项目四低压供配电及保护

1、 1 %大连理工大学出版社地址：大连市软件园路80号发行-mail : 新世纪高职高专教材编审委员会 组编主编：杨翠峰 董世成 “十二五”职业教育国家规划教材经全国职业教育教材审定委员会审定ISBN 978-7-5611-8802-6 2 过渡页TRANSITION PAGE第 2 页项目四 低压供配电及保护目标导航任务1 低压供配电系统任务2 常用低压电器任务3 熔断器的选择及安装技能训练1 认识电工电子实训室任务4 保护接地与保护接零技能训练2 单相照明电路的安装与检修技能训练3 多功能单相照明电路的装接 3 项目四 低压供配电及保护 1.安全:在电能的供应、

2、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。2.可靠:应满足电能用户对供电可靠性的要求。3.优质:应满足电能用户对电压质量和频率等方面的要求。4.经济:应使供电系统的投资少、运行费用低，并尽可能地节约和减少有色金属的消任务一 低压供配电系统一、供配电的基本要求 4 项目四 低压供配电及保护 供电系统的低压配电电压主要取决于低压用电设备的电压。通常采用380 V/220 V,其中线电压380 V接三相动力设备，相电压220 V供电给照明及其他的220 V单相设备。对于容易发生触电或易燃、易爆的个别部位，可考虑采用220 V/127 V作为低压配电电压。对于一些有特殊要求的场所，应根据国家有关规定，

3、局部采用安全电压供电。任务一 低压供配电系统二、低压配电电压的选择 5 项目四 低压供配电及保护 我国的低压配电系统通常采用三相四线制，即380 V/220 V低压配电系统，该系统采用电源中性点直接接地方式，而且引出中性线(N线)或保护线(PE线)。这种将电源中性点直接接地，而且引出中性线或保护线的三相四线制系统，称为TN系统。在低压配电的TN系统中，中性线(N线)的作用:一是用来接相电压为220 V的单相设备;二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流;三是减少负载中性点的电压偏离。供配电系统的组成部分:交流电源、供配电线路、配电控制设备和用电设备。任务一 低压供配电系统三、低压配电的TN

4、系统 6 项目四 低压供配电及保护 用电设备的工作制是指用电设备的工作方式，其对于用电负荷的大小有直接影响。按照工作制的不同，可将用电设备分为三类。 1.长期工作制的设备 2.短期工作制的设备 3.反复短期工作制的设备任务一 低压供配电系统四、用电设备的工作制 7 项目四 低压供配电及保护 用电负荷通过供电线路的电流和功率1.计算的目的(1)选择合适的电气设备。(2)选择合适截面积的导线。(3)选择合适额定容量的电力变压器。任务一 低压供配电系统五、用电负荷(电力负荷)的计算 8 项目四 低压供配电及保护 2.负荷的相关概念及计算方法 (1)负荷曲线的概念负荷曲线是表征用电负荷随时间变动的一种

5、图形。它绘制在直角坐标系中，纵坐标表示用电负荷，横坐标表示负荷变动的时间。 (2)电力负荷曲线任务一 低压供配电系统五、用电负荷(电力负荷)的计算 9 项目四 低压供配电及保护 1.刀开关刀开关又称闸刀开关，是结构最简单、应用最广泛的一种手动电器。它适用于频率为50 Hz/60 Hz,额定电压为380 V(直流电压为440 V)额定电流在150 A以下的配电装置中，主要作为电气照明电路、电热回路的控制开关，也可作为分支电路的配电开关，具有短路或过载保护功能。任务2 常用低压电器一、低压保护设备 10 项目四 低压供配电及保护 1.刀开关任务2 常用低压电器一、低压保护设备 11 项目四 低压供

6、配电及保护 2.低压断路器自动空气开关低压断路器是电路发生过载、短路或欠电压时能自动断开电路的电器。它是低压交、直流配电系统中的重要保护电器之一。低压断路器的电路原理图及实物如图4. 5所示。任务2 常用低压电器一、低压保护设备 12 项目四 低压供配电及保护 3.低压熔断器低压熔断器是最简单的低压保护设备，当大于额定值很多的电流通过其熔体时，熔体因过热而熔断，实现对电路的保护。低压熔断器按其结构可分为开启式、半封闭式和封闭式三类。任务2 常用低压电器一、低压保护设备 13 项目四 低压供配电及保护 4.热继电器热继电器是依靠过负荷电流通过发热元件后发热元件过热而动作的一种电器，主要用于电动机

7、的过载保护及其他电气设备发热状态的控制。任务2 常用低压电器一、低压保护设备 14 项目四 低压供配电及保护 低压配电系统一低压配电装置+配电线路1.低压配电系统的主接线任务2 常用低压电器二、低压配电系统 15 项目四 低压供配电及保护 2.低压配电系统的接线方式 (1)放射式接线 放射式接线的特点是:引出线发生故障时互不影响，供电可靠性高，但在一般情况下，金属消耗量大，使用开关设备多。该接线方式适用于设备容量大或负荷性质重要、潮湿及腐蚀性环境的车间。 (2)树枝式接线 在一般情况下，采用的开关设备较少，金属消耗量少，但当于线发生故障时影响范围大，供电可靠性差，它适用于机械加工车间、机修或工

8、具车间。任务2 常用低压电器二、低压配电系统 16 项目四 低压供配电及保护 2.低压配电系统的接线方式任务2 常用低压电器二、低压配电系统 17 项目四 低压供配电及保护 2.低压配电系统的接线方式(3)环形接线环形接线的供电可靠性较高，任何一条线路发生故障检修时都不至于使供电中断。另外，该接线的电能损耗和电压损耗较少。但该接线的保护装置及整定配比较困难，配合不当，易产生误动作，影响正常供电。任务2 常用低压电器二、低压配电系统 18 项目四 低压供配电及保护 3.低压配电系统的电压动力配电系统的电压采用380 V/220 V三相电压;照明配电系统的电压采用220 V单相电压。任务2 常用低

9、压电器二、低压配电系统 19 项目四 低压供配电及保护 配电箱(柜)是在配电系统中实现配电、控制与保护功能的装置。它主要包括电源配电箱(柜)、动力与照明配电箱(柜)、电度表箱、插座箱等。任务2 常用低压电器三、配电箱(柜) 20 项目四 低压供配电及保护 (1)根据负荷性质和用途，确定是照明配电箱还是电力配电箱，或是计量箱、插座箱等。 (2)根据控制对象负荷电流的大小、电压等级以及保护要求，确定配电箱内主回路和各支路的开关电器、保护电器的容量和电压等级。 (3)根据使用环境和使用场合的要求选择配电箱的结构形式，如确定选用明装式还是暗装式以及外观颜色、防潮、防火等要求。任务2 常用低压电器四、配

10、电箱的选择 21 项目四 低压供配电及保护 引入电源不经过电力变压器变换，直接以同级电压重新分配给附件的变电所或供给各用电设备的电能供配场所称为配电所。而将引入电源经过电力变压器变换成另一级电压后，再由配电线路送至各变电所或供给各用电负荷的电能供配场所称为变配电所，简称为变电所。任务2 常用低压电器五、变配电所 22 项目四 低压供配电及保护 （1）熔断器的类型应根据不同的使用场合和保护对象有针对性地选择。（2）熔断器的选择包括种类的选择和额定参数的选择。（3）熔断器的种类应根据各种常用熔断器的特点、应用场所及实际应用的具体要求来确定。熔断器在使用中选用恰当，才能既保证电路正常工作又能起到保护

11、作用。（4）在选用熔断器的具体参数时，应使熔断器的额定电压大于或等于被保护电路的工作电压，其额定电流大于或等于所装熔体的额定电流。 （5）熔体的额定电流是指相当长时间流过熔体而不使其熔断的电流。额定电流的大小与熔体线径的粗细有关，熔体线径越粗，额定电流越大。任务3 熔断器的选择及安装一、熔断器的选择 23 项目四 低压供配电及保护 （6）用于电炉、照明等阻性负载电路的短路保护时，熔体的额定电流不得小于负载的额定电流。 （7）用于单台电动机的短路保护时，熔体的额定电流=(1. 5-v2. 5) X电动机的额定电流。（8）用于多台电动机的短路保护时，熔体的额定电流=C1. 5-2. 5 X容量最大

12、的电动机的额定电流+其余电动机的额定电流总和。任务3 熔断器的选择及安装一、熔断器的选择 24 项目四 低压供配电及保护 （1）装配熔断器前应检查熔断器的各项参数是否符合电路要求。 （2）安装熔断器时必须在断电情况下操作。 （3）安装时熔断器必须完整无损(不可拉长)，接触紧密可靠，但也不能绷紧。 （4）熔断器应安装在线路的各相线(火线)上，在三相四线制的中性线上严禁安装熔断器，在单相二线制的中性线上应安装熔断器。 （5）螺旋式熔断器在接线过程中，为了更换熔断管时保证安全，下接线端应接电源，而连螺口的上接线端应接负载。任务3 熔断器的选择及安装二、熔断器的安装方法 25 项目四 低压供配电及保护

13、 （1）只有正确选择熔体和熔断器才能达到保护电路的目的。（2）熔断器的额定电流不得小于熔体的额定电流。（3）对保护照明电路和其他非电感设备的熔断器，其熔体或熔断管的额定电流应大于电路的工作电流。对于保护电动机电路的熔断器，应考虑电动机的启动条件，按电动机启动的时间长短和频繁程度来选择熔体的额定电流。（4）多级保护时应注意各级间的协调配合，下一级熔断器的熔断电流应比上一级熔断器的熔断电流小，以免出现越级熔断，扩大动作范围。任务3 熔断器的选择及安装三、注意事项 26 项目四 低压供配电及保护 在中性点不接地的配电系统中，电气设备宜采用保护接地。这里的“接地”跟电子电路中简称的“接地”(在电子电路

14、中的“接地”是指电路接公共参考电位“零点”)不是一个概念，这里是真正的接大地。即将电气设备的某一部分与大地土壤做良好的电气连接，一般通过金属接地体且保证接地电阻小于4。接地保护原理如图4. 13所示。任务4 保护接地与保护接零一、保护接地 27 项目四 低压供配电及保护 对变压器中性点接地系统(现在普遍采用低压为380 V/220 V的三相四线制电网)来说，采用外壳接地已不足以保证安全。因人体电阻R。远小于设备接地电阻Rg，所以人体受到的电压就是相线与外壳短路时，外壳的对地电压Ua，而任务4 保护接地与保护接零二、保护接零 28 项目四 低压供配电及保护 任务4 保护接地与保护接零二、保护接零

15、 29 项目四 低压供配电及保护 1.了解电工电子实训室的电源配置、常用电工电子仪器、仪表和工具的类型及应用2.掌握实训室操作规程及安全用电的规定;3.了解人体触电的类型及常见原因，掌握防止触电的保护措施;4.掌握电气火灾的防范及扑救常识。技能训练1 认识电工电子实训室一、训练目的 30 项目四 低压供配电及保护 根据教学实训课题的需要，实训室的电源应满足教学实训与安全要求，首先实训设备所用的电源应有最基础的多种安全保护，如:短路保护、过载保护、欠压保护、漏电保护和接地保护等。 交流电源的输人容量大于实训中的总负载。电源:三相五线制AC 380(1士1000) V,50 Hz。 固定交流电源:

16、三相四线制380 V接插式与插座式，单相220 V接插式与插座式。 可调交流输出:0250 V。 直流:110 V,0一220 V。 可调稳压直流电源: 0士30 V。技能训练1 认识电工电子实训室二、训练器材 31 项目四 低压供配电及保护 1.电气火灾的防范及扑救2.电气火灾造成的损失3.安全用电常识4.注意事项5.电工安全操作规程6.实训安全操作规程技能训练1 认识电工电子实训室三、训练步骤及内容 32 项目四 低压供配电及保护 1.实训室的实训桌上有哪些电源的输出端?有哪些调节旋钮、开关和仪表?2.电工电子实训室主要有哪些制度和操作规程?3.电气火灾的扑救首先要进行什么操作?技能训练1

17、 认识电工电子实训室四、思考问题 33 项目四 低压供配电及保护 1.了解实训室所用仪器、仪表的型号并记录名称、铭牌数据、表面标识和编号;2.按照技能训练的目标完成本次实训的预习报告;3.按电气火灾的扑救方法模拟操作，进行灭火演习;4.回答思考问题并完成实训报告。技能训练1 认识电工电子实训室五、实训报告和要求 34 项目四 低压供配电及保护 （1）能正确识别照明器件与材料，能检查其好坏并正确使用。（2）能根据控制要求和提供的器件，设计出控制原理图。（3）学会照明电路各种线路敷设的装接与维修。技能训练2 单相照明电路的安装与检修一、训练目的 35 项目四 低压供配电及保护 （1）电工刀、尖嘴钳

18、、钢丝钳、剥线钳、旋具各1把。（2）芯线截面积为1 mm“和2. 5 mm2的单股塑料绝缘铜导线若于;线槽、线管若于;塑料绝缘胶带若干;固定用材料等。（3）照明器件:日光灯管1支、日光灯座1个、整流器1个、启动器1个、白炽灯2盏、白炽灯座2个、二/三线插座1个、开关底盒3个、两极漏电开关(两极断路器开关)1个、感应开关1个、触摸开关1个、单联开关1个、单相电度表1个、熔断器3个、三极断路器开关1个。（4）电工常用仪表(如万用表、摇表)各1只。技能训练2 单相照明电路的安装与检修二、训练器材 36 项目四 低压供配电及保护 （1）了解照明电路的实际应用、照明原理图和系统图以及线路敷设的种类;（2

19、）明确照明电路的接线方法与安装要求;（3）明确元器件的基本分类与常用型号的安装要求。技能训练2 单相照明电路的安装与检修三、训练前的准备 37 项目四 低压供配电及保护 （1）根据所提供材料和电路功能要求，设计电路并绘出电路原理图;（2）根据现场确定照明电路敷设方式;（3）选择元器件并装接电路;（4）电路故障排除。技能训练2 单相照明电路的安装与检修四、训练内容 38 项目四 低压供配电及保护 1.电路的功能要求（1）本电路应有过载、短路、漏电保护功能。（2）能计量电路用电量。（3）用一个总开关控制所有负载。（4）用一个感应开关和一个触摸开关分别控制两盏白炽灯。（5）用一个单联开关控制一盏日光

20、灯。技能训练2 单相照明电路的安装与检修五、训练步骤 39 项目四 低压供配电及保护 2.电路的设计（1）根据各项功能要求，画出照明电路原理图。技能训练2 单相照明电路的安装与检修五、训练步骤 40 项目四 低压供配电及保护 3.选择元器件和导线4.电路的安装5.检查电路6.通电7.故障排除技能训练2 单相照明电路的安装与检修五、训练步骤 41 项目四 低压供配电及保护 (1)能正确识别照明器件与材料，能检查其好坏并正确使用。(2)能根据控制要求和提供的元器件，设计出控制原理图。(3)了解调光原理，学会较复杂照明电路中各种线路的敷设、装接与维修。(4)了解单相电动机的工作原理和控制方法，掌握单

21、相电动机的接线和检修方法。技能训练3 多功能单相照明电路的装接一、训练目的 42 项目四 低压供配电及保护 (1)电工刀、尖嘴钳、钢丝钳、剥线钳、旋具各1把。 (2)芯线截面积为1 mm“和2. 5 mm2的单股塑料绝缘铜线若干;线槽、线管若于;塑料绝缘胶带若干;固定用材料等。 (3)照明器件:白炽灯5盏、白炽灯座5个、二/三线插座1个、两极漏电开关1个、计数开关1个、单联开关3个、双联开关2个、开关和插座底盒6个、单相电度表1个、单相电动机1台、电容器1个、二极管1个、熔断器3个、三极漏电开关1个。 (4)电工常用仪表(如万用表、摇表)各1个。技能训练3 多功能单相照明电路的装接二、训练器材 43 项目四 低压供配电及保护 (1)了解照明电路的实际应用、照明原理图和系统图以及线路敷设的种类;(2)明确照明电路的接线方法、安装与工艺要求;(3)