常用低压电器元件详解.ppt

1、常用的低压电器、2.1低压开关电器、开关是指在正常情况下(包括规定的过载工作条件)能够接通、负载、切断电流，并且在规定的非正常电路条件下(例如短路)能够在规定的时间内负载电流的机械开关电器。2.1.1刀开关1刀开关的功能低压刀开关的作用是频繁地手动接通、断开或隔离电容小的交直流低压电路。 刀刃开关如图2-1所示，其图形和文字符号如图2-2所示。图2-1刀开关、图2-2刀开关的图形和文字符号、2刀开关的分类刀开关结构简单，由手柄、刀片、触点、底板等构成。 刀片开关的主要类型是大电流刀片开关、负载开关、保险丝式刀片开关。3刀开关的选择原则(1)刀开关结构形式的选择(2)刀开关的额定电流的选择(3)

2、刀开关的额定电压的选择(4)刀开关形式的选择，HD11、HS11在工作站上不切断有负载的电路，仅隔离电流，4注意事项刀开关安装刀片开关时，在接通状态时请将手柄朝上，不要翻转刀片或平装本。如果翻转刀片，拉动制动器后的手柄可能会因自重下落而误接通，引起人身或设备的安全事故。 切断负荷时，请尽快拉上闸门，减小电弧的影响。 使用三相切刀开关时，请在接通时同时接通三相触头。 如果一相没有接通或接触不良，电动机会因缺相而烧损。 保险丝的更换应该在开关断开的状态下进行，不能用金属丝或铜线代替保险丝。 【例2-1】刀片开关和隔离开关可以相互替换使用吗？【解】通常不行。 所谓隔离开关，是在切断位置能够满足规定的

3、隔离功能的要求的机械式开关电气设备，切断电源后，保持有效的隔离距离，由此能够确保维修人员的安全，隔离开关通常不具有负载开关电路。 刀片开关一般不作为隔离器使用。 因为没有隔离功能，刀刃开关可以有小负载的开关电路。2.1.2组合开关组合开关也被称为切换开关，其被用于如图2-3所示的电路，从一组连接切换到另一组连接。 在机床设备和其他电气设备中应用十分广泛，体积小，接线方式多，使用方便。 其消弧性能优于刀开关。图2-3组合开关、1组合开关的功能组合开关，一般在交流50Hz、380V以下或直流220V以下的电路中，不要手动频繁接通断开电路，接通电源和负载，测量三相电压，改变负载的连接方式，减小控制星

4、形三角形启动、的2组合开关的构造组合开关实质上也是刀刃开关，一般的刀刃开关的操作手柄在与其安装面垂直的平面内上下转动，组合开关的操作手柄在与其安装面平行的平面内左右转动。 3组合开关的选择原则是选择截断电路中各负载额定电流总和以上的组合开关。 对于电动机的负载，考虑到其启动电流，额定电流为电动机的1.52.5倍。 4注意事项1小时的投入次数不得超过1520次。 组合开关有一定的通断能力，但毕竟比较低，不能用于切断故障电流。 组合开关本身没有过载保护和短路保护，需要这样的保护时，请另行设置保护设备。 由于组合开关的接通断开能力低，用于电动机的可逆运转时，电动机必须完全停止旋转后才允许反向接通(即

5、，只能作为预备开关使用)。 【例2-2】某机床有1台3kW的三相异步电动机(额定电压380V )，起停不频繁，请选择适当的组合开关控制该机床的电动机的起停。【解】控制一台起停不频繁的三相异步电动机可以使用组合开关，而且是三极组合开关。 查看表2-1，可选择HZ10-10/3组合开关。 2.1.3低压断路器(Circuit-Breaker )是一种在正常电路条件下可以接通、负载和切断电流，在规定的异常电路条件(如短路)下也可以接通、负载一定时间和切断电流的机械开关，以往被称为自动空气开关，1低压断路器的功能低压断路器在通常的条件下，作为不频繁地导通/截止的电路，还控制电动机的启动/停止的情况较多

6、。 常用作总电源开关和部分电路的电源开关。图2-5低压断路器、图2-6低压断路器的图形和文字符号、2低压断路器的结构和工作原理低压断路器的种类很多，但结构基本相同，主要由触头系统和灭弧装置、各种跳闸器和操作机构、自由跳闸机构部分构成。 各种脱扣器有过电流、欠电压(失压)脱扣器、热脱扣器等。 消弧装置因断路器的种类而异，经常采用缝隙式和脱离子消弧装置，塑料盒式消弧装置是用硬纸板嵌入栅片制成的。 电路短路或过电流故障时，过电流跳闸器的电磁铁吸附衔铁，解除自由跳闸机构的钩，自动开关衔铁在弹力的作用下分离，立即有效地切除数十倍额定电流的故障电流，如图2-7所示。 图2-7低压断路器动作原理图(过电流保

7、护)弹簧2跳闸机构3电磁铁线圈4触头，当电路过载时，热断路器的热元件发热，弯曲双金属片，使自由跳闸机构动作，如图2-8所示。图2-8低压断路器动作原理图(过载保护) 1弹簧2跳闸机构3双金属4触头、分激跳闸器作为远程控制用，正常动作时其线圈切断电源，需要距离控制时按下启动按钮，对线圈通电，触头使自由跳闸机构动作，释放主触头如果电网电压过低或变为零，电磁铁就会释放衔铁，跳闸机构动作，将断路器的衔铁分离，在过电流和零电压、欠电压时保证电路和电路中的设备安全。 【例2-3】某质检局在监测本地区低压塑料盒式断路器质量时，发现单极家用断路器重量在60g以下的产品均为不合格品。 从低压塑料盒式断路器的结构

8、和原理分析这些现象的原因。 家用断路器由接触器系统、消弧装置以及各种脱扣器和操作机构组成，消弧装置和脱扣器重量大，而且是核心部件，因此盗窃材料是产品不合格的直接原因。 据该质量监督局检查，由于60g以下的短路器的消弧电网数量少，无法达到消弧效果，由于脱扣机构铜线线圈的卷线不小，保护作用几乎不起作用。 根据称量将重量过小的断路器判定为不合格品有一定的合理性，但这不能成为断路器产品检查的标准。 3低压断路器典型产品低压断路器的主要分类方法按结构形式分类，有开放式和装置式两种。 开放式也称为框架式或万能式，装置式也称为塑料盒式(也称为模具盒式)。 有其他分类方法。 例如，按用途分类，有配电用、电动机

9、保护用、家庭用等场所用、漏电保护用和特殊用途。按极数分类，有单极、两极、三极和四极的消弧介质分类，有真空式和空气式。 (1)装置式断路器。 (2)万能式断路器。 (3)智能断路器、4断路器的技术残奥表(1)额定工作电压。(2)额定工作电流。 (3)短路开关能力。 (4)电气寿命和机械寿命。 5低压断路器的选择原则(1)应根据线路对保护的要求决定断路器的类型和保护形式，例如万能式或塑料盒式断路器，通常在电流为600A以下时多选择塑料盒式断路器。 当然，现在塑料盒式断路器的额定电流也大于600A。 (2)断路器的额定电压UN在被保护线路的额定电压以上。 (3)断路器欠电压跳闸器的额定电压必须等于被

10、保护线路的额定电压。 (4)断路器的额定电流及过电流跳闸器的额定电流必须在被保护线路的修正电流以上。 (5)断路器的极限断路能力必须大于线路最大短路电流的有效值。 (6)配电线路上下级断路器的保护特性应协调配合，下级的保护特性应位于上级保护特性的下方且不交叉。 (7)断路器的长延迟跳闸电流必须小于引线所允许的持续电流。 (8)选择断路器时，请考虑断路器的用途。 (9)在直流控制电路中，直流断路器的额定电压请大于直流线路电压。 有逆连接制动器和逆变换条件时，直流断路器的额定电压应大于2倍的直流线路电压。 6注意事项(1)请在低压断路器上面的连接端子上连接电源线，在下面的连接端子上连接负载线进行接

11、线。 (2)照明电路的瞬时跳闸电流型经常选择c型。 【例2-5】 CA6140A的床上装载了3台三相异步电动机。 主马达的电力为7.5kW，高速马达的电力为275W，冷却马达的电力为150W，控制回路的电力约为500W。 请选择合适的电源开关。 【解】电动机的额定电压为380V，因此选择断路器的额定电压为380V。 电路的额定电流为：可选择断路器的额定电流为40A。DZ15-40系列的断路器适合作为电源开关，因此最终选择的低压断路器的型号为DZ15-40/40。 2.1.4漏电保护器(Earth Leakage Circuit Breaker，ELCB )是在规定条件下漏电电流达到规定值以上时

12、可自动切断电路的机械开关电气设备或复合电气设备。 1漏电保护器的功能漏电保护器的功能是在电网发生人身(相与地之间)的触电事故时，迅速切断电源，使触电者脱离危险，或停止漏电设备，可避免触电引起的人身事故、设备破损或火灾的发生的保护电气设备。 漏电保护器是防止触电事故发生的有效措施，其作用不能过于夸大，最根本的措施是防患于未然。 2漏电保护器的分类(1)按保护功能和结构特征分类，漏电保护器可分为漏电继电器、漏电开关、漏电断路器和漏电保护插座。 (2)按工作原理分类可分为电压工作型和电流工作型漏电保护器，前者不太使用，后者广泛使用。 电流动作型漏电保护器又称剩馀电流漏电保护器、漏电电流动作保护器、差

13、动电流动作保护器或接地保护器。 (3)若按额定漏电动作电流值进行分类，则可分为高灵敏度漏电保护器(额定漏电动作电流在30mA以下)、中灵敏度漏电保护器(额定漏电动作电流在30mA1000mA之间)和低灵敏度漏电保护器(额定漏电动作电流在1000mA以上)。 家庭可选择高灵敏度漏电保护器。 (4)按主开关的极数可分为单极二线漏电保护器、二极漏电保护器、二极三线漏电保护器、三极漏电保护器、三极四线漏电保护器和四极漏电保护器。 (5)按动作时间分类可分为瞬时型漏电保护器、延迟型漏电保护器、反时限漏电保护器。 但是，瞬时型的动作时间在0.2s以下。 3漏电断路器的工作原理在介绍漏电断路器的工作原理之前

14、，先介绍漏电流的概念。漏电流是指保护主电路(包括动作中性线)的电流用有效值表示的相量和，即保护主电路的电流瞬时值的代数矢量和。 (1)三极漏电断路器的动作原理如下：在被保护电路中发生漏电事故的情况下，由于漏电的存在，三相交流的电流矢量和不为零，在零相电流变压器的二次侧产生感应电流，当残留电流变压器的电流达到额定漏电动作电流时，残留电流变压器动作，切断漏电断路器的电源， 图2-10三极残留辅助电流保护断路器的原理图，(2)二极漏电断路器的动作原理二极漏电断路器如图2-11所示，负载为单相电动机，大小相等，方向相反，即图2-11二极残留辅助电流保护断路器的原理图，(3)电子式漏电保护器的动作原理在

15、发生漏电事故时， 电流继电器向电子放大器发送漏电信号，电子放大器放大信号，由此断路器的跳闸机构切断主开关，切断故障电路。 4漏电断路器的性能指标漏电动作电流。 漏电断路时间。 5漏电断路器的选择根据保护对象进行选择。 请根据使用环境进行选择。 额定电流额定电压极数的确定与先前介绍的低压断路器的选择相同。 通常家庭用漏电断路器漏电电流小于30mA，漏电切断时间小于0.1s。 2.2接触器、2.2.1接触器的功能接触器(Contactor )是指在正常条件(包括过载运行条件)下能够接通、负载、切断电流的非手动机械开关设备。 接触器无法切断短路电流，可频繁接通或断开交叉、直流电路，可进行远程控制。图

16、2-12交流接触器、图2-13接触器的图形和文字符号、2.2.2接触器的结构及其工作原理接触器主要由电磁机构和触头系统构成，另外，接触器具有消弧装置、释放弹簧、触头弹簧、触头压力弹簧、支架、基座等，图2-14表示三种结构形式的接触器结构、图2-14 3种触头的构造概略图、触头的工作原理如下：线圈通电后，铁芯产生磁通和电磁吸引力，电磁吸引力克服弹簧反作用力而吸附衔铁，使触头机构工作，切断常闭触头，关闭常开触头，联动或联动地连接线路。 线圈的脱电或线圈两端电压显着下降时，电磁吸引力小于弹簧反作用力，衔铁释放，衔铁机构复位，常开衔铁打开，常闭衔铁关闭。 2.2.3按常用的接触器1操作方式分为接触器操

17、作方式，分为电磁接触器(MC )、空气接触器和液压接触器。 2按消弧介质分类的接触器消弧介质分为空气接触器、油浸式接触器、真空接触器。 3接触器主接触器控制电流种类分类接触器主接触器控制电流种类分类有直流接触器和交流接触器。 4接触器的有无不同接触器有无不同接触器有无不同接触器有无不同接触器有无接触器。 5按主触头极数分类的接触器按主触头极数分类，有单极、双极、三极、四极和五极接触器。 例2-6】为什么交流接触器可以用作直流接触器？ 不能解释。 在相同主触头额定电流的触头中，直流触头线圈的电阻值大，交流触头的电阻值小。 当交流接触器的线圈与交流电路连接时，会产生大的电感，由于该值远大于接触器的线圈的电阻值，因此线圈电流的大小取决于电感的大小。 如果将交流接触器的线圈与直流电路相连，通电时，线圈为纯电阻，此时线圈中流过的