第七章 电气安装工程

第七章电气安装工程

本章内容，电气安装工程，电气系统主要设备组成，电气的安装及调试工艺。

第一节电气安装工程概论

电力系统基本概念。工厂供电系统是电力系统的主要组成部分。企业供电网络系统是由外部送电线路、降压变电所、企业内部高低压网络及车间变电所等组成。电力系统一般是由发电厂、输电线路、变电所、配电线路及用电设备构成。

第二节电气设备

一、电气设备主要由电力变压器、特种变压器、互感器、调压器、开关柜。

变配电设备主要是指变压器和开关。变压器是一种静止的电气设备，它的作用是变换交流电的电压。应用最广泛的变压器有电力变压器、自耦变压器、感应变压调整、仪表用的互感器、专用变压器。主要类别有电力变压器、特种变压器、互感器和调压器。互感器是电力系统中供测量和保护用的重要设备，分为电压互感器和电流互感器。调压器一种能给负载以可调电压的设备。它分为接触调压器、感应调压器、磁性调压器和移动调压器几种类型。

二、蓄电池及直流系统主要设备，蓄电池是产生直流电的一种装置，是一种储存电能的设备。按结构蓄电池可分为开口型和密闭型两种；按蓄电池的电解液可分为酸性和碱性蓄电池两种；按用途可分为固定型蓄电池、启动用蓄电池、动力牵引用蓄电池等。

整流装置是将交流电转换成直流电的一种装置。可控硅整流装置的优点是体积小、寿命长、整流效率高、整流特性好、工作温度高。与直流发电机相比，可控硅整流器无噪声、无旋转易磨损部件、使用维护简便。

三、高压开关设备的主要器件

高压开关设备主要用于关合及开断 3kV 及其以上正常电力线路，以输送及倒换电力负荷，从电力系统中退出故障设备及故障线段，以保证电力系统安全、正常运行；将两段电力线路以至电力系统的两部分隔开；将已退出运行的设备或线路和进行可靠接地，以保证电力线路、设备和运行维修人员的安全。因此，

压开关设备是非常重要的输配电设备。

高压开关（电器）设备主要有断路器、重合器、分段器、负荷开关、接触器、熔断器、隔离开关和接地开关等，以及上述产品与其他电器产品的组合产品，它们在结构上相互依托，有机地构成一个整体，如隔离负荷开关、熔断器式开关、敞开式组合电器等。

（一）断路器

断路器是高压开关设备中最重要、最复杂的一种器件。它既能关合、承载、开断运行回路的正常电流，又能关合、承载和开断规定的过载电流（如短路电流）。广泛用于电力系统的发电石、变电所、开关站及用电线路上，同时承担着控制和保护双重任务。

（二）隔离开关、接地开关与敞开式组合电器

1 ．隔离开关与接地开关

隔离开关在分闸位置时，被分离的触头之间有可靠绝缘的明显断口；在合闸位置时，能可靠地承载正常工作电流和短路故障电流。接地开关是用以将回路接地的一种机械式开关装置。它主要用来保护检修工人的安全。户内用接地开关，大多使用在开关柜中，通常都要求具有关合短路电流的能力。户外用的接地有关，一般不具有关合短路电流的能力。

2 ．敞开式组合电器

敞开式组合电器由几种常规的高压电器按主结线要求，在结构上相互依托借用，有机地构成一个整体，其中各电器仍不改变原有性能和基本特点，产品结构紧凑，占地少。

3 ．负荷开关、接触器、熔断器及其功能组合

负荷开关指能关合、开断及承载运行线路正常电流，并能关合和承载规定的异常电流（如短路电流 0 的相关设备）。接触器是指除手动操作外只有一个休止位置，能关合、承载正常电流及规定的过载电流的开断和关合装置。熔断器是电力系统过载和短路故障的保护设备。当电流超过给定值一定时间，通过熔化一个或几个特殊设计和配合的组件，熔断器切断故障电流。负荷开关、接触器的功能限于控制，而熔断器的作用则是保护。控制和保护元件串联使用，是最简单的功能组合。

4 ．操作机构

操作机构是高压开关的重要组成部分。当它接受操作指令后，能使开关设备准确地合闸和分闸。有的操作机构与开关本体制成一体，吸的做成独立器件，供各类开关设备本体配用。

5 ．防爆配电装置

防爆配电装置系指使用于爆炸危险环境而不会引起周围爆炸的开关设备。

6 ．金属封闭开关设备

金属封闭开关设备（简称开关柜）是由封闭于接地的金属外壳的主开关（如断路器）、隔离开关（或隔离触头）、互感器、避雷器、母线等一次性元件及控制、测量、保护装置组成的成套电器。

7 ．气体绝缘金属封闭开关设备

气体绝缘金属封闭开关设备是指采用（至少部分地采用）高于大气压的气体何作为绝缘介质的金属封闭开关设备，简称 GIS 。 GIS 是由断路器、隔离开关、电压互感器、避雷器、母线、电缆终端盒或（和）出线套管等高压电器元件按主结线要求组合而成的。

8 ．预装式变（配）电站

预装式变（配）电站（以下简称预装式电路）由高压电器设备、电力变压器、低压电器设备及其相互联接的辅助设备组合而成。

四、低压电器、低压成套设备，低压电器通常是指交流电压 1200V 、直流 1500V 以下配电和控制系统中的电器设备。它对电能的产生、输送、分配起着开关、控制、保护、调节、检测及显示等作用。

（一）配电电器

配电电器是低压电器中的主要部分，基本功能是承担电能的分配和电路的保护，诸如过载、短路、欠电压等。此外，也包括对电路进行转换与隔离，以及剩余电流（漏电）保护的电器及其辅件。配电电路包括断路器、熔断器、剩余电流动作保护器、万能开关、隔离器及开关熔断器组合等。

断路器主要用于保护交、直流低压电网内电气设备，使之免受过电流、逆电流、短路、欠电压等于不正常情况的危害，同时也用于不频繁起动电动机以及操作或转换电路之用。

剩余电流（漏电）动作保护器主要用于在间接触及火线时确保人身安全，也可作用于防止电器设备漏电可能引起的灾害。

熔断器是低压配电系统中的保护元件之一，主要作短路保护之用，有时也可作为过载保护之用。（二）控制电器

控制电器包括接触器、启动器、控制继电器和其他控制电器（如控制器、电磁铁、电阻器、变阻器和调整器等）。接触器是电气传动的自动控制系统中应用最广的一种电器。它适用于远距离频繁地接通和分断交、直流主电路及大容量控制电路。启动器是一种用启动电动机并将电动加速到额定转速，确保电动机持续运行，并能对电动机或线路保护以及生产过程自动化的控制系统中。继电器的作用是接通或分断所控制的回路。还有一些其他控制电器包括控制电路电器、控制器、电磁铁、变阻器、变阻器和调整器。电阻器主要用于电动机的启动、制动和调速等，可按电路电流和电阻值的要求串、并联组合使用。调整器即通常所指的自动电压调整器，它可使发电机输出的电压稳定在一定范围内。

（三）特种电器

在各种特殊环境条件下工作的电器称为特种电器。如防护型电器、防爆电器、船用电器和高原电器等。

低压成套开关设备（以下简称成套设备）主要用于断开和闭合额定电压（频率 50 或 60Hz ） 1140 （ 1200 ） V 及以下、直流 1500 （ 1650 ） V 及以下的电气设备。