电气设备选择培训课程
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第4章 电气设备选择
4.1电气设备选择的一般条件
4.1.1 按正常工作条件选择
（1）额定环境条件
地 震 烈 度
安装条件
环境 条件
环境温度
海 拔
高 度
裸导体
25 C
环
和电缆
境
温 度 40 C 额
断路器
定 环 无日照 境
绝缘开关 穿墙套管 电流互感器 电抗器
条
件
海拔高度不超过 1000m
4.1电气设备选择的一般条件
KM
KM
(a)
(b)
(c)
接触器的图形符号 (a) 线圈； (b) 常开触点； (c) 常闭触点
4.2 低压电气设备选择
四、 热继电器
在电力拖动控制系统中，热继电器是对电动 机在长时间连续运行过程中过载及断相起保护作 用的电器。
大容量控制电路作频繁通、断控制的自动 电磁式开关，它通过电磁力作用下的吸合 和反力弹簧作用下的释放使触头闭合和分 断，从而控制电路的通断。
接触器的结构： 电磁机构包括线圈、铁心和衔铁。 触头系统中的主触头为常开触点，用于
控制主电路的通断; 辅助触头包括常开、常 闭两种，用于控制电路，起电气联锁作用。 其他部件还包括反作用弹簧、缓冲弹簧、 触 头压力弹簧、传动机构和外壳等。
4.1电气设备选择的一般条件
4.1.2按短路情况校验 短路点选择示例
原则：通过校 验对象的短路
电流最大
选母联 QF4
选出线 开关
选分段 QF5
选QF1
4.1电气设备选择的一般条件
（2）动稳定校验
硬导体:
al max
导体最大 计算应力
导体材料的最 大允许应力
电器： ies ish
短路冲 击电流 幅值kA
10 9 8
7
1
2
1—动 触 桥 ；
2—静 触 点 ；
3—衔 铁 ；
4—缓 冲 弹 簧 ；
3
5—电 磁 线 圈 ；
6—铁 心 ；
4
7—垫 毡 ；
8—触 头 弹 簧 ；
5
9—灭 弧 罩 ；
10—触 头 压 力 弹 簧 6
CJ20系列交流接触器结构示意
常用的交流接触器
接触器的图形及文字符号如图所示。
按照设备安装地点、使用条件、检修和运行要求
超过一般电气设备的使用条件，提出特殊供货要求
4.1电气设备选择的一般条件
4.1.2按短路情况校验 （1）短路电流的计算条件
容量和接线 按工程设计的最终容量计算,并考虑远景发展
短路种类 按最严重情况校验，一般按三相短路校验
短路计算点 选择通过校验对象的短路电流为最大的那些点
（3）按额定电流选择 额定电流：在额定环境条件下，电气设备的长期允许电流
长期允许电流
额定电流
所在回路的最 大持续电流
可能修正系 数的积
Ial = KIN Imax
修正系数
各种可能 的运行方
式
裸导体和电缆：
K = al − al − 25
裸导体 电缆
al = 70 C al = (50 ~ 90) C
6
7—杠 杆 ； 8—电 磁 脱 扣 器 衔 铁 ；
7
9—弹 簧 ； 10—欠 压 脱 扣 器 衔 铁 ；
8 12
9 10
11
11—欠 压 脱 扣 器 ； 12—双 金 属 片 ； 13—热 元 件
13
QF
ห้องสมุดไป่ตู้
(a)
(b)
低压断路器原理及符号 (a) 原理图； (b) 符号
4.2 低压电气设备选择
三、接触器（电磁开关） 接触器是一种可对交、直流主电路及
(2) 铁壳开关。 铁壳开关是带灭弧装置和熔断器 的封闭式负荷开关， 其图形符号及文字符号 与胶盖开关相同。
(3) 刀开关的类别和型号含义。
胶盖 胶盖紧固螺钉
进线座 静触头 (a)
瓷柄
动触头
出线座 瓷底
QS QS-FU
(b)
(c)
HK系列瓷底胶盖刀开关 (a) 外形图； (b)、 (c) 刀开关图形及文字符号
刀开关安装注意事项
刀开关必须垂直地安装在控制屏或开 关板上，并使进线座在上方。电源线应接 上部的进线接线座上；负载接到下部的可 动触刀、熔丝端的出线接线座上。这样安 装带电部分用胶木盖罩住，使用比较安全， 还可以避免闸刀开关断开时，由于受到振 动触刀自动落下造成误合闸事故，使触刀 不带电以保证装熔丝的安全。
4.1电气设备选择的一般条件
电器：
工程
环 40 60 K =1− ( − 40)0.018
境 温
电器的允许电流要下降：每超1度降低1.8%
度 0 C 40 C K =1+ (40 − )0.005
0 C K =1.2
电器的允许电流可增加：每降低1度可增加0.5%， 但小于20%
（4）选择设备的类型和型式
4.2 低压电气设备选择
二、低压断路器
低压断路器又称自动空气断路器或空 气开关，它是低压配电线路中一种重要的 保护电器。在正常工作条件下，作为线路 的不频繁接通和分断装置使用。当线路或 用电设备发生严重过载、短路或失压等故 障时，能够自动切断故障，实施迅速、有 效的保护。
低压断路器的结构与原理 低压断路器主要由三部分组成: 触头
和灭弧系统, 各种脱扣器（包括电磁脱扣器、 欠压脱扣器、 热脱扣器），操作机构和自 由脱扣机构（包括锁链和搭钩）。低压断 路器的按钮和触头接线柱分别引出壳外， 其余各组成部分均在壳内。
1
23 4
5
1—主 弹 簧 ； 2—主 触 头 ； 3—锁 链 ；
4—搭 钩 ； 5—轴 ； 6—电 磁 脱 扣 器 ；
电器允许通过 的动稳定电流
4.1电气设备选择的一般条件
（3）热稳定校验
按热稳定确定的最小 截面积
导体和电缆:
S Smin (mm2 )
按正常工作条件选择的截面积
断路器全
电器：
It2t I2tk
开断时间
[(kA)2 s]
允许热稳 允许热稳
定电流
定时间
短路电流 计算时间
tk = t pr + tab
（2）按额定电压选择
允许最 高工作
电压
Ualm Usm
所在电网的最高运行电压
电缆和一般电器 Ualm = (1.1 ~ 1.15)Usm
海拔对绝缘介质强度的影响：海拔 的升高而降低
选高原型产 品或提高外 绝缘等级
空气密度、湿度 相对减少
每增100m，Ualm下 降1%修正
4.1电气设备选择的一般条件
制造厂规定
设备允许的 短路电流
后备保护动 作时间
4.2 低压电气设备选择
用来接通或断开1000V以下的交流和1500V 直 流电路的电气设备。 常用低压电器： 按功能分：低压开关电器和低压保护电器； 按用途分：控制电器、主令电器、保护电器、
配电电器和执行电器；
4.2 低压电气设备选择
一、刀开关
(1) 胶盖开关。 胶盖开关是一种带熔断器的开启 式负荷开关。
4.1电气设备选择的一般条件
4.1.1 按正常工作条件选择
（1）额定环境条件
地 震 烈 度
安装条件
环境 条件
环境温度
海 拔
高 度
裸导体
25 C
环
和电缆
境
温 度 40 C 额
断路器
定 环 无日照 境
绝缘开关 穿墙套管 电流互感器 电抗器
条
件
海拔高度不超过 1000m
4.1电气设备选择的一般条件
KM
KM
(a)
(b)
(c)
接触器的图形符号 (a) 线圈； (b) 常开触点； (c) 常闭触点
4.2 低压电气设备选择
四、 热继电器
在电力拖动控制系统中，热继电器是对电动 机在长时间连续运行过程中过载及断相起保护作 用的电器。
大容量控制电路作频繁通、断控制的自动 电磁式开关，它通过电磁力作用下的吸合 和反力弹簧作用下的释放使触头闭合和分 断，从而控制电路的通断。
接触器的结构： 电磁机构包括线圈、铁心和衔铁。 触头系统中的主触头为常开触点，用于
控制主电路的通断; 辅助触头包括常开、常 闭两种，用于控制电路，起电气联锁作用。 其他部件还包括反作用弹簧、缓冲弹簧、 触 头压力弹簧、传动机构和外壳等。
4.1电气设备选择的一般条件
4.1.2按短路情况校验 短路点选择示例
原则：通过校 验对象的短路
电流最大
选母联 QF4
选出线 开关
选分段 QF5
选QF1
4.1电气设备选择的一般条件
（2）动稳定校验
硬导体:
al max
导体最大 计算应力
导体材料的最 大允许应力
电器： ies ish
短路冲 击电流 幅值kA
10 9 8
7
1
2
1—动 触 桥 ；
2—静 触 点 ；
3—衔 铁 ；
4—缓 冲 弹 簧 ；
3
5—电 磁 线 圈 ；
6—铁 心 ；
4
7—垫 毡 ；
8—触 头 弹 簧 ；
5
9—灭 弧 罩 ；
10—触 头 压 力 弹 簧 6
CJ20系列交流接触器结构示意
常用的交流接触器
接触器的图形及文字符号如图所示。
按照设备安装地点、使用条件、检修和运行要求
超过一般电气设备的使用条件，提出特殊供货要求
4.1电气设备选择的一般条件
4.1.2按短路情况校验 （1）短路电流的计算条件
容量和接线 按工程设计的最终容量计算,并考虑远景发展
短路种类 按最严重情况校验，一般按三相短路校验
短路计算点 选择通过校验对象的短路电流为最大的那些点
（3）按额定电流选择 额定电流：在额定环境条件下，电气设备的长期允许电流
长期允许电流
额定电流
所在回路的最 大持续电流
可能修正系 数的积
Ial = KIN Imax
修正系数
各种可能 的运行方
式
裸导体和电缆：
K = al − al − 25
裸导体 电缆
al = 70 C al = (50 ~ 90) C
6
7—杠 杆 ； 8—电 磁 脱 扣 器 衔 铁 ；
7
9—弹 簧 ； 10—欠 压 脱 扣 器 衔 铁 ；
8 12
9 10
11
11—欠 压 脱 扣 器 ； 12—双 金 属 片 ； 13—热 元 件
13
QF
ห้องสมุดไป่ตู้
(a)
(b)
低压断路器原理及符号 (a) 原理图； (b) 符号
4.2 低压电气设备选择
三、接触器（电磁开关） 接触器是一种可对交、直流主电路及
(2) 铁壳开关。 铁壳开关是带灭弧装置和熔断器 的封闭式负荷开关， 其图形符号及文字符号 与胶盖开关相同。
(3) 刀开关的类别和型号含义。
胶盖 胶盖紧固螺钉
进线座 静触头 (a)
瓷柄
动触头
出线座 瓷底
QS QS-FU
(b)
(c)
HK系列瓷底胶盖刀开关 (a) 外形图； (b)、 (c) 刀开关图形及文字符号
刀开关安装注意事项
刀开关必须垂直地安装在控制屏或开 关板上，并使进线座在上方。电源线应接 上部的进线接线座上；负载接到下部的可 动触刀、熔丝端的出线接线座上。这样安 装带电部分用胶木盖罩住，使用比较安全， 还可以避免闸刀开关断开时，由于受到振 动触刀自动落下造成误合闸事故，使触刀 不带电以保证装熔丝的安全。
4.1电气设备选择的一般条件
电器：
工程
环 40 60 K =1− ( − 40)0.018
境 温
电器的允许电流要下降：每超1度降低1.8%
度 0 C 40 C K =1+ (40 − )0.005
0 C K =1.2
电器的允许电流可增加：每降低1度可增加0.5%， 但小于20%
（4）选择设备的类型和型式
4.2 低压电气设备选择
二、低压断路器
低压断路器又称自动空气断路器或空 气开关，它是低压配电线路中一种重要的 保护电器。在正常工作条件下，作为线路 的不频繁接通和分断装置使用。当线路或 用电设备发生严重过载、短路或失压等故 障时，能够自动切断故障，实施迅速、有 效的保护。
低压断路器的结构与原理 低压断路器主要由三部分组成: 触头
和灭弧系统, 各种脱扣器（包括电磁脱扣器、 欠压脱扣器、 热脱扣器），操作机构和自 由脱扣机构（包括锁链和搭钩）。低压断 路器的按钮和触头接线柱分别引出壳外， 其余各组成部分均在壳内。
1
23 4
5
1—主 弹 簧 ； 2—主 触 头 ； 3—锁 链 ；
4—搭 钩 ； 5—轴 ； 6—电 磁 脱 扣 器 ；
电器允许通过 的动稳定电流
4.1电气设备选择的一般条件
（3）热稳定校验
按热稳定确定的最小 截面积
导体和电缆:
S Smin (mm2 )
按正常工作条件选择的截面积
断路器全
电器：
It2t I2tk
开断时间
[(kA)2 s]
允许热稳 允许热稳
定电流
定时间
短路电流 计算时间
tk = t pr + tab
（2）按额定电压选择
允许最 高工作
电压
Ualm Usm
所在电网的最高运行电压
电缆和一般电器 Ualm = (1.1 ~ 1.15)Usm
海拔对绝缘介质强度的影响：海拔 的升高而降低
选高原型产 品或提高外 绝缘等级
空气密度、湿度 相对减少
每增100m，Ualm下 降1%修正
4.1电气设备选择的一般条件
制造厂规定
设备允许的 短路电流
后备保护动 作时间
4.2 低压电气设备选择
用来接通或断开1000V以下的交流和1500V 直 流电路的电气设备。 常用低压电器： 按功能分：低压开关电器和低压保护电器； 按用途分：控制电器、主令电器、保护电器、
配电电器和执行电器；
4.2 低压电气设备选择
一、刀开关
(1) 胶盖开关。 胶盖开关是一种带熔断器的开启 式负荷开关。