2.2 常用电气工程图的类型

2.2.1 电路的分类

电路通常可按如下划分：

2.2.2 常用电气工程图的分类

电气工程图是电气工程中各部门进行沟通、交流信息的载体。由于电气工程图所表达的对象不同，提供信息的类型及表达方式也不同，这样就使电气工程图具有多样性。同一套电气设备，可以有不同类型的电气工程图，以适应不同使用对象的要求。对于供配电设备来说，主要电气工程图是指一次回路和二次回路的电路图。但要表示清楚一项电气工程或一种电气设备的功能、用途、工作原理、安装和使用方法等，光有这两种图是不够的，例如，表示系统的规模、整体方案、组成情况、主要特性需用概略图；表示系统的工作原理、工作流程和分析电路特性需用电路图；表示元件之间的关系、连接方式和特点需用接线图。在数字电路中，由于各种数字集成电路的应用，使电路能实现逻辑功能，因此就有反映集成电路逻辑功能的逻辑图。

根据各电气工程图所表示的电气设备、工程内容及表达形式的不同，通常可分为以下类型。

1.按表达方式分类

按表达方式的不同，可分为以下两大类：

（1）概略类型的图

概略图是表示系统、分系统、装置、部件、设备软件中各项目之间的主要关系和连接的相对简单的简图。它体现的是设计人员对某一电气项目的初步构思、设想，用以表示理论和理想的电路。概略图并不涉及具体的实现方式，主要有系统图和框图、功能图、功能表图、等效电路、逻辑图和程序图，通常采用单线表示法。

（2）详细类型的图

详细类型的电气图是将概略图具体化，将设计理论、思路转变实施电气技术文件。其主要由电路图、接线图或接线表、位置图等构成。

以上两类电气图是从各种图的功能及其产生顺序来划分的，是整个项目中的不同部分。

2.其他常用分类

1）按电能性质分类，可分为交流系统图和直流系统图。

2）按相数分类，可分为单线图和三线图。

3）按表达内容分类，可分为一次电路图、二次电路图、建筑电气安装图和电子电路图等。

4）按表达的设备分类，可分为机床电气控制电路图、电梯电气电路图、汽车电路图、空调控制系统电路图、电信系统图、计算机系统图、广播音响系统图、电视系统图及电机绕组连接图等。

5）按表达形式和使用场合分类，电气图可分为以下几种：

①系统图或框图。系统图或框图就是用符号或带注释的框概略表示系统或分系统的基本组成、相互关系及其主要特征的一种简图。它通常是某一系统、某一装置或某一成套设计图中的第一张图样。

②电路图。电路图又称为电气原理图或原理接线图，是表示系统、分系统、装置、部件、设备、软件等实际电路的简图。按照所表达电路的不同，电路图又可分为一次电路图和二次电路图。按照用途的不同，二次电路图又可分为原理图、位置图及接线图。

③接线图或接线表。接线图或接线表是表示成套装置、设备或装置的连接关系的简图或表格，用于进行设备的装配、安装和检查、试验、维修。

接线图（表）可分为以下4种：

a.单元接线图或接线表。它是表示成套装置或设备中一个结构单元内部的连接关系的接线图或接线表。“结构单元”一般是指可独立运行的组件或某种组合体，如电动机、继电器、接触器等。

b.互连接线图或接线表。它是表示成套装置或设备不同单元之间连接的接线图或接线表。其元件和连接线应绘制在同一平面上。

c.端子接线图或接线表。它表示成套装置或设备的端子以及接在端子上的外部接线（必要时包括内部接线）的一种接线图或接线表。

d.电缆接线图或接线表。它是提供设备或装置的结构单元之间铺设电缆所需的全部信息，必要时还应包括电缆路径等信息的一种接线图或接线表。

④设备元件表（或称主要电气设备明细表）。它是成套装置、设备和装置中各个组成部分的代号、名称、型号、规格和数量等列成的表格。它一般不单独列出，而列在相应的电路图中。在一次电气图中，各设备项目自上而下依次编号列出，二次电气图中则紧接标题栏自下而上依次编号列出。

⑤位置简图或位置图。它是表示成套装置、设备或装置中各个项目的布置、安装位置的图。其中，位置简图一般用图形符号绘制，用来表示某一区域或某一建筑物内电气设备、元器件或装置的位置及其连接布线；而位置图是用正投影法绘制的图，它表达设备、装置或元器件在平面、立面、断面、剖面上的实际位置、布置及尺寸。为了表达清晰，有时还要画出大样图（比例为1:2、1:5、1:10等）。

⑥功能图。它是表示理论的或理想的电路，而不涉及具体实现方法的图，用以作为提供绘制电路图等有关图的依据。

⑦功能表图。它是表示控制系统（如一个供电过程或生产过程的控制系统）作用和状态的图。它往往采用图形符号和文字叙述相结合的表示方法，用以全面表达控制系统的控制过程、功能和特性，但并不表达具体实施过程。

⑧等效电路。它是表示理论的或理想的元件（如电阻、电感、电容、阻抗等）及其连接关系的一种功能图，供分析和计算电路特性、状态用。

⑨逻辑图。它是一种主要用二进制逻辑（“与”“或”“异或”等）单元图形符号绘制的一种简图。一般的数字电路图属于这种图。只表示功能而不涉及实现方法的逻辑图，称为纯逻辑图。

⑩程序图。它是一种详细表示程序单元和程序片及其互相连接关系的简图，而要素和模块的布置应能清楚地表示出其相互关系，目的是便于对程序运行的理解。

⑪数据单。它是对特定项目给出详细信息的资料。列出其工作参数，供调试、检测、使用和维修之用。数据单一般都列在相应的电路图中而不单列。

以上是电气工程图的基本分类。因表达对象的不同，目的、用途、要求的差异，所需要设计、提供的图样种类和数量往往相差很多。在表达清楚、满足要求的前提下，图样越少越简练越好。

2.2.3 电气工程的项目与电气工程图的组成

电气工程一般是指某一工程（如工厂、高层建筑、居住区、院校、商住楼、宾馆饭店、仓库、广场及其他设施）的供电、配电、用电工程。

表达电气工程的电气图即称电气工程图。按电气工程的项目不同，可分为不同的电气工程图。

1.电气工程的主要项目

电气工程主要有以下项目：

1）变配电工程，由变配电所、变压器及一整套变配电电气设备、防雷接地装置等组成。

2）发电工程，包括自备发电站及其附属设备设施。

3）外线工程，包括架空线路、电缆线路等室外电源的供电线路。

4）内线工程，包括室内、车间内的动力、照明线路及其他电气线路。

5）动力工程，包括各种机床、起重机、水泵、空调器、锅炉、消防等用电设备及其动力配电箱、配电线路等。

6）照明工程，包括各类照明的配电系统、管线、开关、各种照明灯具、电光源、电扇、插座及其照明配电箱等。

7）弱电工程，包括电话通信、电传等各种电信设备系统，电脑管理与监控系统，保安防火、防盗报警系统，共用天线电视接收系统，闭路电视系统，卫星电视接收系统，电视监控系统，广播音响系统等。

8）电梯的配置和选型，包括确定电梯的功能、台数及供电管线等。

9）空调系统与给排水系统工程，包括供电方案、配电管线和选择相应的电气设备。

10）防雷接地工程，包括避雷针、避雷线、避雷网、避雷带和接地体、接地线及其附属零配件等。

11）其他，如锅炉房、洗手间、室内外装饰广告及景观照明、洗衣房、电气炊具等。

2.电气工程图的组成

按电气工程的不同项目，电气工程图一般由以下几类图样组成：

（1）首页

首页相当于整个电气工程项目的总概要说明。它主要包括该电气工程项目的图样目录、图例、设备明细表及设计说明、施工说明等。图样目录按类别顺序列出；图例只标明该项目中所用的特殊图形符号，凡国家标准统一规定的不用标出；设备明细表列出该项目主要电气设备元件的文字代号、名称、型号、规格、数量等，供读图及订货时参考；设计或施工说明主要表述该项目设计或施工的依据、基本指导思想与原则，用以补充图样中没有阐明的项目特点、分期建设、安装方法、工艺要求、特殊设备的使用方法及使用与维护注意事项等。

（2）电气总平面图

电气总平面图是在建筑总平面图上表示电源及电力负荷分布的图样，主要表示各建筑物的名称和用途、电路负荷的装机容量、电气线路的走向及变配电装置的位置、容量和电源进户的方向等。通过电气总平面图可了解该项工程的概况，掌握电气负荷的分布及电源装置等。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。

（3）电气系统图

用以表达整个电气工程或其中某一局部工程的供配电方案、方式、一般指一次电路图或主接线图。电气系统图是用单线图表示电能或电信号按回路分配出去的图样，主要表示各个回路的名称、用途、容量以及主要电气设备、开关元件及导线电缆的规格型号等。通过电气系统图可以知道该系统的回路个数及主要用电设备的容量、控制方式等。建筑电气工程中系统图用得很多，动力、照明、变配电装置、通信广播、电缆电视、火灾报警、防盗保安、微机监控、自动化仪表等都会用到。

（4）电气设备平面图

电气设备平面图是在建筑物的平面图上标出电气设备、元件、管线实际布置的图样，主要表示其安装位置、安装方式、规格型号数量及接地网等。通过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、元件及其管线等。建筑电气平面图用得很多，动力、照明、变配电装置、各种机房、通信广播、电缆电视、火灾报警、防盗安保、微机监控、自动化仪表、架空线路、电缆线路及防雷接地等都会用到。

（5）控制原理图

控制原理图是单独用来表示电气设备及元件控制方式及其控制线路的图样，主要表示电气设备及元件的起动、保护、信号、联锁、自动控制及测量等。通过控制原理图可以知道各设备元件的工作原理、控制方式，掌握电气设备的功能实现的方法等。控制原理图用的很多，动力、变配电装置、火灾报警、防盗保安、微机控制、自动化仪表、电梯等都会用到控制原理图，较复杂的照明及声光系统也会用到控制原理图。

（6）二次接线图（接线图）

二次接线图是与控制原理图配套的图样，用来表示设备元件外部接线以及设备元件之间接线。通过接线图可以知道系统控制电路的接线及控制电缆、控制线的走向及布置等。动力、变配电装置、火灾报警、防盗保安、微机监控、自动化仪表、电梯等都会用到接线图。一些简单的控制系统一般没有接线图。

（7）大样图

大样图一般是用来表示某一具体部位或某一设备元件的结构或具体安装方法的，通过大样图可以了解该项工程的复杂程度。一般非标的控制柜、箱，检测元件和架空线路的安装等都会用到大样图。大样图通常均采用标准通用图集，剖面图也是大样图的一种。

（8）订货图

订货图用于重要设备（如发电机、变压器、高压开关柜、低压配电屏、继电保护屏及箱式变电站等）向制造厂的订货。通常要详细画出并说明该设备的型号规格、使用环境、与其他有关设备的相互安装位置等，如变配电所的电气主接线图、高压开关柜安装图、低压配电屏安装图、变压器安装图等。

（9）电缆清册

电缆清册是用表格的形式表示该系统中电源的规格、型号、数量、走向、敷设方法、头尾接线部位等内容的，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。

（10）图例

图例是用表格的形式列出该系统中使用的图形符号或文字符号的，目的是使读图者容易读懂图样。

（11）设备材料表

设备材料表一般都要列出系统主要设备及主要材料的规格、型号、数量、具体要求或产地。但是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。

（12）设计说明

设计说明主要标注图中交代不清或没有必要用图表示的要求、标准、规范等。

上述图样类别具体到工程上则按工程的规模大小、难易程度等原因有所不同，其中系统图、平面图、原理图是必不可少的，也是读图的重点，是掌握工程进度、质量、投资及编制施工组织设计和预决算书的主要依据。

2.2.4 系统图或框图

系统图或框图就是用符号或带注释的框概略表示系统或分系统的基本组成、相互关系及其主要特征的一种简图。它通常是某一系统、某一装置或某一成套设计图中的第一张图样。系统图或框图可分为不同层次绘制，可参照绘图对象逐级分解来划分层次。它还可以作为教学、训练、操作和维修的基础文件，使人们对系统、装置、设备等有一个概略的了解，为进一步编制详细的技术文件以及绘制电路图、接线图和逻辑图等提供依据，也为进行相关计算、选择导线和电气设备等提供重要依据。

电气系统图和框图原则上没有区别。在实际使用时，电气系统图通常用于系统或成套装置，框图则用于分系统或设备。系统图或框图布局采用功能布局法，能清楚地表达过程和信息的流向。

图2-8是某工厂的供电系统图。其10kV电源取自区域变电所，经两台降压变压器降压后，供各车间等负荷用电。该图表示了这些组成部分（如断路器、隔离器、熔断器、变压器、电流互感器等）的相互关系、主要特征和功能，但各部分都只是简略表示，而每一部分的具体结构、型号规格、连接方法和安装位置等并未详细表示。

对于较为复杂的电子设备，除了电路原理图之外，往往还会用到电路框图。图2-9是被动式红外线报警器的原理框图。该报警器利用热释红外线传感器（该传感器对人体辐射的红外信号非常敏感）再配上一个菲涅耳透镜作为探头，对人体辐射的红外线信号进行检测。当有人从探头前经过时，探头会检测到人体辐射的红外线信号，该信号经过电子电路放大、处理后，驱动报警电路发出报警信号。

电路框图和电路原理图相比，包含的电路信息比较少。在实际应用中，根据电路框图是无法弄清楚电子设备具体电路的，它只能作为分析复杂电子设备电路的辅助手段。

2.2.5 电路图

电路图以电路的工作原理及阅读和分析电路方便为原则，用国家统一规定的电气图形符号和文字符号，按工作顺序将图形符号从上而下、从左到右排列，详细表示电路、设备或成套装置的工作原理、基本组成和连接关系。电路图是表示电流从电源到负载的传送情况和电气元件的工作原理，而不考虑其实际位置的一种简图。其目的是便于详细理解设备工作原理，为编制接线图、安装和维修提供依据，所以这种图又称为电气原理图或原理接线图，简称原理图。

电路图在绘制时应注意设备和元件的表示方法。在电路图中，设备和元件采用符号表示，并应以适当的形式标注其代号、名称、型号、规格等，并应注意设备和元件的工作状态。设备和元件的可动部分通常应表示其在非激励或不工作时的状态或位置。符号的布置原则为：驱动部分和被驱动部分之间采用机械连接的设备和元件（例如接触器的线圈、主触点、辅助触点），以及同一个设备的多个元件（例如转换开关的各对触点）可在图上采用集中、半集中或分开布置。

控制原理图是单独用来表示电气设备及元件控制方式及其控制线路的图样，主要表示电气设备及元件的起动、保护、信号、联锁、自动控制及测量等。通过控制原理图可以知道各设备元件的工作原理、控制方式等。交流接触器控制三相异步电动机起动、停止电路原理图如图2-10所示，该图表示了系统的供电和控制关系。

2.2.6 接线图

接线图（或接线表）是表示成套装置、设备、电气元件之间及其外部其他装置之间的连接关系，用以进行安装接线、检查、试验与维修的一种简图或表格。

图2-11是交流接触器控制三相异步电动机起动、停止电路接线图，它清楚地表示了各元件之间的实际位置和连接关系：电源（L1、L2、L3）接至端子排XT，然后通过熔断器FU1接至交流接触器KM的主触点，再经过继电器的发热元件接到端子排XT，最后用导线接入电动机的U、V、W端子。

1.接线图的特点

1）电气接线图只标明电气设备和控制元件之间的相互连接线路，而不标明电气设备和控制元件的动作原理。

2）电气接线图中的控制元件位置要依据它所在实际位置绘制。

3）电气接线图中各电气设备和控制要按照国家标准规定的电气图形符号绘制。

4）电气接线图中的各电气设备和控制元件，其具体型号可标在每个控制元件图形旁边，或者画表格说明。

5）实际电气设备和控制元件结构都很复杂，画接线图时，只画出接线部件的电气图形符号。

2.其他接线图

当一个装置比较复杂时，，接线图又可分解为以下四种：

1）单元接线图。它是表示成套装置或设备中一个结构单元内各元件之间的连接关系的一种接线图。这里“单元结构”是指在各种情况下可独立运行的组件或某种组合体，如电动机、开关柜等。

2）互连接线图。它是表示成套装置或设备的不同单元之间连接关系的一种接线图。

3)端子接线图。它是表示成套装置或设备的端子以及接在端子上的外部接线（必要时包括内部接线）的一种接线图。

4）电线电缆配置图。它是表示电线电缆两端位置的一种接线图，必要时还包括电线电缆功能、特性和路径等信息。

2.2.7 位置图与电气设备平面图

1.位置图（布置图）

位置图是指用正投影法绘制的图。位置图是表示成套装置和设备中各个项目的布局、安装位置的图。位置图一般用图形符号绘制。

2.电气设备平面图

电气设备平面图是在建筑物的平面图上标出电气设备、元件、管线实际布置的图样，主要表示其安装位置、安装方式、规格型号数量及接地网等。通过平面图可以知道每幢建筑物及各个不同的标高上装设的电气设备、元件及管线等。建筑电气平面图用得很多，动力、照明、变配电装置、各种机房、通信广播、电缆电视、火灾报警、防盗保安、微机监控、自动化仪表、架空线路、电缆线路及防雷接地等都要用到平面图。

电气总平面图是在建筑总平面图上表示电源及电力负荷分布的图样，主要表示各建筑物电源及电力负荷名称和用途、电路负荷的装机容量、电气线路的走向及变配电装置的位置、容量和电源进户的方向等。通过电气总平面图可了解该项工程的概况，掌握电气负荷的分布及电源装置等。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。

电气平面图是表示电气工程项目的电气设备、装置和线路的平面布置图，例如为了表示电动机及其控制设备的具体平面布置，可采用图2-12所示的平面布置图。图中示出了交流接触器控制三相异步电动机起动、停止电路中开关、熔断器、接触器、热继电器、接线端子等的具体平面布置。

2.2.8 逻辑图

逻辑图是用二进制逻辑单元图形符号绘制的、以实现一定逻辑功能的一种简图。它分为理论逻辑图（纯逻辑图）和工程逻辑图（详细逻辑图）两类。理论逻辑图以二进制逻辑单元，如各种门电路、触发器、计数器、译码器等的逻辑符号绘制，用以表达系统的逻辑功能、连接关系和工作原理等，一般不涉及实现逻辑功能的实际器件。工程逻辑图则不仅要求具备理论逻辑图的内容，而且要求确定实现相应逻辑功能的实际器件和工程化的内容，例如数字电路器件的型号、多余输入输出端的处理、未用单元的处理及电阻器、电容器等其他非数字电路元器件的型号及参数等。总之，理论逻辑图只表示功能而不涉及实现的方法，因此是一种功能图。工程逻辑图不仅表示功能，而且有具体的实现方法，因此是一种电路图。

二进制逻辑单元图形符号由方框、限定符号及使用时附加的输入线、输出线等组成，部分常用的二进制逻辑符号见表2-4。

图2-13是过负荷保护逻辑图。d59用于整定是否送出过负荷信号F16，d59为“on”时，送出F16信号；为“off”时，关闭该信号。H83用于整定是否送出负荷信号给跳闸回路、信号回路和重合闸闭锁，防止因过负荷动作跳闸后的重合闸操作。一旦过负荷保护作用于跳闸回路，同时给出闭锁重合闸操作（即发生过负荷保护）而跳闸时，就不允许重合闸。