電器的定義、分類與典型結(jié)構(gòu)

1、電器的定義、分類與典型(dinxng)結(jié)構(gòu)共二十二頁一、電器(dinq)的定義 電器- -用于控制電路或?qū)崿F(xiàn)電能轉(zhuǎn)換及檢測電參數(shù)的硬件設(shè)備或裝置。 凡是根據(jù)外部(wib)指令或預(yù)定的功能，自動或手動、連續(xù)或斷續(xù)地改變電路參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對電路或非電對象的切換、控制、檢測和能量變換的電氣設(shè)備都屬電器的范疇。共二十二頁二、電器(dinq)的分類我們一般把強(qiáng)電領(lǐng)域的技術(shù)問題稱之電氣工程，而把弱電領(lǐng)域的技術(shù)問題稱之電子工程，電器是強(qiáng)電領(lǐng)域的概念，因此可以說電氣工程領(lǐng)域的硬件都屬電器的范疇，電器是電氣工程的物質(zhì)基礎(chǔ)。(電機(jī)、變壓器、輸電線、電光電熱等單列) 我們把用于功率控制的電力電子裝置作為廣義(gungy

2、)的電器對待，因?yàn)殡娖鞯闹悄芑瘜⒃絹碓揭蕾囯娏﹄娮蛹夹g(shù)來實(shí)現(xiàn)共二十二頁一般(ybn)按工作職能和使用領(lǐng)域分類高壓電器額定工作電壓在1kV以上，主要用于電力系統(tǒng)，少量用于脈沖功率技術(shù)和特種電源中。一般(ybn)包括：斷路器、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、避雷器、互感器與電抗器等二、電器的分類共二十二頁低壓與家用電器額定工作電壓在1kV以下，主要用于電力拖動和家庭電氣設(shè)施，包括：斷路器、接觸器、組合（自動）開關(guān)、低壓熔斷器、低壓避雷器、磁力啟動器，家用(jiyng)電熱、制冷、電動工具和照明等二、電器(dinq)的分類共二十二頁測量電器電量傳感器（包括電流互感/傳感器，電壓互感/傳感器），非電量（輸出為電量的

3、）傳感器能量轉(zhuǎn)換電器高壓電容器、電抗器、電磁鐵，電熱(dinr)、電聲、電光電機(jī)等。特種電器礦用電器、航空、艦船與鐵道電器 二、電器(dinq)的分類共二十二頁我們可用執(zhí)行(zhxng)通斷任務(wù)時(shí)的轉(zhuǎn)換深度 h來描述： - h =Ro/Rc； 電器(dinq)開路阻抗/閉合阻抗 有觸點(diǎn)電器: h=1010-14 無觸點(diǎn)電器:h=104-7 電力系統(tǒng)中的高、低壓電器以開關(guān)電器為主； 開關(guān)電器中又以斷路器為主要的和典型的研究對象，工作條件最苛刻，以三相交流電源為主。 從產(chǎn)業(yè)分工和結(jié)構(gòu)方面，我們還可以把電器分為電器元件和成套電器，后者一般要結(jié)合純電子控制裝置組成一個(gè)功能系統(tǒng)，實(shí)際上已成為廣義的電器了

4、。共二十二頁三、電器的典型(dinxng)結(jié)構(gòu)1）高壓開關(guān)電器 高壓斷路器是最典型的高壓開關(guān)電器，作為短路保護(hù)可以分?jǐn)鄮兹f安培的短路電流。典型的真空斷路器由滅弧室、操動機(jī)構(gòu)、框架和輔助開關(guān)等組成。滅弧室由彈簧(tnhung)儲能操動機(jī)構(gòu)驅(qū)動，其動作指令由開關(guān)柜上的繼電保護(hù)系統(tǒng)給出，開關(guān)上的若干組輔助觸點(diǎn)可反映開關(guān)的狀態(tài)，并可供外部電路使用。共二十二頁 真空滅弧室是開關(guān)的核心，當(dāng)操動機(jī)構(gòu)接到指令開始分閘操作時(shí)，處于閉合狀態(tài)的真空滅弧室觸頭分離拉出電弧，在交變電流零點(diǎn)時(shí)電弧熄滅(xmi)，完成電路分?jǐn)喙δ?。共二十二頁真?zhnkng)斷路器-12kV系列共二十二頁1）高壓開關(guān)(kigun)電器

5、真空開關(guān)對其操動機(jī)構(gòu)(jgu)的要求嚴(yán)格，隨時(shí)準(zhǔn)備動作，決不允許拒動或誤動，一般采用儲能的方式排除其能源故障帶來的隱患。目前中壓領(lǐng)域最新進(jìn)展是永磁操動機(jī)構(gòu)(jgu)，可以與電子計(jì)算機(jī)控制匹配達(dá)到很高的時(shí)間控制精度，實(shí)現(xiàn)開關(guān)的動作相位控制，因之也稱作電子操動。共二十二頁1）高壓開關(guān)(kigun)電器開關(guān)的框架主要應(yīng)有絕緣方面的保證，固定處于高電位的滅弧室。此外(cwi)還 附加有進(jìn)行自診斷裝置，有的高壓開關(guān)整體封閉在一個(gè)絕緣氣體柜內(nèi)。共二十二頁2）低壓開關(guān)(kigun)電器 塑殼空氣開關(guān)是典型的低壓電器，一般(ybn)由滅弧室、操動機(jī)構(gòu)、骨架和外殼以及過流脫扣裝置等組成。以前低壓系統(tǒng)大量使用各種

6、熔斷器，塑殼開關(guān)中有過流保護(hù)脫扣裝置，各分支可以省去熔斷器，從而簡化了系統(tǒng)。 共二十二頁 塑殼斷路器采用了先進(jìn)的滅弧系統(tǒng)，使開關(guān)利用電弧自身能量分割成許多小段，很容易在短路電流達(dá)到峰值前將其熄滅，從而使實(shí)際電弧的電流峰值和能量遠(yuǎn)沒達(dá)到預(yù)期(yq)值，我們稱之限流開斷。 限流的最大意義在于，降低了整個(gè)系統(tǒng)可能承受的電流極限，在系統(tǒng)電動力和熱穩(wěn)定方面有了更好的保證。此外由于實(shí)際承受的電弧能量較小，滅弧室的體積也可以做的較小，這是限流斷路器的又一優(yōu)越性。共二十二頁 低壓(dy)斷路器共二十二頁3）測量與能量(nngling)轉(zhuǎn)換電器 目前電力系統(tǒng)中最典型的測量電器是各種電流(dinli)互感器和電壓

7、互感器。功率計(jì)量主要的計(jì)算測得的電流和電壓。 電力系統(tǒng)用的電流互感器也稱Ct，其一般結(jié)構(gòu)是在環(huán)型鐵心上繞一定匝數(shù)的二次線圈，主電流穿過環(huán)型線圈視作單匝的一次線圈。低壓互感器與高壓互感器的結(jié)構(gòu)基本一致，只是一次和二次線圈之間的絕緣水平的差異。 共二十二頁3）測量與能量(nngling)轉(zhuǎn)換電器 新型測量電器也在向智能化方向發(fā)展，稱之智能檢測，所用(su yn)硬件有本質(zhì)上的改變：能量需求大大降低，數(shù)字輸出，本身自診斷等。能量轉(zhuǎn)換電器范圍很廣，實(shí)際上電機(jī)是應(yīng)用最廣的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，但它的研究已自成體系，成為專門的學(xué)科。共二十二頁3）測量與能量(nngling)轉(zhuǎn)換電器除電機(jī)以外的電磁（機(jī)械）、電

8、熱、電光、電聲等雖然都有自己專門(zhunmn)領(lǐng)域，但都仍屬于電器范疇。這部分器件直接與人們的日常生活相關(guān)，與電能的使用相關(guān)，是我們電氣工程的邊界，是我們必須掌握的知識。如電熱器：直接歐姆熱、渦流效應(yīng)（電磁灶）、中頻加熱、微波加熱、電弧爐、等離子體焚燒等等。共二十二頁4）家用電器(ji yn din q) 隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，家用電器的用電量在電能消耗中的比例(bl)越來越大，反映了家用電器的使用量的急劇增加。雖然其內(nèi)涵主要是上述能量轉(zhuǎn)換電器，但更多的結(jié)合了電子技術(shù)，技術(shù)含量越來越高。因此，有必要把它們單列一類，進(jìn)行分析研究。當(dāng)然，現(xiàn)代高檔的音像設(shè)備和太陽能設(shè)備、電動車等，主要是相關(guān)領(lǐng)域的研究對象，只在家電中歸類。共二十二頁 5）成套電器(dinq)和電力系統(tǒng)自動化裝置 現(xiàn)代成套電器是電氣工程與電子工程