電工培訓(xùn)常用低壓電器

第五章常用低壓電器及電機(jī)控制電路一低壓電器的基礎(chǔ)知識(shí)

二低壓開(kāi)關(guān)

三熔斷器

四接觸器

五繼電器

六主令電器

七常用其它低壓電器

第一節(jié)常用低壓電器HK系列刀開(kāi)關(guān)帶熔斷器刀開(kāi)關(guān)帶熔斷器刀開(kāi)關(guān)

三相刀開(kāi)關(guān)三相刀開(kāi)關(guān)防爆刀開(kāi)關(guān)

低壓電器圖片自動(dòng)電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)可逆轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)各種類型按鈕帶燈普通按鈕微動(dòng)開(kāi)關(guān)各種類型行程開(kāi)關(guān)接近開(kāi)關(guān)各種接近開(kāi)關(guān)單元件斷路器單相斷路器三相斷路器帶漏電保護(hù)斷路器

RL1系列螺旋式熔斷器RT0系列有填料封閉管式熔斷器瓷插式熔斷器

RO,RT系列熔斷芯子慢溶保險(xiǎn)絲

高分子PTC自復(fù)保險(xiǎn)絲

CFC36系列交流接觸器CKC1（CJ40）系列接觸器

中間繼電器中間繼電器熱繼電器熱繼電器

空氣囊時(shí)間繼電器空氣囊時(shí)間繼電器電子式時(shí)間繼電器

AR-731F2AR-731F3JSS1P1--時(shí)間繼電器DH11S-S--時(shí)間繼電器一、低壓電器的基礎(chǔ)知識(shí)（一）低壓電器的分類1．按用途可分(1)低壓配電電器：包括刀開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、熔斷器和自動(dòng)開(kāi)關(guān)。用途：低壓配電系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)控制與保護(hù)，使系統(tǒng)中出現(xiàn)短路電流時(shí)，其熱效應(yīng)不會(huì)損壞電器。(2)低壓控制電器：包括接觸器、控制繼電器及各種主令電器等，用途：主要用于設(shè)備電氣控制系統(tǒng)。

2．按動(dòng)作方式分(1)自動(dòng)切換電器：它依靠電器本身參數(shù)變化或外來(lái)信號(hào)（如電流、電壓、溫度、壓力、速度、熱量等）自動(dòng)完成接通、分?jǐn)嗷蚴闺姍C(jī)啟動(dòng)、反向及停止等動(dòng)作，如接觸器、繼電器等。(2)手控電器：它依靠外力（人力）直接操作來(lái)進(jìn)行切換等動(dòng)作，如按鈕、刀開(kāi)關(guān)等。（3）電器按其執(zhí)行機(jī)能還可分為有觸點(diǎn)電器和無(wú)觸點(diǎn)電器。

（二）電磁式低壓電器基本結(jié)構(gòu)及滅弧1．電磁機(jī)構(gòu)1）結(jié)構(gòu)形式電磁機(jī)構(gòu)通常采用電磁鐵的形式，由吸引線圈、鐵心（又稱靜鐵心或磁軛）和銜鐵（也稱動(dòng)鐵心）三部分組成。2）工作原理當(dāng)線圈通入電流后，磁通Φ通過(guò)鐵心。銜鐵和工作氣隙形成閉合回路，因銜鐵受到電磁力，便吸向鐵心。

圖1電磁機(jī)構(gòu)示意圖

圖2電磁鐵心的結(jié)構(gòu)形式（U形E形鐵心，直動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)方式）

2.滅弧裝置1)電弧的產(chǎn)生：各種有觸點(diǎn)電器都是通過(guò)觸點(diǎn)的開(kāi)、閉來(lái)通、斷電路的。觸點(diǎn)接通電路時(shí)，存在接觸電阻，引起觸點(diǎn)升溫；觸點(diǎn)分?jǐn)嚯娐窌r(shí)，由于熱電子發(fā)射和強(qiáng)電場(chǎng)的作用使氣體游離，從而在分?jǐn)嗨查g產(chǎn)生電弧。2)電弧的危害：開(kāi)關(guān)電器在分?jǐn)嚯娐窌r(shí)產(chǎn)生的電弧，一方面使電路仍舊保持導(dǎo)通狀態(tài)，延遲了電路的開(kāi)斷；另一方面會(huì)燒損觸點(diǎn)，縮短電器的使用壽命。滅弧措施主要有以下幾種：(1)拉長(zhǎng)電?。阂揽坑|點(diǎn)的分開(kāi)，機(jī)械地拉長(zhǎng)電弧，如圖（a）、（b）所示。(2)磁吹滅?。豪脤?dǎo)電回路或特制線圈的電流在弧區(qū)產(chǎn)生磁場(chǎng)，使電弧受力迅速移動(dòng)并拉長(zhǎng)電?。ù糯禍缁。鐖D4（a）、（b）、（c）、（d）所示。(3)分隔電?。簩㈦娀》指舫稍S多串聯(lián)的短弧，如圖（c）、（f）所示。(4)冷卻電弧：依靠磁場(chǎng)作用，將電弧驅(qū)入用耐弧材料制成的狹縫中，以加快電弧的冷卻，如圖4（e）、（g）所示。(5)氣體吹弧：在封閉的滅弧室中，利用電弧自身能量分解固體材料產(chǎn)生氣體，提高滅弧室中的壓力，或利用產(chǎn)生的氣體進(jìn)行吹弧。（6）其他圖4滅弧措施

圖5熔斷器的滅弧措施

（一）刀開(kāi)關(guān)

二、低壓開(kāi)關(guān)

1．膠蓋刀開(kāi)關(guān)膠蓋刀開(kāi)關(guān)又稱開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)，由瓷地板、靜觸頭、觸刀、瓷柄、熔體和膠蓋等構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，常用作照明電路的電源開(kāi)關(guān)，也可用來(lái)控制5.5kW以下異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與停止。因其無(wú)專門的滅弧裝置，故不宜頻繁分、合電路。圖6HK系列負(fù)荷開(kāi)關(guān)(a)內(nèi)部結(jié)構(gòu)；(b)圖形符號(hào)

對(duì)于照明和電熱負(fù)載，可選用額定電壓220V或250V，額定電流大于所有負(fù)載額定電流的開(kāi)關(guān)。對(duì)于電動(dòng)機(jī)的控制，可選用額定電流大于電動(dòng)機(jī)額定電流３倍的開(kāi)關(guān)。

膠蓋刀開(kāi)關(guān)的型號(hào)(HK2—□/□)含義為

安裝和使用膠蓋開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)：

(1)電源進(jìn)線應(yīng)接在靜觸頭一邊的進(jìn)線端（進(jìn)線座應(yīng)在上方），用電設(shè)備應(yīng)接在動(dòng)觸頭一邊的出線端。這樣，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，閘刀和熔體均不帶電，以保證更換熔體時(shí)的安全。（上進(jìn)下出）(2)安裝時(shí)，刀開(kāi)關(guān)在合閘狀態(tài)下手柄應(yīng)該向上，不能倒裝和平裝，以防止閘刀松動(dòng)落下時(shí)誤合閘。

2組合開(kāi)關(guān)組合開(kāi)關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，由分別裝在多層絕緣件內(nèi)的動(dòng)、靜觸片組成。動(dòng)觸片裝在附有手柄的絕緣方軸上，手柄沿任一方向每轉(zhuǎn)動(dòng)90°，觸片便輪流接通或分?jǐn)?。為了使開(kāi)關(guān)在切斷電路時(shí)能迅速滅弧，在開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)軸上裝有扭簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，使開(kāi)關(guān)能快速接通與斷開(kāi)，從而提高了開(kāi)關(guān)的通斷能力。圖所示為HZ10系列轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

這種開(kāi)關(guān)適用于交流50Hz、電壓380V以下和直流電壓220V以下的電路中，供手動(dòng)不頻繁地接通和斷開(kāi)電源，以及控制5kW以下異步電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)、停止和正反轉(zhuǎn)。圖8HZ10—10/3型組合開(kāi)關(guān)

HZ系列轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)型號(hào)及含義為

組合開(kāi)關(guān)的圖形符號(hào)如圖4-9所示。

圖4-9組合開(kāi)關(guān)的圖形符號(hào)(a)單極；(b)三極

（二）熔

斷

器

1.常用熔斷器

（1）熔斷器的分類熔斷器按結(jié)構(gòu)可分為開(kāi)啟式、半封閉式和封閉式。封閉式熔斷器又分為有填料、無(wú)填料管式和有填料螺旋式等。按用途分有工業(yè)用熔斷器、保護(hù)半導(dǎo)體器件熔斷器、具有兩段保護(hù)特性的快慢動(dòng)作熔斷器、自復(fù)式熔斷器等。

(2)結(jié)構(gòu)和原理圖10熔斷器的圖形符號(hào)

2．熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)選擇熔斷器時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)主要技術(shù)參數(shù)：（1）額定電壓：這是從滅弧角度出發(fā)，保證熔斷器能長(zhǎng)期正常工作的電壓。如果熔斷器的實(shí)際工作電壓超過(guò)額定電壓，則一旦熔體熔斷，可能發(fā)生電弧不能及時(shí)熄滅的現(xiàn)象。

（2）熔體額定電流：是指在規(guī)定的工作條件下，電流長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)熔體而熔體不熔斷的最大電流。

（3）熔斷器額定電流：是指保證熔斷器能長(zhǎng)期正常工作的電流，是由熔斷器各部分長(zhǎng)期工作時(shí)所允許的溫升決定的。該額定電流應(yīng)不小于所選熔體的額定電流，且在額定電流范圍內(nèi)不同規(guī)格的熔體可裝入同一熔殼內(nèi)。

（4）極限分?jǐn)嗄芰Γ褐溉蹟嗥髟陬~定電壓下所能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪冯娏髦?。熔斷器的型?hào)及意義為

3．常用熔斷器

(1）瓷插式熔斷器：

常用的瓷插式熔斷器為RC1A系列，它由瓷蓋、瓷底座、靜觸頭、動(dòng)觸頭和熔體組成，動(dòng)觸頭在瓷蓋兩端，熔體沿凸起部分跨接在兩個(gè)動(dòng)觸頭上。瓷插式熔斷器一般用于交流50Hz，額定電壓380V及以下、

額定電流200A以下的電路末端，用于電氣設(shè)備的短路保護(hù)和照明電路的保護(hù)。

圖4-11瓷插式熔斷器

（2）有填料螺旋式熔斷器：它由瓷帽、熔管、瓷套及瓷座等組成。熔管是一個(gè)瓷管，內(nèi)裝熔體和滅弧介質(zhì)石英砂，熔體的兩端焊在熔管兩端的金屬蓋上，其一端標(biāo)有不同顏色的熔斷指示器，當(dāng)熔體熔斷時(shí)指示器彈出，便于發(fā)現(xiàn)并更換同型號(hào)的熔管。有填料螺旋式熔斷器外形結(jié)構(gòu)如圖4-12所示。

圖12有填料螺旋式熔斷器(a)外型；(b)結(jié)構(gòu)

這種熔斷器的特點(diǎn)是其熔管內(nèi)充滿了石英砂填料，以增強(qiáng)熔斷器的滅弧能力。因?yàn)槭⑸熬哂泻艽蟮臒釕T性與較高的絕緣性能，且它為顆粒狀，同電弧接觸面大，能大量吸收電弧的能量，使電弧很快冷卻，從而加快電弧熄滅過(guò)程。

（3）無(wú)填料封閉管式熔斷器：這種熔斷器由熔管、熔體和插座組成，熔體被封閉在不充填料的熔管內(nèi)，其外形結(jié)構(gòu)如圖4-13所示。15A以上熔斷器的熔管由鋼紙管、黃銅套管和黃銅帽等構(gòu)成，新產(chǎn)品中熔管已用耐電弧的玻璃鋼制成。

常用的無(wú)填料封閉管式熔斷器有RM7和RM10系列。

圖13無(wú)填料封閉式熔斷器(a)外型；(b)結(jié)構(gòu)

4.熔斷器的選擇

熔斷器的額定電壓和額定電流應(yīng)不小于線路的額定電壓和所裝熔體的額定電流。熔斷器的分?jǐn)嗄芰Ρ仨毚笥陔娐分锌赡艹霈F(xiàn)的最大故障電流。

熔體額定電流的選擇（1）對(duì)于電爐和照明等電阻性負(fù)載，可用作過(guò)載保護(hù)和短路保護(hù)，熔體的額定電流應(yīng)稍大于或等于負(fù)載的額定電流。（2）電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流很大，熔體的額定電流應(yīng)考慮啟動(dòng)時(shí)熔體不能熔斷而選得較大些，因此對(duì)電動(dòng)機(jī)只宜作短路保護(hù)而不能作過(guò)載保護(hù)。

對(duì)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)，熔體的額定電流（IfN）應(yīng)不小于電動(dòng)機(jī)額定電流（∑IN）的1.5~2.5倍，即IfN≥(1.5~2.5)IN

輕載啟動(dòng)或啟動(dòng)時(shí)間較短時(shí)，系數(shù)可取1.5，帶負(fù)載啟動(dòng)、啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)或啟動(dòng)較頻繁時(shí)，系數(shù)可取2.5。

(三)接

觸

器

1.交流接觸器(1)交流接觸器的工作原理交流接觸器是利用電磁吸力與彈簧彈力配合動(dòng)作，使觸頭閉合或分?jǐn)?，以控制電路的分?jǐn)嗟?。交流接觸器有兩種工作狀態(tài)：失電狀態(tài)（釋放狀態(tài)）和得電狀態(tài)（動(dòng)作狀態(tài)）。當(dāng)吸引線圈得電后，銜鐵被吸合，各個(gè)動(dòng)合觸頭閉合，動(dòng)斷觸頭分?jǐn)啵佑|器處于得電狀態(tài)。當(dāng)吸引線圈失電后，銜鐵釋放，在恢復(fù)彈簧的作用下，銜鐵和所有觸頭都恢復(fù)常態(tài)，

接觸器處于失電狀態(tài)。

接觸器的外型

圖14交流接觸器的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)(a)外型；(b)結(jié)構(gòu)示意圖；(c)圖形符號(hào)

(2)交流接觸器的結(jié)構(gòu)交流接觸器線圈在其額定電壓的85%～105%時(shí)，能可靠地工作。電壓過(guò)高，則磁路趨于飽和，線圈電流將顯著增大，線圈有被燒壞的危險(xiǎn)；電壓過(guò)低，則吸不牢銜鐵，觸頭跳動(dòng)，不但影響電路正常工作，而且線圈電流會(huì)達(dá)到額定電流的十幾倍，使線圈過(guò)熱而燒壞。因此，電壓過(guò)高或過(guò)低都會(huì)造成線圈發(fā)熱而燒毀。

2直流接觸器直流接觸器主要用于額定電壓至440V、額定電流至600A的直流電力線路中，作為遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嗑€路，以控制直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和反向，多用在冶金、起重和運(yùn)輸?shù)仍O(shè)備中。直流接觸器和交流接觸器一樣，也是由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置等部分組成的。圖所示為直流接觸器的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖4-15直流接觸器的結(jié)構(gòu)原理圖

KM常閉輔助觸點(diǎn)線圈KM主觸點(diǎn)KM常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KM接觸器的符號(hào)

額定電壓

交流接觸器：127、220、380、500V直流接觸器：110、220、440V交流接觸器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A

直流接觸器：40、80、100、150、250、400、600A額定電流

吸引線圈額定電壓交流接觸器：36、110（127）、220、380V直流接觸器：24、48、220、440V接觸器的主要技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)電路中負(fù)載電流的種類選擇接觸器的類型；接觸器的額定電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載回路的額定電壓；吸引線圈的額定電壓應(yīng)與所接控制電路的額定電壓等級(jí)一致；額定電流應(yīng)大于或等于被控主回路的額定電流。接觸器的使用選擇原則

(四)繼電器中間繼電器熱繼電器氣囊式時(shí)間繼電器電子式時(shí)間繼電器JSS1P1--時(shí)間繼電器小型中間繼電器作用：控制、放大、聯(lián)鎖、保護(hù)和調(diào)節(jié)分類：按用途分：控制和保護(hù)繼電器按動(dòng)作原理分：電磁式、感應(yīng)式、電動(dòng)式、電子式、機(jī)械式按輸入量分：電流、電壓、時(shí)間、速度、壓力按動(dòng)作時(shí)間分：瞬時(shí)、延時(shí)繼電器特點(diǎn)：額定電流不大于5A(四)繼電器1.電流繼電器

根據(jù)線圈中電流大小而動(dòng)作的繼電器稱為電流繼電器。其線圈與被測(cè)電路串聯(lián)，反映電路電流的變化。其線圈匝數(shù)少，導(dǎo)線粗，阻抗小。{欠電流繼電器過(guò)電流繼電器I>IdI<Id直流電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)控制及失磁保護(hù)。電動(dòng)機(jī)過(guò)載及短路保護(hù)動(dòng)作用途用途動(dòng)作欠電流繼電器KAI<KAKA過(guò)電流繼電器>IKAKAKA電流繼電器符號(hào)2.電壓繼電器電壓繼電器：根據(jù)線圈兩端電壓大小而動(dòng)作的繼電器。欠電壓（或零壓）繼電器在電壓低于規(guī)定值時(shí)動(dòng)作，對(duì)電路進(jìn)行欠電壓（或零壓）保護(hù)。電壓為1.1倍額定電壓以上時(shí)動(dòng)作，以對(duì)電路進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù){欠電壓繼電器過(guò)電壓繼電器U>UdU<Ud圖17電壓繼電器的符號(hào)中間繼電器本質(zhì)上是電壓繼電器，它是用來(lái)遠(yuǎn)距離傳輸或轉(zhuǎn)換控制信號(hào)的中間元件。3中間繼電器輸入線圈

通電斷電輸出接通斷開(kāi)觸點(diǎn)用途：增加控制信號(hào)的數(shù)目因?yàn)橛|頭的額定電流大于線圈的額定電流，故還可用來(lái)放大信號(hào)。圖18JZ7系列中間繼電器外形結(jié)構(gòu)

圖19中間繼電器的圖形符號(hào)

表3JZ7系列中間繼電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)

熱繼電器:利用電流通過(guò)發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，使雙金屬片受熱彎曲而推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的繼電器。用途：主要用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載、斷相及電流不平衡的保護(hù)及其他電器設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。4熱繼電器4、熱繼電器a）

外形

b）結(jié)構(gòu)圖

1-電流整定裝置2-主電路接線柱3-復(fù)位按鈕

4-常閉觸頭5-動(dòng)作機(jī)構(gòu)6-熱元件31-常閉觸頭接線柱32-公共動(dòng)觸頭接線柱33-常開(kāi)觸頭接線柱

雙金屬片式熱繼電器圖4-20JR16系列熱繼電器結(jié)構(gòu)原理(a)外形；(b)結(jié)構(gòu)原理；(c)圖形符號(hào)

5時(shí)間繼電器

1．空氣阻尼式時(shí)間繼電器

空氣阻尼式時(shí)間繼電器：利用空氣阻尼的原理制成的，它由電磁系統(tǒng)、延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)三部分組成。{通電延時(shí)型斷電延時(shí)型根據(jù)觸頭延時(shí)的特點(diǎn)有圖4-22空氣阻尼式時(shí)間繼電器的延時(shí)原理(a)通電延時(shí)型；(b)斷電延時(shí)型

圖23時(shí)間繼電器的符號(hào)5.主

令電器

(1)按鈕

按鈕是一種短時(shí)接通或斷開(kāi)小電流電路的手動(dòng)電器，常用于控制電路中發(fā)出啟動(dòng)或停止等指令，以控制接觸器、繼電器等電器的線圈電流的接通或斷開(kāi)，再由它們?nèi)ソ油ɑ驍嚅_(kāi)主電路。結(jié)構(gòu)：按鈕由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式動(dòng)觸頭、靜觸頭和外殼等組成類型：常開(kāi)按鈕、常閉按鈕、復(fù)合按鈕圖27按鈕的外形和結(jié)構(gòu)原理(a)外形；(b)結(jié)構(gòu)原理；(c)圖形符號(hào)

按鈕型號(hào)：LAY3、LAY6、LA10、LA18、LA19、LA20、LA25等系列。其型號(hào)含義如下：

按鈕顏色：紅色表示停止按鈕；

綠色表示啟動(dòng)按鈕。

位置開(kāi)關(guān)又稱行程開(kāi)關(guān)或限位開(kāi)關(guān)，可將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制。（2）位置開(kāi)關(guān)用途：根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件的位置而切換的電器，能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件極限位置的保護(hù)。它的作用原理與按鈕類似，利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰壓使其觸頭動(dòng)作，從而將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。結(jié)構(gòu)：主要由觸頭系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)和外殼組成。行程開(kāi)關(guān)按其結(jié)構(gòu)可分為直動(dòng)式、滾輪式和微動(dòng)式三種。行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作后，復(fù)位方式有自動(dòng)復(fù)位和非自動(dòng)復(fù)位兩種。圖28JLXK1系列行程開(kāi)關(guān)外形(a)按鈕式；(b)單輪旋轉(zhuǎn)式；(c)雙輪旋轉(zhuǎn)式

行程開(kāi)關(guān)的工作原理:當(dāng)運(yùn)動(dòng)機(jī)械的擋鐵壓