低压配电装置

第九章低压配电装置,保护电器开关电器低压配电屏低压带电作业的要求,安全培训教程,退出,2020/5/26,1,电工作业安全培训,电器：凡是根据外界特定的信号和要求，自动或手动接通和断开电路，断续或连续地改变电路参数，实现对电路或非电现象的切换、控制、保护、检测和调节的电气设备均称为电器。用于电能的生产；电力的输送与分配；电气网络和电气设备的控制、保护；电路参数的检测和调节；非电现象的转换等方面。,返回,退出,2020/5/26,2,电工作业安全培训,电器的分类：1、按工作电压高低：高压电器额定电压3KV及以上的电器低压电器交、直流电压1200V及以下的电器2、按动作方式：自动切换电器非自动切换电器3、按执行功能：有触点电器无触点电器,返回,退出,2020/5/26,3,电工作业安全培训,低压电器分类,控制电器:主要用来接通和断开线路,以及用来控制用电设备,保护电器:主要用来获取、转换和传递信号，并通过其他电器对电路实现控制。,如：刀开关、低压断路器等,如：熔断器、热继电器等,返回,退出,2020/5/26,4,电工作业安全培训,9-1保护电器,1、短路保护：指线路或设备发生短路时，能迅切断电源的保护。,一、保护类型,2、过载保护：当线路或设备的载荷超过允许范围时，能延时切断电源的一种保护。,3、失压（欠压）保护：当电源电压消失或低于某一限度时，能自动断开线路的一种保护。,返回,退出,2020/5/26,5,电工作业安全培训,保护装置,1、短路保护装置：熔断器、过流继电器、脱扣器2、过载保护装置：热继电器3、失压（欠压）保护装置：失压欠压脱扣器,返回,退出,2020/5/26,6,电工作业安全培训,二、熔断器,用途：用于低压电路的短路保护。它串接于被保护电路中。保护持性及参数1、构成：外壳+熔体（芯）。材料：低熔点、铝锡合金、铜等金属2、保护（熔断）特性：熔体成流超过IfN,熔断（IfN熔体最小溶化电流）。熔断时间与熔体电流成反比。熔体电流小于等于IfN时，不会熔断、可以长期工作。3、分类：插入式、螺旋式、管式（无填料封闭管式、填料封闭管式）、速熔式。,返回,退出,2020/5/26,7,电工作业安全培训,熔断器,用于低压线路中的短路保护。,常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、管式熔断器和有填料式熔断器。,返回,退出,2020/5/26,8,电工作业安全培训,1、RC1A系列瓷插式熔断器,属半封闭插入式,熔丝,动触头,静触头,空腔,瓷体,返回,退出,2020/5/26,9,电工作业安全培训,2、RL1系列螺旋式熔断器,属有填料封闭管式,瓷帽,熔断管,瓷套,装接使用时，电源线接在下接线座，负载线接在上接线座,返回,退出,2020/5/26,10,电工作业安全培训,3、RM10系列无填料封闭管式熔断器,返回,退出,2020/5/26,11,电工作业安全培训,4、RT0系列有填料封闭管式熔断器,返回,退出,2020/5/26,12,电工作业安全培训,熔断器的选择,1、根据使用环境和负载性质选择适当类型的熔断器如：容量较小的照明线路或电机的简易保护，用RC1A封闭式熔断器；在开关柜或配电屏中用RM系列无填料封闭式熔断器；对短路电流相当大或有易燃气体的地方，用RT0系列有填料封闭式熔断器；机床控制线路RL1系列螺旋式熔断器；用于硅整流元件及晶闸管保护的用快速熔断器等。,返回,退出,2020/5/26,13,电工作业安全培训,2、熔断器的额定电压必须等于或大于线路的额定电压。3、熔断器的额定电流必须等于或大于所装熔体的额定电流。4、熔断器的分断能力应大于电路可能出现的最大短路电流。5、熔断器在电路中上、下两级的配合应有利于实现选择性保护,熔断器的选择,返回,退出,2020/5/26,14,电工作业安全培训,熔断器的电气符号,返回,退出,2020/5/26,15,电工作业安全培训,三、热继电器,1、外形及结构,返回,退出,2020/5/26,16,电工作业安全培训,热继电器,用途：用于三相交流异步电动机（笼型）的过载保护。（含断相保护）分类：双金属片式常用电子式结构：热元件+触头+动作机构+整定装置+复位装置原理：由双金属片的变形，通过导板，分断触点。复位：故障排除后，手动复位整定：通常整定在电动机的额定电流上。,返回,退出,2020/5/26,17,电工作业安全培训,热继电器,用于电动机的过载保护。,热继电器外形与结构,(a)外形,(b)结构,返回,退出,2020/5/26,18,电工作业安全培训,热继电器结构原理,返回,退出,2020/5/26,19,电工作业安全培训,发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。,发热元件,杠杆,热继电器,工作原理,结构原理图,双金属片,常闭触头,返回,退出,2020/5/26,20,电工作业安全培训,3、符号,热元件,FR,常闭触头,返回,退出,2020/5/26,21,电工作业安全培训,中间继电器,用途（功能）：增加控制点数或信号放大。分类：交流、直流（电子电路常用）结构：电磁结构（电压线圈）+触头系统符号：,返回,退出,2020/5/26,22,电工作业安全培训,中间继电器,返回,退出,2020/5/26,23,电工作业安全培训,从得到输入信号开始，经过一定的延时后才输出信号的继电器，称为时间继电器,分类：（1）通电延时型（2）断电延时型,通电时触点延时动作，断电时瞬时复位,通电时触点瞬时动作，断电时延时复位,时间继电器,常用的时间继电器有电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式等。,返回,退出,2020/5/26,24,电工作业安全培训,空气阻尼式时间继电器,返回,退出,2020/5/26,25,电工作业安全培训,时间继电器的符号,返回,退出,2020/5/26,26,电工作业安全培训,时间继电器自动控制Y-降压启动,返回,退出,2020/5/26,27,电工作业安全培训,四、电磁式继电器,过流继电器结构图,返回,退出,2020/5/26,28,电工作业安全培训,工作原理：,当接于主电路的线圈为额定值时，它所产生的电磁引力不能克服反作用弹簧的作用力，继电器不动作，常闭触点闭合，维持电路正常工作。一旦通过线圈的电流超过整定值，线圈电磁力将大于弹簧反作用力，静铁心吸引衔铁使其动作，分断常闭触点，切断控制回路，保护了电路和负载。,返回,退出,2020/5/26,29,电工作业安全培训,9-2开关电器,作用：主要用做接通和断开线路类型：闸刀开关、低压断路器、交流接触器等。,返回,退出,2020/5/26,30,电工作业安全培训,9-2开关电器,一、刀开关组成：操作手柄，动触刀，静夹座，进线座，出线座和绝缘底板组成。1、瓷底胶盖闸刀开关2、铁壳开关,返回,退出,2020/5/26,31,电工作业安全培训,1、瓷底胶盖闸刀开关(闸刀开关),瓷质手柄,进线座,静夹座,熔丝,出线座,动触刀,返回,退出,2020/5/26,32,电工作业安全培训,1、瓷底胶盖闸刀开关(闸刀开关),应用：应用在照明电路和小容量(55kW)、不频繁启动的动力控制电路中。,安装：刀开关安装时，瓷底应与地面垂直，手柄向上，易于灭弧，不得倒装或平装。倒装时手柄可能因自重落下而引起误合闸，危及人身和设备安全。,返回,退出,2020/5/26,33,电工作业安全培训,闸刀开关在电气原理图中的符号：,QS,QS-FU,返回,退出,2020/5/26,34,电工作业安全培训,HD、HS系列开启式刀开关,返回,退出,2020/5/26,35,电工作业安全培训,2、铁壳开关(封闭式负荷开关),特点：采用贮能分合闸方式设有联锁装置,返回,退出,2020/5/26,36,电工作业安全培训,转换开关,1、无限位型：开关手柄可在360度范围内旋转，无固定方向和定位限制。2、有限位型：只能在90度范围内旋转，有定位限制电气原理图中的符号：,QC,返回,退出,2020/5/26,37,电工作业安全培训,转换开关用途,用做不频繁地接通和断开电路、换接电源和负载以及控制4.5kW以下的小容量电动机。,返回,退出,2020/5/26,38,电工作业安全培训,HZ10系列组合开关,返回,退出,2020/5/26,39,电工作业安全培训,转换开关组成：,手柄,凸轮,动触片,静触片,绝缘垫板,返回,退出,2020/5/26,40,电工作业安全培训,HY23系列组合开关,返回,退出,2020/5/26,41,电工作业安全培训,二、自动空气开关,自动开关又叫自动空气开关或自动空气断路器。它集控制和多种保护功能于一身，除能完成接通和分断电路外，还能对电路或电气设备发生的短路、过载、失压等故障进行保护。,返回,退出,2020/5/26,42,电工作业安全培训,（1）触点系统动静触点（2）灭弧装置（3）脱扣器热脱扣器过载保护电磁脱扣器短路保护失压欠压脱扣器失压欠压保护实验脱扣（4）操作机构（5）外壳,空气断路器的结构,返回,退出,2020/5/26,43,电工作业安全培训,可实现短路、过载、失压保护。,自动空气断路器(自动开关),锁钩,主触点手动闭合,衔铁释放,自动空气断路器原理图,连杆装置,释放弹簧,返回,退出,2020/5/26,44,电工作业安全培训,三、交流接触器,接触器是用来遥控接通和断开交直流主电路及大容量控制电路的自动控制电器。具有遥控功能和欠电压零电压释放保护。,返回,退出,2020/5/26,45,电工作业安全培训,接触器与电磁式继电器的异同:相同点：工作原理及结构相似，由电磁机构和触点系统组成。主要区别：继电器是用于切换小电流的控制电路和保护电路，因而没有灭弧装置，也无主辅触点之分。而接触器是用来控制主回路大电流的，其主触点上装有相应的灭弧装置，有主辅触头之分。,返回,退出,2020/5/26,46,电工作业安全培训,交流接触器结构：,电磁机构触头系统灭弧装置辅助部件,返回,退出,2020/5/26,47,电工作业安全培训,接触器,线圈,辅助触点,铁心,衔铁,电源,电机,主触点,常闭,常开,弹簧,返回,退出,2020/5/26,48,电工作业安全培训,符号,用于主电路流过的大电流(需加灭弧装置),用于控制电路流过的小电流(无需加灭弧装置),属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示,接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。,常用的交流接触器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。,返回,退出,2020/5/26,49,电工作业安全培训,交流接触器,返回,退出,2020/5/26,50,电工作业安全培训,短路环的作用原理,返回,退出,2020/5/26,51,电工作业安全培训,触点的结构,返回,退出,2020/5/26,52,电工作业安全培训,交流接触器型号含义:,返回,退出,2020/5/26,53,电工作业安全培训,交流接触器常见的故障及维修,一、触头故障及维修1、触头过热(1)通过动、静触头间的电流过大：系统电压过高或过低；用电设备超负荷运行；电器触头容量选择不当；故障运行(2)动、静触头间的接触电阻变大：触头压力不足；触头压力弹簧失去弹性；触头长期磨损变薄；触头表面接触不良。用刮刀和小挫进行修整，保持触头表面清洁。不允许使用砂轮和砂布。,返回,退出,2020/5/26,54,电工作业安全培训,一、触头故障及维修2、触头磨损触头在使用过程中，厚度越用越薄。电磨损和机械磨损。3、触头熔焊动、静触头的接触面熔化后被焊在一起。动静触头短电弧，温度高达3000-6000度,返回,退出,2020/5/26,55,电工作业安全培训,二、电磁机构故障及维修,1、衔铁噪声大(1)衔铁与铁心的接触面接触不良。(2)短路环损坏(3)机械原因2、衔铁吸不上(1)线圈引出线的连接处有无脱落，线圈是否断线或烧毁(2)电源电压是否过低，活动部分有无卡阻3、衔铁不释放触头熔焊、机械可动部分被卡阻、反力弹簧损坏、铁心端面有油污和尘垢粘着、铁心剩磁增大。,返回,退出,2020/5/26,56,电工作业安全培训,四、主令电器,在自动控制系统中发出指令或信号的操纵电器。主要用来切换控制电路，使电路接通或分断，实现对电力拖动系统的各种控制，以满足生产机械的要求。常用主令电器：按钮开关、位置开关、万能转换开关、主令控制器等,返回,退出,2020/5/26,57,电工作业安全培训,1、按钮开关,按钮开关是一种手动操作接通或分断小电流控制电路的主令电器。一般不直接控制主电路。,返回,退出,2020/5/26,58,电工作业安全培训,3.减轻劳动强度。,用按钮和接触器相配合来控制电动机的启动和停止有如下优点：,1.能对电动机实现远距离的自动控制。,2.以小电流控制大电流，操作安全。,按钮,返回,退出,2020/5/26,59,电工作业安全培训,2、按钮颜色代表的意义,返回,退出,2020/5/26,60,电工作业安全培训,位置开关,又称行程开关或限位开关1、分类：按触头动作方式分：蠕动型瞬动型,返回,退出,2020/5/26,61,电工作业安全培训,用于自动往复控制或限位保护等。结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。,(b)示意图,(a)外形图,行程开关的外形符号,返回,退出,2020/5/26,62,电工作业安全培训,继电接触控制线路由一些基本控制环节组成，下面介绍继电接触控制线路的绘制。,在电工技术中所绘制的控制线路图为原理图，它不考虑电器的结构和实际位置，突出的是电气原理。,电器自动控制原理图的绘制原则及读图方法：,1.按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。,2.控制线路由主电路(被控制负载所在电路)和控制电路(控制主电路状态)组成。,3.属同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈和触点)按其功能和所接电路的不同分别画在不同的电路中，但必须标注相同的文字符号。,返回,退出,2020/5/26,63,电工作业安全培训,4.所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下的正常状态画出，即按通电前的状态绘制。,5.与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等)在控制电路中不画出。,分析和设计控制电路时应注意以下几点：,使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准确可靠,(2)尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一个电器的控制电路。,(3)必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈串联。,返回,退出,2020/5/26,64,电工作业安全培训,2鼠笼式电动机直接起动的控制线路,1.直接起动,(a)结构图,返回,退出,2020/5/26,65,电工作业安全培训,主电路,控制电路,2鼠笼式电动机直接起动的控制线路,(1)电路,(b)原理图,2020/5/26,66,电工作业安全培训,控制电路,一、直接起动,电动机的保护,过载保护,短路保护,零压、欠压保护,主电路,控制电路,2020/5/26,67,电工作业安全培训,电工作业安全培训,68,2020/5/26,电动机的保护,短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘损坏产生强大的电动力，使电动机和电器设备产生机械性损坏，故要求迅速、可靠切断电源。通常采用熔断器FU和过流继电器等。,欠压是指电动机工作时，引起电流增加,甚至使电动机停转，失压(零压)是指电源电压消失而使电动机停转，在电源电压恢复时，电动机可能自动重新起动(亦称自起动)，易造成人身或设备故障。常用的失压和欠压保护有：对接触器实行自锁；用低电压继电器组成失压、欠压保护。,过载保护是为防止三相电动机在运行中电流超过额定值而设置的保护。常采用热继电器FR保护，也可采用自动开关和电流继电器保护。,返回,退出,KM,合上开关Q,起动,(2)控制原理,KM辅助触点闭合自锁。,按下起动按钮SB2,KM线圈通电，,通电,转动,返回,退出,2020/5/26,69,电工作业安全培训,合上开关Q,(2)控制原理,松开起动按钮SB2,利用自身辅助触点，维持线圈通电的作用称自锁,自锁,2020/5/26,70,电工作业安全培训,(2)控制原理,主电路,FR,FU,Q,Q,转动,停车,返回,退出,2020/5/26,71,电工作业安全培训,(2)控制原理,转动,停车,停转,去掉KM辅助触点,实现点动控制。,2020/5/26,72,电工作业安全培训,93低压配电屏,配电屏又叫开关屏或配电柜，它是将低压电路所需的开关设备、测量仪表、保护装置和辅助设备等，按一定的接线方案安装在金属柜内构成的一种组合式电气设备，用以进行控制、保护、计量、分配和监视等。适用于发电厂、变电所、厂矿企业中作为额定工作电压不超过380V低压配电系统中的动力、配电、照明配电之用。,一、低压配电屏用途,返回,退出,2020/5/26,73,电工作业安全培训,返回,退出,2020/5/26,74,电工作业安全培训,返回,退出,2020/5/26,75,电工作业安全培训,返回,退出,2020/5/26,76,电工作业安全培训,返回,退出,2020/5/26,77,电工作业安全培训,二、低压配电屏的结构特点,我国生产的低压配电屏基本可分为固定式手车式(抽屉式)基本结构方式可分为焊接式组合式,返回,退出,2020/5/26,78,电工作业安全培训,固定式低压配电屏,返回,退出,2020/5/26,79,电工作业安全培训,抽屉式低压配电屏,返回,退出,2020/5/26,80,电工作业安全培训,1PGL型低压配电屏(P-配电屏，G-固定式，L-动力用)2BFC型低压配电屏(B-低压配电柜(板)，F-防护型，C一抽屉式)3GGL型低压配电屏(G一柜式结构，G一固定式，L一动力用),常用的低压配电屏类型:,返回,退出,2020/5/26,81,电工作业安全培训,4GCL系列动力中心(G一柜式结构，c一抽屉式，L一动力用)5GCK系列电动机控制中心(G一柜式结构，C一抽屉式，K控制中心)6GGD型交流低压配电柜(G一交流低压配电柜，G一固定安装，D一电力用柜),常用的低压配电屏类型:,返回,退出,2020/5/26,82,电工作业安全培训,三、低压配电屏的安装及投运前检查,低压配电屏在安装或检修后，投入运行前应进行下列各项检查试验：1检查柜体与基础型钢固定是否牢固，安装是否平直。屏面油漆应完好，屏内应清洁，无积垢。2各开关操作灵活，无卡涩，各触点接触良好。3用塞尺检查母线连接处接触是否良好。4二次回路接线应整齐牢固，线端编号符合设计要求。5检查接地是否良好。,返回,退出,2020/5/26,83,电工作业安全培训,三、低压配电屏的安装及投运前检查,6抽屉式配电屏应检查推抽是否灵活轻便，动、静触头应接触良好，并有足够的接触压力。7试验各仪表是否准确，继电器动作是否正常8用1000V兆欧表测量绝缘电阻，应不小于0.5M，并按要求进行交流耐压试验，一次回路的试验电压为工频lkV，也可用2500V兆欧表试验代替。,返回,退出,2020/5/26,84,电工作业安全培训,四、低压配电屏巡视检查,1、配电屏上安装的配电元件的名称、标识、编号等是否、清楚、正确，屏上所有的操作把手、按钮和按键等的位置与现场实际情况是否相符，固定是否牢靠，操作是否灵活。2、配电屏上表示“合、“分”等信号灯和其他信号指示是否正确。3隔离开关、断路器、熔断器和互感器等的连接点是否牢靠，有无过热、变色现象。4二次回路导线的绝缘是否有破损、老化，并摇测其绝缘电阻。,返回,退出,2020/5/26,85,电工作业安全培训,5配电屏上标有操作模拟板时，模拟板与现场电气设备的运行状态是否对应。6仪表或表盘玻璃是否松动，仪表指示是否正确，并清扫仪表和其他电器上的灰尘。7配电室内的照明灯具是否完好，照度是否明亮均匀，观察仪表时有无眩光。8巡视检查中发现的问题应及时处理，并记录。,四、低压配电屏巡视检查,返回,退出,2020/5/26,86,电工作业安全培训,1对低压配电装置的有关设备，应定期清扫和摇测绝缘电阻(对工作环境较差的应适当增加检查次数)，如用500V兆欧表测量母线、断路器、接触器和互感器的绝缘电阻，以及二次回路的对地绝缘电阻等均应符合规程要求。2低压断路器故障跳闸后，应检修或更换触头和灭弧罩，只有查明并消除跳闸原因后，才可再次合闸运行。,五、低压配电装置运行维护,返回,退出,2020/5/26,87,电工作业安全培训,3对频繁操作的交流接触器，每三个月进行一次检查。检查内容包括：检查时应清扫一次触头和灭弧栅，检查三相触头是否同时闭合或分断，摇测相间绝缘电阻。4定期校验交流接触器的吸引线圈，在线路电压为额定值的853膨时吸引线圈应可靠吸合，而电压低于额定值的40时则应可靠地释放。5经常检查熔断器的熔体与实际负荷是否相匹配，各连接点接触是否良好，有无烧损现象，并在检查时清除各部位的积灰。,五、低压配电装置运行维护,返回,退出,2020/5/26,88,电工作业安全培训,6注意铁壳开关的机械闭锁是否正常，速动弹簧是否锈蚀