电气CAD制图与识图1-4(2007).ppt

电气制图与识图,2007.2,电气制图与识图,引言,图,图是用图示法表示的一种特殊文字。科研设计部门用图表达设计思想，生产部门用图指导加工与制造，施工人员用图编制施工计划、准备材料、组织施工，使用人员用图指导使用、维护和管理。有人说，任何科学技术人员和管理人员，如果缺乏一定的绘图能力和读图能力，就是科学技术方面的“文盲”。在当代科学技术领域里，采用图这种特殊文字来传递和交换信息，往往比用语言文字更精确，更方便，也更具通用性，在许多方面甚至是一般语言文字无法代替的。,图,图的概念是很广泛的，主要包括：用投影法绘制的图，如机械图；用图形符号绘制的图，如各种简图；表示两个或两个以上变量、动作或状态之间关系的图，即表图，如曲线图、时序图、功能表图；与图有关的文字说明，如设计说明书、使用说明书、设备材料明细表等。,电气图,电气图是一类比较特殊的图。它是指用图形符号、带注释的围框或简化外形表示系统或设备中各组成部分之间相互关系及其连接关系的一种简图。根据GB6988的规定，电气图大致分为以下15种：（1）系统图或框图（9）设备元件表（2）功能图（10）接线图或接线表（3）逻辑图（11）单元接线图或单元接线表（4）功能表图（12）互联接线图或互联接线表（5）电路图（13）端子接线图或端子接线表（6）等效电路图（14）数据单（7）端子功能图（15）位置简图或位置图（8）程序图,内容,本教材以GB6988电气制图为依据进行阐述。主要内容有：第一篇基础知识第二篇基本电气图第三篇专业电气图,电气工程-概述,电气工程一般是指某一工程，如工厂、企业、住宅或其他设施的供电、用电工程。电气工程的规模大小不一，通常包括以下项目：内线工程室内动力、照明线路及其他线路。外线工程室外电源供电线路，包括架空电力线路、电缆电力线路。其电压等级一般在35KV以下。动力、照明及电热工程各种风机、水泵、起重机、机床等动力设备（主要是各种形式的电动机），照明灯具、电扇、空调器、插座、配电箱等电气装置。变配电工程由变压器、高低压配电装置、继电保护与电气计量等二次设备和二次接线构成的室内外变电所。一般在35KV以下。,电气工程-概述,发电工程自备发电站及附属设备的电气工程。一般为400V的柴油发电机组。弱电工程电话、广播、闭路电视、安全报警等系统的弱电信号线路和设备。防雷工程建筑物和电气装置的防雷设施。电气接地工程各种电气装置的保护接地、工作接地、防静电接地装置等。,第一章概述,第一篇基础知识,第一节信息、媒体和电气图,一、物质、信息、媒体世界是由物质构成的。物质是非均匀的。根据不同的使用要求，人们常常需要对物质或事物的非均匀性进行描述和亮度。物质的非均匀性的量度就是信息。例如某台电动机，从设计的角度出发，需要提供电动机的功率、转矩、起动方式、接线、电压、频率等信息；从使用的角度出发，需要提供电动机的电压、频率、温升等信息；从安装的角度出发，需要提供电动机的重量、尺寸、接线方式等信息。这些信息，就是对电动机不均匀性的量度。信息的传递和应用，必须通过媒体来实现。媒体的形式是多种多样的。电气图是电气技术信息的重要媒体。,第一节信息、媒体和电气图,二、电气图是电气技术信息的重要媒体在电气技术领域内，所要传递的信息种类是很多的。为了满足用户的基本要求，对一般电气装置，需要传递给用户的信息类型大致应包括以下几方面：（1)功能和原理信息。装置的基本构成和用途、动作时序、逻辑关系和工作过程等。（2）位置信息。装置的零部件装配和布置、安装位置等。（3）连接信息。装置的内部安装接线、外部线缆连接、端子板接线等。（4）技术数据。装置的特性技术参数等。这些技术信息可以采用不同的媒体进行传递，但最简单、最易被使用者接受、最直观的是电气图。,第一节信息、媒体和电气图,电气图的一般表达形式简图。采用图形符号和带注释的框图来表示包括连接线在内的一个系统或设备的多个部件或零件之间关系的图示形式。大部分的电气图，如系统图、电路图、接线图、逻辑图等都属于这种图。图样。通常按比例描述零件或组件的形状、尺寸等的图示形式。如装配图、安装大样图等。表格。采用行和列的表达形式，例如数据单、设备零件表等。文字形式。一种应用文字的表达形式，例如说明书和说明书中的文字等。,第一节信息、媒体和电气图,三、信息流与电气图种类表示电气系统、装置和设备的功能、特性及内部关系的电气图，在许多情况下可以根据信息流运动状况来描述，以图示变压器工作系统为例。这一系统由电源、开关Q、控制装置C、变压器T构成。这一系统中，Q、T、C之间存在以下关系，见图1-2：,第一节信息、媒体和电气图,三、信息流与电气图种类上述关系实际上是通过四种信息流联系起来的：能量流-能量的流向和传递；信号流-信号的流向和传递；逻辑流-相互间的逻辑关系；功能流-相互间的功能关系。在电气技术领域内，往往从不同的目的出发，采用不同的形式对这些信息流进行描述，从而构成了电气图的多样性。,第一节信息、媒体和电气图,四、信息类型和电气图级别层次通常，一个较复杂的电气系统和装置可以归类于三种不同的信息集合：结构集，功能集，软件集。对应于不同的信息集合，就会产生不同类型、不同层次和级别的电气图。但这些文件的信息必须协调一致。按照一般原则，电气图的编制，应从概略级开始，而后从一般到较特殊的更详细级。如表示某一电气装置的功能信息，按照级别层次，一般应有：概略图（系统图、框图）功能图电路图。五、电气图和文件编制的程序,第二节电气图的分类,以某电动机的控制为例，通常有以下类别：1.电气系统图主要表示整个工程或其中某一项目的供电方式和电能输送的关系,亦可表示某一装置各主要组成部分的关系。如图1-5为某一电动机的供电关系。电气系统图是电气工程图中最基本的一类图。它常常用于表示工矿企业供电关系或某一电气装置的基本构成，但对内容的描述十分概略。2.电路图主要表示一系统或装置的电气工作原理。如图1-6示。,第二节电气图的分类,3.功能图如图1-7示4.接线图主要表示电气装置内部各元件之间及其与外部其他装置之间的连接关系，又可具体分为单元接线图、互连接线图、端子接线图、电线电缆配置图等。如图1-8为电动机控制接线图，表示各元件之间的实际位置和连接关系。而1-6仅表示各元件之间的功能关系。（图中X端子排）5.电气平面图主要表示某一电气工程中电气设备、装置和线路的平面布置。它一般是在建筑平面图的基础上绘制出来的。常见的有线路平面图、变电所平面图、电力平面图、照明平面图、弱电系统平面图、防雷与接地平面图等。图1-9是某建筑物电气平面布置图。图中，从配电箱XL引出3条线路，分别连接3台电动机。,第二节电气图的分类,二、功能类图1)概略图图1-5就属于这种图。2）框图图1-7属于这种图。3）网络图图1-10属于这种图。4）功能图图1-7属于这种图。5）逻辑功能图一般的数字电路图都属于这种图。,第二节电气图的分类,二、功能类图6)等效电路图11)端子功能图图1-11就属于这种图。图1-13就属于这种图。7）功能表图12)程序图图12-2属于这种图。8）顺序表图计数器状态图属于这种图。9）时序图图1-12属于这种图。10）电路图图1-6属于这种图。,第二节电气图的分类,三、位置类图1)总平面图2）安装图3）安装简图4)装配图5）布置图四、接线类图1）接线图(表）2）单元接线图（表）3）互连接线图（表）4）端子接线图（表）5）电缆图（表）五、项目表及文字说明,第三节电气图的一般特点,一、简图是电气图的主要表达形式二、元件和连接线是电气图的主要表达内容三、功能布局法和位置布局法是电气图两种基本的布局方法四、图形符号、文字符号和项目代号是构成电气图的基本要素五、对能量流、信息流、逻辑流、功能流的不同描述方法，构成了电气图的多样性,第三节电气图的一般特点,一、简图是电气图的主要表达形式图1-16（a）是某35KV简易变电所的断面布置图。如果仅仅为了表示这一变电所的电气设备构成及其连接关系，则可绘制成1-16（b）所示的电气系统图。该图具有以下特点：1）各种电气设备和导线用图形符号表示，而不用具体的外形结构表示；2）各设备符号旁标注了代表该种设备的文字符号；3）按功能和电流流向表示各电气设备的连接关系和相互位置；4）没有尺寸标注。类似于图1-16（b）的图称为简图。简图是用图形符号、带注释的围框或简化外形表示系统或设备中各组成部分之间相互关系及连接关系的一种图。注意：简图并不是简略的图，而是一种术语。,第三节电气图的一般特点,二、元件和连接线是电气图的主要表达内容电路由元件和连接线组成，因此元件和连接线是电气图的主要表达内容。一般而言，元件和连接线有以下一些表示方法：元件用于电路图中时，有集中表示法、分开表示法、半集中表示法；元件用于布局图中时，有位置布局法和功能布局法；连接线用于电路图中时，有单线表示法和多线表示法；连接线用于接线图及其他图中时，有连续线表示法和中断线表示法。,第三节电气图的一般特点,三、功能布局法和位置布局法是电气图两种基本的布局方法功能布局法是指电气图中元件符号的布置，只考虑便于看出他们所表示的元件之间功能关系，而不考虑实际位置的一种布局方法。如电气图中的系统图、电路图（1-5，按供电顺序排列；1-6，按动作原理排列）都是这种布局方法。位置布局法是指电气图中元件符号的布置对应于该元件实际位置的布局方法。如电气图中的接线图、位置图、平面布置图（1-8；1-9都按各元件的实际相对位置布置的）通常采用这种布局方法。,第三节电气图的一般特点,四、图形符号、文字符号和项目代号是构成电气图的基本要素用图形符号表示各项目，可以简化作图，而且也使读图者一目了然；一个图中用一个符号表示不严格，还必须在符号旁标注不同的文字符号（或项目代号），以区别其名称、功能、状态、特征及安装位置等；为了更具体地加以区分，除了以上内容，有时还要标注技术数据（型号、规格等）。如图1-17中不同用途、种类、规格的熔断器。,第三节电气图的一般特点,五、对能量流、信息流、逻辑流、功能流的不同描述方法，构成了电气图的多样性在电气技术领域内，往往需要从不同的目的出发，对四种信息流进行描述，当然也要采取不同的形式，从而构成了电气图的多样性。例如描述能量流和信号流的有系统图、框图、电路图、接线图等；描述逻辑流的有逻辑图；描述功能流的有功能表图、程序图、电气系统说明书用图等。如图1-2。,第四节电气图标准,一、电气图标准电气制图标准电气图形符号标准项目代号、文字符号和其他标准二、电气图标准的特点三、与电气图有关的一些其他标准,第五节电气制图的一般规则,一、图纸的幅面和分区1、图面的构成及幅面尺寸2、标题栏和明细栏3、图号4、图幅分区,第五节电气制图的一般规则,一、图面的构成及幅面尺寸完整的图面由边框线、图框线、标题栏、会签栏组成。由边框线所围成的图面，称为图纸的幅面。幅面尺寸共分5类：A0A4。A0A2号图纸一般不得加长，A3、A4号图纸可根据需要，沿短边加长。例如A4号图纸的短边长为210mm，若加长到A44号图纸，则为2104841，故A44的幅面尺寸为297841。加长代号：A33，A34，A43，A44，A45。选择幅面尺寸的基本前提是：保证幅面布局紧凑、清晰和使用方便。,第五节电气制图的一般规则,二、标题栏和明细栏标题栏又称图标，相当于设备的铭牌，用以确定图纸名称、图号、张次、更改和有关人员签名，其一般式样如图。标题栏的位置通常为右下角，也可放在其他位置，但标题栏中的文字方向为看图方向，即图中的说明、符号等均以标题栏中的文字方向为准。会签栏主要供相关的水、暖、建筑、工艺等专业设计人员会审图纸时签名用。,第五节电气制图的一般规则,明细栏一般由序号、代号、名称、数量、材料、质量（单件，总件）、分区、备注等组成。明细栏的尺寸与格式如图示。,第五节电气制图的一般规则,为了便于确定图上的内容、补充、更改各组成部分的位置，也为了在用一图时，查找图中各项目的位置，往往需要将图纸分区。图幅分区的方法是：在图的边框处，竖边方向用大写拉丁字母，横边方向用阿拉伯数字；编号的顺序应从标题栏相对的左上角开始；分区数应是偶数；每一分区的长度为2575mm。图幅分区式样如图。分区以后，项目和连接线在图上的位置可用如下方式表示：（1）用行的代号（字母）表示；（2）用列的代号（数字）表示；（3）用区的代号（字母在左，数字在右）表示。,图幅分4行、6列，图幅内项目元件K、S、R的位置被唯一的确定下来。,第五节电气制图的一般规则,二、图线、字体及其他1、图线电气图一般只使用4种图线。2、字体国家标准推荐的电气图中字体的最小高度如表。3、箭头和指引线两种，开口箭头主要用于电气能量、电气信号的传递方向；实心箭头主要用于可变性、力或运动方向。指引线主要用于指示注释的对象，它应为细实线，并在末端加注标记。,指向电气连接线上，加一短划线。,第五节电气制图的一般规则,4、围框当需要在图上显示出图的某一部分，如功能单元、结构单元、项目组（电器组、继电器装置）时，可用点划线围框表示。为了图面的清晰，围框的形状可以是不规则的。如果在图上含有安装在别处而功能与本图相关的部分，这部分可加双点划线围框。5、比例大部分电气图都不是按比例绘制的，但位置图等一般按比例绘制。,第五节电气制图的一般规则,三、简图的布局方法1、图线的布置水平布置、垂直布置、交叉布置,第五节电气制图的一般规则,2、电路或元件的布局功能布局法、位置布局法采用功能布局法，一般应遵守以下原则：（1）布局顺序应是从左到右或从上到下；（2）如果信息流或能量流是从右到左或从下到上，以及流向对看图者不明显时，应在连接线上画开口箭头；（3）在闭合电路中，前向通路上的信息流方向应该是从左到右或从上到下，反馈通路的方向则相反；（4）图的引入引出线最好画在图纸边框附近。这样布局，看图方便，尤其当绘制在几张图上时，能较清楚的看出输入输出的衔接关系。,第六节常用电气工程术语,1、电源和负载在电力工程中，电源通常是指提供电能的设备和装置。电源分为交流电源和直流电源，主电源和控制电源。交流电源主要是同步发电机和电力网；直流电源主要是变流站和直流发电机。主电源是指一个电路中提供主电流的电源；控制电源是指提供操作、控制、保护、信号电路的电源。负载一般是指接收电能或接收信号的设备。电力工程中的负载按其用途可分为：照明负载，如各种电气照明灯具；动力负载，如风机、水泵、压缩机、起重机等电气传动设备；工艺负载，如电解、电镀、电焊、电热处理等设备；电热负载，如加温、取暖、烘干等设备；其他负载，如试验、检测用电设备。,第六节常用电气工程术语,2、额定值额定值是制造厂对产品使用的规定与限额。任何一种电气设备或线路，都有一定的电压限额、电流限额、容量限额、频率限额、温升限额、规定的接线方式和环境条件等等。各种电气设备，按照其铭牌上的额定值使用一般是最经济合理、安全可靠的，既充分发挥了设备的能力，又保证了设备的正常使用寿命。当设备在额定功率或额定容量下工作时，称为满载；超过额定功率或额定容量下工作时，称为过载；一般少量过载是允许的，因为产品设计时，已经考虑了一定的安全系数和过载能力，但严重过载不仅危险，重的会引起设备发热过度，绝缘被击穿而引起火灾爆炸事故；低于额定功率或额定容量下工作时，称为欠载；欠载虽然安全，但设备的工作能力没有得到充分的利用，很不经济；但有些设备在低于其额定值之下工作也不是安全的，例如电磁线圈，如果加的电压高于额定值，又可能绝缘被击穿；如果加的电压低于额定值，又可能因为电磁吸力不够而导致线圈被烧毁。,第六节常用电气工程术语,为了统一发、供、用电，我国规定了不同等级的标准电压，即额定电压，也称标称电压。额定电压分为3类，分别见表1-1719。,第六节常用电气工程术语,第六节常用电气工程术语,电气连接导体之间相互接触并达到一定的工艺要求，称为电气连接。主要分为三类：固定连接：相互接触连接的导体表面彼此之间不发生相对运动，即一个接触表面对另一个接触表面不发生分离或移动现象的电气连接。如导线与导线之间、导线与接线端子之间、导线与设备之间的相互连接，固定连接的方式多采用螺栓连接、压接、焊接、绑扎联接。可动连接：相互接触的两个接触面并不固定，可分可合，称为可动连接，如各开关按钮等触头、触点之间的连接；滑动连接：相互接触的两个接触面不固定，可以相互移动，即在使用过程中，不切断电路而将电流从一个接触面转到另一个接触面，称为滑动连接，如调压器、滑动变阻器以及某些转换开关等。表示方法如表1-21。,第六节常用电气工程术语,电气接地和接零电气设备的任何部分与土壤间作良好的电气连接，称为接地。直接与大地接触的金属导体组，称为接地体。电气设备接地部分与接地体连接用的金属导体，称为接地线。二者之和称为接地装置。按照接地的目的不同，接地可分为以下几类：保护接地：工作接地：在电气系统中，为了运行的需要而将导体的某一部位接地。防雷接地：为了将雷电流引入地下，需要将防雷设备的接地端与大地相连，以消除雷电过电压对电气设备的危害。防静电接地：为了防止静电所造成的危险而将易燃油、天然气储罐、电子设备等所积累的静电导入地下而设的接地。保护接零：在低压三相四线供电系统中，由于中性点是直接接地的，中性线称为零线或地线。为了设备的安全，通常又将电气设备的外壳与零线相接，称为低压保护接零。,第二章电气图形符号的应用,第一篇基础知识,第一节电气图用图形符号,通常用于图样或其他文件以表示一个设备或概念的图形、标记或字符，统称为图形符号。电气图形符号一般包括图用图形符号、设备用图形符号和标注用图形符号。他们的表达形式和应用范围是大不相同的。应用最多的是电气图用图形符号。一、图形符号的含义和构成电气图用图形符号是构成电气图的基本单元，是电气“工程语言”的“词汇”和“单词”。图形符号通常由一般符号、符号要素、限定符号等组成。用以表示一类产品或此类产品特征的一种通常很简单的符号，称为一般符号。一种具有确定意义的简单图形，必须同其他图形组合以构成一个设备或概念的完整符号，称为符号要素。如图2-1。用以提供附加信息的一种加在其他符号上的符号，称为限定符号。限定符号有以下几类：,第一节电气图用图形符号,限定符号有以下几类：（1）电流和电压的种类如交-直流电，交流电中频率的范围，直流电正、负极、中性线等（2）可变性可变性分为内在的和非内在的。内在的如压敏电阻的阻值随电压而变化；非内在的如滑线变阻器的阻值是借外部手段来调节的。（3）力和运动的方向用实心箭头表示力和运动的方向。（4）流动方向用开口箭头符号表示能量、信号的流动方向（5）特性量的动作相关性是指设备、元件与整定值或正常值等相比较的动作特性，如“，=“（6）材料的类型可用化学元素符号或图形作为限定符号。（7）效应或相关性是指热效应、电磁效应、延时和延迟性等。如图2-2。还有一类图形符号，是只用来表示元件、设备等的组合及其功能，既不给出设备、元件的细节，也不考虑所有连接的一种简单图形符号，如圆形、正方形、长方形等，称为框形符号。如图2-3。,第一节电气图用图形符号,二、图形符号的分类（1）导线和连接器件如导线、接线端子、连接器件等（2）无源元件如电阻器、电容器等（3）半导体管和电子管如二极管、晶闸管等。（4）电能的发生和转换如电动机、发电机、变压器等（5）开关、控制和保护装置如开关、电动机起动器、继电器、熔断器、避雷器等（6）测量仪表、灯和信号器件包括指示、积算和记录仪表、热电偶、传感器、灯、喇叭等（7）电信：交换和外围设备如交换系统、电话机、传真机等（8）电信：传输如通信线路、天线等（9）电力、照明和电信布置如发电站、变电站、网络、电灯引出线、插座引出线等（10）二进制逻辑单元如运算器单元、延时单元、双稳、单稳单元等（11）模拟单元如函数器、电子开关等此外，还有一些其他符号，如机械控制、非电量控制、接地、理想电路元件、电路故障等,三、常用图形符号举例,第一节电气图用图形符号,四、关于图形符号应用的几点说明1）符号表示的工作状态所有的图形符号，均按无电压、无外力作用的正常状态示出。例如，继电器、接触器的线圈未通电，开关未合闸，手柄置于“0”位。2）符号的选择某些设备元件有多个图形符号，选用时应遵循：尽可能采用优选形，在满足需要的前提下，尽量采用最简单的形式；同一图号的图中使用同一种形式。如图2-4，三相电力变压器图形符号的选用3）符号的特性许多图形符号可以表示功能，也可以表示执行这些功能的实际元件。如表2-2。4）符号大小符号的含义由其形状和内容所确定，其大小和图线宽度一般不影响含义。为了便于补充信息，为了强调某些方面，允许采用大小不同的符号。如图2-5。,第一节电气图用图形符号,四、关于图形符号应用的几点说明5）符号的取向为了保持图面的清晰，避免导线弯折或交叉，在不致引起误解的情况下，可以将符号旋转或成镜像放置，如图2-6，但是原符号的文字标注和指示方向不得倒置。6）符号引线在不改变符号含义的原则下，引线可取不同的方向，如图2-8中的变压器、扬声器、倍频器符号中的引线防向改变，都是允许的。但图2-9中电阻器和继电器线圈的图形符号引线改变则是错误的。7）信号流向信号流向一般遵循从左至右或从上到下，如果不符合这一规定，则应标出信号流向符号。如图2-10。8）新符号补充如果某些特定装置或概念的图形符号在标准中未列出，允许通过已规定的一般符号、限定符号和符号要素适当组合，派生出新的符号。,第二节电气设备用图形符号,一、电气设备用图形符号的含义及用途电气设备用图形符号是完全区别于电气图