• 电工电料常识

    一、 照明与配电系统的组成部分

    照明配电系统分别由照明配电箱、熔丝、漏电保护器、小型断路器组成。


    1、照明配电箱分为立柜式配电箱、明装配电箱和暗装配电箱三种。
    配电箱的大小规格有一定的区分要求。

     (1)立柜式配电箱:一般用于小区主配电系统,为整个小区的供电枢纽,因用电负载很大,设计安置时要有一定的散热空间。
     
    (2) 明装配电箱一般用于安装在不宜改动位置的墙体上,如高层住宅的凝土墙面上。
     
    (3) 暗装配电箱一般适用于办公室和居民家庭,因其不占用房屋地面空间,并且较为美观,是一种比较理想的家庭经常选用的产品。


    2、漏电保护器可分电子式和电磁式两种保护形式。安装形式也可分为用于直接安装在墙面配电板上和导轨模块式的面板上。

    电子式漏电开关和电磁式漏电开关的区别:
    电子式漏电开关的启动,是利用火线与零线的电位差原理,即借助于(电子线路板)运算放大器的辅助电压的变动来起动电子感应线圈的,因此存在不安全因素。


    以下例举5种情况说明电子漏电开关相对不安全的因素:

     (1) 如果电子式漏电开关装在浴室式蒸汽较高的潮湿处,有可能经常发生开关的误动作,主要原因是水分子是带电导电体。

     (2) 电网电压不稳定地区(过高或过低)开关不动作。
     
    (3) 相线和保护线(PE线和PEN)发生短路故障,造成电网电压降低,影响开关动作。

     (4) 出现雷击现象或操作过电压,电子元件对电压的敏感,造成开关动作的困难。

     (5) 出现高频电磁波,造成提高脱扣电流,开关易产生误动作。
    电磁式漏电开关的优点在于:

    电磁式漏电开关的相线与零线同时穿过漏电感应线圈,当未发生接地漏电时,通过相线电流L2与通过零线的电流LN 所产生的磁场M2 与MN 应相等,(也就是通常所说的电流流进流出相等),只要不产生电位差,电磁感应线圈不起作用,所以说是一种比较安全的漏电保护形式。

    有些电磁式漏电开关的内部装有微型滤波器、隔离电容和电磁膜隔板,具有同时能抗雷击,抗突变电流和抗浪涌电流冲击的功能。

    电子式漏电保护开关和电磁式漏电保护开关的工作原理比较,如图所示:


    电子放大器

    3、小型断路器(空气开关)
    以往电气工程和家庭装潢一般使用熔断丝作为电路过载保护装置,它能达到安全的效果。但如安装不当时会造成浪费与误用。
    现在工程及家庭装潢中推荐使用小型断路器,因其拥有以下优点:
    过载或短路后空气开关会迅速断开(分离),查明原因后可重新闭合,可以无数次地反复使用。
    从长远使用成本看,价格反而低于保险丝,而且方便、快捷、安全。

    工作原理:
    小型断路器内部结构是利用双金属片热膨胀弯曲触动杠杆,使断路器脱扣起到超负载保护作用。
    过载保护时会有一定的时间差区别。
    当短路发生时,电流流过感应线圈而产生一强大磁场,推动杠杆使断路器快速脱扣。
    现在以断路器的标准工作温度为400 ,在不同的温度下额定过载脱扣电流应略作调整。
    如一只20A的单极断路器,在400C的额定电流为20A。
    当温度升至600C时可得调整系数为0.9,则断路器之额定电流为20A×0.9=18A。


    上面介绍了空气开关A、B、C、D的四种特性,而我们在日常使用中多数都是采用C 类型的断路器。断路器的脱扣特性,应使得它们对电路有足够的保护,而无早或过晚的动作。
    C类型式的断路器是指在300C±50的条件下。


    1、1.3mI(mI为额定电流),1小时之内不脱扣(即开关不断开)。
    然后通过1.45mI,1小时之内脱扣(即开关断开)。
    2、超过:5mI、0.1秒内不脱扣。

    3、超过:10mI、0.1秒内脱扣。

    除了基准温度外,环境温度在-50和+400C范围内不应对断路器的脱扣特性有不合格的影响。

    小型断路器拥有以下保护功能、形式和技术特性。


    1过载保护。
    2、短路保护。
    3、过热保护。
    4、相间保护。
    5、欠电压保护。
    6、过压保护


    规格有:
    额定电流0.3A——125A
    额定电流AC230V/400V
    BC220V/440V
    分断能力最大至10KA
    工作环境温度——25C0+450
    防护等级
    能量限制等级。

    脱扣特性。
    半导体设备保护

    A特性:用于有限的半导体及特长导线和电缆保护。

    B特性:用于接通电流较小的导线和电缆保护、特别适用于住宅建筑(例:奇胜牌E4CB116CE 、E4CB 232CE等)。


    C适用于接通电流较大的导线和电缆保护,特别适用于建筑系统一般电气回路的保护。

    D 适用于接通电流很大的导线和电缆保护,如变压器等。
    注:空气开关的选择,有电阻性负载和电感性负载的区分。
    如:电阻性负载白炽灯,电感性负载起动机(马达)、空调、接触器、日光灯、节能灯等。应该根据实际用电负荷和空气开关的四种特性(A、B、C、D)来确定采用哪种空气开关。

    注:(在用于直流时应注意规定的极性)
    工作温度范围:热固性和热塑性塑料的耐热温差。
    进线方向,上下皆可。
    热固性塑料最高耐热温度 7000 热塑性塑料最高耐热温度1800 。

    外壳材料,使用绝缘材料符合IEC898 标准。

    防火等级。

    机械抗振强度等等。


    空气开关的极性和表示方法

    单极
    220V
    切断火线

    双极
    220V
    火线与零线同时切断

    三级
    380V
    三相线全部切断

    四级
    380V
    三相火线一相零线全部切断。


    空气开关的产品质量鉴定法:

    1、开关面表是否有IEC标志,是否有IEC标准,是否有GB10963等标志。

    2、注意是否有仿伪标志和外表字体区分。

    3、注意材质颜色区分,把手颜色区分。

    4、把手手感推力弹性。

    5产品生产日期,例:01 12 则表示产品是2001年第12周的产品。


    选择空气开关安培计算法
    1匹=735W≈750W
    1.5匹=1.5×750W=1125W
    2匹=2×750W=1500W
    2.5匹=2.5×750W=1875 W 此计算法以此类推。
    (1)例:3匹空调 器应选择多少A的空气开关?(220V电压)
    750W×3匹=2250W×3倍(冲击电流)=6750W÷220V=30.68A≈32A。

    (2)例5匹空调应选择多少A的空气开关?( 380V电压)
    750W×5匹=3750W×3倍(冲击电流)=1125W÷380V=29.60≈32A(功率÷电压=安培)

    注:空气开关在额定负载时平均操作使用寿命20000次。在了解了漏电开关,空气开关的原理、功能的情况下一般在为客户选配配电箱的过程中,应本着照明小,插座中、空调大的选配原则。
    可根据客户的要求和装修个性的差异性,结合实际情况进行灵活的配电方案。
    配电方案有无数种,以下就五种常用的配置方案特点、安装注意事项供客户参考。


    选择开关,插座的要点
    客户在选择开关,插座时,不仅要看商品外壳,而且更要注意其内在质量和手感。
    电器类商品一般都是按照IEC(国际电工技术委员会)标准加工制造,我们国家都是按照中国低压电器检测标准,即开关使用寿命30000次以上,插座使用寿命5000次以上。
    优质的商品在产品介绍书上一般注明达到多国安全认证和等级标准。
    我们国家要有长城标记安全认证。
    优质的开关、插座面板一般都采用聚碳酸脂加工制做。
    因为用聚碳酸脂加工的面板具有不易变色、耐冲击、阻燃和强度高等许多特性。
    开关触点,一般采用纯银触点,导电性能好,不易产生拉弧现象。
    开关弹簧都是采用特殊弹簧,寿命长,手感好。
    有些产品的设计采用双弹簧。
    在开启和关闭过程中不会产生中间死角,以确保其安全和灵活性。
    开关所能承受的负载越大越好。

    开关,插座的后部一般采用尼龙66或安基塑料粉(热固性塑料)强度高,有韧性,阻燃,耐磨损。
    衡量插座的质量优劣可以用以下数据作为依据。

    1、插座的铜片必须用磷青铜片加工制造,必须具有一定的弹性,且铜片的厚度一般要达到0.3毫米以上,空调插座的铜片厚度要达到0.6毫米,以保证其在使用过程中的安全可*性。

    2、插座与插头相互配合良好,松紧度适宜,插入与拔出要轻松自然。三极插座插头的拔出力约在3.5KG左右(用检测规测试),二极插座的插头拨出力在3KG左右,带保护门的插座不允许插头插入时有过紧现象和卡死现象。这样才能永久保持良好的吻合。

    3、外表主要看商品的加工精细、光泽,拆卸和安装方便,式样新颖,倒角的流线型好,超薄,这些可以做为选择的参考依据。


    开关类商品
    开关类商品的技术指标,主要是根据中国低压电器检测中心的检测标准为依据,如:国产开关的寿命疲劳指标每分钟30次,30000次以上。国产插座寿命疲劳指标,每分钟30次,5000次以上。
    插座的拔出力等级(牛顿)
    二级小于10A 1.5—40牛顿。

    三级小于10A 1.5—50牛顿。

    二级10A—16A 2—50牛顿。

    三级10A—16A 2—54牛顿。

    三级以上 2—70牛顿。

    优质开关一般选用优质抗疲劳弹簧,纯银触点,导电材料银铜复合,翘板导线性能良好,能承受电弧氧化(劣质产品触点采用铅锌)。
    采用银触点的开关导电性能好,很少有拉弧现象。

    优质插座后部塑料阻燃,绝缘性能好,机械性能好。
    插座弹片均采用锡磷青铜片经先进工艺加工而成,弹力持久,受力平稳,插拔力均匀,插拔顺畅,阻力小。
    16A插座铜片一般用0.6毫米以上铜 片制做,不会因电阻的变化导致铜片过热,烧坏插座表面。
    音响插座安装时建议采用美式三插(因为音响功放有瞬间电流)。
    优质开关类商品一般都通过“中国电工产品认证委员会”的长城认证和国际电工委员会认证及英国国家标准。
    中国标准(GB),国际电工委员会(IEC),英国标准(BS),德国标推(VDE)。


    1普通开关类
    单控开关、双控开关、多控开关、延时开关。用于工厂自动化机械运作,照明设备、锅炉、水处理设备、冷冻室、充电机、干燥机等。冷冻库、冷藏柜的定时除霜,农林园艺设备的自动运作,电照栽培、药剂喷撒,动物养殖场,自动洒水、动物的定时喂食,定时灌溉用水,交通标志,广告、招牌、灯箱的自动运作,保安与防盗系统的定时装置。其结构有指甲式、翘板式、大翘板式、按钮式、触模式、感应式。
    A 普通按钮式延时开关——电容充放电式原理(时间有误差)。

    B 机械可调式——适用于空外广告牌、灯箱广告牌(产品有奇胜、松下、河村),适用于家用洗衣机、微波炉等。

    C 气囊式——适用于楼梯走道及公共部位。

    D 集成电路板可调式30——300秒可调——适用于走道及楼梯口。

    E 集成电路板可调式1——60分钟可调——适用于公共部位及家庭卫生间。

    F 集成电路板可调式1——12小时可调——适用于户外灯箱、广告牌。

    G 集成电路板可调式带晶振4秒——3小时——适用于航天运载火箭。

    H 带延时光感式插钥取电开关——适用于宾馆客房。

    I机械式插钥取电开关——适用于宾馆、客房。


    声光控开关
    需要加以说明的是:声光控开关必须同时具备两个条件,声光才起作用。
    从声光控开关的结构上分析,开关面板表面装有光敏二级管,内部装有柱极体话简。
    而光敏二极管的敏感效应,只有在黑暗时才起到作用(可用液晶万用表测得数值)。
    也就是说当天色变暗到一定程度,光敏二级管感应后会在电子线路板上产生一个脉冲电流,使光敏二级管一路电路处在关闭状态,这时在楼梯口等处只要有响声出现,柱极体活简就会同样产生脉冲电流,这时声光控制开关电路就连通起作用。
    因为必须要二个条件同时存在,声光控开关才起作用,故叫与门电路。

    声控开关
    光控开关(或门电路工作原理)

    声控开关或光控开关在或门电路中的运用。
    电路中只要有任何一个条件存在(即任何一个开关接通),电路就被接通,所以称这种电路为或门电路(声控、光控原理同上)。

    带指示灯开关:可根据不同的接线方式使开关功能保持长亮、开亮、关亮。

    带指示灯开关的内部结构有两种: a发光二极管,
    b氖泡。

    氖:一种气体元素,符号NE、无色无臭,不易与其它元素化合。真空管内放入少量的氖气,通过电流时能发出红色的光。

    电帘开关,外表如图 只能控制电帘上,下、停,
    但不能当作多控开关使用
    电动幕帘开关,外表如图 开关后背部有四个接线柱,既能控制
    电动幕帘上、停、下,又可以做中间开关(多控开关)使用。


    机械式空调调速开关(别名风机盘管开关),电子风量开关。

    以上两种都是通过调节风速、风量来达到预期需要的温度。

    调光开关:
    电子式(可控硅、厚模块)


    电感式(电感线圈式)

    说明:调光开关其功能是通过电感线圈或可控硅将电压降低起到调光作用,但并不节约电能。
    因为电压降低,电流增加,功率不变。
    不是一切光源都适用于调光,如日光灯是利用气体放电原理点亮的,冷光灯是利用电子变压原理。
    要使日光灯和冷光灯都能起到调光作用,要加装相应的辅助电器设备。
    日光灯要改换专用的镇流器,冷光灯要改用电感线圈式变压器或采用石英变压器。
    应当强调说明,可控硅式电子调光器特别不适用于冷光灯调光,即使更换了220V的冷光灯泡,也不适宜使用。
    因为可变电阻非常小。
    家中安装调光开关可以起到调节灯光亮暗程度,调节气氛。
    适当调暗亮度,可以保护人眼在观看电视时的良好效果。


    一般调光器(不具有抑制高频干扰的滤波器)特性。

    固体器件(TRIAC)用于电阻性负荷,用在一个或多个白炽灯泡(钨或卤化钨)的亮度调节时,工作电压在交流220V时功率有15—500W,60—900W的。
    在交流电压125V的电路里,允许负荷(额定输入)必须减半。
    当旋钮逆时针方向转到终点时,亮度设定是在零。
    亮度是连续调制的,属于无极调节。

    60W—900W的调光器(大功率的调光开关),如果用在电感性质负载电路里,可以作为调速器。
    工作电压在 220V 时,有功率 60—300VA。
    一般指调光和调速的通用性是有原则区别的(调光调电压、调速调电流)。
    调速开关一般可用于调光,但要注意掌握一条原则,即灯泡的功率不应大于调速开关的额定负载。
    调光开关一般不适用于调速开关,电感性负载是有起动电流(冲击电流)的,如通用使用容易造成可控硅的损坏。
    电器产品一般都遵守IEC标准。
    为了增加对器件的保护,建议采用两种接线方式:
    1、在调光电位器的前端加装一只电源开关,这样可以在调光过程中,彻底切断电源。
    2、可以串接一个快速反应的5A熔丝。

    需要注意超负载用电现象,燃弧(跳火花)和短路会引起调光器内固体损坏而不能恢复。
    节能灯、日光灯是属于电感性负荷,一般不得使用调光器,否则会引起TRIAC损坏,从而导致不能恢复。

    一般在安装前,必须进行认真的检查,以消除上TRIAC受损的因素,额定输入绝对不容许超过。


    安装注意事项:

    调光器的连接必须同负荷(灯泡)串接。


    采用电感线圈的调光开关,可以减少对电网的干扰。

    以下例举一种电子线控板接线原理图。
    其工作原理是通过控制灯泡数量来调节灯光亮暗,以达到和谐的气氛和起到节约用电效果。
    其工作原理与调光开关工作原理相反。


    特殊开关
    防爆开关(核电站及配电站专用)
    适用于一般场合的电器控制设备及各种防爆炸危险场所的大型复杂电器设备控制。

    防爆系列电器产品有严格的国际标准。
     
    IEC79—10EN,BS.VDE,CEI,NE,NBN,SFS等。
    例如:
    按钮开关—常闭触点具有紧急停止功能。

    旋钮开关:具有弹簧复位或机械自锁功能。
    包括塑料底盒都有严格的技术参数。
    如防爆标志、测试证书、防护等级、使用温度、额定电压、额定电流等等。

    防尘防水开关。
    它有国际防护等级标准,IPXX为防护等级。
    IP 为国际防护等级符号,其后有两位数字,第一位数字表示装置的防尘能力,称为第一特征数字。
    第二位数字表示装置的防水能力,称为第二特征数字。

    例如奇胜产品防溅浅盖 E223有防护等级,E223DV的防护等级就低于E223V。
    防护等级越高,性能越好,价格相对越贵。

    E223DV(IP13)、E223V(IP54)、EBIWP(IP54).
    防尘防水开关适用于游泳池、储水池、室外防水照明、潜水艇等。

    防尘防水开关技术参数资料,可查阅英国MK开关国际防护等级标准和奇胜56系列防尘防水开关装置资料等项国际防护等级标准。


    红外线开关:
    1、适应范围——走道和居室照明控制
    2、红外线感应后,灯光自动报警。
    3、红外线感应后联通蜂鸣器报警。
    4、控制室防盗 指示灯报警。

    红外线感应开关的探头和感应线路有延时功能,所以说它的特点是对移动物体而言,相对静止状态时,红外线开关效果并不理想。
    所以在红外线开关的内部结构上设计“关联电路”线路原理,同样适用于安装在厨房和卫生间。


    微型电脑思敏开关(有时间记忆功能),能起定时作用。
    它有:
    17分钟定时器、24分钟夜灯显示器、36分钟定时器、6小时定时器。

    弱电二线制开关(总线安装开关)
    二线制开关已成为现代建筑电器安装技术的发展趋势,所有总线装置的控制功能,都是通过程序设定。
    再满足强大功能要求的同时,又保证了系统的方便灵活,简单明了。
    照明可以根据需要采用不同的手动控制方式,也可以通过亮度、红外线感应或时间控制、载波遥控(遥控距离远),不受房间和时间的限制(安装适配器可进行电脑监控联网)。


    二线制开关的优点

    (1)每个房间联网后均可以控制其他房间的灯。

    (2)分散控制。其他房间的联网开关均可控制同一房间的同一盏灯

    (3)每个房间的联网开关面板上可观察到其他房间灯的开关状态。


    总线安装开关与传统开关比较:

    传统开关
    1、配电线路复杂,安装空间大。
    2、电力电缆用量大,造成大量材料浪费。

    3、火灾隐患大

    4、系统功能固定,增容能力差。

    5、节能性差,运行成本高。


    而二线制开关最大的优点在于布线简单、接线方式简单、安全,一目了然,运营成本低,稍加改进,可以锁定干扰。
    锁定后除本开关具有的锁定功能外,其他房间无法对其实行控制,具有自动复位功能。若小区停电,来电后所有灯自动处于关闭状态。
    在家里无人情况下,可以节约能源。智能化程度高,所以说是未来开关的发展方向。