10.20 電氣圖的基本知識

電氣圖的分類

電氣圖是電氣工程中各部門進行溝通、交流信息的載體根據各電氣圖所表示的電氣設備、工程內容及表達形式的不同,電氣圖通常可分為以下幾類:系統圖或框圖、電路圖、位置圖(佈置圖)、接線圖(接線表)、電氣平面圖、邏輯圖、設備原件和材料表、產品使用說明書上的電氣圖、其他電氣圖等

系統圖或框圖(也稱概略圖)

就是用符號或帶註釋的框概略表示系統或分系統的基本組成、相互關係及其主要特徵的一種簡圖。它通常是某一系統、某一裝置或某一成套設計圖中的第一張圖樣。電氣系統圖和框圖原則上沒有區別。在實際使用時,電氣系統圖通常用於系統或成套裝置,框圖則用於分系統或設備。

用一般符號表示的系統圖

如圖1所示表示這個變電所把10kV 電壓通過變壓器變換為380V 電壓,經斷路器QF 和母線後通過FU1、FU2、FU3 分別供給三條支路。系統圖或框圖常用來表示整個工程或其中某一項目的供電方式和電能輸送關係,也可表示某一裝置或設備各主要組成部分的關係。

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圖1 某變電所供電系統圖

框圖

對於較為複雜的電子設備,除了電路原理圖之外,往往還會用到電路方框圖。如圖2所示示波器是由一隻示波管和為示波管提供各種信號的電路組成的。在示波器的控制面板上設有一些輸入插座和控制鍵鈕。測量用的探頭通過電纜和插頭與示波器輸入端子相連。

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圖2 示波器基本結構框圖

電路圖

電路圖是以電路的工作原理及閱讀和分析電路方便為原則,用國家統一規定的電氣圖形符號和文字符號,按工作順序用圖形符號從上而下、從左到右排列,詳細表示電路、設備或成套裝置的工作原理、基本組成和連接關係。電路圖是表示電流從電源到負載的傳送情況和電氣元件的工作原理,而不考慮其實際位置的一種簡圖。。其目的是便於詳細理解設備工作原理、分析和計算電路特性及參數,為測試和尋找故障提供信息,為編制接線圖提供依據,為安裝和維修提供依據,所以這種圖又稱為電氣原理或原理接線圖。

例如,電動機的控制線路原理如圖3所示。就表示了系統的供電和控制關係。

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圖3 電動機控制線路系統圖

位置圖(佈置圖)

位置圖是指用正投法繪製的圖。、位置圖是表示成套裝置和設備中各個項目的佈局、安裝位置的圖。位置簡圖一般用圖形符號繪製。

接線圖(接線表)

表示成套裝置、設備、電氣元件的連接關係,用以進行安裝接線、檢查、試驗與維修的一種簡圖或表格,稱為接線圖或接線表

接線圖主要用於表示電氣裝置內部元件之間及其外部其他裝置之間的連接關係,它是便於製作、安裝及維修人員接線和檢查的一種簡圖或表格。如圖4所示就是電動機控制線路的主電路接線圖,它清楚地表示了各元件之間的實際置和連接關係:電源(L1、L2、L3)由BX-3×6 的導線接至端子排X 的1、2、3 號,然後通過熔斷器FU1~ FU3 接至交流接觸器KM 的主觸點,再經過繼電器的發熱元件接到端子排的4、5、6 號,最後用導線接入電動機的U、V、W 端子。

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圖4 電動機控制線路接線圖

電氣平面圖

電氣平面圖是表示電氣工程項目的電氣設備、裝置和線路的平面佈置圖。例如:為了表示電動機及其控制設備的具體平面佈置,則可採用圖5 所示的平面佈置圖。圖中示出了電源經控制箱或配電箱,再分別經導線BX-3×6mm2、BX-3×4mm2、BX-3×2mm2 接至電動機1、2、3 的具體平面佈置。

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圖5 電動機平面佈置圖

邏輯圖

邏輯圖是用二進制邏輯單元圖形符號繪製的,以實現一定邏輯功能的一種簡圖,可分為理論邏輯圖(純邏輯圖)和工程邏輯圖(詳細邏輯圖)兩類。理論邏輯圖只表示功能而不涉及實現方法,因此是一種功能圖;工程邏輯圖不僅表示功能,而且有具體的實現方法,因此是一種電路圖。

設備原件和材料表

設備元件和材料表就是把成套裝置、設備、裝置中各組成部分和相應數據列成表格,來表示各組成部分的名稱、型號、規格和數量等,便於讀圖者閱讀,瞭解各元器件在裝置中的作用和功能,從而讀懂裝置的工作原理。設備元件和材料表是電氣圖中重要組成部分,它可置於圖中的某一位置,也可單列一頁。表1 是電動機控制線路元器件明細表。

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產品使用說明書上的電氣圖

生產廠家往往隨產品使用說明書附上電氣圖,供用戶瞭解該產品的組成和工作過程及注意事項,以達到正確使用、維護和檢修的目的。

其他電氣圖

上述電氣圖是常用的主要電氣圖,但對於較為複雜的成套裝置或設備,為了便於製造,有局部的大樣圖、印刷電路板圖等;而若為了裝置的技術保密,往往只給出裝置或系統的功能圖、流程圖、邏輯圖等。

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圖6 變電所電氣系統圖示例

類似於圖1-7 的圖稱為簡圖。簡圖是用圖形符號、帶註釋的圍框或簡化外形表示系統或設備中各組成部分之間相互關係及其連接關係的一種圖。很顯然,絕大部分電氣圖都是簡圖,如系統圖、框圖、電路圖、功能圖、邏輯圖、程序圖等均屬於簡圖,即使是安裝接線圖,也僅僅表示了各設備間的相對位置和連接關係,也屬於簡圖。所以,簡圖是電氣圖的主要表達形式。

電氣圖的元件和連接線

一個電路通常由電源、開關設備、用電設備和連接線四個部分組成,如果將電源設備、開關設備和用電設備看成元件,則電路由元件與連接線組成,或者說各種元件按照一定的次序用連接線連接起來就構成了一個電路。因此,元件和連接線是電氣圖所描述的主要對象,也就是電氣圖所要表達的主要內容。

電氣圖的佈局方法

功能佈局法是指電氣圖中元件符號的佈置,只考慮便於看出他們所表示的元件之間功能關係,而不考慮實際位置的一種佈局方法。電氣圖中的系統圖、電路圖都是採用這種佈局方法。例如有的電路圖中,各元件按供電順序(電源——負荷)排列,有的電路圖中,各元件按動作原理排列,至於這些元件的實際位置怎樣佈置則不予表示。這樣的圖就是按功能佈局法繪製的圖。

電氣圖的基本要素

一個電氣系統、設備或裝置通常由許多部件、組件、功能單元等組成。這些部件、組件、功能單完等被稱為項目。在主要以簡圖形式表示的電氣圖中,為了描述和區分這些項目的名稱、功能、狀態、特徵及相互關係、安裝位置、電氣連接等等,沒有必要也不可能——畫出各種元器件的外形結構,一般是用一種簡單的符號表示的。這些符號就是圖形符號。當然,為了更具體地加以區分,在一些圖中除了標註文字符號外,有時還要標註技術數據,如型號、規格等。

電氣圖的特徵

電氣圖的特徵是清楚易懂、簡單明瞭、特性鮮明、佈局合理、形式多樣,如圖7所示10kV 電壓變換為0.38kV 低壓,分配給四條支路,用文字符號表示,並給出了變電所各設備的名稱、功能和電流方向及各設備連接關係和相互位置關係,但沒有給出具體位置和尺寸。

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圖7 變電所電氣圖


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