电气图基本知识

1第一章电气图基本知识第一节图纸一、图纸幅面与格式1．图纸图纸是工程技术界的共同语言。设计部门用图纸表达设计思想；施工部门用图纸编制施工计划、准备材料、组织施工；生产部门用图纸指导加工与制造；使用部门用图纸指导使用、维护和管理等。当今社会如果一个人缺乏一定的读图能力和一些必要的绘图能力，那就会成为“图盲”，很难从事工程技术方面的任何工作。图纸的种类很多，我们常见的工程图主要有三大类，即机械图、建筑图和电气图。每类图纸都有各自的特点，各自的表达形式和表示方法。但也有许多基本的规定和格式是各种图纸都应共同遵守的，如图纸的幅面、图标，图线等。2．幅面尺寸及代号绘制工程图样时所用的图纸幅面按标准规定分为两类：一类是优先采用的图纸幅面，也称基本幅面；另一类是加长后的图纸幅面。电气图纸采用的基本幅面有五种，分别用AO、A1、A2、A3和A4表示。各种图纸幅面的短边和长边均分别用B和L表示。基本幅面的代号和相应尺寸见表1—1。基本幅面不够用时可采用加长的幅面。为便于晒图、装订和保管，幅面加长的图纸应遵守以下规定：①对A0、A2、A4三种幅面的加长量按AO幅面长边的八分之一的倍数增加，对A1、A3两种幅面的加长量按A0幅面短边的四分之一的倍数增加；②对AO、A1幅面也允许同时加长两边，但A0幅面短边不超过1051mm，A1幅面短边的加长量不超过743mm，长短边同时加长的幅面见图1—1中的虚线部分。加长幅面不再另给代号，其尺寸仍为短边X长边，如420~743，105]X1338。在ISO2标准中，为了使用方便，对某些加长图纸也给出幅面代号，其幅面代号和相应尺寸见表1—2。3．图纸幅面的选择在保证幅面布局紧凑、清晰和使用方便的前提下，图纸幅面的选择还应考虑：①所设计对象的规模和复杂程度；②由简图种类所确定的资料的详细程度；⑧尽量选用较小幅面；4．图纸幅面的分区为了便于确定图上的内容、补充、更改及组成部分等的位置，可以在各种幅面的图纸上分区，如图1—2所示。图幅分区时应注意：①分区数应是偶数，每一分区的长度一般不应小于25mm，不大于75mm；②分区编号竖边方向用大写拉丁字母，横边方向用阿拉伯数字，编号顺序应从标题栏相对的左上角开始；⑧分区代号即用该区域的字母和数字组合表示，如B3、C5；④对分区中符号应以粗实线绘出，其线宽不宜小于o．5mm，并应绘在图幅线中点处，且宜伸人图框内5mm见图l—2。利用图幅分区法可以很方便地将符号或元件的位置表示出来。即将图中每个符号或元件的位置川代表行的字母、代表列的数字或代表区域的字母一数字的组合来表示，见表1—3。必要时还需注明图号、张次；在某些应用中也可引用项目代号。当符号和元件的分区代号与实际设备的其他代号有可能混淆时，则分区代号应写在括弧内。5．图框线图框线的尺寸是根据图纸是否需要装订和图纸幅面的大小来确定的。需要装订时，装订的一边要留出装订边，对A0、A1、A2三种幅面c为10mm；对A3、A4两种幅面c为5mm。装订成册时，一般采用A4幅面竖装，或A3幅面横装。当图纸张数较少或用其他方法保管而不需要装订时，图纸的四个周边尺寸相同，对A0、A1两种幅面，e为20mm其余三种幅面e为10mm。随着缩微技术的发展，留装订边的图纸将会逐步减少以至淘汰。第二章各种电气图画法第一节绘制简图的通用规则一、绘制简图的布局要求简图的绘制应做到布局合理、排列均匀、图面清晰、便于看图。为此在布局时应注意以下几点：(1)表示导线、信号通路、连接线等的图线应采用直线，且交叉和折弯要最少。(2)简图可以水平布置，或者垂直布置，有时为了把相应的元件连接成对称的布局，也可采用斜交叉线，如图2-l所示。(3)电路或元件应按功能布置，并尽可能按其工作顺序排列。(4)对因果次序清楚的简图，尤其是电路图和逻辑图，其布局顺序是从左到右和从上到下。(5)在闭合电路中，正(前)向通路上的信号流方向应该从左到右或从上到下，反馈通路的方向则是从右到左或从下到上，如图2—2所示。应在信息线上画开口箭头以表明流向，开口箭头不得与其他任何符号(例如限定符号)相邻近。(6)图的引入线或引出线，最好画在图纸边框附近。(7)在同一张电气图样中只能选用一种图形形式，图形符号的大小和线条的粗细亦应基本—致。3二、元件表示方法要求第一章中介绍的六种元件表示方法，其中任何一种或其全部均可在同一图中使用。当电路较简单时，使用集中表示法或组合表示法即可满足要求；当电路比较复杂时，可采用其他表示方法。重复表示法、组合表示法和分立表示法对集成电路特别适用。元件功能上独立的组成部分的两种表示法(组合或分立)，可以和功能有关的组成部分的几种表示法(集中、半集中、分开和重复)之一结合使用。半集中表示法常用于机械功能相关联的元件，也可用于二进制逻辑元件。在半集中表示法中，应清晰地示出不易受到外部影响且功能上相关联的元件内部各组成部分之间的联系或连接。在分开表示法中，功能上有关的各组成部分之间的内部联系和连接是隐含的，只有当内部联系如同继电器线圈和相应触点那样明显时才应采用分开表示法。表示元件各组成部分的每一个符号都应标注项目代号，以便与表示同一元件的其他所有符号相关联。在重复表示法中，元件中每个具有独立功能的组成部分在几处用集中表示法示出，而每一处只部分连接。图中多次出现的同一端子都应标注端子代号，但连接只需在一处示出。如果能表达清楚，连接线或其他连接标记也可以全部示出。如果需要标识重复的信息，可把重复的端子代号加括号，或使用特殊的识别符，在图中加以说明。在用分立表示法时，表示元件组成部分的每个符号上应标注项目代号，以便与表示同一元件的其他符号相关联。三、组成部分可动的元件表示方法1．绘制方法组成部分(如触点)可动的元件，应按照如下规定的位置或状态绘制；(1)单一稳定状态的手动或机电元件，如继电器、接触器、制动器和离合器在非激励或断电状态。在特定情况下，为了有助于对图的理解，也可以表示在激励或通电状态，但此时应在图中说明。(2)断路器和隔离开关在断开(OFF)位置。对于有两个或多个稳定位置或状态的其他开关装置，可表示在其中的任何一个位置或状态。必要时须在图中说明。(3)标有断开(OFF)位置的多个稳定位置的手动控制开关在断开(OFF)位置。未标有断开(OFF)位置的控制开关在图中规定的位置。应急、备用、告警、测试等用途的手动控制开关，应表示在设备正常丁作时所处的位置，或其他规定的位置。4第三章电气图读图方法第一节读图要求和读图步骤一、读图的基本要求1．应具有电工学的基础知识除电磁场外，电工学讲的主要就是电路和电器。电路又可分为主电路和辅助电路。主电路也叫一次回路，是电源向负载输送电能的电路。主电路一般包括发电机、变压器、开关、熔断器、接触器主触头、电容器、电力电子器件和负载(如电动机、电灯)等。辅助电路也叫二次回路，是对主电路进行控制、保护、监测以及指示的电路。辅助电路一般包括继电器、仪表、指示灯、控制开关、接触器辅助触头等。通常主电路通过的电流较大，导线线径较粗；而辅助电路中通过的电流较小，导线线径也较小。电器是电路的不可缺少的组成部分。在供电电路中常用隔离开关、断路器、负荷开关、熔断器、互感器等；在机床等机械控制电路中，常用各种继电器、接触器和控制开关等；在电力电子电路中，常用各种晶体二极管、三极管、晶闸管和集成电路等。读者应了解这些电器元件、器件的性能、结构、原理、相互控制关系以及在整个电路中的地位和作用。2．图形符号和文字符号要熟记会用电气简图用图形符号和文字符号以及项目代号、接线端子标记等是电气技术文件的“词汇”，相当于我们写文章用的词汇、单词。“词汇”掌握得越多，记得越牢，读图就越快捷、越方便。这好像写文章要有丰富的词汇和写作修辞技巧一样。图形符号和文字符号很多，如何做到熟记会用?可从个人专业出发先熟读背会各专业共用的和本专业专用的图形符号，然后逐步扩大，掌握更多的符号，就能读更多的不同专业的电气技术文件。3．掌握各类电气图的绘制特点各类电气图都有各自的绘制方法和绘制特点，在第二章中我们已作了详述，掌握了这些特点，并利用它就能提高读图效率，进而自己也能设计制图。大型的电气图纸往往不只一张，也不只是一种图，因而读图时应将各种有关的图纸联系起来，对照阅读。如通过概略图、电路图找联系；通过接线图、布置图找位置，交错阅读收到事半功倍之效。4．把电气图与土建图、管路图等对应起来读图电气施工往往与主体工程(土建工程)及其他工程，工艺管道、蒸汽管道、给排水管道、采暖通风管道、通信线路、机械设备等项安装工程配合进行。电气设备的布置与土建平面布置、立面布置有关；线路走向与建筑结构的梁、柱、门窗、楼板的位置、走向有关；还与管道的规格、用途、走向有关；安装方法又与墙体结构，楼板材料有关；特别是一些暗敷线路、电气设备基础及各种电气预埋件更与土建工程密切相关。所以阅读某些电气图还要与有关的土建图、管路图及安装图对应起来看。5．了解涉及电气图的有关标准和规程读图的主要目的是用来指导施工、安装，指导运行、维修和管理。有一些技术要求不可能都一一在图样上反映出来，标注清楚，因为这些技术要求在有关的国家标准或技术规程、技术规范中已作了明确的规定。因而在渎电气图时，还必须了解这些相关标准、规程、规范，这样才能真正读懂图。二、读图的一般步骤1．详看图纸说明拿到图纸后，首先要仔细阅读图纸的主标题栏和有关说明，如图纸目录、技术说明、元件明细表、施工说明书等，结合已有的电工知识，对该电气图的类型、性质、作用有一个明确的认识，从整体上理解图纸的概况和所要表述的重点。2．看概略图和框图5由于概略图和框图只是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，因此紧接着就要详细看电路图，才能搞清他们的工作原理。概略图和框图多采用单线图，只有某些380／220V低压配电系统概略图才部分地采用多线图表示。3．阅读电路图是读图的重点和难点电路图是电气图的核心，也是内容最丰富、也最难读懂的电气图纸。看电路图首先要看有哪些图形符号和文字符号，了解电路图各组成部分的作用、分清主电路和辅助电路，交流回路和直流回路。其次，按照先看主电路，再看辅助电路的顺序进行读图。看主电路时，通常要从下往上看，即先从用电设备开始，经控制元件，顺次往电源端看；看辅助电路时，则自上而下、从左至右看，即先看主电源，再顺次看各条回路，分析各条回路元什的工作情况及其对主电路的控制关系，注意电气与机械机构的连接关系。通过看主电路，要搞清电气负载是怎样取得电源的，电源线都经过哪些元件到达负载和为什么要通过这些元件。通过看辅助电路，则应搞清辅助电路的回路构成，各元件之间的相互联系和控制关系及其动作情况等。同时还要了解辅助电路和主电路之间的相互关系，进而搞清楚整个电路的工作原理和来龙去脉。乙电路图与接线图对照起来看接线图和电路图互相对照读图，可以帮助搞清楚接线图。读接线图时，要根据端子标志、回路标号从电源端顺次查下去，搞清楚线路走向和电路的连接方法，搞清每个回路是怎样通过各个元件构成闭合回路的。配电盘(屏)内外线路相互连接必须通过接线端子板。一般来说，配电盘内有几号线，端子板上就有几号线的接点，外部电路的几号线只要在端子板的同号接点上接出即可。因此，看接线图时，要把配电盘(屏)内外的线路走向搞清楚，就必须注意搞清端子板的接线情况。第四章电力系统电气图读图实例第一节发电厂变电所电气结线图一、电气主结线1，单母线结线图4—1所示为单母线结线。发电厂和变电所结线的基本回躇是引出线(简称出线)和电源，其中电源可以是发电机、变压器或其他电源进线。母线WB是引出线和电源间的中间环节，它把每一引出线和每一电源从横向连接起来，便每一引出线都能从每一电源得封屯能，所以母线的作用是汇集电能和分配电能，故母线又叫汇流排。每一电源和出线回路中都装有断路器QF，为了检修断路器，断路器两侧装有隔离开关QS，靠近母线侧的称为母线隔离开关QSl，出线回路中靠近线路侧的称为线路隔离开关QS2。当用户侧没有其他电源时，QS2可以不装。当电源回路中只要断路器断开，电源不可能再送电时，断路器