第四節　電氣圖及常用電氣符號

一、電氣圖的基本結構

電氣圖由電路、技術說明和標題欄三部分組成。電路分為主電路和輔助電路，主電路是電源向負載輸送電能的部分，輔助電路是對主電路進行控制、保護、監測、指示等的電路。

（1）電路　電路是電流的通路，是為了某種需要由某些電氣設備或電氣元件按一定方式組合起來的。把這種電路畫在圖紙上，就是電路圖。

電路的結構形式和所能完成的任務是多種多樣的，構成電路的目的一般有兩個：一是進行電能的傳輸、分配與轉換；二是進行信息的傳遞和處理。

電力系統的作用是實現電能的傳輸、分配和轉換，其中包括電源、負載和中間環節。發電機是電源，是供應電能的設備，在發電廠內把其能量轉換為電能。電力傳輸示意圖如圖1-33所示。

電燈、電動機、電磁爐等都是負載，是使用電能的設備，它們分別把電能轉換為光能、機械能、熱能等。變壓器和電線是中間環節，起傳輸和分配電能的作用。

電路是電氣圖的主要構成部分，由于電氣元件的外形和結構有很多種，因此必須使用國標的圖形符號和文字符號來表示電氣元件的不同種類、規格以及安裝方式。此外，根據電氣圖的不同用途，要繪制成不同形式的圖。有的繪制原理圖，以便了解電路的工作過程及特點；對于比較復雜的電路，還要繪制安裝接線圖；必要時，還要繪制分開表示的接線圖（俗稱展開接線圖）、平面布置圖等，以供生產部門和用戶使用。

（2）技術說明　電氣圖中的文字說明和元件明細表等稱為技術說明，文字說明是為了注明電路的某些要點及安裝要求，一般寫在電路圖的右上方，元件明細表主要用來列出電路中元件的名稱、符號、規格和數量等。元件明細表一般以表格形式寫在標題欄的上方，其中的序號自下而上編排。

（3）標題欄　標題欄畫在電路圖的右下角，主要注有工程名稱、圖名、設計人、制圖人、審核人、批準人的簽名。標題欄是電氣圖的重要技術檔案，欄目中簽名人對圖中的技術內容是負有責任的。

二、常用電氣符號的應用

電氣符號包括圖形符號、文字符號、項目代號和回路標號等，它們相互關聯、互為補充，以圖形和文字的形式從不同角度為電氣圖提供了各種信息。在繪制電氣圖時，所有電氣設備和電氣元件都應使用國家標準符號，當沒有國家標準符號時，可采用行業符號。

電氣圖形符號的構成與使用規則可掃二維碼學習。電氣圖中常用的圖形符號見表1-5。

1．文字符號

文字符號是表示電氣設備、裝置、電氣元件的名稱、狀態和特征的字符代碼，在電氣圖中，一般標注在電氣設備、裝置、電氣元件上或其近旁。電氣圖中常用的文字符號見表1-6。

（1）文字符號的用途

a．為項目代號提供電氣設備、裝置和電氣元件各類字符代碼和功能代碼。

b．作為限定符號與一般圖形符號組合使用，以派生新的圖形符號。

c．在技術文件或電氣設備中表示電氣設備及電路的功能、狀態和特征。

未列入大類分類的各種電氣元件、設備，可以用字母“E”來表示。

雙字母符號由表1-7的左邊部分所列的一個表示種類的單字母符號與另一個字母組成，其組合形式以單字母符號在前，另一字母在后的次序標出，見表1-7的右邊部分。雙字母符號可以較詳細和更具體地表達電氣設備、裝置、電氣元件的名稱。雙字母符號中的另一個字母通常選用該類電氣設備、裝置、電氣元件的英文單詞的首位字母，或常用的縮略語，或約定習慣用的字母。例如，“G”表示電源類，“GB”表示蓄電池，“B”為蓄電池的英文名稱（Battery）的首位字母。

標準給出的雙字母符號若仍不夠用時，可以自行增補。自行增補的雙字母代號，可以按照專業需要編制成相應的標準，在較大范圍內使用；也可以用設計說明書的形式在小范圍內進行約定，只應用于某個單位、部門或某項設計中。

（2）輔助文字符號　電氣設備、裝置和電氣元件的各類名稱用基本文字符號表示，而它們的功能、狀態和特征用輔助文字符號表示，通常用表示功能、狀態和特征的英文單詞的前一或前兩位字母構成，也可采用縮略語或約定俗成的習慣用法構成，一般不能超過三位字母。例如，表示“啟動”，采用“START”的前兩位字母“ST”作為輔助文字符號；而表示“停止（STOP）”的輔助文字符號必須再加一個字母，為“STP”。

輔助文字符號也可放在單字母符號后邊組合成雙字母符號，此時輔助文字符號一般采用表示功能、狀態和特征的英文單詞的第一個字母，如“GS”表示同步發電機，“YB”表示制動電磁鐵等。

某些輔助文字符號本身具有獨立的、確切的意義，也可以單獨使用。例如，“N”表示交流電源的中性線，“DC”表示直流電，“AC”表示交流電，“AUT”表示自動，“ON”表示開啟，“OFF”表示關閉等。常用的輔助文字符號見表1-7。

（3）數字代碼　數字代碼的使用方法主要有兩種：

a．數字代碼單獨使用。數字代碼單獨使用時，表示各種電氣元件、裝置的種類或功能，須按序編號，還要在技術說明中對代碼意義加以說明。例如，電氣設備中有繼電器、電阻器、電容器等，可用數字來代表電氣元件的種類，如“1”代表繼電器，“2”代表電阻器，“3”代表電容器。再如，開關有“開”和“關”兩種功能，可以用“1”表示“開”，用“2”表示“關”。

電路圖中電氣圖形符號的連線處經常有數字，這些數字稱為線號。線號是區別電路接線的重要標志。

b．數字代碼與字母符號組合使用。將數字代碼與字母符號組合起來使用，可說明同一類電氣設備、電氣元件的不同編號。數字代碼可放在電氣設備、裝置或電氣元件的前面或后面，若放在前面應與文字符號大小相同，放在后面一般應作為下標，例如，3個相同的繼電器可以表示為“1KA、2KA、3KA”或“KA₁、KA₂、KA₃”。

（4）文字符號的使用

a．一般情況下，編制電氣圖及編制電氣技術文件時，應優先選用基本文字符號、輔助文字符號以及它們的組合。而在基本文字符號中，應優先選用單字母符號，只有當單字母符號不能滿足要求時方可采用雙字母符號。基本文字符號不能超過兩位字母，輔助文字符號不能超過3位字母。

b．輔助文字符號可單獨使用，也可將首位字母放在表示項目種類的單字母符號后面組成雙字母符號。

c．當基本文字符號和輔助文字符號不夠用時，可按有關電氣名詞術語國家標準或專業標準中規定的英文術語縮寫進行補充。

d．由于字母“I”“O”易與數字“1”“0”混淆，因此不允許用這兩個字母作為字符號。

e．文字符號可作為限定符號與其他圖形符號組合使用，以派生出新的圖形符號。

f．文字符號一般標在電氣設備、裝置或電氣元件的圖形符號上或其近旁。

g．文字符號不適于電氣產品型號編制與命名。

2．項目代號

在電氣圖上，通常將一個圖形符號表示的基本件、部件、組件、功能單元、設備、系統等稱為項目。項目有大有小，可能相差很多，大至電力系統、成套配電裝置，以及發電機、變壓器等，小至電阻器、端子、連接片等，都可以稱為項目，因此項目具有廣泛的概念。

項目代號是用以識別圖、表圖、表格中和設備上的項目種類，并提供項目的層次關系、實際位置等信息的一種特定的代碼，是電氣技術領域中極為重要的代號。由于項目代號是以一個系統、成套裝置或設備的依次分解為基礎來編定的，它建立了圖形符號與實物間一一對應的關系，因此可以用來識別、查找各種圖形符號所表示的電氣元件、裝置和設備及它們的隸屬關系、安裝位置。

（1）項目代號的組成　項目代號由高層代號、位置代號、種類代號、端子代號根據不同場合的需要組合而成，它們分別用不同的前綴符號來識別。前綴符號后面跟字符代碼，字符代碼可由字母、數字或字母加數字構成，其意義沒有統一的規定（種類代號的字符代碼除外），通常可以在設計文件中找到說明，大寫字母和小寫字母具有相同的意義（端子標記例外），但優先采用大寫字母。一個完整的項目代號包括4個代號段，其名稱及前綴符號見表1-8。

① 高層代號　系統或設備中任何較高層次（對給予代號的項目而言）的項目代號，稱為高層代號。由于各類子系統或成套配電裝置、設備的劃分方法不同，某些部分對其所屬下一級項目就是高層。例如，電力系統對其所屬的變電所，電力系統的代號就是高層代號，但對該變電所中的某一開關（如高壓斷路器）的項目代號，該變電所代號就為高層代號。因此，高層代號具有項目總代號的含義，但其命名是相對的。

② 位置代號　項目在組件、設備、系統或建筑物中實際位置的代號，稱為位置代號。位置代號通常由自行規定的拉丁字母及數字組成，在使用位置代號時，應畫出表示該項目位置的示意圖。

③ 種類代號　種類代號是用于識別所指項目屬于什么種類的一種代號，是項目代號中的核心部分。

④ 端子代號　端子代號是指項目（如成套柜、屏）內、外電路進行電氣連接的接線端子的代號。電氣圖中端子代號的字母必須大寫。

電氣接線端子與特定導線（包括絕緣導線）相連接時，規定有專門的標記方法。例如，三相交流電機的接線端子若與相位有關系時，字母代號必須是“U”“V”“W”，并且與交流三相導線“L₁”“L₂”“L₃”一一對應。電氣接線端子的標記見表1-9，特定導線的標記見表1-10。

（2）項目代號的應用　一個項目代號可以由一個代號段組成，也可以由幾個代號段組成。通常，種類代號可以單獨表示一個項目，而其余大多應與種類代號組合起來，才能較完整地表示一個項目。

為了根據電氣圖能夠方便地對電路進行安裝、檢修、分析或查找故障，在電氣圖上要標注項目代號。但根據使用場合及詳略要求的不同，一張電氣圖上的項目不一定都有4個代號段。如有的不需要知道設備的實際安裝位置時，可以省掉位置代號；當圖中所有高層項目相同時，可省掉高層代號而只需要另外加以說明即可。

在集中表示法和半集中表示法的圖中，項目代號只在圖形符號旁標注一次，并用機械連接線連接起來。在分開表示法的圖中，項目代號應在項目每一部分旁都標注出來。

在不致引起誤解的前提下，代號段的前綴符號也可省略。

3．回路標號

電路圖中用來表示各回路種類、特征的文字和數字統稱回路標號，也稱回路線號，其用途為便于接線和查線。

（1）回路標號的一般原則

a．回路標號按照“等電位”原則進行標注，即電路中連接在同一點上的所有導線具有同一電位而應標注相同的回路標號。

b．由電氣設備的線圈、繞組、電阻、電容、各類開關、觸點等電氣元件分隔開的線段，應視為不同的線段，標注不同的回路標號。

c．在一般情況下，回路標號由3位或3位以下的數字組成。

（2）直流回路標號　在直流一次回路中，用個位數字的奇、偶數來區別回路的極性，用十位數字的順序來區分回路中的不同線段，如正極回路用11、21、31…順序標號。用百位數字來區分不同供電電源的回路，如電源A的正、負極回路分別標注101、111、121、131…；電源B的正、負極回路分別標注201、211、221、231…和202、212、222、232…。

在直流二次回路中，正極回路的線段按奇數順序標號，如1、3、5…；負極回路用偶數順序標號，如2、4、6…。

（3）交流回路標號　在交流一次回路中，用個位數字的順序來區別回路的相別，用十位數字的順序來區分回路中的線段。第一相按11、21、31…順序標號，第二相按12、22、32…順序標號，第三相按13、23、33…順序標號。對于不同供電電源的回路，也可用百位數字來進行區分。

交流二次回路的標號原則與直流二次回路的標號原則相似。回路的主要降壓元件兩側的不同線段分別按奇數、偶數的順序標號，如一側按1、3、5…標號，另一側按2、4、6…標號。

當要表明電路中的相別或某些主要特征時，可在數字標號的前面或后面增注文字符號，文字符號用大寫字母表示，并與數字標號并列。在機床電氣控制電路圖中，回路標號實際上是導線的線號。

（4）電力拖動、自動控制電路的標號

① 主（一次）回路的標號　主回路的標號由文字標號和數字標號兩部分組成。文字標號用來表示主回路中電氣元件和線路的種類和特征，如三相交流電動機繞組用U、V、W表示；三相交流電源端用L₁、L₂、L₃表示；直流電路電源正、負極導線和中間線分別用L₊、L_-、L_M標記；保護接地線用PE標記。數字標號由3位數字構成，用來區分同一文字標號回路中的不同線段，并遵循回路標號的一般原則。

主回路的標號方法如圖1-34所示，三相交流電源端用L₁、L₂、L₃表示，“1”“2”“3”分別表示三相電源的相別；由于電源開關QS₁兩端屬于不同線段，因此，經電源開關QS₁后，標號為L₁₁、L₁₂、L₁₃。

帶9個接線端子的三相用電器（如電動機），首端分別用U₁、V₁、W₁標記；尾端分別用U₂、V₂、W₂標記；中間抽頭分別用U₃、V₃、W₃標記。

對于同類型的三相用電器，在其首端、尾端標記字母U、V、W前冠以數字來區別，即用1U₁、1V₁、1W₁與2U₁、2V₁、2W₁來標記兩個同類型的三相用電器的首端，用1U₂、1V₂、1W₂與2U₂、2V₂、2W₂來標記兩個同類型的三相用電器的尾端。

電動機動力電路的標號應從電動機繞組開始，自下而上標號。以電動機M₁的回路為例，電動機定子繞組的標號為1U₁、1V₁、1W₁，熱繼電器FR₁的上接線端為另一組導線，標號為1U₁₁、1V₁₁、1W₁₁；經接觸器KM主觸點的靜觸點，標號變為1U₂₁、1V₂₁、1W₂₁；再與熔斷器FU₁和電源開關的動觸點相接，并分別與L₁₁、L₁₂、L₁₃同電位，因此不再標號。電動機M₂的主回路的標號可依此類推。由于電動機M₁、M₂的主回路共用一個電源，因此省去了其中的百位數字。若主電路為直流回路，則按數字的個位數的奇偶性來區分回路的極性，正電源使用奇數，負電源則用偶數。

② 輔助（二次）回路的標號　以壓降元件為分界，其兩側的不同線段分別按其個位數的奇偶數來依次標號，壓降元件包括繼電器線圈、接觸器線圈、電阻、照明燈和電鈴等。有時回路較多，標號可連續遞增兩位奇偶數，如：“11、13、15…”“12、14、16…”等。

在垂直繪制的回路中，標號采用自上至中、自下至中的方式標號，這里的“中”指壓降元件所在位置，標號一般標在連接線的右側。在水平繪制的回路中，標號采用自左至中、自右至中的方式標號，這里的“中”同樣指壓降元件所在位置，標號一般標在連接線的上方。如圖1-34所示的垂直繪制的輔助電路中，KM為壓降元件，它上、下兩側的標號即分別為奇數、偶數。

三、電氣圖的分類

電氣圖是電氣工程中各部門進行溝通、交流信息的載體，由于電氣圖所表達的對象不同，提供信息的類型及表達方式也不同，這樣就使電氣圖具有多樣性。同一套電氣設備，可以有不同類型的電氣圖，以適應不同使用對象的要求。例如，表示系統的規模、整體方案、組成情況、主要特性，用概略圖；表示系統的工作原理、工作流程和分析電路特性，需用電路圖；表示元件之間的關系、連接方式和特點，需用接線圖；在數字電路中，由于各種數字集成電路的應用，使電路能實現邏輯功能，因此就有反映集成電路邏輯功能的邏輯圖。下面介紹在電工實踐中最常用的概略圖、電路圖、位置圖、接線圖和邏輯圖。

1．概略圖

概略圖（也稱系統圖或框圖）是用電氣符號或帶注釋的方框，概略表示系統或分系統的基本組成、相互關系及其主要特征的一種簡圖，它通常是某一系統、某一裝置或某一成套設計圖中的第一張圖樣。

概略圖可分不同層次繪制，可參照繪圖對象的逐級分解來劃分層次。較高層次的概略圖，可反映對象的概況；較低層次的概略圖，可將對象表達得較為詳細。

概略圖可作為教學、訓練、操作和維修的基礎文件，使人們對系統、裝置、設備等有一個概略的了解，為進一步編制詳細的技術文件以及繪制電路圖、接線圖和邏輯圖等提供依據，也為進行有關計算、選擇導線和電氣設備等提供重要依據。

電氣系統圖和框圖原則上沒有區別。在實際使用時，電氣系統圖通常用于系統或成套裝置，框圖則用于分系統或設備。

概略圖采用功能布局法，能清楚地表達過程和信息的流向，為便于識圖，控制信號流向與過程流向應互相垂直。

概略圖的基本形式有3種：

① 用一般符號表示的概略圖　這種概略圖通常采用單純表示法繪制。如圖1-35（a）為供電系統的概略圖；如圖1-35（b）為住宅樓照明配電系統的概略圖。

② 框圖　主要采用方框符號的概略圖稱為框圖。通常用框來表示系統或分系統的組成。如圖1-36所示為無線廣播系統框圖。

③ 非電過程控制系統的概略圖　在某些情況下，非電過程控制系統的概略圖能更清楚地表示系統的構成和特征。如圖1-37所示為水泵的電動機供電和給水系統概略圖，它表示電動機供電、水泵供水和控制三部分間的關系。

2．電路圖

（1）電路圖的基本特征和用途　電路圖是以電路的工作原理及閱讀和分析電路方便為原則，用國家統一規定的電氣圖形符號和文字符號，按工作順序從上而下或從左而右排列，詳細表示電路、設備或成套裝置的工作原理、基本組成和連接關系的簡圖。電路圖表示電流從電源到負載的傳送情況和電氣元件的工作原理，而不表示電氣元件的結構尺寸、安裝位置和實際配線方法。

電路圖可用于詳細了解電路工作原理，分析和計算電路的特性及參數，為測試和尋找故障提供信息，為編制接線圖提供依據，為安裝和維修提供依據。

（2）電路圖的繪制原則

① 設備和元件的表示方法　在電路圖中，設備和元件采用符號表示，并應以適當形式標注其代號、名稱、型號、規格、數量等。

② 設備和元件的工作狀態　設備和元件的可動部分通常應表示為在非激勵或不工作的狀態或位置。

③ 符號的布置　對于驅動部分和被驅動部分之間采用機械連接的設備和元件（例如，接觸器的線圈、主觸點、輔助觸點），以及同一個設備的多個元件（例如，轉換開關的各對觸點），可在圖上采用集中、半集中或分開的方式布置。

（3）電路圖的基本形式

① 集中表示法　把電氣設備或成套裝置中一個項目各組成部分的圖形符號在簡圖上繪制在一起的方法，稱為集中表示法。這種表示方法適用于簡單的圖，如圖1-38（a）所示是繼電器KA的線圈和觸點的集中表示。

② 半集中表示法　為了使設備或裝置的布局清晰、易于識別，把同一項目中某些部分圖形符號在簡圖上集中表示，另一部分分開布置，并用機械連接符號（虛線）表示它們之間關系的方法，稱為半集中表示法。其中，機械連接線可以彎折、分支或交叉，如圖1-38（b）所示。

③ 分開表示法　把同一項目中的不同部分的圖形符號在簡圖上按不同功能和不同回路分開表示的方法，稱為分開表示法。不同部分的圖形符號用同一項目代號表示，如圖1-38（c）所示。分開表示法可以避免或減少圖線交叉，因此圖面清晰，而且便于分析回路功能及標注回路標號。

由于采用分開表示法的電氣圖省去了項目各組成部分的機械連接線，查找某個元件的相關部分比較困難，為識別元件各組成部分或尋找它在圖中的位置，除重復標注項目代號外，常采用引入插圖或表格等方法表示電氣元件各部分的位置。

（4）電路圖的分類　按照電路圖所描述對象和表示的工作原理，電路圖可分為：

① 電力系統電路圖　電力系統電路圖分為發電廠輸變電電路圖、廠礦變配電電路圖、動力及照明配電電路圖，其中，每種又分主電路圖和副電路圖。主電路圖也稱主接線圖或一次電路圖，電力系統電路圖中的主電路圖（主接線圖）實際上就是電力系統的系統圖。

主電路圖是把電氣設備或電氣元件，如隔離開關、斷路器、互感器、避雷器、電力電容器、變壓器、母線等（稱為一次設備），按一定順序連接起來，匯集和分配電能的電路圖。

副電路圖也稱二次接線圖或二次電路圖，以下稱其為二次電路圖。為了保證一次設備安全可靠地運行及操作方便，必須對其進行控制、提示、檢測和保護，這就需要許多附屬設備，通常把這些設備稱為二次設備，將二次設備的圖形符號按一定順序繪制成的電氣圖稱為二次電路圖。

② 機械設備電氣控制電路圖　對電動機及其他用電設備的供電和運行方式進行控制的電氣圖，稱為機械設備電氣控制電路圖。機械設備電氣控制電路圖一般分主電路和輔助電路兩部分。

③ 電子控制電路圖　反映由電子電氣元件組成的設備或裝置工作原理的電路圖，稱為電子控制電路圖。

3．位置圖

位置圖（布置圖）是指用正投法繪制的，表示成套裝置和設備中各個項目的布局、安裝位置的圖。位置簡圖一般用圖形符號繪制。

4．接線圖或接線表

表示成套裝置、設備、電氣元件的連接關系，用以進行安裝接線、檢查、試驗與維修的一種簡圖或表格，稱為接線圖或接線表。接線圖（表）可分為單元接線圖（表）、互聯接線圖（表）、端子接線圖（表）以及電纜配置圖（表）。

5．邏輯圖

邏輯圖是用二進制邏輯單元圖形符號繪制的，以實現一定邏輯功能的一種簡圖，可分為理論邏輯圖（純邏輯圖）和工程邏輯圖（詳細邏輯圖）兩類。理論邏輯圖只表示功能而不涉及實現方法，因此是一種功能圖；工程邏輯圖不僅表示功能，而且有具體的實現方法。

電氣圖的特點和電氣制圖的一般規則可掃二維碼學習。