电工作业初训复审培训.pptx
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1、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。第1页/共111页一、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RC1A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
2、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。第2页/共111页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式中 IF 熔体额定电流(A) IN 电动机额定电流(A) B.对于多台鼠笼型电动机,熔体额定电流可按
3、下式选取:IF (1.52.5) IMM Ii式中 IMM 熔体额定电流(A) n 为电动机台数(A)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)第3页/共111页 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
4、。第4页/共111页 6.RT系列管式熔断器常见故障现象与排除方法:系列管式熔断器常见故障现象与排除方法:故障现象原因分析排除方法熔断体熔断 1)短路故障或过载运行而正常熔断。安装新熔断体前,先要找出熔体熔断原因,未确定熔断原因,不要更换熔断体试送。 2)熔断体使用时间过久,熔体因受氧化或运行中温度高,使熔体特性变化而误断。更换新熔断体时,要检查熔断体的额定值是否与被保护设备相匹配。 3)熔断体安装时有机械损伤,使其截面积变小而在运行中引起误断。更换新熔断体时,要检查熔断体是否有机械损伤,熔管是否有裂纹。熔断器与配电装置同时烧坏或联接导线烧断与接线端子烧坏1)谐波产生,当谐波电流进入配电装置时
5、回路中电流急增烧坏。消除谐波电流产生 2)导线截面积偏小,温升高烧坏。增大导线截面积3)接线端与导线联接螺栓未旋紧产生弧光短路。联接螺栓必须旋紧熔断器接触件温升过高1)熔断器运行年久接触表面氧化或灰尘厚接触不良,温升高。用砂布擦除氧化物,清扫灰尘,检查接触件接触情况是否良好,或者更换全套熔断器。 2)接触件表面有放电闪烁痕迹。 必须更换同一规格的新熔断器。第5页/共111页小结:1.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。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) INB.对于多台鼠笼型电动机,熔
6、体额定电流可按下式选取:IF(1.52.5) IMM IinC.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第6页/共111页二、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第7页/共111页 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
7、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)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,
8、从而起到过电流保护作用。第8页/共111页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。第9页/共111页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;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。ti0图为:电流继电器反时限动作特性动作电流电流(二)失压(欠压)脱
9、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10页/共111页第二节 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5.5KW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
10、。(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。第11页/共111页(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
11、用开关电器,经常采用空气开关。第12页/共111页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.电磁铁操作式; d.电动机操作式。第13页/共111页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第1
12、4页/共111页图1、不限流低压断路器工作原理图UV主触头传动杆辅助触头过流脱扣器欠压脱扣器分断弹簧W锁扣负 载第15页/共111页图1、不限流低压断路器工作原理图锁扣分断弹簧主触头过流脱扣器辅助触头传动杆欠压脱扣器UVW负 载第16页/共111页图1、不限流低压断路器工作原理图主触头分断弹簧辅助触头传动杆欠压脱扣器锁扣过流脱扣器UVW负 载第17页/共111页图1、不限流低压断路器工作原理图主触头辅助触头传动杆欠压脱扣器锁扣过流脱扣器分断弹簧UVW负 载第18页/共111页(二)低压断路器主要技术参数(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
13、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。第19页/共111页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adefB图2、低压断路器的过电流保护特性toIbACDIk2Ik1c第20页/共111页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
14、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次第21页/共111页小结:1、低压断路器的用途和分类2、低压断路器的工作原理3、低压断路器的技术指标第22页/共111页 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!CBA0当三相负荷不平衡时:RR3R6BAC0R6RR3380V380V380V380V380V380V380VR小R大将过电压烧坏UIR第23页/共111页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
15、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)。第24页/共111页安全色 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
16、主”。第25页/共111页第六讲:保护接地与保护接零(间接接触电击防护)主讲人:袁修成第26页/共111页第六讲: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
17、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。第27页/共111页保护接地的原理:是给人体并联一个小电阻,以保证发生故障时,减小通过人体的电流和承受的电压。L2L3L1ZZZRPRAIbIpIbIa图为:I T系统安全原理第28页/共111页二、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:UERARNRAUE 该电压低于相电压,但由于RA与RN同
18、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。第29页/共111页L2L3L1NRPRARN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。第30页/共111页三、T N系统(一)、TN系统安全原理 T N系统就是电源系统有一点直接接地,负载设备的外露导电部分通过保护导体连接接到此接地点的系统,即采取接零措施的系统。
19、 目前,我国地面上低压配电网绝大多数都参与中性点直接接地的三相四线配电网。T 配电网中性点直接接地N 电气设备金属外壳接零 TN系统安全原理当某一相线直接连接设备金属外壳时,即形成单相短路。短路电流促使线路上的短路保护装置迅速动作,在规定时间内将故障设备断开电源,消除电击危险。第31页/共111页(二)、TN系统种类及应用TN系统种TN S系统TN C S系统TN C 系统NPE(a)(b)NPEPENRERC(c)PENRERCRCRE第32页/共111页第33页/共111页 其中,TNS系统是有专用保护零线(PE线),即保护零线与工作零线(N线)完全分开的系统。爆炸危险性较大或安全要求较高
20、的场所应采用TNS系统有独立附设变电站的车间宜采用TNS系统。 TNCS系统是干线部分保护零线与工作零线前部共用(构成PEN线),后部分开的系统。厂区设有变电站,低压进线车间以及民用楼房可采用的TNCS系统。 TNC系统是干线部分保护零线与工作零线完全共用的系统,安全条件较好的场所。 由同台变压器供电的配电网中,不允许一部分电气设备采用保护接地而另一部分零电气设备采用保护接零。第34页/共111页第35页/共111页(三)、重复接地 TN系统中,保护中性导体上一处或多处通过接地装置与大地再次连接的接地,称为重复接地。L3L1L2PEIERN断线U(a)无重复接地第36页/共111页L3L1L2
21、PENIERN断线RCUUNUE(b)有重复接地图:零线断线与设备漏电第37页/共111页1. 重复接地 的作用(1)减轻PE线或PEN线以外断线或接触不良时接零设备上电击的危险性。UERCRNRCU和UERCRNRCUUNU虽然都可能是危险电压,但还是远远低于相电压。(2)减轻PEN线断线时负载中性点“漂移”。 TNC系统的零线断线后,如断线后方有不平衡负荷,则负载中性点发生电位“漂移”,使三相电压失去平衡 ,可能导致接在一相或两相上的用电器具烧坏。(3)缩短漏电故障持续时间。由于重复接地在短路电流返回的途径上增加了一条并联支路,可增大单相短路电流,缩短漏电故障持续时间。(4)改善架空线路的
22、防雷性能。由于重复接地对雷电流起分流作用,可降低雷击过电压,改善架空线路的防雷性能。第38页/共111页L3L1L2PENRN断线P2P34KW1KWU2 U P3P2P3341380176VU3 U P2P2P23413804304V显然,所有用电器具都不能正常工作,而且接在第3相上的用电器具很快被烧坏。380 220V图为:TNC系统的零线断线第39页/共111页2.重复接地的要求以下处所应装重复接地:(1)架空线路干线和分支线的终端、沿线路每1km处、分支线长度超过200m分支处。(2)线路引入车间及大型建筑物的第1面配电装置处(进户处)。(3)采用金属管配线时,金属管与保护零线连接后做
23、重复接地;采用塑料管配线时,另行敷设保护零线并做重复接地。 当工作接地电阻不超过4时,每处重复接地电阻不得超过10;当允许工作接地电阻不超过10时,当允许重复接地电阻不超过30,但不得少于3处。第40页/共111页第41页/共111页第42页/共111页(四)工作接地 在TNC系统和TNCS系统中,为了电路或设备达到运行要求的接地,如变压器低压中性点的接地。该接地称为工作接地或配电系统接地。 工作接地的作用是保护系统电位的稳定性,即减轻低压系统由高压窜入低压等原因所产生过电压的危险。如没有工作接地,则当10kv的高压窜入低压时,低压系统的对地电压上升为5800v左右(10kv/1.732)。第
24、43页/共111页第44页/共111页 当配电网一相故障接地时,工作接地也有抑制电压升高的作用。如没有工作接地时,发生一相故障接地时,中性线对地电压可上升到接近相电压,另两相对地电压可上升到接近线电压。如有工作接地,由于接近故障电流经工作接地成回路,对地电压的“漂移”受到抑制,在线电压0.4 kv的配电网中,中性线对地电压一般不超过50v,另两项对地电压一般不超过250v。 图为:接地电网电压“漂移”图(a)单相接地图 (b)电压“漂移”图(a)L3L1L2PENREREIE312NE(b)第45页/共111页第46页/共111页第47页/共111页(五)接地电阻允许值因为故障对地电压等于故障
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