1.3 电工识图基础
1.3.1 电气常用图形符号及文字符号
电气常用图形符号及文字符号如表1-2、表1-3所示。
表1-2 电气常用图形符号
表1-3 电气常用文字符号
双字母符号由表1-2的左边部分所列的一个表示种类的单字母符号与另一个字母组成,其组合形式以单字母符号在前,另一字母在后的次序标出,见表1-2的右边部分。双字母符号可以较详细和更具体地表达电气设备、装置、电气元件的名称。双字母符号中的另一个字母通常选用该类电气设备、装置、电气元件的英文单词的首位字母,或常用的缩略语,或约定俗成的习惯用字母。例如,“G”表示电源类,“GB”表示蓄电池,“B”为蓄电池的英文名称(Battery)的首位字母。
表中未列入大类分类的各种电气元件、设备,可以用字母“E”来表示。
标准给出的双字母符号若仍不够用时,可以自行增补。自行增补的双字母代号,可以按照专业需要编制成相应的标准,在较大范围内使用;也可以用设计说明书的形式在小范围内约定俗成,只应用于某个单位、部门或某项设计中。
(1)辅助文字符号 电气设备、装置和电气元件的种类名称用基本文字符号表示,而它们的功能、状态和特征用辅助文字符号表示,通常用表示功能、状态和特征的英文单词的前一、二位字母构成,也可采用缩略语或约定俗成的习惯用法构成,一般不能超过三位字母。例如,表示“启动”,采用“START”的前两位字母“ST”作为辅助文字符号;而表示“停止(STOP)”的辅助文字符号必须再加一个字母,为“STP”。
辅助文字符号也可放在表示种类的单字母符号后边组合成双字母符号,此时辅助文字符号一般采用表示功能、状态和特征的英文单词的第一个字母,如“GS”表示同步发电机,“YB”表示制动电磁铁等。
某些辅助文字符号本身具有独立的、确切的意义,也可以单独使用。例如,“N”表示交流电源的中性线,“DC”表示直流电,“AC”表示交流电,“AUT”表示自动,“ON”表示开启,“OFF”表示关闭等,常用的辅助文字符号见表1-4。
表1-4 常用的辅助文字符号
(2)数字代码 数字代码的使用方法主要有两种:
①数字代码单独使用:数字代码单独使用时,表示各种电气元件、装置的种类或功能须按序编号,还要在技术说明中对代码意义加以说明。例如,电气设备中有继电器、电阻器、电容器等,可用数字来代表电气元件的种类,如“1”代表继电器,“2”代表电阻器,“3”代表电容器。再如,开关有“开”和“关”两种功能,可以用“1”表示开,用“2”表示关。
电路图中电气图形符号的连线处经常有数字,这些数字称为线号,线号是区别电路接线的重要标志。
②数字代码与字母符号组合使用:将数字代码与字母符号组合起来使用,可说明同一类电气设备、电气元件的不同编号。数字代码可放在电气设备、装置或电气元件的前面或后面,若放在前面应与文字符号大小相同,放后面一般应作为下标。例如,3个相同的继电器可以表示为“1KA、2KA、3KA”或“KA1、KA2、KA3”。
1.3.2 项目代号
在电气图上,通常用一个图形符号表示的基本件、部件、组件、功能单元、设备、系统等,称为项目。项目有大有小,可能相差很多,大至电力系统、成套配电装置,以及发电机、变压器等,小至电阻器、端子、连接片等,都可以称为项目,因此项目具有广泛的概念。
项目代号是用以识别图、表图、表格中和设备上的项目种类,并提供项目的层次关系、实际位置等信息的一种特定的代码,是电气技术领域中极为重要的代号。由于项目代号是以一个系统、成套装置或设备的依次分解为基础来编写的,它建立了图形符号与实物间一一对应的关系,因此可以用来识别、查找各种图形符号所表示的电气元件、装置和设备及它们的隶属关系、安装位置。
(1)项目代号的组成 项目代号由高层代号、位置代号、种类代号、端子代号根据不同场合的需要组合而成,它们分别用不同的前缀符号来表示。前缀符号后面跟字符代码,字符代码可由字母、数字或字母加数字构成,其意义没有统一规定(种类代码的字符代码除外),通常可以在设计文件中找到说明,大写字母和小写字母具有相同的意义(端子标记例外),但优先采用大写字母。一个完整的项目代号包括4个代号段,其名称及前缀符号见表1-5。
表1-5 项目代号段及前缀符号
①高层代号 系统或设备中任何高层次(对给予代号的项目而言)的项目代号,称为高层代号。由于各类子系统或成套配电装置、设备的划分方法不同,某些部分对其所属下一级项目就是高层。例如,电力系统对其所属的变电所,电力系统的代号就是高层代号,但对该变电所中的某一开关(如高压断路器)的项目代号,则该变电所代号就为高层代号。因此,高层代号具有项目总代号的含义,但其命名是相对的。
②位置代号 项目在组件、设备、系统或建筑物中实际位置的代号,称为位置代号。位置代号通常由自行规定的拉丁字母及数字组成,在使用位置代号时,应画出表示该项目位置的示意图。
③种类代号 种类代号是用于识别所指项目属于什么种类的一种代号,是项目代号中的核心部分。
④端子代号 端子代号是指项目(如成套柜、屏)内、外电路进行电气连接的接线端子的代号。电气图中端子代号的字母必须大写。
电气接线端子与特定导线(包括绝缘导线)相连接时,规定有专门的标记方法。例如,三相交流电机的接线端子若与相位有关系时,字母代号必须是“U”“V”“W”,并且与交流三相导线“L1”“L2”“L3”一一对应。电气接线端子的标记见表1-6,特定导线的标记见表1-7。
表1-6 电气接线端子的标记
表1-7 特定导线的标记
(2)项目代号的应用 一个项目代号可以由一个代号段组成,也可以由几个代号段组成。通常,种类代号可以单独表示一个项目,而其余大多应与种类代号组合起来,才能较完整地表示一个项目。
为了根据电气图能够很方便地对电路进行安装、检修、分析或查找故障,在电气图上要标注项目代号。但根据使用场合及详略要求的不同,在一张图上的某一项目不一定都有4个代号段。如有的不需要知道设备的实际安装位置时,可以省掉位置代号;当图中所有高层项目相同时,可省掉高层代号而只需要另外加以说明。
在集中表示法和半集中表示法的图中,项目代号只在图形符号旁标注一次,并用机械连接线连接起来。在分开表示法的图中,项目代号应在项目每一部分旁都标注出来。
在不致引起误解的前提下,代号段的前缀符号也可省略。
1.3.3 回路标号
电路图中用来表示回路种类、特征的文字和数字标号统称回路标号,也称回路线号,其用途为便于接线和查线。
(1)回路标号的一般原则
①回路标号按照“等电位”原则进行标注,即电路中连接于一点上的所有导线具有同一电位而应标注相同的回路标号。
②由电气设备的线圈、绕组、电阻、电容、各类开关、触点等电气元件分隔开的线段,应视为不同的线段,标注不同的回路标号。
③在一般情况下,回路标号由3位或3位以下的数字组成。
(2)直流回路标号 在直流一次回路中,用个位数的奇、偶数来区别回路的极性,用十位数字的顺序来区分回路中的不同线段,如正极回路用11、21、31…顺序标号。用百位数字来区分不同供电电源的回路,如电源A的正、负极回路分别标注101、111、121、131…和101、112、122、132…;电源B的正、负极回路分别标注201、211、221、231…和201、212、222、232…。
在直流二次回路中,正极回路的线段按奇数顺序标号,如1、3、5…;负极回路用偶数顺序标号,如2、4、6…。
(3)交流回路标号 在交流一次回路中,用个位数字的顺序来区别回路的相别,用十位数字的顺序来区分回路中的线段。第一相按11、21、31…顺序标号,第二相按12、22、32…顺序标号,第三相按13、23、33…顺序标号。对于不同供电电源的回路,也可用百位数字来区分不同供电电源的回路。
交流二次回路的标号原则与直流二次回路的标号原则相似。回路的主要降压元件两侧的不同线段分别按奇数、偶数的顺序标号,如一侧按1、3、5…标号,另一侧按2、4、6…标号。
当要表明电路中的相别或某些主要特征时,可在数字标号的前面或后面增注文字符号,文字符号用大写字母,并与数字标号并列。在机床电气控制电路图中,回路标号实际上是导线的线号。
(4)电力拖动、自动控制电路的标号
①主(一次)回路的标号 主回路的标号由文字标号和数字标号两部分组成。文字标号用来表示主回路中电气元件和线路的种类和特征,如三相交流电动机绕组用U、V、W表示;三相交流电源端用L1、L2、L3表示;直流电路电源正、负极导线和中间线分别用L+、L-、M标记,保护接地线用PE标记。数字标号由3位数字构成,用来区分同一文字标号回路中的不同线段,并遵循回路标号的一般原则。
主回路的标号方法如图1-7所示,三相交流电源端用L1、L2、L3表示,“1”“2”“3”分别表示三相电源的相别;由于电源开关QS两端属于不同线段,因此,经电源开关QS后,标号为L1、L2、L3。
带9个接线端子的三相用电器(如电动机),首端分别用U1、V1、W1标记;尾端分别用U2、V2、W2标记;中间抽头分别用U3、V3、W3标记。
对于同类型的三相用电器,在其首端、尾端标记字母U、V、W前冠以数字来区别,即用1U1、1V1、1W1与2U1、2V1、2W1来标记两个同类型的三相用电器的首端,用1U2、1V2、1W2与2U2、2V2、2W2来标记两个同类型的三相用电器的尾端。
电动机动力电路的标号应从电动机绕组开始,自下而上标号。以电动机M1的回路为例,电动机定子绕组的标号为1U1、1V1、1W1,热继电器FR的上接线端为另一组导线,标号为1U1、1V1、1W1;经接触器KM主触点的静触点,标号变为1U2、1V2、1W2;再与熔断器FU1和电源开关的动触点相接,并分别与L1、L2、L3同电位,因此不再标号。电动机M2的主回路的标号可依次类推。由于电动机M1、M2的主回路分用一个电源,因此省去了标号中的百位数字。若主电路为直流回路,则按数字标号的个位数的奇偶性来区分回路的极性,正电源侧用奇数,负电源侧用偶数。
②辅助(二次)回路的标号 以压降元件为分界,其两侧的不同线段分别按标号个位数的奇偶来依序标号,压降元件包括继电器线圈、接触器线圈、电阻、照明灯和电铃等。有时回路较多,标号可连续递增两位奇偶数,如“11、13、15、…”“12、14、16、…”。
在垂直绘制的回路中,标号采用自上至中、自下至中的方式标号,这里的“中”指压降元件所在位置,标号一般标在连接线的左侧。在水平绘制的回路中,标号采用自左至中、自右至中的方式标号,这里的“中”同样指压降元件所在位置,标号一般标在连接线的上方。如图1-7所示的垂直绘制的辅助电路中,KM为压降元件,因此,它们上、下两侧的标号分别为奇偶数。
图1-7 机床控制电路图中的线号标记
1.3.4 识图的基本步骤
(1)看图样说明 图样说明的内容有:图样目录、技术说明、元件明细表、施工说明书等,识图时首先看图样说明,弄清设计内容和施工要求,抓住识图重点。
(2)读电气原理图 读电气原理图时首先分清主电路和辅助电路、交流电路和直流电路,其次看主电路和辅助电路的顺序图。
读电气原理图的一般方法:读主电路时,自下而上看,即从电气设备开始经控制元件,顺次往电源看;读辅助电路时自上而下,从左向右看,即先读电源,再顺次看各条回路,分析各条回路元件的工作情况及对主电路的控制关系。
(3)读安装接线图 同样先读主电路,再读辅助电路。读主电路时,从电源引入端开始,顺次经控制元件到用电设备;读辅助电路时,要从电源的一端到电源的另一端,按元件的顺序对每个回路进行分析研究。
读安装接线图要对照电气原理图。注意:回路标号是电气元件间导线连接标记,标号相同的导线原则上可以接在一起。还要弄清端子板内外电路的连接,内外电路的相同标号导线要接在端子板的同号接点上。