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1、第五讲：低压运行配电装置,主讲人：付肖,2013.01.01,第五讲：低压运行配电装置,低压电器,控制电器,保护电器,主要用来接通和断开线路，以及用来控制用电设备。,主要用来获取、转换盒传递信号，并通过其他电器对电路实现控制。,第一节 保护电器,保护电器,熔断器,热继电器,低压断路器,过电流继电器,失压脱扣器,分别起短路保护、过载保护和失压（欠压）保护。,一、熔断器,1.熔断器种类,熔断器又称保险丝，是作为安全保护用的一种电器，广泛用于电网保护和用电设备保护。当电网或电动机、电器发生负荷过载或短路时能自动切断电路。,RM系列无填料管式熔断器,RT系列有填料管式熔断器,RL系列螺旋式熔断器,RC
2、1A系列插式熔断器,盒式熔断器,多用于较大容量线路。,多用于中、小容量的线路或设备。,用于环境条件较的好中、小容量的线路或设备。,熔断器的熔体做成丝或片的形状。低熔点熔体由锑铅合金、锡铅合金、锌等材料制成。,2.熔断器的选择,A.防护形式满足生产环境要求。,B.额定电压符合线路电压。,C.额定电流满足安全条件和工作条件的要求。,3.在多级保护的场合，为满足选择性的要求，上级熔断器的熔断时间应大于下级 的3倍。,4.为保护硅整流装置，应采用有限流作用的快速熔断器。,5. 熔断器熔体额定电流选择：,A.对于三相异步鼠笼型电动机，熔体额定电流可按下式选取：,IF,（1.52.5） IN,B.对于多台
3、鼠笼型电动机，熔体额定电流可按下式选取：,IF,（1.52.5） IMM Ii,n,C.对于没有冲击负荷的线路，熔体额定电流可按下式选取：,IF,（0.851） IW,式中 IW 线路导线许用额定电流（A）,同一熔断器可以配用几种不同规格的熔体，但熔体的额定电流不得超过熔断器的额定电流。,此外，熔断器的熔体与触刀、触刀与底座应接触良好，触头钳口应有足够的压力。在有爆炸危险的场所，不得装设电弧可能与周围介质接触的熔断器。一般环境也必须考虑防止电弧飞出的措施。应当在停电以后更换熔体；不能轻易改变熔体规格；不得使用不明规格的熔体，更不准随意使用铜丝或铁丝代替熔丝。,小结：,1.在多级保护的场合，为满
4、足选择性的要求，上级熔断器的熔断时间应大于下级的3倍。,2.熔断器熔体额定电流选择：,A.对于三相异步鼠笼型电动机，熔体额定电流可按下式取：,IF,（1.52.5） IN,B.对于多台鼠笼型电动机，熔体额定电流可按下式选取：,IF,（1.52.5） IMM Ii,n,C.于没有冲击负荷的线路，熔体额定电流可按下式选取：,IF,（0.851） IW,二、热继电器,热继电器是利用电流的热效应做成的。,1.热继电器结构,热元件（电阻丝）,双金属片,复位按钮,滑杆,触头等元件组成,图中：1电流调节凸轮，2片簧（2a，2b），3手动复位按钮，4弓簧片，5主金属片，6外导板，7内导板，8常闭静触点，9动触
5、点，10杠杆，11常开静触点（复位调节螺钉），12补偿双金属片，13推杆，14连杆，15压簧,2.工作原理图：,图为：热继电器结构示意图,同一热继电器可以根据需要配用几种规格的热元件，每种额定电流的热 元件，动作电流均可在小范围内调整。,为适应电动机过载特性的需要，热元件通过整定电流时，继电器不动作; 通过1.2倍整定电流时，动作时间将近20分钟；通过1.5倍整定电流时，动作 时间将近2分钟；,为适应电动机启动要求，热元件通过6倍整定电流时，动作时间应超过5秒。,热继电器热容量较大，动作时间较长，不可能太快，故只宜作过载保护，而不宜作短路保护。,三、电磁式继电器,电磁式过电流继电器,失压（欠压
6、）脱扣器,均是利用电磁力的作用来工作的。,（一 ）电磁式过电流继电器 电磁式过电流继电器使用时，是将电流继电器的线圈串联在电路中，当线圈中电流超过整定值时，电磁力克服弹簧的推力吸下衔铁是铁心闭合，改变触头的状态，从而起到过电流保护作用。,1.电磁式过电流继电器结构：,图中 ： 1铁芯 2吸引线圈 3衔铁 4常开触头 5常闭触头 6恢复弹簧。,2.应用电路：,图为：水位控制电路原理图,交流过电流继电器的动作电流：在额定电流110350 的范围内调节。 直流过电流继电器的动作电流：在额定电流70300 的范围内调节。,3.电流继电器动作特性:,不带延时的电磁式电流继电器的动作时间：不超过0.1秒；
7、,短延时动作时间：仅为0.1 0.4秒；,长延时的电磁式电流继电器的动作时间：在1秒以上，而且具有反时限特性 适用于过载保护。,（二）失压（欠压）脱扣器,图为：失压脱扣器原理图,当线电压消失或降至40 75时，衔铁被弹簧拉开，并通过脱扣机构使降压启动器或自动空气开关动作而断开线路,电磁继电器是一种电控制器件，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。,第二节 开关电器,开关电器的主要作用是接通电路和断开线路。,常见的开关电器有闸刀开关、自动断路器、交流接触器等。,一、刀开关,刀开关是手动开关。,刀开关,胶盖刀开关,铁壳开关,组合开关等,只能用来控制5.5
8、KW以下的三相电动机,可用来控制4.5KW以下的三相电动机,一般不用额定电流100A及以上的封闭式负荷开关控制较大容量的电动机，以免发生飞弧灼伤手事故。（313KW),二、低压断路器,低压断路器又名自动开关、自动空气断路器。,它是低压配电系统中的主要电器，也是最复杂的低压电器，它相当于刀闸开关、熔断器、热继电器、欠压继电器和漏电保护器的组合，是一种即能正常手动用于维修断开电源之用，也可自动切断电路故障用的保护电器。,（一）低压断路器的用途、工作原理和分类：,1、用途,对配电线路,电动机,其它用电设备,实行通断操作并起保护作用，即当电路内出现的过载、短路或欠压等情况时，,能自动分断。,在需要手动
9、不频繁地接通和断开容量较大的低压电网或控制较大容量电动机（40100Kw）场合，经常采用框架式低压断路器。,家用、工矿企事业及公共场所的照明电路所用开关电器，经常采用空气开关。,2、分类,（1）按用途分,a.保护配电线路；,b.控制和保护电动机；,c.保护照明线路用；,d.漏电保护用。,（2）按结构型式分,a.有框架式；,b.塑料外壳式。,（3）按极数分,a.单极；,b. 双极；,c.三极；,d.四极。,（4）按限流性能分,a.一般型不限流；,b. 快速型限流 。,（5）按保护特性分,a. 有选择型；,b.非选择型。,（6）按操作方法分,a. 直接手柄操作式；,b.杠杆操作式；,c.电磁铁操作
10、式；,d.电动机操作式。,3、工作原理,以不限流低压器为例， 讲述其工作原 理，如图一所示：,低压断路器主要由三部分组成,触点系统,操作机构,保护元件,图1、不限流低压断路器工作原理图,U,V,W,负 载,图1、不限流低压断路器工作原理图,锁扣,主触头,U,V,W,负 载,图1、不限流低压断路器工作原理图,U,V,W,负 载,图1、不限流低压断路器工作原理图,U,V,W,负 载,（二）低压断路器主要技术参数,1、额定电压,2、额定电流,额定工作电压,额定绝缘电压,是指过电流脱扣器的额定电压。,3、额定短路通断能力,4、额定短时耐受电流,指在规定条件下，保证电器正常工作的电压值。,是指设计低压断
11、路器绝缘的电压值。,指断路器在规定的条件下能够接通和分断的预期短路电流值的能力。,指断路器处于闭合状态下，耐受一定持续时间的短路电流的能力。,5、保护特性,（1）过电流保护特性,a.长延时,b.短延时,c.瞬时 见图2所示,（2）欠压保护特性,（3）漏电保护特性,注：曲线ABCD-两段保护特性,曲线abcdef-三段保护特性,6、分段时间,从断路器的（固有）断开时间开始起到燃弧时间结束为止的时间间隔，包括（固有）断开时间和燃弧时间。,断路器的（固有）断开时间一般在0.1s以下。,7、机械寿命和电寿命,机械寿命一般在100020000次 电寿命一般在1005000次,小结：,1、低压断路器的用途
12、和分类,2、低压断路器的工作原理,3、低压断路器的技术指标,在三相四线制电源中，主回路零线断线将造成单相电器过电压！,C,B,A,0,当三相负荷不平衡时：,R,R3,R6,B,A,C,0,R6,R,R3,380V,380V,380V,380V,380V,380V,380V,R小,R大,将过电压烧坏,UIR,日常配线安装中常见问题： 1.接三孔单相插座时（如只有两色线时）,相线 零线,地线,正确,相线 地线,零线,错误,不好区分零线 地线,零线 地线,相线,错误,2.当火零电压降至150 170V或更低时，测火线正常，则零线多数接虚！若火线微亮，则火线不正常，亦为接虚。,区别零线和地线可用万用表
13、电阻档，从盘或另一插座接来零线（地线）测火线外剩下两线，电阻为零时是零线（地线）。,安全色 安全色是用来表达特定安全信息含义的颜色，配合几何图形和图形符号构成安全标牌。国家标准GB2893 82安全色中规定了红、蓝、黄、绿四种颜色为安全色。,红色，表示危险、禁止和紧急停止的信号。,蓝色，为指令性的颜色，是必须遵守的规定。,绿色，提示安全信息。,黄色，为警告色，提醒人们注意。,安全用电的基本方针是“安全第一，预防为主”。,第六讲：保护接地与保护接零（间接接触电击防护）,主讲人：付肖,2013.01.01,第六讲：保护接地与保护接零（间接接触电击防护）,保护接地与保护接零是防止间接接触电击最基本的
14、措施。,一、IT系统,IT系统就是电源系统的带电部分不接地或通过阻抗接地，电气设备的外露导电部分接地的系统。,I 表示配电网不接地或经高阻抗接地； T 表示电气设备金属外壳接地。,（一）、IT系统安全原理,为了保证电气设备（包括变压器、电机和配电装置）在运行、维护和检修时，不因设备的绝缘损坏而导致人身触电事故，所有这些电气设备不带电的部分如外壳、金属构架和操作机构以及互感器的二次绕组等都应妥善接地。,电气设备的接地规程规定：电压在1000V以下电源中性点不接地的电网和1000V以上任何形式的电网中，均需采用保护接地（称之为IT系统）作为保安技术措施。,保护接地的原理：是给人体并联一个小电阻，以
15、保证发生故障时，减小通过人体的电流和承受的电压。,L2,L3,L1,Z,Z,Z,RP,RA,Ib,Ip,Ib,Ia,图为：I T系统安全原理,二、T T系统,（一）、T T系统安全原理,T T系统就是电源系统有一点直接接地，设备外露导电部分的接地用保护接线PE接到独立的接地体上。,在 T T系统中，当某一相线直接连接设备外壳时，其对地电压为：,该电压低于相电压，但由于RA与RN同在一个数量级，所以几乎不可能被限制在安全范围内。对于一般的过电流保护，实现速断是不可能的。因此，一般不采用TT系统。,由于工作接地的接地电阻很小，设备外壳将带有接近相电压的故障对地电压，电击的危险性很大。因此，必须采取间接接触电击防护措施。,L2,L3,L1,N,RP,RA,RN,图为：T T系统安全原理,（二）、T T系统应用范围,TT系统主要用于低压供电用户，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。,三、T N系统,（一）、TN系统安全原理
