常用低压电气设备分析
6种常用低压电气元件的功能作用
6种常用低压电气元件的功能作用本文以图文并茂的方式介绍常用6种电气元件的原理及应用，通过了解它们在电气回路中的作用来掌握这些元件平时的运行情况。
1、低压隔离开关我们所说的隔离开关，一般指的是高压隔离开关,即额定电压在1kv及其以上的隔离开关。
高压开关电器中使用最多的一种电器，在电路中起隔离作用，它本身的工作原理及结构比较简单。
低压电气设备进行维修时，需要切断电源，使维修部分与带电部分脱离，并保持有效的隔离距离，要求在其分断口间能承受过电压的耐压水平。
刀开关即作为隔离电源的开关电器。
隔离电源的刀开关亦称作隔离开关。
隔离用刀开关一般属于无载通断电器，只能接通或分断“可忽略的电流”(指带电压的母线、短电缆的电容电流或电压互感器的电流)。
也有的刀开关具有一定的通断能力，在其通断能力与所需通断的电流相适应时，可在非故障条件下接通或分断电气设备或成套设备中的一部分。
隔离开关的主要特点1、是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路；2、一般送电操作时：先合隔离开关，后合断路器或负荷类开关；3、断电操作时：先断开断路器或负荷类开关，后断开隔离开关。
隔离开关的功能作用1、用于隔离电源，将高压检修设备与带电设备断开，使其间有一明显可看见的断开点；2、隔离开关与断路器配合，按系统运行方式的需要进行倒闸操作，以改变系统运行接线方式；3、用以接通或断开小电流电路隔离开关的参数额定电压= 回路标称电压*1.2/1.1 倍；额定电流标准值> 最大负载电流的150%隔离开关、负载开关与断路器的区别1、隔离开关在电路中起明显断开点的作用，以保证维修时人员的安全，一般只能切断线路的空载电流，不能切断负荷电流和短路电流；2、负荷开关也起隔离作用，并且能切断负荷电流；3、断路器能切断负荷电流和短路（故障）电流，故障时能够自动跳闸。
另外，某些型号的断路器也具有隔离功能，可以作为隔离电气使用。
2、断路器断路器是能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件（包括短路条件）下的电流的开关装置。
电气控制系统常用低压电器
电气控制系统常用低压电器：接触器，继电器，熔断器，主令电器，自动空气断路器。
电器：一种能控制电的工具；
低压电器：工作在交流电压1500V，直流电压1200V以下电路中的电气设备；
接触器：用来接通或切断电动机或其他负载主电路的一种控制器，一般分为交流接触器和直流接触器；
继电器：一种根据特定形式的输入信号而动作的自动控制电器，起分类为较多，（与接触器不同主要是因为：他用于反应控制信号，起出点通常接在控制电路中）；
熔断器：一种利用熔化作用而切断电路的保护电器，主要由熔体和熔断管两部分组成；
主令电器：在自动控制系统中，用于发送或转换控制指令的电器，常用的主令电器有控制按钮、万能转换开关、朱令控制器、行程开关、接近开关；
自动空气断路器：又称为自动空气开关或自动开关，他相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，是一种自动切断电路故障用的保护电器，（与接触器不同的是：他允许切断短路电流，但允许造作次数较低）。
常用低压配电电器的定义
常用低压配电电器的定义
常用低压配电电器的定义
1. 熔断器（Fuse）
熔断器是由熔断丝组成的元件，它可以及时的断开电路，避免设备受损。
它是在低压配电电路中最常用的电气元件。
2. 自动断路器（Circuit Breaker）
自动断路器是一种电气元件，它能分流电流，控制电路的安全运行，在潮流变化以及其他原因导致的电路短路或者过负荷故障时，可以自动断开过载或者短路的电路来保护设备，当电路恢复正常后，它可以自动断开的电源。
3. 发送器（Transmitter）
发送器是一种可以将信号从控制电路转换为电信号传送到接收
电路的电气元件。
它能够控制和管理低压配电电路中的一些电子设备，例如熔断器、断路器等，能够较快的检测电路的状态，也可以检测电路中的变位信号。
4. 接触器（Contactor）
接触器是一种可以完成无源控制的电气元件，它能够控制和管理电路中的一些电气设备，例如灯、发电机、电动机等，能够较快的检测电路的状态，也可以检测电路中的变位信号。
5. 延时器（Timer）
延时器是一种定时器，它能够控制并管理电路中的一些电气设备，例如灯、发电机、电动机等，能够较快的检测电路的状态，也可以检
测电路中的变位信号，以及定时完成一定的任务。
常用低压电器的种类及用途
常用低压电器的种类及用途低压电器是指额定工作电压为1000V及以下的电气设备。
它们广泛应用于家庭、工业和商业领域，常见的低压电器种类及其用途如下：1.电灯：电灯是家庭和商业场所的常见照明设备，可以提供可调节的亮度和颜色。
2.开关插座：用于控制电气设备的开关，以及为插头提供电力供应的插座。
3.空调、加热器和通风系统：这些设备用于控制室温和空气质量，使室内环境更加宜人。
4.电视、音响和家庭影院：这些设备用于提供视听娱乐，并且在家庭和商业场所中广泛使用。
5.冰箱和冷柜：用于存储和保持食物和饮料的低温设备。
6.洗衣机和烘干机：用于清洗和干燥衣物的家用电器。
7.烤箱和微波炉：用于烹饪和加热食物的家用电器。
8.电饭煲和电热水壶：用于煮饭和烧水的家用电器。
9.咖啡机和搅拌器：用于制作咖啡和混合食物的小型电器。
10.吹风机和电动剃须刀：用于梳理发型和修剪胡须的个人护理电器。
11.充电器和电池：用于充电电子设备和储存电能的设备。
12.电动工具：如电动钻、电锯等，用于家庭和工业的修理和维护工作。
13.电动车辆：如电动自行车和电动汽车，用于代替传统燃油车辆进行交通出行。
14.UPS（不间断电源）：用于提供电力备份，以保证在突发停电时继续供电。
15.电力仪器仪表：如电压表、电流表和功率因数仪表，用于测量和监控电力参数。
16.安全系统：如烟雾报警器、安全摄像头和防盗警报器，用于保护家庭和商业场所的安全。
17.自动化系统：如自动门、自动窗帘和智能家居系统，用于提高生活和工作的便利性和舒适性。
18.充电宝：用于给移动设备充电的便携式充电装置。
以上仅是低压电器的一些常见种类及其用途，随着科技的发展和创新，低压电器的种类不断增加，应用领域也越来越广泛。
总而言之，低压电器在生活和工作中起到了至关重要的作用，为人们提供了便利、舒适和安全的电力使用环境。
常用低压电气元件介绍
图3.3：低压短路器的工作原理图 1—分段弹簧；2—主触头；3—传动杆； 4—锁扣；5—过电流脱扣器； 6—欠电压脱扣器；7—分励脱扣器；
欠电压脱扣器6并联于主电路，在主电路电压正常时，其衔铁吸合， 当电路电压低于规定值时，其衔铁释放，顶杆也将锁扣4顶开，使主电路 断开。 分励脱扣器7由控制电源供电，它可以根据操作人员的命令或其他信 号使线圈通电，衔铁吸合，顶杆向上将锁扣4顶开，使主触头断开。
目 录 / 低压元器件
RS Tech
01
电路元件
02
气路元件
03
接线规范
04
结束
RS Tech
低压电器元件介绍
一、低压电器的概述 二、主令开关 三、断路器 四、继电器 五、交流接触器 六、热继电器 七、熔断器 八、开关电源 九、指示灯
一、低压电器概述
RS Tech
电器基础知识
电器控制系统都是由用电设备、控制电器和保护电器组成的 。用来控制用电设备工作状态的电器称为控制电器。用来保护电 源和用电设备的电器称为保护电器。在低压供电系统中使用的电
固态继电器 RS Tech 固态继电器是一种具有类似电磁式继电器功能，输入回路与输 出回路隔离，无机械运动机构的继电器，由于是无触点结构，因此 称为固态继电器。由半导体器件或电子电路功能块与电磁式继电器 组成的继电器称为混合式固态继电器。固态继电器与电磁式相比有 明显的优点。 固态继电器的优点： 1、无运动零件，因此动作速度快，接触可靠，抗震动、冲击性能好， 无动作噪声。 2、无燃弧触点，对其他电路干扰小，没有因火花而引起爆炸的危险。 3、输入功率小，灵敏度高。 4、容易做成多功能继电器。 5、使用寿命长。
RS Tech
功能：常用在机床的控
低压电气分类
低压电气分类低压电气是指电气设备和系统中工作电压低于1000V的部分。
它广泛应用于工业、建筑、交通、通信等各个领域，为各种设备和系统提供稳定可靠的电力供应和电气控制。
本文将从低压电气的分类角度进行介绍，包括低压开关设备、低压配电设备和低压控制设备。
一、低压开关设备低压开关设备主要用于电力系统的开关控制和保护。
根据其功能和使用场景的不同，低压开关设备可以分为以下几类：1.1 断路器断路器是一种用于开关电路、切断电流的电器设备。
根据其断路方式的不同，断路器可以分为空气断路器、真空断路器和油断路器等。
空气断路器是最常见的一种断路器，它通过空气介质进行电流的切断和闭合。
真空断路器采用真空介质，具有更好的绝缘性能和开断能力。
油断路器则采用油介质，适用于大容量的电流切断。
1.2 接触器接触器是一种用于控制电路的开关装置，主要用于控制电动机的启停和正反转。
根据其额定电流的不同，接触器可以分为小型接触器、中型接触器和大型接触器等。
小型接触器适用于小功率电机的控制，而大型接触器适用于大功率电机的控制。
1.3 开关柜开关柜是将多个开关设备组合在一起，形成一个整体的开关控制装置。
根据其功能和用途的不同，开关柜可以分为配电柜、控制柜和终端柜等。
配电柜用于电能的分配和保护，控制柜用于电气控制系统的控制和监测，终端柜用于电气设备的接线和连接。
二、低压配电设备低压配电设备主要用于电能的分配和保护。
根据其功能和用途的不同，低压配电设备可以分为以下几类：2.1 低压断路器低压断路器广泛应用于低压配电系统中，用于过载保护和短路保护。
根据其断路能力的不同，低压断路器可以分为普通断路器和断路器开关等。
普通断路器适用于一般的低压配电系统，而断路器开关适用于需要更高断路能力和更可靠保护的场合。
2.2 低压开关插座低压开关插座是一种用于电能接入和断开的插座装置。
根据其额定电流和额定电压的不同，低压开关插座可以分为不同规格和型号。
低压开关插座广泛应用于工业生产线、建筑施工现场和家庭用电等场合。
常用低压电气元件介绍
常用低压电气元件介绍低压电气元件是指在电力系统中工作电压低于1000伏的各种电气元件。
它们广泛应用于建筑、工业、交通和家庭等领域，起到了保护、控制、分配和传输电能的作用。
下面将介绍几种常用的低压电气元件。
1.断路器：断路器是低压电气系统中最常用的保护装置之一，主要用于保护各种电气设备免受短路和过载的损害。
断路器能够在电路发生故障时迅速切断电流，保护电气设备的安全运行。
2.熔断器：熔断器是一种保护装置，它能够在电路中故障电流超过额定电流时熔断，起到保护电气设备的作用。
熔断器通常由金属丝或环路制成，当电流过大时，金属丝或环路会熔断，切断电路，防止故障扩大。
3.接触器：接触器是一种电磁开关，它能够远程控制电路的开关状态。
接触器通常由控制电路和主回路组成，当控制电路通电时，通过电磁作用原理使主回路接通或切断。
接触器广泛应用于控制电动机和其他大功率电器设备。
4.开关：开关是一种用于切换电路的装置，它通常包括一个或多个开关单元。
开关能够将电路连接或切断，实现对电器设备的控制。
开关广泛应用于家庭、办公室和工业场所等场合。
5.保护继电器：保护继电器是一种装置，能够监测电气设备工作状态并迅速做出响应。
保护继电器具有过载、短路、电压不平衡、过电压和欠电压等保护功能，可以防止电气设备损坏和人身危险。
6.接地保护装置：接地保护装置用于将电气设备的金属部分与地之间建立可靠的连接，以保护人员免受触电危险。
接地保护装置能够检测到电气设备的接地故障，并及时切断故障电路，确保人员的安全。
7.变压器：变压器用于将电能从一种电压转换为另一种电压，以满足不同设备的电压需求。
变压器广泛应用于电力系统、工业设备、家庭电器等领域。
8.控制电缆：控制电缆用于传输控制信号，通常由多根绞合在一起的导线组成。
控制电缆具有良好的抗干扰能力和可靠的传输性能，用于连接自动化设备和控制系统。
9.接线端子：接线端子用于连接电气设备的导线，起到固定和导电的作用。
低压电器及基本电气控制线路—常用低压电器
热继电器
✓ 热继电器的作用和型号
2、热继电器的型号
热继电器
✓ 热继电器的原理与结构
一、热继电器的基本原理 热继电器中的关键零件是热元件。 热元件是由两种热膨胀系数不同的金属片铆接在-起而制成的，又叫作双金 属片(铁镍合金)。 热继电器另一个关键零件是常闭触头。 发热元件2通电发热后，主双金属片1受热向左弯曲，推动导板3向左推动执 行机构发生一定的运动。电流越大，执行机构的运动幅度也越大。当电流大到 一定程度时，执行机构发生跃变，即触点动作，由常闭转为常开。
熔断器
✓ 螺旋式熔断器
螺旋式熔断器主要由瓷帽、熔断 管、瓷套、上接线端、下接线端和底 座等组成，熔丝安装在熔断体的瓷质 熔管内，熔管内部充满起灭弧作用的 石英砂。熔断体自身带有熔体熔断指 示装置。螺旋式熔断器是一种有填料 的封闭管式熔断器，结构较瓷插式熔 断器复杂，其结构如图2-20所示。
熔断器
01
低压断路器的作用与分类
02
低压断路器的结构及原理
03
低压断路器的选择与安装
04 低压断路器的常见故障及处理
01 低压断路器的作用与分类
✓ 低压断路器的作用
✓ 低压断路器的分类
低压断路器的作用与分类
✓ 低压断路器的作用
接通、承载及分断正常电路条件下的电流； 在规定的非正常电路条件（过载、短路）下，接通、分断电流，并能在一定 时间内承载电流。
U<
KV KV
KV
欠电压继电器
U>
KV KV
KV
过电压继电器
电磁式继电器
✓ 中间继电器
中间继电器是将一个输入信号变成一个或多个输出信号的继电器。其结 构及文字图形符号如图所示。
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框架式 塑料外壳式
转换开关
接触器 继电器 熔断器
交流接触器 直流接触器 电压继电器 电流继电器 中间继电器 热继电器 时间继电器 速度继电器 压力继电器 瓷插式 螺旋式 快速熔断式 无填料管式
空气阻尼式 电动式 电子式
通电延时型 断电延时型
知识链接2 主令电器
1．控制按钮
控制按钮简称为按钮，是最常用的主令电器。 按钮外形如图
下原则： ① 保护一台电动机时，熔体的额定电流要求
If N(1.5~2.5)IN
式中，IN为电动机的额定电流，IfN为熔体的额定电流。
② 保护多台电动机时，熔体应在出现尖峰电流时不致 于熔断。通常将容量最大电动机的起动，其他电动机 正常运行时出现的电流视为尖峰电流。熔体的额定电 流要求
IfN ( 1 .5 ~ 2 .5 )IN m ax IN
图3-5 万能转换开关的单层结构
图3-6 万能转换开关的图形符号
转换开关的检测
1、测量
（1）触点：断开∞Ω；闭合0Ω。
2、检修：与正常数值不同，需要更换。
4．主令控制器 主令控制器用来按顺序频繁切换多个控制电路，其结
构示意图如图3-7所示，主要由转轴、凸轮轴、触头、 定位机构和手柄等部分组成。
路保护。 （3）密闭管式熔断器。封闭管式熔断器可分为有填
料、无填料、快速和自复式。
3．熔ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ器的选择 （1）类型。根据电气控制系统的线路要求、使用场
合和安装条件等选择熔断器的类型。 （2）额定电压。熔断器的额定电压应不小于线路的
工作电压。 （3）额定电流。熔断器的额定电流大于或等于所装
熔体的额定电流。 （4）熔体额定电流。熔体额定电流的选择应遵循以
③ 电路上下级都设短路保护时，两级熔体额定电流的 比值不小于1.6：1。
④ 照明、电阻等电阻性负载时，熔体额定电流要求
I fN IN
熔断器的检测
1、测量
（1）熔丝电阻值：0Ω
2、检修：与正常数值不同，需要更换。
知识链接4 开关电器
低压开关电器主要用于不频繁地接通和分断低压供电线路， 起着控制、保护、转换和隔离的作用。常用低压开关的主要 有刀开关、组合开关和低压断路器等。
色，不能是红色和绿色。 （5）复位按钮：蓝色，当兼有停止作用时，
必须用红色。
按钮的检测
1、测量 （1）触点：常开∞；常闭0Ω。
2、检修：与正常数值不同，需要更换。
2．行程开关
行程开关又称为限位开关，利用生产机械某 些运动部件的碰撞来发出控制指令，以控制设 备的运动行程或运动方向。行程开关从结构上 可分为操作机构、触头系统和外壳三个部分， 其结构如图3-3所示，图形符号、文字符号如 图3-4所示。
图3-1 按钮的结构 1－按钮帽；2－复位弹簧；3－动触头；4－常闭触头；5－常开触头
知识链接2 主令电器
1．控制按钮 按钮的结构示意图图形符号、文字符号如图3-2所示。
图3-2 按钮的图形和文字符号 （a）常开触头；（b）常闭触头；（c）复式触头
按钮的颜色规定如下： （1）停止和急停按钮：红色。 （2）起动按钮：绿色。 （3）点动按钮：黑色。 （4）起动/停止交替按钮：黑色、白色或灰
封闭式负荷开关的检测
1、测量
（1）熔丝电阻值：0Ω （2）触点：闭合0Ω；断开∞Ω。
2、检修：与正常数值不同，需要更换。
2．组合开关
组合开关又称为转换开关，它体积小，触头对数 多，接线方式灵活。组合开关的操作机构采用了扭簧 储能，可使触头快速闭合或分断，从而提高了开关的 通断能力。
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图3-12 组合开关的外形、结构和符号
组合开关常在电气线路用于手动不频繁的接通和断 开电路、换接电源和负载，也可用来直接控制小容量 异步电动机非频繁起动、停止和正反转，用于直接控 制异步电动机的启动和正、反转时，一般选择额定电 流为电动机额定电流1.5～2.5倍的组合开关。
1．刀开关 刀开关的种类很多，带熔断器的负荷开关最常用。 （1）开启式负荷开关
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图3-10 开启式负荷开关结构和电路符号
开启式负荷开关的结构简单，价格便宜，在一般的 照明电路和功率小于5.5kW的电动机控制线路中被 广泛采用。
刀开关的检测
1、测量
（1）熔丝电阻值：0Ω （2）触点：闭合0Ω；断开∞Ω。
2、检修：与正常数值不同，需要更换。
（2）封闭式负荷开关。封闭式负荷开关的外壳多 为铸铁或用薄钢板冲压而成，故也称为铁壳开关。
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图3-11 封闭式负荷开关的结构和电路符号
封闭式负荷开关的灭弧性能、操作性能、通断能力和安全防 护性能都优于开启式负荷开关，可用于额定电压在500V以下， 额定电流200A以下的电气装置和配电设备中作不频繁地操作和 短路保护，也可作异步电动机的不频繁地直接起动及分断用。
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图3-3 行程开关的结构 （a）径向传动杆式；（b）单轮式；（c）双轮式；（d）结构
图3-4 行程开关的图形和文字符号 （a）常开触头；（b）常闭触头
行程开关的检测
1、测量 （1）触点：常开∞Ω；常闭0Ω。
2、检修：与正常数值不同，需要更换。
3．万能转换开关
万能转换开关由多组相同结构的触头组件叠装而成 的多档位、多段式、控制多回路的主令电器，主要 用于各种控制线路的转换，电气测量仪表的转换， 小容量电动机的起动、调速、换向控制。
图3-7 主令控制器的结构 1、7－凸轮块；2－接线柱；3－静触头；4－动触头；5－支杆；6－转轴；8－小轮
知识链接3 熔断器
1．熔断器的结构 熔断器主要包括熔体和熔座两部分。 2．熔断器分类 （1）瓷插式熔断器。多用于低压分支电路的短路保
护。 （2）螺旋式熔断器。多用于机床电气控制线路的短
平煤股份一矿职教中心
教学过程
复习提问 导入新课 讲授新课 课后小结 课后作业
平煤股份一矿职教中心
第三章 常用低压电气设备
第一节 低压配电电器
第二节 低压控制电器
第三节 低压配电屏
常用低压电气设备
知识链接1
常 用 低 压 电 器 的 分 类
低压电器分类及产品型号
开关电器 主令电器
刀开关 组合开关 断路器