安全员(第3版)
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

细节:电气设备和电气材料

1.基本概念

(1)高压、低压和安全电压 1kV以上的电压称为高压,以下者为低压。一般建筑工地是把6kV或10kV的高压降低为380/220V的低压使用。对人身安全危害不大的电压称安全电压,我国规定的安全电压等级有36V、24V和12V。

(2)电弧 电弧是伴随火焰的高温电子、离子流。开关和接触器等电器的触头分离时,其动、静触头之间会出现电弧,熔丝熔断时也会出现电弧,被分断的电流越大电弧越严重。电弧能危害人体,烧毁电器,使电路不能切断,甚至造成线间短路。所以电器的分断电流部分都要考虑灭弧问题。

常采用的灭弧方法:

978-7-111-51040-6-Chapter03-1.jpg

还有磁吹灭弧和纵缝灭弧等灭弧方法。实际的灭弧装置常同时采用多种灭弧方法。

(3)过压保护 当电源电压超过额定值一定程度时,保护装置能在一定时间之后将电源切断,以免造成设备绝缘击穿和过流损坏,这种保护称过压保护。

(4)过流保护 当负载的实际电流超过额定电流一定程度时,保护装置能在一定时间以后将电源切断,以防止设备因长时间过流运行而损坏。这种保护称过流或过载保护。

(5)短路保护 当供电线路或用电设备发生短路时,短路电流往往非常大。保护装置应能在极短的时间(如不超过1s)内将电源切断,时间稍长会造成严重事故。这种保护称短路保护。

(6)欠压保护 有些电气设备(如电动机)不允许欠压运行(在电源电压低于额定电压的状态下运行),保护装置应能在欠压超过一定程度、并经过一定时间之后把电源切断。这种保护称欠压保护。

(7)失压保护 电源意外断电称失压。有些使用场合要求失压后恢复供电时电气设备不得自动投入运行,否则可能造成事故。满足这种要求的保护称失压保护。

(8)缺相保护 有的三相用电设备不允许缺相运行(在电源一相断开的情况下运行),电动机缺相运行时一方面造成自身过载,另一方面破坏了电网的平衡。这时要求保护装置能迅速切断电源。满足上述要求的保护称缺相保护。

(9)隔离开关 只能用来切断电压,不能用来切断电流的开关。这种开关的灭弧能力很差,若用来切断电流会造成事故。

(10)负荷开关 具有一定的灭弧能力,用来切断正常工作电流的开关。

(11)断路开关 具有较强的灭弧能力,既能用来切断工作电流又能用来切断短路故障电流的开关。

2.变压器

变压器是变换交流电压的电气设备,它用来把某一电压的交流电变换成同频率的另一种电压的交流电,可以升压也可以降压。变压器是给建筑工地供电的主要电气设备,建筑工地上使用的变压器一般是降压变压器,它把电网送来的高压通常降低为380/220V的低压,供工地使用。建筑施工用的安全电压为36V、24V或12V,也需要通过变压器获得。

3.高压电器设备

中小型建筑工地供电用到的主要高压电器有高压隔离开关、高压熔断器、高压负荷开关、高压断路器和高压避雷器、高压互感器。

(1)高压隔离开关 高压隔离开关的功能主要是隔离高压电源,以保证其他电气设备(包括线路)的安全检修。高压隔离开关断开后有明显可见的断开间隙,而且断开间隙的绝缘及相间绝缘都是足够可靠的,能够充分保证人身和设备的安全。但是隔离开关没有专门的灭弧装置,因此不允许带负荷操作。

(2)高压熔断器 它用于小功率输配电线路和配电变压器的短路、过载保护。分为户内式、户外式。固定式、自动跌落式。有限流作用式、无限流作用式。

(3)高压负荷开关 高压负荷开关具有简单的灭弧装置,因而能通断一定的负荷电流和过负荷电流,但它不能断开短路电流,因此它必须与高压熔断器串联使用,以借助熔断器来切断短路故障。负荷开关断开后,与隔离开关一样具有明显可见的断开间隙,因此它也具有隔离电源、保证安全检修的功能。

(4)高压断路器 高压断路器的功能是,不仅能通断正常负荷电流,而且能接通和承受一定时间的短路电流,并能在保护装置作用下自动跳闸,切除短路故障。高压断路器按其采用的灭弧介质分,有油断路器、六氟化硫(sR)断路器、真空断路器以及压缩空气断路器、磁吹断路器等,油断路器的使用最为广泛。

(5)高压开关柜 高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置,在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用,也可作为大型高压交流电动机的启动和保护之用,其中安装有高压开关设备、保护电器、监测仪表和母线、绝缘子等。

4.低压电器设备

现代生产中各种机械设备包括建筑机械广泛采用电动机拖动。为了保证安全、可靠和高效率的工作,以及实现远距离操纵和自动化,必须用各种电器组成的控制系统对电动机实行可靠的控制和保护。

凡是用来对低压配电线路和用电设备进行控制和保护的电器设备,统称为低压电器。

(1)低压电器的种类和基本要求

1)低压电器的种类:根据动作性质分,有非自动和自动两大类。非自动类主要有插头、插座、刀开关、组合开关、按钮、铁壳开关、倒顺开关等。自动类主要有交流接触器、继电器等。

按作用来分,可分为四类:

978-7-111-51040-6-Chapter03-2.jpg

2)低压电路的基本要求:安全、可靠和动作准确,并能按预定的要求进行控制或保护。

(2)插头和插座 插头和插座有2眼、3眼和4眼三种。2眼和3眼用于单相交流电源,3眼的其中一眼供接地(或接零)保护用。4眼用于三相交流电源,其中的一极供接地(或接零)保护用。圆柱形电极的插头、插座正在被淘汰,现在广泛采用扁片形(安全形)电极的插头、插座。

常用插头、插座的额定电压为500V、380V,额定电流为8A、10A、15A。插头和插座一般用来引入电源,不要兼作用电器的开关。

(3)开关

1)刀开关:

刀开关分带熔断器式和不带熔断器式两种。建筑上常用的刀开关有胶盖开关和铁壳开关,二者均为带熔断器式。

2)万能转换开关:

万能转换开关的触头容量较小,常用来控制接触器。有时可直接控制小型电动机。

3)凸轮控制器:

凸轮控制器是一种档位较多,触头数量较多的一种手动电器。常用来控制小型电动机的启动、制动、调速和反转,尤其是小型绕线式电动机应用较多。

4)按钮:

按钮也是一种手动控制电器,它的特点是发布命令控制其他电器动作,所以它属于主令电器。它的容量(额定电流)很小,不能直接接入大电流电路中,只能接在控制电路中。

按钮发布的指令用来控制磁力启动器的接通、分断和接触器、继电器的动作,实现远距离控制。按钮也可以实现点动或微动控制。

5)自动开关(自动空气断路器):它属于能自动切断故障电路的一种控制兼保护用的电器。它既能带负荷通断电器,又能在短路、过负荷和失压时自动跳闸。

自动开关在正常情况下,可以操作使其“分闸”或“合闸”。在电路出现短路或过载时,它又能自动切断电路,有效地保护串接在它后面的电气设备。它的动作值可调整,而且动作后一般不需要更换零部件。加上它的分断能力较高,所以应用极为广泛,是低压配电网络中非常重要的一种保护电器,也可作为操作不频繁电路中的控制电器。

(4)熔断器 熔断器就是大家通常所说的“保险”,它是一种用于过流和短路保护的电器,由于结构简单、使用维护方便、体积小、重量轻、价格低等优点,应用广泛。

5.电线电缆

(1)电线和电缆的分类 常用电线和电缆分为裸线、电磁线、绝缘电线电缆和通信电缆等等。

1)裸线。是没有绝缘层的电线,包括铜、铝平线,架空绞线,各种型材如型线、母线、铜排、铝排等。它主要用于户外架空、作室内汇流排和开关箱。

2)绝缘电线电缆。包括各种电力电缆、控制信号电缆、照明用线和各种安装连续用线。它外面有绝缘层和保护层。线芯按使用要求可分硬型、软型、特软型和移动式电缆四种结构。

绝缘层的作用是防止漏电和放电。它是包覆在导电的线芯外的一层橡皮、塑料或油纸等绝缘物。

保护层的作用是保护绝缘层。它有金属护层和非金属护层两种,固定敷设的电缆多采用金属护层,移动电缆多采用非金属护层。金属护层大多采用铅套、铝套、绉绞金属套和金属编织套等,在它的外面还有外被层,以保护金属护层免受机械和腐蚀等损伤。非金属护层多采用橡皮、塑料。

3)电磁线。也是一种绝缘线。它的绝缘层是涂漆或包缠纤维的。

4)通信电缆。包括电信系统的各种通信电缆、电话线和广播线。

(2)电力电缆和控制电缆 在电力系统中,最常用的是电力电缆和控制电缆。

978-7-111-51040-6-Chapter03-3.jpg