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电气图的绘制规则和方法

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:一般地,能够绘制电气图的人一定会看电气图。绘制电气图有一定的规范,技术人员对电气图包含的内容一定要非常熟练地掌握,了解和掌握绘制电气图的一般规则,有助于快速、准确地看图。分区应该是偶数,每一分区的长度应为等距离,一般不小于25mm,不大于75mm。

电气图的绘制规则和方法

一般地,能够绘制电气图的人一定会看电气图。电气图是电气技术人员的语言,是他们共同沟通的工具,电气图的绘制要求非常严格。绘制电气图有一定的规范,技术人员对电气图包含的内容一定要非常熟练地掌握,了解和掌握绘制电气图的一般规则,有助于快速、准确地看图。

【场景案例】

生活场景:绘画有很多流派,如工笔画、写意泼墨画、素描油画等,正所谓外行看热闹,内行看门道,我们普通人对绘画作品主要是从感官直觉来感受画得像不像、看着是否舒服;高一点层次看作品的内涵、意境;专业的则从用笔、用色等绘画技巧来评鉴;至于鉴定专家则可能要从纸张、印章、笔迹等多方面来辨别画的真伪。可以说,在绘画层面掌握越多的绘制规则,则越能从图中看出更多的内容。

工作场景:大明作为工厂的设备工程师,有时会接到画电路图的任务:比如画应用软起动器的电动机运行原理图。大明用专业电气CAD软件画出电气图后,经审核后交安装接线工在电气柜里依照图样安装,安装工有时看不明白图样就会向工程师大明请教,大明则及时解答相关问题并指导安装。

【电气图样的构成】

1.图纸格式

一张完整图样由边框线、图框线、标题栏、会签栏等组成。

1)标题栏是用来确定图样的名称、图号、张次、更改和有关人员签署等内容,位于图样的下方或右下方,也可放在其他位置。图样的说明、符号均应以标题栏的文字方向为准。

2)我国没有统一规定标题栏的格式,通常标题栏格式包含内容有设计单位、工程名称、项目名称、图名、图别和图号等。

3)会签栏留给相关的土建、水、暖、建筑、工艺等专业设计人员会审图样时签名用的。

2.图幅尺寸

由边框线围成的幅面为图样幅面,分5类:A0~A4。

图幅尺寸的选择原则是:电气图的规模与复杂程度;能够清晰地反映电气图的细节;整套图样的幅面尽量保持一致;便于装订和管理;CAD绘制时,输出设备(打印机、绘图仪等)对于输出幅面的限制。如果需要加长的图纸,应采用下面两个表格中规定的幅面。

国际标准(ISO) (单位:mm)

注:加长图幅的尺寸是由基本图幅的宽边乘以整数倍增加后得出。

ANSI美国国家标准 (单位:in)

3.图幅分区

对各种幅面的图纸进行分区表示电气图中各个组成部分在图上的位置,便于直观反映绘图的范围及确定相互之间的关系。分区应该是偶数,每一分区的长度应为等距离,一般不小于25mm,不大于75mm。

每个分区内竖边方向用大写拉丁字母,横边方向用阿拉伯数字分别编号,编号的顺序应从标题栏相对的左上角开始,每区的起点从内线交叉点算起。分区代号用该区域的字母和数字表示,字母在前,数字在后,如F5、D3。在一份具有多张图样中,张次之间的图区分号不应连续。

3.图幅分区

对各种幅面的图纸进行分区表示电气图中各个组成部分在图上的位置,便于直观反映绘图的范围及确定相互之间的关系。分区应该是偶数,每一分区的长度应为等距离,一般不小于25mm,不大于75mm。

每个分区内竖边方向用大写拉丁字母,横边方向用阿拉伯数字分别编号,编号的顺序应从标题栏相对的左上角开始,每区的起点从内线交叉点算起。分区代号用该区域的字母和数字表示,字母在前,数字在后,如F5、D3。在一份具有多张图样中,张次之间的图区分号不应连续。

4.图线

为了使图形清晰、含义清楚、绘图方便,按国家标准规定,应采用标准规定的图线形式。

国家标准规定的图线形式

4.图线

为了使图形清晰、含义清楚、绘图方便,按国家标准规定,应采用标准规定的图线形式。

国家标准规定的图线形式

5.宽度

图线宽度及组别一般可从以下序列(单位为mm)中选取:0.25(0.13),0.35(0.18),0.5(0.25),0.7(0.35),1.0(0.5),1.4(0.7),其中0.35(0.18),0.5(0.25)组别为优选。

通常只选用两种宽度的图线,粗线的宽度为细线的两倍。但在某些图中,可能需要两种以上宽度的图线,在这种情况下线的宽度应以2的倍数依次递增。

线宽组 (单位:mm)

5.宽度

图线宽度及组别一般可从以下序列(单位为mm)中选取:0.25(0.13),0.35(0.18),0.5(0.25),0.7(0.35),1.0(0.5),1.4(0.7),其中0.35(0.18),0.5(0.25)组别为优选。

通常只选用两种宽度的图线,粗线的宽度为细线的两倍。但在某些图中,可能需要两种以上宽度的图线,在这种情况下线的宽度应以2的倍数依次递增。

线宽组 (单位:mm)

注:1.需要微缩的图样,不宜采用0.18mm及更细的线宽。

2.同一张图样内,各不同线宽中的细线,可统一采用较细的线宽组的细线。

图框线标题栏线的宽度 (单位:mm)

注:1.需要微缩的图样,不宜采用0.18mm及更细的线宽。

2.同一张图样内,各不同线宽中的细线,可统一采用较细的线宽组的细线。

图框线标题栏线的宽度 (单位:mm)

6.字体

《技术制图 字体》(GB 14691—1993)规定,汉字采用长仿宋体,字母、数字可用直体、斜体;字体号数(即字体高度,单位mm)分为20,14,10,7,5,3.5和2.5七种。字体宽度约等于字体高度的2/3,而数字和字母的笔画宽度约为字体高低的1/10。因汉字笔画较多,不宜用2.5号字。

长仿宋体字高宽关系 (单位:mm)

6.字体

《技术制图 字体》(GB 14691—1993)规定,汉字采用长仿宋体,字母、数字可用直体、斜体;字体号数(即字体高度,单位mm)分为20,14,10,7,5,3.5和2.5七种。字体宽度约等于字体高度的2/3,而数字和字母的笔画宽度约为字体高低的1/10。因汉字笔画较多,不宜用2.5号字。

长仿宋体字高宽关系 (单位:mm)

拉丁字母阿拉伯数字与罗马数字书写规则

拉丁字母阿拉伯数字与罗马数字书写规则

7.箭头和指引线

电气图中的箭头有两种形式:开口箭头表示电气连接上能量或信号的流向;实心箭头表示力、运动、可变性方向。

指引线用于指示注释对象,其末端指向被注释处,并在其末端加注以下标记。若指在轮廓线内,用一黑点表示;若指在轮廓线上,用一箭头表示;若指在电气线上,用一短线表示。

7.箭头和指引线

电气图中的箭头有两种形式:开口箭头表示电气连接上能量或信号的流向;实心箭头表示力、运动、可变性方向。

指引线用于指示注释对象,其末端指向被注释处,并在其末端加注以下标记。若指在轮廓线内,用一黑点表示;若指在轮廓线上,用一箭头表示;若指在电气线上,用一短线表示。

8.图框

图框用于集中表示功能单元、结构单元或项目组,通常用点画线框表示。图框的形状可以是不规则的,但不能与元件符号相交。

9.比例

图上所画图形符号的大小与物体实际大小的比值称为比例。电气线路图一般不按比例绘制,但是位置平面图等须按比例或部分按比例绘制。电气图常用比例有1∶10,1∶20,1∶50,1∶100,1∶200和1∶500等。

绘图所用的比例

8.图框

图框用于集中表示功能单元、结构单元或项目组,通常用点画线框表示。图框的形状可以是不规则的,但不能与元件符号相交。

9.比例

图上所画图形符号的大小与物体实际大小的比值称为比例。电气线路图一般不按比例绘制,但是位置平面图等须按比例或部分按比例绘制。电气图常用比例有1∶10,1∶20,1∶50,1∶100,1∶200和1∶500等。

绘图所用的比例

10.尺寸标注

电气图标注尺寸是电气工程施工和构件加工的重要依据。

尺寸标注由尺寸线、尺寸界线、尺寸起点(实心箭头和45°斜短划线)、尺寸数字4各要素组成。

图纸上尺寸通常单位为mm,除特殊情况外,图上一般不另注标注单位。

11.注释与详图

在图形符号表达不清楚的地方或不便表达的地方可以加上注释。注释有两种形式:一是直接放在所要说明的对象附近;二是加标记,将注释放在另外的位置或另一页。

当图中有多个注释时,应把这项注释按编号顺序放在图样边框附近。如果是多张图样,一般性注释放在第一张图上,其他注释则放在与其内容相关的图样上。

注释方法可采用文字、图形、表格等形式,其目的是把对象表达清楚。实质上是用图形来注释,相当于机械制图的剖面图,即将电气装置中某些零件、连接点等结构、安装工艺等放大并详细表达出来。

详图可放在要详细表示的对象的图上,也可放在另一图上,但必须要用一个标志将它们联系起来。标注在总图上的标志称为详图索引标志,标注在详图位置上的标志称为详图标志。详图示例如下:

10.尺寸标注

电气图标注尺寸是电气工程施工和构件加工的重要依据。

尺寸标注由尺寸线、尺寸界线、尺寸起点(实心箭头和45°斜短划线)、尺寸数字4各要素组成。

图纸上尺寸通常单位为mm,除特殊情况外,图上一般不另注标注单位。

11.注释与详图

在图形符号表达不清楚的地方或不便表达的地方可以加上注释。注释有两种形式:一是直接放在所要说明的对象附近;二是加标记,将注释放在另外的位置或另一页。

当图中有多个注释时,应把这项注释按编号顺序放在图样边框附近。如果是多张图样,一般性注释放在第一张图上,其他注释则放在与其内容相关的图样上。

注释方法可采用文字、图形、表格等形式,其目的是把对象表达清楚。实质上是用图形来注释,相当于机械制图的剖面图,即将电气装置中某些零件、连接点等结构、安装工艺等放大并详细表达出来。

详图可放在要详细表示的对象的图上,也可放在另一图上,但必须要用一个标志将它们联系起来。标注在总图上的标志称为详图索引标志,标注在详图位置上的标志称为详图标志。详图示例如下:(www.xing528.com)

【电气图的布局】

1)机械制图与电气图布局方法上的区别:机械图必须严格按构件的位置进行布局,而电气图的布局则可根据实际情况灵活进行。

2)图线的布置: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折。

①水平布置:将设备或元件按行布置,使得其连接线一般成水平布置。

②垂直布置:将设备或元件按列布置,连接线成垂直布置。

③交叉布置:将相应的元件连接成对称的布局。

3)电路或元件的布局:

①功能布局法:考虑元件功能关系,而不考虑实际位置的一种布局方法。

②位置布局法:元件符号的布置对应于该元件实际位置的布局方法。

【电气图的基本绘制规则】

1)电气图中,所有电气设备元件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号来表示。属于同一电器的线圈和触点,要用同一文字符号表示。使用相同类型电器时,可在文字符号后加注阿拉伯数字序号来区分。

2)电气原理图一般分为主电路和辅助电路两部分。主电路是从电源到负载的大电流通过的路径。辅助电路包括控制回路、信号电路、照明电路和保护电路等。一般主电路用粗实线绘制,放在电路原理图的左边或上面;辅助电路用细实线绘制,放在右边或下面。对于较大的电器系统图,主电路、控制电路和辅助电路应分开绘制。

3)电气图中,各电器元件的导电部件如线圈和触点的位置,应根据便于阅读和分析的原则来安排,画在它们起作用的地方。同一电器元件的各个部件可以不画在一起。

4)因为电器在不同的工作阶段有不同的动作,而在电气图中只能表示一种情况,所以规定所有电器都按照线圈没有通电或没有外力作用时的状态或位置画出。对接触器来说,是线圈未通电,触点未动作时的位置;对按钮来说,是手指未按下触点的位置;对热继电器来说,是常闭触点在未发生过载动作时的位置等。

5)电气图中,有直接电联系的交叉导线的连接点,要用圆点表示。无直接电联系的交叉导线,交叉处不能画圆点。

6)电气图中,无论是主电路和辅助电路,各电器元件一般应按动作顺序从上到下、从左到右依次排列,可水平或垂直布置。主电路用垂直线绘制在图的左侧,控制电路用垂直线绘制在图的右侧,控制电路中的耗能元件画在电路的最下端。

7)具有循环运动的机构,应绘出工作循环图,万能转换开关行程开关应绘出动作程序和动作位置。

8)电气图应标出下列数据或说明:

①电源电路的电压值,极性或频率及相数。

②某些元器件的特性:电阻电感、电容的参数等。

③不常用电器的操作方法和功能说明。

9)在电气原理图的上方将图分成若干图区,并标明该区电路的用途与作用;在继电器、接触器线圈下方列有触点表,以说明线圈和触点的从属关系。

10)绘制电器元件布置图时,各电器元件之间应留有一定距离以利散热及布线、接线和维修。

11)绘制电气安装接线图时,走向相同的相邻导线可绘成一股线。

12)动力电路的电源电路绘成水平线,受电的动力装置(电动机)及其保护电器支路垂直于电源电路。

【电气图的布局】

1)机械制图与电气图布局方法上的区别:机械图必须严格按构件的位置进行布局,而电气图的布局则可根据实际情况灵活进行。

2)图线的布置: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折。

①水平布置:将设备或元件按行布置,使得其连接线一般成水平布置。

②垂直布置:将设备或元件按列布置,连接线成垂直布置。

③交叉布置:将相应的元件连接成对称的布局。

3)电路或元件的布局:

①功能布局法:考虑元件功能关系,而不考虑实际位置的一种布局方法。

②位置布局法:元件符号的布置对应于该元件实际位置的布局方法。

【电气图的基本绘制规则】

1)电气图中,所有电气设备元件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号来表示。属于同一电器的线圈和触点,要用同一文字符号表示。使用相同类型电器时,可在文字符号后加注阿拉伯数字序号来区分。

2)电气原理图一般分为主电路和辅助电路两部分。主电路是从电源到负载的大电流通过的路径。辅助电路包括控制回路、信号电路、照明电路和保护电路等。一般主电路用粗实线绘制,放在电路原理图的左边或上面;辅助电路用细实线绘制,放在右边或下面。对于较大的电器系统图,主电路、控制电路和辅助电路应分开绘制。

3)电气图中,各电器元件的导电部件如线圈和触点的位置,应根据便于阅读和分析的原则来安排,画在它们起作用的地方。同一电器元件的各个部件可以不画在一起。

4)因为电器在不同的工作阶段有不同的动作,而在电气图中只能表示一种情况,所以规定所有电器都按照线圈没有通电或没有外力作用时的状态或位置画出。对接触器来说,是线圈未通电,触点未动作时的位置;对按钮来说,是手指未按下触点的位置;对热继电器来说,是常闭触点在未发生过载动作时的位置等。

5)电气图中,有直接电联系的交叉导线的连接点,要用圆点表示。无直接电联系的交叉导线,交叉处不能画圆点。

6)电气图中,无论是主电路和辅助电路,各电器元件一般应按动作顺序从上到下、从左到右依次排列,可水平或垂直布置。主电路用垂直线绘制在图的左侧,控制电路用垂直线绘制在图的右侧,控制电路中的耗能元件画在电路的最下端。

7)具有循环运动的机构,应绘出工作循环图,万能转换开关和行程开关应绘出动作程序和动作位置。

8)电气图应标出下列数据或说明:

①电源电路的电压值,极性或频率及相数。

②某些元器件的特性:电阻、电感、电容的参数等。

③不常用电器的操作方法和功能说明。

9)在电气原理图的上方将图分成若干图区,并标明该区电路的用途与作用;在继电器、接触器线圈下方列有触点表,以说明线圈和触点的从属关系。

10)绘制电器元件布置图时,各电器元件之间应留有一定距离以利散热及布线、接线和维修。

11)绘制电气安装接线图时,走向相同的相邻导线可绘成一股线。

12)动力电路的电源电路绘成水平线,受电的动力装置(电动机)及其保护电器支路垂直于电源电路。

【CAD制图】

在以前,绘制电气图样一般都是工程师手绘,时间长、效率低且容易出错、不容易保存,信息时代使用计算机CAD制图已成为电气技术人员的基本技能,下面就几种常用的及专业绘图软件进行介绍:

(1)AUTOCAD 传统绘图软件,不仅能绘制电气图样也能绘制机械、建筑等领域图样,软件也在不断更新完善,目前有专门针对电气图样的版本。

(2)Visio 将复杂信息、系统和流程进行可视化处理、分析和交流的软件。

(3)Protel 专业绘制电子线路图软件,是Altium公司在20世纪80年代末推出的EDA软件,是电子设计者的首选软件,2005年底升级版本为Altium Designer。

(4)Office 微软Office软件很多应用程序具有简单绘图功能,如word、PowerPoint等。

(5)E-plan 专业电气绘图软件,德国的制造业水平在世界都是很优秀的,德国设计的E-plan功能比较强大,强大的功能带来的是操作的复杂。

(6)PCSchematic 专业电气绘图软件,功能也是画原理图,出材料单,生成接线图,因根据德国情况设计其中数据库很难建。

(7)SEE Electrical 专业电气绘图软件,法国IGE+XAO公司的产品,在欧洲丹麦、瑞典、意大利等国家都很有市场占有率。进入中国后凭借其强大的功能和简洁的操作很快赢得良好声誉,而且它提供了其他软件没有的一项功能,那就是用Excel表格来自动生产原理图,这样做一个设计可能只需5s。

【知识拓展】

电气图样审查

作为一名电气技术人员,能够准确识读电气图样仅仅是电气行业入门的基本要求,更高的要求是能够提前发现图样中的问题而予以纠正,这项技能便是电气图样审查。图样审查的意义在于通过对电气图样全面细致的审查,不仅熟悉了设计图样、领会了设计意图、掌握了工程的重点和难点,还将设计缺陷和隐患消除在施工之前,保障了相关电气工程设施的顺利运行。

电气图样的审查要点如下:

1)检查图样是否齐全,对照目录检查图样是否完整,如有缺失需及时找提供方补全。

2)检查设备、元器件清单,型号是否有误、数量是否有少,这里需结合现场实际,有时图样设计人员并没有从实际出发而造成元器件材料选型有误,也有设计人员不考虑后续安装、维护需求、冗余备份余量等。这里考查审图人员的现场实践经验和细心程度。

3)违反标准、强制规范,这里对专业要求较高也是最关键的地方,比如防雷要求、总等电位联接、重复接地、双电源并列运行、环保节能等问题,要求审图人员专业知识全面扎实和高度的责任心。

【CAD制图】

在以前,绘制电气图样一般都是工程师手绘,时间长、效率低且容易出错、不容易保存,信息时代使用计算机CAD制图已成为电气技术人员的基本技能,下面就几种常用的及专业绘图软件进行介绍:

(1)AUTOCAD 传统绘图软件,不仅能绘制电气图样也能绘制机械、建筑等领域图样,软件也在不断更新完善,目前有专门针对电气图样的版本。

(2)Visio 将复杂信息、系统和流程进行可视化处理、分析和交流的软件。

(3)Protel 专业绘制电子线路图软件,是Altium公司在20世纪80年代末推出的EDA软件,是电子设计者的首选软件,2005年底升级版本为Altium Designer。

(4)Office 微软Office软件很多应用程序具有简单绘图功能,如word、PowerPoint等。

(5)E-plan 专业电气绘图软件,德国的制造业水平在世界都是很优秀的,德国设计的E-plan功能比较强大,强大的功能带来的是操作的复杂。

(6)PCSchematic 专业电气绘图软件,功能也是画原理图,出材料单,生成接线图,因根据德国情况设计其中数据库很难建。

(7)SEE Electrical 专业电气绘图软件,法国IGE+XAO公司的产品,在欧洲丹麦、瑞典、意大利等国家都很有市场占有率。进入中国后凭借其强大的功能和简洁的操作很快赢得良好声誉,而且它提供了其他软件没有的一项功能,那就是用Excel表格来自动生产原理图,这样做一个设计可能只需5s。

【知识拓展】

电气图样审查

作为一名电气技术人员,能够准确识读电气图样仅仅是电气行业入门的基本要求,更高的要求是能够提前发现图样中的问题而予以纠正,这项技能便是电气图样审查。图样审查的意义在于通过对电气图样全面细致的审查,不仅熟悉了设计图样、领会了设计意图、掌握了工程的重点和难点,还将设计缺陷和隐患消除在施工之前,保障了相关电气工程设施的顺利运行。

电气图样的审查要点如下:

1)检查图样是否齐全,对照目录检查图样是否完整,如有缺失需及时找提供方补全。

2)检查设备、元器件清单,型号是否有误、数量是否有少,这里需结合现场实际,有时图样设计人员并没有从实际出发而造成元器件材料选型有误,也有设计人员不考虑后续安装、维护需求、冗余备份余量等。这里考查审图人员的现场实践经验和细心程度。

3)违反标准、强制规范,这里对专业要求较高也是最关键的地方,比如防雷要求、总等电位联接、重复接地、双电源并列运行、环保节能等问题,要求审图人员专业知识全面扎实和高度的责任心。

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