1.4　电气图的特点和电气制图的一般规则

1.4.1　电气图的特点

（1）简图是电气图的主要表达方式　电气图的种类很多，但除了必须标明实物的形状、位置、安装尺寸的图外，大量的图都是简图，其特点为：

①各组成部分或元器件用图形符号表示，而不具体表示其外形、结构及尺寸等特征。

②在相应图形符号旁边标注文字符号、数字标号。

③按功能和电流流向表示各装置、设备及元器件的相互位置和连接关系。

④没有投影关系，不标尺寸。

（2）元件和连接方式是电气图的主要表达内容　各种电气设备、控制设备和元器件都可称为元件，这样由各种元件按一定的连接方式就可构成电路，所以，元件和连接方式也就成为电气图的主要表达内容。

（3）图形符号和文字符号是组成电气图的主要要素　各种电气设备、元器件，都有自己的图形符号和文字符号。按照国家的统一规定，用这些代表各类电气设备、元器件的符号，来表示各个组成部分的功能、状态、特征等。所以，这些图形符号和文字符号是构成电气图的主要要素。

（4）电气图中元件都按正常状态绘制　“正常状态”是指电气设备、元器件的可动部分，无外力作用时的状态。绘制电气图时，各类电气设备、元器件的位置应在“正常状态”。

（5）电气图与主体工程图及其他配套工程的工程图有密切关系。

1.4.2　电气图的组成

电气图一般由电路、技术说明和标题栏三部分组成。

（1）电路　电路是电流的通路，用导线将电源（提供电能的电气设备）、负载（消耗电能的电气设备）和其他辅助设备（连接导线、控制设备等）按一定要求连接起来构成闭合回路，以实现电气设备的预定功能，这种电气回路就叫电路。把这种电路画在图纸上，就是电路图。

电路的结构形式和所能完成的任务是多种多样的，但电路的目的一般有两个：一是进行电能的传输、分配与转换；二是进行信息的传递和处理。

不论电能的传输和转换，或者信号的传递和处理，其中电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工作；激励在电路各部分产生的电压和电流称为响应。所谓电路分析，就是在已知电路的结构和电气元件参数的条件下，讨论电路的激励与响应之间的关系。本书着重介绍前一类电路，即进行电能的传输、分配与转换的电路，以下简称电路。

进行电能的传输、分配与转换的电路通常包括两部分，即主电路和辅助电路。主电路也叫一次电路，是电源向负载输送电能的电路，一般包括发电机、变压器、开关、熔断器和负载等；辅助电路也叫二次电路，是对主电路进行控制、保护、监测、指示的电路，一般包括继电器、仪表、指示灯、控制开关等。通常，主电路中的电流较大，线径较粗；而辅助电路中的电流较小，线径较细。

电路图是反映电路构成的。由于电气元件的外形和结构比较复杂，因此在电路图中采用国家统一规定的图形符号和文字符号来表示电气元件的不同种类、规格及安装方式。此外，根据电气图的不同用途，要绘制成不同的形式。如有的电路只绘制电路图，以便了解电路的工作过程及特点；有的电路只绘制装配图，以便了解各电气元件的安装位置及配线方式。对于比较复杂的电路，通常还绘制安装接线图，必要时，还要绘制分开表示的接线图（俗称“展开接线图”）、平面布置图等，以供生产部门和用户使用。

（2）技术说明　电气图中文字说明和元件明细表等总称为技术说明。文字说明注明电路的某些要点、安装要求及注意事项等，通常写在电路图的右上方，若说明较多，也可附页说明。元件明细表列出电路中元件的名称、符号、规格和数量等。元件明细表以表格形式写在标题栏的上方，元件明细表中序号自下而上逐项列出。

（3）标题栏　标题栏画在电路图的右下角，其中注有工程名称、设计类别、设计单位、图名、图号，还有设计人、制图人、审核人、批准人的签名和日期等。标题栏是电气图的重要技术档案，栏目中的签名人，对图中的技术内容各负其责。

1.4.3　电气控制电路图的绘制规则

（1）电气控制电路图一般分为主电路和辅助电路两部分　主电路是电气控制电路中通过大电流的部分，包括从电源到电动机之间相连的电气元件，一般由组合开关、熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。辅助电路是控制电路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小。辅助电路包括控制电路、信号电路、保护电路和照明电路，由继电器和接触器的线圈、继电器的触点、接触器的辅助触点、热继电器的触点、按钮、照明灯、信号灯、控制变压器等电气元件组成。

（2）电路图中应将电源电路、主电路、控制电路和信号电路分开绘制　电路图中电路一般垂直绘制，电源电路绘成水平线，相序L₁、L₂、L₃由上而下排列，中性线N和保护线PE放在相线之下。

主电路用垂直线绘制在图的左侧，辅助电路绘制在图的右侧，辅助电路中的耗能元件画在电路的最下端。绘制应布置合理、排列均匀。

电气控制电路中的全部电动机、电器和其他器械的带电部件，都应在电气控制电路图中表示出来。

电气元件应按功能布置，并尽可能按工作顺序排列，其布局顺序应该是从上到下，从左到右。垂直布置时，类似项目应横向对齐；水平布置时，类似项目应纵向对齐。

（3）绘制电路图中，应尽量减少线条和避免交叉　电气控制电路图中，应尽量减少线条和避免交叉，各导线之间有电联系时，在导线十字交叉处画实心黑圆点。根据图面布置的需要，可以将图形符号旋转绘制，一般顺时针方向旋转90°，但文字符号不可倒置。

（4）图幅分区及符号位置的索引　为了便于确定图上的内容，也为了在识图时查找各项目的位置，往往需要将图幅分区。图幅分区的方法是：在图的边框处，竖的方向按行用大写拉丁字母，横的方向按列用阿拉伯数字，编号顺序从左上角开始。

在机床电气控制电路图中，由于控制电路内的支路多，且支路元件布置与功能也不相同，图幅分区可采用图1-26的形式，只对一个方向分区。这种方式不影响分区检索，又可反映支路的用途，有利于识图。

图纸下方的1、2、3、…数字是图区的编号，它是为了检索电气控制电路，方便阅读分析从而避免遗漏而设置的。图区编号也可设置在图的上方。

图区编号上方的“电源总开关及保护……”文字，表明它对应的下方元器件或电路的功能，使读者能清楚地知道某个元器件或某个电路的功能，以利于理解全部电路的工作原理。

电气控制电路图中的接触器、继电器和线圈与受其控制的触点的从属关系（即触点位置）应按下述方法标志。

在每个接触器线圈的文字符号下面画两条竖直线，分成左、中、右3栏，把受其控制而动作的触点所处的图区号数字，按表1-8规定的内容填上。对备而未用的触点，在相应的栏中用记号“×”标出。

在每个继电器线圈的文字符号（如KT）下面画一条竖直线，分成左、右两栏，把受其控制而动作的触点所处的图区号数字，按表1-9规定的内容填上，同样，对备而未用的触点在相应的栏中用记号“×”标出。

1.4.4　电气图的布局

为了清楚地表明电气系统或设备各组成部分间、各电气元件间的连接关系，以便于使用者了解其原理、功能和动作顺序，对电气图的布局提出了一些要求。

电气图布局的原则是便于绘制、易于识读、突出重点、均匀对称、间隔适当，以及清晰美观；布局的要点是从总体到局部、从主电路图（主接线图或一次接线图）到二次电路图（副电路图或二次接线图）、从主要到次要、从左到右、从上到下，以及从图形到文字。

（1）图面布局的要求

①排列均匀、间隔适当、清晰美观，为计划补充的内容预留必要的空白，但又要避免图面出现过大的空白。

②有利于识别能量、信息、逻辑、功能4种物理流的流向，保证信息流及功能流通常从左到右、从上到下的流向（反馈流相反），而非电过程流向与信息流向一般垂直。

③电气元件按工作顺序或功能关系排列。引入、引出线多在边框附近，导线、信号通路、连接线应少交叉、折弯，且在交叉时不得折弯。

④紧凑、均衡，留足插写文字、标注和注释的位置。

（2）整个图面的布局　图面的布局能体现重点突出、主次分明、疏密匀称、清晰美观等特点。为此，应精心构思，做到心中有数；进行规划，划定各部分的位置；找出基准，逐步绘图。

（3）电路或电气元件的布局

①电路或电气元件布局的原则

a.电路垂直布局时，相同或类似项目应横向对齐，如图1-27（a）所示；水平布局时，则纵向对齐，如图1-27（b）所示；交叉布局时，应把相应电气元件连接成对称的布局，如图1-27（c）所示。

b.功能相关的项目应靠近绘制，以清晰表达其相互关系并利于识图。

c.同等重要的并联通路应按主电路对称布局。

②电路或电气元件的功能布局法　电路或电气元件符号的布置，只考虑便于看出它们所表示的电路或电气元件功能关系，而不考虑实际位置的一种布局方法。在这种布局中，将表示对象划分为若干功能组，按照因果关系从左到右或从上到下布置；为了强调并便于看清其中的功能关系，每个功能组的电气元件应集中布置在一起，并尽可能按工作顺序排列；也可将电气元件的多组触点分散在各功能电路中，而不必将它们画在一起，以利于看清其中的功能关系。功能布局法广泛应用于概略图、电路图、功能表图、逻辑图中。

采用功能布局法应遵守以下规则：

a.对于因果关系清楚的电气图，布局顺序应从左到右或从上到下，如电子线路中，输入在左边，输出在右边。

b.如果信息流或能量流为从右到左或从下到上，以及流向对识图者不明显时，应在连接线上画开口箭头。

c.在闭合电路中，前向通路上的信息流方向应从左到右或从上到下，反馈通路的方向则相反。

③电路或电气元件的位置布局法　电路或电气元件符号的布置与该电气元件实际位置基本一致的布局方法被称为位置布局法。接线图、平面图、电缆配置图都采用这种方法，这样可以清楚地看出电路或电气元件的相对位置和导线的走向。

（4）图线的布置　电气图的布局要求重点突出信息流及各功能单元间的功能关系，因此图线的布置应有利于识别各种过程及信息流向，并且图的各部分的间隔要均匀。

表示导线、信号通路、连接线等的图线一般应为直线，即横平竖直，尽可能减少交叉和弯曲。

①水平布置　将表示设备和元件的图形符号按横向（行）布置，连接线成水平方向，各类似项目纵向对齐，如图1-27（b）所示，图中各电气元件、二进制逻辑单元按行排列，从而使各连接线基本上都是水平线。

②垂直布置　将设备或电气元件图形符号按纵向（列）排列，连接线成垂直布置，类似项目应横向对齐，如图1-27（a）所示。

③交叉布置　为了把相应的元件连接成对称的布局，也可以采用斜向交叉线表示，如图1-27（c）所示。

电气元件的排列一般应按因果关系、动作顺序从左到右或从上到下布置。识图时，也应按这一规律分析阅读。在概略图中，为了便于表达功能概况，常需绘制非电过程的部分流程，但其控制信号流的方向应与电控信号流的流向相互垂直，以示区别。

1.4.5　图上位置的表示方法

在绘制和阅读、使用电路图时，往往需要确定元器件、连接线等的图形符号在图上的位置。例如，当继电器、接触器之类的项目在图上采用分开表示法（线圈和触点分开）绘制时，需要标明各部分在图上的位置；较长的连接线采用中断画法，或者连接线的另一端需要画在另一张图上时，除了要在中断处标注中断标记外，还需标注另一端在图上的位置；在供使用、维护的技术文件（如说明书）中，有时需要对某一元器件作注释、说明，为了找到图中相应的元器件的图形符号，也需要注明这些符号在图中的位置；在补充或更改电路图设计时，也需要注明这些补充或更改部分在图中的位置。

图上位置的表示方法通常采用图幅分区法，在电路图上可将图分成若干图区，以便阅读查找。在原理图的下方（或左方）沿横坐标（或纵坐标）方向划分图区并用数字1、2、3、…（或字母A、B、C、…）标明，同时在图的上方（或左方）沿横（或纵）坐标方向划分图区，分别用文字标明该区电路的功能和作用，以便于理解整个电路的工作原理。

1.4.6　电气元件的表示方法

（1）电气元件的集中、半集中和分开表示法　同一个电气设备、电气元件在不同类型的电气图中往往采用不同的图形符号表示。例如，对概略图、位置图往往采用方框符号、简化外形符号或简单的一般符号表示；对电路图和部分接线图往往采用一般图形符号表示，绘出其电气连接关系，在符号旁标注项目代号，必要时还标注有关的技术数据。对于驱动部分和被驱动部分间具有机械连接关系的电气元件，如继电器、接触器的线圈和触点，以及同一个设备的多个电气元件，如转换开关的各对触点，可以图上采用集中布置、半集中布置法表示，见图1-25。

（2）电气元件工作状态的表示方法　电气元件工作状态均按自然状态或自然位置表示，所谓“自然状态”或“自然位置”即电气元件和设备的可动部分表示为未得电、不受外力或不工作状态或位置。

①电气控制电路中的所有电气元件不画实际的外形图而采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。

②电气控制电路图中，各个电气元件在控制电路中的位置，应根据便于阅读的原则安排。当同一电气元件的不同部件（如接触器、继电器的线圈、触点）分散在不同位置时，为了表示是同一电气元件，要在电气元件的不同部件处标注同一文字符号。对于同类的多个电气元件，要在文字符号后面加数字序号来区别，如两个接触器，可用KM₁、KM₂文字符号区别。

③电气图中占重要位置的各类开关和触点，当其符号呈水平布置时，应下开上闭；当符号呈垂直布置时，应左开右闭，如图1-28所示。

④电气图中电气元件、器件和设备的可动部分，都按没有得电和没有外力作用时的开闭状态画出。

a.中间继电器、时间继电器、接触器和电磁铁的线圈处在未得电时的状态，即动铁芯没有被吸合时的位置，因而其触点处于还未动作的位置。

b.断路器、负荷开关和隔离开关在断开位置。

c.零位操作的手动控制开关在零位状态或位置，不带零位的手动控制开关在图中规定的位置。

d.机械操作开关、按钮和行程开关在非工作状态或不受力状态时的位置。

e.保护用电器处在设备正常工作状态时的位置。对热继电器是在双金属片未受热且未脱扣时的位置；对速度继电器是指主轴转速为零时的位置。

f.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。

g.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，必要时需在图中说明。

h.事故、备用、报警等开关在设备、电路正常使用或正常工作位置。

（3）电气元件触点位置的表示方法

①对于继电器、接触器、开关、按钮等项目的触点，其触点符号通常规定为“左开右闭、下开上闭”，即当触点符号垂直布置时，动触点在静触点的左侧为动合（常开）触点，而在右侧为动断（常闭）触点；当触点符号水平布置时，动触点在静触点的下方为动合（常开）触点，而在上方为动断（常闭）触点，见图1-28。

②万能转换开关、控制器等非电或人工操作的触点符号一般采用图形、操作符号，以及触点闭合表表示，见图1-11、表1-1。

1.4.7　电气元件技术数据及有关注释和标志的表示方法

（1）电气元件技术数据的表示方法　电气元件的技术数据（如型号、规格、整定值等）一般标注在其图形符号附近。当连接线为水平布置时，应尽可能标注在其图形符号的下方［见图1-29（a）］；垂直布置时，标注在项目代号下方［见图1-29（b）］；技术数据也可以标注在继电器线圈、仪表、集成电路等的方框符号或简化外形符号内［见图1-29（c）］。

在生产机械电气控制电路图和电力系统电路图中，技术数据常用表格形式标注。

（2）注释和标志的表示方法　当电气元件的某些内容不便于用图示形式表达清楚时，可采用注释方法。注释可放在需要说明的对象附近。

1.4.8　电路的多线表示法和单线表示法

按照电路图中图线的表达根数不同，连接线可分为多线、单线和混合表示法。每根连接线各用一条图线表示的方法，称为多线表示法，其中大多数是三线。两根或两根以上（大多数是表示三相系统的3根线）连接线用一条图线表示的方法，称为单线表示法。在同一图中，一部分采用单线表示法，另一部分采用表示法，称为混合表示法。

1.4.9　连接线的一般表示方法

电气图上各种图形符号之间的相互连线，统称为连接线。连接线可能是表示传输能量流、信息流的导线，也可能是表示逻辑流、功能流的某种特定的图线。

（1）连接线的一般表示方法

①导线的一般表示符号如图1-30（a）所示，它可用于表示单根导线、导线组、母线、总线等，并根据情况通过图线粗细、加图形符号及文字、数字来区分各种不同的导线，如图1-30（b）所示的母线及图1-30（c）所示的电缆等。

②导线根数的表示法。如图1-30（d）所示，若根数较少时，用斜线（45°）数量代表线根数；根数较多时，用一根小短斜线旁加注数字n表示，图中n为正整数。

③导线特征的标注方法。如图1-30（e）所示，导线特征通常采用字母、数字符号标注。

（2）导线连接点的表示　“T”形连接点可加实心黑圆点“·”，也可不加实心黑圆点，如图1-31（a）所示。对“+”形连接点，则必须加实心黑圆点，如图1-31（b）所示。

1.4.10　连接线的连续表示法和中断表示法

（1）连接线的连续表示法　连接线的连续表示法是将表示导线的连接线用同一根图线首尾连通的方法。连接线既可用多线也可用单线表示。当图线太多时，为使图面清晰、易画易读，对于多条去向相同的连接线常用单线法表示。

若多条线的连接顺序不必明确表示，可采用1-32（a）的单线表示法，但单线的两端仍用多线表示；导线组的两端位置不同时，应标注相对应的文字符号，如图1-32（b）所示。

当导线中途汇入、汇出用单线表示的一组平行连接线时，汇接处用斜线表示导线去向，其方向应易于识别线进入或离开汇总线的方向，如图1-32（c）所示；当需要表示导线的根数时，可如图1-32（d）所示来表示。

（2）连接线的中断表示法　中断表示法是将去向相同的连接线导线组，在中间中断，在中断处的两端标以相应的文字符号或数字编号，如图1-33（a）所示。

两设备或电气元件之间连接线的中断，如图1-33（b）所示，用文字符号及数字编号表示中断。

连接线穿越图线较多区域时，将连接线中断，在中断处加相应的标记，如图1-33（c）所示。

1.4.11　电气设备特定接线端子和特定导线端的识别

与特定导线直接或通过中间设备相连的电气设备接线端子应按表1-6和表1-7的字母进行标记。