克朗斯电气学习
讲述内容：
1、电气识图（克朗斯电路图标识讲解）
图纸含义：
1. Krones 电气图纸基本知识
Krones电路图第1部分：图纸信息栏：制图时间，人员，设备使用厂家
第2部分：图纸查找栏：图纸对应电器设备位置信息
第3部分：电路连接图
将设备上的电器件与图纸相对应，可以通过第2部分信息查找
第2部分放大图
各部分含义：
A：Equipment，机器号K126951
B：Project number，该机器项目编号，001代表第一本
C：Mounting location，电器部件所在电柜，各具体代码含义见下表
代码英文说明中文说明
+SK Main contol panel 主控制柜
+FKA Filler carrousel Filler 转台
+KK Operator control panel 操作台
+KPV Terminal box grouped valves 阀站控制柜
+KR Teminal box ring bowl 转塔
+KSV Terminal box roll-on sealer 旋盖机顶部电柜
+PV Grouped valves 阀站电器部件
+RKA Rinser carrousel Rinser转台
+SS Control cabinet 机器旁边控制柜
+SU Guards 安全门
+SV Roll-on sealer 旋盖机
+TBB Container conveyor 产品输送带
+UV Transfer grouped valves 中间转换阀组
+VSD Closure disinfect.sys 瓶盖浸泡杀菌
+VT Machine table 机台底下的编码器，电机上图中，+SK代表主控制柜，1表示第一个
D：Process-unit,fuction group 功能组
=FU1.0302
FU
机台代号机台
FU Filler 灌装机（充填机）
RI Rinser 冲瓶机（洗瓶机）
IN Injector 杀菌机（喷瓶机）
1：该工厂拥有的Krones生产线的代号，1表示第一生产线
0302：功能组
03：功能组代码，各功能组代码见下表02：该功能组出现的频率
上图中，03代表24V直流电源
E：图示类型（类型含义见列表3）
F：功能分组编号
G：73 / 463 该电路图的当前页/ 总页数
2、AS-I 总线系统
A、AS-i总线的构成、功能、控制原理。
B、AS-I 地址读写器的使用，实物操作。
C、AS-i总线在电路图中的识别（Master、slave的地址分配，以及在西门子plc内的I/O配置）。
D、AS-i总线模块（slave）站号设置，备品更换注意事项。
E、AS-i总线控制模块（Master）在profibus总线中的站号设置、怎样查找Master所属slave
的数量及运行状况、Master备品更换注意事项现场实物操作。
F、安全型AS-i总线控制模块（AS-I safety）的应用、AS-I safety闪存卡内信息的读出与写
入操作。
3、Profibus总线系统
A、profibus总线结构模式、其在克朗斯无菌灌装机中的应用。
B、profibus总线的链接，PLC与PLC之间的通讯，防止干扰终端电阻的正确连接。
C、profibus总线在电路图中的识别（站号、总线架构图）。
4、工业以太网
A、以太网在克朗斯无菌灌装机控制系统中的应用。
B、以太网在灌装阀控制中的应用实例讲解。
5、克朗斯无菌灌装机电器控制系统总体架构简述。
以太网连接总线； profibus总线；
AS-I 总线； CAN总线
伺服电机
6、各电器控制元件实物讲解。
A、AS-I 模块（slave）I/O模块，用于连接现场检测点。
M
AS-I总线模块（slave） B、AS-I总线控制器（Master）
C、安全型总线控制器（AS-I safety）及其slave元件
AS-I safety AS-I safety 配接信号反馈继电器外部安全开关（需设地址） D、以太网连接电器元件
上图是APC620 工业PC机：内置操作程序与控制程序，用于连接人机界面与以太网，通过以太网将人机界面的操作指令传至西门子PLC及各电气执行元件。
上图是带powerlink的CP570 ：
上图是伺服电机控制器：驱动各机台及星轮的转动，将机台的位置信息上传至控制程序。
上图为灌装阀控制板：通过以太网连接，实现灌装阀的精确控制。
人机操作界面
APC620(工业PC机)
灌装阀控制模块
E-link连接器
灌装阀控制板
上图为灌装阀控制板与控制系统通过以太网连接器（E-link）的连接示意图。
电气工程基本知识汇总 （一）直流系统 1．两线制直流系统 直流两线制配电系统应予接地。但以下情况可不接地：备有接地检测器并在有限场地内只向工业设备供电的系统；线间电压等于或低于50V，或高于300V、采用对地绝缘的系统；由接地的交流系统供电的整流设备供电的直流系统；最大电流在0.03A 及以下的直流防火信号线路。 2．三线制直流系统 三线制直流供电系统的中性线宜直接接地. （二）交流系统 1．低于50V 的交流线路 一般不接地，但具有下列任何一条者应予接地；（1）由变压器供电，而变压器的电源系统对地电压超过150V；（2）由变压器供电，而变压器的电源系统是不接地的；（3）采取隔离变压器的，不应接地，但铁芯必须接地；（4）安装在建筑物外的架空线路。 2．50～1000V 的交流系统 符合以下条件时可作为例外，不予接地：（1）专用于向熔炼、精炼、加热或类似工业电炉供电的电气系统；（2）专为工业调速传动系统供电的整流器的单独传动系统；（3）由变压器供电的单独传动系统，变压器一次侧额定电压低于1000V 的专用控制系统；其控制电源有供电连续性，控制系统中装有接地检测器，且保证只有专职人员才能监视和维修。 3．l～10kV 的交流系统 根据需要可进行消弧线圈或电阻接地。但供移动设备用的1～10kV 交流系统应接地。 （三）移动式和车载发电机 1．移动式发电机 在下列条件下不要求将移动式发电机的机架接地，该机架可作为发电机供电系统的接地，其条件是发电机只向装在发电机上的设备和（或）发电机上的插座内软线和插头连接的设备供电，且设备的外露导电部分和插座上的接地端子连接到发电机机架上。 2．车载发电机 在符合下列全部条件下可将装在车辆上的发电机供电系统用的车辆的框架作为该系统的接地极。（1）发电机的机架接地连接到车辆的框架上；（2）发电机只向装在车辆上的设备和（或）通过装在车辆上或发电机上的插座内软线和插头连接设备供电；（3）设备的外露导电部分和插座上的接地端子连接到发电机机架上。 3．中性线的连接 当发电机为单独系统时，应将中性线连接到发电机机架上。 （四）电气设备 1．电气设备的下列外露导电部分应予接地 （1）电机、变压器、电器、手携式及移动式用电器具等的金属底座和外壳；（2）发电机中性点柜外壳、发电机出线柜外壳；（3）电气设备传动装置；（4）互感器的二次绕组；（5）配电、控制、保护用的屏（柜、箱）及操作台等的金属框
电气基础知识试题 一：选择(选择一个正确的答案,将相应的答案序号填入题内的括号中.每空1分共30分) 1、以下为非线性电阻元件的是（ D ） A：电阻 B：电容 C：电感 D：二极管 2、导电性能最好的材料是（ B ） A：金 B：银 C：铜 D：铝 3、一般情况下，电容的（ A）不能跃变，电感的（ B）不能跃变 A：电压 B：电流 C：电阻 D：阻抗 4、纯电感电路中无功功率用来反映电路中( C ) A：纯电感不消耗电能的情况 B：消耗功率的多少 C：能量交换的规模 D：无用功的多少 5、已知交流电路中,某元件的阻抗与频率成反比,则元件是( C ). A：电阻 B：电感 C：电容 D：电动势 6、为了提高电感性负载的功率因数.给它并联了一个合适的电容.使电路的（②）（ B ） ①有功功率②无功功率③视在功率④总电流⑤总阻抗 A：增大 B.减小 C.不变 7、当电源容量一定时,功率因数值越大,说明电路中用电设备的( B ). A：无功功率大 B：有功功率大 C.：有功功率小 D：视在功率大 8、三相六极异步电动机在60Hz电网下空载运行时,其转速约为每分钟( C )转. A：1200 B：1450 C：1100 D：3600 9、三相异步电动机的额定功率是指( B ). A：输入的视在功率B：输入的有功功率C：产生的电磁功率D：输出的机械功率 10、.三相异步电动机机械负载加重时,其定子电流将( A ). . A：增大 B：减小 C：不变 D：不一定 11、三相异步电动机负载不变而电源电压降低时,其转子转速将( B ). A：.升高 B：降低 C：不变 D：不确定 12、双臂直流电桥主要用来测量( D ). A：.大电阻 B：中电阻 C：小电阻 D：小电流 13、两个电阻串联，其等效电阻（ A ），功率（ A ） A：变大 B：变小 C：不变 D：不确定 14、两个电容串联，其等效电容（ B ） A：变大 B：变小 C：不变 D：不确定
电气工程基本知识汇总 一）直流系统 1．两线制直流系统 直流两线制配电系统应予接地。但以下情况可不接地：备有接地检测器并在有限场地内只向工业设备供电的系统；线间电压等于或低于50V，或高于300V、采用对地绝缘的系统；由接地的交流系统供电的整流设备供电的直流系统；最大电流在0.03A 及以下的直流防火信号线路。 2．三线制直流系统 三线制直流供电系统的中性线宜直接接地. （二）交流系统 1．低于50V 的交流线路 一般不接地，但具有下列任何一条者应予接地；（1）由变压器供电，而变压器的电源系统对地电压超过150V；（2）由变压器供电，而变压器的电源系统是不接地的；（3）采取隔离变压器的，不应接地，但铁芯必须接地；（4）安装在建筑物外的架空线路。
2．50～1000V 的交流系统 符合以下条件时可作为例外，不予接地：（1）专用于向熔炼、精炼、加热或类似工业电炉供电的电气系统；（2）专为工业调速传动系统供电的整流器的单独传动系统；（3）由变压器供电的单独传动系统，变压器一次侧额定电压低于1000V 的专用控制系统；其控制电源有供电连续性，控制系统中装有接地检测器，且保证只有专职人员才能监视和维修。 3．l～10kV 的交流系统 根据需要可进行消弧线圈或电阻接地。但供移动设备用的1～10kV 交流系统应接地。 （三）移动式和车载发电机 1．移动式发电机 在下列条件下不要求将移动式发电机的机架接地，该机架可作为发电机供电系统的接地，其条件是发电机只向装在发电机上的设备和（或）发电机上的插座内软线和插头连接的设备供电，且设备的外露导电部分和插座上的接地端子连接到发电机机架上。 2．车载发电机
1.一次回路——由发电机经变压器和输配电线路直至用电设备的电气主接线，通常称为一次回路。 2.二次设备——二次设备是对一次设备的工作进行监察测量、操作控制和保护等的辅助设备，如：仪表、继电器、控制电缆、控制和信号设备等 3.二次回路——二次设备按一定顺序连成的电路，称为二次电路或二次回路。 4.低压开关——是用来接通或断开1000伏以下交流和直流电路的开关电器。不同于《安规》中的低压(对地电压在250伏以下)。 5.接触器——是用来远距离接通或断开电路中负荷电流的低压开关，广泛用于频繁启动及控制电动机的电路。 6.自动空气开关——自动空气开关简称自动开关，是低压开关中性能最完善的开关。它不仅可以切断电路的负荷电流，而且可以断开短路电流，常用在低压大功率电路中作主要控制电器。 7.灭磁开关——是一种专用于发电机励磁回路中的直流单极空气自动开关。 8.隔离开关——是具有明显可见断口的开关，没有灭弧装置。可用于通断有电压而无负载的线路，还允许进行接通或断开空载的线路、电压互感器及有限容量的空载变压器。隔离开关的主要用途是当电气设备检修时，用来隔离电源电压。 9.高压断路器——又称高压开关。它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时，通过继电保护装置的作用切断短路电流。它具有相当完备的灭弧结构和足够的断流能力。 10.消弧线圈——是一个具有铁心的可调电感线圈，装设在变压器或发电机的中性点，当发生单相接地故障时，起减少接地电流和消弧作用。 11.电抗器——电抗器是电阻很小的电感线圈，线圈各匝之间彼此绝缘，整个线圈与接地部分绝缘。电抗器串联在电路中限制短路电流。 12.涡流现象——如线圈套在一个整块的铁芯上，铁芯可以看成是由许多闭合的铁丝组成的，闭合铁丝所形成的平面与磁通方向垂直。每一根闭合铁丝都可以看成一个闭合的导电回路。当线圈中通过交变电流时，穿过闭合铁丝的磁通不断变化，于是在每个铁丝中都产生感应电动势并引起感应电流。这样，在整个铁芯中，
电气知识与技能 一．电的基本概念 1.什么叫直流电、交流电? 答:直流电指电流方向一定,且大小不变的电流。如干电池、蓄电池、直流发电机的电都是直流电。交流电是指方向和大小随时间变化的电流。工农业生产所用的动力电和照明电,大多数是交流电。实用中,直流电用符号“-”表示,交流电用符号“～”表示。 2.什么叫电流、电流强度? 答:物体里的电子在电场力的作用下,有规则地向一个方向移动,就形成了电流。电流的大小用电流强度“I”来表示。电流强度在数值上等于1秒钟内通过导线截面的电量的大小,通常用“安培”作为电流强度的单位。安培简称“安”,用字母”A”表示。 3.什么叫电压? 答:水要有水位差才能流动。与此相似,要使电荷做有规律地移动,必须在电路两端有一个电位差,也称为电压,用符号“U”表示。电压以伏特为单位,简称“伏”,常用字母“V”表示。 4.什么叫电路?一个完整电路应包括哪几部分? 答: 电路是电流的通路,它是为了某种需要由某些电工设备或元件按一定方式组合起来,它也是电流流经的基本途径。 最简单的电路是由电源E(发电机、电池等)、负载R(用电设备如电灯、电动机等)、连接导线(金属导线)和电气辅助设备(开关K、仪表等)组成的闭合回路。 5.什么叫串联电路? 答:把若干个电阻或电池一个接一个成串地联接起来,使电流只有一个通路,也就是把电气设备首尾相联叫串联。 6.什么叫并联电路? 答:把若干个电阻或电池相互并排地联接起来,也可以说将电气设备的头和头、尾和尾各自相互连在一起,使电流同时有几个通路叫并联。 7．什么是纯电阻电路? 答：通过电阻将电能以热效应方式全部转变为热能的交流电路,叫纯电阻电路。例如白炽灯、电炉、电烙铁等。8．什么是纯电感电路? 答：当线圈的电阻忽略不计,在线圈两端接上一个交流电压时,线圈中就有交流电流通过,因而在线圈中产生一个自感电动势反抗电流的变化,这就是纯电感电路。 9．什么叫功率因数? 答：功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数.它是交流电路中有功功率与视在功率的比值。即功率因数=有功功率/视在功率,其大小与电路的负荷性质有关。如白炽灯、电阻炉等电热设备,功率因数为1。对具有电感的电气设备如日光灯、电动机等,功率因数小于1。从功率三角形的图中,运用数学三角关系可得出: 有功功率P=UICOSФ COSФ即功率因数 功率因数低,说明电路中用于交变磁场吞吐转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率,增加线路供电损失。所以,供电部门对用电单位的功率因数,有着一定的标准。 10．什么是三相交流电路? 答：在磁场中放置三个匝数相同,彼此在空间相距120°的线圈,当转子由原动机带动,并以匀速按顺时针方向转动时,则每相绕组依次被磁力线切割,就会在三个线圈中分别产生频率相同、幅值相等的正弦交流电动势Ea、Eb、Ec, 三者在相位上彼此相差120°,此即为三相交流电路。 11．什么是三相三线制供电?什么是三相四线制供电? 答：三相三线制是三相交流电源的一种连接方式,从三个线圈的端头引出三根导线,另将三个线圈尾端连在一起,又叫星形接线,这种用引出三根导线供电叫三相三线制。在星形接线的三相三线制中,除从三个线圈端头引出三根导线外,还从三个线圈尾端的连接点上再引出一根导线,这种引出四根导线供电叫三相四线制。 12．什么叫相线(或火线)?什么叫中性线(或零线)? 答：在星形接线的供电,常用”Y”符号表示。三个尾端的连接点称作中性点,用O表示。从中性点引出的导线叫中性线或零线。从三个端头引出的导线叫相线或火线。 13．什么叫相电压、线电压?什么叫相电流、线电流? 答：每相线圈两端的电压叫相电压。通常用Ua、Ub、Uc分别表示。端线与端线之间的电压称为线电压。一般用Uab、Ubc、Uca表示。凡流过每一相线圈的电流叫相电流,流过端线的电流叫作线电流。星形接线的线电流与相电流是相等的。 14．为什么在低压电网中普遍采用三相四线制? 答:因为用星形联接的三相四线制,可以同时提供两种电压值,即线电压和相电压。既可提供三相动力负载使用,又可提供单相照明使用。例如常用的低压电压380/220伏,就可提供需要电源电压380伏的三相交流电动机使用,又可同时提供单相220伏的照明电源。 15．怎样计算三相负载的功率?
1.电力系统电压等级与变电站种类 电力系统电压等级有220/380V（0.4 ），3 、6 、10 、20 、35 、66 、110 、220 、330 、500 。随着电机制造工艺的提高，10 电动机已批量生产，所以3 、6 已较少使用，20 、66 也很少使用。供电系统以10 、35 为主。输配电系统以110 以上为主。发电厂发电机有6 与10 两种，现在以10 为主，用户均为220/380V（0.4 ）低压系统。 根据《城市电力网规定设计规则》规定：输电网为500 、330 、220 、110，高压配电网为110、66，中压配电网为20、10、6 ，低压配电网为0.4 （220380V）。 发电厂发出6 或10 电，除发电厂自己用（厂用电）之外，也可以用10 电压送给发电厂附近用户，10 供电范围为10、35 为20~50、66 为30~100、110 为50~150、220 为100~300、330 为200~600、500 为150~850。 2.变配电站种类 电力系统各种电压等级均通过电力变压器来转换，电压升高为升压变压器（变电站为升压站），电压降低为降压变压器（变电站为降压站）。一种电压变为另一种电压的选用两个线圈（绕组）的双圈变压器，一
种电压变为两种电压的选用三个线圈（绕组）的三圈变压器。 变电站除升压与降压之分外，还以规模大小分为枢纽站，区域站与终端站。枢纽站电压等级一般为三个（三圈变压器），550 /220 /110。区域站一般也有三个电压等级（三圈变压器），220 /110 /35或110 /35 /10。终端站一般直接接到用户，大多数为两个电压等级（两圈变压器）110 /10 或35 /10 。用户本身的变电站一般只有两个电压等级（双圈变压器）110 /10、35 /0.4、10 /0.4，其中以10 /0.4为最多。 3.变电站一次回路接线方案 1）一次接线种类 变电站一次回路接线是指输电线路进入变电站之后，所有电力设备（变压器及进出线开关等）的相互连接方式。其接线方案有：线路变压器组，桥形接线，单母线，单母线分段，双母线，双母线分段，环网供电等。 2）线路变压器组 变电站只有一路进线与一台变压器，而且再无发展的情况下采用线路变压器组接线。
一、名词解释： １、三相交流电：由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120 °角的交流电路组成的电力系统，叫三相交流电。 ２、一次设备：直接与生产电能和输配电有关的设备称为一次设备。包括各种高压断路器、隔离开关、母线、电力电缆、电压互感器、电流互感器、电抗器、避雷器、消弧线圈、并联电容器及高压熔断器等。 ３、二次设备：对一次设备进行监视、测量、操纵控制和保护作用的辅助设备。如各种继电器、信号装置、测量仪表、录波记录装置以及遥测、遥信装置和各种控制电缆、小母线等。４、高压断路器：又称高压开关，它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时，通过继电保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流。它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。 ５、负荷开关：负荷开关的构造秘隔离开关相似，只是加装了简单的灭弧装置。它也是有一个明显的断开点，有一定的断流能力，可以带负荷操作，但不能直接断开短路电流，如果需要，要依靠与它串接的高压熔断器来实现。 ６、空气断路器（自动开关）：是用手动（或电动）合闸，用锁扣保持合闸位置，由脱扣机构作用于跳闸并具有灭弧装置的低压开关，目前被广泛用于500V 以下的交、直流装置中，当电路内发生过负荷、短路、电压降低或消失时，能自动切断电路。 ７、电缆：由芯线（导电部分）、外加绝缘层和保护层三部分组成的电线称为电缆。 ８、母线：电气母线是汇集和分配电能的通路设备，它决定了配电装置设备的数量，并表明以什么方式来连接发电机、变压器和线路，以及怎样与系统连接来完成输配电任务。９、电流互感器：又称仪用变流器，是一种将大电流变成小电流的仪器。 10 、变压器：一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压变成频率相同的另一种或几种数值不同的交流电压的设备。 11 、高压验电笔：用来检查高压网络变配电设备、架空线、电缆是否带电的工具。 12 、接地线：是为了在已停电的设备和线路上意外地出现电压时保证工作人员的重要工具。按部颁规定，接地线必须是25mm 2 以上裸铜软线制成。 13 、标示牌：用来警告人们不得接近设备和带电部分，指示为工作人员准备的工作地点，提醒采取安全措施，以及禁止微量某设备或某段线路合闸通电的通告示牌。可分为警告类、允许类、提示类和禁止在等。 14 、遮栏：为防止工作人员无意碰到带电设备部分而装设备的屏护，分临时遮栏和常设遮栏两种。 15 、绝缘棒：又称令克棒、绝缘拉杆、操作杆等。绝缘棒由工作头、绝缘杆和握柄三部分构成。它供在闭合或位开高压隔离开关，装拆携带式接地线，以及进行测量和试验时使用。 16 、跨步电压：如果地面上水平距离为0.8m 的两点之间有电位差，当人体两脚接触该两点，则在人体上将承受电压，此电压称为跨步电压。最大的跨步电压出现在离接地体的地面水平距离0.8m 处与接地体之间。 17 、相序：就是相位的顺序，是交流电的瞬时值从负值向正值变化经过零值的依次顺序。 18 、电力网：电力网是电力系统的一部分，它是由各类变电站（所）和各种不同电压等级的输、配电线路联接起来组成的统一网络。 19 、电力系统：电力系统是动力系统的一部分，它由发电厂的发电机及配电装置，升压及降压变电所、输配电线路及用户的用电设备所组成。 20 、动力系统：发电厂、变电所及用户的用电设备，其相间以电力网及热力网（或水力）系统连接起来的总体叫做动力系统。
一、填空题：（每题2分，共60分） 1、单相电路中视在功率是＿＿＿和＿＿＿乘积。 答：电压；电流 2、发电厂向用户输送电能的过程需要通过（升）压和（降）压的过程，最终将电能传输到用户； 3、500W的白炽灯每小时的用电量是（ 0.5 ）度； 4、互感器的种类有（电压）互感器和（电流）互感器； 5、输配电线路有（明）敷和（暗）敷两种敷设方式； 6、低压相电压（ 220 ）伏、线电压（ 380 ）伏； 7、电压表和电流表的作用是（指示）作用； 8、一级用电负荷需要（双）路电源供电； 9、兆欧表有3个接线柱，其标号为G、L、E，使用该表测试某线路绝缘时，＿＿接屏蔽线、＿＿接线路端、＿＿接地。答：G；L；E 10、电流互感器的＿＿＿电流随一次电流而变化，而＿＿＿电流不受二次电流的影响。 答：二次；一次 11、家用漏电开关漏电电流的规定是（ 30）ma; 12、电力系统的设备状态一般划分为四种状态＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿、和＿＿＿。
答：运行；热备用；冷备用；检修 13、装设接地线时先装＿＿＿，后装＿＿＿。 答：接地端；导体端 14、线路停电时，应按照＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿的顺序进行。送电时顺序与此相反。 答：开关；线路侧刀闸；母线侧刀闸 15、我国在高压输电线路中终端高压电源一般为（ 10 ）千伏； 16、应急照明是指哪些部分的照明：（楼道、紧急疏散通道，疏散指示灯等）； 17、施工照明要求的安全电压是（ 36 ）伏； 18、触电急救，首先应使触电者＿＿＿。 答：脱离电源。 19、热继电器的工作原理是：（双金属片受热膨胀系数不同）原理； 20、电动机的启动方式有（直接）启动和（软）启动； 21、异步电动机在运行中发生一相断线，此时电动机转速＿＿＿＿。答：下降 22、表现断路器开断能力的参数是。 答：开断电流 23、绝缘瓷瓶表面做成波纹，其作用是＿＿＿和＿＿＿。
第三章电气控制基础知识 第一节电气控制 一、常用低压电器 低压电器被广泛地应用于工业电气和建筑电气控制系统中，它是实现继电——接触器控制的主要电器元件。 1.常用低压电器的分类 常用低压电器是按照电器的工作电压等级进行划分的。通常将工作电压直流1200V，交流1000V以下的电器元件称为低压电器。 电器是用来完成对被控对象实施控制、调节、检测和保护等作用的电气设备（器件）的总称。主要应用于电能的产生、输送、分配和电气控制。 低压电器的分类由低压配电电器和低压控制电器两类组成。低压配电电器包括断路器、漏电保护器、熔断器、刀开关、转换开关等。低压控制电器包括接触器、继电器、起动器、控制器、主令电器、电阻器、变阻器、电磁铁等。 在我国低压电器目前有国家产品、合资产品、进口产品。相比之下进口和合资的产品价格偏高，在设计和使用的过程中，不一定非要追求品牌，现在国产品牌大多都经过了ISO9002的质量认证，在质量上也很过关。具有很高的性能价格比。 (1)低压配电电器的分类 低压配电电器的分类包括断路器、漏电保护器、熔断器、刀开关、转换开关等，主要用来实现电能的分配和电气保护（短路、过载、欠压、防漏电等）。 (2)低压控制电器的分类 低压控制电器的分类包括接触器、继电器、起动器、控制器、主令电器、电阻器、变阻器、电磁铁等，主要用来实现电路的接通和断开（实现被控对象的运行和停止）。 2.低压断路器 低压断路器是用于线路和设备保护的电气产品，它具有短路、过载、欠压等保护功能。按种类划分低压断路器有保护配电线路、保护电动机、保护照明负载和漏电保护四种用途，按结构划分有框架式和装置式。 (1)低压断路器的组成 低压断路器主要由触头系统、灭弧装置、操作机构以及各种脱扣机构组成。 1)触头系统和灭弧装置。触头系统是低压断路器的执行机构，主触头用于实现主电路的接通和断开，其配套的辅助触头用于控制电路中的联锁控制。灭弧装置用于主触头的熄弧。
一、选择题： 1、为了保障人身安全，在一般正常情况下，电气设备的安全电压规定为（ C ）。 A、12V以下 B、24V以下 C、36V以下 D、48V以下 2、电流互感器运行时，（ D ）。 A、接近空载状态，二次侧不准开路 B、接近空载状态，二次侧不准短路 C、接近短路状态，二次侧不准短路 D、接近短路状态，二次侧不准开路 3、标有"220V 40W"的灯泡，其中220V是指交流电压的( C )。 A、瞬时值 B、平均值 C、有效值 D、最大值 4、手摇发电机式兆欧表在使用前，指针停留在标度尺的( D）。 A.“0”处 B.“∞”处 C.中央处 D.任意位置 5、变压器中性点接地属于（ C ）。 A、保护接零 B、保护接地 C、工作接地 D、重复接地 6、全压起动的电动机，其熔丝应选择电动机额定电流的（ B ）倍？ A、1 B、1.5～2.5 C、 2 D、4～5 7、下列圆裸线代号中硬铝线是（ C ）。 A、TY B、TR C、LY D、.LR 8、行灯安全电压为36伏，应选用（ C ）变压器？ A、自耦式变压器 B、对耦式变压器 C、安全隔离变压器 D、以上三种都可以 9、安装螺口灯头时，应将螺纹接线端接在（ B ）。 A、火线 B、零线 C、地线。 D、都可以 10、将一段均匀的阻值为R的导线从中间对折合成一条新导线，其阻值为（ A ）。 A、1/4 R B、1/2 R C、2 R D、4 R 11、电流的方向就是（ C ）。 Ａ、负电荷定向移动的方向Ｂ、电子定向移动的方向 Ｃ、正电荷定向移动的方向Ｄ、正电荷定向移动的相反方向 12、4只16Ω的电阻并联后等效电阻为（ C ）。 Ａ、64ΩＢ、16ΩＣ、４ΩＤ、８Ω 13、两只"100W，220V"灯泡串联接在220V电源上每只灯泡的实际功率是( D )。 A、 220W B、 100W C、 50W D、 25W 14、测量380V电动机定子绕绝缘电阻应选用（ B ）。 A、万用表 B、500V兆欧表 C、1000V兆欧表 D、2500V兆欧表 15、热继电器在电机控制线路中不能作（ A ）。 A、短路保护 B、过载保护 C、缺相保护 D、电流不平衡保护 16、我国低压配电的相电压、线电压、工频分别是（ C ）。 A 、220V 380V、60Hz B、220V、380V、85Hz C 、220V、380V、50Hz D 、380V、 220V、50Hz 17、一个电容器的电容C为47μF，接在频率50 Hz，电压为220V的交流电源上，电路的电流（ B ）。 A、3A B、3.2A C 、4.2A D、5A 18、工作接地电阻不超过（ B ）。 A 、4Ω B 、10Ω C 、15Ω D 、30Ω 19、有一台三相异步电动机为星形接线，接到线电压380V的电源上，它的每相电阻8Ω等效电抗为6Ω，此电机运行电流和功率因数（ B ）。 A、2.2A、0.8 B 、22A、0.8 C 、22A，0.85 D、22A，0.9
电气基础知识： 1三相交流电：由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120 °角的交流电路组成的电力系统，叫三相交流电。 2、正弦交流电？为什么目前普遍应用正弦交流电？ 正弦交流电是指电路中电流、电压及电势的大小和方向都随时间按正弦函数规律变化，这种随时间做周期性变化的电流称为交变电流，简称交流。交流电可以通过变压器变换电压，在远距离输电时，通过升高电压以减少线路损耗，获得最佳经济效果。而当使用时，又可以通过降压变压器把高压变为低压，这即有利于安全，又能降你对设备的绝缘要求。此外交流电动机与直流电动机比较，则具有造价低廉、维护简便等优点，所以交流电获得了广泛地应用。 ２、一次设备：直接与生产电能和输配电有关的设备称为一次设备。包括各种高压断路器、隔离开关、母线、电力电缆、电压互感器、电流互感器、电抗器、避雷器、消弧线圈、并联电容器及高压熔断器等。 ３、二次设备：对一次设备进行监视、测量、操纵控制和保护作用的辅助设备。如各种继电器、信号装置、测量仪表、录波记录装置以及遥测、遥信装置和各种控制电缆、小母线等。 ４、高压断路器：又称高压开关，它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时，通过继电保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流。它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。高压断路器有什么作用? 高压断路器不仅可以切断和接通正常情况下高压电路中的空载电流和负荷电流，还可以在系统发生故障时与保护装置及自动装置相配合，迅速切断故障电流，防
止事故扩大，保证系统的安全运行。 5 高压断路器的分合闸缓冲器起什么作用？ 答：分闸缓冲器的作用是防止因弹簧释放能量时产生的巨大冲击力损坏断路器的零部件。 合闸缓冲器的作用是防止合闸时的冲击力使合闸过深而损坏套管。 6、负荷开关：负荷开关的构造与隔离开关相似，只是加装了简单的灭弧装置。它也是有一个明显的断开点，有一定的断流能力，可以带负荷操作，但不能直接断开短路电流，如果需要，要依靠与它串接的高压熔断器来实现。 7、空气断路器（自动开关）：是用手动（或电动）合闸，用锁扣保持合闸位置，由脱扣机构作用于跳闸并具有灭弧装置的低压开关，目前被广泛用于500V 以下的交、直流装置中，当电路内发生过负荷、短路、电压降低或消失时，能自动切断电路。低压断路器中的电磁脱扣器承担欠电压保护作用。 8、电缆：由芯线（导电部分）、外加绝缘层和保护层三部分组成的电线称为电缆。 9、母线：电气母线是汇集和分配电能的通路设备，它决定了配电装置设备的数量，并表明以什么方式来连接发电机、变压器和线路，以及怎样与系统连接来完成输配电任务。 10、电流互感器(CT)：又称仪用变流器，是一种将大电流变成小电流的仪器。电流互感器一次电流，是由于回路负荷电流所决定的，它不随二次阻抗（负载）回路的变化。这是与变压器工作原理的重要区别。电压互感器（PT）运行中为什么二次不允许短路？PT 正常运行时，由于二次负载是一些仪表和继电器的电压线圈阻抗大，基本上相当于变压器的空载状态，互感器本身通过的电流很
（一）直流系统 1．两线制直流系统 直流两线制配电系统应予接地。但以下情况可不接地：备有接地检测器并在有限场地内只向工业设备供电的系统；线间电压等于或低于50V，或高于300V、采用对地绝缘的系统；由接地的交流系统供电的整流设备供电的直流系统；最大电流在0.03A 及以下的直流防火信号线路。 2．三线制直流系统 三线制直流供电系统的中性线宜直接接地. （二）交流系统 1．低于50V 的交流线路 一般不接地，但具有下列任何一条者应予接地；（1）由变压器供电，而变压器的电源系统对地电压超过150V；（2）由变压器供电，而变压器的电源系统是不接地的；（3）采取隔离变压器的，不应接地，但铁芯必须接地；（4）安装在建筑物外的架空线路。 2．50～1000V 的交流系统 符合以下条件时可作为例外，不予接地：（1）专用于向熔炼、精炼、加热或类似工业电炉供电的电气系统；（2）专为工业调速传动系统供电的整流器的单独传动系统；（3）由变压器供电的单独传动系统，变压器一次侧额定电压低于1000V 的专用控制系统；其控制电源有供电连续性，控制系统中装有接地检测器，且保证只有专职人员才能监视和维修。 3．l～10kV 的交流系统 根据需要可进行消弧线圈或电阻接地。但供移动设备用的1～10kV 交流系统应接地。（三）移动式和车载发电机 1．移动式发电机 在下列条件下不要求将移动式发电机的机架接地，该机架可作为发电机供电系统的接地，其条件是发电机只向装在发电机上的设备和（或）发电机上的插座内软线和插头连接的设备供电，且设备的外露导电部分和插座上的接地端子连接到发电机机架上。 2．车载发电机 在符合下列全部条件下可将装在车辆上的发电机供电系统用的车辆的框架作为该系统的接地极。（1）发电机的机架接地连接到车辆的框架上；（2）发电机只向装在车辆上的设备和（或）通过装在车辆上或发电机上的插座内软线和插头连接设备供电；（3）设备的外露导电部分和插座上的接地端子连接到发电机机架上。 3．中性线的连接 当发电机为单独系统时，应将中性线连接到发电机机架上。 （四）电气设备 1．电气设备的下列外露导电部分应予接地 （1）电机、变压器、电器、手携式及移动式用电器具等的金属底座和外壳；（2）发电机中性点柜外壳、发电机出线柜外壳；（3）电气设备传动装置；（4）互感器的二次绕组；（5）配电、控制、保护用的屏（柜、箱）及操作台等的金属框架和底座，全封闭组合电器的金属外壳；（6）户内、外配电装置的金属构架和钢筋混凝土构架以及靠近带电部分的金属遮栏和金属门；（7）交、直流电力电缆接线盒、终端盒和膨胀器的金属外壳和电缆的金属护层、可触及的穿线的钢管、敷设线缆的金属线槽、电缆桥架；（8）金属照明灯具的外露导电部分；（9）在非沥青地面的居民区，不接地、消弧线圈接地和电阻接地系统中无避雷线架空电力线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔，装有避雷
40个电气基础知识 1对10kV 变（配）电所的接地有哪些要求？ 答：变压器、开关设备和互感器(PT、CP)的金属外壳，配电柜、控制保护盘、金属构架、防雷设备、电缆头及金属遮栏等。对接地装置有下列要求： ①室内角钢基础及支架要用截面不小于25×4mm2的扁钢相连接做接地干线，然后引出户外，与户外接地装置连接； ②接地体应距离变（配）电所墙壁三米以外，接地体长度为2.5米，两根接地体间距离以5米为宜； ③接地网形式以闭合环路式为好，如接地电阻不能满足要求时，可以附加外引式接地体； ④整个接地网的接地电阻不应大于4欧。 2怎样连接不同截面，不同金属的电缆芯线？ 答：连接不同金属，不同截面的电缆时，应使连接点的电阻小而稳定。相同金属截面的电缆相接，应选用与缆芯导体相同的金属材料，按照相接的两极芯线截面加工专用连接管，然后采用压接方法连接。当不同金属的电缆需要连接时，如铜 和铝相连接，由于两种金属标准电极位相差较大（铜为＋0.345伏，铝为-1.67 伏）会产生接触电势差。当有电解质存在时，将形成以铝为负极，铜为正极的原电池，使铝产生电化腐蚀，从而增大接触电阻，所以连接两种不同金属电缆时，除应满足接触电阻要求外，还应采取一定的防腐措施。一般方法是在铜质压接管内壁上刷一层锡后再进行压接。 3防爆电气设备竣工验收时，应详细验收什么项目？
答：防爆电气设备竣工验收时，必须注重以下几点： ①验明“防爆合格证号”； ②防爆电气设备应在类型、组别，符合设计； ③防爆电气设备在外壳应无裂纹、损伤、接线盒应紧固，且固定螺栓和防松装置应齐全； ④防爆充油电气设备，油箱等不应渗漏油，油面高度符合要求； ⑤电气设备多余的进线口，应按规定作好密封； ⑥电气线路的密封装置的安装应符合规定； ⑦安全火花型电气设备的配线工程，其线路走向标高应符合设计，线路应有天蓝色标志； ⑧电气装置的接地或接零，应符合规定，防静电接地，应符合设计要求。 4成套手车柜的安装应符合什么规定？ 答：应该符合以下规定： ①手车推拉灵活轻便，无卡阻碰撞现象； ②动静触头中心一致，接触紧密，手在推入工作位置，符合产品要求； ③二次回路辅助开关的切换接点应动作准确，接触可靠； ④机械闭锁装置应动作准确可靠；