高低壓電器及其應(yīng)用

高低壓電器及其應(yīng)用第1頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二什么是電器？廣義地說，凡是電氣器具都稱為電器。

但是，電工行業(yè)所說的電器是指能夠根據(jù)外界施加的信號或要求，自動或手動地接通和斷開電路，從而斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)或狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)對電路或非電對象的切換、控制、檢測、保護(hù)、變換以及調(diào)節(jié)的電器設(shè)備。簡言之，電器就是接通和斷開電路或調(diào)節(jié)、控制和保護(hù)電路及設(shè)備用的電工器具和裝置。第2頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二高壓電器與低壓電器的定義一般地說來：低壓電器：是指工作于交流50或60Hz、額定電壓1200V及以下、或直流額定電壓1500V及以下電路中的電器。高壓電器：是指工作于額定電壓3kV及以上電路中的電器。以下將對高、低壓電器的種類與應(yīng)用進(jìn)行討論第3頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓電器的分類及其應(yīng)用1、低壓電器的特點(diǎn)：低壓電器的特點(diǎn)可以用九個字來概括：

品種多、用量大、用途廣2、低壓電器的用途：

a、低壓配電電器：用于低壓配電電路（也稱低壓電網(wǎng)）或動力裝置中對電路和設(shè)備進(jìn)行保護(hù)以及通斷、轉(zhuǎn)換電源或負(fù)載。

b、低壓控制電器：用于低壓電力拖動系統(tǒng)中對電動機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)與保護(hù)。第4頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓電器的分類及其應(yīng)用3、低壓電器的分類：低壓電器通常分為：

a、低壓配電電器

b、低壓控制電器低壓電器還可以按操作方式分為自動電器和手動電器。此外，還可按工作條件、滅弧介質(zhì)、外殼防護(hù)等級、污染等級、安裝類別和防觸電等級等進(jìn)行分類。通常按第一種方式來分類第5頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓配電電器低壓配電電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：

一、開關(guān)開關(guān)主要用于分?jǐn)嗪徒油娐?。一般情況下用手進(jìn)行操作，因此，它是一種非自動切換電器。主要類型有：刀開關(guān)組合開關(guān)斷路器具體型式及作用如下：第6頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓配電電器低壓配電電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：

1、刀開關(guān)刀開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用十分廣泛的低壓電器。其種類較多，主要有以下幾種：

a、開啟式負(fù)荷開關(guān)結(jié)構(gòu)比較簡單，有兩極和三種兩種。用在一般照明和不頻繁起動的小功率電動機(jī)的控制電路中其外形結(jié)構(gòu)以及在電氣原理圖中的符號如下圖所示：第7頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓配電電器

二極刀開關(guān)三極刀開關(guān)

第8頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓配電電器

不帶熔斷器式刀開關(guān)帶熔斷器式刀開關(guān)

第9頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓配電電器低壓配電電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：

b、封閉式負(fù)荷開關(guān)在開啟式負(fù)荷開關(guān)的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的，主要由刀開關(guān)、瓷插式熔斷器、操作機(jī)構(gòu)和外殼等組成。為了保證用電安全，封閉式負(fù)荷開關(guān)有機(jī)械聯(lián)鎖裝置，即箱蓋打開時(shí)不能合閘，合閘后箱蓋不能打開。封閉式刀開關(guān)常用于不頻繁的通斷電路中，或作為電源的隔離開，也可以用來直接起動小功率電動機(jī)其外形結(jié)構(gòu)以及在電氣原理圖中的符號如下圖所示:第10頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓配電電器

封閉式刀開關(guān)封閉式刀開關(guān)符號

第11頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓配電電器低壓配電電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：

2、組合開關(guān)組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)。組全開關(guān)體積小，壽命長、結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，多用于機(jī)床電氣中的電源隔離開關(guān)，也可以用于5kW以下電動機(jī)的直接起動、停止、反轉(zhuǎn)控制。最常用的有兩種形式

a、HZ10系列無限位型組合開關(guān)其外形結(jié)構(gòu)以及在電氣原理圖中的符號如下圖所示：第12頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓配電電器

無限位組合式開關(guān)無限位組合式開關(guān)符號

第13頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓配電電器低壓配電電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：

b、HZ4-132系列有限位型組合開關(guān)其外形結(jié)構(gòu)以及在電氣原理圖中的符號如下圖所示：注意：1）、組合開關(guān)本身不帶過載和短路保護(hù)裝置2）、用組合開關(guān)控制電動機(jī)的全壓起動，其開關(guān)容量應(yīng)大于電動機(jī)額定電流的1.5~2.5倍，每小時(shí)開關(guān)的次數(shù)不宜超過15~20次3）、接線時(shí)要注意倒順開關(guān)的線號和位置。第14頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓配電電器

有限位組合式開關(guān)有限位組合式開關(guān)符號

第15頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓配電電器低壓配電電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：

3、斷路器斷路器主要用作供電線路的保護(hù)開關(guān)、電動機(jī)及照明系統(tǒng)的控制開關(guān)等，也用于輸、配電系統(tǒng)的某些環(huán)節(jié)中。它帶有多種保護(hù)功能，能在線路中發(fā)生短路、過載、欠電壓等不正?，F(xiàn)象時(shí)，能自動切斷故障電路。其外形結(jié)構(gòu)以及在電氣原理圖中的符號如下圖所示：第16頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓配電電器

斷路器斷路器的符號

第17頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓配電電器

斷路器的工作原理第18頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓配電電器低壓配電電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：二、熔斷器熔斷器是配電電路及電動機(jī)控制線路中用作過載或短路保護(hù)的電器。熔斷器串聯(lián)在被保護(hù)的線路中，當(dāng)線路或用電設(shè)備發(fā)生短路或過載時(shí)，能在線路或設(shè)備尚未損壞之前及時(shí)熔斷，使設(shè)備與電路斷開，起到保護(hù)供電線路和設(shè)備的作用，最常用的有兩種形式

a、瓷插式熔斷器其外形結(jié)構(gòu)以及在電氣原理圖中的符號如下圖所示：第19頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓配電電器

瓷插式熔斷器瓷插式熔斷器符號

第20頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓配電電器低壓配電電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：瓷插式熔斷器由瓷蓋、瓷座、動觸頭及熔絲五部分組成。瓷座中部有一個空腔，與瓷蓋的凸出部分組成滅弧室。60A以上的瓷插式熔斷器空腔中還墊有紡織石棉，用以加強(qiáng)滅弧功能

b、螺旋式熔斷器螺旋式熔斷器由上接線端、底座、下接線端、瓷套、熔斷管及瓷六部分組成。其外形結(jié)構(gòu)以及在電氣原理圖中的符號如下圖所示：第21頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓配電電器

螺旋式熔斷器螺旋式熔斷器符號

第22頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓配電電器低壓配電電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：熔斷器的選擇：

(1)、熔體額定電流的選擇對電爐、照明電路等電阻性負(fù)載電路，熔體的額定電流應(yīng)稍大于負(fù)載的額定電流；對電動機(jī)負(fù)載電路熔體的額定電流應(yīng)等于1.5~2.2倍電動機(jī)的額定電流。

(2)熔斷器的選擇熔斷器的額定電壓必須大于或等于線路的工作電壓；熔斷器的額定電流必須大于或等于所裝熔體的額定電流。第23頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓控制電器低壓控制電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：

一、接觸器

1、作用：主要用作遠(yuǎn)距離及頻繁地接通與分?jǐn)嗾９ぷ鞯闹麟娐坊螂妱訖C(jī)，以及較大容量的控制電路；

2、種類：分為交流接觸器、直流接觸器和交、直流通用接觸器；

3、結(jié)構(gòu)：電磁系統(tǒng)，觸頭系統(tǒng)，滅弧裝置，反作用彈簧，傳動機(jī)構(gòu)及底座等。第24頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓控制電器低壓控制電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：

a、交流接觸器

第25頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓控制電器低壓控制電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：

第26頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓控制電器低壓控制電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：

b、直流接觸器

第27頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓控制電器低壓控制電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：二、控制繼電器

1、作用：在控制系統(tǒng)中用來控制其他電器的動作或在小容量的主電路中起控制作用的繼電器。

2、分類：熱繼電器、電磁式電流繼電器、電磁式電流繼電器、時(shí)間繼電器、干簧管繼電器、濕簧管繼電器、極化繼電器、溫度繼電器、速度繼電器等等

注意：電壓與電流繼電器線圈的區(qū)別，以及在與電流聯(lián)接的方式上的不同。第28頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓控制電器熱繼電器

第29頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓控制電器低壓控制電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：三、主令電器

1、作用：用作接通和分?jǐn)嗫刂瓶刂齐娐芬园l(fā)布命令或作程序控制用的開關(guān)電器。

2、分類：按鈕、行程開關(guān)、旋轉(zhuǎn)（控制）開關(guān)等

第30頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓控制電器按鈕

第31頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓控制電器行程開關(guān)

第32頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓控制電器低壓控制電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：四、操作電磁鐵

由線圈和鐵心組成，線圈通電后鐵心磁路中的磁通產(chǎn)生吸力，將電磁能轉(zhuǎn)變?yōu)樾的軄聿僮?、牽引機(jī)械裝置或吸持鐵磁體的工件。如牽引電磁鐵、制動電磁鐵、起重電磁鐵等。

第33頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓控制電器低壓控制電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：五、啟動器

主要用作控制電動機(jī)的啟動與停止或反轉(zhuǎn)，并帶有過載保護(hù)的開關(guān)電器。如手動、自動、可逆、油浸啟動器等。它們又分：電磁啟動器、星—三角啟動器、綜合啟動器、自耦減壓啟動器等。

第34頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓控制電器低壓控制電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：六、控制器

用于電氣傳動控制設(shè)備中，按照預(yù)定順序轉(zhuǎn)換主電路或控制電路的接線以及變更電路中參數(shù)的開關(guān)電器。例如，用作轉(zhuǎn)換主電路或勵磁電路的接法和改變電路中的電阻值，以達(dá)到電動機(jī)的啟動、換向和調(diào)速的目的。如凸輪控制器、平面控制器、鼓形控制器等。第35頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓控制電器低壓控制電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：七、電阻器

由電阻元件組成，以改變電路電阻值或變電能為熱能的電器，如鐵基或銅基合金電阻。第36頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二低壓控制電器低壓控制電器的主要種類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用：八、變阻器

由電阻材料制成的電阻零部件和換接裝置組成的電器，可在不斷開電路的情況下，分級或平滑地改變電阻值。如勵磁變阻器，啟動變阻器、頻敏變阻器等第37頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二高壓電器的分類及其應(yīng)用1、高壓電器在電力系統(tǒng)中的作用：高壓電器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，它在電能的生產(chǎn)、傳輸和分配過程中起著控制、保護(hù)、安全隔離和測量作用，分述如下：

a、控制——關(guān)合和斷開高壓線路，控制電能的供、斷，并根據(jù)需要靈活地改變運(yùn)行方式。

b、保護(hù)——開斷故障電流，保護(hù)線路和設(shè)備不受大電流和過電壓的危害，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。第38頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二高壓電器的分類及其應(yīng)用1、高壓電器在電力系統(tǒng)中的作用：

c、安全隔離——將檢修或安裝設(shè)備與高壓電源隔離，保證檢修、安裝人員及設(shè)備的安全。

d、測量——將高電壓和大電流技比例降到可以用儀表直接進(jìn)行測量的程度。

2、高壓電器種類高壓電器的種類很多，按照它在電力系統(tǒng)中所起的作用可以分為:a、開關(guān)電器如斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、接地開關(guān)等；第39頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二高壓電器的分類及其應(yīng)用2、高壓電器種類

b、保護(hù)電器如熔斷器、避雷器等；

c、測量電器如電壓互感器、電流互感器等；

d、限流電器如電抗器、電阻器等；

e、成套電器與組合電器；

f、其他如電力電容器等。3、通常所說的高壓開關(guān)是指哪些高壓電器?

廣義地說，高壓開關(guān)是指工作電壓為3kV及以上的關(guān)合或斷開電路的設(shè)備，包括斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、接地開關(guān)和各種組合并關(guān)電器。

第40頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二高壓電器的分類及其應(yīng)用

3、通常所說的高壓開關(guān)是指哪些高壓電器?

狹義地說，高壓開關(guān)僅指高壓斷路器，在運(yùn)行現(xiàn)場常常這樣稱謂。4、高壓電器應(yīng)滿足哪些基本要求?

a、絕緣安全可靠高壓電器既要能承受工頻最高工作電壓的長期作用，又要能承受內(nèi)部過電壓和外部(大氣)過電壓的短時(shí)作用，因此對絕緣要求很高。

b、在額定電流下長期運(yùn)行時(shí)．其溫升合乎國家標(biāo)準(zhǔn)，且有一定的短時(shí)過載能力。第41頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二高壓電器的分類及其應(yīng)用4、高壓電器應(yīng)滿足哪些基本要求?c、能承受短路電流的熱效應(yīng)和電動力效應(yīng)而不致?lián)p壞。

d、開關(guān)電器應(yīng)能安全可靠地關(guān)合和開斷規(guī)定的電流。提供繼電保護(hù)和測量用信號的電器應(yīng)具有符合規(guī)定的測量精度。

e、高壓電器、特別是戶外工作的高壓電器應(yīng)能承受一定自然條件的作用。大氣壓力、環(huán)境溫度以及風(fēng)、霜、雨、雪、霧、冰和凝露等自然條件都會影響電器的工作性能。在規(guī)定的使用環(huán)境條件下高壓電器應(yīng)能安全可靠地運(yùn)行。第42頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二高壓電器的分類及其應(yīng)用5、高壓開關(guān)裝置有哪些基本組成部分?備部分的功能如何?a、開閉裝置它是高壓開關(guān)的核心部分，主要由滅弧室、主觸頭系統(tǒng)、載流回路、均壓電容及輔助切換裝置(包括輔助觸頭和并聯(lián)電阻等)組成，其功能是開斷及關(guān)合線路或安全隔離電源。

b、絕緣支持這是指由瓷瓶、瓷套成其他型式的絕緣子構(gòu)成的支柱本體，用來支承開閉裝置，并保讓對地絕緣。

c、傳動系統(tǒng)內(nèi)各種連桿、齒輪、拐臂以及液壓及空氣導(dǎo)管等元件組成。其功能是給開閉裝置第43頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二高壓電器的分類及其應(yīng)用5、高壓開關(guān)裝置有哪些基本組成部分?備部分的功能如何?傳遞操作命令和操動力。

e、基座它是整臺開關(guān)的支承和安裝基礎(chǔ)，包括開關(guān)本體的底架、底座或罐體。

f、操動機(jī)構(gòu)指電磁、彈簧、液壓、氣動及手動等各類機(jī)構(gòu)的個體及其配件。其功能是為開閉裝置提供操作能量，實(shí)現(xiàn)各種規(guī)定的操作程序。第44頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二高壓電器的分類及其應(yīng)用6、高壓電器的類型與作用

a、高壓斷路器在電力系統(tǒng)中的作用在電力系統(tǒng)中，能在無載(即有電壓，無負(fù)載電流有載(即有電壓，有負(fù)載電流)和各種故障狀況下都能分、合電路的高壓電器統(tǒng)稱為高壓斷路器。高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關(guān)設(shè)備之一，它起著控制和保護(hù)電力設(shè)備的雙重作用：控制作用根據(jù)電力系統(tǒng)