柜内采用清一色黑色导线时，应在母线排、断路器、接触器等引线端，使用三色绝缘胶带包裹或使用成品彩色塑套，以标明相色，使主电路的标识明确、统一。
6)接线端头应套有打印的号码管标志，字迹清晰、统一、美观。推荐使用电子号码管打印机（亦称电子印号印字机）。
7)连接导线端部一般应采用专用电线接头。线端应使用材质合格的铜接头和与其匹配的标准压接工具，当设备接线柱结构是压板插入式时，使用扁针铜接头压接后再接入。当导线为单芯硬线则不能采用电线接头，可将线端作成环形接头后再接入。
①如进入断路器的导线截面积小于6 mm，当接线端子为连接片式时，先将导线用铜接头压接处理，以防止导线的散乱；如导线截面积大于6 mm，应将裸露铜线部分用细铜丝环绕绑紧后再接入连接片。
②截面积为10 mm及以下的单股铜芯线和单股铝芯线可直接与电器、设备的端子连接。
③截面积为2.5 mm及以下的多股铜芯线的线芯应先拧紧搪锡，或压接端子后再与电器、设备的端子连接。
④截面积大于2.5 mm的多股铜芯线的终端，除设备自带插接式端子外，应焊接或压接端子后再与设备、器具的端子连接。
8)导线端部的绝缘剥除长度如下（设导线端部的绝缘剥除长度为L）：
①当导线端部用管状接头（闭口）时，L取线芯插入管状接头套筒的长度L．再加上2-3mm，即L=L1+(2~3)；当导线端部用板状接头（开口）时，L取线芯插入管状接头套筒的长度L1再加上1-2mm，即L= L1+(1-2)；
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②导线端部无接头时，对插入式接头L取插入式接线板的插接长度；对环形接头L取环形接头的长度加适当直线部分，直线部分的长度应按平垫圈半径考虑，使平垫圈恰好紧靠绝缘切口压在环形接头上，而不压到绝缘层上。
9)剥除导线绝缘应采用专用的剥线刀、剥线钳，操作时不得损伤线芯，也不得损伤未剥除的绝缘，切口应平整，并尽可能垂直于线芯轴心线。线芯上不得有油污、残渣等。 10)熔焊连接的焊缝，不应有凹陷、夹渣、断股、裂缝及根部未焊合的缺陷。焊缝的外形尺寸应符合焊接工艺评定文件的规定，焊接后应及时清除残余焊药和焊渣。锡焊连接的焊缝应饱满，焊点应表面光滑。焊剂应无腐蚀性，焊接后应及时清除残余焊剂。
11)线槽内导线所占据的截面积应符合行线设计规定；当设计无规定时，包括绝缘层在内的导线总截面积不应大于线槽截面积的60%。在可拆卸盖板的线槽内，包括绝缘层在内的导线接头处所有导线截面积之和不应大于线槽截面积的75%，在不易拆卸盖板的线槽内，导线的接头应置于线槽的接线盒内。端子等集中布置的元件的短接线不进入线槽，以方便检查和节省线槽排线空间。
12)导线连接片或其他专用夹具，应与导线线芯规格相匹配。紧固件应拧紧到位，防松装置应齐全。
13)导线与电器元件间采用螺栓连接、插接、焊接或压接等，均应牢固可靠。
①柜内所有导线接头除专用接线设计外，必须用标准压接钳和符合标准的铜接头连接。
②接头在压接前，应除去铜芯线上的绝缘层、残渣及油污。 ③环形接头的绕圈方向应与接线柱螺母旋紧方向一致。
④压接前检查接头，不得有伤痕、锈斑、裂纹、裂口等妨碍使用的缺陷。 ⑤套管连接器和压模等应与导线线芯规格相匹配。压接时，压接深度、压接口数量和压接长度应符合产品技术文件的有关规定。
14)柜门面板控制线完成后必须放置至少20%备用线，最少为3根。备用线的柜内长度应以能连接柜内最远元件为准。如果面板无线槽，把备用线卷成100 mm直径的线卷，并用扎带可靠固定在面板扎线攀处。
15)柜内信号电路、PLC输入电路的布线尽量不与主电路及其他电压等级电路的控制线同线槽敷设，并应采取必要的防干扰措施。
16)引入盘柜的电缆应排列整齐、编号清晰、避免交叉，并应固定牢固，不得使所接的端子排受到机械力。
17)有脱扣装置的低压断路器，其接线应符合相序要求，脱扣装置的动作应可靠。带有接线标志的熔断器、电源线应按标志进行接线。螺旋式熔断器的安装，其底座严禁松动，电源应接在熔芯引出的端子上。
18)面板和柜体的接地跨接导线不应缠人线束内。
二 供电方式与接地保护 核心提示： 1.TT、TN、IT系统 国际电工委员会(IEC)规定的各种保护方式、术语概念，将低压配电系统分为3类：TT系统、TN系统和IT系统。其中TN系统又分为TN-C、TN-S、TN-C-S系 1.TT、TN、IT系统 国际电工委员会(IEC)规定的各种保护方式、术语概念，将低压配电系统分为3类：TT系统、TN系统和IT系统。其中TN系统又分为TN-C、TN-S、TN-C-S系统。所规定符号的含义见表8-9。 表8-9低压配电系统的分类 第1个字母表示电力（电源）系统 第2个字母表示用电装置外露的可 第3个字母表示工作中性线与保 对地关系 T表示是电源变压器中性点直接 接地 导电部分对地关系 护线的组合关系 T表示电气设备外壳直接接地（与 C表示工作中性线与保护线是合 电网接地系统没有联系） 一的 I表示是电源变压器中性点不直接 N表示电气设备外壳与系统的接地 S表示工作中性线与保护线是严格 接地（或高阻接地） 中性线相连 分开的 按照我国的JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》标准，TN系统为电源变压器中性点接地，设备外露导电部分与中性线和专用保护接地线( PE)相连。TT系统为电源变压器中性点接地，设备外露导电部分直接接地，电气设备外壳没有专用保护接地线( PE)。IT系统为电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地），设备外露导电部分直接接地，电气设备外壳没有专用保护接地线(PE)。 (1) TN方式供电系统
电力系统的电源变压器的中性点接地，称作接零保护系统。根据电气设备外露导电部分与系统连接的不同方式又可分3类，即TN-C系统、TN-S系统、TN-C-S系统。 1) TN-C系统。
①电源变压器中性点接地，保护中性线( PF)与工作中性线(N)共用。
②它利用中性点接地系统的中性线（零线）作为故障电流的回流导线，当电气设备相线碰壳，故障电流经中性线回到中点，由于短路电流大，故障情况下熔断器会熔断，低压断路器的脱扣器会立即动作而跳闸，安全性能好，TN-C系统一般采用零序电流保护。
③TN-C系统适用于三相负载基本平衡场合，如果三相负载不平衡，则PE、N线中有不平衡电流，再加一些负载设备引起的谐波电流也会注入PE、N线，从而使PE、N线带电，且极有可能高于50V，它不但使设备机壳带电，对人身造成不安全，而且还无法取得稳定的基准电位。
④TN-C系统应将PE、N线重复接地，其作用是当接零的设备发生相与外壳接触时，可以有效地降低中性线对地电压。
⑤TN-C系统干线上使用漏电保护断路器时，工作中性线后面的所有重复接地必须拆除，否则漏电开关将合不上，而且工作中性线在任何情况下都不得断线。 2) TN-S系统。
①整个系统的中性线(N)与保护线( PE)是分开的。
②当电气设备相线碰壳，直接短路，可采用过电流保护器切断电源，如果线路较长，可在线路首端装设漏电保护断路器，靠它切断故障电流。
③当N线断开，如三相负载不平衡，中性点电位升高，但外壳无电位，PE线也无电位。
④TN-S系统不必重复接地，因为重复接地对N线断后保护设备作用不明显。 ⑤工作中性线只用作单相照明负载回路。
⑥TN-S方式供电系统安全可靠，该系统适用于工业企业、大型民用建筑，同样适合变频器的供电系统 3) TN-C-S系统。
①它由两个接地系统组成，第1部分是TN-C系统，第2部分是TN-S系统。前一部分保护线与中性线是共用的，后一部分是分开的，其分界面在N线与PE线的连接点。 ②工作中性线N与专用保护线PE相连通，TN-C-S供电系统是在TN-C系统上临时变通的做法，线路不平衡电流比较大时，电气设备的接零保护受到中性线电位的影响，要求负载不平衡电流不能太大，常用于建筑、施工工地供电。
③PE线除了在总箱处必须和N线相接以外，其他各分箱处均不得把N线和PE线相连，PE线上不许安装开关和熔断器。
④TN-C-S系统中，PE线连接的设备外壳正常运行时始终不会带电，所以TN-C-S系统提高了操作人员及设备的安全性。 (2) TT方式供电系统
1) TT方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，也称TT系统。第1个符号T表示电力系统中性点直接接地；第2个符号T表示负载设备金属外壳与大地直接连接，而与系统如何接地无关。在TT系统中负载的所有接地均称为保护接地，TT系统在国外被广泛应用，在国内仅限于局部对接地要求高的电子设备场合。 2)当电气设备的金属外壳带电（相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电）时，由于有接地保护，可以大大减少触电的危险性。但是，低压断路器不一定能跳闸，有可能造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压。
3)当漏电电流比较小时，即使有熔断器也不一定能熔断，所以还需要漏电保护断路器作保护。
4) TT系统接地装置耗费大，该系统适用于接地保护很分散的场合。 (3) IT方式供电系统
1)I表示电源中性点不接地，或经过高阻抗（大于30Ω）接地，T表示负载侧电气设备的金属外壳进行接地保护。
2) IT方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好，一般用于不允许停电的场所，或者是严格要求连续供电的地方。运用IT方式供电系统，电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流很小，不影响电源电压的平衡。在选配变频器的滤波器时，注意应采用适合IT系统的滤波器，防止滤波器内部电容器组和电阻器接地引起供电系统故障。
2．接地的技术要求
1)在TT和IT供电系统中的变频器和电动机，可以通过接地母线直接接地，安全性能最好。因此，在设计变频控制柜所在的安装场所，应有用于保护的接地母线（排），变频器的PE端和电动机外壳通过接地母线接地，接地母线的接地电阻应小于等于0.5Ω。在TN-C供电系统中，变频器和电动机是经过中性线以及保护接地线在电源的中性点再接地的，设备外壳的电位受三相负载平衡程度的影响，极有可能带电，因此应考虑重复接地以提高接地效果。 2)当需新设置用于变频控制系统的接地装置时，应参照常规装设接地装置的要求： ①接地线一般用40mm ³4mm的镀锌扁钢。
②接地体用镀锌钢管或角钢。钢管直径为50mm，管壁厚度不小于3.5mm，长度为2~3m。角钢以50mm³50mm³5mm为宜。
③接地体的顶端距地面0.5 -0.8m，以避开冻土层，钢管或角钢的根数视接地体周围、的土壤电阻率而定，一般不少于两根，每根的间距为3 -5m。 ④接地体距建筑物的距离在1. 5m以上。 ⑤接地线与接地体的连接应使用搭接焊。
⑥接地母线的接地电阻应在每年的春、秋两季雨水较少时各测试一次，确保接地合格。若接地电阻高于标准，可用食盐、木炭或长效化学降阻剂降低土壤电阻率，减小接地电阻。
3)柜、屏构架上应设有不小于2mm³15mm的接地铜排，并应有明显的接地标志。用于连接外部保护导体的端子和电缆套的端子应是裸露的，如无其他规定，应适于连接铜导体。 4)门与柜体之间的连接线采用6mm柔性镀锌屏蔽带连接。屏蔽带端头的处理要使用0形铜接头进行压接，屏蔽带使用倒齿垫片固定以防止松动和接触不良。
5)当柜内有电子元器件的接地或者屏蔽线的接地时，此类弱电信号的接地铜排应使用绝缘子与底板绝缘，但要预留一根与主接地排可靠连接的至少6mm的接地线，如果在调试时觉得此种接地悬空不利于系统运行时，再将此排与接地线连接，以提高信号接地系统的灵活性。
6)接地装置的接触面均需光洁平贴，保证良好接触，并应有防止松动和生锈的措施。 7)电压互感器和电流互感器的二次线圈应单独可靠接地。
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8)柜内所有需接地元件的接地柱要单独用接地线接到接地体。元件间的接地线不得采用跨接方式连接。
9)具有铰链的金属面板上安装电器元件时，面板与金属箱体之间应设置安全跨接线。 10)在盖板、门、遮板和类似部件上面，如果没有安装电器设备，通常的金属螺钉连 接和金属铰链连接被认为足以保证电路的连续性。
11)带有金属外壳的元件必须接地。电器设备平时不带电而在发生故障的情况下易于带电的裸露金属部分也应予以接地。但由一个用电设备的专用安全隔离变压器供电，且电压不超过250V的设备可不设接地线。
12)保护及工作接地的接地接线柱螺纹的直径应不小于6mm。专用接地接线柱或接地板的导电能力，至少应相当于专用接地导体的导电能力，且有足够的机械强度。保护接地不应与工作接地共用接地线和接地螺钉。
13)所有接地装置的紧固应牢靠，并均应设有弹簧垫圈或锁紧螺母，以防松动。在接地的导体上，不应设置熔断器。 14)金属软管不能用作保护导体。
15) PE导线的截面积应按中性导线N一样的方式确定，最小截面积应为10 mm。
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三 配电柜电器安装的工艺要求 核心提示： 1)配电柜电器安装应符合低压成套开关设备和控制设备的基础标准。参见标准GB7251. 1-2005。 2)电气设备应有足够的电气间隙及爬电距离以保证设备安全可靠地工作。 1)配电柜电器安装应符合低压成套开关设备和控制设备的基础标准。参见标准GB7251. 1-2005。 2)电气设备应有足够的电气间隙及爬电距离以保证设备安全可靠地工作。裸导体之间的最小电气距离见表8-6。 表8-6裸导体之间的最小电气距离 电压等级/kV 相．相距离/mm 相．地距离／mm 0.4 3 6 10 20 75 100 125 20 75 100 125 3)母线的相序排列遵循如下规定：母线从左到右排列时，左侧为U相，中间为V相，右侧为W相；从上到下排列时，上侧为U相，中间为V相，下侧为W相。 母线的相序颜色涂色遵循如下规定：U相黄色，V相绿色，W相红色，PE线黑色，PEN线黄绿交替色，正极褐色，负极蓝色，在连接处或支持件边缘两侧10mm以内不涂色。 4)电器元件及其组装板的安装结构应尽量考虑进行正面拆装，紧固件应做到能在正面旋紧和旋松。各电器元件应能单独拆装更换，而不影响其他元件及导线束的固定。紧固件应采用标准件，有镀锌或其他可靠的金属防蚀层。 5)发热元件宜安装在散热情况良好的柜体上方，并尽量减少对其他元件的热影响，发热元件之间的连线应采用耐热导线或裸铜线套瓷管。 6)电力半导体器件、模块，应将其散热面涂覆导热硅脂并与散热器平面良好接触，散热器的风道应垂直方向安装，以利于散热，必要时安装单独的冷却风机。 7)柜内的工控机、PLC的布置要尽量远离主电路、开关电源及变压器，不得直接放置或靠近柜内其他发热元件的对流方向。 8)主令操作电器元件及整定电器元件的布置应避免由于偶然触及其手柄、按钮而误动作或动作值变动的可能性，整定装置一般在整定完成后应以双螺母锁紧并用红漆漆封以免移动。 9)不同系统或不同工作电压电路的熔断器应分开布置，不能交错混合排列。有熔断指示器的熔断器，其指示器应装在便于观察的一侧。瓷质熔断器在金属底板上安装时，其底座应垫软绝缘衬垫。 10)熔断器、使用中易于损坏以及偶尔需要调整和复位的零件，应不经拆卸其他部件便可以接近，以便于更换及调整。熔断器安装位置及相互间距离应便于熔体的更换。 11)低压断路器与熔断器配合使用时，熔断器应安装在电源侧。 12)强弱电端子应分开布置；当有困难时，应有明显标志并用空端子隔开或设加强绝缘的隔板； 13)接线端子应有序号，端子排应便于更换且接线方便；离地高度宜大于350mm。 14)有防振要求的电器应增加减振装置，其紧固螺栓应采取防松措施。 15)紧固件应采用镀锌制品，螺栓规格应选配适当，电器的固定应牢固、平稳。 16)落料后的金属件、导轨端头等均需去除毛边，以防工作人员割伤。
17)行线槽应平整、无扭曲变形，内壁应光滑、无毛刺，固定或连接行线槽的螺钉或其他紧固件其端部应表面光滑，无金属毛刺。
18)行线槽敷设应平直整齐，水平或垂直允许偏差为其长度的0.2%，全长允许偏差为20mm。并列安装时，槽盖应便于开启，行线槽的出线口应位置正确、光滑、无毛刺。行线槽的连接应连续无间断。每节行线槽的固定点不应少于两个。在转角、分支处和端部均应有固定点，并紧贴安装面固定。行线槽接口应平直、严密，槽盖应齐全、平整、无翘角。 19)断路器、漏电断路器、接触器和热继电器等元件的接线端子与线槽直线距离为30mm。连接元件的铜接头过长时，可适当放宽元件与线槽间的距离。动力端子与线槽直线距离为30mm。
20)用于连接配电柜进线的开关或熔断器座的布局位置要考虑进线的转弯半径距离。 21)控制端子与线槽直线距离为20mm，中间继电器和其他控制元件与线槽直线距离为20mm。
22)电器元件的安装应符合产品使用说明书的规定。电器元件的安装应牢固，固定方法应是可拆卸的，元件附件应齐全、完好，固定时不得使电器内部受额外应力。
23)低压断路器的安装应符合产品技术文件的规定，无明确规定时，宜垂直安装，其倾斜度不应大于5°。
24)低压电器根据其不同的结构，可采用支架、金属板、绝缘板间接固定在柜内，金属板、绝缘板应平整。当采用DIN轨道安装时，轨道应与低压电器匹配，并用固定夹或固定螺栓与壁板紧密固定，严禁使用变形或不合格的轨道。
25)具有电磁式活动部件或借重力复位的电器元件，如各种接触器及继电器，其安装方式应严格按照产品说明书的规定，以免影响其动作的可靠性。
26)电器元件的紧固应设有防松装置，一般应放置弹簧垫圈及平垫圈。弹簧垫圈应放置于螺母一侧，平垫圈应放于被紧固面的两侧。如采用双螺母锁紧或其他锁紧装置时，可不设弹簧垫圈。
27)采用在金属底板上螺钉紧固时，螺钉旋紧后，其螺纹的有效长度应不小于螺钉直径的0.8倍，以保证强度。
28)当铝合金部件与非铝合金部件连接时，应避免直接接触，建议使用绝缘衬垫隔开，以提高抗电解腐蚀的能力。
29)电源侧进线应接在开关的进线端，即固定触头接线端；负载侧出线应接在出线端，即可动触头接线端。
30)面板上安装指示灯、按钮时，之间的距离宜为50 - 80mm；当倾斜安装时，其与水平线的倾角不宜小于30°。
31)集中在一起安装的指示灯、按钮、开关等，应有编号或不同的识别标志，“紧急”按钮应有明显标志，必要时设置保护罩。按钮、开关操作应灵活、可靠、无卡涩现象。 32)电器的接线端或接线端子板应采用铜质或有电镀金属防锈层的螺栓和螺钉，连接时应拧紧，且应有防松装置。
33)当元件本身预制导线时，应用转接端子与柜内导线连接，尽量不使用对接方法。 34)电器元件、电气设备的外壳应能防止工作人员偶然触及带电部分。
变频配电柜的组成
核心提示： 变频控制柜通常由供电母线、主电路熔断器（可选件）、进线滤波器（可选件）、断路器、接触器（可选件）、进线交流电抗器（可选件）、变频器、噪声滤波器（可选 变频控制柜通常由供电母线、主电路熔断器（可选件）、进线滤波器（可选件）、断路器、接触器（可选件）、进线交流电抗器（可选件）、变频器、噪声滤波器（可选件）、输出交流电抗器（可选件）、控制变压器、开关电源、控制装置（PC、PLC等）、传感器，
以及低压电器等组成。图8-12所示为一变频控制柜的实物图。
图8-12 变频控制柜的实物图
低压电器指电压在1500V以下的各种控制设备、继电器及保护设备等。常用的低压电器设备有刀开关、熔断器、低压断路器、接触器、磁力起动器及各种继电器等。 1．变频器的安装方式和空间
变频器必须垂直安装，保证空间需满足散热冷却的要求，变频器上、下部空间最小尺寸应不小于300 mm，其间不允许安装其他器件，以免影响进风和排风。 2．变频器的安装高度
通常情况下，变频器建议安装在柜体的上半部，好处是操作键盘的高度位置比较方便人操作或观察；变频器顶部空间由于热量集中排出，也不适合安装其他设备，所以从节省空间的角度出发，这种安排比较合理。但要求柜体顶部散热孔对准变频器通风道，下部的进风口位于变频器底部，以保持风道最小的风阻。
当需要将变频器上下布置时，应在变频器之间安装隔板，并形成各自独立的风道，防止下方变频器的出风成为上方变频器的进风，影响整体的散热效果。 3．配电柜内设备的冷却 (1)自然冷却方式
自然冷却方式指柜体基本全密闭，所有发热器件依赖柜内空气自然冷却，这种方式适用于小功率变频器系统（即发热情况轻微）或者外部环境恶劣，不能满足变频器正常安全运行的场合。
采用全密闭变频器配电柜的尺寸可由式( 8-21)来确定
( 8-21)
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式中A-有效传热面积，等于配电柜散热面（腾空面）的表面积之和(m)； P-柜内所有发热设备的热损耗(W)（可询问制造厂或查技术资料）； K-配电柜材料的导热系数；
tm1 -变频器最大允许运行温度(℃)； tm2-外部环境温度最大值(℃)。 立地安装的配电柜的有效传热面积A为
式中l-柜体的宽度(m)； h-柜体的高度(m)； b-柜体的深度(m)。
通常可以根据设计要求（比如周边其他配电柜的高度）和内部实际设备，先确定配电柜的高度h和宽度l，然后计算出柜体的深度。
(8-22)
(8-23)
(8-24)
最后，对这3个尺寸再做必要的调整。
(2)强迫通风冷却力式
在大多数情况下，除了变频器自带的风扇之外，柜内应安装比变频器内置风扇风压、风量大的通风机，以加强散热。柜内通风导流设计应注意以下事项：
1)变频器配电柜应设计专门的进风口和出风口，出风口应有不影响通风的防护顶盖或防护网，避免杂物落入，进风口除了采用百叶窗、防护网，有必要时还应加装可脱卸的空气过滤（防尘）网。
2)风道应设计合理，必要时装设导风板，避免柜内产生涡流，影响通风效果。
3)按照风量要求和柜体实际空间选择适合的通风机（优选低噪声风机），确保风机的旋转方向符合下部送风，上部吸风的要求。 4)必要时可在下部进风口安装通风机。 4．变频器配电柜的温度调节
变频器配电柜是否需要内部或外部进行温度调节取决于以下因素。
1)变频器配电柜所处环境温度不能满足变频器正常工作所规定的温度范围。例如我国高寒地区的室外或无供暖的室内温度可低于- 30℃甚至- 40℃，对于工作温度范围在- 10 -+40℃的变频器在这种情况下根本无法正常开机，必须移人有供暖的室内或柜内采用加热器对机器加热升温。由于不同品牌的变频器所允许的工作温度范围也不尽相同，有的下限温度不能低于0℃，即使处在我国的南方也会存在不能正常开机的问题。而在炎热的夏季，如果不具备良好的通风条件，变频器常常会因机内散热器温度过高而保护动作。
2)变频器驱动的负载若为重要生产设备，生产过程不允许中断，必须严格保证变频器在正常的工作环境下工作。
3)大量变频器集中使用，即使有共用的吸风和排风装置，仍不能满足变频器的机内温度的要求。
4)变频器周围大气中有粉尘、油污甚至腐蚀性气体，必须与外面隔绝，否则会构成对变频器的侵蚀。
温度调节可以采用空调器进行，根据气候或环境温度实行冷暖的切换，在严寒情况下可按需要采用PTC暖风机进行辅助加热。
此外，在特殊恶劣环境，例如有腐蚀性气体的场所，不能采用空调器调节温度时，可以考虑采用在变频器散热器外加强迫水暖、水冷或强迫油循环等方法．以隔绝腐蚀性气体。
5．防干扰 控制柜的元件布局首先应克服元件布置、线路走向的随意性。控制单元如工控机、PLC等应远离变频器，在确定变频器安装位置和走线时，应使其电源输入、逆变器输出导线不与进入控制器的弱信号线平行和靠近。此外，对强弱电元件之间的距离的考虑，应最大限度地满足PLC和其他仪器仪表不受干扰。此外建议采取以下措施： 1)变频器至电动机的输出电缆采用带屏蔽的变频器用电缆，它的优点是可大幅度减少变频器输出电缆所产生的射频干扰，但它带来的负面影响是高频电容电流加大。 2)变频器的模拟口、数字口信号线采用双绞线或双绞屏蔽线，对抑制场（或称为辐射）的干扰十分有效。这是因为每一个小纽环在高频干扰的磁通交链下，相邻绞纽环中的同一导线所产生的感应电动势方向相反，相互抵消。 在传导干扰中，通常是分布电感决定差模十扰的大小，而分布电容则决定了共模干扰的大小。有数据表明，当信号通过长1m、线间距离为5cm的导线进行传输时，负载端所测量出的噪声信号的幅值为60mV，而改用长1m、线间距离为1cm的绞纽线传输时，负载端的噪声信号降为14mV。这就是信号线推荐采用双绞方式的缘由。 双绞线的节距对于抑制干扰的效果关系极大，节距越小，抑制干扰的效果越好，表8-4所示为平行线、双绞线与噪声之间的关系。 表8-4平行线、双绞线与噪声之间的关系 类 型 平行线 双绞线 节距／cm 10.1 7. 62 5. 08 2. 54 噪声去除率 比 率 1：1 14：1 71：1 112：1 141：1 dB 0 23 37 41 43 双绞线 表8-5不同双绞电缆的最大使用长度 类 型 A B C D 名 称 屏蔽双绞线 多芯屏蔽双绞线 多芯无屏蔽双绞线 多芯屏蔽非双绞线 型 号 尺寸/mm 最大长度/m 18号AWG 0.8 22号AWG 0.32 26号AWG 0.13 16号AWG 1. 25 1900 1200 400 200 2 3)变频器控制端口采用无源触点（继电器）作为信号中继。这对隔绝长导线所感染的干扰信号特别有效。比如远方控制台到变频器控制端的连线、PLC输出端到变频器控制端口的连线等。所谓“中继”即将长线改为对继电器的控制，继而采用继电器的触点去控制变频器端口，继电器在变频器就近安装最为合理。
变频控制柜的技术要求 核心提示： 变频控制柜在设计时也应遵循GB 7251.1- 2005标准的相应要求。巾压变频控制柜则应符合中压成套设备的有关要求。 1．壳体的分类 1)按材料分为金属壳体、绝缘材料 变频控制柜在设计时也应遵循GB 7251.1- 2005标准的相应要求。巾压变频控制柜则应符合中压成套设备的有关要求。 1．壳体的分类 1)按材料分为金属壳体、绝缘材料壳体、金属材料与绝缘材料混合壳体。 2)按安装位置分为户外和户内。 3)按防护等级分为I P30及以上。外壳的防护等级要求见表8-3。 表8-3 IP³³表示外壳的防护等级要求意义 第1个数字代表防止固体进入 0-无防护 第2个数字代表防止水进入 0-无防护 1-防止直径大于50 mm固体进入 1-防止垂直滴水 2-防止直径大于12.5 mm固体进入 2-防止垂直方向15°范围内滴水 3-防止直径大于2.5 mm固体进入 3-防止垂直方向60。范围内滴水 4-防止直径大于1 mm固体进入 4-防止各个方向的喷水 5-防尘（无有害沉积） 6-完全防尘 5-防止各个方向的强烈喷水 6-防止浸水 7——防止持续浸水 4)按安装方式分为地面安装、墙面安装、嵌入安装和柱上安装。 2．壳体的结构要求 1)控制柜壳体应能承受机械、电气和热的应力。当内部设置有较大功率的变频器时，壳体的骨架、梁、柱、板和其他支撑类零件应满足结构上的要求。 2)保证控制柜金属壳体的电气连续性。
3)控制柜壳体内外表面的保护涂层能有效防止壳体的腐蚀。对于绝缘材料制成的壳体或壳体部件，应保证其物理性能的稳定，并满足抗热、防火和气候影响等要求。 4)控制柜的两侧面和背面采取可脱卸结构，为柜内安装、日后的维修和器件更换提供方便。
3．壳体的尺寸
柜壳体的外形尺寸按GB/T 15139-1994《电工设备结构总技术条件》规定，设计时原则上在下列数据中选取：
1)高度为1600mm、1800mm、2000mm、2200mm( 2300mm)、2400mm; 2)宽度为600mm、800mm、1000mm、1200mm; 3)深度为600mm、800mm、1000mm、1200mm。
柜体的制作精度，可参照GB/T 15139-1994的标准，即 1)柜高的精度为±2。7mm；
2)柜宽的精度为前宽±1. 5mm，后宽±1.5mm; 3)柜深的精度为±1. 85mm； 4)对角线误差为±5mm。
变频控制柜主要技术数据
核心提示： 在GB 7251. 1-2005《低压成套开关设备和控制设备》国家标准中，对成套设备的定义是由一个或多个低压开关设备和与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备， 在GB 7251. 1-2005《低压成套开关设备和控制设备》国家标准中，对成套设备的定义是“由一个或多个低压开关设备和与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备，由制造厂家负责所有内部的电气和机械的连接，用结构部件完整地组合在一起的组合体。”
对于大多数低压变频控制柜而言，均属于该范畴。设计和制造变频调速系统控制柜的技术称为变频调速系统的成套技术。变频控制柜设计的主要技术数据和原则 变频控制柜设计的主要技术数据有：
1)变频器的电压等级、容量、外形尺寸和质量。 2)电动机具体型号、参数。
3)负载特性类型，工作制式。变频柜安装位置到电动机位置实际距离。
4)控制方式和控制信号。如手动／自动、本地／远程、信号的采集、信号的量程、信号的隔离、信号电缆的布线以及是否通信组网等。 5)变频控制柜拖动电动机的数量及运行方式。
6)变频控制柜电气系统的切换要求。比如，是否需要电动机△-Y起动切换、变频、工频切换等。
7)工作环境要求。如现场环境温度、防护等级、电磁辐射等级、防雷、抗浪涌、防爆要求等。
2．变频控制柜的设计原则
变频控制柜应根据以下原则进行设计。 (1)变频器使用的环境要求
1)温度。应满足变频器运行所规定的环境温度条件，通常为-10 ~ +40℃，有的变频器为0-40℃，具体应参照变频器的技术说明书执行。但不管哪一种环境温度，变频控制柜一定要考虑通风散热。当仅靠通风散热不能满足使用温度条件时，应考虑强迫通风或采取必要的温度调节措施。
2)湿度。应满足变频器运行所规定的湿度条件，通常环境湿度应低于95%（不结露）。 3)振动。应满足变频器运行所规定的振动条件，通常环境振动所容许的最大振动加速度为0. 5g，当安装环境振动超过上述标准，应采取避振措施或更换安装场地。
4)气体。变频器使用环境的空气中，严禁有易燃易爆和腐蚀性气体。当该条件不能满足时，变频控制柜除了应具有隔绝上述气体的措施外，还应能满足使用环境温度的要求。 (2)柜体承载质量
变频控制柜的机械强度应能足够承载所安装的变频器和其他电气设备的质量。 (3)运输方便性
变频控制柜应加装吊装用挂钩，以利于搬运方便和安全。 (4)柜体铭牌
铭牌是制造商的CI标识。变频控制柜的铭牌应标明制造商、制造日期、主要的技术参数等。
变频调速系统控制柜的检查
核心提示： 控制柜（屏）制作完毕后期的检查是针对整个过程的，其中线路连接的正确性是基本要素，检查通常按照常规或如下顺序要求进行。 1)检查设备铭牌、型号、规格应与设
控制柜（屏）制作完毕后期的检查是针对整个过程的，其中线路连接的正确性是基本要素，检查通常按照常规或如下顺序要求进行。
1)检查设备铭牌、型号、规格应与设计图样相符，各个元件型号应与材料表相符。 2)检查连接导线的型号、规格应与设计图样相符。与元件直接连接的裸露带电导体和接线端子的电气间隙和爬电距离应符合规定的要求。
3)按图检查接线应正确无误，线端标记正确、完整，重点检查主电路的相位连接是否正确，接地线是否符合要求。检查电路时应逐路进行，检查一路断开一路，以排除其他回路对测量的影响。当用万用表电阻挡检查电路时，应断开变压器端子的一端，防止危及安全的电压产生。
4)检查接线头材料是否合格、压（焊）是否符合工艺要求，接线头和导线之间是否接触可靠。
5)检查导线布线和捆扎的质量是否达到标准。
6)检查主电路器件（断路器、接触器、热继电器、熔断器座、接线端子等）的螺钉是否牢固或紧固力是否适当。母线之间或母线与导线之间的接触是否良好。配电板用的电器元件应牢固地安装在构架或面板上。
7)具有主触头的低压电器，触头的接触应紧密，采用0. 05 mm³10mm的塞尺检查，上下触头之间的压力应均匀。
8)需事先整定的电器如热继电器，应调整在保护动作值。
9)初次通电检查前，应断开所有断路器（包括控制电源的断路器），有PLC的应将内部“编程／运行”开关置于“编程”位置。检查时，应逐个回路、逐段电路进行，不要同时合上两个回路。通电时必须至少有两人在场。
10)先检查所有电源回路电压（包括控制用开关电源）是否正常，再逐个检查控制电路动作情况。
11)将PLC投入运行，逐个检查输入信号／输出信号的动作情况。
12)检查所有传感器的信号和送至变频器的给定信号以及数字控制端口信号是否正常。
13)变频器上电，进行系统联调。
变频调速系统的完整主电路
核心提示： 变频调速系统的主电路是指从交流电源到负载之间的电路。各种不同型号变频器的主电路端子差别不大，通常用R、S、T表示变频器的交流电源输入端，U、V、W表示变频
变频调速系统的主电路是指从交流电源到负载之间的电路。各种不同型号变频器的主电路端子差别不大，通常用R、S、T表示变频器的交流电源输入端，U、V、W表示变频器的输出端。在实际应用中，需要和许多外接的电器一起使用，构成一个比较完整的主电路，
如图8-13所示。
图8-13 森兰SB70G变频调速系统的完整主电路
变频调速系统的实用主电路
核心提示： 在实际应用中，图8-13所示电路中的电器并不一定全部都要连接，有的电器是选购件。图8-14是常见的一台变频器带一台电动机的连接电路。 在某些生产机械不允许停机
在实际应用中，图8-13所示电路中的电器并不一定全部都要连接，有的电器是选购件。图8-14是常见的一台变频器带一台电动机的连接电路。
在某些生产机械不允许停机的系统中，当变频器因发生故障而跳闸时，须将电动机迅速切换到工频运行；还有一些系统为了减少设备投资，由一台变频器控制多台电动机，但变频器只能带动一台电动机负载，其他电动机只能切换到工频运行，常见的供水系统就是这样的。对于这种能够实现工频和变频切换的电路中，熔断器FU和热继电器KR是不能省略的，同时变频器的输出接触器和工频接触器之间必须有可靠的互锁，防止工频电源直接与变频器输出端相接而损坏变频器。图8-15所示为切换控制的主电路。
图8-14 一台变频器带一台电动机的连接电路
图8-15 变频／工频切换控制的主电路
低压断路器的功能
核心提示：1．接通和分断负载电路低压断路器可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。2．隔离作用当变频器进行维修时，或长时间不用时，将其切断，使变
1．接通和分断负载电路
低压断路器可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。 2．隔离作用
当变频器进行维修时，或长时间不用时，将其切断，使变频器与电源隔离，确保安全。 3．保护作用
低压断路器具有过电流及欠电压等保护功能，当变频器的输入侧发生短路或电源电压过低等故障时，可迅速进行保护。
低压断路器的选择
核心提示： 断路器的电流等级分为：1A、1.5A、3A、6A、IOA、16A、25A、32A、40A、50A、63A、80A、100A、125A、150A、200A、250A、315A、350A、400A、500A、630A、800A、100 断路器的电流等级分为：1A、1.5A、3A、6A、IOA、16A、25A、32A、40A、50A、63A、80A、100A、125A、150A、200A、250A、315A、350A、400A、500A、630A、800A、1000A、1250A、1600A、2000A、2500A、3200A、4000A、5000A、6300A等。
断路器常用于变频控制柜中的总开关或分路开关，应按使用的电压和电流来进行选择。电流过小断路器容易误动作，过大会起不到保护作用。选用时应充分考虑电路中是否有正常过电流。在变频器单独控制电路中，属于正常过电流的情况有：
1)变频器刚接通瞬间，对电容器的充电电流可高达额定电流的2-3倍。 2)变频器的进线电流是脉冲电流，其峰值常可能超过额定电流。
一般变频器允许的过载能力为150%，1min。所以为了避免误动作，低压断路器的额定电流IQN应选：
IQN≥(1.3-1.4)/N (8-25) 式中IN——变频器的额定电流。
在电动机要求实现工频和变频的切换控制的电路中，断路器应按电动机在工频下的起动电流来进行选择：
IQN≥2.5IMN (8-26) 式中IMN-电动机的额定电流。
断路器的主要特性
核心提示： 1．额定极限短路分断能力ICU 低压断路器的分断能力指标有两种：额定极限短路分断能力，叫和额定运行短路分断能力ICS。Ics作为一个特性参数，并非只简单考虑断路
1．额定极限短路分断能力ICU
低压断路器的分断能力指标有两种：额定极限短路分断能力，叫和额定运行短路分断能力ICS。Ics作为一个特性参数，并非只简单考虑断路器的分断能力，而是作为一种分断指标，即分断几次短路故障后，还能保证其正常工作。对于断路器而言，应有足够的ICU，能够分断短路电流使开关跳闸。 2．限流分断能力
限流分断能力是指断路器短路跳闸时限制故障电流的能力。断路器发生短路时，触头快速打开产生电弧，相当于在线路中串人一个迅速增加的电弧电阻，从而限制了故障电流的增加。断路器断开时间越少，Ics就越接近ICU，限流效果就越好，也可大大降低短路电流引起的电磁效应、电动效应和热效应对断路器和用电设备的不良影响，延长断路器的使用寿命。 3．短路保护
短路保护就是短路瞬时跳闸。要注意在负载变化后及时调整保护的整定值，防止整定值过小频繁跳闸影响供电质量，或整定值过大使线路和设备得不到有效保护。 4．过载延时保护
过载延时保护是指负载电流超过设备的限定范围有烧毁设备的危险，保护装置能在一定时间内切断电源。过载有热量积累的过程，保护动作不需要过于迅速。对于短时过电流，保护不应该动作。 5．隔离功能
隔离功能就是要求断路器断开后的泄漏电流不致对人身和设备产生危害。多次短路跳闸后开关性能下降，泄漏电流会增大。对人体而言30mA以下为安全漏电电流，而在恶劣的环境中，超过300mA的泄漏电流持续2h以上，就可能使绝缘损坏发生相地短路进而引发火灾。
断路器的基本参数
核心提示： Imm断路器壳架等级电流(A)。含义是该断路器内所能安装的最大开关及脱扣器电流值。 In断路器的额定电流(A)。含义是该断路器内选用的额定热动型脱扣器电流值，在
Imm——断路器壳架等级电流(A)。含义是该断路器内所能安装的最大开关及脱扣器电流值。
In——断路器的额定电流(A)。含义是该断路器内选用的额定热动型脱扣器电流值，在不可调固定式热脱扣器中，In=Irt。
Irt——断路器的长延时整定电流(A)。含义是该断路器的过载保护脱扣器所整定的电流值。
万能式断路器介绍
核心提示： 我国生产的万能式断路器有DW15、DWX15、DW16、DW17、DW45、DW47、DW48等系列产品，并不断在升级换代。图8-16所示为使用较为广泛的DW17系列万能式断路器，适用于
我国生产的万能式断路器有DW15、DWX15、DW16、DW17、DW45、DW47、DW48等系列产品，并不断在升级换代。图8-16所示为使用较为广泛的DW17系列万能式断路器，适用于交流50Hz、电压380V、660V或直流440V、4000A的配电网络，用来分配电能和保护线路及电源设备的过载、欠电压、短路等，在正常的条件下，可作为线路的不频繁转换之用，1250A
以下的断路器在交流50Hz、电压380V的网络中可用作保护电动机的过载和短路。 图8-16 DW17-2505A万能式断路器 DW17系列断路器在不同的环境温度下的额定电流 见表8-10．这是选择断路器的很重要的参数。 表8-10断路器在不同的环境温度下的额定电流 断路器型号 额定电流/A（防护等级为IP00 固定式 35℃ DWl7-630 DW17 - 800 DW17 -1000 DW17 -1250 DW17 -1600 DW17 -1605 DW17 -2000 DW17 -2500 DW17 -2505 DW17-3200 DW17 -3205 630 800 1000 1250 1600 1900 2000 2500 2900 3200 3900 45℃ 630 800 1000 1250 1530 1810 2000 2500 2900 3200 3900 55℃ 630 800 1000 1250 1460 1720 2000 2400 2900 3200 3900 抽屉式 35℃ 630 800 1000 1250 1600 1900 2000 2500 2900 3200 3900 45℃ 630 800 1000 1250 1530 1720 2000 2400 2900 3200 3900 55℃ 630 800 1000 1250 1460 1620 2000 2300 2770 3200 3750 注：当断路器DW17 - 630/800/1000/1250型选用无过电流脱扣器时额定电流可分别提高到760A／910A/1200A/1300A。 DW17系列断路器的机械寿命、电寿命次数，见表8-11。 表8-11 DW17系列断路器的机械寿命、电寿命次数 型 号 DW17 - 630 - 1605 机械寿命／次 20000 电寿命／次 抽屉式捅人装置的机械寿命／次 1000 100 DW17-2000 - 3205 DW17-4000 - 4005 10000 3000 500 120 100 100 DW17系列断路器在额定工作电压下的通断能力，见表8-12。 表8-12 DW17系列断路器在额定工作电压下的通断能力 额定工作电压 交流电压/v DW17-630 -1605 DW17 -2000 - 2505 DW17-3200 - 3205 380 660 380 660 380 660 额定分断能力/kA／ cosΦ（有效值 交流660V 50/0. 25 60/0.2 80/0.2 额定接通能力／kA 交流660V（峰值） 105 130 180 型 号 全分断时间/ms 约30 约30 约30 近年来，国外产品陆续进入国内市场，比较有代表性的有法国、美国、德国、瑞士、日本等国家的产品，这些国家产品的主要技术性能代表了当代断路器产品的最高水平。新一代产品的短路分断能力指标已达100 - 150kA，可以说比实际需要高出很多。从保护形式看，大部分产品已经实现智能化，保护功能完善，已可满足各种使用要求。先进的断路器产品大都可带通信接口，支持各种现场总线。近两年来在德国汉诺威工业博览会上所反映出来的情况也大致如此，较有特色的产品是施耐德公司NT16 N1型产品，其额定电流为1600A，外形尺寸是目前国际上公布的相同电流等级万能式断路器中壳架尺寸最小的。西门子公司的Sen-tron WL系列万能式断路器的特点是系列全，具有3个壳架等级，各自成整体独立结构（不采用相极拼装式），从而缩小了大电流(6300A)等级的形式尺寸，并提高了产品的可靠性。因此，万能式断路器的高性能化、小型化和智能化成为新一代产品的标志。 以三菱super AE系列断路器为例，这是一种实现全模块化、实现飞弧距离为零、可逆连接的智能断路器。super AE系列低压断路器可安装在低压配电柜中作为主开关，用于交流50Hz，额定工作电压400V、690V，额定绝缘电压1000V，额定工作电流6300A及以下的配电网络中，用来分配电能和保护线路及设备免受过载、短路、欠电压和接地故障等的危害。它具有多种保护模块、通信模块，提高电网运行的安全性、可靠性，并可满足配电系统自动化的需求。 图8-17所示为三菱super AE系列智能断路器的外形。
图8-17 三菱super AE系列智能断路器的外形
塑壳式断路器介绍
核心提示： 塑料外壳式断路器作为低压配电系统和电动机保护回路中的过载、短路保护电器，是应用极广的产品。塑壳式断路器的特点是结构紧凑、体积小，目前的最大电流为1250A 塑料外壳式断路器作为低压配电系统和电动机保护回路中的过载、短路保护电器，是应用极广的产品。塑壳式断路器的特点是结构紧凑、体积小，目前的最大电流为1250A。随着现代科技水平的不断发展，新技术、新工艺、新材料不断出现，断路器的生产工艺及各种材质不断改进，使断路器的性能有了很大的提高。国际知名品牌，有ABB S系列、西门子3VL、3VF、3VT系列、施耐德NS系列、三菱NF系列和富士BW、E、S系列等，其中，NS系列断路器应用了施耐德公司独有的电弧压力能量脱扣技术，当发生短路时，动触头断开时产生的电弧使壳内高分子聚合物迅速气化，产生的气体驱动活塞弹簧机构脱扣，使断路器快速断开。而施耐德公司旗下的梅兰日兰C45系列小型断路器，由于性能卓越，拥有很大的市场占有量。
国内产品不少品牌采用国际上先进的灭弧技术CCV，即四重加速及窄缝分断消游离灭弧技术，实现了零飞弧、高分断、大容量、小型化，降低了低压成套配电装置的动、热稳定性的要求，缩小了成套配电装置的体积，大大地提高了供配电系统和设备运行的可靠性。新一代塑壳式断路器的进出线方向可以互换，内部附件结构模块化、安装积木化。塑壳式断路器不但实现了所需的选择性保护功能和多种辅助功能，并且带有通信接口，使低压配电系统实现自动化和组网成为可能。
塑壳式断路器的操作方式有本体直接操作、电动操作机构、旋转手柄操作接线方式。塑壳式断路器的接线方式有板前接线、板后接线、插入式接线3种方式。低压断路器的外形如图8-18所示。
图8-18 低压断路器的外形 (1)塑壳式断路器产品型号
塑壳式断路器产品型号的表示方法如图8-19所示。
图8-19 塑壳式断路器产品型号 (2)塑壳式断路器的额定值
塑壳式断路器的额定值见表8 -13，可供选用时参考。
表8-13 塑壳式断路器的额定值
(3)塑壳式断路器的附件
塑壳式断路器的附件作为断路器功能的派生和补充，为断路器增加了更多的控制手段，同时也扩大了保护功能。因此，目前已经成为断路器不可分割的一个重要部分。 1)断路器附件的种类，分为机内附件和机外附件两类。机内附件是安装在断路器内部的附属装置，包括分励脱扣器、欠电压脱扣器、辅助开关和报警开关4种。机外附件则是安装在断路器外部的附属装置，包括辅助手柄、外部操作手柄、电操机构、手柄闭锁装置、机械联锁装置、电气联锁装置、板后接线装置、插入式安装台和辅助触点装置等。 2)表示断路器状态的附件。辅助开关和报警开关的区别在于：辅助开关主要用于断路器的分合状态的显示，通过断路器的分合对其他相关电器实施控制或联锁；报警开关主要用于断路器因故障而断开时的状态显示，在断路器负载发生故障时及时向其他相关电器实施控制或联锁。
3)实现断路器欠电压保护功能的附件。欠电压脱扣器是一种保护性附件，当电源电压下降到欠电压脱扣器额定电压的35%- 70%时，欠电压脱扣器能使断路器脱扣；当电源电压低于欠
电压脱扣器额定电压的35%时，欠电压脱扣器能保证断路器不合闸；当电源电压高于欠电压脱扣器额定电压的85%时，欠电压脱扣器能保证断路器正常工作。 4)实现断路器操作功能的附件。
①分励脱扣器是一种实现断路器的远距离分闸的附件，通常用于应急状态下对断路器进行远距离分闸操作和作为漏电继电器等保护电器的执行元件。
②电操机构也是一种远距离操作断路器的机外附件，既可用来实现断路器的远距离分闸操作，也能实现断路器的合闸操作。
③辅助手柄一般用于600A及以上的大容量断路器上，进行手动分合闸操作。 ④外部操作手柄是一种具有将断路器的上下扳动操作转换成旋转操作功能的机外附件。
5)实现断路器锁定功能和联锁功能的附件。
①手柄闭锁装置是一种能使断路器操作手柄可靠地处于打开或闭合位置（即分闸或合闸锁定），而在机械上并不影响断路器自由脱扣的保护装置。
②机械联锁装置也是一种保护装置，主要用于双电源供电电路中两台断路器不可同时通电的场合。
③电气联锁装置（也称自动电源切换装置）为自动实现切换的双电源保护装置。 6)实现断路器多种安装接线方式的附件。断路器的安装接线方式除最常见的板前接线方式外，还有板后接线方式和插入式接线方式。 ①板后接线方式采用板后接线装置。 ②插入式接线方式采用插入式安装台。
7)其他：辅助触点装置是专门为带有机内附件的插入式接线方式配套的附属装置。电操机构不仅是一种远距离操作断路器的机外附件，也常用于630A以上开关的现场操作（由于大开关手操作较费力）。
塑壳式断路器的安装方式和接线方式并不是一回事。按安装方式分有同定式和插入式／抽出式；按接线方式分，不论固定式和插入式／抽出式，都有板前接线、板后接线，有些产品有专用的电缆或母线的前／后接线端子。
图8-20所示为上海华通SM40E2系列可通信智能化塑壳式断路器。
图8-20 SM40E2系列可通信智能化塑壳式断路器
漏电保护断路器概述
核心提示： 漏电保护断路器也称漏电断路器，漏电断路器是一种具有电气安全装置的断路器，将漏电断路器安装在低压电路中，当发生漏电和触电时，产生的零序电流达到保护器所 漏电保护断路器也称漏电断路器，漏电断路器是一种具有电气安全装置的断路器，将漏电断路器安装在低压电路中，当发生漏电和触电时，产生的零序电流达到保护器所限定的动作电流值时，漏电断路器内部的漏电保护器就立即在限定的时间内动作，自动使断路器跳闸，断开电源进行保护。
科学家通过大量的实验证明，引起心室颤动不仅与通过人体的电流有关，而且与电流在人体中持续的时间有关，即由通过人体的安全电量Q =It来确定，一般为50mA²s。即当电流小于50mA，电流持续时间在1s以内时，一般不会发生心室颤动。但是，如果按照50mA²s控制，当通电时间很短而通入电流较大时（如500mA³0.1 s），仍然会有引发心室颤动的危险。虽然低于50mA²s不会发生触电致死的后果，但也会导致触电者失去知觉或发生二次伤害事故。实践证明，用30 mA²s作为电击保护装置的动作特性，无论从使用的安全性还是制造方面来说都比较合适，与50mA²s相比较有1.67倍的安全率。从“30mA²s”
这个安全限值可以看出，即使电流达到100mA，只要漏电保护断路器在0.3s之内动作并切断电源，人体尚不会引起致命的危险。故30mA²s这个限值也成为漏电保护断路器产品的选用依据。
在变频控制系统中，由于目前大量采用的两电平PWM变频器，即使在正常情况下也具有较大的零序电流和高频泄漏电流，其值通常大于保护人身安全所规定的30mA值，因此在要求安装漏电断路器的场合，可选择100 - 250m A甚至更大动作值的漏电保护断路器（视具体情况而定），由于漏电保护定值加大，必须采用快速型的漏电保护断路器，否则可能难以满足“30mA²s”的安全限值。变频调速系统漏电保护的意义还在于，漏电保护断路器不仅能够有效地防止人身电击，还有助于监测和保护线路的绝缘，防止漏电火灾事故和接地事故的进一步扩大。
漏电保护断路器的种类和用途
核心提示： 漏电保护断路器按不同方式分类来满足使用的要求。按动作方式可分为电压动作型和电流动作型；按脱扣方式可分为电子式与电磁式；按动作机构可分为直接动作式和间 漏电保护断路器按不同方式分类来满足使用的要求。按动作方式可分为电压动作型和电流动作型；按脱扣方式可分为电子式与电磁式；按动作机构可分为直接动作式和间接动作式；按极数可分为二极、三极和四极；按动作灵敏度可分为高灵敏度（漏电动作电流在30mA以下）、中灵敏度(30 -1000mA)、低灵敏度（1000mA以上）；按动作时间可分为快速型（漏电动作时间小于0. 1s）、延时型（动作时间在0.1-2s之间）、反时限型（随漏电电流的增加，漏电动作时间减小，当额定漏电动作电流时，动作时间为0.2-1 s；1.4倍动作电流时为0.1 -0.5s；4.4倍动作电流时为小于0.05s）。
高灵敏度漏电保护断路器用于保护人身安全，中灵敏度漏电保护断路器用于防止触电事故和漏电火灾，低灵敏度漏电保护断路器用于防止漏电火灾和监视一相接地事故。
电压型漏电保护断路器由于它的检测线圈（或检测继电器）串接在变压器中性点与接地极之间，接地极电阻变化无常，造成漏电保护断路器的精度不高，加上防雷效果差，已逐步退出了应用。
直接动作式和间接动作式是目前电流型漏电保护断路器的常用型式。直接动作式是动作信号输出直接作用于脱扣器使跳闸断电。间接动作式是将漏电信号放大处理后通过继电器使脱扣器动作跳闸。一般电磁型漏电保护断路器均为直接动作式，电子型漏电保护断路器均为间接动作式。
电流型漏电保护断路器的主要技术参数
核心提示： 1)额定频率f：50Hz。 2)额定电压UN：220V、380V。 3)辅助电源电压U：直流为12V、24V、40V、60V、110V、220V;交流为12V、48V、220V、380V。 4)额定电流IN：6A、1
1)额定频率f：50Hz。 2)额定电压UN：220V、380V。
3)辅助电源电压U：直流为12V、24V、40V、60V、110V、220V;交流为12V、48V、220V、380V。
4)额定电流IN：6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、(60A)、63A、100A、(125A)、160A、200A、250A。带括号的值不优先推荐采用。
5)额定漏电动作电流，N：0. 006A、0.01A、(0. 015A)、0.03A、(0. 05A)、(0. 075A)、0. 1A、(0.2A)、0. 3A、0.5A、1A、3A、5A、10A、20A。带括号的值不优先采用。电流型漏电保护断路器可实施分级保护，以达到选择性动作。 6)额定漏电不动作电流的优选值：0. 5/N。
7)漏电保护断路器的最大分断时间：快速型(≤0.1 s)，延时型（最大1. 5s）。当动作电流I≤0. 03A时，若漏电保护断路器流过的零序电流为1倍动作电流时为0.2s，2倍时为0. 1s，2.5倍时为0.04s。
接触器的结构
核心提示： 接触器也称为电磁开关。接触器主要分为交流接触器和直流接触器两种。前者用于开闭交流电路，后者用于开闭直流电路。 接触器利用主触头来开闭电路，用辅助触头来
接触器也称为电磁开关。接触器主要分为交流接触器和直流接触器两种。前者用于开闭交流电路，后者用于开闭直流电路。
接触器利用主触头来开闭电路，用辅助触头来执行控制指令。接触器的主触头一般有3对常开主触头，采用双断点桥式触头结构，而辅助触头通常为一对或两对具有动合与动断的触头。当励磁线圈两端加上额定电压时，动铁心与静铁心之间产生大于反作用弹簧力的电磁吸力，动、静铁心吸合，带动动铁心上的触头动作，即动断触头断开，动合触头闭合；当励磁线圈端电压消失后，电磁吸力消失，触头在反弹力作用下恢复常态。
接触器主要用于远距离接通和分断电路，还用于电动机的频繁起动、停止、反转和反接制动以及其他电器的频繁操作。小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。在变频控制系统中，主接触器安装在断路器的下方，通过控制接触器主触头的开闭接通或分断变频器的输入电源，在变频器发生故障的情况下，通过故障信号使其快速分断。 接触器主要由电磁线圈、固定铁心、活动铁心、触头、辅助触头、灭弧罩（指大容量）和接线端组成。接触器的触头，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。接触器的动作动力来源于电磁铁，电磁铁由上下两个“山”字形硅钢片材料做成的铁心组成，其中一个铁心固定，在上面套上线圈，另一半是活动铁心，用以带动主触头和辅助触头的开闭。为了使磁力稳定，铁心的吸合面上加上短路环，接触器在失电后依靠弹簧复位。也有的接触器采用绕楞角转动的拍合式电磁铁结构。
接触器为了保护触头均具有灭弧系统，大容量的交流接触器（20A以上）采用缝隙灭弧罩及灭弧栅片灭弧，利用断开电路时产生的电磁力，快速拉断电弧，以保护触头。直流接触器的灭弧系统较为特殊，通常采用单断点指形主触头结构和串联磁吹，陶土灭弧罩组成的灭弧系统或带灭弧触头的永磁恒定磁场磁吹陶土灭弧罩的灭弧系统（采用永磁恒定磁场灭弧，主触头接线端子必须按“+”、“-”极性连接直流电源）。在需要灭弧性能更好的场合，
可采用真空接触器。真空接触器以真空为灭弧介质，其主触头密封在特制的真空灭弧管内。当操作线圈通电时，衔铁吸合，在触头弹簧和真空管自闭力的作用下触头闭合；操作线圈断电时，反力弹簧克服真空管自闭力的作用下触头闭合；操作线圈断电时，反力弹簧克服真空管自闭力使衔铁释放，触头断开。接触器分断电流时，触头间隙中会形成由金属蒸气和其他带电粒子组成真空电弧。冈真空介质具有很高的绝缘度，且介质恢复速度很快，真空中燃弧时间一般小于10ms。
图8 -21和图8-22分别为3TF系列接触器和CJ20系列接触器的结构和外形。
图8-21 3TF系列接触器
图8-22 CJ20系列接触器
接触器的主要技术参数
核心提示： 1)额定电压，指主触头的工作电压。接触器的工作电压有多种可供选择，直流接触器分为24V、48V、110V、220V、440V。交流接触器分为36V、127V、220V、380V。 2)额
1)额定电压，指主触头的工作电压。接触器的工作电压有多种可供选择，直流接触器分为24V、48V、110V、220V、440V。交流接触器分为36V、127V、220V、380V。
2)额定电流，指主触头的工作电流。通常交流接触器的最大电流为800A。 3)电磁线圈额定电压。常用有36V、220V、380V等。
4)接通与分断能力，能可靠接通和分断的电流值。接通时主触头不应发生熔焊；分断时不应发生长时间燃弧。
5)操作频率，每小时操作次数，分为300次／h、600次/h、1200次/h。 6)机械寿命和电气寿命，分别为1000万次以上和100万次以上。
接触器选用时，其额定电流应大于负载工作电流，通常接触器额定电流为负载额定电流的1.2倍为宜。
在变频控制系统中，交流接触器被普遍使用。在相当一部分的变频器中，接触器还常常用于直流充电回路的电阻切换，采用交流接触器而不采用价格昂贵的直流接触器，这是因为在正常情况下接触器的分断操作，大多在变频器逆变器已经关闭的情况下，基本不存在灭弧的问题。
常用的交流接触器型号有：CJ40、CJ20、CJl2、CJ10、CJX1、CJX2、B系列等。国外的产品有：西门子3TF系列、ABB A/AF系列等。
使用接触器应注意的问题
核心提示： 接触器是频繁操作的器件，在它动作的过程中，往往会引起周边电子设备工作失常。实际上这不完全是由于接触器触头的分断电弧所引起的。而真正的原因在于电磁线圈 接触器是频繁操作的器件，在它动作的过程中，往往会引起周边电子设备工作失常。实际上这不完全是由于接触器触头的分断电弧所引起的。而真正的原因在于电磁线圈的通断过程。电磁线圈是电感性器件，固有的电感很大，在电流流人和切断瞬间由于电流的突然变化都会产生自感电动势，自感电动势的大小与电流的变化率(di/dt)以及线圈的电感量成正比。
因自感电动势引起回路的过电压，不仅会对与接触器线圈并联的压敏元件带来危害，也会通过容性耦合严重干扰相邻的电子电路。事实上，因接触器频繁动作引起PLC、变频器
不能正常工作的情况相当普遍。问题是人们对这个问题的认识不够，一旦出现控制异常，往往首先从PLC或变频器上去寻找原因，很少会想到是接触器的原因。
抑制过电压的方法，是在接触器线圈上外加吸收电路就地进行衰减，从根本上防止干扰源的发生。抑制过电压所采用的吸收电路如图8-23所示。在RC阻容、压敏电阻和续流二极管3种电路中，RC阻容吸收电路，交直流均可通用，但较多用于交流场合。RC电路可降低电压上升陡度，反应速度较快。压敏电阻吸收电路，也为交直流通用，主要能抑制较大幅值的过电压，但反应速度较慢。续流二极管组合，应用于直流场合，能将分断延时时间延长，从而完全抑制浪涌电压。
图8-23 接触器线圈上外加吸收电路
接触器的选用
核心提示： 接触器的选用与其在电路中安装的部位有关，一般有下面3种情况。 1．输入侧接触器的选择 变频器输入侧接触器的选择原则是，主触头的额定电流IKN只需大于或等于变
接触器的选用与其在电路中安装的部位有关，一般有下面3种情况。 1．输入侧接触器的选择
变频器输入侧接触器的选择原则是，主触头的额定电流IKN只需大于或等于变频器的额定电流IN即可。 IKN≥IN (8-27)
2．输出侧接触器的选择
变频器输出侧接触器仅用于与工频电源切换等特殊情况下，一般不用。因为输出电流中含有较强的谐波成分，其有效值略大于工频运行时的有效值，故主触头的额定电流IKN就满足：
IKN≥1.1IMN (8-28) 式中IMN -电动机的额定电流。 3．工频接触器的选择
工频接触器的选择应考虑到电动机在工频下的起动情况，其触头电流通常可按电动机的
额定电流再加大一个档次来选择。
传感器的种类
核心提示： 国家标准GB/T 7665-2005对传感器的定义为能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。它是一种检测装置， 国家标准GB/T 7665-2005对传感器的定义为“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。”它是一种检测装置，能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的输出，满足信息的传输、存储、显示、记录和控制要求。 常用传感器的分类有以下4种： 1．按传感器的物理量分类
按传感器的物理量可分为位移、力、速度、温度、流量和气体成分等传感器。 2．按传感器工作原理分类
按传感器工作原理可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅和热电偶等传感器。 3．按传感器输出信号的性质分类
按传感器输出信号的性质可分为：输出为开关量（“1”和“0”）的开关型传感器；输出为模拟量的模拟型传感器；输出为脉冲或代码的数字型传感器。
4．按其用途分类
1)压力检测。压力传感器、触力传感器、微压传感器、压差传感器等。 2)温度检测。热电阻温度传感器、热电偶温度传感器等。
3)液位检测。光电式液位传感器、机械浮子液位传感器、伸缩液位传感器等。 4)电流检测。电磁式电流传感器、霍尔磁平衡式电流传感器等。 5)速度检测。脉冲编码速度传感器、永磁发电速度传感器等。 6)位置检测。电位计位置传感器、编码器位置传感器等。
传感器选用的一般原则
核心提示： 现代传感器在原理和结构上千差万别，如何根据具体的测量对象、测量目的以及测量环境合理地选用传感器。 1．根据测量对象与测量环境确定传感器类型 即使是测量同
现代传感器在原理和结构上千差万别，如何根据具体的测量对象、测量目的以及测量环境合理地选用传感器。
1．根据测量对象与测量环境确定传感器类型
即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可供选用。哪一种原理的传感器更为合适，则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件加以考虑。 2．灵敏度的选择
通常，在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时，与被测量变化对应的输出信号的值才比较大，有利于信号处理。但要注意的是，传感器的灵敏度高，与被测量无关的外界噪声就容易混入，也会被传感器放大，影响测量精度。因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，尽量减少从外界引入干扰信号。传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量，而且对其方向性要求较高，则应选择其他方向灵敏度小的传感器；如果被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。 3．频率响应特性
传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围，必须在允许频率范围内保持不失真的测量，传感器的频率响应高，可测的信号频率范围就宽。所以在动态测量中，应根据信
号的特点（稳态、瞬态、随机等）响应特性来选择合适的传感器。实际上传感器的响应总有一定延迟，但希望延迟时间越短越好。 4．线性范围
传感器的线性范围是指输出与输入成正比的范围。从理论上讲，在此范围内，灵敏度保持定值传感器的线性范围越宽，则其量程越大，测量精度也高。在选择传感器时，当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。实际上，任何传感器都不能保证绝对的线性，其线性度也是相对的。 5．稳定性
传感器投入使用后，其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的使用环境。因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须要有较强的环境适应能力。 6．精度
精度是传感器的一个重要的性能指标，它是关系到整个测量系统测量精度的重要环节。传感器的精度越高，其价格越昂贵，因此传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求即可。如果测量目的是定性分析的，选用重复精度高的传感器即可，不宜选用绝对量值精度高的；如果是为了定量分析，必须获得精确的测量值，就需选用精度等级能满足要求的传感器。
工程通用合同条款中的试验和检验规定
核心提示： 14.1材料、工程设备和工程的试验和检验 14.1.1承包人应按合同约定进行材料、工程设备和工程的试验和检验，并为监理人对上述材料、工程设备和工程的质量检查提供
14.1材料、工程设备和工程的试验和检验
14.1.1承包人应按合同约定进行材料、工程设备和工程的试验和检验，并为监理人对上述材料、工程设备和工程的质量检查提供必要的试验资料和原始记录。按合同约定应由监理人与承包人共同进行试验和检验的，由承包人负责提供必要的试验资料和原始记录。
14.1.2监理人未按合同约定派员参加试验和检验的，除监理人另有指示外，承包人可自行试验和检验，并应立即将试验和检验结果报送监理人，监理人应签字确认。 14.1.3监理人对承包人的试验和检验结果有疑问的，或为查清承包人试验和检验成果的可靠性要求承包人重新试验和检验的，可按合同约定由监理人与承包人共同进行。重新试验和检验的结果证明该项材料、工程设备或工程的质量不符合合同要求的，由此增加的费用和（或）工期延误由承包人承担；重新试验和检验结果证明该项材料、工程设备和工程符合合同要求，由发包人承担由此增加的费用和（或）工期延误，并支付承包人合理利润。 14.2现场材料试验
14.2.1承包人根据合同约定或监理人指示进行的现场材料试验，应由承包人提供试验场所、试验人员、试验设备器材以及其他必要的试验条件。
14.2.2监理人在必要时可以使用承包人的试验场所、试验设备器材以及其他试验条件，进行以工程质量检查为目的的复核性材料试验，承包人应予以协助。 14.3现场工艺试验
承包人应按合同约定或监理人指示进行现场工艺试验。对大型的现场工艺试验，监理人认为必要时，应由承包人根据监理人提出的工艺试验要求，编制工艺试验措施计划，报送监理人审批。
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