常用低壓電氣設(shè)備及其控制回路

第六講

常用低壓電氣設(shè)備及其控制回路

低壓電氣設(shè)備定義

通常指電壓在1000V以下的電氣設(shè)備。在建筑工程中常見的低壓電氣設(shè)備有：

1.刀開關(guān)

2.低壓斷路器

3.熔斷器

4.接觸器

5.各種繼電器3.1.1刀開關(guān)1.低壓刀開關(guān)

定義：是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的手動(dòng)電器，它的最大特點(diǎn)是有一個(gè)刀形動(dòng)觸頭。作隔離電源之用。

基本組成：閘刀（動(dòng)觸頭），刀座（靜觸頭）和底板。

型號(hào)：以H字母打頭。

種類：a.按其操作方式分，有單投和雙投；

HD－－單投HS－－雙投b.按極數(shù)分，有單極、雙極和三極；

c.按滅弧結(jié)構(gòu)分，有帶滅弧罩和不帶滅弧罩的。

不帶滅弧罩的刀開關(guān)，只能在空載下操作；帶滅弧罩的刀開關(guān)可以通斷一定的負(fù)荷電流。2.熔斷器式刀開關(guān)熔斷器式刀開關(guān)是一種將低壓刀開關(guān)和低壓熔斷器組合一起的開關(guān)，它具有刀開關(guān)與熔斷器的雙重功能。可以不頻繁地接通和分?jǐn)嘭?fù)荷電流，并提供線路和設(shè)備的過(guò)載與短路保護(hù)。

3.低壓負(fù)荷開關(guān)低壓負(fù)荷開關(guān)由帶滅弧罩的刀開關(guān)與熔斷器串聯(lián)組合而成，外裝封閉的外殼。它既能有效地通斷負(fù)荷電流，又能進(jìn)行短路保護(hù)。具有操作方便、安全經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，在可靠性要求不高、負(fù)荷不大的低壓線路中應(yīng)用廣泛。有：

1)封閉式負(fù)荷開關(guān)

2)開啟式負(fù)荷開關(guān)4.低壓刀開關(guān)的選擇

1）選擇低壓刀開關(guān)要根據(jù)使用環(huán)境、功能要求選擇適當(dāng)?shù)男吞?hào)系列。

2）刀開關(guān)的額定電壓、額定電流要符合安裝處的電壓、通過(guò)負(fù)荷電流的要求。

3）然后再按短路條件進(jìn)行短路的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。

3.1.2低壓空氣斷路器

（又稱空氣開關(guān)或自動(dòng)空氣開關(guān)），它既能帶負(fù)荷通斷電路，又能在短路、過(guò)負(fù)荷和失壓下自動(dòng)斷開電路，是低壓線路中的重要開關(guān)設(shè)備。1.結(jié)構(gòu)組成：由以下幾個(gè)部分組成1)觸頭系統(tǒng)：

第一部分：用于接通或分?jǐn)喙╇姷闹骰芈罚话阌腥龣n之分：

一檔的只有主觸頭，適用于小容量開關(guān)；

雙檔的有主觸頭和弧觸頭；

三檔的有主觸頭、副觸頭和弧觸頭。

主觸頭負(fù)責(zé)長(zhǎng)期接通主回路；

弧觸頭負(fù)責(zé)分?jǐn)嘀骰芈返碾娀∫员Ｗo(hù)主觸頭；

副觸頭給主觸頭提供雙重保護(hù)。

第二部分：輔助觸頭（點(diǎn)），用于與斷路器有關(guān)的輔助回路中：如雙回路供電斷路器之間的自動(dòng)切換回路。

輔助觸頭一般裝在觸頭盒內(nèi)，有常開（動(dòng)合）、常閉（動(dòng)斷）觸頭若干對(duì)。

輔助觸頭和主觸頭的關(guān)系：它們是聯(lián)動(dòng)的

當(dāng)主觸頭閉合時(shí)，輔助觸頭常開閉合、常閉打開；

當(dāng)主觸頭分?jǐn)鄷r(shí)，輔助觸頭則常開打開、常閉閉合。

a.空氣開關(guān)的合閘過(guò)程弧觸頭閉合－副觸頭閉合―主觸頭閉合；

b.空氣開關(guān)的分閘過(guò)程主觸頭先斷開－副觸頭斷開－弧觸頭斷開。這樣電弧只在弧觸頭上形成，保護(hù)了主觸頭。2)滅弧系統(tǒng)：作用：熄滅斷路器分閘時(shí)產(chǎn)生的電弧。3)操動(dòng)機(jī)構(gòu)：負(fù)責(zé)斷路器觸頭系統(tǒng)的開合。由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和自由脫扣機(jī)構(gòu)組成。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)將外力傳入，可分為手柄傳動(dòng)、杠桿傳動(dòng)、電磁鐵傳動(dòng)等。自由脫扣機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)之間的聯(lián)系。4)智能脫扣器：用于監(jiān)測(cè)斷路器所在電路的各種故障及不正常狀態(tài)或接受外部指令，通過(guò)執(zhí)行

元件使斷路器動(dòng)作。現(xiàn)在斷路器的脫扣器很多都是智能型的，除了具有傳統(tǒng)脫扣器的保護(hù)功能外，還能實(shí)現(xiàn)過(guò)載報(bào)警、負(fù)載監(jiān)控、自我診斷、故障記憶、實(shí)驗(yàn)監(jiān)控等功能。2.空氣斷路器自動(dòng)跳閘原理：斷路器的跳閘實(shí)際上是脫扣器在動(dòng)作，見圖：a.當(dāng)線路上出現(xiàn)短路故障時(shí)其電流脫扣器動(dòng)作，使開關(guān)跳閘；b.出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷時(shí)，加熱元件過(guò)熱使雙金屬片彎曲，也使脫扣器脫扣；c.當(dāng)線路電壓消失或嚴(yán)重下降時(shí)，失壓脫扣器動(dòng)作，開關(guān)跳閘。

3.空氣斷路器的分類：a.按用途分：－配電用斷路器－電機(jī)保護(hù)用斷路器－直流保護(hù)用斷路器－發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路用的滅磁斷路器－照明用斷路器－漏電保護(hù)用斷路器等。b.按短路電流分?jǐn)嗄芰Ψ郑海?jīng)濟(jì)型－標(biāo)準(zhǔn)型－高分?jǐn)嘈停蘖餍停叻謹(jǐn)嘈偷萩.按保護(hù)特性分：A類和B類。

A類是選擇型，是指斷路器具有過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)、短路短延時(shí)。

B類是非選擇型，一般只有短路瞬時(shí)保護(hù)。d.按結(jié)構(gòu)形式分：萬(wàn)能式塑料外殼式

DZ20系列塑料外殼式斷路器NM1系列塑料外殼式斷路器C65斷路器

塑料外殼式斷路器又稱裝置式自動(dòng)空氣開關(guān)，它的全部元件都裝在一個(gè)塑料外殼內(nèi)，在殼蓋中央露出一個(gè)操作手柄，用于手動(dòng)操作，在民用建筑供配電中用量很大。4.空氣斷路器的選擇：a.額定電壓應(yīng)大于或等于安裝處的線路的額定電壓；b.額定電流（主觸頭長(zhǎng)期允許通過(guò)的電流應(yīng)大于或等于安裝處線路在正常情況下的最大工作電流；

c.根據(jù)使用環(huán)境、工作要求和供貨條件選擇適當(dāng)?shù)男问剑?/p>

d.斷路器的開斷電流要大于或等于安裝出的短路電流；

e.脫扣器的額定電流也應(yīng)大于或等于安裝處線路在正常情況下的最大工作電流；f.選擇脫扣器的動(dòng)作整定電流或整定倍數(shù)，過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)脫扣器按躲開線路在正常情況下的最大工作電流整定；短路短延時(shí)和短路瞬時(shí)脫扣器按躲開線路在正常情況下的最大尖峰電流整定，一般為正常的4～7倍。g.脫扣器的動(dòng)作電流整定出來(lái)后，需要校驗(yàn)在保護(hù)范圍末端，最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相或單相短路時(shí)，脫扣器能否可靠地跳閘。3.1.3交流接觸器1.定義是利用電磁吸力來(lái)使觸頭動(dòng)作的開關(guān)，它主要作為線路或電機(jī)的遠(yuǎn)距離頻繁通、斷之用。2.分類接觸器按電流可分為直流接觸器和交流接觸器。建筑工程中常用的是交流接觸器。3.結(jié)構(gòu)原理4.類型a.CJ20系列接觸器是全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品，適用于50/60Hz,600v及以下的交流電路。額定電流6.3~630A,滅弧性能好，觸頭具有較高的抗熔焊和耐電磨損性能。b.B系列接觸器

是目前常用的產(chǎn)品之一，適用于50/60Hz,600v及以下,電流9～170A及以下的交流電路,具有失壓保護(hù)作用，常和T系列熱繼電器組成磁力起動(dòng)器。CJ20系列交流接觸器3.1.4低壓熔斷器

1.作用：

主要作為短路保護(hù)，在一定的條件下也可以起過(guò)負(fù)荷保護(hù)的作用。2.動(dòng)作原理：串接于電路中，當(dāng)線路中出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)熔體的電流大于規(guī)定值，熔體產(chǎn)生過(guò)量的熱而被熔斷，電路由此而被分?jǐn)唷?.分類：a.瓷插式熔斷器（瓷插保險(xiǎn)）是常見的低壓熔斷器。滅弧能力差，只適用于故障電流較小的三相380V或單相220V的線路末端，用于導(dǎo)線及電氣設(shè)備的短路保護(hù)。b.RT0型低壓有填料封閉管式熔斷器滅弧斷流能力很強(qiáng)，具有限流作用。能實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。

保護(hù)性能好，斷流能力大，可應(yīng)用在靠近電源的配電裝置，但它多為不可拆式，熔體熔斷后報(bào)廢，不經(jīng)濟(jì)。

c.RS3型有填料封閉管式快速熔斷器主要作硅整流元件及其成套裝置的短路或過(guò)負(fù)荷保護(hù),滅弧斷流能力很強(qiáng)，具有限流作用。長(zhǎng)期工作不老化、不誤動(dòng)作。RTO(NATO)系列有填料封閉管式刀形觸頭熔斷器

RTO（NATO）適用于交流50Hz，額定電壓為380V，或直流400V，額定電流至630A的工業(yè)電氣裝置的配電設(shè)備中作線路過(guò)載和短路保護(hù)之用。RS3(NAS3)系列4.熔斷器的選擇包括規(guī)格型號(hào)，額定電壓、額定電流（熔斷器的額定電流和熔體的額定電流）、熔斷器的分?jǐn)嗄芰Φ?。重點(diǎn)講熔體的額定電流選擇。

a.熔斷器作為線路的保護(hù)時(shí)，熔體的額定電流應(yīng)大于或等于線路的最大工作電流，并且要小于或等于線路的安全電流。

b.熔斷器作為用電設(shè)備的保護(hù)時(shí)，除了要求熔體