电工识图入门

前言看懂电气图纸是电工的核心基本功。一张电气原理图不是实物照片而是依靠标准化文字符号和图形符号来表达元器件类型、功能、接线逻辑。本文基于国标电工识图规范系统拆解两类符号体系帮你快速读懂图纸建立识图思维。一、电工电路的文字符号标识文字符号标注在元器件旁边用来描述电气设备、元器件的种类、名称、功能、状态一共分为 4 大类基本文字符号、辅助文字符号、组合文字符号、专用文字符号。1. 基本文字符号基本文字符号分为单字母符号和双字母符号单字母优先选用将电气元件划分为 23 大类。单字母一个大写字母代表一大类元器件。例R 代表电阻类F 代表保护器件G 代表电源类T 代表变压器类Q 代表开关。双字母单字母大类 第二个字母细化器件。例FU 熔断器、GB 蓄电池、TA 电流互感器、KM 交流接触器。电工电路中的基本文字符号示例QS 代表电源总开关KM 代表交流接触器在电机启停控制原理图中是最常见标识。电工电路中的基本文字符号2. 辅助文字符号基本文字符号代表器件种类辅助文字符号用来表达器件功能、状态、特征一般由英文单词缩写构成不超过 3 个字母可单独使用也可跟在基本符号后面组合。典型电工电路中的辅助文字符号常用例子ST 启动、STP 停止AC 交流、DC 直流PE 保护接地N 中性线ON 闭合、OFF 断开RUN 运转。应用场景SB按钮ST代表启动按钮 SB1STSBSTP代表停止按钮 SB2STP。电工电路中常用的辅助文字符号3. 组合文字符号格式基本字母 数字序号用来区分同一电路中同类型多个元器件。 例FU1、FU2、FU3代表第 1、2、3 号熔断器KA1、KA2 代表 1 号、2 号继电器。典型电工电路中的组合文字符号补充KM-1、KM-2数字代表同一个接触器 KM 内部的不同触点不是两个独立接触器。4. 专用文字符号专门用于导线、端子、颜色、仪表量程的标识。特殊用途的专用文字符号常见的表示颜色的文字符号其他常见的专用文字符号导线端子符号L1/L2/L3 三相火线、N 中性线、PE 保护地线、PEN 保护接地与中性线共用。导线颜色代号RD 红、YE 黄、GN 绿、BU 蓝、BK 黑、BN 棕。仪表专用符号V 电压、A 电流、Ω 电阻、Hz 频率、W 功率、var 无功功率。二、电工电路的图形符号标识图形符号是电路图的基础单元相当于图纸里的 “词汇”不画实物外形只用简化图样代表元件。识图第一步就是建立图形符号和实物的对应关系。1. 电子元器件图形符号包含电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管、晶闸管、光耦等。典型的光控照明电工实用电路电阻 R普通电阻、电位器 RP、热敏电阻、压敏电阻电容 C普通电容、电解电容、可调电容半导体器件普通二极管 VD、双向晶闸管 VS、NPN/PNP 三极管、IGBT、光电耦合器。常用电子元器件的图形符号实例光控照明电路依靠光敏电阻 MG 采集光信号双向晶闸管 VS 实现交流无触点开关控制。2. 低压电气部件图形符号低压配电、电机控制回路最常用是电工识图高频重点。电工电路中常用低压电气部件的图形符号开关类SB 按钮常开启动、常闭停止、QS 隔离开关、QF 断路器、SQ 限位开关接触器与继电器KM 交流接触器、KA 中间继电器、FR 热继电器、KT 时间继电器、KV 电压继电器保护元件FU 熔断器。 典型电机启停控制原理图QF 总断路器、FU 熔断器做短路保护SB1 启动按钮、SB2 停止按钮KM 交流接触器主触点控制电机主回路FR 热继电器实现电机过载保护。常用低压电气部件的图形符号3. 高压电气部件图形符号用于 6~10kV 高压供配电线路。包含高压隔离开关 QS、高压负荷开关 QL、高压断路器 QF、高压熔断器 FU、电流互感器 TA、电压互感器 TV、电力变压器 T、避雷器。 在高压配电图中高压负荷隔离开关、熔断器、互感器、电力变压器组合完成高压电能的输送、计量、保护。典型的高压配电线路图高压电气部件的图形符号电工电路中常用功能部件和其他常用的图形符号4. 其他功能部件符号电声、指示灯EL 照明灯、HL 指示灯、HA 蜂鸣器电机M 三相异步电动机、直流电动机变压器双绕组、三绕组、自耦变压器。三、识图核心思维模式分层识别先看文字符号确定器件类别再看图形符号确认器件类型最后看编号区分同类型多个元件。区分主次原理图分为主回路和控制回路主回路粗线控制回路细线分开分析。符号拆解原则单字母 大类双字母 细化器件数字 序号 / 触点编号辅助字母描述状态启动 / 停止、交直流、接地领域共识国内电气图纸遵循国标符号体系和国际 IEC 符号兼容是行业通用语言常见分歧误区❌误区 1KM1、KM2 一定是两个接触器。✅纠正KM-1、KM-2 是同一个接触器的不同触点。❌误区 2图形符号画的外形 实物样子。✅纠正图形符号只是功能简图不代表实物外观。❌误区 3L 就是火线N 是地线。✅纠正N 是中性线PE 才是保护地线二者不能混淆。四、电工电路识图四大要领识图的核心原则先看说明建立整体认知熟悉电气图形符号再结合电工基础、典型电路、元器件原理逐层分析。结合电气图形符号、标记符号电气图纸依靠标准化图形符号表达元器件与连接关系。看懂图纸的前提是认识熔断器 FU、交流接触器 KM、按钮 SB、时间继电器 KT 等国标符号理解符号对应的实物部件。结合电工、电子技术基础知识所有电气线路不管是电机启停、照明、调光电路底层都是电工基础理论。没有电路、电磁、元器件基础只能记住图纸表面无法理解故障成因。结合典型电路复杂电路图本质上是多个经典单元电路拼接而成。电机降压启动、点动控制、晶闸管调光都是典型基础电路。识图时把大图拆分成一个个熟悉的单元模块复杂电路就会被简化。 书中案例时间继电器电阻降压启动电路就是经典的电机软启动单元用于中等容量笼型异步电动机平稳启动。结合电气元件的结构和工作原理看懂元器件动作逻辑才能读懂电路。比如晶闸管调光电路电位器 RP1 调节电容 C1 充电速度改变单结晶体管 VT1 振荡脉冲的时刻控制晶闸管 VS1 导通角最终调节灯泡亮度。不理解元器件工作原理就无法分析信号变化。时间继电器电阻降压启动电路图示为时间继电器电阻降压启动电路该电路适用于要求平稳的中等容量的笼式异步电动机。由图可知FU1~FU4为四只保险元件SB1、SB2为停止和启动按钮开关:KM1为交流接触器KM1-1~KM1-3为三组动合触点用于控制电动机的三相供电KM1-4动合触点用于自锁KM2为交流接触器KM2-1~KM2-3三组动合触点用于切换三只降压电阻的接入与断开;KT为时间继电器有一组动合延时闭合触点KT1FR为热继电器。由图可知当想要启动电动机时将开关QS合上同时按下启动按钮SB2交流接触器KM1与时间继电器KT的线圈同时工作。当KM1线圈吸合以后动合触点KM1-4 闭合后自锁同时KM1-1~KM1-3闭合通过启动电阻R1~R3为电动机提供三相交流电源使电动机处于启动工作状态。当KT工作后进入延时状态达到预定时间后KT1闭合接通了KM2线圈的供电使KM2-4闭合自锁同时KM2-1~KM2-3闭合使R1~R3电阻被短接电动机进入全压正常工作状态。识读电气线路图时可以结合以下四个方面的内容遵循一定的原则一步步地进行分析。晶闸管调光灯线路图图中为晶闸管调光灯线路图。识读该电路图时可以先从各部分元器件的功能进行分析确定哪些部位属于调光电路。从元器件的符号可以看出RP1表示可调电位器其功能是进行亮度的调整晶闸管VS1右侧的电路是用来进行亮度调整的元器件R4、RP1、C1、VT1、R3、R2等组成了振荡器电路而VD1~VD4则是由四个整流二极管组成的整流电路。知道这些元器件的功能以后识图就变得简单了。市电220V电压为灯泡EL供电且经过整流后提供给各元器件所需要的电压当调大RP1的阻值时由于电容C1需较长时间充电才能使VT1达到峰点电压故晶闸管的导通电压就比较小灯泡亮度就暗;当调小RP1的阻值时情况与上述相反灯泡亮度变亮。VT1是单结晶体管当电源经RP1为C1充电后e极电压升高时b2、b1和e之间便导通导通后e的电压降低电源又重新为C1充电这样就形成了振荡状态晶闸管G极便受到振荡脉冲的触发从而控制流过灯泡的电流。识图顺序小技巧主电路遵循从下到上、从左到右从用电设备开始逆向看控制元件辅助电路自上而下理清辅助回路与主回路的联动关系。五、电工电路识图 7 步标准流程通用识图 7 步法区分电路类型→明确用途→建立对应关系、划分电路→寻找工作条件→寻找控制部件→确立控制关系→理清信号流程。1. 区分电路类型电工图纸主要分为两类电工接线图侧重元器件实际物理位置、端子接线。用于现场安装接线、线路检修重点看位置与接线。电工原理图不画元器件实际位置重点表达电气逻辑、控制关系。用于分析电路原理、排查控制故障是学习分析的核心图纸。下图所示为简单的电工接线图图中用文字符号和电路图形符号标识出了所使用的基本物理部件用连接线和连接端子标识出了物理部件之间的实际连接关系和接线位置属于接线图。接线图的特点是体现各组成物理部件的实际位置关系并通过导线连接体现安装和接线关系可用于安装接线、线路检查、线路维修和故障处理等场合。下图所示为简单的电工原理图图中也用文字符号和电路图形符号标识出了所使用的基本物理部件并用规则的导线连接除了标准的符号标识和连接线外没有画出其他不必要的部件属于电工原理图。其特点是完整体现电路特性和电气作用原理。由此可知通过识别图纸所示的电路元素的信息可以准确区分电路的类型。当区分出电路类型后便可以根据所对应类型电路的特点进行识读。一般识读电工接线图的重点应在各种物理部件的位置和接线关系上;识读电工原理图的重点应在各物理部件之间的电气关系上如控制关系等。2. 明确用途拿到图纸先抓核心功能这个电路要实现什么动作是电机点动、降压启动还是灯光调节把电路用途作为识图总纲领。例如图纸识别出是电机点动电路就围绕 “按下按钮电机转、松开就停” 这个目标分析。3. 建立对应关系划分电路模块把图纸上的文字符号、图形符号和实物一一对应QS 电源总开关、FU 熔断器、SB 按钮、KM 交流接触器、M 三相异步电机。 完成符号识别后对电路做模块拆分最常用的拆分主供电回路 控制回路。主回路承载大电流驱动电机控制回路是小电流用来实现启停、延时、保护逻辑。建立电工电路中符号与实物的对应关系电源总开关用字母QS标识在电路中用于接通三相电源。熔断器用字母FU标识在电路中用于过载、短路保护。交流接触器用字母KM标识通过线圈的得电触点动作接通电动机的三相电源启动电动机工作。启动按钮(点动常开按钮)用字母SB标识用于电动机的启动控制。三相交流电动机简称电动机用字母M标识在电路中通过控制部件控制接通电源启动运转为不同的机械设备提供动力。通常当建立对应关系了解各符号所代表的物理部件的含义后还可以根据物理部件的自身特点和功能对电路进行模块划分如下图所示。对电工电路根据电路功能进行模块划分特别是对于一些较复杂的电工电路通过对电路进行模块划分可以十分明确地了解电路的结构。4. 寻找工作条件分析元器件在什么条件下才会动作。例如接触器 KM 线圈必须控制回路通电线圈得电主触点才会闭合。不满足通电条件元件不会动作。5. 寻找控制部件控制部件也就是操作部件是整个电路的 “指令输入端”比如启动按钮 SB、时间继电器 KT。控制部件用来决定是否把工作条件接入回路是整个控制逻辑的开关。6. 确立控制关系理清链条控制部件 → 中间执行元件 → 被控负载。 点动电路逻辑按下 SB 按钮 → 接触器 KM 线圈得电 → KM 主触点 KM-1 闭合 → 三相电机 M 接通电源运转。这条控制链就是识图的主线。找到控制部件后根据线路的连接情况确立控制部件与被控制部件之间的控制关系并将控制关系作为理清信号流程的主线如下图所示。确立电工电路中的控制关系7. 理清信号流程吃透电路功能顺着控制链条一步步推演通电、断电的完整动作流程模拟操作每一个开关观察负载的变化。 以点动电路为例合上 QS 总开关主回路待命按下 SBKM 线圈得电主触点闭合电机运转松开 SB线圈失电主触点断开电机停止。完整走完这个流程才算真正读懂电路。确立控制关系后可以操作控制部件实现控制功能同时弄清每操作一个控制部件后被控部件所执行的动作或结果理清整个电路的信号流程最终掌握控制机理和电路功能如下图所示。理清电工电路的信号流程六、识图案例时间继电器电阻降压启动电路电路功能实现笼型异步电机的平稳降压启动降低启动冲击电流。合上总开关 QS按下启动按钮 SB2KM1 接触器、时间继电器 KT 线圈同时得电。KM1 自锁触点 KM1-4 闭合自锁KM1 主触点闭合三相电源经 R1/R2/R3 降压电阻供给电机电机降压启动。KT 延时达到设定时间延时闭合触点 KT1 接通 KM2 线圈。KM2 得电自锁KM2 主触点短接全部启动电阻 R1~R3电机切换全压运行启动完成。七、10 道深度理解题含答案 易错批注题目电路图中 “FU2” 代表什么含义答案FU 是熔断器基本文字符号数字 2 代表该电路中第 2 号熔断器。 易错批注容易误理解为 “2 号触点”组合文字符号中字母后的数字是器件序号不是触点编号。题目SB1STST 代表什么ST 是什么类型符号答案ST 是辅助文字符号含义为启动SB 代表按钮SB1 为 1 号启动按钮。 易错批注混淆基本符号与辅助符号。SB 是基本文字符号器件种类ST 描述功能。题目电路图符号 KM-2代表两个独立的交流接触器吗答案不是。KM 代表交流接触器KM-2 是同一个 KM 接触器内部的 2 号辅助触点。 易错批注高频错题数字加短横线代表器件内部触点不是新器件。题目PE 和 N 的区别是什么答案N 是中性线工作零线正常有电流PE 是保护地线正常无电流用于设备外壳保护。 易错批注很多新手把 N 线当成保护地线二者功能完全不同PEN 是二者合一。题目图形符号里QS 和 QF 分别是什么器件二者核心区别答案QS 隔离开关只做隔离不能带负荷分断QF 断路器可带负荷分断具备短路、过载保护。 易错批注分不清隔离开关和断路器记住口诀隔离开关不灭弧断路器可灭弧、带保护。题目在文字符号体系中基本文字符号的单字母和双字母使用优先级是答案优先使用单字母符号需要细分器件种类时使用单字母 第二个字母组成双字母。 易错批注误以为双字母优先级更高。教材明确单字母优先选用。题目辅助文字符号最长允许几个字母作用是什么答案一般不超过 3 个字母用来描述元器件的功能、状态、特征不是器件种类。 易错批注混淆辅助符号和基本符号的用途。题目三相电路 L1、L2、L3 代表什么答案交流系统三相电源的第一相、第二相、第三相也就是常说的 A/B/C 三相火线。 易错批注把 L 当成零线L 是相线火线。题目TA 是什么器件属于高压还是低压常用元件答案TA 是电流互感器多用于高压配电系统用于电流测量、保护。 易错批注混淆 TA 电流互感器、TV 电压互感器。题目电气原理图的图形符号是元器件实物的外形简化图吗答案不是。图形符号只表达电气功能不代表实物外形、尺寸。 易错批注识图最大误区把图形当成实物照片造成识图困难。结尾电工识图是循序渐进的技能先记住标准化文字符号和图形符号再练习拆分主回路、控制回路。掌握这套符号体系才可以读懂电机控制、高压配电、照明等各类电气原理图为故障检修、电路设计打下基础。电工识图本质是模块化拆解 时序推演。不要盯着整张图纸硬啃先识别元器件符号区分主回路、控制回路再一步步模拟通电时序理清控制链。不管是电机启停、降压启动还是晶闸管调光电路都可以套用这套 7 步识图法。熟练之后再复杂的电气图纸都可以拆成熟悉的典型单元电路快速定位原理和故障点。