10kV繼電器-接觸器電氣控制線路的設(shè)計(jì)

楊莉秀

保定市吉達(dá)電力建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，河北保定 071000

1 電氣控制線路設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

電氣控制線路設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是根據(jù)控制要求，設(shè)計(jì)和編制設(shè)備制造和使用編修過(guò)程中所必需的圖紙、資料、包括電氣原理線路圖、電器元件布置圖、電氣安裝接線圖、電氣箱圖及控制面板等，編制外購(gòu)件目錄、單臺(tái)消耗清單、設(shè)備說(shuō)明書(shū)等資料。

1.1 原理設(shè)計(jì)內(nèi)容

1）擬定電氣設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（技術(shù)條件）；2）確定電力拖動(dòng)方案（電氣傳動(dòng)形式）及控制方案；3）選擇電動(dòng)機(jī)，包括電動(dòng)機(jī)的類型、電壓等級(jí)、容量及轉(zhuǎn)速，并選擇具體型號(hào)；4）設(shè)計(jì)電氣控制的原理框圖，包括主要電路、控制電路和輔助控制電路，確定各部分間的關(guān)系，擬定各部分的技術(shù)要求；5）設(shè)計(jì)并繪制電氣原理圖，計(jì)算主要技術(shù)參數(shù)；6）選擇電器元件，制定電機(jī)和電器元件明細(xì)表，以及裝置易損件及備用件的清單；7）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。

1.2 工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容

工藝設(shè)計(jì)的主要目的是便于組織電氣控制制造，實(shí)現(xiàn)電氣大批量設(shè)計(jì)所標(biāo)示的技術(shù)指標(biāo)，為今后的設(shè)備使用、維修提供必要的圖紙資料。工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：

1）根據(jù)已設(shè)計(jì)完成的電氣原理圖及選定的電器元件，設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的總體配置，繪制電氣控制系統(tǒng)的總裝配圖及決接線圖?？倛D應(yīng)反映出電動(dòng)機(jī)、執(zhí)行電器、電氣箱各組件、操作臺(tái)布置、電源及檢測(cè)元件的分布狀況和各部分之間的接線關(guān)系與連接方式，這一部分的設(shè)計(jì)資料供總體裝配調(diào)試及日常維護(hù)使用；

2）按照電氣大批量框圖或劃分的組件，對(duì)總原理圖進(jìn)行編號(hào)，繪制各組件原理電路圖，列出各組件的元件 ，并根據(jù)總圖編號(hào)標(biāo)出各組件的進(jìn)出線號(hào)；

3）根據(jù)各組件的原理蝑主選定的元件 ，設(shè)計(jì)各組件的裝配圖（包括電器元件的布置圖和安裝圖）、接線圖，圖中主要反映各電器元件的安裝方式和接線方式，這部分資料是各組件電路的裝配和生產(chǎn)管理的依據(jù)；

4）根據(jù)組件的安裝要求，繪制零件圖紙，并標(biāo)明技術(shù)要求，這部分資料是機(jī)械加工和對(duì)外協(xié)作加工所必需的技術(shù)資料；

5）設(shè)計(jì)電氣箱，根據(jù)組件的尺寸及安裝要求，確定電氣箱結(jié)構(gòu)與外形尺寸，設(shè)置安裝支架，標(biāo)明安裝尺寸，安裝方式，各組件的連接方式，通風(fēng)花招及開(kāi)門方式，在這一部分的設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意操作維護(hù)的方便與造型的美觀；

6）根據(jù)總原理圖、總裝配圖及各組件原理圖等資料，進(jìn)行匯總，分別列出外購(gòu)件清單、標(biāo)準(zhǔn)件清單、以及主要材料消耗定額，這部分是生產(chǎn)管理和成本核算所必須具備的技術(shù)資料；

7）編寫(xiě)使用說(shuō)明書(shū)。

2 電氣控制線路設(shè)計(jì)的原則

一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械電力拖動(dòng)方案和控制方案已經(jīng)確定后，即可著手進(jìn)行電氣控制線路的具體設(shè)計(jì)。對(duì)于不同的設(shè)計(jì)人員，由于其自身知識(shí)的廣度、深度不同，導(dǎo)致所設(shè)計(jì)的電氣控制線路的形式靈活多變。因此，若要設(shè)計(jì)出滿足生產(chǎn)工藝要求的旽合理的方案，就要求電氣設(shè)計(jì)人員必需不斷擴(kuò)展自己的知識(shí)面，開(kāi)闊思路，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般應(yīng)遵循以下原則。

2.1 最大限度滿足生產(chǎn)機(jī)械和工藝對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求

電氣控制系統(tǒng)是為整個(gè)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備及其工藝過(guò)程服務(wù)的。因此，在設(shè)計(jì)之前，首先要弄清楚生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備需滿足的生產(chǎn)工藝要求，對(duì)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的整個(gè)工作情況作全面、細(xì)致的了解。同時(shí)，深入現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究，收集資料，并結(jié)合技術(shù)人員及操作人員的經(jīng)驗(yàn)，以此作為設(shè)計(jì)電氣控制線路的基礎(chǔ)。

2.2 在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下，力求使控制線路簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)

1）盡量選用標(biāo)準(zhǔn)電器元件，晝減少電器元件的數(shù)量，盡量選用相同型號(hào)的電器元件以減少備用品的數(shù)量；2）盡量選用標(biāo)準(zhǔn)的、常用的或經(jīng)過(guò)實(shí)踐考驗(yàn)的典型環(huán)節(jié)或基本電氣控制線路；3）盡量減少不必要的觸點(diǎn)，以簡(jiǎn)化電氣控制線路。在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下使用元器件越少，電氣控制線路中所涉及的觸點(diǎn)的數(shù)量也越少，因而控制線路就越簡(jiǎn)單。同時(shí)，還可以提高控制線路的工作可靠性，降低故障率；4）盡量縮短連接導(dǎo)線的數(shù)量的長(zhǎng)度。在設(shè)計(jì)電氣控制線路時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際環(huán)境情況，合理考慮并安排各種電氣設(shè)備和電器元件的位置及實(shí)際連線，以保證各種電氣設(shè)備和電器元件之間連接導(dǎo)線的數(shù)量減少，導(dǎo)線的長(zhǎng)度最短；5）控制線路在工作時(shí)，除必要的電器元件必須通電外其余的電器元件盡量不通電以節(jié)約電能，節(jié)約了電能，延長(zhǎng)了該電器元件的壽命。

2.3 保證電氣控制線路工作的可靠性

保證電氣控制線路工作的可靠性，最主要的是選擇可靠的電器元件。同時(shí)，在具體電氣控制線路設(shè)計(jì)上要注意以下幾點(diǎn)：

1）正確連接電器元件的觸點(diǎn)；2）正確連接電器的線圈；3）避免出現(xiàn)寄生電路。在電氣控制線路的動(dòng)作過(guò)程中，發(fā)生意外接通的電路稱為寄生電路。寄生電路將破壞電器元件和控制線路的工作順序或造成誤動(dòng)作；4）在電氣控制線路中，應(yīng)盡量避免許多電器元件依次動(dòng)作才能接通另一具電器元件的現(xiàn)象；5）在頻繁操作的可逆線路中，正反向接觸器之間要有電氣聯(lián)鎖和機(jī)械聯(lián)鎖；6）設(shè)計(jì)的電氣控制線路應(yīng)能適應(yīng)所在電網(wǎng)的情況，并據(jù)此來(lái)決定時(shí)機(jī)的啟動(dòng)方式是直接啟動(dòng)還是間接啟動(dòng)；7）在設(shè)計(jì)電氣控制線路時(shí)，應(yīng)育雛考慮繼電器觸點(diǎn)的接通和分?jǐn)嗄芰ΑＨ粢黾咏油芰Γ捎枚嘤|點(diǎn)并聯(lián)；若要增加分?jǐn)嗄芰Γ捎枚嘤|點(diǎn)串聯(lián)。

2.4 保證電氣控制線路工作的安全性

電氣控制線路應(yīng)具有完善的保護(hù)環(huán)節(jié)，來(lái)保證整個(gè)生產(chǎn)機(jī)械的安全運(yùn)行，消除在其工作不正?；蛘`操作時(shí)所帶來(lái)的不利影響，避免事故的發(fā)生，電氣控制線路中常設(shè)的保護(hù)環(huán)節(jié)有短路、過(guò)流、過(guò)載、失壓、弱磁、超速、極限保護(hù)等。

2.5 應(yīng)力求使操作、維護(hù)、檢修方便

電氣控制線路對(duì)電氣控制設(shè)備而言應(yīng)力求維修方便，使用簡(jiǎn)單，為此，在具體進(jìn)行電氣控制線路的安裝于配線時(shí)，電器元器件應(yīng)具備用觸電，必要時(shí)留有備用元件；為檢修方便，應(yīng)設(shè)置電氣隔離；為調(diào)試方便，控制方式應(yīng)操作簡(jiǎn)單，能迅速實(shí)現(xiàn)一種控制方式到另一種控制方式的轉(zhuǎn)換，如從自動(dòng)控制轉(zhuǎn)換到手動(dòng)控制等；設(shè)置多點(diǎn)控制，便于在生產(chǎn)機(jī)械旁進(jìn)行調(diào)試；操作回路較多時(shí)，如要求正反向運(yùn)轉(zhuǎn)并調(diào)速，應(yīng)采用主令控制器，不要采用許多按鈕。

3 電氣控制線路設(shè)計(jì)的程序

電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般按如下程序進(jìn)行。

1）擬定設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；2）電力施動(dòng)方案與控制方式的選擇；3）電動(dòng)機(jī)的選擇；4）電氣控制方案的確定；5）設(shè)計(jì)電氣控制原圖；6）設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的施工圖；7）編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。