2.1 智能家居强电识图基础

2.1.1 电气施工图的特点和组成

1.电气施工图的特点

电气施工图是阐述电气工程的构成和功能，描述电气装置的工作原理，提供安装接线和使用维护信息的图纸。电气工程的规模不同，反映该项工程的电气施工图种类和数量也是不同的。电气施工图具有不同于机械图、建筑图的特点，掌握电气施工图的特点，会给识读电气施工图带来很多方便。

电气施工图的主要特点如下：

① 电气施工图是采用统一的图形符号并加注文字符号绘制出来的。图形符号和文字符号是构成电气工程语言的 “词汇”。因为构成电气工程的设备、元件、线路很多，结构类型不一，安装方式各异，只有借助统一的图形符号和文字符号来表达才比较合适，所以绘制和识读电气施工图，首先就必须明确和熟悉这些图形符号所代表的含义。

②电气施工图反映的是电气电路的组成、工作原理和施工安装方法。任何电路都必须构成闭合回路，只有构成闭合回路，电流才能够流通，电气设备才能正常工作。一个电路的组成包括四个基本要素，即电源、用电设备、导线和开关控制设备。

③ 智能家居电气施工图用于说明智能家居配电系统的构成和功能，描述智能家居配电系统与用电设备之间的关系，是安装和使用维护的依据。在智能家居电气施工图中，各种设备或元件都不按比例绘制外形，而是用图形符号表示，并用文字符号、安装代号说明安装位置、相互之间的关系和敷设方法。

2.电气施工图的组成

电气施工图一般由图纸目录、电气设计说明、设备明细表及材料表、电气总平面图、电气系统图、电气平面图、设备布置图、电路图、接线图、防雷接地与等电位连接图、电气安装大样图、电缆清册、图例等组成。

（1）图纸目录

图纸目录表明电气施工图的编制顺序及每张图的图名，便于查询检索图样，由序号、图样名称、编号、张数等构成。

（2）电气设计说明

电气设计说明主要用于阐述电气工程设计的依据、基本指导思想与原则，说明图纸中交代不清或没有必要用图表示的要求、标准、规范等，补充图中未能清楚表明的工程特点、安装方法、工艺要求、特殊设备的安装使用，如供电电源的来源、供电方式、电压等级、线路敷设方式、防雷接地、设备安装高度及安装方式、工程主要技术数据、施工注意事项等。

（3）设备明细表及材料表

设备明细表只列出该项电气工程中主要电气设备的名称、型号、规格和数量等。材料表列出该项电气工程所需主要材料的名称、型号、规格和数量。设备明细表及材料表是编制购置设备、材料计划的重要依据之一。表中的数量一般只作为概算估计数，不作为设备和材料的供货依据。

（4）电气总平面图

电气总平面图用于表示电源和电力负荷的分布，主要表示各建筑物的名称或用途、电力负荷的装机容量、电气线路的走向及配电装置的位置、容量和电源进户的方向等，通过电气总平面图可了解该项电气工程的概况，掌握电力负荷的分布和电源装置等。一般大型工程都有电气总平面图，中小型工程则由动力平面图或照明平面图代替。

（5）电气系统图

电气系统图主要用来表示整个工程或其中某一项目的供电方式和电能输送之间的关系，有时也用来表示某一装置和主要组成部分的电气关系，用单线图表示电能或电信号按回路的分配，主要表示各个回路的名称、用途、容量及主要电气设备、开关元件及导线电缆的规格型号等，通过电气系统图可以了解回路个数及主要用电设备的容量、控制方式等。在电气施工图中，电气系统图用得很多，如动力、照明、变配电装置、通信广播、有线电视、火灾报警、防盗保安等都要用到电气系统图。

照明配电系统图是用图形符号、文字符号绘制的，是表示照明配电系统供电方式、配电回路分布及相互联系的电气施工图，能集中反映智能家居用电设备的安装容量、计算容量、计算电流、配电方式、导线或电缆的型号、规格、数量、敷设方式、穿管管径、开关及熔断器的规格型号等。通过照明配电系统图可以了解建筑物内部照明配电系统的全貌，是用于电气安装调试的主要图纸之一。

照明配电系统由照明配电箱、配电线路、照明配电保护装置、计量仪表、开关、插座、灯具及家用电器等组成。照明配电系统图通常用单线条表示，可以看出智能家居配电的规模、各级控制关系、各级控制设备及保护设备的规格容量、各路负荷用电容量和导线规格等。

照明配电系统图主要包括：

① 建筑物内配电系统的组成和连接原理，电源进户线、各级照明配电箱和供电回路的相互连接形式。

② 配电箱的型号或编号，总照明配电箱及分照明配电箱所选用计量装置、开关和熔断器等的型号、规格。

③ 各回路配电装置的组成，各回路的去向、用电容量，各供电回路的编号，导线的型号、根数、敷设方法，穿线管的名称、管径及敷设导线的长度等，设备的接地方式。

④ 照明器具等用电设备或供电回路的型号、名称、计算容量和计算电流等。

住宅配电系统图分为集中抄表配电系统图和住户抄表配电系统图。

集中抄表配电系统图如图2-1所示。住户抄表配电系统图如图2-2所示。

照明配电箱的主要结构部件有盖板、面框、底箱、金属支架、安装轨、汇流排、接零排、接地排和电气元件等。边框设有按开键，可自动打开盖板。底箱设有进线孔。电气元件（断路器）在安装轨上可任意组合，拆装方便。带电部件安全地设置在底箱内部。公共接地板应与保护接地装置可靠连接，确保使用安全。照明配电箱内设的断路器及漏电断路器分数路出线，分别控制照明、插座等。其回路应确保负荷正常使用。照明配电箱内设的计量仪表用于计量电量。明装照明配电箱的箱体底部有安装孔，照明配电箱的箱体上下、左右侧板有敲落孔，使用时可任意选择。照明配电箱的标注如图2-3所示。

例如，型号为XRM1—A312M的配电箱，XRM表示该配电箱为低压照明配电箱，嵌墙安装，箱内装设一个型号为DZ20的进线主开关，进线主开关为3极开关，出线回路为12个单相照明回路。

① 进户线是指从住宅总配电箱到单元照明配电箱之间的一段导线。

② 配电线路是指将电能从照明配电箱安全、合理、经济、方便地引向各盏灯具和插座等所有用电设备的供电线路。

③ 配电保护主要有短路保护、过载保护和接地故障保护。

在照明配电系统中，开关设备文字标注格式一般为

例如，标注Q3DZ10—100/3—100/60，表示编号为3号开关设备，型号为DZ10—100/3（3极低压空气断路器），额定电流为100A，脱扣器整定电流为60A。

在照明配电系统中，当开关设备需要标注引入线的规格时，应标注为

式中，a为设备编号；b 为设备型号；c 为额定电流；i 为整定电流；d 为导线型号；e为导线根数；f为导线截面积；g为导线敷设方式。

电度表俗称电表，是用来计量每个家居用电的计量仪表，在电度表的铭牌上标有5（20）A或10（40）A等字样，表示电度表的规格。其中，括号前的数字代表电度表的额定电流，括号内的数字表示电度表允许通过的最大电流。一般来说，电度表的规格可反映家居用电负荷的大小。

电气系统图或电气平面图中图线旁所标注的文字符号可以说明线路的用途，导线型号、规格、根数，线路敷设方式及敷设部位等，通常采用英文字母表示。配电线路的标注格式为

式中，a为线路编号或功能符号；b为导线型号；c为导线根数；d为导线截面积；e为导线敷设方式或穿管管径；f为导线敷设部位。

例如，BV（3×50+1×25）SC50—FC，表示导线是铜芯塑料绝缘线，截面积为50mm²的3根，截面积为25mm²的1根，穿管是管径为50mm的钢管，沿地面暗敷。

例如，BV（3×60+2×35）SC70—WC，表示导线为铜芯塑料绝缘线，截面积为60mm²的3根，截面积为35mm²的2根，穿管是管径为70mm的钢管，沿墙暗敷。

例如，WP1—BV（3×50+1×35）—K—WE，表示1 号电力线路，导线型号为 BV（铜芯聚氯乙烯绝缘导线），共有4根导线。其中，3根截面积为50mm² ，1根截面积为35mm² ，采用瓷瓶配线，沿墙明敷。

例如，BX（3×4）G15—WC，表示有 3 根截面积为4mm²的铜芯橡皮绝缘导线，穿管是管径为15mm的水煤气钢管，沿墙暗敷，在此未标注线路的用途也是允许的。

对配电系统的一般要求：

① 照明一般采用单相交流220V电源，若负荷电流超过30A，则应采用三相交流220/380V电源。

② 在触电危险较大的场所，局部照明应采用36V及以下的安全电压。

③ 照明系统每一单相回路的线路长度不宜超过30m，电流不宜超过16A，灯具为单独回路时，数量不宜超过25个（大型建筑物每一单相回路的电流不超过25A，光源数量不宜超过60个）。

④ 插座应单独设回路，若插座与灯具混为同一回路，则插座的数量不宜超过5个。

智能家居配电系统常用的几种配电方式有放射式、树干式、链式、混合式，如图2-4所示。

智能家居室内配电线路主要采用放射式和树干式两种。

①放射式布线的优点是配电线路相对独立，发生故障时互不影响，供电可靠性高。但由于放射式布线需要设置的回路较多，因此工程量和耗材相对要多，一次性投资较大。容量较大、负荷集中或比较重要的设备宜采用放射式布线。

② 树干式布线的优点是线路简化，耗材少，相对比较省时，又节省材料。但当干线发生故障时影响范围大，需要考虑干线的电压质量（线路长、压降大），在一般情况下适用于用电设备布置比较均匀、容量不大又无特殊要求的场合。

以下两种情况不宜采用树干式布线：

① 容量较大的用电设备：导致干线的电压质量明显下降，可影响到接在同一干线上其他用电设备的工作。

② 电压质量有较高要求的用电设备。

（6）电气平面图

电气平面图用于表示各种电气设备与线路平面布置的位置，是安装电气设备的重要依据。电气平面图是以建筑总平面图为基础，绘出变电所、架空线路、地下电力电缆等具体位置并注明有关施工方法的图纸。在有些电气平面图中还注明了建筑物的面积、电气负荷分类、电气设备容量等。通过电气平面图可以知道每幢建筑物及其各个不同标高上装设的电气设备、元件及管线等。

在电气平面图中应标出电源进线位置、各配电箱位置、出线回路、灯具和插座位置及导线的根数等。智能家居电气平面图分为照明平面图、插座平面图。照明平面图如图2-5所示。插座平面图如图2-6 所示。智能家居照明平面图主要用来表示电源进户位置及照明配电箱、灯具、插座、开关等电气设备的数量、型号规格、安装位置、安装高度，线路的敷设位置、敷设方式、敷设路径，导线的型号规格等。

（7）设备布置图

设备布置图用于表示各种电气设备平面与空间的位置、安装方式及其相互关系，由平面图、立面图、断面图、剖面图及各种构件详图等组成。设备布置图一般都按三面视图的原理绘制，与一般机械工程图没有原则性的区别。

（8）电路图

电路图常被称为控制原理图。通过控制原理图可以知道各设备的工作原理、控制方式。控制原理图按专业可分为动力、变配电装置、火灾报警、防盗保安、电梯装置等。较复杂的照明及声光系统也有控制原理图。

（9）接线图

接线图用于表示某一设备内部各种电气元件之间的位置关系及接线关系，用来指导电气安装、接线、查线，通过接线图可以知道系统控制的接线方式及控制电缆的走向、布置等。单相电度表的接线图如图2-7所示。

在低压小电流电路中，电度表可直接接在线路上，如图2-7（a）所示。在低压大电流电路中，若线路负载电流超过电度表的量程，则应按电流互感器的初级与负载串联、次级与电度表的电流线圈并联的原则接线，如图2-7（b）所示。

单相电度表有专门的接线盒。接线盒内设4个端钮。电压和电流线圈在电度表出厂时已在接线盒中连好，4个端钮从左至右按1、2、3、4编号。配线时，1、3端钮接电源，2、4端钮接负载，少数也有1、2端钮接电源，3、4端钮接负载的，接线时要参看电度表的接线图。若负载电流很大或电压很高，则应连接电流或电压互感器。

（10）防雷接地与等电位连接图

20世纪60年代，国际上推广等电位连接安全技术。目前，虽然对等电位连接的定义有多种，但在定义中都强调将有可能带电伤人或物的导体连接后，再与和大地电位相等的导体连接。美国国家电气法规对等电位连接所下的定义为：将各金属体进行永久的连接以形成导电通路，保证电气的连续导通性，并将预期可能加在其上的电流安全导走。GB50057—2010对等电位连接的定义为：将分开的装置、诸导电物体等用等电位连接导体或电涌保护器连接起来，以减小雷电流在它们之间产生的电位差。

在采用TN—C—S低压配电系统时，其工作零线和保护地线在电源进入配电箱后要严格分开，并要在电源进户处进行重复接地。户内进线处设置总等电位端子箱，电、水、气等金属管道应在进出建筑物处进行总等电位连接。家居卫生间应进行局部等电位连接。卫生间局部等电位连接示意图如图2-8所示。

（11）电气安装大样图

当电气设备中的某些零部件、接点等结构、安装工艺需要详细表明时，可将这部分单独放大，详细表示。这种单独放大的图被称为电气安装大样图。电气设备的某一部分电气安装大样图可画在同一张图纸上，也可画在另外一张图纸上。这就需要用一个统一的标记将它们联系起来。标注总图某位置上的标记被称为电气安装大样图索引标志。

电气安装大样图通常可参见标准通用图集或安装手册，除特殊情况外，图纸中一般不予画出。通过电气安装大样图可以了解该项工程的复杂程度。一般非标的配电箱、控制柜等的制作安装都要用到电气安装大样图。

（12）电缆清册

电缆清册用表格的形式表示电缆的规格、型号、数量、走向、敷设方法、头尾接线部位等，一般使用电缆较多的工程均有电缆清册，简单的工程通常没有电缆清册。

（13）图例

图例是用表格的形式列出本套图纸中使用的图形符号或文字符号，主要用于说明图中符号所对应的元件名称和有关数据，其目的是使读图者容易读懂图样。

一套电气施工图中图纸的类别具体到某一工程上，虽然会因工程的规模大小、安装施工的难易程度等，并非全部都有，但电气系统图、电气平面图是必不可少的，是读图的重点内容。

2.1.2 电气施工图中的符号

电气工程中使用的元件、设备、装置、连接线很多，结构类型千差万别，安装方法多种多样。因此，在电气施工图中，元件、设备、装置、线路及安装方法等都要用图形符号和文字符号来表示。识读电气施工图时，首先要了解和熟悉这些符号的形式、内容、含义及它们之间的相互关系。

电气施工图中的文字符号和图形符号均按国家标准规定绘制。我国在20世纪60年代初制定了一套符号标准，为了与国际标准一致，在2000年又颁布了一套新的符号标准。现行的工程图全部使用新符号。

在照明平面图上应该标出配电箱、开关、灯具的具体位置及照明配线的具体走向。配电箱应该按照作用及楼层分别编号，进出配电箱的配电线路应该按照回路编号。干线及分支线要标注导线规格型号、敷设方式及敷设部位。照明灯具的位置和安装高度应该标出，并标明灯具内部的光源类型、功率和数量。照明平面图上不能表现灯具、开关等的具体形状，只能反映照明设备的具体位置。

1.电气施工图中的图形符号和文字符号

（1）图形符号

图形符号是电气技术领域的重要信息语言。

（2）文字符号

图形符号提供了一类设备和元件的共同符号，为了更明确区分不同的设备和元件，尤其是区分同类设备和元件中不同功能的设备和元件，还必须在图形符号旁标注相应的文字符号。文字符号通常由基本符号、辅助符号和数字序号组成。文字符号中的字母为英文字母。

① 基本符号，用来表示设备、元件及线路的基本名称、特性，分为单字母符号和双字母符号。

a.单字母符号用来表示按国家标准划分的23大类设备和元件。

b.双字母符号由单字母符号后面另加一个字母组成，目的是更详细和更具体地表示设备和元件的名称。

② 辅助符号用来表示设备、元件、线路的功能、状态和特征。

（3）文字符号的组合

文字符号的组合形式一般为基本符号+辅助符号+数字序号，如FU2表示第二组熔断器。在读文字符号时，同一个字母在组合中的位置不同，可能会有不同的含义，即文字符号只有明确在组合中的具体位置才有意义。如F表示保护器件，U表示调制器，这两个意思组合起来是无意义的，只有两个字母组合为 FU，才有熔断器的意义。

（4）专用文字符号

在电气施工图中，一些特殊用途的接线端子、导线等常采用一些专用文字符号标注。

（5）设备、元件的型号

对电气施工图中的设备、元件除了标注文字符号，有些还标注型号，型号中的字母为汉语拼音字母，即国家标准产品型号。进口产品、合资企业产品的型号与国家标准产品型号不同，型号含义需要参见厂家的产品说明书。

2.电气图形符号

电气图形符号包括一般符号、符号要素、限定符号和方框符号。

① 一般符号用来表示一类产品或其特征的简单符号，如电阻、开关、电容等。

② 符号要素是一种具有确定意义的简单图形，一般不能单独使用，只有按照一定的方式组合起来才能构成完整的符号。符号要素的不同组合可以构成不同的符号。

③ 限定符号用于提供附加的信息，一般不代表独立的设备和元件，仅用来说明某些特征、功能和作用等。限定符号一般不单独使用，当一般符号加上不同的限定符号后，可得到不同的专用符号。

④ 方框符号用于表示元件和设备的组合及其功能，既不给出元件和设备的细节，也不考虑所有连接。方框符号在框图中使用最多。

3.电气设备图例

智能家居电气施工图中常用电气设备图例见表2-1。

4.导线根数和敷设方式的表示

（1）导线根数表示

导线根数的表示方法：只要走向相同，无论导线的根数有多少，都可以用1根图线表示1束导线，同时在图线上画短斜线表示根数；也可以画1根短斜线，在旁边标注数字表示根数，所标注的数字不小于3。导线根数表示见表2-2。

平面图中导线根数的确定：

① 水平敷设管内导线的根数，通过导线上标注的斜短线数量或导线旁边的数字即可判断。

② 连接开关竖直管内的导线根数：

a.“联”数加一，如双联开关有3根导线；

b.“极”数翻倍，如单极开关有2根导线，双极需要4根导线。

③ 插座穿线管内的导线根数，由n联中极数最多的插座决定。

（2）导线走向表示

导线走向表示见表2-3。

（3）导线敷设表示

电气线路在平面图中采用线条和文字标注相结合的方法，表示线路的走向、用途、编号，导线的型号、根数、规格，线路的敷设方式和敷设部位。线路敷设方式代号见表2-4。线路暗敷部位代号见表2-5。

5.灯具的标注

灯具在平面图中采用图形符号表示，在图形符号旁的标注文字用于说明灯具的名称和功能，在灯具旁按灯具标注规定标注灯具的数量、型号、光源数量和容量、悬挂高度和安装方式。灯具光源按发光原理可分为热辐射光源（如白炽灯和卤钨灯）和气体放电光源（如荧光灯、高压汞灯、金属卤化物灯）。灯具的标注格式如下。

一般标注格式为

灯具吸顶安装标注格式为

式中，a为同类灯具个数；b 为灯具的型号；c 为灯具中的光源数；d 为光源的功率（W）；e为灯具安装高度（m）；f为灯具安装方式；l为光源的种类（一般不标注）。

例如，5—YZ402×40/D，表示5盏YZ40直管形荧光灯，每盏灯具中装设2根功率为40W的灯管，灯具的安装为吸顶安装。

如果灯具为吸顶安装，那么安装高度可用 “—”表示。在同一房间内的多盏相同型号、相同安装方式和相同安装高度的灯具可以标注在一处。

例如，20—YU601×60/3SW，表示20盏YU60型U形荧光灯，每盏灯具中装设1根功率为60W的U形灯管，灯具采用线吊式安装，安装高度为3m。

灯具的类型及代号见表2-6。灯具的安装方式及代号见表2-7。

光源的类型及代号见表2-8。

灯具图例见表2-9。

6.灯具开关的分类

灯具开关按照面板上的开关数量分为单联开关、双联开关、三联开关、四联开关和五联开关；按照安装方式分为明装式开关、暗装式开关、半暗装式开关；按照控制方式分为单控开关、双控开关；按照操作方式分为拉线开关、翘板开关、声控开关、节能开关；等等。灯具开关图例见表2-10。

灯具开关分解图及开关功能件分解图如图2-9所示。

灯具开关的表示及含义如下：

① 开关 “极”数的意义：开关一次能同时控制的线路数，单极开关一次只能控制一个线路，双极开关一次能同时控制两个独立的线路，在平面图中用开关符号上的短线数来表示，一根短线表示单极开关，两根短线表示双极开关，依次类推。

② 开关 “联”数的意义：表示开关能分别独立控制的线路数，等于开关面板上的按板数，也可理解为几个独立开关联在一起。两联开关表示可以分别独立控制两路灯具，开关面板上有两个按板，分别独立工作，在照明平面图上用数字标注在开关旁边。

③ 开关 “控”数的意义：表示几个开关可以同时控制一个线路，如楼梯的双控开关就表示楼梯的某一盏灯具可以由两个开关分别控制，卧室灯具的双控开关，表示在进门处可以控制，在床头也可以控制。

7.插座文字表述及符号

插座按插孔形状分为：

① 扁插：二极扁插、三极扁插，使用的国家有中国、日本等亚洲国家，美国、加拿大等北美洲国家。

② 方插：二极方插、三极方插，使用的国家和地区有英国、新加坡、澳大利亚、印度、中国香港等。

③ 圆插：二极扁圆插、三极圆插，主要在欧洲一些国家使用。

插座按额定电流分为10A二极扁圆插座、16A三极插座、13A 带开关方脚插座、16A带开关三极插座等。

扁插、方插、圆插的插头如图2-10所示。

插座的一般符号见表2-11。

插座分解图及插座功能件分解图如图2-11所示。在TN-S供电系统中，插座接线示意图如图2-12所示。常用插座接线如图2-13所示。