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1、第7章常用低压电器,7.1 低压断路器 7.2 刀开关和转换开关 7.3 主令电器 7.4 接触器 7.5 继电器 7.6 低压熔断器 小结,返回,7.1 低压断路器,低压断路器，是低压配电网和电力拖动系统中非常重要的一种电器，除能完成接通和分断 电路外，还能对电路或电气设备的短路、过载及失压等进行保护，同时也可用于不频繁地启停电动机。低压断路器电气图形和文 字符号如图7.1所示。 7.1.1低压断路器用途与分类 (1)断路器的用途 断路器可以用来接通和分断正常的负载电流、电动机的工作 电流和过载电流，也可以用来接通和分断短路电流，它在电路中可以起短路和过载保护作用，还可以起欠电压保护和远距离
2、分断电路的作用，近年来有些断路器还具有接地故障保护。 (2)断路器的分类,下一页,返回,7.1 低压断路器,根据断路器的使用类别可以分为:选择型和非选择型； 根据结构型式可以分为:万能式和塑壳式； 根据采用的灭弧介质可以分为:空气式和真空式； 根据断路器的安装方式可以分为：固定式、插入式和抽屉式。 但根据人们的使用习惯，多按结构型式分类，分为万能式和塑壳式两大类。 (3)塑壳式断路器 塑壳式断路器的标准型式为DZ，如图7.2所示。我国自行开发的塑壳式断路器系列有： DZ20系列、DZ25系列、DZ15系列，引进技术生产的有日本寺 崎公司的TO、TG和TH-5系列、西门子公司的3VE系列、日 本
3、,上一页,下一页,返回,7.1 低压断路器,三菱公司的M系列、ABB公司的M611(DZ106)和S060系 列，施耐德公司的C45N(DZ47)系列等，以及生产厂以各自产 品命名的高新技术塑壳断路器。 塑壳式断路器的主要特征是，所有部件都安装在一个塑 料外壳中，没有裸露的带电部分，提高了使用的安全性。新型 的塑壳断路器也可制成选择型。小容量的断路器(50 A以下)采用非贮能式闭合，手动操作;大容量断路器的操作机构采用 贮能式闭合，可以手动操作，亦可由电动机操作。电动机操作 可实现远方遥控操作。额定电流一般为6630 A，有单极、二 极、三极和四极，目前已有额定电流为8003 000 A的大型
4、塑壳式断路器。 塑壳断路器一般用于配电馈线控制和保护、小型配电变压器的低压侧出线总开关，动力配 电终端控制和保护及住宅配电终端控制和,上一页,下一页,返回,7.1 低压断路器,保护，也可用于各种生产机械的电源开关。 (4)万能式断路器 万能式断路器按使用类别，可分为非选择型与选择型两种，在GB 14048.2-94低压开关设备和控制设备低压断路器中，称为A类和B类。 A类为非选择型，即在短路情况下，断路器不是明确用作串联在负载侧的另一短路保护电器的选择性保护，无人为的短延时，因而断路器本身无额定短时耐受电流的要求。 B类为选择型，即在短路情况下，断路器明确用作串联在其负载侧的另一短路保护电器的
5、 选择性保护，即有人为的短延时(可调节)，其延时时间最少不少于0.05 s，最大可到0.4s因 而断路器本身有短时耐受电流的要求。,上一页,下一页,返回,7.1 低压断路器,7.1.2低压断路器的结构 断路器一般由触头系统、灭弧系统、自由脱扣机构、操作机构、过电流脱扣器、欠电压(失压)脱扣器、分励脱口器、辅助触头、外壳或框架等组成，如图7.3所示。 (1)触头系统 一般指动触头、静触头、载流母线和软连接等。触头形式有对接式、桥式和插入式三种； 触头有单挡、双挡和三挡之分。 (2)灭弧系统 主要指灭弧室。其形式较多，常用的有狭缝式和去离子棚灭弧室。 (3)自由脱扣机构 通过它将操作机构和触头系统
6、的机构进行联系。当操作手柄在合闸,上一页,下一页,返回,7.1 低压断路器,位置时，靠自由脱口结构仍可使断路器跳闸，触头分开。 (4)操作机构 通过操作机构可以使断路器实现分合。操作机构的形式有手动操作机构、电动操作机构、电磁操作机构、气动操作机构等。操作机构按闭合方式可分为储能闭合和非储能闭合两种。储能闭合操作机构在合闸时的力和速度与操作人无关;非储能闭合操作在合闸时的力和速度决定于操作人所施加的力和速度，一般应由熟练操作人进行操作。 (5)过电流脱扣器 过电流脱扣器可以反映过电流的大小，当过电流达到整定数值时，脱扣器经一定时间后动 作，使断路器断开电路。过电流越大，动作时间越短，称为反时限
7、过电流脱扣器。当电流大到 一定程度时，可使,上一页,下一页,返回,7.1 低压断路器,断路器瞬时断开电路，称为瞬动过电流脱扣器。 (6)欠电压(失压)脱扣器 多为电磁式。当主电路电源电压为0或降低到某一数值以下时，其电磁吸引力不足以维持衔铁吸合，在反作用弹簧作用下，衔铁的顶板推动脱扣器轴而使断路器分断。 (7)分励脱扣器 由控制电源供电，它可以按照操作人员的命令或继电保护信号使其线圈通电，衔铁动作，从而使断路器分断。可见，断路器在运行中分励脱扣器是不带电的。 (8)辅助触头 与断路器主触头是联动的。由传动机构带动，有常开与常闭两种,上一页,下一页,返回,7.1 低压断路器,形式。其主要作用是接
8、通、断开信号电路或构成电路的联锁。 (9)外壳或框架 是断路器的主要支承件。一般外壳多由塑料制成。而框架多为钢板冲压，焊接而成。断路器的所有零部件均装于外壳或框架。 7.1.3低压断路器的工作原理 低压断路器的主触点是靠手动操作手柄或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。 当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。,上一页,下一页,返回,7.1 低压断路器,当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。 当电路欠电压
9、时，欠电压脱扣器的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。 分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下启动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。 7.1.4低压断路器的选用 断路器的选用，首先应根据具体使用条件，选择其类别，然后进行具体参数的确定。如可按额定工作电压、额定工作电流、脱扣器整定电流和欠压脱扣器的电压、电流等项分别进行。,上一页,下一页,返回,7.1 低压断路器,(1)断路器的选用原则 断路器的额定电压应大于或等于被控电路的额定电压； 断路器的额定电流应大于或等于被控电路的计算负载电流； 脱扣器的额定电流应大于或等于电路计算电流；
10、 极限分断能力应大于或等于被控电路中最大短路电流； 电路末端单相对地短路电流与断路器瞬时(或短延时)脱扣器整定电流之比应大于或 等于1.5； 欠压脱扣器额定电压应等于电路额定电压。 (2)电动机保护用断路器的选用 电动机保护用断路器有两种不同的使用方式，一种是将断路器与其他开关电器(如刀开关，接触器等)串联后控制电动机，即断路器只作,上一页,下一页,返回,7.1 低压断路器,短路、过载或欠电压保护用，正常的操作则由 其他电器承担;另一种是指断路器不再串联其他开关电器，即起保护作用，又作不频繁操作开 关使用。对于后一类情况，需要考虑操作条件和寿命。电动机保护用断路器一般按下列原则来选用： 长时间
11、动作电流整定值应等于电动机的额定电流值。 用于保护笼型电动机的断路器，其瞬间整定电流应等于815倍电动机额定电流。至于取值大小则决定于电动机的型号、容量和启动条件。 用于保护绕线转子电动机的断路器，其瞬时整定电流应等于36倍电动机额定电流。同样，取值大小决定与电动机的型号、容量及启动条件。,上一页,下一页,返回,7.1 低压断路器,(3)导线保护断路器的选用 照明、生活用导线保护断路器是指在生活建筑中用来保护配电系统的断路器，其选用原则是： 长延时动作电流整定值应小于或等于线路计算负载电流。 瞬时动作电流整定值应等于620倍线路计算负载电流。 7.1.5低压断路器的安装维护及使用注意事项 (1
12、)低压断路器的安装接线 断路器应按规定垂直安装，以断路器面板上铭牌的字或标识做参照，将断路器上方的接线端作为电源的进线端，又名电源端，将断路器下方的接线端作为负载的连接端，又名负载端，其上、下导线端接点,上一页,下一页,返回,7.1 低压断路器,必须使用规定截面的导线或母线连接。如果是用铝排搭接，则搭接端面最好用超声波搪锡或用钢丝刷刮擦后上一层锡，以保证端面接触良好。 (2)低压断路器的维护 断路器的结构比较复杂，设计时应选用得当，运行中还应进行精心维护，一般维护时应做到： 投入运行前，应将磁铁工作面的防镑油脂除净，以免影响其动作的可靠性； 投入运行前，应检查其安装是否牢固，各部件螺栓是否拧紧
13、，电路连接是否可靠，外壳有无尘垢； 投入运行前，检查脱扣器的整定电流及整定时间是否满足电路要求，,上一页,下一页,返回,7.1 低压断路器,出厂整定值是否移动、变化； 运行中的断路器应定期进行清扫、检修，要注意有无异常声响和气味； 运行中的断路器触头表面不应有毛刺和烧蚀痕迹，当触头磨损到小于原厚度的三分之一时，应更换新的触头； 运行中的断路器在分断短路电流后或运行段时间后，应清除灭弧室内壁和栅片上的金属颗粒，灭弧室不应有破损现象； 带有双金属片式的脱扣器，因过载分断断路器后，不应立即“再扣”，需冷却几分钟使双 金属片复位后，才能“再扣”； 运行中的传动机构应定期加润滑油； 定期检修时，修后应在
14、不带电的情况下进行数次分合闸试验，以检查,上一页,下一页,返回,7.1 低压断路器,其动作的可靠性；定期检查各脱扣器的电流整定值和延时，特别是半导体脱扣器，应定期用试验按钮检查其动作情况； 运行中还应检查其引线及导电部分有无过热现象。 (3)低压断路器使用注意事项断路器在使用中应注意以下几点： 工作时不能将灭弧罩取下不用，灭弧罩若有损坏，应立即更换，以免发生短路时不能切断电弧，酿成事故。 过电流脱扣器的整定值一经调好就不允许随意更动，而且使用日久后要检查其弹簧是否生镑卡住，以免影响其动作。 触头的长期工作电流不得大于开关的额定电流，以免使触头温升过高。 在断路器分断短路电流以后，应在切除上一级
15、电源的情况下，及时地,上一页,下一页,返回,7.1 低压断路器,检查其触头。若 发现有弧烟痕迹，可用干布抹净;若发现触头已烧毛，可用砂纸或细锉小心修整，但主触头一般 不允许用锉刀修整。 使用前应将脱扣器电磁铁工作面的防镑油脂抹去，以免影响电磁机构的动作值。 每使用一定次数(一般为1/4机械寿命)后，应给操作机构添加润滑油。 应定期清除掉落在断路器上的尘垢，以免影响操作和绝缘。 应定期检查各种脱扣器的动作值，有延时者还要检查其延时。,上一页,返回,7.2 刀开关和转换开关,7.2.1刀开关 刀开关俗称闸刀开关，是结构最简单的一种手动电器。它由操作手柄、触刀、静夹座和绝 缘底板组成，推动手柄使动触
16、刀插入静夹座中，电路就会被接通。刀开关的电气图形符号和文 字符号如图7.4所示。刀开关的种类很多，这里只介绍一种带有熔断器的常用刀开关。 (1)刀开关的结构 图7.5为HK系列闸刀开关的结构图，它由刀开关和熔断器组成，均装在瓷底板上。这种 开关易被电弧烧坏，因此不宜带重负载接通或分断电路，但因其结构简单，价格低廉，常用于频 率为50 Hz、电压小于380 V、电流小于60 A的电力线路中，作为一般照明、电热等回路的控制 开关;也可作分支线路的配电开关。三极胶盖闸刀开关适当,下一页,返回,7.2 刀开关和转换开关,降低容量时，可以直接用于不频繁 地控制小型电动机，并借助熔丝起过载保护作用。 (2)刀开关的安装 电源进线应接在静触点一边的进线端(进线座应在上方)，用电设备应接在出线端，这 样当开关断开时，闸刀和熔丝均不带电，以保证更换熔丝时的安全。 刀开关应垂直安装在开关板上，并要使静触座位于上方，即刀开关在合闸状态下手柄 应该向上，不能倒装和平装，以防止闸刀松动落下时误合闸。 (3)刀开关的操作 刀开关作电源隔离开关使用时，合闸顺序是:先合上刀开关，再合上,上一页,下一页,
