تصميم النظام الكهربائي

تصميم الأنظمة الكهربائية هو تصميم الأنظمة الكهربائية . قد يكون هذا بسيطًا كبطارية مصباح يدوي موصولة بمصباح كهربائي عبر سلكين، أو معقدًا كمكوك الفضاء . الأنظمة الكهربائية هي مجموعات من المكونات الكهربائية المتصلة لتنفيذ عملية معينة. غالبًا ما تُدمج هذه الأنظمة مع أنظمة أخرى، فقد تكون أنظمة فرعية لأنظمة أكبر، أو قد تحتوي على أنظمة فرعية خاصة بها. على سبيل المثال، يتكون النظام الكهربائي لقطار الأنفاق السريع من مصدر الطاقة الكهربائية على جانب الطريق، ونظام التحكم على جانب الطريق، والأنظمة الكهربائية لكل عربة. يُعد النظام الكهربائي لكل عربة نظامًا فرعيًا من نظام المترو. كما توجد داخل كل عربة أنظمة فرعية، مثل نظام التحكم في مناخ العربة.

سيكون ما يلي مناسبًا لتصميم نظام كهربائي متوسط ​​إلى كبير الحجم.

1. تُكتب وثيقة المواصفات ، وغالبًا ما يكون العميل هو من كتبها. توضح هذه الوثيقة، بلغة واضحة وتفاصيل رقمية، ما يتوقعه العميل. وإذا كُتبت بشكل جيد، فستُستخدم كمرجع طوال عملية تصميم النظام الكهربائي.
2. يمكن إنشاء وثيقة مواصفات وظيفية (تصميم) تتضمن تفاصيل فنية أكثر. وتستند هذه الوثيقة إلى وثيقة المواصفات. ويمكن استخدام الحسابات أو الرجوع إليها لدعم قرارات التصميم.
3. يمكن إنشاء مخططات وظيفية. تستخدم هذه المخططات مخططات هيكلية توضح تدفق المعلومات والطاقة الكهربائية من مكون إلى آخر. وهي تشبه مخططات التدفق الوظيفي المستخدمة في برامج الحاسوب.
4. يتم إعداد مخططات توضيحية تُظهر التوصيلات الكهربائية بين المكونات. قد لا تُظهر هذه المخططات جميع الموصلات ونقاط التوصيل. باستثناء المخططات أحادية الخط ، يجب أن تُظهر هذه المخططات جميع نقاط الدائرة . تمثل المخططات أحادية الخط ثلاثة أو أربعة موصلات لدوائر الطاقة ثلاثية الأطوار بخط واحد.
5. تُعدّ مخططات الأسلاك أحيانًا. تُظهر هذه المخططات نقاط التوصيل وأسماء كل موصل. في بعض الأنظمة، يمكن تضمين معلومات كافية في المخططات بحيث لا تكون هناك حاجة إلى مخططات الأسلاك.
6. قد تستخدم الأنظمة الصغيرة الحجم، التي تُصنع عدة مرات، حزمة أسلاك . ويمكن إنشاء مخطط توصيل كامل الحجم لحزمة الأسلاك هذه. ثم يُوضع هذا المخطط على لوحة تثبيت ويُستخدم كدليل لبناء المزيد من حزم الأسلاك. ويمكن إدخال حزم الأسلاك في المعدات كوحدة متكاملة. أما حزم الأسلاك التي يُعاد استخدامها عدة مرات، مثل حزم أسلاك السيارات، فتُصنع باستخدام آلات مؤتمتة.
7. تُعدّ قائمة الأسلاك في جدول بيانات أو قائمة. توضح هذه القائمة لفنيي التجميع الكهربائي الأسلاك المطلوب توصيلها ومواقعها. وعند طباعتها على الورق، يسهل على الفنيين تحديد الموصلات أثناء توصيلها. تحتوي قائمة الأسلاك كحد أدنى على اسم كل سلك، واسم طرف التوصيل، ورقم طراز السلك أو مقاسه. وقد تحتوي أيضًا على أرقام طرازات أجهزة توصيل الأسلاك، وفئات الجهد، وفئة الموصل (جهد عالٍ، جهد متوسط، أو أسلاك تحكم)، وما إلى ذلك.

• بوسيلا، أياندا فويي، ثيودور ر. (2002). تصميم الأنظمة الكهربائية، برنتيس هول، ISBN 978-0-13-975475-3، 542 صفحة.