低压电器基础知识培训.docx

《低压电器基础知识培训.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《低压电器基础知识培训.docx（12页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、低压电器基础知识培训低压电器基础知识培训 按其工作电压的高低，以交流1200V、直流1500V为界，可划分为高压控制电器和低压控制电器两大类。习惯上3KV以上电路的电器统称为高压电器。低压电器是用于交流50Hz或60Hz、额定电压在1200V及以下、或直流1500V及以下电路中的电器。 低压电器是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通、断开电路，以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件或设备。总的来说，低压电器可以分为配电电器和控制电器两大类，是成套电气设备的基本组成元件。 配电电器：主要用于电力网络系统。属于此类的有低压断路器、熔断器、刀开关、转换开关等。对配电

2、电器的主要技术要求是分断能力强、限流效果好、动稳定和热稳定性高，操作过电压较低。 控制电器：主要用于电力拖动和自动控制系统。主要有接触器、起动器、主令电器、各种控制继电器等。对控制电器的主要技术要求是有适当的转换能力、操作频率高、电寿命和机械寿命长等。 低压电器根据它在电气线路中所处的地位和作用，通常按三种方式分类： 1)按低压电器的作用分类 a)控制电器 这类电器，主要用于电力传动系统中。主要有起动器、接触器、控制继电器、控制器、主令电器、电阻器、变阻器、电压调整器及电磁铁等。 b)配电电器 这类电器，主要用于低压配电系统和动力设备中，主要有刀开关和转换开关、熔断器、断路器等。 2)按低压电

3、器的动作方式分类 a)手控电器 这类电器是指依靠人力直接操作来进行切换等动作的电器，如刀开关、负荷开关、按钮、转换开关等。 b)自控电器 这类电器是指按本身参数(如电流、电压、时间、速度等)的变化或外来信号而自动进行工作的电器，如各种型式的接触器、继电器等。 3)按低压电器有、无触点分类 a)有触点电器 前述各种电器都是有触点的，由有触点的电器组成的控制电路又称为继电接触控制电路。 b)无触点电器 用晶体管或晶闸管做成的无触点开关、无触点逻辑元件等属于无触点电器。 还可按外壳防护等级、污染等级、安装类别、防触电等级、手动或自动操作方式等分类。 低压不等于安全电压，如家庭中的插座、照明灯具、电热

4、水器、取暖器、冰箱、电视机、空调、音响设备等的电压在110V220V之间，属于低压，但远远超过了我国规定的36V及以下的安全电压范围。 低压电器分类表： 产品名称 断路器 熔断器 配电电器 刀型开关 转换开关 组合电器 接触器 起动器 控制继电器 控制器 主令电器 电阻器 变阻器 电磁铁 用途 用作线路过载、短路、漏电或欠压保护，也可用作不频繁接通和分断电路 用作线路和设备的短路和过载保护 主要用作电路隔离，也能接通分断额定电流 主要作为两种及以上电源或负载的转换和通断电路之用 主要用于电力线路的末端，对用电设备进行控制，配电，对线路的过载、短路、漏电、过电压起保护作用 主要用作远距离频繁地起

5、动或控制交直流电动机，以及接通分断正常工作的主电路和控制电路 主要用作交流电动机的起动和正反向控制 主要用于控制系统中，控制其他电器或主电路的保护之用 主要用于电气控制设备中转换主回路或励磁回路的接法，以达到电动机起动、换向和调速的目的 主要用作接通分断控制电路，以发布命令或用作程序控制 用作改变电路参数或变电能为热能 主要用作发电机调压以及电动机的平滑起动和调整 用于起重、操纵或牵引机械装置 1 / 6 控制电器 断路器 断路器按其使用范围分为高压断路器，和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。 低压断路器又称自动开关，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压

6、、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，已获得了广泛的应用。 分类 ： 按操作方式分有：电动操作、储能操作和手动操作。 新式断路器按结构分有：万能式和塑壳式。 按使用类别分有：选择型和非选择型。 按灭弧介质分有：油浸式、真空式和空气式。 按动作速度分有：快速型和普通型。 按极数分有：单级、二级、三级和四级等。 按安装方式分有：插入式、固定式和抽屉式等。 高压断路器(或称高压开关)是变电

7、所主要的电力控制设备具有灭弧特性当系统正常运行时它能切断和接通线路及各种电气设备的空载和负载电流;当系统发生故障时它和继电保护配合能迅速切断故障电流以防止扩大事故范围.因此高压断路器工作的好坏直接影响到电力系统的安全运行；高压断路器种类很多，按其灭弧的不同，可分为：油断路器、六氟化硫断路器、真空断路器、压缩空气断路器等 断路器的基本参数特性 额定电压Ue；额定电流In；过载保护(Ir或Irth）和短路保护(Im)的脱扣电流整定范围；额定短路分断电流(工业用断路器Icu;家用断路器Icn)等。 额定工作电压(Ue)：这是断路器在正常(不间断的)的情况下工作的电压。 额定电流(In)：这是配有专门

8、的过电流脱扣继电器的断路器在制造厂家规定的环境温度下所能无限承受的最大电流值，不会超过电流承受部件规定的温度限值。 短路继电器脱扣电流整定值(Im) 短路脱扣继电器(瞬时或短)用于高故障电流值出现时，使断路器快速跳闸。其跳闸极限Im： 额定短路分断能力(Icu或Icn) 断路器的额定短路分断电流是断路器能够分断而不被损害的最高(预期的)电流值。标准中提供的电流值为故障电流交流分量的均方根值，计算标准值时直流暂态分量(总在最坏的情况短路下出现)假定为零。工业用断路器额定值(Icu)和家用断路器额定值(Icu)通常以kA均方根值的形式给出。 额定运行短路分断能力(Ics) 额定分断能力(Icu)或

9、，可以适用于不同类型保护对象的需要。 分类 熔断器根据使用电压可分为高压熔断器和低压熔断器。根据保护对象可分为保护变压器用和一般电气设备用的熔断器、保护电压互感器的熔断器、保护电力电容器的熔断器、保护半导体元件的熔断器、保护电动机的熔断器和保护家用电器的熔断器等。根据结构可分为敞开式、半封闭式、管式和喷射式熔断器。 敞开式熔断器结构简单，熔体完全暴露于空气中，由瓷柱作支撑，没有支座，适于低压户外使用。分断电流时在大气中产生较大的声光。 半封闭式熔断器的熔体装在瓷架上，插入两端带有金属插座的瓷盒中，适于低压户内使用。分断电流时,所产生的声光被瓷盒挡住。 管式熔断器的熔体装在熔断体内。然后插在支座

10、或直接连在电路上使用。熔断体是两端套有金属帽或带有触刀的完全密封的绝缘管。这种熔断器的绝缘管内若充以石英砂，则分断电流时具有限流作用，可大大提高分断能力,故又称作高分断能力熔断器。若管内抽真空，则称作真空熔断器。若管内充以SF6气体，则称作SF6熔断器，其目的是改善灭弧性能。由于石英砂，真空和SF6气体均具有较好的绝缘性能，故这种熔断器不但适用于低压也适用于高压。 常用的熔断器 插入式熔断器 它常用于380V及以下电压等级的线路末端，作为配电支线或电气设备的短路保护用。 螺旋式熔断器 熔体上的上端盖有一熔断指示器，一旦熔体熔断，指示器马上弹出，可透过瓷帽上的玻璃孔观察到，它常用于机床电气控制设

11、备中。螺旋式熔断器。分断电流较大，可用于电压等级500V及其以下、电流等级200A以下的电路中，作短路保护。 封闭式熔断器 封闭式熔断器分有填料熔断器和无填料熔断器两种，如图3和图4所示。有填料熔断器一般用方形瓷管，内装石英砂及熔体，分断能力强，用于电压等级500V以下、电流等级1KA以下的电路中。无填料密闭式熔断器将熔体装入密闭式圆筒中，分断能力稍小，用于500V以下，600A以下电力网或配电设备中。 3 / 6 快速熔断器 它主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。由于半导体元件的过载能力很低。只能在极短时间内承受较大的过载电流，因此要求短路保护具有快速熔断的能力。快速熔断器的结构和有

12、填料封闭式熔断器基本相同，但熔体材料和形状不同，它是以银片冲制的有V形深槽的变截面熔体。 5）自复熔断器 采用金属钠作熔体，在常温下具有高电导率。当电路发生短路故障时，短路电流产生高温使钠迅速汽化，汽态钠呈现高阻态，从而限制了短路电流。当短路电流消失后，温度下降，金属钠恢复原来的良好导电性能。自复熔断器只能限制短路电流，不能真正分断电路。其优点是不必更换熔体，能重复使用。 熔断器与断路器的区别: 他们相同点是都能实现短路保护，熔断器的原理是利用电流流经导体会使导体发热，达到导体的熔点后导体融化所以断开电路保护用电器和线路不被烧坏。它是热量的一个累积，所以也可以实现过载保护。一旦熔体烧毁就要更换

13、熔体。 断路器也可以实现线路的短路和过载保护，不过原理不一样，它是通过电流底磁效应实现断路保护，通过电流的热效应实现过载保护。具体到实际中，当电路中的用电负荷长时间接近于所用熔断器的负荷时，熔断器会逐渐加热，直至熔断。像上面说的，熔断器的熔断是电流和时间共同作用的结果起到对线路进行保护的作用，它是一次性的。而断路器是电路中的电流突然加大，超过断路器的负荷时，会自动断开，它是对电路一个瞬间电流加大的保护，例如当漏电很大时，或短路时，或瞬间电流很大时的保护。当查明原因，可以合闸继续使用。正如上面所说，熔断器的熔断是电流和时间共同作用的结果，而断路器，只要电流一过其设定值就会跳闸，时间作用几乎可以不

14、用考虑。断路器是现在低压配电常用的元件。也有一部分地方适合用熔断器， 刀开关的结构与分类 刀开关也被称为闸刀开关和隔离开关，它是带有刀刃形状触头的开关电器。刀开关属于低压电器，在电路中的主要作用是隔离电源保证电路在维修时的安全，或分断负载如不频繁的通断小容量的低压电路和电机等。 刀开关是手控开关电器中结构最简单也是操作最方便的一种，因此在各种工作场合都很常见。特别是刀开关的分断和闭合状态明显、易于观察，在电路检修时能减少操作人员的误判，提高检修工作的安全性。 刀开关的构件和操作 刀开关的组成部件一般包括绝缘底板、动触刀、静触座、灭弧装置和操作机构，其中灭弧装置并不是必备装置，在刀开关用于电源隔

15、离时通常不配置灭弧装置。刀开关的动触头是触刀，操作人员通过移动闸刀位置，使其与底座上的静触头闭合或分离，以接通或分断电路。 刀开关在用于电解和电镀设备时，需要承受的额定电流较高，这种大电流刀开关通常会采用多回路导体并联结构设计，并会采用必要的冷却方式来降低刀开关导体温度，从而提高其所能承受的电流密度。 刀开关的结构在设计时要考虑其应用的电路短路电流，当刀开关要承受较高短路电流时，必须要保证触刀不会出现异常，如弹开、损毁或焊牢等问题。刀开关用于负载电流分断时，必须要配备有灭弧装置，以确保操作的可靠性和安全性。 刀开关的种类 刀开关的分类方式有三种，为按照极数划分、按照转换方式划分和按照操作方式划

16、分。刀开关按极数划分有单极刀开关、双极刀开关和三极刀开关，而按照转换方式则有单投式刀开关和双投式刀开关两种，最后按照操作方式可分手柄直接操作式刀开关和杠杆式刀开关两种。 模块化、组合化。将不同功能的模块按照不同的需求组合成模块化的产品，是新一代产品的发展方向。如ABB推出的Tmax系列，热磁式、电子式、电子可通讯式脱扣器都可以互换。附件全部采用模块化结构，不需要打开盖子就可以安装。 采用绿色材料。产品材料的选用、制造过程及使用过程不污染环境，符合欧盟环保指令。 交流接触器 1交流接触器的分类 交流接触器的种类很多，其分类方法也不尽相同。按照一般的分类方法，大致有以下几种。 按主触点极数分 可分

17、为单极、双极、三极、四极和五极接触器。单极接触器主要用于单相负荷，如照明负荷、焊机 4 / 6 等，在电动机能耗制动中也可采用；双极接触器用于绕线式异步电机的转子回路中，起动时用于短接起动绕组；三极接触器用于三相负荷，例如在电动机的控制及其它场合，使用最为广泛；四极接触器主要用于三相四线制的照明线路，也可用来控制双回路电动机负载；五极交流接触器用来组成自耦补偿起动器或控制双笼型电动机，以变换绕组接法。 按灭弧介质分 可分为空气式接触器、真空式接触器等。依靠空气绝缘的接触器用于一般负载，而采用真空绝缘的接触器常用在煤矿、石油、化工企业及电压在660V和1140V等一些特殊的场合。 按有无触点分

18、可分为有触点接触器和无触点接触器。常见的接触器多为有触点接触器，而无触点接触器属于电子技术应用的产物，一般采用晶闸管作为回路的通断元件。由于可控硅导通时所需的触发电压很小，而且回路通断时无火花产生，因而可用于高操作频率的设备和易燃、易爆、无噪声的场合。 2交流接触器的基本参数 额定电压 指主触点额定工作电压，应等于负载的额定电压。一只接触器常规定几个额定电压，同时列出相应的额定电流或控制功率。通常，最大工作电压即为额定电压。常用的额定电压值为220V、380V、660V等。 额定电流 接触器触点在额定工作条件下的电流值。380V三相电动机控制电路中，额定工作电流可近似等于控制功率的两倍。常用额

19、定电流等级为5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。 通断能力 可分为最大接通电流和最大分断电流。最大接通电流是指触点闭合时不会造成触点熔焊时的最大电流值；最大分断电流是指触点断开时能可靠灭弧的最大电流。一般通断能力是额定电流的510倍。当然，这一数值与开断电路的电压等级有关，电压越高，通断能力越小。 动作值 可分为吸合电压和释放电压。吸合电压是指接触器吸合前，缓慢增加吸合线圈两端的电压，接触器可以吸合时的最小电压。释放电压是指接触器吸合后，缓慢降低吸合线圈的电压，接触器释放时的最大电压。一般规定，吸合电压不低于线圈额定电压的85，释放电压不高于

20、线圈额定电压的70% 吸引线圈额定电压 接触器正常工作时，吸引线圈上所加的电压值。一般该电压数值以及线圈的匝数、线径等数据均标于线包上，而不是标于接触器外壳铭牌上，使用时应加以注意。 操作频率 接触器在吸合瞬间，吸引线圈需消耗比额定电流大57倍的电流，如果操作频率过高，则会使线圈严重发热，直接影响接触器的正常使用。为此，规定了接触器的允许操作频率，一般为每小时允许操作次数的最大值。 寿命 包括电寿命和机械寿命。目前接触器的机械寿命已达一千万次以上，电气寿命约是机械寿命的5%20。 继电器 继电器的分类方法较多，可以按作用原理、外形尺寸、保护特征、触点负载、产品用途等分类。 一、按作用原理分 1

21、电磁继电器 在输入电路内电流的作用下，由机械部件的相对运动产生预定响应的一种继电器。 (1)直流电磁继电器：输入电路中的控制电流为直流的电磁继电器。 (2)交流电磁继电器：输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器。 (3)磁保持继电器：将磁钢引入磁回路，继电器线圈断电后，继电器的衔铁仍能保持在线圈通电时的状态，具有两个稳定状态。 (4)极化继电器：状态改变取决于输入激励量极性的一种直流继电器。 它包括直流电磁继电器、交流电磁继电器、磁保持继电器、极化继电器、舌簧继电器,节能功率继电器。 (5)舌簧继电器：利用密封在管内，具有触点簧片和衔铁磁路双重作用的舌簧的动作来开、闭或转换线路的继电器。 2.

22、固态继电器 输入、输出功能由电子元件完成而无机械运动部件的一种继电器。 3.时间继电器 当加上或除去输入信号时，输出部分需延时或限时到规定的时间才闭合或断开其被控线路的继电器。 4.温度继电器 当外界温度达到规定值时而动作的继电器. 5.风速继电器 当风的速度达到一定值时，被控电路将接通或断开。 5 / 6 (6)节能功率继电器:输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器,但它的电流大(一般30-100A),体积小, 节电功能. 6.加速度继电器 当运动物体的加速度达到规定值时，被控电路将接通或断开。 7.其它类型的继电器 如光继电器、声继电器、热继电器等。 二、按外形尺寸分 名 称 定 义 微型

23、继电器 最长边尺寸不大于10mm的继电器 超小型继电器 最长边尺寸大于10mm，但不大于25mm的继电器 小型继电器 最长边尺寸大于25mm，但不大于50mm的继电器 三、按触点负载分 名 称 定 义 微功率继电器 小于0.2A的继电器。 弱功率继电器 0.22A的继电器。 中功率继电器 210A的继电器。 大功率继电器 10A以上继电器。 节能功率继电器 20A-100A的继电器 四、按防护特征分 名 称 定 义 密封继电器 采用焊接或其它方法，将触点和线圈等密封在金属罩内，其泄漏率较低的继电器 塑封继电器 采用封胶的方法，将触点和线圈等密封在塑料罩内，其泄漏率较高的继电器 防尘罩继电器 用罩壳将触点和线圈等封闭加以防护的继电器 敞开继电器 不用防护罩来保护触点和线圈等的继电器 五、按用途分 名 称 定 义 通讯继电器 该类继电器触点负载范围从低电平到中等电流，环境使用条件要求不高。 机床继电器 机床中使用的继电器，触点负载功率大，寿命长。 家电用继电器 家用电器中使用的继电器，要求安全性能好。 汽车继电器 汽车中使用的继电器，该类继电器切换负载功率大，抗冲、抗振性高 6 / 6