第一章：電氣控制基本知識常用低壓電器介紹基本電氣控制系統設計（繼電接觸控制）12常用低壓電器1、低壓、中壓、高壓、超高壓、特高壓新國家電網企業標準《電業安全工作規程》規定：電器工作分為高壓和低壓兩種。高壓電氣設備：電壓>1000V及以上者；低壓電氣設備：電壓<1000V按用電管理分：500V及以上統稱為高壓，500V以下統稱為低壓;

按供電系統來分：1000V以下低壓，1000V-10KV叫中壓，10KV-330KV叫高壓，330KV及以上叫超高壓，500KV及以上叫特高壓（500KV、750KV、1000KV）;根據《城市電力網規定設計規則》規定：輸電網為500

kV、330

kV、220

kV、110kV，高壓配電網為110kV、66KV、35kV，中壓配電網為20kV、10kV、6

kV、3KV，低壓配電網為0.4

kV及以下;電力通常所說:35kV以上到500kV為高壓，500～1000kV為超高壓，1000kV以上為特高壓。常用低壓電器繼電接觸控制控制系統2、低壓電氣分類按用途分：1）配電電器：用于供、配電系統中進行電能輸送和分配的電器。如刀開關、低壓斷路器、熔斷器。2）控制電器：用于各種控制電路和控制系統的電器。如轉換開關、按鈕、接觸器、繼電器、電磁閥、熱繼電器、熔斷器等。3）主令電器：用于發送控制指令的電器。如主令開關、行程開關、主令控制器、轉換開關等。4）保護電器：用于對電路及用電設備進行保護的電器。如熔斷器、熱繼電器、電壓繼電器、電流繼電器等。5）執行電器：用于完成某種動作或傳送功能的電器。如電磁鐵、電磁離合器等。常用低壓電器3、開關電器

刀開關分為單刀、雙刀、三刀三種，擲向可分為單擲、雙擲兩種。刀開關使用的選擇：刀開關應根據負載電壓來選擇開關的額定電壓，在正常情況下對普通負載可由負載額定電流來決定開關的額定電流。若用來控制電動機時，為考慮電動機起動電流，刀開關應降低容量使用，即開關的額定電流應是電動機額定電流的3倍。

（1）刀開關常用低壓電器標準符號常用低壓電器（2）組合開關標準符號組合開關的選型主要注意：額定電壓和額定電流（具有標準電流）組合開關是由若干動觸片和靜觸片分別裝于數層絕緣件內組成，動觸片安裝在附有手柄的轉軸上，可隨轉軸轉動，實現動、靜觸片的分合。常用低壓電器繼電接觸控制控制系統標準電流等級：常用低壓電器(3)萬能轉換開關萬能轉換開關結構示意圖萬能轉換開關是由多組相同結構的觸頭組件疊裝而成的多擋位多回路的主令電器。

它由操作機構、定位裝置和觸頭系統三部分組成。

功能：用于低壓各種控制電路的轉換、電氣測量儀表的轉換以及配電設備的遙控和轉換，還可用于不頻繁起動停止的小容量電動機的控制。

常用低壓電器(a)圖形表示法；(b)通斷表表示法標準符號

SF常用低壓電器繼電接觸控制控制系統3、

低壓斷路器（自動空氣開關）低壓斷路器俗稱自動空氣開關，是一種既有手動開關作用又能自動進行欠電壓、失電壓、過載、和短路保護的開關電器。功能：能切斷短路、過載、欠壓故障。

低壓斷路器在結構上都有主觸頭及滅弧裝置、各種脫扣器、自由脫扣機構和操作機構等部分組成。脫扣器是斷路器的感受原件，當電路出現故障時，脫扣器感測到故障信號后，經自由脫扣器使斷路器主觸頭分斷，從而起到保護作用。脫扣器分類：短路脫扣、過流脫扣、分勵脫扣、欠壓脫扣。1-主觸頭2-傳動桿及鎖扣3-過電流脫扣器4-分勵脫扣器5-熱脫扣器6-欠電壓失電壓脫扣器常用低壓電器繼電接觸控制控制系統標準符號常用低壓電器常用低壓電器低壓斷路器的選型（1）確定斷路器的額定電流；

（2）確定斷路器的短路整定電流------應躲過線路的正常工作啟動電流；

（3）確定斷路器的分斷能力-----按線路的最大短路電流來校驗低壓斷路器的分斷能力；（注：分斷會產生電弧，分斷能力是指切斷電弧的能力）（4）確定斷路器的動作靈敏性------按照線路的最小短路電流來校驗斷路器動作的靈敏性，即線路最小短路電流應不小于斷路器短路整定電流的倍；（5）確定斷路器的額定短路接通能力------即斷路器能允許的瞬時最大短路電流值（短路重合閘情況）常用低壓電器4、熔斷器熔斷器是一種當電流超過規定值一定時間后，以它本身產生的熱量使熔體熔化而分斷電路的電器。

熔斷器主要由熔體、熔斷管、填料及導電部件等組成。熔斷器的工作過程：熔斷器接入電路時，熔體串接在電路中，負載電流流經熔體，當電路發生短路或過電流時，通過熔體的電流使其發熱，當達到熔體金屬熔化溫度時就會自動熔斷，期間伴隨著燃弧和熄弧過程，隨之切斷故障電路，起到保護作用。當電路正常工作時，熔體在額定電流下不應熔斷，所以其最小熔化電流必須大于額定電流。常用低壓電器標準符號常用低壓電器熔斷器的選型：（1）額定電壓大于等于所在電路的額定電壓（2）照明電路或電熱設備：Ire>Ie（3）單臺長期運行的電動機：Ire>(1.5~2.5)Ie（4）單臺頻繁啟動的電動機：Ire>(3~3.5)Ie（5）多臺長期工作的電動機：Ire>（～2.5)Iemax+ΣIeINmax-容量最大單臺電機的額定電流。ΣIN其余.電動機額定電流之和。lre-熔體額定電流le-負載額定電流（6）防止越級熔斷，上一級額定電流要比下一級大（1~2）個級差。常用低壓電器繼電接觸控制控制系統5、主令電器（1）控制按鈕動合（常開）觸頭動斷（常閉）觸頭按鈕帽復位彈簧

注意動作先后順序按下時：常閉先動作復位時：常開先動作常用低壓電器按鈕的顏色意義紅色：急停、停止、分斷黃色：緊急干預綠色：啟動、接通藍色、黑色、灰色、白色：其他功能，但不代替上述功能標準符號注意：通過按鈕的最大電流不要超過5A常用低壓電器（2）位置開關：行程開關、接近開關、光電開關等A：行程開關標準符號常用低壓電器B：接近開關標準符號常用低壓電器C：光電開關（接近開關的一種）常用低壓電器6:接觸器工作原理標準符號~M3~接觸器是用于中遠距離頻繁地接通與斷開交直流主電路及大容量控制電路的一種自動開關電器。

功能：用于自動控制交、直流電動機，電熱設備及電容器組等設備。接觸器具有大的執行機構，大容量的主觸頭及迅速熄滅電弧的能力。當電路發生故障時，能迅速、可靠地切斷電源，并有低壓釋放功能，與保護電器配合可用于電動機的控制及保護。接觸器由電磁機構、觸頭系統、滅弧裝置、釋放彈簧、觸頭彈簧、觸頭壓力彈簧、支架及底座等組成。接觸器的選型：額定電流大于線路電流即可分類短時工作制：空載時間長斷續周期工作制（頻繁動作）八小時工作制（基本工作制）不間斷工作制:有載時間長（月~年）需考慮散熱、防塵、容量放大20%以上需考慮機械強度、觸點壽命、啟動電流380V、三相異步鼠籠電機，直接啟停。選用接觸器電機額定電流約等于功率的2倍電機功率等級、、、、、、、3kw、4kw、、、11kw、15kw、、22kw、30kw、37kw、45kw、55kw、75kw、90kw、110kw、132kw、160kw紅色部分可以直接啟動，與電源容量有關。一般要求啟動電流一般低于2~5倍額定電流（直接啟動一般是4~7倍額定電流）常用低壓電器7:繼電器

繼電器是一種根據特定形式的輸入信號而動作的自動控制電器。其輸入量可以是電流、電壓等電量，也可以是溫度、時間、速度、壓力等非電量，而輸出則是觸點的動作或者是電路參數的變化。可以認為：繼電器就是控制系統的感覺器官，用于信息輸入在繼電接觸控制系統和PLC控制系統中幾乎都為開關量繼電器用于各種控制電路中進行信號傳遞、放大、轉換、聯鎖等，控制主電路和輔助電路中的器件或設備按預定的動作程序進行工作，實現自動控制和保護的目的。

常用低壓電器（1）電磁繼電器過電流繼電器電流繼電器電壓繼電器中間繼電器常用低壓電器電磁式繼電器結構和工作原理與電磁式接觸器相似，由電磁機構、觸頭系統和調節裝置組成。電磁式繼電器按輸入信號不同有電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、速度繼電器和中間繼電器。

1）電磁式電壓繼電器電磁式電壓繼電器線圈并接在電路電壓上，其觸頭的動作與線圈電壓大小直接有關，在電力拖動控制系統中起電壓保護盒控制作用。

2）電磁式電流繼電器

電磁式電流繼電器線圈串接在電路中，用來反映電路電流的大小，觸頭的動作與否與線圈電流大小直接有關。

3）電磁式中間繼電器電磁式中間繼電器實質是一種電磁式電壓繼電器，其特點是觸頭數量較多，在電路中起增加觸頭數量和起中間放大作用。常用低壓電器電磁繼電器的選用

1）使用類別的選用繼電器的典型用途是控制接觸器的線圈，即控制交、直流電磁鐵。按規定，繼電器使用類別有：DC-11控制交流電磁鐵負載與DC-11控制直流電磁鐵負載。

2）額定工作與額定工作電壓的選用繼電器在對應使用類別下，繼電器的最高工作電壓為繼電器的額定絕緣電壓，繼電器的最高工作電流應不小于繼電器的額定發熱電流。

3）工作制的選用繼電器工作制應與其使用場合工作制一致，且實際操作頻率應低于額定操作頻率。

4）繼電器返回系數的調節應根據控制要求來調節電壓和電流繼電器的返回系數。一般采用增加銜鐵吸合后的氣隙、減小銜鐵打開后的氣隙或適當放松釋放彈簧等措施來達到增大返回系數的目的。常用低壓電器（2）時間繼電器直流電磁式時間繼電器空氣阻尼時間繼電器電動式時間繼電器電子式時間繼電器

時間繼電器是繼電器輸入信號后，經一定的延時后才有輸出信號的繼電器。對于電磁式時間繼電器，當電磁線圈通電或斷電后，經一段時間，延時觸頭狀態才發生變化。常用低壓電器直流電磁式時間繼電器直流電磁式時間繼電器是在電磁式電壓繼電器鐵心上套個阻尼銅套后構成。當電磁線圈接通電源時，在阻尼套筒內產生感應電動勢，流過感應電流。在感電流作用下產生的磁通阻礙穿過銅套內的原磁通變化，因而對原磁通起阻尼作用，使磁路中的原磁通增加緩慢，使達到吸合磁通值的時間加長，銜鐵吸合時間后延，觸頭也延時動作。由于電磁線圈通電前，銜鐵處于打開位置，磁路氣隙大，磁阻大，磁通小，阻尼套筒作用也小，因此銜鐵吸合時的延時只有0.1~，延時作用可不計。

但當銜鐵已處于吸合位置，在切斷電磁線圈直流電源時，因磁路氣隙小，磁阻小，磁通變化大，銅套的阻尼作用大，使電磁線圈斷電后銜鐵延時釋放，相應觸頭延時動作，線圈斷電獲得的延時可達0.3~5s。

直流電磁式時間繼電器具有結構簡單、壽命長、允許通電次數多等優點。但僅適用于直流電路，若用交流電路需加整流裝置；僅能獲得斷電延時，且延時時間短，延時精度不高。基本電氣控制線路(a）線圈一般符號；(b）通電延時線圈；(c）斷電延時線圈；(d）延時閉合常開觸點；(e）延時斷開常閉觸點；(f）延時斷開常開觸點；(g）延時閉合常閉觸點；(h）瞬時常開觸點；(i）瞬時常閉觸點半圓的開口方向是觸點的動作方向常用低壓電器（3）熱繼電器熱繼電器是利用電流流過發熱元件產生熱量來使檢測元件受熱彎曲，進而推動機構動作的一種保護電器。由于發熱元件具有熱慣性，所以在電路中不能用于瞬時過載保護，更不能做短路保護，主要用作電動機的長期過載保護。常用低壓電器(a）常閉觸點(b）熱元件熱繼電器還具有斷相保護功能（看書）熱繼電器的選型（1）熱元件整定電流=電動機額定電流：電動機啟動電流為其額定電流的6倍、啟動時間不超過5S時；（2）熱元件整定電流倍電動機額定電流；當電動機的啟動時間較長、拖動沖擊性負載或不允許停車時。常用低壓電器