在准备中级注安考试的旅程中,掌握低压电气设备的相关知识是一项至关重要的任务。中科建安致力于提供详尽的教学材料,涵盖低压电气设备的基本操作、维护以及安全应用等方面,以帮助考生全面装备自己,确保在电气领域的实践中能够展现出卓越的专业能力。
考点 1:低压电气设备(考频 7 次)
(一)电气设备触电防护分类
按照触电防护方式,电气设备分为以下五类。
(1)0 类。这种设备仅仅依靠基本绝缘来防止触电。0 类设备可以有Ⅱ类结构或Ⅲ类结构的部件。
(2)0I 类。这种设备也是依靠基本绝缘来防止触电的,也可以有Ⅱ类结构或Ⅲ类结构的部件。这种设备的金属外壳上装有接地(零)的端子,不提供带有保护芯线的电 源线。
(3)I 类。这种设备除依靠基本绝缘外,还有一个附加的安全措施。I 类设备外壳上没有接地端子,但内部有接地端子。自设备内部有接地端子引出的专用的保护芯线的带有保护插头的电源线。I 类设备带有全部或部分金属外壳,所用电源开关为全极开关。I 类设备也可以有Ⅱ类结构或Ⅲ类结构的部件。
(4)Ⅱ类。这种设备具有双重绝缘和加强绝缘的结构。Ⅱ类设备可以有Ⅲ类结构的部件。
(5)Ⅲ类。这种设备依靠安全特低电压供电以防止触电。Ⅲ类设备内不得产生高出安全特低电压的电压,手持电动工具没有 0 类和 0I 类产品,市售产品绝大多数都是Ⅱ类设备。
移动式电气设备大部分是 I 类产品。
(二)手持电动工具和移动式电气设备的安全使用
(1)Ⅱ类、Ⅲ类设备没有保护接地或保护接零的要求,I 类设备必须采取保护接地或保护接零措施。
(2)在有爆炸和火灾危险的环境中,除中性线外,应另设保护零线。
(3)单相设备的相线和中性线上都应该装有熔断器,并装有双极开关。
(4)移动式电气设备的保护线不应单独敷设,而应当与电源线有同样的防护措施,即采用带有保护芯线的橡皮套软线作为电源线。
(5)移动式电气设备的电源插座和插销应有专用的保护线插孔和插头。其结构应能保证插入时保护插头在导电插头之前接通,拔出时保护插头在导电插头之后拔出。同时,其结构还应能保证保护插头与导电插头不得互相插错。
(6)一般场所,手持电动工具应采用Ⅱ类设备。在潮湿或金属构架上等导电性能良好的作业场所,必须使用Ⅱ类或Ⅲ类设备。在锅炉内、金属容器内、管道内等狭窄的特别危险场所,应使用Ⅲ类设备;如果使用Ⅱ类设备,则必须装设额定漏电动作电流不大于 15mA、动作时间不大于 0.1s 的漏电保护装置;而且,Ⅲ类设备的安全隔离变压器、Ⅱ类设备的漏电保护装置以及Ⅱ、Ⅲ类设备的控制箱和电源连接器件等必须放在外部。
(7)鉴于不接地配电网中单相触电的危险性小于接地配电网中单相触电的危险性,在接地配电网中,可以装设一台隔离变压器,并由该隔离变压器给设备供电。
除上述几项措施外,操作时使用绝缘手套、绝缘鞋、绝缘垫等安全用具也是一种防止触电的安全措施。
(三)电气照明基本安全要求
(1)一般照明的电源采用 220V 电压。在特别潮湿场所、高温场所、有导电灰尘的场所或有导电地面的场所,对于容易触及而又无防触电措施的固定式灯具,其安装高度不足 2.2m时,应采用 24V 安全电压。
(2)照明配线应采用额定电压 500V 的绝缘导线。凡重要的政治活动场所、易燃易爆场所、重要的仓库均应采用金属管配线。凡重要的政治活动场所、重要的控制回路和二次回路、移动的导线和剧烈振动处的导线、特别潮湿场所和严重腐蚀场所均应采用铜导线。卤钨灯及单灯功率超过 100W 的白炽灯,灯具引入线应选用 105~250℃耐热绝缘电线。
(3)建筑物照明电源线路的进户处,应装设带有保护装置的总开关。配电箱内单相照明线路的开关必须采用双极开关;照明器具的单极开关必须装在相线上。
(4)应急照明的电源,应区别于正常照明的电源。应急照明线路不能与动力线路或照明线路合用,而必须有自己的供电线路。应急照明应根据需要选择切换装置。
(5)白炽灯的功率不应超过 1000W。
(6)照明装置由灯具、灯座、线路和开关等设备组成。照明灯具灯泡的额定功率不应超过灯具的额定功率。
(7)应当根据环境条件选用适当防护型式的照明装置。爆炸危险环境应选用防爆型灯具。
在有腐蚀性气体或蒸气或特别潮湿的环境应选用防水型灯具。户外也应选用防水型灯具。多尘环境应选用防尘型灯具。
(8)灯饰所用材料应为难燃型材料;除敞开式灯具外,凡 100W 及 100W 以上的照明器应采用瓷灯座。
(9)库房内不应装设碘钨灯、卤钨灯、60W 以上的白炽灯等高温灯具。
(10)灯具高度符合安装标准。照明灯具、日光灯镇流器等发热元件与可燃物之间保持足够的安全距离。当距离不够时,应采取隔热、散热措施。
(11)灯具不带电,金属件、金属吊管和吊链应连接保护线;保护线应与中性线分开。
(四)低压保护电器的特点和性能
(1)热继电器
热继电器的核心元件是热元件,利用电流的热效应实施保护作用。当热元件温度达到设定值时迅速动作,并通过控制触头使控制电路断开,从而使接触器失电,断开主电路,实现过载保护。有些热继电器在一次电路缺相时也能动作,起缺相保护作用。热继电器和热脱扣器的热容量较大,动作延时也较大,只宜用于过载保护,不能用于短路保护。
对于电动机,热元件的额定电流原则上按电动机的额定电流选取。对于照明线路,可按负荷电流的 85%~100%选取。
(2)熔断器
熔断器是将易熔元件串联在线路上,遇到短路电流时迅速熔断来实施保护的保护电器。
易熔元件刚刚不会熔断的电流称为临界电流。易熔元件的临界电流大于其额定电流。临界电流多为额定电流的 1.3~1.5 倍。
由于易熔元件的热容量小,动作很快,熔断器可用作短路保护元件;在有冲击电流出现的线路上,熔断器不可用作过载保护元件。
(五)低压配电箱和配电柜
低压配电箱和配电柜是低压成套电器。配电箱和配电柜的安全要求如下:
(1)箱柜用不可燃材料制作。
(2)除触电危险性小的生产场所和办公室外,不得采用开启式的配电板。
(3)触电危险性大或作业环境较差的场所,如铸造车间、锻造车间、热处理车间、锅炉房、木工房等,应安装封闭式箱柜。
(4)有导电性粉尘或产生易燃易爆气体的危险作业场所,必须安装密闭式或防爆型箱柜。
(5)箱柜里各电气元件、仪表、开关和线路应排列整齐、安装牢固、操作方便,箱柜内应无积尘、积水和杂物。
(6)落地安装的箱柜底面应高出地面 50~100mm,操作手柄中心高度一般为 1.2~1.5m,箱柜前方 0.8~1.2m 的范围内无障碍物。
(7)箱柜安装稳固,保护线连接可靠。
(8)箱柜外不得有裸带电体外露,装设在箱柜外表面或配电板上的电气元件必须有可靠的屏护。
(9)箱柜内各电气元件及线路应连接可靠、接触良好,不得有严重发热、烧损迹象。
(10)箱柜的门应完好,门锁应有专人保管。
历年真题
1、【2021 年真题】16.特低电压是在一定条件下、一定时间内不危及生命安全的电压,既能防止间接接触电击,也能防止直接接触电击。按照触电防护方式分类,由特低电压供电的设备属于()。
A.0 类设备
B.Ⅰ类设备
C.Ⅱ类设备
D.Ⅲ类设备
【参考答案】D
【解析】A 选项错误。0 类设备,这种设备仅仅依靠基本绝缘来防止触电。
B 选项错误。Ⅰ类设备,这种设备除依靠基本绝缘外,还有一个附加的安全措施。
C 选项错误。Ⅱ类设备,这种设备具有双重绝缘和加强绝缘的结构。
D 选项正确。Ⅲ类设,这种设备依靠安全特低电压供电以防止触电。
2、【2022 年真题】低压保护电器主要用来获取、转换和传递信号,并通过其他电器对电路实现控制,关于低压保护电器作用过程或适用场合的说法,正确的是()。
A.热继电器热元件温度达到设定值时通过控制触头断开主电路
B.熔断器易熔元件的热容量小,动作很快,适用于短路保护
C.热继电器和热脱扣器的热容量较大,适用于短路保护
D.在有冲击电流出现的线路上,熔断器适用于过载保护
【答案】B
【解析】A 错误,应该是断开控制电路,当热元件温度达到设定值时迅速动作,并通过控制触头使控制电路断开,从而使接触器失电,断开主电路,实现过载保护。
B 正确,D 错误;由于易熔元件的热容量小,动作很快,熔断器可用作短路保护元件;在有冲击电流出现的线路上,熔断器不可用作过载保护元件。
C 错误,热继电器的热容量较大,动作延时也较大,只宜用于过载保护,不能用于短路保护。
3、【2022 年真题】照明设备不正常运行可能导致火灾,也可能导致人身触电事故,下列针对电气照明的安全要求中,正确的是()。
A.对于容易触及而又无防触电措施的固定灯具应采用 42V 安全电压
B.灯具金属导管和吊链应连接保护线,且保护线应与中性线连接
C.配电箱内照明线路的开关应采用单极开关,且应装在相线上
D.100W 以上的白炽灯的引入线应选用耐热绝缘电线并考虑耐温范围
【答案】D
【解析】A 错误,一般照明的电源采用 220 V 电压。在特别潮湿场所、高温场所、有导电灰尘的场所或有导电地面的场所,对于容易触及而又无防触电措施的固定式灯具,其安装高度不足 2.2m 时,应采用 24V 安全电压。
B 错误,灯具不带电,金属件、金属吊管和吊链应连接保护线;保护线应与中性线分开。
C 错误,建筑物照明电源线路的进户处,应装设带有保护装置的总开关。配电箱内单相照明线路的开关必须采用双极开关;照明器具的单极开关必须装在相线上。
D 正确,卤钨灯及单灯功率超过 100 W 的白炽灯,灯具引入线应选用105~250 ℃耐热绝缘电线。
4、【2023 年真题】科学合理的照明是改善劳动环境、保障安全生产的必要条件之一。下列关于电器照明安全要求的说法中,正确的是()。
A.库房内应装设 100W 以下的白炽灯灯具
B.有腐蚀性气体的环境应选用防爆型灯具
C.照明配线应采用额定电压 220V 的绝缘导线
D.应急照明的电源必须有单独的供电线路
【答案】D
【解析】选项 A 错误,库房内不应装设碘钨灯、卤钨灯、60W 以上的白炽灯等高温灯具。
选项 B 错误,在有腐蚀性气体或蒸气或特别潮湿的环境应选用防水型灯具。户外也应选用防水型灯具。多尘环境应选用防尘型灯具。
选项 C 错误,照明配线应采用额定电压 500V 的绝缘导线。凡重要的政治活动场所、易燃易爆场所、重要的仓库均应采用金属管配线。
选项 D 正确,应急照明的电源,应区别于正常照明的电源,不能与动力线路或照明线路合用,必须有自己的供电线路。故选 D。
5、【2023 年真题】手持电动工具和移动式电气设备如检查或使用不当存在触电风险。下列关于手持电动工具和移动式电气设备安全要求的说法中,正确的有()。
A.移动式电气设备保护线应单独敷设
B.在金属容器内应使用Ⅱ类设备
C.Ⅰ类设备应采用保护接地或保护接零
D.在 TN-S 系统中不得由隔离变压器供电
E.单相设备的相线和中性线上都应装有熔断器
【答案】CE
【解析】选项 A 错误,移动式电气设备的保护线不应单独敷设,而应当与电源线有同样的防护措施,即采用带有保护芯线的橡皮套软线作为电源线。
选项 B 错误,在锅炉内、金属容器内、管道内等狭窄的特别危险场所,应使用Ⅲ类设备。
选项 C 正确,Ⅱ类、Ⅲ类设备没有保护接地或保护接零的要求,Ⅰ类设备必须采取保护接地或保护接零措施。
选项 D 错误,鉴于不接地配电网中单相触电的危险性小于接地配电网中单相触电的危险性,在接地配电网中,可以装设一台隔离变压器,并由该隔离变压器给设备供电。
选项 E 正确,单相设备的相线和中性线上都应该装有熔断器,并装有双极开关。故选CE。
在完成了中科建安关于低压电气设备的系统学习之后,希望各位考生能将学到的知识运用到实际工作中,不仅顺利通过中级注安的考试,而且在日后的职业生涯中有效地应用这些知识,确保电气系统的安全与效率。祝各位考生备考顺利,未来光明!