低壓電器是一種能根據(jù)外界的信號和要求,手動或自動地接通、斷開電路,以實現(xiàn)對電路或非電對象的切換、控制、保護(hù)、檢測、變換和調(diào)節(jié)的元件或設(shè)備。控制電器按其工作電壓的高低,以交流1200V、直流1500V為界,可劃分為高壓控制電器和低壓控制電器兩大類??偟膩碚f,低壓電器可以分為配電電器和控制電器兩大類,是成套電氣設(shè)備的基本組成元件。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、國防以及人們用電部門中,大多數(shù)采用低壓供電,因此電器元件的質(zhì)量將直接影響到低壓供電系統(tǒng)的可靠性。
低壓電器的分類:
我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)將工作電壓交流1000V、直流1200 V以下的電氣線路中的電氣設(shè)備稱為低壓電器。低壓電器的種類繁多,按其結(jié)構(gòu)用途及所控制的對象不同,可以有不同的分類方式,以下介紹三種分類方式:
1、按用途和控制對象不同,可將低壓電器分為配電電器和控制電器
?。?)用于低壓電力網(wǎng)的配電電器
這類電器包括刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、空氣斷路器和熔斷器等。對配電電器的主要技術(shù)要求是斷流能力強(qiáng)、限流效果在系統(tǒng)發(fā)生故障時保護(hù)動作準(zhǔn)確,工作可靠;有足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。
?。?)用于電力拖動及自動控制系統(tǒng)的控制電器
這類電器包括接觸器、起動器和各種控制繼電器等。對控制電器的主要技術(shù)要求是操作頻率高、壽命長,有相應(yīng)的轉(zhuǎn)換能力。
2、按操作方式不同,可將低壓電器分為自動電器和手動電器
(1)自動電器
通過電磁(或壓縮空氣)作功來完成接通、分?jǐn)?、起動、反向和停止等動作的電器稱為自動電器。常用的自動電器有接觸器、繼電器等。
?。?)手動電器
通過人力做功來完成接通、分?jǐn)?、起動、反向和停止等動作的電器稱為手動電器。常用的手動電器有刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)和主令電器等。
3、按工作原理可分為電磁式電器和非電量控制電器
我們將重點介紹最典型的幾類低壓電器,如刀開關(guān)、熔斷器、空氣斷路器、接觸器、繼電器、主令電器、起動器等。
另外,低壓電器按工作條件還可劃分為一般工業(yè)電器、船用電器、化工電器、礦用電器、牽引電器及航空電器等幾類,對不同類型低壓電器的防護(hù)型式、耐潮濕、耐腐蝕、抗沖擊等性能的要求不同。
我們?nèi)粘I钪杏盟畷r,在輸送自來水的管路上及各種用水的地方,要裝上不同的閥門對水流進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。在輸送電能的輸電線路和各種用電的場合,也要使用不同的電器來控制電路通、斷,對電路的各種參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。只是電能的輸送和使用比自來水的輸送使用要復(fù)雜得多。低壓電器在電路中的用途是根據(jù)外界信號或要求,自動或手動接通、分?jǐn)嚯娐?,連續(xù)或斷續(xù)地改變電路狀態(tài),對電路進(jìn)行切換、控制、保護(hù)、檢測和調(diào)節(jié)。
設(shè)備選擇
1、壓配電設(shè)計所選用的電器,應(yīng)符合國家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并應(yīng)符合下列要求。
?。?)電器的額定電壓應(yīng)與所在回路標(biāo)稱電壓相適應(yīng)
?。?)電器的額定電流不應(yīng)小于所在回路的計算電流
(3)電器的額定頻率應(yīng)與所在回路的頻率相適應(yīng)
?。?)電器應(yīng)適應(yīng)所在場所的環(huán)境條件
?。?)電器應(yīng)滿足短路條件下的動穩(wěn)定與熱穩(wěn)定的要求。用于斷開短路電流的電器,應(yīng)滿足短路條件下的通斷能力。
2.、驗算電器在短路條件下的通斷能力,應(yīng)采用安裝處預(yù)期短路電流周期分量的有效值,當(dāng)短路點附近所接電動機(jī)額定電流之和超過短路電流的1%時,應(yīng)計入電動機(jī)反饋電流的影響。
適用標(biāo)準(zhǔn)
GB14048系列標(biāo)準(zhǔn) 低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備共有16部標(biāo)準(zhǔn)
使用注意
低壓電器選擇不同類型短路分?jǐn)嗄芰Φ臄嗦菲鱽磉m應(yīng)不同的線路預(yù)期短路電流(當(dāng)I在相同的情況時)的需要斷路器的選用原則是:斷路器的短路分?jǐn)嗄芰?ge;線路的預(yù)期短路電流。
不同的負(fù)載低壓電器應(yīng)選用不同類型的斷路器
低壓電器最常見的負(fù)載有配電線路、電動機(jī)和家用與類似家用(照明、家用電器等)三大類。萬能式(又稱框架式)斷路器中的DW15系列、DW17(ME)系列、AH系列和DW40、DW45系列中大部分是B型,而DZ5、DZ15、DZ20、TO、TG、CM1、TM30及HSM1等系列和萬能式DW15.DW17的某些規(guī)格因僅有過載長延時、短路瞬時的二段保護(hù),它們是屬于非選擇型的A類斷路器。選擇性保護(hù)。
當(dāng)F點短路時,只有靠近F點的QF2斷路器動作,而上方位的QF1斷路器不動作,這就是選擇性保護(hù)(由于QF1不動作,就使未發(fā)生故障的QF3.QF4支路保持供電)。如果QF2和QF1都是A類斷路器,則F點發(fā)生短路,短路電流值達(dá)一定值時,QF1.QF2同時動作,QF1斷路器回路及其下的支路全部停電,就不是選擇性保護(hù)了。能夠?qū)崿F(xiàn)選擇性保護(hù)的原因是,QF1為B類斷路器,它具有短路短延
時性能,當(dāng)F點短路時,短路電流流過QF2支路,也流過QF1回路,QF2的瞬時動作脫扣器動作(通常它的全分?jǐn)鄷r間不大于0.02s),因QF1的短延時,QF1在0.02s內(nèi)不會動作(它的短延時≥0.1s或0.2.0.3.0.4s)。在QF2動作切斷故障線路時,整個系統(tǒng)就恢復(fù)了正常??梢?,也就是說它可選擇A類斷路器(包括塑殼式和萬能式)
導(dǎo)體的選擇
1.、導(dǎo)體的類型應(yīng)按敷設(shè)方式及環(huán)境條件選擇。絕緣導(dǎo)體除滿足上述條件外,尚應(yīng)符合工作電壓的要求。
2.、選擇導(dǎo)體截面,應(yīng)符合下列要求:
?。?)線路電壓損失應(yīng)滿足用電設(shè)備正常工作及起動時端電壓的要求
?。?)按敷設(shè)方式及環(huán)境條件確定的導(dǎo)體載流量,不應(yīng)小于計算電流
?。?)導(dǎo)體應(yīng)滿足動穩(wěn)定與熱穩(wěn)定的要求
?。?)導(dǎo)體最小截面應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求,固定敷設(shè)的導(dǎo)線最小芯線截面應(yīng)符合表2.2.2的規(guī)定。
3、沿不同冷卻條件的路徑敷設(shè)絕緣導(dǎo)線和電纜時,當(dāng)冷卻條件最壞段的長度超過5m,應(yīng)按該段條件選擇絕緣導(dǎo)線和電纜的截面,或只對該段采用大截面的絕緣導(dǎo)線和電纜。
低壓電器的配線原則:板前明線布線
手工布線時(非模型、模具配線),應(yīng)符合平直、整齊、緊貼敷設(shè)面、走線合理及接點不得松動便于檢修等要求:
1、走線通道應(yīng)盡可能少,同一通道中的沉底導(dǎo)線,按主、控電路分類集中,單層平行密排或成束,應(yīng)緊貼敷設(shè)面。
2、導(dǎo)線長度應(yīng)盡可能短,可水平架空跨越,如兩個元件線圈之間、連線主觸頭之間的連線等,在留有一定余量的情況下可不緊貼敷設(shè)面。
3、同一平面的導(dǎo)線應(yīng)高低一致或前后一致,不能交*。當(dāng)必須交*時,可水平架空跨越,但必須屬于走線合理。
4、布線應(yīng)橫平豎直,變換走向應(yīng)垂直90°。
5、上下觸點若不在同一垂直線下,不應(yīng)采用斜線連接。
6、導(dǎo)線與接線端子或線樁連接時,應(yīng)不壓絕緣層、不反圈及露銅不大于1mm。并做到同一元件、同一回路的不同接點的導(dǎo)線間距離保持一致。
7、一個電器元件接線端子上的連接導(dǎo)線不得超過兩根,每節(jié)接線端子板上的連接導(dǎo)線一般只允許連接一根。
8、布線時,嚴(yán)禁損傷線芯和導(dǎo)線絕緣。
9、導(dǎo)線截面積不同時,這將截面積大的放在下層,截面積小的放在上層
10、多根導(dǎo)線布線時(主回路)應(yīng)做到整體在同一水平面或低壓電器綜合測試儀同一垂直面。
11、如果線路簡單可不套編碼套管。
導(dǎo)線的顏色標(biāo)志
1、保護(hù)導(dǎo)線(PE)必須采用黃綠雙色線;
2、動力電路的中線(N)和中間線(M)必須是淺藍(lán)色;
3、流或直流動力電路應(yīng)采用黑色;
4、交流控制電路采用紅色;
5、直流控制電路采用藍(lán)色;
6、用作控制電路聯(lián)鎖的導(dǎo)線,如果是與外邊控制電路連接,而且當(dāng)電源開關(guān):斷開仍帶電時,應(yīng)采用橘黃色或黃色;
7、與保護(hù)導(dǎo)線連接的電路采用白色。