电气元件基础知识培训课件摘要

电气基本元件基础知识培训高碑店八宝车间目录电气设备安全01常用电器元件举例及简单故障分析02一、 电气设备安全 1、接地 （ 1）接地的概念 接地就是电气设备的接地端与大地之间做符合技术要求的电气连接。目的是利用大地为正常运行、绝缘损坏或遭受雷击等情况下的电气设备提供对地电流流通回路，保证电气设备和人身的安全。其中接地线称为中性线，用符号 N表示。 2、接地种类 1 工作接地 2 保护接地 3 过电压保护接地（防雷击） 4 防静电接地 5 屏蔽接地 3、电气设备安全运行措施 （ 1）必须严格遵守操作规程，合上电流时必须先合上隔离开关再合上负载开关，断开电流时先断开负载开关在断开隔离开关。 （ 2）电气设备一般不能受潮，在潮湿环境使用时必须有防潮和防水措施。电气设备工作时会发热，应有良好的通风散热条件和防火措施。 （ 3） 所有电气设备的金属外壳必须有可靠的保护接地，电气设备运行中可能出现故障，应有短路保护、过载保护等保护措施。 （ 4）凡有可能被雷击的设备应做有防雷措施。 （ 5）电气设备要做好安全运行检查工作，对发生故障的设备及时检修断路器 一、定义断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件（包括短路条件）下的电流的开关装置。二、作用断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。 三、主要分类 按操作方式分：有电动操作、储能操作和手动操作； 按结构分：有万能式和塑壳式； 按使用类别分：有选择型和非选择型； 按灭弧介质分：有油浸式、六氟化硫、真空式和空气式 ； 按动作速度分：有快速型和普通型； 按极数分：有单极、二极、三极和四极等； 按安装方式分：有插入式、固定式和抽屉式等。 四、工作原理 断路器一般由 触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳 等构成。 当短路时，大电流（一般 10至 12倍）产生的磁场克服反力弹簧， 断路器脱扣器拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动作（电流越大，动作时间越短）。 五、低压断路器（空气开关） 低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于 闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器 等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。 低压断路器具有多种保护功能（过载、短路、欠电压保护等）、动作值可调、 分断能力高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。结构和工作原理低压断路器由操作机构、触点、保护装置（各种脱扣器）、灭弧系统等组成。 自动空气开关工作原理图1-主触点 2-自由脱扣机构 3-过电流脱扣器 4-分励扣器脱 5-热脱扣器 6-欠电压脱扣器 7-停止按钮自动空气开关的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。 常见故障及维修方法 l 电动操作断路器不能闭合 1)操作电源电压不符 2)电源容量不够 3)电磁铁拉杆行程不够 4)电动机操作定位开关变位 5)控制器中整流管或电容器损坏 1)调换电源 2)增大操作电源容量 3)重新调整或更换拉杆 4)重新调整 5)更换损坏元器件 2 手动操作断路器不能闭合 1)欠电压脱扣器无电压或线圈损坏 2)储能弹簧变形导致闭合力减小 3)反作用弹簧力过大 4)机构不能复位再扣 1)检查线路，施加电压或更换线圈 2)更换储能弹簧 3)重新调整弹簧反力 4)重新再扣接触面至规定值 3 分励脱扣器不能使断路器分断 1)线圈短路 2)电源电压太低 3)再扣接触面太大 4)螺钉松动1)更换线圈 2)调换电源电压 3)重新调整 4)拧紧 4 起动电动机时断路器立即分断 1)过电流脱扣器瞬动整定值太小 2)脱扣器某些零件损坏，如半导体器件、橡皮膜等损坏 3)脱扣器反力弹簧断裂或脱落 1)调整瞬动整定值 2)更换脱扣器或更换损坏零、部件 3)更换弹簧或重新装上 5 欠电压脱扣器不能使断路器分断 1)反力弹簧变小 2)如为储能释放，则储能弹簧变小或断裂 3)机构卡死 1)调整弹簧 2)调整或更换储能弹簧 3)消除卡死原因 (如生锈 ) 6 断路器温升过高 1)触头压力过低 2)触头表面过分磨损或接触不良 3)两导电零件连接螺钉松动 4)触头表面油污氧化 1)调整触头压力或更换弹簧 2)更换触头或清理接触，更换断路器 3)拧紧 4)清除油污或氧化层7 带半导体脱扣器的断路器误动作 1)半导体脱扣器元器件损坏 2)外界电磁干扰 1)更换损坏的元器件 2)消除外界干扰，借以隔离或更换线路 8 漏电断路器经常自行分断1)漏电动作电流变化 2)线路漏电1)送回厂家重新校正 2)找出原因，如是导线绝缘损坏，则更换9 漏电断路器不能闭合 1)操作机构损坏 1)送回厂家修理 2)线路某处漏电或接地 2)消除漏电处或接地处故障10 断路器闭合后经一定时间自行分断 1)过电流脱扣器长延时整定值不对 2)热元件或半导体延时电路元器件变化1)重新调整 2)更换 11 有一对触头不能闭合1)一般型断路器的一个连杆断裂 2)限流断路器拆开机构的可拆连杆之间的角度变大1)更换连杆 2)调整至原技术条件定值12 欠电压脱扣器噪声大 1)反作用弹簧反力太大 2)铁心工作面有油污 3)短路环断裂 1)重新调整 2)清除油污 3)更换衔铁或铁心 六、刀闸开关 刀闸是一种最简单的开关电器，用于开断 500伏以下电路，它只能手动操作。由于电路开断时常有 电弧 ，所以，装有灭弧装置或快断触头。为了增大灭弧能力，其刀一般都较短。熔断器 一、定义 熔断器是指当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路的一种电器。熔断器是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开；运用这种原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中，作为短路和过电流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一。 二、常见种类 插入式熔断器 ：它常用于 380V及以下电压等级的线路末端， 熔断器作 为配电支线或电气设备的短路保护用。 螺旋式熔断器 ：熔体上的上端盖有一熔断指示器，一旦熔体熔断，指示器马上弹出，可透过瓷帽上的玻璃孔观察到，它常用于机床电气控制设备中。螺旋式熔断器。分断电流较大，可用于电压等级 500V及其以下、电流等级 200A以下的电路中，作短路保护。 封闭式熔断器：封闭式熔断器分有填料熔断器和无填料熔断器两种，如图 3和图 4所示。有填料熔断器一般用方形瓷管，内装石英砂及熔体，分断能力强，用于电压等级 500V以下、电流等级 1KA以下的电路中。无填料密闭式熔断器将熔体装入密闭式圆筒中，分断能力稍小，用于 500V以下， 600A以下电力网或配电设备中。 快速熔断器 ：快速熔断器主要用于半导体整流元件或熔断器整流装置的短路保护。由于半导体元件的过载能力很低。只能在极短时间内承受较大的过载电流，因此要求短路保护具有快速熔断的能力。快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器基本相同，但熔体材料和形状不同，它是以银片冲制的有 V形深槽的变截面熔体。 自复熔断器：采用金属钠作熔体，在常温下具有高电导率。当电路发生短路故障时，短路电流产生高温使钠迅速汽化，汽态钠呈现高阻态，从而限制了短路电流。当短路电流消失后，温度下降，金属钠恢复原来的良好导电性能。自复熔断器只能限制短路电流，不能真正分断电路。其优点是不必更换熔体，能重复使用。 三、组成部件及原理 熔断器主要由 熔体、外壳和支座 3部分组成，其中熔体是控制熔断特性的关键元件。熔体的材料、尺寸和形状决定了熔断特性。熔体材料分为低熔点和高熔点两类。低熔点材料如铅和铅合金，其熔点低容易熔断，由于其电阻率较大，故制成熔体的截面尺寸较大，熔断时产生的金属蒸气较多，只适用于低分断能力的熔断器。高熔点材料如铜、银，其熔点高，不容易熔断，但由于其电阻率较低，可制成比低熔点熔体较小的截面尺寸，熔断时产生的金属蒸气少，适用于高分断能力的熔断器。熔体的形状分为丝状和带状两种。改变变截面的形状可显著改变熔断器的熔断特性。 熔断器的动作是靠熔体的熔断来实现的，当电流较大时， 熔断器熔体熔断所需的时间就较短。而电流较小时，熔体熔断所需用的时间就较长，甚至不会熔断。因此对熔体来说，其动作电流和动作时间特性即熔断器的安秒特性，为反时限特性。 每一熔体都有一最小熔化电流。相应于不同的温度，最小熔化电流也不同。 一般定义熔体的最小熔断电流与熔体的额定电流之比为最小熔化系数， 常用熔体的熔化系数大于 1.25， 也就是说额定电流为 10A的熔体在电流 12.5A以下时不会熔断 。 从这里可以看出，熔断器只能起到 短路保护 作用，不能起 过载保护 作用。如确需在过载保护中使用，必须降低其使用的额定电流，如 8A的熔体用于 10A的电路中，作短路保护兼作过载保护用，但此时的过载保护特性并不理想。 四、如何选择合适的熔断器 熔体的额定电流可按以下方法选择： 1、保护无起动过程的平稳负载如照明线路、电阻、电炉等时，熔体额定电流略大于或等于负荷电路中的额定电流。 2、保护单台长期工作的电机熔体电流可按最大起动电流选取，也可按下式选取： IRN (1.5 2.5)IN 式中 IRN-熔体额定电流； IN-电动机额定电流。如果电动机频繁起动，式中系数可适当加大至 3 3.5，具体应根据实际情况而定。 3、保护多台长期工作的电机（供电干线） IRN (1.5 2.5)IN max+IN IN max-容量最大单台电机的额定电流。 IN其余 .电动机额定电流之和。 五、注意事项 熔断器使用注意事项： 1、熔断器的保护特性应与被保护对象的过载特性相适应， 熔断器考虑到可能出现的短路电流，选用相应分断能力的熔断器； 2、熔断器的额定电压要适应线路电压等级，熔断器的额定电流要大于或等于熔体额定电流； 3、线路中各级熔断器熔体额定电流要相应配合，保持前一级熔体额定电流必须大于下一级熔体额定电流； 4、熔断器的熔体要按要求使用相配合的熔体，不允许随意加大熔体或用其他导体代替熔体。 熔断器巡视检查： 1、检查熔断器和熔体的额定值与被保护设备是否相配合； 2、检查熔断器外观有无损伤、变形， 熔断器瓷绝缘部分有无闪烁放电痕迹； 3、检查熔断器各接触点是否完好，接触紧密，有无过热现象； 4、熔断器的熔断信号指示器是否正常。 熔断器使用维修： 1、熔体熔断时，要认真分析熔断的原因，可能的原因有： 1）短路故障或过载运行而正常熔断； 2）熔体使用时间过久，熔体因受氧化或运行中温度高，使熔体特性变化而误断； 3）熔体安装时有机械损伤，使其截面积变小而在运行中引起误断。 2、拆换熔体时，要求做到： 1）安装新熔体前，要找出熔体熔断原因， 熔断器未确定熔断原因，不要拆换熔体试送； 2）更换新熔体时，要检查熔体的额定值是否与被保护设备相匹配； 3）更换新熔体时，要检查熔断管内部烧伤情况，如有严重烧伤，应同时更换熔管。瓷熔管损坏时，不允许用其他材质管 代替。 填料式熔断器更换熔体时，要注意填充填料。 3、熔断器应与配电装置同时进行维修工作： 1）清扫灰尘，检查接触点接触情况； 2）检查熔断器外观（取下熔断器管）有无损伤、变形，瓷件有无放电闪烁痕迹； 3）检查熔断器，熔体与被保护电路或设备是否匹配，如有问题应及时调查； 4）注意检查在 TN接地系统中的 N线，设备的接地保护线上，不允许使用熔断器； 5）维护检查熔断器时，要按安全规程要求，切断电源，不允许带电摘取熔断器管。六、熔断器与断路器的区别 相同点是都能实现短路保护。 熔断器的原理是利用电流流经导体会使导体发热，达到导体的熔点后导体融化所以断开电路保护用电器和线路不被烧坏。它是热量的一个累积，所以也可以实现过载保护。一旦熔体烧毁就要更换熔体。 断路器也可以实现线路的短路和过载保护，不过原理不一样，它是通过电流底磁效应（电磁脱扣器）实现断路保护，通过电流的热效应实现过载保护（不是熔断，多不用更换器件）。具体到实际中，当电路中的用电负荷长时间接近于所用熔断器的负荷时，熔断器会逐渐加热，直至熔断。像上面说的，熔断器的熔断是电流和时间共同作用的结果起到对线路进行保护的作用，它是一次性的。而断路器是电路中的电流突然加大，超过断路器的负荷时，会自动断开，它是对电路一个瞬间电流加大的保护，例如当漏电很大时，或短路时，或瞬间电流很大时的保护。当查明原因，可以合闸继续使用。正如上面所说，熔断