电气技术PLC应用

第一节低压电器的基本知识一、低压电器的分类•按电器的动作性质分：手动电器和自动电器•按电器的性能和用途分：控制电器和保护电器•按有无触点分：有触点电器和无触点电器•按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器。二、电磁式电器1.电磁机构——将电磁能转换为机械能并带动触头动作。组成原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。铁芯衔铁线圈第一节低压电器的基本知识交流：硅钢片叠加直流：整块铸铁或铸钢直动式转动式电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。交流线圈：短而粗，有骨架。直流线圈：细而长，无骨架。二、电磁式电器2.短路环——减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。衔铁铁芯线圈短路环第一节低压电器的基本知识二、电磁式电器3.触头系统——通过触头的开合控制电路通、断。类型材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银质材料制成桥式触头指形触头第一节低压电器的基本知识点接触面接触二、电磁式电器3.灭弧系统电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于10V，电流超过80mA时，触头间会产生蓝色的光柱，即电弧。电弧的危害：延长了切断故障的时间；高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；形成飞弧造成电源短路事故。灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、利用介质灭弧、改善触头表面材料。第一节低压电器的基本知识灭弧栅片触头电弧第一节低压电器的基本知识•低压电器的主要性能参数：额定绝缘电压、额定工作电压，额定发热电流、通断能力、额定工作电流、电气寿命和机械寿命。额定工作电压：是指在规定条件下，能保证电器正常工作的电压值，通常指主触点的额定电压，有电磁机构的电器，还规定了吸引线圈的额定电压，例接触器，它的线圈就有220V、380V、24V、36V，110V，等额定工作电流：额定工作电流是指电器在规定的使用条件下，能保证其正常工作时的电流值。额定绝缘电压:是指电器所能承受的最高工作电压,它由电器的结构、材料等因素决定第一节低压电器的基本知识•额定发热电流：在规定条件下，电器长时间工作，各部分的温度不超过极限值时所能承受的最大电流值•通断能力：是指低压电器在规定的使用条件下，能可靠接通和分断的最大电流。电器寿命；是指低压电器在规定条件下，在不需要维修或更换器件时带负载操作的次数机械寿命：是指低压电器在不需要维修或更换器件时所能承受的空载操作次数。•低压电器型号的表示方法及其代号的含义1）产品型号一律采用汉语拼音字母及阿拉伯数字。汉语拼音字母一律采用大写字体，阿拉伯数字的字体与汉语拼音字母相同。2）产品型号代表一种类型的系列产品，但不包括该系列产品的若干派生品种3）型号的组成及含义1234567热带产品代号辅助规格代号(最好用数字,位数不限派生代号基本规格代号特殊派生代号,一般不采用设计代号,用数字,位数不限其中二位及二位以上的首位数字“9”表示船用“8”表示防爆“7”表示纺织厂用，“6”表示农业，“5”表示化工用类组代号（用汉语拼音，最多三位，类组代号例DZ15L—40/3902DZ类组代号塑料外壳工断路器15-设计代号L—特殊派生代号表示漏电保护40-基本规格代号额定电流3902辅助规格代号，第一位表示极数（3极），第二、三位表示脱扣方式（90电液压脱扣）第四位表示用途（2-表示保护电动机用）第二节开关电器一、刀开关作用：隔离电源，不频繁通断电路分类：按刀的级数分:单极、双极和三极按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置按刀的转换方向分为：单掷和双掷按接线方式分为：板前接线和板后接线按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器一、刀开关1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。结构图和符号：QS第二节开关电器第二节开关电器一、刀开关2.带熔断器式刀开关——用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。•下面的讲的HD系列用途：用于交流50HZ，额定电流380V，直流额定电压440V，额定电流1500A及以下的低压配电装置中，用作隔离电源或不频繁地手动接通和分断交直流电路接线方式8为板前接线，9板后接线，若无此位数，表示仅有一种接线，且为板前接线灭弧室（0为不带灭弧装置1为带灭弧1为单极2为二极，3为三极额定电流11中央手柄式12—侧方正面杠杆操作机构式13—中央正面杠杆操作机构式14侧面操作手柄式HD单投刀开关HS双投刀开关选择开启式负荷开关时,应满足如下要求:1对于普通负载,可按闸刀开关的额定电流不小于负载的额定电流来选择2对于电动机,由于有较大的启动电流,所以选择开关额定电流应不小于电动机的额定电流的3倍。在选择负荷开关时，应满足如下要求：1对于电热和照明电路，铁壳开关可以根据其额定电泫来选取，对于电动机，开关额定电流可选电动机额定电流的1.5倍左右2使用铁壳开关应注意外壳要可靠执着地,以防止因漏电而造成触电事故一、刀开关3.负荷开关(1)用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头，工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。分类：单相双极和三相三极两种第二节开关电器一、刀开关3.负荷开关(2)作用：手动通断电路及短路保护。第二节开关电器HH—□□/□其中HH表示封闭式负荷开关，第一位数字—设计序号，第二位是，额定电流，最后一位是极数用途：主要适用于交流50HZ，电压500V以下，额定电流400A以下的各种电气装置和配电设备中，供手动不频繁地接通与分断带负荷电路，并有熔断器做短路保护。开启式负荷开关选择应满足如下要求:1)对于普通负载,可按闸刀开关的额定电流不小于负载的额定电流选择2)对于电动机,由于有较大的启动电流,所以选择开关额定电流应不小于电动机额定电流的3倍安装和使用时应注意以下事项:1)电源进线应接在静触点一边的接线端上,用电设备或负载应接在动触点一边的出线端上,使得开关断开时,闸刀和熔丝不带电2)安装刀开关时,应保证刀开关在合闸状态下手柄向上,绝不能倒装或平装,以防止闸刀松动落下时造成误合闸在选择封闭式负荷开关时,应满足如下要求:1)对于电热和照明电路,可以根据其额定电流来选择,对于电动机,开关额定电流可选电动机额定电流的1.5倍.2)使用铁壳开关应注意外壳要可靠接地,以防止因漏电而造成触电事故二、组合开关（转换开关）结构：静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸出盒外，与电源或负载相连。动触片套在绝缘方杆上，绝缘方轴每次作90°正或反方向的转动，带动静触头通。特点：结构紧凑，安装面积小，操作方便。用途：电源的引入开关；通断小电流电路；控制５ＫＷ以下电动机。第二节开关电器（a）外形（b）符号（c)结构三，转换开关转换开关又称组合开关，是一种具有多操作位置和触点，能转换多个电路的一种手动控制电器用途：适用于交流50HZ，380V及以下，直流220V及以下的电气线路中，供手动不频繁地接通或分断电路，接通电源和负荷、测量三极电压、负荷的连接方式，控制小容量交直流电动机正、反转之用。HZ系列转换开关的型号含义如下所示HZ10转换开关设计序号极数类型:P为二路切换,S为三路额定电流一、低压断路器功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路。特点：操作安全，分断能力较高。分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式）结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。第二节开关电器低压断路器又称自动开关或空气开关。它相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。万能式低压断路器结构图1.天弧罩2.开关本体3.抽屉座4.合闸按钮5.分闸按钮6.智能脱扣器7.摇匀柄插入位置8.连接/试验/分离指示1.天弧罩2.开关本体3.抽屉座4.合闸按钮5.分闸按钮6.智能脱扣器7.摇匀柄插入位置8.连接/试验/分离指示12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮线路短路或严重过载保护12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮远距离跳闸，对电路不起保护作用12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮线路过载保护12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮电动机的失压保护（二）、低压断路器的主要技术数据和保护特性1．低压断路器的主要技术数据1）额定电压2）断路器额定电流3）断路器壳架等级额定电流4）断路器的通断能力5）保护特性2．保护特性图1-39低压断路器的保护特性1-被保护对象的发热特性2-低压断路器保护特性（三）塑壳式低压断路器典型产品塑壳式低压断路器根据用途分为配电用熔断器、电动机保护用和其它负载用断路器，用作配电线路、电动机、照明电路及电热器等设备的电源开展开关及保护。常用的有：DZ15、DZ20、3VE、S060等系列。后二种是引进国外技术生产的产品。DZ20操作方式：手柄操作无代号P表示电动机操作Z表示转动手柄操作壳架等级额定电流塑壳式断路器设计代号额定通断能力代号：C－经济型；J－较高型；Y－一般型G－最高型极数（2或是）脱扣器方式附件代号用途代号：配电用无代号，2表示电动要保护用（四）塑壳式低压断路器的选用塑壳式低压断路器常用来作电动机的过载与短路保护。选择原则是：1）断路器额定电压等于或大于线路额定电压。2）断路器额定电流等于或大于线路或设备额定电流。3）断路器通断能力等于或大于线路中可能出现的最大短路电流。4）欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压。8）6倍长延时电流整定值的可返回时间等于或大于电动机实际起动时间。5）分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。6）长延时电流整定值等于电动机额定电流。7）瞬时整定电流：对保护笼型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为8~15倍电动机额定电流；对于保护绕线型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为3~6倍电动机额定电流。国产典型产品：DW15系列断路器是全国统一设计的新系列断路器，额定电流为200～4000A。具有长延时、短延时、瞬时三段保护特性。600A及下的断路器又分配电用和保护电动机用两种。因此，保护性能完善，使用范围广，分断能力高。200～600A的断路器的分断能力达20～30KA，1000～4000A的分断能力可达40～80KA，2500～4000A的断路器一般可以满足工