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1、现场仪表及电气元器件-电气元件及接地,电气仪表事业部,第七单元：常用电气元件及接地,过程分析仪表,第一章：常用电气元件第二章：系统接地,常用电气元件,常用电气元件,第一章：常用电气元件,按钮及指示灯,带灯按钮,蘑菇头自锁按钮,短柄选择开关,长柄选择开关,钥匙开关,指示灯,常用电气元件,按钮及指示灯,按钮是由人工操作，并具有贮能(弹簧）复位机构。它的结构虽然简单，却是应用最广泛的一种主令电器，在低压控制电路中，用以给出控制信号，或用于电气联锁线路等。指示灯适用于电器等设备的线路中作指示信号、预告信号、事故信号及其它指示用信号。,常用电气元件,接线端子,接线端子的种类很多：有普通型接线端子、电流接
2、线端子、电压接线端子、保险端子、双层端子、接地端子等等。需要根据不同的用途选用。,常用电气元件,接触器,接触器是用来频繁地接通或断开交直流主电路及大容量控制电路的自动切换电器，主要用于控制电动机、电热设备、电焊机、电容器组等，是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件。接触器的结构和工作原理1、接触器的结构 A、电磁机构 包括线圈、铁芯和衔铁。B、触头系统 包括主触头、辅助触头。主触头的作用是接通和断开主回路。辅助触头一般接在控制回路中，完成电路的多种控制要求。C、灭弧装置 触头在断、合过程中会产生电弧，易烧蚀触头。为了提高接触器的寿命与可靠性，设有灭弧室等装置，尤其对容量比较大的接触器更为
3、重要。D、其它部件 包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力簧片、传动机构、短路环和接线螺钉等。2、接触器的工组原理 线圈得电后，线圈产生电磁吸力，将动铁芯吸合。由于动触头和动铁芯连在一起，动铁芯便带动动触头向下移动，并与静触头接触，从而将三相电源与电动机接通。若线圈断电，则电磁吸力消失，在反力弹簧得作用下，迫使触头分离，因而电路被切断，电动机停止运行。,常用电气元件,接触器的选择,接触器类型选择 根据所控制的电动机或负载电流类型来选择接触器的类型，即交流负载应使用交流接触器，直流负载使用直流接触器；如果控制系统中主要是交流电动机，而直流电机或直流负载的容量比较小时，也可全用交流接触器进行控制，但是
4、控制直流负载的交流接触器的触头的额定电流应适当选用得大些。主触头的额定电压选择 通常选择接触器主触头接通与分断的额定电压大于或等于负载回路的额定电压。线圈电压的选择 接触器线圈电压通常有110V、220V、380V等数种。通常选择的电压与主电路电压相同。接触器的触头数量、种类等应满足控制线路要求。,常用电气元件,交流接触器,交流接触器为交流50Hz或60Hz，额定绝缘电压为690-1000V，在AC-3使用类别下额定工作电压为380V时的额定工作电流为9A-400A，主要供远距离接通及分断电路之用，适用于控制交流电动机的起动、停止及反转。符合IEC947，VDE0660，GB14048等标准。
5、,常用电气元件,空气断路器,空气断路器又称空气开关。当电路发生严重的过载、短路、以及失压等故障时能自动切断故障电路，有效保护串接在它们后面的电气设备。因此空气断路器是低压电路常用的具有保护环节的断和电器。空气断路器按其用途及结构特点可分为框架式、塑料外壳式、直流快速式及限流式等。,常用电气元件,梅兰日兰小型断路器,由1-125A，体积小 多种选择（1，2，3，4级）短路、过载保护 接地漏电保护 脱扣曲线：C型或D型 符合IEC-947，IEC898，GB10963标准，CCEE安全认证要求，GB14048.2标准，IEC1009（GB16917）标准，IEC669-1标准等 安装方便，安全可靠
6、 附件通用,常用电气元件,变频器,异步电动机变频器为三相异步电动机变频器，集最先进的科学技术与控制功能于一体，能满足当今大多数的应用要求，特别是以下领域：通风空调、泵和压缩机、水平和垂直运输机械包装专用机械等。具有多种选择卡，适用于驱动各种复杂机械。变频器作为力矩限幅使用时，其额定功率11kw(v=208v-240v)以及额定功率18.5kw(380V-500V)规格的变频器,可提高使用功率。,常用电气元件,继电器,常用电气元件,继电器,继电器是一种自动电器，输入量可以是电压、电流等电量，也可以是温度、时间、速度、压力等非电量，而输出就是动作。当输入变化到某一定值时，继电器动作，接通或分断交流
7、或直流小容量的控制回路。接通或分断电路是继电器的基本功能，就这一点来说，它与接触器的作用是相同的，但它们间又有许多不同之处。1、继电器可以对多种物理量做出反应，而接触器只有在一定的电压信号下动作。2、继电器是用来切换小电流电路，而接触器是用来控制大电流电路，因此继电器无灭弧装置，接触器则有灭弧装置。3、通常继电器的控制触头数量比较多。4、继电器除用于电路控制、信号转换外还广泛应用于各电量与非电量的保护。继电器的种类很多，按输入信号的性质分为：电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器压力继电器、速度继电器等。按工作原理可分为：电磁式继电器、感应式继电器、热继电器、电子式继电器等。按输出形式
8、可分为：有触点和无触点两类。,常用电气元件,电缆,热电偶用补偿电缆：适于分度号为S、K、E、T、J、N型各种热电偶与测温显示仪表之间的多点测温使用。补偿电缆适于电力、冶金、石油、化工、轻纺及国防、科研等行业和部门的室内外或电缆沟内敷设使用。热电偶用补偿导线：用于分度号为S、K、E、T、J、N型等各种热电偶与侧温显示仪表之间的电气连接，以提高测温精度，减少由于测量线路产生的二次热电偶所造成的测量误差。补偿导线广泛应用于石油、化工、发电、冶金、科研等行业。控制电缆：适用于交流额定电压U。/U0.6/1KV及以下控制监控回路，保护线路以及各种电器仪表，自动化装置线路等有阻燃要求及环境温度较高的场合。
9、用户亦可参照GB50217-94电力工程电缆设计规范选择使用。聚氯乙烯绝缘电力电缆：适用于固定敷设（电缆沟、托架、管道等），额定电压0.6/1KV及以下，交流50HZ的输配电力系统，敷设不受落差影响。四芯电缆主要适用于我国现行的三相四线制系统，对安全性和抗干扰性要求不太高的场合，用户亦可根据GB50217-94电力工程电缆设计规范选择使用。,常用电气元件,UPS,UPS就是不间断电源，它的英文全称为Uninterruptible Power System.UPS是伴随着计算机的诞生而出现的，作为计算机的外围设备，UPS是一种含有储能装置，以逆变器为主要元件，稳压稳频输出的电源保护设备，它可以解
10、决现有电力的断电、低电压、高电压、突波、杂讯等现象。现在已经被广泛应用于计算机、交通、银行、证券、通信、医疗、工业控制等行业，并且正在迅速在走入家庭。,常用电气元件,系统接地,第二章：系统接地,系统接地,一、系统接地分类一）保护接地1、用电仪表、自控设备的金属外壳和正常不带电的金属部分，由于绝缘破坏而有可能带危险电压时，均应作保护接地。它们包括：仪表盘、仪表柜、仪表箱、PLC及DCS机柜、操作站及辅助设备、供电盘、供电箱、接线盒、电缆槽、电缆托盘、穿线管、铠装电缆的铠装护层等。,系统接地,2、24V或低于24V供电的现场仪表、变送器、就地开关等，若无特殊要求时，可不作保护接地。3、安装在非爆炸
11、危险场所的金属表盘上的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳，当与已接地的金属表盘框架电气接触良好时，可不作保护接地。,系统接地,二）工作接地1、仪表、PLC、DCS、计算机系统等，应作工作接地。工作接地包括：信号回路接地、屏蔽接地、本质安全仪表系统接地。2、当仪表、PLC、DCS、计算机系统等电子设备，需要建立统一的基准电位时，应进行信号回路接地。3、当PLC、DCS、计算机系统与模拟仪表联用时，应对模拟系统与数字系统两者提供一个公共的信号回路接地点。,系统接地,4、仪表系统中用以降低电磁干扰的部件(如电缆的屏蔽层、排扰线、仪表上的屏蔽接地端子等)，应作屏蔽接地。除信号源本身接地者外，
12、屏蔽接地应在控制室侧实施。5、本质安全仪表系统中必须接地的本安关联设备，应根据仪表制造厂的要求可靠接地。6、本质安全仪表系统的信号回路地和屏蔽地，可通过接地汇流与本质安全地连接在一起。,系统接地,三）、仪表系统防雷接地1、位于多雷击区或强雷击区内的石油化工装置，当控制室内PLC、DCS、计算机系统仪表电缆引入处及现场仪表已设置了电涌保护器时，电涌保护器应进行仪表系统防雷接地。2、在强雷击区室外架空敷设且不在金属电缆槽内或穿管的多芯电缆，其备用芯宜作防雷接地。,二、接地连接方式和接地电阻要求,二、接地连接方式和接地电阻要求1、仪表、PLC、DCS、计算机系统等电子设备的保护接地，应接至厂区电气系
13、统接地网，接地电阻小于4。2、仪表、PLC、DCS、计算机系统等电子设备的工作接地(信号回路接地、屏蔽接地)，可按以下两种方式进行：A、当厂区电气系统接地网接地电阻值小于4，且能满足仪表系统的要求而仪表制造厂又无特殊要求时，可直接接至厂区电气系统接地网；,二、接地连接方式和接地电阻要求,B、当厂区电气系统接地网接地电阻值较大或仪表制造厂有特殊要求时，应独立设置仪表接地系统，接地电阻应小于4(或按仪表制造厂要求确定)。3、一般情况下，仪表回路和系统，应只有一个信号回路接地点。当使用变压器耦合型隔离器或光电耦合型隔离器时，在隔离器两侧也可分别设置信号回路接地点。4、传送信号用导线的屏蔽层，应在仪表
14、盘(柜)的接地端子或接地汇流排处接地，不应浮空或重复接地。,二、接地连接方式和接地电阻要求,5、本质安全仪表系统的齐纳型安全栅接地系统，宜独立设置，接地电阻应小于1。本质安全仪表系统的接地极宜保持独立，且与厂区电气系统接地网或其他仪表系统接地网之间的距离，不宜小于50m。6、控制室侧的仪表系统防雷(电涌保护器)接地，如现有仪表系统的接地电阻值不大于1时，可与仪表的保护接地、工作接地共用接地极；否则应独立设置接地系统，使仪表系统防雷(电涌保护器)接地的接地电阻值不大于1。7、现场变送器的防雷(电涌保护器)接地，可采用将仪表本体连接到已接地的金属电缆穿线管等方法实现。,三、接地体的设置,三、接地体
15、的设置1、当电气系统接地网符合设计及规范的要求时，仪表系统不应单独设置接地体。2、下列情况，应单独设置仪表系统接地体：A、需要单独设置的本质安全仪表系统；B、需要单独设置的DCS或计算机系统；C、电气系统接地网接地电阻不能满足仪表系统接地要求时；D、仪表系统对噪声敏感，抗干扰要求高时；E、单独设置接地体较为经济、合理时。,接地连线及连接要求,四、接地连线及连接要求1、仪表系统的接地连线，应采用多股铜芯绝缘电线或电缆。2、仪表系统的接地连接，应根据不同要求分别接至下列设施：1）单独设置的仪表系统接地体；2）厂区电气系统接地网；3）电气系统在不同装置或不同界区分设的接地分配器。,接地连线及连接要求
16、,3、个别现场仪表、电缆接线盒等的保护接地连接，可就近接至已接地的金属构件或金属管道，但不得接至输送可燃性物质的金属管道。利用以上设施作接地连接时，应保证其接地的连续性可靠性，且应满足仪表系统接地电阻的要求。4、接地连线的截面，可根据接地电阻值的要求及连接仪表的数量和接地连线的长度按以下选用：,接地连线及连接要求,接地连线的截面(mm2)用途导线截面接地支线125接地分干线425接地总干线16100,接地连线及连接要求,5、仪表盘、仪表柜、控制柜上需要接地的仪表，应连接到接地端子或接地汇流排。接地汇流排可采用25mm6mm铜条制作，应设置绝缘支架支撑。6、仪表盘、仪表柜、控制柜内的接地端子或接地汇流排，经各自的接地分干线连接至接地连接板，再由接地总干线与接地体连接。各汇流排、分干线应彼此绝缘。7、接地连接板应采用铜板制作，且应采用绝缘支架固定。,接地连线及连接要求,8、接地支线的连接、接地分干线的连接、接地总干线与接地连接板之间的连接，应设置铜制接线片，并采用铜制紧固件固定。9、各类接地连线中，严禁接入开关或熔断器。10、仪表系统接地点的位置，应有明显的标志，接地连线应为黄绿色。,
