安全用电基础知识[1]
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安全用电基础知识[1]
2.1电力变压器
电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。电力变 压器的作用是多方面的不仅能升高电压把电能送到用电地区， 还能把电压降低为各级使用电压，以满足用电的需要。
安全气道 油表
储油柜 吸湿计
讯号式温度计
气体继电器 高压套管
低压套管 分接开关
油箱 铁芯 绕组
放油阀门
安全用电基础知识[1]
安全用电基础知识[1]
2.13 三相电动机
<通用用电设备配电设计规范>
(GB 50055 – 2011)
异步机
交流电动机
鼠笼式
电动机
同步机 绕线式
直流电动机 他励、异励、串励、复励
安全用电基础知识[1]
电动机的选择
•1 机械对起动、调速及制动无特殊要求时，应采用笼型电动机，但功率 较大且连续工作的机械，当在技术经济上合理时，宜采用同步电动机。 •2 符合下列情况之一时，宜采用绕线转子电动机:
1)重载起动的机械，选用笼型电动机不能满足起动要求或加大功率不 合理时。
2) 调速范围不大的机械，且低速运行时间较短时。 •3 机械对起动、调速及制动有特殊要求时，电动机类型及其调速方式应 根据技术经济比较确定。当采用交流电动机不能满足机械要求的特性时 ，宜采用直流电动机;交流电源消失后必须工作的应急机组，亦可采用直 流电动机。 •4 变负载运行的风机和泵类等机械，当技术经济上合理时，应采用调速 装置，并选用相应类型的电动机。
安全用电基础知识[1]
2.7交流接触器简介
熔断器 主触点
上铁 芯
按钮
线圈 电动机 下铁 芯
交流接触器广泛用作电力的开断和控制电路。 交流接触器利用主接 点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。 主接点一般只有常开接点， 而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常 作为中间继电器配合主电路使用， 从而起到远程控制或弱电控制强电的 功能。
安全用电基础知识[1]
2.4 空气开关
空气开关是用来做电路保护的，一旦出现短路事故就 会断开电路，因为采用空气作为灭弧介质，所以成为空气 开关。 其基本原理是短路电流远大于正常负载电流，短 路电流导致脱扣器脱扣，动触头在弹簧作用下与静触头分 开，使得电路断开。
安全用电基础知识[1]
2.5 漏电保护开关
漏电保护开关又称漏电保护器，是一种新型的电气安全装置，其 主要用途是：
（1） 防止用电过程中的单相触电事故。 （2） 及时切断电气设备运行中的单相接地故障，防止因漏电引起 的电气火灾事故。 （3） 防止由于电气设备和电气线路漏电引起的触电事故。
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2.6 熔断器
图符号
FU
熔断器作用： 当电路发生故障或异常时，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有 可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件，也有可能烧毁电路甚至 造成火灾。若电路中正确地安置了熔断器，那么，熔断器就会在电流 异常升高到一定的高度和一定的时候，自身熔断切断电流，从而起到 保护电路安全运行的作用
一级配电柜是供电系统的动力配电中心，它们会被安装在变电站内， 负责将电能分配给二级配电柜。一级配电柜的功能要求其有较高的 电气参数，因此一级配电柜的结构较为复杂，输出电路容量也较大。 二级配电柜承接一级配电柜分配电能，并将其分配给就近的负荷。 二级配电柜分为动力配电柜和电动机控制中心，两者的应用部位相 反，动力配电柜应用在回路少、负荷分散的部位，而电动机控制中 心应用于回路多、负荷集中的部位。 低级配电柜是照明配电柜和动力配电柜，它们的布置较为分散、容 量也较小，负责控制最低级的负荷配电。
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1.6 操作电源系统
• 作用：供给上述各二次系统的工作电源，断路器的跳、 合闸电源，及其他设备的事故电源等。
• 操作电源系统是由直流电源或交流电源供电，一般常由 直流电源设备(包括蕾电池及充电机)和供电网络构成。
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二、电力设备
1.电力变压器 2.高、低压配电柜 3.刀开关及组合开关 4.断路器（空气开关） 5.熔断器 6.交流接触器 7.继电器 8.控制按钮 9.限位开关（行程开关） 10.隔离变压器
安全用电基础知识
2020/11/17
安全用电基础知识[1]
一、电力系统
电能传输和转换
发电机
升压变压器
降压变压器
热能,水能,核 能转电能
传输分配电能
用电设备
安全用电基础知识[1]
电力系统: 由发电厂、输配电网络和用户共同组成的。 电力系统特点: 电力生产、输送、分配和使用在同一时间完成。
安全用电基础知识[1]
中间继电器 电压继电器 继电器类型： 电流继电器 时间继电器 速度继电器 …...
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2.8.1中间继电器
•中间继电器在控制电路中主要起中间过渡作用 •中间继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。 •主要区别： • 接触器的主触点可以通过大电流； • 继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过 小电流。所以，继电器一般用于机床的控制电路中。
一次设备： 直接生产、输送和分配电能钓电气设备，如发电机、 变压器、输电线、电力电缆、断路器、隔离开关、 母线、避雷器、电流互感器、电压互感器等。
一次系统： 由这些设备连接在一起构成的电路，称为一次接线 或称为主接线。描述一次接线的图纸称为一次主接 线图。
安全用电基础知识[1]
二次设备： 对一次设备的工作状况进行监视、测量、控制、保 护、调节所必需的电气设备，如监控装置、继电保 护装置、自动装置、信号器具等。通常还包括电流 互感器、电压互感器的二次绕组引出线和站用直流 电源。
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2.3刀开关（隔离开关）
安全用电基础知识[1]
隔离开关
刀开关称闸刀开关或隔离开关，它是手控电器中最简单 而使用又较广泛的一种低压电器。刀开关在电路中的作用 是：隔离电源，以确保电路和设备维修的安全；分断负载， 如不频繁地接通和分断容量不大的低压电路或直接启动小 容量电机。刀开关是带有动触头--闸刀，并通过它与底座上 的静触头--刀夹座相楔合（或分离），以接通（或分断）电 路的一种开关。其中以熔断体作为动触头的，称为熔断器 式刀开关，简称刀熔开关。 等。
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隔离变压器工作原理
安全用电基础知识[1]
不具有隔离作用的自耦变压器
（不属于安全电源!）
单相自耦变压器
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2.12 电流互感器
在测量交变电流的大电流时,为便于二次仪表测量需要转换为比较统 一的电流（我国规定电流互感器的二次额定为5A或1A），另外线路上的 电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气 隔离作用。 它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一 次回路电流信息的传感器。
2.2 配电柜
配电柜是一种成套开关设备和控制设备.它作为动力 中心和主配电装置。主要用作对电力线路、主要用电设 备的控制、监视、测量与保护。常设置在变电站、配电 室等处。
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配电柜的分级
配电柜在用于大型供电系统时，会分设为不同层级， 以便于更好的配电控制。通常来说，供电系统内会有一 级、二级和低级，这三级配电设备。
• 组成：信号发送机构、信号接受显示元件(装置)及其网络 构成。
状态信号
断路器位置信号、各种其它开关位置信号、 变压器档位信号等
实时登录信号
保护动作信号、装置故障信号、断路器监
视的各种异常信号等
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1.3 测量及监察系统
• 作用：指示或记录电气设备和输电线路的运行参数，作为 运行人员掌握主系统运行情况、故障处理及经济核算的依 据。
这些二次设备按一定 要求连接在一起构成 的电路，称为二次接 线或二次回路。
描述二次接线的图纸 称为二次接线图或二 次回路图。
1. 控制系统 2. 信号系统 3. 测量与监察系统 4. 继电保护及自动装置系统 5. 操作电源系统
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1.1 控制系统
• 控制系统的作用：对变电站的开关设备进行就地或远方跳 、合闸操作，以满足改变主系统运行方式及处理故障的要 求。
交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧 蚀性。
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接触器工作原理
弹簧
主来自百度文库头
铁芯
衔铁
M
电机
3~
辅助 触头
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2.8 继电器
继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接 触器的主触头可以通过大电流，而继电器的 触头只能通过 小电流。所以，继电器只能用于控制电路中。
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2.10 限位开关（行程开关）
位置开关又称行程开关或限位开关，其作用是将机械位移转换成电信 号，使电动机运行状态发生改变，即按一定行程自动停车、反转、变速 或循环。
工作原理：当运动机构的挡铁压到位置开关的滚轮上时，转动杠杆 连同转轴一起转动，凸轮撞动撞块使得常闭触点断开，常开触点闭合； 挡铁移开后，复位弹簧使其复位。
• 常用的调节方式有手动、自动或半自动方式。
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1.5 继电保护及自动装置系统
• 作用：当电力系统发生故障时，能自动、快速、有选择 地切除故障设备，减小设备的损坏程度，保证电力系统 的稳定，增加供电的可靠性；及时反映主设备的不正常 工作状态，提示运行人员关注和处理，保证主设备完好 及系境的安全。
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2.8.2热继电器
热继电器的作用是电动机过负荷时自动切断电源， 热继电器的构造是两片膨胀系数不同的金属片构成， 电流过大时膨胀系数大的先膨胀，起到切断电源的作 用。热继电器动作后有人工复位和自动复位。
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2.8.3时间继电器简介
时间继电器是电路中控制动作时间的设备。它利用电磁原理来实现 触头的延时接通和断开。通电延时：当线圈通电时触头延时动作，线圈 断电时使触头瞬时复位；断电延时：线圈断电时使触头延时复位，线圈 通电时使触头瞬时动作。
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2.11 隔离变压器 (双线圈变压器)
隔离变压器属于安全电源，一般用来机器维修保养用起保护、防 雷、滤波作用。 隔离变压器是一种1/1的变压器。初级单相220V，次 级也是单相220V。或初级三相380V，次级也是三相380V。首先通常 我们用的交流电源电压一根线和大地相连，另一根线与大地之间有 220V的电位差。人接触会产生触电。而隔离变压器的次级不与大地相 连，它的任意两线与大地之间没有电位差。人接触任意一条线都不会 发生触电，这样就比较安全。
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2.9 控制按钮
结构原理图及图符号 SB
电路符号 常开(动合)按钮 SB
结构原理图及图符号
复合按钮
电路符号 常闭(动断)按钮
SB 电路符号
按钮是人为的操作、并具有弹簧经过认为操作可以自动复位的控制原件，是一 种在控制回路中常用的主令器件。
控制按钮由按钮帽、复位弹簧桥式触点和外壳构成。动触点和上面的静触点组成常闭； 和下面的静触点组成常开。按下按钮，常闭触点断开、常开触点闭合；松开按钮，在弹 簧作用下各触点恢复原态。
• 控制系统的构成:由控制器具(装置)、控制对象及控制网络 构成。
• 在实现了综合自动化的变电站中，控制系统控制方式包括 远方控制和就地控制。
• 远方控制有变电站端控制和调度(或集控中心)端控制方式 。
• 就地控制有操动机构处和保护(或监控)屏处控制方式。
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1.2 信号系统
• 作用：准确及时的显示出相应一次设备的运行工作状态， 为运行人员提供操作、调节和处理故障的可靠依据。
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2.13.1笼型电动机
笼型电动机是指转子的导电部分（除矽钢片和轴以外 ）就象一个逮老鼠的笼子，可以是铸铝的，也可以是用 铜条焊接的，转子部分和电源没有连接，靠电磁感应产 生感应电流，从而形成转矩。
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鼠笼型电动机的构造
安全用电基础知识[1]
鼠笼电动机转子示意图
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2.13.2 绕线转子电动机
绕线型电动机，转子绕组是用绝缘导线绕制而成，用电刷和电 源连接，一般通直流电（叫励磁电压），改变励磁电压的大小， 即可改变电机的力矩。
• 组成：由各种电气测量仪表、监测装置、切换开关及其网 络构成。
• 变电站常见的有电流、电压、频率、功率、电能等的测量 和交流、直流绝缘监察。
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1.4 调节系统
• 作用：调节某些主设备的工作参数，以保证主设备和电力 系统的安全、经济、稳定运行。
• 组成：由测量机构、传送设备、自控装置、执行元件及其 网络构成。
2.1电力变压器
电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。电力变 压器的作用是多方面的不仅能升高电压把电能送到用电地区， 还能把电压降低为各级使用电压，以满足用电的需要。
安全气道 油表
储油柜 吸湿计
讯号式温度计
气体继电器 高压套管
低压套管 分接开关
油箱 铁芯 绕组
放油阀门
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2.13 三相电动机
<通用用电设备配电设计规范>
(GB 50055 – 2011)
异步机
交流电动机
鼠笼式
电动机
同步机 绕线式
直流电动机 他励、异励、串励、复励
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电动机的选择
•1 机械对起动、调速及制动无特殊要求时，应采用笼型电动机，但功率 较大且连续工作的机械，当在技术经济上合理时，宜采用同步电动机。 •2 符合下列情况之一时，宜采用绕线转子电动机:
1)重载起动的机械，选用笼型电动机不能满足起动要求或加大功率不 合理时。
2) 调速范围不大的机械，且低速运行时间较短时。 •3 机械对起动、调速及制动有特殊要求时，电动机类型及其调速方式应 根据技术经济比较确定。当采用交流电动机不能满足机械要求的特性时 ，宜采用直流电动机;交流电源消失后必须工作的应急机组，亦可采用直 流电动机。 •4 变负载运行的风机和泵类等机械，当技术经济上合理时，应采用调速 装置，并选用相应类型的电动机。
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2.7交流接触器简介
熔断器 主触点
上铁 芯
按钮
线圈 电动机 下铁 芯
交流接触器广泛用作电力的开断和控制电路。 交流接触器利用主接 点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。 主接点一般只有常开接点， 而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常 作为中间继电器配合主电路使用， 从而起到远程控制或弱电控制强电的 功能。
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2.4 空气开关
空气开关是用来做电路保护的，一旦出现短路事故就 会断开电路，因为采用空气作为灭弧介质，所以成为空气 开关。 其基本原理是短路电流远大于正常负载电流，短 路电流导致脱扣器脱扣，动触头在弹簧作用下与静触头分 开，使得电路断开。
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2.5 漏电保护开关
漏电保护开关又称漏电保护器，是一种新型的电气安全装置，其 主要用途是：
（1） 防止用电过程中的单相触电事故。 （2） 及时切断电气设备运行中的单相接地故障，防止因漏电引起 的电气火灾事故。 （3） 防止由于电气设备和电气线路漏电引起的触电事故。
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2.6 熔断器
图符号
FU
熔断器作用： 当电路发生故障或异常时，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有 可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件，也有可能烧毁电路甚至 造成火灾。若电路中正确地安置了熔断器，那么，熔断器就会在电流 异常升高到一定的高度和一定的时候，自身熔断切断电流，从而起到 保护电路安全运行的作用
一级配电柜是供电系统的动力配电中心，它们会被安装在变电站内， 负责将电能分配给二级配电柜。一级配电柜的功能要求其有较高的 电气参数，因此一级配电柜的结构较为复杂，输出电路容量也较大。 二级配电柜承接一级配电柜分配电能，并将其分配给就近的负荷。 二级配电柜分为动力配电柜和电动机控制中心，两者的应用部位相 反，动力配电柜应用在回路少、负荷分散的部位，而电动机控制中 心应用于回路多、负荷集中的部位。 低级配电柜是照明配电柜和动力配电柜，它们的布置较为分散、容 量也较小，负责控制最低级的负荷配电。
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1.6 操作电源系统
• 作用：供给上述各二次系统的工作电源，断路器的跳、 合闸电源，及其他设备的事故电源等。
• 操作电源系统是由直流电源或交流电源供电，一般常由 直流电源设备(包括蕾电池及充电机)和供电网络构成。
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二、电力设备
1.电力变压器 2.高、低压配电柜 3.刀开关及组合开关 4.断路器（空气开关） 5.熔断器 6.交流接触器 7.继电器 8.控制按钮 9.限位开关（行程开关） 10.隔离变压器
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一、电力系统
电能传输和转换
发电机
升压变压器
降压变压器
热能,水能,核 能转电能
传输分配电能
用电设备
安全用电基础知识[1]
电力系统: 由发电厂、输配电网络和用户共同组成的。 电力系统特点: 电力生产、输送、分配和使用在同一时间完成。
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中间继电器 电压继电器 继电器类型： 电流继电器 时间继电器 速度继电器 …...
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2.8.1中间继电器
•中间继电器在控制电路中主要起中间过渡作用 •中间继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。 •主要区别： • 接触器的主触点可以通过大电流； • 继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过 小电流。所以，继电器一般用于机床的控制电路中。
一次设备： 直接生产、输送和分配电能钓电气设备，如发电机、 变压器、输电线、电力电缆、断路器、隔离开关、 母线、避雷器、电流互感器、电压互感器等。
一次系统： 由这些设备连接在一起构成的电路，称为一次接线 或称为主接线。描述一次接线的图纸称为一次主接 线图。
安全用电基础知识[1]
二次设备： 对一次设备的工作状况进行监视、测量、控制、保 护、调节所必需的电气设备，如监控装置、继电保 护装置、自动装置、信号器具等。通常还包括电流 互感器、电压互感器的二次绕组引出线和站用直流 电源。
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2.3刀开关（隔离开关）
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隔离开关
刀开关称闸刀开关或隔离开关，它是手控电器中最简单 而使用又较广泛的一种低压电器。刀开关在电路中的作用 是：隔离电源，以确保电路和设备维修的安全；分断负载， 如不频繁地接通和分断容量不大的低压电路或直接启动小 容量电机。刀开关是带有动触头--闸刀，并通过它与底座上 的静触头--刀夹座相楔合（或分离），以接通（或分断）电 路的一种开关。其中以熔断体作为动触头的，称为熔断器 式刀开关，简称刀熔开关。 等。
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隔离变压器工作原理
安全用电基础知识[1]
不具有隔离作用的自耦变压器
（不属于安全电源!）
单相自耦变压器
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2.12 电流互感器
在测量交变电流的大电流时,为便于二次仪表测量需要转换为比较统 一的电流（我国规定电流互感器的二次额定为5A或1A），另外线路上的 电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气 隔离作用。 它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一 次回路电流信息的传感器。
2.2 配电柜
配电柜是一种成套开关设备和控制设备.它作为动力 中心和主配电装置。主要用作对电力线路、主要用电设 备的控制、监视、测量与保护。常设置在变电站、配电 室等处。
安全用电基础知识[1]
配电柜的分级
配电柜在用于大型供电系统时，会分设为不同层级， 以便于更好的配电控制。通常来说，供电系统内会有一 级、二级和低级，这三级配电设备。
• 组成：信号发送机构、信号接受显示元件(装置)及其网络 构成。
状态信号
断路器位置信号、各种其它开关位置信号、 变压器档位信号等
实时登录信号
保护动作信号、装置故障信号、断路器监
视的各种异常信号等
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1.3 测量及监察系统
• 作用：指示或记录电气设备和输电线路的运行参数，作为 运行人员掌握主系统运行情况、故障处理及经济核算的依 据。
这些二次设备按一定 要求连接在一起构成 的电路，称为二次接 线或二次回路。
描述二次接线的图纸 称为二次接线图或二 次回路图。
1. 控制系统 2. 信号系统 3. 测量与监察系统 4. 继电保护及自动装置系统 5. 操作电源系统
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1.1 控制系统
• 控制系统的作用：对变电站的开关设备进行就地或远方跳 、合闸操作，以满足改变主系统运行方式及处理故障的要 求。
交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧 蚀性。
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接触器工作原理
弹簧
主来自百度文库头
铁芯
衔铁
M
电机
3~
辅助 触头
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2.8 继电器
继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接 触器的主触头可以通过大电流，而继电器的 触头只能通过 小电流。所以，继电器只能用于控制电路中。
安全用电基础知识[1]
2.10 限位开关（行程开关）
位置开关又称行程开关或限位开关，其作用是将机械位移转换成电信 号，使电动机运行状态发生改变，即按一定行程自动停车、反转、变速 或循环。
工作原理：当运动机构的挡铁压到位置开关的滚轮上时，转动杠杆 连同转轴一起转动，凸轮撞动撞块使得常闭触点断开，常开触点闭合； 挡铁移开后，复位弹簧使其复位。
• 常用的调节方式有手动、自动或半自动方式。
安全用电基础知识[1]
1.5 继电保护及自动装置系统
• 作用：当电力系统发生故障时，能自动、快速、有选择 地切除故障设备，减小设备的损坏程度，保证电力系统 的稳定，增加供电的可靠性；及时反映主设备的不正常 工作状态，提示运行人员关注和处理，保证主设备完好 及系境的安全。
安全用电基础知识[1]
2.8.2热继电器
热继电器的作用是电动机过负荷时自动切断电源， 热继电器的构造是两片膨胀系数不同的金属片构成， 电流过大时膨胀系数大的先膨胀，起到切断电源的作 用。热继电器动作后有人工复位和自动复位。
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2.8.3时间继电器简介
时间继电器是电路中控制动作时间的设备。它利用电磁原理来实现 触头的延时接通和断开。通电延时：当线圈通电时触头延时动作，线圈 断电时使触头瞬时复位；断电延时：线圈断电时使触头延时复位，线圈 通电时使触头瞬时动作。
安全用电基础知识[1]
2.11 隔离变压器 (双线圈变压器)
隔离变压器属于安全电源，一般用来机器维修保养用起保护、防 雷、滤波作用。 隔离变压器是一种1/1的变压器。初级单相220V，次 级也是单相220V。或初级三相380V，次级也是三相380V。首先通常 我们用的交流电源电压一根线和大地相连，另一根线与大地之间有 220V的电位差。人接触会产生触电。而隔离变压器的次级不与大地相 连，它的任意两线与大地之间没有电位差。人接触任意一条线都不会 发生触电，这样就比较安全。
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2.9 控制按钮
结构原理图及图符号 SB
电路符号 常开(动合)按钮 SB
结构原理图及图符号
复合按钮
电路符号 常闭(动断)按钮
SB 电路符号
按钮是人为的操作、并具有弹簧经过认为操作可以自动复位的控制原件，是一 种在控制回路中常用的主令器件。
控制按钮由按钮帽、复位弹簧桥式触点和外壳构成。动触点和上面的静触点组成常闭； 和下面的静触点组成常开。按下按钮，常闭触点断开、常开触点闭合；松开按钮，在弹 簧作用下各触点恢复原态。
• 控制系统的构成:由控制器具(装置)、控制对象及控制网络 构成。
• 在实现了综合自动化的变电站中，控制系统控制方式包括 远方控制和就地控制。
• 远方控制有变电站端控制和调度(或集控中心)端控制方式 。
• 就地控制有操动机构处和保护(或监控)屏处控制方式。
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1.2 信号系统
• 作用：准确及时的显示出相应一次设备的运行工作状态， 为运行人员提供操作、调节和处理故障的可靠依据。
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2.13.1笼型电动机
笼型电动机是指转子的导电部分（除矽钢片和轴以外 ）就象一个逮老鼠的笼子，可以是铸铝的，也可以是用 铜条焊接的，转子部分和电源没有连接，靠电磁感应产 生感应电流，从而形成转矩。
安全用电基础知识[1]
鼠笼型电动机的构造
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鼠笼电动机转子示意图
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2.13.2 绕线转子电动机
绕线型电动机，转子绕组是用绝缘导线绕制而成，用电刷和电 源连接，一般通直流电（叫励磁电压），改变励磁电压的大小， 即可改变电机的力矩。
• 组成：由各种电气测量仪表、监测装置、切换开关及其网 络构成。
• 变电站常见的有电流、电压、频率、功率、电能等的测量 和交流、直流绝缘监察。
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1.4 调节系统
• 作用：调节某些主设备的工作参数，以保证主设备和电力 系统的安全、经济、稳定运行。
• 组成：由测量机构、传送设备、自控装置、执行元件及其 网络构成。