低压电器基础知识

低压电器基础知识

1.电学基本概念

1)

电压:把电场内的正电荷顺着电场的方向从A移到B,电场力所做的功称为A到B的电压.电压的单位是“伏特”,符号是“V”。

任何导电回路的不同位置之间都存在电压差或称电位差或简称“电压”。2）电流：电荷在导电回路中的移动，即为电流。电流的单位是“安培”，符号“A”。3）直流(DC)：电流（或电压）的方向不随时间变化的电流（电压）

*电流（或电压）的大小虽随着时间变化，但其方向不随时间的变化的电流。4）交流(AC)：电流（或电压）的大小，方向随着时间作周期性变化的电流（电压）。

*电流（或电压）随时间作正弦规律变化的称为正弦交流电流（或电压），这是交流电的最基本形式。1.电学基本概念

额定电流额定工作电流：约定发热电流：短路电流：短时耐受电流：有效值：最大值：5）频率：1秒钟交流电所完成的交变次数，单位是“赫兹”，符号“Hz”。*我国发电厂发的交流电，频率为50Hz，把它定为工业标准，简称“工频”。也有的国家采用60Hz的工频。负载：负载类型：直流、交流、阻性、容性、感性负载类别：DC-15、AC-13、AC-1、AC-2、AC-3、AC-4、AC-7b。1.电学基本概念

6）电阻：在常态下，物体都有一定的阻止电流通过的能力，即称为这种物体的电阻。电阻的单位是“欧姆”，符号“Ω”。电阻的代号是R。

*导体----电阻值较小，电流顺畅通过的物体（物质）称为导体，银是最好的导体，其次是铜、铝等。

*绝缘体----电阻大，电流不易通过的物体（物质），称为绝缘体，如木头、塑料、空气等。

*半导体----介于导体和半导体之间的物体；7）感抗：交流电通过含电感的负载时，电感具有阻碍电流变化的作用，称为感抗。感抗的大小由电感与角频率的乘积而度量：RL=Lw（w=2πv式中：v为电源频率、w为角频率）。8）容抗：交流电通过含电容的负载时，电容也具有阻碍电流变化的作用，称为容抗。容抗的大小与电容、频率成反比：Rc=1/wc

1.电学基本概念

9）电抗：电阻、感抗、容抗及它们共同产生的效应通称为电抗，用符号Rz表示。Rz=R+RL+Rc10）三相电：发电厂发出的电都是三相交流电：由三个频率相同、幅值相同、相位互差1200的三个正弦电动势，它们有一个公共接点而组成的电源。

*三相各称为相线（火线）。

*公共接点称为中性线（零线）

11）相电压：三相电源中。相线（任一）与中性线之间的电压为相电压。符号“UL”。*在我国的标准电压中，工频市电相电压为220V（230V）。

1.电学基本概念

12）线电压：三相电源中。任意两相线之间的端电压为线电压，符号“Up”。

*在我国的标准电压中，工频市电线电压为380V（400V）。

*线电压与相电压的关系：Up=31/2UL13）额定电压：14）峰值电压：15）绝缘电压：16）安全电压：17）剩余动作电流：在规定的条件下，使剩余电流保护器(断路器)动作的剩余电流，仅用于剩余电流动作断路器。18)剩余不动作电流：在规定的条件下，使剩余电流保护器(断路器)不动作的剩余电流，仅用于剩余电流动作断路器。19)寿命：包括电寿命(又称有载寿命)和机械寿命（又称无载寿命）。1.电学基本概念20)短路分断能力：又分极限短路分断能力Icu和运行短路分断能力Ics。21)短时耐受电流Icw。在规定的试验条件下，断路器能承载而不损坏的短时耐受电流值。短时耐受电流Icw只适用于具有短路短延时特性的电器。22)断路器的本体功耗：指断路器在通以最大额定电流时，因其本身的电阻发热而产生的功率损耗，通常以三相总功率(W)表示。2、低压电器基本概念

2.1、低压电器产品范畴及分类

1）低压电器：通常是指在低压配电系统和控制系统中起开关、控制、保护、检测、显示和报警等作用的元件或装置。2）低压电器的范畴：我国把交流1000V以下，直流1500V以下作为低压电器的范畴。3）低压电器的分类：低压电器通常含盖低压电器元件和低压开关装置两部分；低压电器元件按用途分为配电电器和控制电器两大类。配电电器：主要用于电能的分配，并对电路和用电设备进行保护，以及通断、转换电源或负载。控制电器：主要用于控制用电设备，使其达到预期要求的工作状态。低压开关装置：主要用于动力和照明等用电设备的配电线路的配电装置。

2、低压电器基本概念2.1、低压电器产品范畴及分类

①

配电电器主要包括：熔断器——有填料管式、无填料管式、自复式；隔离器——刀开关、熔断器式刀开关、负荷开关；断路器——框架式（开启式）、塑壳式、小型；漏电保护器——漏电断路器、漏电继电器；直流快速断路器限流器

2、低压电器基本概念

②

控制电器主要包括：接触器——交流、直流、可逆、切换电容器式等；继电器——热过载、中间、时间、电流、电压、温度等；主令电器——按扭、转换开关、凸轮开关、行程开关等；起动器——电磁、自耦减压、星三角、软启动，变频器等。电磁铁——起动、制动、牵引；变阻器——励磁、起动、频敏、划线。

2、低压电器基本概念2.1、低压电器产品范畴及分类

③

低压开关装置(发电，输配电，用电)主要包括：各种组合电器；小三箱——照明箱，计量箱；控制箱——操作箱，操作台，控制屏；低压配电柜——固定式、抽屉式；标准GGD型配电柜；GCK(GCL)型抽屉式开关柜；GLG型固定分隔式开关柜；GCS型抽屉式开关柜；MNS型智能型开关柜等。2、低压电器基本概念2.2典型的低压电器产品符及输配线电路图2.2.1低压电器产品符号

隔离开关

断路器

接触器

热过载继电器

2、低压电器基本概念2.2典型的低压电器产品符及输配线电路图2.2.1低压电器产品符号

按扭

熔断器式刀开关

2、低压电器基本概念

2．2．2输配线电路图

2、低压电器基本概念2．2．2输配线电路图

2、低压电器基本概念

2．2．3接地方式1）TN-S系统S—separate（分开，指PE与N分开）即五线制系统，三根相线分别是L1、L2、L3，一根零线N，一根保护线PE，仅电力系统中性点一点接地，用电设备的外露可导电部分直接接到PE线上，如图所示。

2、低压电器基本概念

2．2．3接地方式2）TN-C系统C—common（公共，指PE与N合一）即四线制系统，三根相线L1、L2、L3，一根中性线与保护地线合并的PEN线，用电设备的外露可导电部分接到PEN线上，如图所示。

2、低压电器基本概念

2．2．3接地方式3）TN-C-S系统即四线半系统，在TN-C系统的末端将PEN分开为PE线和N线，分开后不允许再合并，如图所示。目前在一些民用建筑物中在电源入户后，将PEN线分为N线和PE线。

2、低压电器基本概念2．2．2输配线电路图4）TT系统第一个“T”表示电力网的中性点（发电机、变压器的星形联结的中间结点）是直接接地系统；第二个“T”表示电气设备正常运行时不带电的金属外露可导电部分对地做直接的电气连接，即“保护接地”系统。三根相线分别是L1、L2、L3，一根中性线N线，用电设备的外露部分采用各自的PE线直接接地，如图所示

2、低压电器基本概念

2.3常见电器简介⑴断路器：属配电电器，曾称为自动开关，用于对配电电路、电动机或其它用电设备实行通断操作并起过载、短路或欠电压等保护作用的开关电器。⑵塑壳断路器：具有模压外壳的断路器，主要用于分支电路的配电、保护。⑶小型断路器：用于电路的终端，对终端电路和用电设备作过载和短路保护。现在的小型短路器一般都有模数化的尺寸和轨道化安装。⑷断路器的保护功能：早期的断路器只具有短路瞬动的一段保护。后来发展为过载长延时和短路瞬动的二段保护。我们现在生产的小型短路器和塑壳短路器都是二段保护。断路器有再增加过载短延时保护和接地故障保护的所谓“四段”保护。此外，断路器还可通过加装附件，实现欠电压保护。2、低压电器基本概念

⑸隔离开关：在断开位置上，能满足规定的电气隔离功能要求的一种开关。它能承载正常电路条件下的电流和分断，也能在一规定时间内承载非正常电路条件下的电流（例如一定大小的短路电流）。⑹接触器：主要用作频繁地接触和分断电动机等负载的主电路，且可远距离控制的开关电器。按其主回路的电流分交流接触器和直流接触器。

2、低压电器基本概念

⑺脱扣器：开关电器中能接受非正常情况的电信号，以机械或触发电路的方法使脱扣机构动作而使主电路断开的部件（如漏电脱扣器、延时脱扣器、瞬动脱扣器等）。⑻分励脱扣器：由电压源激励的脱扣器，该电压源与主电路电压无直接关系。它可以远距离控制主电路电器的分闸。⑼欠电压脱扣器：当脱扣器端电压降至某一规定范围时，使主电路电器延时或无延时（脱扣）分闸的脱扣器。它的端电压取自主电路，从而实现对主电路的欠电压保护。2、低压电器基本概念

2.4关于电器性能1）极限短路分断能力Icu指在规定的试验程序和实验参数下，电器能接通与分断的短路电流能力。试后还具有一定的介电耐压能力，但可不考虑继续承载它的额定电流。2）运行短路分断能力Ics指在规定的试验参数和试验程序下，电器能接通与分断的短路电流能力。