【正文】 電氣培訓(xùn)教材第一階段第一章 電器的基本知識(shí)一．電器的定義：凡是自動(dòng)或手動(dòng)接通和斷開(kāi)電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路切換、控制、保護(hù)、檢測(cè)、變換和調(diào)節(jié)目的的電氣元件統(tǒng)稱為電器。二．電器的分類（1）低壓電器 工作電壓在交流1000V以下的各種電器。例如接觸器、控制器、起動(dòng)器、刀開(kāi)關(guān)、斷路器、熔斷器、繼電器、電阻器、主令電器等。（2）高壓電器 工作電壓高于交流1000V以上的各種電器。例如高壓熔斷器、隔離開(kāi)關(guān)、高壓斷路器等。（1）控制電器 用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器。例如接觸器、各種控制繼電器、控制器、啟動(dòng)器等。（2）主令電器 用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令的電器。例如控制按鈕、主令開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等。（3）保護(hù)電器 用于保護(hù)電路及用電設(shè)備的電器。如熔斷器、熱繼電器、各種保護(hù)繼電器、避雷器等。（4）配電電器 用于電能的輸送和分配的電器。例如高壓熔斷器、隔離開(kāi)關(guān)、刀開(kāi)關(guān)、斷路器等。（5）執(zhí)行電器 用于完成某種動(dòng)作或傳動(dòng)功能的電器。如電磁鐵、電磁離合器等。（1）電磁式電器 依據(jù)電磁感應(yīng)原理來(lái)工作的電器。交直流接觸器、各種電磁式繼電器等。（2）非電量控制電器 電器的工作是靠外力或某種非電物理量的變化而動(dòng)作的電器。例如刀開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、按鈕、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等。 第二章 開(kāi)關(guān)電器 開(kāi)關(guān)電器廣泛應(yīng)用于配電線路作電源的隔離、保護(hù)與控制。常用開(kāi)關(guān)有以下幾種：一、 刀開(kāi)關(guān) 刀開(kāi)關(guān)是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，應(yīng)用最廣泛的一種手動(dòng)電器。在低壓電路中，作為不頻繁接通和分?jǐn)嚯娐酚?，或用?lái)將電路與電源隔離。刀開(kāi)關(guān)由操作手柄、觸刀、靜插座和絕緣底板組成。按刀數(shù)可分為單級(jí)雙極和三級(jí)。圖形符號(hào)如下： 刀開(kāi)關(guān)使用注意事項(xiàng)：刀開(kāi)關(guān)在安裝時(shí)，手柄要向上，不得倒裝或平裝，避免由于重力自動(dòng)下落，而引起誤動(dòng)作合閘。接線時(shí)，應(yīng)將電源線接在上端，負(fù)載線接在下端，這樣拉閘后刀片與電源隔離，防止可能發(fā)生的意外事故。二、 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)又稱組合開(kāi)關(guān)，一般用于電氣設(shè)備中非頻繁地通斷電路、換接電源和負(fù)載，測(cè)量三相電壓以及控制小容量感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)由動(dòng)觸片、靜觸片、轉(zhuǎn)軸、手柄、定位機(jī)構(gòu)及外殼等部分組成。普通類型的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)各級(jí)是同時(shí)通斷的：特殊類型的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)各級(jí)是交替通斷的，類似于萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。普通的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)符號(hào)如下：QS 三、 斷路器斷路器主要由三個(gè)基本部分組成：即觸頭、滅弧系統(tǒng)和各種脫扣器，包括過(guò)電流脫扣器、失壓（欠電壓）脫扣器、熱脫扣器、分勵(lì)脫扣器和自由脫扣器。 斷路器工作原理：開(kāi)關(guān)是靠操作機(jī)構(gòu)手動(dòng)或電動(dòng)合閘的，觸頭閉合后，自由脫扣機(jī)構(gòu)將觸頭鎖在合閘位置上。當(dāng)電路發(fā)生上述故障時(shí)，通過(guò)各自的脫扣器使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，自動(dòng)跳閘實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用。分勵(lì)脫扣器則作為遠(yuǎn)距離控制分?jǐn)嚯娐分?。斷路器的選用： 1）額定電壓大于或等于線路或設(shè)備的額定工作電壓。對(duì)配電電路來(lái)說(shuō)應(yīng)注意區(qū)別電源端保護(hù)還是負(fù)載端保護(hù)。 2）額定電流大于或等于負(fù)載工作電流。圖形符號(hào)如下：QF 四、 漏電保護(hù)斷路器 漏電保護(hù)斷路器是一種安全保護(hù)電器，在電路中作為觸電和漏電保護(hù)之用。在線路或設(shè)備出現(xiàn)對(duì)地漏電或人身觸電時(shí)，迅速自動(dòng)斷開(kāi)電路，能夠有效地保證人身和線路安全。 結(jié)構(gòu)：電流動(dòng)作型漏電保護(hù)斷路器主要由電子線路、零序電路互感器、漏電脫扣器、觸頭、實(shí)驗(yàn)按鈕、操作機(jī)構(gòu)及外殼等組成。 工作原理：在電路正常工作時(shí)，零序電流互感器二次繞組無(wú)輸出信號(hào)，保護(hù)斷路器不動(dòng)作。當(dāng)電路發(fā)生觸電事故時(shí)，只要漏電或觸電電流達(dá)到漏電保護(hù)斷路器的動(dòng)作電流時(shí)，使得漏電脫扣器線圈中流過(guò)一個(gè)較大的電流，過(guò)電流脫扣器動(dòng)作，自動(dòng)地?cái)嚅_(kāi)電路，起到保護(hù)作用。 第三章 熔斷器熔斷器是用于配電線路的嚴(yán)重過(guò)載和短路保護(hù)。結(jié)構(gòu)：熔斷器主要由熔體、熔管、填料、蓋板、接線端、指示器和底座等組成。熔體由易熔金屬材料鋁、錫、鋅、銀、銅及合金制成，通常制成絲狀或片狀。熔管是安裝熔體的外殼，在熔體熔斷時(shí)兼有滅弧作用。 工作原理：熔斷器串接在被保護(hù)的電路中，當(dāng)電路正常工作時(shí)，熔斷器允許通過(guò)一定大小的電流其熔體不熔化，當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，熔體中流過(guò)很大的故障電流，當(dāng)電流產(chǎn)生的熱量達(dá)到熔體的熔點(diǎn)時(shí)，熔體熔化，自動(dòng)切斷電路，從而達(dá)到保護(hù)目的。 FU Q=I2Rt電流越大，熔斷時(shí)間越短，稱為熔斷器的熔斷特性或安秒特性。熔斷電流2In3In4In熔斷時(shí)間無(wú)窮大1h40s8 s s s第四章 接觸器接觸器能頻繁地接通或斷開(kāi)交直流主電路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制。主要用于控制電動(dòng)機(jī)、電熱設(shè)備、電焊機(jī)、電容器組等，它具有低電壓釋放保護(hù)功能。接觸器有交流接觸器和直流接觸器兩大類型。一、交流接觸器 它由四部分組成： 電磁機(jī)構(gòu) 電磁機(jī)構(gòu)由線圈、動(dòng)鐵心（銜鐵）和靜鐵心組成。觸頭機(jī)構(gòu) 交流接觸器的觸頭系統(tǒng)包括主觸頭和輔助觸頭。主觸頭用于通斷主電路，有三對(duì)或四對(duì)常開(kāi)觸頭；輔助觸頭用于控制電路，起電氣聯(lián)鎖或控制作用，通常有兩對(duì)常開(kāi)常閉觸頭，分布在主觸頭兩側(cè)。滅弧裝置 容量在10A以上的接觸器都有滅弧裝置，對(duì)于小容量的 ，常采用雙斷口橋形觸頭利于滅弧，其上有陶土滅弧罩。對(duì)于大容量的接觸器常采用縱縫滅弧罩及柵片滅弧結(jié)構(gòu)。其他部件 包括反作用彈簧、緩沖彈簧、觸頭壓力彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及外殼等。接觸器工作原理：當(dāng)線圈通電時(shí),靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力,將動(dòng)鐵芯吸合,由于觸頭系統(tǒng)是與動(dòng)鐵芯聯(lián)動(dòng)的,因此動(dòng)鐵芯帶動(dòng)三條動(dòng)觸片同時(shí)運(yùn)行,觸點(diǎn)閉合,從而接通電源。當(dāng)線圈斷電時(shí),吸力消失, 動(dòng)鐵芯聯(lián)動(dòng)部分依靠彈簧的反作用力而分離,使主觸頭斷開(kāi),切斷電源。當(dāng)接觸器電磁線圈不通電時(shí)，彈簧的反作用力和銜鐵芯的自重使主觸點(diǎn)保持?jǐn)嚅_(kāi)位置。當(dāng)電磁線圈通過(guò)控制回路接通控制電壓(一般為額定電壓)時(shí)，電磁力克服彈簧的反作用力將銜鐵吸向靜鐵心，帶動(dòng)主觸點(diǎn)閉合，接通電路，輔助接點(diǎn)隨之動(dòng)作。二、直流接觸器直流接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理基本與交流接觸器相同。在結(jié)構(gòu)上也是由電磁機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置等部分組成。但不同之處，主要區(qū)別是鐵心結(jié)構(gòu)、線圈形狀、觸頭形狀數(shù)量和滅弧方式以及吸力特性、故障形式等方面。接觸器的符號(hào)如下：第五章 主令電器 一．控制按鈕控制按鈕是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛的主令電器。在低壓控制電路中，用于發(fā)布手動(dòng)控制指令?？刂瓢粹o是由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式觸頭和外殼等組成。按鈕在外力作用下，首先斷開(kāi)常閉觸頭，然后再接通常開(kāi)觸頭。復(fù)位時(shí)，常開(kāi)觸頭先斷開(kāi)，常閉觸頭后閉合。圖形符號(hào)如下：二、位置開(kāi)關(guān) 位置開(kāi)關(guān)在電氣控制系統(tǒng)中，用以實(shí)現(xiàn)順序控制、定位控制和位置狀態(tài)的檢測(cè)。在位置開(kāi)關(guān)中以機(jī)械行程直接接觸驅(qū)動(dòng)，作為輸入信號(hào)的有行程開(kāi)關(guān)和微動(dòng)開(kāi)關(guān)，以電磁信號(hào)（非接觸式）輸入動(dòng)作信號(hào)的有接近開(kāi)關(guān)。 行程開(kāi)關(guān)是一種利用生產(chǎn)機(jī)械的某些運(yùn)動(dòng)部件的碰撞來(lái)發(fā)出控制指令的主令電器，用于控制生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方向、行程大小和位置保護(hù)等。當(dāng)行程開(kāi)關(guān)用于位置保護(hù)時(shí)，亦稱為限位開(kāi)關(guān)。行程開(kāi)關(guān)的圖形符號(hào)如下： 接近開(kāi)關(guān)又稱無(wú)觸點(diǎn)行程開(kāi)關(guān)，是以不直接接觸方式進(jìn)行控制的一種位置開(kāi)關(guān)。它不僅能代替有觸點(diǎn)行程開(kāi)關(guān)來(lái)完成行程控制和限位保護(hù)等，還可以用于高速計(jì)數(shù)、測(cè)速、檢測(cè)零件尺寸等。下面是電磁式接近開(kāi)關(guān)圖例。 接近開(kāi)關(guān)符號(hào)如下：三、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)實(shí)際是一種多檔位，控制多回路的組合開(kāi)關(guān)，用于控制電路發(fā)布控制指令或用于遠(yuǎn)距離控制，也可作為電壓表、電流表的換相開(kāi)關(guān)或作為小容量電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和換向控制。由于換接電路多，用途廣泛，故又稱為萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。 第六章 繼電器繼電器的種類繁多，按輸入信號(hào)的性質(zhì)分為：電壓繼電器、電流繼電器、時(shí)間繼電器、溫度繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等。按工作原理可分為：電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動(dòng)式繼電器、熱繼電器和電子式繼電器。一、 電磁式繼電器 電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理與接觸器類似，也是由電磁機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)等組成。主要區(qū)別在于：繼電器可對(duì)多種出入量的變化作出反應(yīng)，而接觸器只有在一定的電壓信號(hào)下動(dòng)作；繼電器是用于切換小電路的控制電路和保護(hù)電路，而接觸器是用來(lái)控制大電流電路；繼電器沒(méi)有滅弧裝置，也無(wú)主副觸頭之分等。 電流繼電器的線圈與被測(cè)量電路串聯(lián)，以反映電路電流的變化，其線圈匝數(shù)少，導(dǎo)線粗，線圈阻抗小。電流繼電器又有欠電流和過(guò)電流之分。欠電流繼電器的吸引電流為線圈額定電流的30%～65%，釋放電流為額定電流的10%～20%。用于欠電流保護(hù)或控制。在正常工作時(shí)，銜鐵是吸合的，只有當(dāng)電流降低到某一整定值時(shí)，繼電器才釋放，輸出信號(hào)。過(guò)電流繼電器在電路正常工作時(shí)不動(dòng)作，當(dāng)電流超過(guò)某 整定值時(shí)才動(dòng)作，～。 根據(jù)動(dòng)作電壓值不同，電壓繼電器有過(guò)電壓、欠電壓和零電壓繼電器之分。過(guò)電壓繼電器在電壓為額定電壓的105%～120%以上動(dòng)作；欠電壓繼電器在電壓為額定電壓的40%～70%時(shí)動(dòng)作；零電壓繼電器當(dāng)電壓降低至額定電壓的5%～25%時(shí)動(dòng)作，它們分別用作過(guò)電壓、欠電壓和零壓保護(hù)。 中間繼電器實(shí)質(zhì)是一種電壓繼電器，觸頭對(duì)數(shù)多，觸頭容量較大，動(dòng)作靈敏度高。主要用途為：當(dāng)其它繼電器的觸頭對(duì)數(shù)或觸頭容量不夠時(shí)，可借助中間繼電器來(lái)擴(kuò)展它們的觸頭數(shù)或觸頭容量，起到信號(hào)中繼作用。二、時(shí)間繼電器 時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械動(dòng)作原理實(shí)現(xiàn)觸頭延時(shí)接通和斷開(kāi)的自動(dòng)控制電器。其種類很多，按動(dòng)作原理可分為電磁式、空氣阻尼式、電動(dòng)式和電子式。按延時(shí)方式可分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型。 時(shí)間繼電器的圖形符號(hào)如下圖所示，文字符號(hào)為KT。二、 熱繼電器 熱繼電器主要由熱元件、雙金屬片、觸頭系統(tǒng)等組成。 雙金屬片是熱繼電器的感測(cè)元件，它是由兩種不同線膨脹系數(shù)的金屬用機(jī)械輾壓而成。 熱元件串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)定子繞組中，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，熱元件產(chǎn)生的熱量雖然能使雙金屬片彎曲，但還不能使繼電器動(dòng)作。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，流過(guò)熱元件的電流增大，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，雙金屬片推動(dòng)導(dǎo)板使繼電器觸頭動(dòng)作，切斷電動(dòng)機(jī)的控制回路。 熱繼電器的符號(hào)如下三、 速度繼電器速度繼電器主要用作籠型異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制，又稱為反接制動(dòng)繼電器。它由轉(zhuǎn)子、定子和觸頭三部分組成。轉(zhuǎn)子是一個(gè)圓柱形永久磁鐵。定子是一個(gè)籠型空心圓環(huán)，由硅鋼片疊成，并裝有籠型繞組。速度繼電器的圖形符號(hào)如下：控制回路使用降壓變壓器由380v降至220v的接線系統(tǒng)。第二階段 廠用電及電氣設(shè)備倒閘操作、操作票廠用自用電系統(tǒng)一、 電氣設(shè)備電壓等級(jí)的分類高壓電氣設(shè)備：1000V及以上低壓電器設(shè)備：1000V以下電氣設(shè)備安全距離10kv及以下2035kv66110kv220kv330kv500kv1m3m4m5m二、 廠用負(fù)荷分類（1） 一類廠用負(fù)荷：機(jī)組運(yùn)行必須的負(fù)荷，短時(shí)間停電會(huì)造成主輔設(shè)備損壞，危及人身，停機(jī)，影響機(jī)組負(fù)荷，這些負(fù)荷接于兩個(gè)獨(dú)立母線，并設(shè)置自動(dòng)電源投入裝置。（2） 二類廠用負(fù)荷：允許短時(shí)間停電，不造成生產(chǎn)紊亂的廠用公用負(fù)荷，如：燃料、除灰、化學(xué)制水。（3） 三類廠用負(fù)荷：較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)，不直接影響生產(chǎn)，只造成生產(chǎn)不便，如：檢修、實(shí)驗(yàn)室、照明。（4） 事故保安負(fù)荷：在事故停機(jī)過(guò)程中及停機(jī)的一段時(shí)間內(nèi)，任必須保證供電，否則可能會(huì)引起主輔設(shè)備損壞，重要的自動(dòng)控制失靈及危及到人身安全。 外圍輔助運(yùn)行如化學(xué)、燃料、除灰所帶負(fù)荷大多為二、三類負(fù)荷。三、 廠用電電壓等級(jí)大中型火電廠，一般設(shè)兩個(gè)電壓等級(jí)，常用高壓6kv和廠用低壓380v。,，提供機(jī)組運(yùn)行，機(jī)組啟停，事故備用廠用電。四、 380V廠用電系統(tǒng)基本接線380V廠用電系統(tǒng)，工作電源取自廠用6kv高壓母線，由低壓變壓器降至380V。380V低壓廠用電系統(tǒng)通常設(shè)置低壓動(dòng)力中心PC和電動(dòng)機(jī)(馬達(dá))控制中心MCC。容量75200kw電動(dòng)機(jī)和150600kw之間的靜態(tài)負(fù)荷接于動(dòng)力中心PC，容量小于75kw電動(dòng)機(jī)和小功率加熱器等分散接于電動(dòng)機(jī)控制中心，又可接出車間內(nèi)小容量控制箱柜、配電屏。PC單元設(shè)置兩段母線，分別由一臺(tái)低壓廠用變供電，高壓側(cè)電源分別取自高壓母線不同段上，母線之間設(shè)有聯(lián)絡(luò)斷路器，工作與備用之間采用暗備用方式，即兩臺(tái)低壓變壓器互為備用，故障或停運(yùn)時(shí)另一臺(tái)能滿足同時(shí)兩段負(fù)荷的要求。PC進(jìn)線與母聯(lián)開(kāi)關(guān)：3合2 MCC進(jìn)、饋線開(kāi)關(guān)：饋線均合，進(jìn)線合一，4合3五、 低廠變并列運(yùn)行 變壓器并列運(yùn)行的條件：變比相同、短路電壓相同、接線組別相同、容量比不超過(guò)3：1。 低壓廠用變壓器不允許長(zhǎng)時(shí)間并列運(yùn)行的原因:(1) 低廠變接至不同的6KV母線，電壓不完全一樣，即使變比、相序、阻抗相同，變壓器之間也會(huì)產(chǎn)生環(huán)流，使變壓器附加損耗增大，甚至燒毀變壓器。(2) 低廠變往往無(wú)低電壓保護(hù)，又分別接至不通的6KV母線，如6kv母線側(cè)發(fā)生短路，會(huì)造另一臺(tái)變壓器反送電向故障母線，損壞設(shè)備。(3) 低壓側(cè)發(fā)生故障短路時(shí)可能會(huì)連跳兩臺(tái)變壓器。六、 備用電源自動(dòng)投入裝置當(dāng)主供電電源發(fā)生故障時(shí)（失去電壓或降低到設(shè)定值的時(shí)），將備用電源自動(dòng)在設(shè)定時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)或投入（自動(dòng)迅速、準(zhǔn)確的將備用電源接入），保證重要設(shè)備電源供給的自動(dòng)化）。廠內(nèi)配有一臺(tái)低壓備用變壓器，作為2號(hào)廠用公用變壓器，工作變，除塵變的備用電源，其對(duì)應(yīng)的PC段內(nèi)均設(shè)有CSC246數(shù)字式備用電源自動(dòng)投入裝置，正常時(shí)停電冷備用，當(dāng)任意一PC段低電壓或工作電源跳閘，備用開(kāi)關(guān)4zkk(5zkk)自動(dòng)合閘，同時(shí)低壓備用變一次側(cè)開(kāi)關(guān)自動(dòng)合閘，低壓備用段不設(shè)斷路器，只設(shè)置向各自段的隔離開(kāi)關(guān)。 電氣設(shè)備倒閘操作、操作票一、 倒閘操作與設(shè)備狀態(tài)倒閘操作:電氣設(shè)備有一種狀態(tài)轉(zhuǎn)化到另一