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文档简介

1、电气设计交流目目 录录1电气元件与电气辅件2电气术语与电气参数3设计文件与电气符号4系统形式与接地形式5设计规范与工艺流程 电气元件、电气辅件、电气参数、电气术语电气元件电气元件断路器剩余电流动作保护器继电器接触器防雷器熔断器电气检测电气保护电气执行。 。断路器电气参数低压断路器电气参数额定工作电压 Ue额定电流 In额定绝缘电压Ui 额定冲击耐压Uimp 额定频率断路器壳架电流脱扣器额定电流(电流互感器额定电流)脱扣电流 (热脱扣 Ir,磁脱扣 Im,电子脱扣器整定值调整)机械寿命延时时间检测时间分断时间动作完成时间额定短时耐受电流 Icw额定接通能力Icm额定极限短路分断能力(有效值)Ic

2、u额定运行短路分断能力(有效值)Ics电气寿命低压断路器低压断路器:是一种不仅可以接通和分断正常负荷电流和过负荷电流,还可以接通和分断短路电流的开关电器。在电路中除起控制作用外,还具有一定的保护功能,如过负荷、短路、欠压和漏电保护等。电气参数与电气术语额定工作电压 Ue:电器长时间正常稳定工作时所适用的最佳电压。额定工作电流 In:电器在额定电压下工作的电流,也是在额定环境条件(环境温度、日照、海拔、安装条件等)下,电气设备的长期连续工作时允许电流。额定绝缘电压Ui:在规定条件下,用来度量电器及其部件的不同电位部分的绝缘强度,电气间隙和爬电距离的标准电压值。额定冲击耐压Uimp :在规定条件下

3、,用脉冲波的高电压发生装置度量电器遭受大气过电压(雷击)或者操作过电压时的绝缘性能的标准电压值。短路电流:短路就是相与相之间的绝缘破坏,通过较小阻抗非正常地接地。由于电路中的故障或连接错误造成的短路而引起的过电流叫短路电流。电气参数与电气术语额定频率:是指在交变电流电路中一秒钟内交流电所允许而必须变化的周期数称额定频率。断路器壳架电流:指基本尺寸相同的框架和塑料外壳中能装的最大脱扣器的额定电流。脱扣器额定电流:脱扣器线圈出厂设定值。要求短路脱扣动作电流I1过载脱扣动作时间T2。脱扣器电流整定值Ir:指脱扣器调整到动作电流值。它是指额定电流In的倍数,是动作电流值。(热脱扣 Ir,磁脱扣 Im,

4、电子脱扣器整定值调整)额定短时耐受电流 Icw:在制造厂规定的试验条件下对断路器确定的短时耐受电流值。以短延时时间为试验时间(交流状态下为有效值)电气参数与电气术语额定接通能力Icm:在制造厂规定的额定工作电压、频率、功率因素下,断路器的短路接通能力。(最大预期峰值)。额定极限短路分断能力(有效值)Icu: Test=O-CO。额定运行短路分断能力(有效值)Ics:Test=O-CO-CO。机械寿命:机械开关电器在需要修理或更换前所能承受的无载操作循环次数。电气寿命:在规定的正常工作条件下,机械开关电器不需要修理或更换零件的负载操作循环。电气间隙:在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面

5、之间测得的最短空间距离。爬电距离:沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短距离。低压断路器的分类 具有高短时耐受能力的空气断路器 (ACB) 符合符合 GB14048.2 (idt IEC 60947-2)例如:例如:Masterpact MT, MTE 电流范围电流范围 630A 至至 6300A, Icu = Ics = Icw, 最高达最高达150 kA 断路器可以实现时间选择性断路器可以实现时间选择性低压断路器的分类 具有限流作用的塑壳断路器 (MCCB) 符合符合 GB14048.2 (idt IEC 60947-2)例如:例如:Compact NSX,

6、 NSE 电流范围电流范围 16A 至至 630A Icu = Ics ,最高可达,最高可达150 kA 断路器适用于级联,并可实现电流和能量的选择性断路器适用于级联,并可实现电流和能量的选择性隔离开关和负荷开关的区别是什么呢?低压断路器的分类 具有限流作用的微型断路器 (MCB) 符合符合 GB10963 (idt IEC 60898)例如:例如:C120, C65 电流范围电流范围 1A 至至 125A , Icu = Ics, 25 kA 以下以下, 断路器适用于级联,可以实现电流和能量的选择性断路器适用于级联,可以实现电流和能量的选择性低压断路器选择的一般要求按正常工作条件选择额定电压

7、额定电压额定电流额定电流保护特性保护特性按使用环境条件选择多尘环境多尘环境腐蚀环境腐蚀环境高原地区高原地区热带地区热带地区特殊场所特殊场所按短路工作条件选择短时耐受电流短时耐受电流短路分断能力短路分断能力 低压电器是用于额定电压交流低压电器是用于额定电压交流1000V或直流或直流1500V以下电路以下电路中起保护、控制、转换和通断作用的电器。中起保护、控制、转换和通断作用的电器。熔断器低压熔断器 熔体额定电流:熔丝额定电流,以及熔断器保护的电流,超过的话熔丝熔断分录保护。 熔断器额定电流:熔断器座的运行电流,运行电流只能小于该值。 熔体极限分断电流:熔体所能分断的最大短路电流,熔体只能分断小于

8、等于该值的短路电流。 熔丝特性曲线与安秒特性:熔体的动作电流和运动时间的特性,位反时限特性。 熔断器:熔断器:串联于被保护电路中,当被保护电路的电流超过规定值,经过一定时间熔体自身产生热量熔断熔体,使电路断开,而起到保护的作用。熔断器熔体额定电流确定 保护无启动过程的平稳负载,如照明线路、电炉电阻等,熔体额定电流略大于或等于负荷电路的额定电流。 保护单台长期工作的电机可按最大启动电流选取,也可按下式选择:Irn(1.52.5)In 注:注:电气频繁启动 式中系数可增大至33.5保护多台长期工作的电机(供电干线),按下式选择:Irn (1.52.5)In max+In注:注:In max容量最大

9、单台电机的额定电流;In其余电机的额定电流之和。电机的熔断式保护熔断器式隔离开关熔断器式隔离开关接触器接触器热继电器热继电器ME型断路器型断路器 接触器接触器MA型断路器型断路器接触器接触器热继电器热继电器电动机起动器电动机起动器(TeSys U)aM 四种保护型式剩余电流动作保护器 剩余电流动作保护器是防止人身触电、电气火灾及电气设备损坏的一种有效的防护措施。 穿过磁芯的诸导体的电流因此不再平衡,电流差在磁芯内产生了磁通,感应电动势产生电流是脱扣线圈脱扣。 额定电压、额定电流、额定接通分断能力、额定剩余动作电流、额定剩余不动作电流、额定剩余动作时间剩余电流动作剩余电流动作保护器保护器 定义定

10、义 剩余电流剩余电流原理原理 参数参数浪涌保护器 浪涌保护器浪涌保护器其他参数: 11.漏电流 12.在线阻抗 13.峰值放电电流 14.主要技术参数标称电压标称电压Un额定电压额定电压Uc额定放电电额定放电电流流Isn4.最大放电电最大放电电流流Imax5.电压保护级电压保护级别别Up6. 响应时间响应时间tA7.数据传输速数据传输速率率Vs8. 插入损耗插入损耗Ae9.回波损耗回波损耗Ar10.最大横、纵最大横、纵向放电电流向放电电流 一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时,浪涌保护器能在极短的时间内导

11、通分流,而避免浪涌对回路中其他设备的损害。继电器继电器:继电器:是一种电控制器件,是当输入量(激励量) 的变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被 控量发生预定的阶跃变化的一种电器。主要参数:主要参数: 1. 1.额定工作电压额定工作电压 2.2.吸合电流吸合电流 3. 3.释放电流释放电流 4.4.触点切换触点切换电压电压 5. 5.触点切换电流触点切换电流 继电器实质:继电器实质: 小电流控制大电流运作的自动开关!基本型式:基本型式: 1. 1.动合型(常开型)动合型(常开型)2.2.延合型延合型 3. 3.动断型(常闭型)动断型(常闭型)4.4.延断型延断型 5. 5.转换型转换型 继电

12、器有电、磁、声、光、热、时间继电器、固态继电器等之分接触器 工作原理工作原理 接触器线圈通电产生磁场吸动铁心接触器线圈通电产生磁场吸动铁心 并带动常闭并带动常闭触点断开常开触点闭合,失电则反之,遵循先断后触点断开常开触点闭合,失电则反之,遵循先断后合的原则。合的原则。 主要参数主要参数 继电器异同继电器异同接触器额定铭牌电压、额定工作电压、额接触器额定铭牌电压、额定工作电压、额定绝缘电压、接触器额定铭牌电流、主触定绝缘电压、接触器额定铭牌电流、主触头额定工作电流、辅触头额定工作电流头额定工作电流、辅触头额定工作电流1、接触器继电器原理基本相同、接触器继电器原理基本相同2、接触器控制大电流、接触

13、器控制大电流3、继电器做小信号保护、继电器做小信号保护接触器: 工业中利用线圈中流过电流产生磁场,使触头闭合,以达到控制负载的电器。接触器由电磁系统(铁心,静铁心,电磁线圈)、触头系统(常开触头和常闭触头)和灭弧装置组成。电气元件、电气辅件、电气参数、电气术语电气辅件电气辅件电流互感器电压互感器手动操作机构电动操作机构辅助触头报警触头水浸开关烟感开关行程开关脱扣器指示灯按钮开关开关电源电气检测电气保护电气执行。 。电流表电压表电流互感器与电压互感器电流互感器 电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成,把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流,用来进行保护、测量等用途。电压互感器 电

14、压互感器是一个带铁心的变压器。它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。一次绕组上施加一个电压U1时,在二次绕组中就产生一个二次电压U2。改变匝比改变U1/U2。分流器分流器:分流器:分流器是分流器是测量直流电流用的,将分流器串接与组电路中根据直流电流通过电阻时在电阻两端产生电压的原理制成。 分流器实际就是一个阻值很小的电阻,当有直流电流通过时,产生压降,供直流电流表显示; 直流电流表实际是电压表,满度值75mV; 直流电流表和分流器是配套使用。 表的电压量限(mV)=电流表满刻度时的电流(A)电流表的内阻()/1000。比如: 100A电流表配套的分流器阻值为0.00075欧; 即100A*0.

15、00075欧=75mV;50A电流表配套的分流器阻值为0.0015欧; 5 0A*0.0015欧=75mV。45mV75mV水浸开关、烟感开关、行程开关水浸开关:水浸开关: 应用电极浸水阻值变化的原理来进行积水的探测,控制输出电极变化的电气元件。烟感开关:烟感开关: 根据烟雾粒子直接或间接改变某些物理量的性质或强弱,从而改变电流电压的变化,控制输出电极变化的电气元件。行程开关:行程开关: 利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路,达到一定的控制目的。电流表、电压表电流表: 用来测量交、直流电路中电流的仪表。在电路图中,电流表的符号为圈A。电流值以“安”或“A为标准单位。电

16、压表: 用来测量交、直流电路中电压的仪表。在电路图中,电压表的符号为“圈V”。电压值以“伏”或“V”为标准单位。1、机械式交流电流表2、电子式交流电流表3、机械式直流电流表4、电子式直流电流表1、机械式交流电压表。2、电子式交流电压表3、机械式直流电压表。4、电子式直流电压表交流表和互感器配套使用交流表和互感器配套使用直流表和分流器配套使用直流表和分流器配套使用电子式需提供交直流电源电子式需提供交直流电源电度表、测控表、电功表电度表:电度表:专门用来测量某一段时间段电能累计值的仪表。 1、机械式交流电度表; 2、电子式交流电度表。测控表:测控表: 电子式交流电流、电压表,可测量显示单路或多路电

17、流电压,还能输出控制信号。电功表:电功表: 电子式测多相交流电流、电压、功率因数、功率、等等的电能表。脱扣器定义:定义:与断路器机械上相连的或组成整体的,用以释放保持机构并使断路器自动断开的装置。顾名思义,在故障时发出脱扣命令,使得配套的开关跳闸,防止事故变大。功能:功能:过载、断路、漏电、欠压、过压、不平衡、欠频、过频、逆功率、相序等保护功能;亦具有负载监控、实时值测量、需量测量、谐波测量、测量表设置、维护、通信、DI/DO、区域选择性联锁、试验联锁、LCD界面显示等功能。分类:分类:电磁脱扣器:只提供磁保护,即短路保护,大的短路电流产生强的足够强的磁力使反力机构切断电路。 热磁脱扣器:提供

18、磁保护和热保护,热保护即过载保护,过载时电流使双金属簧片变形脱扣切断电路。 电子式脱扣器:具有以上所有功能,并可以方便的整定,利用电子电路检测主路电流,放大再推动脱扣机构。分励脱扣器分励脱扣器定义:分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件,当电源电压等于额定控制电源电压的70%-110%之间的任一电压时,就能可靠分断断路器。特性:分励脱扣器是短时工作制,线圈通电时间一般不超过1S,否则线圈会烧断。短路脱扣、漏电脱扣、分励脱扣都属于电磁脱扣原理。应用:塑壳断路器为防止线圈烧毁,在分励脱扣器串联一个微动开关,当分励脱扣器通过衔铁吸合,微动开关从闭合状态转换成断开,由于分励脱扣器电源的控制线路被切断,即

19、使人为地按住按纽,分励线圈始终不再通电就避免了线圈烧损情况的产生。当断路器再扣合闸后,微动开关重新回到闭合位置。 有两种型式的脱扣器: 热磁式脱扣器热磁式脱扣器 电子式脱扣器电子式脱扣器 两种脱扣器用于相同的主要功能: 构成过流保护构成过流保护 使电流过载的回路断开使电流过载的回路断开脱扣器的型式脱扣器的型式脱扣器脱扣器热磁脱扣器热磁脱扣器电子脱扣器电子脱扣器热保护热保护过载保护过载保护长延时长延时磁保护磁保护短路保护短路保护短延时短延时瞬瞬 时时过载保护的脱扣曲线示意的热脱扣曲线示意的热脱扣曲线 Ir = k x InIr- 热保护整定值热保护整定值k 取决于断路器取决于断路器 Int =

20、k1 x Ir约定不脱扣电流约定不脱扣电流k1=1.05(MCCB)/1.13(MCB) 1 小时小时 In 63A2 小时小时 In 63A It = k2 x Ir约定脱扣电流约定脱扣电流 k2=1.3(MCCB)/1.4(MCB)在过电流在过电流持续一段时间持续一段时间后后双金属片的弯曲足以引起脱扣双金属片的弯曲足以引起脱扣必定不脱扣区域可能 脱扣 区域必定脱扣区域IrIntIt1h I In时 双金属片原理双金属片原理tI短路保护的脱扣曲线MCBMCCBImImntImt固定固定k1*Irk2*Ir 固定或可调固定或可调STR -15% /TMD -20%STR+15% /TMD+20

21、%示意的磁脱扣曲线示意的磁脱扣曲线 利用电磁原理,认为电流是利用电磁原理,认为电流是短路电流短路电流Im 短路脱扣电流整定值短路脱扣电流整定值Imnt / Imt 为动作精度为动作精度必定脱扣区域可能脱扣区域必定不脱扣区域ImntIm ImtItime热磁式和电子式保护曲线之间的差别热磁式断路器保护特性曲线简图热磁式断路器保护特性曲线简图电子式断路器保护特性曲线简图电子式断路器保护特性曲线简图Ir : 过载过载 (热或长延时热或长延时) 继电器脱扣电流设定值继电器脱扣电流设定值Im : 短路短路 (磁或短延时磁或短延时) 继电器脱扣电流设定值继电器脱扣电流设定值Ii : 短路瞬动继电器脱扣电流

22、设定值短路瞬动继电器脱扣电流设定值Icu : 分断能力分断能力t (s)lrlmIcuI (A)t (s)lrlmIcuI (A)li两段保护两段保护三段保护三段保护为什么要设为什么要设置短延时?置短延时?低压断路器的保护脱扣电流(1) IEC60 898 中定为 20In,大部分欧洲制造商认为这一数值高得不切实际 (M-G = 1014In)。(2) 对于工业用途, IEC标准没有规定专门值。表中所列数值仅为通常使用值。 断路器的脱扣阈值取决于:家用及类似场所小型断路器的标准: (IEC 60898)或者按照 IEC60947-2 标准,制造厂对工业用断路器的标明过欠压脱扣器1.当电源电压下

23、降(甚至缓慢下降)到额定工作电压的70%至35%范围内,欠电压脱扣器应运作;2.当电源电压等于脱扣器额定工作电压的35%时,欠电压脱扣器应能防止断路器闭合;3.当电源电压等于或大于85%欠电压脱扣器的额定工作电压时,在热态条件下,应能保证断路器可靠闭合。注意:使用时,欠电压脱扣器线圈接在断路器电源侧,只有当欠电压脱扣器通电后,断路器才能合闸,否则断路器合不上闸。定义:在它的端电压降至某一规定范围时,使断路器有延时或无延时断开的一种脱扣器。过压脱扣器原理相同!手动操作机构与电动操作机构手动操作机构手动操作机构电动操作机构电动操作机构 容量小于250A的小容量塑壳断路器专用配件,与断路器配合后,可

24、远距离电动闭合、断开和再扣断路器,以实现输配电网络的集中控制和自动控制。 用于断路器操作方式的转换,通过一些机械装置的安装对朔壳开关进行结构改装。 手动操作机构和电动操作机构是断路器常用的配件,用以实现对较大容量的断路器进行方便的本地分合以及远程集中控制。辅助触点、报警触点应用原理:与断路器主电路分、合机构机械上联动的触头,主要用于断路器分、合状态的显示,接在断路器的控制电路中通过断路器的分合,对相关电器实施控制或联锁。例如向信号灯、继电器等输出信号。辅助触点报警触点应用原理:用于断路器事故的报警触头,且此触头只有当断路器脱扣分断后才动作,当断路器的负载出现过载短路或欠电压等故障时而自由脱扣,

25、报警触头从原来的常开位置转换成闭合位置,接通辅助线路中的指示灯或电铃、蜂鸣器等,显示或提醒断路器的故障脱扣状态。使用寿命:由于断路器发生因负载故障而自由脱扣的机率不太多,因而报警触头的寿命是断路器寿命的1/10。报警触头的工作电流一般不会超过1A。按钮开关、指示灯、开关电源等按钮开关:按钮开关:指利用按钮或旋钮推动或转动传动机构,使动触点与静触点按通或断开并实现电路换接的开关。指示灯:指示灯:在满足一定条件下,接通电源点亮LED或者钨丝灯以起到指示、告警的作用,一些特殊指示灯还包含声音指示告警的功能。开关电源:开关电源:机柜中有的需要12V或24V或者其他电压级别的电源,需安装AC/DC或DC

26、/DC的电源转换器,需提供安装位置及预留走线位置。其他辅件:其他辅件:在工业、电力、通信等多个行业中,经常还会用到别的很多传感器、转换器、滤波器、电抗器、电缆、线材附件、安装附件等等 常用的其他电气辅件设计文件与电气符号2006200820102012 根据各个公司产品的实际情况电气设计主要涉及如下设计文件:电气原理根据各个公司产品的实际情况电气设计主要涉及如下设计文件:电气原理图、电气布置图、电气接线图等等图、电气布置图、电气接线图等等电气原理图主要国标行标主要国标行标 GB电器布置图确定接法确定位置确定长度电电 器器布置图布置图电电 气气接线图接线图电气接线图 图形符号图形符号定义定义电电

27、 气气原理图原理图电电 器器布置图布置图电电 气气接线图接线图注意事项 元件符号元件符号 接线端子标号接线端子标号 文字符号文字符号 数字符号数字符号 回路标号回路标号电气符号符号:是人们共同约定用来指称一定对象的标志物,它可以包括以任何形式通过感觉来显示意义的全部现象。 电气图形符号用于图样或者其他文件以表示一个设备或者概念的图形、标记或字符。交流: ;直流: ;中性线:N 蓝色交流系统第一相:L1 黄色交流系统第二相:L2 绿色交流系统第三相:L3 红色保护线:PE 黄绿色;保护线中性线共用:PEN电气符号 根据国家标准:GB4728和行业标准:JBT 5872-1991规定,将常用电器元

28、件图形符号和文字符号介绍如下:普通三相刀开关QK延时继电器KT三相隔离开关QS熔断器FU三相负荷开关QL按钮SB三相断路器QF行程开关SP 三相熔断式刀开关QFS电磁阀YV接触器动KM 电动阀YM中间继电器KA电磁离合器YC热继电器KR电磁制动阀YB电气符号电铃/蜂鸣器HA指示灯HL电压表PV电流表PA电度表PJ插座XS电抗器L熔断器FU热电偶TE压力表PI流量变送器FT温度表TI压力变送器PT温度变送器TT电流变送器IT电压变送器XT电能变送器ET液位变送器LT电流互感器TA电压互感器TV1、电力变压器、电力变压器新文字符号新文字符号TM三相五柱式三相五柱式变压器变压器三相三绕组三相三绕组变

29、压器变压器2、电抗器、电抗器新文字符号新文字符号L3、电流互感器、电流互感器新文字符号新文字符号TA单次级绕组单次级绕组TA一个铁芯上有两个次级绕组一个铁芯上有两个次级绕组TA4、三相电机、三相电机3M3M3G3G6、三相发电机、三相发电机1M1M5、单相电机、单相电机7、电压互感器、电压互感器新文字符号新文字符号M新文字符号新文字符号G新文字符号新文字符号TV8、空气开关、空气开关四极四极 三极三极 两极两极 单极单极10、负荷开关、负荷开关三极开关的多线表示三极开关的多线表示隔离开关隔离开关具有自动释放具有自动释放 的负荷开关的负荷开关11、断路器、断路器新文字符号新文字符号QA新文字符号

30、新文字符号QL新文字符号新文字符号QF9、隔离开关、隔离开关新文字符号新文字符号QS12、熔断器、熔断器新文字符号新文字符号FU13、中间继电器、中间继电器新文字符号新文字符号KA中间继电器中间继电器常开接点常开接点中间继电器中间继电器常闭接点常闭接点 接触器接触器常闭接点常闭接点 接触器接触器常开接点常开接点KAKA14、接触器、接触器新文字符号新文字符号KMKMKM中间继电器中间继电器常开接点常开接点中间继电器中间继电器常闭接点常闭接点 接触器接触器常闭接点常闭接点 接触器接触器常开接点常开接点KAKAKMKM说明:开关或触点在垂直画时,推荐向左为常开向右为常说明:开关或触点在垂直画时,推

31、荐向左为常开向右为常闭;水平画时推荐向下为常开向上为常闭。闭;水平画时推荐向下为常开向上为常闭。15、热继电器、热继电器 新文字新文字符号符号FHP16、压力继电器动合接点、压力继电器动合接点 新文字新文字符号符号KPG17、瓦斯继电器动合接点、瓦斯继电器动合接点 新文字新文字符号符号FGQ18、温度继电器动合接点、温度继电器动合接点 新文字新文字符号符号FT19、限位开关常开接点、限位开关常开接点 新文字新文字符号符号SQ限位开关常闭接点限位开关常闭接点 新文字新文字符号符号SQ20、按钮、按钮开关、按钮、按钮开关 新文字新文字符号符号SB21、旋转开关、旋转开关 新文字新文字符号符号SA2

32、2、时间继电器、时间继电器 新文字新文字符号符号KT带电延时吸合常开接点带电延时断开常闭接点断电延时闭合常闭接点断电延时断开常开接点KT23、整流器、整流器新文字新文字符号符号U24、电池、电池新文字新文字符号符号G新文字新文字符号符号D25、二极管、二极管26、电容器、电容器新文字新文字符号符号C27、插座、插座28、插头、插头29、插头插座组合、插头插座组合 新文字新文字符号符号XP 新文字新文字符号符号XS30、切换连接片、切换连接片 新文字新文字符号符号XC30、接通连接片、接通连接片 新文字新文字符号符号XB31、接地、接地新文字符新文字符号号END32、避雷器、避雷器新文字新文字符

33、号符号F33、信号灯、信号灯新文字新文字符号符号F红色信号灯红色信号灯 HR绿色信号灯绿色信号灯 HG白色信号灯白色信号灯 HW黄色信号灯黄色信号灯 HY34、蜂鸣器、蜂鸣器新文字新文字符号符号HAn35、电缆、导线、电缆、导线新文字新文字符号符号W三根芯线的线路、电缆三根芯线的线路、电缆n根芯线的线路、电缆根芯线的线路、电缆系统型式 低压系统接地制式:低压系统接地制式:按配电系统和电气设备不同的接地组合来分类,按照IEC规定,低压系统接地制式一般有两个字母组成,必要时可加后续字母。按接地制式划分,配电系统有:IT、TT、TN-C、TN-S、TN-C-S等五种系统。 第二个字母表示电气设备的外

34、露导电第二个字母表示电气设备的外露导电部分与地的关系,其中:部分与地的关系,其中:T表示独立与电源表示独立与电源接地点的直接接地;接地点的直接接地;N表示直接与电源接地表示直接与电源接地 点或与该点引出导体相接。点或与该点引出导体相接。 第一个字母表示电源接地点对地的关第一个字母表示电源接地点对地的关系,其中:系,其中:T表示直接接地;表示直接接地;I表示不接地或表示不接地或通过阻抗与大地相接。通过阻抗与大地相接。 后续字母表示中性线与接地线之间的后续字母表示中性线与接地线之间的 关系,其中:关系,其中:C-S表示为电源侧为表示为电源侧为PEN线,线,从某点分开为从某点分开为N线和线和PE线。

35、线。I-T-N-C-S 后续字母表示中性线与接地后续字母表示中性线与接地线之间的关系,其中:线之间的关系,其中:C表示中性线表示中性线N与保护线与保护线PE合并为合并为PEN线。线。S表示为中性线表示为中性线N与保护线与保护线PE分开;分开;TN-C系统 TN-C系统:系统:在TN-C系统中,保护线PE和中性线N合并为PEN线,当发生接地故障是,故障电流大,可采用一般电流保护电器切断电源。 注意:对于单相负荷或者三相不平衡负荷以及有谐波电流负荷的线路,PEN线中有电流,其所产生的压降呈现在电气设备的金属外壳和线路金属套管上,对敏感性的电子设备不利。TN-S系统 TN-S系统:系统:在TN-S系

36、统中,保护线PE和中性线N分开,具有TN-C系统的优点,但价格昂贵。正常时PE线中不通过负荷电流,金属外壳不带电位,可用于爆炸危险环境中。 在民用建筑内部,家用电器大都有单独接地点的插头,采用TN-S公店,安全方便。但是TN-S系统仍不能解决相线对大地短路引起电压升高和对地故障电压的蔓延问题。TN-C-S系统 TN-C-S系统:系统:在TN-C-S系统中,PEN线自某一点起分为保护线PE和中性线N,分开以后,N线应对地绝缘,为避免混淆,国标规定PEN线和PE线涂以黄绿相间的色标,N线涂以蓝色的色标。PEN线分开以后不能再合并。 TN-C-S系统是一个广泛应用的配电系统。在工矿企业中,线路前端为

37、固定设备,对点位敏感的设备往往置于线路末端;在民用建筑中,电源线路采用TN-C系统,进入建筑物内改为TN-S系统。三角形接法与星形接法 发电机和电动机的线圈,均有三角形和星形接法两种。根据不同的应用接法不同。 发电厂的发电机,尤其是大容量发电机组,都是采用星形接法,三角形接法只在一些小型的异步发电机中出现。TT系统 TT系统:系统:在TT系统中,必须有一个直接接地点,一般是变压器或发电机的中性点。如果没有中性点,必须有一根相线接地,电气设备的外露导电部分也必须接地,由同一保护电气保护的电气设备的所有外露导电部分用保护线接在一起,接起在公共的接地极上。TT系统 设备接地设备接地 短路故障短路故障

38、 短路故障短路故障 TT系统发生接地短路时,短路电流受到电源侧和设备侧接地电阻的限制,短路电流不大,故可减小接地短路时产生的危险性。 在TT系统内,电气设备的技术外壳用单独的接地极接地,与电源的接地上无电气联系。PE线也可以各自独立。 除小容量的用电设备外,大多数情况不足以使一般过流保护设备切断电源,容易造成电击事故。故适于小容量负荷。对于大容量负荷,必须采用剩余电流保护电器。IT系统 IT系统:系统:在TT系统中,电源不接地或者经过阻抗接地,电气设备的外露导电部分可直接接地或者通过保护线接到电源的接地极上。按接地设备分类有不经接地设备的接地制式、经阻抗的接地制式等。IT系统接地故障接地形式工

39、作接地运行需要的接地(如中性点接地)保护接地用电设备的外壳接接地装置工作接零单相设备的零线工作线接地保护接零用电设备外壳接电网零干线 接地:就是把设备的某一部分通过接地装置同大地紧密的连接起来。接地基本分为两种:功能性接地和保护性接地。功能性接地包含:工作接地、工作接零;保护性接地包含:保护接地、保护接零、防雷接地 接地的其他形式 除了以上的接地形式外,在我们的日常生活工作中,还有其他什么样的接地呢?第天 防静电接地、屏蔽接地、信号接地、功率接地、重复接地、等电位连接、数字地、模拟地、悬地 接地与接零的比较第天种种 类类保护接地保护接地保护接零保护接零工作接地工作接地工作接零工作接零含义含义用

40、电设备的外壳接接地装置用电设备的外壳接电网的零干线运行需要的接地(如中性点接地)单相用电设备的零线工作线适用适用范围范围中性点不接地电网中性点接地电网三相四线制系统中性点接地电网220V用电设备的供电线路之一,三相四线制电网目的目的安全保护作用安全保护作用保证电网的安全运行提供供电通路作用作用原理原理平时保持零电位,不显作用,只在发生碰壳或短路时降低对地电压,从而防止触电伤人平时保持零干线电位,不显作用,而且与相线绝缘,只有在碰壳或短路时,电流很大,促使保护装置速懂,避免外壳长期带电,必须有重复接地才能更能保证人身安全平时有三相不平衡电流,当发生高低压短路接地时可保证其他相线升压不高(约10V

41、左右),以提高电网运行的安全性,但触及工作接地线时有触电危险平时线中有单相负荷电流,如果发生断线,且负载不工作,则断点后的零线便具有相电位,很危险接地与接零的比较第天种种 类类保护接地保护接地保护接零保护接零工作接地工作接地工作接零工作接零注意注意事项事项必须从认识上克服地线、零线并不重要的错误观念,要树立零线与地线比较相线来说,对电气安全更具与重要意义的科学观念,从而在接地接零装置的选材、施工、维护等环节上把好质量关,保证接地接零装置的电气性能与机械性能的可靠性。确保接地可靠有效,在中性点接地系统,条件允许时要尽可能采用保护接零方式,以保障用电安全,在同一电源的低压配电网范围内,严禁混用接地

42、与接零保护方式禁止在零线上装设保护装置和开关等,严禁出现零线断线的情况工作接地必须单独设置,禁止与其他接地装置混设,工作接地如有故障,将危害整个保护接零系统要尽可能采用三相五线制,使工作零线与保护零线分开而不混用防雷接地与接地电阻防雷接地能不能与系统接地连接在一起呢?反击放电-等电位连接GB50028、GB/T2887、GB50156GB50089、JGJ/T16、GB50057 雷电雷电是空气中带电积雨云对空气击穿放电产生强烈电弧的过程,击穿路径温度急剧升高,空气体积急剧膨胀,从而产生冲击波,导致强烈的雷鸣。直击雷感应雷传导雷雷击给我们带了了巨大的危害,以防雷为目的的接地称为防雷接地通常户外

43、装设防雷接地装置:接闪器、引下线、接地极;户内装设浪涌保护器接地电阻: 就是电流由接地装置流入大 地再经大地流向另一接地 或向远处扩散所到的电阻, 它包括接地线和接地体本 身的电阻、接地体与大地的电 阻之间的接触电阻以及两接地体之间大 地的电阻或接地体到无限远处的大 地电阻。接地电阻大小直接体现了电 气装置与“地”接触的良好程度,也反映了接地网的规模。交流电流通过人体的效应天电流感电流感知阈知阈肌肉反肌肉反应阈应阈心室纤心室纤颤阈颤阈交流电流通过人体的效应0.5 mA有感知,没有身体反应有感知,没有身体反应10 mA20 mA肌肉收缩,没有生理损伤肌肉收缩,没有生理损伤人体组织灼伤,呼吸系统麻

44、痹人体组织灼伤,呼吸系统麻痹30 mA严重伤害,心室纤维性颤动严重伤害,心室纤维性颤动1 A心脏停止跳动心脏停止跳动感觉不适,但无实质危险感觉不适,但无实质危险电击致命的原因第天 心室颤动心室颤动 数秒数分钟(分钟)死亡1、波前半部(约0.1s)心脏易损(激)区;2、心室颤动,幅值小,频率高(8001000次/每分钟以上),无规则;3、发生始于T波的前半部。 收缩舒张心室颤动 电流电流通过人体会造成伤害,一种是破坏性伤害,就是电流流经人体是产生热效应、化学效应和机械效应所引起的伤害。另一种伤害就是病理和生理方面的影响。电击致命的主要原因是心室颤动、窒息、电休克。 人体的电阻抗在700 到 61

45、00 W之间,取决于: 电流通路电流通路 皮肤潮湿程度皮肤潮湿程度 接触面积接触面积 接触电压接触电压 电流频率电流频率人体的阻抗R ( kW W )25 50230400干燥皮肤干燥皮肤潮湿皮肤潮湿皮肤湿润的皮肤湿润的皮肤有水的皮肤有水的皮肤R ( kW W )电流频率的影响 人体在50/60HZ时最为敏感电流敏感度阈值(mA)(f)30100500501001000DC跨步电压(UN)、接触电压(UD)第天 造成触电的主要罪魁祸首是跨步电压Un和接触电压Ud。跨步电压是指人站立在流过电流的大地上,加于人两脚之间的电压,通常按0.8m考虑;接触电压是指加于人某两点之间的电压。ba20 mUN

46、UE接触电压与允许持续时间最大安全电压皮肤状态皮肤状态电阻抗电阻抗 (IEC 60479)UL示例示例干燥干燥1500 50 V娱乐场所,办公室,商娱乐场所,办公室,商店店潮湿潮湿1000 24 V洗衣房,冲洗间,施工现洗衣房,冲洗间,施工现场,饲养场场,饲养场非常潮湿非常潮湿500 12 V游泳池,盥洗室,淋浴间游泳池,盥洗室,淋浴间电气接触的危险-直接接触 直接接触的定义:人体与正常带电导体的接触直接接触的防护措施采用阻挡物或置于伸臂范围之外将带电部分加绝缘遮拦或外护物具备IP2X 或 IPXXB的防护等级采用安全超低压 25 V做为补充防护措施:安装30mA剩余电流保护器电气接触的危险-

47、间接接触 直接接触的定义:人体与正常时不带电,但由于绝缘损坏或其他事故原因可能带电部分的接触。间接接触的防护措施 自动切断所接电气设备的电源所有外露及外部可导电部分必须相互连接并可靠接地;所有外露及外部可导电部分必须相互连接并可靠接地;当设备出现绝缘故障时,必须自动断开设备中的故障部分。接触电压越高,切当设备出现绝缘故障时,必须自动断开设备中的故障部分。接触电压越高,切断电源的速度要求越快,以防产生人身触电危险。断电源的速度要求越快,以防产生人身触电危险。 不同交流接触电压下的最大允许持续时间 (S)等电位连接 电气设备的所有外露可导电部分和所有可触及的装置外可导电部分均应接地等电位连接 两个

48、可同时触及的外露可导电部分应连接到同一个接地极上IT系统的保护接地第天保护原理:(适用于各种不接地网) RE与RP (人体电阻) 呈并联关系,且RE / RP RE; REZ, UP (人体电压)在安全范围内。L1L2L3REIPZTN系统的保护接地第天保护原理: 漏电单相短路单相短路电流ISS单相短路保护元件动作迅速切断电源实现保护ISSL1L2L3RNPENN漏电保护器的工作原理L1L2L3NTLQFTA中间环节M注意事项: 1、经过漏电保护器的中性线不得作为保护线,否则漏电电流经设备外壳又流回了漏电保护器,这时漏电保护器右侧的电流总和仍为0,漏电保护器不动作; 2、经过漏电保护器的工作零

49、线不得重复接地,否则大地会分走一部分电流,这样使漏电保护器右侧的电流总和不为0,从而使漏电保护器关闭,其他设备无法工作; 3、在实际施工中,漏电保护器的接法,应根据系统使用的接零保护系统来决定。接地装置 建筑物的接地连接 将建筑物的所有金属部分和电气设备的外露可导电部分均与接地极相连接,可防止任意可同时触及的两金属部分间出现危险电压!设计规范-低压配电保护系统设计流程 保护电器额定电流IscIb Icu,IcsIn 负荷计算,短路电流计算选择保护电器总需要容量 (kVA)系统短路容量 MVA各回路计算电流保护电器的短路分断能力各级短路电流设备分组计算负荷 (kW)根据敷设条件确定修正系数根据规

50、范和用电设备要求校验最大电压降回路导体的截面选择断路器或保护电器校验电缆热稳定IT 或 TN 系统校验回路的电缆最大允许长度确认电缆线路的截面积和选择它的电气保护TT 系统确定导体的截面积选定开关长延时选定开关短延时选定开关动作时间需要系数,利用系数法计算选定开关瞬动设计规范-负荷分级及供电要求 一级负荷 中断供电将造成人身伤亡,或造成重大政治、经济损失的负荷 应由两个独立电源供电 特别重要负荷须增设应急电源 二级负荷 中断供电将造成较大政治、经济损失 应由两回路供电,设两台变压器 三级负荷 不属于一、二级负荷者 对供电无特殊要求设计规范-常用应急电源 蓄电池组、不间断电源 (UPS) 适用于

51、允许断电时间毫秒级的负荷 EPS应急电源 适用于允许断电时间为0.25s以上的负荷 带自投的独立专用供电线路 适用于允许断电时间1.5s以上的负荷 快速自起动发电机组 适用于允许断电时间15s以上的供电设计规范-低压电压的选择 三相用电设备的额定电压及系统标称电压 36、 42、 220/380、380/660V 三相供电设备的额定电压 36、 42,、230/400、400/690V 单相用电设备的额定电压 6、12、24、36、48、127、220、380V 单相供电设备的额定电压 6、12、24、36、48、130、230、400V设计规范 在正常情况下,一些电器设备如电动机、家用电器等

52、的金属外壳是不带电的,当绝缘遭受破坏或老化失效导致外壳带电时,人体触及外壳就会触电,保护接地和保护接零是防止这类事故发生的有效措施。 1 1、工作接地、工作接地 2 2、保护接零、保护接零 3 3、保护接地、保护接地 电力系统中,为了运行的需要,将中性点与大地连接称为工作接地。我国对110KV及以上和400V以下的电力系统均采用工作接地。 在1KV以下中性线(零线)有工作接地的电网中,一切电气设备正常情况下部带电的金属外壳以及和它相连的金属部分与零线作可靠连接,称为保护接零。 在1KV以下中性线不接地的低压电网中,一切电气设备正常情况下不带电的金属外壳以及和他相连的金属部分与接地装置作良好连接

53、。电气间隙、爬电距离 根据工作电压等级来设计,一般按35mm/KV预算,严格时根据产品规范要求设计。 根据绝缘强度的要求,选取相应的绝缘导线,主要是绝缘层的厚度及阻挡物表面距离,比电气间隔大2-4mm。绝缘强度绝缘强度:绝缘强度: 1K欧/V预估。绝缘强度通常以试验来确定。绝缘强度随绝缘的种类不同而有本质上的差别。如电力设备的绝缘强度用击穿电压表示;而绝缘材料的绝缘强度则用平均击穿电场强度。 带电回路两导体之间及任一导体与机壳(或地)之间,按其额定绝缘电压等级,应能承受规定的50Hz正弦试验电压1Min,不出现击穿或飞弧现象,漏电流不大于10mA,参考标准GB7251-2005低压成套开关设备

54、和控制设备。安全性能 根据电流种类、电压等级、选取各类元件,包括选用开关类型、容量等级和保护方式; 1、额定电压和额定电流应不小于电路正常工作电压和工作电流; 2、热脱扣器的整定电流应与所控制电动机的额定电流或负载额定电流一致; 3、电磁脱扣器瞬时脱扣整定电流应大于负载电路正常工作时的峰值电流。安全性能终端配电箱终端配电箱楼内配电间公用电主配电柜主配电柜分配电分配电柜柜一级配一级配电电二级配二级配电电三级配三级配电电保护环节短路保护:熔断器、断路器过流保护:过流继电器与接触器过热保护:热继电器应具有的保护环节应具有的保护环节导线载流量铜牌铜导线载流量:铜牌铜导线载流量: 导线载流量和端头接线端

55、子载流量必须大于工作电流,导线载流根据公司电气装联线缆使用工艺规程规定进行选用,铜排和铜导线分别按下表选取。导线载流量 按照 IEC 60364-543.1.1 附加条款计算的截面积保护线的截面积I: I: 故障电流故障电流t : t : 开断电器的动作时间,单位为秒开断电器的动作时间,单位为秒: :k : k : 系数取决于系数取决于: : 1 1、导体材料、导体材料 2 2、绝缘材料、绝缘材料 3 3、起始和最终温度、起始和最终温度SPEI2tK保护线的截面积 保护线的截面积应按照 IEC60364-543.1.2 附加条款表 54F 或 IEC60364-543.1.3 进行选择:543

56、.1.2 (543.1.2 (表表 54F)54F)S 1616 35S16S2装置的相导线截面积装置的相导线截面积S (mm2)相应保护线的最小截面积相应保护线的最小截面积SPE (mm2) 表表 54F 54F 中的数值,只在保护线的材质与相线相同时才有效。否则,保护线中的数值,只在保护线的材质与相线相同时才有效。否则,保护线截面的确定要使其得出的电导与表截面的确定要使其得出的电导与表54F54F所得的结果相当。所得的结果相当。543.1.3543.1.3 不是供电电缆或电缆外护物组成部分的每根保护线,在任何情况下,其不是供电电缆或电缆外护物组成部分的每根保护线,在任何情况下,其截面都必须

57、不小于以下值截面都必须不小于以下值: :有机械防护时有机械防护时 2.5mm2.5mm2 2无机械防护时无机械防护时 4.0mm4.0mm2 2 总等电位联结线 (364-5-547-1.1)6mm2 SPE 25mm2 (Cu) 辅助等电位联结线 (364-5-547-1.2)在两个外露可导电部分之间的联结线在两个外露可导电部分之间的联结线保护线的截面积SLS金属结构管道,金属结构管道,管网,管网,)M1SPE1SLS SPE2SLSM1SPE1M2SPE2在一外露可导电部分与一金属的结在一外露可导电部分与一金属的结构之间的联结线构之间的联结线如果如果 SPE1 SPE2 则则 SLS SP

58、E1* * 对于有机械防护的联结线最小对于有机械防护的联结线最小2.5mm2.5mm2 2对于无机械防护的联结线用与对于无机械防护的联结线用与 4mm4mm2 2 铜铜等效的导线等效的导线防爆设计基础-危险物质类:矿井甲烷(CH4)类:爆炸性气体、蒸气类:爆炸性粉尘、纤维类爆炸性气体: A B C类爆炸性粉尘: A B类爆炸性气体: T1、T2、T3、T4、T5、T6;类爆炸性粉尘: T11 、 T12 、 T13 按爆炸性物质种类,爆炸性物质分三类: 按爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙(MESG)或最小点燃电流比(MICR)分级: 按引燃温度即自燃点分组:危险区域等级危险区域等级(危险环境

59、):危险区域等级(危险环境): 是对该地区实际存在危险可能性的量度,由此规定其可适用的防爆型式。通常分为一下三类危险环境: 1、火灾危险环境; 2、粉尘、纤维爆炸危险环境; 3、气体、蒸气爆炸危险环境。粉尘、纤维爆炸危险环境火灾危险环境A:0区B:1区C:2区 爆炸 火灾 爆炸危险程度气体、蒸气爆炸危险环境D:10区E:11区F:21区G:22区H:23区火灾危险环境火灾危险环境:火灾危险环境: 按照国标按照国标GN3836GN3836规定,火灾危险环境等级分为规定,火灾危险环境等级分为2121区、区、2222区、区、2323区。区。YOUR TEXT HERE 2121区区具有闪点高于环境温

60、度的可燃液体,在数量具有闪点高于环境温度的可燃液体,在数量和配置上能引起火灾危险的环境;和配置上能引起火灾危险的环境; 2222区区具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或纤维,虽具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或纤维,虽不可能形成爆炸混合物,但在数量和配置上能引起火灾危险不可能形成爆炸混合物,但在数量和配置上能引起火灾危险的环境;的环境; 2323区区具有固体状可燃物质,在数量和配置上能引具有固体状可燃物质,在数量和配置上能引起火灾危险的环境。起火灾危险的环境。粉尘、纤维危险爆炸环境粉尘、纤维危险爆炸环境:粉尘、纤维危险爆炸环境: 指生产设备周围环境中,悬浮粉尘、纤维量足以引起爆炸;以及在电气设备表面会形

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