項(xiàng)目1低壓電氣與安全用電

1、電氣控制與電氣控制與PLC技術(shù)項(xiàng)目化技術(shù)項(xiàng)目化理論與實(shí)訓(xùn)理論與實(shí)訓(xùn)趙俊生趙俊生 江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系項(xiàng)目單元項(xiàng)目單元1 常用低壓電器認(rèn)識(shí)及測(cè)試常用低壓電器認(rèn)識(shí)及測(cè)試 1.1訓(xùn)練目標(biāo)訓(xùn)練目標(biāo) 1認(rèn)識(shí)交流接觸器、電流繼電器等常用低壓電器的一般結(jié)構(gòu)2掌握交流接觸器的測(cè)試方法3. 學(xué)習(xí)常用電工工具和電工儀表的使用1.2實(shí)訓(xùn)設(shè)備和元器件實(shí)訓(xùn)設(shè)備和元器件任務(wù)所需實(shí)訓(xùn)設(shè)備和元器件見表1-1 表1-1 實(shí)訓(xùn)設(shè)備和元器件明細(xì)表 名稱型號(hào)或規(guī)格數(shù)量名稱型號(hào)或規(guī)格數(shù)量單向調(diào)壓器1KVA1臺(tái)接觸器CJ10-201只電壓表 1只一般電工工具扳手、測(cè)電筆、剝線鉗1套刀開關(guān)HK21只低壓斷路器DZ15若 干個(gè)熔斷

2、器RL12只 1.3 相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí) 項(xiàng)目學(xué)習(xí)情境項(xiàng)目學(xué)習(xí)情境1 1 低壓電器的基本知識(shí)低壓電器的基本知識(shí)1低壓電器定義及分類 凡是對(duì)電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用起控制、調(diào)節(jié)、檢測(cè)、轉(zhuǎn)換及保護(hù)作用的電工器械稱為電器。用于交流50HZ或60HZ額定電壓1200V以下，直流額定電壓1500V以下的電路內(nèi)起接通、斷開、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電器稱為低壓電器。常用的低壓電器有刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、自動(dòng)開關(guān)、熔斷器、接觸器、繼電器和主令電器等。 低壓電器的種類較多，分類方法有多種，就其在電氣線路中所處的地位、作用以及所控制的對(duì)象可分為低壓配電電器、低壓控制電器兩大類。 （1）低壓配電電器 （2）低壓控制電

3、器 2電磁式電器 電磁式電器在低壓電器中占有十分重要的地位，在電氣控制系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。如接觸器、自動(dòng)空氣開關(guān)（斷路器）、電磁式繼電器等。但它們的工作原理基本上相同。就結(jié)構(gòu)而言主要有電磁機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)所組成，電磁機(jī)構(gòu)按其電源種類可分為交流和直流兩種，執(zhí)行機(jī)構(gòu)則可分為觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置兩部分。 圖1-1 電磁機(jī)構(gòu)幾種結(jié)構(gòu)形式1鐵心 2銜鐵 3吸引線圈 電磁機(jī)構(gòu)由線圈、鐵心（靜鐵心）和銜鐵（動(dòng)鐵心）等幾部分組成。從常用鐵心的銜鐵運(yùn)動(dòng)形式上看，其結(jié)構(gòu)形式大致可分為拍合式和直動(dòng)式兩大類，如圖1-1所示。圖1-1（a）為銜鐵沿棱角轉(zhuǎn)動(dòng)的拍合式鐵心，其鐵心材料由電工軟鐵制成，它廣泛用于直流電器中；圖1-

4、1（b）為銜鐵沿軸轉(zhuǎn)動(dòng)的拍合式鐵心，鐵心形狀有E形和U形兩種，其鐵心材料由電工硅鋼片疊成，多用于觸頭容量較大的交流電器中；圖1-1（c）為銜鐵直線運(yùn)動(dòng)的雙E形直動(dòng)式鐵心，它也是由硅鋼片疊壓而成，也分為交、直流兩大類。電磁機(jī)構(gòu)的作用原理是：當(dāng)線圈中有工作電流通過時(shí)，電磁吸力克服彈簧的反作用力，使得銜鐵與鐵心閉合，由連接機(jī)構(gòu)帶動(dòng)相應(yīng)的觸頭動(dòng)作。在交流電流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)中，為避免因磁通過零點(diǎn)造成銜鐵的抖動(dòng)，需在交流電器鐵心的端部開槽，嵌入一銅短路環(huán)，使環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通與環(huán)外磁通不同時(shí)過零，使電磁吸力F總是大于彈簧的反作用力，因而可以消除交流鐵心的抖動(dòng)。 需要指出的是，對(duì)電磁式電器而言，電磁機(jī)構(gòu)

5、的作用是使觸頭實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，但電磁機(jī)構(gòu)實(shí)質(zhì)上就是電磁鐵的一種，電磁鐵還有很多用途，例如牽引電磁鐵，有拉動(dòng)式和推動(dòng)式兩種，可以用于遠(yuǎn)距離控制和操作各種機(jī)構(gòu)；閥用電磁鐵，可以遠(yuǎn)距離控制各種氣動(dòng)閥，液壓閥以實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)控制；制動(dòng)電磁鐵則用來控制自動(dòng)抱閘裝置，實(shí)現(xiàn)快速停車；起重電磁鐵用于起重搬運(yùn)磁性貨物工件等。 3電器的觸頭系統(tǒng) 在工作過程中可以分開與閉合的電接觸稱為可分合接觸，又稱為觸頭，觸頭是成對(duì)的，一為動(dòng)觸頭，一為靜觸頭。觸頭有時(shí)又包含主觸頭、副觸頭。觸頭的作用是接通或分?jǐn)嚯娐罚虼艘笥|頭要具有良好的接觸性能，電流容量較小的電器（如接觸器、繼電器）常采用銀質(zhì)材料作觸頭，這是因?yàn)殂y的氧化膜電阻

6、率與純銀相似，可以避免表面氧化膜電阻率增加而造成接觸不良。 圖圖1-2 觸頭的結(jié)構(gòu)的型式觸頭的結(jié)構(gòu)的型式觸頭的結(jié)構(gòu)有橋式和指式兩類。圖1-2（a）所示是兩個(gè)點(diǎn)接觸的橋式觸頭，圖1-2（b）是兩個(gè)面接觸的橋式觸頭。兩個(gè)觸頭串于同一電路中，電路的接通與斷開由兩個(gè)觸點(diǎn)共同完成，點(diǎn)接觸形式適用于電流不強(qiáng)，且觸頭壓力小的場(chǎng)合；面接觸形式適用于電流較強(qiáng)的場(chǎng)合。圖1-2（c）所示是為指形觸頭，其接觸區(qū)為一直線，觸頭接通或分?jǐn)鄷r(shí)產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦，以利于去掉氧化膜，故其觸頭可以用紫銅制造，特別適合于觸頭分合次數(shù)多、電流大的場(chǎng)合。 4低壓電器的主要技術(shù)參數(shù) 電器要可靠地接通和分?jǐn)啾豢仉娐罚煌谋豢仉娐饭ぷ髟诓煌?/p>

7、電壓或電流等級(jí)、不同的通斷頻繁程度及不同性質(zhì)負(fù)載的情況下，對(duì)電器提出了各種技術(shù)要求。如觸點(diǎn)在分?jǐn)酄顟B(tài)時(shí)要有一定的耐壓能力，防止漏電或介質(zhì)擊穿，因而電器有額定工作電壓這一基本參數(shù)；觸頭閉合時(shí)，總有一定的接觸電阻，負(fù)載電流在接觸電阻產(chǎn)生的降壓和熱量不應(yīng)過大，因此對(duì)電器觸點(diǎn)規(guī)定了額定電流值，被控負(fù)載的工作情況對(duì)電器的要求有著重要的影響，如籠型異步電動(dòng)機(jī)反接觸制動(dòng)及反向時(shí)的電流峰值約大兩倍，所以電動(dòng)機(jī)頻繁反向時(shí)，控制電器的工作條件較差，于是，有些控制電器被制成能使用在較惡劣的條件下，而有些不能，這就使電器有不同的使用類別。配電電器擔(dān)負(fù)著接通和分?jǐn)喽搪冯娏鞯娜蝿?wù)，相應(yīng)地規(guī)定了極限通、斷能力；電器在分?jǐn)嚯?/p>

8、流時(shí)，出現(xiàn)的電弧要燒損觸點(diǎn)甚至熔焊，因此電器都有一定的使用壽命。 下面僅就控制電器的主要技術(shù)參數(shù)作一介紹，供選用電器時(shí)參考。（1）使用類別按國標(biāo)GB2455-85，將控制電器主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)使用列于表1-2中。 表1-2 控制電器觸點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)使用類別觸 點(diǎn)電流種類使用類別典型用途舉例主觸點(diǎn)交流AC1AC2AC3AC4無感或微感負(fù)載、電阻爐繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、分?jǐn)嗷\型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)及分?jǐn)嗷\型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、反接制動(dòng)、反向、點(diǎn)動(dòng)直流DC1DC3DC5無感或微感負(fù)載、電阻爐并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)與反接制動(dòng)串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)與反接制動(dòng)輔助觸點(diǎn)交流AC11AC14AC15控制交流

9、電磁鐵控制小容量（72VA）電磁鐵負(fù)載控制容量大于72VA的電磁鐵負(fù)載直流DC11DC13DC14控制直流電磁鐵控制直流電磁鐵，即電感與電阻的混合負(fù)載控制電路中有經(jīng)濟(jì)電阻的直流電磁鐵負(fù)載（2）主參數(shù)額定工作電壓和額定工作電流 額定工作電壓 是指在規(guī)定條件下，能保證電器正常工作的電壓值，通常是指觸點(diǎn)的額定電壓值。有電磁機(jī)構(gòu)的控制電器還規(guī)定了電磁線圈的額定工作電壓。 額定工作電流 是指根據(jù)電器的具體使用條件確定的電流值，它和額定電壓、電網(wǎng)頻率、額定工作制、使用類別、觸點(diǎn)壽命及防護(hù)等級(jí)等因素有關(guān)，同一開關(guān)電器可以對(duì)應(yīng)不同使用條件以規(guī)定不同的工作電流值，CJX2系列小 容量交流接觸器的額定工作電流等技

10、術(shù)數(shù)據(jù)見表1-3。 表1- 3 CJX2系列小容量交流接觸器技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)操作頻率次/h通電持續(xù)率（%）AC-3使用類別輔助觸點(diǎn)吸引線圈額定工作電流(IN/A)可控制三相異步電動(dòng)機(jī)的功率（P/KW）控制功率功率（P/W）額定控制電壓UN/VAC-3AC-4380(V)660(V)20(V)80(V)00(V)60(V)AC(VA)DC(W)起動(dòng)吸持CJX2-9120030040972.245.55.53003080824、36CJX2-12120030012935.55.57.580848、110CJX2-16600120161247.5991009127、220CJX2-25600120251

11、8.551111151009380、660表1-4 相應(yīng)于使用類別的接通與分?jǐn)鄺l件類別正常負(fù)載非正常負(fù)載接通分?jǐn)嘟油ǚ謹(jǐn)郔/INU/UNcosI/INU/UNcosI/INU/UNcosI/INU/UNcosAC-1AC-2AC-3AC-412.56611110.950.650.350.35111610.40.1710.950.650.350.351.5410101.11.11.11.10.950.650.350.351.54881.11.11.11.10.950.650.350.35（3）通斷能力 通斷能力以表1-4中“非正常負(fù)載”時(shí)能接通和斷開的電流值來衡量。接通能力是指開關(guān)閉合時(shí)不會(huì)造成

12、觸點(diǎn)熔焊的能力。斷開能力是指開關(guān)斷開時(shí)能可靠滅弧能力。（4）壽命 控制電器壽命的包括機(jī)械壽命和電壽命。機(jī)械壽命是電器在無電流情況下能操作的次數(shù)；電壽命是指按所定使用條件不需要修理或更換零件的負(fù)載操作次數(shù)。 項(xiàng)目學(xué)習(xí)情境2 安全用電 電對(duì)人類造福不淺，但是處理不當(dāng)也會(huì)造成災(zāi)禍，小則損壞機(jī)器，大則引起人身死亡事故，根據(jù)觸電事故的統(tǒng)計(jì)分析，可以將觸電事故的發(fā)生原因歸納為4個(gè)方面，即電氣設(shè)備安裝不合理；電氣設(shè)備維修不及時(shí)；違章作業(yè)，不遵守安全工作制度；不懂安全用電常識(shí)。所以對(duì)于電的安全知識(shí)人人都應(yīng)掌握。 1 1觸電的原因和危害觸電的原因和危害 2 2觸電的種類和形式觸電的種類和形式 （1）觸電的種類

13、觸電事故是因電流流過人體所造成的。人體被電流傷害的情況，按其性質(zhì)的不同可分為兩類： 電傷。 電擊。 （2）觸電的形式 單線觸電。兩線觸電。 跨步電壓觸電。 3.3.安全措施安全措施 （1）保護(hù)接地 （2）保護(hù)接零 （3）安全用電 4觸電的急救 （1）脫離電源 使觸電者脫離電源是極其重要的一環(huán)，觸電時(shí)間越長，對(duì)觸電者的傷害就越大。具體作法及應(yīng)注意的問題如下： 就近斷開電源開關(guān)或拔去電源插頭。但應(yīng)注意在切斷開關(guān)時(shí)，是否會(huì)因帶負(fù)荷拉閘而造成更大的事故。 如果觸電事故點(diǎn)離電源開關(guān)太遠(yuǎn)，或立即拉開就近電源開關(guān)將導(dǎo)致更大的故障，救護(hù)人員可用干燥的衣服、絕緣手套、木棒等絕緣物做工具拉開觸電者或挑開電線，使之

14、脫離電源。 如觸電者抽筋而緊握電線,可用干燥的木柄斧、電工絕緣鉗等將電線一根一根地切斷，并把觸電者手握點(diǎn)兩頭的線均切斷。要防止電線斷落到別人和自己身上。 觸電者處于較高的位置，在使觸電者脫離電源的同時(shí)，還要采取防摔傷措施。 觸電事故發(fā)生在高壓設(shè)備上，應(yīng)通知?jiǎng)恿Σ块T停電，或由從事高壓的電工人員，采用相應(yīng)電壓等級(jí)絕緣工具，使觸電者脫離電源。（2）現(xiàn)場(chǎng)急救 觸電者脫離電源后，應(yīng)盡快進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)搶救，若發(fā)現(xiàn)觸電者停止呼吸或心臟停止跳動(dòng)，決不可認(rèn)為觸電者已死亡而不去搶救，應(yīng)立即在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行人工呼吸和人工胸外心臟擠壓，并派人通知醫(yī)院。具體情況如下： 觸電者神志清醒，只是感到心慌，四肢發(fā)麻無力，此時(shí)應(yīng)使觸電者在空

15、氣流動(dòng)的地方靜臥休息12小時(shí)，讓其自己慢慢恢復(fù)正常，并注意觀察。 觸電者已失去知覺，但心臟跳動(dòng)和呼吸還在進(jìn)行，此時(shí)應(yīng)使觸電者舒適、安靜地平臥，周圍不要圍擠人群，解開衣扣以利呼吸?？勺層|電者聞聞氨氣，磨擦全身使之發(fā)熱。如果天氣寒冷，應(yīng)注意保暖。同時(shí)迅速通知醫(yī)院診治。 觸電者已停止呼吸，但心臟還在跳動(dòng)，應(yīng)立即進(jìn)行人工呼吸法（見圖1-3）；如停止心跳，但有呼吸應(yīng)立即進(jìn)行胸外擠壓法（見圖1-4）；如心跳與呼吸均停，應(yīng)立即人工呼吸和胸外擠壓法同時(shí)進(jìn)行。以上搶救人員必須認(rèn)真堅(jiān)持進(jìn)行，直到醫(yī)生到達(dá)之后。 圖圖1-31-3人工呼吸法人工呼吸法 圖圖1-41-4 胸外擠壓法胸外擠壓法 在實(shí)施人工呼吸和胸外擠壓法

16、之前，必須迅速地將觸電者身上妨礙呼吸的衣領(lǐng)、上衣扣、褲帶等解開；同時(shí)取出口中的假牙、血塊、粘液等異物，使呼吸道暢通。 1.4訓(xùn)練內(nèi)容和步驟訓(xùn)練內(nèi)容和步驟 復(fù)雜的電器控制線路大多數(shù)都是由許多低壓電器組成的。在設(shè)計(jì)和安裝控制線路時(shí)，必須熟悉低壓電器的外形結(jié)構(gòu)及型號(hào)意義，并掌握其簡(jiǎn)單檢查與測(cè)試方法。例如，例如交流接觸器的測(cè)試電路如圖1-5所示。 圖1-5 交流接觸器的測(cè)試電路380VQS1QS2 VTFUFUKM1認(rèn)識(shí)常用低壓電器 根據(jù)低壓電器的實(shí)物，寫出各電器的名稱。例如，HK2、HR5、DZ15、LA18、CJ10-20、RT0等系列的低壓電器。 2對(duì)交流接觸器的釋放電壓進(jìn)行測(cè)試，步驟如下。 （

17、1）按照?qǐng)D1-5接線。（2）閉合刀開關(guān)QS1，調(diào)節(jié)調(diào)壓器為380V；閉合QS2，交流接觸器吸（3）轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)壓器手柄，使電壓均勻下降，同時(shí)注意接觸器的變化，并在表1-5中記錄數(shù)據(jù)。 電源電壓開始出現(xiàn)噪聲電壓接觸器釋放電壓釋放電壓/額定電壓最低吸合電壓吸合電壓/電源電壓 3對(duì)交流接觸器的最低吸合電壓進(jìn)行測(cè)試。 從釋放電壓開始，每次將電壓上調(diào)10V，然后閉合刀開關(guān)，觀察接觸器是否閉合。如此重復(fù)，直到交流接觸器能可靠地閉合工作為止，記錄數(shù)據(jù)填入表1-5。4注意事項(xiàng)：（1）接線要求牢靠、整齊、清楚、安全可靠。（2）操作時(shí)要膽大、心細(xì)、謹(jǐn)慎，不允許用手觸及電氣元件的導(dǎo)電部分以免觸電及意外損傷。1.51.5實(shí)訓(xùn)報(bào)告要求和考核標(biāo)準(zhǔn)實(shí)訓(xùn)報(bào)告要求和考核標(biāo)準(zhǔn) 實(shí)訓(xùn)考核標(biāo)準(zhǔn)見表1-6 （3）通電觀察接觸器動(dòng)作情況時(shí)，要注意安全，