郑州继飞机电设备有限公司

新密电气控制柜-电气控制柜缺相保护-继飞机电 ：

断路器、接触器、中间继电器、热继电器、按钮、指示灯、转换开关和行程开关是电气控制回路中常见的八种元件，小编以图文并茂的方式介绍常用电气元件的原理及应用，新密电气控制柜，通过了解它们在电气回路中的作用来掌握这些元件平时的运行情况。

1、断路器

低压断路器又称为自动空气开关，可手动开关，又能用来分配电能、不频繁启动异步电机，对电源线、电机等实行保护，当它们发生严重过载、短路或欠压等故障时能自动切断电路。

断路器文字符号为：QF

断路器图形符号为：

2、接触器

接触器由电磁机构和触头系统两部分组成，接触器常见线圈电压有AC220V、AC380V和DC220V几种。

接触器电磁机构由线圈、动铁心（衔铁）和静铁心组成；接触器触头系统由主触头和辅助触头两部分组成，主触头用于通断主电路，辅助触头用于控制电路中。

接触器文字符号为：KM

接触器图形符号为：

3、热继电器

热继电器是利用电流通过元件所产生的热效应原理而反时限动作的继电器。

热继电器文字符号：FR

热继电器图形符号：

4、中间继电器

中间继电器的原理是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大（即增大继电器触头容量）的继电器。其实质是电压继电器，但它的触头较多（可多达8对）、触头容量可达5-10A、动作灵敏。

当其他电器的触头对数不够时，可借助中间继电器来扩展他们的触头对数，也有通过中间继电器实现触电通电容量的扩展。

中间继电器文字符号：KA

中间继电器图形符号：

5、按钮

在实际应用中通常根据所需要的触头数量、使用的场合及颜色来选择按钮。常用的LA18、LA19、LA20等系列按钮，适用于AC500V、DC440V，额定电流5A，控制功率在AC300W、DC70W的控制回路中。

按钮文字符号：SB

按钮图形符号：

按钮颜色要求：

（1）“停止”按钮和“急停”按钮必须是红色。当按下红色按钮时必须使设备停止运行或断电。

（2）“启动”按钮的颜色是绿色。

（3）“启动”和“停止”交替动作的按钮必须是黑色、白色或灰色，不得使用红色和绿色按钮。

（4）“点动”的按钮必须是黑色。

（5）“复位”（如有保护继电器的复位按钮）必须是蓝色，当复位按钮同时还有停止作用时，则必须是红色。

6、指示灯

指示灯的作用：

（1）指示设备的运行或停止状态。

（2）监视控制电器的电源是否正常。

（3）利用红灯监控跳闸回路是否正常，用绿灯监控合闸回路是否正常。

7、转换开关

转化开关由操作机构、面板、手柄和数个触头座等部件组成。

转换开关文字符号为：SA

转换开关图形符号为：

各触头在手柄转到不同档位时的通断状态用黑点表示，有黑点的表示触头闭合，没有黑点的表示表示触头断开。

8、行程开关

行程开关文字符号为：SQ

行程开关图形符号为：

9、电机接触器、控制方式示意图

气发展到今天，可以说配电柜无处不在，但往往藏在深处，有的甚至与我们只有一墙之隔，但是很多非专业电工往往没机会看到。许多普通电工爱好者或新手电工，看到配电柜时，往往只专注于研究其内部回路、母线等情况，涉及到柜型等内容，很多人就没心思再做研究。

实际上，研究柜型特点，对于理解电路虽没有很大帮助，但是对了解单个柜内布线特点却很有用。尤其是装修领域或物业等电工，对柜型更是嗤之以鼻。

闲话不多说，电气中常见的柜型有XL-21，GGD，GCK，GCK，MNS等，各种柜型，都属于配电柜，下面我们逐一分析各配电柜与其余柜型的区别。

XL”系列，电气控制柜短路，除了XL-21（简称21柜）以外，还有XL-20（20柜）、XL-28（28柜）等等，它们之间的区别，是柜内电压不同，以21柜为例，电压往往不超过500V。

“XL”系列叫做动力柜，实际上可以看做是一个大配电箱，往往用在终端电路中。

它与其它柜型的区别，也是说它是大配电箱的原因如下：

主母线不固定；

隔离刀开关向前开启；

只对下端负载负责，只负载检修负载。

GGD

GGD，全称叫做固定式开关柜。GGD的外观（合上柜门以后）与21柜很像，与GCK，GCS，MNS的区别一目了然——GGD有柜门，而后三者没有。

GGD，GCK，GCS，MNS有几个共同点，是它们与21柜等配电箱柜的区别：

安装于变压器低压侧进线处；

主母线固定；

对下端所有配电箱柜负责。

GGD与后三者柜型，除了外观外，区别如下：

GGD是通柜形式，打开柜门后内部连通；

造价低、内部回路少，只适用于小型配电室；

不能与计算机连通。

GCK，GCS，MNS

把这三者放在一起，是因为它们有一个共同的名称——抽出式开关柜，简称抽屉柜。顾名思义，在这些柜型中，没有柜门，是独个的像抽屉一样的结构，外观更类似于家用五斗橱。

抽屉柜特点不再赘述，上述21柜和GGD的特点中，提到没有的东西，组合在一起就是抽屉柜。除此以外，抽屉柜的特点就是在维修电路时，哪个抽屉里的东西坏了，单独抽出该抽屉进行更换即可，不影响其它抽屉的正常使用。，这使得检修成本降低很多（检修时不耽误生产）。下面单独阐述抽屉柜每一个柜型的特点。

MNS

把它放在前面说，是因为MNS柜的技术水平gao，当年是从ABB公司引进的先进柜型。特点如下（与其余两个柜型相比）：

分断能力强；

热稳定性高；

垂直接线排是三相四线；

xiao抽屉单元1/4模数（每层可以装4个抽屉）。

除此以外，MNS柜型与GCS柜型相同，但MNS的造价要高很多，中小型用户往往不会使用。

GCK，GCS

这两者不论从外观还是名称，都极易混淆。相对来说，GCS抽屉柜要更先进一些。以下从不同角度阐述二者区别——

单元高度：即抽屉的高度。GCK新柜型每个抽屉高200MM，老式柜型高240MM；GCS每个抽屉高度为160MM。

单元数量：一般抽屉柜总高为2.2M，除去下端通风和上端母线，GCK可以分为9个单元，而GCS可分为11个（标准柜，有些定制的非标柜就不一定了）。

抽屉模数：即每个单元内的抽屉数量。GCK是1个，GCS是2个（也可以只放1个）。如此一来，GCS就可以比GCK做更多的回路（单元数量多，抽屉模数多）。

抽出推进装置：GCS是旋转抽出推进，靠内部机械机构助力；GCK是靠大手柄，直接拉出（靠蛮力）。

今天说的这些，都是为了能够一眼分辨出是什么柜型，具体到了柜内结构。至于其内部材料、母线位置等配电相关内容，我们改日再具体分析。

1、注意电源安装

PLC系统的电源有两类：外部电源和内部电源。

外部电源是用来驱动PLC输出设备(负载)和提供输入信号的，又称用户电源，同一台PLC的外部电源可能有多规格。外部电源的容量与性能由输出设备和PLC的输入电路决定。由于PLC的I／O电路都具有滤波、隔离功能，所以外部电源对PLC性能影响不大。因此，对外部电源的要求不高。

内部电源是PLC的工作电源，即PLC内部电路的工作电源。它的性能好坏直接影响到PLC的可靠性。因此，为了保证PLC的正常工作，对内部电源有较高的要求。一般PLC的内部电源都采用开关式稳压电源或原边带低通滤波器的稳压电源。

在干扰较强或可靠性要求较高的场合，应该用带屏蔽层的隔离变压器，对PLC系统供电。还可以在隔离变压器二次侧串接LC滤波电路。同时，在安装时还应注意以下问题：

（1）隔离变压器与PLC和I/O电源之间采用双绞线连接，以控制串模干扰；

（2）系统的动力线应足够粗，以降低大容量设备起动时引起的线路压降；

（3）PLC输入电路用外接直流电源时，采用稳压电源，以保证正确的输入信号，否则可能使PLC接收到错误的信号。

2、远离强干扰源

（1）动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线，隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双胶线连接。将PLC的IO线和大功率线分开走线，如必须在同一线槽内，分开捆扎交流线、直流线，若条件允许，分槽走线，这不仅能使其有尽可能大的空间距离，并能将干扰降到限度。

（2）PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备，不能与高压电器安装在同一个开关柜内。在柜内PLC应远离动力线（二者之间距离应大于200mm）。与PLC装在同一个柜子内的电感性负载，如功率较大的继电器、接触器的线圈，应并联RC消弧电路。

（3）交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。

3、I/O端接线要求

（1）PLC的输入与输出分开走线，开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线，屏蔽层应一端或两端接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。

（2）输入接线

● 输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。

● 输入/输出线不能用同一根电缆，输入/输出线要分开。

● 尽可能采用常开触点形式连接到输入端，使编制的梯形图与继电器原理图一致，便于阅读。

（3）输出连接

● 输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。

● 由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板。

● 采用继电器输出时，所承受的电感性负载的大小，会影响到继电器的使用寿命，因此，使用电感性负载时应合理选择，或加隔离继电器。

● PLC的输出负载可能产生干扰，因此要采取措施加以控制，如直流输出的续流管保护，交流输出的阻容吸收电路，晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。

4、选择正确的接地点

良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制match系统抗电磁干扰的重要措施之一。

PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A、B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。

此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内又会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮，电气控制柜缺相保护，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。

● 安全地或电源接地

将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。如电源漏电或柜体带电，可从安全接地导入地下，不会对人造成伤害。

● 系统接地

PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地，叫系统接地。接地电阻值不得大于4Ω，一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起，电气控制柜仪表，作为控制系统地。

● 信号与屏蔽接地

一般要求信号线必须要有的参考地，屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合，也要在就地或者控制室接地，防止形成“地环路”。信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理，选择适当的接地处单点接点。

5、对变频器干扰抑制

变频器的干扰处理一般有下面几种方式:

加隔离变压器，主要是针对来自电源的传导干扰，可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。使用滤波器，滤波器具有较强的抗干扰能力，还具有防止将设备本身的干扰传导给电源，有些还兼有尖峰电压吸收功能。

使用输出电抗器，在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射，影响其它设备正常工作。