绘制双母线单线图的一种不太复杂的方法

Question

我最近开始使用 TikZ，并希望使用 CircuiTikZ 包复制一个简单的 2 总线单线图，如下所示（变压器在 Paint 上绘制...并以黄色突出显示，并在注释中进行一些更改）

\documentclass[border=1pt]{standalone}
\usepackage{circuitikz}
\usepackage{upgreek}
\usepackage{amsmath,amsfonts,amssymb}

\usetikzlibrary[shapes,arrows.meta]
\usetikzlibrary{positioning}
\usetikzlibrary{circuits.ee.IEC}

\renewcommand{\j}{\mathbf{j}}

\begin{document}
\tikzset{circuit declare symbol=source,
    set source graphic={
        draw,
        circuit symbol lines,
        circuit symbol size=width 2.5 height 2.5,
        shape=generic circle IEC,
        transform shape,
        thick,
        },
    ac/.style={
        /pgf/generic circle IEC/before background={
            \pgftransformresetnontranslations
            \pgfpathmoveto{\pgfpoint{-0.75\tikzcircuitssizeunit}{0pt}}
            \pgfpathsine{
                \pgfpoint{0.375\tikzcircuitssizeunit}{0.375\tikzcircuitssizeunit}
            }
            \pgfpathcosine{
                \pgfpoint{0.375\tikzcircuitssizeunit}{-0.375\tikzcircuitssizeunit}
            }
            \pgfpathsine{
                \pgfpoint{0.375\tikzcircuitssizeunit}{-0.375\tikzcircuitssizeunit}
            }
            \pgfpathcosine{
                \pgfpoint{0.375\tikzcircuitssizeunit}{0.375\tikzcircuitssizeunit}
            }
            \pgfusepathqstroke
        }
    },
    admittance/.style={
        draw,
        rectangle,
        minimum width=10mm,
        minimum height=3mm,
        semithick
    },
    point/.style={
        coordinate
    },
    arrow/.style={
        ->,shorten >=0pt,
        >={Stealth[round]},
        semithick
    },
    line/.style={
        semithick
    }
}

\begin{circuitikz}  
% components
\node at (0,0) [source=ac] (v1) {};
\node at (2.5,0) [oosourcetransshape] (xformer1) {};
\node at (2.5,-0.5) {$\tau = t e^{\theta_{\text{s}}}$};
\node at (5,0) [admittance] (y1) {}; 
\node at (5,-0.5) {$y = g - \j b$};
\node at (7.75,0) [point] (load1) {};

% draw bus bars
\node at (1,0) [point] (bus1) {};
\node at (7,0) [point] (bus2) {};
\node at (1,0.75) {$\upsilon_1 = 1\angle0$};
\node at (7,0.75) {$\upsilon_2 = V_2 \angle \theta$};
\draw [ultra thick] (1,-0.5) node[below]{Bus 1} -- (1,0.5);
\draw [ultra thick] (7,-0.5) node[below]{Bus 2} -- (7,0.5);

% connect the lines
\draw [line] (v1) to (bus1); 
\draw [line] (bus1) to (xformer1);
\draw [line] (xformer1) to (y1);
\draw [line] (y1) to (bus2);
\draw [arrow] (bus2) to (load1);

\end{circuitikz}
\end{document}[![enter image description here][2]][2]

我尝试创建一个简单的 MWE 粘贴在上面，

然而，有些事情我不完全了解如何创建或做得更好/更少黑客，如下所列：

1. 如何绘制特定的变压器符号，我在 CircuiTikZ 上看不到，所以不得不使用它oosourcetransshape。此外，我使用了oosourcetransshape（这是一个节点对象）而不是oosourcetrans（这是一个路径样式对象），这样我就可以调整它的位置和选项，semithick而不依赖于它创建的默认行。但是，这样做会导致两端出现微小的空白。
2. 我添加标签和注释的方式是不是太奇怪了？如果是，请教我一种更好的添加标签的方式。
3. 有没有一种不那么复杂的方法来绘制黑色母线？如果可能的话，可以像其他组件一样将其作为节点类型对象（不确定这是否是正确的语言）。

电压源符号定义来自这篇文章TikZ 中的“旋转校正”交流源符号。

非常感谢您提前提供的任何帮助！！

Answer 1

让我们看看我该怎么做circuitikz（参见脚注）：

1. 总线使用过几次，所以我会定义一个在线宏来定位它。我在代码中对其进行了大量注释。

2. 正弦波源是vsourcesinshape，你可以在那里找到它。我们旋转它（注意锚点也会旋转，所以.s现在在右边）

3. 双电感符号也可以这样做；使用节点形状和相应的锚点：

因此基本上它变得非常简单：

\documentclass[border=10pt]{standalone}
\usepackage[RPvoltages]{circuitikz}

\newcommand{\bushere}[2]{%
    % starting point; draw an edge and then two nodes
    % save the position
    coordinate(tmp)
    % go up and do an edge down
    ++(0,1) node[above]{#1} edge[ultra thick] ++(0,-2)
    % edges do not move the current point, go down to position the node
    ++(0,-2) node[below]{#2}
    % go back to where we started
    (tmp)
}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}[thick]% default line thickness
    \draw (0,0) node[vsourcesinshape, rotate=90](S){} (S.south) -- ++(1,0)
        \bushere{$\upsilon_1 = 1\angle0$}{Bus 1} -- ++(1,0)
        node[americaninductorshape, anchor=midtap, rotate=-90](L1){}
        ++(0.5,0)
        node[americaninductorshape, rotate=90](L2){} (L2.midtap)
        to[generic, l_={$y=g-\mathbf{j}b$}] ++(3,0)
        \bushere{$\upsilon_2 = V_{2}\angle\theta$}{Bus 2} -- ++(1,0)
        edge[-Stealth] ++(0.5,0)
        ;
\end{tikzpicture}
\end{document}

---

脚注：

我认为 是oosourcetrans这种示意图的正确符号；另一个实际上是用于更详细的示意图的符号，其中包含所有连接。这使得代码更加直观：

\begin{tikzpicture}[semithick]% default line width
    \draw (0,0) node[vsourcesinshape, rotate=90](S){} (S.south) -- ++(1,0)
        \bushere{$\upsilon_1 = 1\angle0$}{Bus 1} -- ++(1,0)
        to[oosourcetrans] ++(1,0)
        to[generic, l_={$y=g-\mathbf{j}b$}] ++(3,0)
        \bushere{$\upsilon_2 = V_{2}\angle\theta$}{Bus 2} -- ++(1,0)
        edge[-Stealth] ++(0.5,0)
        ;
\end{tikzpicture}