鑑定範圍8 電氣控制設計知識
鑑定點1 電氣設計知識
鑑定要求：掌握電氣的設計知識。
問：電路設計的原則和內容有哪些？電氣控制線路設計的步驟有哪些？
答：電氣線路設計的原則如下：
（1）電氣控制電路應最大限度地滿足機械裝置加工工藝的要求
一般控制線路只需滿足啟動、反向和制動，有些則還要求在一定範圍內平滑調速和按規定改變轉速；當出現事故時需要有必要的保護及報警；各部分運動要求有一定的配合和連鎖關係等。如果已經有類似裝置，還應了解現有控制線路的特點以及操作者對它們的反應。
（2）控制電路應能安全、可靠地工作
為了保證控制線路工作可靠，最主要的是選用可靠的元件，同時在具體線路設計中注意以下幾點：
1）正確連線電器的接點。同一電器的常開和常閉輔助觸頭距離很近，如果分別接在電源的不同相上，或接線的電位不相等，當觸頭斷開時很可能在兩觸頭間形成飛弧而造成電源短路。此外，絕緣不好也會引起電源短路。
設計中應注意避免這種現象發生。
2）正確連線電器的線圈。在交流控制電路中不能串聯兩個電器的線圈。因為每個線圈上所分配到的電壓於線圈阻抗成正比，串聯接入會使兩個電器動作有先後，不可能同時吸合，甚至會使其中乙個接觸器的線圈電壓達不到動作電壓，以致始終不能吸合，影響電路正常工作。
3）控制線路中應避免出現寄生電路。在控制線路的動作過程中，那種意外置通的電路叫寄生電路，在控制電路中應避免這種電路的出現。
4）控制線路中應避免控制條件的多重性。**路中應盡量避免許多電器依次動作才能接通另乙個電器的控制線路。
5）頻繁操作線路要有電氣連鎖和機械連鎖。在頻繁操作的可逆線路中，正、反向接觸器之間不僅要有電氣連鎖，而且要有機械連鎖。
6）設計的線路應能適應所在電網的情況。電路設計時要考慮電網因素，如電網容量的大小、電壓、頻率的波動範圍，以及允許的衝擊電流數值等，據此決定電動機的啟動方式是採用直接啟動還是間接啟動。
7）關於是否採用中間繼電器的考慮。**路中採用小容量繼電器的觸頭控制大容量接觸器的線圈時，要計算繼電器觸頭斷開和接通容量是否滿足需要。如果不能滿足則必須加中間繼電器，以保證工作可靠。
8）完善保護環節，增設訊號指示。控制電路中應具有完善的保護環節，保證在誤操作情況下不致造成事故。一般應有過載、短路、過電流、過電壓、失電壓保護等，同時還應設有合閘、斷開、故障所必須的指示訊號。
（3）控制電路應簡單、可靠、造價低
在保證控制功能要求的前提下，控制電路應力求簡單、造價低，盡量選用標準常用的或經過實際考驗的線路。
1）連線線的數量和長度的要求，設計控制線路時，應考慮到各個元件之間的實際連線，特別要注意電氣控制櫃、操作台和限位開關之間的連線線，儘量減少連線線數量，縮短連線線的長度。
2）減少電器的種類和數量設計電路時，應盡量採用標準件和盡可能選用相同型號的器件，減少電器的種類和數量。
3）力求電路簡化，可靠性高電路設計時應簡化電路，減少電器的觸頭，提高可靠性。
4）減少電路的空轉耗電控制線路在工作時，除必要的電器通電外，其餘的盡量不通電，以節約電能。
（4）控制電路應便於操作和維修
控制機構的操作應簡單和方便，能迅速快捷地由一種形式轉換到另一種形式，同時能實現多點控制和實現自動轉換程式，減少人工操作。電控裝置應力求維修方便，使用安全，並應有隔離電器，以免帶電維修。
電路設計的內容有以下幾個方面：
1）確定控制線路的電流種類和電壓數值。
2）主電路設計有電動機的啟動，正反轉運轉，制動，變速等工作方式及其保護環節的設計。
3）輔助電路設計主要有控制電路、執行電路、聯鎖保護環節、訊號顯示及安全照明等環節的設計。
4）當車間一般照明設施不能達到預期效果時，需在裝置上敷設照明器具。為確保人身安全，機械裝置的照明應採用安全電壓，根據國際電工委員會規定，電路中最安全交流電壓不得超過25v（有效值）。
電氣控制線路設計的步驟如下：
1）設計各控制單元環節拖動電動機的啟動，正反轉運轉，制動，調速、停機的主電路和執行元件的電路。
2）設計滿足各電動機運轉功能和與工作狀態相對應的控制電路。
3）連線各單元環節，構成滿足整機生產工藝要求，實現加工過程自動/半自動和調整的控制電路。
4）設計保護、聯鎖、檢測、訊號和照明等環節的控制電路。
5）全面檢查所設計的電路。
試題選解：
控制電路的設計原則不包含（ ）。
（a）正確連線電器的接點
（b）控制線路中避免出現寄生電路
（c）設計的電路應避免控制條件的多重性
（d）控制電路中必須採用中間繼電器
解：根據電路的設計原則，答案a、b、c屬於控制電路設計的原則，而控制電路中採用或不採用中間繼電器應根據實際表現考慮，所以本題答案應選d。
鑑定點2 電氣設計的程式和步驟
鑑定要求：掌握電氣設計的程式和步驟。
問：電氣設計的程式包括哪些內容？電氣控制原理圖設計步驟和方法？電氣設計的技術條件有哪些？
答：電氣設計的程式包括以下內容：
1）擬訂設計任務書。在電氣設計任務書中，除簡要說明所設計任務的用途、工藝過程、動作要求、傳動引數、工作條件外，還應該說明以下主要技術經濟指標及要求：
①電氣傳動基本要求及控制精度。
②專案成本及經費限額。
③裝置布局、控制櫃（箱）、操作台的布置、照明、訊號指示、報**式等的要求。
④工期、驗收標準及驗收方式。
2）選擇拖動方案與控制方式。
3）設計電氣原理圖，選用元件，編制元器件目錄清單。
4）設計電氣施工圖，並以此為依據編制各種材料定額清單。
5）編寫設計說明書。
電氣控制原理圖設計的基本步驟和方法如下：
1）根據選定的控制方案及方式設計系統原理圖，擬定出各部分的主要技術要求和技術引數。
2）根據各部分的要求，設計電氣原理框圖及各部分單元電路對於每一部分的設計總是按主電路——控制電路——聯鎖與保護——總體檢查的順序進行的，最後經反覆修改與完善，完成設計。
3）按系統框圖結構將各部分連線成乙個整體，繪製系統原理圖，然後進行必要的短路電流計算，根據需要計算出相應的引數。
4）根據計算資料正確選用電氣元器件，必要時先進行動穩定和熱穩定校驗，最後制訂出元器件型號、規格、目錄清單。
電氣設計的技術條件是由參與設計的各方面人員根據設計的總體技術要求制訂的。它是整個電氣設計的依據，除了要說明所設計的目的、條件、用途、工藝過程、技術效能傳動引數以及現場現場工作條件外，還必須說明以下內容：
1）使用者供電網的種類、電壓、頻率及容量。
2）電氣傳動的基本特性。
3）有關電氣控制的特性。
4）有關操作方面的要求。
5）主要執行電器元件的安裝位置及環境情況等。
試題精選
電氣控制原理圖設計對於每一部分的設計總是按（ ）的順序進行的。
（a） 主電路——控制電路——聯鎖與保護——總體檢查
（b） 控制電路——主電路——聯鎖與保護——總體檢查
（c） 主電路——聯鎖與保護——控制電路——總體檢查
（d） 聯鎖與保護——控制電路——主電路——總體檢查
解：根據電氣控制原理圖的設計步驟，每一步都是按主電路——控制電路——聯鎖與保護——總體檢查的順序進行的，所以正確答案應選a。
鑑定點3 電氣設計時元器件的選擇
鑑定要求：掌握電氣設計時元器件的選擇方法。
問：電氣設計時應如何選擇元器件？
答：電氣設計時選擇元器件的方法如下：
（1）熔斷器的選用
熔斷器選用時應根據使用環境和負載性質選擇適合型別的熔斷器；熔體額定電流的選擇應根據負載性質選擇；熔斷器的額定電壓必須大於或等於線路的額定電壓，熔斷器的額定電流必須等於或大於所裝熔體的額定電流；熔斷器的分斷能力應大於電路中可能出現的最大短路電流。
對於不同的負載，熔體按以下原則選用：
1）照明和電**路：應使熔體的額定電流irn稍大於所有負載的額定電流in之和，即irn≥∑in
2）單台電動機線路：應使熔體的額定電流不小於1.5-2.
5倍電動機的額定電流in，即irn≥（1.5-2.5）in。
啟動係數取2.5仍不能滿足時，可以放大到不超過3。
3）多台電動機線路：應使熔體的額定電流滿足如下關係式：
irn≥（1.5-2.5）inmax＋∑in
式中inmax——最大一台電動機的額定電流（a）
∑in——其他所有電動機的額定電流之和（a）
如果電動機容量較大，而實際負載又較小時，熔體額定電流可適當選小些，小到以啟動時熔體不熔斷為準。
根據以上計算的熔體額定電流，結合使用場合個安裝條件，查表選擇熔斷器的型號。
熔斷器安裝時應注意：插入式熔斷器應垂直安裝，螺旋式熔斷器的電源線應接在瓷底座的下接線座上，負載線應接在螺旋殼的上接線座上。
（2）斷路器的選用
1）斷路器的工作電壓應大於或等於線路或電動機的額定電壓。
2）斷路器的工作電流應大於或等於線路的實際電流。
3）熱脫扣器的整定電流應等於所控制的電動機或其他負載的額定電流。
4）電磁脫扣器的瞬時動作整定電流應大於負載電路正常工作時可能出現的峰值電流。對單台電動機主電路電磁脫扣器額定電流iln可按下式選取：
iln≥kist 式中k——安全係數。對dz型取k＝1.7；對dw型取k＝1.35；ist——電動機的啟動電流。
5）斷路器欠電壓脫扣器的額定電壓應等於線路額定電壓。
（3）封閉式負荷開關的選用
選用封閉式負荷開關時應使其額定電壓不小於線路工作電壓；用於照明、電熱負荷時，開關額定電流應不小於所有負載額定電流之和；用於控制電動機時，開關的額定電流應不小於電動機額定電流的3倍。
（4）熱繼電器的選用
1）熱繼電器的額定電壓應大於或等於電動機額定電壓。
2）熱繼電器的額定電流應大於或等於電動機額定電流。
3）在結構形式上一般都選用三相結構；對於三角形聯結的電動機，可選用帶斷相保護裝置的熱繼電器。
對於短時工作制的電動機，如工具機刀架或工作台快速進給的電動機以及長期執行、過載可能性很小的電動機，如排風扇等。可不用熱繼電器來進行過載保護。
（5）接觸器的選用
1）接觸器型別的選用：根據被控制電動機或負載電流型別選擇相應的接觸器型別，即交流負載用交流接觸器，直流負載用直流接觸器；如果控制系統中主要是交流電動機，而直流電動機或直流負載的容量比較小時，也可以全選用交流接觸器進行控制，但是觸頭的額定電流應適當選擇大一些。
2）接觸器觸頭額定電壓的選用：接觸器主觸頭的額定電壓應大於或等於負載迴路的額定電壓。
3）接觸器主觸頭額定電流的選用：
控制電阻性負載（如電熱裝置）時，主觸頭的額定電流應等於負載的工作電流。
控制電動機時，主觸頭的額定電流應大於或等於電動機的額定電流，也可以根據所控制的電動機的最大功率查表進行選擇。
司法鑑定的範圍
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個人是否可以委託鑑定以及司法鑑定業務範圍
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技師鑑定申請表
編號技師鑑定考評申報表 姓名單位 職業 工種 中國國電集團公司職業技能鑑定中心印製 填表時間 年月日 填表說明 一 填表內容要真實，不得弄虛作假。一至六項內容，由申報人填寫，如內容較多，可增加 二 本人職責 指本人在工作或專案中所起作用，分為主持 主筆 專業負責 主要參加 參與。三 所取得的業績 成...