2. 矿山电气控制柜接线图与I/O点表编制相关标准与规范

接线图和I/O点表不是“画得清楚就行”的自由创作,它们属于电气技术文件,必须遵循统一的编制规则,才能在矿山现场被不同班组、不同厂家和后期运维人员正确理解。本节围绕四类依据展开:GB/T 6988系列对电气技术文件编制的规定、煤矿安全规程对电气控制的要求、图幅与符号及项目代号的规范,以及图纸目录与文件管理要求。

一、GB/T 6988系列:文件编制的“语法”

GB/T 6988系列是电气技术文件编制的基础标准族,其中与本课程直接相关的主要包括:GB/T 6988.1《电气技术文件编制 第1部分:规则》,规定文件的基本编制规则、信息结构与表达方式;GB/T 6988.2《第2部分:功能取向图》,对应功能图、逻辑图等;GB/T 6988.3《第3部分:接线图和接线表》,是接线图编制的核心依据;GB/T 6988.4《第4部分:位置文件与安装文件》;GB/T 6988.5《第5部分:索引》;GB/T 6988.6《第6部分:功能表》等。

对接线图而言,GB/T 6988.3的关键要求是:接线图应表达元件之间的实际连接关系,包括导线编号、端子号、线缆型号与芯数、屏蔽与接地处理;图中元件应以位置或简化外形表示,而非仅用图形符号;同一端子在不同图纸中应保持一致的标识。这意味着接线图与原理图分工明确——原理图回答“逻辑上怎么连”,接线图回答“物理上哪根线接到哪个端子”。

编制接线图时,先确定“连接关系表”(即导线清单),再由清单生成图纸,可避免图、表不一致。清单中每根导线至少包含:导线号、起点(元件+端子)、终点(元件+端子)、线型截面、颜色、是否屏蔽。

二、煤矿安全规程对电气控制的硬性要求

《煤矿安全规程》对井下电气设备与控制提出了一系列强制性要求,这些要求会直接反映到控制柜接线与I/O点表上,编制时必须逐条落实,而不能只当作“设计说明”写在图签里。典型要求包括:

  • 漏电闭锁与漏电保护:馈电开关应具备漏电闭锁功能,控制回路需设置相应的检测与闭锁接点,I/O点表中应有“漏电闭锁”输入点及“跳闸”输出点。
  • 接地保护:电气设备金属外壳、电缆铠装层、屏蔽层必须可靠接地,接线图中应明确局部接地极、辅助接地极的连接位置与导线截面。
  • 风电闭锁与瓦斯电闭锁:局部通风机停风或瓦斯超限时,必须切断相关区域非本质安全型电气设备电源,控制逻辑需在I/O点表中体现闭锁输入与执行输出。
  • 停送电与两票:控制柜应具备可靠的隔离与挂牌上锁条件,接线图中应标明主隔离器件位置。
  • 本质安全回路:本安回路与非本安回路应分开敷设、分开接线,接线图中需用标识区分,避免混接。

这些要求不是抽象原则,而是要在图纸上落到具体端子。例如风电闭锁,I/O点表中应有一个来自通风机运行状态的无源接点输入(如DI03),以及一个驱动馈电开关分励线圈的输出(如DO02),并在接线图中标出该输入取自哪台设备的哪个辅助接点。

三、图幅、符号、代号与项目代号规范

图幅方面,常用A3、A4幅面,A3适合元件较多的柜内接线图,A4适合单台设备或端子排分图。图幅选择应与信息密度匹配,避免一张图塞入过多回路导致端子号难以辨认。图框、标题栏、图号区应按标准格式设置,标题栏至少包含:项目名称、图名、图号、比例(接线图通常不按比例)、设计/审核/批准、日期、版本。

符号方面,图形符号依据GB/T 4728系列,接线图中的元件优先采用简化外形或位置表示,端子用圆圈或短横线加端子号表示。文字符号依据GB/T 20939,如断路器QF、接触器KM、继电器KA、熔断器FU、端子排XT。项目代号依据GB/T 5094系列,采用“高层代号+位置代号+种类代号+端子号”的结构,例如“=S1+AC01-KM1:A1”表示某系统某柜内接触器KM1的A1端子。项目代号的价值在于跨图检索:同一元件在原理图、接线图、点表中使用同一代号,才能互相对照。

接线图—I/O点表—项目代号 对照关系 接线图片段(柜内) -KM1 接触器 -KA3 中间继电器 XT1 端子排 W12 W13 导线号 W12/W13,端子号 A1、A2 屏蔽层接 PE,截面 1.5 mm² 项目代号结构 =S1 + AC01 - KM1 : A1 高层代号 位置代号 种类代号 端子号 =S1:选煤系统 +AC01:1号控制柜 -KM1:接触器 I/O点表(片段) 地址 信号 设备/端子 类型 DI03 风机运行 -KA3:A1 无源 DO02 馈电跳闸 -KM1:A1 继电器 DI07 漏电闭锁 XT1:5 无源 AI01 瓦斯浓度 XT1:9/10 4-20mA 点表字段:地址、信号名、 设备代号+端子、信号类型、 量程/常态、所属图号 一致性校验 点表端子号 = 接线图端子号 项目代号跨图一致 导线号与导线清单对应

四、图纸目录与文件管理要求

一套完整的控制柜技术文件通常包括:图纸目录、原理图、柜内接线图、端子排图、I/O点表、电缆清单、元件明细表、说明书与调试记录。图纸目录应列出图号、图名、幅面、张数、版本和对应设备,作为整套文件的索引。文件管理的基本要求是:

  • 版本受控:每次修改应升版并在标题栏与目录中同步更新,旧版归档,不得在现场混用不同版本图纸。
  • 图号唯一:图号编制应体现项目、系统、图种,例如“XM2024-S1-AC01-03”表示某项目选煤系统1号柜第3张图。
  • 变更留痕:现场变更(如临时增加一个闭锁接点)必须回写到接线图与点表,并在变更栏注明日期、内容和执行人。
  • 随机资料:控制柜交付时应随机提供纸质或电子版图纸,井下现场宜采用防潮封装或受控电子终端查阅。

五、落到实处的编制示例

以某矿1号控制柜风电闭锁回路为例,说明规范如何落地。第一步,在原理图上确定逻辑:通风机运行接点闭合时允许馈电开关合闸,风机停则分闸。第二步,在I/O点表中登记:DI03“风机运行”取自-KA3的A1端子,无源常开;DO02“馈电跳闸”驱动-KM1的A1端子。第三步,在柜内接线图中画出-KA3:A1经导线W13接至XT1:7,再由XT1:7引至PLC输入模块DI03;-KM1:A1经W12接至XT1:3,由DO02输出驱动。第四步,在端子排图中标注XT1:3、XT1:7的用途与对侧去向。第五步,在图纸目录中登记该柜共5张图及点表1份,版本V1.0。

常见错误:点表中写“风机运行接点”,接线图中却未标出具体端子号;或点表端子号与接线图不一致,导致现场查线困难。编制完成后应逐点核对“点表—接线图—端子排图”三者的一致性,这是文件交付前的必检项。

综上,GB/T 6988系列解决“怎么编”,煤矿安全规程解决“必须有什么”,图幅符号与项目代号解决“怎么标”,图纸目录与文件管理解决“怎么管”。四者共同构成接线图与I/O点表编制的规范基础,也是后续逐点编制与现场核对工作的依据。