低压电器基础知识讲解1. 低压电器的定义在我国经济建设事业和人民生活中，电能的应用越来越广泛。
为了安全、可靠地使用电能，电路中就必须装有各种起调节、分配、控制及保护作用的电气设备。
这些电气设备统称为电器。
从生产或使用的角度，电器可分为高压电器和低压电器两大类。
随着科学技术和生产的发展，电器的种类不断增多，用量不断增大，用途也极为广泛。
电力系统的负荷绝大部分是经低压电器供给的。
电力用户的各种生产机械设备，大部分是采用低压供电的。
在庞大的低压配电系统和低压用电系统中，需要大量的控制、保护用电器，这些电器通称为低压电器。
低压电器是指额定工作电压在交流1140V 和直流1200V 以下的，在电力系统中起保护、控制及调节等作用的电器元件。
2. 什么是电器？电器的分类方法有哪些凡是根据外界特定的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，实现对电路的切换、控制、保护、检测及调节的电气设备均称为电器。
电器的分类：①按工作电压高低分高压电器和低压电器；②按动作方式分自动切换电器和非自动切换电器；③按执行功能分触点电器和无触点电器。
3. 低压电器的标准通常包括哪些内容？按标准内容性质可分为哪几类？按批准标准的级别分为哪几级低压电器产品标准内容通常包括产品的用途、适用范围、环境条件、技术性能要求、试验项目和方法、包装运输的要求等，是制造厂和用户用于验收的依据。
低压电器按标准内容性质可分为基础标准、专业标准及产品标准三大类。
低压电器按批准标准内容性质的级别可分为国家标准（GB）、部标准（JB）及局批企业标准（JB/DQ）三级。
4. 常用低压电器的分类低压控制电器主要用于机械电力传动系统中。
传动系统的电器应具备工作准时可靠、操作频率高、使用寿命长、尺寸小及便于维护等特点。
这类电器有继电器、接触器、行程开关、变阻器、电磁铁等。
低压电器的种类繁多，按其结构用途及所控制的对象不同，可以有不同的分类方式。
（1）按用途和控制对象不同，可将低压电器分为配电电器和控制电器①用于低压电力网的配电电器。
这类电器包括刀开关、转换开关、空气断路器及熔断器等。
对配电电器的主要技术要求是断流能力强，限流效果佳，在系统发生故障时保护动作准确，工作可靠，有足够的热稳定性和动稳定性。
②用于电力拖动及自动控制系统的控制电器。
这类电器包括接触器、启动器及各种控制继电器等。
对控制电器的主要技术要求是操作频率高、使用寿命长及有相应的转换能力。
（2）按动作性质，可将低压电器分为自动切换电器和非自动切换电器①自动切换电器是指完成接通、分断、启动、反向及停止等动作，是依赖它本身参数的变化或外来的电信号自动进行或完成的，而不是由人工直接操作的。
常用的自动切换电器有自动开关、接触器等。
②非自动切换电器又称手动电器，主要是用手直接操作来进行切换的，通过人力做功来完成接通、分断、启动、反向及停止等动作。
常用的手动电器有刀开关、转换开关及主令电器等。
（3）按防护形式分类①第一类防护形式：防止固体异物进入电器内部及防止人体触及内部的带电或运动部分的防护。
第一类防护形式的分级方式及定义见表1-1。
表1-1 第一类防护形式分级方式及定义②第二类防护形式：防止水进入内部达到有害程度的防护。
第二类防护形式的分级方式及定义见表1-2。
表明产品外壳防护等级的标志由字母“IP”及两个数字组成。
第一位数字表示上述第一类防护形式的等级，第二位数字表示上述第二类防护形式的等级。
如需单独标志第一类防护形式的等级时，被略去的数字的位置，应以字母“X”补充，如IP5X 表示第一类防护形式五级，IPX3 表示第二类防护形式三级。
（4）按工作条件分类对在一般条件下作为配电系统和电力传动系统及机械控制用的电器，称为工业用电器。
根据电器的使用环境或特殊工作条件，低压电器又可分为以下几类：①通用低压电器：供正常工作条件下使用，这是低压电器的基本类型；②化工用低压电器：主要是防腐和防尘类电器；③矿用低压电器：主要用于矿井，具有防爆功能；④牵引低压电器：用于电力机车，能耐高温、倾斜、震动及冲击；⑤船用低压电器：能耐潮湿、盐雾及霉蚀；⑥航空低压电器：耐冲击和震动，小而轻；⑦热带低压电器：适用于热带各种气候环境；⑧高原低压电器：适用于海拔1000～4000m 的高原地区。
5. AC—3、AC—4 类负荷具体是指什么工作条件①一般电器产品适用于海拔高度1000m 及以下，在国际上也如此。
这是因为绝大部分的使用场合均在1000m 及以下。
由于海拔高了会影响电器产品分断电流时的熄弧功能及散热，1000m 以上地区使用电器产品时，必须采取相应措施。
电器产品的使用类别分AC—3 和AC—4 类。
②AC—3 的使用类别是指该电器可用于笼形异步电动机的启动及运转中分断。
它要承受接通6 倍额定电流（相当于电动机的启动电流）、分断额定电流（相当于电动机的运转电流）。
AC—4 的使用类别是指该电器可用于笼形异步电动机的启动、反接制动或反向运转、点动等。
它对接通的要求与上述相同，但分断需承受6 倍额定电流（相当于电动机的启动电流）。
上述为二者间主要差异，具体考核办法需参见有关标准规定，显然AC—4 对电器考核较严格。
6. 低压电器的基本用途在输送电能的输电线路和各种用电场合，也要使用不同的电器来控制电路通、断，对电路的各种参数进行调节。
只是电能的输送和使用比自来水的输送使用要复杂得多。
低压电器在电路中的基本用途是根据外界信号或要求，自动或手动接通、分断电路，连续或断续地改变电路状态，对电路进行切换、控制、保护、检测和调节。
7. 简述低压电器的全型号表示法及代号含义为了生产销售、管理及使用方便，我国对各种低压电器都按规定编制型号，即由类别代号、组别代号、设计代号、基本规格代号及辅助规格代号几部分构成低压电器的全型号。
每一级代号后面可根据需要加设派生代号。
产品全型号的意义图如图1-1 所示。
低压电器全型号各部分必须使用规定的符号或数字表示，其含义为：①类组代号：包括类别代号和组别代号，用汉语拼音字母表示，代表低压电器元件所属的类别，以及在同一类电器中所属的组别。
②设计代号：用数字表示，表示同类低压电器元件的不同设计序列。
③基本规格代号：用数字表示，表示同一系列产品中不同的规格品种。
④辅助规格代号：用数字表示，表示同一系列、同一规格产品中的有某种区别的不同产品。
其中，类组代号与设计代号的组合表示产品的系列，一般称为电器的系列号。
同一系列的电器元件的用途、工作原理和结构基本相同，而规格、容量则跟据需要可以有许多种。
例如，JR16 是热继电器的系列号，同属这一系列的热继电器的结构、工作原理都相同；但其热元件的额定电流从零点几安培到几十安培，有十几种规格。
其中，辅助规格代号为3D 的有三相热元件，装有差动式断相保护装置，因此对三相异步电动机有过载和断相保护功能。
⑤低压电器派生代号的意义见表1-3。
表1-3 低压电器派生代号的意义8. 低压电器有哪些主要技术参数低压电器的主要技术参数有下面几种。
（1）额定电压额定电压分额定工作电压Ue、额定绝缘电压Ui、额定脉冲耐受电压Uimp 三种。
①额定工作电压是与额定工作电流共同决定使用类别的一种电压。
对于多相电路，此电压是指相间电压，即线电压。
②额定绝缘电压是与介电性能试验、爬电距离（电器中具有电位差的相邻两导电物体间沿绝缘体表面的最短距离，也称漏电距离）相关的电压，在任何情况下都不低于额定工作电压。
③额定脉冲耐受电压，是反映电器当其所在系统发生最大过电压时所能耐受的能力。
额定绝缘电压和额定脉冲耐受电压，共同决定了该电器的绝缘水平。
（2）额定电流额定电流分额定工作电流Ie、约定发热电流Ith、约定封闭发热电流Ithe 及额定不间断电流Iu 四种。
①额定工作电流是在规定条件下保证电器正常工作的电流值。
②约定发热电流和约定封闭发热电流是电器处于非封闭和封闭状态下，按规定条件试验时，其部件在8h 工作制下的温升不超过极限值时所能承载的最大电流。
③额定不间断电流是指电器在长期工作制下，各部件温升不超过极限值时所能承载的电流值。
（3）操作频率与通电持续率开关电器每小时内可能实现的最高操作循环次数称为操作频率。
通电持续率是电器工作于断续周期制时，有载时间与工作周期之比，通常以百分数表示，符号为TD。
（4）通断能力和短路通断能力通断能力是开关电器在规定条件下，能在给定电压下接通和分断的预期电流值。
短路通断能力是开关电器在规定条件下，包括其出线端短路在内的接通和分断能力。
此外，接通能力与分断能力可能相等，也可能不相等。
（5）机械寿命和电寿命开关电器的机械部分在需要修理或更换机械零件前所能承受的无载操作循环次数称为机械寿命。
在规定的正常工作条件下，开关电器的机械部分在无需修理或更换零件的负载操作循环次数称为电寿命。
9. 低压电器的主要技术指标为保证电器设备安全可靠地工作，国家对低压电器的设计、制造规定了严格的标准，合格的电器产品符合国家标准规定的技术要求，在使用电器元件时，必须按照产品说明书中规定的技术条件选用。
低压电器的主要技术指标有以下几项：①绝缘强度：指电器元件的触头处于分断状态时，动静触头之间耐受的电压值（无击穿或闪络现象）。
低压电器应能承受标准所规定的各项相关条件，如使用场所的海拔高度、电器的使用电压、电器触头的开距及交流50Hz 耐压试验。
②耐潮湿性能：指保证电器可靠工作的允许环境潮湿条件。
低压电器在型式试验中都要按耐潮湿试验周期条件进行考核。
电器经过几个周期试验，其绝缘水平不应低于前项要求的绝缘水平。
③极限允许温升：电器的导电部件，通过电流时将引起发热和温升，极限允许温升指为防止过度氧化和烧熔而规定的最高温升值（温升值=测得实际温度?环境温度）。
低压电器内部的零部件由各种材质制成。
电器运行中的温升对不同材质的零部件会产生一定的影响，如温升过高会影响正常工作、降低绝缘水平及使用寿命。
为此，低压电器要按零部件的材质、使用场所的海拔高度及不同的工作制，规定电器内各部位的允许温升。
④操作频率：电器元件在单位时间（1h）内允许操作的最高次数。
⑤寿命：包括电寿命和机械寿命两项指标。
电寿命指电器元件的触头在规定的电路条件下，正常操作额定负荷电流的总次数。
机械寿命指电器元件在规定使用条件下，正常操作的总次数。
⑥安全类别：低压电器安全类别应与电气主接线中使用位置级别有关。
低压电器安全类别共分四级：Ⅰ级信号水平级；Ⅱ级负载水平级；Ⅲ级配电及控制水平级；Ⅳ级电源水平级。
如控制电路的电器只能用于Ⅰ级，而所有品种的低压电器都可以用于Ⅱ、Ⅲ级，接触器、电动机启动器、控制电路电器则不能用于Ⅳ级。
10. 低压电器按环境条件选择，通常是怎样划分的电器产品的选择应适应所在场所的环境条件，这些环境条件对电气设施的设计和运行起着重要的作用。
