第1章 常用低壓電器

第1章

常用低壓電器學(xué)習(xí)目標(biāo)【知識(shí)目標(biāo)】1．了解各類常用低壓電器的結(jié)構(gòu)和工作原理；2．掌握常用低壓電器的用途、外形、選用與安裝方法。

【技能目標(biāo)】1．會(huì)正確選用低壓電器；2．會(huì)常用低壓電器的拆裝及調(diào)整。主要內(nèi)容1.1低壓開(kāi)關(guān)1.2熔斷器1.3主令電器1.4交流接觸器1.5繼電器

1.1低壓開(kāi)關(guān)一、閘刀開(kāi)關(guān)1.外形、結(jié)構(gòu)和符號(hào)常用的HK系列瓷底膠蓋閘刀開(kāi)關(guān)的外形、結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖所示。

HK系列瓷底膠蓋閘刀開(kāi)關(guān)由刀開(kāi)關(guān)和熔斷器組合而成，開(kāi)關(guān)的瓷底座上裝有進(jìn)線座、靜觸點(diǎn)、熔絲、出線座和帶瓷質(zhì)手柄的刀式動(dòng)觸點(diǎn)，上面蓋有膠蓋以防止操作時(shí)觸及帶電體或分?jǐn)鄷r(shí)產(chǎn)生的電弧灼傷人手。（a）閘刀開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)（b）符號(hào)1.1低壓開(kāi)關(guān)2.選用在一般的照明電路和功率小于5.5kW的電動(dòng)機(jī)控制電路中廣泛采用閘刀開(kāi)關(guān)。具體選用方法如下：（1）用于照明和電熱負(fù)載時(shí)，選用額定電壓220V，額定電流不小于電路所有負(fù)載額定電流之和的兩極開(kāi)關(guān)。（2）用于控制電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)和停止時(shí)，選用額定電壓380V，額定電流不小于電動(dòng)機(jī)額定電流3倍的三極開(kāi)關(guān)。3.安裝與使用（1）HK系列閘刀開(kāi)關(guān)必須垂直安裝在控制屏或開(kāi)關(guān)板上，合閘狀態(tài)時(shí)手柄要向上，不得倒裝或平裝，否則在分?jǐn)酄顟B(tài)時(shí)手柄有可能松動(dòng)落下引起誤合閘，造成人身安全事故。（2）開(kāi)關(guān)距地面的高度為1.3m～1.5m，接線時(shí)進(jìn)線和出線不能接反，電源線接在上端，負(fù)載接在熔絲下端，這樣在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，閘刀和熔絲上都不會(huì)帶電。（3）更換熔體時(shí)，必須在閘刀斷開(kāi)的情況下按原規(guī)格更換。（4）在分閘和合閘操作時(shí)，應(yīng)動(dòng)作迅速，使電弧盡快熄滅。1.1低壓開(kāi)關(guān)二、組合開(kāi)關(guān)1.外形、結(jié)構(gòu)和符號(hào)組合開(kāi)關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，它具有體積小、觸點(diǎn)對(duì)數(shù)多、接線方式靈活、操作方便等特點(diǎn)。常用的HZ10系列組合開(kāi)關(guān)的外形、結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖所示。

（a）外形（b）結(jié)構(gòu)（c）符號(hào)1.1低壓開(kāi)關(guān)

2．選用組合開(kāi)關(guān)多用作機(jī)床電氣控制電路中的電源引入開(kāi)關(guān)，也可以用于5kW以下小容量電動(dòng)機(jī)不經(jīng)常起、停和正反轉(zhuǎn)的控制。組合開(kāi)關(guān)應(yīng)根據(jù)電源種類、電壓等級(jí)、所需觸點(diǎn)數(shù)、接線方式和負(fù)載容量進(jìn)行選用。3．安裝使用（1）HZ10系列組合開(kāi)關(guān)應(yīng)安裝在控制箱內(nèi)，其操作手柄最好在控制箱的前面或側(cè)面，開(kāi)關(guān)為斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)應(yīng)使手柄在水平位置。（2）若需在箱內(nèi)操作，開(kāi)關(guān)最好安裝在箱內(nèi)右上方，并且在它的上方不安裝其他電器，否則應(yīng)采取隔離或絕緣措施。（3）組合開(kāi)關(guān)通斷能力較低，不能用來(lái)分?jǐn)喙收想娏鳌Ｓ糜诳刂齐妱?dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)，必須在電動(dòng)機(jī)完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)后才能反向起動(dòng)，且每小時(shí)的接通次數(shù)不能超過(guò)15～20次。1.1低壓開(kāi)關(guān)

三、低壓斷路器

1．外形、結(jié)構(gòu)和符號(hào)低壓斷路器又叫自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，簡(jiǎn)稱斷路器。它集控制和多種保護(hù)功能于一體，在正常情況下可用于不頻繁接通和斷開(kāi)電路以及控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。當(dāng)電路發(fā)生短路、過(guò)載和失壓等故障時(shí)，能自動(dòng)切斷電路（俗稱跳閘）。常見(jiàn)低壓斷路器的外形如圖所示。

DZ47-63DZ5DZ1081.1低壓開(kāi)關(guān)

DZ5系列斷路器的結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖所示。低壓斷路器的結(jié)構(gòu)采用立體布置，操作機(jī)構(gòu)在中間，外殼上有“分”按鈕（紅色，稍低）和“合”按鈕（綠色，稍高）。1.1低壓開(kāi)關(guān)

低壓斷路器的工作原理如圖所示，殼內(nèi)底座上部為熱脫扣器，由熱元件和雙金屬片構(gòu)成，作過(guò)載保護(hù)。下部為電磁脫扣器，由電流線圈和鐵心組成，作短路保護(hù)用。欠電壓脫扣器是指當(dāng)電路中電壓不足或失去電壓時(shí)切斷電路，起到欠壓保護(hù)作用。主觸點(diǎn)系統(tǒng)在操作機(jī)構(gòu)的下面，由動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)組成，用以接通和分?jǐn)嘀麟娐?，并采用柵片滅弧。另外，還有動(dòng)合和動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)各一對(duì)，可用作信號(hào)指示或控制電路用。主、輔觸點(diǎn)接線柱伸出殼外，便于接線。1.1低壓開(kāi)關(guān)

2．選用（1）低壓斷路器的額定電壓和額定電流應(yīng)不小于線路的正常工作電壓和負(fù)載電流。（2）熱脫扣器的脫扣整定電流應(yīng)等于所控制負(fù)載的額定電流。（3）電磁脫扣器的脫扣整定電流應(yīng)大于負(fù)載正常工作時(shí)可能出現(xiàn)的峰值電流。用于控制電動(dòng)機(jī)的斷路器，其值應(yīng)大于1.5-1.7倍的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流。3．安裝與使用（1）低壓斷路器應(yīng)垂直于配電板安裝，電源引線接到上端，負(fù)載引線接到下端。（2）低壓斷路器各脫扣器動(dòng)作值一經(jīng)調(diào)整好，不允許隨意變動(dòng)。（3）斷路器上的積塵應(yīng)定期清除，并定期檢查各脫扣器動(dòng)作值，給動(dòng)作機(jī)構(gòu)添加潤(rùn)滑劑。（4）斷路器用作電源總開(kāi)關(guān)或電動(dòng)機(jī)的控制開(kāi)關(guān)時(shí)，在電源進(jìn)線側(cè)必須加裝刀開(kāi)關(guān)或熔斷器，以形成明顯的斷點(diǎn)。1.2熔斷器

一、常見(jiàn)熔斷器的外形結(jié)構(gòu)和符號(hào)

熔斷器主要由熔體、安裝熔體的熔管和熔座三部分組成。常見(jiàn)熔斷器的外形結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖所示。

(e)RS系列快速熔斷器(f)RZ系列自恢復(fù)熔斷器(g)

符號(hào)

（a）RC系列瓷插式熔斷器(b)RL系列螺旋式熔斷器(c)RM系列無(wú)填料封閉管式熔斷器(d)RT系列有填料封閉管式熔斷器(e)RS系列快速熔斷器(f)RZ系列自恢復(fù)熔斷器(g)符號(hào)1.2熔斷器

二、熔斷器的選用

對(duì)熔斷器的要求是：在電氣設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，熔斷器應(yīng)不熔斷；在發(fā)生短路時(shí)，熔斷器應(yīng)立即熔斷；在電路電流正常變化時(shí)，熔斷器應(yīng)不熔斷；在電氣設(shè)備持續(xù)過(guò)載時(shí)，熔斷器應(yīng)延時(shí)熔斷。

1．熔斷器類型的選用

根據(jù)使用場(chǎng)合選用熔斷器的類型。（1）對(duì)于照明電路一般選用RT系列圓筒帽形熔斷器或RC系列瓷插式熔斷器。（2）對(duì)于電動(dòng)機(jī)控制線路一般選用RL系列螺旋式熔斷器。（3）對(duì)于半導(dǎo)體元件保護(hù)一般選用RS系列快速熔斷器。1.2熔斷器

2．熔斷器規(guī)格的選用（1）熔斷器的選用

熔斷器的額定電壓必須大于或等于線路的額定電壓；熔斷器的額定電流必須大于或等于所裝熔體的額定電流；熔斷器的分?jǐn)嗄芰?yīng)大于電路中可能出現(xiàn)的最大短路電流。（2）熔體額定電流的選用

對(duì)于變壓器、電爐和照明等負(fù)載，熔體的額定電流應(yīng)略大于或等于負(fù)載電流；對(duì)于輸配電線路，熔體的額定電流應(yīng)略大于或等于線路的安全電流；對(duì)于控制線路中電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)，要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)條件和時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)選用熔體的額定電流。對(duì)于一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)，熔體的額定電流應(yīng)大于或等于電動(dòng)機(jī)額定電流的1.5～2.5倍；對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)，熔體的額定電流應(yīng)大于或等于其中最大容量電動(dòng)機(jī)的額定電流的1.5～2.5倍加上其余電動(dòng)機(jī)額定電流的總和。1.2熔斷器

1．熔斷器兼作隔離器件使用時(shí)，應(yīng)安裝在控制開(kāi)關(guān)的電源進(jìn)線端；若僅作短路保護(hù)時(shí)，應(yīng)安裝在控制開(kāi)關(guān)的出線端。2．瓷插式熔斷器應(yīng)垂直安裝。3．螺旋式熔斷器的電源線應(yīng)接在瓷底座的下接線座上，負(fù)載線應(yīng)接在螺紋殼的上接線座上。4．更換熔體或熔管時(shí)，必須切斷電源，更不允許帶負(fù)荷操作。三、熔斷器的安裝與使用1.3主令電器

常用按鈕的外形結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖所示。

LA10系列外形LA18系列外形結(jié)構(gòu)與符號(hào)一、按鈕1．外形結(jié)構(gòu)和符號(hào)

1.3主令電器

LA10-3H的內(nèi)部實(shí)物結(jié)構(gòu)圖

1.3主令電器

2．選用（1）根據(jù)使用場(chǎng)合和具體用途選用按鈕的種類。嵌裝在操作面板上的按鈕一般選用開(kāi)啟式；需顯示工作狀態(tài)的一般選用帶指示燈式；在重要場(chǎng)所為防止無(wú)關(guān)人員誤操作一般選用鑰匙式；在有腐蝕的場(chǎng)所一般選用防腐式。（2）根據(jù)工作狀態(tài)指示和工作情況要求選用按鈕或指示燈的顏色。急停選用紅色；停止或分?jǐn)噙x用黑色或白色，優(yōu)先選用黑色；起動(dòng)或接通選用綠色；應(yīng)急或干預(yù)選用黃色。（3）根據(jù)控制回路的需要選擇按鈕的數(shù)量。

3．安裝與使用（1）按鈕應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的先后順序，自上到下或從左到右排列在面板上。（2）同一機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件有多種工作狀態(tài)時(shí)，應(yīng)使每一對(duì)相反狀態(tài)的按鈕安裝在一起。（3）指示燈按鈕不宜用于需要長(zhǎng)期通電顯示處。1.3主令電器

二、行程開(kāi)關(guān)常見(jiàn)的行程開(kāi)關(guān)可分為按鈕式和旋轉(zhuǎn)式兩種。JLXK1系列行程開(kāi)關(guān)的外形結(jié)構(gòu)及符號(hào)如圖所示。

按鈕式單輪旋轉(zhuǎn)式雙輪旋轉(zhuǎn)式（a）外形

（b）結(jié)構(gòu)（c）符號(hào)

1．外形結(jié)構(gòu)和符號(hào)1.3主令電器

2．選用行程開(kāi)關(guān)主要根據(jù)動(dòng)作要求、安裝位置及觸點(diǎn)數(shù)量來(lái)選用。3．安裝與使用（1）安裝行程開(kāi)關(guān)時(shí)，安裝位置要準(zhǔn)確、牢固，滾輪的方向不能裝反。（2）由于行程開(kāi)關(guān)經(jīng)常受到撞塊的碰撞，安裝螺絲經(jīng)常松動(dòng)造成位移，應(yīng)經(jīng)常檢查。（3）行程開(kāi)關(guān)在不工作時(shí)應(yīng)處于不受外力的釋放狀態(tài)。

1.4交流接觸器

一、交流接觸器的外形結(jié)構(gòu)和符號(hào)

交流接觸器主要由電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置和輔助部件組成。常見(jiàn)交流接觸器的外形結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖所示。

CJ10系列

CJ20系列CJX系列(a)外形機(jī)構(gòu)1.4交流接觸器

(b)CJX系列結(jié)構(gòu)

主觸點(diǎn)動(dòng)合輔助觸點(diǎn)動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)線圈(c)符號(hào)1.4交流接觸器

二、交流接觸器的工作原理

交流接觸器的工作原理如圖所示，當(dāng)線圈通電后，線圈電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力，將銜鐵（動(dòng)鐵心）吸合。銜鐵帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，使動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合。當(dāng)線圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，銜鐵在復(fù)位彈簧力的作用下釋放，各觸點(diǎn)隨之復(fù)位。1.4交流接觸器

三、交流接觸器的選用

1．主觸點(diǎn)的選用（1）主觸點(diǎn)的額定電壓主觸點(diǎn)的額定電壓應(yīng)大于或等于所控制線路的額定電壓。（2）主觸點(diǎn)的額定電流主觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)大于或等于負(fù)載的額定電流，若交流接觸器使用在頻繁起動(dòng)、制動(dòng)及正反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，應(yīng)將主觸點(diǎn)的額定電流降低一個(gè)等級(jí)使用。2．吸引線圈額定電壓的選用當(dāng)控制線路簡(jiǎn)單、使用電器較少時(shí)，可直接選用380V或220V的電壓線圈。若線路較復(fù)雜、使用電器的個(gè)數(shù)超過(guò)5只時(shí)，可選用36V或110V電壓線圈。3．觸點(diǎn)數(shù)量的選用觸點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)滿足控制線路的要求。1.4交流接觸器

四、交流接觸器的安裝與使用1．交流接觸器在安裝前應(yīng)檢查銘牌與線圈的技術(shù)數(shù)據(jù)是否符合實(shí)際使用要求。2．交流接觸器一般應(yīng)安裝在垂直面上，傾斜度不得超過(guò)5°；若有散熱孔，則應(yīng)將有孔的一面放在垂直方向上，便于散熱。