常用低压电器

这是一篇关于常用低压电器的思维导图，梳理了常用低压电器的相关知识，主要内容包括：低压配电电器，低压控制电器，配电屏。

常用低压电器

• 低压配电电器
  • 低压电器
    • 定义：交流50Hz、额定电压1000V或直流额定电压1500V及以下的电器设备
    • 分类
      • 低压配电电器
      • 低压控制电器
  • 低压配电电器
    • 定义：用于低压配电系统中，对用电设备进行保护和通断，转换电源或负载的电器
    • 如：刀开关、熔断器、低压断路器
    • 刀开关和组合开关
      • 胶壳刀开关（开启式负荷开关）
        • 胶壳开关的构成：操作手柄、熔丝、静触点、动触点、瓷底座、胶盖
        • 用途：主要用于电源隔离开关，或小容量（5.5KW以下）电动机的不频繁启动的控制电器
        • 文字符号QS，图形：
        • 主要技术参数
          • 额定电压
          • 额定电流
          • 分段电流能力
        • 胶壳刀开关选用标准
          • 额定电压：要大于等于线路实际的最高电压
          • 额定电流：要等于或稍大于线路的实际工作电流
        • 使用注意事项
          • 安装时手柄要向上，不得倒装或平装
          • 接线时，应将电源线接上端，负载线接下端
          • 拉闸或合闸操作要迅速，一次拉合到位
      • 铁壳开关（半封闭式负荷开关）
        • 构成：钢板外壳、动触点、触刀、静触点、储能操作机构、熔断器、灭弧机构
        • 用途：主要用于配电电路、或作电源开关、隔离开关、应急开关之用；在控制电路中用于控制28KW以下三相异步电动机
        • 特点
          • 具有储能分闸合闸功能
          • 具有机械连锁，铁盖打开不能合闸；合闸后不能打开铁盖
        • 选用标准
          • 作为隔离开关或控制电热、照明等电阻性负载，其额定电流只需要稍大于负载额定电流即可
          • 用于控制电动机启动或停止时，其额定电流可按大于或等于2倍电动机额定电流选取
        • 铁壳开关的安装及操作注意事项
          • 必须垂直安装，安装高度1.3-1.5米左右
          • 进线出线都必须穿过开关的进出线孔，在进出线孔安装橡皮垫圈，防止导线绝缘层磨损
          • 外壳接地钉必须可靠接地
      • 组合开关
        • 构成：动触点、静触点、方形转轴、手柄、定位机构、外壳
        • 用途：主要用在交流380V，直流220V及以下电源开关，也作为5KW以下小容量电动机的直接启动控制，以及用于电动机控制线路和机床的照明线路。
        • 选用原则
          • 用于一般照明和电热电路，其额定电流应大于或等于被控电路的负载电流总和
          • 当用作设备电源引入开关，其额定电流稍大于或等于被控电路的负载电流总和
          • 当用于直接控制电动机，其额定电流一般可取电动机额定电流的2-3倍
          • 组合开关通断能力较低，不可用来分断故障电流
  • 低压断路器（自动空气开关）
    • 低压断路器
      • 定义：
    • 用途：主要用于交直流低压电网中，即可手动也可电动分合电路，且可对电路或用电设备实现过载、短路、欠电压等保护；也可用于不频繁启动电动机，是一种重要的控制和保护电器，装有灭弧装置，可以安全的带负荷合闸分闸
    • 文字符号： QF 图形：
    • 断路器的分类
      • 按结构分
        • 框架式
        • 塑料外壳式
      • 按用途分
        • 配电用
        • 电机保护用
        • 照明用
        • 漏电保护用
    • 组成部分及相应作用
      • 触点系统
        • 主要用于接通和断开电路；结构形式有对接式、桥式、插入式；一般采用银合金或铜合金制成
      • 灭弧系统
        • 消灭动作时产生的电弧，常用的有窄缝灭弧或金属栅灭弧
      • 操作机构
        • 用于实现断路器的闭合与断开，有手动操作机构、电动操作机构、电磁铁操作机构
      • 脱扣器
        • 它是断路器的感测元件；用来感测电路特定信号（如过电压、过电流）
          • 脱扣种类
            • 电磁脱扣
              • 过电流
              • 欠电流
              • 过电压
              • 欠电压
              • 分励脱扣
            • 热脱扣
            • 自由脱扣
            • 漏电脱扣
      • 外壳或框架
        • 支持部件
    • 基本工作原理
      • 通过手动或电动使电路合闸，当电路发生故障如短路、过载、欠电压时；通过脱扣装置，使断路器自动跳闸，达到故障保护的目的
    • 漏电保护断路器基本工作原理
      • 构成
        • 主回路断路器
        • 零序电流互感器
        • 放大器
      • 原理
        • 正常工作时，主电路电流向量和为0，零序电流互感器铁芯无磁通，二次绕组无感应电压，开关保持闭合
        • 发生漏电或有人触电时，三相电路向量和不等于0，零序电流互感器二次绕组产生感应电流，达到一定值并经过放大器放大，促使脱扣器动作，断路器断开
    • 断路器的选用步骤
      • 应根据断路器的使用条件、被保护对象要求选择合适类型
        • 一般电气设备控制系统常选塑料外壳或漏电保护器
        • 在电力网主干线路主要选框架式断路器
        • 建筑物配电系统一般采用漏电保护断路器
      • 确定断路器类型后
        • 断路器额定工作电压大于或等于被保护线路额定电压
        • 断路器额定电流大于或等于被保护线路计算负载电流
        • 额定通断能力大于或等于被保护线路中可能出现的最大短路电流，一般按有效值算
        • 线路末端单相对地电流大于或等于1.25倍断路器瞬时脱扣器整定电流
        • 断路器欠电压脱扣额定电压等于被保护线路额定电压
        • 断路器分励脱扣额定电压等于控制电源额定电压
        • 若断路器用于电动机保护，则电流整定值的选用还应遵循以下原则
          • 断路器长延时电流整定值等于电动机的额定电流
          • 保护笼型异步电机时，瞬时值整定电流等于Kf*电动机额定电流，系数Kf与电机型号容量、启动方法有关
          • 保护绕线转子异步电机时，瞬时值整定电流等于Kf*电动机额定电流，系数Kf与电机型号容量、启动方法有关
    • 断路器使用时六个注意事项
      • 垂直安装，连接导线必须合规
      • 工作时不可将灭弧罩取下
      • 脱扣器一经调好，不可随意变动，并定期检查，避免失效
      • 分断短路电流后，及时检查触点，
      • 使用一定次数（约1/4机械寿命后），应给操作机添加润滑油
      • 定期清除断路器尘垢，以免影响操作机添加润滑油
  • 熔断器
    • 熔断器：
    • 用途：广泛应用于低压配电系统和控制系统中，主要用于短路保护；有时也用于过载保护。
    • 按结构分类
      • 半封闭插入式熔断器
        • 瓷插入式熔断器
          • 特点：结构简单、价格低廉、体积小、带电更换熔体方便、具有较好的保护特性
          • 主要用于中小容量的控制电路和小容量低压分支电路中
      • 有填料螺旋式熔断器
        • 同时也是有填料封闭管式熔断器
          • 特征：具有较好的抗震性能、灭弧效果、断流能力
          • 广泛应用于机床电器控制设备中
          • 电源线接下端，负载线接螺纹端
      • 有填料封闭管式熔断器
        • 特征熔断迅速、分断能力强、无声光现象。结构复杂，价格昂贵
        • 主要应用于供电线路和分断能力要求较高的配电设备中
      • 无填料封闭管式熔断器
        • 主要应用于低压电力网以及成套配电设备中
      • 有填料管式快速熔断器
      • 半导体保护熔断器
        • 主要应用于半导体元件或整流装置的短路保护
      • 自复式熔断器
    • 熔断器的基本结构
      • 熔座
        • 用于安装和固定熔体
      • 熔体
        • 熔断器核心部件，一般用铅或铅锡合金锌、银铝、铜等材料制成
        • 一般有丝状、片状、或网状
        • 熔点温度一般为200-300度
    • 熔断器的保护特性叫安秒特性
      • 即电流越大，熔断时间越短
      • 又称为反时限特性
    • 熔断器的选用参数参考
      • 额定电压：从灭弧角度出发，规定熔断器所在电路工作电压的最高限额
      • 额定电流：实际上是指熔座的额定电流，这是由熔断器长期工作所允许温度决定的电流值，配用的熔体应当小于等于熔断器额定电流
      • 熔体额定电流：熔体长期通过此电流而不熔断的最大电流
      • 极限分断能力：能分断最大短路电流值，分断能力大小与熔断器的灭弧能力有关。极限分断能力必须大于线路中可能出现的最大短路电流值
    • 简述五个常用熔断器的选用因素
      • 种类选择
        • 工厂电气设备自动控制系统
          • 半封闭插入式熔断器/有填料螺旋式熔断器
        • 供配电系统中
          • 有填料封闭管式/无填料封闭管式
        • 半导体电路
          • 快速熔断器
      • 额定参数选择
        • 熔断器电压大于工作电压
        • 熔断器额定电流大于等于熔体额定电流
        • 熔体额定电流
          • 当保护电阻性负载：熔体电流稍大于电路的工作电流
          • 当保护一台电动机时
            • 考虑到电动机启动电流，熔体电流应大于等于电动机额定电流的1.5-2.5倍，多台则在此基础上加上其他电动机额定电流之和
          • 当保护配电线路中时，通常选择多级熔断器保护，发生短路事故，远电源端应先熔断，避免越级熔断而扩大停电范围
    • 熔断器使用的7个注意事项
      • 熔断器额定电压应与线路电压相吻合，不得低于线路电压
      • 熔体额定电流不可大于熔管额定电流
      • 熔断器的极限分断能力应高于被保护电流的最大短路电流
      • 安装熔体时不要使其受到机械损伤
      • 安装熔体时应保证熔体和触刀及触刀座接触良好，避免发生误动作
      • 熔体严重氧化时，需要更换熔体
      • 更换熔体或熔管，必须在不带电的情况下进行
• 低压控制电器
  • 定义：是指用于低压电力传动、自动控制系统和用电设备中，使其达到预期工作状态的电器
    • 主要包括主令电器、接触器、继电器
  • 主令电器
    • 定义：主要用于切换控制线路，用它来命令电动机及其他控制对象的启动、停止或工作状态的变换等
    • 常见的主令电器
      • 控制按钮
        • 用途：主要在低压控制电路中用于手动发出控制信号，作远距离控制之用
        • 基本结构：操作头、复位弹簧、触点、外壳、支持连接部件
        • 按钮的选用方法
          • 根据使用场合，选择按钮类型
            • 开启式
            • 保护式
            • 防水式
            • 防腐式
          • 根据用途
            • 手把旋钮式
            • 钥匙式
            • 紧急式
            • 带灯式
          • 根据控制回路需要
            • 单钮
            • 双钮
            • 三钮
            • 多钮
          • 根据工作状态指示和工作情况要求选择按钮和指示灯颜色
          • 核对按钮电压、电流等指标是否符合要求
      • 行程开关（限位开关）
        • 用途：将机械位移转变为触点的运作信号，以控制机械设备的运动，在机电设备的行程控制中有很大的作用。其工作原理和控制按钮相同。不同之处：行程开关是利用机械运动部分的碰撞而使其动作；按钮是人力使其动作。
        • 基本结构：触点部分、操作部分、反力系统
        • 根据操作部分运动特点分类
          • 直动式
            • 特点
              • 结构简单、成本低、触点运行速度取决于挡铁移动速度
              • 触点容易坏、不宜用于挡铁速度小于0.4m/秒的场合
          • 滚轮式
            • 特点
              • 触点电流容量大、动作迅速、操作头动作行程大,主要用于低速运行的机械
          • 微动式
            • 特点
              • 有储能动作机构、触点动作灵敏、速度快慢与挡铁无关
              • 缺点：触点电流容量小、操作头行程短、操作部分容易坏
              • 子主题
          • 自动复位式/不能自动复位式
      • 万能转换开关
        • 用途：主要用作控制电路的转换和功能切换，电器测量仪表的转换、配电设备的远距离控制；亦可用于控制伺服电机、其他小容量电机的启动、换向、变速。这种开关由于触点众多，亦可控制多条控制线路。
        • 基本结构：触点系统、操作机构、转轴、手柄、定位机构
  • 接触器
    • 定义：利用电磁、启动、液动、等原理，通过控制电路来实现主电路通断的开关电器
    • 地位：用途最为广泛的开关电器。在电力系统中使用最为广泛的是电磁式交流接触器
    • 交流接触器
      • 用途：主要用于接通和分断1140V/630A以下交流电路。在设备自动控制系统中实现对电动机和其他电气设备的频繁操作和远距离控制
      • 构成：电磁系统、触点系统、灭弧系统；接触器电磁机构动作值和释放值不需要调整，所以无整定机构。
      • 工作原理：当吸引线圈通电后，衔铁被吸合，并通过传动使触点动作，达到接通或断开电路的目的；当线圈断电后，衔铁的反力弹簧的作用下回到原始位置，使触点复位。
      • 主要参数
        • 额定工作电压
          • 能保证电器正常工作
        • 额定电流
          • 在额定工作条件下决定电流值
        • 通断能力
          • 以电流大小来衡量，保证触点不融焊，符合灭弧要求
        • 机械寿命
          • 无须修理，不带负载下的操作次数
            • 一般600-1000万次
        • 电寿命
          • 无须修理的操场次数，一般为机械寿命的1/20
  • 继电器
    • 定义：是一种根据外界输入信号来控制电路接通或断开的一种自动电器
    • 用途：主要用于控制、线路保护、信号转换
    • 分类
      • 按用途
        • 控制继电器
        • 保护继电器
      • 按反映信号
        • 电压继电器
        • 电流继电器
        • 时间继电器
          • 按动作原理
            • 电磁式
            • 空气阻尼式
            • 电动式
            • 电子式
          • 按延迟方式
            • 通电延时
            • 断电延时
        • 热继电器
          • 热继电器的保护特性
            • 作为对电动机的过载保护的电器，确保电动机不被过载烧毁，又能最大限度的发挥最大的过载能力，
            • 发挥保护特性需要具备的条件
              • 具备与电动机过载特性相似的反时限保护特性，其位置应在电动机过载特性的下方
              • 具有一定的温度补偿特性，当周围温度变化时而引起双金属片弯曲带来动作误差时，应具有动作调节补偿功能
              • 热继电器的动作值应能在一定范围内调节以适应生产和使用要求
          • 构成：发热元件、双金属片、触点系统、传动系统、调节机构、复位机构等；有两相和三相热继电器之分
          • 原理：电动机电流小于额定电流，双金属片位移不足，热继电器不动作；超过额定电流，双金属片弯曲随时间累积增加，最终促使动作。电流越大，弯曲速度越快
        • 速度继电器
          • 主要用于电动机反制动，所以也称反接制动电器，
          • 为防止电动机反转，必须在反接制动结束时或结束前及时切断电源
          • 构成
            • 定子：与笼型异步电机相似，由硅钢片叠压而成，并装有笼型绕组
            • 转子：是一个永久磁铁
          • 工作原理：使用时其轴与电动机相连，外壳固定在电动机端盖上。当电动机转动，带动继电器转子转动，于是形成磁场，绕组切割磁场，产生感应电流，进而产生力矩。电子收到磁场力方向与电动机方向相同，从而使定子向轴的转动方向偏摆，通过定子拨杠拨动触点，使触点动作
      • 按动作原理
        • 电磁式
          • 工作原理:结构与工作原理跟接触器相似；由电磁系统、触点系统、反力系统组成；通过电流小，所以不设灭弧装置
          • 可以通过调节弹簧弹力、止动螺丝位置、非磁性垫片厚度，改变电器动作值和释放值
          • 电压继电器
            • 通过电压大小控制电路通断
            • 主要用于过电压和欠电压保护
              • 》105-120%动作
              • 《30-50%动作
            • 并联在被控电路中
          • 电流继电器
            • 通过电流大小控制电路
            • 串联在被控制线路
          • 中间继电器
            • 动作值和释放值不能调节的电压继电器
            • 中间触点较多，可以将一路信号转变为多路信号
          • 通用继电器
            • 可以跟换不同性质的线圈
        • 电子式
          • 特点：体积小、延时范围大、精度高、寿命长调节方便
        • 电动式
          • 构成：同步电机、传动机构、离合器、凸轮、调节旋钮、触点
          • 特点：受影响小、调整方便、延时范围大、
          • 结构复杂、寿命低、电源频率影响大，不适合频繁工作
• 配电屏
  • 主要作用：主要进行电力分配，配电屏内有多个开关柜，每个开关柜控制相应的配电箱，电力通过配电屏输出到各个楼层的配电箱。