第1~2讲常用高、低压电器设备

建筑电气设计与安装常用高压电器设备第一讲1、电力系统初步认识2、高低压的区分（我国电力网的电压等级）分类电压类别额定电压（kV）低压1kV以下0.22、0.38高压1～330kV3、6、10、35、110、220超高压330～1000kV330、550、750特高压1000kV以上1000一、高压隔离开关（QS）作用与特点：是隔断高压电源，并造成明显的断开点，以保证其他电气设备进行安全检修。因为高压隔离开关没有专门的灭弧装置，所以不允许带负荷分闸和合闸。户内高压隔离开关户外高压隔离开关二、高压断路器（QF）作用与特点：户内高压少油断路器接通和切断高压负荷电流，并在严重的过载和短路时自动跳闸，切断过载电流和短路电流。按高压断路器采用的灭弧介质不同，分为油断器、气体断路器（如SF6）和真空断路器等。常用的高压油断路器，按用油量分类，又有高压少油断路器和高压多油断路器两类。户外高压少油断路器三、高压负荷开关作用与特点：户内高压负荷开关高压负荷开关只具有简单的灭弧装置，只能通过一定的负荷电流和过负荷电流，它的断流能力不大，不能用它来切断短路电流。户外高压真空负荷开关四、高压熔断器（FU)作用与特点：户内高压熔断器它是在电网中人为地设置的一个最薄弱的通流元件，当流过过电流时，元件本身发热而熔断，借灭弧介质的作用使电路断开，达到保护电网线路和电气设备的目的。跌落式高压熔断器（户外式）五、避雷器作用与特点：避雷器就是用来防止架空线引进的雷电对变配电装置所起的破坏作用。阀式避雷器放电间隙六、互感器（特殊变压器）用互感器的目的：（1）把测量回路和高压电网隔离，以利于确保工作人员的安全；（2）扩大测量仪表的量程，可以使用小量程电流表测量大电流，用低量程电压表测量高电压，或者为高压电路的控制及保护装置提供所需的低电压或小电流。分类：电压互感器和电流互感器两类。1、电压互感器（TV）工作原理2、电流互感器（TA）工作原理常用低压电器设备第二讲一、胶盖闸刀开关(QS)胶盖闸刀开关（简称闸刀开关）常用来作电源隔离开关，以便对电动机等电气设备进行检查或维修，还可以作为电源开关，非频繁地接通和分断容量不大的低压供电线路或非频繁地直接启动5.5KW以下的小容量电动机。（作用）1、胶盖闸刀开关结构胶盖闸刀开关是最简单最常用的一种手动控制电器。它是由开关、熔断器和胶木盖三部分组成，均装在瓷底板上。下图是HK系列闸刀开关的示意图。刀开关部分主要由进线座和静夹座组成，熔断器部分主要由出线座、熔体和动触刀组成。动触刀上装有瓷质手柄便于操作，胶木盖部分主要由上、下胶盖组成。2、胶盖闸刀开关的规格及选用刀开关按极数可分为单极、两极和三极。两极的额电电压为250V，三极的额定电压为500V，常用瓷底胶盖闸刀开关的额定电流为10~60A，产品型号主要有HK１、HK2。（1）HK系列资瓷底胶盖开关型号含义（2）HK系列次瓷底胶盖闸刀开关的常用规格（3）胶盖闸刀开关的选用①对于普通负载：胶盖闸刀开关额定电压大于或等于线路的额定电压；额定电流等于稍大于线路的额定电流。②对于电动机：胶盖闸刀开关额定电压大于或等于线路的额定电压，额定电流可选电动机额定电流的3倍左右。3、胶盖闸刀开关的安装技术要求（1）胶盖闸刀开关必须垂直安装，在开关接通状态时，瓷质手柄应朝上，不能有其它位置，否则容易产生误操作。（2）电源进线应接入规定的进线座，出线应接入规定的出线座，不得接反。否则易引发触电事故。4、胶盖闸刀开关使用注意事项（1）不宜频繁带负载操作胶盖闸刀开关。因为其触头的负载能力有限，（2）合、分胶盖闸刀开关时动作应迅速，以免电弧灼损触头和灼伤人的手。二、熔断器（FU）熔断器又俗称保险丝，使用时其串联在所保护的电路中，当该电路发生严重过载或短路故障时通过熔断器的电流达到或超过了某一规定值，以其自身产生的热量使熔体熔断而自动切断电路，起到保护作用。（作用）1、熔断器的基本结构熔断器的种类很多，常用的熔断器有瓷插式、螺旋式和管式三种，结构示意图见下图所示。下面以螺旋式为例说明。螺旋式熔断器主要由熔体和安装固定熔体的绝缘座组成。控制回路常用的熔断器RT19系列圆筒型帽熔断器RT14系列圆筒型帽熔断器2、螺旋式熔器的规格及选用（1）熔断器的型号意义：（2）螺旋式熔断器的技术参数：（3）螺旋式熔断器的选用①熔断器的额定电压和额定电流应不小于线路的额定电压和所装熔体额定电流。②熔体的额定电流应等于或大于电路的最大正常工作电流，即要使电路中的电器正常工作，又要能保证用电安全。3、螺旋式熔断器安装技术要求（1）确定熔断器规格后，要根据负载情况选用合适的熔体。（2）进入熔断器的电源线应接在中心舌片的端子上，电源出线应接在螺纹的端子上，切勿反接。（3）熔体的熔断指示端应置于熔断器的可见端，以便及时发现熔体的熔断情况。（4）瓷帽瓷套连接平整、紧密。4、螺旋式熔断器的使用注意事项（1）熔体熔断后，应先查明故障原因，排除故障后方可换上原规格的熔体。（2）在配电系统中选各级熔断器时要互相配以实现选择性。（3）对于动力负载，因其起动电流大，故熔断器主要起短路保护作用，其过载保护应选择热继电器。三、热继电器（FR）热继电器是一种利用电流的热效应来切断电路的保护电器，通常用来做电动机的过载保护。（作用）1、热继电器的基本结构热继电器由发热元件、双金属片、传动机构和触头等组成，类型有二相结构，三相结构和带有断相保护装置三相结构三种。实样图和结构如下图所示。三相结构的热继电器三元结构的热继电器2、热继电器的规格和选用（1）热继电器的型号意义（2）热继电器的规格及技术参数（3）热继电器的选用①根据负载的额定电流选择继电器的额定电流范围。②根据负载性质，选择二极或三极和复位形式。3、热继电器的安装技术要求（1）热继电器在接线时，其主电路应按上表热元件动作电流选择导线截面，辅助电路联接导线的最大截面积不得超过2.5m㎡，接线螺钉应旋紧，不得松动。（2）为使热继电器的额定电流与负载电流相符,可以旋动调节旋钮使所需的电流值对准的红色箭头,旋钮上指示额定电流值秘所需电值之间可能有些误差.若需要可在实际使用时按情况微调。4、热电器的使用注意事项（1）热继电器整定电流必须与被保护的电动机额定电流相同，若不符合将失去保护作用。（2）除了接线螺钉外，热继电器的其它螺钉均不得拧动，否则其保护性将会改变。（3）热继电器在出厂时均调整为自动复位形式，如需要手动复位，可在购货时提出要求，或进行有关的调整。四、低压自动空气断路器（QF）自动空气断路器又称自动开关，它具有短路过载、失压与欠压等多种保护，是低压配电系统中应用最多的保护电器之一，它还可作为电源开关用来不频繁地启动电动机或接通，断开电路。（作用）自动开关结构形式可分为框架和塑料外壳式两大类，框架式（又叫万能式）自动开关因其容量可达数千安，故为敞开式结构，操作方式有手动和电动两种，产品型号有DW，DW10，DW15等系列，主要用作配电网络的保护开关。塑壳式（又叫装置式）具有安全保护用的塑料外壳，其额定电流由数安至千安。手动操作，自动切断居多，常用作配电网络，照明线路或不频繁启动电动机的控制开关，产品有DZ与ZM、C45N等系列。自动空气开关的示意图见下图所示。1、低压空气断路器的结构自动开关主要由感应元件，传递无件和热元件三部分组成。感应元件包括过流、欠压脱扣器与线圈等，负责接收电路中的不正常情况或操作人员，继电保护系统发出的信号，再通过传递元件使热元件包括过流\欠压脱扣四与线圈等,负责接收电路中的不正常情况或操作人员，继电保护系统发出的信号，再通过传递元件使热元件动作。传递元件包括操作机构、主轴等，负责力的传递与变换，执行元件包括自动开关的触头与灭弧条件，负责电路的接通与分断。（请看实图）万能式断路器（三相）GXW-200抽屉式断路器（一）GXW-400固定式断路器（二）GXW1-2000万能式断路器（三）ZB30型小型断路器单极三极两极开关的工作原理：1、低压空气断路器的规格及选用（1）ZM系列低压空气断路器的型号意义注：（1）分为板前接线、板后接线、插入式接线。（2）规格代号由六位组成（包含保护特性、极数和脱口方式等）。（3）操作方式：手柄直接操作无代号，转动手柄操作用Z，电动操作作用P。（4）分为C型、S型、R型。（5）分为63A、100A、160A、……..2500A（2）低压断路器的规格和技术参数（3）低压断路器的选用①根据不同用途和控制对象选择不同型号和规格的低压断路器；②对不同的容量的设备，选择合适的整定电流、否则不能起到应有的保护作用。3、低压自动断路器的安装技术要求（1）低压自动断路器一般应垂直安装，但也可根据产品允许情况横装。（2）低压自动断路器必须符合上进下出的原则，无特殊情况，不允许倒进线，以免发生触电事故。（3）低压自动断路器上、下、左右的距离应满足有关规定，有利于散热，保证开关的正常工作4、低压自动断路器使用注意事项（1）低压断路器的整定脱扣电流一般指的是在常温下的动作电流，在高温或低温时会有相应的变化。（2）有欠压脱扣器的断路器应使欠压脱扣器通以额定电压，否则会损坏。（3）断路器手柄可以处于三个位置，分别表示合闸，断开、脱扣三种状态，当手柄处于脱扣下位置时，应向下扳动手柄，使断路器再扣，然后合闸漏电断路器是在断路器上加装漏电保护器件，当低压线路或电气设备上发生人身触电、漏电和单相接地故障时，漏电断路器便快速自动切断电源，保护人身和电气设备的安全，避免事故扩大。（作用）电流型漏电保护断路器原理结构图代号：在原有断路器代号上再加上字母L，表示是漏电保护型的。如ZB30L系列漏电断路器。(见图片）按照动作原理可分为：电压型、电流型和脉冲型。按照结构可分为：电磁式和电子式。漏电开关ZB30L系列漏电断路器五、按钮（SB）按钮是一种结构简单，应用广泛的手动开关式电器。结构示意图如下。2、分类：颜色：常见的有红、绿、黑。操作形式：按钮式、旋钮式、钥匙式和紧急式。静态时触点的分合状态：常开按钮、常闭按钮和复合按钮。1、作用：短时接通和断开小电流电路的手动电器。3、安装使用注意事项（1）按钮一般适用于交流电压500V，直流电压440V，电流为5A及以下的电路中。不直接接通或切断负荷，而是在控制电路中起传递信号的作用（2）一般红色表示停止按钮，绿色表示启动按钮，蘑菇形按钮用于紧急停止时。（3）按钮操作时具有“先断后通”的特性，且有一个“行程时间”。（4）按钮必须有防护挡圈，且挡圈必须高于安全帽，这样可以防止意外触动按钮帽时产生误动作。（5）安装按钮的按钮板和按钮盒必须是金属的，并于总接地母线相连。五、单相电度表单相电度表俗称电表，是一种计量用户电量的仪表（作用），电表有单相、三相之分，单相电度表是专门为家庭使用而设计的。1、感应系单相电度表的基本结构特点感应系电度表主要由驱动元件，转动元件制动元件，计数器等组成，当交流电流通过咸应系电效表的电流线圈和电压线圈时，在铝盘上合感应出涡流，这些涡流与交变磁相互产生磁力，使铝盘转动，显示用电器。请看电度表实图DD862型单相电度表DT862型三相电度表2、单相电度表的规格及选用（1）单相电度表型号意义（2）单相电度表规格单相电度表的规格很多，不同的厂家有不同的产品，但工作原理是一样的。下面以DD862-4为例，其规格如下表所示。精度额定电压基本电流2.0220V2.5(10)；5(20)10(40)；20（80）30（100）（3）单相电度表的选用①单相电度表有感应式和电子式之分，在接线方面有直接式和经互感器式两种接线方式。②为减少测量误差，一般应使所选用的电度表负载总瓦数为实际总瓦数的1.25~4倍较宜。3、单相电度表的安装技术要求（1）电度表不得安装过高，一般以距地面1.8m~2.2m为宜。（2）电度表不得倾斜，其垂直方向的偏移不大于1°否则会增大计量误差。（3）电度表应安装在室内通电、干燥、无振动的场所，其环境温度不可超出，范围，湿度不超过85﹪，否则会影响读数的准确性。（4）电度表的进线出线，应使用铜芯线，芯线截面不得小于1㎜2