电气03-01-常见电气设备材料认知

,常见电气设备材料认知,邵森,目录1、常用低压开关柜2、常见断路器、接触器、继电器等电器3、变频器、软启动器等启动装置4、常用灯具、开关等照明材料设备5、电缆、母线等通用材料,一、常见低压开关柜,1低压开关柜的定义：一个或多个低压开关设备和与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备，由制造厂家负责完成所有内部的电气和机械连接，用结构部件完整地组装在一起的电气装置。,一、常见低压开关柜,2低压开关柜的分类：按结构形式固定式抽出式按功能不同配电型马达控制型电容补偿型,一、常见低压开关柜,3低压开关柜的组成：柜体开关柜的外壳骨架及内部的安装、支撑件母线一种可与几条电路分别连接的低阻抗导体功能单元完成同一功能的所有电气设备和机械部件的组成体（包括进线单元和出线单元）,柜体,母线,功能单元,一、常见低压开关柜,4低压开关柜的几个基本要素：外形尺寸联拼方式进出线方式外壳防护等级颜色及表面处理柜体内部的分割型式柜体的安装方式,一、常见低压开关柜,5某项目低压开关柜的技术协议：,二、常见断路器、接触器、继电器等电器,1断路器：1.1低压断路器又叫自动空气开关，既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压过载和短路保护的电器。可用来分配电能，不频繁地启动异步电机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或短路及欠电压等故障时能自动切断电路,二、常见断路器、接触器、继电器等电器,1.2断路器的原理：,5过电流脱扣器6过载脱扣器7失压脱扣器8分励脱扣器,二、常见断路器、接触器、继电器等电器的认知,1.3断路器的符号：,1)文字符号：QF,2)图形符号：,QF,QF,二、常见断路器、接触器、继电器等电器,2.接触器：,QF,QF,2.1接触器的概念：接触器是用来远距离频繁地接通和断开交直流主电路和大容量控制电流的电器。具有动作迅速控制容量大使用安全方便，能频繁操作和远距离操作等优点。,二、常见断路器、接触器、继电器等电器,2.接触器：,QF,QF,2.2接触器的结构和工作原理：1）基本结构：电磁机构：由线圈、动铁心（衔铁）和静铁心组成触头系统：由主触头和辅助触头组成。主触头用于通断主电路，辅助触头用于控制电路中。,二、常见断路器、接触器、继电器等电器,2.接触器：,QF,QF,2.2接触器的结构和工作原理：2）工作原理：,二、常见断路器、接触器、继电器等电器,QF,QF,2.3接触器的符号：1）文字符号：KM2)图形符号,线圈,辅助常闭触头,辅助常开触头,主触头,二、常见断路器、接触器、继电器等电器,3.热继电器：,QF,QF,3.1热继电器的结构和工作原理：热继电器是利用电流通过元件所产生的热效应原理而反时限动作的继电器。1）基本结构及工作原理,二、常见断路器、接触器、继电器等电器,QF,3.2热继电器的符号1）文字符号：FR2）图形符号：,热元件,常闭触头,常开触头,三、变频器及软启动器等启动装置,变频器：1.1什么是变频器将商用交流电源通过整流回路变换成直流将变换后的直流经过逆变回路变换成电压、频率可调节的交流电利用交流三相异步电动机的转速与频率成正比的特点，通过改变电源的频率和幅度以达到改变电机转速的目的。,QF,QF,三、变频器及软启动器等启动装置,1.2变频器的工作原理：,QF,整流部分,商用电源,逆变部分,平波电容,马达,三、变频器及软启动器等启动装置,1.3变频器的典型回路：,马达,电源,驱动回路保护回路,控制回路,防冲击回路,（逆变回路）,DC/DC电源变换回路,MDB（整流回路）,MDB（整流回路）,平波电容,制动回路,操作面板,三、变频器及软启动器等启动装置,1.4变频器的控制对象-三相异步电动机：,QF,QF,三相异步电动机主要由定子、转子、转轴组成，当在定子绕组上加上三相交流电压时，将会产生一个旋转磁场，该旋转磁场的速度由加在定子绕组上的三相交流电压的频率所决定。位于该磁场中的转子绕组，将切割旋转磁场的磁力线，根据电磁感应原理，在转子绕组中将产生感应电动势和感应电流，感应电流与旋转磁场的磁通互相作用而产生电磁力，即转矩。转子及转轴将沿着与旋转磁场相同的方向旋转。任意改变三相定子绕组的两个电压相位，即可使磁场旋转的方向发生改变，电动机的转向也将随之变化，即可逆控制。旋转磁场的转速称为同步转速，同步转速是根据电动机的极数和电源频率来决定的。由于需要有转矩输出，电动机的实际转速总是落后于同步转速，它们之间的差值称为转差率。,三、变频器及软启动器等启动装置,1.5变频器的工作原理-可变速运转：,QF,QF,：马达的转速（r/min）：频率（Hz）：马达的极数（P）：马达的转差率,三、变频器及软启动器等启动装置,1.6,QF,QF,0,速度N,转矩T,额定转矩,启动转矩,同步转速0（s=0）,实际转速,（s=1）,最大转矩,动作领域,电动机区（正力矩）,发电机区（负力矩）,异步电动机的速度转矩特性,1,【例：、】,同步转速0,0,（）,（r/min）,转差率的速度,（）,（r/min）,转差,三、变频器及软启动器等启动装置,2.1什么是软启动器软启动器是一种集软启动、软停车、轻载节能和多功能保护于一体的电机控制装备。实现在整个启动过程中无冲击而平滑的启动电机，而且可根据电动机负载的特性来调节启动过程中的各种参数，如限流值、启动时间等。当然变频器也可以达到这个要求，但是相对而言软启动器是一种较为经济的选择利用交流三相异步电动机的转速与频率成正比的特点，通过改变电源的频率和幅度以达到改变电机转速的目的。,三、变频器及软启动器等启动装置,2.2软启动器的特性异步电机启动性能主要两个指标，启动电流倍数和启动转矩倍数，软启动器是就是在启动通过改变加在电机上的电源电压，以减小启动电流、启动转矩。软启动的限流特性可有效限制浪涌电流，避免不必要的冲击力矩以及对配电网络的电流冲击，有效地减少线路刀闸和接触器的误触发动作；对频繁启停的电动机，可有效控制电动机的温升，大大延长电动机的寿命。目前应用较为广泛、工程中常见软启动器时晶闸管（SCR）软启动。,QF,三、变频器及软启动器等启动装置,2.3软启动器的工作原理晶闸管软启动原理：在三相电源与电机间串入三相联晶闸管，利用晶闸管移相控制原理，改变晶闸管的触发角，启动时电机端电压随晶闸管的导通角从零逐渐上升，就可调节晶闸管调压电路的输出电压，电机转速逐渐增大，直至达到满足启动转矩的要求而结束启动过程；软起动器的输出是一个平滑的升压过程（且可具有限流功能），直到晶闸管全导通，电机在额定电压下工作；此时旁路接触器接通（避免电机在运行中对电网形成谐波污染，延长晶闸管寿命），电机进入稳态运行状态；停车时先切断旁路接触器，然后由软启动器内晶闸管导通角由大逐渐减小，使三相供电电压逐渐减小，电机转速由大逐渐减小到零，停车过程完成。,QF,三、变频器及软启动器等启动装置,2.4软启动器与变频器的区别软起动器和变频器是两种完全不同用途的产品。变频器是用于需要调速的地方，其输出不但改变电压而且同时改变频率；软起动器实际上是个调压器，用于电机起动时，输出只改变电压并没有改变频率。变频器具备所有软起动器功能，但它的价格比软起动器贵得多，结构也复杂得多。,QF,三、变频器及软启动器等启动装置,2.5软启动器的典型二次回路图,QF,四、常用灯具、开关等照明材料设备1.1灯具的概念灯具是一种将电能转化为光能的照明装置。灯具是对从一个或多个光源发出的光线进行重新分配,滤光或转换。它除包含灯泡外，还包含固定和保护灯泡所必备的元件，连接灯泡和供电线路的辅助电路设备等。,QF,四、常用灯具、开关等照明材料设备1.2关于灯具的几个重要参数光通量根据辐射对标准光度观察者的作用导出的光度量，即人眼所能感受到的辐射功率，是每单位时间到达、离开或通过曲面的光能量，单位流明（lm）。照度表面上一点的照度是入射在包含该点的面元上的光通量除以该面元面积所得之商，单位勒克斯（lx）。功率密度单位面积上的照明安装功率，包括光源、镇流器或变压器，单位为瓦特每平方米（W/m2）。,QF,四、常用灯具、开关等照明材料设备1.2关于灯具的几个重要参数眩光视野中不合适的亮度分布造成的极端的亮度对比，以致引起视觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件。显色性与标准光源相比较时，光源显现物体颜色的特性。色温是表示光源光色的尺度，单位为开尔文（K）。,QF,四、常用灯具、开关等照明材料设备1.3灯具中常用的光学器件反射器件折射器件漫射器件滤光器件屏蔽器件,QF,四、常用灯具、开关等照明材料设备1.4常用灯具的分类办公室灯具商业空间灯具工业照明其他场所灯具,QF,四、常用灯具、开关等照明材料设备1.4常用灯具的分类-办公室灯具现代化的办公环境需要灵活生动的照明，无论在电脑操作还是在阅读、会议时，人们都希望能发挥出自己最佳的工作效率，这就需要能够营造出舒适和高效办公环境的照明。,QF,嵌入式格栅灯,吸顶式格栅灯,嵌入式筒灯,悬挂式格栅灯,四、常用灯具、开关等照明材料设备1.4常用灯具的分类-商业空间灯具商业照明的重要性在于吸引强调个性，有创造力和灵活性的照明符合商业个性化的趋势，并能展示出最佳的显示效果以提高吸引力；通过人性化、灵活的照明方式创造出新颖、生动的氛围。,QF,投射灯,嵌入式筒灯,吸顶式筒灯,高效卤素灯,四、常用灯具、开关等照明材料设备1.4常用灯具的分类-工业照明灯具工业环境中的照明，无论是对工人的视觉操作还是对总体安全性来说都非常重要，因为这些都是影响工作效率的因素；合适的照明可以提升业绩、降低错误率、提高安全性，减少旷工并提升工作环境质量。工业照明灯具还需要能满足不同工业的需求(包括粉尘、潮湿和极端温度环境等)，同时快速简便的安装和维护，带来高效节能的运行效果。,QF,高天棚灯具,防水防尘灯具,支架灯,四、常用灯具、开关等照明材料设备1.5常用开关、插座开关：设计用于接通或分断一个或多个电路里电流的装置。,QF,单极开关,双极开关,双控开关,四、常用灯具、开关等照明材料设备1.5常用开关、插座插座：指具有可用于与插头结合端子的电气附件。在这里我们通常指的是强电插座。,QF,插座的形状大致有：二极扁圆插、三极扁插、三极方插、五孔等；按照负载来分大致有：10A二极圆扁插座、16A三极插座、16A带开关三极插座等；,五、电缆、母线等通用材料1电线、电缆电线、电缆是用以传输电力、传递信息和实现电磁能量转换的一大类电工线材产品。电线和电缆的种类繁多，这里主要介绍电力电缆。1.1行业中对电线电缆产品名称的表达一般顺序：导体/绝缘/内护套/铠装结构/外护套/附加特征/类别名称大多数采用汉语拼音字母大写来表示。举例:铜芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套控制电缆。,五、电缆、母线等通用材料1.2电力电缆的分类：电力电缆的分类主要按绝缘结构、绝缘材料进行分类按照电力系统的规定，我国电力电缆的额定电压等级分为：1KV及以下（称为低压）6kV、10kV、35kV（635kV称为中压，括号内电压级，国内一般不用）66kV、110kV、220kV、330kV（66330kV称为高压）500kV（500kV及以上称为超高压,750kV及以上称为特高压）常用电力电缆芯数为1、2、3、4、5芯。只有低压电力电缆采用4、5芯，低压电缆为用户网，须配中性线及直接接地线芯。电缆导体截面规格为：2.546101625355070951201501852403004005006308001000单位为平方毫米,五、电缆、母线等通用材料1.3常见电力电缆的结构：如：YJV220.6/1kV铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电力电缆的结构如下。,五、电缆、母线等通用材料2母线一般来说，母线是指在变电所中各级电压配电装置的连接，以及变压器等电气设备和相应配电装置的连接，大都采用矩形或圆形截面的铜导体，这统称为母线。而母线槽（简称母线槽）是由金属板（钢板或铝板）为保护外壳、导电排、绝缘材料及有关附件组成的母线系统。它可制成每隔一段距离设有插接分线盒的插接型封闭母线，也可制成中间不带分线盒的馈电型封闭式母线。通常我们说的母线主要指的是母线槽。,五、电缆、母线等通用材料2母线槽的几个要点导体材料：铜或铝合金等，具体要求参照图纸或技术规格书。电流等级：如630A、800A、2500A等，一般设计图纸已指定，但仍需根据母线所带负载计算出负荷来确定额定电流；还要注意额定电压会影响母线额定电流的选型。分断能力：如100KA，短路分断能力应满足设计要求。结构排列：如要求三相四线制还是三相五线制，对L、N和PE排截面积比有无具体要求；是否需要设置专用PE铜排或是外壳做PE等等。防护等级：根据室内环境危险程度而定，室内通常为IP54等；对于比较危险的应用环境，如粉尘环境或有潜在的喷淋水危险，应同设计人员进行沟通。,五、电缆、母线等通用材料2母线槽的几个要点绝缘等级：如B级130度。馈电方案：指的是母线和配电柜的连接方式，可以采用快接法兰（或者是馈入单元），需要配电柜的供应商在设计生产时，将快接法兰预先安装在柜内，优点是配电柜外部不需转接箱，节省空间，但柜内需要空间转接铜排；也可采用转接箱（或者叫法兰箱）安装在柜子顶部，箱内