低壓電器知識課件

常用低壓電器凡是根據(jù)外界特定的信號或要求，自動或手動接通和斷開電路，斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)，實現(xiàn)對電路或非電現(xiàn)象的切換、控制、保護、檢測和調(diào)節(jié)的電氣設(shè)備均稱為電器。根據(jù)工作電壓的高低，電器可分為高壓電器和低壓電器。工作在交流額定電壓1200V及以下、直流額定電壓1500V及以下的電器稱為低壓電器。低壓電器作為基本器件，廣泛應(yīng)用于輸配電系統(tǒng)和電力拖動系統(tǒng)中，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸和國防工業(yè)中起著極其重要的作用。一、低壓電器概述一、低壓電器的分類按用途分：（1）控制電器用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器，如手動控制電器有轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕開關(guān)等；自動控制電器有接觸器、繼電器、電磁閥等；自動保護電器有熱繼電器等。（2）配電電器用于電能輸送和分配的電器，如刀開關(guān)、熔斷器、低壓斷路器等。（3）執(zhí)行電器用于完成某種動作或傳送功能的電器，如電磁鐵、電磁離合器等。（4）其他電器包括變頻調(diào)速器、可編程序控制器、軟啟動器、穩(wěn)壓與調(diào)壓電器等。二、低壓電器的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)低壓電器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容通常包括產(chǎn)品的用途、適用范圍、61環(huán)境條件、技術(shù)性能要求、試驗項目和方法、包裝運輸?shù)囊蟮?，它是廠家和用戶制造和驗收的依據(jù)。低壓電器標(biāo)準(zhǔn)按內(nèi)容性質(zhì)可分為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)三大類；按批準(zhǔn)的級別則分為國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）、專業(yè)（部）標(biāo)準(zhǔn)（JB）和局批企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JB/DQ）三級。三、常用術(shù)語（1）通斷時間從電流開始在開關(guān)電器的一個極流過瞬間起，到所有極的電弧最終熄滅瞬間為止的時間間隔。（2）燃弧時間電器分?jǐn)噙^程中，從觸頭斷開（或熔體熔斷）出現(xiàn)電弧的瞬間開始，至電弧完全熄滅為止的時間間隔。（3）分?jǐn)嗄芰﹄娖髟谝?guī)定的條件下，能在給定的電壓下分?jǐn)嗟念A(yù)期分?jǐn)嚯娏髦怠＃?）接通能力開關(guān)電器在規(guī)定的條件下，能在給定的電壓下接通的預(yù)期接通電流值。（5）通斷能力開關(guān)電器在規(guī)定的條件下，能在給定電壓下接通和分?jǐn)嗟念A(yù)期電流值。（6）短路接通能力在規(guī)定條件下，包括開關(guān)電器的出線端短路在內(nèi)的接通能力。（7）短路分?jǐn)嗄芰υ谝?guī)定條件下，包括電器的出線端短路在內(nèi)的分?jǐn)嗄芰Α＃?）操作頻率開關(guān)電器在每小時內(nèi)可能實現(xiàn)的最高循環(huán)操作次數(shù)。（9）通電持續(xù)率電器的有載時間和工作周期之比，常以百分?jǐn)?shù)表示。（10）電（器）壽命在規(guī)定的正常工作條件下，機械開關(guān)電器不需要修理或更換零件的負(fù)載操作循環(huán)次數(shù)。四、低壓電器型號組成形式我國編制的低壓電器產(chǎn)品型號適用于下列12大類產(chǎn)品：刀開關(guān)和轉(zhuǎn)換開關(guān)、熔斷器、斷路器、控制器、接觸器、啟動器、控制繼電器、主令電器、電阻器、變阻器、調(diào)整器、電磁鐵。低壓電器產(chǎn)品型號組成形式及含義如下：第一部分：特殊環(huán)境條件派生代號（用漢語拼音字母表示）；第二部分：輔助規(guī)格代號（用數(shù)字表示，位數(shù)不限）；第三部分：通用派生代號（用漢語拼音字母表示）；第四部分：基本規(guī)格代號（用數(shù)字表示，位數(shù)不限）；第五部分：特殊派生代號（用漢語拼音字母表示，表示全系列在特殊情況下變化的特征，一般不用）；第六部分：設(shè)計代號（用數(shù)字表示，位數(shù)不限，其中兩位及兩位以上的首位數(shù)字為“9”者表示船用；“8”表示防爆用；“7”表示紡織用；“6”表示農(nóng)業(yè)用；“5”表示化工用）；第七部分：類組代號（用字母表示，最多三個）。低壓電器通用派生代號見表4-1，特殊境條件派生代號見表4-2，產(chǎn)品型號類組代號見表4-3。對于從國外引進的產(chǎn)品，則仍按原型號并參考有關(guān)說明進行理解并選用。二、開關(guān)電器低壓開關(guān)主要作隔離、轉(zhuǎn)換及接通和分?jǐn)嚯娐酚?，多?shù)用作機床電路的電源開關(guān)和局部照明電路的控制開關(guān)，有時也可用來直接控制小容量電動機的啟動、停止和正、反轉(zhuǎn)。低壓開關(guān)一般為非自動切換電器，常用的主要類型有刀開關(guān)、組合開關(guān)和低壓斷路器。（1）型號及含義（2）結(jié)構(gòu)HK系列負(fù)荷開關(guān)由刀開關(guān)和熔斷器組合而成，結(jié)構(gòu)如圖（a）所示。開關(guān)的瓷底座上裝有進線座、靜觸點、熔體、出線座和帶瓷質(zhì)手柄的刀式動觸頭，上面蓋有膠蓋，以防止操作時觸及帶電體或分?jǐn)鄷r產(chǎn)生的電弧飛出傷人。開啟式負(fù)荷開關(guān)在電路圖中的符號如圖（b）。（3）選用開啟式負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，在一般的照明電路和功率小于5.5kW的電動機控制線路中被廣泛采用。但這種開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，其刀式動觸頭和靜夾座容易被電弧灼傷，引起接觸不良，因此不宜用于操作頻繁的電路。具體選用方法如下：1）用于照明和電熱負(fù)載時，選用額定電壓220V或250V、額定電流不小于電路所有負(fù)載額定電流之和的兩極開關(guān)。2）用于控制電動機的直接啟動和停止時，選用額定電壓380V或500V、額定電流不小于電動機額定電流3倍的三極開關(guān)。（4）安裝與使用1）開啟式負(fù)荷開關(guān)必須垂直安裝在控制屏或開關(guān)板上，且合閘狀態(tài)時手柄應(yīng)朝上。不允許倒裝或平裝，以防發(fā)生誤合閘事故。2）開啟式負(fù)荷開關(guān)控制照明和電熱負(fù)載時，要裝接熔斷器作短路和過載保護。接線時應(yīng)把電源進線接在靜觸頭一邊的進線座，負(fù)載接在動觸頭一邊的出線座。這樣，在開關(guān)斷開后，閘刀和熔體上都不會帶電。開啟式負(fù)荷開關(guān)用作電動機控制開關(guān)時，應(yīng)將開關(guān)的熔體部分用銅導(dǎo)線直連，并在出線端外加裝熔斷器作短路保護。3）更換熔體時，必須在閘刀斷開的情況下按原規(guī)格更換。4）在分閘和合閘操作時，應(yīng)動作迅速，使電弧盡快熄滅。常用的開啟式負(fù)荷開關(guān)有HKl和HK2系列，HKl系列為全國統(tǒng)一設(shè)計產(chǎn)品，其主要產(chǎn)品技術(shù)數(shù)據(jù)見表4-4。導(dǎo)線直連，并在出線端外加裝熔斷器作短路保護。2、封閉式負(fù)荷開關(guān)封閉式負(fù)荷開關(guān)是在開啟式負(fù)荷開關(guān)的基礎(chǔ)上改進設(shè)計的一種開關(guān)，其滅弧性能、操作性能、通斷能力和安全防護性能都優(yōu)于開啟式負(fù)荷開關(guān)。因其外殼多為鑄鐵或用薄鋼板沖壓而成，故俗稱鐵殼開關(guān)?？捎糜谑謩硬活l繁的接通和斷開帶負(fù)載的電路以及作為線路末端的短路保護，也可用于控制15kW以下的交流電動機不頻繁的直接啟動和停止。（1）型號及意義（2）結(jié)構(gòu)常用的封閉式負(fù)荷開關(guān)有HH3、HH4系列，其中HH4系列為全國統(tǒng)一設(shè)計產(chǎn)品，它的結(jié)構(gòu)如圖所示。它主要由刀開關(guān)、熔斷器、操作機構(gòu)和外殼組成。這種開關(guān)的操作機構(gòu)具有兩個特點：一是采用了儲能分合閘方式，使觸頭的分合速度與手柄操作速度無關(guān)，有利于迅速熄滅電弧，從而提高開關(guān)的通斷能力，延長其使用壽命；二是設(shè)置了聯(lián)鎖裝置，保證開關(guān)在合閘狀態(tài)下開關(guān)蓋不能開啟，而當(dāng)開關(guān)蓋開啟時又不能合閘，確保操作安全。封閉式負(fù)荷開關(guān)在電路圖中的符號與開啟式負(fù)荷開關(guān)相同。（3）選用1）封閉式負(fù)荷開關(guān)的額定電壓應(yīng)不小于線路工作電壓。2）封閉式負(fù)荷開關(guān)用于控制照明、電熱負(fù)載時，開關(guān)的額定電流應(yīng)不小于所有負(fù)載額定電流之和；用于控制電動機時，開關(guān)的額定電流應(yīng)不小于電動機額定電流的3倍。（４）安裝與使用1）封閉式負(fù)荷開關(guān)必須垂直安裝，安裝高度一般離地不低于1.3m，并以操作方便和安全為原則。2）開關(guān)外殼的接地螺釘必須可靠接地。3）接線時，應(yīng)將電源進線接在靜夾座一邊的接線端子上，負(fù)載引線接在熔斷器一邊的接線端子上，且進出線都必須穿過開關(guān)的進出線孔。4）分合閘操作時，要站在開關(guān)的手柄側(cè)，不準(zhǔn)面對開關(guān)，以免因意外故障電流使開關(guān)爆炸，鐵殼飛出傷人。5）一般不用額定電流100A及以上的封閉式負(fù)荷開關(guān)控制較大容量的電動機，以免發(fā)生飛弧灼傷手事故。二、轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)是一種多擋式，控制多回路的主令電器，用于各種配電裝置的電源隔離、電路轉(zhuǎn)換、電動機遠(yuǎn)距離控制等，也常作為電壓表、電流表的換相開關(guān)。1.組合開關(guān)（1）組合開關(guān)的型號及含義（2）組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)

HZ系列組合開關(guān)有HZl、HZ2、HZ3、HZ4、HZ5以及HZ10等系列產(chǎn)品，其中HZl0系列是全國統(tǒng)一設(shè)計產(chǎn)品，目前在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

HZl0-10/3型組合開關(guān)的外形與結(jié)構(gòu)如上圖。開關(guān)的三對靜觸頭分別裝在三層絕緣墊板上，并附有接線柱，用于與電源及用電設(shè)備相接。動觸頭是由磷銅片（或硬紫銅片）和具有良好滅弧性能的絕緣鋼紙板鉚合而成，并和絕緣墊板一起套在附有手柄的方形絕緣轉(zhuǎn)軸上。手柄和轉(zhuǎn)軸能在平。行于安裝面的平面內(nèi)沿順時針或逆時針方向旋轉(zhuǎn)，每次轉(zhuǎn)動90度，帶動三個動觸頭分別與三對靜觸頭接觸或分離，實現(xiàn)電路的接通或分?jǐn)?。開關(guān)的頂蓋部分是由滑板、凸輪、扭簧和手柄等構(gòu)成的操作機構(gòu)。由于采用了扭簧儲能，可使觸頭快速閉合或分?jǐn)?，從而提高了開關(guān)的通斷能力。三、自動空氣開關(guān)1.作用不僅可以接通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)載電流、電動機工作電流和過載電流，而且可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏鳌Ｖ饕糜谠诓活l繁操作的低壓配電線路或開關(guān)控制柜（箱）中，作為電源開關(guān)使用。具有過載、過電流、短路、斷相、漏電等保護作用。按結(jié)構(gòu)型式，自動空氣開關(guān)可分為萬能框架式、塑殼式和模塊式。常見自動空氣開關(guān)的外形圖見下圖。3.結(jié)構(gòu)及工作原理交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置及輔助部件等組成。交流接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖所示。（1）電磁系統(tǒng)交流接觸器的電磁系統(tǒng)主要由線圈、鐵心（靜鐵心）和銜鐵（動鐵心）三部分組成，其作用是利用電磁線圈的通電或斷電，使銜鐵和鐵心吸合或釋放，從而帶動動觸頭與靜觸頭閉合或分?jǐn)?，實現(xiàn)接通或斷開電路的目的。（2）觸頭系統(tǒng)觸頭是有觸點電器的執(zhí)行部件，用來接通和斷開電路。按照結(jié)構(gòu)型式，觸頭可分為橋式和指式。根據(jù)用途的不同，觸頭可以分為動合觸點和動斷觸頭。電器元件在沒有通電或不受外力作用的常態(tài)下處于斷開狀態(tài)的觸頭稱為動合觸點，反之則稱為動斷觸點。（3）滅弧系統(tǒng)當(dāng)觸頭分?jǐn)啻箅娏麟娐窌r，會在動、靜觸頭間產(chǎn)生強烈的電弧。電弧會燒傷觸頭，并使電路的切斷時間延長，嚴(yán)重時甚至?xí)鹩|電或其他事故。必須采用滅弧裝置來迅速熄滅觸點在分?jǐn)嚯娐窌r所產(chǎn)生的電弧。滅弧系統(tǒng)電?。洪_關(guān)電器切斷電流電路時，觸頭間電壓大于10V，電流超過80mA時，觸頭間會產(chǎn)生藍(lán)色的光柱，即電弧。電弧的危害：延長了切斷故障的時間；電弧的高溫能將觸頭燒損；高溫引起電弧附近電氣絕緣材料燒壞；形成飛弧造成電源短路事故。滅弧措施：有吹弧、拉弧、長弧割短弧、多斷口滅弧、利用介質(zhì)滅弧、改善觸頭表面材料等方法。常采用滅弧罩、滅弧柵和磁吹滅弧裝置。（a）雙斷口滅?。╞）滅弧罩（c)滅弧柵主要技術(shù)指標(biāo)額定電壓交流接觸器：127、220、380、500V直流接觸器：110、220、440V額定電流交流接觸器：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額定操作頻率額定操作頻率是指每小時接通次數(shù)。說明：交流接觸器最高為600次／h；直流接觸器可高達(dá)1200次／h。接觸器的使用選擇原則選擇接觸器時應(yīng)從其工作條件出發(fā)，主要考慮下列因素：①控制交流負(fù)載應(yīng)選用交流接觸器，控制直流負(fù)載選用直流接觸器。②接觸器的使用類別應(yīng)與負(fù)載性質(zhì)相一致。③主觸頭的額定工作電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載電路的電壓。④主觸頭的額定工作電流應(yīng)大于或等于負(fù)載電路的電流。還要注意的是接觸器主觸頭的額定工作電流是在規(guī)定條件下（額定工作電壓、使用類別、操作頻率等）能夠正常工作的電流值，當(dāng)實際使用條件不同時，這個電流值也將隨之改變。對于電動機負(fù)載可按下列經(jīng)驗公式計算：式中：IC為接觸器主觸點電流（A）；PN為電動機額定功率（kW）；UN為電動機的額定電壓（V）；為經(jīng)驗系數(shù)，一般取11.4。⑤吸引線圈的額定電壓應(yīng)與控制回路電壓相一致，接觸器在線圈額定電壓85％及以上時才能可靠地吸合。⑥主觸頭和輔助觸頭的數(shù)量應(yīng)能滿足控制系統(tǒng)的需要。接觸器的符號及型號含義例如，CJl2—250／3為CJl2系列交流接觸器，額定電流250A，三個主觸點。CJl2T—250／3為CJl2系列改型后的交流接觸器，額定電流250A，三個主觸點。五、中間繼電器1.作用將一個輸入信號變成一個或多個輸出信號的繼電器，它的輸入信號為線圈的通斷，輸出是觸點的動作。用來彌補主繼電器觸點的不足或容量不足。2.與接觸器的區(qū)別（1）接觸器用來接通和分?jǐn)啻蠊β实呢?fù)載電路，中間繼電器用來切換小功率的負(fù)載電路（電機輔助電路）。（2）中間繼電器的電磁系統(tǒng)和觸點系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上比較小巧，觸點對數(shù)較多，無主輔觸點之分，各觸點允許通過的電流相等。中間繼電器的結(jié)構(gòu)及在電路圖中的符號見圖。六、時間繼電器時間繼電器：感受部分在感測到外界信號變化后，經(jīng)過一段時間（延時時間）執(zhí)行機構(gòu)才動作的繼電器。分類：按動作原理：電磁阻尼式，空氣阻尼式、電動機式、電子式按延時方式：通電延時型；斷電延時型通電延時繼電器：線圈得電后要延時一段時間，觸點才發(fā)生變化；線圈失電后，觸點瞬時恢復(fù)。斷電延時繼電器：線圈得電后，觸點瞬時動作；線圈失電后，要延時一段時間觸點才動作?？諝庾枘崾綍r間繼電器結(jié)構(gòu)：電磁機構(gòu)、延時機構(gòu)（氣囊）、觸點系統(tǒng)原理：空氣阻尼通電延時型動作原理空氣阻尼式時間繼電器

l—線圈2—鐵心

3—支撐桿4—膠木塊

5—微動開關(guān)6—活塞

7—橡皮膜8—調(diào)節(jié)鑼釘

9—進氣孔10—出氣孔

11——恢復(fù)彈簧優(yōu)點：延時范圍大(0.4～180s)、結(jié)構(gòu)簡單、壽命長、價格低廉。缺點：延時誤差大(土10％～土20％)，無調(diào)節(jié)刻度指示，難以精確整定延時時間。電子式時間繼電器：

結(jié)構(gòu)（數(shù)字式）：脈沖發(fā)生器、計數(shù)器、顯示器等特點：延時時間長、精度高、調(diào)節(jié)方便其它繼電器，如速度繼電器、溫度繼電器、壓力繼電器等等。溫度繼電器壓力繼電器三、保護電器熔斷器又叫保險絲，是一種用于過載與短路保護的電器。熔斷器按結(jié)構(gòu)型式主要分為半封閉插入式、無填料密封管式、有填料密封管式和自復(fù)式四種。一、組成主要由熔體和放置熔體的絕緣管和底座組成。熔體的材料有兩類：低熔點材料，如鉛錫合金、鋅等；高熔點材料，如銀、銅、鉛。二、作用短路保護。三、符號見圖。四、常用產(chǎn)品系列1.RC系列插入式熔斷器熔體材料主要是軟鉛絲和銅絲，瓷座和瓷蓋共同形成滅弧室。適用于不振動場合，民用和工業(yè)的照明用路，見圖4-13。2.RL系列螺旋式熔斷器主要用于工礦企業(yè)低壓配電設(shè)備、機床設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)中，見圖4-14。3.RT系列有填料密封管式熔斷器最大分?jǐn)嚯娏骺蛇_(dá)1250A，見圖4-15。4.RM系列無填料密封管式熔斷器拆卸、檢修較為方便，見圖4-16。四、控制電器控制電器是用作接通或斷開控制電路、發(fā)出指令或作程序控制的開關(guān)電器。常用的主令電器有按鈕、位置開關(guān)等。一、控制按鈕控制按鈕是一種接通或分?jǐn)嘈‰娏鞯闹髁铍娖鳎饕糜诓倏v接觸器、繼電器或電氣聯(lián)鎖電路，以實現(xiàn)對各種運動的控制。1.組成如圖（a）所示，它包括按鈕帽、復(fù)位彈簧、動觸頭、靜觸頭。2.結(jié)構(gòu)型式緊急式——裝有突出的蘑菇形鈕帽，以便緊急操作；旋轉(zhuǎn)式——用手旋轉(zhuǎn)進行操作；指示燈式——在透明的按鈕內(nèi)裝入信號燈，以作信號顯示；鑰匙式——為使用安全起見，須使用鑰匙插入方可旋轉(zhuǎn)操作。按鈕帽的顏色有紅、綠、黑、黃、白、藍(lán)、灰等，其中：紅色——“停止”和“急?！?；綠色——“啟動”；黑色——“點動”藍(lán)色——“復(fù)位”；白色或灰色——“啟動”與“停止”交替動作。3.工作原理控制按鈕具有常開和常閉觸頭的復(fù)式按鈕，其觸頭對數(shù)有1常開1常閉，2常開2常閉，以至6常開6常閉。對復(fù)式