在电力系统的发电、输电、变电、配电和用电的各个环节中,大量使用对电路起调节、分配、控制、保护和测量作用的各种电气设备,这些电气设备统称为开关电器。按开关电器的工作电压等级可分为高压电器和低压电器两大类。我国现行标准将工作电压在交流1000V、直流1500V以下的开关电器都称为低压开关电器,简称为低压电器。
低压电器基本上包括了10大类产品,见表1-1。
表1-1 10大类低压电器
在配电系统中,低压成套开关设备主要由各种低压电器构成,低压电器元件的性能对低压成套开关设备起到至关重要的作用。发电设备所发出的电能中有80%以上是通过低压电器分配后使用的。平均地说,每1万kW发电设备就需要4万件各类低压电器元件与之配套。
低压电器根据要求可自动或手动接通、分断电路,可连续或断续地改变电路状态,对电路进行切换、控制、保护、检测和调节。低压电器的分类如下:
配电电器包括低压隔离开关、转换开关、熔断器及熔断器开关、断路器等。配电电器一般用在低压配电系统中。
控制电器包括接触器、控制继电器、起动装置及起动器、控制器、主令电器等。控制电器一般用在电气传动系统中。
依靠电器自身参数变化或外部信号变化,低压电器自动执行接通或者分断线路的操作,也可使电动机起动、停止或反向起动等,例如接触器和继电器等。
依靠人工直接操作电路的电器,例如控制按钮和选择开关等。
带触头的电器一般指断路器、接触器、中间继电器等。
无触头电器是指电子电器、电力电子器件等。
(1)一般工业电器
(2)船用电器
(3)化工和矿用防爆电器
(4)牵引电器
对于不同类型的低压电器,其防护形式、耐湿性、耐腐蚀性、抗冲击等多项性能指标的技术要求不同。
将各种开关电器与其他电器设备和辅助回路组装在一起供现场使用。
我们来看看国家标准GB/T 7251.1—2023中如何定义成套式低压电器:
标准摘录:GB/T 7251.1—2023《低压成套开关设备和控制设备 第1部分:总则》。
由初始制造商定义,能按照初始制造商的说明组装的,由一个或多个低压开关器件和与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备,以及所有内部的电气和机械的连接及结构部件构成的组合体。
注1:在本文件中,术语成套设备用于低压成套开关设备和控制设备。
注2:术语“开关器件”包括机械开关器件和半导体开关器件,例如软起动器、半导体继电器、变频器。辅助电路还可包括机电设备,如控制继电器、端子排和电子设备,如电子电机控制设备、电子测量和保护装置、总线通信、可编程逻辑控制器系统。
低压成套开关设备包括低压开关柜、低压控制柜和低压配电箱等。本书描述的对象就是低压开关柜和低压控制柜。
可主动地切断短路电流,例如熔断器和断路器。由于主动元件切断短路电流需要一定的时间,所以主动元件也必须具有承受短路电流热冲击和电动力冲击的能力。
除了熔断器和断路器以外的所有低压电器,都是被动元件。被动元件只能被动地承受短路电流的电动力冲击和热冲击。