1、电气控制与电气控制与PLC目目 录录 Contents一、教学目的一、教学目的 Study Purpose二、教学要求二、教学要求 Study Object三、使用教材三、使用教材 Teaching Material四、参考资料四、参考资料 Referring Material五、教学内容五、教学内容 Study Content教学目的教学目的 Study Purpose 通过介绍电气控制传统继电接触控制线路的通过介绍电气控制传统继电接触控制线路的基本组成原理、线路分析及控制系统装置的硬件基本组成原理、线路分析及控制系统装置的硬件和控制电路设计的基本方法，同时介绍现代可编和控制电路设计的基本方
2、法，同时介绍现代可编程序控制器程序控制器（PLC)原理与应用技术，让学习者系原理与应用技术，让学习者系统、有效地了解电气控制的基本原理、线路、程统、有效地了解电气控制的基本原理、线路、程序及控制装置的设计方法。培养学习者电气控制序及控制装置的设计方法。培养学习者电气控制线路与线路与PLC程序的阅读分析能力和电气控制系统程序的阅读分析能力和电气控制系统的设计能力。的设计能力。教学要求教学要求 Study Object熟悉常用的电气控制电器的结构原理、熟悉常用的电气控制电器的结构原理、用途及型号，达到能正确使用和选用的目用途及型号，达到能正确使用和选用的目的。熟练掌握电气控制的基本线路，具有的。熟
3、练掌握电气控制的基本线路，具有对一般电气控制线路的独立分析能力。掌对一般电气控制线路的独立分析能力。掌握可编程序控制器的基本原理及应用发展握可编程序控制器的基本原理及应用发展情况，做到能根据电气控制系统要求正确情况，做到能根据电气控制系统要求正确选用选用PLC、设计电气控制系统、编制用户程、设计电气控制系统、编制用户程序。序。使使 用用 教教 材材 Teaching Material 胡国文等胡国文等主编电气控制与主编电气控制与PLC西安电子科技大学出版社西安电子科技大学出版社2016年年12月第月第1版版 教学内容教学内容 Study Content 绪论绪论 第第1章章 电气控制系统常用低
4、压电器和图形及文字符号电气控制系统常用低压电器和图形及文字符号 第第2章章 电气控制常用继电接触控制线路与典型控制系统分析电气控制常用继电接触控制线路与典型控制系统分析 第第3章章 可编程序控制器（可编程序控制器（PLC）的组成及工作原理）的组成及工作原理 第第4章章 三菱三菱FX系列小型系列小型PLC及编程方法及编程方法 第第5章章 三菱三菱FX系列系列PLC的步进顺序控制和数据控制功能的步进顺序控制和数据控制功能 第第6章章 西门子西门子S7-200系列系列 PLC及编程方法及编程方法 第第7章章 西门子西门子S7-200系列系列PLC的步进顺序控制和数据控制功能的步进顺序控制和数据控制功
5、能 第第8章章 西门子西门子S7-300系列系列 PLC及编程方法及编程方法 第第9章章 PLC可编程控制器的联网及通信技术可编程控制器的联网及通信技术 第第10章章 PLC可编程控制器在工业电气控制系统中的应用与分析可编程控制器在工业电气控制系统中的应用与分析 第第11章章 工业电气自动化设备的电气控制系统设计工业电气自动化设备的电气控制系统设计绪绪 论论 Introduction 1.电气控制技术的发展概况电气控制技术的发展概况（1）电力拖动系统的发展概况）电力拖动系统的发展概况 图图1 单机成组电力拖动电气控制系统单机成组电力拖动电气控制系统绪绪 论论 Introduction图图2 多
6、电动机电力拖动电气控制系统多电动机电力拖动电气控制系统 绪绪 论论 Introduction（2）电气控制系统和控制技术发展概况）电气控制系统和控制技术发展概况在电力拖动系统的发展过程中，在电力拖动系统的发展过程中，电气控制系统随着电气控制技术电气控制系统随着电气控制技术的不断进步也得到了不断发展。的不断进步也得到了不断发展。电气控制系统由最初的继电接触电气控制系统由最初的继电接触器控制发展到今天的器控制发展到今天的PLC可编程可编程序控制器控制和系统计算机控制；序控制器控制和系统计算机控制；由过去的硬件和硬接线控制发展由过去的硬件和硬接线控制发展到今天的软接线和软件程序控制；到今天的软接线和
7、软件程序控制；由过去的手动控制进入到自动控由过去的手动控制进入到自动控 图图3电气控制技术的发展概况电气控制技术的发展概况制阶段。制阶段。绪绪 论论 Introduction （3）电气控制系统和控制技术发展概况）电气控制系统和控制技术发展概况图图3电气控制技术的发展概况电气控制技术的发展概况绪绪 论论 Introduction（4）电气控制系统和控制技术发展趋势）电气控制系统和控制技术发展趋势 目前电气工程与自动化领域随着工业自动化、智目前电气工程与自动化领域随着工业自动化、智能化、制造业自动化和智能化、制造业向智能制造能化、制造业自动化和智能化、制造业向智能制造方向的转形升级、工业方向的转
8、形升级、工业4.0和中国和中国2025的形势发展，的形势发展，PLC可编程序控制器将会成为关键性控制元件和控可编程序控制器将会成为关键性控制元件和控制系统。制系统。绪绪 论论 Introduction 2.2.本课程的性质和任务本课程的性质和任务 The Property 本课程的性质：本课程的性质：本课程是一门实用性很强的专业课，是电气工程及其自动化、自动化等专业的核本课程是一门实用性很强的专业课，是电气工程及其自动化、自动化等专业的核心课程。心课程。本课程的基本任务是：本课程的基本任务是：（1）熟悉常用的电气控制电器元件的结构原理、用途及型号，达到正确使用和选）熟悉常用的电气控制电器元件的
9、结构原理、用途及型号，达到正确使用和选用的目的；用的目的；（2）熟练掌握电气继电接触器控制系统的基本环节，具备阅读和分析电气继电接触）熟练掌握电气继电接触器控制系统的基本环节，具备阅读和分析电气继电接触器控制系统的能力，能设计电气继电接触器控制系统的控制电路；器控制系统的能力，能设计电气继电接触器控制系统的控制电路；（3）熟悉常用）熟悉常用PLC的基本工作原理及应用发展概况；的基本工作原理及应用发展概况；（4）熟练掌握常用）熟练掌握常用PLC的基本指令系统和典型电路的编程，掌握常用的基本指令系统和典型电路的编程，掌握常用PLC的程序设计的程序设计方法；方法；（5）能够根据电气设备的过程控制要求
10、进行系统设计，编制应用程序，设计相应电）能够根据电气设备的过程控制要求进行系统设计，编制应用程序，设计相应电气控制系统。气控制系统。可编程序控制器（可编程序控制器（PLC）可编程可编程序控制器（序控制器（PLC）第第1章章 电气控制系统常用低压电器和电气控制系统常用低压电器和图形及文字符号图形及文字符号 本章以工业电气设备中常用的低压电器为主线，本章以工业电气设备中常用的低压电器为主线，主要介绍各种常用的低压电器的结构、工作原理、主要介绍各种常用的低压电器的结构、工作原理、主要技术参数、选择方法等。以产品图片方式介主要技术参数、选择方法等。以产品图片方式介绍工业电气设备中常用的低压电器的结构及
11、工作绍工业电气设备中常用的低压电器的结构及工作原理。同时介绍电气设备中常用的低压电器的图原理。同时介绍电气设备中常用的低压电器的图形及文字符号。形及文字符号。第第1章章 电气控制系统常用低压电电气控制系统常用低压电器和图形及文字符号器和图形及文字符号 1.1电气控制系统常用低压电器的分类和电器的基本知识电气控制系统常用低压电器的分类和电器的基本知识 1.2电气控制系统常用低压开关电器的结构原理和选择电气控制系统常用低压开关电器的结构原理和选择 1.3电气控制系统常用低压熔断器的结构原理和选择电气控制系统常用低压熔断器的结构原理和选择 1.4电气控制系统常用主令电器电气控制系统常用主令电器 1.
12、5电气控制系统常用接触器电气控制系统常用接触器 1.6电气控制系统常用控制继电器电气控制系统常用控制继电器 1.7 电气控制系统常用其他低压电器电气控制系统常用其他低压电器 1.8电气控制系统元件的图形符号和文字符号电气控制系统元件的图形符号和文字符号1.1电气控制系统常用低压电器的分类和电气控制系统常用低压电器的分类和电器的基本知识电器的基本知识 1.1.1 常用低压电器的定义和分类常用低压电器的定义和分类 1.常用低压电器的定义常用低压电器的定义凡是自动或手动接通和断开电路，以及能实现对电路或非电对象切凡是自动或手动接通和断开电路，以及能实现对电路或非电对象切换、控制、保护、检测、变换和调
13、节目的电气元件统称为电器。换、控制、保护、检测、变换和调节目的电气元件统称为电器。低压电器是指额定电压等级在交流低压电器是指额定电压等级在交流1200V、直流、直流1500V以下的电器。以下的电器。2.建筑电气常用低压电器的分类建筑电气常用低压电器的分类（1）按动作原理分类）按动作原理分类:1）手动电器、）手动电器、2）自动电器；）自动电器；（2）按用途分类：）按用途分类：1）控制电器、）控制电器、2）主令电器）主令电器、3）保护电器、）保护电器、4）执行电器）执行电器、5）配电电器）配电电器 ；（3）按工作原理分类：）按工作原理分类：1）电磁式电器、）电磁式电器、2）非电量控制电器；）非电量
14、控制电器；（4）按触点类型分类：）按触点类型分类：1）有触点电器、）有触点电器、2）无触点电器。）无触点电器。1.1.2 常用低压电器的基本知识常用低压电器的基本知识 1.电磁式电器的工作原理与结构特点电磁式电器的工作原理与结构特点 电磁式电器由两个主要部分组成电磁式电器由两个主要部分组成:感测部分感测部分电磁机构电磁机构,执行部分执行部分触头系统。触头系统。（1）电磁机构）电磁机构:由吸引线圈、铁心、衔铁等几部分组成。由吸引线圈、铁心、衔铁等几部分组成。(1)电磁机构电磁机构 电磁机构是电磁式电器的感测部分，它的主要作用是将电磁能量转电磁机构是电磁式电器的感测部分，它的主要作用是将电磁能量转
15、换为机械能量换为机械能量;带动触头动作，从而完成接通或分断电路。带动触头动作，从而完成接通或分断电路。电磁机构由吸引线圈、铁心、衔铁等几部分组成。电磁机构由吸引线圈、铁心、衔铁等几部分组成。(2)吸引线圈吸引线圈 吸引线圈的作用是将电能转换成磁场能量。按通人电吸引线圈的作用是将电能转换成磁场能量。按通人电流种类不同，可分为直流和交流线圈。流种类不同，可分为直流和交流线圈。对于对于直流电磁铁直流电磁铁，因其铁心不发热，只有线圈发热，因其铁心不发热，只有线圈发热，所以直流电磁铁的吸引线圈做成高而薄的瘦长型，且所以直流电磁铁的吸引线圈做成高而薄的瘦长型，且不设线圈骨架，使线圈与铁心直接接触，易于散热
16、。不设线圈骨架，使线圈与铁心直接接触，易于散热。对于对于交流电磁铁交流电磁铁，由于其铁心存在磁滞和涡流损耗，由于其铁心存在磁滞和涡流损耗，这样线圈和铁心都发热，所以交流电磁铁的吸引线圈这样线圈和铁心都发热，所以交流电磁铁的吸引线圈设有骨架，使铁心与线圈隔离并将线圈制成短而厚的设有骨架，使铁心与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样做有利于铁心和线圈的散热。矮胖型，这样做有利于铁心和线圈的散热。电磁吸力与吸力特性电磁吸力与吸力特性 电磁铁的吸力可按下式求得电磁铁的吸力可按下式求得:SBFat27810式中：式中：Fat电磁吸力，单位为电磁吸力，单位为N;B 气隙中磁感应强度，单位为气隙中磁感应
17、强度，单位为T;S 磁极截面积，单位为磁极截面积，单位为m2。B=BmsintFatm=F0-F0cos2t交流电磁铁的电磁吸力是随时间交流电磁铁的电磁吸力是随时间变化而变化的。变化而变化的。2.电器的触头系统和电弧电器的触头系统和电弧（1）电磁式电器的触头系统）电磁式电器的触头系统 触头是电器的执行部分，起接通和分断触头是电器的执行部分，起接通和分断电路的作用。因此，要求触头导电、导电路的作用。因此，要求触头导电、导热性能良好，通常用铜制成。热性能良好，通常用铜制成。触头的主要结构型式触头的主要结构型式 桥式触头桥式触头 指形触头指形触头 a)a)点接触式桥型触头；点接触式桥型触头；b)b)
18、面接触式桥型触头；面接触式桥型触头；c)c)指形触头指形触头电弧的产生及灭弧方法电弧的产生及灭弧方法 （2）电弧的产生）电弧的产生 在大气中断开电路时，如果被断开电路的电流在大气中断开电路时，如果被断开电路的电流超过某一数值，断开后加在触头间隙两端电压超过某一数值，断开后加在触头间隙两端电压超过某一数值超过某一数值(在在1220V之间之间)时，则触头间隙时，则触头间隙中就会产生电弧中就会产生电弧。（3）常用的灭弧方法）常用的灭弧方法 电动力灭弧电动力灭弧 磁吹灭弧磁吹灭弧（3）常用的灭弧方法）常用的灭弧方法 窄缝灭弧窄缝灭弧 栅片灭弧栅片灭弧 1.2电气控制系统常用低压开关电器电气控制系统常用
19、低压开关电器的结构原理和选择的结构原理和选择开关电器广泛应用于配电线路作电源的隔离、开关电器广泛应用于配电线路作电源的隔离、保护与控制。保护与控制。常用开关电器的类型常用开关电器的类型 刀开关刀开关 转换开关转换开关 断路器断路器 漏电保护断路器漏电保护断路器1.2.1低压刀开关的结构原理和选择低压刀开关的结构原理和选择方法方法 刀开关刀开关 在低压电路中，刀开关作为不频繁接通和分在低压电路中，刀开关作为不频繁接通和分断电路用，或用来将电路与电源隔离。断电路用，或用来将电路与电源隔离。刀开关由刀开关由操作手柄操作手柄、触刀触刀、静插座静插座和和绝缘底绝缘底板板组成。依靠手动来实现触刀插入插座与
20、脱组成。依靠手动来实现触刀插入插座与脱离插座的控制。按刀数可分为单极、双极和离插座的控制。按刀数可分为单极、双极和三极。三极。1.2.1低压刀开关的结构原理和选低压刀开关的结构原理和选择方法择方法 刀开关的主要技术参数刀开关的主要技术参数 额定电压额定电压 额定电流额定电流 通断能力通断能力 是指在规定条件下，能在额定电压下接通和分断的是指在规定条件下，能在额定电压下接通和分断的电流值。电流值。动稳定电流动稳定电流 热稳定电流热稳定电流1.2.1低压刀开关的结构原理和选低压刀开关的结构原理和选择方法择方法 刀开关刀开关 刀开关的选择刀开关的选择 刀开关的使用注意事项刀开关的使用注意事项 刀开关
21、的主要类型刀开关的主要类型 大电流刀开关大电流刀开关 负荷开关负荷开关 熔断器式刀开关。熔断器式刀开关。图图1-6 刀开关的典型结构刀开关的典型结构 刀开关的典型结构如图刀开关的典型结构如图1-6所示。所示。1.2.1低压刀开关的结构原理低压刀开关的结构原理和选择方法和选择方法1、HD型单投刀开关型单投刀开关 示意图及图形符号如图示意图及图形符号如图1-7。其中图其中图1-7（a）为直接手动操作，（）为直接手动操作，（b）为）为手柄操作，（手柄操作，（c）（）（h）为刀开关的图形）为刀开关的图形符号和文字符号。其中图符号和文字符号。其中图1-7（c）为一般图）为一般图形符号，（形符号，（d）为
22、手动符号，（）为手动符号，（e）为三极）为三极单投刀开关符号；当刀开关用作隔离开关单投刀开关符号；当刀开关用作隔离开关时，其图形符号上加有一横杠，如图时，其图形符号上加有一横杠，如图1-7（f）、图）、图1-7（g）、图）、图1-7（h）所示。）所示。1.2.1低压刀开关的结构原理低压刀开关的结构原理和选择方法和选择方法 2、HS型双投刀开关型双投刀开关HS型双投刀开关也称转换型双投刀开关也称转换开关，其作用和单投刀开开关，其作用和单投刀开关类似，常用于双电源的关类似，常用于双电源的切换或双供电线路的切换切换或双供电线路的切换等，其示意图及图形符号等，其示意图及图形符号如图如图1-9所示。所示
23、。操作杆传动杆接线端接线端接线端静触头动触头QS图图1-9 HS1-9 HS型双投刀开关示意图及图形符号型双投刀开关示意图及图形符号1.2.1低压刀开关的结构原理低压刀开关的结构原理和选择方法和选择方法3、HR型熔断器式刀开关型熔断器式刀开关HR型熔断器式刀开关也称刀型熔断器式刀开关也称刀熔开关，它实际上是将刀开熔开关，它实际上是将刀开关和熔断器组合成一体的电关和熔断器组合成一体的电器。刀熔开关操作方便，并器。刀熔开关操作方便，并简化了供电线路，在供配电简化了供电线路，在供配电线路上应用很广泛，其工作线路上应用很广泛，其工作示意图及图形符号如图示意图及图形符号如图 1-10所示。所示。操作杆传
24、动杆接线端接线端静触头静触头熔断器QS图图1-10 HR型熔断器式刀开关示意图及图形符号型熔断器式刀开关示意图及图形符号1.2.1低压刀开关的结构原理低压刀开关的结构原理和选择方法和选择方法4、HK型开启式负荷开关型开启式负荷开关HK型开启式负荷开关俗称闸刀或型开启式负荷开关俗称闸刀或胶壳刀开关，主要用作电气照明电胶壳刀开关，主要用作电气照明电路和电热电路、小容量电动机电路路和电热电路、小容量电动机电路的不频繁控制开关，也可用作分支的不频繁控制开关，也可用作分支电路的配电开关。胶底瓷盖刀开关电路的配电开关。胶底瓷盖刀开关由熔丝、触刀、触点座和底座组成，由熔丝、触刀、触点座和底座组成，如图如图1
25、-11所示。此种刀开关装有熔所示。此种刀开关装有熔丝，可起短路保护作用。丝，可起短路保护作用。图图1-11 1-11 开启式负荷开关开启式负荷开关11上胶盖上胶盖 2下胶盖下胶盖 3插座插座4触刀触刀 5操作手柄操作手柄 6固定螺固定螺母母7进线端进线端 8熔丝熔丝 9触点座触点座10底座底座11出线端出线端 1.2.1低压刀开关的结构原理低压刀开关的结构原理和选择方法和选择方法5、HH型铁壳封闭式负荷开关型铁壳封闭式负荷开关HH型封闭式负荷开关俗称铁壳开关，型封闭式负荷开关俗称铁壳开关，主要由铁壳或钢板外壳、触刀开关、主要由铁壳或钢板外壳、触刀开关、操作机构、熔断器等组成，如图操作机构、熔断
26、器等组成，如图1-12（a）所示。刀开关带有灭弧装）所示。刀开关带有灭弧装置，能够通断负荷电流，熔断器用置，能够通断负荷电流，熔断器用于切断短路电流。一般用于小型电于切断短路电流。一般用于小型电力排灌、电热器、电气照明线路的力排灌、电热器、电气照明线路的配电设备中，用于不频繁地接通与配电设备中，用于不频繁地接通与分断电路，也可以直接用于异步电分断电路，也可以直接用于异步电动机的非频繁全压起动控制。动机的非频繁全压起动控制。QLFU图图1-12 1-12 铁壳负荷开关铁壳负荷开关11动触刀动触刀 2静夹座静夹座 3熔断器熔断器 4进线孔进线孔 5出线孔出线孔 6速断弹簧速断弹簧 77转轴转轴 8
27、操作手柄操作手柄 9上罩盖上罩盖 10上罩盖锁紧螺栓上罩盖锁紧螺栓1.2.1低压刀开关的结构原理低压刀开关的结构原理和选择方法和选择方法 6、刀开关的选择方法、刀开关的选择方法（1）刀开关结构形式的选择）刀开关结构形式的选择 应根据刀开关的作用和电气装置应根据刀开关的作用和电气装置的安装形式来选择是否带灭弧装的安装形式来选择是否带灭弧装置。置。（2）刀开关的额定电流的选择）刀开关的额定电流的选择 一般应等于或大于电气所分断电一般应等于或大于电气所分断电路中各个负载额定电流的总和。路中各个负载额定电流的总和。对于电动机负载，应考虑其起动对于电动机负载，应考虑其起动电流，所以应选用额定电流大一电流
28、，所以应选用额定电流大一级的刀开关。级的刀开关。（3）各型号刀开关的应用场合）各型号刀开关的应用场合 HR3熔断器式刀开关具有刀开关和熔断器熔断器式刀开关具有刀开关和熔断器的双重功能，采用这种组合开关电器的双重功能，采用这种组合开关电器可以简化配电装置结构，经济实用，可以简化配电装置结构，经济实用，越来越广泛地用在低压配电屏上。越来越广泛地用在低压配电屏上。HKl、HK2系列开启式负荷开关（胶壳系列开启式负荷开关（胶壳刀开关），用作电源开关和小容量电刀开关），用作电源开关和小容量电动机非频繁起动的操作开关。动机非频繁起动的操作开关。HH3、HH4系列封闭式负荷开关系列封闭式负荷开关(铁壳铁壳开
29、关开关)，操作机构具有速断弹簧与机械，操作机构具有速断弹簧与机械联锁，用于非频繁起动、联锁，用于非频繁起动、28kW以下的以下的三相异步电动机。三相异步电动机。1.2.2低压断路器的结构原理和选低压断路器的结构原理和选择方法择方法 断路器断路器 断路器俗称断路器俗称自动开关，自动开关，是用于低压配电电路不频繁通断是用于低压配电电路不频繁通断控制，在电路发生短路、过载或欠电压等故障时，能自控制，在电路发生短路、过载或欠电压等故障时，能自动分断故障电路，是低压配电线路中应用广泛的一种保动分断故障电路，是低压配电线路中应用广泛的一种保护电器。护电器。断路器按其用途和结构特点可分为断路器按其用途和结构
30、特点可分为 框架式断路器框架式断路器 塑料外壳式断路器塑料外壳式断路器 直流快速断路器直流快速断路器 限流式断路器限流式断路器 1.2.2低压断路器的结构原理和选择低压断路器的结构原理和选择方法方法 断路器的结构和工作原理如图断路器的结构和工作原理如图1-13所示。所示。断路器主要由三个基本部分组成：即断路器主要由三个基本部分组成：即触头、触头、灭弧系统和各种脱扣器灭弧系统和各种脱扣器，包括过，包括过电流脱扣电流脱扣 器、失压器、失压(欠电压欠电压)脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器和自由脱扣器。脱扣器和自由脱扣器。1.2.2低压断路器的结构原理和选择方法低压断路器的结构原理和
31、选择方法1.2.2低压断路器的结构原理和选择低压断路器的结构原理和选择方法方法断路器的主要技术参数和系列产品断路器的主要技术参数和系列产品 断路器的主要技术参数断路器的主要技术参数额定电压额定电压额定电流额定电流极数极数脱扣器类型及整定电流范围脱扣器类型及整定电流范围分断能力分断能力动作时间等动作时间等1.2.2低压断路器的结构原理和选择低压断路器的结构原理和选择方法方法断路器的选用及调整断路器的选用及调整 断路器的选用断路器的选用额定电压大于或等于线路或设备的额定工作电压。额定电压大于或等于线路或设备的额定工作电压。对配电电路来说应注意区别电源端保护还是负载端对配电电路来说应注意区别电源端保
32、护还是负载端保护。保护。额定电流应大于或等于负载工作电流，若使用环境额定电流应大于或等于负载工作电流，若使用环境温度高应适当增大选用额定电流。温度高应适当增大选用额定电流。断路器的通断能力大于或等于电路的最大短路电流。断路器的通断能力大于或等于电路的最大短路电流。断路器的类型应根据使用场合和保护要求来选用。断路器的类型应根据使用场合和保护要求来选用。1.2.2低压断路器的结构原理和选择低压断路器的结构原理和选择方法方法断路器的选用及调整断路器的选用及调整自动开关的调整自动开关的调整过载脱扣器整定电流应与所控制的电动机的额定电过载脱扣器整定电流应与所控制的电动机的额定电流一致，通过流一致，通过1
33、.05倍脱扣整定电流，倍脱扣整定电流，2h内不动作；内不动作；通过通过1.20倍时，倍时，2h内动作。内动作。过电流脱扣器整定电流应大于负载的正常工作时尖过电流脱扣器整定电流应大于负载的正常工作时尖峰电流，对电动机负载来说，通常按起动电流的峰电流，对电动机负载来说，通常按起动电流的1.7倍整定。倍整定。欠电压脱扣器的额定电压等于主电路的额定电压。欠电压脱扣器的额定电压等于主电路的额定电压。级间保护的配合应满足配电系统选择性保护的要求级间保护的配合应满足配电系统选择性保护的要求免越级跳闸，扩大事故范围。免越级跳闸，扩大事故范围。1.2.3 智能化断路器的结构原理与选智能化断路器的结构原理与选择择
34、图图1-15智能化断路器原理框图智能化断路器原理框图1.2.3 智能化断路器的结构原理与智能化断路器的结构原理与选择选择 与传统的断路器相比较，智能断路器具有如下优点：与传统的断路器相比较，智能断路器具有如下优点：（1）对于非故障性的操作，可以在较低的速度下断开，减少断路）对于非故障性的操作，可以在较低的速度下断开，减少断路器断开时的冲击力和机械磨损，提高断路器的使用寿命。器断开时的冲击力和机械磨损，提高断路器的使用寿命。（2）采用智能断路器技术可以实现高压开关设备的检测、保护、）采用智能断路器技术可以实现高压开关设备的检测、保护、控制和通信等智能化功能。控制和通信等智能化功能。（3）采用智能
35、断路器技术可以实现自动重合闸装置的多次重合闸。）采用智能断路器技术可以实现自动重合闸装置的多次重合闸。（4）实现定相合闸，降低合闸操作过电压，取消合闸电阻，进一）实现定相合闸，降低合闸操作过电压，取消合闸电阻，进一步提高可靠性；实现选相分闸，控制实际燃弧时间，使断路器起弧步提高可靠性；实现选相分闸，控制实际燃弧时间，使断路器起弧时间控制在最有利于燃弧的相位角，不受系统燃弧时差要求限制，时间控制在最有利于燃弧的相位角，不受系统燃弧时差要求限制，从而提高断路器实际开断能力。从而提高断路器实际开断能力。1.2.4 漏电保护断路器的结构原理与漏电保护断路器的结构原理与选择选择 漏电保护断路器漏电保护断
36、路器 漏电保护断路器是一种安全保护电器，在电路中作为漏电保护断路器是一种安全保护电器，在电路中作为触电和漏电保护之用。在线路或设备出现对地漏电或触电和漏电保护之用。在线路或设备出现对地漏电或人身触电时，迅速自动断开电路，能够有效地保证人人身触电时，迅速自动断开电路，能够有效地保证人身和线路安全。身和线路安全。漏电保护断路器的结构漏电保护断路器的结构 电流动作型漏电保护断路器主要由电子线路、零序电电流动作型漏电保护断路器主要由电子线路、零序电路互感器、漏电脱扣器、触头、试验按钮、操作机构路互感器、漏电脱扣器、触头、试验按钮、操作机构及外壳等组成。及外壳等组成。1.2.4 漏电保护断路器的结构原理
37、与漏电保护断路器的结构原理与选择选择 漏电保护断路器的工作原理漏电保护断路器的工作原理 图图1-16漏电保护断路器原理电路漏电保护断路器原理电路1.2.4 漏电保护断路器的结构原理漏电保护断路器的结构原理与选择与选择 漏电保护断路器的型号及技术数据漏电保护断路器的型号及技术数据 漏电保护断路器有单相式和三相式等形式，单漏电保护断路器有单相式和三相式等形式，单相式主要产品有相式主要产品有DZLl8-20型；三相式有型；三相式有DZ15L、DZ47L、DS250M等，其中等，其中DS250M采用德国采用德国ABB公司的技术生产的，可取代同类进口产品。公司的技术生产的，可取代同类进口产品。1.2.4
38、 漏电保护断路器的结构原理漏电保护断路器的结构原理与选择与选择 漏电保护断路器的应用范围如下：漏电保护断路器的应用范围如下：（1）无双重绝缘，额定工作电压在）无双重绝缘，额定工作电压在110V以上时的移动以上时的移动电具；电具；（2）建筑工地供电线路；）建筑工地供电线路；（3）临时供电线路；）临时供电线路；（4）住宅建筑供电线路。）住宅建筑供电线路。防止直接接触带电体保护的动作电流值为防止直接接触带电体保护的动作电流值为30mA，0.1s内内动作。可按需要安装间接接触保护的漏电保护器。动作。可按需要安装间接接触保护的漏电保护器。1.2.4 漏电保护断路器的结构原理漏电保护断路器的结构原理与选择
39、与选择 漏电保护断路器的使用方法漏电保护断路器的使用方法 应接在电度表和熔断器后面应接在电度表和熔断器后面 安装时应按开关规定的标志接线安装时应按开关规定的标志接线 接线完毕后应按动试验按钮，检查保护断路器接线完毕后应按动试验按钮，检查保护断路器是否动作可靠是否动作可靠 正常运行后，应定期校验，一般每月需在合闸正常运行后，应定期校验，一般每月需在合闸通电状态下按动试验按钮一次，检查漏电保护通电状态下按动试验按钮一次，检查漏电保护断路器是正常工作，以确保其安全性。断路器是正常工作，以确保其安全性。1.3电气控制系统常用低压熔断器的电气控制系统常用低压熔断器的结构原理和选择方法结构原理和选择方法
40、熔断器是用于配电线路的严重过载和短路保护。熔断器是用于配电线路的严重过载和短路保护。具有结构简单、体积小、使用维护方便、具有具有结构简单、体积小、使用维护方便、具有较高的分断能力和良好的限流性能等优点。较高的分断能力和良好的限流性能等优点。熔断器的结构熔断器的结构 熔断器主要由熔体、熔管、填料、盖板、接线熔断器主要由熔体、熔管、填料、盖板、接线端、指示器和底座等组成。熔体由易熔金属材端、指示器和底座等组成。熔体由易熔金属材料铝、锡、锌、银、铜及其合金制成，通常制料铝、锡、锌、银、铜及其合金制成，通常制成丝状或片状。熔管是安装熔体的外壳，在熔成丝状或片状。熔管是安装熔体的外壳，在熔体熔断时兼有灭
41、弧作用。体熔断时兼有灭弧作用。1.3.1常用低压熔断器的结构原理和常用低压熔断器的结构原理和分类分类 1.工作原理及特点工作原理及特点熔断器是一种过电流保护器。熔断器是一种过电流保护器。熔断器主要由熔体和熔管以及熔断器主要由熔体和熔管以及外加填料等部分组成。使用时，外加填料等部分组成。使用时，将熔断器串联于被保护电路中，将熔断器串联于被保护电路中，当被保护电路的电流超过规定当被保护电路的电流超过规定值，并经过一定时间后，由熔值，并经过一定时间后，由熔体自身产生的热量熔断熔体，体自身产生的热量熔断熔体，使电路断开，从而起到保护的使电路断开，从而起到保护的 作用。作用。图图1-17 熔断器的反时限
42、保护特性熔断器的反时限保护特性2.熔断器的结构和分类熔断器的结构和分类图图1-18 插入式熔断器插入式熔断器1-动触点动触点 2-熔体熔体 3-瓷插件瓷插件 4-静触点静触点 5-瓷座瓷座图图1-19 螺旋式熔断器螺旋式熔断器1-底座底座 2-熔体熔体 3-瓷帽瓷帽图图1-20 RM10型密闭管式熔断器型密闭管式熔断器1-铜圈铜圈 2-熔断管熔断管 3-管帽管帽 4-插座插座 5-特殊垫圈特殊垫圈 6-熔体熔体 7-熔片熔片图图1-21 RT0型有填料密闭管式熔断器型有填料密闭管式熔断器1.3.1常用低压熔断器的结构原理常用低压熔断器的结构原理和分类和分类 熔断器的类型熔断器的类型 插入式熔断
43、器插入式熔断器 螺旋式熔断器螺旋式熔断器 封闭管式熔断器封闭管式熔断器 分为无填料、有填料和快速三种分为无填料、有填料和快速三种 新型熔断器新型熔断器 自复式熔断器自复式熔断器 高分断能力熔断器高分断能力熔断器 1.3.1常用低压熔断器的结构原理常用低压熔断器的结构原理和分类和分类 熔断器的选择熔断器的选择 熔断器类型选择熔断器类型选择 熔断器额定电压选择熔断器额定电压选择 其额定电压应大于或等其额定电压应大于或等于线路的工作电压。于线路的工作电压。熔体额定电流的选择熔体额定电流的选择 额定分断能力的选择额定分断能力的选择 供电系统中配电电器与熔断器选择性保护的供电系统中配电电器与熔断器选择性
44、保护的选择选择熔断器外形图熔断器外形图1.3.2电气控制系统常用低压熔电气控制系统常用低压熔断器和选择断器和选择1.电气控制系统常用的熔断器电气控制系统常用的熔断器（1）插入式熔断器）插入式熔断器（2）螺旋式熔断器）螺旋式熔断器（3）RM10型密闭管式熔断器型密闭管式熔断器（4）RT0型有填料密闭管式熔断器型有填料密闭管式熔断器（5）快速熔断器）快速熔断器 RM10密闭管式密闭管式（6）自复式熔断器）自复式熔断器插入式插入式 螺旋式螺旋式 RT0型有填料密闭式型有填料密闭式1.3.2电气控制系统常用低压熔电气控制系统常用低压熔断器和选择断器和选择 2.电气控制系统常用熔断器的选择电气控制系统常
45、用熔断器的选择（1）熔断器的型号及主要技术参数）熔断器的型号及主要技术参数 1）熔断器的型号）熔断器的型号1.3.2电气控制系统常用低压熔电气控制系统常用低压熔断器和选择断器和选择 2)额定电压额定电压 指熔断器长期工作所能承受的电压，如交流指熔断器长期工作所能承受的电压，如交流380V、500V、600V、1000V；直流；直流220V、440V等，允许长期工作在额定电压下。等，允许长期工作在额定电压下。3)额定电流额定电流 熔断器额定电流取决于熔断器各部分长期工作熔断器额定电流取决于熔断器各部分长期工作所允许的温升，该值根据被保护电器、电机的所允许的温升，该值根据被保护电器、电机的容量确定
46、，并有规定的标准值。容量确定，并有规定的标准值。4)分断能力分断能力 5)熔化特性与熔断特性熔化特性与熔断特性1.3.2电气控制系统常用低压熔电气控制系统常用低压熔断器和选择断器和选择（2）电气控制系统常用熔断器的选择）电气控制系统常用熔断器的选择（3）电气控制系统常用熔断器的选择方法）电气控制系统常用熔断器的选择方法1）用于保护无起动过程的平稳负载如电气系统照明线路、电气系统）用于保护无起动过程的平稳负载如电气系统照明线路、电气系统中电阻性负载时，熔体的额定电流等于或略大于线路的工作电流，额中电阻性负载时，熔体的额定电流等于或略大于线路的工作电流，额定电压应大于或等于线路的工作电压。定电压应
47、大于或等于线路的工作电压。2）保护电气控制系统中单台电动机时，考虑到电动机受起动电流的）保护电气控制系统中单台电动机时，考虑到电动机受起动电流的冲击，可按式冲击，可按式(1-4)计算：计算：IRN(1.52.5）IN (1-4)3）保护电气控制系统中频繁起动的电动机，可按式）保护电气控制系统中频繁起动的电动机，可按式(1-5)计算：计算：IRN(3.03.5）IN (1-5)4）保护电气控制系统中多台电动机，可按式）保护电气控制系统中多台电动机，可按式(1-6)计算：计算：IRN(1.52.5）INmax+IN (1-6)1.4电气控制系统常用主令电器电气控制系统常用主令电器 主令电器是自动控
48、制系统中专用于发布控制指令主令电器是自动控制系统中专用于发布控制指令的电器。主令电器的种类很多，按其作用分为控的电器。主令电器的种类很多，按其作用分为控制按钮、位置开关、万能转换开关和主令控制器制按钮、位置开关、万能转换开关和主令控制器等。等。主令电器应用广泛、种类繁多，是建筑电气控制主令电器应用广泛、种类繁多，是建筑电气控制系统中常用的低压控制电器之一。电气控制系统系统中常用的低压控制电器之一。电气控制系统中常用的主令控制电器按其作用可分为：按钮、中常用的主令控制电器按其作用可分为：按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器等。器等。1.4.
49、1 电气控制系统常用按钮电气控制系统常用按钮 控制按钮控制按钮 控制按钮是一种结构简单、应用广泛的主令控制按钮是一种结构简单、应用广泛的主令电器。在低压控制电路中，用于发布手动控电器。在低压控制电路中，用于发布手动控制指令。制指令。控制按钮是由按钮帽、复位弹簧、桥式触头控制按钮是由按钮帽、复位弹簧、桥式触头和外壳等组成。和外壳等组成。按钮在外力作用下，首先断开常闭触头，然按钮在外力作用下，首先断开常闭触头，然后再接通常开触头。复位时，常开触头先断后再接通常开触头。复位时，常开触头先断开，常闭触头后闭合。开，常闭触头后闭合。1.4.1 电气控制系统常用按钮电气控制系统常用按钮图图1-23 按钮的
50、结构图按钮的结构图1-按钮帽按钮帽 2-复位弹簧复位弹簧 3-动触头动触头 4-常闭静触头常闭静触头 5-常开静触头常开静触头图图1-24 按钮的图形符号及文字符号按钮的图形符号及文字符号（a）常开按钮）常开按钮 （b）常闭按钮）常闭按钮 （c）复合按钮）复合按钮按钮是用来切断和接通低电压小电流的控按钮是用来切断和接通低电压小电流的控制电路，是一种最简单的手动开关。按钮从结制电路，是一种最简单的手动开关。按钮从结构上看主要由按钮帽、复位弹簧、桥式触头和构上看主要由按钮帽、复位弹簧、桥式触头和外壳等组成，如图外壳等组成，如图1-23所示。所示。按钮的种类很多，分类方法也很多，如果按钮的种类很多，
