《电器学》辅导资料一

1、大连理工大学网络教育学院电器学辅导资料一主 题： 第一章 绪论（第14节）学习时间： 2011年09月30日10月09日内 容：第一章 绪论我们这周主要学习电器学这门课程的绪论部分。内容包括电器的用途和分类；电器在电力系统中的作用；电力系统对电器的要求、电器的主要参数及正常工作条件；电器的发展过程和展望等。第一节 电器的定义与分类什么叫电器？广义上说，凡属电气器具均可称为电器。但是工业上所说的电器是指能够根据外界施加的信号或要求，自动或手动的接通和分断电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电量对象的变换、检测、控制、保护、调节和传递信息用的电气器具。简言之，电器就是接通、分断电路或调

2、节、控制和保护电路以及其中电气设备用的电工器件和装置。电器的用途广泛，功能多样，工作原理各异。有各种各样的分类方法。一、按元件与使用系统的关系分类1、电力网系统用电器 例如高压断路器、高压熔断器、低压自动开关、低压熔断器以及电抗器和避雷器。除电抗器和避雷器外，对这类电器的主要技术要求是通断能力强，限流效应好，动稳定和热稳定性高，操作过电压低以及保护性能完善等。2、电力拖动自动控制系统用电器 例如接触器、启动器、继电器等。对这类电器的主要技术要求是相应的转换能力，动作时间快，操作效率高，电气和机械寿命长等。二、按结构工艺和生产部门分类1、高压开关电器 例如高压断路器、隔离开关、避雷器、电抗器、电

3、压互感器、电流互感器等；2、低压开关电器 例如接触器、启动器、自动开关、熔断器、继电器、变阻器和主令电器等；3、自动电磁元件 例如阀用电磁铁、电磁离合器、磁放大器、磁性逻辑元件、微型继电器、传感器和自动电压调节器等；4、成套电器和自动化装置 例如高压成套开关屏、电力用自动化继电保护屏、低压开关柜、低压传动屏、半导体逻辑控制装置，顺序控制器和无触点自动化成套装置等。三、按用途分类1、控制电器 用于各种控制电路和控制系统的电器，例如接触器、继电器、电动机起动器等。2、主令电器 用于自动控制系统中发送动作指令的电器，例如按钮、行程开关、万能转换开关等。3、保护电器 用于保护电路及用电设备的电器，如熔

4、断器、热继电器、各种保护继电器、避雷器等。4、执行电器 指用于完成某种动作或传动功能的电器，如电磁铁、电磁离合器等。5、配电电器 用于电能的输送和分配的电器，例如高压断路器、隔离开关、刀开关、自动空气开关等。四、按工作原理分类1、电磁式电器 依据电磁感应原理来工作，如接触器、各种类型的电磁式继电器等。 2、非电量控制电器 依靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器，如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、温度继电器等。五、按工作职能分类1、手动操作电器 用手或依靠机械力进行操作的电器，如刀开关、隔离开关、按钮以及手动变阻器等；2、自动切换电器 借助于电磁力或某个物理量的变化自动进行操作的电器，如

5、高压断路器、低压自动开关等；3、自动控制电器 例如交流接触器、直流接触器、各种控制继电器等；4、启动调速电器 例如磁力启动器、星三角启动器、自耦补偿启动器等。 第二节 电力系统对电器的要求、电器的主要参数及正常工作条件根据工作电压的不同，电力系统有高低压之分。电压高于3KV的系统称为高压电力系统；额定电压为交流1200V 以下和直流 1500V及以下 的系统称为低压电力系统。一、对电器的要求及表征这些要求的参数1、安全可靠的绝缘电器应能长时间耐受最高工作电压和短时耐受相应的大气过电压和操作过电压。表征电气绝缘性能的参数有耐受温度、额定电压、最高工作电压、贡品试验电压和冲击试验电压等。耐热等级温

6、度 Y90A105E120B130F155H180200200220220250250而温度通常是对绝缘材料和绝缘结构老化起支配作用的因素。因此已有一种被世界公认的耐热性分级方法，具体如上表所示。温度超过250，则按间隔25相应设置耐热等级。 也可以不用字母表示耐热等级，但是必须遵从上述对应关系。对在特殊条件下使用的以及有特殊要求的设备，上述分级方法不一定适用，可能要采用其他的鉴别分类方法。2、必要的载流能力电器的载流器件应该允许长时间通过额定电流而不至于是其温度过高超过标准规定范围，致使器件损坏影响正常使用，表征电器载流能力的参数有额定电流、热稳定电流和动稳定电流。电器设备额定电流是指在额定

7、环境条件（环境温度、日照、海拔、安装条件等下），电气设备的长期允许最大电流。3、较高的通断能力除隔离开关外，一般的开关电器均应能可靠地接通和分段额定电流及一定倍数的过载电流。表征电器通断能力的参数有接通电流、分断电流和通断电流。4、良好的机械性能即有一定的机械寿命5、必要的电寿命6、完善的保护功能 比如低压配电线路保护分为：短路保护，过负载保护接地故障保护二、电器的正常工作条件低压和高压电器所要求的工作条件各有不同的地方：为保证低压电器的正常工作，动作性能满足设计要求，其各部材质不受各种不利因素的影响，低压电器使用必须满足其正常工作条件。1、使用场所的海拔高度：不超过2000m。因为电气设备的

8、绝缘耐压水平是随海拔高度升高而降低的。超过2000m海拔使用的电器，应选用符合特殊要求的产品。2、周围空气温度：周围空气温度是指电器外的环境温度，包括最高温度和最低温度。其最高温度必须满足在运行中空气温度升高后，电器内部元件的温度不能超过其允许温度。电器使用环境空气最高温度，一般为+40；最低空气温度根据使用环境不同分为4种：+50，适用于水冷电器；-10，适用于电子式电器；-25；-40。低压电器选型时，应指明所需的最低温度级别。3、空气相对湿度：全年湿月的月平均最大相对温度为90%，同时该月的月平均最低温度为25，并考虑到因温度变化允许在开关电器表面上凝露。4、对安装方位有规定的或动作性能

9、受重力影响的电器，其安装倾斜度不大于5°。5、应安装于无显著摇动和冲击振动的场所。6、在无爆炸危险的介质中，且周围环境中无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体与尘埃，特别是导电尘埃。7、在没有雨雪侵袭的地方。所谓高压电器的正常工作环境条件，一般包括以下几项内容：1、海拔通常不超过1000米。在高海拔地区使用时，可适当降低允许电流，提高绝缘水平或耐压水平。2、环境温度一般为：室外-3040；室内-540。3、室内高压电器的环境温度为：相对湿度日平均不高于95%；月平均不高于90%。饱和蒸汽压日平均不高于兆帕；月平均不高于兆帕。4、对于室外高压电器，应考虑凝露、温度骤变和日照等的影响。此外，还要

10、求：风速不大于35米/秒；覆冰厚度不超过1毫米。5、地震烈度不超过8度。第三节 电器的发展过程与展望及本课程的任务1、我国电器的发展历程：仿苏自行研发引进、消化先进技术2、产业现状：三足鼎立（国有企业、私有企业、外资企业）3、本课程要解决的问题： 本课程要了解电器中电流的热效应和电动力效应及其计算方法，了解电接触和电弧理论、了解电磁机构的原理及其计算方法，掌握高低压电器主要产品的工作原理、结构选择及应用，学习时要注意培养对多种因素进行综合分析和综合应用能力。本周要求掌握的内容如下：基本概念：电器、电器设备额定电流。基本理论：电器的分类、电力系统对电器的要求、电器的正常工作条件。 本周所学知识在期末考试中无大题，知识点只以客观题出现。练习：1、电器有