《开关电气基础知识》PPT课件
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电气基础知识PPT课件
三极管
总结词
三极管是电流放大的元件，常用符号Q表示。
详细描述
三极管是一种半导体器件，它有三个电极，分别是基极、集电极和发射极。三极管具有电流放大作用，当基极电 流发生变化时，集电极电流会成倍地放大或缩小。在电路中，三极管可以用来放大信号、控制开关等。
03
电路基础
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
05
电力系统
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
电力系统的组成
发电厂
负责将其他形式的能源 转换为电能，是电力系
统的源头。
输电线路
负责传输电能，将发电 厂与用户连接起来。
变电站
配电系统
负责将高压电转换为低 压电，或进行电压的升
压和降压。
负责将电能分配给用户， 包括电线、电缆、配电
变压器等设备。
发电厂的类型
水力发电厂
利用水能转换为电能，通常建 在河流或水库附近。
火力发电厂
利用化石燃料（如煤、石油、 天然气）燃烧产生的热能转换 为电能。
核能发电厂
利用核反应产生的热能转换为 电能，具有高效率和低污染的 特点。
风力发电厂
利用风能转换为电能，通常建 在风力资源丰富的地区。
电网的组成
早期发展
自19世纪中叶以来，随着 发电机和变压器的发明， 电力开始得到广泛应用。
现代发展
随着科技的不断进步，电 力工业不断发展壮大，智 能电网、可再生能源发电 等新技术不断涌现。
未来展望
未来，电气将朝着更加智 能化、绿色化、高效化的 方向发展，为人类创造更 加美好的生活。
02
电气基本元件
开关电源基础知识讲解 ppt课件
6
开关电源
开关电源基础知识讲解
7
开关电源主要类型
按照开关管的开关条件，DC/DC转换器又可以分为硬开（HardSwitching） 开关电源和软开关（Soft Switching）两种。硬开关DC/DC转换器的开关器件 是 在承受电压或流过电流的情况下，开通或关断电路的，因此在开通或关断过程中 将会产生较大的交叠损耗，即所谓的开关损耗（Switching loss）。当转换器的 工作状态一定时开关也是一定的，而且开关频率越高，开关损耗越大，同时在开 关过程中还会激起电路分布电感和寄生 电容的振荡，带来附加损耗，因此，硬 开关DC/DC转换器的开关频率不能太高。软开关DC/DC转换器的开关管，在开 通或关断过程中，或是加于 其上的电压为零，即零电压开关（Zero-VoltageSwitching，ZVS），或是通过开关管的电流为零，即零电流开关（ZeroCurrent·Switching，ZCS）。这种软开关方式可以显着地减小开关损耗，以及开 关过程中激起的振荡，使开关频率可以大幅度提高，为转换器的小型化和模块化 创造 了条件。功率场效应管（MOSFET）是应用较多的开关器件，它有较高的 开关速度，但同时也有较大的寄生电容。它关断时，在外电压的作用下， 其寄 生电容充满电，如果在其开通前不将这一部分电荷放掉，则将消耗于器件内部， 这就是容性开通损耗。为了减小或消除这种损耗，功率场 效应管宜采用零电压 开通方式（ZVS）。
信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
开关电源的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模
式，与线性电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态
，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，
电气开关及运行基础知识讲义一[1]
![电气开关及运行基础知识讲义一[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/79dde43d71fe910ef02df870.png)
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电气开关及运行基础知识讲义一[1]
•二、电气设备的额定电流
•电气设备的额定电流是指周围介质在额 定环境温度时，其绝缘和载流导体及其连 接的长期发热温度不超过极限值所允许长 期通过的最大电流值。
•我国采用的周围介质额定温度如下： •①电力变压器和大部分电器(如断路器、隔离开关、
互感器等)的额定周围空气温度取为40℃。 •②敷设在空气中的母线、电缆和绝缘导线等为
•一、电气设备的额定电压
•额定电压就是国家规定的电气设备标准的电压等级， 是电气设备设计时所依据的电压值。在这一电压下工作 时，电气设备的技术经济性能能够达到最佳状态，保证 可靠长期运行。
•第一类额定电压是指100伏及以下的额定电压
•第二类额定电压是指100～1000伏之间的额定电压 •第三类额定电压是指1000伏及其以上的电压等级。
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电气开关及运行基础知识讲义一[1]
SF6全封闭组合电器GIS
n 外壳：封闭带电部分并接地、内充一定压力SF6气体，屏蔽及固定设备。常用 铝合金、不锈钢或无磁铸钢材料做成。
n 母线：汇集电能、分配电能、传输电能。多由铝合金管制成，两端插入触头 座内；三相母线可以做成三相共箱的，多用于110kV及以下GIS设备；也可以 做成三相离相的，多用于220kV及以上GIS设备。母线表面要求光洁度高，没 有毛刺及凹凸不平之处。母线由优质环氧树脂盆形绝缘子或母线绝缘子支撑。
•额定电压为1000伏以下电气设备称为低压设备，1000伏
及以上的电气设备称为高压设备。
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电气开关及运行基础知识讲义一[1]
•一般我们习惯上称
•220/380伏及以下为低 压
•将3千伏～35千伏称为中压
开关电器课件
断路器出现的常见故障
1、绝缘事故 2、拒动、误动事故 3、开断与关合事故 4、截流事故 5、外力及其它事故 6、真空断路器的事故 7、SF6高压断路器的事故 8、隔离开关的事故
SF6气压降应采取的措施
1、检查压力表指示，检查是否漏气，确定信号 报出是否正确。SF6 气体严重漏泄时，如感觉有刺激气味，自感不适，应采取防止中 毒的措施 2、如果检查没有漏气，而属于长时间运行中的气压下降，应由专业 人员带电补气。如果检查有漏气现象，且SF6气体压力下降至第 二报警值时，密度继电器动作，报出“合跳闸闭锁”或“合闸闭 锁”、“分闸闭锁”信号时，断路器不能跳合闸，应向调度员申 请将断路器停止运行，并采取下列措施： ①取下操作保险，挂“禁止分闸”警告牌。 ②将故障断路器倒换到备用母线上或旁路母线上，经母联断路器 或旁路断路器供电。 ③设法带电补气，不能带电补气者，负荷转移后停电补气。 ④严重缺气的断路器只能作隔离开关用。如不能由母联断路器或 旁路断路器代替缺气断路器工作，应转移负荷，把缺气断路器的 电流降为零后，再断开断路器。
真空断路器
真空断路器是在高度真空中灭弧。真空中的 电弧是在触头分离时电极蒸发出 间扩散。当电弧电流到达零值时，触头间的粒 子因扩散而消失的数量超过产生的数量时，电 弧即不能维持而熄灭。真空断路器开断能力强， 开断时间短、体积小、占用面积小、无噪声、 无污染、寿命长，可以频繁操作，检修周期长。 真空断路器目前在我国的配电系统中已逐渐得 到广泛应用。
电弧产生与熄灭
由于触头金属表面存在大量自由电子，随着温度的上升， 使阴 极表面不断发射电子，在电场力的作用下，向阳极作加速运动， 形成热电子发射。电弧 发生游离的同时，还进行着使带电质点 减少的去游离过程。其主要发生为复合去游离和扩散 去游离。 复合就是正、负电荷相互中和的过程。由于电子质量小，易于加 速，其运动速度约 为离子的1000倍，二者相对速度愈大，复合 可能性愈小，因此电子与正离子复合几率很小。 通常电子在碰 撞时先附着在中性质点上形成负离子，然后再与正离子复合。扩 散是指带电质 点从电弧内部逸出而进入周围介质中的现象。由 于带电质点的不规则热运动，电弧和周围介 质的温度差以及浓 度差的存在，形成扩散去游离。 通过上述分析，可见游离和去游离是电弧燃烧中两个相反过程， 游离有助于电弧燃烧，去游 离有利于电弧熄灭。高压断路器就 是根据电弧的这一特性，采用各种措施减弱游离过程，加 强去 游离来达到灭弧的目的。
电气基础知识PPT236页
工作原理 1、启动过程
2、停止过程
3、电机保护 短路保护，过载保护 失电压保护
2021/9/15
13
• 3.2 电机正、反转控制线路图
3.2.1 由倒顺开关构成的电机正 反转控制线路图 工作原理
1、正转运行
2、反转运行
倒顺开关通常有6个接线柱，
其中L1、L2、L3分别与三相电
源相连，D1、D2、D3端则分别
启动电流只有三角形启动时
的1/3左右，启动电流特性比 较好，结构简单，经济。
缺点：星形启动时电机转
矩也对应下降三角形启动时
的1/3，转矩特性较差。 工作原理
1、主回路
2202、1/9二/15 次控制回路
22
• 3.6 电机星-三角启动控制线路图
3.6.1 星-三角启动控制线路图
2021/9/15
23
电源进线：通常采用水平线画法或垂直线 画法，三相交流电源的相序L1、L2、L3由上到下 或自左向右依次排列画出，中性线N或保护接地 PE画在相线的下面或最右边。
主回路：每个受电的动力装置及其保护器 件组成的回路。通常是垂直画出的，主回路可采 用单线表示，也可使用多线表示。
2021/9/15
7
• 2.2 电气控制电路的特点
2021/9/15
28
防护等级：IP□□
第一位
0
无防护
1
防直径>50mm的固体
2
防直径>12mm的固体
3
防直径>2.5mm的固体
4
防直径>1mm的固体
5
防尘
6
尘密
2021/9/15
第二位
0
无防护
1
防滴，垂直滴水无影响
2、停止过程
3、电机保护 短路保护，过载保护 失电压保护
2021/9/15
13
• 3.2 电机正、反转控制线路图
3.2.1 由倒顺开关构成的电机正 反转控制线路图 工作原理
1、正转运行
2、反转运行
倒顺开关通常有6个接线柱，
其中L1、L2、L3分别与三相电
源相连，D1、D2、D3端则分别
启动电流只有三角形启动时
的1/3左右，启动电流特性比 较好，结构简单，经济。
缺点：星形启动时电机转
矩也对应下降三角形启动时
的1/3，转矩特性较差。 工作原理
1、主回路
2202、1/9二/15 次控制回路
22
• 3.6 电机星-三角启动控制线路图
3.6.1 星-三角启动控制线路图
2021/9/15
23
电源进线：通常采用水平线画法或垂直线 画法，三相交流电源的相序L1、L2、L3由上到下 或自左向右依次排列画出，中性线N或保护接地 PE画在相线的下面或最右边。
主回路：每个受电的动力装置及其保护器 件组成的回路。通常是垂直画出的，主回路可采 用单线表示，也可使用多线表示。
2021/9/15
7
• 2.2 电气控制电路的特点
2021/9/15
28
防护等级：IP□□
第一位
0
无防护
1
防直径>50mm的固体
2
防直径>12mm的固体
3
防直径>2.5mm的固体
4
防直径>1mm的固体
5
防尘
6
尘密
2021/9/15
第二位
0
无防护
1
防滴，垂直滴水无影响
4.第二章-开关电器PPT课件
第二章 开关电器
1
第二节 高压断路器
一、对高压断路器的要求
在正常情况下能关合和开断电流(包括负荷电流、 空载长线电流、电容电流、空载变压器或电动机等 感性小负荷电流)。 能尽可能快地切除故障，以减轻电气设备的损坏 和提高电力系统的稳定性。 能配合自动重合闸进行多次关合和断开。
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、断路器的组成：
无嗅、无毒、不燃烧，无老化。 SF6绝缘强度高、灭弧能力强的原因：（1）SF6分子直径大，
电子在SF6气体中的平均自由行程短，发生碰撞的机会大，不 易积累动能， 发生碰撞游离几率小。（2）SF6分子质量大， 比热也大，吸热和对流散热能力都比空气强；SF6气体分解温 度比空气低，但分解需要的能量比空气高，因此SF6分解时吸 收的能量多，对弧柱的冷却强。电弧温度低。
7
按照油或油气与电弧作用的方式，自能吹弧灭弧装置又 可分为横吹、纵吹、纵横吹和环吹四种。
8
❖多油式断路器
断路器中的油除了作灭弧介质外，还作为触头开断后的弧隙绝缘 以及带电部分与接地外壳之间的绝缘介质。
缺点：体积大，用油量多，有爆炸火灾危险，检修工作量大。
特点：内部带有电流互感器。
❖少油式断路器
断路器中的油只作灭弧介质和触头开断后的弧隙绝缘介质，而带 电部分对地之间的绝缘采用瓷柱。 优点：结构简单，体积小，材料消耗少，用油量少，重量轻， 性能稳定，运行方便。应用广泛。
(2)在电弧的高温作用下，油的气化和分解过程非常剧烈。 油气形成后由于受到周围冷油的阻碍，体积不能迅速膨胀，因 而气泡中压力很高，通常可达（0.5~1）MP。
6
油断路器熄灭电弧的过程和方法
在熄灭交流电弧过程中，当电流增大时，电弧的功率增 大，油气的形成加剧，气泡中油气温度增高和压力上升。在 压力较高的情况下，气泡壁处油的沸点升高，处于过热状态。 当电流减小到过零附近时，由于电弧功率减小，油气产生的 速度下降，但气泡在压力作用下仍继续膨胀，结果引起气泡 中油气的温度和压力迅速降低。此时气泡壁处油的沸点下降， 处于过热状态的油猛烈气化。由于气泡壁各处油的气化速度 不一致，在气泡内就形成了压力差。此压力差促使油气产生 混乱的运动，使刚刚形成的温度较低的油气进入弧柱中，加 强了弧柱的冷却。
1
第二节 高压断路器
一、对高压断路器的要求
在正常情况下能关合和开断电流(包括负荷电流、 空载长线电流、电容电流、空载变压器或电动机等 感性小负荷电流)。 能尽可能快地切除故障，以减轻电气设备的损坏 和提高电力系统的稳定性。 能配合自动重合闸进行多次关合和断开。
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、断路器的组成：
无嗅、无毒、不燃烧，无老化。 SF6绝缘强度高、灭弧能力强的原因：（1）SF6分子直径大，
电子在SF6气体中的平均自由行程短，发生碰撞的机会大，不 易积累动能， 发生碰撞游离几率小。（2）SF6分子质量大， 比热也大，吸热和对流散热能力都比空气强；SF6气体分解温 度比空气低，但分解需要的能量比空气高，因此SF6分解时吸 收的能量多，对弧柱的冷却强。电弧温度低。
7
按照油或油气与电弧作用的方式，自能吹弧灭弧装置又 可分为横吹、纵吹、纵横吹和环吹四种。
8
❖多油式断路器
断路器中的油除了作灭弧介质外，还作为触头开断后的弧隙绝缘 以及带电部分与接地外壳之间的绝缘介质。
缺点：体积大，用油量多，有爆炸火灾危险，检修工作量大。
特点：内部带有电流互感器。
❖少油式断路器
断路器中的油只作灭弧介质和触头开断后的弧隙绝缘介质，而带 电部分对地之间的绝缘采用瓷柱。 优点：结构简单，体积小，材料消耗少，用油量少，重量轻， 性能稳定，运行方便。应用广泛。
(2)在电弧的高温作用下，油的气化和分解过程非常剧烈。 油气形成后由于受到周围冷油的阻碍，体积不能迅速膨胀，因 而气泡中压力很高，通常可达（0.5~1）MP。
6
油断路器熄灭电弧的过程和方法
在熄灭交流电弧过程中，当电流增大时，电弧的功率增 大，油气的形成加剧，气泡中油气温度增高和压力上升。在 压力较高的情况下，气泡壁处油的沸点升高，处于过热状态。 当电流减小到过零附近时，由于电弧功率减小，油气产生的 速度下降，但气泡在压力作用下仍继续膨胀，结果引起气泡 中油气的温度和压力迅速降低。此时气泡壁处油的沸点下降， 处于过热状态的油猛烈气化。由于气泡壁各处油的气化速度 不一致，在气泡内就形成了压力差。此压力差促使油气产生 混乱的运动，使刚刚形成的温度较低的油气进入弧柱中，加 强了弧柱的冷却。
4.第二章-开关电器PPT课件
(2)在电弧的高温作用下，油的气化和分解过程非常剧烈。 油气形成后由于受到周围冷油的阻碍，体积不能迅速膨胀，因 而气泡中压力很高，通常可达（0.5~1）MP。
6
油断路器熄灭电弧的过程和方法
在熄灭交流电弧过程中，当电流增大时，电弧的功率增 大，油气的形成加剧，气泡中油气温度增高和压力上升。在 压力较高的情况下，气泡壁处油的沸点升高，处于过热状态。 当电流减小到过零附近时，由于电弧功率减小，油气产生的 速度下降，但气泡在压力作用下仍继续膨胀，结果引起气泡 中油气的温度和压力迅速降低。此时气泡壁处油的沸点下降， 处于过热状态的油猛烈气化。由于气泡壁各处油的气化速度 不一致，在气泡内就形成了压力差。此压力差促使油气产生 混乱的运动，使刚刚形成的温度较低的油气进入弧柱中，加 强了弧柱的冷却。
缺点：对灭弧室工艺及触头材料要求高
26
真空灭弧室：
是真空断路器中的心脏。 外壳：玻璃、高铝陶瓷（耐温 1600度，熔点2030度，耐压强度高） 或微晶玻璃等无机绝缘材料制成， 圆筒状，两端用金属盖板封接组成 封闭容器。 外壳内部：一对触头，其中， 静触头固定在静导电杆的端头，动 触头固定在动导电杆的端头。 动导电杆在中部与波纹管的一 个端口焊在一起，波纹管的另一端 口与动端盖的中孔焊接，动导电杆 从中孔穿出外壳。
17
（SF6）断路器的优缺点
优点：端口耐压高，端口数少；允许开断次数多，检修周期长； 开断能力强，灭弧时间短；占地面积小；开断小电容、电感电流 性能好。
缺点：要求加工精度高，密封性能好。对气体和水分的检测控 制要求更严。SF6气体易液化，-40℃时压力不得大于0.35MPa； -30℃时压力不得大于0.5MPa。
2.压缩空气断路器(简称空气断路器)
❖采用压缩空气作为灭弧介质和触头开断后的弧隙绝缘介质。熄 灭电弧的方法是：在开断电路时，将预先储备好的压缩空气引向 燃弧区，利用压缩空气猛烈吹弧和提高燃弧区的压力，使电弧熄 灭。
6
油断路器熄灭电弧的过程和方法
在熄灭交流电弧过程中，当电流增大时，电弧的功率增 大，油气的形成加剧，气泡中油气温度增高和压力上升。在 压力较高的情况下，气泡壁处油的沸点升高，处于过热状态。 当电流减小到过零附近时，由于电弧功率减小，油气产生的 速度下降，但气泡在压力作用下仍继续膨胀，结果引起气泡 中油气的温度和压力迅速降低。此时气泡壁处油的沸点下降， 处于过热状态的油猛烈气化。由于气泡壁各处油的气化速度 不一致，在气泡内就形成了压力差。此压力差促使油气产生 混乱的运动，使刚刚形成的温度较低的油气进入弧柱中，加 强了弧柱的冷却。
缺点：对灭弧室工艺及触头材料要求高
26
真空灭弧室：
是真空断路器中的心脏。 外壳：玻璃、高铝陶瓷（耐温 1600度，熔点2030度，耐压强度高） 或微晶玻璃等无机绝缘材料制成， 圆筒状，两端用金属盖板封接组成 封闭容器。 外壳内部：一对触头，其中， 静触头固定在静导电杆的端头，动 触头固定在动导电杆的端头。 动导电杆在中部与波纹管的一 个端口焊在一起，波纹管的另一端 口与动端盖的中孔焊接，动导电杆 从中孔穿出外壳。
17
（SF6）断路器的优缺点
优点：端口耐压高，端口数少；允许开断次数多，检修周期长； 开断能力强，灭弧时间短；占地面积小；开断小电容、电感电流 性能好。
缺点：要求加工精度高，密封性能好。对气体和水分的检测控 制要求更严。SF6气体易液化，-40℃时压力不得大于0.35MPa； -30℃时压力不得大于0.5MPa。
2.压缩空气断路器(简称空气断路器)
❖采用压缩空气作为灭弧介质和触头开断后的弧隙绝缘介质。熄 灭电弧的方法是：在开断电路时，将预先储备好的压缩空气引向 燃弧区，利用压缩空气猛烈吹弧和提高燃弧区的压力，使电弧熄 灭。
电气基础知识培训PPT课件
2.点动控制 电气原理图： 工作原理：
QS
FU2
L1
L2
L3
启动：
FU1 SB
按下起动按钮SB→接触器KM线圈得电
→KM主触头闭合→电动机M启动运行。 KM
停止：
松开按钮SB→接触器KM线圈失电
→KM 主触头断开→电动机M失电停转。
M
KM
3～
40
一、单向旋转控 制 2.点动控制
电气原理图： 工作原理：
6、热继电器
1.通常用热继电器来实现过载保护。当电动机负载过大，电压过低或 一相断路时，电流增大，超过额定电流，熔断器不一定熔断，但时间长 了影响寿命。
2.结构
发热元件
双金属片
发热元件 动断触点
13 13
3.工作原理：利用膨胀系数不同的双金属片遇热后弯曲变形，去推动触 点，断开电动机控制电路。
电动机正常工作时：双金属片不起 作用。
36
电器互连图示例
EL
HL
0 42 31 0
41 42 2
3
2
1
3×2.5mm 2 3×2.5mm 2 3×1mm 2 5×0.75mm2 3×0.75mm2
3×2.5mm2 QS
Q1
M1 M2
CW6132型车床电气互连图
37
第二节 三相异步电动机全压启 一、单向旋转控 动控制
制 1．手动控制
电气原理图： 特点:
一、几种常用低压电器 二、电气控制系统图的基本知识 三、三相异步电动机全压启动控制
四、三相异步电动机降压启动控制
1
1、刀开关 2、组合开关 3、熔断器 4、按钮 5、接触器
2
1、刀开关
(一)结构：一种最简单的手动电器。 (二)分类：单极(单刀)、双极(双刀)、三极(三刀) (三)作用：用在不频繁接通和分断的电路中，也用于隔离电路和电源（又称 为隔离开关）
QS
FU2
L1
L2
L3
启动：
FU1 SB
按下起动按钮SB→接触器KM线圈得电
→KM主触头闭合→电动机M启动运行。 KM
停止：
松开按钮SB→接触器KM线圈失电
→KM 主触头断开→电动机M失电停转。
M
KM
3～
40
一、单向旋转控 制 2.点动控制
电气原理图： 工作原理：
6、热继电器
1.通常用热继电器来实现过载保护。当电动机负载过大，电压过低或 一相断路时，电流增大，超过额定电流，熔断器不一定熔断，但时间长 了影响寿命。
2.结构
发热元件
双金属片
发热元件 动断触点
13 13
3.工作原理：利用膨胀系数不同的双金属片遇热后弯曲变形，去推动触 点，断开电动机控制电路。
电动机正常工作时：双金属片不起 作用。
36
电器互连图示例
EL
HL
0 42 31 0
41 42 2
3
2
1
3×2.5mm 2 3×2.5mm 2 3×1mm 2 5×0.75mm2 3×0.75mm2
3×2.5mm2 QS
Q1
M1 M2
CW6132型车床电气互连图
37
第二节 三相异步电动机全压启 一、单向旋转控 动控制
制 1．手动控制
电气原理图： 特点:
一、几种常用低压电器 二、电气控制系统图的基本知识 三、三相异步电动机全压启动控制
四、三相异步电动机降压启动控制
1
1、刀开关 2、组合开关 3、熔断器 4、按钮 5、接触器
2
1、刀开关
(一)结构：一种最简单的手动电器。 (二)分类：单极(单刀)、双极(双刀)、三极(三刀) (三)作用：用在不频繁接通和分断的电路中，也用于隔离电路和电源（又称 为隔离开关）
小学科学电路中的开关课件ppt
拓展延伸：智能家居中开关技术应用探讨
智能开关的定义和特点
智能开关在智能家居中的应用场景
开关的额定参数
为保证开关的正常工作和安全使用，需要选择合适的额定 参数，如额定电压、额定电流等。
实际操作：搭建简单电路
准备材料
电源、导线、负载（如灯泡）、开关等。
连接电路
按照电路图或实际需求，将电源、导线、负载和开关正确 连接在一起，形成闭合回路。
测试电路
在确保电路连接正确无误后，接通电源，观察负载是否正 常工作，检查开关是否能有效控制电路的通断。
常见开关类型介绍
01
机械开关
机械开关是最常见的一种开关类型，通过机械操作使接点闭合或断开，
从而控制电路通断。例如，我们日常生活中使用的电灯开关、电源插座
等都属于机械开关。
02
触摸开关
触摸开关是一种通过触摸感应方式控制开关通断的开关类型。它通常具
有灵敏度高、反应速度快、外观美观等特点，被广泛应用于家用电器、
了解电源插座、电线、电 器等设备的电压和电流规 格，不超负荷使用。
不用湿手触摸电器，不用 湿布擦拭电器，避免触电 事故。
电器使用完毕后应拔掉电 源插头，避免长时间待机 耗电或引发火灾。
正确操作各类开关方法演示
演示单控开关、双控开关 、触摸开关等各类开关的 正确操作方法。
强调开关操作要轻、稳、 准，避免用力过猛或反复 开关造成损坏。
智能家居等领域。
03
感应开关
感应开关是一种通过感应外界信号（如声音、光线、温度等）来控制开
关通断的开关类型。它具有智能化、节能环保等优点，被广泛应用于公
共场所的照明、安防等领域。
02
简单电路与开关原理
开关电源的基础知识 ppt课件
(2).开关管V的截止期内，储能电感中 电流的最大变化量为
ILma1xUi LUO•tON
ILm
a2x
UO L
•tOFF
(3).开关管V导通期与截止期能量转换的条件：
Ui LUO•tONU LO•tOFF 即 U OtOt N O tO NF •U FiD •U itT O• N U i
另一种并联独立输出型开关电源
开关由一个功率场效应管构成（兼脉冲发生），也称为单端型。
脉宽调制等由集成电路UC3842 完成。
开关管导通时储能，开关截止时，储能释放给负载，称为单端型反激式。 开关管导通时间长，传输电能多，变压器次级绕组输出电压高、电流大。 用PWM控制功率开关管， 就可以改变次级绕组输出的电压和电流，同时， 使用闭环反馈可以稳定电压、电流或限制功率。
1.1开关电源组成及开关电源实例
3、并联独立输出型：通过续流电感的电磁耦合，实现隔离输出。 （电源输入端不使用变压器、实现多种电压输出）
＊应用最多的一种电路形式
＊三极管V可使用功率场效应管 ＊脉冲调宽、脉冲发生及误差信号的产生等可集成化例如TOP221TOP227
1.1开关电源组成及开关电源实例
(1).串联调整式线性性稳压器 (2).并联调整式线性性稳压器 (3).开关式稳压器
1.2 稳压电源的分类 二、开关电源的分类 1. 按激励方式分类
1.2 稳压电源的分类 二、开关电源的分类 2. 按控制原理(调制方式)分类
(1)脉宽调制型(PDM)开关电源
(2)脉频调制型(PFM)开关电源 (3)混合型开关电源 (4)脉冲密度调制型(PDM)开关电源
2. 开关稳压电源的缺点
(1)电压调整率和负载调整率较差 (2)存在较严重的开关噪声和干扰 (3)电路复杂，不便于维修
开关电源基础知识学习资料PPT课件
开关电源基础ห้องสมุดไป่ตู้识培训资料
工程技术研发中心 何爱平 2010.5.12
目录
一、开关电源的基本概念 二、开关电源最常用的三种拓朴电路 三、典型反激式开关电源的电路分析 四、开关的电源的工程设计 五、开关电源常见的故障分析 六、有关开关电源的概念问题 七、开关电源的发展方向
2020/11/13
开关电源的基本概念1--什么是开关电源
电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义2020103工程技术研发中心何爱平2010512目录一开关电源的基本概念二开关电源最常用的三种拓朴电路三典型反激式开关电源的电路分析四开关的电源的工程设计五开关电源常见的故障分析六有关开关电源的概念问题七开关电源的发展方向电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义2020103开关电源的基本概念1什么是开关电源什么是开关电源
我们公司常用的是AC/DC开关电源，都是离线反激式，2W~120W，有Adapter也有 内置式。都由以下几部分组成：输入滤波器、整流、逆变器、输出整流器及输出滤 波电路，控制电路保护电路等。
2020/11/13
开关电源基本概念2--线性电源PK开关电源
线性电源： 优点：线性电源将交流电先经工频变压器变压、再整流滤波，线性调 整电路使输出稳定度很高、纹波很小，基本无干扰及噪声，技术成熟， 在一定功率范围内有成本优势； 缺点：调整管工作在线性状态，调整管上的压差，导致损耗大，效率 低，35~60%，很难满足能效指令；体积大笨重；当电源功率达到一 定程度（10~15W）时，其与开关电源相比已无成本优势；输入电压 范围受限，只能用在降压条件下。
工程技术研发中心 何爱平 2010.5.12
目录
一、开关电源的基本概念 二、开关电源最常用的三种拓朴电路 三、典型反激式开关电源的电路分析 四、开关的电源的工程设计 五、开关电源常见的故障分析 六、有关开关电源的概念问题 七、开关电源的发展方向
2020/11/13
开关电源的基本概念1--什么是开关电源
电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义2020103工程技术研发中心何爱平2010512目录一开关电源的基本概念二开关电源最常用的三种拓朴电路三典型反激式开关电源的电路分析四开关的电源的工程设计五开关电源常见的故障分析六有关开关电源的概念问题七开关电源的发展方向电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义2020103开关电源的基本概念1什么是开关电源什么是开关电源
我们公司常用的是AC/DC开关电源，都是离线反激式，2W~120W，有Adapter也有 内置式。都由以下几部分组成：输入滤波器、整流、逆变器、输出整流器及输出滤 波电路，控制电路保护电路等。
2020/11/13
开关电源基本概念2--线性电源PK开关电源
线性电源： 优点：线性电源将交流电先经工频变压器变压、再整流滤波，线性调 整电路使输出稳定度很高、纹波很小，基本无干扰及噪声，技术成熟， 在一定功率范围内有成本优势； 缺点：调整管工作在线性状态，调整管上的压差，导致损耗大，效率 低，35~60%，很难满足能效指令；体积大笨重；当电源功率达到一 定程度（10~15W）时，其与开关电源相比已无成本优势；输入电压 范围受限，只能用在降压条件下。
《开关电器》课件
安全使用的案例分析
某工厂因开关电器安装不当，导致触电事故
某工厂在安装开关电器时未按照规范进行，导致电线裸露，工人不慎触碰引发触电事故。
某家庭因开关电器过载引发火灾
某家庭使用大功率电器时，开关电器超负荷运行引发火灾，造成财产损失。
06
开关电器的发展前景与展望
新材料的应用与发展
总结词
随着科技的不断发展，开关电器的新材 料应用也日益广泛，这些新材料具有更 高的性能和更长的使用寿命，为开关电 器的发展提供了有力支持。
家庭领域的应用
照明控制
开关电器用于家庭照明系统，如 墙壁开关、调光开关等，方便家
庭成员控制照明设备。
Hale Waihona Puke 家电控制开关电器用于家电设备控制，如空 调、电视、音响等电器的电源开关 和调节器。
安全保护
开关电器在家庭安全保护方面起到 重要作用，如漏电保护器、过载保 护器等，保障家庭用电安全。
其他领域的应用
交通领域
开关电器用于交通工具的控制， 如地铁、火车、飞机等交通工具
的控制系统。
通讯领域
开关电器用于通讯设备的控制， 如交换机、路由器、基站等设备
的电源控制和信号切换。
建筑领域
开关电器用于建筑电气系统，如 建筑物内的电源开关、插座和照
明控制等。
04
开关电器的维护与保养
开关电器的日常维护
清洁
定期清理电器表面灰尘，保持电器整洁。
。
开关电器的发展历程与趋势
总结词
随着科技的不断进步，开关电器也在不断发展，未来 将朝着智能化、环保化等方向发展。
详细描述
开关电器的发展历程与电力工业的发展密切相关。随着 电力工业的不断发展，开关电器也在不断改进和完善。 未来，随着科技的不断进步，开关电器将朝着智能化、 环保化、小型化等方向发展。智能化能够提高开关电器 的控制精度和自动化水平；环保化能够降低能源消耗和 环境污染；小型化能够满足紧凑型设备和装置的需求。 此外，随着新能源和智能电网等领域的快速发展，开关 电器也将迎来更多的发展机遇和挑战。
《开关电气基础知识》课件
有远程控制、自动检测等功能，能够实现对电路的智能化控制和管理。
02
开关电气的基本原理
开关电气的电路模型
01 电路模型
开关电气电路模型通常由电源、开关、负载和导 线组成，通过开关的闭合和断开控制电流的通断 。
02 开关的作用
开关在电路中起到控制电流通断的作用，通过开 关闭合和断开，实现对电路的开启和关闭。
01 随着环保意识的不断提高，绿色环保成为开关电 气发展的一个重要趋势。
02 绿色环保的开关电气产品具有高效节能、低噪声 、低污染等特点，符合可持续发展的要求。
02 未来，随着环保法规的日益严格和消费者环保意 识的提高，绿色环保的开关电气产品将具有更大 的市场前景和发展空间。
THANKS
感谢观看
智能化是开关电气发展的另一个重要趋势，主要 01 体现在产品的智能化和自动化控制方面。
智能化开关电气产品能够实现自动化控制和远程 02 监控，提高运行效率和稳定性，减少人工干预和
故障率。
智能化技术如物联网、云计算、大数据等在开关 03 电气产品中的应用，将进一步推动产品的智能化
发展。
绿色环保发展趋势
03 负载的种类
负载是指电路中消耗电能的设备，根据其工作原 理和特性，可分为电阻性、电感性和电容性负载 。
开关电气的控制方式
01 手动控制
通过手动操作开关实现对电路的控制，如家庭中 的电灯开关。
02 自动控制
通过传感器、控制器等自动化设备，实现对电路 的自动控制，如工厂流水线上的自动化设备。
03 远程控制
工作原理
断路器内部装有热敏元件和磁力脱扣 装置，当电路中的电流超过规定值时 ，热敏元件会使脱扣器动作，从而驱 动断路器断开电路。
接触器
02
开关电气的基本原理
开关电气的电路模型
01 电路模型
开关电气电路模型通常由电源、开关、负载和导 线组成，通过开关的闭合和断开控制电流的通断 。
02 开关的作用
开关在电路中起到控制电流通断的作用，通过开 关闭合和断开，实现对电路的开启和关闭。
01 随着环保意识的不断提高，绿色环保成为开关电 气发展的一个重要趋势。
02 绿色环保的开关电气产品具有高效节能、低噪声 、低污染等特点，符合可持续发展的要求。
02 未来，随着环保法规的日益严格和消费者环保意 识的提高，绿色环保的开关电气产品将具有更大 的市场前景和发展空间。
THANKS
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智能化是开关电气发展的另一个重要趋势，主要 01 体现在产品的智能化和自动化控制方面。
智能化开关电气产品能够实现自动化控制和远程 02 监控，提高运行效率和稳定性，减少人工干预和
故障率。
智能化技术如物联网、云计算、大数据等在开关 03 电气产品中的应用，将进一步推动产品的智能化
发展。
绿色环保发展趋势
03 负载的种类
负载是指电路中消耗电能的设备，根据其工作原 理和特性，可分为电阻性、电感性和电容性负载 。
开关电气的控制方式
01 手动控制
通过手动操作开关实现对电路的控制，如家庭中 的电灯开关。
02 自动控制
通过传感器、控制器等自动化设备，实现对电路 的自动控制，如工厂流水线上的自动化设备。
03 远程控制
工作原理
断路器内部装有热敏元件和磁力脱扣 装置，当电路中的电流超过规定值时 ，热敏元件会使脱扣器动作，从而驱 动断路器断开电路。
接触器
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典型用途
在空载条件下闭合和断开 通断电阻性负载，包括适当的过负载 通断电阻和电感混合负载，包括适当的过负载 通断电动机负载或其它高电感负载
在空载条件下闭合和断开 通断电阻性负载，包括适当的过负载 通断电阻和电感混合负载，包括适当的过负载 （如并激电动机） 通断高电感负载（如串激电动机）
a）在美国不允许使用这类使用类别。
应用类别
无关人力操作 AC-23A 有关人力操作 AC-23B 有关人力操作 AC-22B 无关人力操作 AC-23A
ABB名称 负荷开关 熔断器开关 熔断器开关 开关熔断器组
ABB产品名称 Switchline Easyline, Inline Fastline, Powerline, Slimline
接通、分断和隔离 隔离开关 2.3
隔离开关熔断器组 ①
熔断器式隔离开关
注 1：所有电器可以为单断点或多断点。 2：编号指有关定义的条款号。 3：图形符号根据出版物 GB/T 4728.7 ①熔断器可接在电器的任一侧或接在电器触头间的一固定位置。
开关产品的分类
•（机械）开关 switch（mechanical） 在正常电路条件下（包括规定的过载工作条件），能够接通、承载和分断电流，并在 规定的非正常电路条件下（例如短路），能在规定时间内承载电流的一种机械开关电 器。 开关可以接通但不能分断短路电流。（IEV 441-14-10） • 隔离器 disconnector 在断开状态下能符合规定的隔离功能要求的机械开关电器。 •隔离开关 switch-disconnector 在断开状态下能符合隔离器的隔离要求的开关。 •开关熔断器组 switch-fuse 开关的一极或多极与熔断器串联构成的组合电器。 •熔断器式开关 fuse-switch 用熔断体或带有熔断体载熔件作为动触头的一种开关。
开关基础知识
开关电气基本知识
开关电气基本知识
• Ue • Ui • Uimp • Ie • Icw • Icm • Icu • Ics
电气参数
开关产品的分类
接通和分断电流 开关
功能
隔离 隔离器
2.2
开关熔断器组 2.5 ①
熔断器式开关
熔断器组合电器 2.4 隔离器熔断器组 2.7 ①
熔断器式隔离器
ABB产品型号 OT/OETL XLP, XLBM SLK OS/OESA, SR
•（机械开关电器的）有关人力操作：完全靠直接施加人力的一种操作，操作 速度和操作力与操作者的动作有关。
•（机械开关电器的）无关人力操作：能量来源于人力、并在一次连续操作中 贮存和释放能量的一种贮能操作，操作速度和操作力与操作者的动作无关。
Y
Y
Y AC23A
Y AC23A
Y
Y
Y Y Y Y Y Y IP20/30
N N ? N ? N IP20/30
开关电气基本知识
开关在不同场合下的名称说明
标准名称 开关 隔离器 隔离开关 熔断器式隔离开关
隔离开关熔断器组
市场名称 开关
刀开关 刀开关/负荷开关
刀熔开关
刀熔开关
ABB名称 凸轮开关…
负荷开关 熔断器开关
开关电气基本知识
1
2
额定工作电流Ie
操作循环次数/小时
3
4
5
6
7
8
操作循环次数
交流和直流使用类别A
交流和直流使用类别B
空载
有载
总次数
空载
有载
总次数
0＜Ie≤100
120
100＜Ie≤315
120
315＜Ie≤630
60
630＜Ie≤2500
20
2500＜Ie
10
8 500 7 000 4 000 2 500 1 500
N
Y
Y
隔离功能
Y
Y
Y
?
开关电气基本知识
功能
熔断器座 熔断器式隔离开关
开关功能(合分闸)
N
Y
无关人力操作
N
最高应用类别
N
保护功能(分断过 载/短路电流)
Y
保护半导体器件
Y
N AC23B
Y N
保护电容
Y
Y
保护电机
Y
Y
低成本高分断能力
Y
Y
隔离功能
N
Y
户外应用 防护等级
Y IP00
Y IP20/30
隔离开关熔断器组 断路器
开关电气基本知识
开关的应用与使用类别
电流 种类 交流
直流
使用类别
类别A
类别B
AC-20Aa） AC-21A AC-22A AC-23A
DC-20Aa） DC-21A DC-22A DC-23A
AC-20Ba） AC-21B AC-22B AC-23B
DC-20Ba） DC-21B DC-22B DC-23B
开关产品的分类
•隔离器熔断器组 disconnector-fuse 隔离器的一极或多级与熔断器串联构成的组合电器。 •熔断器式隔离器 fuse-disconnector 用熔断体或带有熔断体的载熔件作为动触头的一种隔离器。
•隔离开关熔断器组 switch-disconnetor-fuse 隔离开关的一极或多极与熔断器串联构成的组合电器。
•熔断器式隔离开关 fuse-switch-disconnector 用熔断体或带有熔断体的载熔件作为动触头的一种隔离开关。
开关电气基本知识
断路器circuit-breaker
能接通、承载和分断正常电路条件下的电流，也能在规定的 非正常条件下（如短路条件），在一定时间内接通、承载分断电流 的一种机械开关电器。
开关熔断器组
ABB产品名称 ABB产品型号 Cam Switch OM,ON
-
-
Switchline OT/OETL
Easyline, Fastline,
Inline
Powerline, Slimline
XLP, SLK, XLBM
OS/OESA, SR
开关电气基本知识
隔离开关的应用与使用类别
操作方式
1 500 1 000 1 000 500 500
10 000 8 000 5 000 3 000 2 000
1 700 1 40000
200
1 600
200
1 000
100
600
100
400
表中所列数据适用于所有使用类别，但AC-20A、AC-20B、DC-20A和DC-20B除外，这些使用类别应完成表中第5列或第8列规定的不通电 操作循环总次数，除非要求具有分断和（或）接通能力（见4.3.5.2和4.3.5.3），否则全部操作均不通电。表中第2列给出最小操作速度，经 制造厂同意，可提高任何一种使用类别的操作速度。
开关电气基本知识
设备 功能
隔离器
隔离开关
闭合 承载 分断
额定电流 过载电流 短路电流
隔离开关 + 熔断器 / 断路器
(1) (1)带熔断器
开关电气基本知识
功能
隔离器 隔离开关 隔离开关熔断器组 断路器
合闸额定/过载/短路电流
N
Y
Y
Y
承载额定/过载/短路电流
Y
Y
Y
Y
分闸额定/过载电流
N
Y
Y
Y
分断过载/短路电流(保护动作) N