1.1 知識訓練

電氣工程圖的特點：電氣工程圖的主要表現形式是簡圖，簡圖是采用標準的圖形符號和帶注釋的框或者簡化外形表示系統或設備中各組成部分之間相互關系的一種圖。電氣圖大多以簡圖的形式繪制。它描述的主要內容是元件和連接線。通過電氣元件與連接線的連接構成電路圖、系統圖、平面圖等。電氣圖的基本要素是圖形符號、文字和項目代號。它的布局方法包括功能布局法和位置布局法。所謂功能布局法：是指在繪圖時，圖中各元件的位置只考慮元件之間的功能關系，而不考慮元件的實際位置關系的一種布局方法。例如系統圖和電路圖就是采用這種方法繪制的；所謂位置布局法：是指電氣工程圖中的元件位置對應于元件的實際位置的一種布局方法。例如接線圖和設備布置圖就是采用這種方法繪制的。另外，它還具有多樣性。不同的描述方法形成了不同的電氣工程圖。系統圖、電路圖、框圖、布置圖就是描述能量流和信息流的電氣工程圖；邏輯圖是描述邏輯流的電氣工程圖；功能圖、程序框圖是描述功能流的電氣工程圖。

知識訓練一 電氣工程圖的種類及特點

電氣工程圖是表示電氣系統、裝置和設備各組成部分的功能、用途、原理、裝接和使用信息的一種工程設計文件。主要用來闡述電氣工程的構成和功能，描述電氣裝置的工作原理，提供安裝和維護使用的信息，輔助電氣工程研究和指導電氣工程實際施工等的技術文件。它是電氣工程中各部門進行溝通、交流信息的載體，各種類別的電氣工程圖都有某些聯系和共同點，不同類別的電氣工程圖適用不同的場合，其表達工程含義的側重點也不相同。對于不同專業和在不同場合下，只要是按照同一種用途繪成的電氣工程圖，不僅在表達方法與方式上必須是統一的，而且在圖的分類與屬性上也應該一致。根據電氣工程的規模不同，該項工程的電氣圖的種類和數量也不同。電氣工程的電氣圖通常裝訂成冊，包含以下內容：

1.目錄和前言

目錄類似圖書的目錄，便于檢索圖樣和資料系統化，它主要由序號、圖樣名稱、編號、張數等構成。

前言中一般包括設計說明、圖例、設備材料明細表、工程經費概算等。設計說明的主要目的在于闡述電氣工程設計的依據、基本指導思想與原則，圖樣中未能清楚表明的工程特點、安裝方法、工藝要求、特殊設備的安裝使用說明，以及有關的注意事項等的補充說明。圖例就是圖形符號，一般在前言中只列出本圖樣涉及的一些特殊圖例，通常圖例都有約定俗成的圖形格式，可以通過查詢國家標注和電氣工程手冊獲得。設備材料明細表列出該電氣工程所需的主要電氣設備和材料的名稱、型號、規格和數量，可供實驗準備、經費預算和購置設備材料時參考。工程經費概算用于大致統計該套電氣工程所需的費用。可以作為工程經費的預算和決算的重要依據。

2.電氣系統圖

系統圖是一種簡圖，由符號或帶注釋的框繪制而成，用來概略表示系統、分系統、成套裝置或設備的基本組成、相互關系及其主要特征，為進一步編制詳細的技術文件提供依據，供操作和維修時參考。電氣系統圖用于表示整個工程或工程中某一項目的供電方式和電能輸送的關系，也可以表示某一裝置各主要組成部分的關系。例如，一個電動機的供電關系，則可以采用如圖1-1所示的電氣系統圖。

系統圖對布圖要求很高，強調布局清晰，以利于識別過程和信息的流向。基本的流向應該是自左至右或自下至上。只有某些特殊情況下方向例外，例如用于表達非電氣工程中的電氣控制系統或者電氣控制設備的系統圖和框圖，可以根據非電過程的流程圖繪制，但是圖中的控制信號應該與過程的流向相互垂直，以利識別。

3.電路圖

電路圖主要表示某一系統成套裝置的電氣工作原理。它是用圖形符號繪制，并按工作順序排列，詳細表示電路、設備或成套裝置的全部基本組成部分的連接關系，側重表達電氣工程的邏輯關系，而不考慮其實際位置的一種簡圖。電路圖的用途很廣，可以用于詳細地理解電路、設備或成套裝置及其組成部分的作用原理，分析和計算電路特性，為測試和尋找故障提供信息，并作為編制接線圖的依據，簡單的電路圖可以直接用于接線。

電路圖的布圖突出表示功能的組合和性能。每個功能都應以適當的方式加以區分，圖層信息流及各級之間的功能關系，其中使用的圖形符號，必須具有完整形式，元件畫法簡單而且符合國家規范。電路圖應根據使用對象的不同需要，標注相應的各種補充信息，特別是應該盡可能考慮給出維修所需的各種詳細資料。

4.電氣接線圖

接線圖是主要用于表示電氣裝置內部各元件之間及其與外部其他裝置之間的連接關系的一種簡圖，便于安裝接線及維護。有單元接線圖、互連接線圖端子接線圖、電力電纜配置圖等類型。

接線圖中的每個端子都必須注出元件的端子代號，連接導線的兩端子必須在工程中統一編號。接線布圖時，應大體按照各個項目的相對位置進行布置，連接線可以用連續線方式畫，也可以用斷線方式畫。

5.電氣平面圖

電氣平面圖表示電氣工程中電氣設備、裝置和線路的平面布置，一般是在建筑平面圖的基礎上繪制出來的。常見的電氣工程平面圖有線路平面圖、變電所平面圖、照明平面圖、弱電平面圖、防雷與接地平面圖等，如圖1-2所示。

6.設備布置圖

設備布置圖主要表示各種電氣設備和裝置的布置形式、安裝方式及相互位置之間的尺寸關系，通常由平面圖、立面圖、斷面圖、剖面圖等組成。

7.大樣圖

大樣圖用于表示電氣工程某一部分、構件的結構，用于指導加工與安裝，部分大樣圖為國家標準圖。

8.產品使用說明書用電氣圖

電氣工程中選用的設備和裝置，其生產廠家往往隨產品使用說明書附上電氣圖，這些也是電氣工程圖的組成部分。

9.電氣工程圖的一般特點

圖形符號、文字符號和項目代號是構成電氣圖的基本要素。

圖形符號、文字符號和項目代號是構成電氣圖的基本要素，一些技術數據也是電氣圖的主要內容。電氣系統、設備或裝置通常由許多部件、組件、功能單位等組成。一般用一種圖形符號描述和區分這些項目的名稱、功能、狀態、特征、相互關系、安裝位置、電氣連接等，不必畫出它們的外形結構。

在同一張圖上，同類設備只用一種圖形符號，例如各種開關元件都用同一個符號表示。為了區分同一類設備中不同元器件的名稱、功能、狀態、特征以及安裝位置，還必須在符號旁邊標注文字符號。有時還要標注一些技術數據。

電氣工程圖屬于專業工程圖，其區別與機械工程圖、建筑工程圖的主要特點歸納為以下幾點。

①簡圖是電氣工程圖的主要形式。簡圖是采用圖形符號和帶注釋的框或簡化外形表示系統或設備中各組成部分之間按照相互關系的一種圖，不同形式的簡圖其側重點不同。簡圖并不是指內容“簡單”，而是指形式的“簡化”，它是相對于嚴格按幾何尺寸、絕對位置等繪制的機械圖、建筑圖而言的。電氣工程圖中的系統圖、電路圖“接線圖”、平面布置圖等都是簡圖。

②元件和連接線是電氣圖描述的主要內容。

一種電氣裝置主要由電氣元件和連接線構成，因此無論何種電氣工程圖都是以電氣元件和連接線為描述的主要內容。因為對元件和連接線的描述方法不同，所以構成了電氣圖的多樣性。

連接線在電路圖中的表示方法通常有三種，單線法、多線法和混合表示法。兩根或兩根以上的連接線只用一條圖形表示的方法，稱為單線法；每根連接線或導向均用一條圖層表示的方法，稱為多線表示法；在同一圖形中，單線和多線同時使用的方法稱為混合表示法。

③電氣元件在電路圖中的三種表示方法。

在電氣工程圖的繪制過程中，用于電氣元件的表示方法可分別采用集中表示法、半集中表示法、分開表示法。

集中表示法是把一個元器件各組成部分的圖形符號繪制在一起的方法；半集中表示法是介于集中表示法和分開表示法之間的一種表示法。其特點是，在圖中把一個項目的某些部分的圖形符號分開布置，并用機械連接線表示出項目中各部分的關系。其目的是得到清晰的電路布局。這里，機械連接線一般用虛線表示。它可以是直線，也可以是折彎、分支或交叉。

④連接線去向的表示方法。

在接線圖和某些電路圖中，通常要求表示連接線的兩端各引向何處。表示連接線去向一般有連續線表示法和中斷線表示法。

⑤電氣工程圖的布局方法。

在完成電氣工程圖的繪制過程中，通常采用功能布局法和位置布局法。功能布局法是指在繪圖過程中，只考慮便于看出它們所表示的元器件之間的功能關系，而不考慮實際位置的一種布局方法。例如電氣系統圖、電路原理圖都是采用這種布局方法繪制的。

所謂位置布局法，是指在繪圖過程中，電氣圖中的元器件符號的布置對應該元件的實際安裝位置的布局方法。例如接線圖、平面圖等。

⑥對能量流、信息流、邏輯流、功能流的不同描述方法，構成了電氣圖的多樣性，不同的電氣工程圖采用不同的描述方法。因為在某一個電氣系統或電氣裝置中，各種元器件、設備、裝置之間，從不同角度，不同方面去考察，存在著不同的關系。能量流主要表示電流的傳遞過程和流向；信息流主要表示系統中信號的流向、傳遞和反饋；邏輯流主要表示弱電系統相互間的邏輯關系；功能流主要表示設備相互間的功能控制關系。

在電氣技術領域內，往往需要從不同的目的出發，對上述4種物理流進行研究和描述，而作為描述這些物理流的工具之一——電氣圖，也需要采用不同的形式。這些不同的形式，從本質上揭示了各種電氣圖內在的特征和規律。實際上，將電氣圖分成若干種類，從而構成了電氣圖的多樣性。

知識訓練二 電氣工程CAD制圖的一般規范

電氣工程設計部門設計、繪制圖樣，施工單位按圖樣組織工程施工，所以圖樣必須有設計和施工等部門共同遵守的一定格式和一些基本規定，本節簡要介紹國家標準GB/T18135—2000《電氣工程CAD制圖規則》中常用的有關規定。

1.圖紙的格式和幅面尺寸

（1）圖紙的格式。

一張圖紙的完整圖面是由邊框線、標題欄、會簽欄和繪圖區組成的。其格式如圖1-3所示。

（2）幅面尺寸。

圖紙的幅面就是由邊框線所圍成的繪圖圖面。幅面尺寸共分五等：A0～A4，具體的尺寸。繪制圖樣時，圖紙幅面尺寸應優先采用表1-1中規定的基本幅面。

其中，a、c、e為留邊寬度。圖紙幅面代號由“A”和相應的幅面號組成，即A0～A4。基本幅面共有5種，其尺寸關系如圖1-4所示。

幅面代號的幾何含義，實際上就是對0號幅面的對開次數。如A1中的“1”，表示將全張紙（A0幅面）長邊對折裁切一次所得的幅面；A4中的“4”，表示將全張紙長邊對折裁切四次所得的幅面，如圖1-4所示。

必要時，允許沿基本幅面的短邊成整數倍加長幅面，但加長量必須符合國家標準（GB/T 14689—93）中的規定。

圖框線必須用粗實線繪制。圖框格式分為留有裝訂邊和不留裝訂邊兩種，如圖1-5和圖1-6所示。兩種格式圖框的周邊尺寸a、c、e見表1-1。但應注意，同一產品的圖樣只能采用一種格式。

國家標準規定，工程圖樣中的尺寸以毫米為單位時，不需標注單位符號（或名稱）。如采用其他單位，則必須注明相應的單位符號。本書的文字敘述和圖例中的尺寸單位為毫米，均未標出。

（3）標題欄。

標題欄是用來確定圖樣的名稱、圖號、張次、更改和有關人員簽署等內容的欄目，位于圖樣的下方或右下方。圖中的說明、符號均應以標題欄的文字方向為準。

目前我國尚沒有統一規定標題欄的格式，各設計部門標題欄格式不一定相同。通常采用的標題欄格式應有以下內容：設計單位名稱、工程名稱、項目名稱、圖名、圖別、圖號等。電氣工程圖中常采用圖1-7所示的標題欄格式，可供讀者借鑒。

學生在作業時，采用如圖1-8所示的標題欄格式。

（4）圖幅的分區。

為了確定圖中內容的位置及其他用途，往往需要將一些幅面較大的，內容復雜的電氣圖進行分區，以便在讀圖或更改圖的過程中，迅速找到相應的部分，如圖1-9所示。

圖幅的分區方法是：等分圖紙相互垂直的兩邊，分區的數目視圖的復雜程度而定，但要求每邊必須為偶數。每一分區一般不小于25mm，不大于75mm分區代號，豎邊方向用大寫拉丁字母編號，橫邊方向用阿拉伯數字編號，編號的順序應從標題欄相對的左上角開始，自左向右，對分區中符號應以粗實線給出，其線寬不宜小于0.5mm。分區代號用字母和數字表示，字母在前，數字在后。

圖紙分區后，相當于在圖樣上建立了一個坐標。電氣圖上的元件和連接線的位置可由此“坐標”而唯一確定下來。

（5）圖線。

圖線是指起點和終點間以任意方式連接的一種幾何圖形，它是組成圖形的基本要素，形狀可以是直線或曲線、連續線或不連續線。國家標準中規定了在工程圖樣中使用的六種圖線，其形式、名稱、寬度，以及應用示例見表1-2。

圖線分為粗、細兩種。以粗線寬度作為基礎，粗線的寬度b應按圖的大小和復雜程度，在0.5～2mm之間選擇，細線的寬度應為粗線寬度的1/3。圖線寬度的推薦系列為：0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1、1.4、2mm，若各種圖線重合，應按粗實線、點畫線、虛線的先后順序選用線型。

（6）字體。

在圖樣上除了要用圖形來表達機件的結構形狀外，還必須用數字及文字來說明它的大小和技術要求等其他內容。電氣圖中的字體必須符合標準，一般漢字常用仿宋體、宋體，字母、數字用正體、羅馬字體。

①基本規定。

在圖樣和技術文件中書寫的漢字、數字和字母，都必須做到：字體工整、筆畫清楚、間隔均勻、排列整齊。字體的號數代表字體高度（用h表示）。字體高度的公稱尺寸系列為：1.8、2.5、3.5、5、7、10、14、20mm。如需更大的字，其字高應按的比率遞增。漢字應寫成長仿宋體字，并應采用國家正式公布的簡化字。漢字的高度h應不小于3.5，其字寬一般為h/。字母和數字分A型和B型。A型字體的筆畫寬度d＝h/14，B型字體的筆畫寬度d＝h/10。在同一張圖樣上，只允許選用一種形式的字體。字母和數字可寫成斜體和正體。斜體字字頭向右傾斜，與水平基準線成75°。

②字體示例。

漢字示例：

字母示例：

羅馬數字：

數字示例：

（7）比例。

比例是指圖中圖形與其實物相應要素的線性尺寸之比。大部分電氣工程圖是不按比例繪制的，只有某些位置圖按比例繪制或部分按比例繪制。

繪制圖樣時，應優先選擇表1-3中的優先使用比例。必要時也允許從表1-3中允許使用比例中選取。電氣工程圖采用的比例一般為1∶10、1∶20、1∶50、1∶100、1∶200、1∶500。

注：n為正整數。

（8）方位。

一般來說，電氣平面圖按上北下南，左西右東來表示建筑物和設備的位置和朝向。但外電總平面圖中用方位標記（指北針方向）來表示朝向。

（9）安裝標高。

在電氣平面圖中，電氣設備和線路的安裝標高是用標高來表示的，這與建筑制圖類似。標高有絕對標高和相對標高兩種。絕對標高是我國的一種高度表示方法，又稱為海拔高度。相對標高是選定某一參考平面為零點而確定的高度尺寸。建筑工程圖上采用的相對標高，一般是選定建筑物室外地平面±0.00m，標注方法為根據這個高度標注出相對高度。

在電氣平面圖中，也可以選擇每一層地平面后樓面為參考面，電氣設備和線路安裝，敷設位置高度以該層地平面為基準，一般稱為敷設標高。

（10）定位軸線。

電力、照明和電信平面布置圖通常是在建筑物平面圖的基礎上完成的，由于建筑物平面圖中建筑物都標有定位軸線，因此電氣平面圖也帶有軸線。定位軸線編號的原則是：在水平方向采用阿拉伯數字，自左向右注寫；在垂直方向采用拉丁字母由下往上注寫，數字和字母組成分別用點畫線引出。通過定位軸線可以幫助用戶了解電氣設備和其他設備的具體安裝位置，使用定位軸線，可以很容易找到設備的位置，對修改、設計變更圖樣非常有利。

（11）詳圖。

電氣設備中某些零部件、連接點等的結構、做法、安裝工藝要求等，有時需要將這些部分單獨放大，詳細表示，這種圖樣稱為詳圖。

電氣設備中某些部分的詳圖可以畫在同一張圖樣上，也可畫在另一張圖樣上。為了將它們聯系起來，需要使用一個統一的標記。標注在總圖某位置上的標記稱為詳圖索引標志；標注在詳圖位置上的標記稱為詳圖標志。