电工安全技术课件完整版.ppt1.ppt

电工安全技术,理论课件,热烈欢迎新同学来参加电工培训学习！,2010.8.25雷旭,第一章触电事故与急救,一、触电事故的种类：(电能以电流形式作用于人体造成的事故,包括电击和电伤).1、电击:由电流通过人体内部对体内器官造成的伤害.(1)、表现现象:肌肉抽搐,昏厥,呼吸停止或心跳停止,严重时危及生命.(2)、按照发生电击时触及设备状态,可分为直接接触电击和间接接触电击;(3)、按照人体触及带电体的方式和电流通过人体的途径,可分为单相触电、两相触电和跨步电压触电.,一、单相触电,单相触电:人体直接触及带电体或线路中的某一相时,电流通过人体流入大地.如图1:,N,L3,L2,L1,R,工作接地体,电源,图1,二、两相触电,两相触电:人体同时触及带电设备或线路中的两丰导体时,电流从一相导体通过人体流入另相导体.如图2:当人体发生两相触电时,由相电压20V变为线电压380V,这个电压对人体是危险的.,L3,L1,L1,L2,电源,接地体,跨步电压触电,跨步电压触电:人站在接地点周围,两脚之间出现的电压,由此引起的触电事故.1)、人的跨距一般按0.8米考虑;2)、大牲畜的跨步按1.01.4米;3)、越靠近接地体位置,跨步电压越大;4)、对于垂直埋设的单一接地体,离开接地体20米以外,跨步电压为零.,触电事故原因,2、触电事故原因:(1)缺少电气安全知识;(2)违反操作规程;(3)设备不合格;(4)维修不善;(5)偶然因素.3、触电急救:(1)、低压触电脱离电源方法:1)断开电源开关或拔掉插头;2)用绝缘工具将电线切断;3)用绝缘物体将带导线从触电者身上移开;4)将触电者拉离带电体.,触电事故原因,(二)、触电者如心跳呼吸都停止,脱离电源后,立即进行心肺复苏法抢救.其三项基本措施:气道畅通,口对口人工呼吸,胸外心脏挤压.(三)、胸外心脏挤压法的要领是正确压点,向下挤压,迅速放开.(四)、电流对人体的危害,主要取决于以下因素:(通过人体电流的大小;电流通过的途经;电流通过人体的持续时间;触电者的身体状况),第二章防止直接触电的安全措施,一、安全电压:规定人体的电流(不超过允许电流)与人体电阻的乘积为依据的.U=IR,U为安全电压,I为安全电流,R人体电阻.1、安全电压根据我国工频(50HZ)有效值为(42V36V24V12V6V)(为安全电压的额定值.,第二章防止直接触电的安全措施,2、通常采用安全隔离变压器作为安全电压的电源.这种变压器的原边和副边之间有良好的绝缘,其间还可以用接地屏蔽开来.3、安全电压必须由双圈绕组变压器降压获得,而不可由自耦变压器或电阻分压器获得;变压器的铁芯和外壳均应接地,以防止一二次绕组间绝缘击穿时,高压窜入低压回路引起的触电危险;在高低压侧回路中装设熔断器作短路保护.如图3:,双圈绕组变压器结线图,U1,U2,HL,TV,FU1,FU2,熔断器,熔断器,变压器,36V或12V,图3,二、屏护和间距,1、屏护:使用围墙、栅栏、遮栏、护罩、箱盒等将带电体与外界隔离.(一)、其规格及安全要求:(1)、网状屏护装置的网孔应不大于40mmX40mm;(2)、遮栏高度不低于1.7米,底部离地面距离应不超过0.1米;(3)、对于低压设备,网眼遮栏与裸导体之间距离不宜小于0.15米;10KV设备不宜小于0.35米;20-35KV设备不宜低于0.6米;(4)、户内栅栏高度应不低于1.2米,户外不低于1.5米;(5)、户外变电装置的围墙高度应不低于2.5米。,、,间距,2、间距:(1)、架空线路的间距见书40页;(2)、高压配电装置与低压配电装置应分室装设.如在同一室内单列布置时,高压开关柜与低压配电屏之间的距离应不小于2米.(3)、常用开关的安装高度:电度表板底部距地面高度可取1.8米;常用开关设备安装高度为1.31.5米.为了便于操作,开关手柄与建筑物之间应保持0.15米.开关手柄离地面高度可取1.4米.拉线开关离地面高度可取23米;明装插座离地面高度1.31.5米;暗装的可取0.150.3米.,漏电保护装置,一、漏电保护器主要用于防止由于间接接触和直接接触引起的单相触电事故.用于1KV以下的低压系统.1、意义:(1)、电气设备或线路发生漏电或接地故障时,及时切断电源2、漏电保护器的工作原理:通过检测机构取得两种异常讯号,(零序电流I0或对地电压Ud)经过中间机构的转换和传递,然后促使执行机构动作,并通过开关设备断开电源.当信号微弱时,中间还需要设放大环节.3、基本结构:检测机构、判断机构和执行机构,漏电保护,1、漏电保护原理和特点:,(1)电压型漏电保护装置,电压型漏电保护装置结构简单，但只能防止间接接触电击，不能防止直接接触电击。,剩余电流型漏电保护装置:与电压型漏电保护装置相比，电流型漏电保护装置比较复杂，但既能防止间接接触电击，也能防止直接接触电击。,正常时，i1+i2+i3+iN=0，铁心磁通=0，漏电脱扣器不动作。当发生漏电或有人触电时，i1+i2+i3+iN=i，0，漏电脱扣器动作，线路开关跳闸。,漏电保护装置,4、安装漏电保护器注意以下问题:(1)、检查其额定电压、额定电流以及漏电动作电流和动作时间是否符合实际使用要求;(2)、每条保护支路应有各自专用零线;(3)、接地装置与接地引下线装设要正确;(4)、零线不得重复接地.,漏电保护器（RCD),漏电保护装置,5、单相漏电开关原理(不带过流保护装置):当线路或设备漏电时,零序电流互感器感应出电流,使脱扣器脱扣动作,切断电源,起到保护作用.6、选用:其额定电压不小于电路工作电压;额定电流不小于负荷电流的1.3倍;动作电流不大于30毫安,动作时间为0.1秒;上级(电源侧)开关应大于下一级(负荷侧),用于防漏电.,漏电保护装置,7、按保护功能分:带过流保护(三相电路);不带过流保护(单相电路).在单相回路上,装设了漏电开关后,电源侧还需要安装过流保护装置.8、电流型漏电开关结构:零序电流互感、信号放大器、电磁脱扣器和试验按钮.9、作用:防止设备漏电而引起触电事故;防止单相触电事故发生;防止因漏电而引起的火灾和爆炸事故发生.,漏电保护装置,10、选择漏电保护器的动作电流是否越低越好?漏电开关的动作电流选择得太低,灵敏度越高,动作时越快.因为任何供电回路设备都有一定的泄漏电流存在,当漏电开关的动作电流低于电器设备正常泄漏电流时,漏电开关就会经常跳跳闸,不能投入正常运行,甚至由于经常动作而破坏共电的可靠性.因此我们不能盲目的追求高的灵敏度而将漏电开关的动作电流选择过低.,第五章间接接触电击防护,一、保护接地和保护接零:1、保护接地:(1)、定义:把在故障情况下可能呈现出危险的对地电压的金属部分同大地紧密地连接起来.(2)、适用范围:适用于各种不接地配电网和配电系统.(3)、保护接地原理:当三相电源线中,其中某一项经过接地装置使接地体带电,并且与每相中的阻抗形成回路,从而使人即使接触带电体,也不至于那么危险.如图4:,IT系统（保护接地）,1、IT系统安全原理,保护接地是将在故障情况下可能呈现危险对地电压的金属部分经接地线、接地体同大地紧密地连接起来，把故障电压限制在安全范围以内的做法就称为保护接地。在不接地配电网中采用接地保护的系统这种系统即IT系统。字母I表示配电网不接地或经高阻抗接地、字母T表示电气设备外壳接地。,保护接地除消除或减小电击的危险外，还能等化导体间电位，防止导体间产生危险的电位差；保护接地还能消除感应电的危险。,安全实质：将故障电压限制在安全范围以内。,保护接地,(4)、接地电阻要求:大变压器或发电机工作接地电阻R4,容量在100KVA以下;电气设备保护接地R4(不带电金属部分)（5）、保护接地的应用范围：（P58),TT系统,1、TT系统分析,N点中性点；N线中性线(工作零线)；RN工作接地电阻(系统接地电阻),如无RE，UE将接近相电压；如有RE，保持以下关系：,能大幅度降低UE，但一般不能降低至安全范围以内！TT系统主要用于低压用户。采用TT系统必须装用漏电保护器。,、TT统速断条件,采用TT系统时，被保护设备的所有外露导电部分均应同接向接地体的保护导体连接起来。采用TT系统应当保证在允许故障持续时间内漏电设备的故障对地电压不超过某一限值，即,TT系统主要用于低压共用用户，即用于未装备配电变压器，从外面引进低压电源的小型用户。采用TT系统必须装用漏电保护器。,2、保护接零：(1)、定义:把电气设备在正常情况下不带电金属部分与电网的零线紧密连接起来(适用于中性点直接接地);如图所示：,3、TN系统（保护接零）,保护接零,(2)、保护接零原理和种类TN系统中的字母N表示电气设备在正常情况下不带电的金属部分与配电中性点之间金属性的连接，亦即与配电网保护零线的紧密连接。这种做法就是保护接零。保护接零的原理如下图所示，当某相带电部分碰连商务外壳时，通过设备外壳形成该相对零线的单相短路，短路电流能促使线路上的短路保护元件迅速动作，从而把故障部分设备断开电源，消除电击危险。,保护接零：,（2)、原理:当某相带电部分碰接设备外壳时,通过设备外壳形成该相对零线的单相短路(即碰壳短路),短路电流I能使线路上的保护装置(熔断器RD)迅速动作,从而把故障部分断开电源,消除触电危险.如图5:(3)、应用范围:适用变压器中性点直接接地,此系统不能用保护接地,只能用保护接零.保护接零用于中性点直接接地的220/380V三相四线配电网。在这种配电网中，凡因绝缘损坏而可能呈现危险对地电压的金属部分均应接零。3、工作接地:变压器低压中性点的接地.其接地电阻不大于4欧,但在高土壤率中不大于10欧.工作接地的连接：变压器低压中性点、变压器外壳、避雷器接地端连接成“三位一体”的接地,TN系统种类：,TN系统分为TN-S、TN-C-S、TN-C三种方式,工作零线即中性线，用N表示；保护零线即保护导体，用PE表示；工作零线与保护零线的共用线用PEN表示。,保护方式协调：,1000V以下的接零系统中，一般不允许有的设备只做接地而不做接零。,电焊机(C)对地电压：,接零设备(A、B)对地电压：,重复接地,4、重复接地:(1)、定义:将零线上的一处或多处通过接地装置与大地再次连接;(2)、重复接地应用于保护接零系统中,R不大于10欧.5、接零线路要求:(1)、零线导电能力不应低于相线导电能力的二分之一;(2)三相四线制中低压电源中性点必须良好接地,工作接地电阻值要符合要求,重复接地,.(3)、在采用保护接零方式的同时还应设足够的重复接地装置.(4)、同一电网中,采用了保护接零方式,便不允许再采用保护接地方式.(5)、零线上不允许装设开关和熔断器;（6）、零线截面应承受大于熔断器的额定电流(2.54)倍,以及自动开关断开电流的(1.252.5)的短路电流.一般不应小于相线额载流量的一半;(7)、所有电气设备的保护接零线应以“并联”方式连接到零干线上.,保护接地原理图,图4:,L1,L2,L3,阻抗Z,Id,Rb,Ir,保护接地适用于变压器低压中性点不接地系统,电源,保护接零原理图,图5:,L1,L2,L3,RD,Id,R0,Rc,工作接地,重复接地,保护接零,保护接零适用于变压器低压中性点直接接地,并还需要重复接地,电源,N,老房子怎么办？,老房子电源进线只有L线和N线，没有PE线，属于先天缺陷。,重复接地,1、重复接地作用:(1)、降低漏电设备对地电压;(2)、减轻零线断线时的触电危险;(3)、缩短碰壳或接地短路时间;(4)、改善架空线路的防雷性能.,PE线、PEN线断开或接触不良后方又有设备漏电时，重复接地可降低后方接零设备上的故障电压。,2、在变压器低压中性点接地系统中的三相四线制电网供电,如果采用了保护接零,但没有重复接地,那么,当零线某处断线时,若断线点后面的电气设备发生漏电时,则会使所有接在断线点后面的所有设备外壳带电,这是非常危险的.因此,在该系统中采用了保护接零,必须要有重复接地.,保护装置,1、熔断器:(1)种类:常用低压熔断器和RC1A型插盖式、RL型螺旋式(带熔芯)、RM无填料管式和RTO有填料管式.(2)、当通过电流为熔件额定电流的1.21.5倍时即熔断.规定单相短路电流Idd不应小于熔件额定电流的4倍.(在爆炸危险场所,宜取5倍)(3)、对于一台电动机要求:Ire(1.52.5)Ie(Ie为电动机额定电流),熔断器种类和形状：,熔断器种类和形状：,保护装置,(4)、对于多台电动机要求:Ire(1.52.5)Ide+Ie(Ide为最大一台电动机额定电流),Ie其他电动机额定电流之和.(5)、对于没有冲击负荷要求:IreIf(负荷电流).2、自动空气开关,短路电流Idd为其瞬时动作过电流脱扣器整定电流的(1.1)倍时就能迅速动作,所以规定单相短路电流不应小于脱扣器整定电流的确(1.5)倍.,接地接零置及其测量,1、接地装置:包括接地体和接地线.(1)、要求:1)、埋设接地体时,应充分利用自然接地体,也可采用人工接地体.(圆钢、角钢和钢管、扁钢.钢管直径d=50mm,管壁厚不小于3.5mm,长度为22.5米.埋设根数不应少于2根;垂直埋设接地体的顶端离地面不应小于0.6米,水平埋设一样,并应埋设在冻土层以下.2)、接地体与建筑物之间的距离不应小于1.5米,与独立避雷针的接地体之间不应小于3米.,接地、接零装置简图,2、接地干线和接零干线的区别:前者只与接地体连接,后者除与接地体连接外,还需要与电源变压器低压中性点连接,如下图6:,接地或接零干线,电气设备,接地体连接线,接地体,地和零支线,A,A,A-A剖面,接地接零装置的安全要求,3、安全要求:(1)、导电的连续性;(2)、连接可靠;(3)足够的机械强度;(4)足够的导电能力和热稳定性;(5)防止损伤和腐蚀;(6)接地接零支线不得串联;4、携带式设备因经常移动,接地线或接零线应采用0.751.5平方毫米以上的多股铜线.5、接地电阻的测量:(1)、用电流表-电压表法,如图7:(根据欧姆定律)Rx=Uv/Ia.,电流表电压表的测量,图7:变压器用1KVAC以上.,A,V,20米,B,20米,变压器,电流表,电压表,被测电阻Rx,Id,电压极,电流极,接地电阻测量仪,(2)、接地电阻测理仪的结构:交流手摇发电机、高灵敏度的检流计、电流互感器、电位器组成(3)、工作原理:当手摇发电机的手柄以每分钟120转的速度转动时,便产生交流电电流,经过电流互感器一次绕组、接地装置、大地和探测针后回到发电机.这时电流互感器便产生二次电流,使检流计偏转,借助电位器调节使检流计达到平衡(指针指在刻度中心线上)即可得到测理结果.,接地电阻测理仪,(4)、测理方法:1)、将仪表放在水平位置,检查检流计是否指在中心线上,否则用调零器调节.2)、用专用导线与E、P、C柱子连接好.3)、将仪表的“倍率标度”置于中间,用手慢慢转动发电机的手柄,同时放下旋动“测量刻度盘”,使检流计指针指于中心线.,接地电阻测理仪,4)、检流计指针在中心线不动,可停止转动,用,使检流计指针指于中心线.5)、检流计指针在中心线不动,可停止转动,用“测量刻度盘”的读数乘以“倍率标度”盘的倍数即为所测的接地电阻什值.若指针仍不在中心线,应将“倍率标度”调小一格,重生测量.如图8:,接地电阻测量仪结线图,图7:把测量回路同电网分开,使测量准确.,E,P,C,被测接地体,电流极,电压极,20米,20米,第六章电气防火防爆,1、在爆炸危险场所,应量少用或不用携带式电气设备,尽量少安装插销座.2、应考虑把危险的电气设备安装在场所外;如果不得不安装在危险场所内,则应安装在危险性较小的位置.3、线路敷设:固定敷设的电力电缆采用铠装电缆,非铠装电缆应穿钢管或用钢板制成的电缆槽保护.,4、电气线路连接时中间不允许有中间接头.5、二氧化碳、四氯化碳、二氟一氯一溴甲烷(1211),ABC干粉灭火器、二氟二溴甲烷或干粉灭火器的灭火剂是不导电的,可用于带电灭火.泡沫灭火器的灭火剂(水溶液)有一定导电性,不能用于带电灭火.,雷电产生,当带不同电荷的积云互相接近到一定程度，或带电积云与大地凸出物接近到一定程度时，发生强烈放电，发出耀眼的闪光。由于放电时温度高达20000，空气受热急剧膨胀，发出爆炸的轰鸣声。,雷电是自然现象。地球上平均每天要发生800万次闪电。每次雷击在微秒级时间内大约释放55kWh的能量。国家气象局统计，我国每年将近1000人遭雷击死亡；雷击造成的直接经济损失近10亿元。雷电灾害是对人类威胁最严重的八大自然灾害之一，并且其危害程度是仅次于暴雨洪涝、气象地质灾害的第三大气象灾害。,雷电种类:,直击雷,静电感应雷,电磁感应雷,球雷,球雷是雷电放电时形成的发红光、橙光、白光或其他颜色光的火球。出现的概率约为雷电放电次数的2%。其直径多为20cm左右；其运动速度约为2m/s或更高一些；其存在时间为数秒钟到数分钟。球雷是一团处在特殊状态下的带电气体。球雷可能从门、窗、烟囱等通道侵入室内。球雷可能无声地消失，也可能发出丝丝的声音，也可能发生剧烈的爆炸。,雷电的特点:,雷电流幅值很大雷电流幅值可高达数十至数百千安。雷电流幅值越大者出现的概率越小。100kA的雷电流幅值对应的概率约为12%。,冲击过电压很高直击雷冲击过电压可高达数千千伏、感应雷冲击过电压可高达数百千伏。,冲击性强雷电放电时间极短，从而表现出很强的冲击性。,雷电流陡度大，有高频特征。,雷电的危害:,爆炸和火灾电击毁坏设备和设施大规模停电,典型事例,五棵高大的水杉树下，搭有一个临时雨棚，雨棚里聚集30多人。三声炸雷过后，多人倒在泥泞中，脸呈黑色。当场死亡11人，在医院死亡4人，受伤15人，其中2人伤势严重。,防雷装置,一、防雷装置:避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器.1、一套完整的防雷装置:接闪器、引下线和接地装置2、避雷针:一般用镀锌圆钢(针长12米,直径不小于是16毫米)或镀锌焊接钢管(针长12米,直径不小于25毫米).,雷击事故:,是由自然界相对静止的正电荷、负电荷造成的事故。,防雷装置,3、避雷针保护范围:用滚球法.(1)、单支避雷针的保护范围.当避雷针高度hhr时:避雷针在被保护物高度hx的xx平面上的保护半径：,避雷针,单支避雷针的保护范围,如下图8:,hr,hr,hr,h,hx,rx,rx,xx平面上保护范围的截面,x,x,避雷针,保护范围,避雷线、避雷带、避雷网,4、避雷线:一般用截面不小于25平方毫米的镀锌钢绞线,架设在架空线路的上方.5、避雷带采用直径不小于8毫米的圆钢或截面不小于48平方毫米,厚度不小于4毫米的扁钢,沿屋顶周围装设,高出屋面100150毫米,支持卡间距离11.5米.,避雷器,避雷线、避雷带、避雷网,5、避雷器(阀式避雷器和排气式避雷器):(1)阀型避雷器:由火花间隙和阀片组成装在密封的磁套内.阀片具有非线性,正常电压时,阀片电阻很大,过电压时,阀片电阻变得很小.避雷器连接,如图9:,阀型避雷器,图9:,避雷器,被保护设备,线路,过电压波,低压阀型避雷器FS1-0.5型,可保护500伏以下的电机或变压器的绝缘,FS30,22型和FS30.38型是用于220V和380V低压系统的阀型避雷器.,避雷器防雷接地体,静电防护,1、静电产生,当两种不同的物体紧密接触至其间距离小于2510-8cm以下时，将发生电子的转移。得到电子的带负电、失去电子的带正电。于是，界面上出现双电层。双电层上的电位差叫做接触电位差。随着两种物体的迅速分离，接触电位差将转化为极高的静电电压。,2、静电危害:火灾和爆炸、电击、妨碍生产.3、静电消除方法:静电泄漏,静电中和,控制工艺过程.4、静电防护:(1)、接地;(2)、增湿.(主要增加静电沿绝缘体表面的泄漏,而不是增加通过空气的泄漏);(3)、抗静电剂;(4)、工艺控制.,第八章电气安全管理,1、在电气设备上工作,保证安全的组织措施:工作票制度、工作许可制度、工作监护制度、工作间断转移和终结制度.2、保证安全的技术措施:停电、验电、挂临时接地线、设置遮栏和标示牌等安全技术措施.(1)、停电:待检修设备;带电部分在工作人员后面或两侧无可靠安全措施的设备.、,将检修的设备必须停电,把各方面的电源完全断开(任何运行中的星形接线设备的中性点,必须视为带电设备),必须拉开刀闸;、停电后使各方面至少有一个明显的断开点,与停电设备有关的变压器和电压互感器,必须从高低压两侧断开,防止向停电设备反送电;刀闸把手必须锁住,并采取防止误合闸的措施.,验电,1、对已停电的线路或设备,不论其经常接入的电压表或其他信号是否指示无电,均要进行验电.2、验电时,必须使用电压等级合适而且合格的验电器,在检查修设备的进出两侧分别验电.3、装设临时接地线:(1)、当验明无电后,应立即将检修设备接地并三相短路;(2)、将可能送电至停电设备的各方面或可能产生感应电压的部分都要装设接地线,装设临时接地线:,(3)、接地线应用多股软铜线,截面不得小于25平方毫米,接地线必须用专用线夹固定在导体上,严禁用缠绕方法进行接地和短路;(4)、装设接地线时必须先接好接地端,后接导体端,拆除时顺序相反;拆除接地线应使用绝缘棒和戴绝缘手套;装拆工作必须两人进行,接地线应编号并放在固定地点,并对接地线的装拆情况做好记录.,悬挂标示牌和装设遮栏,1、悬挂标示牌和装设遮栏:(1)、在部分停电和不停电检修时,应将带电部分遮栏起来,以保证检修人员安全;(2)、被检修设备的开关操作手柄上应悬挂“禁止合闸,有人工作”的标示牌;(3)、在检修地点应悬挂“在此工作”的标示牌;,(4)、在室外高压设备的围栏上应悬挂“止步、高压危险”的标示牌.2、低压带电工作的安全要求:(1)、低压带电工作应设专人监护;(2)、工作时,使用绝缘工具,戴绝缘手套和安全帽,并站在绝缘垫上;(3)、严禁使用锉刀和钢卷尺、带有金属物的毛刷或其他金属工具.,第十章手持电动工具和移动式电气设备,1、按规定,I、II、III类电动工具的基本区别:(1)、I类电动工具:此类工具除本身具有一层基本绝缘外,还采取了保护接地措施;(2)、II类电动工具:此类工具具有双重绝缘和加强绝缘;(3)、III类电动工具:额定电压为安全电压的电动工具.(4)其绝缘电阻:I类工具不小于2M;II类工具不小于7M;III类工具不小于1M;,移动式设备,一、加强绝缘,1、加强绝缘结构,工作绝缘称基本绝缘，带电体与不可触及金属件之间的绝缘。保护绝缘附加绝缘，不可触及金属件与可触及金属件之间的绝缘。双重绝缘兼有工作绝缘和保护绝缘的绝缘。加强绝缘具有与双重绝缘同等防触电能力的单一绝缘。,2、在一般场合使用I类电动工具的安全要求:(1)、在一般场合中,使用I类电动工具时,要装设漏电保护器(动作电流30毫安,动作时间0.1秒),或使用安全隔离变压器,使用者必须戴绝缘手套,穿绝缘鞋或站绝缘垫上.3、使用手电钻要的安全措施:(1)、戴绝缘手套,站在绝缘垫上;(2)、金属外壳要良好接地,并装设漏电开关;(3)、严禁将接外壳的接地线和工作零线拧在一起插入插座,必须使用三线带地插座,或者将外壳接地线与接地干线连接,以防接触不良时引起外壳带电.,第十二章电气线路,1、白炽灯电路:居民供电与两控一灯一插座电路图10:,KWH,漏电开关,1,2,3,4,L,N,PE,双联开关,HL,插座,电度表,电感式镇流器荧光灯电路,1、电感式镇流器日光灯电路原理图11:,漏电开关,S,电度表,L,N,1,2,3,4,L,FU,SA,启辉器,日光灯管,日光灯电路分析,1、电路构成:荧光灯管,镇流器和启辉器等元件构成.2、工作原理:合上电源开关,起辉器的动、静触片瞬间产生的辉光放电,动触片受热变形与静触片接通,日光灯两端灯丝预热并发射大量电子;起辉器而停止辉光放电,在起辉器断电瞬间,镇流器自感作用产生高压,使灯管内座游离放电,激励管内荧光粉发出白光,点亮灯管.,3、起辉器:由氖泡和电容器组成;氖泡内有静触片和金属制成的U形动触片;作用是使电路接通和自动断开,相当于一个自动开关.4、镇流器:由铁芯和电感线圈组成,作用是起动产生高压,工作时起限流作用.5、日光灯构造:由电极、灯丝、灯头、真空玻璃组成.6、启辉器内的电容为0.01微法,400V的低介电容,作用抑制灯管电路产生的射频干扰,从而减少对无线电接收设备的影响.,照明设备的安装,1、照明开关的安装要求:(1)、板把开关(墙边开关)距地面的高度为1.3米,距门框宜为0.150.2米.(2)、拉线开关距离地面高度宜为23米,距离门框宜为0.150.2米,且拉线出口应垂直向下.(3)、分路总开关距离地面的高度为1.82米.(4)、接线时,开关必须接在相线(火线)上.2、插座的安装要求:(1)、在一般场所,距地面高度不宜小于1.3米,托儿所及小学不宜小于1.8米.,3、灯具的安装要求:(1)、室内一般的灯具距离地面的高度不应少于2米,危险场所不应少于2.5米.(2)、室外灯具距离地面高度一般不少于3米,如安装在墙上,允许降低为2.5米.(3)螺口灯头的安装,在灯泡装上后,灯泡的金属螺口不能外露,且应接在零线上.(4)、灯具不带电的金属部分应采取接零售或接地措施(5)、每一照明支路上配线容量不得大于2KW(2000W).,第十六章异步电动机,一、异步电动机的构造与工作原理:1、构造:由定子和转子及机座组成.(1)、定子(又分笼型和线绕型)由定子铁芯、定子绕组、机座和端盖等组成.定子铁芯是磁路部分.一般用0.15毫米或0.5毫米的硅钢片叠成筒形.硅钢片表面涂有绝缘漆,减少铁芯的涡流损耗.定子绕组是电路部分.(由三相对称绕组组成),(2)、转子由转子铁芯、转子绕组和转轴组成.转轴的作用是支撑转子传递转矩,并保证定子与转子之间各处有均匀的空气隙,空气隙越小,功率因数越高,空载电流越小.一般小型异步电动机的空气隙为0.21毫米.,YBTDJ,普通电动机的结构和外形,2、工作原理:三相异步电动的定子铁芯上对称分布着三组绕组.接通三相交流电源时在电机内产生旋转磁场,在转子绕组中产生感应电动势和感应电流.由气隙磁通和转子电流产生的转矩即电动机的电磁转矩,电动机转子在电磁转矩的拖动下,顺着旋转磁场的方向转动.,（1）、旋转磁场：,对于三相异步电动机，定子三相绕组接通在时间上依次相差120的三相电源后，即在电动机内就会产生旋转磁场。对于单相异步电动机，定子两套绕组接通在时间上相差90的三相电源后，也在电动机内就会产生旋转磁场。应当指出，各相（套）定子绕组在空间必须依次错开一定的角度；如果各相(套)定子绕组在同一位置，则不能产生旋转磁场。,在对称条件下，旋转磁场具有以下特点：旋转磁场的旋转方向是从电流相位超前的绕组到电流相位落后的绕组的方向。旋转磁场的大小恒定。旋转磁场的转速与电流的频率成正比，与电动机的极数成反比。对于p对磁极的电动机，旋转磁场的转速为,式中n1同步转速(rpm)；f电源频率(Hz)；p极对数。,（2)、电动机受力分析：,图中，当定子旋转磁场以n1的同步转速旋转时，转子导体中产生感应电动势和感应电流I2。由于I2与磁通相互作用，转子导体受到力F的作用使转子以转速n旋转。,(3)、电动机的转差率：,异步电动机的转差率为实际转速与同步转速之差用百分数表示的相对值，即,异步电动机的额定转差率多在2%6%之间。,3、定子绕组的接法:(1)、若铭牌标示,额定电压标为380V,则表明电动机电源为380V应接成(三角形).如图12:若铭牌电压标380V/220V,接法标Y/,表明电源线电压为380V时应接成Y(星形)形;电源线电压为220V时应接成形,如图13:,图12:三角形接法:,A,B,C,FU,QK,U1,V1,W1,U1,V1,W1,U2,W2,V2,L1,L2,L3,U2,V2,W2,图13：星形接法,U1,V1,W1,U2,V2,W2,U1,V1,W1,U2,V2,W2,三角形接线：一相绕组的头与另一相绕组的尾相连接,星形接线：三相绕组的尾相连接,三角形接法,星形接法,二、笼式异步电动机的启动:1、全压启动(直接起动):将额定电压通过开关或白接触器直接加在定子绕组上,使电动机得电启动.(1)、优点:启动设备简单,启动迅速.(2)、缺点:启动电流大,达到额定电流的57倍.2、直接起动的控制原理图14:3、启动过程:合上电源开关QS,按下起动按钮SB1,交流接触器KM的线圈得电,使KM的主触头闭合,辅助常开触头自锁,电动机定子绕组得电启动运行.4、停车:按下停止按钮SB2,使接触器KM的线圈失电,其触头复位,电动机失电停止运行.,直接起动控制原理图14:(实现连续和点动),M3,L1,L2,L3,L2,L3,KM,SB2,SB1,SB3,KM,QS,FU1,KM,SB2按钮是启动运行,SB3按钮是点动,第十五章常用的低电器,一、刀开关、组合开关,刀开关是手动开关。包括胶盖刀开关，石板刀开关、铁壳开关、转扳开关、组合开关等。低压刀开关包括低压隔离开关及隔离器。后者不用于带电流操作。,开关只能用于不频繁操作。刀开关没有或只有极为简单的灭弧装置，不能切断短路电流。刀开关主要用来隔离电压。,二、低压断路器,低压断路器又称自动开关、空气开关，是既能接通、承载和分断工作电流，又能分断短路电流的半自动开关电器，能对电路实施控制与保护。,各种规格的断路器外形及符号,QF,一般将额定电流63A及以下的低压断路器叫做微型断路器。,熔断器,1、熔断器:(1)型号:RM系列和RT系列管式熔断器,RL系列螺塞式熔断器,RC1A系列插式熔断器.(2)符号:(FU)(3)在电路中作短路保护.,接触器,2、接触器:(交流接器和直流接器)用来频繁地接通和分断交直流回路和大容量控制电路,主要控制电动机,能实现远距离控制,并具有欠压和零压保护.(1)结构:电磁系统、触头系统和灭弧装置.(2)原理:当电磁线圈得电压后,线圈电流产生磁场,使静铁芯产生电磁吸力吸引街铁,并带动触头动作,常闭辅助断开,常开辅助触头闭合,两者是联动的,当线圈失电后,触头复位.,接触器,(3)图形符号(KM),主触头,KM,接触器线圈,KM,KM,KM,常开辅助触头,常闭辅助触头,L1,L3,L5,T2,T4,T6,A1,A2,NO:13,14,61,62,NC,接触器,(4)选用原则:额定电压(主触头的额定电压,也等于负载的额定电压.380V、660V、1140V)额定电流(主触头额定电流应等于或稍大于负载的额定电流.),交直流接触器型号及意义,1、交流接触器型号及代表意义:,CJ,额定工作电压代号:03-380V、06-660V、11-1140V,额定电流(A),设计序号,交流接触器代号,交直流接触器型号及意义,常用的CJ20系列交流接触器,如:CJ20-16、CJ20-40、CJ20-632、直流接触器型号及代表意义:,CZ,常闭主触头数量,常开主触头数量,额定电流(A),设计序号,直流接触器代号,继电器,1、继电器的种类:(1)按用途分:有控制继电器和保护继电器.(2)按动作原理分:有电磁式、感应式、电动式、电子式和热继电器;(3)按输入信号分:电压、中间、电流、时间、速度等继电器.2、电磁式继电器结构:电磁系统触头系统和释放弹簧等组成.3、继电器符号:(KA通用小型继电器),继电器线圈及触点符号,继电器线圈,KA,KA,KA,常开触点,常闭触点,热继电器,1、热继电器结构:由热元件(发热电阻丝)、双金属片(两种彭胀系数不同的金属辗压而成)和触头组成.2、原理:当电动机过载时,双金属片弯曲位移增大(变形增大)推动导板使常闭触头断开,从而切断电动机控制电路,以起保护作用.过段时间冷却后,即能自动或手动复位.,3、作用:利用电流的热效应原理工作,只能作过载保护,不能作短路保护.4、选择:主要根据电动机的额定电流来确定其型号及热元件的额定电流等级,最新产品JR20系列.热继电器的整定电流通常等于或稍大于电动机的额定电流:例如JR16-20/3,热元件额定电流1.6A,调节范围1.01.31.6。,5、热继电器的符号,1、热继电器符号(FR):2、时间继电器:(KT)线圈通电或断电达到设定时间后,其触头闭合或断开的继电器.,FR,FR,发热元件,常闭触头,时间继电器,(1)、种类:电磁式、空气阻尼式、半导体式(常用JSJ系列时间继电器)(2)、半导体时间继电器体积小,延时范围大,延时精度高,寿命长等特点.,（3）、时间延时继电器符号(KT):,（,或,KT,KT,通电延时触头,通电延时线圈,KT,（4）、断电延时断开的常闭触头,KT,断电延时线圈,KT,KT,断电延时触点,低压开关和低压断路器,1、低压断路器:具有多种保护功能(过载、短路、欠电压保护).(1)优点:分断能力高,操作方便、安全.(2)结构:操作机构、触头、保护装置(各种脱扣器).,低压开关和低压断路器,(3)工作原理:过流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与之电路串联;欠电压脱扣器的线圈与电源并联.当电路发生短路或严重过载时,过电流脱扣器的衔铁吸合,使自由脱扣机构动作,主触头断开电路;当电路过载时,热脱扣器的热元件发热,使双金属片向上弯曲,推动自由脱扣器机构动作;当电路欠电压时,欠电压脱扣器的衔铁释放,也使脱扣器动作。分励脱扣器则作远距离操作.(4)常用塑料外壳式断路器:DZ5、DZ10、DZ20,低压断路器和低压刀开关,(5)低压断路的选用:断路器的额定电压应大于或等于线路设备的正常工作电流和电压.断路器的极限通断能力大于或等于电路最大短路电流.欠电压脱扣器的额定电压等到于线路上的额定电压.过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路上的最大负载电流.,低压断路器和低压刀开关,(6)符号:,QF,低压刀开关,2、低压刀开关:胶壳开关、铁壳开关(HK1系列)(1)胶壳刀开关结构:由操作手柄、熔丝、触刀、触刀座和底座.胶壳使电弧不致飞出灼伤操作人员,防止极间电弧造成的电源短路;熔丝起短路保护作用.(2)胶壳刀开关不宜用于直接起动5.5KW以上的交流电动机.,双极,单极,三极,低压刀开关,(3)安装:手柄要向上,不得倒装或平装.电动机低压开关的安装高度一般为1.3米左右,操作通过不应小于1米.接线时,电源线接上端,负载接在熔丝下端.(4)符号(QK),QK,QK,QK,单极,双极,三极,铁壳开关和组合开关,3、铁壳开关:封闭式负荷开关,用于非频繁起动28KW以下的三相异步电动机.特点:有速断弹簧,有机械联锁,常用HH10系列.额定电流为60安培的铁壳开关可以直接起动4.5KW的电动机.4、组合开关：直接控制小容量三相异步电动机非频繁正反转.常用HZ10系列组合开关.,铁壳开关和组合开关,4、组合开关：直接控制小容量三相异步电动机非频繁正反转.常用HZ10系列组合开关.,I,II,主令电器,1、按钮开关:由按钮帽、复位弹簧、桥式触头和外壳组成.(1)种类:起动按钮、停止按钮、复合按钮.(2)型号及符号:用LA18、LA19、LA20、LA25系列.其符号如下(SB):,SB,SB,SB,起动按钮,停止按钮,复合按钮,各种按钮开关的外形,位置开关,2、位置开关:利用运动部件的行程位置来实现控制的元件.常用于自动往返的生产机械中.(1)、与按钮开关的区别:位置开关不靠手动而是利用运动部件的档板碰压而触头动作.(自动复位)(2)、符号(SQ):,SQ,常开触点,常闭触点,常用LX10、LX21、JLXK系列,SQ,各种位置开关的外形,高压开关,1、高压开关:高压隔离开关、高压油开关、高压负荷开关和跃落式保险器.(1)油开关作用:油开关既能在正常时切断负荷电流,不能在异常时切断短路电流,油主要起灭弧作用.(2)结构:油箱、动触头、静触头和套管.(3)多油开关油箱上部应有一定绶冲间隙,油面不能太高或太低,否则引起爆炸.排气管有防爆作用.,油箱,动触头,套管,静触头,(4)少油开关:它比多油开关较安全,但外壳带电,安装时必须有足够的安全距离,外壳应涂成红色.(5)油开关的选择:额定电压、额定电流符合线路要求;开关的额定开断电流必须大于线路上的最大短路电流;开关触头接触良好,三相应该同时接触;310KV油开关的绝缘电阻300M.,2、高压隔离开关(高压闸刀开关):其设有灭弧装置,不能带电(负荷)操作.只能切断电压,而不能切断电流的作用,保证检修工作的安全.与油开关配合使用操作:拉闸时,先拉油开关,后拉开隔离开关(开关在合闸位置);合闸时,先合上隔离开关,后合上油开关.(开关在拉闸位置),负荷开关和跌落式保险器,1、负荷开关(带有灭弧装置,灭弧触头和弹簧断路装置.):负荷开关合闸时,灭弧触头先闭合,工作触头后闭合;负荷开关分闸时,工作触头应先断路,灭弧触头应后断路.2、跌落式保险器:(用于1035KV配电装置.)(1)作用:可作为过载及短路保护用.,(2)安装时:保险器应稍倾斜,大致与垂直线保持2530度夹角.不能装在设备的上方,保持适当距离(3)操作:拉闸时,应先拉开中相,后拉开边上两相;合闸时,顺序相反,从下风向位置开始逐个拉闸熔件的额电流不得大于保险器的定额中定电流.,第十六章三相异步电动的启动及其控制电路,一、手动控制的直接启动,异步电动机起动瞬间，电流高达电动机额定电流的57倍。起动电流太大将大幅度增加线路上的电压降，不但可能导致该设备起动失败，还可能导致其他设备停车，还可能造成设备和线路的损坏。因此，直接起动只能用于下列场合：(1)公用低压配电网中功率10kW及以下的笼型电动机；,(2)小区低压配电室供电的14kW及以下的笼型电动机；(3)由专用变压器供电时，额定功率不超过变压器容量10%15%的笼型电动机。,1、电动机单向点动与连动控制电路：,2、电动机单向两地控制电路：,3、电动机具有双重联锁正反转控制电路：,电动机正反转直接起动控制电路分析：,1、此电路必须具备电气联锁(接触器联锁）和机械联锁按钮联锁）,才能保证电路在起动过程中不会发生相间短路事故.2、两地控制:指操作员在两个不同的位置均可对电动机进行控制,因此需要两组控制按钮分别装在不同的地方.连接时,停车按钮互相串联,作用相同的起动按钮互相并联.,3、工作原理:合上电源开关QS,按下起动按钮SB2,使KM1线圈得电,其辅助触头动作,主触头闭合,电动机开始正转起动运行.若要反转时,则按下反向按钮SB3,SB3的动断触点先断开接触器KM1的线圈电压,而后SB3的动合触点接通KM2的线圈电压,KM1的主触头断开正向电源,KM2主接点接通反向电源,电动机经短时反接制动后反向起动并转入正常运行.,二、三相笼型异步电动机降压起动,1、定子线组串电阻降压力手动起动控制线路图1:,M3,L1,L2,L3,QS,FU1,KM2,KM1,FR,R,FU2,FR,SB1,SB2,KM1,KM2,KM1,KM2,SB3,KM2,L2,L3,（1）、动作原理:合上电源开关,按下SB2接触器KM1线圈获电,则KM1自锁触头闭合,KM1主触头闭合,电动机串电阻器R起动;当电机转速一定时,按下SB3,KM2线圈得电,KM2自锁触头闭合,KM2主触头闭合(电阻器R被短接),电动机全压运行;KM2常闭触头分断,KM1线圈断电释放.,(3)、利用时间继电器控制:(用KT代替SB3)如图2:(4)、起动电阻的选择:Rst=190(Ist-Ist1)/IstIst1,式中Ist是未串电阻前的起动电流(A),一般取Ist=(47)In;Ist1是串电阻后的起动电流(即允许的起动电流值),一般取Ist1=(23)In.In是电动机的额定电流.起动电阻一般采用ZX1、ZX2系列铸铁电阻,其