低壓電器簡介(電氣鄭孝東)綜述

1、低壓電器簡介低壓電器簡介合肥晶澳太陽能科技有限公司合肥晶澳太陽能科技有限公司工程動力部工程動力部電氣電氣2014-7-1Company NameDept. Name 一、低壓電器的概念一、低壓電器的概念二、低壓電器的分類二、低壓電器的分類三、常用低壓電器介紹三、常用低壓電器介紹Company NameDept. Name一、低壓電器的概念一、低壓電器的概念1.1：電力安全工作規(guī)程上規(guī)定：電力安全工作規(guī)程上規(guī)定：低壓電器是指工作在交流電壓1000V，直流電壓1500V及以下電路中的電器設備。1.2：在發(fā)配電系統(tǒng)中規(guī)定：在發(fā)配電系統(tǒng)中規(guī)定：低壓電器是指380V及以下電壓等級的配電系統(tǒng)中使用的電器設

2、備。Company NameDept. Name？上述低壓電器的概念對電壓值高低規(guī)定不同，是否茅盾呢？ 二者并不矛盾； 因為在發(fā)配電系統(tǒng)中，低壓電器是380V及以下電壓等級的配電系統(tǒng)設備； 因此，在實際工作中，低電壓電器是指380V及以下電壓等級中使用的電器設備，前者1000V是從制造角度考慮，考慮設備本身的絕緣特性耐電壓值；是從使用安全角度來考慮的Company NameDept. Name二、低壓電器的分類二、低壓電器的分類按用途可分為兩大類：按用途可分為兩大類： 2.1低壓配電電器低壓配電電器 主要用于低壓配電系統(tǒng)中，要求在系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下動作準確、工作可靠，這類電器包括空氣開關、刀

3、開關、轉換開關、熔斷器等。微型斷路器微型斷路器三相刀開關三相刀開關ATS雙電源自切開關雙電源自切開關Company NameDept. Name2.2低壓控制電器低壓控制電器 主要用于電氣傳動系統(tǒng)中，要求壽命長、體積小、質量輕、工作可靠；包括接觸器、控制繼電器、啟動器、控制器、主令電器和電磁鐵等交流接觸器交流接觸器中間繼電器中間繼電器電機軟起動器電機軟起動器按鈕等主令電器按鈕等主令電器Company NameDept. Name 三、幾種常見的低壓電器3.1空開（空氣開關或小空開（空氣開關或小/微型斷路器）是一種只要電路中電流超過額定電流就會自動斷開的開關。微型斷路器）是一種只要電路中電流超過

4、額定電流就會自動斷開的開關。工作原理（短路保護，過載保護）工作原理（短路保護，過載保護）短路：短路： 當線路的不同相線直接短接到一起的時候，瞬間會產(chǎn)生很大的破壞性電流，當該大電流當線路的不同相線直接短接到一起的時候，瞬間會產(chǎn)生很大的破壞性電流，當該大電流通過線圈時（正常使用是電流較?。?，會產(chǎn)生很大的磁場，驅動脫扣機構帶動開關跳閘，從而通過線圈時（正常使用是電流較?。瑫a(chǎn)生很大的磁場，驅動脫扣機構帶動開關跳閘，從而保護了線路。保護了線路。短路動作短路動作不動作不動作 電流：電流： 例如例如C10，其瞬間短路動作電流必須大于，其瞬間短路動作電流必須大于10倍的額定電流（也就是大于倍的額定電流（也

5、就是大于100A）才能跳閘，）才能跳閘，而在小于而在小于5倍的電流之內(nèi)（倍的電流之內(nèi)（50A）是不能動作的（否則為不合格，也就是過于靈敏）。同理如）是不能動作的（否則為不合格，也就是過于靈敏）。同理如C63，其瞬間短路電流必須達到，其瞬間短路電流必須達到630A（10倍）才能確保動作，而電流小于倍）才能確保動作，而電流小于315A（5倍）時不倍）時不能動作。能動作。Company NameDept. Name過載保護的數(shù)據(jù)規(guī)定：過載保護的數(shù)據(jù)規(guī)定： 國家規(guī)定小型短路器的過載（以國家規(guī)定小型短路器的過載（以10A舉例）：舉例）：在在30度恒溫下度恒溫下，額定電流，額定電流1.13倍倍（11.3A

6、）通電）通電1小時，不應跳閘，然后再通以小時，不應跳閘，然后再通以1.45倍，應在接下去的一個小時內(nèi)跳閘。倍，應在接下去的一個小時內(nèi)跳閘。2.55倍時應在倍時應在1秒秒60秒之內(nèi)跳閘。秒之內(nèi)跳閘。過載：過載： 利用熱膨脹系數(shù)不同的雙金屬片（雙金屬片由利用熱膨脹系數(shù)不同的雙金屬片（雙金屬片由2片或片或3片）壓接而成，當電流通過斷路器片）壓接而成，當電流通過斷路器的雙金屬片時，會稍許發(fā)熱，此時雙金屬片因正反面的金屬膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生彎曲，當電的雙金屬片時，會稍許發(fā)熱，此時雙金屬片因正反面的金屬膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生彎曲，當電流大于斷路器的額定電流一定的值時，雙金屬片會彎曲到一定的程度從而驅動脫扣機構帶

7、動流大于斷路器的額定電流一定的值時，雙金屬片會彎曲到一定的程度從而驅動脫扣機構帶動開關跳閘，以達到保護線路的作用。開關跳閘，以達到保護線路的作用。工作原理（過載保護）工作原理（過載保護）Company NameDept. Name型號說明型號說明常見空氣開關型號如：常見空氣開關型號如：DZ47-60 C6，DZ47-63 C20，DZ47LE-63 C60，C65N -C32等。等。型號所代表的含義：型號所代表的含義：例：例：DZ47-60 C20 , DZ47LE-60 C20 其中其中DZ47-斷路器系列斷路器系列 代號代號(有很多系列，廠家命名）有很多系列，廠家命名） LE-帶漏電脫扣功

8、能帶漏電脫扣功能 60-框架等級為框架等級為60A C-開關的脫扣類型；動作類型開關的脫扣類型；動作類型(瞬時脫扣過流倍數(shù)瞬時脫扣過流倍數(shù))動作曲線動作曲線(瞬時脫扣過流倍數(shù)瞬時脫扣過流倍數(shù))B型（照明型型（照明型,3-5倍額定電流跳閘），倍額定電流跳閘），C型（普通型，型（普通型，5-10倍），倍），D型（動力型，型（動力型，10-15倍）。倍）。Company NameDept. Name1.空氣開關是用來保護電線及防止火災，所以要根據(jù)電線的線徑大小來選配，而不是根據(jù)電空氣開關是用來保護電線及防止火災，所以要根據(jù)電線的線徑大小來選配，而不是根據(jù)電器的功率來選配的。器的功率來選配的。2.如果

9、空氣開關選用太大，就起不到保護線路的作用，當線路超載空氣開關仍不會跳閘，就如果空氣開關選用太大，就起不到保護線路的作用，當線路超載空氣開關仍不會跳閘，就會帶來安全隱患。會帶來安全隱患。3.一般常見一般常見1.5平方線配平方線配C10的空開，的空開，2.5平方線配平方線配C16或或C20的空開，的空開，4平方線配平方線配C25的的空開，空開，6平方線配平方線配C32的空開。大功率的電器應配專用線路，不能與照明等共用線路的空開。大功率的電器應配專用線路，不能與照明等共用線路空氣開關的選擇空氣開關的選擇1.很多人認為選擇額定電流越大的斷路器越好，這種認識是極其錯誤的，如果這種想法能成很多人認為選擇額

10、定電流越大的斷路器越好，這種認識是極其錯誤的，如果這種想法能成立，那就沒必要生產(chǎn)從立，那就沒必要生產(chǎn)從6A63A等這么多電流規(guī)格的產(chǎn)品了，只要生產(chǎn)等這么多電流規(guī)格的產(chǎn)品了，只要生產(chǎn)63A產(chǎn)品就可以滿產(chǎn)品就可以滿足使用條件。足使用條件。2.電流規(guī)格越小的斷路器短路跳閘保護的性能越靈敏，保護性能越好，但使用大功率用電設電流規(guī)格越小的斷路器短路跳閘保護的性能越靈敏，保護性能越好，但使用大功率用電設備時，容易引起跳閘誤動作。備時，容易引起跳閘誤動作。3.一定要選擇合適電流的斷路器，并非越大越好，或越靈敏越好，否則在遇有短路的情況，一定要選擇合適電流的斷路器，并非越大越好，或越靈敏越好，否則在遇有短路的

11、情況，極容易引起因線路故障而斷路器沒有及時跳閘保護的用電事故。極容易引起因線路故障而斷路器沒有及時跳閘保護的用電事故。Company NameDept. Name3.2交流接觸器是一種利用主接點來開閉主回路，用輔助接點來導通控制回路的控制電器交流接觸器是一種利用主接點來開閉主回路，用輔助接點來導通控制回路的控制電器 結構和工作原理（失壓保護，欠壓保護）結構和工作原理（失壓保護，欠壓保護）滅弧系統(tǒng)觸點系統(tǒng)電磁系統(tǒng)結構： 接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)及其它部分組成。 Company NameDept. Name電磁系統(tǒng)：電磁系統(tǒng)：電磁系統(tǒng)包括電磁線圈和鐵心，是接觸器的重要組成部分，依靠

12、它帶動觸點的閉合與斷開。觸點系統(tǒng)：觸點系統(tǒng)：觸點是接觸器的執(zhí)行部分，包括主觸點和輔助觸點。主觸點的作用是接通和分斷主回路，控制較大的電流，而輔助觸點是在控制回路中，以滿足各種控制方式的要求。 滅弧系統(tǒng)滅弧系統(tǒng)：滅弧裝置用來保證觸點斷開電路時，產(chǎn)生的電弧可靠的熄滅，減少電弧對觸點的損傷。為了迅速熄滅斷開時的電弧，通常接觸器都裝有滅弧裝置，一般采用半封式縱縫陶土滅弧罩，并配有強磁吹弧回路。 其它部分：其它部分：有絕緣外殼、彈簧、短路環(huán)、傳動機構等。 Company NameDept. Name1、控制電熱設備用交流接觸器的選用、控制電熱設備用交流接觸器的選用這類設備主要有電阻爐、調溫加熱器等，此類

13、負載的電流波動范圍很小，按使用類別分這類設備主要有電阻爐、調溫加熱器等，此類負載的電流波動范圍很小，按使用類別分屬于屬于AC1，接觸器控制此類負載是很輕松的，而且操作也不頻繁。因此，選用接觸器時，接觸器控制此類負載是很輕松的，而且操作也不頻繁。因此，選用接觸器時，只要按接觸器的約定發(fā)熱電流只要按接觸器的約定發(fā)熱電流Ith等于或大于電熱設備的工作電流的等于或大于電熱設備的工作電流的1.2倍倍選擇的依據(jù)選擇的依據(jù) 接觸器的選用應滿足被控制設備的要求，除額定工作電壓應與被控設備的接觸器的選用應滿足被控制設備的要求，除額定工作電壓應與被控設備的額定電壓相同外，被控設備的負載功率、使用類別、操作頻率、工

14、作壽命、額定電壓相同外，被控設備的負載功率、使用類別、操作頻率、工作壽命、安裝方式及尺寸以及經(jīng)濟性等選擇的依據(jù)安裝方式及尺寸以及經(jīng)濟性等選擇的依據(jù)交流接觸器的選擇交流接觸器的選擇例：試選用一接觸器來控制例：試選用一接觸器來控制380V、15KW三相三相Y形接法的電阻爐。形接法的電阻爐。解：先算出各相額定工作電流解：先算出各相額定工作電流Ie。Ith1.2Ie=1.222.7（P/U3/3 ）=27.2A因而可選用約定發(fā)熱電流因而可選用約定發(fā)熱電流Ith27.2A的任何型號接觸器。如：的任何型號接觸器。如：CJ2025、CJX218、CJX122、CJX522等型號。等型號。Company Na

15、meDept. NameAC1 無感或微感負載、電阻爐 AC2 繞線式感應電動機的起動、分斷 AC3 籠型感應電動機的起動、運轉、分斷 AC4 籠型感應電動機的起動、反接制動或反向運轉、點動AC5a 放電燈的通斷AC5b 白熾燈的通斷 AC6a 變壓器的通斷 AC6b 電容器組的通斷AC7a 家用電器和類似用途的低感負載 AC7b 家用的電動機負載AC8a 具有手動復位過載脫扣器的密封制冷壓縮機中的電動機 AC8b 具有自動復位過載脫扣器的密封制冷壓縮機中的電動機 使用類別使用類別例如：例如：CJ 20-25C-表示接觸器 J-表示交流 20-表示設計序號 25-表示主觸頭額定工作電流 注：注

16、：線圈的控制電壓，輔助觸點的額定電流，使用時要特別注意控制電壓的等級Company NameDept. Name 照明設備名稱起動電源COS 起動時間 min接觸器選用原則1白熾燈15Ie1 Ith1.1Ie2混合照明燈1.3Ie13Ith1.1 1.3Ie3熒光燈2.1Ie0.4 0.6 Ith1.1Ie4高壓水銀燈1.4Ie0.4 0.635Ith1.1 1.4Ie5高壓碘燈1.4Ie0.4 0.5510Ith1.1 1.4Ie6金屬鹵素燈(1.4 2)Ie0.5 0.6510Ith1.1 2Ie 2、控制照明裝置、控制照明裝置 當接通照明裝置中的白熾燈負載時，有較大的沖擊電流產(chǎn)生，約為額

17、定電流的當接通照明裝置中的白熾燈負載時，有較大的沖擊電流產(chǎn)生，約為額定電流的15倍，若倍，若考慮到容許電壓升高考慮到容許電壓升高10，電流也將相應增加，其使用類別被劃分在，電流也將相應增加，其使用類別被劃分在AC5b中。中。 其它不同的照明燈，其接通時的沖擊電流值和起動時間不同，負載功率因數(shù)也不等于其它不同的照明燈，其接通時的沖擊電流值和起動時間不同，負載功率因數(shù)也不等于1。它們被劃分在它們被劃分在AC-5a。 Company NameDept. Name3、低壓變壓器負載、低壓變壓器負載 當接通低壓變壓器時，會出現(xiàn)一個持續(xù)時間甚短的峰值電流，可達變壓器額定電流的當接通低壓變壓器時，會出現(xiàn)一個

18、持續(xù)時間甚短的峰值電流，可達變壓器額定電流的1520倍，它與變壓器的繞組布置及鐵心特性有關。例如，用于電焊機上的變壓器，操作是在倍，它與變壓器的繞組布置及鐵心特性有關。例如，用于電焊機上的變壓器，操作是在變壓器的次級側通過電焊條將電路短路來接能電源的，電焊機使用時頻繁地產(chǎn)生突發(fā)性的強變壓器的次級側通過電焊條將電路短路來接能電源的，電焊機使用時頻繁地產(chǎn)生突發(fā)性的強電流，從而使變壓器初級側的開關裝置承受很大的應力。在此情況下，必須知道變壓器輸出電流，從而使變壓器初級側的開關裝置承受很大的應力。在此情況下，必須知道變壓器輸出額定工作電流、電焊條短接時的短路電流以及焊接頻率等參數(shù)和操作條件，其使用類別

19、劃分額定工作電流、電焊條短接時的短路電流以及焊接頻率等參數(shù)和操作條件，其使用類別劃分在在AC6a變壓器額定功率 Se(KVA) 變壓器一側短路電流 Id(A) 選用接觸器 變壓器額定工作電流 Ie(A) 220V 380V 220V 380V CJ2063 30 11 20 300 300 CJ20100 53 20 30 450 450 CJ20160 66 25 40 600 600 CJ20250 105 40 70 1050 1050 CJ20250 130 50 90 1800 1800 Company NameDept. Name5、電動機負載、電動機負載 低壓電動機是最常用的負載

20、之一。交流電動機常用的有繞線式電動機和鼠籠式感應電動低壓電動機是最常用的負載之一。交流電動機常用的有繞線式電動機和鼠籠式感應電動機繞線式電動機起動時，在轉子電路中接入電阻以限制起動電流。但不同的負載起動時間不機繞線式電動機起動時，在轉子電路中接入電阻以限制起動電流。但不同的負載起動時間不同，負載越重起動時間越長。用于繞線式電動機切換的接觸器屬于同，負載越重起動時間越長。用于繞線式電動機切換的接觸器屬于AC2使用類別。使用類別。 4、電容器負載、電容器負載 接通電容器時產(chǎn)生瞬態(tài)充電過程，充電電流可達很高的數(shù)值，同時伴隨著頻率可從幾百接通電容器時產(chǎn)生瞬態(tài)充電過程，充電電流可達很高的數(shù)值，同時伴隨著

21、頻率可從幾百到幾千赫的振蕩，因此，它對開關電器提出了嚴峻的要求。接通電容器對電流的振幅和頻率，到幾千赫的振蕩，因此，它對開關電器提出了嚴峻的要求。接通電容器對電流的振幅和頻率，由電路的電網(wǎng)電壓、電容器的容量及電路中的電抗值所決定，并與此饋電變壓器和連接導線由電路的電網(wǎng)電壓、電容器的容量及電路中的電抗值所決定，并與此饋電變壓器和連接導線的截面、長度有關。的截面、長度有關。 為了較經(jīng)濟地切換電容器，并防止在不利的工作條件下使開關電器的觸頭發(fā)生接通熔焊，為了較經(jīng)濟地切換電容器，并防止在不利的工作條件下使開關電器的觸頭發(fā)生接通熔焊，一般可在電容器及支路中串入附加電感或電阻以限制電流，并減小接通電路時對

22、電網(wǎng)的影響。一般可在電容器及支路中串入附加電感或電阻以限制電流，并減小接通電路時對電網(wǎng)的影響。此類使用類別劃分在此類使用類別劃分在AC6b中。中。 因接觸器接通電容器組時會出現(xiàn)很大的合閘涌流，觸頭閉合過程中燒損嚴重，因此一般因接觸器接通電容器組時會出現(xiàn)很大的合閘涌流，觸頭閉合過程中燒損嚴重，因此一般都要求接觸器降容使用。都要求接觸器降容使用。TIK1系列切換電容器接觸器專為切換電容器而設計，并采用了串聯(lián)電阻抑制涌流的措施系列切換電容器接觸器專為切換電容器而設計，并采用了串聯(lián)電阻抑制涌流的措施Company NameDept. Name5.1、籠型感應電動機接觸器的選用、籠型感應電動機接觸器的選

23、用 (AC3使用類別使用類別) 當電動機處于點動或需反向運轉、反接制動時，負載與AC3不同，其接通電流為6Ie。為AC4使用類別。給出了額定電壓380V、AC4條件下接觸器的額定工作電流值，據(jù)此，可計算出AC4使用類別下可控電動機功率Pe。例如，CJX19型交流接觸器在380V、AC4條件下其額定工作電流為3.3A。我們知道電動機的額定輸出功率P= 3 UeIeCOS將上述接觸器AC4條件下的額定電流值3.3A代入上式，假定電機的COS0.85， 0.9，則 3 3803.30.850.9=1.66KW5.2、繞線式感應電動機接觸器的選用、繞線式感應電動機接觸器的選用 (AC2使用類別使用類別

24、) 此類負載下接觸器的接通電流與分斷電流均為2.5倍電動機的額定電流Ie。即AC2使用類別，一般選用轉動式交流接觸器較合適。因為其電壽命比直動式的高，而且便于維修。選用時可按電動機額定電流查表即可。（注意：每小時操作循環(huán)次數(shù)較高的場合，不宜選用CJ12B）。也可選用直動式交流接觸器，但其電壽命不如轉動式。AC3電壽命為120萬的直動式接觸器，在AC2使用，其電壽命約為十萬次左右。Company NameDept. Name繼電器是一種根據(jù)電量或非電量的變化，接通或斷開控制電路，實現(xiàn)自動控制和保護電力拖動裝置的電器。繼電器繼電器是一種根據(jù)電量或非電量的變化，接通或斷開控制電路，實現(xiàn)自動控制和保護

25、電力拖動裝置的電器。繼電器一般不用來控制較強的電流的主電路，主要用于反映控制信號。因此，同接觸器比較，繼電器觸頭的分斷能力很小一般不用來控制較強的電流的主電路，主要用于反映控制信號。因此，同接觸器比較，繼電器觸頭的分斷能力很小3.3繼電器繼電器 JZ7系列中間繼電器系列中間繼電器 JR0系列熱繼電器系列熱繼電器 JS7A系列空氣阻尼式系列空氣阻尼式 繼電器的種類很多：有熱繼電器、電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器等繼電器的種類很多：有熱繼電器、電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器等Company NameDept. Name熱元件熱元件 傳動機構傳動機構 常閉觸頭常閉觸頭 常開觸頭常開觸頭 過載

26、前過載前 過載后過載后 Company NameDept. Name熱繼電器的型號及含義熱繼電器的型號及含義 J RD繼電器繼電器設計序號設計序號 熱熱 帶斷相保護帶斷相保護極數(shù)極數(shù)額定電流額定電流Company NameDept. Name主雙金屬片：溫度變化會彎曲，推動連桿機構主雙金屬片：溫度變化會彎曲，推動連桿機構發(fā)熱元件：發(fā)熱元件：由康銅、鑷鉻由康銅、鑷鉻合金材料制成，合金材料制成，使用時串聯(lián)在使用時串聯(lián)在主回路中。其主回路中。其作用是通電發(fā)作用是通電發(fā)熱，感覺線路熱，感覺線路是否過載。是否過載。 Company NameDept. Name一般整定范圍一般整定范圍為熱元件額定為熱元件額定電流的電流的60%100%，通過旋，通過旋鈕調整。對于鈕調整。對于控制電機用，控制電機用，一般放在電機一般放在電機的額定電流值的額定電流值上。上。電流整定裝置：通過調整推桿間隙，改變推桿移動距離，達到電流整定值的調節(jié)。電流整定裝置：通過調整推桿間隙，改變推桿移動