电气元件和安全教材

1、电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 1 目录目录 工厂常用电器 最简单的电路控制图 电气安全代码 现场实践发现电气隐患 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 2 1 工厂常用电器工厂常用电器 返回本章首页返回本章首页 1.1 低压电器分类 1.2 按钮,接触器, 继电器结构及工作原理 1.3 电气图形 1.4 其他常用电器部件作用 1.5 IP 防护等级 1.6 电线电缆耐热绝缘等级 1.7 接地线 1.8 漏电开关 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 3 1.1 低压电器分类 : 按适用的电压范围分类按适用的电压范围分类:

2、 分为低压电器和高压电器。分为低压电器和高压电器。 (交流1200V、直流 1500V以下为低压电器) . 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 4 1.1 低压电器分类 按照用途分为: 低压配电电器：刀开关、低压断路器、熔断器等。低压配电电器：刀开关、低压断路器、熔断器等。 低压控制电路：接触器、继电器、控制器、按钮等。低压控制电路：接触器、继电器、控制器、按钮等。 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 5 1.2 按钮按钮,接触器接触器,继电器结构及工作原理继电器结构及工作原理 1.2.1 按钮: 按钮是手动控制电器的一种，用来发出信号和接通或断

3、 开控制电路。下图是按钮的结构示意图和图文符号，图（a）中1、2是常 闭触点，3，4是常开触点，5是复位弹簧，6是按钮帽。图（b）为图文符 号, SB=按钮。 常开常开(闭闭)触点触点为没有通电就保持断开(闭合)姿态的触点. 2 43 1 5 6 （a） 按钮结构示意 （b） 按钮 图文符号 SB SB 34 12 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 6 1.2.2 接触器接触器:接触器是利用电磁吸力的原理工作的，主要由电磁机构和触头 系统组成。电磁机构通常包括吸引线圈、铁心和衔铁三部分。图1.2为接触器 的结构示意图与图文符号，（a）图中，1、2，3、4是静触点，5、

4、6是动触 点，7、8是吸引线圈，9、10分别是动、静铁心，11是弹簧。（b）图中，1、 2之间是常闭触点，3、4之间是常开触点，7、8之间是线圈。 12 34 56 7 8 9 10 11 KM KM KM 34 12 7 8 （a） 接触器结构示意 （b）接触器图文符号 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 7 1.2.2 接触器接触器: 图形符号图形符号 常开触点常闭触点 主触点主触点:通大电流, 如连接到电动机回路. 辅助触点辅助触点跟随主触点被线圈的电 磁铁吸合一起运动, 用来传递控制信号, 如连接到指示灯亮代表电动机在运 行. 接触器可以实现低压电接触器可以实现

5、低压电(到控制线圈到控制线圈)来控制高压电或大电流来控制高压电或大电流(主回路主回路). 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 8 1.2.2 接触器接触器: 主要技术参数主要技术参数 额定电压：指主触点的额定工作电压。 直流有：24V、48V、110V、220V、440V 交流有：36V、127V、220V、380V 额定电流：主触点的额定电流。 机械寿命（1000万次以上）与电气寿命（100万次以上） 操作频率：每小时的操作次数 一般：300次/h、 600次/h、 1200次/h 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 9 1.2.3 继电器继电

6、器 接触器和继电器的区别接触器和继电器的区别: 相同处:都靠线圈得电产生电磁力,吸引动触点动作. 不同处: 继电器：用于控制电路、电流小，没有灭弧装置,可在电量或非电量的作 用下动作体积小。 接触器：用于主电路、电流大，有灭弧装 置，一 般只能在电压 作用下动 作, 大体积。 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 10 1.2.3 继电器继电器 类别类别: 过电流继电器过电流继电器 欠电流继电器欠电流继电器 电压继电器电压继电器 中间继电器中间继电器 时间继电器时间继电器 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 11 1.2.3 继电器继电器 时间继电

7、器时间继电器: 定义为当吸引线圈通电或断电后其触点经过一定延时再 动作的继电器。符号:KT 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 12 1.2.3 继电器继电器 : 时间继电器的图形符号时间继电器的图形符号 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 13 1.2.3 继电器继电器 : 热继电器热继电器 具有过载保护特性的过电具有过载保护特性的过电 流继电器。流继电器。 长期过载、频繁启动、欠长期过载、频繁启动、欠 电压、断相运行均会引起电压、断相运行均会引起 过电流。过电流。 用于：电动机或其他设备用于：电动机或其他设备 的过载保护和断相保护。的过载保护

8、和断相保护。 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 14 热继电器的测量元件通常采用双金属片，由两种具有不同线膨胀系数的金热继电器的测量元件通常采用双金属片，由两种具有不同线膨胀系数的金 属碾压而成。主动层采用膨胀系数较高的铁镍铬合金，被动层采用膨胀系属碾压而成。主动层采用膨胀系数较高的铁镍铬合金，被动层采用膨胀系 数很小的铁镍合金。当双金属片受热后将向被动层方向弯曲，当弯曲到一数很小的铁镍合金。当双金属片受热后将向被动层方向弯曲，当弯曲到一 定程度时，通过动作机构使触点动作。如图所示，（定程度时，通过动作机构使触点动作。如图所示，（a）图是热继电器的）图是热继电器的 结

9、构中感受部分的示意图，（结构中感受部分的示意图，（b）图为图文符号。）图为图文符号。 在图在图a）中发热元件）中发热元件2通电发热后，主双金属片通电发热后，主双金属片1受热向左弯曲，推动导板受热向左弯曲，推动导板3 向左推动执行机构发生一定的运动。电流越大，执行机构的运动幅度也越向左推动执行机构发生一定的运动。电流越大，执行机构的运动幅度也越 大。当电流大到一定程度时，执行机构发生跃变，即触点发生动作从而切大。当电流大到一定程度时，执行机构发生跃变，即触点发生动作从而切 断主电路。断主电路。 3 2 1 KR KR KR （a） 感受部分结构示意 （b） 图文符号 电气安全培训教材简易版本电气

10、安全培训教材简易版本 Page 15 1.2.3 继电器继电器 : 热继电器热继电器 断相保护 型号，图形符号 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 16 1.3电路图电路图 包括: 文字符号文字符号 : 参考国标的部件字母代码+数字 端子标记端子标记 : 电线字母和数字,器件字母+数字+端子号. 电气图形电气图形 : 规范的图形符号. 端子标示: 电气图中各电器的接线端子用规定的字母数字符号标记。按国家标准GB402683 电器接线端子的识别和用字母数字符号标志接线端子的通则规定： 三相交流电源的引入线用三相交流电源的引入线用L1、L2、L3、N、PE标记。直流系统电源

11、正、负极、中间标记。直流系统电源正、负极、中间 线分别用线分别用L+、L 与 与M标记标记。三相动力电器的引出线分别按。三相动力电器的引出线分别按U、V、W顺序标记顺序标记。 电气图形: 常用的电气图有系统图、框图、电路图、位置图和接线图等常用的电气图有系统图、框图、电路图、位置图和接线图等。 通常，系统图用于描述系统或成套装置，如图1.9所示。框图用于描述分系统或设 备。国家标准GB6988.386电气制图 系统图和框图中，具体规定了绘制系 统图和框图的方法，并阐述了它的用途。 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 17 总 控 制 系 统 液压动 力系统 钢板存储 冷

12、却水供应 系统 压缩空 气系统 轧钢机 配电系统 电源进线 材料进入 系统图系统图 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 18 位置图用来表示成套装置、位置图用来表示成套装置、 设备中各个项目位置的一种设备中各个项目位置的一种 图。图。 例如，图中为某工厂电器位 置图，图中详细地绘制出了 电气设备中每个电器元件的 相对位置，图中各电器元件 的文字代号必须与相关电路 图中电器元件的代号相同。 FU1FU2 KM FR TC FU3FU4 线槽 50505050 320 360 位置图位置图 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 19 接线图是电气装备进

13、行施工配线、敷线和校线工作时所应依据的图样之一。接线图是电气装备进行施工配线、敷线和校线工作时所应依据的图样之一。 它必须符合电器装备的电路图的要求，并清晰地表示出各个电器元件和装备它必须符合电器装备的电路图的要求，并清晰地表示出各个电器元件和装备 的相对安装与敷设位置，以及它们之间的电连接关系。的相对安装与敷设位置，以及它们之间的电连接关系。 它是检修和查找故障时所需的技术文件，如下图所示。在国家标准 GB6988.586电气制图 接线图和接线表中详细规定了编制接线图的规 则。 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 20 Q S MM 80 7 8 EL SB3 05

14、1 2 1 U12 SB2 SB1 HL PE XT 30.75mm2 50.75mm2 31mm2 Q 1 32.5mm2 32.5mm2 接线图接线图 SB 按钮 HL, EL指示灯 XT 接线端子 M 电动机 PE 保护接地线 3x1mm2 是3根直径为1平 方毫米的电缆。 用虚线框代表这 些东西在1个部件 上面。数字0， 5 为灯的2个端子。 按钮SB1为常闭开 关，按钮SB2为常 开开关。 常开（闭）开关常开（闭）开关 指没有通电时刻 开关为断开（闭 合）状态。 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 21 1.4 其他常用电器部件作用-电动机 字母代号字母代号:

15、 M (即即Motor) 作用: 通电后产生旋转或者直线运动. 典型产品: 电动机, 风机, 泵等. 类别: 常用的直流电动机, 交流电动机; (交流) 单相电动机(220VAC), (交流)三相电动机 (380VAC); 步进电动机(简单控制速度,位置的 电动机),伺服电动机(精确控制力量,速度,位置的 电动机.) M 1 M 3 单相电动机单相电动机3相电动机相电动机 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 22 1.4 其他常用电器部件作用-断路器 字母代号: Q 作用: 安装在动力电路中实现超电流自动断开 电路保护, 跳开后其对应的手扳开关也随之降 下; 再靠人员扳

16、上开关就可以通电再次使用. 在大电流场所如电动机回路, 供电回路, 电力焊 接回路, 室外超过10A电流的施工电路等一般使 用断路器. 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 23 1.4 其他常用电器部件作用- 变压器 字母代号 : T (不带整流器), A (带整流器电路板 ) 作用: 改变电压等级, 如果还带整流器则还可以将交流 电转换为直流电. 变压器靠缠绕在同1 个磁环上的2个绕 组 (叫原边绕组和副边绕组, 或者原级和次级 )的绕组的 线圈匝数之比,来改变电压, 即 U1:U2=n2:n1. U1, U2为 原边/副边电压, n1, n2为原边/副边绕组匝数.

17、典型应用: 提供直流电源, 降低电压. 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 24 1.4 其他常用电器部件作用 熔断器 字母: F, FUSE 作用: 过流保护. 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 25 1.4 其他常用电器部件作用 接线端子 字母: X, XT 作用: 规范化接线 对导线要求要压接线端子(鼻子)才接入接线端 子， 大电流还要求加垫片防滑。 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 26 1.4 其他常用电器部件作用-导线 接线端子（鼻子） 线芯截面积 (mm2) 接线端子颜色 0.251.6 红 1.02.6

18、 蓝 2.66.0 黄 压线工具 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 27 1.4 其他常用电器部件作用-导线 导线压接技术要求：此压力要使得鼻管与导线的总截面积压减约15% 导线截面积与额定电流的关系 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 28 1.4 其他常用电器部件作用-电缆密封套 进出电控柜、箱的电线要使用连接器或电缆密封套（锁 头），以防电缆割坏。 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 29 1.4 其他常用电器部件作用- 变频器 字母： A， 作用： 调节电动机速度。 为较大的用电 设备， 本身有过流，过电压，欠电

19、压等 保护。 VDF 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 30 1.4 其他常用电器部件作用- 行程开关/微动开关/ 接近开关 字母： S，或者 B。 作用： 反映物体运动到某些特定位置， 如开门 等。 其中行程开关/微动开关靠物理机械接触实 现探测， 而接近开关靠电磁感应不必物理接触。 照片 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 31 1.4 其他常用电器部件作用- 指示灯， 按钮灯， 警报灯 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 32 1.4 其他常用电器部件作用- 传感器 开关量（只有“通/断”，“0/1” 两种状 态）

20、 字母： B， 或者 S 类别： 光电传感器，温度传感器， 压力 传感器，流量开关等。 模拟量（有多个数字值 ） 字母： A， S， B。 类别： 称重传感器，温度传感器， 压力 传感器，流量计 等 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 33 1.4 其他常用电器部件作用 PLC， HMI PLC为“可编程逻辑控制器”， 即可以取代继电器 控制电路的智能控制器，非常可靠和灵活。 HMI为“人机界面”， 即在人和机器之间通信的 控制面板， 触摸屏幕等。 PLC 和HMI 之间要靠通信电缆来交流数据， 其数 据交流的编码方式就是“通讯协议”， 包括 RS232串口通信， RS

21、485 串口通信， ProfiBus网 络通信， DeviceNet 网络通信，Ethernet 以太网通 讯 （我们的电脑就是用因以太网通信） 。 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 34 1.5 IP 防护等级, 绝缘等级, 接地线 接触保护和外来物保护等级(第一个数字)防水保护等级( 第二个数字) 第一个数 字 防护范围 第二个数 字 防护范围 名称说明名称说明 0无防护 0无防护 1 防护50mm直径和更大的 固体外来体 探测器，球体直径为 50mm,不应完全进入 1水滴防护 垂直落下的水滴不应引 起损害 2 防护12.5mm直径和更大 的固体外来体 探测器，球

22、体直径为 12.5mm,不应完全进入 2 柜体倾斜15度时，防护 水滴 柜体向任何一侧倾斜15 度角时，垂直落下的水 滴不应引起损害 3 防护2.5mm直径和更大 的固体外来体 探测器，球体直径为 2.5mm,不应完全进入 3防护溅出的水 以60度角从垂直线两侧 溅出的水不应引起损害 4 防护1.0mm直径和更大 的固体外来体 探测器，球体直径为 1.0mm,不应完全进入 4防护喷水 从每个方向对准柜体的 喷水都不应引起损害 5防护灰尘 不可能完全阻止灰尘进 入，但灰尘进入的数量 不会对设备造成伤害 5防护射水 从每个方向对准柜体的 射水都不应引起损害 6灰尘封闭 柜体内在20毫巴的低压 时不

23、应进入灰尘 6防护强射水 从每个方向对准柜体的 强射水都不应引起损害 IPxx标准 中国国家标准GB4208-84GB4208-84 国际电工委员会(欧盟) IEC529/ 美国标准 EN60529 7防护短时浸水 柜体在标准压力下短时 浸入水中时，不应有能 引起损害的水量浸入 8防护长期浸水 可以在特定的条件下浸 入水中，不应有能引起 损害的水量浸 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 35 1.6 电线电缆耐热绝缘等级 国际电工委员会（国际电工委员会（IEC）对绝缘的耐热的）对绝缘的耐热的 等级一般按表等级一般按表, 规定分为：规定分为： 耐热的等级的耐热的等级的 规

24、定耐规定耐 热热 等等 级级 Y A E B F H C 级别级别: 90 = ( Y级级) 105=( A级级) 120=( E级级) 130 =(B级级) 155 = (F 级级) 180 = (H级级) 180C=(C级级) 绝缘等级也有国家和国际标准绝缘等级也有国家和国际标准. 耐热电缆耐热电缆一般指（90155）及以下的电缆; 高温电缆高温电缆则是180及以上的电缆。 我们普通用的电线电缆绝缘和护套为普通 工程橡胶和塑料为基本树脂基本树脂，但要求是绝 缘级的。常见电缆用橡胶材料有：丁本橡 胶、乙丙橡胶、天然橡胶和氯磺化聚乙烯 等，工作温度为（6075）；常见电缆 用塑料材料有聚氯乙烯

25、、聚乙烯（包括交聚氯乙烯、聚乙烯（包括交 联聚乙烯）和聚丙烯等，工作温度为联聚乙烯）和聚丙烯等，工作温度为 （7090）。 耐热材料的电线电缆耐热材料的电线电缆 是绝缘和护套材料本体树脂具有耐热性能， 主要品种有：聚氨脂（可达聚氨脂（可达155级）、聚级）、聚 脂（可达脂（可达135）、聚偏氟乙烯（）、聚偏氟乙烯（150） 和尼龙（可达和尼龙（可达115）的绝缘或护套材料）的绝缘或护套材料 . 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 36 1.6 电线电缆耐热绝缘等级 ATL的耐热的耐热/耐高温电缆方法耐高温电缆方法: 塑料导线外面套瓷管， 在最外面 的陶瓷管外面堵塞胶泥防

26、火 对入线口堵塞胶泥防火防烟蔓延 采用玻璃纤维做外皮的高温导线 电子发热部件（加热丝、控制器 等）和导线用胶泥、或者陶瓷隔 离安全距离 防爆区域用防爆电器（包括灯、 开关灯）， 仓库防火区域用三防 灯 以上的高温材料可以考虑使用 耐热电缆耐热电缆一般指（90155）及以下的电 缆; 高温电缆高温电缆则是180及以上的电缆。 高温电缆高温电缆的有机高分子材料主要是氟塑氟塑 料料和硅橡胶电缆硅橡胶电缆 . 高温电缆高温电缆的无机高分子材料主要是矿物矿物 绝缘防火电缆绝缘防火电缆, 如氧化镁的熔点如氧化镁的熔点2800摄摄 氏度氏度, 用氧化镁做的绝缘电缆可以工作用氧化镁做的绝缘电缆可以工作 在在2

27、50摄氏度摄氏度; 玻璃纤维玻璃纤维 . 参考文章 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 37 1.7 接地线 接地和接零接地和接零 接地接地 ： 指与大地的直接连接，电气装置或电气线路带电部分的某点与大地连接、 电气装置或其它装置正常时不带电部分某点与大地的人为连接都叫接地。 保护接地保护接地 ： 为了防止电气设备外露的不带电导体意外带电造成危险，将该电气 设备经保护接地线与深埋在地下的接地体紧密连接起来的做法叫保护接地。 由于绝缘破坏或其它原因而可能呈现危险电压的金属部分，都应采取保护接 地措施。如电机、变压器、开关设备、照明器具及其它电气设备的金属外壳都应 予以接地

28、。一般低压系统中，保护接电电阻值应小于4欧姆。 保护接零保护接零 ： 就是把电气设备在正常情况下不带电的金属部分与电网的零线紧密 地连接起来。应当注意的是，在三相四线制的电力系统中，通常是把电气设备的 金属外壳同时接地、接零，这就是所谓的重复接地保护措施，但还应该注意，零 线回路中不允许装设熔断器和开关。 保护接地线为黄绿色电线保护接地线为黄绿色电线. 线直径超过线直径超过2.5mm2, 电路图符号如下电路图符号如下,字母字母PE. 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 38 1.7 接地线 地线端子地线端子 电缆胶皮电缆胶皮 未固定未固定 电气安全培训教材简易版本电气安

29、全培训教材简易版本 Page 39 1.8 漏电开关 漏电开关作用漏电开关作用: 为了保证在故障情况下人身和设备的安全，应尽量装设漏电流动作保护器。 它可以在设备及线路漏电时通过保护装置的检测机构转换取得异常信号，经 中间机构转换和传递，然后促使执行机构动作，自动切断电源，起到保护作 用。 漏电开关使用场所漏电开关使用场所: 潮湿环境要求潮湿环境要求使用漏电保护开关. 户外设备户外设备, 露天施工露天施工未加防雨水措施 . 使用手电钻、电砂轮等手持电动工具时使用手电钻、电砂轮等手持电动工具时，必须安装漏电保护器，工具外壳要 进行防护性接地或接零，并要防止移动工具时，导线被拉断，操作时应戴好 绝缘手套并站在绝缘板上。 电气安全培训教材简易版本电气安全培训教材简易版本 Page 40 1.9 电线离地至少10cm, 不得被液体浸泡 1.10 户外电线和潮湿环境的电线有防尘防水等级要求 电线被水浸泡 IP防护等级说明（按照防护等级说明（按照EN60529/IEC529 = GB4208-84） IP54， IP为标记字母，数字5为第一标记数字，4为第二 标记数字 第一标记数字表示接触保护和外来物保护等