搜索
电气培训教材第一阶段第一章电器的基本知识一．电器的定义：凡是自动或手动接通和断开电路，实现对电路切换、控制、保护、检测、变换和调节目的的电气元件统称为电器。二．电器的分类1.按工作电压等级分类（1）低压电器工作电压在交流1000V以下的各种电器。例如接触器、控制器、起动器、刀开关、断路器、熔断器、继电器、电阻器、主令电器等。（2）高压电器工作电压高于交流1000V以上的各种电器。例如高压熔断器、隔离开关、高压断路器等。2.按用途分类（1）控制电器用于各种控制电路和控制系统的电器。例如接触器、各种控制继电器、控制器、启动器等。（2）主令电器用于自动控制系统中发送控制指令的电器。例如控制按钮、主令开关、行程开关、万能转换开关等。（3）保护电器用于保护电路及用电设备的电器。如熔断器、热继电器、各种保护继电器、避雷器等。（4）配电电器用于电能的输送和分配的电器。例如高压熔断器、隔离开关、刀开关、断路器等。（5）执行电器用于完成某种动作或传动功能的电器。如电磁铁、电磁离合器等。3.按工作原理分类（1）电磁式电器依据电磁感应原理来工作的电器。交直流接触器、各种电磁式继电器等。（2）非电量控制电器电器的工作是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。例如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。第二章开关电器开关电器广泛应用于配电线路作电源的隔离、保护与控制。常用开关有以下几种：一、刀开关刀开关是结构最简单，应用最广泛的一种手动电器。在低压电路中，作为不频繁接通和分断电路用，或用来将电路与电源隔离。刀开关由操作手柄、触刀、静插座和绝缘底板组成。按刀数可分为单级双极和三级。图形符号如下：刀开关使用注意事项：刀开关在安装时，手柄要向上，不得倒装或平装，避免由于重力自动下落，而引起误动作合闸。接线时，应将电源线接在上端，负载线接在下端，这样拉闸后刀片与电源隔离，防止可能发生的意外事故。二、转换开关转换开关又称组合开关，一般用于电气设备中非频繁地通断电路、换接电源和负载，测量三相电压以及控制小容量感应电动机。转换开关由动触片、静触片、转轴、手柄、定位机构及外壳等部分组成。普通类型的转换开关各级是同时通断的：特殊类型的转换开关各级是交替通断的，类似于万能转换开关。普通的转换开关符号如下：QS三、断路器断路器主要由三个基本部分组成：即触头、灭弧系统和各种脱扣器，包括过电流脱扣器、失压（欠电压）脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器和自由脱扣器。断路器工作原理：开关是靠操作机构手动或电动合闸的，触头闭合后，自由脱扣机构将触头锁在合闸位置上。当电路发生上述故障时，通过各自的脱扣器使自由脱扣机构动作，自动跳闸实现保护作用。分励脱扣器则作为远距离控制分断电路之用。断路器的选用：1）额定电压大于或等于线路或设备的额定工作电压。对配电电路来说应注意区别电源端保护还是负载端保护。2）额定电流大于或等于负载工作电流。图形符号如下：QF四、漏电保护断路器漏电保护断路器是一种安全保护电器，在电路中作为触电和漏电保护之用。在线路或设备出现对地漏电或人身触电时，迅速自动断开电路，能够有效地保证人身和线路安全。结构：电流动作型漏电保护断路器主要由电子线路、零序电路互感器、漏电脱扣器、触头、实验按钮、操作机构及外壳等组成。工作原理：在电路正常工作时，零序电流互感器二次绕组无输出信号，保护断路器不动作。当电路发生触电事故时，只要漏电或触电电流达到漏电保护断路器的动作电流时，使得漏电脱扣器线圈中流过一个较大的电流，过电流脱扣器动作，自动地断开电路，起到保护作用。第三章熔断器熔断器是用于配电线路的严重过载和短路保护。结构：熔断器主要由熔体、熔管、填料、盖板、接线端、指示器和底座等组成。熔体由易熔金属材料铝、锡、锌、银、铜及合金制成，通常制成丝状或片状。熔管是安装熔体的外壳，在熔体熔断时兼有灭弧作用。工作原理：熔断器串接在被保护的电路中，当电路正常工作时，熔断器允许通过一定大小的电流其熔体不熔化，当电路发生短路或严重过载时，熔体中流过很大的故障电流，当电流产生的热量达到熔体的熔点时，熔体熔化，自动切断电路，从而达到保护目的。FUQ=I2Rt电流越大，熔断时间越短，称为熔断器的熔断特性或安秒特性。熔断电流1.25-1.3In1.6In2In2.5In3In4In熔断时间无穷大1h40s8s4.5s2.5s第四章接触器接触器能频繁地接通或断开交直流主电路，实现远距离自动控制。主要用于控制电动机、电热设备、电焊机、电容器组等，它具有低电压释放保护功能。接触器有交流接触器和直流接触器两大类型。一、交流接触器它由四部分组成：1、电磁机构电磁机构由线圈、动铁心（衔铁）和静铁心组成。2、触头机构交流接触器的触头系统包括主触头和辅助触头。主触头用于通断主电路，有三对或四对常开触头；辅助触头用于控制电路，起电气联锁或控制作用，通常有两对常开常闭触头，分布在主触头两侧。3、灭弧装置容量在10A以上的接触器都有灭弧装置，对于小容量的，常采用双断口桥形触头利于灭弧，其上有陶土灭弧罩。对于大容量的接触器常采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧结构。4、其他部件包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构及外壳等。接触器工作原理：当线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。当线圈断电时,吸力消失,动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源。当接触器电磁线圈不通电时，弹簧的反作用力和衔铁芯的自重使主触点保持断开位置。当电磁线圈通过控制回路接通控制电压(一般为额定电压)时，电磁力克服弹簧的反作用力将衔铁吸向静铁心，带动主触点闭合，接通电路，辅助接点随之动作。二、直流接触器直流接触器的结构和工作原理基本与交流接触器相同。在结构上也是由电磁机构、触头系统和灭弧装置等部分组成。但不同之处，主要区别是铁心结构、线圈形状、触头形状数量和灭弧方式以及吸力特性、故障形式等方面。接触器的符号如下：接触器的符号KMKMKMa)线圈b)常开触头c）常闭触头第五章主令电器一．控制按钮控制按钮是一种结构简单、应用广泛的主令电器。在低压控制电路中，用于发布手动控制指令。控制按钮是由按钮帽、复位弹簧、桥式触头和外壳等组成。按钮在外力作用下，首先断开常闭触头，然后再接通常开触头。复位时，常开触头先断开，常闭触头后闭合。图形符号如下：二、位置开关位置开关在电气控制系统中，用以实现顺序控制、定位控制和位置状态的检测。在位置开关中以机械行程直接接触驱动，作为输入信号的有行程开关和微动开关，以电磁信号（非接触式）输入动作信号的有接近开关。1.行程开关行程开关是一种利用生产机械的某些运动部件的碰撞来发出控制指令的主令电器，用于控制生产机械的运动方向、行程大小和位置保护等。当行程开关用于位置保护时，亦称为限位开关。行程开关的图形符号如下：a）b）c）SQSQSQ常开触头常闭触头复式触头2.接近开关接近开关又称无触点行程开关，是以不直接接触方式进行控制的一种位置开关。它不仅能代替有触点行程开关来完成行程控制和限位保护等，还可以用于高速计数、测速、检测零件尺寸等。下面是电磁式接近开关图例;接近开关符号如下：接近开关的符号三、万能转换开关万能转换开关实际是一种多档位，控制多回路的组合开关，用于控制电路发布控制指令或用于远距离控制，也可作为电压表、电流表的换相开关或作为小容量电动机的起动、调速和换向控制。由于换接电路多，用途广泛，故又称为万能转换开关。第六章继电器继电器的种类繁多，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、速度继电器、压力继电器等。按工作原理可分为：电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、热继电器和电子式继电器。一、电磁式继电器电磁式继电器的结构及工作原理与接触器类似，也是由电磁机构和触头系统等组成。主要区别在于：继电器可对多种出入量的变化作出反应，而接触器只有在一定的电压信号下动作；继电器是用于切换小电路的控制电路和保护电路，而接触器是用来控制大电流电路；继电器没有灭弧装置，也无主副触头之分等。1.电流继电器电流继电器的线圈与被测量电路串联，以反映电路电流的变化，其线圈匝数少，导线粗，线圈阻抗小。电流继电器又有欠电流和过电流之分。欠电流继电器的吸引电流为线圈额定电流的30%～65%，释放电流为额定电流的10%～20%。用于欠电流保护或控制。在正常工作时，衔铁是吸合的，只有当电流降低到某一整定值时，继电器才释放，输出信号。过电流继电器在电路正常工作时不动作，当电流超过某整定值时才动作，整定范围为1.1～4.0倍额定电流。2.电压继电器根据动作电压值不同，电压继电器有过电压、欠电压和零电压继电器之分。过电压继电器在电压为额定电压的105%～120%以上动作；欠电压继电器在电压为额定电压的40%～70%时动作；零电压继电器当电压降低至额定电压的5%～25%时动作，它们分别用作过电压、欠电压和零压保护。3.中间继电器中间继电器实质是一种电压继电器，触头对数多，触头容量较大，动作灵敏度高。主要用途为：当其它继电器的触头对数或触头容量不够时，可借助中间继电器来扩展它们的触头数或触头容量，起到信号中继作用。二、时间继电器时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理实现触头延时接通和断开的自动控制电器。其种类很多，按动作原理可分为电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式。按延时方式可分为通电延时型和断电延时型。时间继电器的图形符号如下图所示，文字符号为KT。二、热继电器热继电器主要由热元件、双金属片、触头系统等组成。1.热元件2.双金属片3.导板4.辅助触头双金属片是热继电器的感测元件，它是由两种不同线膨胀系数的金属用机械辗压而成。热元件串联在电动机定子绕组中，电动机正常工作时，热元件产生的热量虽然能使双金属片弯曲，但还不能使继电器动作。当电动机过载时，流过热元件的电流增大，经过一定时间后，双金属片推动导板使继电器触头动作，切断电动机的控制回路。热继电器的符号如下热继电器的符号FRa)热元件b)常闭触头FRa)b)三、速度继电器速度继电器主要用作笼型异步电动机的反接制动控制，又称为反接制动继电器。它由转子、定子和触头三部分组成。转子是一个圆柱形永久磁铁。定子是一个笼型空心圆环，由硅钢片叠成，并装有笼型绕组。速度继电器的图形符号如下：速度继电器的符号ksa)常开触头b)常闭触头a)b)nnks控制回路使用降压变压器由380v降至220v的接线系统。第二阶段厂用电及电气设备倒闸操作、操作票厂用自用电系统一、电气设备电压等级的分类高压电气设备：1000V及以上低压电器设备：1000V以下电气设备安全距离10kv及以下20-35kv66-110kv220kv330kv500kv0.7m1m1.5m3m4m5m二、厂用负荷分类（1）一类厂用负荷：机组运行必须的负荷，短时间停电会造成主辅设备损坏，危及人身，停机，影响机组负荷，这些负荷接于两个独立母线，并设置自动电源投入装置。（2）二类厂用负荷：允许短时间停电，不造成生产紊乱的厂用公用负荷，如：燃料、除灰、化学制水。（3）三类厂用负荷：较长时间停运，不直接影响生产，只造成生产不便，如：检修、实验室、照明。（4）事故保安负荷：在事故停机过程中及停机的一段时间内，任必须保证供电，否则可能会引起主辅设备损坏，重要的自动控制失灵及危及到人身安全。外围辅助运行如化学、燃料、除灰所带负荷大多为二、三类负荷。三、厂用电电压等级大中型火电厂，一般设两个电压等级，常用高压6kv和厂用低压380v。厂用6kv由发电机经高压厂用变压器由15.75kv降压至6.3kv,启动备用变压器由220kv降压至6.3kv，提供机组运行，机组启停，事故备用厂用电。主变压器将发电机15.75kv升压至220kv供电网。四、380V厂用电系统基本接线380V厂用电系统，工作电源取自厂用6kv高压母线，由低压变压器降至380V。380V低压厂用电系统通常设置低压动力中心PC和电动机(马达)控制中心MCC。容量75-200