低压电气线路及常用低压电气设备
低压电气设备有哪些
低压电⽓设备有哪些常见的低压电器有断路器、熔断器、接触器、各种开关按钮、启动器、电磁铁电磁阀电阻器、继电器，等等都是⽐较常⽤的。
低压配电房⽤来接受与分配低压市电和备⽤油机发电机电源。
低压配电系统中的电⽓设备包括低压交流配电屏、交流稳压器、电容补偿柜、油机发电机组控制屏、市电油机转换屏等设备。
低压电器是低压配电设备或装置的重要组成部分。
低压电器是指⽤于额定电压交流 1200V或直流1500V及以下，在供电系统中起控制、保护、测量、转换和调节作⽤的电器。
按低压电器在电路中所处的地位和作⽤，可将低压电器分为主电路开关电器、辅助电路幵关电器和控制电器。
其中主电路开关电器包括隔离器、⼑开关、熔断器、断路器、接触器等，⽽辅助电路开关电器和控制电器包括控制继电器等。
（1）交流低压配电屏 低压配电屏主要⽤来进⾏受电、计量、控制、功率因数补偿、动⼒馈电、照明馈电等，主要产品有PGL、GCS、GCK、GCL及GGD等系列开关柜，以及国外引进产品和合资⽣产的低压开关柜-近年来配电⾏业已通过统⼀标准，统⼀颁发型号和组织统⼀设计等办法，使低压配电产品组织系统化、科学化⽽便于⽤户选⽤。
主要⽤于直流供电系统的交流配电屏电流系列有：50A、100A、200A、400A、630A、800A、1000A、1600A等，其主要技术要求如下： ①输⼊交流单相三线220V,50Hz或三相五线380V,50Hz;⽤作交流电源的转换和配电⽤。
②对交流电源有⾃动转换要求的电路必须有可靠的电⽓联锁和机械联锁。
③对有照明分路的配电屏应有保证交流照明分路和直流事故照明⾃动转换装置和分路。
④应有⾼压、低压、缺相告警功能和过流、防雷保护单元。
（2）油机发电机组控制屏及ATS 发电机组控制屏⼀般是由油机发电机组⼚商配套提供。
⽽ATS（即双电源⾃动切换装置，通常与低压开关柜安装在⼀起）R前普遍采⽤芯⽚程序控制，⼀般可实现两路市电或⼀路市电与发电机电源的⾃动切换，且切换延时可调，同时有多种⼯作模式可供选择（如⾃动模式、正常供电模式、应急供电模式、关断模式等）。
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。
低压电器及成套设备概述
低压电器及成套设备概述
低压电器及成套设备是指在额定电压660V及以下的电力系统
中使用的电气设备和配套设备。
包括断路器、接触器、继电器、电动机、变压器、配电柜、开关柜、控制柜等各种电器设备。
低压电器及成套设备在工业生产、商业和民用领域中起着至关重要的作用，它们用于电力分配、控制、保护和监测等功能。
断路器是低压电器中最基本的设备之一，用于在过载、短路或其它故障发生时切断电路，保护电气系统的安全运行。
接触器和继电器则用于电气设备的远程控制和自动化控制，有着广泛的应用。
电动机是工业生产中常见的动力设备，用于驱动各种机械设备和生产线。
变压器则用于变换电压，将高压电能转换为低压电能，满足不同设备的电气要求。
配电柜、开关柜、控制柜等成套设备则用于集中控制电气设备，实现电能的分配、保护和控制功能。
它们集成了各种电器设备，构成了一个完整的电力系统，在工业生产和建筑领域中得到广泛应用。
总的来说，低压电器及成套设备是现代工业和生活中不可或缺的重要设备，它们对于电力系统的稳定运行和设备的安全运行起着至关重要的作用。
随着技术的发展和应用需求的增加，低压电器及成套设备的功能和性能将不断提升，为电气系统的安全、高效运行提供更好的支持。
建筑供配电与照明》最新备课课件：第五章第2节 低压电气设备
分励脱扣器作用原理与失压 脱扣器相似，但是它是由操 作人员或继电保护发出指令 后执行开关跳闸。
分励脱扣器的电磁线圈由控 制电源供电，正常时不通电， 当需要自动开关分闸操作时， 才给分励脱扣器一个控制电 压，使其瞬间动作跳闸。
（二）类型
按结构分有框架式和塑料外壳式两种类型。 ➢ 框架式自动开关原称万能式自动开关，塑料外壳式自动开
低压控制电器主要用于电力拖动和自动控制系统，起到电 路的控制、调节作用。
➢ 主要技术要求是要有适当的转换能力，操作频率高、寿命 长。属于这一类的电器主要有各种控制继电器、接触器、 启动器、主令电器等。
本节主要介绍低压配电电器。 低压电器的型号繁多；很多厂家还有自己的产品代号，表
5-2为部分低压电器类组代号。
➢ 按性能特性分种类很多，有快速熔断器（如RSO、RS3系 列）、自复式熔断器（如RZ系列）、限流式熔断器（如 RTO系列）、非限流式熔断器（如RM系列封闭管式熔断器） 等。
（二）型号含义 型号含义如下：
（三）常用低压熔断器的性能及应用
1. 无填料熔断器：插入式、封闭管式 (1)插入式：常用的有RC1系列瓷插式
盖盖住，胶盖起绝缘防护作用，胶盖的内面则将各极分隔 开，防止开关操作时可能发生的极间飞弧短路。
优点：具有防护外壳，价格低廉，有安装熔丝的接线端子 缺点：没有灭弧装置，安全性能差，一般用于小容量的照
明电路。 使用： ➢ 虽然这种刀开关内部装设熔丝，能兼作电路的短路保护作
用，但在建筑工程中规定不许采用，而是在刀开关外另装 瓷插熔丝，原装熔丝的地方用铜丝代替。 ➢ 使用时应垂直安装于控制盘上，在接通位置时，手柄应朝 上，电源进线接静触头（夹座）一端。 ➢ 刀闸内的熔丝应根据电路实际需要，选用合适的规格。因 为没有专门灭火装置，操作时应迅速，并注意不要面对开 关，以防意外的电弧伤害。
建筑应用电工3
常用的熔断器有管式熔断器R1系列、螺旋式熔断 器RLl系列、填料封闭式熔断器RT0系列及快速 熔断器RSO、RS3系列等。
3.1.3 低压断路器QF
低压断路器俗称自动开关、空气开关，既有手动 开关作用，又能自动断路保护的电器。它内部没 有熔丝，使用方便，所以应用极为广泛。 断路器特点：不但具有短路保护，而且具有过载 保护和欠压保护功能，能自动切断电路。
高频振荡型
按工作原理分为 电容型 永久磁铁型
霍尔效应型
高频振荡型接近开关
金 属 体
感 应 头
高频 振荡器
整形放大器
交变磁场
振荡线圈
信号输出
无金属体接近
金属体接近
振荡器振荡后，在感应头的感应面上产生交变磁场，当 金属物体进入高频振荡器的线圈磁场（感应头）时，金属体 内部产生涡流损耗，吸收了振荡器的能量，使振荡减弱以致 停振。振荡与停振两种不同的状态，由整形放大器转换成二 进制的开关信号，从而达到检测有无金属物的目的。
封闭式开关
封闭式负荷开关又称为铁 壳开关，它由刀开关、熔 断器组成，装在有钢板防 护的外壳内。 特点：有灭弧能力，为了 使用安全，铁壳开关内还 装有联锁装置，保证开关 在闭合时，盖子不能打开， 而盖子打开时，闸刀不能 合闸。
组合开关（转换开关QS ）
特点：刀片式转动， 操作灵活，组合方便。 与普通刀开关相比， 抗振性能好，适合于 小容量电动机起停控 制，额定电流为电动 机额定电流的3倍。 常用在机床的控制电 路中，作为电源的引 入开关或是控制小容 量电动机的直接起动、 反转、调速和停止的 控制开关等。
路中作远距离手动控制电磁起动器、接触器、继电器线圈及其它电气信 号电器之用。
按钮LA19系列-1
1.1主电路中常用的低压电器-工厂电气控制
• 工作原理 • 主触头闭合后，自由脱扣机构将主触头锁在合闸位置上。过 电流脱扣器线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压 脱扣器线圈与电源并联。电路短路或严重过载时，过电流脱 扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触头断开主电路; 电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片弯曲变形， 顶动自由脱扣机构动作;电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔 铁释放，也使自由脱扣机构动作;分励脱扣器则用作远距离 分断电路。
结论：a直流电压线圈在衔铁闭合前后吸力变化很大； b直流电压线圈中的电流在衔铁闭合前后不变化。
交流电压线圈的吸力特性 当频率、匝数和电压都为常数时，磁通为常数时：F为常数
结论： a.交流电压线圈在衔铁闭合前后吸力几乎不变化（如考虑漏磁通， 随δ的减少略有增加）。 b.交流电压线圈中的电流在衔铁闭合前后随气隙δ 的减小而减小。
分类：单相双极和三相三极两种。
3.负荷开关 (2)封闭式负荷开关（铁壳开关） 作用：手动通断电路及短路保护。
1. 4 组合开关 • 用途:作电源引入开关，也可用于5．5KW以下电动机的直接起动、停止、 反转和调速控制. • 外形及结构:见图 • 说明:内部有三对静触头，分别用绝缘板相隔，附有接线桩。三个动触头 相互绝缘，与各自的静触头相对应，套在共同的绝缘杆上，绝缘杆装有 操作手柄，转动手柄，即可完成三组触头之间的开合或切换。开关内装 有速断弹簧，以提高触头的分断速度。
3．按工作原理
1）电磁式电器：电磁机构控制电器动作（如交 直流接触器，电磁式继电器等） 2）非电量控制电器：非电磁式控制电器动作 （机械开关）
Байду номын сангаас 1.2电磁式低压电器的基础知识
电磁式电器主要由感测和执行两部分组成。 感测部分（电磁机构）：接受外界输入的信号， 使执行部分动作，实现控制的目的。 电磁机构：通过电磁感应原理将电能转化成机械 能。 电磁机构输入的电信号：电压、电流
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。
常用低压电气设备选型课件
经济性原则
性价比
在满足性能和用途的前提下，选择价 格合理的设备，避免盲目追求低价格 而牺牲性能和安全。
长期运营成本
考虑设备的维护、更换配件、能耗等 方面的长期运营成本，选择综合成本 较低的设备。
可维护性原则
易于维修
选择易于维修和保养的设备，降低维护成本和时间成本。
备件供应
选择备件供应充足、易于购买的设备，确保设备在损坏时能够及时得到维修。
检查设备的过载保护功能
02
过载保护可以在设备过热时自动断电，防止火灾等事故发生。
考虑设备的绝缘性能
03
良好的绝缘可以避免触电事故。
如何平衡设备性能与预算？
明确需求
了解所需设备的性能要求，避免过度配置或配置不足。
比较不同品牌和型号的性能与价格
通过比较，可以选择性价比高的设备。
考虑维护和运营成本
除了购买成本，还要考虑设备的维护和运营成本。
应用场景
常用于自动控制系统、电 力系统和工业自动化设备 中。
开关插座
功能概述
开关插座是低压配电系统 中的基本元件，用于接通 或断开电路。
选型要点
根据额定电压、电流、极 数以及安装方式和环境条 件进行选择。
应用场景
家庭、办公室和工厂等场 所的电源控制和分配。
电动机保护器
功能概述
应用场景
电动机保护器是一种专用的保护装置， 用于监测和控制电动机的运行状态。
环境适应性
根据使用环境选择适应的设备，如防水、防尘、防爆等性能，确保设备在特定 环境下能够正常工作。
适用性原 则
设备性能参数
根据实际需求选择设备性能参数合适的设备，如电压、电流、功率等，确保设备 能够满足实际使用要求。
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3.2.2 配电导线的选择
配电线路的导线截面的选择必须满足下列三个 方面的要求：导线的发热条件、允许的电压损失和 机械强度 (1) 按发热条件确定导线截面
导线在通过正常最大负荷电流时产生的发热温 度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。由这 个条件来确定的导线截面称为“按发热条件”或 “按允许载流量”选择导线截面
热继电器是一种利用电流的热效应工作的过载 保护电器，可以用来保护电动机，以免电动机因过
加热元件串接在电动机主电路的电路中，当电 动机在额定电流下运行时，加热元件虽有电流通过， 但因电流不大，动断触头仍处于闭合状态。当电动 机过载后，热继电器的电流增大，经过一定时间后， 发热元件产生的热量使双金属片遇热膨胀并弯曲， 推动导板移动，导板又推动温度补偿双金属片与推 杆，使动触头与静触头分开，使电动机的控制回路 断电，将电动机的电源切断，起到保护作用
导线的允许载流量大于或等于该导线所在线路
IN≥IJS
【例3.1】某建筑施工现场采用220/380V的低压配电系统 供电，现场最高气温为30℃，其干线的计算电流为140A，
【解】考虑到施工现场的特点，采用铝芯导线。在室外 架空敷设，可选择价格低廉的橡皮绝缘导线，导线的型 号为：BLX
根据计算电流140A，查附录1，可得在30℃温度时， 大于或等于140A的载流量是163A，截面积为50mm2 ,所以 选择截面积为50mm2的橡皮绝缘铝芯进户线 ,截面积为 25mm2 的橡皮绝缘铝芯工作零线和保护零线。
种手动操作电器。在正常的工作条件下，可以通过 人工操作接通或切断电路；在电路发生故障时，它 又能自动分断电路，起到保护作用。它内部没有熔
空气开关的特点是：不但具有短路保护，而且 具有过载保护和欠压保护功能，能自动切断电路。
（2） 常用的低压断路器 目前常用的低压断路器有DZ、DW，新型号有C
系列、S系列、K系列 ① DZ系列塑料外壳式断路器 ② DW系列万能式断路器 ③ C系列小型低压断路器
3.1.5 按钮
按钮开关一般由按钮帽、恢复弹簧、桥式动触 头、静触头和外壳等组成。
按钮开关根据静态时触头的分合状况，分为三 种：常开按钮（启动按钮）、常闭按钮（停止按钮） 以及复合按钮（常开、常闭组合为一体的按钮）。
3.1.6 交流接触器
交流接触器用来接通和断开主电路。它具有控 制容量大，可以频繁操作，工作可靠，寿命长的特
（2） ① 铁壳开关的结构
铁壳开关又称为封闭式负荷开关，它由刀开关、 熔断器组成，装在有钢板防护的外壳内。
②
铁壳开关没有灭弧能力，为了使用安全，铁壳 开关内还装有联锁装置，保证开关在闭合时，盖子 不能打开，而盖子打开时，闸刀不能合闸。
（3） ① 隔离开关是由动触头（活动刀刃）、静触头
② 隔离开关的作用及特点 隔离开关的主要用途是保证电气设备检修工作 的安全。 隔离开关没有灭弧装置，不能断开负荷电流和 短路电流。
(2) 树干式 由变压器低压母线上引出一条或两三条干线，
沿着干线敷设方向引出若干条分支干线，由这些分
① 树干式线路的组成：它是由一个ห้องสมุดไป่ตู้两三个控 制开关、配电干线和配电分支干线等组成。
② 树干式线路的特点：它的投资费用较低；供
③ 树干式配电线路的适用范围：这种配电方式 适用于用电量在200kV·A以下，负荷布置较均匀且无 特殊要求的用电设备的小型建筑施工现场。
3 低压电气线路及常用低压 电气设备
3.1 常用低压控制电器 3.2 配电导线与保护装置的选择 3.3 电力负荷的计算 3.4 变压器 3.5 三相异步电动机
3.1 常用低压控制电器
3.1.1 刀开关
根据刀开关的构造的不同，分为胶盖开关、铁 壳开关、隔离开关 （1） 胶盖开关
① ② 结构 胶盖开关主要由操作手柄、刀刃、刀夹和绝缘 底座组成，内装有熔丝。 ③ 胶盖的作用 ④ 胶盖开关的安装及操作
3.2 配电导线与保护装置的选择 3.2.1 低压配电线路接线方式
(1) 放射式 它是由变压器低压输出母线上引出几条干线 ，
① 它是由各条干线的控制开关及配电线路等组成。
② 放射式线路的特点 它的供电可靠性较高，操作和检修方便。
③
放射式配线方式的供电可靠性较高，所以它特 别适用于施工质量要求较高、工期要求较短的建筑 工程施工现场；同时也适用于负荷相对较集中，对 供电有特殊要求的场所。
(3) 环形式
它是变压器低压侧母线引出两条树干式干线， 即两路主干线供电，各支路由主干线上引出，且在 某些支线上由这两条干线同时供电（或互为备用形 式），从而形成环形状供电网络。
它的特点是：由于是从树干式接线方式演变而 来，吸收了放射式接线的优点；故而供电可靠性较 树干式提高了，为故障处理及维修管理提供了方便， 且配线线路较简单。但是这套环形接线装置较复杂，
3.1.4 漏电保护开关
漏电保护开关由放大器、零序互感器和脱扣装 置组成。它具有检测和判断漏电的能力，并在脱扣 器的作用下动作跳闸，切断电路。
漏电保护开关的工作原理：在设备正常运行时， 主电路电流的相量和为零 ，零序互感器的铁心无磁 通，其二次侧没有电压输出。当设备发生单相接地 或漏电时，由于主电路电流的相量和不再为零，零 序互感器的铁心有零序磁通，其二次侧有电压输出， 经放大器放大后，输入给脱扣器，使断路器跳闸，
3.1.2 熔断器
熔断器是一种最简单的保护电器，它可以实现 短路保护。
熔断器由熔体和安装装置组成，熔体由熔点较 低的金属如铅、锡、锌、铜、银、铝等制成。
（1） 瓷插式熔断器 （2） 螺旋式熔断器 （3） 封闭式熔断器 （4） 填充料式熔断器
3.1.3 低压断路器
（1） 低压断路器俗称自动开关、空气开关，它是一
交流接触器由电磁机构、触头系统和灭弧装置 三部分构成。电磁机构由励磁线圈、铁心、衔铁组
触头根据通过电流大小的不同分为主触头和辅 助触头；主触头接在主电路中，用来通断大电流电 路；辅助触头接在控制电路中，用来控制小电流电 路。触头根据自身特点的不同还可以分为常开触头 和常闭触头。
3.1.7 热继电器
(2) 规范规定：从变压器低压侧母线到用电设备受