्य-सिद्धांतों, विभिन्न विद्युत घटकों के कार्यों, एवं उनके आपसी संबंधों को दर्शाने हेतु प्रयोग में आने वाला एक चित्रण तरीका है। विद्युत सर्किटों का विश्लेषण करने एवं मशीनों संबंधी विद्युत समस्याओं को दूर करने हेतु, विद्युत सर्किट आरेखों के उपयोग संबंधी तकनीकों एवं विधियों का उपयोग करना बहुत ही उपयोगी है। विद्युत सर्किट आरेख आमतौर पर मुख्य सर्किट, नियंत्रण सर्किट, सुरक्षा उपाय, वितरण सर्किट आदि जैसे विभिन्न घटकों से मिलकर बना होता है। आमतौर पर उपयोग में आने वाले विद्युत चित्रों में शामिल हैं: विद्युत सर्किट आरेख, विद्युत घटकों की व्यवस्था संबंधी चित्र, एवं विद्युत संयोजन संबंधी चित्र। विभिन्न चित्रों/ड्राइंगों के आकारों के रूप में आमतौर पर 297×210, 297×420, 297×630, 297×840 मिमी जैसे चार आकार ही चुने जाते हैं। विशेष आवश्यकताओं के लिए, GB126—74 “मैकेनिकल ड्रॉइंग” मानक के अनुसार अन्य आकार भी चुने जा सकते हैं। विद्युत सिद्धांतों को दर्शाने हेतु, परिपथ के विभिन्न विद्युत घटकों के बीच के संबंधों एवं कार्यप्रणाली को चित्रात्मक प्रतीकों, अक्षरों, कोड आदि के द्वारा दर्शाने वाले चित्र को “विद्युत सिद्धांत चित्र” कहा जाता है। विद्युत सर्किटों के सिद्धांतों को दर्शाने वाले आरेख सरल होते हैं, एवं इनमें विभिन्न घटकों का वर्गीकरण स्पष्ट रूप से किया गया होता है। ऐसे आरेख, सर्किटों के कार्य-सिद्धांतों का अध्ययन एवं विश्लेषण करने में सहायक होते हैं; साथ ही, खराबियों का पता लगाने में भी ये उपयोगी होते हैं। इसके अलावा, ये विद्युत सर्किटों के वास्तुकला-आरेख तैयार करने हेतु भी आधार के रूप में कार्य करते हैं। इसी कारण, इनका डिज़ा विद्युत सर्किट आरेख, किसी विद्युत घटक के विभिन्न घटकों को अलग-अलग रूप में दर्शाने वाला आरेख होता है। कभी-कभी, किसी एक ही विद्युत उपकरण के सभी घटकों को उनकी वास्तविक स्थिति के अनुसार एक साथ दर्शाकर भी सर्किट आरेख बनाया जाता है। संरचनात्मक आरेखों को बनाना आसान है; इससे विद्युत उपकरणों की पहचान करना, उन्हें स्थापित करना एवं मरम्मत करना भी आसान हो जाता है। लेकिन, जब सर्किट अपेक्षाकृत जटिल होता है एवं उसमें अधिक उपकरणों का उपयोग होता है, तो सर्किट को समझना मुश्किल हो जाता है। क्योंकि एक ही इलेक्ट्रॉनिक उपकरण के विभिन्न घटक मैकेनिकल रूप से तो आपस में जुड़े होते हैं, लेकिन विद्युत सर्किट के दृष्टिकोण से वे आवश्यक रूप से आपस में जुड़े नहीं होते। विद्युत सर्किट आरेख बनाने के सिद्धांत: 1. विद्युत सर्किट आरेख में, विद्युत उपकरणों को ऐसी स्थिति में ही दर्शाया जाता है, जब उनमें कोई विद्युत प्रवाह न हो, एवं उन पर कोई बाहरी बल भी न हो। विभिन्न कार्य चरणों में, विभिन्न विद्युत उपकरणों की क्रियाएँ अलग-अलग होती हैं; स्पर्श बिंदु कभी बंद होते हैं एवं कभी खुल जाते है और विद्युत सर्किट आरेख में केवल एक ही स्थिति को दर्शाया जा सकता है। इसलिए, यह निर्धारित किया गया है कि सभी विद्युत उपकरणों के संपर्क बिंदु, मूल स्थिति में ही होने चाहिए; अर्थात्, ऐसी स्थिति में जब कोई विद्युत प्रवाह न हो, या कोई यांत्रिक गति न हो। कॉन्टैक्टर के लिए, यह वह स्थिति है जब कॉइल में विद्युत प्रवाह नहीं होता एवं कॉन्टैक्ट्स भी सक्रिय नहीं होते। ； बटन के मामले में, यह वह स्थान है जहाँ संपर्क बिंदु होता है, जब उंगली बटन पर दबी हुई नहीं होती। ； थर्मल रिले के मामले में, यह सामान्य रूप से बंद स्थिति है; अर्थात् ओवरलोड न होने पर भी संपर्क बंद ही रहता है। 2. कॉन्टैक्टों को चित्रित करने हेतु स्थान। संपर्क बिंदुओं को सक्रिय करने हेतु आवश्यक बल की दिशा यह होनी चाहिए: जब आकृति ऊर्ध्वाधर रूप में रखी जाती है, तो वह बल बाएँ से दाएँ की ओर होना चाहिए। अर्थात्, ऊर्ध्वाधर रेखा के बाएँ ओर स्थित संपर्क बिंदु “ओपन संपर्क बिंदु” होते हैं, जबकि ऊर्ध्वाधर रेखा के दाएँ ओर स्थित संपर ； जब आकृति क्षैतिज रूप से रखी जाती है, तो नीचे से ऊपर की ओर क्रम होता है; अर्थात् क्षैतिज रेखा के नीचे के संपर्क बिंदु “सामान्यतः खुले” संपर्क बिंदु होते हैं, जबकि क्षैतिज रेखा के ऊपर के संपर्क बिंदु “सामान्यतः बंद” संपर्क बिंदु होते हैं। 3. मुख्य सर्किट, नियंत्रण सर्किट एवं सहायक सर्किटों को अलग-अलग दर्शाया जाना चाहिए। मुख्य सर्किट, उपकरण का ड्राइव सर्किट है; यह वह मार्ग है जिससे पावर स्रोत से इलेक्ट्रिक मोटर तक बड़ी मात्रा में धारा प्रवाहित होती है। ； नियंत्रण परिपथ, कॉन्टैक्टरों एवं रिले कुंडलियों, साथ ही विभिन्न विद्युत उपकरणों के संपर्क बिंदुओं से मिलकर बना एक तार्किक परिपथ है; यह आवश्यक नियंत्रण कार्यों को पूरा करता है। ； सहायक सर्किटों में सिग्नल, प्रकाश व्यवस्था, एवं सुरक्षा सर्किट शामिल हैं। 4. ऊर्जा सर्किट को क्षैतिज रेखा के रूप में दर्शाया जाता है; जबकि ऊर्जा प्राप्त करने वाले उपकरणों (जैसे इलेक्ट्रिक मोटरों) एवं उनके सुरक्षा उपकरणों के सर्किट, ऊर्जा सर्किट के लंबवत होने चाहिए। 5. मुख्य सर्किट को चित्र के बाईं ओर ऊर्ध्वाधर रेखाओं के द्वारा दर्शाया गया है, जबकि नियंत्रण सर्किट को चित्र के दाईं ओर ऊर्ध्वाधर रेखाओं के द्वारा दर्शाया गया है। नियंत्रण सर्किट में पाए जाने वाले ऊर्जा-खपत करने वाले घटकों को सर्किट के सबसे नीचे भाग में दर्शाया गया है। 6. चित्र में, बाएँ से दाएँ या ऊपर से नीचे की ओर दर्शाया गया है कि क्रियाएँ किस क्रम में की जानी हैं। रेखाओं की संख्या को यथासंभव कम रखना आवश्यक है, एवं रेखाओं के आपस में टकरने से भी बचन 7. चित्र में, जहाँ विद्युत संपर्क सीधे होता है, अर्थात् जहाँ वायर आपस में मिलते हैं, वहाँ के संपर्क बिंदुओं को काले बिंदुओं से दर्शाया जाना चाहिए। जिन तारों के बीच कोई सीधा विद्युत संपर्क नहीं है, उनके प्रतिच्छेदन बिंदुओं पर काले बिंदु नहीं बनाए जा सकते। 8. सर्किट आरेख के ऊपर, इसे कई क्षेत्रों में विभाजित करें, एवं प्रत्येक क्षेत्र में मौजूद सर्किटों के उद्देश्य एवं कार्यों को भी बताएं। ； रिले एवं कॉन्टैक्टरों के कुंडलियों के नीचे, कुंडलियों एवं संपर्क बिंदुओं के आपसी संबंधों को दर्शाने हेतु एक तालिका दी गई है। विद्युत घटकों का विन्यास – विद्युत उपकरणों में प्रयोग होने वाले सभी विद्युत घटकों के वास्तविक स्थानों को दर्शाने वाला चित्र है; यह विद्युत उपकरणों की स्थापना एवं मरम्मत हेतु आवश्यक जानकारी प्रदान करता है। विद्युत उपकरणों के घटकों का विन्यास-चित्र, विद्युत उपकरणों की जटिलता के आधार पर, एक साथ या अलग-अलग भी बनाया जा सकता है। चित्र में आकारों को दर्शाने की आवश्यकता नहीं है; लेकिन विभिन्न उपकरणों संबंधी कोड, संबंधित चित्रों एवं उपकरणों की सूची में दिए गए कोडों के समान ही होने चाहिए। चित्र में डिज़ाइन में सुधार करने हेतु 10% से अधिक जगह एवं तारों के लिए आवश्यक जगह भी छोड़ी जानी चाहिए। विद्युत व्यवस्था के आरेख बनाने हेतु सिद्धांत: 1. विद्युत उपकरणों के आरेख बनाते समय, मशीन की सीमाओं को पतली ठोस रेखाओं या बिंदुओं से दर्शाया जाता है; जबकि विद्युत उपकरणों की सरल आकृतियों को मोटी ठोस रेखाओं से दर्शाया जाता है। 2. विद्युत उपकरणों की व्यवस्था दर्शाने वाले चित्र में, मोटर को उस यांत्रिक उपकरण के साथ ही दर्शाना आवश्यक है, जिसे मोटर चलाती है। ； ट्रिप स्विच को उस स्थान पर दर्शाया जाना चाहिए, जहाँ से जानकारी प्राप्त की जाती ； ऑपरेशन हैंडल को ऐसी जगह पर बनाना चाहिए, जहाँ से उसे आसानी से संचालित किया जा स 3. विद्युत उपकरणों के विन्यास का चित्र बनाते समय, विभिन्न उपकरणों के बीच ऊपर, नीचे, बाएँ एवं दाएँ उचित दूरी बनाए रखनी आवश्यक है। साथ ही, उपकरणों से उत्पन्न होने वाली गर्मी एवं उसके निपटान संबंधी कारकों पर भी ध्यान देना आवश्यक है। ऐसा करने से वायरिंग, कनेक्शन एवं रखरखाव में सुविधा होगी। वायरिंग आरेखों का उपयोग मुख्य रूप से विद्युत उपकरणों की स्थापना, वायरिंग की जाँच, मरम्मत एवं खराबियों के निवारण हेतु किया जाता है। चित्र में, विभिन्न विद्युत उपकरणों/घटकों के बीच के वास्तविक संयोजनों को दर्शाया जाना चाहिए, एवं बाहरी संयोजनों हेतु आवश्यक जानकारियों को भी अंकित किया जाना चाहिए। विद्युत स्थापना आरेख में, विभिन्न विद्युत घटकों के प्रतीक, घटकों के आपसी कनेक्शन का क्रम, एवं विद्युत लाइनों के क्रमांक – ये सभी विद्युत सर्किट आरेख के अनुरूप ही होने चाहिए। विद्युत स्थापना चित्रों को बनाने के सिद्धांत: 1. विद्युत स्थापना संबंधी चित्र बनाते समय, प्रत्येक विद्युत घटक को उसकी वास्तविक स्थिति के अनुसार ही चित्रित किया जाना चाहिए। घटकों द्वारा घेरी गई सतह का क्षेत्र, वास्तविक आकार के अनुसार, एक समान अनुपात में ही दर्शाया जाता है 2. विद्युत संयोजन आरेख बनाते समय, किसी घटक के सभी भागों को एक साथ दर्शाया जाता है, एवं उन्हें डैश रेखाओं से घेर दिया जाता है। कभी-कभी, कई विद्युत घटकों को भी डैश रेखाओं से घेर दिया जाता है; ऐसा इसलिए किया जाता है ताकि यह पता चल सके कि वे सभी एक ही संयोजन प्लेट पर ही स्थापित हैं। 3. विद्युत संयोजन आरेख बनाते समय, इंस्टॉलेशन बोर्ड के अंदर एवं बाहर स्थित विद्युत घटकों को आपस में जोड़ने हेतु कनेक्शन टर्मिनल बोर्ड का उपयोग किया जाता है। इंस्टॉलेशन बोर्ड पर बाहरी सर्किट से जुड़ने हेतु कई तार होते हैं; इसलिए टर्मिनल बोर्ड पर भी उन तारों के कनेक्शन बिंदुओं को दर्शाया जाना आवश्यक है। 4. विद्युत संयोजन आरेख बनाते समय, एक ही दिशा में जाने वाले पड़ोसी तारों को एक ही रेखा के रूप में दर्शाया जा सकता है। विद्युत द्वितीयक सर्किट आरेख (1): डीसी सर्किट – धनात्मक ध्रुव से ऋणात्मक ध्रुव तक; जैसे कि नियंत्रण सर्किट, संकेत सर्किट आदि। एक सर्किट के डीसी धनात्मक ध्रुव से शुरू करते हुए, धारा के प्रवाह की दिशा में आगे बढ़ते हुए, अंत में ऋणात्मक ध्रुव तक पहुँचा जाता है। (2) विद्युत प्रवाह का मार्ग – फील्ड वायर से न्यूट्रल वायर तक; जैसे कि धारा/वोल्टेज संबंधी मार्ग, ट्रांसफॉर्मर के वायु-शीतलन संबंधी मार्ग। एक सर्किट में, फीज़र वायरों (A, B, C फेज़) से शुरू करके, धारा के प्रवाह की दिशा के अनुसार आगे बढ़ते हुए, अंत में न्यूट्रल वायर (N पोल) तक पहुँचा जाता है। (3) कनेक्शन देखकर कॉइल का पता लें; कॉइल देखकर कनेक्शन का पता लें। अर्थात्, कनेक्शन देखने पर उस कनेक्शन को नियंत्रित करने वाले रिले या कॉन्टैक्टर के कॉइल का स्थान जानना आवश्यक है। कुंडली जिस परिपथ में स्थित है, वह कनेक्टरों के नियंत्रण हेतु परिपथ है; ताकि कनेक्टरों की कार्यप्रणाली संबंधी शर्तों का विश्लेषण किया जा सके। कॉइल को देखकर उसके सभी कनेक्शन बिंदुओं का पता लें; ताकि उस रिले द्वारा नियंत्रित सभी कनेक्शन बिंदुओं (ऑब्जेक्ट्स) का पता लिया जा सके। (4) रिले की कार्यप्रणाली का विश्लेषण ओह्म के नियम के आधार पर किया जाता है। इसके लिए यह देखा जाता है कि वोल्टेज-आधारित कॉइलों के दोनों सिरों पर पर्याप्त वोल्टेज है, एवं करंट-आधारित कॉइलों के दोनों सिरों से पर्याप्त करंट प्रवाहित हो रहा है। वोल्टेज-प्रकार के रिले के कॉइल सर्किट में, जब कॉइल के दोनों सिरों पर स्थित कनेक्शन बिंदु, कई रिले या करंट कॉइलों के माध्यम से स्रोत के धनात्मक एवं ऋणात्मक टर्मिनलों से जुड़ जाते हैं, तब रिले (कॉन्टैक्टर) सक्रिय हो जाता है। लेकिन, यदि सर्किट में कोई कनेक्शन टूटा हुआ हो, या कॉइल सर्किट में कोई बड़ा प्रतिरोध हो, या कॉइल के समानांतर कोई कनेक्शन हो, तब रिले (कॉन्टैक्टर) सक्रिय नहीं होता। उदाहरण के लिए: स्विच-ऑफ सर्किट में, जब स्विच “चालू” स्थिति में होता है, तो ऑफ-कोइल के पॉजिटिव छोर पर “चालू” रिले (जिसका प्रतिरोध अधिक होता है) जुड़ा होता है; ऐसी स्थिति में उस रिले को कार्यरत नहीं माना जाता। जब सुरक्षा ट्रिप कॉन्टैक्ट बंद हो जाता है, और कॉइल को सीधे पावर सप्लाई के धनात्मक टर्मिनल से जोड़ दिया जाता है, तो इसे ओपनिंग कॉइल के कार्य करने के रूप में माना जाता है। विद्युत-प्रवाह आधारित सर्किटों में (जैसे कि थ्रोअल सर्किटों में प्रयोग होने वाले रिले), जब कॉइल के दोनों छोर, कई रिले के संपर्क बिंदुओं या कम प्रतिरोध वाली कॉइलों के माध्यम से, विद्युत स्रोत के धनात्मक एवं ऋणात्मक ध्रुवों से जुड़ जाते हैं, तो ऐसी स्थिति में रिले (कॉन्टैक्टर) सक्रिय हो जाता है। जब सर्किट में कोई शॉर्ट-सर्किट होता है, या वायरिंग सर्किट में बहुत अधिक प्रतिरोध होता है, या फिर वायरिंग सर्किट में जुड़े हुए घटक आपस में जुड़ जाते हैं, तो माना जाता है कि रिले (कॉन्टैक्टर) काम नहीं कर रहा है (अर्थात् इसमें कोई विद्युत धारा नहीं है)। (5) सभी शाखाओं को देखना: जब किसी परिपथ को धनात्मक ध्रुव से ऋणात्मक ध्रुव की ओर देखा जाता है, तो यदि बीच में कई ऐसी शाखाएँ हों जो ऋणात्मक ध्रुव से जुड़ी हों, तो प्रत्येक शाखा को अवश्य ही देखना आवश्यक है। अन्यथा, विश्लेषण प्रक्रिया में कुछ महत्वपूर्ण जानकारियाँ छूट जाएँगी। (6) सापेक्ष क्रमांकन विधि एवं परिपथ-कोडों का उपयोग करके, स्थापना चित्रों एवं विस्तारित चित्रों में दर्शाए गए उपकरणों के बीच संबंधों को समझा जा सकता है। स्थापना चित्रों एवं विस्तारित चित्रों के बीच संबंधों की जाँच करने का मुख्य उद्देश्य यह है कि पता लगाया जा सके कि स्थापना चित्र, विस्तारित चित्रों के अनुरूप हैं या नहीं। दूसरे, यह पता लगाना आवश्यक है कि आरेख में दर्शाए गए विभिन्न उपकरणों की स्थिति वास्तविक स्थल पर इंस्टॉलेशन चार्ट (जैसे कि प्रोटेक्शन स्क्रीन के टर्मिनल पैनलों संबंधी वायरिंग चार्ट) की मदद से, किसी टर्मिनल पैनल में मौजूद टर्मिनलों की स्थिति का पता लिया जा सकता है। इसके बाद, उस टर्मिनल से जुड़े सर्किट का कोड ज्ञात किया जाता है; फिर विस्तारित चार्ट में उस सर्किट का कोड देखा जाता है। यदि दोनों में सर्किट का कोड समान है, तो वही सर्किट है। ऐसे में विस्तारित चार्ट में उस सर्किट को आसानी से ढूँढा जा सकता है, एवं यह भी पता लिया जा सकता है कि वह सर्किट पूरे सर्किट प्रणाली में क्या भूमिका निभाता है। यदि हाथ में केवल इंस्टॉलेशन डायग्राम ही है, या यदि इंस्टॉलेशन डायग्राम एवं विस्तारित डायग्राम में दर्शाए गए कनेक्शनों में असंगतता है, तो इंस्टॉलेशन डायग्राम में प्रत्येक उपकरण के टर्मिनलों पर दिए गए नंबरों के आधार पर, संबंधित उपकरणों के टर्मिनलों का पता लगाया जाता है। इस प्रक्रिया को तब तक दोहराया जाता है, जब तक कि डीसी वोल्टेज के धनात्मक/ऋणात्मक टर्मिनल, या एसी सर्किट में फेज एवं न्यूट्रल टर्मिनल न मिल जाएं। अंत में, संबंधित सर्किट का पूरा विवरण जुटाकर उसे आरेख के रूप में दर्शाया जाता है; इसके बाद यह जाँचा जा सकता है कि कनेक्शन, कार्य-सिद्धांत के अनुरूप है या नहीं। जब विस्तारित आरेख में उपकरणों की स्थिति जाननी होती है, तो पहले विस्तारित आरेख में दी गई उपकरण-सूची का उपयोग करके उनकी स्थिति जानी जाती है; फिर उस सूचना को संबंधित स्थापना-आरेख में जाँचा जाता है। दूसरा तरीका यह है कि पहले आरेख में दिए गए टर्मिनल संकेतों को समझ लिया जाए – कौन-से टर्मिनल पैनल/केबिनेट में स्थित हैं, और कौन-से टर्मिनल (सुरक्षा या स्वचालित) उपकरणों से संबंधित हैं। इसके बाद ही संभावित पैनल/टर्मिनल बॉक्सों में उन टर्मिनलों की तलाश की जा सकती है। (7) चित्रों से संबंधित विशेष समस्याओं के समाधान। ए. उपकरणों की वास्तविक स्थिति (जैसा कि मौके पर देखा जा सकता है) का उपयोग करके सर्किट या रिले की कार्य-शर्तों का वर्णन कैसे किया जाए? सबसे पहले, सर्किट के स्विचों की “खुली/बंद” स्थिति का उपयोग करके सर्किट की शर्तों का वर्णन किया जाता है। इसके बाद, स्विचों की इन स्थितियों एवं उपकरणों की वास्तविक स्थितियों के बीच संबंध के आधार पर ही वर्णन किया जाता है। उदाहरण के लिए, “रिमोट/निकट नियंत्रण स्विच” की “रिमोट” स्थिति का उपयोग, रिमोट नियंत्रण सर्किट में स्विच की स्थिति को व्यक्त करने हेतु किया जा सकता है। इस क्षमता को धीरे-धीरे विकसित करना आवश्यक है; अन्यथा चित्रों का विश्लेषण केवल प्रारंभिक स्तर पर ही संभव रहेगा। ऐसी स्थिति में केवल यही जाना जा सकेगा कि कनेक्टर खुले हैं या बंद हैं, एवं रिले सक्रिय हैं या नहीं। इससे चल रहे उपकरणों की स्थिति की निगरानी एवं उनके संचालन में कोई मदद नहीं मिलेगी। बी. विस्तारित आरेख में, जिन उपकरणों को वर्गाकार आकृतियों के रूप में दर्शाया गया है, उनका बाहरी हिस्सों से कैसे संबंध है, इसे कैसे पता लगाया जाए? सबसे पहले, उस उपकरण के टर्मिनलों के नंबरों का पता लें। इसके बाद, उस उपकरण के आंतरिक वायरिंग चित्रों को दर्शाने वाली सूचनाओं या निर्माता द्वारा दी गई जानकारी का उपयोग करके, बाहरी सर्किटों से जुड़ने वाले टर्मिनलों के नंबरों का पता लें। फिर, इन टर्मिनलों को आंतरिक सर्किटों से जोड़ें, एवं बाहरी सर्किटों से जुड़ने हेतु इन टर्मिनलों का उपयोग करें।