《常用低压电器概述》课件

常用低压电器概述本课程全面介绍低压电器的基本概念、分类、应用和发展趋势低压电器是指工作在交流1200V及以下、直流1500V及以下的各种电器设备，是现代电气系统中不可或缺的重要组成部分低压电器在电路保护、控制、转换与信号检测等方面发挥着关键作用，广泛应用于工业自动化、建筑电气、家用电器等领域通过本课程的学习，您将深入了解各类低压电器的工作原理、选型方法和实际应用什么是低压电器电压等级定义应用范围广泛安全可靠低压电器是指额定工作电压在广泛应用于配电系统、控制回相对于高压电器具有更高的安交流1200V及以下、直流1500V路和保护电路中，是电气系统全性，便于操作和维护，适合及以下的各种电气设备和元件的基础组成部分各种工业和民用场合低压电器的主要应用领域工业配电与自动化家用及建筑电气系统电机与动力设备保护在工业生产中，低压电器承担着电力现代建筑的电气系统中，低压电器确在各种动力设备中，低压电器提供全分配、设备控制和安全保护的重要职保用电安全和便利性从家庭配电箱面的保护功能，防止过载、短路、欠责从大型生产线的主配电柜到精密到商业建筑的智能控制系统，为人们压等故障对设备造成损害，延长设备设备的控制面板，都离不开各种低压的日常生活提供可靠的电力保障使用寿命，提高系统可靠性电器的协调工作•生产线自动化控制•住宅配电保护•电机过载保护•电机启停与调速•照明控制系统•短路故障切除•设备状态监测•智能家居集成•设备状态指示低压电器发展简述早期手动时代19世纪末至20世纪初，低压电器主要以手动开关和简单熔断器为主，结构简单但功能有限机械化发展20世纪中期，电磁式接触器和继电器的出现，实现了远程控制和自动化操作的突破电子化升级20世纪末，电子技术的融入使低压电器具备了更精确的保护功能和智能化特性智能化时代21世纪以来，数字化和物联网技术推动低压电器向智能化、网络化方向发展低压电器的电压等级配电系统电压控制系统电压220V/380V是我国低压配电系统的标准控制回路通常采用较低的安全电压，以电压等级，广泛应用于工业和民用配确保操作人员的安全这些电压等级在电三相380V主要用于动力负载，单相各种控制系统和安全回路中得到广泛应220V用于照明和小功率设备用•三相380V动力供电•36V安全电压•单相220V照明供电•24V控制电压•660V特殊工业应用•12V信号电压特殊应用电压根据不同的应用场合和安全要求，还有其他特殊的电压等级，满足特定环境下的使用需求•6V超低压应用•110V船舶电气•48V通信电源低压电器的基本功能接通与断开检测与保护控制与调节低压电器的最基本实时监测电路参根据控制信号调节功能是控制电路的数，当出现过载、负载的工作状态，通断，实现电流的短路、漏电等异常实现电机的启停、接通和断开操作情况时，自动切断调速，以及各种设这一功能是所有电电路以保护设备和备的自动化控制功气控制的基础，确人身安全，防止事能保电路能够按需启故扩大停信号指示提供设备运行状态的可视化指示，帮助操作人员了解系统工作情况，便于故障诊断和设备维护低压电器常见类型总览保护类电器开关类电器断路器、熔断器、漏电保护器等安全防护设备包括刀开关、转换开关等手动操作设备控制类电器接触器、继电器等自动控制设备信号类电器操作类电器信号灯、电铃、蜂鸣器等状态指示设备按钮、行程开关等人机交互设备分类方法一按用途分类信号与执行电器状态显示和动作执行控制类电器设备控制和自动化配电类电器电源分配和保护按照用途对低压电器进行分类是最常用的分类方法配电类电器处于电气系统的基础层面，负责电源的分配和基本保护；控制类电器实现各种控制功能和自动化操作；信号与执行电器则提供人机交互和状态反馈功能这种分类方法清晰地体现了各类电器在电气系统中的作用和地位配电电器简介电源切换实现电源的接通与断开线路保护防止过载和短路损害功率分配将电能合理分配给各负载配电电器是电气系统中最重要的基础设备，主要包括断路器、刀开关、熔断器等它们承担着电源分配、线路保护和故障隔离的关键任务现代配电电器不仅具备基本的通断功能，还集成了智能保护、远程监控等先进功能，大大提高了电气系统的安全性和可靠性在工业和民用配电系统中，配电电器的正确选择和使用直接关系到整个电气系统的安全运行控制电器简介信号接收逻辑处理接收来自控制系统的指令信号，判根据预设的控制逻辑，处理输入信断是否需要执行相应的控制动作号并确定输出响应状态反馈功率放大向控制系统反馈当前的工作状态和将小功率控制信号转换为大功率输执行结果出，驱动负载设备信号与执行电器简介状态检测实时监测设备和系统的运行状态，将物理量转换为电信号传感器、行程开关等检测设备能够精确捕捉各种运行参数信号显示通过信号灯、数显表等设备将系统状态以可视化方式呈现给操作人员，便于监控和判断系统工作情况执行动作根据控制指令执行相应的机械动作，如电磁铁、电磁阀等执行器件，将电信号转换为机械运动分类方法二按操作方式分类手动电器自动电器半自动电器需要人工操作的电器设备依靠外部信号自动动作的电器结合手动和自动操作特点按操作方式分类是另一种重要的分类方法手动电器如刀开关、按钮等需要人工直接操作，操作简单可靠但不适合频繁动作自动电器如接触器、继电器等能够根据控制信号自动动作，适合自动化控制系统半自动电器则结合了两者的优点，在特定条件下自动动作，必要时也可手动干预自动类低压电器万

0.1s100响应速度动作次数典型的电磁式自动电器动作时间优质接触器的电气寿命次数24V

99.9%控制电压可靠性常用的安全控制电压等级现代自动电器的动作可靠性自动类低压电器是现代电气控制系统的核心组成部分它们能够根据预设条件或外部控制信号自动执行动作，无需人工干预这类电器具有响应速度快、动作精确、可靠性高的特点，是实现电气自动化的重要基础在工业生产中，自动电器大大提高了生产效率和设备安全性手动类低压电器刀开关概述单极刀开关最简单的手动开关形式，适用于单相电路的通断控制结构简单可靠，成本低廉，在小容量场合应用广泛三极刀开关用于三相电路的同时通断，确保三相负载的一致性控制常用于三相电机等设备的主回路控制带熔断器刀开关集成了熔断器保护功能的刀开关，在提供通断功能的同时具备过载和短路保护能力刀开关结构与应用刀开关根据结构可分为单投、双投和组合型单投刀开关用于简单的通断控制，双投刀开关可实现两路电源的切换，组合型刀开关则可同时控制多个回路在配电盘中，刀开关通常作为主开关使用，具有明显的通断状态指示，便于操作人员判断电路状态现代刀开关还配备了联锁装置和防误操作功能，提高了使用安全性熔断器原理正常工作电流在额定范围内，熔丝正常导电，温度稳定过载检测电流超过额定值，熔丝温度升高开始软化熔丝熔断达到熔点时熔丝迅速熔断，切断故障电流电路保护故障电流被切断，保护后续设备和线路安全熔断器是最古老也是最可靠的电路保护器件其工作原理基于金属导体的热效应当电流超过额定值时，熔丝因发热而熔断，从而切断电路这种保护方式具有动作迅速、成本低廉、维护简单等优点，至今仍在各种电气设备中广泛应用熔断器类型与标识熔断器类型额定电流范围应用场合特点管式熔断器2A-100A家用配电更换方便螺旋式熔断器5A-60A工业控制接触可靠快速熔断器1A-1000A半导体保护响应迅速刀型熔断器32A-630A配电系统分断能力强选择熔断器的关键参数包括额定电流和分断能力额定电流应略大于正常工作电流，通常取

1.1-

1.3倍分断能力必须大于可能的短路电流，确保能够安全切断故障现代熔断器还标有特性曲线，帮助用户选择合适的保护特性断路器概述自动保护功能可重复使用断路器能够自动检测过载、短路、欠与熔断器相比，断路器在故障排除后压等故障，并在预设时间内自动跳闸可以重新合闸使用，无需更换元件，切断电路，保护线路和设备安全大大降低了维护成本和停电时间•过载延时保护•机械寿命长•短路瞬时保护•电气寿命高•漏电快速保护•维护成本低操作便利性具有清晰的状态指示和便于操作的手柄，可以手动分合闸，也支持电动操作，适应不同的应用需求•状态指示明确•操作力小•支持远程控制断路器主要类型空气断路器大容量断路器，用于主配电系统，具有强大的分断能力和完善的保护功能塑壳断路器中等容量断路器，广泛用于配电和电机保护，结构紧凑，性价比高小型断路器家用和小容量工业应用，安装方便，保护功能齐全漏电断路器专门检测漏电流的断路器，保护人身安全，防止电击事故选择型断路器具有时间-电流特性的选择性，能够实现保护的级联配合非选择型断路器则以经济性为主，适合简单的保护应用不同类型的断路器在电气系统中各司其职，构成完整的保护体系断路器核心参数断路器典型应用家用配电保护工业动力配电电机主回路保护在家庭配电箱中，小型断路器为各个工业配电柜中使用塑壳断路器和空气电机控制回路中的断路器不仅提供过用电回路提供保护照明回路通常使断路器，为生产设备提供可靠保护载和短路保护，还具备电机启动特性用10A-16A断路器，插座回路使用根据负载特性选择不同的保护曲线，的适应能力，防止启动电流引起误动16A-20A断路器，空调等大功率设备确保设备安全运行作使用25A-32A断路器•主配电保护•启动冲击保护•照明回路保护•分配电保护•运行过载保护•插座回路保护•设备专用保护•故障快速切除•专用回路保护接触器原理电磁吸合触点接通控制线圈通电产生磁场，电磁铁吸主触点闭合接通主回路，大电流通引衔铁动作，带动主触点闭合过触点流向负载设备释放复位负载运行控制线圈失电，电磁力消失，弹簧电流通过闭合的主触点为负载设备力使触点断开，切断主回路供电，设备正常运行接触器应用电机控制三相异步电机的远程启停控制照明控制大功率照明设备的集中控制加热设备电阻炉、加热器等设备控制电容器投切无功补偿电容器的自动投切接触器在自动化成套装置中是核心控制元件，具有控制容量大、动作可靠、使用寿命长等优点现代接触器还配备了辅助触点，可以实现自锁、联锁等复杂的控制逻辑在PLC控制系统中，接触器作为执行元件，将PLC的控制信号转换为大功率的输出控制接触器选型与常见型号型号系列额定电流控制电压主要应用CJX2-099A AC220V/380V小型电机控制CJX2-2525A AC220V/380V中型电机控制CJX2-6565A AC220V/380V大型电机控制3TB系列9A-95A AC/DC多种进口标准产品选择接触器时需要考虑负载电流、控制电压、使用类别和环境条件交流接触器适用于大多数应用，直流接触器则用于直流电机和特殊控制场合CJX2系列是国产主流产品，3TB、3TF等是进口知名品牌，各有其技术特点和应用优势继电器基础原理信号放大小信号控制大功率输出电气隔离控制回路与主回路隔离逻辑运算实现各种控制逻辑功能信号转换电压电流信号相互转换继电器是自动控制系统中的重要器件，其基本原理是利用电磁感应实现小功率控制大功率的信号放大继电器不仅能够实现电气隔离，还能够完成各种逻辑运算和信号转换功能在现代电子技术发展的今天，继电器仍然是电气控制中不可替代的基础元件继电器主要分类电流继电器电压继电器中间继电器时间继电器检测电路中的电流变化，当监测电压变化，实现过压、增加控制回路的触点数量和提供时间延迟功能，实现定电流超过或低于设定值时动欠压保护，确保设备在安全容量，实现信号的传递、放时控制，包括通电延时和断作，用于过载保护和欠载检电压范围内工作大和转换功能电延时两种类型测热继电器利用双金属片的热效应，为电机提供过载保护，防止过热损坏按钮概述人机交互接口按钮是操作人员与控制系统之间的重要接口，通过按压动作向系统发送控制指令不同颜色和形状的按钮具有标准化的功能含义，提高操作的直观性和安全性信号输入装置将操作人员的机械动作转换为电信号，传递给控制系统进行处理按钮的触点系统设计精良，能够提供可靠的电气连接和信号传递安全控制元件在紧急情况下，按钮可以快速切断系统电源或触发安全保护动作急停按钮是最重要的安全控制元件，必须采用红色蘑菇头设计按钮类型与用途按钮根据功能可分为常开型、常闭型、复合型等常开按钮用于启动控制，常闭按钮用于停止控制照光按钮内置指示灯，可显示设备状态在工业控制面板中，按钮的布局和颜色遵循国际标准绿色表示启动，红色表示停止，黄色表示警告，蓝色表示强制动作选择开关可以实现多位置控制，钥匙开关则提供了额外的安全保护行程开关介绍行程开关结构与应用执行机构包括滚轮、滑块、杠杆等，负责接收外部机械信号并传递给开关本体传动系统将执行机构的动作传递给触点系统，通常包括弹簧复位机构触点系统完成电路的通断动作，包括常开和常闭触点，提供电气输出信号防护外壳保护内部机构免受环境影响，提供相应的防护等级，适应恶劣工况行程开关在机床自动化中应用广泛，可实现工件定位、刀具换位、自动循环等功能在传送带系统中用于检测物料位置，在起重设备中提供限位保护现代行程开关还具备防水、防尘、防爆等特殊防护功能，能够适应各种恶劣的工业环境信号灯作用运行状态指示停止报警指示绿色信号灯表示设备正常运行红色信号灯表示设备停止或故障•电机正常运转•紧急停止状态•系统工作正常•系统故障报警•准备就绪状态•安全锁定状态手动操作指示警告预警指示蓝色信号灯表示手动模式或强制动黄色信号灯表示注意或准备状态作•设备即将启动•手动操作模式•维护需求提醒•强制执行状态•参数超限警告•调试运行模式电磁铁与电磁阀电磁驱动原理通电时产生强磁场，吸引铁芯运动，带动执行机构完成开关或调节动作断电时依靠弹簧力复位流体控制应用电磁阀广泛用于气动和液压系统，控制气体或液体的通断、方向和流量，实现远程自动控制机械执行功能电磁铁用于各种自动化设备中，如自动门锁、分拣装置、夹紧机构等，将电信号转换为机械动作快速响应特性动作速度快，响应时间通常在几十毫秒内，适合高频动作和精确控制的应用场合电铃与蜂鸣器电铃报警机械振动产生清脆铃声，穿透力强，适合嘈杂环境中的声音报警电子蜂鸣器电子振荡电路产生单一频率声音，功耗低，体积小，便于集成多音调报警器可产生多种音调和节拍，用于不同级别的报警和提示，识别性强声音报警装置在安全系统中起着重要作用电铃适用于火灾报警、入侵报警等重要场合，其机械结构简单可靠蜂鸣器广泛应用于设备状态提示、操作确认等日常报警现代多音调报警器可以根据不同的报警类型发出不同的声音信号，帮助操作人员快速识别和响应在选择时需要考虑环境噪声、报警距离和电源条件等因素漏电保护器原理正常运行检测正常情况下，通过火线和零线的电流大小相等方向相反，在零序电流互感器中产生的磁通相互抵消，二次侧无输出漏电流检测当发生漏电时，火线和零线电流不平衡，产生剩余电流，在零序电流互感器中产生不平衡磁通，二次侧感应出信号脱扣器动作检测到的漏电信号经放大后驱动脱扣器动作，迅速断开主触点，切断故障回路，保护人身和设备安全漏电保护器应用30mA

0.1s标准动作电流动作时间家用漏电保护器的额定剩余动作电流检测到漏电后的最大分断时间50V安全电压人体可承受的最大接触电压漏电保护器是现代电气安全的重要保障设备，必须安装在家用配电箱、建筑总配电以及工业电气设备中关键参数包括额定剩余动作电流，家用通常选择30mA，工业应用可选择100mA或300mA动作时间要求在

0.1秒内，确保在危险电流作用时间内切断电源定期按试验按钮检测漏电保护器功能是保证安全的重要措施低压电器典型控制电路主回路设计包括断路器、接触器主触点、热继电器和电动机，实现电源供给和保护控制回路设计由控制变压器、按钮、接触器线圈和辅助触点组成，实现启停控制逻辑联锁保护设计通过接触器辅助触点实现正反转互锁，防止同时动作造成短路故障状态指示设计配置运行指示灯和故障报警装置，便于操作人员监控设备状态典型的电机正反转控制电路集成了多种低压电器的功能主回路提供动力和保护，控制回路实现逻辑控制，联锁保护确保安全运行，状态指示提供运行信息这种电路设计体现了低压电器在实际应用中的协调配合，是工业自动化的基础低压电器型号与命名规则产品类别代号含义典型型号主要特征断路器DZ-小型，DW-DZ47-63额定电流63A万能接触器CJ-交流，CZ-CJX2-251025A，1NO触点直流继电器JZ-中间，JL-JZ7-444NO+4NC触点电流熔断器RT-螺旋，RM-RT14-2020A螺旋式密闭我国低压电器型号命名遵循标准化规则，通常由产品代号、设计序号、规格参数等组成了解命名规则有助于正确选型和使用国际知名品牌如施耐德、西门子、ABB等也有各自的命名体系，在选择时需要参考相应的技术手册和选型指南选用低压电器的基本原则电气参数匹配保护性能要求环境适应性额定电压和额定电流必须满足实际使用要分断能力必须大于可能的短路电流，保护考虑安装环境的温度、湿度、污染等级等求额定电压不得低于线路电压，额定电特性应与负载特性匹配选择型断路器需因素，选择相应防护等级的产品特殊环流应大于负载电流的

1.1-

1.3倍，确保长期考虑级联配合，确保保护的选择性境需选用防爆、防腐蚀等专用产品安全运行•电压等级匹配•分断能力充足•防护等级适当•电流容量合适•保护特性匹配•温度范围合适•频率特性适应•选择性配合•特殊环境考虑低压电器的安全防护要求。