Schema (elektriciteit)

Een elektrisch schema is een technische tekening van een elektrische installatie, gebruikmakend van hoofdzakelijk elektrische symbolen en verbindingen. Dit in tegenstelling tot een elektronisch schema, dat een voorstelling van een elektronisch circuit geeft.

In het elektrisch schema zijn elektrische componenten, elektrische verbindingen, bediening en signalisatie eenduidig vastgelegd door coderingssystemen zoals de componentnummering, klemnummering, locatie-, kabel- en draadnummering. De elektrische componenten worden symbolisch weergegeven op het elektrisch schema. Complexe schema's worden op verschillende pagina's weergegeven en maken gebruik van kruisverwijzingen. Gegevens die belangrijk zijn voor de correcte aansluiting, bediening en gebruik worden ook op het schema vermeld: de aanduiding van de voedingsspanning, de plaatsingswijze, beschrijving van functie van een signalisatie, bereik van meetwaarden en signalen, instelling van timers en thermieken. Naargelang de behoefte zijn er verschillende soorten elektrische schema's.

Een schema heeft meestal meerdere locaties. De locatie is de fysieke plaats waar de onderdelen van het schema zich bevinden. Een locatie heeft ook meerdere niveaus:

• gebouwniveau of aanduiding van de hal waarin de betreffende kast zich bevindt. Elk gebouw moet een uniek nummer in het bedrijf hebben, zodat de locatie van het gebouw ondubbelzinnig vast ligt in een lay-out-tekening van het bedrijf.
• kast- of machineniveau is de aanduiding van een kast of machine in het gebouw. De locatie kast-niveau wordt in het schema vermeld op elke pagina. Delen van het schema op een andere locatie worden in een zone getekend met streepjeslijn, afgebakend met de aanduiding van hun locatie erbij. Elke kast of machine moet een uniek nummer in het gebouw hebben, zodat de locatie van de kast of machine ondubbelzinnig vast ligt in een lay-out-tekening van het gebouw.
• componentniveau of aanduiding van een component in de kast. Elke component moet een uniek nummer in de kast of machine hebben, zodat de locatie van de component ondubbelzinnig vast ligt in een lay-out-tekening van de kast of machine.
• klemniveau of aanduiding van de klem van een component. Elke aansluitklem van een elektrische component moet een uniek nummer hebben, zodat de locatie van de klem ondubbelzinnig vastligt op de component.

Op deze manier is alles eenduidig vastgelegd en kan precies nagegaan worden waar elke aansluitklem zich bevindt.

Een elektrisch schema is opgebouwd uit verschillende kringen:

• Voedingskringen verdelen de elektrische energie van het ene bord naar andere borden of machines.
• Vermogenskringen zijn typisch voor de aansturing van een elektromotor of machine. Een vermogenskring wordt bekrachtigd door een contactor. Om de motor te beveiligen bevat de vermogenskring een thermiek of motorbeveiliger. Indien de aandrijving gebeurt door een frequentieomvormer zal de eigenlijke stuurkring rechtstreeks gekoppeld worden aan de frequentieomvormer.
• Stuurkringen bevatten de schakellogica om op de juiste wijze de contactoren van de vermogenskringen aan te sturen. In de stuurkring bevinden zich dan ook bedieningsorganen zoals schakelaars en drukknoppen, relais, elektronische relais en mogelijk een programmable logic controller (PLC). De contactor maakt de scheiding tussen de stuurkring en de vermogenskring: in de stuurkring is de spoel van de contactor opgenomen die het aantrekken van de contactor bepaald alsook enkele hulpcontacten van de contactor. In de vermogenskring zitten de hoofdcontacten van de contactor.
• Signalisatie geeft informatie aan de gebruiker door signaallampen of zoemers of een andere gebruikersomgeving. Deze signalisatie is binair (aan of uit) en kan ook gemeld worden door signaalcontacten die ter beschikking staan van de gebruiker, zoals een melding dat de machine in dienst is of dat de machine in storing staat.
• Sensorkringen verbinden sensoren van de machine met een PLC of een meetomvormer die er een analoog signaal van maakt.
• Analoge kringen bevatten analoge signalen. In de industrie worden standaardsignalen gebruikt, zoals het 4-20mA- of het 0-10V-signaal. Deze signalen kunnen een meetwaarde zijn van een sensor die door een meetomvormer tot een standaard signaal is omgevormd.

Omdat er bij het maken van een elektrische installatie heel wat komt kijken, zijn er verschillende soorten schema's waar iedereen, maar vooral elektrotechnici, gebruik van kan maken.
op alfabetische volgorde

Aansluitschema

Een schema waarop te zien is waar welke ader op welke klem wordt aangesloten. Zo'n soort schema wordt ook wel klemmenstrooktekening of klemmenlijst genoemd.

Aanzichttekening

Een tekening waarop de indeling van (de voorzijde of het binnenwerk van) een elektrische-apparatenkast wordt weergegeven.

Blokschema

Een schema waarop op vereenvoudigde wijze de configuratie van een elektrische installatie of een deel ervan wordt weergegeven, waarbij eenheden (panelen of besturingseenheden) als blokken worden weergegeven. Zo'n schema wordt ook wel configuratieschema genoemd.

Deelschema

Een deelschema geeft een deel van een elektrisch systeem weer, kenmerkend is dat de complete stroomkring van een component wordt weergegeven. Andere verbindingen met de component worden niet direct, maar vaak als een link naar een ander schema weergegeven. Componenten uit een elektrisch systeem kunnen in verschillende (deel)schema's terugkomen in tegenstelling tot het principeschema.

Eendraadschema

Een eendraadschema geeft de principes van de elektrische installatie weer in grote lijnen. Het eendraadschema toont de belangrijke componenten van de installatie met hun belangrijkste eigenschappen en de belangrijkste verbindingen. In stippellijn worden vaak de meetsignalen en analoge signalen aangeduid die de beschermingsrelais aansturen of die de schakelapparatuur aansturen.

Grondschema

Een schema waarbij de leidingen met het aantal aders en symbolen op enkelvoudige manier worden weergegeven. Op zo'n schema wordt vaak de configuratie van een elektrotechnische installatie of een deel ervan weergegeven. De functie van een grondschema en een blokschema liggen vaak in elkaars verlengde.

Installatieschema

Een afgeleide van het grondschema. Op dit schema worden de leidingen en symbolen op enkelvoudige manier weergegeven, vaak van een of meer verdeelinrichtingen voor licht- en krachtgroepen. Daarnaast worden nog vaak specifieke technische kenmerken van elke groep weergegeven, zoals het afgegeven vermogen en de nominale stroom. Ook wordt voor elke verdeler vaak het totaal te verwachten vermogen opgegeven.

Installatietekening

Een tekening waar op een bouwkundige plattegrond de exacte locatie van elektrische apparaten (zoals schakelaars, contactdozen, aansluitpunten voor data / telefonie) wordt weergegeven. Men kan installatietekeningen onderverdelen in installatietekeningen voor krachtgroepen (400/230Vac), lichtgroepen (230Vac), indelingen van elektrotechnische ruimtes, aarding, communicatie en brandpreventie. Ook kan men dit soort zaken samenvoegen tot een (of meerdere) tekening(en).

Kabellijst

Een lijst met daarop alle voorkomende kabels van (een gedeelte) van een elektrische installatie, bij voorkeur op (alfa-)numerieke volgorde.

Kabellooptekening

Een tekening waarop de loop van kabels wordt weergeven. Zie ook bij leidingschema.

Leidingschema

Hierbij worden de leidingen en buizen die worden gebruikt bij de elektrische installatie getekend op de plattegrond van het gebouw waar de installatie zich bevindt. Men kan hier ook kabelvlaggen bijplaatsen. Dan spreekt men van kabellooptekening.

Meet- en regelschema

Een meet- en regelschema (of regelkringschema) is een schema waarop staat weergegeven hoe een instrument in het veld is verbonden met de besturingseenheid. Qua tekenwijze komt een meet- en regelschema overeen met die van een stroomkringschema. Omdat het hier vaak instrumentatie betreft, staan er bij het desbetreffende apparaat ook diverse instellingen vermeld, vaak op de tekening zelf, maar ook wel op aparte specificatiebladen die bij het schema horen. Men noemt zo'n schema ook wel in het Engels een loopdiagram.

Opstellingstekening

Een tekening met de opstelling van de installatie, met daarop aangegeven de elektrische componenten (zoals motoren, schakelaars en sensoren) die de installatie aansturen.

Principeschema

Hierbij worden alle verbindingen en componenten weergegeven van een elektrisch systeem. Alle componenten in het systeem worden schematisch weergegeven. Kenmerkend aan een principeschema is wanneer het schema wordt opgedeeld in verschillende stukken, iedere component slechts eenmaal zal voorkomen.

Stroomkringschema

Een stroomkringschema wordt getekend om een elektrische schakeling beter te begrijpen en om te zien hoeveel draden erbij te pas komen. Men maakt onderscheid tussen schema's voor hoofdstroom (400/230 Vac) en stuurstroom (lagere spanningen), zodoende spreekt men ook vaak van hoofdstroomschema en stuurstroomschema.

• International Electrotechnical Commission. homepage.