1、廠用基本電器斷路器接觸器繼電器1教學內(nèi)容斷路器教學內(nèi)容開關(guān)電器的基本常識；電弧的形成原因與抑制方法；斷路器的基本原理、結(jié)構(gòu)；斷路器的工作特性；常用斷路器。接觸器教學內(nèi)容接觸器的基本原理、常見結(jié)構(gòu)和應(yīng)用舉例交直流接觸器滅弧結(jié)構(gòu)。繼電器教學內(nèi)容繼電器的功能與分類；常用繼電器的原理及應(yīng)用常用繼電器應(yīng)用舉例2開關(guān)電器的用途在發(fā)電廠和變電站中，除了發(fā)電機、變壓器和線路外，還有各種各樣的開關(guān)電器用來閉合及斷開電路，但這些開關(guān)電器的作用是不同的：1）僅用來斷開、或閉合正常工作情況下的用電設(shè)備的電器開關(guān)，如高壓負荷開關(guān)、低壓閘刀開關(guān)、接觸器、磁力啟動器等，它們閉合和斷開的是設(shè)備正常工作的工作電流（額定電流）。

2、2）僅用來斷開故障情況下的用電設(shè)備的電器開關(guān)，它們斷開用電設(shè)備的過負荷電流或短路電流，如高、低壓熔斷器，這種電器在電路斷開后必須更換部件后才能繼續(xù)使用。33）既可用來斷開用電設(shè)備的工作電流，也可用來斷開過負荷電流或短路電流的開關(guān)叫斷路器，如高壓斷路器、低壓自動空氣斷路器等。4）不要求斷開或閉合工作電流，僅具備閉合和切斷電路的電容電流和環(huán)流的能力在電路中起隔離電壓作用的開關(guān)電器，稱為隔離開關(guān)。如高壓隔離開關(guān)、低壓刀閘等。這種開關(guān)僅在電路檢修或系統(tǒng)停運時操作。 4電弧形成的原因電弧的產(chǎn)生是觸頭間中性質(zhì)點（分子和原子）被游離的結(jié)果。 電弧的產(chǎn)生：高電場發(fā)射 ，熱電子發(fā)射 ，碰撞游離 ，形成電流（這就

3、是介質(zhì)被擊穿而產(chǎn)生的電?。嵊坞x ，依靠熱游離維持的等離子體為電弧的弧柱 ，陰極斑點陽極斑點 ，使電弧維持和發(fā)展 。結(jié)論：從以上的分析可見，陰極在強電場作用下發(fā)射電子。發(fā)射的電子在觸頭電壓的作用下產(chǎn)生碰撞游離，就形成了電弧。在電弧高溫作用下，陰極伴隨有熱發(fā)射并在介質(zhì)中發(fā)生熱游離，使電弧維持和發(fā)展，這就是電弧產(chǎn)生的過程。 5電弧的熄滅應(yīng)采取有效措施使斷口間處于游離狀態(tài)的自由電子和正離子快速消失，才能達到熄滅電弧的目的。交流電弧將過零時電流減小輸入弧隙能量減小溫度降低。過零時去游離加強電弧熄滅。但是弧隙溫度很高弧隙有游離粒子電弧重燃（熱擊穿）。若加強弧隙冷卻弧隙溫度下降去游離大于游離熱游離過程停止

4、弧隙由導電狀態(tài)向介子狀態(tài)轉(zhuǎn)變，電弧熄滅。6熄滅電弧的方法 （1）1）吹弧 利用氣體或液體介質(zhì)吹拂電弧，可以起到冷卻電弧、增大去游離和提高介質(zhì)強度恢復(fù)速度的目的。2）采用多斷口熄弧 高壓斷路器常制成每相有兩個或更多個串聯(lián)端口。采用多斷口是把電弧分割成多個小弧段，使加于每個串聯(lián)斷口上的電壓降低，電弧易于熄滅。3）采用新介質(zhì)滅弧 采用絕緣和滅弧性能優(yōu)良的介質(zhì)，可以在相同的斷口距離下提高斷口的耐壓。如SF6斷路器和真空斷路器等 7熄滅電弧的方法 （2）4）利用短弧原理滅弧 這種滅弧原理常使用在低壓斷路器中，即在斷路器中裝設(shè)數(shù)片由鐵磁材料制成的柵片滅弧柵。當觸頭間產(chǎn)生電弧時，利用電弧電流產(chǎn)生的磁場與鐵磁

5、材料間的相互作用力，將電弧吸引到滅弧柵片內(nèi)，從而將電弧分割成一串短弧，達到快速熄滅電弧的目的。 此外，還可以利用狹縫滅弧，即將電弧拉入滅弧片構(gòu)成的狹縫中，滅弧片由石棉水泥或陶土材料制成，迫使電弧直接與滅弧片冷壁接觸，加速電弧的冷卻作用，使電弧盡快熄滅。8 斷路器的基本知識 1）斷路器的用途斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制電器，斷路器在電網(wǎng)中起兩方面的作用：一是控制作用，即根據(jù)電網(wǎng)運行需要將一部分設(shè)備投入或退出運行；二是保護作用，即在電力設(shè)備或線路發(fā)生故障時，通過繼電保護裝置作用于斷路器，將故障部分從電網(wǎng)中迅速切除，保證電網(wǎng)的正常運行。9斷路器的基本知識.2）斷路器的基本結(jié)構(gòu) 斷路器的種類很多，但

6、就其結(jié)構(gòu)而言，都是由開斷元件、支撐元件、傳動元件、基座及操作機構(gòu)五個基本部分構(gòu)成。開斷元件是斷路器的核心元件，控制保護方面的任務(wù)都需要它來完成。開斷元件中包括有觸頭、導電部分和滅弧室等，觸頭的分、合動作是依靠操作機構(gòu)來帶動的。開斷元件一般經(jīng)絕緣支座安裝在基座或是密封的容器內(nèi)。其他部分都是配合開斷元件為完成上述動作而設(shè)置的。10斷路器的基本知識3）斷路器的類型及型號含義斷路器按照滅弧介質(zhì)不同，可以分為油斷路器、SF6斷路器、真空斷路器和空氣斷路器等類型。產(chǎn)品名稱：S-少油 D-多油 L- SF6 Z-真空 C-磁吹使用場所：N-戶內(nèi) W-戶外設(shè)計序號斷路器額定（或最高工作）電壓 kV斷路器額定工

7、作電流 A斷路器額定開斷電流 kA例如LW24-126/2000-31.511 斷路器的技術(shù)參數(shù) （1）1）額定電壓和最高工作電壓 額定電壓是指斷路器正常長期工作的電壓。考慮系統(tǒng)調(diào)壓的要求，又規(guī)定了長期允許工作的最高工作電壓。2） 額定電流額定電流是指斷路器可以長期通過的最大的電流。 3） 額定開斷電流（額定短路開斷電流）額定開斷電流是指在額定電壓下，斷路器所能開斷的最大短路電流。它是表征斷路器開斷能力的一個很重要的技術(shù)參數(shù)。 4 ）額定峰值耐受電流 額定峰值耐受電流是指斷路器承受短路電流電動力作用的能力。即斷路器在閉合狀態(tài)時，能通過的不致妨礙斷路器繼續(xù)正常工作的短路電流最大瞬時值。又稱為極限

8、通過電流或動穩(wěn)定電流。 12斷路器的技術(shù)參數(shù) （2）5） 額定短時耐受電流額定短時耐受電流表征斷路器承受短路電流熱效應(yīng)的能力，該電流又稱為熱穩(wěn)定電流。 6） 額定關(guān)合電流保證斷路器觸頭能關(guān)合短路而不致發(fā)生觸頭熔焊損傷的最大電流，稱為斷路器的額定關(guān)合電流，以電流的最大峰值表示。13斷路器的技術(shù)參數(shù)（3）7） 全開斷時間 斷路器接到分閘命令起到電弧熄滅為止的時間，全開斷時間是表示斷路器開斷過程快慢的一個重要的技術(shù)參數(shù)。 8） 合閘時間合閘時間是指自發(fā)出合閘信號（即合閘線圈加上電壓）起到斷路器接通時為止所需的時間，一般合閘時間大于分閘時間。149）自動重合閘性能（循環(huán)操作性能）用于架空輸電線路中的斷

9、路器，必須滿足自動重合閘的要求，應(yīng)能在短時間內(nèi)連續(xù)可靠的關(guān)合兩次短路故障，開斷三次短路電流，以保證電力系統(tǒng)運行的可靠性。15SF6斷路器介紹SF6斷路器是利用SF6氣體作為絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)的新型高壓斷路器，SF6斷路器分為兩大類：第一類為瓷瓶式SF6斷路器，可用于110kV及以上的電力系統(tǒng)中。分兩種形式，110-220kV斷路器每相一個斷口，整體成“1”型布置。330-500kV斷路器每相兩個斷口，整體是“T”型布置。第二類為落地罐式SF6斷路器是把斷路器裝入一個外殼接地的金屬罐，一般為三相分裝結(jié)構(gòu)，每相由接地的金屬管、充氣陶罐、電流互感器、操作機構(gòu)和底座等部件組成。此外，還有一種全封閉式的

10、SF6組合電器，它將所有的高壓電器元件，包括斷路器、母線、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、套管電纜終端盒、接地開關(guān)等高壓電器密封在接地金屬筒中組合而成。 161718 SF6氣體的特性 （1）SF6氣體通常情況下，是一種無色、無味、無毒、不燃、化學性能十分穩(wěn)定的氣體。具有很高的電氣絕緣性能具有很強的電負性，易和電子結(jié)合成負離子，游離能力差，起著阻礙氣體放電的形成和發(fā)展。 SF6氣體直徑大，自由行程短，不易在電場中產(chǎn)生碰撞游離，提高了SF6氣體的絕緣強度。SF6氣體分子量大，運動速度慢，更易發(fā)生復(fù)合使氣體帶電質(zhì)點減少19SF6氣體的特性 （2）滅弧性能在電流過零后熱恢復(fù)速度快分子量大、

11、比熱大。對流和熱傳導能力強，散熱能力好。在高溫電弧中， SF6氣體大量分解，吸收電弧的熱量，使電弧的溫度降低，對電弧的熄滅十分有利。20斷路器滅弧室結(jié)構(gòu)SF6氣體作為滅弧介質(zhì)時，只需要較小的氣壓和壓差，所以，SF6斷路器的滅弧室可以按壓氣活塞原理制成單壓式，其氣流是直接在開斷過程中產(chǎn)生的，氣壓力一般在（3.57）105Pa范圍內(nèi)。國產(chǎn)的SF6斷路器均為單壓式。目前，單壓式滅弧室有定開距和變開距兩種結(jié)構(gòu)。211.定開距滅弧室 本結(jié)構(gòu)的特點是：由于利用了SF6氣體介質(zhì)強度高的優(yōu)點，觸頭開距設(shè)計得比較小，110KV電壓的開距只有30mm。觸頭從分離位置到熄弧位置的行程很短，因而電弧能量小，熄弧能力強

12、，燃弧時間短，但壓氣室的體積比較大。前述LW13(SFMT)型罐式高壓SF6斷路器，均采用此種型式的滅弧室結(jié)構(gòu)。 222 變開距滅弧室結(jié)構(gòu)的特點是：觸頭的開距在分閘過程中是變化的，故稱之為變開距滅弧室。 觸頭開距在分閘過程中不斷增大，最終開距較大，故斷口電壓可以做的較高、起始介質(zhì)強度恢復(fù)速度快。噴嘴與觸頭分開，噴嘴的形狀不受限制，可以設(shè)計得比較合理，有利于改善吹弧效果，提高開斷能力。但絕緣噴嘴易被電弧燒損。前述LW(SFM)型絕緣子式高壓六氟化硫斷路器，均采用這種形式的滅弧室結(jié)構(gòu)。 2324真空斷路器的特點真空斷路器的特點如下：觸頭開距短。10kV級真空斷路器的觸頭開距只有10mm左右。因此開

13、距短，可使真空滅弧室做的小巧，所需的操作功小、動作快、機械壽命也長。燃弧時間短，且與開斷電流大小無關(guān)，一般只有半個周波，故有半周波斷路器之稱。熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)快，對開斷近區(qū)故障性能好。由于觸頭在開斷電流時燒損量很小，所以觸頭壽命長。體積小，質(zhì)量輕。能防火防爆。25真空斷路器結(jié)構(gòu)真空斷路器主要由真空滅弧室操作機構(gòu)及絕緣支架三部分構(gòu)成。在機構(gòu)箱上裝有六個絕緣支架，真空滅弧室就裝在上面，絕緣子的上下裝有出線端，動觸頭與操作機構(gòu)相連，可使開關(guān)分閘或合閘。2627真空滅弧室真空滅弧室是真空斷路器的核心部件。其外殼有膨脹系數(shù)較小的硼硅玻璃或陶瓷（Al2O3）制成。兩端配密封的金屬蓋，動、靜觸頭有金屬

14、蓋伸入滅弧室，動觸頭的密封靠波紋管實現(xiàn)。滅弧室的屏蔽罩的主要作用是吸附觸頭開斷過程中產(chǎn)生的金屬微粒，一般用磷青銅制成。真空斷路器觸頭多采用圓盤形對接結(jié)構(gòu)，觸頭的中部是一個圓環(huán)狀的接觸面，接觸面的周圍開有螺旋槽的吹弧面。當開斷電流時，在接觸面上產(chǎn)生電弧，電弧沿徑向向外緣快速移動，路徑是螺旋形的，可使電弧作圓周運動，避免固定在觸頭一點而燒壞觸頭。28真空滅弧室結(jié)構(gòu)圖 29接觸器接觸器是用來遠距離接通或開斷負荷電流，適用于頻繁啟動和控制電動機的低壓電器。也有人說它是利用線圈流過電流，產(chǎn)生磁場，使觸頭閉合，以達到控制負載的電器。它是一種低壓開關(guān)，是開關(guān)電器而不是保護電器。30313233 1 滅弧罩

15、2 觸頭壓力彈簧 3 主觸頭 4 反作用彈簧 5線圈 6 短路環(huán)7 靜鐵心 8 彈簧 9 動鐵心 10 輔助觸頭常開觸點 11輔助觸頭常閉觸點34接觸器組成和分類接觸器由四部分組成：電磁系統(tǒng)（鐵心、線圈）、觸頭系統(tǒng)（主觸頭、輔助觸頭）、滅弧系統(tǒng)及附件（支架、彈簧等）接觸器分類：按電流種類分為交流和直流；按主觸頭個數(shù)分有單極、兩極、三極、四極、五極；按有無觸頭分有有觸頭和無觸頭；按滅弧介質(zhì)分有空氣式、油浸式、真空式；按驅(qū)動機構(gòu)分有電磁式、液壓式、氣動式；按觸頭有無分，可分為有觸頭接觸器和無觸頭接觸器；還有其他分法，不再介紹。35接觸器的技術(shù)參數(shù)（1）接觸器的參數(shù)：額定電壓：指主觸頭額定工作電壓，

16、一般有220V、380V、660V。額定電流: 指主觸頭能長期通過的電流，一般從10A值1000A。額定接通電流能力（最大接通電流）：最大接通電流是指觸頭閉合時不會造成觸電熔焊是的電流；額定分斷能力（最大分斷電流）：最大分斷電流是指觸頭分斷時能可靠滅弧的最大電流。一般來講，通斷能力是額定電流的5-10倍。當然，這一數(shù)值與分斷電路的電壓有關(guān)，電壓越高,通斷的能力也隨著下降。 36接觸器的技術(shù)參數(shù)（2）額定工作制：接觸器有四種標準工作制八小時工作制、不間斷（或長期）工作制、間續(xù)周期（或間斷）工作制、短時工作制。八小時工作制：接觸器的標準工作制。不間斷（或長期）工作制：這種工作制較8h工作制嚴酷，觸

17、頭易氧化，塵埃累積導致觸頭發(fā)熱惡化。不間斷工作制的接觸器應(yīng)降容使用。間續(xù)周期（或間斷）工作制：通電的周期不超過10min。短時工作制：觸頭的通電時間可以為10、30、60、90min。37接觸器的技術(shù)參數(shù)（3）使用類別：即按接觸器接通的負荷分為四類，分別稱為AC1、AC2、AC3、AC4，其中AC1類接觸器是用來接通無感或微感性負荷；AC2類接觸器是用來接通繞線式電動機的啟動、停止；AC3表示接觸器是用來接通鼠籠式異步電動機的啟動、停止；AC4表示接觸器是用來接通鼠籠式異步電動機的啟動、反接制動、反轉(zhuǎn)和點動等.可以看出，各類接觸器的負載能力逐漸加重的。38接觸器的技術(shù)參數(shù)（4）動作值：動作值分

18、為吸合電壓值和釋放電壓值。一般規(guī)定，吸合電壓不能高于工作電壓的85%，釋放電壓不能低于工作電壓的70%。吸引線圈額定電壓：接觸器正常工作時，吸引線圈上所加的電壓值（控制回路的電壓值）操作頻率：接觸器的線圈在吸合時的電流是閉合時電流5-7倍，因此，接觸器頻繁操作會使線圈發(fā)熱而毀壞，必須規(guī)定接觸器的操作頻率。壽命：接觸器的壽命有兩個指標，即機械壽命和電氣壽命?，F(xiàn)代的接觸器的機械壽命可達千萬次，電氣壽命也可達百萬次（是機械壽命的5-20%） 39直流接觸器的特點與交流接觸器相比，直流接觸器的不同點如下：線圈，沒有電感，線圈粗大鐵心，整塊的，沒有短路環(huán)。滅弧，拉弧距離長，滅弧罩內(nèi)有滅弧柵，采用磁吹滅弧法滅弧（利用磁場對弧柱的電磁力驅(qū)使電弧進入滅弧罩內(nèi)有滅弧柵，由于電弧與柵片壁接觸，加速了電弧的冷卻，去游離作用加強，使電弧快速熄滅）。結(jié)構(gòu)上，體積要大一些。價格貴。40接觸器應(yīng)用舉例41424344繼電器繼電器的功能與分類；常用繼電器的原理及應(yīng)用常用繼電器應(yīng)用舉例45繼電器定義和分類繼電器定義：繼電器是根據(jù)某種輸入信號的變化，接通或斷開控制電路，實現(xiàn)自動控制和保護電力裝置的自動電器。繼電器的種類很多，按輸入信號的性質(zhì)分為：電壓繼電器、電流繼電器、