电气图纸一般可分为两大类,一类为电力电气图,它主要是表述电能的传输、分配和转换,如电网电气图、电厂电气控制图等。另一类为电子电气图,它主要表述电子信息的传递、处理;如电视机电气原理图。本文主要谈电力电气图的识读。
电力电气图分一次回路图、二次回路图。一次回路图表示一次电气设备(主设备)连接顺序。一次电气设备主要包括发电机、变压器、断路器、电动机、电抗器、电力电缆、电力母线、输电线等。
为对一次设备及其电路进行控制、测量、保护而设计安装的各类电气设备,如测量仪表、控制开关、继电器、信号装置、自动装置等称二次设备。表示二次设备之间连接顺序的电气图称二次回路图。
一、电气图的种类
电气图主要有系统原理图、电路原理图、安装接线图。
1.系统原理图(方框图)
用较简单的符号或带有文字的方框,简单明了地表示电路系统的最基本结构和组成,直观表述电路中最基本的构成单元和主要特征及相互间关系。
2.电路原理图
电路原理图又分为集中式、展开式两种。集中式电路图中各元器件等均以整体形式集中画出,说明元件的结构原理和工作原理。识读时需清楚了解图中继电器相关线圈、触点属于什么回路,在什么情况下动作,动作后各相关部分触点发生什么样变化。
展开式电路图在表明各元件、继电器动作原理、动作顺序方面,较集中式电路图有其独特的优点。展开式电路图按元件的线圈、触点划分为各自独立的交流电流、交流电压、直流信号等回路.凡属于同一元件或继电器的电流、电压线圈及触点采用相同的文字。展开式电路图中对每个独立回路,交流按U、V、W相序;直流按继电器动作顺序依次排列。识读展开式电路图时,对照每一回路右侧的文字说明,先交流后直流,由上而下,由左至右逐行识读。集中式、展开式电路图互相补充、互相对照来识读更易理解。
3.安装接线图
安装接线图是以电路原理为依据绘制而成,是现场维修中不可缺少的重要资料。安装图中各元件图形、位置及相互间连接关系与元件的实际形状、实际安装位置及实际连接关系相一致。图中连接关系采用相对标号法来表示。
二、识读电气图须知
1.学习掌握一定的电子、电工技术基本知识,了解各类电气设备的性能、工作原理,并清楚有关触点动作前后状态的变化关系。
2.对常用常见的典型电路,如过流、欠压、过负荷、控制、信号电路的工作原理和动作顺序有一定的了解。
3.熟悉国家统一规定的电力设备的图形符号、文字符号、数字符号、回路编号规定通则及相关的国标。了解常见常用的外围电气图形符号、文字符号、数字符号、回路编号及国际电工委员会(IEC)规定的通用符号和物理量符号(相关资料附后)。
4.了解绘制二次回路图的基本方法。电气图中一次回路用粗实线,二次回路用细实线画出。一次回路画在图纸左侧,二次回路画在图纸右侧。由上而下先画交流回路,再画直流回路。同一电器中不同部分(如线圈、触点)不画在一起时用同一文字符号标注。对接在不同回路中的相同电器,在相同文字符号后面标注数字来区别。
5.电路中开关、触点位置均在"平常状态"绘制。所谓"平常状态"是指开关、继电器线圈在没有电流通过及无任何外力作用时触点的状态。通常说的动合、动断触点都指开关电器在线圈无电、无外力作用时它们是断开或闭合的,一旦通电或有外力作用时触点状态随之改变。
三、识读电气图方法
1.仔细阅读设备说明书、操作手册,了解设备动作方式、顺序,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作好必要准备。
4.识读集中式、展开式电路图要本着先看一次电路,再看二次电路,先交流后直流的顺序,由上而下,由左至右逐步顺序渐进的原则,看各个回路,并对各回路设备元件的状况及对主要电路的控制,进行全面分析,从而了解整个电气系统的工作原理。
5.识读安装接线图要对照电气原理图,先一次回路,再二次回路顺序识读。识读安装接线图要结合电路原理图详细了解其端子标志意义、回路符号。对一次电路要从电源端顺次识读,了解线路连接和走向直至用电设备端。对二次回路要从电源一端识读直至电源另一端。接线图中所有相同线号的导线原则上都可以连接在一起。
四、常用电气图形符号(见表1)
五、常用基本文字符号(见表2)
六、常用辅助文字符号(见表3)
七、电力图中回路编号
1.直流回路的数字标号(见表4)
2.交流回路数字标号(见表5)
3.电缆数字标号组(见表6)
绘图技巧
电气接线图是为电气设备和电器元件的安装配线和检查维修电气线路故障服务的,它是表示成套装置、设备或装置的内部、外部各种连接关系的一种简图。也可用接线表(以表格形式表示连接关系)来表示这种连接关系。接线图和接线表只是形式上的不同,可以单独使用,也可以组合使用,一般以接线图为主,接线表予以补充。以下主要介绍接线图。
电气接线图是根据电气原理图和电气布置图进行绘制。电气接线图的绘制应符合GB6988中《接线图和接线表》的规定。在电气接线图中要表示出各电气设备的实际接线情况,标明各连线从何处引出,连向何处,即各线的走向,并标注出外部接线所需的数据。电气接线图一般包括单元接线图和互连接线图。
电气接线图应按以下要求绘制:
1)电气接线图中的电气元件按外形绘制(如正方形、矩形、圆形或它们的组合),并与布置图一致,偏差不要太大。器件内部导电部分(如触点、线圈等)按其图形符号绘制。
2)在接线图中各电器元件的文字符号、元件连接顺序、接线号都必须与原理图一致。接线号应符合GB4026-83《电器接线端子的识别和用字母数字符号标志接线端子的通则》
3)与电气原理图不同,在接线图中同一电器元件的各个部分(触头、线圈等)必须画在一起。
4)除大截面导线间,各单元的进出线都应经过接线端子板,不得直接进出。端子板上各接点按接线号顺序排列,并将动力线、交流控制线、直流控制线分类排列。
5)接线图中的连接导线与电缆一般应标出配线用的各种导线的型号,规格、截面积及颜色要求。
1.单元接线图
单元接线图是表示电气单元内部各项目连接情况的图,通常不包括单元之间的外部连接,但可给出与之有关的互连接线图的图号。
单元接线图走线方式有板前走线及板后走线两种,一般采用板前走线,对于复杂单元一般是采用线槽走线。
单元接线图中的各电器元件之间接线关系有直接连线和间接标注两种表示方法。对于简单电气控制单元,电器元件数量较少,接线关系不复杂,可直接画出电器元件之间的连线;对于复杂单元,电器元件数量多,接线较复杂的情况,只要在各电器元件上标出接线号,不必画出各元件间连线。
单元接线图的绘制方法如下:
1)在单元接线图上,代表项目的简化外形和图形符号是按照一定规则布置的,这个规则就是大体按各个项目的相对位置进行布置,项目之间的距离不以实际距离为准,而是以连接线的复杂程度而定。
2)单元接线图的视图选择,应最能清晰地表示出各个项目的端子和布线情况。当一个视图不能清楚地表示多面布线时,可用多个视图。
3)项目间彼此叠成几层放置时,可把这些项目翻转或移动后画出视图,并加注说明。
4)对于PLC、转换开关、组合开关之类的项目,它们本身具有多层接线端子,上层端子遮盖下层端子,这时可延长被遮盖的端子,以标明各层的接线关系。
2.互连接线图
接线图是用于表示成套装置或设备内各个不同单元之间的连接情况,通常不包含所涉单元的内部连接,但可以给出与之有关的电路图或单元接线图的图号。互连接线图中各单元的视图应画在同一平面上,以便表示各单元之间的连接关系。