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1、 电气工程概论辅导资料一主 题：第一章 电机与电器基础（第1节）学习时间：2012年9月30日10月7日内 容：我们这周主要学习绪论以及第一节开关电器的部分内容，主要学习开关电器的技术参数，低压断路器（自动开关）的用途、分类、选择要点，低压控制器的用途、选用。通过绪论的学习对电气工程概论这门课程有个总体的了解，同时要对低压断路器（自动开关）、低压控制的概念以及技术参数和使用方法重点掌握。绪论1.电气工程的历史和形成电气工程是研究电磁领域的客观规律及其应用的科学技术，以电工科学中的理论和方法为基础而形成的工程技术。根据电气工程学科的发展现状，可将其分为相对独立的五个分学科:电力系统及其自动化技术
2、、电机与电器及其控制技术、高电压与绝缘技术、电力电子技术和电工新技术,其结构简图如下：2.电气工程的地位和发展电气工程学科在国家科技体系中具有特殊的重要地位。1）是国民经济的一些基本工业（能源、电力、电工制造等）所依靠的技术科学；2）是另一些基本工业（交通、铁路、冶金、化工、机械等）必不可少的支持技术；3）是一些高新技术的重要科技组成部分。3.电气工程的展望 1）20世纪中叶以来，以电子信息技术为核心的新技术革命正在兴起，冲击着所有传统科学，包括基础科学、技术科学、综合科学，甚至社会科学等在内的广大领域。2）有人统计，最近20年中的科技创造和发明超过了过去两千年中创造发明的总和。3）在技术科学
3、范围内，不少学科都发生了“旧貌换新颖”的变化，电工学科的巨大变化也十分显著。第一章 电机与电器基础 第一节 开关电器1.1.1概述1.开关电器概述(1)断路器：电力网正常工作和发生故障时关合和开断电路。(2)隔离开关：将高压设备与电源隔离，以保证检修工作人员的安全。(3)熔断器：电路发生故障或短路时,依靠熔件的熔断来开断电路。(4)低压控制电器：接通和分断低压交、直流的控制电路。 其中，高压断路器是电力系统中最重要的高压开关电器，不但要用于关合、开断正常线路工作，更主要是用来在电力系统发生短路故障时自动切断短路电流。2.开关电器技术参数(1)额定电压：额定电压是指开关电器设计时所采用的标称电压
4、。额定电压在1200V一下的电器称为低压电器，3KV以上的电器称为高压电器。(2)额定电流：开关电器在额定频率下能长期通过，而各个金属部分和绝缘部分的温升不超过长期工作时最大容许温升的最大标称电流。额定电流的大小决定了高压电器导体、触头的尺寸和结构。额定电流越大，它们的尺寸越大。(3)额定短时耐受电流：额定短时耐受电流是高压开关电器在规定时间内能够通过而其温升不超过规定条件的最大标称电流，主要反映开关电器承受短路电流热效应的能力。(4)额定峰值耐受电流：额定峰值耐受电流是指开关电器在规定条件下能够通过，而不发生机械损坏的最大标称电流，主要反映开关电器承受短路电流电动力效应的能力。1.1.2低压
5、断路器1.低压断路器概述 低压断路器主要用于配电线路和电气设备的过载、欠压、失压和短路保护，常在低压大功率电路中作为主控电器，也称自动开关。按电源类型分为交流式和直流式两类，按结构可分为万能式和装置式低压断路器。图2-1为DW10系列万能式低压断路器结构示意图。2.低压断路器的选择要点 1）额定工作电压不小于线路额定电压。2）额定电流不小于线路计算负载电流。3）额定短路通断能力不小于线路中可能出现的最大短路电流。4）线路末端单相对地短路电流不小于1.25倍断路器脱扣器整定电流。5）欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压；按使用场合的需要来确定是否需要带延时。6）注意断路器接触方向，母联断路器应选
6、用可在下方进线的断路器。7）注意与其他电器的配合协调，各级断路器的过电流脱扣器整定值和延时应符合选择性配合要求。8）电动机保护断路器的瞬时动作电流应考虑电动机的启动条件（电动机的种类、启动电流倍数和时间）。3.断路器额定电流的确定 断路器壳架等级额定电流（指塑壳或框架中所能装的最大过流脱扣器的额定电流）和断路器额定电流（过电流脱扣器额定电流）可确定为： 式中为断路器壳架等级的额定电流；为线路的计算负载电流；为过电流脱扣器的额定电流。1.1.3低压控制电器1.低压接触器概述 低压接触器是电气传动和自动控制系统中应用最广的一种电器，适用于远距离频繁的接通和分断交、直流主电路及大容量控制电路，其主要
7、控制对象是电动机，也可用于控制照明设备、电焊机、电容器、电热设备等负载。2.控制继电器概述电磁式控制继电器是根据电磁吸合和释放原理而动作的继电器,基本结构与接触器相同，由电磁系统、触头系统和反力系统三个部分组成。常见的电磁式控制继电器有通用（电压、电流）继电器、中间继电器、时间继电器、热过载继电器等。时间继电器是指以继电器接受信号到执行元件动作其间有一定时间间隔的继电器。它又可分为电磁式和电子式两种。热过载继电器是通过双金属片流过电流而发热弯曲来推动执行机构动作的继电器。它主要由电流调节机构、动作机构以及热元件组成。现代热过载继电器大多为三相式结构，具有断相保护、温度补偿、整定电流调节、自动或
8、手动复位等功能。下图为带断相保护的热过载继电器。本周要求掌握的内容如下：开关电器的技术参数，低压断路器（自动开关）的用途、分类、选择要点，低压控制器的用途、选用。习题：1.简述低压短路器的作用。 低压断路器主要用于配电线路和电气设备的过载、欠压、失压、短路保护的电器。 2. 简述电磁式控制继电器的组成。 电磁式控制继电器由电磁系统、触头系统、反动力系统组成。3如何确定低压断路器的额定电流？答案：断路器壳架等级额定电流（指塑壳或框架中所能装的最大过流脱扣器的额定电流）和断路器额定电流（过电流脱扣器额定电流）可确定为： 式中为断路器壳架等级的额定电流；为线路的计算负载电流；为过电流脱扣器的额定电流。第5页 共5页
