第一节 电气符号介绍

电气符号主要包括文字符号、图形符号、项目代号和回路标号等。在绘制电气图时,所有电气设备和电器元件都应使用国际统一标准符号,当没有国际标准符号时,可采用国家标准或行业标准符号。要想看懂电气图,就应了解各种电气符号的含义、标注原则和使用方法,充分掌握由图形符号和文字符号所提供的信息,才能正确地识图。

一、文字符号

电气技术文字符号分基本文字符号和辅助文字符号两类。在电气图中一般标注在电气设备、装置和元气件图形符号上或其近旁,以标明电气设备、装置和元器件的名称、功能、状态和特征。

(一)文字符号的组成

文字符号可以用单一的字母代码或数字代码来表达,也可以用字母与数字组合的方式来表达。

1.基本文字符号

基本文字符号主要表示电气设备、装置和元器件的种类名称,分为单字母符号和双字母符号。单字母符号用拉丁字母将各种电气设备、装置和元器件分为23 类,每大类用一个大写字母表示。例如,用“V”表示半导体器件和电真空器件,用“S”表示开关选择器类等。

由于电气设备、装置、元器件的每一大类又有很多小类,为了更详细、更具体地表示某个大类中的某个类别,就要使用双字母符号。双字母符号是由一个表示种类的单字母符号与另一个表示同一类电气设备、装置和元器件的不同用途、功能、状态和特征的字母组成的,种类字母在前,功能名称字母在后。例如,“T”表示变压器类,则“TA”表示电流互感器,“TV”表示电压互感器,“TM”表示电力变压器等。电气技术中常用的基本文字符号见表1-1。

表1-1 常用电气文字符号

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2.辅助文字符号

电气设备、装置、元器件中的种类名称用基本文字符号表示,而它们的功能、状态和特征则用辅助文字符号表示。辅助文字符号通常用表示功能、状态和特征的英文单词的前一、二位字母构成,也可采用常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”,应采用“START”的前两位字母“ST”作为文字符号,而表示“停止”的辅助文字符号必须再加一个字母为“STP”。辅助文字符号可与单字母符号组合成双字母符号,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。例如,要表示时间继电器,可用表示继电器、接触器大类的“K”和表示时间的“T”二者组合成“KT”的双字母符号。某些辅助文字本身具有独立的、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”表示直流电等,常用的辅助文字符号见表1-2。

表1-2 常用辅助文字符号

3.数字代码

文字符号除有字母符号外,还有数字代码。数字代码的使用方法主要有两种。

(1)数字代码单独使用时,表示各种元器件、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,可用数字来代表器件的种类: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”。

(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、元器件的不同编号。例如,三个相同的继电器可以表示为“kA1”、“kA2”、“kA3”。

(二)文字符号的使用

文字符号可在具体的电气设备、装置、元器件附近标注,也可用于编制电气技术文件中的项目代号。它在使用中有一定的规则,说明如下。

① 一般情况下编制电气图及电气技术文件时,应优先选用基本文字符号、辅助文字符号及它们的组合。而在基本文字符号中,应优先选用单字母符号。只有当单字母符号不能满足要求时方可采用双字母符号。基本文字符号不能超过两位字母。辅助文字符号不能超过三位字母。

② 辅助文字符号可单独使用,也可将首位字母放在表示项目种类的单字母符号后面组成。

③ 当基本文字符号和辅助文字符号不够用时,应按有关电气名词术语国家标准或专业标准中规定的英文术语缩写进行补充。

④ 因拉丁字母“I”、“O”与数字“1”、“0”容易混淆,所以不允许用这两个字母作为文字符号。

⑤ 文字符号可作为限定符号与其他图形符号组合使用,以派生出新的图形符号。

⑥ 电气技术中的文字符号不适用于电气产品的型号编制及命名。

二、图形符号

文字符号提供了电气设备的种类和功能信息,但电气图中仅有文字符号是不够的,还需要有实物的信息。而在电气图中各种电气设备、装置及元器件不可能以实物表示,只能以一系列符号来表示,这就是图形符号,故图形符号是电气图的又一重要组成部分。尽管图形符号种类众多,其构成却是有规律的,使用也有一定的规则。只要了解了图形符号的含义、构成规律及使用规则,就能正确识别图形符号,正确识图。本节介绍图形符号的构成及使用方法。常用元件的一般符号如图1-1所示。

图1-1 常用元件的一般符号

(一)图形符号的概念

图形符号通常用于图样或其他文件,用以表示一个设备或概念的图形、标记或字符。图形符号含有符号要素、一般符号和限定符号。

1.符号要素

符号要素是一种具有确定意义的简单图形,必须同其他图形结合才构成一个设备或概念的完整符号。如接触器常开主触点的符号就由接触器触点功能符号和常开触点符号组合而成。

2.一般符号

一般符号指用来表示一类产品或此类产品特征的一种简单符号。一般符号可直接应用,也可加上限定符号使用。如电动机可用一个圆圈表示。

3.限定符号

限定符号是一种加在其他符号上提供附加信息的符号。限定符号通常不能单独使用,一般符号、文字符号有时也用做限定符号。

运用图形符号绘制电气图时应注意以下几个方面。

① 符号尺寸大小、线条粗细依国家标准可放大与缩小,但在同一张图样中,统一符号的尺寸应保持一致,各符号之间及符号本身比例应保持不变。

② 标准中示出的符号方位,在不改变符号含义的前提下,可根据图面布置的需要旋转或成镜像位置,但是文字和指示方向不得倒置。

③ 大多数符号都可以附加上补充说明标记。

④ 对标准中没有规定的符号,可选择GB4728—85《电气图常用图形符号》中给定的符号要素、一般符号和限定符号,按其中规定的原则进行组合。

限定符号的应用示例如图1-2所示。

图1-2 限定符号的应用示例

(二)图形符号的构成

电气图中的图形符号,通常由一般符号、限定符号、符号要素等组成,常用的图形符号构成形式有以下几种。

① 一般符号+限定符号。如图1-3所示,将表示开关的一般图形符号分别与接触器功能符号、断路器功能符号、隔离器功能符号、负荷开关功能符号,这几个限定符号结合便组成接触器图形符号、断路器图形符号、隔离开关图形符号、负荷开关图形符号。

图1-3 一般符号与限定符号的组合

② 符号要素+一般符号。例如,保护接地图形符号,由表示保护的符号要素与接地的一般符号组成。

如图1-4所示,屏蔽同轴电缆图形符号(见图1-4(a)),由表示屏蔽的符号要素(见图1-4(b))与同轴电缆的一般符号(见图1-4(c))组成。

图1-4 符号要素与一般符号的组合

③ 符号要素+一般符号+限定符号。如自动增益控制放大器的图形符号,由表示功能单元的符号要素表示放大器的一般图形符号、表示自动控制的限定符号及文字符号构成。

(三)图形符号的使用原则

图形符号在使用中须遵守一定的规则。下面从符号表示的状态,以及符号的选择、大小、取向、引线几个方面分别加以说明。

1.符号表示的状态

图形符号是按无电压、无外力作用的常态表示的。继电器、接触器被驱动的动合触点处于断开位置,而动断触点处于闭合位置;断路器和隔离开关处于断开位置;带零位的手动开关处于零位位置,不带零位的手动开关处于图中规定的位置。

机械操作开关或触点的工作状态与工作条件或工作位置有关。它们的对应关系应在图形符号的附近加以说明。按开关或触点类型的不同,采用不同的说明方法,有以下几种。

(1)对非电或非人工操作的开关或触点的说明可用文字或坐标图形说明这类开关的工作状态。

① 用文字说明在各组触点的符号旁用字母代号或数字标注,以表明其运行方式,然后在适当位置用文字来注释字母或数字所代表的运行方式,如图1-5中文字说明置于图的右侧。

图1-5 开关或触点运行方式用文字说明

② 用坐标图形表示:其横坐标表示改变运行方式的条件,纵坐标表示触点的工作状态。

(2)对多位操作开关的说明:多位操作开关如组合开关、转换开关、滑动开关等,具有多个操作位置,开关内有多对触点,它们在不同的操作位置上工作状态是不同的。表示这类操作开关的图形符号必须反映出它们的工作状态与工作位置的关系。

(3)对复合式开关的说明:这类开关的方框符号通常配有端子连接表,以补充说明开关端子互相连接的状态。

国家标准给定的符号,有的有几种图形形式,如何选择使用,有以下一些原则。

① 对于图形符号中的不同形式,可按需要选择使用,在同一套图中表示同一对象,应采用同一种形式。

② 如果图形符号中注明“优选形”时,应予优先选用。

③ 当同种含义的符号有几种形式时,应以满足表达需要为原则。

④有些结构复杂的图形符号除有普通形以外,还有简化形,在满足表达需要的前提下,应尽量采用最简单的形式。

电气常用的图形符号见表1-3。

表1-3 电气常用的图形符号

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三、项目代号

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代码。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制的,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元件、装置和设备及它们的从属位置。

1.项目代号的构成

项目代号由高层代号、位置代号、种类代号、端子代号四个代号段构成,分别用“=、+、—、:”表示,见表1-4。

表1-4 项目代号的构成

在电气图中可分别用“=、+、—、:”作为各段的前缀符号表示不同的层次对应关系。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,其意义没有统一的规定(种类代号的字符代码除外),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(端子标记除外),但优先采用大写字母。

2.项目代号的使用与标注

在电气图中作标注时,有时并不需要将项目代号中的四个代号段全部标注出来。通常可针对项目,按分层说明、适当组合、符合规范、就近标注、有利看图的原则,有目的地进行选注。也就是可以就项目本身的情况标注单一的代号段或几个代号段的组合。对于经常使用而又较为简单的图,可以只采用某一个代号段。

四、回路标号

电气图中除了有文字符号、图形符号、项目代号等标记外,还有表示回路的种类、特征的文字和数字标号,以便安装、维修人员接线和查线,这些标号统称回路标号。本节依次介绍回路标号的一般原则和机床电气控制电路中的主回路、控制回路标号的方法。

1.回路标号的一般原则

① 回路标号按照“等电位”的原则进行标注。等电位的原则,即回路中连接在一点上的所有导线具有同一电位而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 一般情况下,回路标号由三位或三位以下的数字组成。其个位数字代表相别,如二相交流电路的相别分别用1,2,3 表示;对于直流回路,个位数字的奇偶表示回路的极性,如正极侧用奇数,负极侧用偶数表示。标号中的十位数字用以区分回路中的不同线段,如正极回路用1,则其各线段可用11,21,31…顺序标注。标号中的百位数字用以表示不同供电电源的回路。如直流回路供电电源A的正、负极回路标号用101 和102 表示,则B电源的正、负极回路标号就用201 和202 表示。电路中若只有一个电源,则百位数可以省略。当要表明回路中的相别或某些重要特征时,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。

2.直流回路标号

在直流辅助(二次)回路中,正极回路的线段按奇数顺序标号,如1,3,5……;负极回路的线段按偶数顺序标号,如2,4,6…。在同一回路中,经过压降元件(如电阻、电容等)时,要改变标号的极性,对不能明确标明极性的线段,可任意选标奇数或偶数。

在直流主(一次)回路中,用个位数字的奇、偶数区分回路的极;用十位数字的顺序区分回路中不同线段,如正极回路用1,11,21、31…顺序标注,负极回路用2,12,22,32…顺序标注;用百位数字区分不同供电电源的回路,如A电源的正、负极回路分别标注为101,111,121…和102,112,122…B电源的正、负极回路分别标注为201,211,221…和202,212,222…。

3.交流回路的标号

交流辅助(二次)回路的标号原则与直流辅助(二次)回路的标号原则相似。回路的主要压降元(部)件两侧的不同线段分别按奇数和偶数的顺序标。如一侧按1,3,5…标号,另一侧按2,4,6…标号。元(部)件间的连接导线,可任意选标奇数或偶数。在交流主(一次)回路中,用个位数字的顺序区分回路的相别,用十位数字的顺序区分回路中不同线段。例如,第一相回路按1,11,21…顺序标号,第二相按2,12,22…顺序标号,第三相按3,13,23…顺序标号。对于不同供电电源的回路,也可用百位数字的顺序标号进行区分。

4.电力拖动、自动控制电路的标号

(1)主回路的标号。主(一次)回路的标号由文字标号和数字标号两部分组成。文字标号用来标明一次回路中电器元件和线路的种类和特征,如三相电动机绕组用U、V、W表示;那么绕组的首端用U1、V1、W1表示,尾端用U2、V2、W2表示。三相交流电源用L1、L2、L3表示。数字标号用来区别同一文字标号回路中的不同线段。

(2)辅助回路的标号。无论是直流还是交流的辅助回路,标号标注方法均有以下两种。

① 以电路元件为界,其两侧的不同线段标号分别按个位数的奇偶性来依次标注。

② 首先编好控制回路电源引线线号,1通常标在控制线的最下方,然后按照控制回路从上到下、从左到右的顺序,以自然序数递增,每经过一个触点,标号依次递增,电位相等的导线标号相同,接地线标为0号线。