电气原理图是用来表明设备电气工作原理及各电器元件作用，相互之间的关系的一种表示方式。运用电气原理图的方法和技巧，对于分析电气线路，排除电路故障、程序编写是十分有益的。电气原理图一般由主电路、控制电路、保护、配电电路等几部分组成。

组成结构

电气系统图主要有电气原理图、电器布置图、电气安装接线图等。

因此，电气原理图是电气系统图的一种。是根据控制线图工作原理绘制的，具有结构简单，层次分明。主要用于研究和分析电路工作原理。

电气布置安装图主要用来表明各种电气设备在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置。为机械电气在控制设备的制造、安装、维护、维修提供必要的资料。

电气安装接线图是为了进行装置、设备或成套装置的布线提供各个安装接线图项目之间电气连接的详细信息，包括连接关系，线缆种类和敷设线路。

主要种类

电气电路图有原理图、方框图、元件装配以及符号标记图等：

1.原理图

电气原理图是用来表明设备的工作原理及各电器元件间的作用，一般由主电路、控制执行电路、检测与保护电路、配电电路等几大部分组成。这种图，由于它直接体现了电子电路与电气结构以及其相互间的逻辑关系，所以一般用在设计、分析电路中。分析电路时，通过识别图纸上所画各种电路元件符号，以及它们之间的连接方式，就可以了解电路的实际工作时情况。

电原理图又可分为整机原理图，单元部分电路原理图，整机原理图是指所有电路集合在一起的分部电路图。

2.方框图（框图）

方框图是一种用方框和连线来表示电路工作原理和构成概况的电路图。从某种程度上说，它也是一种原理图，不过在这种图纸中，除了方框和连线，几乎就没有别的符号了。它和上面的原理图主要的区别就在于原理图上具体地绘制了电路的全部的元器件和它们的连接方式，而方框图只是简朴地将电路按照功能划分为几个部分，将每一个部分描绘成一个方框，在方框中加上简朴的文字说明，在方框间用连线（有时用带箭头的连线）说明各个方框之间的关系。所以方框图只能用来体现电路的大致工作原理，而原理图除了具体地表明电路的工作原理之外，还可以用来作为采集元件、制作电路的依据。

3.元件装配以及符号标记图

它是为了进行电路装配而采用的一种图纸，图上的符号往往是电路元件的实物的形状图。这种电路图一般是供原理和实物对照时使用的。印刷电路板是在一块绝缘板上先覆上一层金属箔，再将电路不需要的金属箔腐蚀掉，剩下的部分金属箔作为电路元器件之间的连接线，然后将电路中的元器件安装在这块绝缘板上，利用板上剩余的导电金属箔作为元器件之间导电的连线，完成电路的连接。元器件装配图和原理图中大不一样。它主要考虑所有元件的分布和连接是否合理，要考虑元件体积、散热、抗干扰、抗耦合等等诸多因素，综合这些因素设计出来的印刷电路板，从外观看很难和原理图完全一致。

4.电气安装接线图

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：

1）必须遵循相关国家标准绘制电气安装接线图。

2）各电器元器件的位置、文字符号必须和电气原理图中的标注一致，同一个电器元件的各部件（如同一个接触器的触点、线圈等）必须画在一起，各电器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器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。

5.电器元件布置图

电器元器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器元件布置图。

2）相同类型的电器元件布置时，应把体积较大和较重的安装在控制柜或面板的下方。

3）发热的元器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，以方便与电机和接触器的连接。

4）需要经常维护、整定和检修的电器元件、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，防止干扰的窜入。

6）电器元器件的布置应考虑安装间隙，并尽可能做到整齐、美观。

6.电器控制系统图

为了表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图，便于电气系统的安装、调试、使用和维修，将电气控制系统中各电器元件及其连接线路用一定的图形表达出来，这就是电气控制系统图。用导线将电机、电器、仪表等元器件按一定的要求连接起来，并实现某种特定控制要求的电路。

电气原理图设计原则

绘制电气原理图时不考虑电气的实际位置和结构，但必须遵循以下原则：

1.绘制电气原理图时必须使用国家规定的电工图形符号和文字符号绘图。

2.电气控制线路由主电路（被控制负载所在电路）和控制电路（控制主电路状态）两部分组成。

3.同一电气元件的不同部分（如：接触器的触点和线圈）按功能和所接电路的不同而分别绘制在不同电路中，但必须标注相同的文字符号。

4.所有电气元件的图形符号均按没通电、无外力作用下的状态绘制。

5.在绘制电气原理图时与电路无关的电气元件部件（如接触器的铁心和弹簧等）在控制回路中不画出。

6.在设计电气控制电路时应力求电路简单、电气元件少、电气动作准确可靠。

7.在设计电气控制电路时应避免多个电气元件依次动作才能接通另一个电器的电路。

8.必须保证每个线圈的额定电源，严禁将两个线圈串联使用。

电气原理图设计和后期建模，可以通过电气设计BIM软件Substation来完成。Substation是一款用于变电站智能电气和物理设计的集成软件应用程序，利用Substation可以快速完成二维原理设计、三维布置设计，并可实现二三维数据的同步，具有接地、防雷系统的设计功能，可以自动生成材料表和计算书，可以从三维布置设计快速得到二维的平断面施工图纸。

Substation具有以下功能模块：

1.快速创建主接线图

使用主接线模块，采用典型图方式快速地创建原理接线图，典型图库可以随时进行扩充，也可以按照不同电压等级下的进出线回路分别进行设计。设计的信息自动保存在项目数据库中。

2.创建三维变电站布置图

在进行三维设备布置时，主接线模块自动从项目数据库中获取设备清单，以列表形式显示，方便工程师进行选取。二维原理图的设备参数和三维布置图的参数可以实时共享，并可以相互导航。若二维原理图发生更改，通过刷新数据库信息，三维布置图可以自动进行更改。

二维原理设计产生的设备列表

3.使用三维导线设计模块完成导线设计

使用三维导线设计模块，方便地进行三维软导线和硬导线（母排）设计。导线的选型从型号库中读取，导线库可以随时进行扩充。在设计导线过程中，可以进行绝缘子和金具的选择，从而快速高效地完成设计。导线设计完成后，通过报表生成器，可以自动统计导线、绝缘子和金具的数量，生成材料表。

使用导线拉力计算模块进行导线及架构受力分析，生成导线安装报表，指导施工。

4.防雷系统设计

可使用折线法和滚球法完成避雷针及避雷线的联合保护计算，可生成防雷保护范围图和计算书，可在三维的界面上方便的查看设计成果。

5.接地系统设计

接地系统设计模块可以快速方便的完成接地网、接地线、接地井、集中接地装置的布置；可以完成电力部标准的接地电阻、跨步电压、接触电压的计算；生成接地材料表；可以自动生成三维接地布置图，与其他专业进行碰撞检查的校验。

6.断面图设计模块

可以快速的获得间隔的平、断面图；可以批量的对设备进行标注；可以自动生成材料表；可以快速完成设备定位尺寸标注、标高标注及安全净距标注，快速的完成间隔平断面图图纸设计。

7.典型设计模块

Bentley变电站解决方案是以数据库为核心驱动的软件系统，在该系统上可以方便的实现典型设计模式，基于典型项目库中的初设（施工图）深度的标准方案，在简捷的操作界面上快速完成设备参数及接线的修改，执行“刷新”操作后就可以实现所有关联图纸的自动刷新，包括三维布置图、间隔断面图、设备安装图、材料表等，进而完成新项目的合计。

8.常规变电站二次设计

该模块基于二次原理接线图（控制、保护、信号），可生成端子箱接线图、原始电缆清册、“三遥”信息表；软件可自动生成整站的原始电缆清册，该清册可导入电缆敷设模块中完成整站的电缆敷设计算，生成电缆清册（包含长度及所经路径），指导施工。

9.变电站用一次和二次设计

变电站用设计模块可以读取 Excel 格式的站用负荷表，进行负荷统计，依据标准设备选型表可完成设备选型，依据出图模板可自动生成接线图及电缆清册。

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