电工基础教材PPT 第五章

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1. 电工技术基础第五章常用低压电器和材料
2. 本章要求1、了解电工常用低压电器原理，能够根据给定条件进行选用； 2、了解电工常用材料的特性，能够根据实际情况选用电力导线。
3. 5.1常用低压电器5.1.1接触器在实际工作中，接触器常用于实现远距离频繁地接通和断开用电设备。
4. 一、接触器结构和原理接触器结构上由电磁机构、触点系统、灭弧装置及其他部件等组成。
5. （1）电磁机构接触器的电磁机构由线圈、动铁芯(衔铁)和静铁芯组成，电磁机构的作用是把电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作。（2）触点（也称触头）系统包括主触点和辅助触点。主触点用来通断主电路，接通或分断工作电流。辅助触点应用于控制电路，接通或分断控制电路。（3）灭弧装置额定电流在10A以上的接触器都有灭弧装置。（4）其他部件包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、短路环、传动机构及外壳等。
6. 接触器的工作原理是利用电磁感应原理，当接触器的线圈通电后，线圈中流过的电流产生磁场，当铁芯产生足够大的吸力克服反作用弹簧的反作用力时，衔铁吸合，通过传动机构带动三对主触点和辅助常开触点闭合，辅助常闭触点断开。当接触器线圈断电时，由于线圈产生电磁吸力消失，衔铁在反作用弹簧的作用下复位，同时带动各触点恢复到未通电的原始状态。
7. 二、接触器符号及型号 1、接触器符号接触器用字母KM表示，下图为线圈、主触点、辅助常开触点、辅助常闭触点的图形符号。接触器的图形符号和文字符号应同时标注。常开触点是指当线圈不带电时，动、静触点分开，也称动合触点、触头。接触器的主触点是常开触点；常闭触点是指当线圈不带电时，动、静触点闭合，也称动断触点、触头。
8. 2、接触器的型号说明国产常用的交流接触器有CJl0，CJl2，CJX1，CJ20系列及其派生产品等，型号表达参考下图。例如：CJl0Z-40为交流接触器，设计序号10，重任务型，额定电流40A主触点为3极（组）。CJl2T-250／3为改型后的交流接触器，设计序号12，额定电流250A，主触点为3极（组）。工业上常用的交流接触器的主触点通常为3极（组）常开，还有辅助常开、常闭触点。
9. 三、交流接触器分类 1、按主触点控制电流分可以分为交流接触器和直流接触器。 2、按励磁电流分按电磁系统的电源可以分为交流励磁和直流励磁。 3、按主触点极数分可分为单极、双极、三极、四极和五极接触器。 4、按灭弧介质分可分为空气式接触器、真空式接触器等。 5、按触点驱动方式分可分为电磁、气动、液压等。还可以按有无触点进行分类。
10. 四、交流接触器的基本参数 1、额定电压额定电压是指主触点额定工作电压，应等于负载的额定电压。接触器应标注额定电压和相应的额定电流或控制功率。 2、额定电流额定电流是指接触主器触点在额定工作条件下的电流值，接触器主触点的额定工作电流应大于或等于负载的额定电流。 3、通断能力接触器的通断能力可分为最大接通电流和最大分断电流。最大接通电流是指触点闭合时不会造成触点熔焊时的最大电流值。 4、动作值接触器的动作值可分为吸合电压和释放电压。 5、吸引线圈额定电压吸引线圈额定电压是指接触器正常工作时，吸引线圈上施加的电压值。吸引线圈额定电压值应标注在线圈包上，使用时应注意。
11. 五、交流接触器的选用在选用交流接触器时，应根据负载的类型、工作参数和使用场所等条件进行选用。在选用交流接触器时，可以参考以下步骤：第一步，选择接触器的类别在选择接触器类别时，应根据接触器控制的负载工作任务繁重程度进行选择。交流接触器的使用类别有四类，适应范围如下：（1）AC-1类：交流接触器用于微电感性或电阻性负载，接通和分断额定电压和额定电流。如电阻炉，加热器等设备；（2）AC-2类：交流接触器用于绕线式异步电动机的起动和停止，如提升机、起重机，压缩机等设备；（3）AC-3类：交流接触器用于笼型感应电动机的启动、分断，如风机，泵等设备；（4）AC-4类：交流接触器用于笼型感应电动机的启动、反接制动或频繁接通分断断电动机，如风机，泵，机床等设备。
12. 第二步，选择接触器的额定参数 1、额定电压接触器主触点额定电压应大于或等于负载设备的额定电压。 2、线圈电压线圈电压应与线圈所在的控制电路电压相适应，一般取电源电压。 3、额定电流接触器额定电流值应大于或等于负载设备的额定电流。如果接触器作为电动机频繁启动或反接制动时，通过电流较大，额定电流应降一级使用。额定电流IN 应满足 PN为负载设备功率，单位为kW；K为经验系数，K=1～1.4；UN为负载设备额定电压，单位为V。 4、触点数接触器的主触点和辅助触点数应分别满足负载和控制电路的要求。大部分设备采用主触点为三组的接触器，当接触器本身的辅助触点不足时，可连接专用的辅助触点或利用中间继电器满足要求。
13. 5.1.2 热继电器热继电器利用电流的热效应原理，在电动机出现异常过载时切断电动机电路，从而为电动机提供保护。一、热继电器原理与结构热继电器的结构由热元件1、双金属片2、导板3和触点4组成。热元件串接在电动机定子绕组中，流过热元件的电流等于流过电动机绕组电流。当电动机发生过载时，热元件产生的热量增大使双金属片弯曲位移增大，并且推动导板，通过推杆将串于接触器线圈回路的常闭触头断开，接触器失电复位，接触器的主触点断开电动机的电源以保护电动机。
14. 从图中可以看出热继电器的内部结构以及热继电器过载前后的情况。左图是过载前，常闭触点处于闭合而常开触点处于断开的状态；右图是发生过载故障后，传动机构动作，常闭触点断开。
15. 二、热继电器符号及型号 1、热继电器符号热继电器用字母FR表示，下图为热继电器的热元件、常闭触点、常开触点的图形符号。热继电器的图形符号和文字符号应同时标注。
16. 2、热继电器的型号说明国产常用的热继电器型号表达可参考下图。
17. 三、热继电器类型及选用热继电器种类很多，应用最广的双金属式热继电器，具有结构简单、体积小、成本较低，能够获得较好的保护特性等优点。在双金属式热继电器中，可以根据极数、复位方式、有无温度补偿、有无电流调节装置、有无断相保护等进行分类。按极数分，双金属式热继电器分为单极、双极和三极三种。按复位方式，双金属式热继电器可分为自动复位和手动复位两种。按电流调节方式，双金属式热继电器可分为电流调节和无电流调节两种。按温度补偿方式，双金属式热继电器可分为有温度补偿和无温度补偿。
18. 选用热继电器时，应考虑以下因素： 1、电动机的绝缘等级及结构绝缘等级不同的电动机的容许温升和承受过载的能力不同。在同样条件下，绝缘等级越高的电动机的过载能力就越强。结构不同的电动机，在选用热继电器时也不相同。 2、长期稳定工作的电动机对于长期稳定工作的电动机，可以按电动机的额定电流选用热继电器。通常可以取热继电器整定电流的0.95～1.05倍或中间值等于电动机额定电流，使用时要将热继电器的整定电流调至电动机的额定电流值。 3、电动机的启动电流和启动时间电动机的启动电流一般为额定电流的5～7倍，应使热继电器在电动机短时过载和起动的瞬间，热继电器应不受影响(不动作)。对于非频繁启动且连续运行的电动机，在启动时间不超过6s的情况下，可以按电动机的额定电流来选用热继电器。
19. 4、热继电器用于电动机缺相保护，应考虑电动机的接法电动机进行Y形接法时，如果某一相断线，那么另外未断相绕组的电流与流过热继电器电流的增加比例相同。一般的三相式热继电器，只要整定电流调节合理，能够对Y形接法的电动机实现断相保护。电动机进行Δ形接法时，如果某一相断线，那么流过其他未断相绕组的电流与流过热继电器的电流增加比例不同。这时流过热继电器的电流不能反映断相后绕组的过载电流。因此，包括三相式在内的一般热继电器，不能为Δ形接法的三相异步电动机的断相运行提供充分保护。 5、负载电动机的工作情况如果负载电动机的工作情况是不允许随便停机，以免遭受经济损失。这种情况下，选取热继电器的整定电流应比电动机额定电流大。对于重载、频繁启动的电动机，不适宜使用热继电器进行短路保护，可以选用电流继电器（延时动作型）进行过载和短路保护。 6、温度对于热继电器安装处温度与被保护设备安装处环境温度的差别较大的场所，选用热继电器时应考虑带温度补偿装置型号。
20. 5.1.3 时间继电器时间继电器利用电磁原理或机械动作原理实现触点延时接通或断开的自动控制电器，即从得到输入信号开始，经过一定的延时后才输出信号的继电器。时间继电器种类很多，常用的有空气阻尼式、晶体管式和电动式。一、空气阻尼式时间继电器空气阻尼式时间继电器，也称气囊式时间继电器，利用空气阻尼作用获得延时。空气阻尼式时间继电器的优点是延时范围大，结构简单，受电磁干扰小，寿命长，价格低。缺点是延时误差大(±10％～±20％)，无调节刻度指示，难以精确整定延时值，延时值易受周围环境和安装等因素影响。实际应用中，空气阻尼式时间继电器常用于对延时精度要求不高的场合。
21. 1、结构空气阻尼式时间继电器结构由电磁系统、延时机构、触点系统等组成，如图所示。 2、工作原理空气阻尼式时间继电器有通电延时和断电延时两种类型。
22. 通电延时型时间继电器工作原理当线圈1通电后，衔铁3吸合，微动开关16触点动作无延时，活塞杆6在弹簧8作用下带动活塞12及橡皮膜9向上移动。橡皮膜9下方气室形成负压导致活塞杆6缓慢上移（移动的速度由进气孔11大小定，可通过调节螺钉10调整），经过一定的延时后，活塞杆6移动到最上端，杠杆15动作，压动微动开关13使常闭触点断开（常开触点闭合）。当线圈1断电时，电磁吸力消失，衔铁3在弹簧4作用下释放，活塞杆6将活塞12推向下端，微动开关13、16迅速复位，复位过程无延时。从上可知，微动开关16在线圈1通电和断电时都是瞬时动作的，这个开关的两组触点是时间继电器的瞬动触点。
23. 二、晶体管式时间继电器晶体管式时间继电器，以RC电路电容充电时电容器上的电压逐步上升的原理为基础。它具有延时范围宽、精度高、体积小、工作可靠等优点，被广泛应用于各种自动控制系统和电力拖动中。 JS20系列晶体管式时间继电器采用插座式连接方式，继电器元器件安装在电路板上后用罩壳封装，罩壳顶部设有延时整定旋钮、铭牌等。继电器内部的延时电路有单结晶体管电路和场效应管电路两种类型。
24. 三、时间继电器图形符号时间继电器用字母KT表示，下图为时间继电器的线圈、通电延时触点（通电延时常开、通电延时常闭）、断电延时触点（断电延时常开、断电延时常闭）和瞬时触点的图形符号。时间继电器的图形符号和文字符号应同时标注。
25. 5.1.4 其他继电器一、电压继电器电压继电器用于电压保护和控制。电压继电器由线圈、触点和衔铁组成，用字母KV表示。继电器线圈并联接入主电路，感测主电路的电压。继电器的触点是执行元件，接在控制电路中。按吸合电压划分为过电压继电器和欠电压继电器。过电压继电器用于线路过电压保护，线圈用U＞符号表示，线圈的吸合整定值为被保护线路额定电1.05～1.2倍。当被保护线路电压正常时，衔铁不动作；当被保护线路电压达到过电压继电器整定值时，衔铁吸合，触点机构动作使控制电路失电，控制电路中接触器线圈失电复位，主电路分断。欠电压继电器用于线路欠电压保护，，线圈用U＜符号表示，线圈释放整定值为线路额定电压的0.1～0.6倍。当被保护线路电压正常时，衔铁吸合；当被保护线路电压降至欠电压继电器释放整定值时，衔铁释放，触点机构复位，控制电路中接触器线圈失电复位，主电路分断。
26. 二、电流继电器电流继电器用于电流保护和控制。电压继电器由线圈、触点和衔铁组成，用字母KA表示。继电器线圈串联接入主电路，感测主电路的电流。继电器的触点是执行元件，接在控制电路中。常用的电流继电器有欠电流继电器和过电流继电器两种。欠电流继电器用于电路欠电流保护，线圈用I＜符号表示，吸引电流为线圈额定电流30%～65%，释放电流为额定电流10%～20％。电路正常工作时，衔铁吸合不动作；当电路电流降低超过整定值时，衔铁释放，触点机构动作使控制电路失电，控制电路中接触器线圈失电复位，主电路分断。过电流继电器用于电路过电流保护，线圈用I＞符号表示，整定范围通常为额定电流1.1～4倍。电路正常工作时衔铁不动作；当电路电流达到整定值时，衔铁吸合，触点机构动作，触点机构动作使控制电路失电，控制电路中接触器线圈失电复位，主电路分断。
27. 三、固态继电器固态继电器SSR利用电子元器件的点、磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离，实现无触点、无火花地接通和断开被控电路。固态继电器具有继电器特性的无触点开关器件，输入端用微小的控制信号，直接驱动大电流负载。固态继电器由输入电路、隔离耦合电路和输出电路三部分组成。固态继电器按负载性质可分为直流型和交流型，按隔离方式可分为光电隔离和干簧管隔离两类，按过零方式和控制功能可分为非过零型交流、电压过零开/电流过零关型、电流过零关/随机导通型交流固态继电器。
28. 5.1.5 配电开关一、低压断路器低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器，广泛应用于低压配电系统线路、生产设备和其他电路中。低压断路器用字母QF表示。低压断路器能在正常情况下分断和接通工作电流，当电路发生过载、短路、欠（失）压等故障时，自动切断故障电路，有效地保护串接于它后面的电器设备。常用于不频繁地接通、分断负荷的电路中。
29. 当断路器所在线路发生短路或严重过载电流时，短路电流超过瞬时脱扣整定电流值，过载短路脱扣器产生足够大的吸力把衔铁吸合，使杠杆动作，使锁钩绕转轴座向上转动与连杆锁扣脱开，连杆锁扣在弹簧的作用下将主触点分断，切断电源。
30. 当断路器所在线路发生电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触点断开，实现欠压保护作用。
31. 低压断路器的结构上由触点系统、灭弧装置、脱扣器及机构和操作机构组成。触点系统用于接通和分断负载电路，当接通和分断电路时，主触点处会产生电弧，为了加强灭弧能力，在主触点处装有灭弧装置。脱扣器是断路器的感测元件，当电路出现过载、短路或欠压故障时，脱扣器收到信号后，经脱扣机构动作，使触点分断。操作机构是断路器的机械传动部件，可以接通或断开主触点。
32. 二、刀闸开关刀闸开关用来接通和分断容量不大的电路及隔离电源，经常用于各种配电设备与供电线路中。刀闸开关用字母QS表示。刀闸开关结构上通常由绝缘手柄、触刀、静插座、铰链支座和绝缘底板等所组成。触刀使用硬紫铜板材料，静插座及铰链支座多采用硬紫铜板或黄铜板制成，绝缘底板一般用酚醛玻璃布、环氧玻璃布或陶瓷材料制成，绝缘手柄用塑料压制而成。刀闸开关一般没有灭弧装置，不允许用于大容量电路的接通和分断。即使用于小容量电路进行接通和分断，必须配合熔断器才能使用。
33. 三、组合开关组合开关常用在机床的控制电路中作为电源的引入开关或是小容量电动机直接起动、反转、调速和停止的控制开关等。刀闸开关用字母Q表示。组合开关有单极、双极和多极等类型，结构上由动触片、静触片、转轴、手柄、凸轮、绝缘杆等部件组成。转动手柄时，每层的动触片随转轴一起转动，使动触片分别和静触片保持接通和分断。为了使组合开关在分断电流时迅速熄弧，在开关的转轴上装有弹簧，能使开关快速闭合和分断。
34. 5.1.6 控制用主令电器主令电器是用作接通或断开控制电路，以发出指令或用于程序控制的开关电器。主令电器通常用来控制接触器或其他元器件的接通和断开，常用主令电器有按钮开关、行程开关、指示灯、万能转换开关等。一、按钮开关 1、按钮开关的作用按钮开关（简称按钮）是一种手动且可以自动复位的主令电器，其结构简单，控制方便，在低压控制电路中得到广泛的应用。按钮在控制电路中发出启动或停止指令，可以远距离控制接触器、电磁启动器等电器线圈所在控制电路的接通或断开，进而控制主电路。
35. 复合按钮的触点通常做成标准接触单元，每一接触单元由一组常闭（动断）触点和一组常开（动合）触点组成。静触点固定在带有接线柱的导电板处，导电板固定在绝缘支件上。当按下按钮帽时，常闭触点先断开，按到最末端时常开触点才闭合；当松开按钮帽时，由于复位弹簧的作用，触点复位。 2、按钮的结构与工作原理按钮由按钮帽、复位弹簧、动触点、静触点、支柱连杆及外壳等部分组成。
36. 3、按钮的种类及型号按钮按用途和触点的结构划分，按钮可分为常闭按钮（按钮只有一组常闭触点，通常用于停止按钮）、常开按钮（按钮只有一组常开触点，通常用于启动按钮）和复合按钮（常开常闭组合按钮）。按结构划分，按钮可分为有开启式、旋钮式、钥匙式和带指示灯式等。 4、按钮的电气符号按钮种类常开按钮常闭按钮复合按钮结构示意图形符号
37. 5、按钮的选用原则及使用注意事项（1）根据使用场合和用途选择按钮种类，按钮必须有防护挡圈且挡圈高度应高于按钮帽，以防意外触动按钮帽导致误动作。按钮盒、按钮板为金属材质时必须良好接地。为了防止误操作，可选用钥匙操作式按钮；（2）在选用按钮时，应根据控制回路的需要确定按钮及触点组数；（3）在选择按钮颜色时，应该根据按钮的作用及工作情况选择按钮及指示灯颜色。如停止或急停按钮用红色，启动或接通按钮用绿色等；（4）使用按钮的注意事项。经常清洁按钮触点上的油污或尘垢，防止触点间发生短路故障。接线时，防止接线螺钉或线头相碰发生短路故障。
38. 二、行程开关 1、行程开关的作用及原理行程开关也称限位开关，用来接通或断开行程控制电路的主令电器。行程开关的原理与按钮相同，按钮的动作由人手实施，而行程开关则利用设备的机械运动部件的挡铁碰压使触点动作，把机械信号转换为电信号，对设备的运动机构的行程大小、运动方向或进行限位保护。因此，行程开关广泛应用在机床、起重机械设备中，用来控制行程、进行终端限位保护。如应用在电梯的中，利用行程开关控制轿门开关速度、自动开关门的限位和轿厢的上下限位保护。
39. 2、行程开关结构与电气符号行程开关由触点或微动开关、操作机构及外壳等部分组成，当设备的某些运动部件触动操作机构时，导致触点断开或闭合。实际应用中，常通过设计不同的滚轮和传动杆做成各种不同种类的行程开关，按结构可划分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。行程开关用字母SQ表示
40. 5.1.7 熔断器熔断器，也称为保险丝，被广泛应用于低压配电系统和控制系统中，起短路保护或过载保护作用。一、熔断器原理熔断器一般由熔体（或熔丝）和安装熔体的熔管（或熔座）组成。熔体用低熔点的铅锡合金制作成金属丝或金属薄片，熔管用陶瓷等绝缘材料制成。当熔体流过的电流大于其熔断电流值时，熔体熔断使电路断开。因此，熔断器本质上是一种短路保护器，对电路中设备进行短路保护或严重过载保护。二、熔断器符号熔断器用字母FU表示，图形符号如下
41. 三、常用熔断器种类 1、瓷插式熔断器瓷插式熔断器常用于380V以下小容量电路中。这种熔断器由瓷座、瓷盖、动触头、静触头及熔丝五部分组成。瓷插式熔断器的优点是结构较简单、价格便宜、容易更换，使用时将瓷盖插入底座即可。缺点是分断能力较差，结构封闭性差，严禁在易燃易爆场合使用。
42. 2、螺旋式熔断器螺旋式熔断器由熔管、瓷帽、瓷套、装有上接线端子及下接线端子的瓷座等组成。1为瓷帽，2为熔管，3为瓷套，4为下接线端子，5为底座，6为上接线端子。熔管内装有熔丝并填充着石英砂。当发生过载或短路时，熔体熔断，带色标的指示头弹出，巡查时易于察觉。螺旋式熔断器的特点是结构紧凑，体积小，更换熔体方便，分断能力较高，熔丝熔断后有明显指示。这种熔断器常用于控制箱、配电柜、机床设备中，也在低压交流的电路中当作短路保护器件，实际应用中常见型号有RL1系列。
43. 3、封闭式熔断器封闭式熔断器可分为有填料熔断器和无填料熔断器两种。有填料熔断器一般为方形瓷管，内装石英砂及熔体，分断能力强，常用于电压500V以下等级及电流1kA以下的电路中。有填料熔断器。无填料密闭式熔断器把熔体装入密闭式圆筒中，分断能力稍低，常用于电压500V以下及电流600A以下电路中。
44. 4、玻管熔断器玻管熔断器由包头、玻璃管、熔丝组成，常用于仪器仪表（如万用表）和家用电器中。 5、快速熔断器快速熔断器常用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。快速熔断器短路保护具有快速熔断的能力，适合于在极短时间内承受较大过载电流的半导体元件。快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器基本相同，但是熔体材料不同。
45. 三、熔断器选用在选用熔断器时，可参考以下步骤。第一步，选择熔断器种类。对于照明线路可选用瓷插式熔断器，电动机保护电路可选用螺旋式熔断器，保护晶闸管器件应用快速熔断器；第二步选择熔断器额定电压。熔断器的额定电压应大于或等于设备或电路的额定电压；第三步选择熔断器额定电流，熔断器的额定电流应大于或等于所安装的熔体的额定电流。更换熔体（或熔丝）时必须先切断电源，更换相同规格的熔体，严禁以铜线等不符合要求材料充当熔体。
46. 5.2 电工常用材料5.2.1 电力导线电力导线主要用于连接电路设备、元器件，并传导电流。一、电力导线分类电力导线可按导线所用导体材料、外层绝缘材料等进行分类。按导体材料划分，电力导线材料有铜、铝、钢等种类。铜的导电性能好，耐腐蚀和很高的可锻性和延展性。硬铜机械强度较高，加工后制成硬母线等；软铜常用作电线、电缆的线芯。铝的导电性能仅次于铜，纯铝加入其他元素后可克服在空气中易氧化的缺点。硬铝用于制作硬母线和电缆芯等，软铝通常用于电线芯。钢具有高机械强度，但导电性能较差和容易腐蚀。钢用于加工接地线。
47. 按绝缘材料划分，电力导线可分为裸导线、带绝缘层带护套导线等。裸导线是指不带绝缘层的导线.具有较好的耐氧化和腐蚀性能。用作电线电缆的线芯、电气设备、安装配电设备等。分为裸单线与裸绞线；主要用铜、铝或钢制成，如LJ铝绞线、LGJ钢芯铝绞线和TRJ软铜绞线等。带护套导线作为电力线缆广泛应用于企业设备和日常生活中，这种电力导线结构上通常由线芯、绝缘层和防护层组成，特殊种类还有屏蔽层，加强芯等。这种导线的线芯可以是实芯单线或多芯绞线；护套材料常采用橡胶、塑料或玻璃纤维等。
48. 常用的低压导线（电线）的命名方法如下：首先是电线的分类和用途，用于分布电流用的属于布电线类，用字母“B”表示；其次是导体材料，布电线类中铜芯导体省略表示，用L表示铝芯导体；然后是绝缘材料，聚氯乙烯用字母V表示；还要反映导线的护套材料，护套材料用聚氯乙烯用字母V表示，橡胶用字母X表示，没有护套则省略。如BVV 表示铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套圆型电线。型号名称使用场合型号名称使用场合BV铜芯聚氯乙烯塑料绝缘线户内明敷或穿管敷设 BVR铜芯聚氯乙烯塑料绝缘软线软线常用于要求柔软电线场所，可进行明敷或穿管敷设BLV铝芯聚氯乙烯塑料绝缘线BVS铜芯聚氯乙烯塑料绝缘双绞软线BX铜芯橡胶绝缘线RVB铜芯聚氯乙烯塑料绝缘平行软线BLX铝芯橡胶绝缘线BBX铜芯橡胶绝缘玻璃丝编织线BVV铜芯聚氯乙烯塑料绝缘护套线BBLX铝芯橡胶绝缘玻璃丝编织线BLVV铝芯聚氯乙烯塑料绝缘护套线
49. 二、导线的选型选择导线时，首先需要根据使用场合选取合适的导线种类型号，然后计算导线中需要承载的电流（载流量），根据载流量选择导线的截面积，并进行机械强度和电压损失校验。导线额定载流量是指导线应能够承受长期流过的负荷电流和瞬间短路电流。导线额定载流量应不小于所连接负载的计算负荷电流，即In ≥ΣI （计算负荷电流）。负荷性质设备举例电流计算公式单相纯电阻负载白炽灯，电热毯，电饭煲等单相含电感负载日光灯，电风扇，空调三相纯电阻负载三相加热器三相含电感负载三相电动机，三相变压器等
50. 计算导线载流量后，可查阅电工手册等资料选择导线的截面积。选择导线截面积时应考虑运行中出现的过载或日后扩容等因素，选取截面积比理论计算截面积应大一些。在根据载流量选择导线截面积后，还应对导线的机械强度和电压损失进行校验。导线线芯最小截面积应满足机械强度的要求。用途线芯的最小面积/mm²铜芯软线铜线铝线穿管敷设的绝缘导线1.01.01.0架设在绝缘支架上的绝缘导线，支点间距为：1m以下，室内 1.01.51m以下，室外1.52.52m以下，室内1.02.52m以下，室外1.52.56m以下2.54.012m以下2.56.012~25m4.010照明灯具线民用建筑室内0.40.51.5工业建筑室内0.50.82.5室外1.01.02.5移动式用电设备导线1.0 架空裸导线 1016
51. 为了保证线路电压损失在允许值的范围内，应确保导线截面积足够。如果某系统给定允许电压损失为ΔU %，那么可以计算该系统的的导线最小截面积为： S =(PL/CΔU %)% 式中：PL—称为负荷矩，KW.m ；P—线路输送的电功率，KW ； L—线路长度， m ； ΔU %—允许电压损失； S—导线截面积，mm²； C—电压损失计算常数。线路系数及电流种类线路额定电压/V系数C值铜线铝线三相四线制380/2207746.3单相交流或直流22012.87.751103.21.9
52. 三、导线连接在导线连接时，应确保连接牢固、电阻小、机械强度高、耐腐蚀耐氧化、电气绝缘性能好。常用的连接方法有绞接、压接、焊接等。在进行导线连接前，在剥削导线连接部绝缘层时应注意不可损伤芯线。导线连接常用方法 1、绞接绞合连接，又称绞接，把将需连接导线的芯线直接紧密绞合在一起。实际应用中，铜导线常用绞接方式进行。（1）单股导线绞接（小截面、大截面、不同截面）
53. （2）单股导线的分支连接（T接、十字接）（3）多股导线直接连接
54. （4）多股导线分支连接（5）单股导线与多股导线连接
55. （6）同方向导线连接（7）双芯或多芯导线连接
56. 2、压接压接也是一种常用的导线连接方法，通常用铜或铝制套管套在被连接的芯线上，用压接钳等工具对套管实施压接，使芯线连接。铜导线和铝导线都可采用压接方式，压接前清除导线芯线表面和压接套管，确保接触良好。（1）同种材质导线压接对于压接的两根导线材质相同的情况，应选取与被压导线相同材质的压接套管。
57. （2）不同材质导线压接对于压接不同材质导线，如需要压接铜导线与铝导线时，为了防止电腐蚀，可采取以下两种方式。第一种方法是采用铜铝连接套管压接。另一种方法是把铜导线镀锡后采用铝套管连接。
58. 3、焊接焊接也是常用的导线连接方法。导线连接的焊接方法有锡焊、电阻焊、电弧焊、气焊、钎焊等。（1）铜导线锡焊在连接较细的铜导线接头实施焊接时，可以使用大功率的电烙铁进行焊接。对于截面16mm2以上较粗的铜导线接头，可以采用浇焊法连接。
59. （2）铝导线焊接对于铝导线接头的焊接，通常采用电阻焊或气焊。电阻焊利用低电压大电流通过铝导线的连接处时，接触电阻产生的高温高热将导线的铝芯线熔接。气焊利用气焊枪的高温火焰将铝芯线的连接点加热，使连接处铝芯线相互熔融连接。实施气焊前，把待连接的铝芯线绞合或用铝丝或铁丝绑扎固定。
60. 四、导线绝缘恢复导线连接处进行连接时，导线的绝缘层被去除。导线连接完成后，必须对所有被去除的部位进行绝缘恢复。绝缘恢复的原则是恢复后的绝缘强度应不低于导线原有的绝缘强度。导线连接处的绝缘恢复通常采用绝缘带进行缠裹包扎，电工常用的绝缘带有黄蜡带、涤纶薄膜带、黑胶布带、塑料胶带、橡胶胶带等。
61. 1、直线接头绝缘恢复对于直线接头的导线绝缘恢复，首先包缠一层黄蜡带，然后包缠一层黑胶布带。把黄蜡带从接头左边绝缘完好的绝缘层上开始包缠，包缠两圈后进入剥除了绝缘层的芯线部分。包缠时每圈压叠带宽的1/2，直至包缠到接头右边两圈距离的完好绝缘层处。然后将黑胶布带接在黄蜡带的尾端，按另一斜叠方向从右向左包缠，保持每圈压叠带宽的1/2，直至将黄蜡带完全包缠住。包缠过程中应拉紧胶带，不可稀疏和露出芯线，确保绝缘恢复质量。
62. 2、T字接头绝缘恢复对于T字导线接头的绝缘恢复，可走T字形来回，每根导线上都包缠两层绝缘胶带，而每根导线都应包缠到绝缘层的两倍胶带宽度。 3、十字接头绝缘恢复对于十字导线接头的绝缘恢复，可走十字形来回，每根导线上都包缠两层绝缘胶带，而每根导线都应包缠到绝缘层的两倍胶带宽度处。
63. 5.2.2 绝缘材料通常把电阻率大于10Ω·m的材料称为绝缘材料,绝缘材料用于电气设备、电力导线的绝缘。一、绝缘材料种类电工常用的绝缘材料按其化学性质不同，可分为无机绝缘材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料。常见的绝缘材料主要有电工橡胶、塑料等。 1、电工橡胶天然橡胶和合成橡胶都可作为电工用橡胶。天然橡胶的优点是具有良好的电气性能、力学性能、回弹性和加工性能；缺点是易燃烧、老化，不耐油和不耐有机溶剂。因此天然橡胶主要用于柔软性、弯曲性和弹性要求较高的电线电缆绝缘和护层材料。应用于电工中的合成橡胶有丁苯橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶等，主要用于电力导线的绝缘和护套材料。
64. 2、电工塑料塑料具有质量轻、电气性能优良、耐热、耐腐蚀、容易加工成型等优点，因此广泛应用于电工中。电工用塑料按树脂的类型可划分热塑性塑料和热固性塑料两大类。热塑性塑料是指经过热挤压成型后，仍具有可熔可溶性，可反复多次成型的塑料。热固性塑料只能经过一次加热固化成确定形状和尺寸，再次加热时不能变软流动或溶解。 3、绝缘油常用的绝缘油有矿物绝缘油、合成绝缘油和植物绝缘油。矿物绝缘油从石油原油中提炼出来，具有很好的化学稳定性和电气稳定性，主要用于变压器、断路器、高压电缆和油浸纸电容器等。合成绝缘油是人工合成的液体绝缘材料，主要用于电缆、电容器和变压器。植物绝缘油主要是蓖麻油。无毒、难燃、介电常数高、耐电弧、击穿时无碳粒，主要用于交直流脉冲电容器中的浸渍剂。
65. 4、绝缘漆绝缘漆对电气设备起保护作用，种类有浸渍漆、漆包线漆、覆盖漆、硅钢片漆和防电晕漆等。 5、绝缘浸渍纤维制品绝缘浸渍纤维制品主要有漆布、漆管和绑扎带等。 6、云母电工用云母的具有良好的电气性能和机械性能，还具有较好的耐热性、化学稳定性和耐电晕性。白云母的电气性能比金云母好；金云母柔软，耐热性能比白云母好。
66. 二、绝缘材料性能及选用绝缘材料的性能主要指标 1、绝缘强度绝缘强度是指绝缘材料所在的电场强度增大到某一值（临界值）时，绝缘材料局部破坏并丧失绝缘性能，这个临界电场强度称为绝缘强度。 2、绝缘电阻通常情况下绝缘材料电阻很大，把绝缘材料放置在电场中，内部会有极微弱的电流。实验证明，温度和表面状态不同使绝缘电阻会有很大差异。 3、介质损耗在电场中，电介质将部分电能转变成热能损失，损失的能量为绝缘材料的介质损耗。 4、机械强度绝缘材料的机械强度包括材料抗拉、抗压、抗弯、抗剪、耐磨性、渗透率等。
67. 在选用绝缘材料时，应该考虑材料的耐热等级。（1）Y级绝缘材料，极限工作温度：90度。（2）A级绝缘材料，极限工作温度：105度。（3）E级绝缘材料，极限工作温度：120度。（4）B级绝缘材料，极限工作温度：130度。（5）F级绝缘材料，极限工作温度：155度。（6）H级绝缘材料，极限工作温度：180度。（7）C级绝缘材料，极限工作温度：180度以上。
68. 5.2.3 磁性材料磁性材料是指由铁、钴、镍、某些稀土元素及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料。对于磁化后容易去掉磁性的物质被称为软磁性材料，软磁性材料的剩磁较小；磁化后不容易去磁的物质被称为硬磁性材料，硬磁性材料剩磁较大。常用软磁材料按制品形态可分为粉芯类和带绕铁芯两种。
69. 一、粉芯类粉芯类软磁体由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成，它的磁电性能取决于粉粒材料的导磁率、粉粒的大小和形状、它们的填充系数、绝缘介质的含量、成型压力及热处理工艺等。常用的粉芯类软磁体分为磁粉芯（铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯）和铁氧体两种。 1、磁粉芯铁粉芯是由碳基铁磁粉及树脂碳基铁磁粉构成，价格低。特点是初始磁导率随频率变化稳定性好，直流电流叠加性能好，高频损耗高。坡莫合金粉芯的种类有钼坡莫合金粉芯和高磁通量粉芯。铁硅铝粉芯由铝硅铁粉构成，特点是损耗比铁粉芯低很多。 2、铁氧体磁芯以三氧化二铁为主制成，软磁铁氧体的特点是磁导率随频率变化特性稳定，而且成本低、烧结硬度大。
70. 二、带绕铁芯带绕铁芯包括硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶合金。 1、硅钢片是常见的一种带绕铁芯，硅钢片是在纯铁中加入少量的硅（一般在4.5%以下）制成的铁硅系合金。硅钢片的优点是磁导率高，损耗低，改善磁老化现象；缺点是饱和磁感应强度降低，材料的硬度和脆性增大，导热系数降低。硅钢片主要分为热轧硅钢片和冷轧硅钢片。热轧硅钢片属于磁性无取向硅钢片，分为低硅片和高硅片。 2、坡莫合金是一种应用很广的软磁合金。坡莫合金主要是铁镍系合金，其中镍含量在30～90%范围。坡莫合金的特点是通过适当工艺能有效地控制磁性能。常用的合金有1J50、1J79、1J85等，如1J50的饱和磁感应强度比硅钢稍低，但磁导率却高数十倍，铁损只是硅钢低1/3～1/2。
71. 3、非晶及纳米晶软磁合金非晶及纳米晶软磁合金是新兴磁性材料，采用超急冷凝固技术使钢液到薄带成品一次成型，合金凝固时的原子没有进行有序排列结晶，晶态合金没有晶粒、晶界的存在。其中纳米晶合金的晶粒直径10～20纳米的微晶，特点是具有高初始磁导率、高饱和磁感应强度。非晶及纳米晶软磁合金与硅钢和坡莫合金相比有着明显优势，克服了硅钢和坡莫合金这类晶态材料内部存在着晶粒、晶界、间隙原子、磁晶各向异性等影响磁性能的缺陷。实际应用中，非晶合金应用在变压器制造中替代硅钢片，节能效果明显。
72. 本章小结一、接触器常用于实现远距离频繁地接通和断开用电设备。接触器结构上由电磁机构、触点系统、灭弧装置及其他部件等组成。接触器的工作原理是利用电磁感应原理，当接触器的线圈通电后，线圈中流过的电流产生磁场，当铁芯产生足够大的吸力克服反作用弹簧的反作用力时，衔铁吸合，通过传动机构带动三对主触点和辅助常开触点闭合，辅助常闭触点断开。而线圈断电时，线圈失磁，衔铁在反作用弹簧的作用下复位，同时各触点复位。选用交流接触器时，应根据负载的类型、工作参数和使用场所等条件进行选用。
73. 二、热继电器常用于对电动机等负载进行过载保护。当电负载过载时，热元件产生的热量使双金属片弯曲并且推动导板，串接在接触器线圈回路的常闭触点断开，接触器失电复位，负载所在主电路电源断开。在选用热继电器前必须了解负载性能及工作环境、起动电流、负载性质、工作制、允许的过载能力等。三、时间继电器利用电磁原理或机械动作原理实现触点延时接通或断开的自动控制电器，即从得到输入信号开始，经过一定的延时后才输出信号的继电器。时间继电器分通电延时型和断电延时型，按所需要功能选用。
74. 四、断路器、隔离开关和组合开关是常用的配电开关，应根据负载的种类进行选用。低压断路器能在正常情况下分断和接通工作电流，当电路发生过载、短路、欠（失）压等故障时，自动切断故障电路，常用于不频繁地接通、分断负荷的电路中。刀闸开关一般没有灭弧装置，不允许用于大容量电路的接通和分断，必须配合熔断器才能使用。五、按钮、行程开关等主令电器是用作接通或断开控制电路，从而发出指令或用于程序控制。六、熔断器也称为保险丝，被广泛应用于低压配电系统和控制系统中，起短路保护或过载保护作用。熔断器一般由熔体（或熔丝）和安装熔体的熔管（或熔座）组成。当熔体流过的电流大于其熔断电流值时，熔体熔断使电路断开，因此熔断器本质上属于短路保护器，对电路中设备进行短路保护或严重过载保护。
75. 七、电力导线用于连接电路设备、元器件，传导电流。选择导线时，首先根据使用场合选取合适的导线种类型号，然后计算导线中需要承载的电流（载流量）选择导线的截面积，并进行机械强度和电压损失校验。八、在导线连接时，应确保连接牢固、电阻小、机械强度高、耐腐蚀耐氧化、电气绝缘性能好。导线连接完成后，必须对所有被去除的部位进行绝缘恢复。绝缘恢复的原则是恢复后的绝缘强度应不低于导线原有的绝缘强度。

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