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通用设备的分类和性能

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通用设备的分类和性能考点解析

所属考试:一级建造师
所属科目:机电工程
考点标签: 了解
所属章节:1H410000 机电工程技术/1H411000 机电工程常用材料及工程设备/通用设备的分类和性能
所属版本:

通用设备的分类和性能介绍

1.泵的分类和性能

分类方式

具体内容

安装工程类别

离心泵(最广泛)、旋涡泵、电动往复泵、柱塞泵、蒸汽往复泵、计量泵、螺杆泵、齿轮油泵、真空泵、屏蔽泵、简易移动潜水泵

工作原理结构形式

容积式

往复:活塞泵、柱塞泵、隔膜泵

回转:齿轮泵、螺杆泵、叶片泵

叶轮式

离心泵、轴流泵、混流泵、旋涡泵

泵轴位置

立式泵、卧式泵

吸口数目

单吸式、双吸式

驱动泵的原动机

电动泵、汽轮机泵、柴油机泵、气动隔膜泵

性能参数

主要有流量和扬程,还有轴功率、转速、效率和必需汽蚀裕量。

2.风机的分类和性能

分类方式

具体内容

安装工程类别

离心式通风机、离心式引风机、轴流通风机、回转式鼓风机、离心式鼓风机

气体在旋转叶轮内部流动方向

离心式、轴流式、混流式。

结构形式

单级风机、多级风机。

排气压强

通风机、鼓风机、压气机。

性能参数

流量(风量)、压力(风压)、功率、效率、转速、噪声、振动。

3.压缩机的分类和性能

分类方式

具体内容

安装工程类别

活塞式、回转式螺杆、离心式(电动驱动)

压缩气体

空气、氧气、氨、天然气。

压缩气体方式

容积型

往复式(活塞式、膜式)、回转式(滑片式、螺杆式、转子式)。

动力式

轴流式、离心式、混流式。

压缩次数

单级压缩机、两级压缩机、多级压缩机。

气缸布置方式

W型、扇型、M型、H型。

气缸排列方法

串联式、并列式、复式、对称平衡式。

排气压力

低压、中压、高压、超高压。

性能参数

容积、流量、吸气压力、排气压力、工作效率、输入功率、输出功率、性能系数。

4.输送设备的分类和性能

名称

具体内容

有挠性牵引件的输送设备

带式输送机、链板输送机、刮板输送机、埋刮板输送机、小车输送机、悬挂输送机、斗式提升机、气力输送设备等。

无挠性牵引件的输送设备

螺旋输送机、滚柱输送机、气力输送机等。

输送设备的性能

只能沿着一定路线向一个方向连续输送物料,可进行水平、倾斜和垂直输送,也可组成空间输送线路

输送设备的特点

输送能力大、运距长、设备简单、操作简便、生产率高,还可在输送过程中同时完成若干工艺操作

专题更新时间:2025/08/01 10:58:50

大咖讲解:通用设备的分类和性能

王克
一级建造师
一级建造师、二级建造师、注册安全工程师、招标师等国家级资格考试证书。多年EPC总承包项目工程经验,对工程项目理解深刻,教学理论结合实际,尤其机电实务科目在首创引入BIM技术结合教材知识点教学,使学员学的轻松。
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国家注册一级建造师,从事智能化工程工作
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高频

常用金属材料的类型及应用

1H411011 常用金属材料的类型及应用

一、黑色金属材料的类型及应用

(一)黑色金属材料的类型

1.黑色金属又称钢铁材料,材料,包括工业纯铁、铸铁、碳素钢(非合金钢),以及各种用途的合金钢。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。

3.工业用钢按化学成分可分为碳素钢(非合金钢)和合金钢两大类。

(二)黑色金属材料的应用

1.非合金钢类

非合金钢类

用途/特点

碳素结构钢

用量很大,主要用于铁道、桥梁、各类建筑工程,制造承受静载荷的各种金属构件及不重要、不需要热处理的机械零件和一般焊接件。

优质碳素钢

和普通碳素结构钢相比,硫 、磷及其他非金属夹杂物的含量较低。

碳素工具钢

用于制作刃具、模具和量具的碳素钢。

易切削结构钢

用于制造螺栓、螺母、销钉、轴 、管接头等。

工程用铸造碳钢

用于各种铸钢件。

2.低合金钢类

低合金钢类

用途/特点

低合金高强度结构钢

韧性高于碳素结构钢,同时具有良好的焊接性能、冷热压力加工性能和耐腐蚀性,部分钢种还具有较低的脆性转变温度。低合金钢多轧制成板材、型材、无缝钢管等。

低合金耐热钢

在此类钢中都含有一种或几种合金元素,但含量不高,一般钢中所含合金元素的总量不超过5%,含碳量不超过0.20%。

3.合金钢类

(1)工程结构用合金钢

(2)机械结构用合金钢

(3)轴承钢

(4)合金工具钢与高速钢

(5)不锈钢与耐热钢

(6)特殊物理性能钢

(7)铸造合金钢

4.铸铁类

分类方式

铸铁类

根据碳在铸铁中存在形式的不同

白口铸铁、灰口铸铁和麻口铸铁。

根据铸铁中石墨形态不同

可分为普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。

根据铸铁中金属元素的不同

普通铸铁和合金铸铁。

常用的合金铸铁分为:耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁等。

 

二、有色金属的类型及应用

(一)有色金属的类型

1.有色金属又称为非铁金属,是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。广义的有色金属还包括有色合金。

3.有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,电阻比纯金属大、电阻温度系数小,具有良好的综合机械性能。常用的有色合金有铝合金、铜合金、镁合金、镍合金、锡合金、钽合金、钛合金、锌合金、钼合金、锆合金等。

4.有色金属可分为重金属、轻金属、贵金属及稀有金属。

轻金属

如铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡等。

重金属

如铜、镍、钴、铅、锌、锡、锑、铋、镉、汞等。

贵金属

如金、银及铂族金属。

稀有金属

稀有轻金属

如锂、铷、铯等;

稀有难熔金属

如钛、锆、钼、钨等;

稀有分散金属

如镓、铟、锗等

稀土金属

如钪、钇、镧系金属

放射性金属

如镭、钫、钋及阿系元素中的铀、钍等

(二)有色金属及合金材料的分类及应用

1.铝合金

(2)铝合金的特性:铝合金除具有铝的一般特性外,又具有一些合金的具体特性。铝合金的密度为2.63〜2.85g/cm3, 有较高的强度,比强度接近高合金钢,比刚度超过钢,有良好的铸造性能和塑性加工性能,良好的导电、导热性能,良好的耐蚀性和可焊性,可作结构材料使用,在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用。

(3)铝合金的分类:铝合金按其成分和加工方法又分为变形铝合金和铸造铝合金。

2.铜合金

(1)铜合金的分类

分类方式

铜合金

按合金成分划分

非合金铜(又称紫铜或纯铜、红铜)

高纯铜、韧铜、脱氧铜、无氧铜等

 

合金铜

黄铜、青铜和白铜

 

分类方式

铜合金

按功能特性划分

导电导热用铜合金

结构用铜合金

几乎包括所有铜合金

耐蚀铜合金

锡黄铜、铝黄铜、各种白铜、铝青铜、钛青铜等

耐磨铜合金

含铅、锡、铝、锰等元素的复杂黄铜、铝青铜等

易切削铜合金

铜-铅、铜-碲、铜-锑等合金

弹性铜合金

锑青铜、铝青铜、铍青铜、钛青铜等

阻尼铜合金

高锰铜合金

艺术铜合金

纯铜、简单黄铜、锡青铜、铝青铜、白铜等

3)按材料形成方法

  按材料形成方法划分,可分为铸造铜合金和变形铜合金。

(2)铜合金的应用

1)黄铜

  黄铜是由铜和锌所组成的合金。

  特殊黄铜又叫特种黄铜,它强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强。还有切削加工的机械性能也较突出。

  黄铜有较强的耐磨性能。由黄铜所拉成的无缝铜管,质软、耐磨性能强。黄铜无缝管可用于热交换器和冷凝器、低温管路、海底运输管。制造板料、条材、棒材、管材,铸造 零件等。

2)青铜

青铜是以锡为主要添加元素的铜合金。

锡青铜

铸造性能、减摩性能、机械性能好,适合于制造轴承、蜗轮、齿轮等

铝青铜

强度高,耐磨性和耐蚀性好,用于铸造高载荷的齿轮、轴套、船用螺旋浆等

铍青铜

弹性极限高,导电性好,适于制造精密弹簧和电接触元件,铍青铜还用来制造煤矿、油库等使用的无火花工具。

3)白铜

白铜是以镍为主要添加元素的铜合金。

结构白铜

机械性能和耐蚀性好,色泽美观。广泛用于制造精密机械、眼镜配件、 化工机械和船舶构件。

电工白铜

有良好的热电性能。

3.锌的特性及应用

(1)锌的特性

  金属锌具有良好的压延性、耐磨性、抗腐蚀性、铸造性,且有很好的常温机械性,能与多种金属制成性能优良的合金。主要以镀锌、锌基合金、氧化锌的形式广泛应用于汽车、建筑、家用电器、船舶、轻工、机械、电池等行业。目前,在有色金属消费中仅次于铜和铝。

三、常用金属复合材料的类型及应用

(一)金属基复合材料的类型及应用

1.金属基复合材料的类型

分类形式

分类

按用途

结构复合材料与功能复合材料

按增强材料形态

纤维增强、颗粒增强和晶须增强金属基复合材料

按金属基体

铝基、钛基、镍基 、镁基、耐热金属基

按增强材料

玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、石棉纤维、金属丝等

2.金属基复合材料的应用

  金属基复合材料具有高比强度、高比模量、尺寸稳定性、耐热性等主要性能特点。

  用于制造各种航天、航空、汽车、电子、先进武器系统等高性能结构件。

(二)金属层状复合材料的分类及应用

1.金属层状复合材料的分类

  包括钛钢、铝钢、铜钢、钛不锈钢、镍不锈钢、不锈钢碳钢等复合材料。

2.金属层状复合材料的应用

  可根据需要,制造不同材质的复合材料,具有耐腐蚀、耐高温、耐磨损、导热导电性好、阻尼减振、电磁屏蔽,且制造成本低等特点。

  用于石油化工、航天、食品 、医药、造船、电力、机械等行业,如压力容器、储罐、航天、航空零部件等。

(三)金属与非金属复合材料的特点及应用

 

特点

用途

钢塑复合管

既有钢管的强度和刚度,又有塑料管的耐化学腐蚀 ,具有无污染、不混生细菌、内壁光滑、不积垢、水阻小、施工方便、成本低等优点。

广泛应用于石油、化工、建筑、通信、电力和地下输气管道等领域。

铝塑复合管

有与金属管材相当的强度,具有电屏蔽和磁屏蔽作用 、隔热保温性好、重量轻、寿命长、施工方便、成本低等优点。

广泛应用于建筑、工业等机电工程中。

 

高频

常用非金属材料的类型及应用

一、硅酸盐材料的类型及应用

无机非金属固体材料,包括水泥、保温棉、砌筑材料和陶瓷。

(四)陶瓷

2.陶瓷的分类

  按照陶瓷材料的性能和用途不同,可分为结构陶瓷、功能陶瓷。

3.陶瓷的主要用途

(3)功能陶瓷

  如绝缘陶瓷、敏感陶瓷、介电陶瓷、超导陶瓷、红外辐射陶瓷、发光陶瓷、透明陶瓷、生物与抗菌陶瓷、隔热陶瓷等。

(五)特种新型的无机非金属材料

普通(传统)

碳化硅、氧化铝陶瓷、硼酸盐、硫化物玻璃,镁质、铬镁质耐火材料和碳素材料等。

特种(新型)

氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物。

二、高分子材料的类型及应用

塑料、橡胶、纤维、涂料、粘结剂

(一)塑料

按照成型工艺不同

塑料

例如

特性及优缺点

热塑性塑料

聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等

特性:受热后又软化,可以反复塑制成型

优点:加工成型简便,具有较好的机械性能

缺点:耐热性和刚性比较差

热固性塑料

酚醛塑料、环氧塑料等

特性:受热后不再软化,强热下发生分解破坏,不可以反复成型

优点:耐热性高,受压不宜变形等

缺点:机械性能不好

热塑性塑料和热固性塑料的用途

 

材料

用途

热塑性塑料

低密度聚乙烯

薄膜、软管和塑料瓶

中、高密度聚乙烯

煤气管

聚氯乙烯

水管

氯化聚氯乙烯或聚丁烯

热水管

泡沫塑料

屋顶和外墙隔热保温材料,在冷库中用得更多

热固性塑料

环氧塑料

塑料模具、精密量具、电子仪表装置、配制飞机漆、电器绝缘漆等

(四)涂料

涂料的主要功能:

①保护被涂覆物体免受各种作用而发生表面的破坏

②具有装饰效果

③防火、防静电、防辐射

三、非金属材料的类型及应用

(一)非金属板材的类型及应用

非金属风管

适用范围

不适用范围

玻璃纤维复合板材

中压以下空调系统

洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统以及相对湿度90%以上的系统

酚醛复合板材

低、中压空调系统及潮湿环境

高压及洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统

聚氨酯复合板材

低、中、高压洁净空调系统及潮湿环境

酸碱性环境和防排烟系统

硬聚氯乙烯板材

洁净室含酸碱的排风系统

 

(二)非金属管材的类型及应用

1.无机非金属管材

无机非金属管材

特性及应用

(素)混凝土管

排水管

自应力混凝土管

预应力混凝土管

输水管

钢筋混凝土管

排水管和井管

2.有机及复合管材

有机及复合管材

特性及应用

聚乙烯管

(PE管)

无毒,可用于输送生活用水。塑料自来水管。

聚丙烯管

(PP管)

刚性、强度、硬度和弹性等机械性能均高于聚乙烯,但其耐低温性差,易老化,常用于流体输送。

硬聚氯乙烯管

(PVC-U管)

用于建筑工程排水,也可用于化工、纺织等工业废气排污排毒塔、气体液体输送等。

铝塑复合管(PAP管)

外塑料层可保护管道不受外界腐蚀,内塑料层采用中密度聚乙烯时可作饮水管,无毒、无味、无污染。内塑料层采用交联聚乙烯则可耐高温、耐高压,适用于供暖及高压用管。

 

高频

常用电气材料的类型及应用

一、导线的类型及应用

1.裸导线

  裸导线没有绝缘层,散热好,可输送较大电流。常用的有圆单线、裸绞线和型线等。

(1)裸绞线

  裸绞线主要用于架空线路,具有良好的导电性能和足够的机械强度。常用的有铝绞线和钢芯铝绞线,钢芯铝绞线用于各种电压等级的长距离输电线路,抗拉强度大。铝绞线一般用于短距离电力线路。

名称

型号

截面(mm2 )

用途

铝绞线

LJ

10 〜600

用于档距较小的架空线路

钢芯铝绞线

LGJ

10 〜400

用于档距较大的架空线路

铜绞线

TJ

10 〜400

一般不采用

(2)型线

  型线有铜母线、铝母线、扁钢等。矩形硬铜母线 (TMY型)和硬铝母线 (LMY型)用于变配电系统中的汇流排装置和车间低压架空母线等。扁钢用于接地线和接闪线,常用的扁钢规格有25x4、25x6、40x4等。

  例如,TMY-100x10,表示为硬铜母线宽100mm、厚10mm。

2.绝缘导线

  低压供电线路及电气设备的连线,多采用绝缘导线。按绝缘层材料来分有聚氯乙烯绝缘导线、橡皮绝缘导线等。在建筑工程中多采用聚氯乙烯绝缘铜导线。

二、电缆的类型及应用

  电缆按用途分有电力电缆、通信电缆、控制电缆和信号电缆等;按绝缘材料分有纸绝缘电缆、橡胶绝缘电缆、塑料绝缘电缆等;电缆还分为阻燃电缆和耐火电缆。电缆的结构主要有三个部分,即线芯、绝缘层和保护层,保护层又分为内保护层和外保护层。电气工程中应用最广泛的是电力电缆。

1.电力电缆

  电力电缆是用以传输和分配电能的产品。主要用在输变电线路中,工作电流在几十安至几千安,额定电压在220V-500kV及以上。

  常用的电力电缆,按其线芯材质分为铜芯和铝芯两大类。按其采用的绝缘材料分为聚氯乙烯绝缘电力电缆、交联聚乙烯绝缘电力电缆、橡胶绝缘电力电缆和油浸纸绝缘电力电缆等。具有聚氯乙烯绝缘或聚氯乙烯护套的电缆,安装时的环境温度不宜低于0℃。

2.控制电缆

  控制电缆用于电气控制系统和配电装置的二次系统。二次电路的电流较小,因此芯线截面通常在10mm2以下,控制电缆的线芯多采用铜导体,其芯线组合有同心式和对绞式。

  控制电缆按其绝缘层材质,分为聚氯乙烯、聚乙烯和橡胶。其中以聚乙烯电性能最好,可应用于高频线路。

  塑料绝缘控制电缆:如KVV、KVVP等。主要用于交流500V、直流1000V及以下的控制、信号、保护及测量线路。

3.仪表电缆

(1)仪表用电缆:如YVV、YVVP等,适用于仪器仪表及其他电气设备中的信号传输及控制线路。

(2)阻燃型仪表电缆:如ZRC-YVVP、ZRC-YYJVP、ZRC-YEVP等,阻燃仪表电缆具有防干扰性能高、电气性能稳定,能可靠地传送数字信号和模拟信号,兼有阻燃等特点,所以广泛应用于电站、矿山和石油化工等部门的检测和控制系统上。常固定敷设于室内、隧道内、管道中或户外托架中。

三、母线槽

  母线槽是由金属外壳(钢板或铝板)、导电排、绝缘材料及有关附件组成的。具有系列配套、体积小、容量大、电流易于分配到各个支路、设计施工周期短、装拆方便、安全可靠、使用寿命长等优点,特别适用于高层建筑、标准厂房、机床密集的车间等场所,作为电力馈电及配电之用,是一种比较理想的输配电系列产品。

高频

专用设备的分类和性能

1.锅炉的主要参数

蒸发量

每小时生产的额定蒸汽量t/h。

压力和温度

受热面蒸发率

蒸汽锅炉每平方米受热面每小时所产生的蒸汽量,kg/(m2•h),工作强度。

受热面发热率

热水锅炉每小时每平方米受热面所产生的热量kJ(m2•h),工作强度。

锅炉热效率

指锅炉有效利用热量与单位时间内锅炉的输入热量的百分比,热经济性。

钢材消耗率

锅炉单位蒸发量所耗用的钢材量。

锅炉可靠性

五项指标考核,即运行可用率、等效可用率、容量系数、强迫停运率和出力系数。

2.风力发电设备

分类方式

具体内容

安装场地

陆上风电机组、海上风电机组。

叶片数量

叶片风电机组、双叶片风电机组、三叶片风电机组和多叶片风电机组。目前安装最多的是三叶片风电机组。

驱动方式

直驱式风电机组

直驱式风电机组没有齿轮箱,具有结构简单、可靠性强、效率高、维护成本低等优点。

双馈式风电机组

在叶轮与发电机之间增加了变速箱,避免了发电机直接与叶轮直接连接而增加叶片的冲击载荷,并且将其直接传递到发电机上,降低了发电机的故障率。

风叶的可调性

定桨距风电机组和变桨距风电机组。

3.光伏发电设备

1)分类方式

分类方式

具体内容

独立光伏发电系统

也叫离网光伏发电

并网光伏发电系统

是否具备调度性

带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。

规模

集中式大型并网光伏电站和分散式小型并网光伏电站。

分布式光伏发电系统

又称分散式发电或分布式供能,是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统。

2)光伏发电的特点

1)光伏发电的优点:无资源枯竭危险,能源质量高。安全可靠,无噪声,无污染排放。不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势,例如,无电地区,以及地形复杂地区。无须消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电。建设周期短,获取能源花费的时间短。

2)光伏发电的缺点:照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积。获得的能源受季节、昼夜及阴晴等气象条件的影响较大。相对于火力发电,发电机会成本高。有资料表明,发电成本为火电成本的2倍。光伏板的制造过程不环保。

4.光热发电设备

  1)光热发电形式有槽式光热发电、塔式光热发电、蝶式光热发电和菲涅尔式光热发电等4种光热发电设备,目前国内常见未槽式光热发电设备和塔式光热发电设备。

分类方式

组成

槽式光热发电系统

槽式太阳能聚光集热器的结构主要由槽型抛物面反射镜、集热管、跟踪机构组成。

塔式光热发电系统

塔式光热典型设备有定日镜和塔顶吸热器。

2)光热发电系统的特点

1)太阳辐射情况受到地理维度、季节、气候等因素的影响较大。

2)占地面积大,且对场地平整度的要求较高。

3)槽式光热的集热管管系长,散热面积大,环境温度对系统热耗影响较大。

4)槽式光热的集热器抗风性能相对较差。

5.静置设备

1)按设备的设计压力

名称

常压设备

低压设备

中压设备

高压设备

超高压设备

真空设备

设计压力

P<0.1MPa

0.1MPa≤P <1.6MPa

1.6MPa≤P<10MPa

10MPa≤P<100MPa

P≥100MPa

P<0

2)储罐

分类依据

主要形式

制作材料

金属储罐和非金属储罐

储罐位置

地上储罐、地下储罐、半地下储罐、海上储罐、海底储罐等

储存介质

原油储罐、燃油储罐、润滑油储罐、食用油储罐、甲醇储罐、消防水储罐等

储罐形式

立式储罐、卧式储罐等。

储罐结构

固定顶储罐、无力矩顶储罐、浮顶储罐等

高频

电气设备的分类和性能

1.电动机的分类和性能

类型

性能

直流电动机

较大的启动转矩和良好的启、制动性能,在较宽范围内实现平滑调速的优越性能,广泛应用于需要经常启动并调速的电气传动装置中。

同步电动机

转速和电源频率保持严格同步的特性,只要电源频率保持恒定,同步电动机的转速就绝对不变。

异步电动机

使用最广泛。结构简单、制造容易、价格低廉、运行可靠、使用维护方便、坚固耐用、重量轻。

2.变压器的分类和性能

分类依据

内容

用途

电力变压器、电炉变压器、整流变压器、工频试验变压器、矿用变压器、电抗器、调压变压器、互感器、其他特种变压器。

相数

单相变压器和三相变压器。

绕组数量

双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器。

冷却介质

油浸式变压器、干式变压器、充气式变压器等。

冷却方式

自冷(含干式、油浸式)变压器、蒸发冷却(氟化物)变压器。

容量

中小型变压器(电压在35kV以下,容量在10~6300kVA)、大型变压器(电压在63~110kV,容量在6300~63000kVA)、特大型变压器(电压在220kV以上,容量在31500~360000kVA)。

2)变压器的性能

主要包括:工作频率、额定功率、额定电压、电压比、效率。

3.电器及成套装置的分类和性能

1)电器的分类

1)开关电器,如断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关等。

2)保护电器,如熔断器、断路器、避雷器等。

3)控制电器,如主令电器、接触器、继电器、启动器、控制器等。

4)限流电器,如电抗器、电阻器等。

5)测量电器,如电压、电流和电容互感器等

2)高压电器及成套装置的性能

名称

性能

高压断路器

控制、保护和安全隔离作用;灭弧特性。

高压开关柜

与高压断路器的性能一致。

电抗器

依靠线圈的感抗阻碍电流变化,有保证断路器能切断短路电路,保证电气设备的动、热稳定性,通过提高阻抗来限制短路电流等性质。

接触器、继电器

有接通或分断电路、控制容量大、可远距离操作、配合继电器定时操作、联锁控制、失压及欠压保护等性能。

互感器

互感器具有将电网高电压、大电流变换成低电压、小电流;与测量仪表配合,可以测量电能;使测量仪表实现标准化和小型化;将人员和仪表与高电压、大电流隔离等性能。

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