AutoCAD电气设计课件 建筑设计基本理论

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1、第第1 1章章 电气图制图规那么和表示方电气图制图规那么和表示方法法uAutoCAD电气设计是计算机辅助设计与电气设计结合的交叉学科。虽然在现代电气设计中，应用AutoCAD辅助设计是顺理成章的事，但国内专门对利用AutoCAD进行电气设计的方法和技巧进行讲解的书很少。本章将介绍电气工程制图的有关根底知识，包括电气工程图的种类、特点以及电气工程CAD制图的相关规那么，并对电气图的根本表示方法和连接线的表示方法加以说明。1.1 电气图分类及特点u对于用电设备来说，电气图主要包括主电路图和控制电路图；对于供配电设备来说，电气图主要包括一次回路电路图和二次回路的电路图。但要表示清楚一项电气工程或一种

2、电气设备的功能、用途、工作原理、安装和使用方法等，光有这几种电路图是不够的。电气图的种类很多，下面介绍几种常用的电气图。1.1.1 电气图分类u根据各电气图所表示的电气设备、工程内容及表达形式的不同，电气图通常分为以下几类。u1系统图或框图u系统图或框图就是用符号或带注释的框概略表示系统或分系统的根本组成、相互关系及其主要特征的一种简图。图1-1 电动机供电系统图 图1-2 某变电所供电系统图u2电路图u电路图就是按工作顺序用图形符号从上而下、从左到右排列，详细表示电路、设备或成套装置的全部组成和连接关系，而不考虑其实际位置的一种简图。其目的是便于详细了解设备的工作原理、分析和计算电路特性及参

3、数，所以这种图又称为电气原理图或原理接线图。图1-3 磁力起动器电路图 u3接线图u接线图主要用于表示电气装置内部元件之间及外部其他装置之间的连接关系，是方便制作、安装及维修人员接线和检查的一种简图或表格。图1-4 磁力起动器接线图u当一个装置比较复杂时，接线图又可分解为以下几种。u1单元接线图。u2互连接线图。u3端子接线图。u4电线电缆配置图。图1-5 端子接线图u4电气平面图u电气平面图是表示电气工程工程的电气设备、装置和线路的平面布置图，一般是在建筑平面图的根底上绘制出来的。常见的电气平面图有供电线路平面图、变配电所平面图、电力平面图、照明平面图、弱电系统平面图、防雷与接地平面图等。如

4、图1-6所示是某车间的动力电气平面图，它表示了各车床的具体平面位置和供电线路。图1-6 某车间动力电气平面图u5设备布置图u设备布置图表示各种设备和装置的布置形式、安装方式以及相互之间的尺寸关系，通常由平面图、主面图、断面图、剖面图等组成。这种图按三视图原理绘制，与一般机械图没有大的区别。u6设备元件表u设备元件表就是把成套装置、设备、装置中的各组成局部和相应数据列成表格，来表示各组成局部的名称、型号、规格和数量等，以便于读图者阅读，了解各元件在装置中的作用和功能。设备元件表是电气图中的重要组成局部，它可置于图中的某一位置，也可单列一页视元件多寡而定。为了方便书写，通常是从下而上排序。如表1-

5、l所示是某开关柜的设备元件表。u7产品使用说明书上的电气图u生产厂家往往随产品使用说明书附上电气图，供用户了解该产品的组成和工作过程及本卷须知，以到达正确使用、维护和检修的目的。u8其他电气图u上述电气图是常用的主要电气图，但对于较为复杂的成套装置或设备，为了便于制造，有局部的大样图、印刷电路板图等。而为了装置的技术保密，往往只给出装置或系统的功能图、流程图、逻辑图等。所以，电气图种类很多，但这并不意味着所有的电气设备和装置都应具备这些图纸。根据表达的对象、目的和用途不同，所需电气图的种类和数量也不一样。对于简单的装置，可把电路图和接线图合二为一；对于复杂的装置或设备，应将其分解为几个系统，每

6、个系统可以有以上各种类型图。总之，电气图作为一种工程语言，在表达清楚的前提下，越简单越好。1.1.2 电气图特点u电气图与其他工程图有着本质的区别，它用于表示系统或装置中的电气关系，所以具有其独特的一面。其主要特点有以下几方面。u1清楚u2简洁u3独特性u4布局u5多样性图1-7 变电所电气图图1-8 能量传递关系图1-9 逻辑图 图1-10 FU的信息传递图1.2 电气图CAD制图规那么u电气图是一种特殊的专业技术图，它除必须遵守国家标准局公布的?电气制图?2021、?电气图用图形符号?2021、?电气技术中的工程代号?GB50942005标准外，还要遵守机械制图、建筑制图等方面的有关规定，

7、所以制图和读图人员有必要了解这些规定和标准。由于国家标准局公布的标准很多，这里只简单介绍跟电气制图有关的规定和标准。1.2.1 图纸格式和幅面尺寸u1图纸格式u电气图的格式和机械图图纸、建筑图纸的格式根本相同，通常由边框线、图框线、标题栏、会签栏等组成，其格式如图1-11所示。图1-11 电气图图纸格式u图中的标题栏相当于一个设备的铭牌，标示着这张图纸的名称、图号、张次、制图者、审核者等，其一般格式如表1-2所示。标题栏通常放在图纸的右下角，也可放在其他位置，但必须在本张图纸上，而且标题栏的文字方向必须与看图方向一致。会签栏是留给相关的建筑、工艺等专业设计人员会审图纸时签名用的。u2幅面尺寸u

8、由边框线围成的图画称为图纸的幅面。幅面大小共分5类：A0A4，其尺寸如表1-3所示，根据需要可对A3、A4图纸加长，加长幅面尺寸如表1-4所示。u当表1-3和表1-4所列的幅面系列还不能满足需要时，那么可按的规定，选用其他加长幅画的图纸。1.2.2 图幅分区u应对一些幅面较大，内容复杂的电气图进行分区。图幅分区的方法是将图纸相互垂直的两边各自加以等分，每一分区的长度为2575。分区数为偶数，分区线用细实线，每个分区内竖边方向用大写英文字母编号，横边方向用阿拉伯数字编号，编号顺序应从标题栏相对的图纸的左上角开始。u图幅分区后，相当于建立了一个坐标，分区代号用该区域的字母和数字表示，字母在前，数字

9、在后，如B3、C4，也可用行如A、B或列如l、2表示，这样，在说明设备工作元件时，就可让读者很方便地找出所指元件。u在如图1-12所示的图纸中，将图幅分成了4行AD和6列16。图幅内所绘制的元件KM、SB、R在图上的位置被惟一确定下来了，其位置代号如表1-5所示。图1-12 图幅分区例图1.2.3 图线、字体及其他元素u1图线u电气图中所用的各种线条均称为图线。机械制图规定了8种根本图线，即粗实线、细实线、波浪线、双折线、虚线、细点划线、粗点划线和双点划线，并分别用代号A、B、C、D、F、G、J和K表示，如表1-6所示。u图中的文字，如汉字、字母和数字，是图的重要组成局部，是读图时的重要内容。

10、按?技术制图 文字?GB146911993的规定，汉字采用长仿宋体，字母、数字可用直体、斜体；字体号数，即字体高度单位为mm，分为20、14、l0、7、5、和七种，字体的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度的1/10。因汉字笔画较多，所以不宜用号字。u3箭头和指引线u电气图中有两种形式的箭头：开口箭头如图1-13a所示表示电气连接上能量或信号的流向，而实心箭头如图1-13b所示表示力、运动、可变性方向。图1-13 箭头u指引线用于指示注释的对象，其末端指向被注释处，并在某末端加注标记：假设指在轮廓线内，那么用一黑点表示，如图1-14a所示；假设指在轮廓线上，用一箭头表

11、示，如图1-14b所示；假设指在电气线路上，用一短线表示，如图1-14c所示，图中指明导线分别为310mm和图1-14 指引线u4围框u当需要在图上显示其中的一局部所表示的是功能单元、结构单元或工程组电器组、继电器装置时，可以用点划线围框表示。为了使图面清楚，围框的形状可以是不规那么的，如图1-15所示。围框内有两个继电器，每个继电器分别有三对触点，用一个围框表示继电器KM1、KM2的作用关系会更加清楚，且具有互锁和自锁功能。u当用围框表示一个单元时，假设在围框内给出了可在其他图纸或文件上查阅更详细资料的标记，那么其内部的电路等可用简化形式表示或省略。如果在表示一个单元的围框内的图上含有不属于

12、该单元的元件符号，那么必须对这些符号添加围框并加注代号或注解。u如图1-16所示的A单元内包含有熔断器FU、按钮SB、接触器KM和功能单元B等，它们在一个框内；而B单元在功能上与A单元有关，但不装在A单元内，所以用双点划线围框围起来，并加以注释，说明B单元在图1-16a中给出了详细资料，这里将其内部连线省略。但应注意，在采用围框表示时，围框线不应与元件符号相交。a b图1-16 含双点划线围框u5比例u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。大局部电气线路图都不是按比例绘制的，但位置平面图等那么按比例绘制或局部按比例绘制，这样在平面图上测出两点距离就可按比例值计算出两者间的实际距

13、离如线长度、设备间距等，这对导线的放线以及设备机座、控制设备等的安装都有利。u电气图采用的比例一般为：1:l0，1:20，1:50，1:100，1:200，1:500。u6尺寸标准u尺寸数据是电气工程施工和构件加工时的重要依据。尺寸由尺寸线、尺寸界线、尺寸起止点实心箭头和45斜短线和尺寸数字四个要素组成，如图1-17所示。图纸上的尺寸通常以毫米mm为单位，除特殊情况外，图上一般不标注单位。a用箭头线 b用斜短线图1-17 尺寸标注例图u7建筑物电气平面图专用标志u在电力、电气照明平面布置和线路铺设等建筑电气平面图上，往往画有一些专用的标志，以提示建筑物的位置、方向、风向、标高、高程、结构等。这

14、些标志对电气设备安装、线路铺设有重要作用，了解了这些标志的含义，对阅读电气图十分有利。u1方位。u2风向频率标记。u3标高。u4建筑物定位轴线。图1-18 方位标记 图1-19 风向频率标记 图1-20 安装标高例图图1-21 定位轴线标注方法例图u8注释和详图u1注释。用图形符号表达不清楚或不便表达的地方，可在图上加注释。注释可采用两种方式：一是直接放在所要说明的对象附近；二是加标记，将注释放在其他位置或另一页。当图中出现多个注释时，应把这些注释按编号顺序放在图纸边框附近。如果是多张图纸，一般性注释放在第一张图上，其他注释那么放在与其内容相关的图上。注释一般采用文字、图形、表格等形式，其目的

15、就是把对象表达清楚。u2详图。详图实质上是用图形来注释。这相当于机械图中的剖面图，就是把电气装置中某些零部件和连接点等的结构、做法及安装工艺要求放大并详细表示出来。详图可放在要详细表示对象的图上，也可放在另一张图上，但必须要用一个标志将他们联系起来。标注在总图上的标志称为详图索引标志，标注在详图上的标志称为详图标志。例如，11号图上的1号详图在18号图上，那么11号图上的索引标志为“1/18，18号图上的标注为“1/11，即采用相对标注法。1.2.4 电气图布局方法u电气图的布局应从有利于对图理解的角度出发，做到布局突出图的本意、结构合理、排列均匀、图面清晰、便于读图。u1图线布局u电气图的图

16、线一般用于表示导线、信号通路、连接线等，要求用直线，即横平竖直，尽可能减少交叉和弯折。图线的布局方法有水平布局和垂直布局两种。图1-22 图线水平布局例图 图1-23 图线垂直布局例图u2元件布局u元件在电路中的排列一般是按因果关系和动作顺序从左到右、由上而下布置的，看图时也要按这一排列规律来分析。例如，如图1-24所示是水平布局，从左向右分析，SB1、FR、KM都处于常闭状态，KT线圈才能得电，经延时后，KT的常开触点闭合，KM得电。不按这一规律来分析，就不易看懂这个电路图的动作过程。图1-24 元件布局例图 u如果在接线图或布局图等图中，按实际元件位置来布局，这样能便于看出各元件间的相对位

17、置和导线走向。例如，如图1-25所示是某两个单元的接线图，它表示了两个单元的相对位置和导线走向。图1-25 两单元按位置布局例图1.3 电气图根本表示方法u1.3.1 线路表示方法u电气图线路的表示方法通常有多线表示法、单线表示法和混合表示法三种。u1多线表示法u在电气图中，电气设备的每根连接线或导线各用一条图线表示的方法，称为多线表示法。u2单线表示法u在电气图中，电气设备的两根或两根以上的连接线或导线，只用一根线表示的方法，称为单线表示法。u3混合表示法u在一个图中，一局部采用单线表示法，一局部采用多线表示法，称为混合表示法。图1-26 多线表示法例图 图1-27 单线表示法例图1-28

18、Y切换主电路的混合表示1.3.2 电气元件表示方法u电气元件在电气图中通常采用图形符号来表示，绘出其电气连接，在符号旁标注工程代号文字符号，必要时还标注有关的技术数据。一个元件在电气图中的表示方法有集中表示法和半集中表示法和分开表示法三种。u1集中表示法u把设备或成套装置中一个工程各组成局部的图形符号在简图上绘制在一起的方法，称为集中表示法。图1-29 集中表示法例图 u2半集中表示法u把一个工程中某些局部的图形符号在简图中分开布置，并用机械连接符号把它们连接起来，称为半集中表示法。图1-30 半集中表示法例图 u3分开表示法u把一个工程中某些局部的图形符号在简图中分开布置，并使用工程代号文字

19、符号表示它们之间关系的方法，称为分开表示法，分开表示法也称为展开法。图1-31 分开表示法例图u4工程代号的标注方法u采用集中表示法和半集中表示法绘制元件时，其工程代号只在图形符号旁标出并与机械连接线对齐，如图1-30中的KM。u采用分开表示法绘制的元件时，其工程代号应在工程的每一局部自身符号旁标注，如图1-31所示。必要时，对同一工程的同类部件如各辅助开关、触点可加注序号。u标注工程代号时应注意以下几方面。u1工程代号的标注位置尽量靠近图形符号。u2图线水平布局的图，工程代号应标注在符号上方；图线垂直布局的图，工程代号应标注在符号的左方。u3工程代号中的端子代号应标注在端子位置的旁边。u4围

20、框的工程代号应标注在其上方或右方。1.3.3 元件触头和工作状态表示方法u1元件触头位置u元件触头的位置在同一电路中，当它们加电和受力后，各触点符号的动作方向应取向一致，对于分开表示法绘制的图，触头位置可以灵活运用，没有严格规定。u2元件工作状态的表示方法u在电气图中，元件和设备的可动局部通常应表示在如下非鼓励或不工作的状态或位置。u1继电器和接触器在非鼓励的状态，触头状态是非受电下的状态。u2断路器、负荷开关和隔离开关在断开位置。u3带零位的手动控制开关在零位置，不带零位的手动控制开关在规定的位置。u4机械操作开关如行程开关在非工作位置即搁置或在工作位置的对应关系，一般表示在触点符号的附近或

21、另附说明。u5温度继电器、压力继电器都处于常温和常压一个大气压状态。u6事故、备用、报警等开关或继电器的触点应该表示在设备正常使用的位置，如有特定位置，应在图中另加说明。u7多重开闭器件的各组成局部必须表示在相互一致的位置上，而不管电路的工作状态。u3元件技术数据的标志u电路中元件的技术数据如型号、规格、整定值、额定值等一般标在图形符号的旁边。对于图线水平布局图，尽可能标在图形符号下方；对于图线垂直布局图，那么标在工程代号的右方；对于像继电器、仪表、集成块等方框符号或简化外形符号，那么可标在方框内，如图1-32所示。图1-32 元件技术数据的标志1.4.1 连接线一般表示法u在电气图中，各元件

22、之间采用导线连接，起到传输电能、传递信息的作用，所以看图者应了解它的表示方法。u1导线一般表示法u一般的图线就可表示单根导线。对于多根导线，可以分别画出，也可以只画一根图线，但需加标志。假设导线少于四根，可用短划线数量代表根数；假设多于四根，可在短划线旁加数字表示，如图1-33a所示。u表示导线特征的方法是：在横线上面标出电流种类、配电系统、频率和电压等，在横线下面标出电路的导线数乘以每根导线截面积mm2，当导线的截面不同时，可用“号将其分开，如图1-33b所示。u要表示导线的型号、截面、安装方法等，可采用短划指引线，加标导线属性和敷设方法。如图1-33c所示表示导线的型号为BLV铝芯塑料绝缘

23、线，其中3根导线截面积为25mm2，1根导线截面积为l6mm2，敷设方法为穿入塑料管VG，塑料管管径为40mm，沿地板暗敷。u要表示电路相序的变换、极性的反向、导线的交换等，可采用交换号表示，如图1-33d所示。a b c d图1-33 导线的表示方法u2图线的粗细u一般而言，电源主电路、一次电路、主信号通路等采用粗实线表示，控制回路、二次回路等采用细实线表示。u3连接线分组和标记u为了方便看图，对多根平行连接线，应按功能分组。假设不能按功能分组，可任意分组，但每组不多于三条，组间距应大于线间距。为了便于看出连接线的功能或去向，可在连接线上方或连接线中断处作信号名标记或其他标记，如图1-34所

24、示。图1-34 连接线标志例图u4导线连接点的表示u导线的连接点有“T形连接点和多线的“十形连接点。对于“T形连接点可加实心圆点，也可不加实心圆点，如图1-35a所示；对于“十形连接点，必须加实心圆点，如图1-35b所示；而交叉不连接的，不能加实心圆点，如图1-35c所示。abc图1-35 导线连接点表例如图1.4.2 连接线连续表示法和中断表示法u1连续表示法及其标志u连接线可用多线或单线表示，这样可以防止线条太多，以保持图面的清晰。对于多条去向相同的连接线，常采用单线表示法表示，如图1-36所示。a b图1-36 连接线表示法u当导线汇入用单线表示的一组平行连接线时，在汇入处应折向导线走向

25、，而且每根导线两端应采用相同的标记号，如图1-37所示。u连续表示法中导线的两端应采用相同的标记号。图1-37 汇入导线表示法u2中断表示法及其标志u为了简化线路图或使多张图采用相同的连接表示，连接线一般采用中断表示法。u在同一张图中断处的两端给出相同的标记号，并给出导线连接线去向的箭号，如图1-38中的G标记号。图1-38 中断面表示法及其标志u对于不同的图，应在中断处采用相对标记法，即中断处标记名相同，并标注“图序号/图区位置，如图1-38所示。图中断点L标记名，在第20号图纸上标有“L3/C4，表示L中断处与第3号图纸C行4列处的L断点连接；而在第3号图纸上标有“LZ0/A4，表示L中断

26、处与第20号图纸A行4列处的L断点相连。u对于接线图，中断表示法的标注采用相对标注法，即在本元件的出线端标注去连接的对方元件的端子号。如图1-39所示，PJ元件的l号端子与CT元件的2号端子相连接，而PJ元件的2号端子与CT元件的1号端子相连接。图1-39 中断表示法的相对标注1.5 电气图符号的构成和分类u按简图形式绘制的电气工程图中，元件、设备、线路及其安装方法等都是借用图形符号、文字符号和工程代号来表达的。分析电气工程图，首先要明了这些符号的形式、内容、含义以及它们之间的相互关系。1.5.1 电气图符号的构成u电气图符号包括一般符号、符号要素、限定符号和方框符号。u1一般符号u一般符号是

27、用来表示一类产品或此类产品特征的简单鼓号，如电阻、电容、电感等，如图1-40所示。图1-40 电阻、电容、电感符号u2符号要素u符号要素是一种具有确定意义的简单图形，必须同其他图形组成组合构成一个设备或概念的符号。例如，真空二极管是由外壳、阴极、阳极和灯丝四个符号要素组成的。符号要素一般不能单独使用，只有按照一定方式组合起来才能构成完整的符号。符号要素的不同组合可以构成不同的符号。u3限定符号u一种用以提供附加信息的加在其他符号上的符号，称为限定符号。限定符号一般不代表独立的设备、器件和元件，仅用来说明某些特征、功能和作用等。限定符号一般不单独使用，当一般符号加上不同的限定符号时，可得到不同的

28、专用符号。例如，在开关的一般符号上加上不同的限定符号，可分别得到隔离开关、断路器、接触器、按钮开关、转换开关等。u4方框符号u方框符号是用以表示元件、设备等的组合及其功能，既不给出元件、设备的细节，也不考虑所有这些连接的一种简单图形符号。方框符号在系统图和框图中使用最多，电路图中的外购件、不可修理件也可用方框符号表示。1.5.2 1.5.2 电气图形符号的分类电气图形符号的分类u新的?电气简图用图形符号?2005采用国际电工委员会IEC标准，在国际上具有通用性，有利于对外技术交流。该标准规定的电气图用图形符号共分13局部。u1总那么。有本标准内容提要、名词术语、符号的绘制、编号使用及其他规定。

29、u2符号要素、限定符号和其他常用符号。内容包括轮廓和外壳、电流和电压的种类、可变性、力或运动的方向、流动方向、材料的类型、效应或相关性、辐射、信号波形、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、理想电路元件等。u3导体和连接件。内容包括电线、屏蔽或绞合导线、同轴电缆、端子与导线连接、插头和插座、电缆终端头等。u4根本无源元件。内容包括电阻器、电容器、铁氧体磁心、压电晶体、驻极体等。u5半导体管和电子管。如二极管、三极管、晶闸管、电子管等。u6电能的发生与转换。内容包括绕组、发电机、变压器等。u7开关、控制和保护器件。内容包括触点、开关、开关装置、控制装置、起动器、继电器、接触器和保护器件等。u8测量仪表、灯和信号器件。内容包括指示仪表、记录仪表、热电偶、遥测装置、传感器、灯、电铃、蜂鸣器、喇叭等。u9电信：交换和外围设备。内容包括交换系统、选择器、机、电报和数据处理设备、机等。u10电信：传输。内容包括通信电路、天线、波导管器件、信号发生器、激光器、调制器、解调器、光纤传输线路等。u11建筑安装平面布置图。内容包括发电站、变电所、网络、音响和电视的分配系统、建筑用设备、露天设备。u12二进制逻辑元件。内容包括计算器、存储器等。u13模拟元件。内容包括放大器、函数器、电子开关等。