厂用基本电器

1、厂用基本电器断路器接触器继电器1教学内容断路器教学内容开关电器的基本常识；电弧的形成原因与抑制方法；断路器的基本原理、结构；断路器的工作特性；常用断路器。接触器教学内容接触器的基本原理、常见结构和应用举例交直流接触器灭弧结构。继电器教学内容继电器的功能与分类；常用继电器的原理及应用常用继电器应用举例2开关电器的用途在发电厂和变电站中，除了发电机、变压器和线路外，还有各种各样的开关电器用来闭合及断开电路，但这些开关电器的作用是不同的：1）仅用来断开、或闭合正常工作情况下的用电设备的电器开关，如高压负荷开关、低压闸刀开关、接触器、磁力启动器等，它们闭合和断开的是设备正常工作的工作电流（额定电流）。

2、2）仅用来断开故障情况下的用电设备的电器开关，它们断开用电设备的过负荷电流或短路电流，如高、低压熔断器，这种电器在电路断开后必须更换部件后才能继续使用。33）既可用来断开用电设备的工作电流，也可用来断开过负荷电流或短路电流的开关叫断路器，如高压断路器、低压自动空气断路器等。4）不要求断开或闭合工作电流，仅具备闭合和切断电路的电容电流和环流的能力在电路中起隔离电压作用的开关电器，称为隔离开关。如高压隔离开关、低压刀闸等。这种开关仅在电路检修或系统停运时操作。 4电弧形成的原因电弧的产生是触头间中性质点（分子和原子）被游离的结果。 电弧的产生：高电场发射 ，热电子发射 ，碰撞游离 ，形成电流（这就

3、是介质被击穿而产生的电弧）热游离 ，依靠热游离维持的等离子体为电弧的弧柱 ，阴极斑点阳极斑点 ，使电弧维持和发展 。结论：从以上的分析可见，阴极在强电场作用下发射电子。发射的电子在触头电压的作用下产生碰撞游离，就形成了电弧。在电弧高温作用下，阴极伴随有热发射并在介质中发生热游离，使电弧维持和发展，这就是电弧产生的过程。 5电弧的熄灭应采取有效措施使断口间处于游离状态的自由电子和正离子快速消失，才能达到熄灭电弧的目的。交流电弧将过零时电流减小输入弧隙能量减小温度降低。过零时去游离加强电弧熄灭。但是弧隙温度很高弧隙有游离粒子电弧重燃（热击穿）。若加强弧隙冷却弧隙温度下降去游离大于游离热游离过程停止

4、弧隙由导电状态向介子状态转变，电弧熄灭。6熄灭电弧的方法 （1）1）吹弧 利用气体或液体介质吹拂电弧，可以起到冷却电弧、增大去游离和提高介质强度恢复速度的目的。2）采用多断口熄弧 高压断路器常制成每相有两个或更多个串联端口。采用多断口是把电弧分割成多个小弧段，使加于每个串联断口上的电压降低，电弧易于熄灭。3）采用新介质灭弧 采用绝缘和灭弧性能优良的介质，可以在相同的断口距离下提高断口的耐压。如SF6断路器和真空断路器等 7熄灭电弧的方法 （2）4）利用短弧原理灭弧 这种灭弧原理常使用在低压断路器中，即在断路器中装设数片由铁磁材料制成的栅片灭弧栅。当触头间产生电弧时，利用电弧电流产生的磁场与铁磁

5、材料间的相互作用力，将电弧吸引到灭弧栅片内，从而将电弧分割成一串短弧，达到快速熄灭电弧的目的。 此外，还可以利用狭缝灭弧，即将电弧拉入灭弧片构成的狭缝中，灭弧片由石棉水泥或陶土材料制成，迫使电弧直接与灭弧片冷壁接触，加速电弧的冷却作用，使电弧尽快熄灭。8 断路器的基本知识 1）断路器的用途断路器是电力系统中最重要的控制电器，断路器在电网中起两方面的作用：一是控制作用，即根据电网运行需要将一部分设备投入或退出运行；二是保护作用，即在电力设备或线路发生故障时，通过继电保护装置作用于断路器，将故障部分从电网中迅速切除，保证电网的正常运行。9断路器的基本知识.2）断路器的基本结构 断路器的种类很多，但

6、就其结构而言，都是由开断元件、支撑元件、传动元件、基座及操作机构五个基本部分构成。开断元件是断路器的核心元件，控制保护方面的任务都需要它来完成。开断元件中包括有触头、导电部分和灭弧室等，触头的分、合动作是依靠操作机构来带动的。开断元件一般经绝缘支座安装在基座或是密封的容器内。其他部分都是配合开断元件为完成上述动作而设置的。10断路器的基本知识3）断路器的类型及型号含义断路器按照灭弧介质不同，可以分为油断路器、SF6断路器、真空断路器和空气断路器等类型。产品名称：S-少油 D-多油 L- SF6 Z-真空 C-磁吹使用场所：N-户内 W-户外设计序号断路器额定（或最高工作）电压 kV断路器额定工

7、作电流 A断路器额定开断电流 kA例如LW24-126/2000-31.511 断路器的技术参数 （1）1）额定电压和最高工作电压 额定电压是指断路器正常长期工作的电压。考虑系统调压的要求，又规定了长期允许工作的最高工作电压。2） 额定电流额定电流是指断路器可以长期通过的最大的电流。 3） 额定开断电流（额定短路开断电流）额定开断电流是指在额定电压下，断路器所能开断的最大短路电流。它是表征断路器开断能力的一个很重要的技术参数。 4 ）额定峰值耐受电流 额定峰值耐受电流是指断路器承受短路电流电动力作用的能力。即断路器在闭合状态时，能通过的不致妨碍断路器继续正常工作的短路电流最大瞬时值。又称为极限

8、通过电流或动稳定电流。 12断路器的技术参数 （2）5） 额定短时耐受电流额定短时耐受电流表征断路器承受短路电流热效应的能力，该电流又称为热稳定电流。 6） 额定关合电流保证断路器触头能关合短路而不致发生触头熔焊损伤的最大电流，称为断路器的额定关合电流，以电流的最大峰值表示。13断路器的技术参数（3）7） 全开断时间 断路器接到分闸命令起到电弧熄灭为止的时间，全开断时间是表示断路器开断过程快慢的一个重要的技术参数。 8） 合闸时间合闸时间是指自发出合闸信号（即合闸线圈加上电压）起到断路器接通时为止所需的时间，一般合闸时间大于分闸时间。149）自动重合闸性能（循环操作性能）用于架空输电线路中的断

9、路器，必须满足自动重合闸的要求，应能在短时间内连续可靠的关合两次短路故障，开断三次短路电流，以保证电力系统运行的可靠性。15SF6断路器介绍SF6断路器是利用SF6气体作为绝缘介质和灭弧介质的新型高压断路器，SF6断路器分为两大类：第一类为瓷瓶式SF6断路器，可用于110kV及以上的电力系统中。分两种形式，110-220kV断路器每相一个断口，整体成“1”型布置。330-500kV断路器每相两个断口，整体是“T”型布置。第二类为落地罐式SF6断路器是把断路器装入一个外壳接地的金属罐，一般为三相分装结构，每相由接地的金属管、充气陶罐、电流互感器、操作机构和底座等部件组成。此外，还有一种全封闭式的

10、SF6组合电器，它将所有的高压电器元件，包括断路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、套管电缆终端盒、接地开关等高压电器密封在接地金属筒中组合而成。 161718 SF6气体的特性 （1）SF6气体通常情况下，是一种无色、无味、无毒、不燃、化学性能十分稳定的气体。具有很高的电气绝缘性能具有很强的电负性，易和电子结合成负离子，游离能力差，起着阻碍气体放电的形成和发展。 SF6气体直径大，自由行程短，不易在电场中产生碰撞游离，提高了SF6气体的绝缘强度。SF6气体分子量大，运动速度慢，更易发生复合使气体带电质点减少19SF6气体的特性 （2）灭弧性能在电流过零后热恢复速度快分子量大、

11、比热大。对流和热传导能力强，散热能力好。在高温电弧中， SF6气体大量分解，吸收电弧的热量，使电弧的温度降低，对电弧的熄灭十分有利。20断路器灭弧室结构SF6气体作为灭弧介质时，只需要较小的气压和压差，所以，SF6断路器的灭弧室可以按压气活塞原理制成单压式，其气流是直接在开断过程中产生的，气压力一般在（3.57）105Pa范围内。国产的SF6断路器均为单压式。目前，单压式灭弧室有定开距和变开距两种结构。211.定开距灭弧室 本结构的特点是：由于利用了SF6气体介质强度高的优点，触头开距设计得比较小，110KV电压的开距只有30mm。触头从分离位置到熄弧位置的行程很短，因而电弧能量小，熄弧能力强

12、，燃弧时间短，但压气室的体积比较大。前述LW13(SFMT)型罐式高压SF6断路器，均采用此种型式的灭弧室结构。 222 变开距灭弧室结构的特点是：触头的开距在分闸过程中是变化的，故称之为变开距灭弧室。 触头开距在分闸过程中不断增大，最终开距较大，故断口电压可以做的较高、起始介质强度恢复速度快。喷嘴与触头分开，喷嘴的形状不受限制，可以设计得比较合理，有利于改善吹弧效果，提高开断能力。但绝缘喷嘴易被电弧烧损。前述LW(SFM)型绝缘子式高压六氟化硫断路器，均采用这种形式的灭弧室结构。 2324真空断路器的特点真空断路器的特点如下：触头开距短。10kV级真空断路器的触头开距只有10mm左右。因此开

13、距短，可使真空灭弧室做的小巧，所需的操作功小、动作快、机械寿命也长。燃弧时间短，且与开断电流大小无关，一般只有半个周波，故有半周波断路器之称。熄弧后触头间隙介质恢复快，对开断近区故障性能好。由于触头在开断电流时烧损量很小，所以触头寿命长。体积小，质量轻。能防火防爆。25真空断路器结构真空断路器主要由真空灭弧室操作机构及绝缘支架三部分构成。在机构箱上装有六个绝缘支架，真空灭弧室就装在上面，绝缘子的上下装有出线端，动触头与操作机构相连，可使开关分闸或合闸。2627真空灭弧室真空灭弧室是真空断路器的核心部件。其外壳有膨胀系数较小的硼硅玻璃或陶瓷（Al2O3）制成。两端配密封的金属盖，动、静触头有金属

14、盖伸入灭弧室，动触头的密封靠波纹管实现。灭弧室的屏蔽罩的主要作用是吸附触头开断过程中产生的金属微粒，一般用磷青铜制成。真空断路器触头多采用圆盘形对接结构，触头的中部是一个圆环状的接触面，接触面的周围开有螺旋槽的吹弧面。当开断电流时，在接触面上产生电弧，电弧沿径向向外缘快速移动，路径是螺旋形的，可使电弧作圆周运动，避免固定在触头一点而烧坏触头。28真空灭弧室结构图 29接触器接触器是用来远距离接通或开断负荷电流，适用于频繁启动和控制电动机的低压电器。也有人说它是利用线圈流过电流，产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。它是一种低压开关，是开关电器而不是保护电器。30313233 1 灭弧罩

15、2 触头压力弹簧 3 主触头 4 反作用弹簧 5线圈 6 短路环7 静铁心 8 弹簧 9 动铁心 10 辅助触头常开触点 11辅助触头常闭触点34接触器组成和分类接触器由四部分组成：电磁系统（铁心、线圈）、触头系统（主触头、辅助触头）、灭弧系统及附件（支架、弹簧等）接触器分类：按电流种类分为交流和直流；按主触头个数分有单极、两极、三极、四极、五极；按有无触头分有有触头和无触头；按灭弧介质分有空气式、油浸式、真空式；按驱动机构分有电磁式、液压式、气动式；按触头有无分，可分为有触头接触器和无触头接触器；还有其他分法，不再介绍。35接触器的技术参数（1）接触器的参数：额定电压：指主触头额定工作电压，

16、一般有220V、380V、660V。额定电流: 指主触头能长期通过的电流，一般从10A值1000A。额定接通电流能力（最大接通电流）：最大接通电流是指触头闭合时不会造成触电熔焊是的电流；额定分断能力（最大分断电流）：最大分断电流是指触头分断时能可靠灭弧的最大电流。一般来讲，通断能力是额定电流的5-10倍。当然，这一数值与分断电路的电压有关，电压越高,通断的能力也随着下降。 36接触器的技术参数（2）额定工作制：接触器有四种标准工作制八小时工作制、不间断（或长期）工作制、间续周期（或间断）工作制、短时工作制。八小时工作制：接触器的标准工作制。不间断（或长期）工作制：这种工作制较8h工作制严酷，触

17、头易氧化，尘埃累积导致触头发热恶化。不间断工作制的接触器应降容使用。间续周期（或间断）工作制：通电的周期不超过10min。短时工作制：触头的通电时间可以为10、30、60、90min。37接触器的技术参数（3）使用类别：即按接触器接通的负荷分为四类，分别称为AC1、AC2、AC3、AC4，其中AC1类接触器是用来接通无感或微感性负荷；AC2类接触器是用来接通绕线式电动机的启动、停止；AC3表示接触器是用来接通鼠笼式异步电动机的启动、停止；AC4表示接触器是用来接通鼠笼式异步电动机的启动、反接制动、反转和点动等.可以看出，各类接触器的负载能力逐渐加重的。38接触器的技术参数（4）动作值：动作值分

18、为吸合电压值和释放电压值。一般规定，吸合电压不能高于工作电压的85%，释放电压不能低于工作电压的70%。吸引线圈额定电压：接触器正常工作时，吸引线圈上所加的电压值（控制回路的电压值）操作频率：接触器的线圈在吸合时的电流是闭合时电流5-7倍，因此，接触器频繁操作会使线圈发热而毁坏，必须规定接触器的操作频率。寿命：接触器的寿命有两个指标，即机械寿命和电气寿命。现代的接触器的机械寿命可达千万次，电气寿命也可达百万次（是机械寿命的5-20%） 39直流接触器的特点与交流接触器相比，直流接触器的不同点如下：线圈，没有电感，线圈粗大铁心，整块的，没有短路环。灭弧，拉弧距离长，灭弧罩内有灭弧栅，采用磁吹灭弧法灭弧（利用磁场对弧柱的电磁力驱使电弧进入灭弧罩内有灭弧栅，由于电弧与栅片壁接触，加速了电弧的冷却，去游离作用加强，使电弧快速熄灭）。结构上，体积要大一些。价格贵。40接触器应用举例41424344继电器继电器的功能与分类；常用继电器的原理及应用常用继电器应用举例45继电器定义和分类继电器定义：继电器是根据某种输入信号的变化，接通或断开控制电路，实现自动控制和保护电力装置的自动电器。继电器的种类很多，按输入信号的性质分为：电压继电器、电流继电器、