1.2 电气图CAD制图规则
电气图是一种特殊的专业技术图,除必须遵守国家标准局颁布的《电气制图技术用文件的编制》(GB/T 6988)、《电气简图用图形符号》(GB/T 4728)的标准外,还要遵守“机械制图”“建筑制图”等方面的有关规定,所以制图和读图人员有必要了解这些规则或标准。由于国家标准局所颁布的标准很多,这里只简单介绍与电气图的制图有关的规则和标准。
1.2.1 图纸格式和幅面尺寸
1.图纸格式
电气图图纸的格式与机械图图纸、建筑图图纸的格式基本相同,通常由边框线、图框线、标题栏、会签栏组成,如图1-11所示。
图1-11 电气图图纸格式
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、审核者等有关人员的签名,其一般式样如表1-2所示。标题栏通常放在右下角位置,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应与看图方向一致。会签栏是留给相关的水、暖、建筑、工艺等专业设计人员会审图纸时签名用的。
表1-2 标题栏一般格式
2.幅面尺寸
由边框线围成的区域称为图纸的幅面。幅面大小共分5类:A0~A4,其尺寸如表1-3所示,根据需要可对A3、A4号图加长,加长幅面尺寸如表1-4所示。
表1-3 基本幅面尺寸(mm)
表1-4 加长幅面尺寸(mm)
当表1-3和表1-4所列幅面系列还不能满足需要时,则可按GB4457.1的规定,选用其他加长幅画的图纸。
1.2.2 图幅分区
为了确定图上内容的位置及其他用途,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,分区数为偶数。每一分区的长度为25~75mm。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左上角开始。
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。
如图1-12所示,将图幅分成4行(A~D)和6列(1~6)。图幅内所绘制的元件KM、SB、R在图上的位置被唯一地确定下来了,其位置代号列于表1-5中。
图1-12 图幅分区示例
表1-5 图上元件的位置代号
1.2.3 图线、字体及其他图
1.图线
图中所用的各种线条称为图线。机械制图规定了8种基本图线,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。
2.字体
图中的文字,如汉字、字母和数字,是图的重要组成部分,是读图的重要内容。按《技术制图 字体》(GB/T 14691—1993)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、10、7、5、3.5和2.5这7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2.5号字。
3.箭头和指引线
电气图中有两种形式的箭头:开口箭头(见图1-13(a))表示电气连接上能量或信号的流向,而实心箭头(见图1-13(b))表示力、运动、可变性方向。
图1-13 箭头
指引线用于指示注释的对象,其末端指向被注释处,并在某末端加注以下标记:若指在轮廓线内,用一黑点表示,如图1-14(a)所示;若指在轮廓线上,用一箭头表示,如图1-14(b)所示;若指在电气线路上,用一短线表示,如图1-14(c)所示,图中指明导线分别为3×10mm2和2×2.5mm2。
图1-14 指引线
4.围框
当需要在图上显示其中的一部分所表示的是功能单元、结构单元或项目组(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则的,如图1-15所示。围框内有两个继电器,每个继电器分别有3对触点,用一个围框表示这两个继电器KM1、KM2的作用关系会更加清楚,且具有互锁和自锁功能。
图1-15 围框例图
当用围框表示一个单元时,若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,则其内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该单元的元件符号,则必须对这些符号加双点划线的围框并加代号或注解。例如,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,所以用双点划线围起来,并且加了注释,表明-B单元在图1-16(a)中给出了详细资料,这里将其内部连接线省略。但应注意,在采用围框表示时,围框线不应与元件符号相交。
图1-16 含双点划线的围框
5.比例
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。大部分的电气线路图都是不按比例绘制的,但位置平面图等则按比例绘制或部分按比例绘制,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离(如线长度、设备间距等),这对导线的放线、设备机座、控制设备等安装都有利。
电气图采用的比例一般为1:10、1:20、1:50、1:100、1:200、1:500。
6.尺寸标准
在一些电气图上标注了尺寸。尺寸数据是有关电气工程施工和构件加工的重要依据。
尺寸由尺寸线、尺寸界线、尺寸起止点(实心箭头和45°斜短划线)、尺寸数字4个要素组成,如图1-17所示。
图1-17 尺寸标注示例
图纸上的尺寸通常以毫米(mm)为单位,除特殊情况外,图上一般不另标注单位。
7.建筑物电气平面图专用标志
在电力、电气照明平面布置和线路敷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。这些标志与电气设备安装、线路敷设有着密切关系,了解了这些标志的含义,对阅读电气图十分有利。
(1)方位
建筑电气平面图一般按“上北下南,左西右东”表示建筑物的方位,但在许多情况下,都是用方位标记表示其朝向。方位标记如图1-18所示,其箭头方向表示正北方向(N)。
图1-18 方位标记
(2)风向频率标记
这是根据这一地区多年统计出的各方向刮风次数的平均百分比值,并按一定比例绘制而成的,如图1-19所示。风向频率标记像一朵玫瑰花,故又称风向玫瑰图,其中实线表示全年的风向频率,虚线表示夏季(6~8月)的风向频率。由图可见,该地区常年以西北风为主,夏季以西北风和东南风为主。
图1-19 风向频率标记
(3)标高
标高分为绝对标高和相对标高。绝对标高又称海拔高度,我国是以青岛市外黄海平面作为零点来确定标高尺寸的。相对标高是选定某一参考面或参考点为零点而确定的高度尺寸,建筑电气平面图均采用相对标高,它一般采用室外某一平面或某层楼平面作为零点而确定标高,这一标高又称安装标高或敷设标高,其符号及标高尺寸示例如图1-20所示。其中,图1-20(a)用于室内平面图和剖面图,标注的数字表示高出室内平面某一确定的参考点2.5m,图1-20(b)用于总平面图上的室外地面,其数字表示高出地面6.10m。
图1-20 安装标高例图
(4)建筑物定位轴线
定位轴线一般都是根据载重墙、柱、梁等主要载重构件的位置所画的轴线。定位轴线编号的方法是:水平方向,从左到右用数字编号;垂直方向,由下而上用字母(易造成混淆的I、O、Z不用)编号,数字和字母分别用点划线引出。如图1-21所示,其轴线分别为A、B、C和1、2、3、4、5。
图1-21 定位轴线标注方法示例
有了这个定位轴线,就可确定图上所画的设备位置,计算出电气管线长度,便于下料和施工。
8.注释、详图
(1)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,将注释放在另外位置或另一页。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,其他注释则放在与其内容相关的图上,注释方法采用文字、图形、表格等形式,其目的就是把对象表达清楚。
(2)详图
详图实质上是用图形来注释。这相当于机械制图的剖面图,就是把电气装置中某些零部件和连接点等结构、做法及安装工艺要求放大并详细表示出来。详图位置可放在要详细表示对象的图上,也可放在另一张图上,但必须要用一标志将它们联系起来。标注在总图上的标志称为详图索引标志,标注在详图位置上的标志称为详图标志。例如,11号图上1号详图在18号图上,则在11号图上的索引标志为“1/18”,在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
图的布局应从有利于对图的理解出发,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。
1.图线布局
电气图的图线一般用于表示导线、信号通路、连接线等,要求用直线,并尽可能减少交叉和弯折。图线的布局方法有两种:
(1)水平布局
水平布局是将元件和设备按行布置,使其连接线处于水平布置,如图1-22所示。
图1-22 图线水平布局范例
(2)垂直布局
垂直布局是将元件和设备按列布置,使其连接线处于竖直布置,如图1-23所示。
图1-23 图线垂直布局范例
2.元件布局
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、从上而下布置,看图时也要按这一排列规律来分析。例如,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 元件布局范例
如果元件在接线图或布局图等图中,是按实际元件位置来布局,这样便于看出各元件间的相对位置和导线走向。例如,图1-25所示是某两个单元的接线图,表示了两个单元的相对位置和导线走向。
图1-25 两单元按位置布局范例