低壓電器培訓(xùn).ppt課件

1、常用低壓繼電保護(hù)電器常用低壓繼電保護(hù)電器 低壓電器分類及產(chǎn)品型號(hào) 1. 常用低壓繼電保護(hù)電器的分類 5.2.2 低壓電器的電磁機(jī)構(gòu)及執(zhí)行機(jī)構(gòu) 電氣控制系統(tǒng)中以電磁式電器的應(yīng)用最為普遍。 電磁式低壓電器是一種用電磁現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)電器功能的電器類型， 此類電器在工作原理及結(jié)構(gòu)組成上大體相同。 根據(jù)其結(jié)構(gòu)組成， 電磁式低壓電器的分類如下： 電磁機(jī)構(gòu) 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 交流直流 觸頭系統(tǒng)滅弧系統(tǒng) 1. 電磁機(jī)構(gòu) 電磁機(jī)構(gòu)為電磁式電器的感測(cè)機(jī)構(gòu)， 它的作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換為帶動(dòng)觸頭動(dòng)作的機(jī)械能量， 從而實(shí)現(xiàn)觸頭狀態(tài)的改變， 完成電路通、 斷的控制。 電磁機(jī)構(gòu)由吸引線圈、 鐵心、 銜鐵等幾部分組成， 其工作原理是： 線

2、圈通過(guò)工作電流產(chǎn)生足夠的磁動(dòng)勢(shì)， 在磁路中形成磁通， 使銜鐵獲得足夠的電磁力用以克服反作用力與鐵心吸合， 由連接機(jī)構(gòu)帶動(dòng)相應(yīng)的觸頭動(dòng)作。 2. 觸頭系統(tǒng) 觸頭作為電器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)， 起著接通和分?jǐn)嚯娐返闹匾饔茫?必須具有良好的接觸性能， 故應(yīng)考慮其材質(zhì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 對(duì)于電流容量較小的電器， 如機(jī)床電氣控制線路所應(yīng)用的接觸器、 繼電器等， 常采用銀質(zhì)材料作觸頭， 其優(yōu)點(diǎn)是銀的氧化膜電阻率與純銀相近， 與其他材質(zhì)比如銅相比， 可以避免因長(zhǎng)時(shí)間工作， 觸頭表面氧化膜電阻率增加而造成觸頭接觸電阻增大。 觸頭系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖5.4所示， 可分為橋式和指式兩種。 其中橋式觸頭又分為點(diǎn)接觸式和面接觸式。 圖5

3、.4 觸頭系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(a) 點(diǎn)接觸式； (b) 面接觸式； (c) 指式 (a)(b)(c) 3. 滅弧系統(tǒng) （1） 電弧產(chǎn)生的條件： 當(dāng)被分?jǐn)嚯娐返碾娏鞒^(guò)0.251 A， 分?jǐn)嗪蠹釉谟|頭間隙兩端的電壓超過(guò)1220 V根據(jù)觸頭材質(zhì)的不同取值時(shí)， 在觸頭間隙中會(huì)產(chǎn)生電弧。 （2） 電弧的實(shí)質(zhì)： 電弧是一種氣體放電現(xiàn)象， 即觸頭間氣體在強(qiáng)電場(chǎng)作用下產(chǎn)生自由電子， 正、 負(fù)離子呈游離狀態(tài)， 使氣體由絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)， 并伴有高溫、 強(qiáng)光。 （3） 熄弧的主要措施有機(jī)械性拉弧、 窄縫滅弧和柵片滅弧三種。 機(jī)械性拉弧： 分?jǐn)嘤|點(diǎn)時(shí)， 迅速增加電弧長(zhǎng)度， 使單位長(zhǎng)度內(nèi)維持電弧燃燒的電場(chǎng)強(qiáng)度不夠而熄

4、弧, 如圖 5.5 所示。 窄縫滅?。?依靠磁場(chǎng)的作用， 將電弧驅(qū)入耐弧材料制成的窄縫中， 以加快電弧的冷卻, 如圖5.6所示。 這種滅弧裝置多用于交流接觸器。 柵片滅弧： 分?jǐn)嘤|點(diǎn)時(shí)， 產(chǎn)生的電弧在電動(dòng)力的作用下被推入彼此絕緣的多組鍍銅薄鋼片柵片中， 電弧被分割成多組串聯(lián)的短弧。 圖5.5 機(jī)械性拉弧 圖5.6 窄縫滅弧裝置 圖5.7 柵片滅弧示意圖電弧柵片 5.2.3 開關(guān)電器 1. 常用刀開關(guān) (1) 膠蓋開關(guān)。 膠蓋開關(guān)是一種帶熔斷器的開啟式負(fù)荷開關(guān)， 如圖5.8所示。 (2) 鐵殼開關(guān)。 鐵殼開關(guān)是帶滅弧裝置和熔斷器的封閉式負(fù)荷開關(guān)， 其圖形符號(hào)及文字符號(hào)與膠蓋開關(guān)相同。 (3) 刀

5、開關(guān)的類別和型號(hào)含義。 圖 5.8 HK系列瓷底膠蓋刀開關(guān)(a) 外形圖； (b)、 (c) 刀開關(guān)圖形及文字符號(hào)膠蓋進(jìn)線座靜觸頭瓷柄出線座瓷底膠蓋緊固螺釘動(dòng)觸頭(a)QS(b)QS-FU(c)刀開關(guān)的型號(hào)含義如下： 2. 組合開關(guān) 組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)， 其操作較靈巧， 靠動(dòng)觸片的左右旋轉(zhuǎn)來(lái)代替閘刀開關(guān)的推合與拉開。 (1) 組合開關(guān)的作用。 (2) 組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)組成。 (3) 組合開關(guān)的類型、 圖形和文字符號(hào)。 圖5.9 HZ10-10/3 型組合開關(guān)結(jié)構(gòu) (a) 外形； (b) 構(gòu)造手柄轉(zhuǎn)軸彈簧凸輪絕緣桿絕緣墊板動(dòng)觸片靜觸片接線柱(b)(a)圖 5.10 組合開關(guān)的圖形和文字符號(hào) (a

6、) 單極； (b) 三極QS(b)(a)QS 3. 低壓斷路器 1) 低壓斷路器的結(jié)構(gòu)與原理 低壓斷路器主要由三部分組成: 觸頭和滅弧系統(tǒng), 各種脫扣器包括電磁脫扣器、 欠壓脫扣器、 熱脫扣器）， 操作機(jī)構(gòu)和自由脫扣機(jī)構(gòu)包括鎖鏈和搭鉤）。 低壓斷路器的按鈕和觸頭接線柱分別引出殼外， 其余各組成部分均在殼內(nèi)。 低壓斷路器的工作原理如圖5.11所示。 圖 5.11 低壓斷路器原理及符號(hào) (a) 原理圖； (b) 符號(hào)12 345678910111213(a)(b)QF1主彈簧；2主觸頭；3鎖鏈；4搭鉤；5軸；6電磁脫扣器；7杠桿；8電磁脫扣器銜鐵；9彈簧；10欠壓脫扣器銜鐵；11欠壓脫扣器；12雙

7、金屬片；13熱元件 2) 低壓斷路器的常見故障與排除 (1) 產(chǎn)生觸頭不能閉合故障的原因有： 欠壓脫扣器11無(wú)電壓或線圈損壞， 則銜鐵10不閉合， 使搭鉤被頂無(wú)法鎖住鎖鏈。 反作用彈簧力過(guò)大， 機(jī)構(gòu)不能復(fù)位再行鎖扣。 (2) 產(chǎn)生自動(dòng)脫扣器不能使開關(guān)分?jǐn)喙收系脑蛴校?反作用彈簧1彈力不足。 貯能彈簧9彈力不足。 機(jī)械部件卡阻。 5.2.4 接觸器 1. 接觸器的作用與分類 接觸器是一種可對(duì)交、 直流主電路及大容量控制電路作頻繁通、 斷控制的自動(dòng)電磁式開關(guān)， 它通過(guò)電磁力作用下的吸合和反力彈簧作用下的釋放使觸頭閉合和分?jǐn)啵?從而控制電路的通斷。 2. 接觸器的結(jié)構(gòu)與原理 接觸器的結(jié)構(gòu)如圖5.1

8、2所示。 其中， 電磁機(jī)構(gòu)包括線圈、 鐵心和銜鐵。 觸頭系統(tǒng)中的主觸頭為常開觸點(diǎn)， 用于控制主電路的通斷; 輔助觸頭包括常開、 常閉兩種， 用于控制電路， 起電氣聯(lián)鎖作用。 其他部件還包括反作用彈簧、 緩沖彈簧、 觸頭壓力彈簧、 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和外殼等。 圖 5.12 CJ20系列交流接觸器結(jié)構(gòu)示意 1動(dòng)觸橋；2靜觸點(diǎn)；3銜鐵；4緩沖彈簧；5電磁線圈；6鐵心；7墊氈；8觸頭彈簧；9滅弧罩；10觸頭壓力彈簧12345678910 3. 接觸器的類型、 主要技術(shù)參數(shù)及符號(hào)表示 目前, 我國(guó)常用的交流接觸器主要有CJ20、 CJX1、 CJX2、 CJ12和CJ10等系列。 引進(jìn)產(chǎn)品中應(yīng)用較多的有施耐德公

9、司的LC1D/LP1D系列等， 該系列產(chǎn)品采用模塊化生產(chǎn)， 產(chǎn)品本體上可以附加輔助觸頭、 通電/斷電延時(shí)觸頭和機(jī)械閉鎖等模塊， 也可以很方便地組合成可逆接觸器、 星-三角啟動(dòng)器。 另外， 常用的交流接觸器還有德國(guó)BBC公司的B系列， SIEMENS公司的3TB系列等。 常用的交流接觸器常用的交流接觸器 新產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊， 技術(shù)性能顯著提高， 多采用積木式結(jié)構(gòu)， 通過(guò)螺釘和快速卡裝在標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上的方式加以安裝。 交、 直流接觸器的主要技術(shù)參數(shù)有額定電壓、 額定電流、 吸引線圈的額定電壓等。 接觸器的圖形及文字符號(hào)如圖5.13所示。KMKM( a )( b)( c ) 圖 5.13 接觸器的圖形符號(hào)(

10、a) 線圈； (b) 常開觸點(diǎn)； (c) 常閉觸點(diǎn)現(xiàn)以CJ20系列為例說(shuō)明接觸器型號(hào)的含義:4. 接觸器常見故障與排除(1) 觸頭過(guò)熱。 產(chǎn)生此故障的原因是： 觸頭壓力不足。 觸頭接觸不良。 電弧將觸頭表面燒壞。 以上三種原因會(huì)使觸頭接觸電阻增加， 使觸頭過(guò)熱。 1動(dòng)觸橋；2靜觸點(diǎn)；3銜鐵；4緩沖彈簧；5電磁線圈；6鐵心；7墊氈；8觸頭彈簧；9滅弧罩；10觸頭壓力彈簧12345678910 (2) 觸頭磨損。 接觸器磨損分為電氣磨損和機(jī)械磨損兩種。 電氣磨損屬于正常磨損， 是因電弧高溫使觸頭金屬氣化蒸發(fā)而造成的。 機(jī)械磨損是由觸頭閉合時(shí)的撞擊和觸頭表面的相對(duì)滑動(dòng)摩擦造成的。 1動(dòng)觸橋；2靜觸點(diǎn)

11、；3銜鐵；4緩沖彈簧；5電磁線圈；6鐵心；7墊氈；8觸頭彈簧；9滅弧罩；10觸頭壓力彈簧12345678910 (3) 觸頭不復(fù)位。 產(chǎn)生這種 故障的原因是： 觸頭熔焊(電弧的高溫將動(dòng)、 靜觸頭焊在一起而不能分?jǐn)嗟默F(xiàn)象稱為熔焊)。 反作用彈簧彈力不夠。 機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件被卡住。 鐵心端面有油污。 鐵心剩磁太大。 1動(dòng)觸橋；2靜觸點(diǎn)；3銜鐵；4緩沖彈簧；5電磁線圈；6鐵心；7墊氈；8觸頭彈簧；9滅弧罩；10觸頭壓力彈簧12345678910 (4) 銜鐵振動(dòng)噪聲。 產(chǎn)生這種故障的原因是： 短路環(huán)損壞。 動(dòng)、 靜鐵心由于銜鐵歪斜或端面有污垢而造成接觸不良。 活動(dòng)部件卡阻而使銜鐵不能完全吸合。 1動(dòng)觸橋

12、；2靜觸點(diǎn)；3銜鐵；4緩沖彈簧；5電磁線圈；6鐵心；7墊氈；8觸頭彈簧；9滅弧罩；10觸頭壓力彈簧12345678910 (5) 線圈過(guò)熱或燒毀。 產(chǎn)生這種故障的原因是： 線圈匝間短路。 動(dòng)、 靜鐵心端面變形或有污垢， 閉合后有間隙。 操作過(guò)于頻繁。 外加電壓高于線圈額定電壓， 電流過(guò)大， 產(chǎn)生熱效應(yīng)， 嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀線圈。 1動(dòng)觸橋；2靜觸點(diǎn)；3銜鐵；4緩沖彈簧；5電磁線圈；6鐵心；7墊氈；8觸頭彈簧；9滅弧罩；10觸頭壓力彈簧12345678910 5.2.5 繼電器 1. 繼電器的結(jié)構(gòu)、 作用 1) 繼電器的結(jié)構(gòu) 繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器相似， 也是由電磁機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)系統(tǒng)組成的， 但繼

13、電器沒(méi)有主觸點(diǎn)， 其觸點(diǎn)不能用來(lái)接通和分?jǐn)嘭?fù)載電路， 而均接于控制電路， 且電流一般小于 ， 故不必設(shè)滅弧裝置。 2) 繼電器的作用 繼電器主要用于進(jìn)行電路的邏輯控制， 它根據(jù)輸入量如電壓或電流）， 利用電磁原理，通過(guò)電磁機(jī)構(gòu)使銜鐵產(chǎn)生吸合動(dòng)作， 從而帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作， 實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)狀態(tài)的改變， 使電路完成接通或分?jǐn)嗫刂啤?2. 常用繼電器 繼電器應(yīng)用廣泛， 種類繁多， 下面僅介紹常用的幾種。 1) 熱繼電器 (1) 熱繼電器的作用。 在電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)中， 熱繼電器是對(duì)電動(dòng)機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中過(guò)載及斷相起保護(hù)作用的電器。 (2) 熱繼電器的結(jié)構(gòu)組成。 熱繼電器由雙金屬片、 熱元件、 動(dòng)作機(jī)構(gòu)、

14、觸頭系統(tǒng)、 整定調(diào)整裝置和手動(dòng)復(fù)位裝置組成， 如圖 5.14 所示。 (3) 熱繼電器的工作原理。 如圖 5.15 所示， 電動(dòng)機(jī)工作運(yùn)行時(shí)， 電動(dòng)機(jī)繞組電流流過(guò)與之串接的熱元件。 圖 5.14 熱繼電器結(jié)構(gòu)圖 1電流調(diào)節(jié)凸輪；2a、2b簧片；3手動(dòng)復(fù)位按鈕；4弓簧；5主雙金屬片；6外導(dǎo)板；7內(nèi)導(dǎo)板；8常閉靜觸點(diǎn)；9動(dòng)觸點(diǎn)；10杠桿；11復(fù)位調(diào)節(jié)螺釘；12補(bǔ)償雙金屬片；13推桿；14連桿；15壓簧12a32b45ABC6789101112131415圖 5.15 熱繼電器工作原理示意圖1221341熱元件；2雙金屬片；3導(dǎo)板；4觸頭 (4) 熱繼電器的型號(hào)、 圖形及文字符號(hào)。 目前我國(guó)生產(chǎn)并廣

15、泛使用的熱繼電器主要有JR16、 JR20 系列； 引進(jìn)產(chǎn)品有施耐德公司的LR2D系列， 其特點(diǎn)是具有過(guò)載與缺相保護(hù)、 測(cè)試按鈕、 停止按鈕， 還具有脫扣狀態(tài)顯示功能以及在濕熱的環(huán)境中使用的強(qiáng)適應(yīng)性。 以JR20 系列為例， 其型號(hào)含義如下： 圖 5.16 熱繼電器的圖形及文字符號(hào) (a) 熱元件； (b) 常閉觸點(diǎn)FR(a)(b)FR (5) 熱繼電器的主要參數(shù)及選用。 熱繼電器的整定電流： 指熱元件在正常持續(xù)工作中不引起熱繼電器動(dòng)作的最大電流值。 熱繼電器額定電流： 指熱繼電器中可以安裝的熱元件的最大整定電流值。 熱元件的額定電流： 指熱元件的最大整定電流值。 2) 時(shí)間繼電器 時(shí)間繼電器

16、是一種按時(shí)間原則進(jìn)行控制的繼電器。 它利用電磁原理， 配合機(jī)械動(dòng)作機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)在得到信號(hào)輸入線圈通電或斷電后的預(yù)定時(shí)間內(nèi)的信號(hào)的延時(shí)輸出觸點(diǎn)的閉合或斷開）。 時(shí)間繼電器種類很多， 常用的有電磁式、 空氣阻尼式、 電動(dòng)式和晶體管式等。 下面以空氣阻尼式時(shí)間繼電器為例進(jìn)行講述。 (1) 通電延時(shí)型： 線圈通電， 延時(shí)一定時(shí)間后延時(shí)觸點(diǎn)才閉合或斷開； 線圈斷電， 觸點(diǎn)瞬時(shí)復(fù)位。 (2) 斷電延時(shí)型： 線圈通電， 延時(shí)觸點(diǎn)瞬時(shí)閉合或斷開； 線圈斷電， 延時(shí)一定時(shí)間后延時(shí)觸點(diǎn)才復(fù)位。 JS7-A系列時(shí)間繼電器由電磁機(jī)構(gòu)、 工作觸頭、 氣室三部分組成， 其工作原理如圖 5.17 所示。 圖 5.17 JS7

17、-A系列時(shí)間繼電器工作原理 (a) 通電延時(shí)型； (b) 斷電延時(shí)型1234567891011121314151611451615342678910111213(a)(b)1線圈；2靜鐵心；3、7彈簧；4銜鐵；5推板；6頂桿；8彈簧；9橡皮膜；10螺釘；11進(jìn)氣孔；12活塞；13、16微動(dòng)開關(guān)；14延時(shí)觸頭；15杠桿 圖 5.17(a)中的微動(dòng)開關(guān) 16 為時(shí)間繼電器瞬動(dòng)觸頭， 線圈 1 通電或斷電時(shí)， 該觸頭在推板 5 的作用下均能瞬時(shí)動(dòng)作。 斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器的原理與結(jié)構(gòu)均與通電延時(shí)型時(shí)間繼電器相同， 只是電磁機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn) 180 裝置。 現(xiàn)以我國(guó)生產(chǎn)的新產(chǎn)品 JS23 系列為例說(shuō)明時(shí)間繼電

18、器的型號(hào)意義： 圖 5.18 時(shí)間繼電器的圖形符號(hào)(a) 線圈一般符號(hào)； (b) 通電延時(shí)線圈； (c) 斷電延時(shí)線圈； (d) 延時(shí)閉合常開觸點(diǎn)； (e) 延時(shí)斷開常閉觸點(diǎn)； (f) 延時(shí)斷開常開觸點(diǎn)； (g) 延時(shí)閉合常閉觸點(diǎn)； (h) 瞬時(shí)常開觸點(diǎn)； (i) 瞬時(shí)常閉觸點(diǎn)KTKT(d)(c)KT(e)KTKTKT(f)KT(g)KTKT(h)KT(i)(b)(a) 3) 電流、 電壓繼電器 根據(jù)輸入線圈電流或電壓大小而動(dòng)作的繼電器稱為電流或電壓繼電器。 (1) 電流繼電器。 電流繼電器線圈與被測(cè)電路串聯(lián)， 以反應(yīng)電路電流的變化。 電流繼電器可分為以下兩種。 過(guò)電流繼電器： 當(dāng)電路過(guò)流或發(fā)生短路時(shí)立即切斷電路。 欠電流繼電器： 當(dāng)電路電流過(guò)低時(shí)立即切斷電路。 (2) 電壓繼電器。 電壓繼電器也可分為以下兩種。 過(guò)電壓繼電器： 整定范圍為 105120UN。 欠電壓繼電器： 吸合電壓調(diào)整范圍為 3050 UN。 下面以JL18系列電流繼電器為例， 說(shuō)明電流、 電壓繼電器的型號(hào)意義： 4) 中間繼電器 中間繼電器的作用是將一個(gè)輸入信號(hào)變成多個(gè)輸出信號(hào)， 當(dāng)其他繼電器的觸頭對(duì)數(shù)或觸點(diǎn)容量不夠時(shí)， 可借助中間繼電器來(lái)擴(kuò)充它們， 起到