2.1　电气图的图形符号、文字符号及绘制原则

2.1.1　电气控制图

电气控制系统是由若干电气元件按照一定的要求连接而成的。将这些电气元件及其连接线路用一定的图形表达出来，这种图形就是电气控制图或称电气图。它们用统一的图形符号及文字符号绘制而成。

电气图的种类很多，常见的有电气原理图、接线图、位置图、系统图等。本章主要介绍电气原理图。

2.1.2　电气图中的图形符号及文字符号

电气图形符号是电气技术领域必不可少的工程语言，只有正确识别和使用电气图形符号和文字符号，才能阅读电气图和绘制符号标准的电气图。

在电气原理图中，电气元件的图形符号和文字符号必须符合国家标准。国家标准化管理委员会是负责组织国家标准的制定、修订和管理的组织，一般来说，国家标准是在参照国际电工委员会（IEC）和国际标准化组织（ISO）颁布的标准的基础上制定的。近几年来，有关电气图形符号和文字符号的国家标准变化较大。GB 4728—2005《电气简图用图形符号》更改较大，而GB 7159—1987《电气技术中的文字符号制定通则》早已废止。现在和电气制图有关的主要国家标准有：

①GB/T 4728：《电气简图用图形符号》；

②GB/T 5465：《电气设备用图形符号》；

③GB/T 20063：《简图用图形符号》；

④GB/T 5094：《工业系统、装置与设备以及工业产品——结构原则与参照代号》；

⑤GB/T 20939：《技术产品及技术产品文件结构原则字母代码——按项目用途和任务划分的主类和子类》；

⑥GB/T 6988：《电气技术用文件的编制》。

常用的电气图形符号及文字符号可参见附表1。

2.1.3　电气控制线路图的绘制原则

（1）电气原理图

①电气原理图及其绘制原则　绘制电气原理图的目的是使人们便于阅读和分析控制线路，应根据结构简单、层次分明清晰的原则，采用电气元件展开形式绘制。它包括所有电气元件的导电部件和接线端子，但并不按照电气元件的实际布置位置来绘制，也不反映电气元件的实际大小。电气原理图是电气控制系统设计的核心。

电气原理图、电气安装接线图和电气元件布置图的绘制应遵循的相关国家标准是GB/T 6988《电气技术用文件的编制》。

下面以图2-1所示的某机床电气原理图为例，说明电气原理图的规定画法和应注意的事项。

绘制电气原理图时应遵循的主要原则如下所述：

• 电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分。主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电动机之间相连的电气元件，一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。其中，控制电路由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。

• 电气原理图中的所有电气元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。

• 电气原理图中电气元件的布局，应根据便于阅读的原则安排。主电路安排在图面左侧或上方，辅助电路安排在图面右侧或下方。无论主电路还是辅助电路，均按功能布置，尽可能按动作顺序从上到下、从左到右排列。

• 在电气原理图中，当同一电气元件的不同部件（如线圈、触点）分散在不同位置时，为了表示是同一元件，要在电气元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类器件，要在其文字符号后加数字序号来区别。如两个接触器，可用KM1、KM2文字符号区别。

• 在电气原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出：对于继电器、接触器的触点，按其线圈不通电时的状态画出；控制器按手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点，按未受外力作用时的状态画出。

• 在电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电联系时，对“T”形连接点，在导线交点处可以画实心圆点，也可以不画；对“+”形连接点，必须画实心圆点。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针方向旋转90°，但文字符号不可倒置。

②图面区域的划分　图纸上方的1、2、3、…数字是图区的编号，是为了便于检索电气线路，方便阅读分析，避免遗漏而设置的。图区编号也可设置在图的下方。图幅大时，可以在图纸左方加入a、b、c、…字母图区编号。

图区编号下方的文字表明它对应的下方元件或电路的功能，使读者能清楚地知道某个元件或某部分电路的功能，以利于理解全部电路的工作原理。

③符号位置的索引　当某一元件相关的各符号元素出现在只有一张图纸的不同图区时，索引代号只用图区号表示。

如图2-1图区9中的KA常开触点下面的“8”即为最简单的索引代号。它指出继电器KA线圈位置在图区8。

在图2-1中，接触器KM线圈及继电器KA线圈下方的文字是接触器KM和继电器KA相应触点的索引。在电气原理图中，接触器和继电器线圈与触点的从属关系使用下图编号表示，即在原理图中相应线圈下方给出触点的图形符号，并在下面标明相应触点的索引代码，且对未使用的触点用“×”表明，有时也可采用省略表示方法。

对接触器KM，上述表示法中各栏的含义如下所示。

对继电器KA，上述表示法中各栏的含义如下所示。

（2）电气安装接线图

电气安装接线图用于电气设备和电气元件的安装、配线、维护和检修电器故障。图中标示出各元件之间的关系、接线情况以及安装和敷设的位置等。对某些较为复杂的电气控制系统或设备，当电气控制柜中或电气安装板上的元器件较多时，还应该画出各端子排的接线图。一般情况下，电气安装图和原理图需配合起来使用。

绘制电气安装图应遵循的主要原则如下所述：

①必须遵循相关国家标准绘制电气安装接线图。

②各电气元件的位置、文字符号必须和电气原理图中的标注一致，同一个电气元件的各部件（如同一个接触器的触点、线圈等）必须画在一起，各电气元件的位置应与实际安装位置一致。

③不在同一安装板或电气柜上的电气元件或信号的电气连接一般应通过端子排连接，并按照电气原理图中的接线编号连接。

④走向相同、功能相同的多根导线可用单线或线束表示。画连接线时，应标明导线的规格、型号、颜色、根数和穿线管的尺寸。

（3）电气元件布置图

电气元件布置图主要用来表明电气设备或系统中所有电气元件的实际位置，为制造、安装、维护提供必要的资料。电气元件布置图可按电气设备或系统的复杂程度集中绘制或单独绘制。元件轮廓线用细实线或点划线表示，如有需要，也可以用粗实线绘制简单的外形轮廓。

电气元件布置图的设计应遵循以下原则。

①必须遵循相关国家标准设计和绘制电气元件布置图。

②布置相同类型的电气元件时，应把体积较大和较重的安装在控制柜或面板的下方。

③发热的元件应该安装在控制柜或面板的上方或后方，但热继电器一般安装在接触器的下面，以方便与电动机和接触器连接。

④对于需要经常维护、整定和检修的电气元件、操作开关、监视仪器仪表，其安装位置应高低适宜，以便工作人员操作。

⑤强电、弱电应该分开走线，注意屏蔽层的连接，防止干扰窜入。

⑥电气元件的布置应考虑安装间隙，并尽可能做到整齐、美观。

有关电气安装接线图和元件布置图更丰富的知识需要大家在以后的实践中继续学习，将理论和实际相结合，不断提高电气控制系统的设计水平。