鄭州繼飛機(jī)電設(shè)備有限公司

新密電氣控制柜-電氣控制柜缺相保護(hù)-繼飛機(jī)電 ：

斷路器、接觸器、中間繼電器、熱繼電器、按鈕、指示燈、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和行程開(kāi)關(guān)是電氣控制回路中常見(jiàn)的八種元件，小編以圖文并茂的方式介紹常用電氣元件的原理及應(yīng)用，新密電氣控制柜，通過(guò)了解它們?cè)陔姎饣芈分械淖饔脕?lái)掌握這些元件平時(shí)的運(yùn)行情況。

1、斷路器

低壓斷路器又稱為自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，可手動(dòng)開(kāi)關(guān)，又能用來(lái)分配電能、不頻繁啟動(dòng)異步電機(jī)，對(duì)電源線、電機(jī)等實(shí)行保護(hù)，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重過(guò)載、短路或欠壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路。

斷路器文字符號(hào)為：QF

斷路器圖形符號(hào)為：

2、接觸器

接觸器由電磁機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)兩部分組成，接觸器常見(jiàn)線圈電壓有AC220V、AC380V和DC220V幾種。

接觸器電磁機(jī)構(gòu)由線圈、動(dòng)鐵心（銜鐵）和靜鐵心組成；接觸器觸頭系統(tǒng)由主觸頭和輔助觸頭兩部分組成，主觸頭用于通斷主電路，輔助觸頭用于控制電路中。

接觸器文字符號(hào)為：KM

接觸器圖形符號(hào)為：

3、熱繼電器

熱繼電器是利用電流通過(guò)元件所產(chǎn)生的熱效應(yīng)原理而反時(shí)限動(dòng)作的繼電器。

熱繼電器文字符號(hào)：FR

熱繼電器圖形符號(hào)：

4、中間繼電器

中間繼電器的原理是將一個(gè)輸入信號(hào)變成多個(gè)輸出信號(hào)或?qū)⑿盘?hào)放大（即增大繼電器觸頭容量）的繼電器。其實(shí)質(zhì)是電壓繼電器，但它的觸頭較多（可多達(dá)8對(duì)）、觸頭容量可達(dá)5-10A、動(dòng)作靈敏。

當(dāng)其他電器的觸頭對(duì)數(shù)不夠時(shí)，可借助中間繼電器來(lái)擴(kuò)展他們的觸頭對(duì)數(shù)，也有通過(guò)中間繼電器實(shí)現(xiàn)觸電通電容量的擴(kuò)展。

中間繼電器文字符號(hào)：KA

中間繼電器圖形符號(hào)：

5、按鈕

在實(shí)際應(yīng)用中通常根據(jù)所需要的觸頭數(shù)量、使用的場(chǎng)合及顏色來(lái)選擇按鈕。常用的LA18、LA19、LA20等系列按鈕，適用于AC500V、DC440V，額定電流5A，控制功率在AC300W、DC70W的控制回路中。

按鈕文字符號(hào)：SB

按鈕圖形符號(hào)：

按鈕顏色要求：

（1）“停止”按鈕和“急?！卑粹o必須是紅色。當(dāng)按下紅色按鈕時(shí)必須使設(shè)備停止運(yùn)行或斷電。

（2）“啟動(dòng)”按鈕的顏色是綠色。

（3）“啟動(dòng)”和“停止”交替動(dòng)作的按鈕必須是黑色、白色或灰色，不得使用紅色和綠色按鈕。

（4）“點(diǎn)動(dòng)”的按鈕必須是黑色。

（5）“復(fù)位”（如有保護(hù)繼電器的復(fù)位按鈕）必須是藍(lán)色，當(dāng)復(fù)位按鈕同時(shí)還有停止作用時(shí)，則必須是紅色。

6、指示燈

指示燈的作用：

（1）指示設(shè)備的運(yùn)行或停止?fàn)顟B(tài)。

（2）監(jiān)視控制電器的電源是否正常。

（3）利用紅燈監(jiān)控跳閘回路是否正常，用綠燈監(jiān)控合閘回路是否正常。

7、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)

轉(zhuǎn)化開(kāi)關(guān)由操作機(jī)構(gòu)、面板、手柄和數(shù)個(gè)觸頭座等部件組成。

轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)文字符號(hào)為：SA

轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)圖形符號(hào)為：

各觸頭在手柄轉(zhuǎn)到不同檔位時(shí)的通斷狀態(tài)用黑點(diǎn)表示，有黑點(diǎn)的表示觸頭閉合，沒(méi)有黑點(diǎn)的表示表示觸頭斷開(kāi)。

8、行程開(kāi)關(guān)

行程開(kāi)關(guān)文字符號(hào)為：SQ

行程開(kāi)關(guān)圖形符號(hào)為：

9、電機(jī)接觸器、控制方式示意圖

氣發(fā)展到今天，可以說(shuō)配電柜無(wú)處不在，但往往藏在深處，有的甚至與我們只有一墻之隔，但是很多非專業(yè)電工往往沒(méi)機(jī)會(huì)看到。許多普通電工愛(ài)好者或新手電工，看到配電柜時(shí)，往往只專注于研究其內(nèi)部回路、母線等情況，涉及到柜型等內(nèi)容，很多人就沒(méi)心思再做研究。

實(shí)際上，研究柜型特點(diǎn)，對(duì)于理解電路雖沒(méi)有很大幫助，但是對(duì)了解單個(gè)柜內(nèi)布線特點(diǎn)卻很有用。尤其是裝修領(lǐng)域或物業(yè)等電工，對(duì)柜型更是嗤之以鼻。

閑話不多說(shuō)，電氣中常見(jiàn)的柜型有XL-21，GGD，GCK，GCK，MNS等，各種柜型，都屬于配電柜，下面我們逐一分析各配電柜與其余柜型的區(qū)別。

XL”系列，電氣控制柜短路，除了XL-21（簡(jiǎn)稱21柜）以外，還有XL-20（20柜）、XL-28（28柜）等等，它們之間的區(qū)別，是柜內(nèi)電壓不同，以21柜為例，電壓往往不超過(guò)500V。

“XL”系列叫做動(dòng)力柜，實(shí)際上可以看做是一個(gè)大配電箱，往往用在終端電路中。

它與其它柜型的區(qū)別，也是說(shuō)它是大配電箱的原因如下：

主母線不固定；

隔離刀開(kāi)關(guān)向前開(kāi)啟；

只對(duì)下端負(fù)載負(fù)責(zé)，只負(fù)載檢修負(fù)載。

GGD

GGD，全稱叫做固定式開(kāi)關(guān)柜。GGD的外觀（合上柜門以后）與21柜很像，與GCK，GCS，MNS的區(qū)別一目了然——GGD有柜門，而后三者沒(méi)有。

GGD，GCK，GCS，MNS有幾個(gè)共同點(diǎn)，是它們與21柜等配電箱柜的區(qū)別：

安裝于變壓器低壓側(cè)進(jìn)線處；

主母線固定；

對(duì)下端所有配電箱柜負(fù)責(zé)。

GGD與后三者柜型，除了外觀外，區(qū)別如下：

GGD是通柜形式，打開(kāi)柜門后內(nèi)部連通；

造價(jià)低、內(nèi)部回路少，只適用于小型配電室；

不能與計(jì)算機(jī)連通。

GCK，GCS，MNS

把這三者放在一起，是因?yàn)樗鼈冇幸粋€(gè)共同的名稱——抽出式開(kāi)關(guān)柜，簡(jiǎn)稱抽屜柜。顧名思義，在這些柜型中，沒(méi)有柜門，是獨(dú)個(gè)的像抽屜一樣的結(jié)構(gòu)，外觀更類似于家用五斗櫥。

抽屜柜特點(diǎn)不再贅述，上述21柜和GGD的特點(diǎn)中，提到?jīng)]有的東西，組合在一起就是抽屜柜。除此以外，抽屜柜的特點(diǎn)就是在維修電路時(shí)，哪個(gè)抽屜里的東西壞了，單獨(dú)抽出該抽屜進(jìn)行更換即可，不影響其它抽屜的正常使用。，這使得檢修成本降低很多（檢修時(shí)不耽誤生產(chǎn)）。下面單獨(dú)闡述抽屜柜每一個(gè)柜型的特點(diǎn)。

MNS

把它放在前面說(shuō)，是因?yàn)镸NS柜的技術(shù)水平gao，當(dāng)年是從ABB公司引進(jìn)的先進(jìn)柜型。特點(diǎn)如下（與其余兩個(gè)柜型相比）：

分?jǐn)嗄芰?qiáng)；

熱穩(wěn)定性高；

垂直接線排是三相四線；

xiao抽屜單元1/4模數(shù)（每層可以裝4個(gè)抽屜）。

除此以外，MNS柜型與GCS柜型相同，但MNS的造價(jià)要高很多，中小型用戶往往不會(huì)使用。

GCK，GCS

這兩者不論從外觀還是名稱，都極易混淆。相對(duì)來(lái)說(shuō)，GCS抽屜柜要更先進(jìn)一些。以下從不同角度闡述二者區(qū)別——

單元高度：即抽屜的高度。GCK新柜型每個(gè)抽屜高200MM，老式柜型高240MM；GCS每個(gè)抽屜高度為160MM。

單元數(shù)量：一般抽屜柜總高為2.2M，除去下端通風(fēng)和上端母線，GCK可以分為9個(gè)單元，而GCS可分為11個(gè)（標(biāo)準(zhǔn)柜，有些定制的非標(biāo)柜就不一定了）。

抽屜模數(shù)：即每個(gè)單元內(nèi)的抽屜數(shù)量。GCK是1個(gè)，GCS是2個(gè)（也可以只放1個(gè)）。如此一來(lái)，GCS就可以比GCK做更多的回路（單元數(shù)量多，抽屜模數(shù)多）。

抽出推進(jìn)裝置：GCS是旋轉(zhuǎn)抽出推進(jìn)，靠?jī)?nèi)部機(jī)械機(jī)構(gòu)助力；GCK是靠大手柄，直接拉出（靠蠻力）。

今天說(shuō)的這些，都是為了能夠一眼分辨出是什么柜型，具體到了柜內(nèi)結(jié)構(gòu)。至于其內(nèi)部材料、母線位置等配電相關(guān)內(nèi)容，我們改日再具體分析。

1、注意電源安裝

PLC系統(tǒng)的電源有兩類：外部電源和內(nèi)部電源。

外部電源是用來(lái)驅(qū)動(dòng)PLC輸出設(shè)備(負(fù)載)和提供輸入信號(hào)的，又稱用戶電源，同一臺(tái)PLC的外部電源可能有多規(guī)格。外部電源的容量與性能由輸出設(shè)備和PLC的輸入電路決定。由于PLC的I／O電路都具有濾波、隔離功能，所以外部電源對(duì)PLC性能影響不大。因此，對(duì)外部電源的要求不高。

內(nèi)部電源是PLC的工作電源，即PLC內(nèi)部電路的工作電源。它的性能好壞直接影響到PLC的可靠性。因此，為了保證PLC的正常工作，對(duì)內(nèi)部電源有較高的要求。一般PLC的內(nèi)部電源都采用開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源或原邊帶低通濾波器的穩(wěn)壓電源。

在干擾較強(qiáng)或可靠性要求較高的場(chǎng)合，應(yīng)該用帶屏蔽層的隔離變壓器，對(duì)PLC系統(tǒng)供電。還可以在隔離變壓器二次側(cè)串接LC濾波電路。同時(shí)，在安裝時(shí)還應(yīng)注意以下問(wèn)題：

（1）隔離變壓器與PLC和I/O電源之間采用雙絞線連接，以控制串模干擾；

（2）系統(tǒng)的動(dòng)力線應(yīng)足夠粗，以降低大容量設(shè)備起動(dòng)時(shí)引起的線路壓降；

（3）PLC輸入電路用外接直流電源時(shí)，采用穩(wěn)壓電源，以保證正確的輸入信號(hào)，否則可能使PLC接收到錯(cuò)誤的信號(hào)。

2、遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源

（1）動(dòng)力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應(yīng)分別配線，隔離變壓器與PLC和I/O之間應(yīng)采用雙膠線連接。將PLC的IO線和大功率線分開(kāi)走線，如必須在同一線槽內(nèi)，分開(kāi)捆扎交流線、直流線，若條件允許，分槽走線，這不僅能使其有盡可能大的空間距離，并能將干擾降到限度。

（2）PLC應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源如電焊機(jī)、大功率硅整流裝置和大型動(dòng)力設(shè)備，不能與高壓電器安裝在同一個(gè)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)。在柜內(nèi)PLC應(yīng)遠(yuǎn)離動(dòng)力線（二者之間距離應(yīng)大于200mm）。與PLC裝在同一個(gè)柜子內(nèi)的電感性負(fù)載，如功率較大的繼電器、接觸器的線圈，應(yīng)并聯(lián)RC消弧電路。

（3）交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜，輸出線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動(dòng)力線，避免并行。

3、I/O端接線要求

（1）PLC的輸入與輸出分開(kāi)走線，開(kāi)關(guān)量與模擬量也要分開(kāi)敷設(shè)。模擬量信號(hào)的傳送應(yīng)采用屏蔽線，屏蔽層應(yīng)一端或兩端接地，接地電阻應(yīng)小于屏蔽層電阻的1/10。

（2）輸入接線

● 輸入接線一般不要太長(zhǎng)。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時(shí)，輸入接線可適當(dāng)長(zhǎng)些。

● 輸入/輸出線不能用同一根電纜，輸入/輸出線要分開(kāi)。

● 盡可能采用常開(kāi)觸點(diǎn)形式連接到輸入端，使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致，便于閱讀。

（3）輸出連接

● 輸出端接線分為獨(dú)立輸出和公共輸出。在不同組中，可采用不同類型和電壓等級(jí)的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級(jí)的電源。

● 由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，若將連接輸出元件的負(fù)載短路，將燒毀印制電路板。

● 采用繼電器輸出時(shí)，所承受的電感性負(fù)載的大小，會(huì)影響到繼電器的使用壽命，因此，使用電感性負(fù)載時(shí)應(yīng)合理選擇，或加隔離繼電器。

● PLC的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生干擾，因此要采取措施加以控制，如直流輸出的續(xù)流管保護(hù)，交流輸出的阻容吸收電路，晶體管及雙向晶閘管輸出的旁路電阻保護(hù)。

4、選擇正確的接地點(diǎn)

良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地的目的通常有兩個(gè)，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制match系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。

PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等。接地系統(tǒng)混亂對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均，不同接地點(diǎn)間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點(diǎn)接地，如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地，就存在地電位差，有電流流過(guò)屏蔽層，當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時(shí)，地線電流將更大。

此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路，在變化磁場(chǎng)的作用下，屏蔽層內(nèi)又會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流，通過(guò)屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號(hào)回路。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂，所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布，影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)存貯，電氣控制柜缺相保護(hù)，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機(jī)。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測(cè)量精度下降，引起對(duì)信號(hào)測(cè)控的嚴(yán)重失真和誤動(dòng)作。

● 安全地或電源接地

將電源線接地端和柜體連線接地為安全接地。如電源漏電或柜體帶電，可從安全接地導(dǎo)入地下，不會(huì)對(duì)人造成傷害。

● 系統(tǒng)接地

PLC控制器為了與所控的各個(gè)設(shè)備同電位而接地，叫系統(tǒng)接地。接地電阻值不得大于4Ω，一般需將PLC設(shè)備系統(tǒng)地和控制柜內(nèi)開(kāi)關(guān)電源負(fù)端接在一起，電氣控制柜儀表，作為控制系統(tǒng)地。

● 信號(hào)與屏蔽接地

一般要求信號(hào)線必須要有的參考地，屏蔽電纜遇到有可能產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾的場(chǎng)合，也要在就地或者控制室接地，防止形成“地環(huán)路”。信號(hào)源接地時(shí)，屏蔽層應(yīng)在信號(hào)側(cè)接地；不接地時(shí)，應(yīng)在PLC側(cè)接地；信號(hào)線中間有接頭時(shí)，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理，一定要避免多點(diǎn)接地；多個(gè)測(cè)點(diǎn)信號(hào)的屏蔽雙絞線與多芯對(duì)絞總屏蔽電纜連接時(shí)，各屏蔽層應(yīng)相互連接好，并經(jīng)絕緣處理，選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c(diǎn)接點(diǎn)。

5、對(duì)變頻器干擾抑制

變頻器的干擾處理一般有下面幾種方式:

加隔離變壓器，主要是針對(duì)來(lái)自電源的傳導(dǎo)干擾，可以將絕大部分的傳導(dǎo)干擾阻隔在隔離變壓器之前。使用濾波器，濾波器具有較強(qiáng)的抗干擾能力，還具有防止將設(shè)備本身的干擾傳導(dǎo)給電源，有些還兼有尖峰電壓吸收功能。

使用輸出電抗器，在變頻器到電動(dòng)機(jī)之間增加交流電抗器主要是減少變頻器輸出在能量傳輸過(guò)程中線路產(chǎn)生電磁輻射，影響其它設(shè)備正常工作。