1、低压电气技术培训教程

低压电气技术培训吴建松内容提要一、低压电器的定义和分类二、低压电器产品介绍－低压熔断器三、低压电器产品介绍－低压断路器四、低压电器产品介绍－低压隔离电器五、低压电器产品介绍－低压接触器六、低压电器产品介绍－继电器和主令电器七、配电保护电器应用八、接地系统十、柴油发电机十一、设备防护等级十二、案例计算设备电缆，断路器选择一、低压电器的定义和分类定义：低压电器通常是指工作在交流1200V或直流1500V以下的电器，在供电系统和用电设备的电路中起保护、控制、调节、转换和通断作用。分类：（1）配电保护用电器：用于电力网系统，主要是指刀开关、转换开关、低压断路器（自动开关）、熔断器、负荷开关等。技术要求是通断电流能力强、限流效果好、保护性能好、抗电动力和热耐受性好。（2）控制用电器：用于电力拖动及自动控制系统，主要是接触器、启动器和各种控制继电器、主令电器等。技术要求是有相应的转换能力、操作频率高、电寿命和机械寿命长。二、低压电器产品介绍－低压熔断器1、功能1.1过流保护1.2短路保护2、主要参数额定电流：IN额定电压：UN熔断曲线：I2t(熔断与电流平方成正比)短路开断能力二、低压电器产品介绍－低压熔断器3、熔断器的使用制造等级目前存在NT、NH两种标准熔座和熔芯在不同的制造等级不可互用不同制造等级之间熔芯额定电流有交叉一般垂直安装，水平安装需降额熔断器作用：作为电路和用电设备严重过载和短路的保护。熔断器通过大小不同的过载电流时，熔体熔断的时间长短也不同，一般当熔体流过2倍左右额定电流时，其熔体熔化的时间达几十秒，不能作出有效的保护，所以熔断器不能用作一般过载保护。特点：熔断器分断能力强，价格低廉，缺点是不能重复利用。使用注意：熔断器的极限分断能力必须大于或等于被保护电路可能出现的短路冲击电流的有效值。二、低压电器产品介绍－低压熔断器选型时一定要注意产品的额定电压和电流。特例：交流熔断器应用在直流环境中，电压降额一半。规格简介：NT熔断器座的规格主要有：NT00、NT2、NT3、NT4NT00适用于6~160A熔断器，系列产品有6、10、16、25（少用）、32、63、80、100、160A。NT2适用于200~400A熔断器，系列产品有200、250、325、400A。NT3适用于250~630A熔断器，系列产品有250、325、400、500、630A；此外还有非标准的1000A和1250A。二、低压电器产品介绍－低压熔断器电力电路及大功率设备所使用的保险丝，不仅有一般保险丝的三个部分，而且还有灭弧装置，因为这类保险丝所保护的电路不仅工作电流较大，而且当熔体发生熔断时其两端的电压也很高，往往会出现熔体已熔化（熔断）甚至已汽化，但是电流并没有切断，其原因就是在熔断的一瞬间在电压及电流的作用下，保险丝的两电极之间发生拉弧现象。这个灭弧装置必须有很强的绝缘性与很好的导热性。石英砂就是常用的灭弧材料。熔断器使用需要注意三、低压电器产品介绍－低压断路器低压断路器目录(1)断路器开关的分类(2)断路器开关结构与原理(3)断路器开关的基本参数(4)断路器开关的保护功能(5)断路器开关的选择性保护三、低压电器产品介绍－低压断路器1.1按照壳体大小和分断能力分类：1.1.1框架断路器ACB（800-6300A）1.1.2塑壳断路器MCCB（63-3200A）1.1.3小型断路器MCB（4-125A）1.2按照极数(pole)分类：单极、双极、三极、四极1.3按用途分类：1.配电用2.电动机用1.4按工作原理分：1、热磁断路器2、电子式断路器2、电磁液压式断路器三、低压电器产品介绍－低压断路器1.6按操作方式分1、人力2、动力(电动机或贮能弹簧)1.7按安装方式分1、固定式2、插入式3、抽屉式三、低压电器产品介绍－低压断路器1.10微型断路器按瞬时脱扣电流分1、A特性2、B特性3、C特性4、D特性5、K特性1.11按应用电源类别分1、交流断路器2、直流断路器3、交直流两用断路器三、低压电器产品介绍－低压断路器三、低压电器产品介绍－低压断路器2.1断路器构成2.1.1热磁断路器构成一般断路器由壳体、触头系统、动作机构、脱扣机构、锁扣机构、双金属片、电磁线圈、灭弧室、进出线端子等组成。2.1.2电子式断路器构成一般断路器由壳体、触头系统、动作机构、脱扣机构、锁扣机构、电子式脱扣控制器、电磁线圈、灭弧室、进出线端子等组成。2.1.3电磁式液压断路器构成一般由壳体、油杯、线圈、衔铁、动作机构、锁扣机构、脱扣机构、灭弧室、进出线端子等组成。三、低压电器产品介绍－低压断路器2.2热磁式断路器工作原理短路保护：电磁线圈串接于主电路中，正常工作电流流过线圈时，线圈产生的磁通量不能吸合衔铁；当负荷侧发生短路时，电流增大，吸力增大，衔铁吸合，导致脱扣机构动作断路器断开；过载保护：双金属片中流过过载电流时，受热变形导致脱扣机构动作断路器断开。2.3电子式断路器工作原理控制器电流感应元件通过感应原理测量主回路的电流。当发生过载，过载电流到达控制器设定的阀值后，触动脱扣机构脱扣；当出现短路时，短路电流到达控制器设定的阀值后，触动脱扣机构立即脱扣。三、低压电器产品介绍－低压断路器2.4电磁液压式断路器工作原理当发生过载，线圈产生磁通量就产生足够大的吸力，吸合衔铁导致脱扣机构动作，断路器断开；当出现短路时，线圈产生磁通量快速吸动衔铁，导致断路器快速脱扣。2.5断路器部件：2.5.1辅助接点：与断路器操作机构联动，随断路器开、闭而动作的接点。2.5.2报警接点：也称故障接点，输出回路故障时断路器脱扣，该接点状态发生变化；断路器手动开、闭时接点状态不发生变化；2.5.3失压脱扣线圈：线路电压低于设定值时，脱扣线圈释放导致断路器断开；2.5.4分励脱扣线圈：可以通过远程操作，使断路器分断。2.5.5励磁线圈：可以通过远程操作，配合电动操作机构对断路器闭合和分断进行操作。2.5.6其他三、低压电器产品介绍－低压断路器三、低压电器产品介绍－低压断路器3.1额定电压3.1.1额定工作电压：是指与通断能力以及使用类别相关的电压值，对多相电路是指相间的电压值。分断能力与电压大小有关系。3.1.2额定绝缘电压：在任何情况下，最大额定工作电压不能超过额定绝缘电压。断路器额定绝缘电压与介电性能试验电压、爬电距离等有关。3.1.3额定冲击耐受电压：电器在规定试验条件下能耐受具有规定波形和特性的冲击电压峰值而无故障。额定冲击耐受电压与电气间隙等有关。额定冲击耐受电压应等于或大于该电器所处电路中可能产生的瞬态过电压。三、低压电器产品介绍－低压断路器3.2额定电流3.2.1额定不间断电流Iu：是额定持续电流，是电器在不间断工作制中能够承载的电流。3.2.2断路器壳架等级额定电流：是基本几何尺寸相同和结构相似的框架或塑料外壳中能承载的最大额定电流。3.2.3脱扣器电流整定值In(或Ir)：在规定的脱扣器和电流条件下，断路器工作的电流。3.2.4约定发热电流Ith：是大气中不封闭电器用作温升试验的试验电流最大值。（无通风和外来辐射的大气条件）3.2.5额定短时耐受电流：在规定实验条件下短时能承载而不损坏的电流值，短时时间为0.05，0.1，0.25，0.5，1S。电流不大于2500A断路器短时耐受电流最小值为5kA三、低压电器产品介绍－低压断路器3.3额定频率除非具体产品标准有约定，一般频率为50Hz或60Hz。3.4额定工作制3.4.1长期工作制：断路器主触头保持闭合，承载一稳定电流持续时间超过八小时以上也不分断。这种工作制下要考虑降容设计，因为氧化物和尘垢堆积在触头上会增加触头接触电阻，导致触头发热恶化。3.4短路分断能力三、低压电器产品介绍－低压断路器3.4.1额定短路通断能力（小型断路器）在规定条件下能够接通，在其分断时间内能够承受和能够分断预期电流值。一般情况下，断路器额定短路分断能力优先从下列数值中选取：1.5，3，4.5，6，10kA。3.4.2额定短路接通能力Icm是在额定工作电压、额定频率和规定的功率因数（交流）或时间常数（直流）下，电器能够接通的短路电流值。3.4.3额定短路分断能力Icn是在额定工作电压、额定频率和规定的功率因数（交流）或时间常数（直流）下，电器能够分断的短路电流值。用规定条件下的预期分断电流值（交流用有效值标示）。3.4.4额定极限短路分断能力Icu（一次实验）：是规定试验电压及其它条件下的极限短路分断电流值。电流值可参考4.5,6,10KA(微型断路器);25KA,35KA,50KA,65KA,85KA,100KA,120KA(塑壳式断路器);40KA,65KA,75KA,100KA,130KA,150KA(框架式断路器)。3.4.5额定运行短路分断能力Ics（三次实验）：是在规定试验电压及其它条件下的一种比额定极限短路分断电流小的分断电流值,Ics是Icu的一个百分数。关键用户的断路器的Ics应为100%Icu;非关键用户的断路器的Ics可为:25%,50%,75%Icu。三、低压电器产品介绍－低压断路器3.4.6额定短时耐受电流Icw在规定实验条件下短时能承载而不损坏的电流值，短时时间为0.05，0.1，0.25，0.5，1S。电流不大于2500A断路器短时耐受电流最小值为5kA该参数主要用于选择性断路器。三、低压电器产品介绍－低压断路器三、低压电器产品介绍－低压断路器微型断路器脱扣特性主要有A、B、C、D、K五种。A---适用于过载能力差负载需快速脱扣保护的线路，如半导体设备等。冲击电流承受在2～3倍额定电流下反时限。B---适用于过载能力较差负载需快速脱扣保护的线路，如电子、二次控制设备等。冲击电流承受在3～5倍额定电流下反时限。C---适用感性负荷和高感照明系统提供线路保护。此特性适用于大多数电气保护。冲击电流承受在5～10倍额定电流下反时限。D---适用高感性负荷和较大冲击电流产生的配电系统提供线路保护。冲击电流承受在10～20倍额定电流下反时限。K---适用电动机及变压器配电系统提供线路保护。1.2倍额定电流脱扣保护电动机负载。冲击电流承受在8～14倍额定电流下反时限。三、低压电器产品介绍－低压断路器断路器开关的保护功能为向位于低压供配电系统中的各种电源设备,用户设备及电缆线路提供过电流保护,短路保护及欠压保护,目前的断路器开关大多向用户提供两种“跳闸脱扣器”:(a)热磁脱扣器;(b)带微处理器的电子脱扣器;三、低压电器产品介绍－低压断路器图1：热磁脱扣器的“跳闸脱扣”保护曲线tI/InL3510I(A)热磁脱扣器(LI保护型):三、低压电器产品介绍－低压断路器(B)电子脱扣器(LI/LSI/LSIG等型):微处理器电子脱扣器具有两种调控功能:保护功能;测量,报警及远程通信管理功能.为确保电子脱扣器能安全、可靠地运行,其保护及检测控制单元采用独立的微处理器分别进行调控,具有高可靠性和高抗干扰能力.三、低压电器产品介绍－低压断路器参数整定见整定指导书PDF四、低压电器产品介绍－低压隔离电器1、定义：电气设备带电部分进行维修时，隔离器分断能保证将电路中的电流通路切断，并保持有效的隔离距离，一般规定660V及以下隔离距离应大于25mm，对地距离不小于20mm。2、分类：隔离器、刀开关、负荷开关、刀熔开关2.1隔离器（开关）一般属于无载通断电器，只能接通或分断“可忽略的电源”，但有一定的载流能力。2.2刀开关主要供无载通断电路使用，当满足隔离功能时可用来隔离电源。2.3隔离开关结构设计变化后（增加灭弧和耐受能力等），可作为开断小容量过载电流使用，称负荷开关。2.4负荷开关和熔断器串联组合成一个单元，简称刀熔开关，具有隔离和故障保护功能。在一定的范围内可替代低压断路器。四、低压电器产品介绍－低压隔离电器2.5低压隔离电器按极数可分为单极和多极刀开关，按切换功能（位置）可分为单投和双投刀开关，按操纵方式又可粗分为中央手柄式、侧面操作式、带连杆机构式等。主要技术参数：额定电压（交、直流）额定电流（不同工作制式下）最大分断能力或合闸电流：在对应额定电压下能