电器产品设计注意事项 电气设计总结 电气设计禁忌.ppt
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1、电气设计禁忌,有关电机设计的问题 有关高压开关柜设计的问题 有关低压电器的设计问题 有关电气传动设计的问题 有关工厂供电中的问题 有关电气安全设计的问题 有关电气产品标记、标志的问题,2019/9/28,1,2019/9/28,2,电气设计禁忌,有关电机设计的问题 有关高压开关柜设计的问题 有关低压电器设计的问题 有关电气传动设计的问题 有关工厂供电中的问题 有关电气安全设计的问题 有关电气产品标记、标志的问题,2019/9/28,3,有关电机设计的问题,多粉尘场所不要用防护式电机 防护式电机外壳有通风孔,电机内外相通,散热良好,有利于节约材料,降低成本。该电机旋转部分和带电部分有一般防护,能
2、防止铁屑、砂粒、水滴等杂物从上方或沿垂直方向成45度角以内侵入电机,但不能防尘、防潮,所以只能用于灰尘不多,比较 干净的场所。 封闭式电机由于其外壳全部封闭,可防止潮气、尘埃等杂物从各个角度侵入电机内部,适用于尘土较多的场所,是一种应用最广泛的电机。 户外场所要选用户外电机,水中使用要用密闭式电机,有烟花爆炸气体的场所则选用防爆电机。,2019/9/28,4,有关电机设计的问题,不要使用电机超载运行 异步电机具有一定的短时过载能力,当负载转矩超过电机的额定转矩但小于电机的最大转矩时,电机仍然能够稳定运行。但超载运行使电机电流增大,长时间超载运行使电机温升增高,绝缘过热老化,甚至烧毁电机。,不宜
3、使电机长期轻载运行 电机的功率因数和效率一般是随着负载的减小而减小的。电机容量选的太大,使电机长期轻载运行,电机的输出机械功率不能充分利用,功率因数和效率均较低,不但增加了设备费用,而且运行也很不经济。 电机功率的选择按如下公式计算: 按上式计算出的功率不一定与产品规格相同,所选择电动机额定功率应等于或稍大于计算值。,2019/9/28,5,有关电机设计的问题,2019/9/28,6,有关电机设计的问题,绕线转子异步电动机转子绕组回路不要开路运行 绕线转子异步电动机在运行中如果炭刷和滑环接触不好使转子电阻加大,电机转速降低,定子线圈发热。转子绕组回路如果开路,则转子电流为零,电机回无转矩而停止
4、运转,此时定子电流很大,若不及时断开电源,则可能烧毁电机。,2019/9/28,7,电气设计禁忌,有关电机设计的问题 有关高压开关柜设计的问题 有关低压电器设计的问题 有关电气传动设计的问题 有关工厂供电中的问题 有关电气安全设计的问题 有关电气产品标记、标志的问题,开关柜外壳不得用网状编织物或类似材料制造 金属封闭式开关设备的外壳必须是金属的(通风窗、排气孔除外),不得用网状编织或类似的材料制造。外壳必须满足下表规定的一种防护等级: 为保证其防护性能,地极可作为外壳的一部分(虽不是金属的),但如果有电缆沟连通或电缆进入,则必须保证封闭,并满足上表的一种防护等级。 房子的墙壁不能作为外壳的一部
5、分。,2019/9/28,8,有关高压开关柜设计的问题,2019/9/28,9,有关高压开关柜设计的问题,开关柜设计时不要忘记“五防”联锁 为了保证可靠地运行和操作者的安全,金属封闭开关设备应具有: *防止带负荷分、合隔离开关(隔离插头); *防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器(允许提示性); *防止接地开关处在闭合位置时合断路器、负荷开关、接触器等开关; *防止在带电时误合接地开关; *防止人误入带电隔离室等功能。 具有可移开部件的金属封闭开关设备和不具有可移开部件的金属封闭开关设备应分别加以规定。,2019/9/28,10,有关高压开关柜设计的问题,操作工具的运动方向不得违反规定 高压
6、形状设备操动机构的部位移动方向应符合下表规定:,2019/9/28,11,电气设计禁忌,有关电机设计的问题 有关高压开关柜设计的问题 有关低压电器设计的问题 有关电气传动设计的问题 有关工厂供电中的问题 有关电气安全设计的问题 有关电气产品标记、标志的问题,2019/9/28,12,有关低压电气设的计问题,多股导线的接线端不要散头接线 散头接线时常有散头脱出,使实际导电面积减小,并易造成该散头与近旁导体的击穿和短路。 多股导线应用整体接线头与导线焊接(包括冷压焊)后接线,且小截面的多股导线的接线头必须能同时包紧导线及其外绝缘皮,以提高联接强度。,2019/9/28,13,有关低压电气设计的问题
7、,产品结构设计应尽量减少安装面积和尺寸宽度 这可降低盛大配电装置及其他安装位置的安装尺寸及成本。 因电器元件多系垂直于地面方向安装,故减小元件宽度可减小装置宽度即减小占地面积。垂直方向不占占地面积而只受空间高度限制,故可适量放大产品高度(长度)尺寸。,2019/9/28,14,有关低压电气设计的问题,机柜内上部温度较高,应注意对安装件的影响 一些对热较敏感的电器,如热继电器、直流激磁的电器等,不能在较高的环境温度下可靠工作,故不宜安装在机柜内的上部而应安装于壳体内的下部。,2019/9/28,15,电气设计禁忌,有关电机设计的问题 有关高压开关柜设计的问题 有关低压电器设计的问题 有关电气传动
8、设计的问题 有关工厂供电中的问题 有关电气安全设计的问题 有关电气产品标记、标志的问题,2019/9/28,16,有关电气传动设计的问题,电气传动应避免“小马拉大车或大马拉小车” 如果电动机的容量选小了,不能保证生产机械的正常工作,并将引起电动机过热、损坏。如果电动机容量选得过大,因为负载太轻,电动机没得到充分利用,功率因数低。电动机的容量选择应正好满足于工作机械的需要,这样可降低设备投资费用和减少电能损失。,2019/9/28,17,有关电气传动设计的问题,一般金属切削机床不宜选用绕线转子异步电动机 绕线转子异步电动机转子回路串电阻后,起动转矩大,起动电流小,但它的结构复杂,造价高,维修麻烦
9、。而一般机床多为空载起动,起动转矩较小,用笼型异步电动机即可满足要求,比较经济实用。 对于驱动机床走刀架的电动机,可选用高起动转矩的特殊电机。,2019/9/28,18,有关电气传动设计的问题,起重牵引设备不宜选用起动转矩小的电动机 起重牵引设备,一是要求起动转矩大,二是要求可以调速。普通笼型异步电动机,达不到此两项要求,而绕线转子异步电动机,可以通过转子绕组回路串电阻或串入频敏变阻器,可增大起动转矩,实现调速,满足起重牵引设备的要求。对于小吨位的起重设备,也可选用深槽式电机、双笼型异步电动机或选用铝合金铸造笼条的电机,它们也具有起动转矩较大的特点。,2019/9/28,19,有关电气传动设计
10、的问题,易燃易爆场所不宜选用直流电动机 在易燃易爆环境中,均要求严禁烟火。而直流电动机在运行过程中,换向器和电刷之间常有换向火花产生,容易引起燃烧或爆炸。故在此场所不能选用普通直流电动机,而选用笼型交流异步电动机或其它防爆电机。,2019/9/28,20,有关电气传动设计的问题,大容量笼型异步电动机不宜直接启动 大容量笼型异步电动机,比中小容量电动机的起动电流更大,起动更困难,起动功率往往会超过供电设备的过载能力,造成电网电压严重波动,影响供电质量或其他设备的正常运行,该种电机不宜直接起动,应加起动器降压起动,以减小起动电流。,2019/9/28,21,有关电气传动设计的问题,只有三个出线头的
11、笼型异步电动机不能用Y- 起动 只有三个出线头的笼型异步电动机,说明电机内部绕组已按Y形或形接死,最后出来三根线,与三相电源相接,不能进行Y-接线变换。可Y-接线变换的电动机,必须有六根出线头。所以此种电机只能用起动补偿器进行自耦减压起动。,2019/9/28,22,有关电气传动设计的问题,电气传动线路设计不能无短路保护 电能是电气传动的能源,而且多用强电,即线电压为380V,相电压为220V,负载电流一般较大。由于电路复杂,纵横交错,若接线不当或绝缘老化,造成线间短路或火线对地短路是常会发生的。过大的短路电流若不及时切断,就会造成事故,故电气线路不能无熔断器作为短路保护,熔断器大小种类要选择
12、合适。,2019/9/28,23,有关电气传动设计的问题,中线接地电气系统不得采用两相保护方案 在中线接地的三相电气线路中,一相对地短路或过载时有发生,若采用两相保护,而故障点刚好发生在无保护的一组,该相电流过大,甚至烧毁电气设备,保护装置未起作用。因此,中线接地的三相电气线路,必须选用三相保护装置,而不能用两相保护装置。,2019/9/28,24,有关电气传动设计的问题,中性点不接地的电气线路保护不应少于两相 在中性点不接地的电气线路中,任何一相负载必须经过两根火线才能构成回路,若三相中有两相装有保护装置,则无论哪相负载发生过载故障,至少有一个保护装置流过故障电流,引起装置动作,切断电源,起
13、到保护作用。,2019/9/28,25,有关电气传动设计的问题,起重设备一般不用热继电器作过载保护 起重设备多用绕线式异步电动机拖动,本系统运行特点是带着负载频繁地运动、调速、反转、制动等,瞬时电流冲击较大,若由于过载而堵转,电流瞬时上升,若用热继电器保护,由于热惯性的原因,保护装置尚来不及动作,电动机或电气线路可能已被烧坏。对此要用过流继电器进行瞬时保护,而不能用热继电器做过载保护。,2019/9/28,26,有关电气传动设计的问题,电动机拖动系统不能无过载或过流保护 电动机在运行过程中,由于某种原因,造成电动机过载或堵转现象是经常发生的,长时间的过载,电动机电流超过额定电流,使电动机和线路
14、因过热而造成事故。对此现象必须采取保护措施予以避免,常用办法是根据不同情况,进行过载保护或过流保护。,2019/9/28,27,有关电气传动设计的问题,要求电压稳定的设备不能无欠压保护 供电电网在用电高峰期,往往因负载过重,而引起电网电压偏低。在供电区域内若有大型电动机起动,也可能引起供电电压瞬时下降或电压不稳,对于一些精密设备,要求供电电压平稳。为防止上述情况造成设备事故,不能无欠压保护。,2019/9/28,28,有关电气传动设计的问题,不允许自起动的电动机不能无失压保护 任何一台由电动机拖动的机械设备,电动机起动运转前,都事先进行检查,而后由操作人员发出指令以,起动运转。未经人员操作而起
15、动运转者,称为自起动,这是危险的,也是不允许的。尤其在运转中突然因失电而停车,当供电恢复时,不请允许自起动,否则会造成事故,为防止此类事故发生,电动机拖动系统,必须装有失压保护装置。,2019/9/28,29,有关电气传动设计的问题,点动控制不使用自锁环节 当采用接触器或继电器控制电动机或其它负载与电源实现通断点动控制时,要求控制按钮按下,电源接通,松开按钮,电源断开,称为点动控制。实现方法,如左图所示,带自锁者,不能实现点动控制,只有不带自锁的控制,方有点动功能。,2019/9/28,30,有关电气传动设计的问题,电动机连续运转控制不能无自锁环节 采用接触器或继电器实现电动机或其它负载连续运
16、行时,要求发出控制指令后,运行状态能保持不变,如左图所示,发出指令所用的常开按钮开关,若不并联接触器常开触头,进行自锁,则不能实现连续运转。,两接触器控制电动机正反转不能无互锁控制 当采用两个接触器控制一台电动机正反转时,若两接触器同时吸合,会造成电源短路,必须避免。因此,设计控制电路时,一个接触器的常闭触头,要串联在另一个接触器线圈里,构成互锁电路,以保证一个接触器处于吸合状态,另一个接触器不可能吸合,保证误操作时,不会发生短路事故。,2019/9/28,31,有关电气传动设计的问题,2019/9/28,32,有关电气传动设计的问题,相互制约的两台电动机不能无互锁控制 对于双电动机拖动的某些
17、生产机械,有时要求一台电机运转,另一台不能运转,反之亦然,称之为相互制约控制。由下图可见,若无互锁控制环节,则不能实现上述要求。,2019/9/28,33,有关电气传动设计的问题,有空间位置限制的控制不能无限位保护 电动机拖动着运动部件做位移运动时,一般都有极限位置,达到极限位置,运动部件必须立即停止。这一功能称为限位保护。由装在机械上的限位开关实现其控制。,2019/9/28,34,有关电气传动设计的问题,控制电压为交流380V时,不能选用交流220V继电器 若将继电器线圈额定电压为220V的继电器,接在控制电压为380V的线路中,则因线圈电流大大超过充许电流而烧毁。,2019/9/28,3
18、5,有关电气传动设计的问题,控制电压为交流220V时,不能选用交流380V继电器 380V的继电器,其线圈两端电压只有达到380V时,铁心电磁吸力才能将动铁心稳定的吸合,常开触头很好闭合,接通电路。若将这种继电器接在220V电源上,则线圈电流太小,铁心不能很好吸合,常开触头不能稳定闭合,电路不能正常接通。,2019/9/28,36,有关电气传动设计的问题,电气线路设计应避免不合理方案 在设计电气线路时,应考虑到各电器元件的实际位置和实际接线,尽量减少导线根数,尽量缩短连接导线长度,左图中,将常开按钮开关SB1与常闭按钮开关SB2隔开是不对的,因为操作台和电气柜间要有四根连线。而将SB1与SB2
19、靠在一起是对的,这样操作台与电气柜之间只需要三根连接线,节约一根。,继电器线圈不能串联使用 所有继电器产品,其线圈额定电压都是按国家标准生产的,有AC380V、AC220V、AC127V、DC220V等,它们分别对应几种标准的控制电路电压。各种不同容量的继电器,其线圈额定电流是不同的,若将两继电器线圈串联使用,则因线圈阻抗参数不同,各线圈一般得不到额定电压,过压者会烧毁线圈,欠压者不能很好吸合,无法正常工作。,2019/9/28,37,有关电气传动设计的问题,2019/9/28,38,有关电气传动设计的问题,电压为交流220V的变频器不能在交流380V电源上使用 变频器由整流电路,滤波电路和逆
20、变电路三部分组成。整流后的直流电压大小取决于交流输入电压,一旦交流输入电压选定,直流电压也定下来了,逆变电路中的器件耐压能力由直流电压大小选定。变频器制做好后,若输入为交流220V的变频器,接到交流380V电源上,变频器就会烧毁。,2019/9/28,39,有关电气传动设计的问题,变频器输入端R、S、T与输出端U、V、W不能接错 变频器的输入端R、S、T是与三相整流桥输入端相连接,而输出端U、V、W是与三相电动机相连逆变电路。若两者接错,轻则不能实现变频调速,电动机也不会运转,重者烧毁变频器。,变频器供电的电动机不得无过载保护 当采用热继电器做变频器输出与电动机间的过载保护装置,其作用有两个:
21、一个是保护电动机;二是保护变频器。当电动机过载严重时,电流过大,会烧坏电动机。流过电动机的过载电流同样流过逆变器和整流器等元件,也会烧坏电子器件。当因过载时,热继电器跳脱,变频器与电源脱开,既保护了变频器,也保护了电动机。,2019/9/28,40,有关电气传动设计的问题,2019/9/28,41,有关电气传动设计的问题,变频器输入端R、S、T不得对地短接 变频器输入端R、S、T接在电源线U、V、W三根火线上,线间电压为380V,火线对地电压220V,若R、S、T任一端对地短接,造成火线对地短路,短路电流会烧毁变频器输入端及前边电气设备。为防止此类事故发生,变频器R、S、T端子前边要接熔断器,
22、进行短路保护。使用前用兆欧表检查变频器绝缘电阻。,2019/9/28,42,有关电气传动设计的问题,变频器输出端U、V、W不得对地短接 变频器输出端U、V、W是接在变频器逆变电路部分,若发生对地短路,则为直流电路部分通过逆变电路的晶体管形成回路,过大的短路电流会烧毁逆变电路,毁坏变频器,故U、V、W决不能对地短路。,2019/9/28,43,有关电气传动设计的问题,单相交流电动机不宜采用变频器调速 由于变频器输出为三相对称频率可调交流电源。而单相交流电动机只需要单相电源,此种情况不适合变频器的运行状态。此外,单相电动机为产生起动力矩,要采取各种起动措施,过大的起动电流,会导致逆变电路元件的损坏
23、。,2019/9/28,44,有关电气传动设计的问题,变频器对地电阻不得低于0.5M AC380V的变频器对地电阻的要求,与交流电动机一样,其对地绝缘电阻应不低于0.5M。,2019/9/28,45,电气设计禁忌,有关电机设计的问题 有关高压开关柜设计的问题 有关低压电器设计的问题 有关电气传动设计的问题 有关工厂供电中的问题 有关电气安全设计的问题 有关电气产品标记、标志的问题,2019/9/28,46,有关工厂供电中的问题,严禁手拿电容器的套管进行搬运 套管是电容器的重要绝缘部位,手拿套管容易损坏。另外,也容易使密封衬垫变形,出现缝隙,使水和潮气侵入,运行中易击穿。,2019/9/28,4
24、7,有关工厂供电中的问题,电容器分层安装时,层间不应加设隔板 不加隔板,主要是为了利于降低周围空气温度,保证通风散热良好。,电容器的架构应采用非可燃性材料制成 主要是为适应防火安全的要求。,每台电容器之间的距离不可过小 一般按厂家规定安装,如无厂家说明,相互间距不应小于50MM。,2019/9/28,48,有关工厂供电中的问题,电容器与母线之间不要直接采用硬连接 这样做是为了防止装配应力造成电容器套管损坏或引线螺栓脱螺纹,破坏密封而引起渗漏油。每台电容器与母线之间最好采用单独的软连接。,2019/9/28,49,有关工厂供电中的问题,电容器组运行的主要禁忌条件 发生下列情况之一时,电容器组应立
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