《低压配线回路介绍》

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1、第 1 页 共 30 页 低压配线回路介绍 学习的目的：通过介绍基本了解电力系统的接线架构 要求： 了解低压配线系统的接线形式 指导低压设备、保护、漏电流、火灾、产品的使用定位 低压故障的阶段以及个阶段的措施 看一张图-某工厂配电系统 1 低压配电 1.1 交流回路的载流导体 1.2 TN 系统 系统有一点直接接地，装置的外露导电部分用保护线与该点连接。按照中性线与保护线的组合情况，TN 系统有以下 3 种型式。 1）TNS 系统。整个系统的 N 线与PE 线是分开的（图 1） 。 图 1 TNS 系统 2）TN-C-S 系统。整个系统中，仅在电气装置进线点前 N 线和 PEI 线是合一的，电

2、源进线点后即分为第 2 页 共 30 页 两根线。 （图2） 。该系统自电源到用户的电气装置之间节省了一根专用的 PE 线，在电气装置内设有总等电位连接。且在电源进线点后 PE 线就和 N 线分开。目前低压供电的建筑物多采用 TN-C-S 系统供电。PEN 进配电室的原则是先接 PE线母排后 N线母排。 图 2 TNCS 系统 3）TNC 系统。整个系统的中性线与保护线是合一的（图 3） 。 图 3 TNC 系统 该系统 PE 线和 N 线合在一起。节省一根导线。比较经济。之前我国普遍采用的一个做法。但是其存第 3 页 共 30 页 在一些问题。除特殊情况，目前已近很少使用了。 -单相回路时，

3、当 PEN 线断线或接触不良，设备的金属外壳带电，危险。 -不能装设 RCD。 -线路维修时需要隔断 N 线上可能出现的故障电压，但是其中有 PE线又不允许断开，产生矛盾。 -PEN 线已通过中性点电流，是的设备外壳会带弟电位。 总之，TN 系统在同一电源供电的范围内，所有的 PE 线和N线都是联通的，为了避免故障电压的胡窜，需要采取等电位联结进行防范，所以各类 TN 系统不宜用于路灯、施工现场、农业用电等无电位连接的户外场所。 1.3 TT 系统 TT 系统有一个直接接地点， 电气装置的外露导电部分接至电气上与低压系统的接地点无关的接地装置（图4） 。承受雷击过电压能力较差。 使用在无等电位

4、联结作用的户外装置较多，如路灯系统。 图 4 TT 系统 1.4 IT 系统 IT 系统的带电部分与大地间不直接连接（经阻抗接地或不接地） ，而电气装置的外露导电部分则是接地的（图 5） 。 对地的故障电压很低、故障电流很小，适宜于电气爆炸和火灾的场所之类的电气危险大的特殊场所。同时接地之后不需要立即切断电源适用于供电不间断要求较高的电气装置，不能提供 220V 的照明和控制电源。 图 5 IT 系统 第 4 页 共 30 页 典型的使用场所：医疗场所、会议大厅安全照明、矿井、玻璃厂、供电不间断要求高的电炉和试验设备、冶炼厂、发电厂的厂用电、化工厂、爆炸危险场所、计算机中心、应急电源（EPS）

5、 、重要控制回路。 1.5 接地概念 系统接地：系统内电源端带电导体的接地。通常指变压器、发电机等中性点的接地。 保护接地：负荷端电气装置外露导电部分的接地。指电气装置内电气设备金属外壳、布线金属管线等外露导电部分的接地。示意图 重复接地(PEN 线)：TN-C和 TN-C-S。 TT 系统和 TN-S 系统的 N线不允许重复接地。 PE 线随便接地都行。 2 开关电器 第 5 页 共 30 页 2.1 低压断路器 选用低压断路器时，应当注意低压断路器的额定电压及其欠电压脱扣器的额定电压不得低于线路额定电压；断路器的额定电流及其过电流脱扣器的额定电流不应小于线路计算负荷电流；断路器的极限通断能

6、力不应小于线路最大短路电流；低压断路器瞬时(或短延时)过电流脱扣器的整定电流应小于线路末端单相短路电流的 23 等。 低压断路器的瞬时动作过电流脱扣器的整定电流应大于线路上可能出现的峰值电流。低压断路器的瞬时动作过电流脱扣器动作电流的调整范围多为其额定电流的 410 倍。长延时动作过电流脱扣器应按照线路计算负荷电流或电动机额定电流整定，具有反时限特性，以实现过载保护。短延时动作过电流脱扣器一般都是定时限的，延时为 0104s。该脱扣器亦按线路峰值电流整定，但其值应大于或等于下级低压断路器短延时或瞬时动作过电流脱扣整定值的 12 倍。一台低压断路器可能装有以上三种过电流脱扣器，也可能只装有其中的

7、两种或一种。上级断路器保护特性应高于下级的保护特性，二者不能交叉。 用途 它集控制和多种保护功能于一体，在正常情况下可用于不频繁地接通和断开电路以及控制电动机的运行。当电路中发生短路、过载和欠压等故障时，能自动切断电路，保护线路和电气设备。 特点 A.操作安全 B.安装使用方便 C.工作可靠 D.动作值可调 E.分断能力较高 F.兼顾多种保护 G.动作后不需要更换元件 结构 A、动触B、静触头C、灭弧装置D、操作机构E、热脱扣器(过载保护)F、电磁脱扣器(短路保护) 工作原理 过载时，双金属片受热弯曲将脱钩顶开，断开电源； 短路时，电磁脱扣器脱钩顶开，断开电源；整定电流为10IN（IN为断路器

8、额定电流） 。 欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。 选用原则 1）低压断路器的额定电压和额定电流应不小于线路的正常工作电压和计算的负载电流。 2）热脱扣器的整定电流应等于所控制负载的额定电流。 3）电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载正常工作时可能出现的峰值电流。用于控制电动机的断路器，其瞬时脱扣整定电流可按下式选取：IZKISt 式中，K为安全系数，可取1.51.7；st电动机的启动电流。 4）欠压脱扣器的额定电压应等于线路电压。 5）断路器的极限通断能力应不小于电路最大短路电流。 安装与使用 垂直于配电板安装，上进下出，做电源总开关或电动机控制开关时，电源进线侧必须加装刀开关或熔断

9、器，清洁脱扣器油脂并整定，检查脱扣器动作值，机械部分保持润滑。 2.2 交流接触器 接触器是一种自动的电磁开关。 特点：它能实现远距离自动操作和欠电压释放保护功能，而且具有控制容量大，工作可靠、操作频率高、使用寿命长等优点。 作用：适用于频繁地接通或断开交直主电路及大容量控制电路。 其主要对象是电动机，也可用于控制其他负载。 分类：按主触头通过的电流种类，分为交流接触器和直流接触器两种。 交流接触器的型号及含义、文字与图形符号CJ /接触器交流设计序号额定电流（ A）线圈 主触头辅助常开、常闭触头KM KMKM交流接触器的结构 交流接触器主要由电磁系统、触头系统、灭弧装置及辅助部件等组成（主电

10、路部分和控制电路部分） 。 第 6 页 共 30 页 A、电磁系统：主要由线圈、铁心（静铁心）和衔铁（动铁心）三部分组成。其作用是利用电磁线圈的通电或断电，将电能转换成机械能，使衔铁和铁心吸合或释放，从而带动动触头与静触头闭合或分断，实现接通或断开电路的目的。 B、触头系统：交流接触器的触头按接触情况可分为点接触式、线接触式和面接触式三种，按触头的结构形式划分，有桥式触头和指形触头两种，按通断能力划分，可分为主触头和辅助触头。 C、灭弧装置：交流接触器在断开大电流或高电压电路时，在动、静触头之间会产生很强的电弧。电弧是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象，电弧的产生，一方面会灼伤触头，减少触

11、头的使用寿命；另一方面会使电路切断时间延长，甚至造成弧光短路或引起火灾事故。 D、辅助部件：交流接触器的辅助部件有反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构及底座、接线柱等。 交流接触器的工作原理 当接触器的线圈通电后，线圈中流过的电流产生磁场，使铁心产生足够大的吸力，克服反作用弹簧的反作用力，将衔铁吸合，通过传动机构带动触头系统动作。当线圈断电或电压较低时，衔铁释放，触头复位。 电压过高或过低都容易烧毁线圈，在 0.85-1.05 倍的额定电压区间可以正常使线圈吸合。 交流接触器选用 电力拖动系统中，交流接触器可按下列方法选用： 1）选择接触器主触头的额定电压：接触器主触头的额定电压应大于

12、或等控制线路的额定电压。 2）选择接触器主触头的额定电流 接触器控制电阻性负载时，主触头的额定电流应等于负载的额定电流。控制电动机时，主触头的额定电流应大于或稍大于电动机的额定电流。或按以下经验公式计算（仅适用于 CJ0、CJ10 系列） ： Icn1000/K*Un 式中 K-经验系数，一般取 11.4； n-被控制电动机的额定功率（KW） Un-被控制电动机的额定电压（V） Ic-接触器主触头电流（A） 接触器若使用在频繁启动、制动及正反转的场合，应将接触器主触头的额定电流降低一个等级使用。 3）选择接触器吸引线圈电压 当控制线路简单，使用电器较少时，为节约变压器，可直接选用 380V或

13、220V 的电压。当线路复杂，使用时间超过 5 小时，从人身和设备安全角度考虑，吸引线圈电压要选低一些，可用 36V 或110V。 4）选择接触器的触头数量及类型 接触器的触头数量、类型应满足控制线路的要求。 2.3 刀开关（负荷开关） 刀开关是手动开关。包括胶盖刀开关，石板刀开关、铁壳开关、转扳开关、组合开关等。手动减压启动器属于带有专用机构的刀开关。刀开关只能用于不频繁启动。用刀开关操作异步电动机时，开关额定电流应大于或等于电动机额定电流的 3 倍。 1）开启式负荷开关 简称闸刀开关。生产中常用的是 HK 系列，适用于照明、电热设备及小容量电动机控制线路中，供手动不频繁地接通和分断电路，并

14、起短路保护。 型号及含义，图形文字符号 型号及含义:例 HK160HK开启式负荷开关.1设计序号.60额定电流。 图形文字符号：文字符号是 QS。 结构：HK 系列负荷开关由刀开关和熔断器组合而成。 选用原则：开启式负荷开关的结构简单、价格便宜、安装方便，在一般的照明电路和功率小于 5.5KW第 7 页 共 30 页 的电动机控制线路中被广泛采用。但这种开关没有专门的灭弧装置，其刀式动触头和静夹座易被电弧灼伤引起接触不良，因此不宜用于操作频繁的电路。选用方法如下： A）用于照明和电热负载时： ，额定电流负载电流 B）用于控制电动机时：额定电流3倍的电机额定电流 2）封闭式负荷开关 在开启式负荷

15、开关上改进设计的，俗称铁壳开关： 特点：灭弧性、操作性、通断和安全性相对优越；采用了储能分合闸方式，分合速度与手柄操作速度无关；采用联锁装置，保证了合闸不能开盖，开盖不能合闸，确保操作安全。 用途：用于不频繁的接通和断开带负载的电路及做线路末端的保护；控制 15KW 以下的电动机不频繁启动、停止。 结构：由刀开关、熔断器、操作机构、外壳组成。 型号及含义：例：HH460/3HH-封闭式负荷开关 4-设计序号 60-额定电流 3极数 图形文字符号:文字符号是 QS。 选用原则： A）额定电压不小于线路工作电压。 B）控制照明、电热负载额定电流不小于所有负载额定电流之和。 C）控制电动机额定电流不

16、小于电动机额定电流的 3 倍。 3）组合开关 概念：组合开关由于其可实现多组触点组合而得名，实际上是一种转换开关。 特点：具有体积小，触头对数多，接线方式灵活，操作方便等特点 用途：常用于交流 50HZ、380V 以下及直流 220V 以下的电气线路中，供手动不频繁的接通和断开电路，换接电源和负载以及控制 5.5KW 以下小容量异步电动机的启动、停止、和正、反转。 型号及含义:例：HZ1010/3 型号。Hz组合开关 10设计序号10额定电3极数 图形文字符号:文字符号是 QS 结构：组合开关是操作手柄在与安装面平行的平面内左右转动的刀开关。以 HK10系列组合开关为例，它的动、静触头装设在不高的胶木绝缘触头座内，触头座可以一个个地堆叠起来，最多可堆叠达六层。 选用原则：组合开关应根据电源种类、电压等级、所需触头数、接线方式和负载容量进行选用。用于直接控制异步电动机的启动