電氣

常用的電氣圖包括:電氣原理圖、電器元件布置圖、電氣安裝接線圖。各種圖紙的圖紙尺寸一般選用297×210、297×420、297×630、297×840mm、四種幅面，特殊需要可按GB126-74《機(jī)械制圖》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選用其他尺寸。

用圖形符號(hào)、文字符號(hào)、項(xiàng)目代號(hào)等表示電路各個(gè)電氣元件之間的關(guān)系和工作原理的圖稱為電氣原理圖。電氣原理圖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、層次分明，適用于研究和分析電路工作原理、并可為尋找故障提供幫助，同時(shí)也是編制電氣安裝接線圖的依據(jù)，因此在設(shè)計(jì)部門和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用。

電氣原理圖是把一個(gè)電氣元件的各部件以分開的形式進(jìn)行繪制，現(xiàn)場(chǎng)也有將同一電器上各個(gè)零部件均集中在一起，按照其實(shí)際位置畫出的電路結(jié)構(gòu)圖。

結(jié)構(gòu)圖的畫法比較容易識(shí)別電器，便于安裝和檢修。但是，當(dāng)線路比較復(fù)雜和使用的電器比較多時(shí)，線路便不容易看清楚。因?yàn)橥浑娖鞯母鱾€(gè)部件在機(jī)械上雖然聯(lián)在一起，但是電路上并不一定相互關(guān)聯(lián)。

繪制原則:

1、電氣原理圖中的電器元件是按未通電和沒有受外力作用時(shí)的狀態(tài)繪制。在不同的工作階段，各個(gè)電器的動(dòng)作不同，觸點(diǎn)時(shí)閉時(shí)開。而在電氣原理圖中只能表示出一種情況。因此，規(guī)定所有電器的觸點(diǎn)均表示在原始情況下的位置，即在沒有通電或沒有發(fā)生機(jī)械動(dòng)作時(shí)的位置。對(duì)接觸器來說，是線圈未通電，觸點(diǎn)未動(dòng)作時(shí)的位置;對(duì)按鈕來說，是手指未按下按鈕時(shí)觸點(diǎn)的位置;對(duì)熱繼電器來說，是常閉觸點(diǎn)在未發(fā)生過載動(dòng)作時(shí)的位置等等。

2、觸點(diǎn)的繪制位置。使觸點(diǎn)動(dòng)作的外力方向必須是:當(dāng)圖形垂直放置時(shí)為從左到右，即垂線左側(cè)的觸點(diǎn)為常開觸點(diǎn)，垂線右側(cè)的觸點(diǎn)為常閉觸點(diǎn);當(dāng)圖形水平放置時(shí)為從下到上，即水平線下

方的觸點(diǎn)為常開觸點(diǎn)，水平線上方的觸點(diǎn)為常閉觸點(diǎn)。

3、主電路、控制電路和輔助電路應(yīng)分開繪制。主電路是設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電路，是從電源到電動(dòng)機(jī)大電流通過的路徑;控制電路是由接觸器和繼電器線圈、各種電器的觸點(diǎn)組成的邏輯電路，實(shí)現(xiàn)所要求的控制功能;輔助電路包括信號(hào)、照明、保護(hù)電路。

4、動(dòng)力電路的電源電路繪成水平線，受電的動(dòng)力裝置(電動(dòng)機(jī))及其保護(hù)電器支路應(yīng)垂直與電源電路。

5、主電路用垂直線繪制在圖的左側(cè)，控制電路用垂直線繪制在圖的右側(cè)，控制電路中的耗能元件畫在電路的最下端。

6、圖中自左而右或自上而下表示操作順序，并盡可能減少線條和避免線條交叉。

7、圖中有直接電聯(lián)系的交叉導(dǎo)線的連接點(diǎn)(即導(dǎo)線交叉處)要用黑圓點(diǎn)表示。無直接電聯(lián)系的交叉導(dǎo)線，交叉處不能畫黑圓點(diǎn)。

8、在原理圖的上方將圖分成若干圖區(qū)，并標(biāo)明該區(qū)電路的用途與作用;在繼電器、接觸器線圈下方列有觸點(diǎn)表，以說明線圈和觸點(diǎn)的從屬關(guān)系。

電器元件布置圖主要是表明電氣設(shè)備上所有電器元件的的實(shí)際位置，為電氣設(shè)備的安裝及維修提供必要的資料。電器元件布置圖可根據(jù)電氣設(shè)備的復(fù)雜程度集中繪制或分別繪制。圖中不需標(biāo)注尺寸，但是各電器代號(hào)應(yīng)與有關(guān)圖紙和電器清單上所有的元器件代號(hào)相同，在圖中往往留有10%以上的備用面積及導(dǎo)線管(槽)的位置，以供改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)用。

繪制原則:

1、繪制電器元件布置圖時(shí)，機(jī)床的輪廓線用細(xì)實(shí)線或點(diǎn)劃線表示，電器元件均用粗實(shí)線繪制出簡(jiǎn)單的外形輪廓。

2、繪制電器元件布置圖時(shí)，電動(dòng)機(jī)要和被拖動(dòng)的機(jī)械裝置畫在一起;行程開關(guān)應(yīng)畫在獲取信息的地方;操作手柄應(yīng)畫在便于操作的地方。

3、繪制電器元件布置圖時(shí)，各電器元件之間，上、下、左、右應(yīng)保持一定的間距，并且應(yīng)考慮器件的發(fā)熱和散熱因素，應(yīng)便于布線、接線和檢修。

電氣安裝接線圖主要用于電氣設(shè)備的安裝配線、線路檢查、線路維修和故障處理。在圖中要表示出各電氣設(shè)備、電器元件之間的實(shí)際接線情況，并標(biāo)注出外部接線所需的數(shù)據(jù)。在電氣安裝接線圖中各電器元件的文字符號(hào)、元件連接順序、線路號(hào)碼編制都必須與電氣原理圖一致。

繪制原則:

1、繪制電氣安裝接線圖時(shí)，各電器元件均按其在安裝底板中的實(shí)際位置繪出。元件所占圖面按實(shí)際尺寸以統(tǒng)一比例會(huì)址。

2、繪制電氣安裝接線圖時(shí)，一個(gè)元件的所有部件繪在一起，并用點(diǎn)劃線框起來，有時(shí)將多個(gè)電器元件用點(diǎn)劃線框起來，表示它們是安裝在同一安裝底板上的。

3、繪制電氣安裝接線圖時(shí)，安裝底板內(nèi)外的電器元件之間的連線通過接線端子板進(jìn)行連接，安裝底板上有幾條接至外電路的引線，端子板上就應(yīng)繪出幾個(gè)線的接點(diǎn)。

4、繪制電氣安裝接線圖時(shí)，走向相同的相鄰導(dǎo)線可以繪成一股線。

(1) 直流回路從正極到負(fù)極:列如控制回路、信號(hào)回路等。從一個(gè)回路的直流正極開始，按照電流的流動(dòng)的方向，看到負(fù)極為止。

(2) 交流回路從火線到中性線:列如電流、電壓回路，變壓器的風(fēng)冷回路。從一個(gè)回路的火線(A、B、C相開始，按照電流的流動(dòng)方向，看到中性線(N極)為止。

(3) 見接點(diǎn)找線圈，見線圈找接點(diǎn):見到接點(diǎn)即要找到控制該接點(diǎn)的繼電器或接觸器的線圈位置。線圈所在的回路是接點(diǎn)的控制回路，以分析接點(diǎn)動(dòng)作的條件。見線圈找出它的所有接點(diǎn)，以便找出該繼電器控制的所有接點(diǎn)(對(duì)象)。

(4) 利用歐姆定律分析繼電器判斷是否動(dòng)作:判別的依據(jù)是，電壓型線圈的兩端加有足夠大的電壓，電流型線圈的通過兩端加有足夠大的電流。對(duì)于電壓型繼電器的線圈回路，當(dāng)線圈的兩端通過若干個(gè)繼電器的接點(diǎn)或電流線圈與分別電源的正、負(fù)極貫通，則認(rèn)為繼電器(接觸器)動(dòng)作(勵(lì)磁)，當(dāng)回路中有短開的接點(diǎn)，或線圈回路串接有比較大的電阻，或者線圈被并接的接點(diǎn)短接時(shí)，則認(rèn)為繼電器(接觸器)不動(dòng)作(不勵(lì)磁)。例如:開關(guān)分閘回路，當(dāng)開關(guān)處于合位，分閘線圈的正極端串接有合位繼電器(電阻大)，則認(rèn)為其不動(dòng)作。當(dāng)保護(hù)跳閘接點(diǎn)閉合，將線圈直接接到電源正極時(shí)，則認(rèn)為分閘線圈動(dòng)作。對(duì)于電流型(如跳閘回路的防跳躍繼電器)，當(dāng)線圈的兩端通過若干個(gè)繼電器的接點(diǎn)或電阻較小的線圈與分別電源的正、負(fù)極貫通，則認(rèn)為繼電器(接觸器)動(dòng)作(勵(lì)磁)。當(dāng)回路中有短開的接點(diǎn)，或線卷回路串接有比較大的電阻，或者線卷被并接的接點(diǎn)短接時(shí)，則認(rèn)為繼電器(接觸器)不動(dòng)作(不勵(lì)磁)。

(5) 看完所有支路:當(dāng)某一回路，從正極往負(fù)極看回路時(shí)，如中間有多個(gè)支路連往負(fù)極，則每個(gè)支路必須看完。否則分析回路的就會(huì)漏掉部分重要的情況。

(6) 利用相對(duì)編號(hào)法、回路標(biāo)號(hào)弄清安裝圖與展開圖的接線原理圖中設(shè)備的對(duì)應(yīng)關(guān)系:核查安裝圖與展開圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系的主要目的:第一是檢查安裝圖是否與展開圖相對(duì)應(yīng)。第二，弄清展開圖中各設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)的位置。從安裝圖(如保護(hù)屏端子排接線圖)查清某個(gè)端子排的端子在展開圖中的位置，則先查出該端子上所在的回路標(biāo)號(hào)，再查對(duì)展開圖中回路標(biāo)號(hào)，相同的回路標(biāo)號(hào)即同個(gè)回路，即可在展開圖中迅速找到該回路，在展開圖查明它在整個(gè)回路中的作用。如手上只有安裝圖或者發(fā)現(xiàn)安裝圖與展開圖的原理接線圖無法對(duì)應(yīng)時(shí)，則從安裝圖中每個(gè)的設(shè)備端子上所標(biāo)的編號(hào)，依據(jù)相對(duì)編號(hào)法，查到該所連接的另外設(shè)備的端子，然后再查出該端子所連接另外設(shè)備，直到查到直流電源的正負(fù)極或交流回路的火線和中性線為止。最后把整個(gè)相關(guān)的回路都查出來，畫成圖后可分析連接是否符合動(dòng)作原理。當(dāng)想弄清展開圖上設(shè)備的位置時(shí)，則一是利用展開圖上的設(shè)備表提供的位置，然后去相應(yīng)的安裝圖上查對(duì)。二是先弄清展開圖中的端子符號(hào)，哪些是屏柜端子排的端子、哪些是(保護(hù)或自動(dòng))裝置的端子，然后直接去可能的屏柜、端子箱中查找。

(7) 識(shí)圖特殊問題的解決方法。

A、如何用設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)(現(xiàn)場(chǎng)能看到的設(shè)備狀態(tài))來描述回路或繼電器的動(dòng)作條件:先以回路的接點(diǎn)分、合狀態(tài)來描述回路的條件，然后根據(jù)接點(diǎn)的分、合狀態(tài)與設(shè)備的狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，替換描述(如用開關(guān)機(jī)構(gòu)箱的"遠(yuǎn)/近控切換開關(guān)"在"遠(yuǎn)方"位置來代替"遠(yuǎn)/近控切換開關(guān)"在遠(yuǎn)方控制回路中的接點(diǎn)狀態(tài)。必須逐步形成這一能力，否則看圖紙將停留在原始狀態(tài)，只能看到接點(diǎn)的分、合和繼電器的是否勵(lì)磁，無法與運(yùn)行中設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視和操作結(jié)合起來。

B、如何弄清展開圖中的部分采用方框畫法設(shè)備與外部其他部分的連接?先查清方框畫法設(shè)備的端子編號(hào)，然后利用能展示該設(shè)備內(nèi)部接線圖的裝置說明書或廠家圖，在這些圖紙中找到往外部連接的端子編號(hào)，再與內(nèi)部回路連接起來，然后通過往外的連接的端子再與外部回路聯(lián)系起來。

1、合理調(diào)整高峰時(shí)段用電負(fù)荷

正常情況下應(yīng)盡量使變壓器的負(fù)荷率控制在60%左右，此時(shí)變壓器的損耗較低。因此，在高峰用電時(shí)段，應(yīng)優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行方案，選擇卸除某些相對(duì)不重要的機(jī)電負(fù)荷和照明負(fù)荷，使高峰期負(fù)荷降低。

2、公共照明和辦公設(shè)備運(yùn)行管理

在不影響辦公的情況下，應(yīng)盡量調(diào)低照度或及時(shí)關(guān)閉燈具，無特殊需要，裝飾類燈具盡量不要長(zhǎng)時(shí)間開啟。對(duì)人員流動(dòng)較少的區(qū)域，燈具控制開關(guān)應(yīng)采用感應(yīng)式、聲控式、觸摸延時(shí)關(guān)閉等控制方式，有條件的可對(duì)公共照明系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。長(zhǎng)時(shí)間不用的計(jì)算機(jī)等辦公設(shè)備應(yīng)及時(shí)切斷電源，減少待機(jī)損失。

3、空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行管理

夏季將空調(diào)設(shè)定溫度值下調(diào)1℃，將增加9%的耗能;冬季將設(shè)定溫度上調(diào)1℃，將增加12%的耗能。因此適當(dāng)調(diào)整空調(diào)設(shè)定溫度值，是空調(diào)節(jié)能的有效措施。同時(shí)，利用設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)來加強(qiáng)空調(diào)系統(tǒng)機(jī)組設(shè)備的運(yùn)行管理，并根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷的變化和氣象環(huán)境，及時(shí)調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行方案，降低設(shè)備運(yùn)行總功率，控制空調(diào)設(shè)備的最佳啟停時(shí)間，可在保證環(huán)境舒適的前提下，縮短空調(diào)不必要的運(yùn)行時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。

4、電梯的運(yùn)行管理

在低峰運(yùn)行時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整程序停運(yùn)部分電梯，并盡可能減少電梯的空載或低負(fù)荷運(yùn)行。在高峰運(yùn)行時(shí)，可采取每部電梯按計(jì)劃縮減層站或錯(cuò)層停站措施，延長(zhǎng)電梯行程，縮短運(yùn)行周期，運(yùn)行速度會(huì)有較大提升，從而提高其運(yùn)行效率。

電氣控制系統(tǒng)一般稱為電氣設(shè)備二次控制回路，不同的設(shè)備有不同的控制回路，而且高壓電氣設(shè)備與低壓電氣設(shè)備的控制方式也不相同。

為了保證一次設(shè)備運(yùn)行的可靠與安全，需要有許多輔助電氣設(shè)備為之服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)某項(xiàng)控制功能的若干個(gè)電器組件的組合，稱為控制回路或二次回路。這些設(shè)備要有以下功能:

1、自動(dòng)控制功能:高壓和大電流開關(guān)設(shè)備的體積是很大的 ，一般都采用操作系統(tǒng)來控制分、合閘，特別是當(dāng)設(shè)備出了故障時(shí)，需要開關(guān)自動(dòng)切斷電路，要有一套自動(dòng)控制的電氣操作設(shè)備，對(duì)供電設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制;

2、保護(hù)功能:電氣設(shè)備與線路在運(yùn)行過程中會(huì)發(fā)生故障，電流(或電壓)會(huì)超過設(shè)備與線路允許工作的范圍與限度，這就需要一套檢測(cè)這些故障信號(hào)并對(duì)設(shè)備和線路進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整(斷開、切換等)的保護(hù)設(shè)備;

3、監(jiān)視功能:電是眼睛看不見的，一臺(tái)設(shè)備是否帶電或斷電，從外表看無法分辨，這就需要設(shè)置各種視聽信號(hào)，如燈光和音響等，對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行電氣監(jiān)視;

4、測(cè)量功能:燈光和音響信號(hào)只能定性地表明設(shè)備的工作狀態(tài)(有電或斷電)，如果想定量地知道電氣設(shè)備的工作情況，還需要有各種儀表測(cè)量設(shè)備，測(cè)量線路的各種參數(shù)，如電壓、電流、頻率和功率的大小等。

在設(shè)備操作與監(jiān)視當(dāng)中，傳統(tǒng)的操作組件、控制電器、儀表和信號(hào)等設(shè)備大多可被電腦控制系統(tǒng)及電子組件所取代，但在小型設(shè)備和就地局部控制的電路中仍有一定的應(yīng)用范圍。這也都是電路實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)。

常用的控制線路的基本回路由以下幾部分組成。

1、電源供電回路:供電回路的供電電源有AC380V和220V等多種;

2、保護(hù)回路:保護(hù)(輔助)回路的工作電源有單相220、36V或直流220、24V等多種，對(duì)電氣設(shè)備和線路進(jìn)行短路、過載和失壓等各種保護(hù)，由熔斷器、熱繼電器、失壓線圈、整流組件和穩(wěn)壓組件等保護(hù)組件組成;

3、信號(hào)回路:能及時(shí)反映或顯示設(shè)備和線路正常與非正常工作狀態(tài)信息的回路，如不同顏色的信號(hào)燈，不同聲響的音響設(shè)備等;

4、自動(dòng)與手動(dòng)回路:電氣設(shè)備為了提高工作效率，一般都設(shè)有自動(dòng)環(huán)節(jié)，但在安裝、調(diào)試及緊急事故的處理中，控制線路中還需要設(shè)置手動(dòng)環(huán)節(jié)，通過組合開關(guān)或轉(zhuǎn)換開關(guān)等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)與手動(dòng)方式的轉(zhuǎn)換;

5、制動(dòng)停車回路:切斷電路的供電電源，并采取某些制動(dòng)措施，使電動(dòng)機(jī)迅速停車的控制環(huán)節(jié)，如能耗制動(dòng)、電源反接制動(dòng)，倒拉反接制動(dòng)和再生發(fā)電制動(dòng)等;

6、自鎖及閉鎖同路:啟動(dòng)按鈕松開后，線路保持通電，電氣設(shè)備能繼續(xù)工作的電氣環(huán)節(jié)叫自鎖環(huán)節(jié)，如接觸器的動(dòng)合觸點(diǎn)串聯(lián)在線圈電路中。兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的電氣裝置和組件，為了保證設(shè)備運(yùn)行的安全與可靠，只能一臺(tái)通電啟動(dòng)，另一臺(tái)不能通電啟動(dòng)的保護(hù)環(huán)節(jié)，叫閉鎖環(huán)節(jié)。如兩個(gè)接觸器的動(dòng)斷觸點(diǎn)分別串聯(lián)在對(duì)方線圈電路中。

電氣系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置的數(shù)字核心一般由CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、Watchdog等組成。數(shù)字核心的主流為嵌入式微控制器(MCU)，即通常所說的單片機(jī);輸入輸出通道包括模擬量輸入通道(模擬量輸入變換回路(將CT、PT所測(cè)量的量轉(zhuǎn)換成更低的適合內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換的電壓量，±2.5V、±5V或±10V)、低通濾波器及采樣、A/D轉(zhuǎn)換)和數(shù)字量輸入輸出通道(人機(jī)接口和各種告警信號(hào)、跳閘信號(hào)及電度脈沖等)。

電氣系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置是用微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的繼電保護(hù)，是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展方向(現(xiàn)已基本實(shí)現(xiàn)，尚需發(fā)展)，它具有高可靠性，高選擇性，高靈敏度。微機(jī)保護(hù)裝置硬件包括微處理器(單片機(jī))為核心，配以輸入、輸出通道，人機(jī)接口和通訊接口等。該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力、石化、礦山冶煉、鐵路以及民用建筑等。微機(jī)的硬件是通用的，而保護(hù)的性能和功能是由軟件決定。