电气控制技术常用的图形和文字符号

电气线路图是由各种电器元件的图形符号、符号要素、限定符号等组成，图形符号是电气图的主体和基本单元，是电气技术文件中的“象形文字”，是构成电气“工程语言”的“词汇”。电气图形符号包括图用图形符号、设备用图形符号、标志用图形符号和标注用图形符号等。必须严格遵照如表1-8所列出的及其他国家标准绘制，如GB4728.1～GB4728.13《电气简图用图形符号》、GB/T 18135—2008《电气工程CAD制图规则》等。电气图中的图形和文字符号必须符合最新的国家标准。表1-10～表1-12列出了摘自上述标准的常用电气图形符号和文字符号，以供参考。正确熟练地理解、绘制和识别各种电气图形符号是电气制图与读图的基本功。

1.图形符号的组成

图形符号是用于表示电气图中电气设备、装置、元器件的一种图形和符号，是电气制图中不可缺少的要素。图形符号通常由一般符号、符号要素、限定符号和方框图等组成。

（1）一般符号。一般符号是用以表示某一类产品及其特征的一种通用符号，即某一类别的通用符号。如开关、继电器、电动机、电阻等类别符号即属于一般符号，而热敏电阻、低压断路器、接触器、隔离开关等则不是一般符号。一般符号可以单独使用，并可在一般符号上再附加其他符号要素和限定符号以派生新的符号。

（2）符号要素。符号要素是一种具有确定意义的简单图形，用于与其他图形符号组合，而构成一个设备或概念的完整符号，不能单独使用。如不同功能、类型的主令开关是由开关的一般符号与不同功能的符号要素组成的，因此按钮开关、紧急开关和旋钮开关等的符号是不一样的，见表1-10。

表1-10 常用电气图形符号要素

（3）限定符号。限定符号是用以提供附加信息的一种加在其他符号上的图形符号，通常不能单独使用。如不同功能、类型的开关电器是由开关的一般符号与不同功能的限定符号组成的，因此低压断路器、隔离开关和负荷开关等的符号是不一样的。但一般符号有时也可用作限定符号，如电动机的一般符号加到其他一些符号上即构成电动式器件符号，如加到一般阀门符号上就构成电动阀门符号等。由于限定符号的应用，从而使图形符号更具多样性。如在电阻器一般符号的基础上，分别加上不同的限定符号，则可得到可变电阻器、滑线变阻器、压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、熔断电阻器等的符号，见表1-11。

表1-11 常用电气图形限定符号

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（4）方框符号。方框符号是在方框内加上一般符号或限定符号所构成的一种简单符号，主要用以表示某一元件、设备或功能单元等的组合及其功能，既不给出元件、设备的细节，也不考虑所有连接的一种简单的图形符号。通常只用于使用单线表示法的系统图和框图中，也可用在示出全部输入和输出接线的图中或按单线表示法画成的电路图中。电路图中的外购件、不可修理件也可用方框符号表示。方框符号的外形轮廓一般应为正方形、长方形、圆形等。如图1-16a所示的整流器框形符号，它仅表示了由交流变为直流的功能，至于其内部的细节，如整流变压器、整流桥等及其连接关系则不考虑。图1-16b是电气系统图中的整流器图形符号，交流侧输入，三相带中性线（N），50Hz、380/220V；直流侧输出，带中间线（M）的三线制，220/110V。

电气设备用图形符号与电气图用图形符号有些是相同的，但大部分是不同的，含义也大不相同。设备用图形符号主要用于各种电气设备或部件上，使操作人员了解其用途和操作方法。主要用途是识别（如设备或抽象概念）；限定（如变量或附属功能）；说明（如操作或使用方法）；命令（如应做或不应做的事）；警告（如危险）；指示（如方向、数量）。这些符号也可用于安装或移动电气设备的场合，以明示诸如禁止、警告、规定或限制等警示。通常，标志在设备上的图形符号，主要警示设备使用者识别电器设备或其组成部分（如控制器或显示器）；指示功能状态（如通、断、告警）；标志连接（如端子、接头）；包装信息（如内容识别、装卸说明）；电器设备操作说明（如警告、使用限制）。在电气图中，尤其是在某些电气平面图、电气系统说明书中，也可以适当地使用这些符号，以补充这些图所包含的内容。GB/T 5465《电气设备用图形符号》将设备用图形符号分为6个部分：通用符号；广播、电视及音响设备符号；通信、测量、定位符号；医用设备符号；电化教育符号；家用电器及其他符号。

图1-16 方框符号示意图

2.电气工程图形符号的种类

电气工程图形符号种类繁多，GB/T4728中将其分为11类。

（1）导线和连接器件，包括各种导线、接线端子、端子和导线的连接、连接器件、电缆附件等。

（2）无源元件，包括电阻器、电容器、电感器、铁氧体磁心、磁存储器矩阵、压电晶体、驻极体、延迟线等。

（3）半导体管和电子管，包括二极管、晶体管、晶闸管、电子管、辐射探测器等。

（4）电能的发生和转换，包括绕组、发电机、电动机、变压器、变流器等。

（5）开关、控制和保护装置，包括触头（触点）、开关、开关装置、控制装置、电动机起动器、继电器、熔断器、保护间隙、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、遥测装置、电钟、传感器、灯、喇叭和电铃等。

（7）电信，交换和外围设备，包括交换系统、选择器、电话机、电报和数据处理设备、传真机、换能器、记录和播放器等。

（8）电信传输，包括通信电路、天线、无线电台及各种电信传输设备。

（9）电力、照明和电信布置，包括发电站、变电站、网络、音响和电视的电缆配电系统、开关、插座引出线、电灯引出线、安装符号等。适用于电力、照明和电信系统和平面图。

（10）二进制逻辑单元，包括组合和时序单元、运算器单元、延时单元、双稳、单稳和非稳单元、位移寄存器、计数器和存储器等。

（11）模拟单元，包括函数器、坐标转换器、电子开关等。

此外，还有一些其他符号，如机械控制、操作件和操作方法、非电量控制、接地、接机壳和等电位、理想电路元件（电流源、电压源、回转器）、电路故障、绝缘击穿等。

3.电气控制技术中常用的电气图形符号

常用的电气图形符号见表1-12。

表1-12 常用的电气图形符号和文字符号

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在绘制电气图时应直接使用GB4728规定的一般符号、方框符号、示例符号及符号要素、限定符号和常用的其他符号，GB4728中已经给出的各种符号都不允许对其进行修改或重新进行派生，但允许按功能组合图的原则派生GB4728中未给出的各种符号。

（1）图形符号的使用

图形符号在使用中须遵守一定的规则。GB4728中给定的符号，有的有几种图形形式，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，在满足表达需要的前提下，可按需要任意选择使用，但应优先选用“优选形”，在同一图中表示同一对象应采用同一种形式，并应尽量采用最简单的形式。电路图中必须使用完整形式的图形符号，如单线式变压器符号适用于画单线概略图等；多线式变压器适用于需要示出变压器绕组、端子和其他标记的多线画法的，不需完整画出。

GB4728中给出的图形符号是按功能在未激励状态下按无电压、无外力作用的正常状态。绘制电气图时亦应按此状态绘制。符号的含义是由其形状和内容所确定的，符号大小和图线宽度一般不影响含义。在某些情况下，如为了增加输入或输出的数量，为了便于补充信息，为了强调某些方面，为了把符号作为限定符号来使用等，允许采用大小不同的符号，但比例要协调美观。

在绘制电气控制线路时，应遵循电流方向“自上而下（垂直方位画时）或自左向右（水平方位画时）”的原则绘制；对于动合触头和动断触头应遵循“左开右闭（垂直方位画时），下开上闭（水平方位画时）”的原则绘制，即静触头在上或左，动触头在下或右。对于开关电器，如果按图面布置的需要，采用的图形符号的方位与GB4728中示出的一致时，则直接采用；若方位不一致时，应遵循按图例“逆时针旋转90°”的原则绘制，但文字和指示方向不得颠倒。图形符号的矩形长边和圆的直径宜设计为2M的倍数，一般取M=2.5mm。对于较小的图形符号则可选用1.5M、1.0M或0.5M。

（2）符号的引线

图形符号所带的连接线不是图形符号的组成部分，在大多数情况下，引线位置仅用作示例。在不改变符号含义的原则下，引线可取不同的方向。但当改变引线的位置会导致影响符号本身含义时，引线位置就不能改变。信号流向要遵循从左至右或从上到下原则，如果不符合这一规定，则应标出信号流向符号。

4.文字符号

文字符号是电气图中的电气设备、装置、元器件的种类字符代码和功能字符代码，用以区别各元器件、部件、组件等的名称、功能、状态、特征、相互关系、安装位置等。关于电气图中的文字符号，我国曾发布国家标准GB/T 7159—1987《电气技术中的文字符号制订通则》，该标准已于2005年废止，在目前尚无具体替代标准发布前，人们在图样与书刊中仍习惯采用GB/T 7159中规定的文字符号，因此本书对该标准仍予以介绍。该标准规定，采用大写拉丁字母正体字表示，标注在相应的设备、装置、元器件右上方或近旁。文字符号分基本文字符号和辅助文字符号。基本文字符号用来表示设备、装置、元器件的名称，分单字母符号和双字母符号。绘制电气图时，应优先选用单字母符号。GB7159—1987中的单字母符号等同采用国际标准中的种类代号，双字母符号等同采用双字母代码。单字母和双字母符号在国际上是通用的。基本文字符号中的单字母符号是按拉丁字母将各种电气设备、装置和元器件划分为23大类，每大类用一个专用单字母符号表示，如“K”表示“继电器、接触器”类，“F”表示“保护器件”类等。单字母符号应优先采用。双字母符号是由一个表示种类的单字母符号与另一字母组成，其组合形式应以单字母符号在前、另一字母在后的次序列出。只有当用单字母符号不能满足要求、容易混淆需要将大类进一步划分时，才采用双字母符号，以便较详细和更具体地表述电气设备、装置和元器件。如电路中既有继电器也有接触器，这时需要用单字母“K”表示“接触器”，而用双字母“KM”表示“继电器”。再如“F”表示保护器件类，而“FU”表示熔断器，“FR”表示热继电器等。双字母符号的第一位字母只允许按GB7159中单字母所表示的种类使用，见表1-13。

表1-13 电气技术中常用基本文字符号

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（续）(www.xing528.com)

辅助文字符号通常表示设备、装置、元器件以及线路的功能、状态和特征，通常也是由英文单词的前一两个字母构成，见表1-14。如“AC”表示交流，“PE”表示保护接地，“RD”表示红色等。辅助文字符号也可放在表示种类的单字母符号后边组成双字母符号，如“P”表示压力，“SP”表示压力传感器。为简化文字符号起见，若辅助文字符号由两个以上字母组成时，允许只采用其第一位字母进行组合，如“MS”表示同步电动机，是“M”和“SYN”的组合等。辅助文字符号还可以单独使用，如“ON”表示接通，“N”表示中性线，“RST”表示复位等。

表1-14 电气技术中常用辅助文字符号

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文字符号适用于电气技术领域中图样和技术文件的编制，也可表示在电气设备、装置和元器件上或其近旁，以标明它们的名称、功能、状态或特征；作为电气技术中项目代号中的种类字母代码和功能字母代码；作为限定符号与电气图用图形符号中一般符号组合使用，以派生各种新的图形符号等。

电气控制线路图中的支路、元件和接点等，一般都要加上标号。主电路标号由文字符号和数字组成。文字符号用以标明主电路中的元件或线路的主要特征，数字标号用以区别电路不同线段。如三相交流电源引入线端采用L1、L2、L3标号，电源开关之后的三相交流电源主电路和负载端分别标U、V、W。如U₁₁表示电动机的第一相的第一个接点代号，U₂₁为第一相的第二个接点代号，依此类推。控制电路由三位或三位以下的数字组成，交流控制电路的标号一般以主要压降元件（如电器元件线圈）为分界，左侧用奇数标号，右侧用偶数标号。电气控制电路中的控制电路中的元件应与主电路相应元件对应标号，控制回路应以数字标号。直流控制电路中正极按奇数标号，负极按偶数标号。

5.项目代号

在电气图中，为了便于查找、区分和描述图形符号所表示的对象，在图形符号旁还须标注项目代号。

项目是指在电气技术文件中出现的各种实际元件或装置，这些实际元件或装置在图上通常用一个图形符号表示。项目可大可小，如低压断路器、刀开关、电动机、开关设备、某一个系统都可称为项目。

项目代号是各个项目的一种特定代码，它用以表明元件、器件、装置和设备的电器种类、安装地点、项目的实际位置、从属关系和端子位置等信息。用于识别项目的电器种类、项目的层次关系等，在电气图中为各种图形符号提供文字标注，表达特定的内容；在绘制某些表格时，项目代号是表格的重要组成部分。通过项目代号可将不同图或其他技术文件上的项目（软件）与实际设备中的项目（硬件）一一对应和联系在一起。项目代号既能表达特定的含义，又可将电气图中的项目与实物有机地联系起来。

一个完整的项目代号包括四个代号段，即高层代号、位置代号、种类代号和端子代号。在每个代号段之前还有一个前缀符号，以作为代号段特征标记。表1-15是项目代号段的示例。

表1-15 项目代号段示例

例如，“=S3+12D-K5：6”这一代号段表示装置S3中的在12号位置D列控制柜上的接触器K5的第6号端子。由此可以看出，项目代号是以成套装置或设备连续分解为依据的，后面的代号段从属于前面的代号段。电气图上的每一个图形符号旁边都要标注项目代号。由于项目代号很长，标注工作量大，也影响图样的布局和美观，因此，标注项目代号时应尽量简化，以必须、够用为限。如为表明项目之间的层次关系和功能关系，可由第1段和第3段组成项目代号。如果图上所有项目都属于同一层次（同一设备），则高层代号可在图样空白处或标题栏内一次性标注。如为了表示某项目的实际位置，可用第2段和第3组成项目代号。如需表示某项目的端子时，可用第3段和第4段组成项目代号。也就是说，第3段是项目代号的核心。在电路比较简单时，一般只用第3段组成项目代号。

6.电气制图的一般规则

在电气工程中，图样的种类很多，但在绘制这些图样时，还会遇到一些共性问题，如图幅尺寸、图线、字体以及连接线的表示等。电气图的图纸幅面、标题栏、明细表和字体等，应符合GB/T14689—1993《技术制图 图纸幅面和格式》标准。

（1）引线的画法

电气图用图线的主要有4种，箭头型式有3种，见表1-16和表1-17。

表1-16 图线的形式和应用范围

表1-17 箭头形式及意义

指引线用于将文字或符号引注至被注释的部位，用细实线画成，并在末端加注标记。如末端在轮廓线内，加一黑点，如末端在轮廓线上，加一实心箭头；如末端在连接线上，加一短斜线或箭头。

（2）简图的布局

简图的布局通常采用功能布局法和位置布局法。功能布局法是按功能划分，以便使绘图元件在图上的布置及功能关系易于理解。在系统图、电路图中常采用功能布局法。位置布局法是使绘图元件在图上的布置能反映实际相对位置的一种布局方法。常用在系统安装简图、接线图与平面布置图中。

简图的绘制应做到布局合理，排列均匀，使图面清晰地表示出电路中各装置、设备和系统的构成以及组成部分的相互关系，以便于看图。

布置简图时，首先要考虑如何有利识别各种逻辑关系和信息的流向，重点要突出信息流及各级逻辑间的功能关系，并按工作顺序从左到右，从上到下排列。表示导线或连接线的图线都应是交叉和折弯最少的直线。图线水平布置时，各个类似项目应纵向对齐；垂直布置时，各个类似项目应横向对齐。功能相关的项尽量靠近，以使逻辑关系表达得清晰；同等重要的并联通路，应按主电路对称布置；只有当需要对称布置时，才可采用斜交叉线。图中的引入线和引出线，应画在图边沿或图样边框附近，以便清楚地表达输入输出关系，以及各图间的衔接关系，尤其是大型图需绘制在几张图上时更为重要。

（3）连接线的表示方法

电气图中的各种设备、元器件的图形通过实线连接线连接。连接线可以是导线，也可以是表示逻辑流、功能流的图线。一张图中连接线宽度应保持一致，但为了突出和区别某些功能，也可用不同粗细的连接线突显，如在电动机控制电路中，主电路、一次电路、主信号通路等采用粗实线表示，测量和控制引线用细实线表示。无论是单根还是成组连接线，其识别标记一般标注在靠近水平连接线的上方或垂直连接线的左方。允许连接线中断，但中断两端应加注相同的标记。导线连接交叉处若易误解，则应加实心圆点，否则可不加实心圆点。

（4）围框

电气图中的围框有点画线围框和双点画线围框两种。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（继电器等）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。在表示一个单元的围框内，对于在电路功能上属于本单元而结构上不属于本单元的项目，可用双点画线围框围起来，并在框内加注释说明。

（5）电器元件的表示方法

同一电气设备、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。如具有机械的、磁的和光的功能联系的元件；在驱动部分和被驱动部分之间具有机械连接关系的器件和元件等，在电气图中可将各相关部分用集中表示法、半集中表示法和分离表示法，见表1-18。

表1-18 器件和元件集中、半集中、分离表示方法的比较

（6）元器件技术数据的表示方法

元器件技术数据，如元器件型号、规格、额定值等，可直接标在图形符号近旁，必要时可放在项目代号的下方。技术数据也可标在仪表、集成块等的方框符号或简化外形符号内。技术数据也常用表格形式给出。

7.电气图的绘制

由于电气图的种类很多，以下介绍电气系统图、电气原理图的绘制的基本方法与原则。

（1）系统图与框图

系统图通常用于控制系统或成套装置，框图则用于分系统或设备。系统图和框图以方框符号为主或带有注释的框表示元器件、设备等的组成及其功能，有些也采用代表元器件的图形符号，但不表示具体的元器件，只是使这一单元的功能特征更为形象。方框符号的功能由限定符号来表示，每个方框符号本身已代表了实际单元的功能。系统图和框图对布图有很高的要求，强调布局清晰，以利于识别逻辑功能和信息流向。基本流向应从左向右或自上而下的顺序排列，对于流向相反的信号应在线条上绘制箭头表示清楚。各部分间以连接线连接，可反映其相互间的功能关系。连接线有的表示电的关系，有的表示机械的连接，也有表示流程的。与系统图和框图中点划线框相连的连接线，必须接到框内的图形符号上；当采用带注释的实线框时，则连接线接到框的轮廓线上。在系统图和框图上，各个框一般应标注项目代号。

图1-17是工厂供电系统方案图。图中示出了用高层代号表示的6个项目以及它们之间的功能关系。高压侧为3相交流10kV进线，经变电装置将电压降至0.4kV供各车间用电。这个图由5个方框组成：=PL1是3相交流10kV配电装置；=PB1是10kV汇流排；=T1与=T2是10kV变电设备；=PB2是0.4kV汇流排，每个部分的具体结构、形状、安装位置、连接方法等另图详细说明。

（2）电气原理图

电气原理图是电气技术中使用最广泛的一种图。电气原理图的重要特征以图形符号形式在图上表示元件和器件及其功能及逻辑关系。因此应采用国家标准GB/T 4728所规定的图形符号来绘制。对于标准中没出现的新元件，可根据标准所给出的规则，使用一般符号及限制符号来组合新的符号绘制。元器件的图形符号在图中必须画出所有的连接。

电气原理图应按其工作原理的顺序从左向右、自上而下排列。图中元器件图形符号的布局或单元电路的绘制，可灵活地应用前面所介绍的各种画法。电路中的电源在图中的布置应使所有电源线集中绘制在电路的左侧或上部；多相电源电路还要按相序从上到下或自左至右排列；中性线画在相线的下方或右边。电源可用相应的图形符号或用线条表示。如用交流符号“～”表示交流电源，在用多线条表达时，三相交流电源符号“L1”、“L2”、“L3”和中性线符号“N”等表示。

在电气原理图中，为了使图面更简洁，使识图与绘图简单、方便，在一些特定条件下，可将图中的某个单元或某个分支电路进行简化，其功能不变。多个相同的支路并联时，可用标有公共连接符号的一个支路来表示。符号的折弯方向应与支路的连接情况相符。因被简化而未画出的各项目的代号，则需在对应的图形符号旁全部标注出来，公共连接符号边加注并联支路的总数。相同的电路重复出现时，可详细地画出其中的一个，并加画围框表示其范围。与之相同的其他电路分别画出空白围框，加注必要的文字注释，如可注上“本电路与××相同”字样。具有某种确定功能的单元电路可以根据图的种类和表达需要而定，一般以方框符号或带注释的框来表示。在电气原理图中，除使用图形符号外，应加注项目代号和元器件的主要参数。

电气CAD制图可采用AutoCAD、Visio、Protel或专业电气绘图软件等软件绘制。

图1-17 工厂供电系统方案图