常用低壓電器常見故障及判斷技術培訓教材

常用低壓電器常見故障及判斷技術培訓教材第1頁/共80頁凡是根據(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、檢測和調節(jié)的電氣元件或設備均稱為電器。第一章常用低壓電器第一節(jié)低壓電器的作用和分類電器的定義：第2頁/共80頁

是指工作在直流1500V、交流1200V及以下的電路中，以實現(xiàn)對電路的控制、檢測、保護、變換、調節(jié)等作用的基本器件。采用電磁原理構成的低壓電器，稱為電磁式低壓電器；

利用集成電路或電子元件構成的低壓電器，稱為電子式低壓電器；

利用現(xiàn)代控制原理構成的低壓電器，稱為自動化電器、智能化電器或可通信電器等。低壓電器的定義第3頁/共80頁低壓電器的分類（一）按操作方式（二）按用途（三）按工作原理手動電器，如刀開關、按鈕和轉換開關等；自動電器，如低壓斷路器、接觸器和繼電器等；低壓配電電器，如刀開關、低壓斷路器、轉換開關、熔斷器等；低壓控制電器，如接觸器、繼電器、控制器、控制按鈕、主令控制器等；電磁式電器，如交直流接觸器、電磁式繼電器等；非電量控制電器，如刀開關、行程開關、按鈕、速度繼電器等；第4頁/共80頁三、低壓電器的發(fā)展方向低壓電器的智能化和網(wǎng)絡化

設計與開發(fā)手段的現(xiàn)代化

環(huán)保材料的廣泛使用

結構設計的模塊化和零部件通用化第5頁/共80頁四、低壓電氣的主要技術參數(shù)使用類別

主參數(shù)——額定工作電壓和額定工作電流

通斷能力

壽命第6頁/共80頁02April2023第二節(jié)低壓開關

低壓開關又稱低壓隔離器，是低壓電器中結構比較簡單、應用廣泛的一類手動電器。主要有刀開關、組合開關、以及用刀與熔斷器組合成的膠蓋瓷底刀開關和熔斷器式刀開關，還有轉換開關等。第7頁/共80頁一、刀開關

刀開關是低壓電器中結構最簡單、應用最廣泛的一類手動電器。主要用在低壓成套配電裝置中。

作用：用于不頻繁的手動接通和分斷交直流電路或作隔離開關用。分類：

按刀的級數(shù)分:單極、雙極和三極

按滅弧裝置分：帶滅弧裝置和不帶滅弧裝置

按刀的轉換方向分為：單擲和雙擲

按接線方式分為：板前接線和板后接線

按操作方式分為：手柄操作和遠距離聯(lián)桿操作

按有無熔斷器分：帶熔斷器和不帶熔斷器第8頁/共80頁作用：不頻繁地手動接通、斷開電路和隔離電源用。結構圖和符號：

QS控制對象：380V，在卸煤機上有應用考慮到電機較大的起動電流，刀閘的額定電流值應如下選擇：（3~5)倍異步電機額定電流第9頁/共80頁三、低壓斷路器

(自動開關)電器符號QF

低壓斷路器又稱自動開關或空氣開關。它相當于刀開關、熔斷器、熱繼電器和欠電壓繼電器的組合，是一種既有手動開關作用又能自動進行欠壓、失壓、過載和短路保護的電器。第10頁/共80頁低壓斷路器又稱自動空氣開關或自動空氣斷路器，簡稱自動開關。第11頁/共80頁作用：可實現(xiàn)短路、過載、失壓保護。結構：過流脫扣器欠壓脫扣器工作原理：過流時，過流脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源；欠壓時，欠壓脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源。第12頁/共80頁(1)、低壓斷路器的作用及分類作用：用于電動機和其他用電設備的電路中，在正常情況下，它可以分斷和接通工作電流；當電路發(fā)生過載、短路、失壓等故障時，它能自動切斷故障電路，有效地保護串接于它后面的電器設備；還可用于不頻繁地接通、分斷負荷的電路，控制電動機的運行和停止。分類：按結構分為框架式（萬能式）塑料外殼式（裝置式）第13頁/共80頁(2)、低壓斷路器的工作原理鎖鉤主觸點手動閉合

過流脫扣器

欠壓脫扣器銜鐵連桿裝置釋放彈簧過載脫扣器第14頁/共80頁觸點系統(tǒng)和滅弧裝置：用于接通和分斷主電路，為了加強滅弧能力，在主觸點處裝有滅弧裝置。

脫扣器是斷路器的感測元件，當電路出現(xiàn)故障時，脫扣器收到信號后，經(jīng)脫扣機構動作，使觸點分斷。①欠壓脫扣器②過電流脫扣器③過載脫扣器脫扣機構和操作機構是斷路器的機械傳動部件，當脫扣結構接收到信號后由斷路器切斷電路。(3)、低壓斷路器的結構第15頁/共80頁(5)、低壓斷路器的主要技術參數(shù)額定電壓額定電流極數(shù)脫扣器型整定電流范圍分斷能力動作時間等第16頁/共80頁斷路器DZ20系列-1

DZ20系列塑殼式斷路器額定絕緣電壓為660V,交流50Hz或60Hz，額定工作電壓380V及以下，額定電流至1250A，一般作為配電用，額定電流225A及以下和400Y型的斷路器亦可作為保護電動機用。在正常情況下，斷路器可分別作為線路不頻繁轉換及電動機的不頻繁起動之用。第17頁/共80頁

塑殼式低壓斷路器一般用作配電線路的保護開關以及電動機和照明電路的控制開關等。

常用的有：DZ15、DZ20、3VE、S060等系列。后二種是引進國外技術生產(chǎn)的產(chǎn)品。（三）分類1框架式DW系列（萬能式）2塑殼式DZ系列（裝置式）

框架式低壓斷路器主要用于40～100kW電動機回路的不頻繁全壓啟動，并起短路、過載、失壓保護作用。

常用的有：DW10、DW15、ME、AE、AH及3WE系列。后四種是引進國外技術生產(chǎn)的產(chǎn)品。第18頁/共80頁塑殼斷路器和框架斷路器的區(qū)別

簡單說就是大小的區(qū)別，不僅是外形尺寸上框架斷路器要大于塑殼斷路器，而且框架斷路器的電流等級，分段能力等都要大于塑殼斷路器。這是本質上的區(qū)別，因此框架斷路器和塑殼斷路器應用的場合不同，框架應用于上級進線，塑殼應用于框架的下級?？蚣軘嗦菲鞯念~定電流要大很多，一般為630A-6300A，如：DW15,DW16和DW17系列框架斷路器都達到了這個標準）。另外在分段能力上，框架斷路器要比塑殼斷路器高。塑殼斷路器采用塑料化結構，特點是將斷路器外殼、框架采用塑料壓制而成，將觸頭、滅弧系統(tǒng)都放在絕緣小室中，防止相間短路，確保電弧向上噴出，保證觸頭系統(tǒng)可靠分斷。而框架斷路器采用模塊化結構，分為框架、觸頭滅弧系統(tǒng)、手動操作機構、電動操作機構、智能型控制器以及抽屜座等部分。第19頁/共80頁02April2023（三）塑殼式低壓斷路器典型產(chǎn)品

塑殼式低壓斷路器根據(jù)用途分為配電用熔斷器、電動機保護用和其它負載用斷路器，用作配電線路、電動機、照明電路及電熱器等設備的電源開展開關及保護。常用的有：DZ15、DZ20、3VE、S060等系列。后二種是引進國外技術生產(chǎn)的產(chǎn)品。第20頁/共80頁02April2023（四）塑殼式低壓斷路器的選用塑殼式低壓斷路器常用來作電動機的過載與短路保護。選擇原則是：1）斷路器額定電壓等于或大于線路額定電壓。2）斷路器額定電流等于或大于線路或設備額定電流。3）斷路器通斷能力等于或大于線路中可能出現(xiàn)的最大短路電流。4）欠壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓。第21頁/共80頁02April20238）6倍長延時電流整定值的可返回時間等于或大于電動機實際起動時間。5）分勵脫扣器額定電壓等于控制電源電壓。6）長延時電流整定值等于電動機額定電流。7）瞬時整定電流：對保護籠型感應電動機的斷路器，瞬時整定電流為8~15倍電動機額定電流；對于保護繞線型感應電動機的斷路器，瞬時整定電流為3~6倍電動機額定電流。第22頁/共80頁（四）低壓斷路器的選用塑殼式低壓斷路器常用來作電動機的過載與短路保護。選擇原則是：1）斷路器額定電壓和額定電流不小于電路正常工作電壓和工作電流。2）熱脫扣器的整定電流與所控制的電動機的額定電流或負載額定電流一致。3）電流脫扣器瞬時脫扣整定電流大于負載電路正常工作時的尖峰電流。第23頁/共80頁02April2023第三節(jié)熔斷器(FU)

定義：熔斷器是一種當電流超過規(guī)定值一定時間后,以它本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化而分斷電路的電器.廣泛應用于低壓配電系統(tǒng)及用電設備中作短路和過電流保護.熔斷器是一種在短路或嚴重過載時利用熔化作用而切斷電路的保護電器，它主要由熔體和熔斷管組成。其中熔體既是敏感元件又是執(zhí)行元件。由易溶金屬制成，熔斷管用瓷、玻璃或硬制纖維制成。一、熔斷器結構及工作原理熔體、安裝熔體的熔管、熔座熔斷器種類：常見有:插入式、螺旋式、封閉管式和自復式。第24頁/共80頁熔斷器工作原理熔斷器接入電路時，熔體與保護電路串聯(lián)連接，當該電路中發(fā)生短路或嚴重過載故障時，通過熔體的電流達到或超過其允許的正常發(fā)熱電流，熔體上產(chǎn)生的熱量使熔體溫度急劇上升，當達到熔體金屬的熔點時，熔體自行熔斷，分斷電路切斷故障電流，從而保護了電氣設備。

第25頁/共80頁結構熔體、安裝熔體的熔管、熔座第26頁/共80頁02April2023（一）熔斷器的主要技術參數(shù)1．額定電壓2．額定電流3．極限分斷能力4．熔斷電流第27頁/共80頁02April2023按結構分有：半封閉瓷插式、螺旋式、無填料封閉管式和有填料封閉管式熔斷器。三、熔斷器典型產(chǎn)品

按用途分：工業(yè)用熔斷器、半導體保護用熔斷器、快速熔斷器和特殊熔斷器。第28頁/共80頁RC1A系列瓷插式熔斷器第29頁/共80頁

典型產(chǎn)品有：RL6、RL7、RL96、RLS2系列螺旋式熔斷器，RL1B系列帶斷相保護螺旋式熔斷器，RT18、RT18-□X系列熔斷器以及RT14系列有填料密封管式熔斷器。還有國外引進技術生產(chǎn)的NT系列有填料密閉式刀型觸頭熔斷器與NGT系列半導體器件保護用熔斷器等。第30頁/共80頁02April2023圖1-15螺旋式熔斷器結構示意圖1-瓷帽2-金屬螺管3-指示器4-熔管5-瓷套6-下接線端7-上接線端8-瓷座RL6、RL7螺旋式熔斷器結構示意圖：第31頁/共80頁RM10系列無填料封閉管式熔斷器第32頁/共80頁有填料快速熔斷器有填料封閉管式熔斷器第33頁/共80頁02April2023自復式熔斷器第34頁/共80頁02April2023RL系列型號含義：熔斷器的符號、型號第35頁/共80頁02April2023四、熔斷器的選用1）熔斷器類型的選擇2）熔斷器額定電壓的選擇3）熔體、熔斷器額定電流的選擇4）熔斷器額定電流的校驗第36頁/共80頁02April2023三、接近開關第37頁/共80頁02April2023

接近開關是一種非接觸式的檢測裝置，能檢測金屬物或非金屬物（僅對光電式接近開關）存在與否，只要當運動的物體接近它一定距離時就能發(fā)出接近信號，以控制運動物體的位置。接近開關不等于行程開關，它具有計數(shù)作用。電磁感應式接近開關結構框圖三、接近開關第38頁/共80頁02April2023接近開關按工作原理分有電磁感應式、光電式兩種。電磁感應式又有高頻振蕩型、電容型、電磁感應型、永磁型、磁敏元件型。第39頁/共80頁02April2023

接觸器是一種用于中遠距離頻繁地接通與斷開交直流主電路及大容量控制電路的一種自動開關電器。第五節(jié)電磁式接觸器第40頁/共80頁接觸器在電力拖動和自動控制系統(tǒng)中，主要控制對象是電動機接觸器是電力拖動與自動控制系統(tǒng)中重要的一種低壓電器

第五節(jié)電磁式接觸器第41頁/共80頁02April2023按操作方式分有：●電磁接觸器、氣動接觸器和電磁氣動接觸器；按滅弧介質分有：●空氣電磁式接觸器、油浸式接觸器和真空接觸器等；按主觸頭控制的電流性質分有：●交流接觸器、直流接觸器；按電磁機構的勵磁方式分有：●直流勵磁操作與交流勵磁操作兩種。第42頁/共80頁電磁式電器

電磁式電器在低壓電器中占有十分重要的地位，在電氣控制系統(tǒng)中應用最為普遍電磁機構按其電源種類分為：交流和直流兩種，執(zhí)行機構則可分為觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置。第43頁/共80頁電磁接觸器的實際結構第44頁/共80頁電流種類使用類別典型用途AC（交流）AC1無感或微感負載、電阻爐AC2繞線轉子異步電動機的起動、制動AC3籠型異步電動機的起動、運轉中分斷AC4籠型異步電動機的起動、反接制動、反向和點動DC（直流）DC1無感或微感負載、電阻爐DC2并勵電動機的起動、反接制動和點動DC3串勵電動機的起動、反接制動和點動接觸器常見使用類別和典型用途第45頁/共80頁02April2023常用典型交流接觸器簡介空氣電磁式交流接觸器典型產(chǎn)品有：CJ20、CJ21、CJ26、CJ35、CJ40、NC、B、LC1-D、3TB、STF系列交流接觸器等。CJ20系列型號含義：第46頁/共80頁02April2023（二）切換電容器接觸器（三）真空交流接觸器

專用于低壓無功補償設備中投入或切除并聯(lián)電容器組，以調整用電系統(tǒng)的功率因素。

常用產(chǎn)品有：CJ16、CJ19、CJ41、CJX2A、LC1-D、6C系列等。

以真空為滅弧介質，其主觸頭密封在真空開關管內。適用于條件惡劣的危險環(huán)境中。

常用的真空交流接觸器有：CKJ和EVS系列等。第47頁/共80頁02April2023B系列型號含義：第48頁/共80頁交流接觸器用于遠距離控制電壓至380V、電流至600A的交流電路，以及頻繁啟動和控制交流電動機的控制電器第49頁/共80頁交流接觸器的工作原理當電磁線圈接受指令信號得電后，鐵芯被磁化為電磁鐵產(chǎn)生電磁吸力，當克服彈簧的反彈力時使動鐵芯吸合，帶動觸頭動作，即常閉觸頭分開、常開觸頭閉合，當線圈失電后，電磁鐵失磁，電磁吸力消失，在彈簧的作用下觸頭復位第50頁/共80頁交流接觸器線圈的工作電壓

應為其額定電壓的85%~105%，這樣才能保證接觸器可靠吸合第51頁/共80頁直流接觸器直流接觸器主要供遠距離接通和斷開額定電壓至660V、額定電流1600A以下的直流電力線路之用，并適宜直流電動機的頻繁啟動、停止、換向及反接制動第52頁/共80頁02April2023直流接觸器

應用于直流電力線路中，供遠距離接通與分斷電路及直流電動機的頻繁起動、停止、反轉或反接制動控制，以及CD系列電磁操作機構合閘線圈或頻繁接通和斷開電磁鐵、電磁閥、離合器和電磁線圈等。

常用直流接觸器有：CJ18、CZ21、CZ22和CZ0系列等。第53頁/共80頁直流接觸器的結構觸點系統(tǒng)、電磁機構和滅弧裝置等部分組成第54頁/共80頁02April2023CZ18系列接觸器型號含義：第55頁/共80頁接觸器的選用選擇接觸器時應注意以下幾點：接觸器主觸頭的額定電壓≥負載額定電壓接觸器主觸頭的額定電流≥1.3倍負載額定電流接觸器線圈額定電壓。當線路簡單，使用電器較少時，可選用220V或380V；在線路復雜，使用電器較多或不太安全的場所，可選用36、110V、或127V。接觸器的觸頭數(shù)量、種類應滿足控制線路要求。操作頻率（每小時觸頭通斷次數(shù)）。當通斷電流較大及通斷頻率超過規(guī)定數(shù)值時，應選用額定電流大一級的接觸器型號。否則，會使觸頭嚴重發(fā)熱，甚至熔焊在一起，造成電動機等負載缺陷運行。第56頁/共80頁02April2023一、電磁式繼電器的基本結構及分類（一）電磁式繼電器的結構1．電磁機構2．觸頭系統(tǒng)3．調節(jié)裝置圖5-17電磁式繼電器的典型結構1-底座2-鐵心3-釋放彈簧4-調節(jié)螺母5-調節(jié)螺母6-銜鐵7-非磁性墊片8-極靴9-觸頭系統(tǒng)10-線圈第57頁/共80頁02April2023（二）電磁式繼電器的分類按用途不同分有：控制繼電器、保護繼電器、通訊繼電器和安全繼電器等電磁式繼電器按輸入信號不同分有：電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、速度繼電器和中間繼電器按線圈電流種類不同分有：交流繼電器和直流繼電器第58頁/共80頁02April2023二、電磁式繼電器的特性及主要參數(shù)（一）電磁式繼電器的特性xo—繼電器的動作值xr—繼電器的返回值yo—銜鐵釋放狀態(tài)y1—銜鐵吸合狀態(tài)圖5-9電磁式繼電器的特性第59頁/共80頁02April2023（二）繼電器的主要參數(shù)1．額定參數(shù)2．動作參數(shù)5．動作時間3．整定值４．返回參數(shù)第60頁/共80頁02April2023（三）電磁式中間繼電器

中間繼電器實質上是一種電壓繼電器，但它的觸點數(shù)量較多，容量較大，起到中間放大（觸點數(shù)量和容量）作用。第61頁/共80頁中間繼電器原理：線圈通電，動鐵芯在電磁力作用下動作吸合，帶動動觸點動作，使常閉觸點分開，常開觸點閉合，線圈斷電，動鐵芯在彈簧的作用下帶動動觸點復位，繼電器的工作原理是當某一輸入量（如電壓、電流、溫度、速度、壓力等）達到預定數(shù)值時使它動作，以改變控制電路的工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)既定的控制或保護的目的，在此過程中，繼電器主要起了傳遞信號的作用。第62頁/共80頁

第63頁/共80頁02April2023電磁式電流繼電器作用：分類：第64頁/共80頁02April20234．繼電器返回系數(shù)的調節(jié)

電磁式繼電器的選用1．使用類別的選用

2．額定工作電流與額定工作電壓的選用3．工作制的選用第65頁/共80頁02April2023（四）常用典型電磁式繼電器簡介１．直流電磁式通用繼電器常用的有JT3、JT9、JT10、

JT18等系列２．電磁式中間繼電器常用的有JZ7、JZ11、

JZ14、JZ15、JDZ2等系列3．電磁式交、直流電流繼電器常用的有JL3、JL14、

JL15等系列第66頁/共80頁

時間繼電器的符號a）線圈b）通電延時線圈C）斷電延時線圈d）延時閉合常開觸點e）延時斷開常閉觸點f）延時斷開常開觸點g）延時閉合常閉觸點

h）瞬時常開觸點i）瞬時常閉觸點a）b）c）d）KTKTKT（（KT（

（KT））KT）

）KTe）f）g）h）i）第67頁/共80頁02April2023JS23系列型號含義：JS

23—□□/□

安裝方式：1—螺釘安裝式；2—卡軌安裝式延時時間：1—0.2～30S；2—10～180S

輸出觸頭形式及組合，見表5—9

設計序號時間繼電器圖文符號：第68頁/共80頁選用原則：1.電源電壓2.控制回路所需要的延時方式3.延時時間范圍及延時誤差4.延時觸頭和瞬時觸頭類型、數(shù)量及容量5.時間繼電器類型6.根據(jù)使用場合、工作環(huán)境選擇第69頁/共80頁02April2023第六節(jié)熱繼電器

熱繼電器是電流通過發(fā)熱元件加熱使雙金屬片彎曲，推動執(zhí)行機構動作的電器。主要用來保護電動機或其它負載免于過載以及作為三相電動機的斷相保護

第70頁/共80頁02April2023一、電氣控制對熱繼電器性能的要求圖5-22熱繼電器保護特性與電動機過載特性的配合1-電動機的過載特性2-熱繼電器的保護特性１．應具有合理可靠的保護特性２．具有一定的溫度補償

４．具有手動復位與自動復位功能３．熱繼電器動作電流可以方便地調節(jié)第71頁/共80頁圖形符號：圖1-39熱繼電器的符號a）熱元件b）常閉觸點

FRa）b）FR第72頁/共80頁02April2023三、具有斷相保護的熱繼電器圖5-24電動機三角形聯(lián)結時U相斷線時的電流分析圖5-25差動式斷相保護機構及工作原理a)通電前b)三相正常電流c)三相均勻過載d)W相斷路1-上導板2-下導板3-杠桿4-頂頭5-補償雙金屬片6-主雙金屬片第73頁/共80頁02April2023JR20系列型號含義:熱繼電器的主要參數(shù)和選擇第74頁/共80頁02April2023熱繼電器的選用1）熱繼電器有三種安裝方式，應按實際安裝情況選擇其安裝型式。2）原則上熱繼電器的額定電流應按電動機的額定電流選擇。3）在不頻繁起動的場合，要保證熱繼電器在電動機起動過程中不產(chǎn)生誤動作。4）對于三角形接法電動機，應選用帶斷相保護裝置的熱繼電器5）當電動機工作于重復短時工作制時，要注意確定熱繼電器的允許操作頻率。第75頁/共80頁四、接觸器常見故障及處理方法(1)觸頭斷相。因某相觸頭接觸不好或聯(lián)接螺釘松脫造成斷相，使電機缺相運行。此時，電機也

能轉動，但轉速低并發(fā)出較強的“嗡嗡”聲。發(fā)現(xiàn)這種情況，要立即停機檢修。