电气图形符号即用于图样或其他文件以表示一个设备或概念的图形、标记或字符(以下简称图形符号)。它是通过书写、绘制、印刷或其他方式方法产生的可视图形,是一种以简明易懂的方式来传递一种信息、表示一个实物或概念,并可以提供相关条件、相关性能及动作信息的工业语言。
图形符号由一般符号、符号要素、限定符号等组成。
1) 一般符号
一般符号即表示一类产品的简单符号。一般符号可以直接应用或加上限定符号使用。如图2-1所示,是微型断路器图形符号的组合,可以看到,开关(一般符号)、断路器(功能符号)、热效应符号及电磁效应符号组合到一起,就是微型断路器的符号。
图2-1 微型断路器图形符号的组合
再如,当表示开关的一般符号与接触器的功能符号组合时,就成了接触器符号;当它与短路器功能符号组合时,就成了断路器符号;当它与隔离器符号组合时,就成了隔离开关符号;当它与负荷开关符号组合时,就成了负荷开关符号,如图2-2所示。
2) 符号要素
符号要素即具有确定意义的简单图形,通常表示电气元件的轮廓或外壳。符号要素不能单独使用,必须要与其他图形符号组合,以构成一个设备和概念的完整符号。如图2-3所示,可以看到外壳符号、交流符号、直流符号及单向能量流动符号组合到一起,就构成了整流器符号。
图2-2 一般符号与限定符号的组合
图2-3 符号要素组合
3) 限定符号
限定符号即用于提供附加信息并加在其他符号上的符号,如图2-4所示。限定符号包括以下几种用法。
图2-4 符号要素、一般符号与限定符号的组合
(1) 区分电压和电流的种类:如交流电、直流电、交流电的频率范围,直流电的正极、负极,中性线、中性点等。
(2) 区分可变性:可变性分内在的和非内在的。内在的可变性指可变量决定于元件自身的性质,如压敏电阻的阻值随电压值的变化而变化;非内在的可变性指可变量是由外部元件所控制的,如滑线电阻器的阻值是借助于外部手段来调节的。
(3) 标注力和运动方向:用实心箭头符号表示力和运动方向。
(4) 标注流动方向:用开口箭头符号表示能量、信号的流动方向。
(5) 标注特性量的动作相关性:是指设备、元件与速度值或正常值等相比较的动作特性,通常限定符号是>、<、=、≈等。
(6) 标注材料的类型:可用化学元素符号和图形作为限定符号。
(7) 标注效应或相关性:指热效应、电磁效应、电磁伸缩效应、磁场效应、延时和延迟性等。分别采用不同的附加符号加在元件一般符号上,表示被加符号的功能和特性,限定符号的应用使图形更加具有多样性。
4) 方框符号
方框符号表示元件、设备等的组合及其功能,是既不给出元件的细节,也不考虑所有连接的一种简单的图形符号,如图2-5所示。
图2-5 方框符号
(1) 导线和连接器件:各种导线、接线端子和导线的连接、连接器件和电缆附件等。
(2) 无源元件:包括电阻、电容、电感器等。
(3) 半导体晶体管和电子管:包括二极管、三极管、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:包括触点(触点)、开关、开关装置、控制装置、电动机启动装置、继电器、熔断器、避雷器等。
(6) 测量仪表和信号器件:包括指示、计算和记录仪表、热电偶、遥测装置、传感器、指示灯、报警音响电铃或扬声器等。
(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、记录和播放装置等。
(8) 电信传输:包括通信电路、天线、无线电台及各种电信传输装置。
(9) 电力、照明和电信布线:包括发电站、变电站、网络、音响和电视电缆系统、开关、插座引出线、电灯引出线、安装符号等。
(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/非稳单元、位移积存器、计数器和存储器等。
(1) 所有的图形符号,均按无电压、无外力作用的正常状态示出。
(2) 选用符号的原则是:尽可能选用优选形;在满足需要的前提下,尽量采用最简单的形式;在同一图号的图中,使用同一图形。
(3) 为了强调某些方面或为了便于补充信息,或为了区别不同的用途,允许采用不同大小的符号和不同线型的图线。
(4) 为了保持图面清晰,避免导线的弯折和交叉,在不至于引起误解的情况下,可以将符号旋转或成镜像放置,但此时的图形文字标注和指示方向不得倒置。
(5) 图形符号一般都画有引线,但在绝大多数的情况下,引线的位置仅用作示例;在不改变符号含义的原则下,引线可取不同方向。如果引线符号的位置影响到了符号的含义,则不能随便改动,以免引起混淆。
4.电气设备用图形符号 ( GB/T 5465—1996 )
1) 电气设备用图形符号的概念
电气设备用图形符号是完全区别于电气图图形符号的另一类符号。主要适用于各种类型的电气设备或电气设备部件上,以使操作人员了解其用途和操作方法,也可以用于安装和移动电气设备的场合,如禁止、警告、规定或限制等的注意事项。
2) 用途
电气设备用图形符号主要用于识别、限定、说明、命令、警告及指示。
3) 对于电气设备用图形符号的要求
电气设备用图形符号必须按一定比例绘制,含义明确、图形简单、清晰,易于理解,便于辨认和区别。
符号要素、限定符号和常用的其他符号参见表2-1。
表2-1 符号要素、限定符号和常用的其他符号
导线和连接器件图形符号参见表2-2。
表2-2 导线和连接器件图形符号
电能的发生与转换设备图形符号参见表2-3。
表2-3 电能的发生与转换设备图形符号
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无源元件图形符号参见表2-4。
表2-4 无源元件图形符号
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半导体管和电子管图形符号参见表2-5。
表2-5 半导体管和电子管图形符号
开关、控制和保护装置图形符号参见表2-6。
表2-6 开关、控制和保护装置图形符号
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测量仪表、灯和信号器件的图形符号参见表2-7。
表2-7 测量仪表、灯和信号器件的图形符号
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电信传输设备图形符号参见表2-8。
表2-8 电信传输设备图形符号
二进制逻辑单元图形符号参见表2-9。
表2-9 二进制逻辑单元图形符号
常用的开关和触点图形符号的方位和旋转参见表2-10。
表2-10 常用的开关和触点图形符号的方位和旋转
对方框符号、限定符号和输入/输出标记的位置、方向等,布置的具体规定如下:
(1) 信号流的方向主要是从左到右,此原则在所有简图中都应该作为一条主要规则。
(2) 对方框符号、二进制逻辑单元符号和模拟单元符号,包括字母、限定符号、图形或输入/输出标记等,应该布置能从图的底边方向向上阅读或从图的右侧方向向左阅读,参见表2-11。
(3) 当信号流的方向有所改变时,应分为四种情况考虑:
① 信号流从左到右,符号按IEC 60617《绘图用图形符号》所示形式布置,参见表2-11中(a)。
② 信号流从底到顶,符号应逆时针旋转90°,参见表2-11中(c)。
表2-11 方框、二进制逻辑单元符号和模拟单元符号的位置、方向
注:*——总限定符号,根据IEC 60617—12推荐布置在顶部;
L 1 、L 2 、L 3 ——输入标志;
L 4 、L 5 ——输出标志。
③ 信号流从右到左,应规定一个新符号,以表示出输入和它们的标记在右侧,输出和它们的标记在左侧,参见表2-11中(b)。
④ 信号流从顶到底,应规定一个新符号,以表示出输入和它们的标记在顶边,输出和它们的标记在底边,并且符号应逆时针旋转90°,参见表2-11中(d)。
综上所述,掌握以下三点原则:
(1) 读图方向只有两个,主要是图的底边方向,其次是从右侧方向。
(2) 符号只有两个方位,即垂直方位和由此逆时针旋转90°得到的水平方位。
(3) 图中从左到右或从顶到底不必标注箭头,从右到左或从底到顶必须标注箭头。
在国标GB/T 4728中,有些图形符号的形状相似,有的甚至完全一样,所以在使用图形符号时要严格区分其形状与使用场合,按照规定的图形画出,否则容易造成误解或互相混淆。一图多义或易混淆用错的电气图形符号参见表2-12。
表2-12 一图多义或易混淆用错的电气图形符号
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在电气图用图形符号中,最难记忆的符号要属带时限继电器的触点符号。GB 4728.7—1984中延时触点示例参见表2-13。
表2-13 GB4728.7—1984中延时触点示例
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