廠用基本電器

1、廠用基本電器斷路器接觸器繼電器1教學(xué)內(nèi)容斷路器教學(xué)內(nèi)容開(kāi)關(guān)電器的基本常識(shí)；電弧的形成原因與抑制方法；斷路器的基本原理、結(jié)構(gòu)；斷路器的工作特性；常用斷路器。接觸器教學(xué)內(nèi)容接觸器的基本原理、常見(jiàn)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用舉例交直流接觸器滅弧結(jié)構(gòu)。繼電器教學(xué)內(nèi)容繼電器的功能與分類；常用繼電器的原理及應(yīng)用常用繼電器應(yīng)用舉例2開(kāi)關(guān)電器的用途在發(fā)電廠和變電站中，除了發(fā)電機(jī)、變壓器和線路外，還有各種各樣的開(kāi)關(guān)電器用來(lái)閉合及斷開(kāi)電路，但這些開(kāi)關(guān)電器的作用是不同的：1）僅用來(lái)斷開(kāi)、或閉合正常工作情況下的用電設(shè)備的電器開(kāi)關(guān)，如高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、低壓閘刀開(kāi)關(guān)、接觸器、磁力啟動(dòng)器等，它們閉合和斷開(kāi)的是設(shè)備正常工作的工作電流（額定電流）。

2、2）僅用來(lái)斷開(kāi)故障情況下的用電設(shè)備的電器開(kāi)關(guān)，它們斷開(kāi)用電設(shè)備的過(guò)負(fù)荷電流或短路電流，如高、低壓熔斷器，這種電器在電路斷開(kāi)后必須更換部件后才能繼續(xù)使用。33）既可用來(lái)斷開(kāi)用電設(shè)備的工作電流，也可用來(lái)斷開(kāi)過(guò)負(fù)荷電流或短路電流的開(kāi)關(guān)叫斷路器，如高壓斷路器、低壓自動(dòng)空氣斷路器等。4）不要求斷開(kāi)或閉合工作電流，僅具備閉合和切斷電路的電容電流和環(huán)流的能力在電路中起隔離電壓作用的開(kāi)關(guān)電器，稱為隔離開(kāi)關(guān)。如高壓隔離開(kāi)關(guān)、低壓刀閘等。這種開(kāi)關(guān)僅在電路檢修或系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)操作。 4電弧形成的原因電弧的產(chǎn)生是觸頭間中性質(zhì)點(diǎn)（分子和原子）被游離的結(jié)果。 電弧的產(chǎn)生：高電場(chǎng)發(fā)射 ，熱電子發(fā)射 ，碰撞游離 ，形成電流（這就

3、是介質(zhì)被擊穿而產(chǎn)生的電?。嵊坞x ，依靠熱游離維持的等離子體為電弧的弧柱 ，陰極斑點(diǎn)陽(yáng)極斑點(diǎn) ，使電弧維持和發(fā)展 。結(jié)論：從以上的分析可見(jiàn)，陰極在強(qiáng)電場(chǎng)作用下發(fā)射電子。發(fā)射的電子在觸頭電壓的作用下產(chǎn)生碰撞游離，就形成了電弧。在電弧高溫作用下，陰極伴隨有熱發(fā)射并在介質(zhì)中發(fā)生熱游離，使電弧維持和發(fā)展，這就是電弧產(chǎn)生的過(guò)程。 5電弧的熄滅應(yīng)采取有效措施使斷口間處于游離狀態(tài)的自由電子和正離子快速消失，才能達(dá)到熄滅電弧的目的。交流電弧將過(guò)零時(shí)電流減小輸入弧隙能量減小溫度降低。過(guò)零時(shí)去游離加強(qiáng)電弧熄滅。但是弧隙溫度很高弧隙有游離粒子電弧重燃（熱擊穿）。若加強(qiáng)弧隙冷卻弧隙溫度下降去游離大于游離熱游離過(guò)程停止

4、弧隙由導(dǎo)電狀態(tài)向介子狀態(tài)轉(zhuǎn)變，電弧熄滅。6熄滅電弧的方法 （1）1）吹弧 利用氣體或液體介質(zhì)吹拂電弧，可以起到冷卻電弧、增大去游離和提高介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度的目的。2）采用多斷口熄弧 高壓斷路器常制成每相有兩個(gè)或更多個(gè)串聯(lián)端口。采用多斷口是把電弧分割成多個(gè)小弧段，使加于每個(gè)串聯(lián)斷口上的電壓降低，電弧易于熄滅。3）采用新介質(zhì)滅弧 采用絕緣和滅弧性能優(yōu)良的介質(zhì)，可以在相同的斷口距離下提高斷口的耐壓。如SF6斷路器和真空斷路器等 7熄滅電弧的方法 （2）4）利用短弧原理滅弧 這種滅弧原理常使用在低壓斷路器中，即在斷路器中裝設(shè)數(shù)片由鐵磁材料制成的柵片滅弧柵。當(dāng)觸頭間產(chǎn)生電弧時(shí)，利用電弧電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與鐵磁

5、材料間的相互作用力，將電弧吸引到滅弧柵片內(nèi)，從而將電弧分割成一串短弧，達(dá)到快速熄滅電弧的目的。 此外，還可以利用狹縫滅弧，即將電弧拉入滅弧片構(gòu)成的狹縫中，滅弧片由石棉水泥或陶土材料制成，迫使電弧直接與滅弧片冷壁接觸，加速電弧的冷卻作用，使電弧盡快熄滅。8 斷路器的基本知識(shí) 1）斷路器的用途斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制電器，斷路器在電網(wǎng)中起兩方面的作用：一是控制作用，即根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行需要將一部分設(shè)備投入或退出運(yùn)行；二是保護(hù)作用，即在電力設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)繼電保護(hù)裝置作用于斷路器，將故障部分從電網(wǎng)中迅速切除，保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行。9斷路器的基本知識(shí).2）斷路器的基本結(jié)構(gòu) 斷路器的種類很多，但

6、就其結(jié)構(gòu)而言，都是由開(kāi)斷元件、支撐元件、傳動(dòng)元件、基座及操作機(jī)構(gòu)五個(gè)基本部分構(gòu)成。開(kāi)斷元件是斷路器的核心元件，控制保護(hù)方面的任務(wù)都需要它來(lái)完成。開(kāi)斷元件中包括有觸頭、導(dǎo)電部分和滅弧室等，觸頭的分、合動(dòng)作是依靠操作機(jī)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)的。開(kāi)斷元件一般經(jīng)絕緣支座安裝在基座或是密封的容器內(nèi)。其他部分都是配合開(kāi)斷元件為完成上述動(dòng)作而設(shè)置的。10斷路器的基本知識(shí)3）斷路器的類型及型號(hào)含義斷路器按照滅弧介質(zhì)不同，可以分為油斷路器、SF6斷路器、真空斷路器和空氣斷路器等類型。產(chǎn)品名稱：S-少油 D-多油 L- SF6 Z-真空 C-磁吹使用場(chǎng)所：N-戶內(nèi) W-戶外設(shè)計(jì)序號(hào)斷路器額定（或最高工作）電壓 kV斷路器額定工

7、作電流 A斷路器額定開(kāi)斷電流 kA例如LW24-126/2000-31.511 斷路器的技術(shù)參數(shù) （1）1）額定電壓和最高工作電壓 額定電壓是指斷路器正常長(zhǎng)期工作的電壓?？紤]系統(tǒng)調(diào)壓的要求，又規(guī)定了長(zhǎng)期允許工作的最高工作電壓。2） 額定電流額定電流是指斷路器可以長(zhǎng)期通過(guò)的最大的電流。 3） 額定開(kāi)斷電流（額定短路開(kāi)斷電流）額定開(kāi)斷電流是指在額定電壓下，斷路器所能開(kāi)斷的最大短路電流。它是表征斷路器開(kāi)斷能力的一個(gè)很重要的技術(shù)參數(shù)。 4 ）額定峰值耐受電流 額定峰值耐受電流是指斷路器承受短路電流電動(dòng)力作用的能力。即斷路器在閉合狀態(tài)時(shí)，能通過(guò)的不致妨礙斷路器繼續(xù)正常工作的短路電流最大瞬時(shí)值。又稱為極限

8、通過(guò)電流或動(dòng)穩(wěn)定電流。 12斷路器的技術(shù)參數(shù) （2）5） 額定短時(shí)耐受電流額定短時(shí)耐受電流表征斷路器承受短路電流熱效應(yīng)的能力，該電流又稱為熱穩(wěn)定電流。 6） 額定關(guān)合電流保證斷路器觸頭能關(guān)合短路而不致發(fā)生觸頭熔焊損傷的最大電流，稱為斷路器的額定關(guān)合電流，以電流的最大峰值表示。13斷路器的技術(shù)參數(shù)（3）7） 全開(kāi)斷時(shí)間 斷路器接到分閘命令起到電弧熄滅為止的時(shí)間，全開(kāi)斷時(shí)間是表示斷路器開(kāi)斷過(guò)程快慢的一個(gè)重要的技術(shù)參數(shù)。 8） 合閘時(shí)間合閘時(shí)間是指自發(fā)出合閘信號(hào)（即合閘線圈加上電壓）起到斷路器接通時(shí)為止所需的時(shí)間，一般合閘時(shí)間大于分閘時(shí)間。149）自動(dòng)重合閘性能（循環(huán)操作性能）用于架空輸電線路中的斷

9、路器，必須滿足自動(dòng)重合閘的要求，應(yīng)能在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)可靠的關(guān)合兩次短路故障，開(kāi)斷三次短路電流，以保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。15SF6斷路器介紹SF6斷路器是利用SF6氣體作為絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)的新型高壓斷路器，SF6斷路器分為兩大類：第一類為瓷瓶式SF6斷路器，可用于110kV及以上的電力系統(tǒng)中。分兩種形式，110-220kV斷路器每相一個(gè)斷口，整體成“1”型布置。330-500kV斷路器每相兩個(gè)斷口，整體是“T”型布置。第二類為落地罐式SF6斷路器是把斷路器裝入一個(gè)外殼接地的金屬罐，一般為三相分裝結(jié)構(gòu)，每相由接地的金屬管、充氣陶罐、電流互感器、操作機(jī)構(gòu)和底座等部件組成。此外，還有一種全封閉式的

10、SF6組合電器，它將所有的高壓電器元件，包括斷路器、母線、隔離開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、套管電纜終端盒、接地開(kāi)關(guān)等高壓電器密封在接地金屬筒中組合而成。 161718 SF6氣體的特性 （1）SF6氣體通常情況下，是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒、不燃、化學(xué)性能十分穩(wěn)定的氣體。具有很高的電氣絕緣性能具有很強(qiáng)的電負(fù)性，易和電子結(jié)合成負(fù)離子，游離能力差，起著阻礙氣體放電的形成和發(fā)展。 SF6氣體直徑大，自由行程短，不易在電場(chǎng)中產(chǎn)生碰撞游離，提高了SF6氣體的絕緣強(qiáng)度。SF6氣體分子量大，運(yùn)動(dòng)速度慢，更易發(fā)生復(fù)合使氣體帶電質(zhì)點(diǎn)減少19SF6氣體的特性 （2）滅弧性能在電流過(guò)零后熱恢復(fù)速度快分子量大、

11、比熱大。對(duì)流和熱傳導(dǎo)能力強(qiáng)，散熱能力好。在高溫電弧中， SF6氣體大量分解，吸收電弧的熱量，使電弧的溫度降低，對(duì)電弧的熄滅十分有利。20斷路器滅弧室結(jié)構(gòu)SF6氣體作為滅弧介質(zhì)時(shí)，只需要較小的氣壓和壓差，所以，SF6斷路器的滅弧室可以按壓氣活塞原理制成單壓式，其氣流是直接在開(kāi)斷過(guò)程中產(chǎn)生的，氣壓力一般在（3.57）105Pa范圍內(nèi)。國(guó)產(chǎn)的SF6斷路器均為單壓式。目前，單壓式滅弧室有定開(kāi)距和變開(kāi)距兩種結(jié)構(gòu)。211.定開(kāi)距滅弧室 本結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：由于利用了SF6氣體介質(zhì)強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，觸頭開(kāi)距設(shè)計(jì)得比較小，110KV電壓的開(kāi)距只有30mm。觸頭從分離位置到熄弧位置的行程很短，因而電弧能量小，熄弧能力強(qiáng)

12、，燃弧時(shí)間短，但壓氣室的體積比較大。前述LW13(SFMT)型罐式高壓SF6斷路器，均采用此種型式的滅弧室結(jié)構(gòu)。 222 變開(kāi)距滅弧室結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：觸頭的開(kāi)距在分閘過(guò)程中是變化的，故稱之為變開(kāi)距滅弧室。 觸頭開(kāi)距在分閘過(guò)程中不斷增大，最終開(kāi)距較大，故斷口電壓可以做的較高、起始介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度快。噴嘴與觸頭分開(kāi)，噴嘴的形狀不受限制，可以設(shè)計(jì)得比較合理，有利于改善吹弧效果，提高開(kāi)斷能力。但絕緣噴嘴易被電弧燒損。前述LW(SFM)型絕緣子式高壓六氟化硫斷路器，均采用這種形式的滅弧室結(jié)構(gòu)。 2324真空斷路器的特點(diǎn)真空斷路器的特點(diǎn)如下：觸頭開(kāi)距短。10kV級(jí)真空斷路器的觸頭開(kāi)距只有10mm左右。因此開(kāi)

13、距短，可使真空滅弧室做的小巧，所需的操作功小、動(dòng)作快、機(jī)械壽命也長(zhǎng)。燃弧時(shí)間短，且與開(kāi)斷電流大小無(wú)關(guān)，一般只有半個(gè)周波，故有半周波斷路器之稱。熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)快，對(duì)開(kāi)斷近區(qū)故障性能好。由于觸頭在開(kāi)斷電流時(shí)燒損量很小，所以觸頭壽命長(zhǎng)。體積小，質(zhì)量輕。能防火防爆。25真空斷路器結(jié)構(gòu)真空斷路器主要由真空滅弧室操作機(jī)構(gòu)及絕緣支架三部分構(gòu)成。在機(jī)構(gòu)箱上裝有六個(gè)絕緣支架，真空滅弧室就裝在上面，絕緣子的上下裝有出線端，動(dòng)觸頭與操作機(jī)構(gòu)相連，可使開(kāi)關(guān)分閘或合閘。2627真空滅弧室真空滅弧室是真空斷路器的核心部件。其外殼有膨脹系數(shù)較小的硼硅玻璃或陶瓷（Al2O3）制成。兩端配密封的金屬蓋，動(dòng)、靜觸頭有金屬

14、蓋伸入滅弧室，動(dòng)觸頭的密封靠波紋管實(shí)現(xiàn)。滅弧室的屏蔽罩的主要作用是吸附觸頭開(kāi)斷過(guò)程中產(chǎn)生的金屬微粒，一般用磷青銅制成。真空斷路器觸頭多采用圓盤形對(duì)接結(jié)構(gòu)，觸頭的中部是一個(gè)圓環(huán)狀的接觸面，接觸面的周圍開(kāi)有螺旋槽的吹弧面。當(dāng)開(kāi)斷電流時(shí)，在接觸面上產(chǎn)生電弧，電弧沿徑向向外緣快速移動(dòng)，路徑是螺旋形的，可使電弧作圓周運(yùn)動(dòng)，避免固定在觸頭一點(diǎn)而燒壞觸頭。28真空滅弧室結(jié)構(gòu)圖 29接觸器接觸器是用來(lái)遠(yuǎn)距離接通或開(kāi)斷負(fù)荷電流，適用于頻繁啟動(dòng)和控制電動(dòng)機(jī)的低壓電器。也有人說(shuō)它是利用線圈流過(guò)電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)，使觸頭閉合，以達(dá)到控制負(fù)載的電器。它是一種低壓開(kāi)關(guān)，是開(kāi)關(guān)電器而不是保護(hù)電器。30313233 1 滅弧罩

15、2 觸頭壓力彈簧 3 主觸頭 4 反作用彈簧 5線圈 6 短路環(huán)7 靜鐵心 8 彈簧 9 動(dòng)鐵心 10 輔助觸頭常開(kāi)觸點(diǎn) 11輔助觸頭常閉觸點(diǎn)34接觸器組成和分類接觸器由四部分組成：電磁系統(tǒng)（鐵心、線圈）、觸頭系統(tǒng)（主觸頭、輔助觸頭）、滅弧系統(tǒng)及附件（支架、彈簧等）接觸器分類：按電流種類分為交流和直流；按主觸頭個(gè)數(shù)分有單極、兩極、三極、四極、五極；按有無(wú)觸頭分有有觸頭和無(wú)觸頭；按滅弧介質(zhì)分有空氣式、油浸式、真空式；按驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分有電磁式、液壓式、氣動(dòng)式；按觸頭有無(wú)分，可分為有觸頭接觸器和無(wú)觸頭接觸器；還有其他分法，不再介紹。35接觸器的技術(shù)參數(shù)（1）接觸器的參數(shù)：額定電壓：指主觸頭額定工作電壓，

16、一般有220V、380V、660V。額定電流: 指主觸頭能長(zhǎng)期通過(guò)的電流，一般從10A值1000A。額定接通電流能力（最大接通電流）：最大接通電流是指觸頭閉合時(shí)不會(huì)造成觸電熔焊是的電流；額定分?jǐn)嗄芰Γㄗ畲蠓謹(jǐn)嚯娏鳎鹤畲蠓謹(jǐn)嚯娏魇侵赣|頭分?jǐn)鄷r(shí)能可靠滅弧的最大電流。一般來(lái)講，通斷能力是額定電流的5-10倍。當(dāng)然，這一數(shù)值與分?jǐn)嚯娐返碾妷河嘘P(guān)，電壓越高,通斷的能力也隨著下降。 36接觸器的技術(shù)參數(shù)（2）額定工作制：接觸器有四種標(biāo)準(zhǔn)工作制八小時(shí)工作制、不間斷（或長(zhǎng)期）工作制、間續(xù)周期（或間斷）工作制、短時(shí)工作制。八小時(shí)工作制：接觸器的標(biāo)準(zhǔn)工作制。不間斷（或長(zhǎng)期）工作制：這種工作制較8h工作制嚴(yán)酷，觸

17、頭易氧化，塵埃累積導(dǎo)致觸頭發(fā)熱惡化。不間斷工作制的接觸器應(yīng)降容使用。間續(xù)周期（或間斷）工作制：通電的周期不超過(guò)10min。短時(shí)工作制：觸頭的通電時(shí)間可以為10、30、60、90min。37接觸器的技術(shù)參數(shù)（3）使用類別：即按接觸器接通的負(fù)荷分為四類，分別稱為AC1、AC2、AC3、AC4，其中AC1類接觸器是用來(lái)接通無(wú)感或微感性負(fù)荷；AC2類接觸器是用來(lái)接通繞線式電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止；AC3表示接觸器是用來(lái)接通鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止；AC4表示接觸器是用來(lái)接通鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、反接制動(dòng)、反轉(zhuǎn)和點(diǎn)動(dòng)等.可以看出，各類接觸器的負(fù)載能力逐漸加重的。38接觸器的技術(shù)參數(shù)（4）動(dòng)作值：動(dòng)作值分

18、為吸合電壓值和釋放電壓值。一般規(guī)定，吸合電壓不能高于工作電壓的85%，釋放電壓不能低于工作電壓的70%。吸引線圈額定電壓：接觸器正常工作時(shí)，吸引線圈上所加的電壓值（控制回路的電壓值）操作頻率：接觸器的線圈在吸合時(shí)的電流是閉合時(shí)電流5-7倍，因此，接觸器頻繁操作會(huì)使線圈發(fā)熱而毀壞，必須規(guī)定接觸器的操作頻率。壽命：接觸器的壽命有兩個(gè)指標(biāo)，即機(jī)械壽命和電氣壽命?，F(xiàn)代的接觸器的機(jī)械壽命可達(dá)千萬(wàn)次，電氣壽命也可達(dá)百萬(wàn)次（是機(jī)械壽命的5-20%） 39直流接觸器的特點(diǎn)與交流接觸器相比，直流接觸器的不同點(diǎn)如下：線圈，沒(méi)有電感，線圈粗大鐵心，整塊的，沒(méi)有短路環(huán)。滅弧，拉弧距離長(zhǎng)，滅弧罩內(nèi)有滅弧柵，采用磁吹滅弧法滅?。ɡ么艌?chǎng)對(duì)弧柱的電磁力驅(qū)使電弧進(jìn)入滅弧罩內(nèi)有滅弧柵，由于電弧與柵片壁接觸，加速了電弧的冷卻，去游離作用加強(qiáng)，使電弧快速熄滅）。結(jié)構(gòu)上，體積要大一些。價(jià)格貴。40接觸器應(yīng)用舉例41424344繼電器繼電器的功能與分類；常用繼電器的原理及應(yīng)用常用繼電器應(yīng)用舉例45繼電器定義和分類繼電器定義：繼電器是根據(jù)某種輸入信號(hào)的變化，接通或斷開(kāi)控制電路，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和保護(hù)電力裝置的自動(dòng)電器。繼電器的種類很多，按輸入信號(hào)的性質(zhì)分為：電壓繼電器、電流繼電器、