ابزار نقشه‌کشی، اصول نقشه‌کشی برق و سیم‌کشی روشنایی ساختمان

پیش از ورود به دنیای اجرای عملی سیم‌کشی، باید با زبان مشترک بین طراح و مجری — یعنی نقشه برق — آشنا شد. این فصل، مطابق جزوه، سه بخش به‌هم‌پیوسته را در بر می‌گیرد: ابزارهایی که برای رسم نقشه به کار می‌روند، اصول و قواعد استاندارد رسم نقشه برق، و در نهایت کاربرد عملی این دانش در سیم‌کشی و مدارات روشنایی ساختمان.

بخش اول: وسایل نقشه‌کشی

برای ترسیم دقیق و استاندارد نقشه‌های برق، از ابزارهای مشخصی استفاده می‌شود:

• تخته رسم: سطح صافی که کاغذ روی آن چسبانده و نقشه ترسیم می‌شود.
• خط‌کش T: ابزاری با شکل حرف انگلیسی T که برای ترسیم خطوط افقی به کار می‌رود؛ با تکیه دادن گونیا روی لبه بالایی یا پایینی آن، می‌توان خطوط عمودی نیز رسم کرد.
• گونیا: برای رسم خطوط عمودی به کمک خط‌کش T.
• خط‌کش مدرج: برای انتقال و تعیین اندازه‌های روی کاغذ نقشه‌کشی.
• مدادها: مدادهای نقشه‌کشی بر اساس درجه سختی به دسته‌بندی رنگی تقسیم می‌شوند؛ مداد پررنگ با حرف B، کم‌رنگ با حرف H و متوسط با حرف F شناخته می‌شود.
• پرگار: برای رسم دایره، نیم‌دایره و کمان با اندازه‌های دلخواه.
• پاک‌کن: پاک‌کن نرم برای خطوط مدادی و پاک‌کن سفت (با مرکب) برای خطوط جوهری.
• کاغذ نقشه‌کشی: باید پس از پاک‌کردن اثر مداد روی آن باقی نماند و سطح آن نور را منعکس نکند تا چشم خسته نشود.

وسایل نقشه‌کشی

استاندارد ابعاد کاغذ (سری A)

اساس فرم‌بندی کاغذها بر سه اصل استوار است: نسبت طول به عرض در همه کاغذها یکسان است، با نصف‌کردن هر کاغذ، اندازه بعدی به‌دست می‌آید، و سطح کاغذ مبنا (A0) برابر یک متر مربع است. این نسبت برابر با √2 = 1.414 است.

جدول مشخصات نقشه

هر نقشه الزاماً باید جدولی داشته باشد که در قسمت پایین کاغذ، سمت راست و با فاصله ۵ میلی‌متر از کادر رسم می‌شود و شامل این اطلاعات است:
۱. نام ترسیم‌کننده ۲. نام بازبین‌کننده ۳. کلاس، رشته، نوبت ۴. شماره نقشه ۵. نام قطعه یا دستگاه (مدار) ۶. نام مؤسسه (هنرستان فنی و…) ۷. مقیاس ۸. تاریخ ۹. روش تصویربرداری

انواع خطوط در نقشه‌کشی

بخش دوم: اصول نقشه‌کشی برق

انواع مدارهای الکتریکی از نظر شمای رسم

مدارهای الکتریکی را می‌توان به سه صورت مختلف رسم کرد:

۱. شمای فنی (نقشه تک‌خطی مدار)
ساده‌ترین شمایی که طرز اتصال قسمت‌های اصلی مدار را بدون نشان‌دادن سیم‌های کمکی نمایش می‌دهد. تعداد سیم‌های موازی با خطوط کوتاه مایل روی سیم اصلی مشخص می‌شود؛ اگر تعداد سیم‌های موازی بیش از ۳ باشد، با عدد نشان داده می‌شود. این شما لوله‌های سیم‌کشی رابط بین اجزای مدار را نمایش می‌دهد و تعداد سیم‌هایی که از داخل هر لوله می‌گذرد را مشخص می‌کند.

۲. شمای حقیقی جریان
نقشه‌ای عملی که طریقهٴ اتصال سیم‌های رابط را به کلیدها، از سیم رابط بین کلیدها تا حدودی که واقعیت قرارگرفتن اجزای مدار بکار می‌رود، نشان می‌دهد.

۳. شمای مسیر جریان
این شما مسیر عبور جریان را از مدار به‌طور ساده نشان می‌دهد.

علائم الکتریکی استاندارد

لازم است در تمام نقشه‌ها، نقاط برداشت به‌صورت یکنواخت و یک مفهوم علائم استاندارد به‌کار رود که مورد قبول تمام کشورها باشد تا برق‌کاران با آشنایی به این علائم، نتیجه نقشه‌ها را با ملاحظه مفهومی که نقشه در نظر دارد، استنباط و به‌کار ببرند.

بخش سوم: آشنایی با وسایل و ابزار سیم‌کشی ساختمان و نقشه‌کشی مدارات روشنایی

۱. طریقه رسم سیم‌کشی ساختمان — نکات طراحی

قبل از رسم مدارهای الکتریکی یک ساختمان مسکونی، کارگاه یا کلاس درس، باید نقشه پلان ساختمان تهیه شود. نکاتی که در طرح پیاده‌کردن سیم‌کشی باید مورد توجه قرار گیرد:

1. ظرفیت آینده: چون پیشرفت روزافزون وسایل الکتریکی کاربرد وسایل جدید را ممکن می‌سازد، طرح سیم‌کشی باید ظرفیت لازم برای این افزایش را در نظر بگیرد.
2. انتخاب سیم متناسب با بار: سیم نازک برای بار زیاد باعث گرم‌شدن بیش از حد و خطر آتش‌سوزی می‌شود؛ بنابراین باید مقطع سیم بیش از حد معمول انتخاب گردد.
3. نوع کلید و پریز متناسب با محیط: در جاهای مرطوب یا خشک، متناسب با احتمال آتش‌سوزی، نوع کلید و پریز مشخص می‌شود.
4. تفکیک مصرف‌کننده‌های پرمصرف: وسایلی مثل ماشین لباسشویی، آبگرمکن و بخاری برقی که نسبتاً پرمصرف هستند، بهتر است روی خط جداگانه با فیوز مستقل قرار گیرند تا در صورت اتصالی، بقیه مصرف‌کننده‌ها از کار نیفتند.
5. جای‌گیری کلیدها: کلیدها باید در نقاطی از ساختمان قرار گیرند که هنگام لزوم به راحتی در دسترس قرار گیرد (مثلاً کلید کنار درب اتاق، طوری که پس از باز شدن درب پشت آن واقع نشود).
6. قرار دادن چراغ‌ها: چراغ‌ها باید چنان باشند که سایه پدید نیاورند و نور کافی در سراسر اتاق پخش شود.
7. ارتفاع نصب استاندارد: ارتفاع کلیدها از کف اتاق در حدود ۲ تا ۲.۲۰ متر، پریزها ۵۰ تا ۳۵ سانتی‌متر، و آنتن تلویزیون تا زیر سقف حدود ۳۰ تا ۵۰ سانتی‌متر در نظر گرفته می‌شود.
8. پریز تلفن و آنتن: باید حتماً از داخل لوله جدا عبور کنند و با پریز برق مشترک نشوند.

۲. انواع سیم‌کشی ساختمان

الف) سیم‌کشی روکار
سیم‌ها از روی گچ یا به‌صورت آزاد داخل لوله عبور می‌دهند و با بست‌های مخصوص مهار می‌شوند؛ در این روش کلیه سیم‌های حامل جریان در معرض دید هستند. مزیت اصلی آن آسانی عیب‌یابی و تعقیب مسیر سیم است، اما دو عیب دارد: سیم‌ها در دسترس هستند و اگر عایق قسمتی از علل خارجی برق‌لخت شود در معرض برق‌گرفتگی قرار می‌گیرد، و از نظر زیبایی کار، از روی گچ زیبایی ساختمان را کاهش می‌دهد. به همین دلیل عمدتاً در کارگاه‌ها و کارخانه‌ها که مسئله زیبایی اهمیت درجه دوم دارد به کار می‌رود.

ب) سیم‌کشی توکار
در این نوع سیم‌کشی، سیم را باید از زیر گچ (زیر کار) عبور داد. با استفاده از سیم‌های مخصوص که دارای لایه عایق چند سیمه هستند، سیم مستقیماً زیر گچ عبور می‌دهد و امکان گذاشتن لوله وجود ندارد؛ یا معمولاً از سیم زیرگچی درون لوله‌های نازک‌دیواری و تیغه‌ای عبور داده می‌شود. عیب اصلی این نوع نسبت به روکار، مشکل‌تر بودن عیب‌یابی و تعمیر است، ولی چون سیم‌ها بعلت عبور سیم‌ها زیر گچ هیچ‌گونه آسیبی به زیبایی ساختمان وارد نمی‌شود، این نوع سیم‌کشی اغلب برای ساختمان‌های مسکونی، اداری، هتل‌ها و بیمارستان‌ها استفاده می‌شود.

۳. کلیدها

کلید قطعه‌ای است که برای متوقف‌کردن جریان الکتریکی بین حداقل یکی از سیم‌های حامل جریان قطع می‌شود؛ پس از قطع شدن سیم، دیگر الکترون‌ها از مدار عبور نمی‌کنند و دستگاه از کار می‌افتد.

۱- کلید یک‌پل
این کلید به دو صورت دکمه‌ای برای قطع یا وصل و یک مسیر برای عبور جریان است؛ دکمه قطع و وصل ممکن است به‌صورت فشاری بالا-پایین یا دوار باشد. اگر کلید یک‌پل را باز کنیم در داخل آن یک تیغه اتصال متحرک فلزی (معمولاً از آلیاژ برنج) و یک تیغه اتصال ثابت، فنر و یک میله مشاهده می‌شود.

کلید یک‌پل

۲- کلید تبدیل
این کلید در یک محفظه کائوچویی و سه پیچ که محل اتصال سیم‌ها به آنجاست و یک پیچ پلاتین که به دلخواه به پیچ‌های دیگر اتصال تشکیل شده است. معمولاً از دو تبدیل در راهروها و سالن‌ها استفاده می‌شود تا از دو نقطه بتوان روشنایی را کنترل کرد.

۳- کلید کولر
کلیدی از یک محفظه پلاستیکی یا کائوچویی که بر روی آن سه کلید نصب شده است، شامل: یک کلید یک‌پل برای روشن کردن پمپ و یک کلید تبدیل برای تعویض دور، و یک کلید یک‌پل برای روشن کردن کولر.

۴. پریز اتصال زمین

برای حفاظت اشخاص و کاهش خطرات برق‌گرفتگی از سیستم حفاظت برق توسط سیم زمین استفاده می‌شود. در این سیستم، بدنهٴ دستگاه‌ها به‌وسیله سیمی به زمین وصل می‌شود؛ در این صورت اگر سیم فاز به بدنه وصل شود و خطر برق‌گرفتگی در اثر تماس با بدنهٴ دستگاه را از بین می‌برد، برای اینکه بتوانند سیم زمین را توسط پریز به بدنهٴ دستگاه ارتباط دهند از پریزهایی که دارای پیچ اتصال زمین هستند استفاده می‌کنند.

پریز اتصال زمین

۵. جعبه تقسیم

در سیم‌کشی اغلب لازم است از سیم‌ها انشعاب گرفته شود؛ به همین دلیل در مسیر سیم‌ها جعبه‌ای به نام جعبه تقسیم قرار داده می‌شود. جعبه تقسیم دو نوع است:

• جعبه تقسیم روکار: از جنس کائوچو یا چینی است که در داخل آن چهار استوانهٴ شیاردار قرار دارد؛ سیم‌ها داخل شیار قرار می‌گیرند و به‌وسیله پیچی که روی آن‌ها قرار می‌گیرد محکم می‌شوند.
• جعبه تقسیم توکار: از جنس فلزی یا پلاستیکی ساخته می‌شود که داخل قوطی فلزی به‌وسیله مقوا عایق‌بندی می‌کنند و در داخل کار گرفته می‌شود (سیم‌کشی توکار).

۶. دوشاخه (دوشاخه اتصال)

برای اتصال مصرف‌کننده‌های الکتریکی به پریز، از وسیله‌ای به نام دوشاخه استفاده می‌شود. دوشاخه دارای دومیله فلزی توپر یا توخالی است که روی پایه‌های پلاستیکی یا کائوچویی نصب شده و دوسر سیم را به آن وصل می‌کنند. انواع رایج آن شامل دوشاخه ساده، دوشاخه بلاستیکی با سیم زمین، دوشاخه مجهز به ترمینال اتصال زمین، و دوشاخه دارای کلید برای قطع و وصل مدار است.

۷. اجزای لامپ فلورسنت (چراغ مهتابی) در مدار روشنایی

در سیم‌کشی روشنایی ساختمان، لامپ‌های فلورسنت (مهتابی) نیازمند دو قطعهٴ کمکی هستند:

• چک (ترانس مهتابی): برای تخلیهٴ الکتریکی در لامپ‌های گازی، ابتدا اختلاف سطح بیشتری مورد احتیاج است و پس از ایجاد جریان در لامپ باید اختلاف سطح کم شود. چک به کمک استارتر در لحظهٴ اول اختلاف ولتاژ را زیاد کرده و پس از آن‌که لامپ روشن شد ولتاژ را پایین می‌آورد؛ همچنین جریان راه‌اندازی را محدود می‌کند.
• استارتر (راه‌انداز خودکار): تشکیل شده از یک لامپ نئون کوچک که یکی از الکترودهای آن با یک تیغه بی‌متال و الکترود دیگر را یک تیغه فلزی تشکیل می‌دهد؛ اختلاف سطح روشن‌شدن استارتر در حدود ۱۴۰ تا ۱۶۰ ولت است.

۸. رله زمانی (کاربرد در روشنایی راه‌پله)

برای کنترل زمان‌دار روشنایی راهروها و راه‌پله‌ها، از رله‌های زمانی استفاده می‌شود. این رله‌ها طوری ساخته شده‌اند که با تحریک آن‌ها توسط جریان الکتریکی، پس از مدت زمان معینی مدار را قطع یا وصل می‌کنند؛ مدت زمان قطع و وصل این رله‌ها متفاوت است و یکی از انواع رایج آن رلهٴ ضربه‌ای با اتصال داخلی اهرم، بوبین و کنتاکت است.

جمع‌بندی

این فصل زیرساخت لازم برای اجرای سیم‌کشی روشنایی ساختمان را در سه گام فراهم کرد: شناخت ابزارهای دستی نقشه‌کشی و استاندارد کاغذ و خطوط، آشنایی با انواع شمای مدار (فنی، حقیقی، مسیر جریان) و علائم استاندارد، و در نهایت کاربرد عملی این دانش در انتخاب نوع سیم‌کشی (روکار/توکار)، کلیدها (یک‌پل، تبدیل، کولر)، پریز اتصال زمین، جعبه تقسیم، دوشاخه و اجزای مدار لامپ فلورسنت. تسلط بر این مبانی، پیش‌نیاز فصل بعدی دربارهٴ کاربرد لوله‌ها در صنعت برق و کابل‌کشی است.