常用低压元器件培训课件

常用低压元器件培训课件第一章低压元器件基础概述低压电器定义与应用范围技术定义低压电器是指工作在交流50Hz、额定电压≤1200V或直流额定电压≤1500V的电路中,用于接通、分断、保护、控制或调节电气设备的器件。这一电压等级涵盖了绝大多数民用和工业用电设备。应用领域发电厂配电系统与辅助控制工矿企业生产线电气控制建筑楼宇电力配送与管理交通运输设施供配电系统市政基础设施电气保护低压元器件的分类方法为了便于学习、选型和应用,低压电器可以从多个维度进行分类。掌握这些分类方法有助于理解各类元器件的功能特点和使用场景。按用途分类控制电器:用于控制电路的接通、分断和调节,如接触器、继电器配电电器:用于电能分配和保护,如断路器、熔断器按动作方式自动切换:根据电路参数自动动作,如热继电器、断路器手动切换:需人工操作,如刀开关、按钮按有无触点有触点电器:通过触点接通或分断电路,如接触器无触点电器:采用电子元件控制,如固态继电器按工作原理电磁式:利用电磁原理动作,如电磁接触器非电磁式:利用其他原理,如热继电器、压力开关低压元器件型号表示法详解我国低压电器产品采用统一的型号编制规则,型号由四部分组成,能够完整表达产品的类别、设计序列、派生特征和规格参数。正确理解型号含义对于选型和采购至关重要。类组代号采用汉语拼音字母表示,标识电器的类别和用途例如:C表示接触器(Contactor)设计代号用数字表示产品的设计序号或系列例如:J表示交流,Z表示直流派生代号字母组合表示产品的派生特征和改进标志例如:X表示新系列规格代号数字表示产品的主要规格参数如额定电流、触点数量等示例:CJX2-2510表示:C(接触器)J(交流)X(新系列)2(第二代设计)-25(额定电流25A)10(常开触点1个、常闭触点0个)低压元器件主要技术参数核心电气参数01额定电流与额定电压元器件在规定条件下能够长期通过的电流值和工作电压,是选型的首要依据02绝缘强度与耐潮湿性能反映元器件在不同环境条件下保持绝缘性能的能力,关系到使用安全03极限允许温升元器件在额定工作状态下允许的最高温度上升值,影响散热设计04操作频率单位时间内允许的操作次数,决定元器件在频繁动作场合的适用性05机械与电气寿命元器件能够正常操作的次数和通断电流的次数,影响维护周期和成本这些技术参数相互关联,共同决定了低压元器件的性能表现和适用场景。在实际应用中需要综合考虑各项参数,确保元器件能够在预期工况下安全可靠地工作。低压元器件结构组成触点系统负责电路的接通与分断,包括主触点和辅助触点电磁系统提供动作动力,由线圈、铁芯和衔铁组成灭弧装置快速熄灭分断时产生的电弧,保护触点第二章常用低压元器件详解(上)本章将详细介绍刀开关、熔断器、断路器、控制器、热继电器等常用低压元器件的结构原理、技术特点、型号规格和应用场景,帮助学员建立系统的产品知识体系。刀开关与转换开关刀开关(隔离开关)刀开关是最基本的手动控制电器,主要用于电路的接通、分断和隔离。其结构简单可靠,动作明显可视,常用于配电柜的进线隔离和设备检修时的电源切断。主要特点手动操作,机械结构简单可靠分断位置明显可见,便于确认不具备灭弧功能,只能分断空载电路典型型号:HD系列(封闭式)、HS系列(敞开式)转换开关转换开关用于小电流控制电路的切换,可实现多个电路之间的转换控制,广泛应用于电动机的正反转控制、电源切换等场合。多位置、多触点组合控制操作手柄有明确的位置标识常用型号:HZ10系列安全警示:刀开关只能在断开负载后操作,严禁带负载拉合,否则会产生危险电弧。熔断器熔断器是一种简单有效的过电流保护电器,当电路发生过载或短路时,熔体因过热而熔断,从而切断电路,保护设备和线路安全。工作原理熔体(熔丝)在正常电流下不会熔断,当电流超过额定值时,熔体因焦耳热积累而熔化断开,切断故障电路。主要分类按熔断特性:快速熔断型:用于保护半导体元件延时熔断型:用于保护电动机等感性负载按结构形式:螺旋式、插入式、封闭式技术参数额定电压:AC500V/690V额定电流范围:2A~630A分断能力:≥50kA典型型号:RT系列、RL系列选用要点熔断器额定电流应根据负载特性选择,一般为负载额定电流的1.5~2.5倍。更换熔体时必须使用同规格产品,严禁用铜丝等代替。自动开关(断路器)断路器是一种能够自动分断过载和短路故障电流的保护电器,兼具隔离、保护和控制功能,是现代低压配电系统的核心元件。框架式断路器(ACB)额定电流:200A~6300A分断能力高,可达100kA以上脱扣器可调,保护功能完善适用于主配电回路典型型号:DW15、DW17系列塑壳式断路器(MCCB)额定电流:16A~800A结构紧凑,安装方便性价比高,应用广泛适用于分支配电回路典型型号:DZ20、CM1系列微型断路器(MCB)额定电流≤125A,主要用于终端配电和家用电器保护。具有C型(照明)、D型(电动机)等多种脱扣特性曲线。典型型号:DZ47、C65系列。控制器与主令电器控制器控制器用于电动机的启动、停止、调速和制动控制,通过改变电路连接方式实现对电机的控制。主要类型凸轮控制器:用于起重机械主令控制器:用于频繁操作场合可编程控制器(PLC):现代智能控制主令电器主令电器用于发出控制指令,是操作人员与电气系统交互的界面,包括行程开关、限位开关、接近开关等。应用场景行程限位控制位置检测与保护自动循环控制安全联锁保护控制器和主令电器在自动化生产线、起重运输设备、机床加工等领域发挥着关键作用,是实现设备自动控制的重要环节。热继电器工作原理热继电器利用双金属片的热膨胀特性实现过载保护。当电动机长时间过载运行时,通过热元件的电流使双金属片受热弯曲变形,推动触点动作,切断控制电路,从而保护电动机。主要特点反时限特性:过载电流越大,动作时间越短可调节性:整定值可在一定范围内调整手动或自动复位功能结构简单,工作可靠1额定电流选择热继电器额定电流应等于或略大于电动机额定电流,整定值一般设置为电动机额定电流的1.05~1.15倍。2典型型号JR16系列:额定电流0.1A~93A,适用于频繁操作场合。JR36系列:带断相保护功能,保护更全面。3安装要点应垂直安装,避免倾斜影响动作精度。环境温度变化较大时,应选用温度补偿型热继电器。热继电器结构剖析热元件串联在主电路中,将电流信号转换为热信号双金属片受热弯曲产生位移,驱动触点动作触点系统常闭触点串联在控制回路中复位机构手动或自动复位到初始状态第三章常用低压元器件详解(下)继续深入学习接触器、启动器、继电器、按钮指示灯等控制元器件,以及电阻器等辅助元件的原理、选型和应用技术,完善低压电器知识体系。接触器接触器是一种利用电磁原理进行远距离控制的自动开关,广泛应用于电动机控制、电热设备控制和电容器投切等场合,是低压控制系统中使用最频繁的元器件之一。结构组成电磁系统:线圈、铁芯、衔铁触点系统:主触点、辅助触点灭弧系统:灭弧罩、灭弧栅其他部件:弹簧、底座、外壳技术参数线圈额定电压:AC24V~660V,DC24V~440V主触点额定电流:9A~800A辅助触点容量:5A~10A机械寿命:≥1000万次电气寿命:≥60万次常用型号CJX2系列:国内使用最广泛的交流接触器,性能稳定,价格适中。LC1-D系列:施耐德品牌,质量可靠,适用于高要求场合。3TB系列:西门子品牌,性能优异。选型要点:线圈电压应与控制电路电压一致,主触点额定电流应≥负载额定电流的1.3倍。在频繁操作或重载启动场合,应适当加大容量等级。启动器启动器是集成了多种保护和控制功能的电动机启动控制装置,能够实现电动机的平稳启动、运行保护和停止控制,简化了电气线路设计。星三角启动器用于降低大功率电动机的启动电流。启动时电机绕组接成星形,运行后自动转换为三角形连接。适用于正常运行时为三角形接法的电动机,启动电流可降至直接启动的1/3。典型型号:QJX系列自耦降压启动器通过自耦变压器降低启动电压,启动完成后切换到全压运行。适用于容量较大、启动频繁的电动机,可根据需要选择不同的抽头获得不同的启动电压。优点:启动转矩较大,适应性强软启动器采用晶闸管调压技术,通过逐渐增加电压实现电机平滑启动。具有启动电流小、启动平稳、可编程控制等优点,是现代电机控制的发展方向。应用:泵、风机、压缩机等设备液体启动器在电动机定子回路串入液体电阻,启动过程中逐渐减小电阻值,实现平滑启动。适用于大功率绕线式电动机,结构简单,成本较低。特点:启动平稳,维护简便控制继电器与中间继电器控制继电器控制继电器是根据输入信号(电压、电流、温度、压力等)的变化而动作的自动控制电器,在控制系统中起信号检测、转换和放大作用。主要类型电压继电器:检测电压过高或过低电流继电器:检测电流大小时间继电器:提供延时控制速度继电器:检测转速变化温度继电器:温度保护控制中间继电器中间继电器用于增加控制电路中的触点数量和触点容量,实现信号的传递、放大和转换。结构与接触器相似,但触点容量较小,触点数量较多。主要功能触点扩展:一对一控制多个负载信号隔离:主控与被控电路隔离逻辑控制:实现与、或、非逻辑电平转换:不同电压等级转换典型型号:JZ7系列、MY系列按钮、指示灯与信号装置按钮开关按钮是手动控制电器中使用最频繁的元件,用于短时接通或断开小电流控制电路,发出启动、停止等控制指令。常用类型:常开按钮(启动)、常闭按钮(停止)、复合按钮、急停按钮、钥匙按钮、蘑菇头按钮颜色规范:红色-停止/急停,绿色-启动,黄色-点动/复位,黑色-通用指示灯指示灯用于显示设备运行状态、电路工作情况或故障信息,是人机界面的重要组成部分。光源类型:白炽灯、LED灯(寿命长、功耗低)颜色含义:红色-故障/停止,绿色-正常运行,黄色-预警/中间状态,白色-通用指示信号装置信号装置通过声音或灯光形式发出警示信号,提醒操作人员注意设备状态变化或故障情况。类型:蜂鸣器、电铃、警示灯、声光报警器应用:故障报警、操作提示、安全警示、流程提醒安装时应注意防护等级,选择与环境条件相适应的产品。按钮盒应牢固安装,接线可靠,标识清晰。电阻器与变阻器电阻器是电路中用于限制电流、分配电压、消耗功率的基本元件。在低压控制系统中,电阻器主要用于降压、限流、分压和调速等场合。线绕电阻器由电阻丝绕制在绝缘骨架上构成,具有精度高、温度系数小、功率大的特点。应用:电动机启动、制动电阻,负载测试,精密分压功率范围:几瓦至数千瓦碳膜电阻器在瓷棒上沉积碳膜制成,体积小、成本低,但精度和稳定性不如线绕电阻。应用:控制电路中的限流、分压功率:一般≤2W变阻器(可变电阻)阻值可在一定范围内连续调节的电阻器,包括滑动变阻器和旋转式电位器。应用:调速控制、电压调节、信号衰减典型:电动机调速电阻箱选型注意事项额定功率应留有余量,一般为实际功率的1.5~2倍环境温度高时应降额使用大功率电阻器应注意散热和安装位置频繁调节的场合应选用耐磨性好的产品精密控制要求高精度、低温漂电阻电机制动电阻应能承受瞬间大功率低压元器件实物展示以上展示了常用低压元器件的实物照片,帮助学员建立直观的产品认知。在实际工作中应注意识别产品型号、查看铭牌参数、检查外观质量。第四章低压元器件选型与安装规范正确的选型和规范的安装是确保低压电气系统安全可靠运行的基础。本章将介绍元器件选型的基本原则、安装的技术要求,以及典型控制线路的设计方法。选型原则低压元器件的选型是一项系统工程,需要综合考虑技术性能、使用环境、经济性和可维护性等多方面因素,确保所选产品能够满足系统要求。满足额定参数要求元器件的额定电压应与系统电压一致,额定电流应≥负载额定电流的1.2~1.5倍。短路分断能力应≥安装点的预期短路电流。考虑电动机启动电流、冲击电流等瞬态工况。适应环境条件根据安装场所的温度、湿度、海拔、污染等级选择合适的防护等级。户外使用应选择防雨、防尘、耐腐蚀产品。特殊环境(高温、低温、腐蚀性气体)需选用专用产品。考虑机械与电气寿命频繁操作场合应选用机械寿命高、电气寿命长的产品。重载启动、冲击性负载应选用触点容量大、灭弧能力强的元器件。维护不便的场所应选用免维护或长寿命产品。兼顾安全性与经济性优先选用符合国家标准、有质量认证的名牌产品。在满足技术要求前提下,选择性价比高的产品。考虑全生命周期成本,包括采购、安装、运行、维护和报废成本。关键设备应留有备品备件。提示:建议建立企业级元器件选型标准库,统一常用型号规格,便于采购、库存管理和维修备件准备。安装注意事项布局设计原则功能分区明确主电路与控制电路分开布置,强电与弱电分离,避免干扰。按照信号流向和操作顺序合理排列元器件。便于维护检修预留足够的操作空间和维修通道。重要测量点和调试点易于接近。标识清晰,便于快速定位故障。美观整齐统一同类元器件对齐安装,导线排列整齐。采用标准化安装方式和固定件。整体布局协调,视觉效果好。接线工艺要求01导线选择根据电流大小选择合适截面积的导线。主电路用铜芯硬导线,控制电路用多股软导线。02连接方式螺栓连接应使用弹簧垫圈防松。线鼻子压接要牢固,不允许有毛刺。多股导线端部应搪锡或压接端子。03布线规范导线应捆扎成束,固定牢靠。转角处应有足够的弯曲半径。预留适当的接线长度,便于检修。其他重要事项防潮防尘:选择合适防护等级的柜体,密封良好,必要时安装除湿装置散热设计:大功率元件应加装散热器,柜内应有通风孔或强制通风接地保护:金属外壳必须可靠接地,接地线截面积应符合规范要求标识标注:元器件应有清晰的位号标识,端子排应有编号,回路应有标签典型控制线路设计案例案例一:电动机正反转控制线路电路组成主电路:QF(断路器)、KM1/KM2(正反转接触器)、FR(热继电器)、M(电动机)控制电路:SB1(停止按钮)、SB2(正转按钮)、SB3(反转按钮)工作原理按下SB2,KM1得电吸合,电机正转;按下SB3,KM2得电吸合,电机反转。KM1与KM2互锁,防止同时动作造成相间短路。设计要点必须设置机械互锁和电气互锁双重保护正反转切换时应先停止再启动,避免反接制动热继电器整定值应根据电机额定电流调整控制电路应设置短路保护案例二:星三角降压启动控制线路适用于正常运行为三角形接法的笼型异步电动机,功率≥7.5kW。启动时先接成星形,运行后切换为三角形,启动电流降至直接启动的1/3。主要元件KM1-主接触器(连接电源)KM2-星形接触器(启动用)KM3-三角形接触器(运行用)KT-时间继电器(控制切换时间)动作顺序按下启动按钮,KM1和KM2同时得电,电机星形启动时间继电器KT开始延时(5~10秒)延时到,KM2断开,KM3得电,切换为三角形运行低压元器件维护与故障排查定期维护保养和及时故障处理是保证低压电气系统可靠运行、延长元器件使用寿命的重要措施。建立完善的维护制度和掌握故障诊断技能是电气工作人员的基本要求。1日常巡检(每日)观察元器件外观是否有异常(变色、变形、冒烟等)倾听运行声音是否正常(异响、振动等)检查指示灯显示和仪表读数记录运行参数和异常情况2定期检查(每月)清洁元器件表面灰尘,保持散热良好检查接线端子是否松动,必要时紧固测量绝缘电阻,确保符合要求检查触点烧损情况,必要时打磨或更换3深度保养(每季度)全面清洁电气柜内部,处理锈蚀检查灭弧装置完好性测试保护装置动作特性检查辅助触点接触可靠性更新维护记录,建立技术档案4大修(每年)拆解清洁关键元器件更换严重磨损的零部件全面测试电气和机械性能更新老化或接近寿命的元器件常见故障及处理方法接触器不吸合原因:线圈断路、电压过低、铁芯卡死处理:检查控制电路和线圈阻值,清理铁芯,必要时更换线圈触点烧损严重原因:负载过大、灭弧不良、频繁操作处理:检查负载电流,清理或更换触点,检查灭弧装置热继电器频繁跳闸原因:整定值偏小、负载过重、缺相运行处理:核对整定值,检查负载和电源,测量三相电流断路器误动作原因:脱扣器整定不当、机构磨损、短路故障处理:调整脱扣器,检修操作机构,排查线路故障电气控制柜内部布局示范布局特点元器件按功能分区排列整齐主电路与控制电路分开走线导线捆扎规范,标识清晰预留维护空间充足工艺水平接线端子排列有序线槽使用合理,线路美观散热通风设计合理整体视觉效果专业规范的安装工艺不仅提升设备可靠性,也便于后期维护和故障排查,是电气工程质量的重要体现。第五章行业标准与安全规范了解和遵守国家及行业标准是电气从业人员的基本职业素养。本章介绍低压电器相关的主要标准规范和安全操作要求,帮助学员建立规范意识和安全意识。国家及行业标准简介产品标准GB/T14048系列:低压开关设