低压电气设计常用元器件

低压电气设计常用的基本知识介绍

一、目录

二、电气工程设计中常选用的设备

三、介绍常用电气单体控制原理图

四、物料运输系统控制要求

五、传动号和管号的编法

六、防雷及防地

七、配管图，照明图重点部位标注方法，厂房照明容量确定

八、电气专业对土建专业设计委托

九、设计原则和依据

十、放画面介绍2#精矿槽电气制造图，施工图200325C33卷

一．电气工程设计中常选用的设备

(一)变压器

1.用途：变压器是一种静止设备，它能把某一数值的交变电压变换为频率相同，大小不同的交变

电压，以满足用电设备。

K=U1/U2 式中：K-变压器的变比

U1-变压器原边电压

U2-变压器付边电压

K>1，U1>U2，这种变压器用以降压，工程中应用较多

K<1，U1

用较多

2.变压器在电力图形中应用图例符号，文字符号TP

二绕组变压器，常用6-10KV/380-220V

三绕组变压器，常用35-66KV/6KV、10KV a二绕组b三绕组

1）计算采用需要系数法，工程手册根据用电设备容量及使用性质可查出KC，COSΦ，tgΦ值。

2）确定变压器容量时，要考虑乘同系数0.9，求出S=P2+Q2

3）变压器损耗，应进行计算，但工程中常用经验系数求得

有功损耗=有功计算负荷乘以2％

无功损耗=无功计算负荷乘以20％

4）最后合成为高压侧负荷，供高压设计做总负荷计算

（二）隔离开关

1.用途：电气设备在有电压而无负载时分合电路用，用于隔离电源。注：不能带负荷拉开

关。

2.隔离开关在电力图形中应用符号为右图所示，文字符号为GL。

3.选择有以下几种情况：

（1）（2）（3）

1）第一种情况：GL额定电流>电动机额定电流。

2）第二种情况：GL额定电流>馈出回路提供电流，要留有发展余地。

3）第三种情况：GL额定电流>本盘的计算电流，要留有发展余地。

GGD（低压开关柜）盘或者其他标准盘型，GL的容量已给出，不必另选，设计最好选标准盘型。隔离开关选型涉及以下内容：

①单投、双投

单投：为一路供电。

双投：双电路投切

②手柄位置：柜内操作：中间手柄、侧面正向操作；柜外操作：中间手柄、侧面正向操作。

③极数：分为1极、2极、3极、4极

④接线方式：板前接线、板后接线

⑤额定电流

4.目前有些厂家生产了GLR系列隔离开关熔断器组，能确保带负荷接通或断开电路，具有可靠的

过电流与短路安全保护功能。实际上这种开关就是靠开关隔离，靠熔断器保护。

（三）刀开关

（四）断路器

1．用途：断路器种类比较多，变电站切换额定电流，短路故障切断电路及瞬时自动重合闸用的高压电器设备,有负荷和短路保护作用。

2．断路器在电力图形中应用符号如下图A，手车柜如下图B，文字符号为QF。

(A) (B)

3．选择：（1）断路器断流容量KA（极限分断能力）符合要求，目的是防止动触头和静触头黏到一起，断不开。根据短路电流计算，算出系统母线上最大短路电流XXKA,按XXKA选择。

（2）开关额定电流A>所带回路额定电流A

4.例：

新抚钢设计，6KV母线最大短电流24KA

风机：电机YJS450-8、250KW、IH=32.7A

主抽风机：电机TD4000-6/1430、4000KW、IH=443A

选择：两台电机接同一母线上，选择断路器（开关柜）型号应一致。

根据短路电流24KA及电机额定电流630A、32.7A，选择VS1-12/630-31.5型真空断路器。

目前，VS1开关最小额定电流是630A。

VS1开关额定电流：630、1250、1600、2000、2500、3150A

VS1开关额定开断电流：16、20、3//31.5、40、50KA

（四）熔断器

1.用途：作为导线、电缆及电气设备的短路和连续过载保护作用。

2．熔断器在电气图形中符号如右图，文字符号为FU。

3.熔断器选择：

（1）按回路的正常运行情况（供电回路、控制回路）

熔体额定电流Ier应不小于回路的计算电流Ijs，Ier>Ijs

（2）按回路的启动情况（电动机回路）（此处一般使用快速熔断器）

①单台电动机回路Ier>Iqd/a（因为电机启动电流大，所以要保证启动时不要熔断熔芯）

②配电干线回路Ier>[Iqd1+Ijs（n-1）]/a

式中：Iqd-电动机气功电流（A）

Ier-熔体额定电流（A）

Iqd1-回路中最大一台电动机启动电流（A）

Ijs(n-1)-回路中除去启动电流最大一台电动机外的计算电流。

a）系数，下表查出

目前公司常用RT18-32系列

例：电动机Y132S-6，IH=7.2A，Iqd=46.8A，选RL1型熔断器，做电机主回路短路保护，Ier=46.8/2=23.4A,选RL1-30/25A，30A为熔断电流。25A为熔体电流。

目前，熔断器应用很少电路图中它所在位置，基本用自动开关代替。

（五）自动开关（也称低压断路器）

1、用途在电路中具有短路及过载、欠电压、保护等功能，同时可做不频繁接通和分断电路用。

2、自动开关在电力系统图中应用符号、文字符号Q

3、重点介绍自动开关选择，目前生产厂家较多，各厂产品选择标注方法也不一样，选用时要根据用途，细查厂家产品样本，写出选用产品的完整型号。

自动开关产品样品基本给出以下选择要求：

①用途

②额定极限分断能力（KA）

③壳架等级电流（A）,额定电流（A），瞬时动作电流（A）是额定电流的十倍

④极数（1P、2P、3P）

⑤脱扣器方式、电磁脱扣，复式脱扣

⑥脱扣器派生代号，控制供电回路，控制电动机回路

⑦辅助触点数量

⑧操作方式、直接操作、转动手柄操作、电动储能操作

⑨是否智能型通信用（网络）

⑩其他要求（C为普通照明保护，D电动机保护使用）

4.不管哪家产品，自动开关基本参数是一致的

1、自动开关控制电动机回路

脱扣器瞬动整定电流（A）>脱扣器额定电流的10倍或者12倍，且不小于1.86倍的电动机启动电流（A）。

脱扣器额定电流(A)>电动机的额定电流(A)

2)配电干线

脱扣器额定电流A>配电干线的计算电流A

式中：Izd-自动开关脱扣器瞬时动作整定电流（A）。

K-可靠系数，采用1.3；

Iqd1-回路中最大一台电机的启动电流（A）。

Ijs(n-1)-回路中除去最大一台电机外的计算工作电流（A）。

5、自动开关分断能力（KA），目前厂家均给出这个指标，选择时不能忽略这点。

已知变压器高压侧短路容量，变压器容量，可查出低压侧短路容量，即短路电流（KA）值，一般高压侧短路容量大，低压侧相应也打。但我们在设计选型中，不知高压侧短路容量，很难知低压侧短路容量。

如图示情况，开关直接在变压器二次侧母线上，此时短路容量较大，宜选用高分断能力开关。

梅兰日兰开关：B型10KA，D型18KA

施耐德开关：C65N-6KA, C65H-10KA, C65L-15KA

图中接法不宜选C65N，不能单从经济角度考虑。

6、例：AB产品断路器（自动开关），产品较多，不一一列举

1）功能：

①用于保护电动机

②快速故障诊断功能

③限流能力强，开关容量大

④附件可顶挂和侧挂安装

2）全型号：140-MN-0016

其中：140-MN-断路器

0016-热脱扣整定电流范围0.1-0.16A（自动开关额定电流）

-磁脱扣动作电流1.8A（自动开关瞬动电流）

1.8/0.1=18倍，1.8/0.16=11.25倍

3）辅助触点不足可外挂附件

全型号： 140-A20 两对常开触点

-A02 两对常闭触点

-A11一常开，一常闭

注意：附件必须用在同型号的产品上，不是AB产品自动开关，选AB附件是挂不上的。

选其他型两者也应一致。

（六）接触器

（七）1、用途：

1）、交流接触器可以远距离、频繁控制电力系统中接通和分断电路，还可以控制电容器，照明电路等。

2）、直流接触器远距离接通与断开额定电压至660V，额定电流600A的直流电力线路。

2、接触器在电力系统中的符号，文字符号KM

3、触头结构

无辅助触头一对辅助触头二对辅助触头

4选择：

1）用途（标准型、船用型、湿热带型）

2）接触器吸引线圈操作电压，AC、DC、AC/DC

3）主触头允许的额定电流A

4）极数

5）结构：箱式结构（导线直配）、板式结构（端子连接型）

6）机种：非可逆、可逆

7）辅助触点数量（工程应用，一般要二对常开触头）

目前，各厂家型号型号不一，标注方法不同，但选择接触器基本原则参数的原则是一致的。接触器主触头额定电流选择。介绍下面四点：

型号

①接触器铭牌额定电流A>电动机额定电流A

②接触器铭牌额定电流A的70%-80%>电动机额定电流A

（主要考虑接触器频繁动作及设备质量、寿命等）

接触器选择，产品样本用表格形式给出电动机容量及吸引线圈电压对应选择接触器的规格。

接触器极数

接触器的辅助触点。

5例

AB公司接触器：

1）100-C37A00

式中，100-C型号，37-额定电流，A-控制电压AC，220V，00-不带辅助触点

2)100-C23ZJ10

式中，100-C型号，23-额定电流，ZJ-控制电压DC，24V，10-带一个常开辅助触点

100C系列产品最多带一个常开或者常闭辅助触点，如果需要辅助触点多，则要增加AB产品中的外挂辅助触点产品。

3）辅助触点：100-FA20

式中：100-FA：顶挂式辅助触点，顶部4副，两侧各2幅。

（七）热继电器

1、用途：热继电器主要用于交流电力系统中作为三相交流电动机过载和断相保护。

2FR。

3、选择：

1）科学技术的发展及使用条件的要求。目前热继电器，有的厂家产品样本又称为综合保护器，目前各厂家产品具备功能有以下几点：

根据使用要求，确定选用功能。

①反时限过电流保护--这是热继电器的主要功能。

②启动时定时限保护。

③外部电源缺相保护。

④三相负荷不平衡保护。

⑤断相保护。

⑥负载超温保护。

⑦手动复位/自动复位

⑧结构形式和安装方式。

2）主要根据电动机的额定电流（A），选择热继电器，将其直接接入电机主回路，其他功能参数，综合保护器相应自动完成。

热继电器型号。

热元件代号，根据热元件整定电流选取整定电流范围。

热元件整定电流范围A。

①热元件整定电流A，一般按电动机额定电流A（0.95-1.05）倍整定，常用

按额定电流整定。

②这里要注意的问题，热继电器接在电流互感器二次回路时，热继电器整定电流等于电动机额定电流除以电流互感器的变比。一般大电流经电流互感器，接热继电器。

例：Y315M-4，电机，135W，1H=240A，电流互感器300/5，变比60，热元件整定电流A，240A/60=4A,选取热继电器整定电流范围为5A，热元件型号--5/4A

4、热继电器安装方式

①热继电器独立安装，接线麻烦，占盘中尺寸。

②热继电器与接触器组合安装，安装方便，省盘中尺寸，目前广泛应用。

5、AB产品称电子式过载保护继电器

1）功能：

①自供电，无需外接电源

②断相保护功能

③整定范围（3.2:1）

④带一对隔离的常闭及常开辅助触点

⑤脱扣等级可选（10或20）（个人理解同样过流倍速，10级动作比20级动作快）

2）例如AB产品，193-EA--型号

1-脱扣器等级（上面说的10），相当于前面的整定范围。

如果超过整定值1.5倍，10级180s动作，20级240s动作，只选出10级或20级，给出的动作曲线。

AB--电流整定范围，0.1-0.32A，相当于前面介绍的整定值。

如整定0.1A，0.15A，0.2A，0.25A，整定在0.1-0.32A范围内。

（八）继电器

继电器种类很多，按照功能分：有控制继电器、保护继电器、自动化元件这三种继电器。

分类中又有若干种继电器，继电器有通用性，但也有专一使用的继电器。

继电器按接线圈控制电压分：

交流常用：12V、24V、36V、48V、110V、220V、380V。

直流常用：12V、24V、36V、48V、110V、220V。

重点介绍常用的两种控制继电器：中间继电器、时间继电器

1、用途：

1）中间继电器--在控制电路中用以增大被控制回路的数量与容许的断开容量。

2）时间继电器--在控制回路中，作为按照时间控制的动作单元。或在自控系统中按程序时间要求准确的进行延时，启动操作，持续运转，重复循环或者停机。

2

1)中间继电器，图形符号KA 常开触点常闭触点

2KT

有的时间继电器还有瞬动常开、常闭触点。

3、选择继电器：

1）用途：继电器要完成什么功能

2）继电器线圈的控制电压

3）继电器动作后输出的常开、常闭触点数量

4）继电器动作后允许通过的触点容量（A）

5）接线方式，外形尺寸

6）安装方式和地点

7）对时间继电器，要求是通电延时还是断电延时，时间整定范围等。

4触点容量：

触底开断过程，电流急剧减少，由于电路电感而产生电动势，在感应电动势较高的情况下，开端瞬间触头间隙中会产生火花和电弧。

电弧往往会烧蚀触头，所以选择要注意触头容量。

5例：

1）德国菲尼克斯端子式继电器，继电器和端子插接在一起

型号：PLC-RCS-24DC/21

其中：PLC-RCS--型号，24DC--直流24V，21--一常开，一常闭。

2）海汇公司端子式继电器

型号：HRM2H-S-DC24-A

其中：HRM2H-S--型号，DC24--直流24V，A--序号。

触点容量：240V，50HZ,COS=1，16A

250V, 50HZ,COS=0.4，8A

输出一个常开触点。

3）欧姆龙继电器

型号：①LY-4NJ-220V，独立安装继电器

其中4--输出4常开，4常闭触点，触点开闭容量10A，带灯

②MY-2NJ-220V

其中2--输出2常开，2常闭触点，触点开闭容量6A。

4）AB产品 HA插入式继电器，独立安装继电器

型号：700HA33A1，AC240V，触点容量10A

其中：33--继电器输出3常开，3常闭触点，A1-三刀双掷三极点。5）AB产品 700-FE经济型时间继电器

型号：700-FE1SU32

其中：①700-FE--型号

②A功能--A接通定时，B--断开定时，还有D、E、F、L标注

③触点配置 1--常开触点

④定时范围 S--0.75s--1h

⑤工作电压 U23，DC24-48V，AC24-240V

6）国产时间继电器

型号：ST3PA-1E，-220V,触点容量4A

其中：1E--通电延时常闭触点

（九）转换开关

1

2SA

3、选择：型号较多，常用有LW5，LW38系列，万能转换开关。

根据转换开关在电控系统中需转换控制作用及所需结构选择。

4、例：

2）手柄不复归，型号LW5D0081/1

注：符号：--><--表示手柄自动复归。

符号：X表示接通电路。

以上只达到识图目的，介绍最基本的转换开关闭合表，转换开关从断数和手柄位置有上百种。

（十）按钮

1、用途：在电气线路中控制启动器、接触器、继电器及其它电气线路中做遥远控制用。带灯式按钮适于需要灯光信号指示的场合。

2、在电力系统图中符号：常开按钮，常闭按钮，文字符号SB

3、选择：

①按所需按钮功能选择，有瞬时钮、自锁钮、旋钮、钥匙钮等等。

②根据使用性质选择颜色

③带灯按钮的额定工作电压，DC/AC

④安装位置

（十一）信号灯

1

2，文字符号HL

3、选择：

①根据使用性质选择信号灯结构及颜色

②信号灯的额定工作电压，DC、AC

③安装位置

注意：目前规程规定及使用习惯：

控制按钮：控制电动机启动--绿色，控制电动机停止--红色。

信号灯：表示电动机（设备）运转--红色，表示电动机（设备）停止--绿色。