远方网友 众多电气行业的朋友常问:二次原理图与二次控制回路是否相同?实际上,二次原理图主要指的是用于控制、指示及计量主回路(即一次系统设备)的原理图。它涵盖了二次控制回路图的内容。例如,CT的二次回路图虽属于二次原理图的范畴,却并非控制回路图。接下来,我们将一起探讨如何识别和绘制二次控制原理图。 (1)二次原理接线图的定义 电气二次接线图展示的二次设备(如仪表、继电器、信号装置、自动装置及控制开关等)之间的电气连接和工作原理,是理解二次回路动作的关键图纸。 (2)二次原理接线图的画法 整体式画法 二次设备采用整体式绘图方式,直观展现设备全貌(将线圈和触点绘制在一起),主要用于展现完整的装置构成及其间的接线联系。 优点:此图能够清晰展示各二次设备的组成、数量及其电气连接关系,具有直观明了的特点,便于设计过程中的构思及后期的记忆。 缺点:不便于阅读和理解其工作原理。 展开式画法 展开式绘图法基于电气线路原理,将继电器所有元件的线圈及触点依据其保护动作的次序,从左至右、由上至下进行布局的接线图。该方法的优势在于能够单独绘制电源、主电路、控制及信号等不同电路。电气设计网络课程中狄老师讲解到,各继电器的线圈与触点需分开绘制,并且放置于相应回路内;同时,同属一个继电器或元件的部分均应用一致标识进行标注。 优点:接线明了,便于阅读,更易于把握整个系统的运作流程及工作机理,尤其在展示一些结构复杂的装置时,这一优点尤为明显。 1)电源回路 各个电动机均需配备独立控制电源。该电源应位于电动机主回路的隔离保护装置之后和控制装置之前。这样做是因为若多台电动机共享同一控制电源,它们的控制回路将无法分离,无法单独进行安全检修,并且一旦出现故障,所有电动机将同时停止工作,可能导致更大的损失。 为确保电源的控制与安全,须配备隔离器及短路保护装置。此类电器可选择螺旋型熔断器或具备隔离功能的微型断路器。同时,应安装控制电源指示灯以提供直观的电源状态显示。 2)控制回路 典型的控制回路主要由开关、按钮、信号灯,以及接触器、继电器线圈和各类辅助触点组合而成。无论是简单还是复杂的控制回路,它们大多由常见的控制电路(例如延时电路、联锁电路、顺序控制电路等)构成。 电动机的启动控制环节构成了其核心控制电路。在电动机的启动过程中,常见的启动方法包括直接全压启动、减压启动以及软启动变频启动。其中,减压启动主要采用星角转换降压启动和自耦变压器降压启动两种方式。 3)信号回路 电气设备自动控制的核心在于信号回路的设计是否精准。信号回路主要分为控制信号和反馈信号两种类型:控制信号回路负责接收来自外部的各类控制命令,进而操控电动机;而反馈信号回路则通过连接各种声光信号装置,来显示电动机的运行状态。 控制信号: 在民用建筑物中,风机与水泵的自动化控制信号通常由楼宇自动化系统(BAS)的DDC控制器或火灾自动报警联动系统(FAS)控制器来发出。当这些信号为有源时,仅需要将它们接到信号回路的中间继电器线圈上。应注意的是,火灾自动报警联动系统控制器提供的有源控制信号为直流24V。而DDC控制器提供的则有源控制信号通常是交流24V。因此,选择继电器时需根据控制信号的电压种类进行正确选择。至于无源机械触点控制信号,如消火栓启泵按钮、湿式报警阀压力开关、液位器、防排烟阀联动机构等,应由信号回路来提供所需的信号电源。 反馈信号: 各类电气设备的状态信号,如运行或故障,通常通过主回路中的接触器、热继电器等控制保护元件的辅助触头动作,来实现信号灯等信号回路的接通。若设备配备有外部控制器,还需提供干接点形式的反馈信号。例如,楼宇自动化系统控制的机电设备,就需要提供其运行状态、故障情况以及手动或自动操作状态的反馈。然而,设计过程中常有一个被忽略的问题:某些设计(包括标准图册)直接将主回路接触器的辅助触头用作外部反馈信号,电气设计在线教学中狄老师指出,这种做法存在将高电位引入DDC控制器或消防联动控制器的风险。这是因为辅助触头一般安装在主触头旁边,当主触头断开感性负载电路(尤其是大功率电动机)时,会产生电弧,而强烈的电弧会引发电磁干扰,进而在辅助触头形成的二次回路中产生较高的感应电势,这种干扰可能导致二次回路中的电子元件损坏。 4)二次回路线号及端子排图 在二次接线图中,各个电气接点均须配置独特的接线编号,这有助于施工时的接线作业及后续故障点的定位。这些接线编号在本图内必须是唯一的,而编号的编排方式一般遵循从上至下、从左到右的顺序,并按顺序逐步增加。例如,编号的起始数字应区分不同电路,控制回路以“1”为起点,其它辅助电路则以“101、201…”等数字作为开始,以彰显其不同。比如,消防联动信号回路的编号从“101”开始,而BAS系统的控制信号回路则从“201”开始。 各设备间通过控制电缆相连,须遵循回路编号原则进行标号,确保屏顶设备与屏内设备连接时也通过端子排进行,并在图纸上清晰标示端子排接线编号及箱内电器元件的对应标号。 (3)电路原理图绘制方法及原则 1.在电路图的绘制上,主电路、电源电路、控制电路以及信号电路各自独立展现。无论是主电路还是辅助电路,电器元件通常依照生产设备动作的顺序,按照从上至下或从左至右的次序排列,既可水平布置,亦可垂直排列。 2.所有电器的开关和触点状态,皆按照线圈未通电、手柄处于零位、行程开关和按钮等接点未受外力作用、生产机械处于起始位置的情形进行描绘。 3.同一电气设备中,尽管各个导电构件在图纸上常常分开绘制,它们的符号标识却必须保持统一。 (4)简单常见的电路原理图举例 直接启动原理图 说明:转换开关的位置决定了控制柜控制回路的具体启动方式。 1.当转换开关置于手动位置,可通过手动按下启动按钮和停止按钮来控制泵的运行和停止。 2.转换开关置于停止档位,水泵便无法启动,这样便于安全地开展设备维护作业。 3.转换开关置于自动档位,可依托现场电接点温度信号来控制泵的自动启动与停止。 直接启动一用一备原理图 直接启动一用一备原理图 说明:消防泵控制柜的启动方式依赖于控制回路的设置,转换开关的位置决定了启动模式的差异。 1.当转换开关置于手动模式时,操作者能够分别通过按下手动启动按钮和停止按钮来控制两台泵的启动和停止过程。 2.当转换开关设定为1#主泵2#备用时,1#泵的启动与停止可以通过远程DDC信号或现场电接点温度信号来控制;在1#泵运行期间,2#泵保持在备用模式。若1#泵发生超载或其他故障而停止工作,2#泵将自动接管运行。 3.当转换开关设定为2#备用而1#主用时,2#泵的启动与停止可通过远程DDC信号或现场电接点温度信号控制;在2#泵启动的同时,1#泵保持备用状态。若2#泵过载或遇到故障而停止工作,1#泵将自动切换为运行状态。 星三角一用一备原理图 星三角一用一备原理图 星三角一用一备原理图 说明:消防泵控制柜中的控制回路根据转换开关的位置不同,将采取相应的启动方式。 1.当SAC1和SAC2转换开关均置于手动档位,可以通过按压启动和停止按钮,分别独立地控制两台泵的启动与停止。 2.当SAC1转换开关设在自动档,而SAC2转换开关置于备用档时,1#泵的启动与停止可通过远程DDC信号或现场电接点温度信号来完成;与此同时,2#泵保持在备用状态。一旦1#泵因过载或其他问题而停止运行,2#泵便会自动接管工作。 3.当SAC2转换开关处于自动档,而SAC1转换开关位于备用档时,2#泵的启动与停止可由远程DDC信号或现场电接点温度信号控制;此时1#泵作为备用,若2#泵因过载或其他故障而停止工作,1#泵将自动切换为工作状态。 (5)二次控制原理图识图与绘制总结 掌握二次回路图的关键在于理解其逻辑性,遵循绘制规律,只要把握这些规律,解读起来就会变得较为简单。