第章电气与仪表设备安装Word格式.docx

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主要用来保护检修工作的安全。

接地开关按安装场所的不同，分为户内与户外型；

按操作方式不同，分为用钩棒和用操动机构；

按使用特性不同，分为一般接地开关与快速接地开关。

2、敞开式组合电器。

敞开式组合电器由几种常规的高压电器按主接线要求，在结构上相互依托借用，有机地构成一个整体。

3、负荷开关、接触器、熔断器及其功能组合

（1）负荷开关。

负荷开关是指关合、开断及承载运行线路正常电流、并能关合和承载规定的异常电流（如短路电流）的开关设备。

（2）接触器

接触器适用于控制操作频繁的回路，主要控制对象为高压电动机、变压器和电容器组等。

接触器与限流熔断器组合作为电动机的控制和保护，其技术简便，效果更佳。

（3）熔断器。

熔断器具有结构简单、体积小、价格便宜、维护方便、保护动作可靠和消除短路故障时间短等优点；

但也有如不能分合操作、动作后需更换熔断件、易造成单相供电等不足之处。

（4）功能组合

这种组合不仅使结构紧凑、成本降低，且能进一步完善性能。

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4、操动机构

操动机构是高压开关的重要组成部分，当它接受操作指令后，能使开关设备准确地合闸和分闸。

5、防爆配电装置

（1）爆炸危险环境与防爆措施。

工厂爆炸危险场所按危险程度和物质状态的不同，分为两类五区。

（2）分类与特点。

不同型式，如隔爆型、增安型、正压型等。

一次元件通常包括断路器、隔离开关、互感器、母线与电缆头等。

6、金属封闭开关设备

金属封闭开关设备（开关柜）是由封闭于接地的金属外壳内的主开关、隔离开关、互感器、避雷器、母线等一次元件及控制测量、保护装置组成的成套电器。

开关柜主要用于电力系统中，作接受与分配电能之用。

它具有多种一次接线方案，可满足电力系统中各种接线要求。

7、气体绝缘金属封闭开关设备

气体绝缘金属封闭开关设备是指采用（至少部分地采用）高于大气压的气体作为绝缘介质的金属封闭开关设备，简称GIS。

GIS是由断路器、隔离开关、电压互感器、避雷器、母线、电缆终端盒或（和）出线套管等高压电器元件按主接线要求组合而成的。

功能单元是GIS的基本组合单元。

（1）气体容器。

GIS运行时，外壳中始终储存着一定压力（或工作压力）的SF6气体。

内部故障发生时，还需要承受瞬时升高的气体压力。

外壳必须有足够的机械强度和良好的气密性。

（2）接地电极。

外壳是接地电极，其直径大小直接关系到内部导体对地绝

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缘距离。

（3）安全保护。

外壳接地可靠，没有触电危险。

（4）散热。

主回路导体和外壳自身的发热需从外壳表面散入大气中。

常用铝合金外壳更为经济。

（5）机械支撑。

外壳常兼作支撑构件和基座，需要有足够的钢度和强度，以保证GIS整体结构的稳定性。

8、预装式变（配）电站

预装式变（配）电站由高压电器设备、电力变压器、低压电器设备及其相互的联接和辅助设备紧凑组合而成。

（1）户内型预装式电站。

户内型预装式电站主要用于高层建筑、地铁等户内场合。

一般为金属封闭的分体形式。

（2）户外型预装式电站。

户外型预装式电站型式多样，但为满足户外使用条件，通常采用封闭型式，共用一个或几个壳体，只在采取特殊措施或电压等级较高时才采取敞开或半敞开的形式。

（3）特殊环境条件下的预装式电站。

特殊环境条件下的预装式电站是指使用在不同于正常环境条件下的预装式电站。

二、变配电设备

变压器是一种静止的电器设备，它的作用是交换交流电的电压。

应用最广泛的有电力变压器、自藕变压器、感应变压器、仪表用的互感器、专用变压器。

（一）电力变压器

如按铁心结构可分为心式变压器和壳式变压器；

按相数可分为单相变压器和三相变压器；

按绕组数量可分为双绕组和三绕组变压器；

按绝缘介质可分为油浸式变压器和干式变压器；

按冷却方式可分为空气冷却变压器、油自然循环冷却

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变压器、强迫油循环冷却变压器、强迫油循环导向冷却变压器和水冷却变压器。

（二）特种变压器

1、干式变压器

用途和特点：

干式变压器的铁心和绕组都不浸在任何绝缘液体中，它一般用于防火要求较高的场合。

小容量、低电压的特种变压器，为了便于可靠运行和正常维护，也可作成干式。

结构特征：

绝缘件要经防潮处理，铁心零件要经防锈处理。

2、变流（整流、换流）变压器。

变流主要有整流和逆变两种方式。

变频通常也由整流和逆变两个环节构成。

整流的用途最为广泛。

工业用直流电源大部分是由交流电网经过整流而得到，整流设备由整流变压器与硅整流变压器组成。

3、电炉变压器

电炉变压器的特点是二次电压低，仅数十伏至数百伏，并要求能在较大范围内调节；

二次电流往往达数千安至数万安。

4、高压实验变压器。

高压实验变压器可用于作工频、冲击和直流高压实验。

5、矿用变压器

矿用一般型变压器使用于通风良好的煤矿矿井井口或其它无爆炸危险的矿区。

6、其它特种变压器

船用变压器用于船舶照明和配电。

产品能防潮、防霉、防盐雾并能耐受强烈的冲击和震动。

容量较小的多采用环氧树脂浇注式，较大的则采用干式开启式。

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这个频率范围主要用于中频淬火和对金属感应加热。

中频电源所产生的电压不能完全适应感应圈的要求，故用变压器降压。

为适合不同用途的需要，变压器为多匝比的，电压比变化范围约1：

3.5,变压器为间断工作制，负载持续率50%。

（三）互感器

互感器分为电压互感器和电流互感器两大类。

互感器的作用为：

1、向测量、保护和控制装置传递信息；

2、使测量、保护和控制装置与高电压相隔离；

3、有利于仪器、仪表和保护、控制装置小型化、标准化。

按绝缘介质分为干式绝缘、油绝缘、浇注绝缘、气体绝缘等；

按相数分为单相和三相；

按绕组数分为双绕组和多绕组。

（四）调压器

有接触调压器、感应调压器、磁性调压器和移圈调压器之分。

三、蓄电池与直流系统

（一）蓄电池

蓄电池按其结构可分为分口型和闭口型两种。

按蓄电池的电解液可分为酸性和碱性蓄电池两种。

按用途可分为固定型蓄电池、启动用蓄电池、动力牵引用蓄电池等。

（二）直流系统

整流装置是将交流电转换成直流电的一种装置。

硒整流设备直流发电机组已逐步为新型的硅整流装置和可控硅整流装置所取代。

四、有线电视系统设备

（一）系统的接受天线

最基本的形式只有一种，即半波偶极子天线，可由半波振子天线组成各种不同型式的复杂天线。

主要有八木天线、双环天线、菱形天线、X形天线、组合天

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线。

八木天线由一个有源振子和若干无源振子所组成，只有有源振子和天线馈线相连接。

组合天线是由几副多单元天线，也称天线阵，分为等幅同相天线阵和可变方向性天线阵。

等幅同相天线阵有两种排列方式水平排列和垂直排列。

水平天线阵能提高天线的增益，天线的数目越多，增益也越大。

垂直天线同样能提高天线的增益，天线数越多，天线阵的增益也越高。

可变方向性天线阵包括分集接收天线、移相天线和差值天线。

分集接收天线能较好地消除同频干扰。

移相天线利用信号在电缆中传输产生的缩短效应的特点，通过调整移相天线中某个引向天线的馈线长度实现移相。

（二）前端设备

主要由放大器、混合器、分配器天线放大器、信号处理器等组成。

1、前端设备部件

（1）放大器。

放大器是CATV系统中的一个重要部件。

放大器主要有天线放大器、频道放大器、多波段放大器、宽带放大器等。

（2）信号处理器。

对接收天线输出的开路电视台某一频道射频信号，经过信号处理器的处理后，转换成另一频道的射频信号输出。

（3）解调器与调制器。

它的输入端直接与摄像机、录像机、影碟机、卫星接收机、电视解调器等设备连接，输出端通常接入多路混合器。

解调器与调制器两者配合完成信号处理功能。

（4）混合器与分波器。

混合器是将多路频率信号混合起来汇成一路输出的一个部件。

2、辅助设备

（1）衰减器。

由电阻组成，两种等效电路。

（2）均衡器。

用来补偿同轴电缆频率特性的元件。

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（3）滤波器。

前端电路中通常应用频道滤波器，一般设置在天线输出端，滤除天线接收的开路信号中的带外杂波干扰。

主要应用于非邻频的全频道前端电路中。

（4）导频信号发生器。

导频信号是系统内部发送的用来反映传输电平变化的一种引导信号。

3、前端设备的组成形式

前端设备的组成形式取决于前端设备的输入电平及前端的输出电平。

主要有直接混合式、前端放大-混合式、放大-放大-混合式、放大-混合-放大式、放大混合-混合-放大式。

4、前端设备的供电

天线电源一般都安装在室内，由信号电缆馈电。

（三）信号传输分配系统

信号传输分配系统实际上是一个信号电平的有限分配网络，它由分配器、线路放大器、分支器、传输电缆、用户终端器件等组成。

信号传输分配系统部件

1、分配器。

混合后的总信号，根据用户分布情况，分成若干条干线传输进行功率分配，此任务由分配器来完成。

将信号功率均分为两部分的称二分配器。

2、分支器。

所以分支器是一个既有干线输入端，又有输出端和若干个分支输出端的部件。

3、同轴电缆。

同轴电缆是电缆电视系统将信号传到各处的导体，通常采用75Ω同轴电缆。

4、线路放大器。

线路放大器具体可分为干线放大器、线路延长放大器、分支放大器。

5、同轴连接器。

同轴连接器又名高频插头。

在电缆电视系统中，各部件和器件之间与同轴电缆的联接几乎全要使用同轴连接器。

6、用户终端器件。

电缆电视系统的终端器件，包括各种用户插座盒及配用的插头，用户盒分明装插座盒和暗装插座盒两种。

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五、火灾探测器

（一）探测器

探测器俗称探头，通常分为四类：

感烟式火灾自动探测器、感温式火灾自动探测器、光电式火灾自动探测器、可燃气体式火灾自动探测器等。

（二）探测器的保护范围设计及选型

1、感烟探测器的选型

探测器按灵敏度可分为三级。

一级灵敏度的探测器一般是绿色，用于禁烟的场所；

二级灵敏度的探测器是黄色，用于一般客房、宿舍、办公室等；

三级灵敏度的探测器是红色，用于可以抽烟的地方。

2、探测器数量的确定

3、探测器的型号

4、区域报警器的型号

JB-QG20:

J表示报警，B表示防爆型，Q表示区域，G表示柜式，若为T则表示台式，为B表示壁挂式。

电压24V，基本容量为50路，每路一个探头，可以扩至100路。

第二节仪表设备

一、温度检测仪表及传感器

（一）辐射高温计

1、用途及功能：

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根据物体的热辐射效应原理来测量物体表面温度的。

它适合于冶金、机械、硅酸盐及化学工业部门中连续测量各种熔炉、高温窑、盐浴池等场合的温度，以及用于其他不适宜装置热电偶的地方。

2、主要技术指标：

（二）装配式热电偶

四大类装配式，统一设计型热电偶：

铂铑30-铂铑6、铂铑10-铂、镍铬-镍硅、镍铬-考铜热电偶。

（三）装配式铂电阻

1、用途及结构原理

装配式铂电阻是由感温元件、不锈钢外保护管、接线盒以及各种用途的固定装置组成，有双支和单支元件两种规格，双支铂电阻可以同时输出二组相同电阻信号供使用。

铂电阻是一种温度传感器，是利用铂丝在温度变化时自身电阻也随着变化的特性来测量温度的。

不锈钢保护管不但具有抗腐蚀性能，而且具有足够的机械强度。

（四）一体化温度变送器

具有变送器部件是小型化、可直接输出4～20mA信号、变送器部件精度高、功耗低、可靠性高等特点。

二、压力检测仪表

（一）压力表

一般压力表适用于测量无爆炸危险，不结晶，不凝固及对钢及铜合金不起腐蚀作用的液体、蒸汽和气体等介质的压力。

（二）隔膜式压力表

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隔膜式压力表专供石油、化工、食品等部门生产过程中测量具有腐蚀性、高粘度、易结晶、含有固体状颗粒、温度较高的液体介质的压力。

（三）防爆感应式接点压力表

防爆感应式接点压力表是专用于某些有爆炸危险场所的仪表，该表具有对工艺流程中的流体介质的压力参量进行检测、自动控制、自动报警等功能。

（四）电阻远传压力表

电阻远传压力表适用于测量对钢及铜合金不起腐蚀作用的液体、蒸汽和气体等介质的压力。

此外，本仪表并能就地指示压力，以便于现场工艺检查。

（五）电容式压力变送器

CECY型电容式压力变送器广泛应用于工业生产过程检测控制系统中，可测量液体、气体和蒸汽的表压，还可以测量开口容器内液体的液位。

具有精度高、稳定性强、可靠性高、过载性能好、具有可调阻尼装置等特点。

三、流量检测仪表

流量就是单位时间内流经某一截面的流体数量。

流量可用体积流量和质量流量来表示。

（一）气远传转子流量计

是一种金属管转子流量计。

仪表具有结构简单、工作可靠、压力损失小、测量范围大、防爆、可保温等优点。

（二）电动转子流量计

LZS型电动转子流量计由LZS型电动转子流量变送器和LZSZ-1型电动转子流量转换器配套组成，测量管道内各种流体的流量。

因此可与诸电动单元组合仪表联用，实现流量的自动控制。

（三）涡轮流量传感器

可用于测量液体的瞬时流量或总流量。

广泛用于石油、化工、冶金、科研等

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领域的计量、控制系统。

根据需要，传感器可分为普通型和高精度耐磨型两种；

放大器分为普通型和隔爆型两种。

（四）椭圆齿轮流量计

LC型椭圆齿轮流量计是计量流经管道内液体流量总量的容积式仪表，主要用于测量石油制品的累计流量，也可用于其他化工溶液（腐蚀性介质除外）的计量。

（五）电磁流量计

LD型电磁流量计，由LD型电磁流量变送器和LDZ型电磁流量转换器配套组成，是一种感应式流量仪表。

LD型电磁流量计特别适用于测量酸、碱、盐等腐蚀性液体、矿浆、纸浆和泥浆等液固两相悬浮液、酒和果汁等食品饮料，自来水以及污水等体积流量。

（六）双波纹管差压计

CWC型和CWD型双流纹管差压计，是一种固定安装的差压仪表。

通常用于与节流装置相配合测量液体、气体、蒸汽的流量，用来测量差压、表压（正压或负压）以及开口容器或受压容器的液位。

（七）电容式差压变送器

CECC型电容式差压变送器广泛应用于工业生产过程检测控制系统中，配用节流装置可测量液体、气体和蒸汽的流量，也可直接用来测量差压、表压以及开口或受压容器内的液位。

四、物位检测仪表

（一）浮球液位控制器

UQK-系列浮球液位控制器属于两位式物位仪表，适用于石油、化工、电力、造纸和食品等工业部门在生产过程中对不锈钢等材料不起腐蚀作用的且不含有导磁杂质的敞口或带压容器内介质的液位控制。

产品具有普通型、隔爆型、本质安全型等型式。

防爆型产品适用于危险等级1区、2区，气体温度组别在T4组以下的场合。

（二）超声波物位计

由二片八位单片微机控制，利用回声法的原理，对容量内液体或固体物料的高度进行非接触式的连续测量仪表能根据料仓或贮罐内环境条件的变化自动修正本身的工作参数，无可调部件，是一种自适应的测量仪表。

（三）电容物位控制器

RE-9000系列电容物位控制器的最大特点是能克服粘附层的影响，因此它几乎可以检测所有的物料，包括固体和液体，导电介质和非导电介质，以及有腐蚀性或吸附性的介质。

（四）音叉料位控制器

UZYK-型音叉料位控制器是用于检测各种非粘滞性的干燥的粉状及小颗料固体物料，作为高低料位控制和报警的一种高灵敏度检测仪表，具有防腐、灵敏度高和安装方便等特点。

（五）阻旋式料面讯号器

UJL-2A型阻旋式料面讯号器，应用于工业生产过程中料仓容器内的物料料位的控制和报警。

被测物料应为干式颗粒的粉状。

五、过程分析仪表

过程分析是指对被测物质（包括混合物和化合物）进行的定量和定性。

过程分析仪表按工作原理可分为磁导式分析仪、热导式分析仪、红外线分析仪、工业色谱仪、电化学分析仪、电导式分析仪、热化学分析仪、光电比色式分析仪等。

按分析对象分类可分为两大类，一类是测定混合物中某一组分的含量或物性参数，如磁氧分析仪、pH计、湿度计等；

另一类是分析混合物质中多组分的几种或全部组分的个别含量，如气相色谱仪等。

（一）红外线气体分析器

具有测量对象多、量程范围宽、灵敏度高、分析精度高、时间常数小、选择性好、能连续自动分析、操作维护简单等特点。

（二）二氧化硫浓度计

过程二氧化硫浓度计用于连续测量烟气中的二氧化硫含量。

这种浓度计有光学式、热导式、电导式、库仑滴定式等类型。

其中红外线气体分析法（光学式）

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具有灵敏度高，精确，反应快，有选择性等优点。

（三）可燃性气体变送器

GT-110B型可燃性气体变送器，是现场安装固定式可燃性气体浓度检测仪表。

（四）GT-130系列有毒气体变送器

具有输出稳定可靠、温度漂移小、使用寿命长、维护方便等特点。

六、自动调节控制器

（一）固定程序控制器

KMS型固定程序控制器是一种带微处理机的数字控制器，主要有PID控制功能。

其辅助功能包括：

开方处理、折线近似、报警处理等几种功能设置可用仪表侧面的开关而不需任何编程程序。

具有独立性强、只要用一台控制器便可实现串级控制、控制回路的增补、改进只要在一个回路内进行既可、能无扰动地进行控制状态的切换等特点。

（二）．KＭＭ可编程序控制器

ＫＭＭ可编程序控制器是分散功能到单个回路的数字控制器，是具有PID控制功能和其它多种辅助功能的精密仪表。

（三）全刻度指示控制器

DTZ-2100型全刻度指示控制器是DDZ-III系列电动单元组合仪表中调节单元类的一个基型品种。

（四）偏差指示控制器

偏差指示控制器是DDZ-III系列组合仪表的一个基型品种。

七、执行器

（一）气动薄膜双座调节阀

特点是阀内有两个阀座，具有流通能力大，不平衡力小、作用方式更换方便等优点，因而得到广泛的使用。

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（二）气动O形切断球阀（气动活塞执行机构）

气动O形切断球阀是旋转式的调节阀，具有优良的密封性和安全可靠性。

由气动O形切断球阀由气动活塞执行机构和O形球阀两部分组成，并配置四通电磁阀，行程开关等气动元件。

工作气压进入活塞执行机构气缸一侧内，推动活塞运动，带动曲轴连杆机构使轴和球芯作90°

旋转，使球阀由关（或开）位置变动到开（或关）位置，达到对管道内介质进行控制。

除适应控制气体、液体和蒸汽介质之外，还适用于控制污水和含有纤维的介质。

（三）直行程式电动执行机构

仪表具有连续调节、手动遥控，就地手操三种控制方式。

（四）角行程电动执行机构

DKJ型电动执行机构是以单相交流电源为动力，接受统一的标准信号，将此转变成与其对应的转角位移，通过调节机构完成自动调节任务。

（五）气动偏心旋转调节阀

气动偏心旋转调节阀是一种结构新颖的气动执行器，在配用电气转换器后，亦可与电动单元组合仪表组成自控回路，其特点是阀体流路简单、阻力小、重量轻，和同口径双座阀相比。

具有较大的输出力，密封性好，泄漏量小，在允许压差条件下能可靠地使用。

第三节电器安装工程

目前我国常用的电压等级：

220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV。

通常将35kV及35kV以上的电压线路称为送电线路。

10kV及其以下的电压线路称为配电线路。

将额定1kV以上电压称为“高电压”，额定电压

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在1kV以下电压称为“低电压”。

我国规定安全电压为36V、24V、12V三种。

一、电气工程安装及施工

二、变配电安装工程

（一）变电所的类别。

根据变压器装设位置和环境的不同，可分为室内变电所和室外变电所两大类。

（二）变配电工程范围。

变配电工程主要是指变电所工程。

变电所工程包括高压配电室、低压配电室、控制室、变压器室等四个部分的电器设备安装工程。

高压配电室的作用是接受电力；

低压配电室的作用是分配电力；

控制室的作用是预告信号；

变压器室的作用是把高压电转换成低压电。

（三）变配电工程的内容。

各种高压电器和低压电器。

高压电器包括高压开关柜、高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压熔断器、高压避雷器等；

低压电器包括低压配电屏、继电器屏、直流屏、控制屏、硅整流柜等，此外还包括室内电缆、接地母线、盘上高低压母线、室内照明等。

（四）变压器安装。

变压器安装分室内、室外、柱上等三种场所。

（1）室外安装。

变压器、电压互感器、电流互感器、避雷器、隔离开关、断路器一般都装在室外。

设备就位后，应将滚珠用能拆卸的制动装置加以固定。

（2）柱上安装。

变压器容量一般都在320kVA以下，变压器台可根据容量大小选用杆型，有单杆台、双杆台和三杆台等。

变压器安装在离地面高度为2.5m以上的变压器台上，台架采用槽钢制作，变压器外壳、中性点和避雷器三者合用一组接地引下线接地装置。

接地极根数和土壤的电阻率有关，每组一般2～3根。

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要求变压器台及所有金属构件均作防腐处理。

（3）室内安装。

室内变压器安装在混凝土的变压器基础上时，基础上的构件和预埋件由土建施工用扁钢与钢筋焊接，这种安装方式适合于小容量变压器的安装。

变压器安装时要求变压器中性点、外壳及金属支架必须可靠接地。

（五）油断路器安装。

油断路器在运输吊装过程中不得倒置、碰撞或受到剧烈振动。

多油断路器在运输时应处于合闸状态。

断路器应垂直安装并固定牢靠，底座或支架与基础的垫片按规定要求，各片间应焊接牢固。

（六）其他开关设备安装

1、隔离开关与负荷开关

隔离开关是一种断开或闭合电路的电气设备，它的断开点没有灭弧能力，只能在不产生电弧