电柜组装人员基础培训课件

1、主接线中主要电气元件的功能 主接线图是一种电路图，以单线表示法绘图。 1断路器是一种开关电器，能切除或投入正常负荷，并能切断故障回路。故障回路中故障电流通常很大（如短路电流），切断故障回路需专门强灭弧能力的灭弧装置，所以断路器主触头设于灭弧装置内，无法观察其通断状态，即断开时无可见断点。考虑使用安全，除小容量低压断路器外，一般断路器均不能单独使用，必须与能产生可见断点的隔离电器配合使用。 2负荷开关也是一种开关电器，能切除或投入正常负荷，具有一定的灭弧能力，断时有明显可见断点。 3隔离开关是一种隔离电器，只能切除或投入空载或很小的负荷，断开时有明显可见的断点。往往与断路器配合使用。 4熔断器是

2、一种保护电器，专门用于切断过负荷较大的回路或短路回路。当熔断器熔体上通过的电流超过一定值后，熔体发热熔断，切断电路。常见电气设备(元件)功能： 5电流互感器是一种电流变换电器，隔离大电流，通常将大电流变成小电流，以取得测量和保护用电流信号。 6电压互感器是一种电压变换电器，隔离高电压，通常将高电压变成低电压，以取得测量和保护用电压信号。 7避雷器防过电压侵入。避雷器设于被保护设备的前端，当有过电压侵入时，将避雷器击穿，对地放电，以起到保护后面的电气设备的作用。 8移相电容器作无功功率补偿。供配电系统大多都是感性负荷，从系统汲取感性无功，致使系统中感性无功成分增加，功率因数下降；电容器向系统汲取

3、容性无功，使系统容性无功成分增加，以抵消部分感性无功，提高功率因数。常见电气设备(元件)功能： 开关电器的组合方式 开关电器的组合方式对电气设备或配电线路进行投入或切除，是由各种开关电器实施的。在确定开关元件时，要考虑到既能投、切正常负荷，又能在回路故障时切除故障回路，因此通常采用“断路器十隔离开关”（两台隔离开关分设于断路器两侧，可产生明显断点）或“负荷开关十熔断器”的开关组合方式来完成上述功能。当断路器的负荷侧无电流倒送可能时，则可省去断路器负荷侧的隔离开关。 开关电器的操作顺序 开关电器的操作顺序由“断路器十隔离开关”组成的开关组，因隔离开关不能切合负荷电流和短路电流，在进行回路投入和退

4、出操作时，必须遵循的操作顺序是： 接通时，先闭合隔离开关，后闭合断路器。 断开时，先断开断路器，后断开隔离开关。 由“负荷开关十熔断器”组成的开关组，当正常负荷投、切时，使用负荷开关操作；回路过负荷或短路时，由熔断器自动切断电路。不能用熔断器投、切正常负荷。 正确执行开关操作操序，是避免发生事故，保证主接线安全运行的十分重要的措施。主接线中开关进行投、切操作，可以改变主接线的电路关系，即改变主接线的运行方式。磁路的基本知识 在电工设备中，常采用导磁性能良好的铁磁材料做成一定形状的铁心， 给绕在铁心上的线圈通以较小的励磁电流，就会在铁心中产生很强的磁场。相比之下，周围非磁性材料中的磁场就显得非常

5、弱，可以认为磁场几乎全部集中在铁心所构成的路径内。 几种常见电气设备的磁路(a) 变压器； (b) 电磁铁； (c) 磁电式电表 功率损耗 交流铁心线圈电路中， 除了在线圈电阻上有功率损耗外， 铁心中也会有功率损耗。 线圈上损耗的功率I2R称为铜损， 用PCu表示； 铁心中损耗的功率称为铁损， 用PFe表示。 铁损又包括磁滞损耗和涡流损耗两部分。 为了减小涡流损耗， 当线圈用于一般工频交流电时， 可将硅钢片叠成铁心， 这样将涡流限制在较小的截面内流通。 因铁心含硅， 电阻率较大， 也使涡流及其损耗大为减小。 一般电机和变压器的铁心常采用厚度为0.35 mm和0.5 mm的硅钢片叠成。 对高频铁

6、心线圈， 常采用铁氧体铁心， 其电阻率很高， 可大大降低涡流损耗。 图6-8 输配电系统示意图 2 绕组 绕组构成变压器的电路部分。 绕组通常用绝缘的铜线或铝线绕制， 其中与电源相连的绕组称为原绕组（又称原边或初级）； 与负载相连的绕组称为副绕组（又称副边或次级）。 一般小容量变压器的绕组用高强度漆包线绕制而成， 大容量变压器可用绝缘扁铜线或铝线绕制。 绕组的形状有筒型和盘型两种。 筒型绕组又称同心式绕组， 原、 副绕组套在一起， 一般低压绕组在里面， 高压绕组在外面， 这样排列可降低绕组对铁心的绝缘要求。 盘型绕组又称交叠式绕组， 原、 副绕组分层交叠在一起。 按铁心和绕组的组合结构， 通常

7、又把变压器分为心式和壳式两种。 变压器的结构形式 (a) 心式； (b) 壳式 除了铁心和绕组外， 变压器还有其他一些部件， 例如电力变压器的铁心和绕组通常浸在油箱中， 变压器油有绝缘和散热作用， 为增强散热作用， 油箱外还装有散热油管； 此外， 油箱上还装有为引出高低压绕组而使用的高低压绝缘套管， 以及防爆管、 油枕、 调压开关、 温度计等附属部件。 变压器的额定值额定电压U1N/U2N由制造厂所规定的变压器在空载时额定分接头上的电压保证值。单位为V或kV。当变压器初级侧在额定分接头处接有额定电压U1N，次级侧空载电压即为次级侧额定电压U2N。对于三相变压器而言，铭牌上的额定电压是指线电压额

8、定频率50 Hz变压器的额定值额定容量 SN制造厂所规定的在额定条件下使用时输出能力的保证值。单位为VA或kVA。对于三相变压器而言是指三相的总容量视在功率。 与体积、用铜量有关 变压器的额定值额定电流 I1N/I2N额定容量除以各绕组的额定电压所计算出来的线电流值。单位用A或kA。 单相变压器三相变压器注意：对三相变压器，额定电压和电流值均指线值，额定容量为三相的总容量（不是有功功率）4 阻抗电压（又称短路电压）Ud% 阻抗电压是指将变压器副绕组短路， 在原绕组通入额定电流时加到原绕组上的电压值。 常用该绕组额定电压的百分数表示阻抗电压Ud%。 电力变压器的阻抗电压一般为5%左右。 Ud%越

9、小， 变压器输出电压U2随负载变化的波动就越小。 变压器空载合闸时产生冲击电流的原因现象： 合闸瞬间有超过额定电流的冲击电流（大大超过正常的空载电流）原因：铁芯的饱和现象和剩磁的存在。影响：使保护误动作，影响合闸绝缘系统、冷却方式、允许温升温升：绕组最高允许温度为105 互感器 互感器是一种特殊的变压器，它被广泛应用于供电系统中向测量仪表和继电器的电压线圈或电流线圈供电。 互感器的作用： （1）将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便宜，并便于屏内安装。 （2）隔离高压电路。互感器一次侧和二次侧没有电的联系，只有磁的

10、联系。使二次设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。电流互感器 电流互感器在接线中应注意以下内容： 1）电流互感器的二次侧在使用时绝对不可开路。使用过程中拆卸仪表或继电器时，应事先将二次侧短路。安装时，接线应可靠，不允许二次侧安装熔丝； 2）二次侧必须有一端接地。防止一、二次侧绝缘损坏，高压窜入二次侧，危及人身和设备安全； 3）接线时要注意极性。电流互感器一、二次侧的极性端子，都用字母表明极性。 4）一次侧串接在线路中，二次侧的继电器或测量仪表串接。 电压互感器 使用电压互感器应注意以下事项： 1）电压互感器的二次侧在工作时不能短路。在正常工作时，其二次侧的电流

11、很小，近于开路状态，当二次侧短路时，其电流很大（二次侧阻抗很小）将烧毁设备。 2）电压互感器的二次侧必须有一端接地，防止一、二次侧击穿时，高压窜入二次侧，危及人身和设备安全。 3）电压互感器接线时，应注意一、二次侧接线端子的极性。以保证测量的准确性。 4）电压互感器的一、二次侧通常都应装设熔丝作为短路保护，同时一次侧应装设隔离开关作为安全检修用。 5）一次侧并接在线路中。1、电器所有电工器械的简称 能够根据外界特定信号，自动或手动接通与断开电路，从而改变电路参数，实现对电路切换、控制、保护和调节的器械/元件/设备 低压电器AC：1200V DC: 1500V2、常用的低压电器：熔断器、刀开关、

12、组合开关、断路器(空气开关)、交流接触器、按钮、继电器。低压电气设备低压电器的分类按电器的动作性质分 ：手动电器和自动电器按电器的性能和用途分：控制电器和配电电器 (下页)按有无触点分：有触点电器和无触点电器 按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器。低压电器分类1、低压配电电器对电路及设备进行保护、通断、转换电源或负载。如：各种开关、断路器、熔断器2、低压控制电器用于电气传动系统中，控制设备使其达到预定的工作状态。如：接触器、继电器、按钮、起动器低压电器配电电器控制电器开关熔断器接触器继电器起动器时间继电器热继电器电磁式电器1.电磁机构将电磁能转换为机械能并带动触头动作。 组成 原理：线圈通

13、入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气 隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。 铁芯衔铁线圈交流：硅钢片叠加直流：整块铸铁或铸钢直动式转动式电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。交流线圈：短而粗，有骨架。直流线圈：细而长，无骨架。3.灭弧系统 电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于 10V，电流超过80mA时，触头间会产生蓝色 的光柱， 即电弧。 电弧的危害 ： 延长了切断故障的时间； 高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏； 形成飞弧造成电源短路事故。 灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、 利用介质灭弧、改善触头表面材料 。一、熔断器作用：短

14、路和严重过载保护应用：串接于被保护电路的首端优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体小量轻分类： 瓷插式RC螺旋式RL有填料式RT无填料密封式RM快速熔断器RS自恢复熔断器1、有填料封闭管熔断器RT系列有填料式熔断器 RL1系列，螺旋式熔断器。AC380/DC440,额定电流200A螺旋式熔断器 RS0、RS3、RLS1系列，快速熔断器。做半导体/晶闸管/硅整流元件保护快速熔断器 RZ系列，自复式熔断器。与塑壳自动开关组合使用自恢复熔断器2、无填料熔断器RC系列，瓷插式熔断器，AC380V线路末端供配电系统，线路及设备保护。RM系列，用于低压动力回路、成套配电设备；短路、过负荷保护。瓷插式熔断器

15、无填料密封式熔断器二、刀开关 作用：隔离电源，不频繁通断电路 分类： 按刀的级数分:单极、双极和三极 按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置 按刀的转换方向分为：单掷和双掷 按接线方式分为：板前接线和板后接线 按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作 按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器1、开启式负荷刀开关（胶盖刀闸） 用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。 结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头，工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。 常见型号HK1 、HK2型2、封闭式负荷开关（铁壳开关） 作用：手动通断电路及短路保护。常见型号HH3、HH4

16、、HH10、HH11等型号。 封闭式负荷开关维护外壳可靠接地电源接静触座，负荷接熔断器（原因？）检查机械联动装置和接线压线是否完好电热和照明电路：根据负荷额定电流选择开关动力电路：按电动机电流1.5倍选择。三、组合开关（隔离开关） 结构：静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸 出盒外，与电源或负载相连。动触片套 在绝缘方杆上，绝缘方轴每次作90正 或反方向的转动，带动静触头通。 特点：结构紧凑，安装面积小，操作方便。 用途：电源的引入开关；通断小电流电路； 控制以下电动机启动、正反转。（a）外形 （b） 符号 （c) 结构四、低压断路器（自动开关） 功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失

17、压时自动分断电路。 特点：操作安全，分断能力较高。 分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式） 结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。万能式低压断路器结构图塑壳式低压断路器原理图1主触头2自由脱扣器 3过电流脱扣器 4分励脱扣器5热脱扣器6失压脱扣器 7按钮塑壳式低压断路器原理图1主触头2自由脱扣器3过电流脱扣器4分励脱扣器5热脱扣器6失压脱扣器 7按钮线路短路或严重过载保护塑壳式低压断路器原理图1主触头2自由脱扣器3过电流脱扣器4分励脱扣器5热脱扣器6失压脱扣器 7按钮远距离跳闸，对电路不起保护作用塑壳式低压断路器原理图1主触头2自由脱扣器3过电流脱扣器4分励脱扣器5热脱扣器6失压脱扣

18、器 7按钮线路过载保护塑壳式低压断路器原理图1主触头2自由脱扣器 3过电流脱扣器 4分励脱扣器5热脱扣器6失压脱扣器 7按钮电动机的失压保护断路器的主要性能与参数 1额定电压及额定电流 （1）额定电压 指断路器长期工作的标准电压（对三相系统指线电压）。电力系统在运行中允许有5的波动，断路器必须适应在电压变化范围内能长期工作，为此断路器出厂时都以最高工作电压进行鉴定。如：对3220kV范围内，其最高工作电压较额定电压约高15左右；对330kV以上，规定最高工作电压较额定电压高10%。 （2）额定电流 指在额定频率下长期通过此电流时，断路器无损伤，且各部分发热不超过长期工作时最高允许发热温度。 我

19、国规定额定电流为：1，2，3，4，6，10，16，20，25，32，40，50，63，100，160，200、400、630、（1000）、1250、1600、（1500）、2000、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000A。 2额定开断电流 （1）断路器在开断操作时，首先起弧的某相电流称为开断电流。在额定电压下，能保证正常开断的最大短路电流称为额定开断电流。它是标志断路器开断能力的一个重要参数。 我国规定额定开断电流为：1.6、3.15、6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100kA等。 2

20、关合能力 说明断路器关合短路故障能力的参数为额定关合电流。其数值以关合操作时，瞬态电流第一个大半波峰值来表示，制造部门对关合电流一般取额定开断电流的 倍即 式中 额定关合电流，kA； 额定开断电流，kA。 断路器关合短路电流的能力除与灭弧装置性能有关外，还与断路器操动机构的合闸功率的大小有关。 3耐受性能 断路器应具有足够的耐受短时短路电流作用的能力，简称耐受能力。 （1）短时热电流（热稳定电流） 在规定的时间内（规定标准时间为2s，需要大于2s时推荐4s）断路器在合闸位置，可能经受的短时热电流有效值（kA），称为短时热电流（或短时耐受电流），断路器标准中规定 短时热电流通过断路器时，各零部件

21、的温度不应超过短时发热最高允许温度，且不致出现触头熔接或软化变形，以及其它妨碍正常运行的异常现象。允许发热最高温度数值随材料而异。 （2）峰值耐受电流 峰值耐受电流亦称动稳定电流，即在规定的使用条件和性能下，断路器在合闸位置时所能经受的电流峰值。它与关合电流不同的是，峰值耐受电流是断路器处于合闸位置时通过的短路电流，而关合电流则是由于断路器关合短路故障所产生的短路电流。峰值耐受电流也是以短路电流的第一个大半波峰值电流来表示，且 峰值耐受电流反映了断路器承受由于短路电流产生电动力的耐受性能，它决定断路器的导电部分和绝缘支撑件的机械强度以及触头的结构形式。 5操作性能 （1）全开断时间 是指断路器

22、接到分闸命令瞬间起到电弧熄灭为止的时间间隔。即 式中 全开断时间，s； 分闸时间，s；从断路器接到分闸命令瞬间到 所有相的触头都分离的时间间隔，亦称为断 路器固有分闸时间； 燃弧时间，s；是指某一相首先起弧瞬间到所 有相电弧全部熄灭的时间间隔。 全开断时间是说明断路器开断过程快慢的主要参数，它直接影响故障对设备的损坏程度、故障范围、传输容量和系统的稳定性。 断路器开断时间示意图 （2）合闸时间 处于分闸位置的断路器，从接到合闸命令瞬间起到所有相的触头均接触为止的时间称为合闸时间。 2. 断路器操作机构的要求 （1）操作机构动作电压应满足：低于额定电压的30时不动作；高于额定电压的65时可靠动作

23、。 （2）机构箱应具有防尘、防潮、防小动物进入及通风措施，液压与气动机构应有加热装置和恒温控制。 （3）电磁操作机构的合闸电源应保持稳定。运行中电源电压如有变化，其电压不低于额定电压的80，最高不得高于额定电压的110。 （4）液压操作机构应具有防“失压慢分”装置，并用有防“失压慢分”的机构卡具。所谓“失压慢分”是指液压操作机因某种原因压力降到零，然后重新启动油泵打压时，造成断路器缓慢分闸。 （5）弹簧操作机构在断路器合闸释放能量后，应能自动再次储能。 触头系统：主触头、辅助触头 常开触头（动合触头） 常闭触头（动断触头）电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧 灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片1

24、结构 五、交流接触器 交流接触器结构图主触头常闭辅助触头常开辅助触头静铁心动铁心吸引线圈灭弧装置M3 接触器动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源 220380KM常闭辅助触点线圈KM主触点KM常开辅助触点KM接触器的符号 接触器控制对象：电动机及其它电力负载接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。 根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型； 接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压； 吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致； 额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。接触器的使用选择原则 额定电压 交流接触器： 127、220、380、500V 直流接触器

25、： 110、220、440V 交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A 直流接触器：40、80、100、150、250、400、600A 额定电流 吸引线圈额定电压交流接触器：36、110（127）、220、380V 直流接触器：24、48、220、440V 接触器的主要技术指标 简单的接触器控制ABCM3刀闸起隔离作用自保持停止按钮起动按钮特点：小电流控 制大电流。作用：控制、放大、联锁、保护和调节分类：按用途分 ：控制和保护继电器 按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、 机械式 按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力按动作时间分：瞬时、延时

26、继电器 特点：额定电流不大于5A六、 继电器 继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，触发器 的主触头可以通过大电流，而继电器的 触头只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中。中间继电器电压继电器电流继电器 时间继电器（具有延时功能）热继电器（做过载保护）.继电器类型： 1、电流继电器特点：线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。 分类：过电流继电器、欠电流继电器过流电流继电器欠流电流继电器欠电流继电器KAI I KAKAKA特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细分类：过电压继电器和欠电压继电器结构原理：与电流继电器类似欠电压继电器KAU U KAKAKA2、电压继电器 中间继电器

27、实质上是一种电压继电器，结构和工作原理与接触器相同。但它的触点数量较多，在电路中主要是扩展触点的数量。另外其触头的额定电流较大。 3、中间继电器作用：电动机的过载保护利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使触头动作利用电阻值随温度变化而变化的特性制成利用过载电流发热使易熔合金熔化而使继电器动作4、热继电器型式：双金属片式 热敏电阻式易熔合金式结构：由发热元件、双金属 片和触头及动作机构 等部分组成 。a） 外形 b）结构图 1-电流整定装置 2-主电路接线柱 3-复位按钮 4-常闭触头 5-动作机构 6-热元件 31-常闭触头接线柱32-公共动触头接线柱 33-常开触头接线柱 双金属片式热继电器1-1

28、.接线端子 2-主双金属片 3-热元件 4-推动导板 5-补偿双金属片 6-常闭触头 7-常开触头 8-复位调节螺钉 9-动触头 110-复位按钮 11-偏心轮 12-支撑件 13-弹簧 双金属片式热继电器原理示意图热继电器的符号发热元件串联在主电路中串联在控制电路中常闭触头FRFR作用：按整定时间长短通断电路分类：按构成原理分：电磁式 电动式 空气阻尼式 晶体管式 数字式按延时方式分：通电延时型 断电延时型 5、时间继电器作用：根据速度的大小通断电路结构：定子、转子和触头原理：与异步电动机类似参数：动作转速：120rpm 复位转速：100rpm6、速度继电器压力继电器光电继电器温度继电器7、

29、其它继电器作用：发送控制命令或信号的电器 分类：控制按钮 万能转换开关 主令控制器 行程开关 接近开关七、 主令电器控制按钮万能转换开关主令控制器行程开关电器符号标注刀闸 熔断器按钮接触器热继电器行程开关时间继电器中间继电器QSFUSBKMFRSTKTKA主要电气设备文字与图形符号表室内外配电装置的安全距离一、配电装置的定义A、按电气主接线要求，集中布置和连接的一次设备。B、由开关设备、保护和测量电器、载流导体(母线装置)等，加上辅助设备、土建设备等组成。C、正常情况下，用来接受和分配电能； 故障情况下，能迅速切除故障部分恢复运行。二、基本要求a、安全：设备布置合理清晰、采取保护措施。b、可靠

30、：设备选择合理、故障率低、影响范围小。c、方便：设备布置便于操作集中，便于检修、巡视。d、经济：合理布置、节省用地、节省材料。e、发展：预留备用间隔、备用容量。三、最小电气距离A值：基本电气距离 A1 A2导体 地 导体 导体B值：裸导体与遮拦之间的距离 B1、B2 C值：无遮拦裸导体与地（楼）面的垂直净距D值：不同时停电检修的无遮拦带电部分之间。E值：通向屋外的出线套管至屋外通道的垂直净距 电磁型：体积大，消耗功率大， 动作慢，机械转动部分、 触点部分容易磨损或粘连，调试维护比较复杂。晶体管型：动作快, 无机械转动部分，易发生特性变化。集成电路型：体积更小, 工作更可靠，抗干扰能力差。 微机保护： （1） 计算、分析、逻辑判断能力强，有存储记忆功能； （2） 维护调试方便，可靠性高； （3） 统一硬件，硬件易标准化； （4） 有强大辅助功能