正压型电气设备的原理
引言：
正压型电气设备的防爆原理是将电气设备置入正压外壳内，将壳内充人具有一定压力的保护性气体，使它内部可能产生火花、电弧和危险温度的电气元器件处于保护性气体之中，并使壳内保护性气体的压力高于周围爆炸性环境的压力，以阻止外部爆炸性混合物进入壳内，这样，这些元器件就不会发生点燃爆炸性气体混合物的危险，正压型电气设备在工厂或煤矿等爆炸危险场所均可使用。
正压型电气设备的防爆型式为“P”。按照GB 3836．5—2004《爆炸性气体环境用防爆电气设备第5部分正压外壳型“p”》的规定，正压保护分为三种型式(“px”、“py”和“pz”)，它们分别是以外部的爆炸性气体环境(I类、l区或2区)是否有内释放，以及正压外壳内设备是否有点燃能力为依据进行划分。防爆型式确定的依据见表l。
防爆电机从其防爆原理上可分为隔爆型电机、增安型电机、无火花型电机、正压型电机，其中正压型防爆电机的设计和生产还只停留在理论上，国内尚无正压型防爆电机的产品。正压型防爆电机是指具有保护外壳，且壳内充有保护气体，并保持高于周围爆炸性气体混合物的压力，以避免外部爆炸性气体混合物进入外壳内部的电动机。
防爆原理
正压型防爆电机在起动和运行时，设备外壳内部的气压高于外壳外部的气压，从而限制了周围爆炸性气体混合物进入电机外壳的内部，将电机可能产生火花、电弧和危险温度的部分全部放置在这种正压外壳保护之内，使其不可能与周围
含有爆炸性气体混合物接触，即使电机外壳内部产生火花、电弧和危险温度，也不可能引起爆炸事故的发生，从而达到防爆的目的，保证电机的安全运行。
2防爆型式
正压保护的防爆型式分为三种(px、py和、pz)，它们分别是以外部的爆炸性环境(I类、1区或2区)、是否有内释放以及正压外壳内是否有点燃能力为依据进行划分的。具体可以分为px型：将正压外壳内的危险分类从l区降至非危险或从I类(煤矿井下危险区域)降至非危险的正压保护。防爆标志为ExpxI、ExpxlIT3等。
py型：将正压外壳内的危险分类从l区降至2区的正压保护。防爆标志为ExpyllT3等。
pz型：将正压外壳内的危险分类从2区降至非危险的正压保护。防爆标志为Expzlrl3等。
电动机常用的防爆型式为px型和pz型。
表1防爆型式的确定
内置系统内
外部爆炸性
的可燃性物气体环境要
外壳内含有外壳内不含
求的设备保
点燃能力设有点燃能力
质备的设备
护级别
无内置系统Gb或Mb px型8 py型
不要求正压
无内置系统Ge pz型
保护8
气体／蒸气Gb或Mb px型4 py型
Px型(并且有
点燃能力的
气体／蒸气G-c py型。
设备不在稀
释区域内)
液体Gb px型8(惰性
py型
的1。
pz型(惰性不要求正压
液体Gc
的)。保护。
注：如果HJ燃性物质是授体则正常释放是决不允许的。
a防爆型式px也适用于I类设备。
b如果无正常释放。
c如果在正压型式之后标明是惰性的，则保护气体应是惰性。d不需要正压防爆是因为引起的液体释放的故障不大可能与引起设备内形成点燃源的故障同时发生。
正压型防爆是重要的电气防爆形式之一，可使通用电气设备在爆炸性环境中正常工作。而隔爆、本安、增安等传统防爆形式必须对通用电气设备作较大改进或重新设计，才能满足防爆要求。正压型防爆电气设备使用洁净空气(或其它保护气体)作为保护介质，性能可靠、无污染。在石油. 化工等工矿企业中已广泛应用。其使用特点:
通用性与互换性好。
工作时需要保护气体气源连续供气。
发热元器件可在壳内正常工作。
表1 防爆型式的确定
91常用电气设备选择的技术条件
9 电气设备选择 9.1 常用电气设备选择的技术条件和环境条件 9.1.1 电气设备选择一般原则[65,63] （1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展； （2）应按当地环境条件校核； （3）应力求技术先进和经济合理； （4）与整个工程的建设标准应协调一致； （5）同类设备应尽量减少品种； （6）选用的新产品均应具有可靠的试验数据，并经正比鉴定合格。 9.1.2 技术条件 选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。各种高压电器的一般技术条件如表9?1?1所示。 表9?1?1 选择电器的一般技术条件 注①悬式绝缘子不校验动稳定。
9.1.2.1 长期工作条件 （1）电压：选用的电器允许最高工作电压max U 不得低于该回路的最高运行电压z U ，即 max U ≥z U （9?1?1） 三相交流3kV 及以上设备的最高电压见表9?1?2。 （2）电流：选用的电器额定电流n I 不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流 z I ，即 n I ≥z I （9?1?2） 不同回路的持续工作电流可按表9?1?3中所列原则计算。 由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。 表9?1?2 额定电压与设备最高电压 kV 表9?1?3 回路持续工作电流
表9?1?4 套管和绝缘子的安全系数 注①悬式绝缘子的安全系数对应于一小时机电试验荷载，而不是破坏荷载。若是后者，安全系数则分别应为5.3和3.3。 高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。 （3）机械荷载：所选电器端子的允许荷载，应大于电器引线在正常运行和短路时的最大作用力。 电器机械荷载的安全系数，由制造部门在产品制造中统一考虑。套管和绝缘子的安全系数不应小于表9?1?4所列数值。 9.1.2.2 短路稳定条件 （1）校验的一般原则： 1）电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行行动、热稳定校验。校验的短路电流一般取三相短路时的短路电流，若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统及自耦变压器
高压电气设备的选择
高压电气设备的选择 ?一、高压电气设备选择一般条件和原则 ?二、高压开关电器的选择 ?三、互感器的选择 ?四、高压熔断器的选择 一、高压电气设备选择一般条件和原则 （一）、高压电气设备选择与校验的一般条件 （二）、高压电气设备的选择与校验项目 （三）、按正常工作条件选择高压电气设备 ?额定电压和最高工作电压 ?额定电流 ?按环境工作条件校验 （四）、短路条件校验 ?短路热稳定校验电动力稳定校验 ?短路电流计算条件短路计算时间 高压电气设备选择与校验的一般条件 电气设备选择是发电厂和变电所设计的主要内容之 一，在选择时应根据实际工作特点，按照有关设计规范的 规定，在保证供配电安全可靠的前提下，力争做到技术先 进，经济合理。 为了保障高压电气设备的可靠运行，高压电气设备选 择与校验的一般条件有： （1）按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择； （2）按短路条件包括动稳定、热稳定校验； （3）按环境工作条件如温度、湿度、海拔等选择。 高压电气设备的选择与校验项目 高压电气设备的选择与校验项目见表7-1。
额定电压和最高工作电压 高压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变 化，常高于电网的额定电压，故所选电气设备允许最高工作 电压Ualm 不得低于所接电网的最高运行电压。 一般电气设备允许的最高工作电压可达1.1～1.15UN ， 而实际电网的最高运行电压Usm 一般不超过1.1UNs ，因此在 选择电气设备时，一般可按照电气设备的额定电压UN 不低于 装置地点电网额定电压UNs 的条件选择，即 UN ≥UNs 额定电流 电气设备的额定电流ⅠN 是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许通过电流。 ⅠN 应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Ⅰmax ，即ⅠN ≥ Ⅰmax 。 （１）由于发电机、调相机和变压器在电压降低5% 时，出力保持不变，故其相应回路的Ⅰmax 为发电机、调相 机或变压器的额定电流的1.5倍； （２）若变压器有过负荷运行可能时， Ⅰmax 应按过负 荷确定（1.3~2倍变压器额定电流）； （３）母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的Ⅰmax ； （４）出线回路的Ⅰmax 除考虑正常负荷电流（包括线 路损耗）外，还应考虑事故时由其它回路转移过来的负荷。 按环境工作条件校验 在选择电气设备时，还应考虑电气设备安装地点的环境条件，当气温、温度、海拔高度和覆冰厚度等环境条件超过一般电气设备使用条件时，应采取措施。 当周围环境温度θ0和电气设备额定环境温度不等时，其长期允许工作电流应乘以修正系数K ，即 我国的电气设备使用的额定环境温度θN=40℃。如周围环境温度θ0高于40℃小于60℃时，其允许电流一般可按每增高1℃，额定电流减少1.8%进行修正，当环境温度低于40℃时，环境温度每降低1℃，额定电流可增加0.5%，但其Ｉmax 不得超过ＩＮ的20%。该式对求导体的在实际环境温度下的长期允许工作电流，此时公式中的θN 一般为25℃。 短路条件校验—短路热稳定校验 短路电流通过电气设备时，电气设备各部件温度(或发 热效应)应不超过允许值。满足热稳定的条件为 式中 Ⅰt —厂家给的电气设备在时间t 秒内的热稳定电流。 Ⅰ∞—短路稳态电流值。 t —与Ⅰt 相对应的时间。 tdz —短路电流热效应等值计算时间。 短路条件校验—电动力稳定校验 电动力稳定是电气设备承受短路电流机械效应的能力， 也称动稳定。满足动稳定的条件为 或 N N N al I KI I θθθθθ--==max 0max kz t t I t I 2 2∞≥ch es i i ≥ch es I I ≥
各电气设备选择的原
第四章电器设备的选择 4.1 电气设备选择的一般条件
尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求确是一致的。电气设备要可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验动、热稳定性。 4.1.1 电气设备选择的一般原则 （1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要； （2）应按当地环境条件校核； （3）应力求技术先进和经济合理； （4）选择导体时应尽量减少品种； （5）扩建工程应尽量使新老电器的型号一致； （6）选用的新品，均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。 4.1.2 按正常工作条件选择 （1）额定电压 电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，有时会高于电网的额定电压，故所选的电气设备允许的最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压。规定一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的1.1-1.15倍，一般不超过电网额定电压的1.15倍。因此，在选择电气设备时，可按照电气设备的额定电压不低于装置地点电网额定电压D的条件选择，即 4-1 （2）额定电流 电气设备的额定电流是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许电流。应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流，即 4-2 由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的应为发电机、调相机和变压器的额定电流的1.05倍；若变压器有可能过负荷运行时，应按过负荷确定（1.3-2倍变压器额定电流）；母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的；母线分段电抗器应为母线上最
大一台发电机跳闸时，保证该母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的50%-80%；出险回路的除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷。 （3）按当地环境校验 当电气设备安装地点的环境条件如温度、风速、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度超过一般电气设备使用条件时，应采取措施。本设计着重考虑温度对电气设备的影响。 我国目前生产的电气设备的额定环境温度Q。=+ 40℃，裸导体的额定环境温度为+25℃。 4.1.3 按短路情况校验 （1）短路热稳定校验 短路电流通过电气设备时，电气设备各部件温度（或发热效应）应不超过允许值。即， 4-3 式中，-------t秒内通过的短时热电流； ------短路电流产生的热效应。 （2）电动力稳定校验 满足动稳定的条件为 或 4-4 式中，-------电气设备允许通过的动稳定电流幅值； ------电气设备允许通过的动稳定电流有效值； -----短路冲击电流幅值； ------短路冲击电流有效值。 下列几种情况可不校验热稳定或动稳定： ①用熔断器保护的电气设备，其热稳定由熔断器时间保证，故可不验算热稳定； ②采用有限流电阻的熔断器保护的设备，可不校验动稳定； ③装设在电压互感器回路的裸导体和电气设备可不校验动稳定、热稳定。
关于电气设备的选择方法
电气设备选择的一般原则是什么? 答：电气设备的选择应遵循以下3项原则： (1)按工作环境及正常工作条件选择电气设备 a 根据电气装置所处的位置,使用环境和工作条件,选择电气设备型号； b 按工作电压选择电气设备的额定电压； c 按最大负荷电流选择电气设备和额定电流。 (2)按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 (3)开关电器断流能力校验 5-2 高压断路器如何选择？ 答：（1）根据使用环境和安装条件来选择设备的型号。 （2）在正常条件下，按电气设备的额定电压应不低于其所在线路的额定电压选择额定电压，电气设备的额定电流应不小于实际通过它的最大负荷电流选择额定电流。 （3）动稳定校验 )3(max sh I I ≥ 式中，) 3(sh I 为冲击电流有效值，max I 为电气设备的极限通过电流有效值。 （4）热稳定校验 im a t t I t I 2 )3(2∞≥ 式中，t I 为电气设备的热稳定电流，t 为热稳定时间。 （5）开关电器流能力校验 对具有断流能力的高压开关设备需校验其断流能力。开关电气设备的断流容量不小于安装点最大三相短路容量，即max .K oc S S ≥ 5-3跌落式熔断器如何校验其断流能力? 答：跌落式熔断器需校验断流能力上下限值,应使被保护线路的三相短路的冲击电流小于其上限值,而两相短路电流大于其下限值。 5-4电压互感器为什么不校验动稳定，而电流互感器却要校验？ 答：电压互感器的一、二次侧均有熔断器保护，所以不需要校验短路动稳定和热稳定。而电流互感器没有。 5-5 电流互感器按哪些条件选择？变比又如何选择？二次绕组的负荷怎样计算？ 答：1）电流互感器按型号、额定电压、变比、准确度选择。 2）电流互感器一次侧额定电流有20，30，40，50，75，100，150，200，400，600，800，1000，1200，1500，2000（A ）等多种规格，二次侧额定电流均为5A ，一般情况下，计量用的电流互感器变比的选择应使其一次额定电流不小于线路中的计算电流。保护用的电流互感器为保证其准确度要求，可以将变比选的大一些。 3） 二次回路的负荷取决于二次回路的阻抗的值。 5-6 电压互感器应按哪些条件选择？准确度级如何选用？ 答：电压互感器的选择如下： ●按装设点环境及工作要求选择电压互感器型号； ●电压互感器的额定电压应不低于装设点线路额定电压； ●按测量仪表对电压互感器准确度要求选择并校验准确度。
电气设备的选择原则
电气设备的选择原则 The latest revision on November 22, 2020
一、电气设备选择的基本原则 1、按正常工作条件选择电气设备 2、1、电气设备型式的选择 选用电气设备必须考虑设备的装置地点和工作环境。另外，根据施工安装的要 求，或运行操作的要求，或维护检修的要求，电气设备又有各种不同的型式可供选择。 2、电气设备电压的选择 选择电气设备时，应使所选择的电气设备的额定电压大于或等于正常时可能出现的最大的工作电压，即： 3、 UN ≥ Uet 4、3、电气设备额定电流的选择 5、电气设备的额定电流应大于或等于正常工作时最大负荷电流，即 6、 IN ≥ Iet 7、我国目前所生产的电气设备，设计师取周围空气温度为40℃作为计算值，如装置 地点周围空气温度低于40℃时，每低1℃，则电气设备（如断路器、负荷开关、隔离开关、电流互感器、及套管绝缘子等）的允许工作电流可以比额定值增 大%，但总共增大的值不能超过20%。 8、按短路条件校验电气设备 1、电气设备的热稳定性校验 电气设备热稳定性校验是以电气设备的短路电流的数值作为依据的，在工程上常采用下式来做热稳定性校验，即 I2 t t ≥ I2 ∞ t j 或 I ∞≤ I t √t/t j 式中 I t ——制造成规定的在t秒内电气设备的热稳定电流，这个电流是在指定时间内不使电器各部分加热到超过所规定的最高允许温度的电流（kA）； t ――与I t 相对应的时间，通常规定为1s、4s、5s或10s ； I ∞ ――电路中短路电流周期分量的稳态值（kA）； t j ――家乡时间（s），参见第四章第六节。 2. 动稳定校验
电气设备的选择
第六章电气设备的选择 6．1 电气设备选择的一般原则 6．1．1 按正常工作条件选择电气设备 1）电气设备的额定电压 2）电气设备的额定电流 3）电气设备的型号 6．1．2 按短路情况进行校验 1）短路热稳定校验 I2t ima<=I2t t 2）短路动稳定校验 i sh<=i max I sh<=I max 3)开关设备断流能力校验 S OFF>=S KMAX I OFF>=I(3)K MAX 6．1．3常用电气设备的选择及校验项目 6．2高压开关设备的选择 高压断路器、负荷开关、隔离开关和熔断器的选择条件基本相同。除了按电压、电流、装置类型选择，校验热、动稳定性外，对高压断路器、负荷开关和熔断器还应校验其开断能力。 6．2．1 高压断路器的选择 1）断路器的种类和类型 少油断路器、真空断路器、SF6断路器。 2）开断电流能力 I OFF>=I11 S OFF>=S11 3）短路关合电流的选择 为了保证断路器在关合短路电流时的安全，断路器的额定关合电流需满足 i mc>=i sh 6．2．2 高压隔离开关的选择 高压隔离开关的选择和校验同高压断路器差不多。 例：试选择图书6.2.1所示变压器10.5KV侧高压断路器QF和高压隔离开关QS.已知图中K点短路时I11=4.8KA,继电保护动作时间为t ac=1s.拟采用快速开断的高压断路器,其固有分闸时间t tr=0.1秒,采用弹簧操作机构. 35/10.5KV 10.5KV母线 K
解:变压器计算电流按变压器的额定电流计算 8000 439.9 1.732*10.5 CA I A === 短路冲击电流的冲击值:11 2.55 2.55*4.812.24 sh i I KA === 短路容量 : 1187.92 K S S MVA == 短路电流假想时间:t imar=t ac+t tr=1+0.1=1.1s 根据上述计算参数结合具体的情况选择条件,初步选择ZN12-10I型630A 6．2．3 高压熔断器的选择 应根椐负荷的大小、重要程度、短路电流大小、使用环境及安装条件等综合考虑决定。 1）额定电压选择 2）熔断器熔体额定电流选择 熔断器额定电流应大于或等于熔体额定电流，即 I N?FU>=I N?FE 此外熔体额定电流应必须满足以下几个条件。 A、正常工作时熔体不应该熔断，即要求熔体额定电流大于或等到于通过熔体的最大工作电流。 In?fu>=Iw?max B、电动机启动时，熔断器的熔体在尖峰电流I PK的作用下不应熔断。 I N?FE>=K?I PK 式中： K——计算糸数。当电动机的启动时间T ST小于3秒，K取0.25—0.4;当T ST 在3—8秒时,K取0.35—0.5;当T ST大于8秒或电动机为频繁启动,反接制动时,K 取0.5—0.6 对于单台电动机的启动,尖峰电流即为电动机的启动电流;多台电动机运行的线路,如果是同时启动,尖峰电流为所有电动机的启动电流之和,如果不同时启动,其尖峰电流为取超过工作电流最大一台的启动电流与其它(N-1)台计算电流之和. C、熔断器保护变压器时,熔体额定电流的选择.对于6—10KV的变压器,凡容
浅谈电气设备选择的两个基本原则
浅谈电气设备选择的两个基本原则 【摘要】各种电气设备和载流导体，由于它们的用途和工作条件不同，所以每种电气设备和载流导体选择时都有具体的选择条件。各种电气设备的选择都有一般条件，即按正常工作条件进行选择，按短路状态校验其动稳定和热稳定。 【关键词】电气设备;载流导体;条件选择 各种电气设备和载流导体，由于它们的用途和工作条件不同，所以每种电气设备和载流导体选择时都有具体的选择条件。但是不论何种电气设备和载流导体，对它们的基本要求都相同，即必须在正常运行和短路时能可靠的工作。为此，各种电气设备的选择都有一般条件，即按正常工作条件进行选择，按短路状态校验其动稳定和热稳定。 电气设备和载流导体选择的一般条件 1.按正常工作条件选择 1.1额定电压 所选电气设备和电缆的最高允许工作电压，不得低于装设回路的最高运行电压。一般电气设备和电缆的最高允许工作电压：当额定电压在220kV及以下时，为1.15Ue；额定电压为330～500kV时，为1.1 Ue。而实际电网运行时的最高运行电压一般不超过电网额定电压Uew的1.1倍。因此，一般可按电气设备和电缆的额定电压Ue不低于装设地点的电网额定电压Uew的条件选择即Ue≥U ew。 1.2额定电流 所选电气设备的额定电流Ie或载流导体的长期允许电流Iy，不得小于装设回路的最大持续工作电流Imax，即应满足条件、Ie(或Iy)≥Imax。 计算回路的最大持续工作电流Imax时，应考虑该回路在各种运行方式下的持续工作电流，选用其最大者，如发电机、变压器在电压降低5%时出力保持不变，故其回路的Imax= 1.05Ie；；母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的Imax；母线分段电抗器的最大电流应为母线上最大一台发电机跳闸时，保证该段母线负荷所需的电流，通常取最大一台发电机额定电流的50%至80%；出线回路的最大电流除考虑线路正常负荷和线路耗损外，还应考虑事故时其他回路转移过来的负荷。 对于断路器、隔离开关、电抗器等，由于没有连续过载能力，在它们各部分的最高允许发热温度不超过规定值的情况下，当这些设备使用在环境温度高于+40℃时，但不高于+60℃时，环境温度每增加1℃，减少额定电流1.8%，当使用在环境温度低于+40℃时，环境温度每低1℃，增加额定电流0.5%，但其最大过负荷不得超过额定电流的20%。 2．按短路状态校验 2.1热稳定校验 当短路电流通过被选择的电气设备和载流导体时，其热效应不应超过允许值，即满足条件是短路电流的热效应小于等于电气设备和载流导体允许的热效应。短路电流的热效应小于等于设备给定的在ts内允许的热稳定电流的平方。短路电流持续时间t应为继电保护动作时间与断路器全分闸时间之和。 校验裸导线及3～6kV厂用馈线电缆的短路热稳定时，短路持续时间一般采用主保护动作时间加断路器全分闸时间。如主保护有死区时，则应采用能对该死区起作用的后备保护动作时间，并采用在该死区短路时的短路电流。校验电气设
电气设备的选择原则培训资料
电气设备的选择原则
一、电气设备选择的基本原则 1、按正常工作条件选择电气设备 2、1、电气设备型式的选择 选用电气设备必须考虑设备的装置地点和工作环境。另外，根据施工安装的要求，或运行操作的要求，或维护检修的要求，电气设备又有各种不同的型式可供选择。 2、电气设备电压的选择 选择电气设备时，应使所选择的电气设备的额定电压大于或等于正常时可能出现的最大的工作电压，即： 3、 UN ≥ Uet 4、3、电气设备额定电流的选择 5、电气设备的额定电流应大于或等于正常工作时最大负荷电流，即 6、 IN ≥ Iet 7、我国目前所生产的电气设备，设计师取周围空气温度为40℃作为计算 值，如装置地点周围空气温度低于40℃时，每低1℃，则电气设备 （如断路器、负荷开关、隔离开关、电流互感器、及套管绝缘子等）的允许工作电流可以比额定值增大0.5%，但总共增大的值不能超过 20%。 8、按短路条件校验电气设备 1、电气设备的热稳定性校验 电气设备热稳定性校验是以电气设备的短路电流的数值作为依据的，在工程上常采用下式来做热稳定性校验，即 I2t t ≥ I2∞t j 或 I∞≤ I t√t/t j 式中 I t ——制造成规定的在t秒内电气设备的热稳定电流，这个电流是在 指定时间内不使电器各部分加热到超过所规定的最高允许 温度的电流（kA）；
t ――与I t相对应的时间，通常规定为1s、4s、5s或10s ； I∞――电路中短路电流周期分量的稳态值（kA）； t j ――家乡时间（s），参见第四章第六节。 2. 动稳定校验 断路器、负荷开关、隔离开关及电抗器的动稳定应满足下式的要求 I max ≥I sh i max ≥ i sh 式中 I max、i max ――制造厂规定的电器允许通过的最大电流的有效值和幅值 （kA）； I sh、 i sh ――按三项短路电流计算所得的短路全电流的有效值和冲击电 流值（kA）。 3. 开关电器的断流能力的检验 高压断路器、低压断路器和熔断器等设备，应当具备在最严重的短路状态下切 断故障电流的能力。制造厂一般在产品目录中提供其 在额定电压下允许切断的短路电流I zk和允许切断的 短路容量S zk。I zk又称开端电流，S zk又称开断容量。 为了能使开关电器安全可靠切断短路电流，必须使 I zk和S zk大于开关电器必须切断的最大短路电流和短 路容量，即 I zk ≥ I dt S zk ≥ S dt
试谈低压系统电气设备的选用原则
一．断路器的选择 1．一般低压断路器的选择 (1)低压断路器的额定电压不小于线路的额定电压.
(2)低压断路器的额定电流不小于线路的计算负载电流. (3)低压断路器的极限通断能力不小于线路中最大的短路电流. (4)线路末端单相对地短路电流÷低压断路器瞬时(或短延时)脱扣整定电流≥1.25 (5)脱扣器的额定电流不小于线路的计算电流. (6)欠压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压. 2．配电用低压断路器的选择 (1)长延时动作电流整定值等于0. 8~1倍导线允许载流量. (2)3倍长延时动作电流整定值的可返回时间不小于线路中最大启动电流的电动机启动时间. (3)短延时动作电流整定值不小于1.1(Ijx+1.35KIdem).其中,Ijx为线路计算负载电流。K为电动机的启动电流倍数。Idem为最大一台电动机额定电流. (4)短延时的延时时间按被保护对象的热稳定校核. (5)无短延时时,瞬时电流整定值不小于1.1(Ijx+K1KIdem).其中,K1为电动机启动电流的冲击系数,可取1.7~2. (6)有短延时时,瞬时电流整定值不小于1.1倍下级开关进线端计算短路电流值. 3．电动机保护用低压断路器的选择 (1)长延时电流整定值等于电动机的额定电流. (2)6倍长延时电流整定值的可返回时间不小于电动机的实际启动时间.按启动时负载的轻重,可选用可返回时间为1、3、5、8、15s中的
某一挡. (3)瞬时整定电流:笼型电动机时为(8~15)倍脱扣器额定电流。绕线转子电动机时为(3~6)倍脱扣器额定电流. 4．照明用低压断路器的选择 (1)长延时整定值不大于线路计算负载电流. (2)瞬时动作整定值等于(6~20)倍线路计算负载电流. 二．漏电保护装置的选择 1．形式的选择 一般情况下,应优先选择电流型电磁式漏电保护器,以求有较高的可 靠性. 2．额定电流的选择 漏电保护器的额定电流应大于实际负荷电流. 3．极数的选择 家庭的单相电源,应选用二极的漏电保护器。若负载为三相三线,则选用三极的漏电保护器。若负载为三相四线,则应选用四极漏电保护器. 4．额定漏电动作电流的选择(即灵敏度选择) 为了使漏电保护器真正起到保安作用,其动作必须正确可靠,即应该 具有合适的灵敏度和动作的快速性. 灵敏度,即漏电保护器的额定漏电动作电流,是指人体触电后流过人 体的电流多大时漏电保护器才动作. 灵敏度低,流过人体的电流太大,起不到保护作用。灵敏度过高,又会造成漏电保护器因线路或电气设备在正常微小的漏电下而误动作(家
电气设备的选择原则
一、电气设备选择的基本原则 1、按正常工作条件选择电气设备 1、电气设备型式的选择 选用电气设备必须考虑设备的装置地点和工作环境。另外，根据施工安装的要求，或运行操作的要求，或维护检修的要求，电气设备又有各种不同的型式可供选择。 2、电气设备电压的选择 选择电气设备时，应使所选择的电气设备的额定电压大于或等于正常时可能出现的最大的工作电压，即： UN ≥ Uet 3、电气设备额定电流的选择 电气设备的额定电流应大于或等于正常工作时最大负荷电流，即 IN ≥ Iet 我国目前所生产的电气设备，设计师取周围空气温度为40℃作为计 算值，如装置地点周围空气温度低于40℃时，每低1℃，则电气设备（如断路器、负荷开关、隔离开关、电流互感器、及套管绝缘子等）的允许工作电流可以比额定值增大0.5%，但总共增大的值不能超过 20%。 2、按短路条件校验电气设备 1、电气设备的热稳定性校验 电气设备热稳定性校验是以电气设备的短路电流的数值作为依据的，在工程上常采用下式来做热稳定性校验，即 I2t t ≥I2∞t j ≤I t√t/t j 或I ∞ 式中I t ——制造成规定的在t秒内电气设备的热稳定电流，这个电流是 在指定时间内不使电器各部分加热到超过所规定的最高允 许温度的电流（kA）； t ――与I t相对应的时间，通常规定为1s、4s、5s或10s ； I∞――电路中短路电流周期分量的稳态值（kA）； t j ――家乡时间（s），参见第四章第六节。 2. 动稳定校验 断路器、负荷开关、隔离开关及电抗器的动稳定应满足下式的要求 I max ≥I sh i max ≥i sh 式中I max、i max ――制造厂规定的电器允许通过的最大电流的有效值和幅 值（kA）；
5-电气设备的选择
第5章电气设备的选择 电气设备的选择是供配电系统设计的重要内容，其选择的恰当与否将影响到整个系统能否安全可靠的运行，故必须遵循一定的选择原则。本章对常用的高、低压电器即高压断路器、高压隔离开关、仪用互感器、母线、绝缘子、高低压熔断器及成套配电装置（高压开关柜）等分别介绍了其选择方法，为合理、正确使用电气设备提供了依据。 5.1 电气设备选择的一般原则 供配电系统中的电气设备总是在一定的电压、电流、频率和工作环境条件下工作的，电气设备的选择除了满足正常工作条件下安全可靠运行，还应满足在短路故障条件下不损坏，开关电器还必须具有足够的断流能力，并适应所处的位置（户内或户外）、环境温度、海拔高度以及防尘、防火、防腐、防爆等环境条件。 电气设备的选择应根据以下原则： 1．按工作环境及正常工作条件选择电气设备 （1）根据电气装置所处的位置（户内或户外）、使用环境和工作条件，选择电气设备型号。 （2）按工作电压选择电气设备的额定电压 电气设备的额定电压U N应不低于其所在线路的额定电压U W?N，即： U N ≥U W·N（5-1）例如在10kV线路中，应选择额定电压为10kV的电气设备，380V系统中应选择额定电压为380V（0.4kV）或500V的电气设备。 （3）按最大负荷电流选择电气设备的额定电流 电气设备的额定电流应不小于实际通过它的最大负荷电流I max（或计算电流I C），即： I N ≥I max 或 I N ≥I c （5-2）2．按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 为了保证电气设备在短路故障时不致损坏，就必须按最大可能的短路电流校验电气设备的动稳定和热稳定。动稳定是指电气设备在冲击短路电流所产生的电动力作用下，电气设备不致损坏。热稳定是指电气设备载流导体在最大稳态短路电流作用下，其发热温度不超过载流导体短时的允许发热温度。 3．开关电器断流能力校验 断路器和熔断器等电气设备担负着切断短路电流的任务，通过最大短路电流时必须可靠切断，因此开关电器还必须校验断流能力。对具有断流能力的高压开关设备需校验其断流能力，开关设备的断流容量不小于安装地点最大三相短路容量。 5.2高压开关电器的选择 高压开关电器主要指高压断路器、高压熔断器、高压隔离开关和高压负荷开关。高压电气设备的选择和校验项目如表5-1所示。 高压断路器、高压隔离开关和高压负荷开关具体选择如下： 1．根据使用环境和安装条件选择设备的型号 2．按正常条件选择设备的额定电压和额定电流 按式（5-1）和（5-2）分别选择额定电压和额定电流。 3．动稳定校验
隔爆型电气设备的防爆原理
隔爆型电气设备的防爆原理 （一）防爆原理 隔爆型电气设备的防爆原理是：将电气设备的带电部件放在特制的外壳内，该外壳具有将壳内电气部件产生的火花和电弧与壳外爆炸性混合物隔离开的作用，并能承受进入壳内的爆炸性混合物被壳内电气设备的火花、电弧引爆时所产生的爆炸压力，而外壳不被破坏；同时能防止壳内爆炸生成物向壳外爆炸性混合物传爆，不会引起壳外爆炸性混合物燃烧和爆炸。这种特殊的外壳叫“隔爆外壳”。具有隔爆外壳的电气设备称为“隔爆型电气设备”。隔爆型电气设备具有良好的隔爆和耐爆性能，被广泛用于煤矿井下等爆炸性环境工作场所。隔爆性电气设备的标志为“d”。 隔爆型电气设备除电气部分外，主要结构包括隔爆外壳及一些附在壳上的零部件，如衬垫、透明件、电缆（电线）引入装置及接线盒等。 根据隔爆型电气设备的防爆原理，我们知道隔爆外壳应具有耐爆和隔爆性能。所谓耐爆就是外壳能承受壳内爆炸性混合物爆炸时所产生的爆炸压力，而本身不产生破坏和危险变形的能力。所谓隔爆性能就是外壳内爆炸性混合物爆炸时喷出的火焰，不引起壳外可燃性混合物爆炸的性能。为
了实现隔爆外壳耐爆和隔爆性能，对隔爆外壳的形状、材质、容积、结构等均有特殊的要求。 （二）防爆措施 隔爆型电气设备主要在煤矿井下爆炸危险工作场所使用，其使用环境场地狭窄，搬运困难，并有岩石、煤块冒落、撞击的危险，其外壳不仅要具有耐爆性，还应具有足够机械强度，才能保证设备外壳在发生内部爆炸或受到外物撞击时，外壳不发生严重变形或损坏。为此，常在煤矿井下采掘工作面工作的隔爆型电气设备的隔爆外壳必须采用钢板或铸铁构成，但其他零部件或装配后冲击不到的或容积不超过2L的电气设备，可用HT25-47灰铸铁制成。对于I类非采掘工作面用隔爆外壳也可以用HT25-47灰铸铁制成。对于容积不大于2L的外壳，也可以采用工程塑料制成，这种材料具有易成型、易切削加工，比重轻、易于制造等优点，但使用这种材料作隔爆外壳时必须注意到塑料在高温下易发生分解和变形的性质。因此，在具有大量热源和能发生大电弧的电气设备上不宜使用塑料外壳。 隔爆外壳的几何形状是多样的，大量的理论研究和实践证明：在相同容积、不同形状的隔爆外壳中，非球形外壳中的爆炸压力比球形外壳中压力低，即球形外壳的爆炸压力最大，而长方体外壳爆炸压力最
电气设备的控制原理
电气设备的控制原理 电气传动系统通常包括以下三个主要环节。 动力部分是整个系统的电源供给环节，是整个系统的主干，是电能转换为其他能量的通道部件，包括动力电源开关、电器控制部件、电动机等。 生产过程自动控制部分是生产过程自动化的核心，也是间接控制、指挥动力电器及系统工作的部件。包括继电逻辑控制电器及各种控制仪表、智能仪器仪表等。 传动装置是生产机械的联接及传动环节，位于电动机与工作机械之间。如减速箱、皮带、连轴器等。 通常由动力电器和过程自动控制设备构成电器控制系统。电器控制系统中常用的控制电器主要是低压电器元件、电工仪表及控制仪表等。电器控制系统是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通、断开电路，断续或连续地改变电路参数，以实现电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、交换和调节用的一种电气控制成套设备。电器的控制作用就是“自动”或“手动”接通或者断开电路，“通”也称“开”，“断”也称“关”。因此，“开”和“关”，对应于逻辑“1”或“0”，是电器最基本、最典型的功能。由此定义：根据生产过程的工艺要求，由这些电器组成的，能满足生产过程工艺要求的控制系统称电器控制系统。早期，因其主要由开关电器、继电器、接触器等组成，故称继电器—接触器控制系统，至今一直沿用这一说法。又因为它是一种逻辑控制，所以又称它是一种继电逻辑控制系统。 电器控制系统是电气传动控制系统的核心。现代化的机电设备、生产线、生产车间甚至整个工厂都实现了生产过程控制自动化。它由各种电动机、电器元件、电子器件或装置、检测器件以及各种仪器仪表、工业计算机等设备按一定的逻辑规律组成控制系统，对生产过程进行自动控制。所谓工业上的自动控制是指在无人直接参与的情况下，利用控制系统使被控制对象或生产过程自动地按照预先设置的规律和动作进行工作。自动控制所用的技术手段是多种多样的，电气控制自动化是应用最为普遍的方法，也是最基本的方法，在诸方法中起链接作用。 .1电气传动控制系统通常按下列方法分类 1.按输入、输出信号的状态特征分类 (1) 以开关状态变化为特征的开关量，其控制系统称为开关量自动控制系统或断续控制系统(电器控制范畴)。开关量控制系统的理论基础是基于逻辑控制原理。其理论核心是逻辑代数。按控制原理，开关量控制技术也就是逻辑控制技术，是本书涉及的主要的内容。 (2) 以连续状态变化为特征的连续量，其控制系统称为连续控制系统，可以是开环控制也可以是闭环控制。连续量控制技术在工业现场多是模拟量控制，目前典型的控制技术是基于模糊控制的PID控制技术，已有众多的系统采用智能化控制和计算机控制技术。 在工业现场，开关量控制和模拟量控制通常是联系在一起的，就电器控制而言，是通过接线构成一套装置。 2.按电器开关元件分类 (1)有触点逻辑元件系统，如继电器—接触器自动控制系统，或称继电逻辑控制系统，属上述开关量控制系统。 (2)无触点逻辑元件系统，由半导体分立元件和集成电路组成的逻辑电路构成的控制系统。由工业上常用的HTL、CMOS、PMOS等逻辑数字集成电路逻辑门组成的系统，它不能独立构成开关量自动控制系统，而常常出现在顺序控制的逻辑运算和控制部分。这一类现已有新型元件或系统取代，如智能电器、智能仪表、可编程序控制器（PLC）或计算机控制系统等。 3.按控制程序特征分类 (1)固定程序控制系统这种系统是通过硬结线方式构成继电逻辑控制电路，从而实现控制系统的所需功能。这种系统的工艺过程的控制逻辑是固定不变的。根据现场生产工艺的要求，继电逻辑控制电路又分为组合电路和时序电路两大类。电路的工作状态只取决于当时各输入信号取值状态的逻辑电路称为组合电路。电路的工作状态是指电路中各被控电器的取值状态。电路的工作状态不仅取决于电路当时输入信号的状态，而且还与电路原先的工作状态有关，这样的逻辑电路称为时序电路。时序电路原先的工作状态又与电路过去接受输入信号的顺序有关，因此它是一种顺序控制模式。
电气设备的选择
第5章电气设备的选择 电气设备的选择是供配电系统设计的重要内容，其选择的恰当与否将影响到整个系统能否安全可靠的运行，故必须遵循一定的选择原则。本章对常用的高、低压电器即高压断路器、高压隔离开关、仪用互感器、母线、绝缘子、高低压熔断器及成套配电装置（高压开关柜）等分别介绍了其选择方法，为合理、正确使用电气设备提供了依据。
5.1 电气设备选择的一般原则 供配电系统中的电气设备总是在一定的电压、电流、频率和工作环境条件下工作的，电气设备的选择除了满足正常工作条件下安全可靠运行，还应满足在短路故障条件下不损坏，开关电器还必须具有足够的断流能力，并适应所处的位置（户内或户外）、环境温度、海拔高度以及防尘、防火、防腐、防爆等环境条件。 电气设备的选择应根据以下原则： 1．按工作环境及正常工作条件选择电气设备 （1）根据电气装置所处的位置（户内或户外）、使用环境和工作条件，选择电气设备型号。 （2）按工作电压选择电气设备的额定电压 电气设备的额定电压U N应不低于其所在线路的额定电压U W?N，即： U N ≥U W·N（5-1）例如在10kV线路中，应选择额定电压为10kV的电气设备，380V系统中应选择额定电压为380V（0.4kV）或500V的电气设备。 （3）按最大负荷电流选择电气设备的额定电流 电气设备的额定电流应不小于实际通过它的最大负荷电流I max（或计算电流I C），即： I N ≥I max 或 I N ≥I c （5-2）2．按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 为了保证电气设备在短路故障时不致损坏，就必须按最大可能的短路电流校验电气设备的动稳定和热稳定。动稳定是指电气设备在冲击短路电流所产生的电动力作用下，电气设备不致损坏。热稳定是指电气设备载流导体在最大稳态短路电流作用下，其发热温度不超过载流导体短时的允许发热温度。 3．开关电器断流能力校验 断路器和熔断器等电气设备担负着切断短路电流的任务，通过最大短路电流时必须可靠切断，因此开关电器还必须校验断流能力。对具有断流能力的高压开关设备需校验其断流能力，开关设备的断流容量不小于安装地点最大三相短路容量。 5.2高压开关电器的选择 高压开关电器主要指高压断路器、高压熔断器、高压隔离开关和高压负荷开关。高压电气设备的选择和校验工程如表5-1所示。 高压断路器、高压隔离开关和高压负荷开关具体选择如下： 1．根据使用环境和安装条件选择设备的型号 2．按正常条件选择设备的额定电压和额定电流 按式（5-1）和（5-2）分别选择额定电压和额定电流。 3．动稳定校验 ≥ 或≥（5-3） 式中，i max为电气设备的极限通过电流峰值；I max为电气设备的极限通过电流有效值。 4．热稳定校验 ≥（5-4） 式中，I t为电气设备的热稳定电流；t为热稳定时间。 5．开关电器断流能力校验
电气原理图及电子电路
电气原理图及接线图识读方法VS画图技巧2016-11-11 07:30 识图方法 电气图纸一般可分为两大类，一类为电力电气图，它主要是表 述电能的传输、分配和转换，如电网电气图、电厂电气控制图等。 另一类为电子电气图，它主要表述电子信息的传递、处理；如 电视机电气原理图。本文主要谈电力电气图的识读。 电力电气图分一次回路图、二次回路图。一次回路图表示一次电气 设备(主设备)连接顺序。一次电气设备主要包括发电机、变压器、 断路器、电动机、电抗器、电力电缆、电力母线、输电线等。 为对一次设备及其电路进行控制、测量、保护而设计安装的各类 电气设备，如测量仪表、控制开关、继电器、信号装置、自动装置 等称二次设备。表示二次设备之间连接顺序的电气图称二次回路 图。 一、电气图的种类 电气图主要有系统原理图、电路原理图、安装接线图。 1．系统原理图(方框图) 用较简单的符号或带有文字的方框，简单明了地表示电路系统的最 基本结构和组成，直观表述电路中最基本的构成单元和主要特征 及相互间关系。 2．电路原理图 电路原理图又分为集中式、展开式两种。集中式电路图中各元器件 等均以整体形式集中画出，说明元件的结构原理和工作原理。识读 时需清楚了解图中继电器相关线圈、触点属于什么回路，在什么情 况下动作，动作后各相关部分触点发生什么样变化。
展开式电路图在表明各元件、继电器动作原理、动作顺序方面，较集中式电路图有其独特的优点。展开式电路图按元件的线圈、触点划分为各自独立的交流电流、交流电压、直流信号等回路．凡属于同一元件或继电器的电流、电压线圈及触点采用相同的文字。展开式电路图中对每个独立回路，交流按U、V、W相序；直流按继电器动作顺序依次排列。识读展开式电路图时，对照每一回路右侧的文字说明，先交流后直流，由上而下，由左至右逐行识读。集中式、展开式电路图互相补充、互相对照来识读更易理解。 3．安装接线图 安装接线图是以电路原理为依据绘制而成，是现场维修中不可缺少的重要资料。安装图中各元件图形、位置及相互间连接关系与元件的实际形状、实际安装位置及实际连接关系相一致。图中连接关系采用相对标号法来表示。 二、识读电气图须知 1．学习掌握一定的电子、电工技术基本知识，了解各类电气设备的性能、工作原理，并清楚有关触点动作前后状态的变化关系。 2．对常用常见的典型电路，如过流、欠压、过负荷、控制、信号电路的工作原理和动作顺序有一定的了解。 3．熟悉国家统一规定的电力设备的图形符号、文字符号、数字符号、回路编号规定通则及相关的国标。了解常见常用的外围电气图形符号、文字符号、数字符号、回路编号及国际电工委员会(IEC)规定的通用符号和物理量符号(相关资料附后)。 4．了解绘制二次回路图的基本方法。电气图中一次回路用粗实线，二次回路用细实线画出。一次回路画在图纸左侧，二次回路画在图纸右侧。由上而下先画交流回路，再画直流回路。同一电器中不同部分(如线圈、触点)不画在一起时用同一文字符号标注。对接在不同回路中的相同电器，在相同文字符号后面标注数字来区别。 5．电路中开关、触点位置均在"平常状态"绘制。所谓"平常状态"是指开关、继电器线圈在没有电流通过及无任何外力作用时触点的状态。通常说的动合、动断触点都指开关电器在线圈无电、无外力
正压型电气设备的原理
引言： 正压型电气设备的防爆原理是将电气设备置入正压外壳内，将壳内充人具有一定压力的保护性气体，使它内部可能产生火花、电弧和危险温度的电气元器件处于保护性气体之中，并使壳内保护性气体的压力高于周围爆炸性环境的压力，以阻止外部爆炸性混合物进入壳内，这样，这些元器件就不会发生点燃爆炸性气体混合物的危险，正压型电气设备在工厂或煤矿等爆炸危险场所均可使用。 正压型电气设备的防爆型式为“P”。按照GB 3836．5—2004《爆炸性气体环境用防爆电气设备第5部分正压外壳型“p”》的规定，正压保护分为三种型式(“px”、“py”和“pz”)，它们分别是以外部的爆炸性气体环境(I类、l区或2区)是否有内释放，以及正压外壳内设备是否有点燃能力为依据进行划分。防爆型式确定的依据见表l。 防爆电机从其防爆原理上可分为隔爆型电机、增安型电机、无火花型电机、正压型电机，其中正压型防爆电机的设计和生产还只停留在理论上，国内尚无正压型防爆电机的产品。正压型防爆电机是指具有保护外壳，且壳内充有保护气体，并保持高于周围爆炸性气体混合物的压力，以避免外部爆炸性气体混合物进入外壳内部的电动机。 防爆原理 正压型防爆电机在起动和运行时，设备外壳内部的气压高于外壳外部的气压，从而限制了周围爆炸性气体混合物进入电机外壳的内部，将电机可能产生火花、电弧和危险温度的部分全部放置在这种正压外壳保护之内，使其不可能与周围 含有爆炸性气体混合物接触，即使电机外壳内部产生火花、电弧和危险温度，也不可能引起爆炸事故的发生，从而达到防爆的目的，保证电机的安全运行。 2防爆型式
正压保护的防爆型式分为三种(px、py和、pz)，它们分别是以外部的爆炸性环境(I类、1区或2区)、是否有内释放以及正压外壳内是否有点燃能力为依据进行划分的。具体可以分为px型：将正压外壳内的危险分类从l区降至非危险或从I类(煤矿井下危险区域)降至非危险的正压保护。防爆标志为ExpxI、ExpxlIT3等。 py型：将正压外壳内的危险分类从l区降至2区的正压保护。防爆标志为ExpyllT3等。 pz型：将正压外壳内的危险分类从2区降至非危险的正压保护。防爆标志为Expzlrl3等。 电动机常用的防爆型式为px型和pz型。 表1防爆型式的确定 内置系统内 外部爆炸性 的可燃性物气体环境要 外壳内含有外壳内不含 求的设备保 点燃能力设有点燃能力 质备的设备 护级别 无内置系统Gb或Mb px型8 py型