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电气(electrical,electrical power and equipment)是电能的生产、传输、分配、使用和电工装备制造等学科或工程领域的统称。是以电能、电气设备和电气技术为手段来创造、维持与改善限定空间和环境的一门科学,涵盖电能的转换、利用和研究三方面,包括基础理论、应用技术、设施设备等。
电气工程(Electrical Engineering,简称EE)是现代科技领域中的核心学科之一,更是当今高新技术领域中不可或缺少的关键学科。正是电子技术的巨大进步才推动了以计算机网络为基础的息时代的到来,并将改变人类的生活、工作模式。电气工程的发展前景同样很有潜力,使得当今的学生就业比率一直很高。
电气控制系统一般称为电气设备二次控制回路,不同的设备有不同的控制回路,而且高压电气设备与低压电气设备的控制方式也不相同。
主要功能
为了保证一次设备运行的可靠与,需要有许多辅助电气设备为之服务,能够实现某项控制功能的若干个电器组件的组合,称为控制回路或二次回路。这些设备要有以下功能:
1、自动控制功能:高压和大电流开关设备的体积是很大的
电气常见产品
,一般都采用操作系统来控制分、合闸,特别是当设备出了故障时,需要开关自动切断电路,要有一套自动控制的电气操作设备,对供电设备进行自动控制;
2、保护功能:电气设备与线路在运行过程中会发生故障,电流(或电压)会超过设备与线路允许工作的范围与限度,这就需要一套检测这些故障号并对设备和线路进行自动调整(断开、切换等)的保护设备;
3、监视功能:电是眼睛看不见的,一台设备是否带电或断电,从外表看无法分辨,这就需要设置各种视听号,如灯光和音响等,对一次设备进行电气监视;
4、测量功能:灯光和音响号只能定性地表明设备的工作状态(有电或断电),如果想定量地知道电气设备的工作情况,还需要有各种仪表测量设备,测量线路的各种参数,如电压、电流、频率和功率的大小等。
在设备操作与监视当中,传统的操作组件、控制电器、仪表和号等设备大多可被电脑控制系统及电子组件所取代,但在小型设备和就地局部控制的电路中仍有一定的应用范围。这也都是电路实现机自动化控制的基础。
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继电器时间参数的获取方法
继电器时间参数的检测主要利用电秒表和光线示波器等模拟试验的方法得到,传统检测方法测量速度慢、误差大、测量不准确等。随着计算机技术的发展,越来越多的继电器检测装置应用处理器,这些检测装置其原理大体相同。文献中提到了一种时间参数检测电路,该电路主要组成部分为单片机,其检测原理为:当继电器触点闭合时,单片机对应输入通道电压为 5V,端口为“1”,当继电器断开时,其对应电压为 0V,I/O端口为“0”。当给继电器加励磁电压时,单片机以足够小的采样周期读取单片机对应的数字I/O端口,经过数据处理,即可计算出相应的时间参数。但是采用此种方法在继电器接直流负载时基本符合,当接交流负载时,由于交流电压是交变的,继电器断开时时单片机端口电压的瞬时值也有可能很小或接近于零。因此,在触点所接回路为交流回路时,利用触点间电压瞬时值的大小来判断触点的闭合与断开状态,误差就会很大,从而得不到准确的数值。文献中提到了一种继电器时间参数的计算机检测方法,它采用自行研制的采集板卡,其主要由单片机及其外围电路组成。该方法可以检测到继电器动作时间、动作回跳时间、释放时间、释放回跳时间等时间参数。单片机接于线圈驱动电路中控制励磁线圈通电与断电,采集继电器闭合与分断时触点的状态,并计算其时间参数。其检测原理为:当继电器线圈通电时触点经过定的动作时间才能够闭合,因此单片机先采集到数据 0,触点闭合稳定后采集到 1。在此过程中触点会产生弹跳,后才能达到稳定状态,在此期间单片机采集到的数据或为 0 或为 1。设定单片机的采样周期为 0.01ms,由单片机采集到的数据的地址值乘以采样周期,即为所求动作时间。
内部附件
辅助触头:与断路器主电路分、合机构机械上连动的触头,主要用于断路器分、合状态的显示,接在断路器的控制电路中通过断路器的分合,对其相关电器实施控制或联锁。例如向号灯、继电器等输出号。塑壳断路器壳架等级额定电流100A为单断点转换触头,225A及以上为桥式触头结构,约定发热电流为3A;壳架等级额定电流400A及以上可装两常开、两常闭,约定发热电流为6A。操作性能次数与断路器的操作性能总次数相同。
报警触头:用于断路器事故的报警触头,且此触头只有当断路器脱扣分断后才动作,主要用于断路器的负载出现过载短路或欠电压等故障时而自由脱扣,报警触头从原来的常开位置转换成闭合位置,接通辅助线路中的指示灯或电铃、蜂鸣器等,显示或提醒断路器的故障脱扣状态。由于断路器发生因负载故障而自由脱扣的机率不太多,因而报警触头的寿命是断路器寿命的1/10。报警触头的工作电流一般不会超过1A。
分励脱扣器:分励脱扣器是一种用电压源激励的脱扣器,它的电压与主电路电压无关。分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件。当电源电压等于额定控制电源电压的70%-110%之间的任一电压时,就能可靠性的分断断路器。
断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器按其使用范围分为高压断路器与低压断路器,高低压界线划分比较模糊,一般将3kV以上的称为高压电器。
断路器可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。目前,已获得了广泛的应用。
电的产生、输送、使用中,配电是一个极其重要的环节。配电系统包括变压器和各种高低压电器设备,低压断路器则是一种使用量大面广的电器。
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