各个电器元件作用（常用电器元件的作用）

常用电器元件的作用

一、真空断路器：

高压真空断路器适用于10－35KV，单三相电力系统，作为分、合负荷电流，过载电流及短路电流之用。

总体结构为瓷瓶支柱式，上瓷瓶为灭弧室瓷瓶，内装直空灭弧室，下瓷瓶为支柱瓷瓶。三相瓷瓶共装在一个机构上，在灭弧室与瓷瓶之间采用新型的绝缘材料填空，既起到绝缘作用又解决了凝露问题，该绝缘具有绝缘性能好、耐高温等特点。高压真空断路器的缺点是一次性投资较高，维护费用也高；而它的优点有如下几点：

（1）结构简单，维护检修工作量少。

（2）使用寿命长，运行可靠。

（3）能频繁操作，无噪声。

（4）真空熄弧效果好，电弧不外露。

（5）无爆炸危险。

继电器，接触器应该说是同一类型的器件，通过线圈而达到小电流控制大电流的作用，而断路器就是通常说的自动开关，是一种开关器件，它具有分断负载电流的作用

继电器上面有一个开关把柄上面个下面有3个接线桩，继电器和接触器原理是一样的，只是接触器工作的电流比较大电压比较高，一般用于强电；继电器比较小不能直接拖动大的负载；3者的区分比较容易的继电器只有上下3个接线桩和中间一个把柄，继电器和接触器差不多，接触器一般比继电器大，接触器的接线桩有上下3个是大的其他的比较小，继电器者都是一样大的，还有继电器有可能是透明的，接触器者没；如果是很大的老式的接触器有可能上面有陶瓷的盖子。

二、交流接触器：

交流接触器广泛用作电力的开断和控制电路。

交流接触器利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。

主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。

交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。

交流接触器的动作动力来源于交流电磁铁，电磁铁由两个“山”字形的幼硅钢片叠成，其中一个固定，在上面套上线圈，工作电压有多种供选择。为了使磁力稳定，铁芯的吸合面，加上短路环。交流接触器在失电后，依靠弹簧复位。

另一半是活动铁芯，构造和固定铁芯一样，用以带动主接点和辅助接点的开短。

20安培以上的接触器加有灭弧罩，利用断开电路时产生的电磁力，快速拉断电弧，以保护接点。

交流接触器制作为一个整体，外形和性能也在不断提高，但是功能始终不变。无论技术的发展到什么程度，普通的交流接触器还是有其重要的地位

三、继电器：

继电器是利用电流的效应来闭合或断开电路的装置，用于自动保护和自动控制。在大多数的情况下，继电器就是一个电磁铁，这个电磁铁的衔铁可以闭合或断开一个或数个接触点。当电磁铁的绕组中有电流通过时，衔铁被电磁铁吸引，因而就改变了触点的状态。

继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、**保护、转换电路等作用。

电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点**等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点。

四、电压互感器

电压互感器的工作原理与一般的变压器相同，仅在结构型式、所用材料、容量、误差范围等方面有所差别。

电压互感器是一种电压变换装置。它将高电压变换为低电压，以便用低压量值反映高压量值的变化。因此，通过电压互感器可以直接用普通电气仪表进行电压测量。

1、电压互感器又称仪用变压器，是一种电压变换装置；

2、电压互感器的容量很小，通常只有几十到几百伏安；

3、电压互感器一次侧电压即电网电压，不受二次负荷影响，并且大多数情况下其负荷是恒定的；

4、二次侧负荷主要是仪表、继电器线圈，它们的阻抗很大，通过的电流很少。如果无限期增加二次负荷，二次电压会降低，造成测量误错增大；

5、用电压互感器来间接测量电压，能准确反映高压侧的量值，保证测量精度；

6、不管电压互感器初级电压有多高，其次级额定电压一般都是100V，使得测量仪表和继电器电压线圈制造上得以标准化。而且保证了仪表测量和继电保护工作的**，也解决了高压测量的绝缘、制造工艺等困难；

7、电压互感器常用于变配电仪表测量和继电保护等回路。

五、变压器：

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流），用于改变电压等级，负载较大电流。

1、变压器种类很多，按冷却方式、防潮方式、铁芯或线圈结构、电源相数、用途等分若干个类；

2、变压器的容量由小到大，从几十伏安大到几十兆伏安；

3、变压器的一次侧电压受二次负荷影响较大，负荷大时系统电压会受到影响；

4、变压器二次侧负荷就是各种用电设备，通过的电流较大，具有较强的带负载能力；

5、变压器一次侧电压不论多高，均可根据需要升高或降低二次电压；

6、变压器的外形与体积因容量的不同有时很大；

7、变压器常用于多种场合。

六、电流互感器：

电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器（以下简称电流互感器），它的工作原理和变压器相似。电流互感器的原理接线

电流互感器的特点是：（1）一次线圈串联在电路中，并且匝数很少，因此，一次线圈中的电流完全取决于被测电路的负荷电流。而与二次电流无关；（2）电流互感器二次线圈所接仪表和继电器的电流线圈阻抗都很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路状态下运行。

电流互感器一、二次额定电流之比，称为电流互感器的额定互感比：KN＝I1N／I2N

因为一次线圈额定电流I1N己标准化，二次线圈额定电流I2N统一为5（1或0.5）安，所以电流互感器额定互感比亦已标准化。KN还可以近似地表示为互感器一、二次线圈的匝数比，即KN≈KN＝N1／N2式中N1、N2为一、二线圈的匝数。

（1）电流互感器的作用：若被测电路的电流很大，有时在几十安以上，就使得仪表的容量太小而不能直接串接在被测电路中去进行测量。为了扩大电流表的量程，利用互感器把大电流变为电流表能测量的小电流，电流互感器实际上就是升压变压器。

一般情况下电流互感器的变流比为为*大输出5A，例如600／5，300／5等。

（2）充电电阻是指的充电限流电阻，当电路中含有较大电容时，上电瞬间相当于短路，电流很大所以要用电阻限流。

（3）加继电器是为了便于电控操作，容易实现自动化控制及**操作。

七、电抗器

电气回路的主要组成部分有电阻、电容和电感。电感具有抑制电流变化的作用，并能使交流电移相。把具有电感作用的绕线式的静止感应装置称为电抗器。

电抗器的作用

问：在电力系统中电抗器的作用有那些？

答：电力系统中所采取的电抗器常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流，也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。

220KV、110KV、35KV、10KV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能，主要包括：

（1）轻空载或轻负荷线路上的电容效应，以降低工频暂态过电压。

（2）改善长输电线路上的电压分布。

（3）使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡，防止无功功率不合理流动同时也减轻了线路上的功率损失。

（4）在大机组与系统并列时降低高压母线上工频稳态电压，便于发电机同期并列。

（5）防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。

（6）当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时，还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容，以加速潜供电流自动熄灭，便于采用。

串联电抗器：常用在发电厂厂用电部分，用以抑制短路电流；

并联电抗器：超高压线路用以抵消线路电容效应，限制短时过电压；低压并联电抗器作为调相调压及无功平衡用，常与并联电容器组配合，组成并联静态补偿装置。

八、隔离开关：

隔离开关主要用来将高压配电装置中需要停电的部分与带电部分可靠地隔离，以保证检修工作的**。隔离开关的触头全部敞露在空气中，具有明显的断开点，隔离开关没有灭弧装置，因此不能用来切断负荷电流或短路电流，否则在高压作用下，断开点将产生强烈电弧，并很难自行熄灭，甚至可能造成飞弧（相对地或相间短路），烧损设备，危及人身**，这就是所谓“带负荷拉隔离开关”的严重事故。隔离开关还可以用来进行某些电路的切换操作，以改变系统的运行方式。例如：在双母线电路中，可以用隔离开关将运行中的电路从一条母线切换到另一条母线上。同时，也可以用来操作一些小电流的电路

断路器和隔离开关都是开关，但有许多不同。

1、断路器有灭弧装置，不但可以开断电气设备的额定电流，还能开断故障后的短路电流；而隔离开关一般无灭弧装置，只允许开断小于5A的负荷电流或220KV及以下空载母线、电压互感器、电抗器、空载站变等设备；

2、断路器一般有封闭的外壳，从外面很难看清断路器的状态，就是“开”与“关”；而隔离开关一般是敞开式设计，外面一眼就可以看出是“开”与“关”，故隔离开关主要用来隔离带电部分，形成明显的断开点，保证停电设备检修的**；

3、断路器虽然配有手动操作方式，但一般有电动操作方式，可以实现远距离“停”、“送”电操作，保障了操作人员的**；同时，电动跳闸方式可以和继电保护装置或其他**自动装置配合，进行设备保护，自动跳闸；而隔离开关基本都是手动操作方式，由于其本身没有灭弧装置，不可能进行跳闸操作。

4、电力应用中大多是用断路器和隔离开关联用，用断路器投、切负荷（故障）电流，用隔离开关形成明显断开点。

隔离开关与负荷开关的区别：

隔离开关是一种没有灭弧装置的开关设备，主要用来断开无负荷电流的电路，隔离电源，在分闸状态时有明显的断开点，以保证其他电气设备的**检修。在合闸状态时能可靠地通过正常负荷电流及短路故障电流。因它没有专门的灭弧装置，不能切断负荷电流及短路电流。因此，隔离开关只能在电路已被断路器断开的情况下才能进行操作，严禁带负荷操作，以免造成严重的设备和人身事故。只有电压互感器、避雷器、励磁电流不超过2A的空载变压器，电流不超过5A的空载线路，才能用隔离开关进行直接操作。

负荷开关是介于断路器和隔离开关之间的一种开关电器，具有简单的灭弧装置，能切断额定负荷电流和一定的过载电流，但不能切断短路电流。

区别：

与隔离开关不同的是负荷开关有灭弧装置，在过负荷时能通过热脱扣器使负荷开关自动跳闸。

九、熔断器

熔断器作用：

当电路发生故障或异常时，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件，也有可能烧毁电路甚至造成火灾。若电路中正确地安置了熔断器，那么，熔断器就会在电流异常升高到一定的高度和一定的时候，自身熔断切断电流，从而起到保护电路**运行的作用

如果电路中安装了断路器就可以不用熔断器，热继电器需要与交流接触器配合使用，因过载时热继电器上的触点断开切断控制回路，目前熔断器一般多用于控制回路。

十、电容

作为无源元件之一的电容，其作用不外乎以下几种：

1、应用于电源电路，实现旁路、去藕、滤波和储能的作用，下面分类详述之：

1）旁路

旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。就像小型可充电电池一样，旁路电容能够被充电，并向器件进行放电。为尽量减少阻抗，旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地弹是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。

2）去藕

去藕，又称解藕。从电路来说，总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大，驱动电路要把电容充电、放电，才能完成信号的跳变，在上升沿比较陡峭的时候，电流比较大，这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，由于电路中的电感，电阻（特别是芯片管脚上的电感，会产生反弹），这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声，会影响前级的正常工作。这就是耦合。去藕电容就是起到一个电池的作用，满足驱动电路电流的变化，避免相互间的耦合干扰。

将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去藕合的，只是旁路电容一般是指高频旁路，也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小，根据谐振频率一般是0.1U，0.01U等，而去耦合电容一般比较大，是10UF或者更大，依据电路中分布参数，以及驱动电流的变化大小来确定。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象，而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象，防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。

3）滤波

从理论上（即假设电容为纯电容）说，电容越大，阻抗越小，通过的频率也越高。但实际上超过1UF的电容大多为电解电容，有很大的电感成份，所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容，这时大电容通低频，小电容通高频。电容的作用就是通高阻低，通高频阻低频。电容越大低频越容易通过，电容越大高频越容易通过。具体用在滤波中，大电容（1000UF）滤低频，小电容（20PF）滤高频。

曾有网友将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变，由此可知，信号频率越高则衰减越大，可很形象的说电容像个水塘，不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化，频率越高，峰值电流就越大，从而缓冲了电压。滤波就是充电，放电的过程。

4）储能

储能型电容器通过整流器收集电荷，并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为40～450VDC、电容值在220～150000UF之间的铝电解电容器是较为常用的。根据不同的电源要求，器件有时会采用串联、并联或其组合的形式，对于功率级超过10KW的电源，通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。

2、应用于信号电路，主要完成耦合、振荡／同步及时间常数的作用：

1）耦合举个例子来讲，晶体管放大器发射极有一个自给偏压电阻，它同时又使信号产生压降反馈到输入端形成了输入输出信号耦合，这个电阻就是产生了耦合的元件，如果在这个电阻两端并联一个电容，由于适当容量的电容器对交流信号较小的阻抗，这样就减小了电阻产生的耦合效应，故称此电容为去耦电容。

2）振荡／同步包括RC、LC振荡器及晶体的负载电容都属于这一范畴。

3）时间常数这就是常见的R、C串联构成的积分电路。当输入信号电压加在输入端时，电容（C）上的电压逐渐上升。而其充电电流则随着电压的上升而减小。电流通过电阻（R）、电容（C）的特性通过下面的公式描述：I＝（V／R）E－（T／CR）

电容补偿柜

,