郑州继飞机电设备有限公司

中原区电气控制柜-继飞机电-电气控制柜仪表 ：

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，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，电气控制柜过载保护，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

概括的话有以下几点：

GGD是固定柜，GCK、GCS、MNS是抽屉柜。

GCK和MNS柜架结构都采用C型材，标准模数E=25mm；

GCS柜架结构采用KS型材，标准模数E=20mm。

GCK柜和GCS、MNS柜抽屉推进机构不同；

GCS柜只能做单面操作柜，柜400/600/800/1000/1200mm，GCS原始设计da电流只能做到4000A；

GCK 柜深800/1000mm，额定电流da可至6300A；

MNS柜可以做双面操作柜，柜深600/800/1000mm，可做到6300A。

1.固定柜

GGD是固定柜，固定柜是不说模数的（只有抽屉柜或固定分隔柜用模数来表示，这个后面再说），GGD交流低压开关柜具有机构合理，安装维护方便，防护性能好，分断能力高等优点，缺点是回路少，单元之间不能任意组合且占地面积大，不能与计算机联络。

2.抽屉柜

GCK、GCS、MNS都是抽屉柜，说到抽屉柜，要先明白一个概念，那就是模数E，模数E=有两个值，中原区电气控制柜，一个为20mm，一个为25mm。目前抽屉柜柜体一般用两种型材来加加工，一种是KS型材，这种型材的E＝20mm；另一种是C型材，E＝25mm。

因为柜高为2200mm，放抽屉的有效高度(即抽屉的高度)为1800mm，因此这二种型材的GCK都可以装9层抽屉，因8E（E=20时）＝160，8E（E=25时）＝200都小于1800的有效高度。

以E=25为例说明...

8E/4=200/4(意思是200高的空间布置4个抽屉，宽度为150)

8E/2=200/2(意思是200高的空间布置2个抽屉宽度为300)

8E=抽屉高度为200宽度为600

12E=抽屉高度为300宽度为600

16E=抽屉高度为400宽度为600

20E=抽屉高度为500宽度为600

24E =抽屉高度为600宽度为600

2.1 GCK开关柜

GCK柜体外形尺寸：

宽度：400/600/800/1000/1200mm

深度：800/1000mm

高度：2200/2300mm

但是有一点需要注意，当主母线额定电流为6300A时，主母线系统为双层母线系统，柜高采用2300mm，其余柜高均为2200mm。

主母线额定电流为5000A及以下时，GCK成套设备可容纳功能单元有效高度为72E(E=25mm)，da可以布置9层1单元（8E）出线回路。主母线额定电流为6300A时，GCK成套设备可容纳功能单元有效高度为64E(E=25mm)，即da可以布置8层1单元出线回路。同一柜体的功能单元可全部为抽屉安装或固定安装，亦可混装。

功能单元室以6E或8E为xiao高度模数。

当以6E为xiao高度模数时，在72E的安装高度下，可装配12个功能单元抽屉。

当以8E为xiao高度模数时，在72E的安装高度下，可装配9个功能单元抽屉。

抽屉单元标准回路设计有9种规格等级：8E /4、6E/2、8E /2、6E、8E、12E、16E、20E、24E。

固定分隔单元标准回路设计有4种规格等级：6E、8E、16E、24E。

抽屉回路的推进机构有三种：XJG8(H1)手摇式推进机构、XSL手拉式推进机构、XJG8(H2)手摇式电操专用推进机构。

2.2 MNS开关柜

MNS系统框架采用C形骨架，标准模数E=25mm；

MNS柜外形尺寸（高x宽x深）2200mmx400/600/800/1000/1200mmx600/800/1000mm

抽屉组件的标准规格为8E/4、8E/2、4E、6E、8E、12E、16E、20E、24E。

注意，电气控制柜显示屏，4个8E/4或2个8E/2组件可以水平安装在600宽的装置小室内，组件高度为8E（200mm）但是，4E、6E、8E、12E、16E、20E、24E的单个组件就需要600mm宽的装置小室，组件的高度就是组件规格所要求的尺寸。

2.3 GCS开关柜

GCS的框架由E=20mm的KS型材组装而成；

GCS柜外形尺寸（高x宽x深）2200mmx400/600/800/1000/1200mmx/800/1000mm

抽屉单元高度的模数为160mm，分为1/2单元、1单元、1.5单元、2单元、3单元五个尺寸系列。

其实，不管采用哪种柜子，常规设计时都考虑安装美观方便，不可能都完全把一个柜子塞的满满的，低压开关柜选择固定分隔插拔式开关柜时，可大致参考以下：

?断路器：1000A及以上容量的开关宜选用框架空气断路器，800A及以下应选用塑壳断路器。

?低压输出开关柜柜体：

低压配电柜柜体高度一般在2.2米，放置断路器的有效高度为1.8米，不同容量的断路器高度如下：

?250A以下塑壳断路器：200mm，占有8E空间也就是一个抽屉的空间;

?400A、630A塑壳断路器：400mm，占用16E也就是两个抽屉空间;

?800A塑壳断路器：600mm，占用24E也就是三个抽屉空间；

?低压开关柜塑壳断路器安装数量（参考）：

?对于800A塑壳断路器，１个柜体可安装3个；

?对于400A、630A塑壳断路器，１个柜体可安装４个；

?对于250A及以下塑壳断路器，１个柜体可安装９个。

1、额定容量：指额定工作条件下变压器的额定输出能力（等于U×I，单位为kVA）；

2、额定电压：空载、额定分接下，端电压的值（即一次、二次侧电压值）；

3、空载损耗：空载条件下，变压器的损耗（也叫铁耗）；

4、空载电流：空载条件下，一次侧线圈流过的电流值；

5、短路损耗：一次侧通额定电流，二次短路时所产生的损耗（主要是线圈电阻产生的）；

6、分接（抽头）的概念：

为适合电网运行需要，一般的变压器高压侧都有抽头，这些抽头的电压值都是用额定电压的百分比表示的，即所谓的分接电压。例如，高压10kV的变压器具有±5%的抽头，就是说该变压器可以运行在三个电压等级：10.5kV(+5%)、10kV（额定）、9.5kV（-5%）。一般来说，有载调压变压器的抽头数（分接点）较多，如7分接点（±3×2.5%）和9分接点（±4×2%）等。由于不能够完全保证分接开关的同步切换，所以有载调压变压器一般不能够并联运行。

7、有功负荷：

电力系统中产生机器能或热能的负荷。但是负载中纯阻性的负荷只消耗有功功率，如电热、电炉、照明等电力负荷完全是有功负荷。而异步电动机、同步电动机的负载中既消耗有功功率，同时又消耗无功功率，其中作功产生机器能的部分属有功负荷。有功负荷要由发电机有功功率来供应。树上鸟教育电气设计在线培训

8、无功负荷：

在电力负载中不作功的部分。只在感性负载中才消耗无功功率。如：变压器、电动机、空调、冰箱等。所以在发电机输出有功功率的同时，还需要提供无功功率。

无功功率不能满足电网时，系统的电压将会下降，为了满足用户的需求，所以在变电所里要安装无功补偿器，来保持无功功率的平衡，这样才能维持电压水平。

9、事故备用：

电力系统中备用容量的组成部分之一。由于发电设备可能发生临时性或故障而影响供电，所以系统必须设置一定数量的事故备用电源，来确保电力设施的安全.

10、系统解列：

为了防止系统失步和事故扩大，将完整的电力系统分解为几个不再同步运行的独立系统的一种措施。解列后某些局部系统可能会发生功率不足，频率和电压的下降因此需要切除部分负荷，来防止整个系统的稳定遭到破坏。

PT（TV）/CT（AV）

互感器实际上就是一种特殊的变压器，主要用来从电气上隔离一次回路与控制回路，从而扩大二次设备（仪表、综保等）的使用范围。

采用PT/CT可以避免一次回路的高电压/大电流直接进入到二次控制设备（如：仪表、综保装置等），也可以防止由于控制设备故障影响一次回路的运行。

1、电流互感器（CT、AV）的特点是：一次侧绕组N1粗而少、二次侧绕组N2细而多，二次侧的额定电流I2一般为5A（根据N1I1＝N2I2可以近似算出一次侧电流I1，或者根据一次侧电流I1选择相应变比的电流互感器）。由于CT在工作时一次绕组和二次绕组都是分别串联在一次回路与二次控制回路中的，根据变压器的特性U1I1＝U2I2可以得出，二次侧在工作时的工作电压，该电压在开路时非常大，故CT是不允许开路的。按照用途来划分，通常可以分为保护和测量用CT。测量CT在一次回路出现短路故障时，容易饱和，以限制二次电流（二次绕组侧电流I2）过大，达到保护综保装置的目的；而保护CT在一次回路出现短路故障时，不应出现保护现象，以保证综保装置可靠动作。

2、变比：变压器高压侧绕组与低压侧绕组匝数之比称为变比，近似可用高压侧与低压侧额定电压之比表示。

3、电压互感器（PT、AV）的特点是：一次绕组匝数N1多，二次绕组匝数N2少，相当于一个降ya变压器（二次侧额定电压一般为100V）。由于PT在工作时一次绕组和二次绕组都是分别并联在一次回路和二次控制回路电压线圈的，而由于电压线圈的阻抗很大，所以PT二次侧的电流非常小，二次绕组近似于空负荷状态；但二次绕组本身的阻抗是很小的，所以如果二次绕组短路，则将会导致非常大的二次侧电流（N1I1＝N2I2）。故PT的二次绕组不能够短路。

手车/抽屉

手车和抽屉分别是高压开关柜和低压开关柜的一部分，分别安装高压断路器和低压断路器及其继电器等元器件。由此划分出手车式开关柜（高压）和抽屉式开关柜（低压），电气控制柜仪表，他们与固定式开关柜的功能是基本相同的，主要区别是方便了维护和检修（手车和抽屉都可以通过机械操作机构摇把来推进、拉出）。手车和抽屉一般都有工作（正常运行时）、试验（试投运和现场试验时）和退出（维护、检修时）三种位置状态。

接地刀

接地刀（也叫接地开关）主要：一是用来在线路和设备检修时，为确保人员安全进行接地用的；二是可以用来人为地造成系统的接地短路，达到控制保护的目的。

第1个作用很好理解，不做介绍。第二个作用是这样的：接地刀通常是接在降ya变压器的高压侧，当受电端发生故障或者变压器内部故障时，接地刀开关应自动闭合，造成接地短路故障，迫使送电端（上端）断路器迅速动作，切断故障，所以说这是个人为的接地短路故障，目的就是保证送电端的断路器能够快速动作。

接触器

接触器是一种用于远距离频繁接通和开断交直流主电路及大容量控制电路的电器，主要控制对象是电动机、照明、电容器组等，分交流接触器和直流接触器。与断路器相比，不同之处在于：动作频率非常高（因此要求其电气寿命和机械寿命足够长）；有较高的的开断和接通容量，但是一般用在1kV及以下的电压等级中，无法与断路器的几十千伏、几百千伏相比。

继电器

继电器是用来在控制回路中控制其他电器（一般是一次电气主设备）动作或在主电路中作为保护用以及作信号转换用的电器，只适用于远距离的分断、接通小容量控制回路，比如：交流/直流电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器、热继电器等。