电气图制图规则和表示方法

第章电气图制图规则和表示方法本章学习要点和目标任务：电气图分类及特点电气图CAD制图规则电气图基本表示方法电气图中连接线的表示方法电气图符号的构成和分类AutoCAD电气设计是计算机辅助设计与电气设计结合的交叉学科。虽然在现代电气设计中应用AutoCAD辅助设计是顺理成章的事，但国内专门对利用AutoCAD进行电气设计的方法和技巧进行讲解的书很少。本章将介绍电气工程制图的有关基础知识，包括电气工程图的种类、特点以及电气图CAD制图的相关规则，并对电气图的基本表示方法和连接线的表示方法加以说明。·3·第1章电气图制图规则和表示方法Note1.1电气图分类及特点对于用电设备来说，电气图主要是主电路图和控制电路图；对于供配电设备来说，电气图主要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。电气图的种类很多，下面分别介绍常用的几种。1.1.1电气图分类根据各电气图所表示的电气设备、工程内容及表达形式的不同，电气图通常分为以下几类。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。例如，电动机的主电路（如图1-1所示）就表示了它的供电关系，它的供电过程是由电源L1、L2、L3三相→熔断器FU→接触器KM→热继电器热元件FR→电动机。又如，某供电系统图（如图1-2所示）表示这个变电所把10kV电压通过变压器变换为380V电压，经断路器QF和母线后通过FU-QK1、FU-QK2、FU-QK3分别供给3条支路。系统图或框图常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关系，也可表示某一装置或设备各主要组成部分的关系。图1-1电动机供电系统图图1-2某变电所供电系统图2．电路图电路图就是按工作顺序用图形符号从上而下、从左到右排列，详细表示电路、设备或成套装置的全部组成和连接关系，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、分析和计算电路特性及参数，所以这种图又称为电气原理或原理接线图。例如，磁力起动器电路图中（如图1-3所示），当按下起动按钮SB2时，接触器KM的线圈将得电，它的常开主触点闭合，使电动机得电，起动运行；另一个辅助常开触点闭合，进行自锁。当按下停止按钮SB1或热继电器FR动作时，KM线圈失电，常开主触点断开，电动机停止。可见它表示了电动机的操作控制原理。3．接线图接线图主要用于表示电气装置内部元件之间及其外部其他装置之间的连接关系，它是便于制·4·AAutoCAD2014电气设计自学视频教程Note作、安装及维修人员接线和检查的一种简图或表格。图1-4就是磁力起动器控制电动机的主电路接线图，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）由BX-3×6的导线接至端子排X的1、2、3号，然后通过熔断器FU1～FU3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X的4、5、6号，最后用导线接入电动机的U、V、W端子。当一个装置比较复杂时，接线图又可分解为以下几种。图1-3磁力起动器电路图1-4磁力起动器接线图（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。这里所指“结构单元”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外部接线（必要时包括内部接线）的一种接线图，如图1-5所示。（4）电线电缆配置图。它是表示电线电缆两端位置，必要时还包括电线电缆功能、特性和路径等信息的一种接线图。4．电气平面图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，它一般是在建筑平面图的基础上制出来的。常见的电气平面图有供电线路平面图、变配电所平面图、电力平面图、照明平面图、弱电系统平面图、防雷与接地平面图等。图1-6所示是某车间的动力电气平面图，它表示了各车床的具体平面位置和供电线路。5．设备布置图设备布置图表示各种设备和装置的布置形式、安装方式以及相互之间的尺寸关系，通常由平面图、主面图、断面图、剖面图等组成。这种图按三视图原理绘制，与一般机械图没有大的区别。6．设备元件和材料表设备元件和材料表就是把成套装置、设备、装置中各组成部分和相应数据列成表格，来表示各组成部分的名称、型号、规格和数量等，便于读者阅读，了解各元器件在装置中的作用和功能，从而读懂装置的工作原理。设备元件和材料表是电气图中重要的组成部分，它可置于图中的某一位置，也可单列一页（视元器件材料多少而定）。为了方便书写，通常是从下而上排序。表1-l所示即是某开关柜上的设备元件表。·5·第1章电气图制图规则和表示方法Note设备代号安装单位编号实验端子连接型实验端子一般端子特殊端子连接型端子引向另侧终端子至控制小母线设备编号接线标记端子接地线缆号电缆引至其他单元导线引至其他单元图1-5端子接线图图1-6某车间动力电气平面图表1-1某开关柜上的设备元件表符号名称型号数量ISA-351D微机保护装置=220V1KS自动加热除湿控制器KS-3-21SA跳、合闸控制开关LW-Z-1a，4，6a，20/F81QC主令开关LS1-21QF自动空气开关GM31-2PR3，0A1FU1-2熔断器AM116/6A2FU3熔断器AM116/2A11-2DJR加热器DJR-75-220V2HLT手车开关状态指示器MGZ-91-1-220V1HLQ断路器状态指示器MGZ-91-1-220V1HL信号灯AD11-25/41-5G-220V1M储能电动机17．产品使用说明书上的电气图生产厂家往往随产品使用说明书附上电气图，供用户了解该产品的组成、工作过程及注意事项，以达到正确使用、维护和检修的目的。8．其他电气图上述电气图是常用的主要电气图，但对于较为复杂的成套装置或设备，为了便于制造，还会有局部的大样图、印刷电路板图等。而有时为了装置的技术保密，往往只给出装置或系统的功能图、流程图、逻辑图等。所以，电气图种类很多，但这并不意味着所有的电气设备或装置都应具备这些图纸。根据表达的对象、目的和用途不同，所需图的种类和数量也不一样，对于简单的装置，可把电路图和接线图二合一，对于复杂装置或设备则应分解为几个系统，每个系统也有以上各种类型图。总之，电气图作为一种工程语言，在表达清楚的前提下，越简单越好。·6·AAutoCAD2014电气设计自学视频教程Note1.1.2电气图特点电气图与其他工程图有着本质的区别，它表示系统或装置中的电气关系，所以具有其独特的一面，其主要特点有：1．清楚电气图是用图形符号、连线或简化外形来表示系统或设备中各组成部分之间相互电气关系及其连接关系的一种图。如某变电所电气图（如图1-7所示），10kV电压变换为0.38kV低压，分配给4条支路，用文字符号表示，并给出了变电所各设备的名称、功能、电流方向及各设备连接关系和相互位置关系，但没有给出具体位置和尺寸。2．简洁电气图是采用电气元器件或设备的图形符号、文字符号和连线来表示的，没有必要画出电气元器件的外形结构，所以对于系统构成、功能及电气接线等，通常都采用图形符号、文字符号来表示。3．独特性电气图主要是表示成套装置或设备中各元器件之间的电气连接关系，不论是说明电气设备工作原理的电路图、供电关系的电气系统图，还是表明安装位置和接线关系的平面图和连线图等，都表达了各元器件之间的连接关系，例如图1-1～图1-4。4．布局电气图的布局依据图所表达的内容而定。电路图、系统图是按功能布局，只考虑便于看出元件之间的功能关系，而不考虑元器件实际位置，要突出设备的工作原理和操作过程，按照元器件动作顺序和功能作用，从上而下、从左到右布局。而对于接线图、平面布置图，则要考虑元器件的实际位置，所以应按位置布局，例如图1-4和图1-6。5．多样性对系统的元件和连接线描述方法不同，构成了电气图的多样性，如元件可采用集中表示法、半集中表示法、分散表示法，连线可采用多线表示、单线表示和混合表示。同时，对于一个电气系统中各种电气设备和装置之间，从不同角度、不同侧面去考虑，存在不同关系。例如在图1-1所示的某电动机供电系统图中，就存在着不同关系：（1）电能是通过FU、KM、FR送到电动机M，它们存在能量传递关系，如图1-8所示。图1-7变电所电气图图1-8能量传递关系·7·第1章电气图制图规则和表示方法Note（2）从逻辑关系上，只有当FU、KM、FR都正常时，M才能得到电能，所以它们之间存在“与”的关系：M=FU·KM·FR。即只有FU正常为“1”、KM合上为“1”、FR没有烧断为“1”时，M才能为“1”，表示可得到电能。其逻辑图如图1-9所示。（3）从保护角度表示，FU进行短路保护。当电路电流突然增大发生短路时，FU烧断，使电动机失电。它们就存在信息传递关系：“电流”输入FU，FU根据电流的大小输出“烧断”或“不烧断”，可用图1-10表示。图1-9逻辑图图1-10FU的信息传递图1.2电气图CAD制图规则电气图是一种特殊的专业技术图，它除必须遵守国家标准局颁布的《电气制图》（GB6988）、《电气图用图形符号》（GB4728）、《电气技术中的项目代号》（GB5094-85）、《电气技术中的文字符号制定通则》（GB7I59-87）的标准外，还要遵守“机械制图”、“建筑制图”等方面的有关规定，所以制图和读图人员有必要了解这些规则或标准。由于国家标准局所颁布的标准很多，这里只简单介绍与电气图的制图有关的规则和标准。1.2.1图纸格式和幅面尺寸1．图纸格式电气图图纸的格式与机械图图纸、建筑图图纸的格式基本相同，通常由边框线、图框线、标题栏、会签栏组成，如图1-11所示。（a）（b）图1-11电气图图纸格式图中的标题栏相当于一个设备的铭牌，标示着这张图纸的名称、图号张次、制图者、审核者等有关人员的签名，其一般式样见表1-2。标题栏通常放在右下角位置，也可放在其他位置，但必须在本张图纸上，而且标题栏的文字方向与看图方向一致。会签栏是留给相关的水、暖、建筑、工艺等专业设计人员会审图纸时签名用的。·8·AAutoCAD2014电气设计自学视频教程Note表1-2标题栏一般格式××电力勘察设计院××区域10kV开闭及出线电缆工程施工图所长校核10kV配电装备电缆联系及屏顶小母线布置图主任工程师设计专业组长CAD制图项目负责人会签日期年月日比例图号B812S-D01-142．幅面尺寸由边框线围成的区域称为图纸的幅面。幅面大小共分5类：A0～A4，其尺寸见表1-3，根据需要可对A3、A4号图加长，加长幅面尺寸见表1-4。表1-3基本幅面尺寸（mm）幅面代号A0A1A2A3A4宽×长（B×L）841×1189594×841420×594297×420210×297留装订边边宽（c）10101055不留装订边边宽（e）2020101010装订侧边宽（a）25表1-4加长幅面尺寸（mm）序号代号尺寸序号代号尺寸1A3×3420×8914A4×4297×8412A3×4420×11895A4×5297×10513A4×3297×630当表1-3和表1-4所列幅面系列还不能满足需要时，则可按GB4457.1的规定，选用其他加长幅画的图纸。1.2.2图幅分区为了确定图上内容的位置及其他用途，应对一些幅面较大、内容复杂的电气图进行分区。图幅分区的方法是将图纸相互垂直的两边各自加以等分，分区数为偶数。每一分区的长度为25～75mm。分区线用细实线，每个分区内竖边方向用大写英文字母编号，横边方向用阿拉伯数字编号，编号顺序应从标题栏相对的左上角开始。图幅分区后，相当于建立了一个坐标，分区代号用该区域的字母和数字表示，字母在前，数字在后，如B3、C4，也可用行（如A、B）或列（如l、2）表示。这样，在说明设备工作元件时，就可让读者很方便地找出所指元件。图1-12中，将图幅分成4行（A