第四节　电气图及常用电气符号

一、电气图的基本结构

电气图由电路、技术说明和标题栏三部分组成。电路分为主电路和辅助电路，主电路是电源向负载输送电能的部分，辅助电路是对主电路进行控制、保护、监测、指示等的电路。

（1）电路　电路是电流的通路，是为了某种需要由某些电气设备或电气元件按一定方式组合起来的。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，构成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。

电力系统的作用是实现电能的传输、分配和转换，其中包括电源、负载和中间环节。发电机是电源，是供应电能的设备，在发电厂内把其能量转换为电能。电力传输示意图如图1-33所示。

电灯、电动机、电磁炉等都是负载，是使用电能的设备，它们分别把电能转换为光能、机械能、热能等。变压器和电线是中间环节，起传输和分配电能的作用。

电路是电气图的主要构成部分，由于电气元件的外形和结构有很多种，因此必须使用国标的图形符号和文字符号来表示电气元件的不同种类、规格以及安装方式。此外，根据电气图的不同用途，要绘制成不同形式的图。有的绘制原理图，以便了解电路的工作过程及特点；对于比较复杂的电路，还要绘制安装接线图；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　电气图中的文字说明和元件明细表等称为技术说明，文字说明是为了注明电路的某些要点及安装要求，一般写在电路图的右上方，元件明细表主要用来列出电路中元件的名称、符号、规格和数量等。元件明细表一般以表格形式写在标题栏的上方，其中的序号自下而上编排。

（3）标题栏　标题栏画在电路图的右下角，主要注有工程名称、图名、设计人、制图人、审核人、批准人的签名。标题栏是电气图的重要技术档案，栏目中签名人对图中的技术内容是负有责任的。

二、常用电气符号的应用

电气符号包括图形符号、文字符号、项目代号和回路标号等，它们相互关联、互为补充，以图形和文字的形式从不同角度为电气图提供了各种信息。在绘制电气图时，所有电气设备和电气元件都应使用国家标准符号，当没有国家标准符号时，可采用行业符号。

电气图形符号的构成与使用规则可扫二维码学习。电气图中常用的图形符号见表1-5。

1．文字符号

文字符号是表示电气设备、装置、电气元件的名称、状态和特征的字符代码，在电气图中，一般标注在电气设备、装置、电气元件上或其近旁。电气图中常用的文字符号见表1-6。

（1）文字符号的用途

a．为项目代号提供电气设备、装置和电气元件各类字符代码和功能代码。

b．作为限定符号与一般图形符号组合使用，以派生新的图形符号。

c．在技术文件或电气设备中表示电气设备及电路的功能、状态和特征。

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。

双字母符号由表1-7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1-7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，或约定习惯用的字母。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。

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进行约定，只应用于某个单位、部门或某项设计中。

（2）辅助文字符号　电气设备、装置和电气元件的各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或前两位字母构成，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1-7。

（3）数字代码　数字代码的使用方法主要有两种：

a．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。

b．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，放在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”。

（4）文字符号的使用

a．一般情况下，编制电气图及编制电气技术文件时，应优先选用基本文字符号、辅助文字符号以及它们的组合。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3位字母。

b．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双字母符号。

c．当基本文字符号和辅助文字符号不够用时，可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。

d．由于字母“I”“O”易与数字“1”“0”混淆，因此不允许用这两个字母作为字符号。

e．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。

f．文字符号一般标在电气设备、装置或电气元件的图形符号上或其近旁。

g．文字符号不适于电气产品型号编制与命名。

2．项目代号

在电气图上，通常将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定的，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识别。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1-8。

① 高层代号　系统或设备中任何较高层次（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，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1-9，特定导线的标记见表1-10。

（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，一张电气图上的项目不一定都有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即可。

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。

3．回路标号

电路图中用来表示各回路种类、特征的文字和数字统称回路标号，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

a．回路标号按照“等电位”原则进行标注，即电路中连接在同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。

b．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。

c．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，用个位数字的奇、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…；电源B的正、负极回路分别标注201、211、221、231…和202、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，也可用百位数字来进行区分。

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表示，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_-、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1-34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QS₁两端属于不同线段，因此，经电源开关QS₁后，标号为L₁₁、L₁₂、L₁₃。

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FR₁的上接线端为另一组导线，标号为1U₁₁、1V₁₁、1W₁₁；经接触器KM主触点的静触点，标号变为1U₂₁、1V₂₁、1W₂₁；再与熔断器FU₁和电源开关的动触点相接，并分别与L₁₁、L₁₂、L₁₃同电位，因此不再标号。电动机M₂的主回路的标号可依此类推。由于电动机M₁、M₂的主回路共用一个电源，因此省去了其中的百位数字。若主电路为直流回路，则按数字的个位数的奇偶性来区分回路的极性，正电源使用奇数，负电源则用偶数。

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其个位数的奇偶数来依次标号，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…”等。

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右侧。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1-34所示的垂直绘制的辅助电路中，KM为压降元件，它上、下两侧的标号即分别为奇数、偶数。

三、电气图的分类

电气图是电气工程中各部门进行沟通、交流信息的载体，由于电气图所表达的对象不同，提供信息的类型及表达方式也不同，这样就使电气图具有多样性。同一套电气设备，可以有不同类型的电气图，以适应不同使用对象的要求。例如，表示系统的规模、整体方案、组成情况、主要特性，用概略图；表示系统的工作原理、工作流程和分析电路特性，需用电路图；表示元件之间的关系、连接方式和特点，需用接线图；在数字电路中，由于各种数字集成电路的应用，使电路能实现逻辑功能，因此就有反映集成电路逻辑功能的逻辑图。下面介绍在电工实践中最常用的概略图、电路图、位置图、接线图和逻辑图。

1．概略图

概略图（也称系统图或框图）是用电气符号或带注释的方框，概略表示系统或分系统的基本组成、相互关系及其主要特征的一种简图，它通常是某一系统、某一装置或某一成套设计图中的第一张图样。

概略图可分不同层次绘制，可参照绘图对象的逐级分解来划分层次。较高层次的概略图，可反映对象的概况；较低层次的概略图，可将对象表达得较为详细。

概略图可作为教学、训练、操作和维修的基础文件，使人们对系统、装置、设备等有一个概略的了解，为进一步编制详细的技术文件以及绘制电路图、接线图和逻辑图等提供依据，也为进行有关计算、选择导线和电气设备等提供重要依据。

电气系统图和框图原则上没有区别。在实际使用时，电气系统图通常用于系统或成套装置，框图则用于分系统或设备。

概略图采用功能布局法，能清楚地表达过程和信息的流向，为便于识图，控制信号流向与过程流向应互相垂直。

概略图的基本形式有3种：

① 用一般符号表示的概略图　这种概略图通常采用单纯表示法绘制。如图1-35（a）为供电系统的概略图；如图1-35（b）为住宅楼照明配电系统的概略图。

② 框图　主要采用方框符号的概略图称为框图。通常用框来表示系统或分系统的组成。如图1-36所示为无线广播系统框图。

③ 非电过程控制系统的概略图　在某些情况下，非电过程控制系统的概略图能更清楚地表示系统的构成和特征。如图1-37所示为水泵的电动机供电和给水系统概略图，它表示电动机供电、水泵供水和控制三部分间的关系。

2．电路图

（1）电路图的基本特征和用途　电路图是以电路的工作原理及阅读和分析电路方便为原则，用国家统一规定的电气图形符号和文字符号，按工作顺序从上而下或从左而右排列，详细表示电路、设备或成套装置的工作原理、基本组成和连接关系的简图。电路图表示电流从电源到负载的传送情况和电气元件的工作原理，而不表示电气元件的结构尺寸、安装位置和实际配线方法。

电路图可用于详细了解电路工作原理，分析和计算电路的特性及参数，为测试和寻找故障提供信息，为编制接线图提供依据，为安装和维修提供依据。

（2）电路图的绘制原则

① 设备和元件的表示方法　在电路图中，设备和元件采用符号表示，并应以适当形式标注其代号、名称、型号、规格、数量等。

② 设备和元件的工作状态　设备和元件的可动部分通常应表示为在非激励或不工作的状态或位置。

③ 符号的布置　对于驱动部分和被驱动部分之间采用机械连接的设备和元件（例如，接触器的线圈、主触点、辅助触点），以及同一个设备的多个元件（例如，转换开关的各对触点），可在图上采用集中、半集中或分开的方式布置。

（3）电路图的基本形式

① 集中表示法　把电气设备或成套装置中一个项目各组成部分的图形符号在简图上绘制在一起的方法，称为集中表示法。这种表示方法适用于简单的图，如图1-38（a）所示是继电器KA的线圈和触点的集中表示。

② 半集中表示法　为了使设备或装置的布局清晰、易于识别，把同一项目中某些部分图形符号在简图上集中表示，另一部分分开布置，并用机械连接符号（虚线）表示它们之间关系的方法，称为半集中表示法。其中，机械连接线可以弯折、分支或交叉，如图1-38（b）所示。

③ 分开表示法　把同一项目中的不同部分的图形符号在简图上按不同功能和不同回路分开表示的方法，称为分开表示法。不同部分的图形符号用同一项目代号表示，如图1-38（c）所示。分开表示法可以避免或减少图线交叉，因此图面清晰，而且便于分析回路功能及标注回路标号。

由于采用分开表示法的电气图省去了项目各组成部分的机械连接线，查找某个元件的相关部分比较困难，为识别元件各组成部分或寻找它在图中的位置，除重复标注项目代号外，常采用引入插图或表格等方法表示电气元件各部分的位置。

（4）电路图的分类　按照电路图所描述对象和表示的工作原理，电路图可分为：

① 电力系统电路图　电力系统电路图分为发电厂输变电电路图、厂矿变配电电路图、动力及照明配电电路图，其中，每种又分主电路图和副电路图。主电路图也称主接线图或一次电路图，电力系统电路图中的主电路图（主接线图）实际上就是电力系统的系统图。

主电路图是把电气设备或电气元件，如隔离开关、断路器、互感器、避雷器、电力电容器、变压器、母线等（称为一次设备），按一定顺序连接起来，汇集和分配电能的电路图。

副电路图也称二次接线图或二次电路图，以下称其为二次电路图。为了保证一次设备安全可靠地运行及操作方便，必须对其进行控制、提示、检测和保护，这就需要许多附属设备，通常把这些设备称为二次设备，将二次设备的图形符号按一定顺序绘制成的电气图称为二次电路图。

② 机械设备电气控制电路图　对电动机及其他用电设备的供电和运行方式进行控制的电气图，称为机械设备电气控制电路图。机械设备电气控制电路图一般分主电路和辅助电路两部分。

③ 电子控制电路图　反映由电子电气元件组成的设备或装置工作原理的电路图，称为电子控制电路图。

3．位置图

位置图（布置图）是指用正投法绘制的，表示成套装置和设备中各个项目的布局、安装位置的图。位置简图一般用图形符号绘制。

4．接线图或接线表

表示成套装置、设备、电气元件的连接关系，用以进行安装接线、检查、试验与维修的一种简图或表格，称为接线图或接线表。接线图（表）可分为单元接线图（表）、互联接线图（表）、端子接线图（表）以及电缆配置图（表）。

5．逻辑图

逻辑图是用二进制逻辑单元图形符号绘制的，以实现一定逻辑功能的一种简图，可分为理论逻辑图（纯逻辑图）和工程逻辑图（详细逻辑图）两类。理论逻辑图只表示功能而不涉及实现方法，因此是一种功能图；工程逻辑图不仅表示功能，而且有具体的实现方法。

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