1.1 常用电气图分类及识图方法
电气工程图是用图形符号、简化外形的电气设备、线框等表示系统中各组成部分之间相互关系的技术文件,它能具体反映电气工程的构成和功能,能描述电气装置的工作原理,并提供安装和使用维护的相关信息,可辅助电气工程研究并指导电气工程施工等。
1.1.1 常用电气图分类
电气系统图或框图主要是用符号或带注释的框概略地表示系统、分系统、成套装置或设备等的基本组成、相互关系及其主要特征。图1-1所示为某停车场监控管理电气系统图,车辆进入停车场,通过IC卡或ID卡设备收费,地感线圈感知到车辆已经进入感应区,由主控器启动闸刀开关,开启闸道,由另一侧的地感线圈感知到车辆已经顺利通过闸道区域,给出闭合闸道,完成停车过程。出口过程与停车入口过程基本类似。
图1-1 停车场监控管理电气系统图
(1)电路原理图
电路原理图是指用于表示系统、分系统、装置、部件、设备、软件等实际电路原理的简图,采用按功能排列的图形符号来表示各元件和连接关系,以表示其功能而不需考虑其实体尺寸、形状或位置。图1-2是消防用水异步电动机主控制电路图,电源通过断路器QF到达接触器,下端由软启动器连接热继电器到达电动机,其软启动器上下两端分别接有接触器,当不需要软启动器时,接触器优先对应继电器使其闭合,并隔离软启动器实现控制。
图1-2 消防用水异步电动机主控制电路图
(2)电气接线图
电气接线图是表示或列出一组装置或设备的连接关系的简图。图1-3为某变电站的电气主接线图,35kV进线通过两个隔离开关、一个断路器进入星三角变压器,再经电抗器分配到各支路中。
图1-3 某变电站的电气主接线图
(3)电气平面图
电气平面图一般在建筑平面图的基础上绘制,用于表示某一电气工程中电气设备、装置和线路的平面布置状况。图1-4为某变电所平面图,标明了变电设备的相对位置关系。
图1-4 某变电所平面图
(4)设备元件和材料表
设备元件和材料表是把电气工程中所需的主要设备、元件、材料及有关的数据均以表格的形式列出来,具体标明设备、元件、材料等的名称、符号、型号、规格和数量等。
1.1.2 识图方法
电气图的识图主要是各种电气图形符号的识读,电气图形符号错综复杂、种类繁多,大致可分为3类,即电气图用图形符号、电气设备用图形符号、电气技术中的文字符号。了解这3类图形文字符号后,电气图形的识图就变得简单多了,下面简单介绍一下这3种符号。
(1)电气图用图形符号
电气图用图形符号用于图样或其他文件,以表示一个设备或概念的图形、标记或字符。它是通过书写、绘制、印刷或其他方法产生的可视图形,是一种以简明易懂的方式来传递一种信息,表示一个实物或概念,并可提供有关条件、相关性及动作信息的工业语言。
电气图用图形符号由一般符号、符号要素、限定符号等组成。
·一般符号:表示一类产品或此类产品的一种通常很简单的符号。
·符号要素:是具有确定意义的简单图形,必须同其他图形组合,以构成一个设备或概念的完整符号。
·限定符号:是用以提供附加信息的一种加在其他符号上的符号,一般不能单独使用。一般符号有时也可用作限定符号。
电气图用图形符号一般分为以下几类。
① 导线和连接器件:包括各种导线、接线端子和导线的连接器件、电缆附件等。
② 无源元件:包括电阻器、电容器、电感器等。
③ 半导体管和电子管:包括二极管、三极管、晶闸管、电子管、辐射探测器等。
④ 电能的发生和转换:包括绕组、发电机、电动机、变压器、变流器等。
⑤ 开关、控制和保护装置:包括触点(触头)、开关、开关装置、控制装置、电动机启动器、继电器、熔断器、避雷器等。
⑥ 测量仪表、灯和信号器件:包括指示计算和记录仪表、热电偶、遥测装置、电钟、传感器、灯、喇叭和铃等。
⑦ 电信交换和外围设备:包括交换系统、选择器、电话机、电报和数据处理设备、传真机、换能器、记录和播放设备等。
⑧ 电信传输:包括通信电路、天线、无线电台及各种电信传输设备。
⑨ 电力、照明和电信布置:包括发电站、变电站、网络、音响和电视的电缆配电系统、开关、插座引出线、电灯引出线、安装符号等。
⑩ 二进制逻辑单元:包括组合和时序单元,运算器单元,延时单元,双稳、单稳和非稳单元,位移寄存器,计数器和存储器等。
⑪ 模拟单元:包括函数器、坐标转换器、电子开关等。
常用图形符号应用的说明如下。
① 所有的图形符号均由正常状态(无电压、无外力作用)示出。
② 在图形符号中,某些设备元件有多个图形符号,有优选形、其他形,形式1、形式2等。选用符号遵循以下原则:尽可能采用优选形;在满足需要的前提下,尽量采用最简单的形式;在同一图号的图中使用同一种形式。
③ 符号的大小和图线的宽度一般不影响符号的含义,在有些情况下,为了强调某些方面或者为了便于补充信息,或者为了区别不同的用途,允许采用不同大小的符号和不同宽度的图线。
④ 为了保持图面的清晰,避免导线弯折或交叉,在不致引起误解的情况下,可以将符号旋转或成镜像放置,但此时图形符号的文字标注和指示方向不得倒置。
⑤ 图形符号一般都画有引线,但在绝大多数情况下引线位置仅用作示例,在不改变符号含义的原则下,引线可取不同的方向。如引线符号的位置影响到符号的含义,则不能随意改变,否则引起歧义。
⑥ 在GB 4728中比较完整地列出符号要素、限定符号和一般符号,但组合符号是有限的。若某些特定装置或概念的图形符号在标准中未列出,则允许通过已规定的一般符号、限定符号和符号要素适当组合,派生出新的符号。
⑦ 符号绘制:电气图用图形符号是按网格绘制出来的,但网格未随符号示出。
(2)电气设备用图形符号
电气设备用图形符号是完全区别于电气图用图形符号的另一类符号,它主要适用于各种类型的电气设备或电气设备部件上,便于操作人员掌握其用途和操作方法,也可用于安装或移动电气设备的场合,诸如禁止、警告、规定或限制等的注意事项。
在电气图中,尤其是在某些电气平面图、电气系统说明书用图等图中,也可以适当地使用这些符号,以补充这些图形所包含的内容。
设备用图符号与电气简图用图符号的形式大部分是不同的,但有一些也是相同的,不过含义大不相同。例如,设备用熔断器图形符号虽然与电气简图符号的形式是一样的,但电气简图用熔断器符号表示的是一类熔断器。而设备用图形符号如果标在设备外壳上,则表示熔断器盒及其位置;如果标在某些电气图上,也仅仅表示这是熔断器的安装位置。
(3)电气技术中的文字符号
电气技术中的文字符号分基本文字符号和辅助文字符号。基本文字符号又分为单字母符号和双字母符号两种。
① 基本文字符号。
·单字母符号:用拉丁字母将各种电气设备、装置和元器件划分为23大类,每大类用一个专用单字母符号表示。如R为电阻器,Q为电力电路的开关器件类等。
·双字母符号:表示种类的单字母与另一字母组成,其组合形式以单字母符号在前,另一个字母在后的次序列出。双字母符号中的另一个字母通常选用该类设备、装置和元器件的英文名词的首位字母,或常用缩略语,或约定俗成的习惯用字母。
② 辅助文字符号:表示电气设备、装置和元器件以及线路的功能、状态和特征,通常也由英文单词的前一两个字母构成。它一般放在基本文字符号后边,构成组合文字符号。
补充文字符号的原则如下。
① 在不违背前面所述原则的基础上,可采用国际标准中规定的电气技术文字符号。
② 在优先采取规定的单字母符号、双字母符号和辅助文字符号的前提下,可补充有关的双字母符号和辅助文字符号。
③ 文字符号应按有关电气名词术语国家标准或专业标准中规定的英文术语缩写而成。同一设备若有几种名称,应选用其中一个名称。当设备名称、功能、状态或特征为一个英文单词,一般采用该单词的第一个字母构成文字符号,需要时也可用前两位字母,或者前两个音节的首位字母,或者采用常用缩略语或约定俗成的习惯用法构成;当设备名称、功能、状态为2个或3个英文单词时,一般采用该2个或3个单词的第一个字母,或者采用常用缩略语或约定俗成的习惯用法构成文字符号。
④ 因I、O易与1、0混淆,因此,不允许单独作为文字符号使用。
(4)识读方法
① 仔细阅读设备说明书、操作手册,了解设备动作方式、顺序以及有关设备元件在电路中的作用。
② 对照图纸和图纸说明大体了解电气系统的结构,并结合主标题的内容对整个图纸所表述的电路类型、性质、作用有较明确的认识。
③ 识读系统原理图要先看图纸说明。结合说明内容看图纸,进而了解整个电路系统的大概状况、组成元件动作顺序及控制方式,为识读详细电路原理图做好必要准备。
④ 识读电路遵循先交流后直流的顺序,由上而下、由左至右、循序渐进的原则,看各个回路,并对各回路设备元件的状况及主要电路的控制进行全面分析,从而了解整个电气系统的工作原理。