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1、第一章 常用低压电器,低压电器通常是指工作在交流1000V及以下与直流1200V及以下电路中的电器。 按照电器动作性质不同，低压电器可分为手控电器和自控电器两大类；按照是否有触点，低压电器还可分为有触点电器和无触点电器两大类。,1.1 低压开关,常见的低压开关有刀开关、转换开关、自动空气开关及主令控制器等。它们的作用主要是实现对电路进行接通或断开的控制。多数作为机床电路的电源开关，有时也用来直接控制小容量电动机的通断工作。,1.1.1 刀开关,刀开关又称闸刀开关，它是非自动切换开关中结构最简单，应用最广泛的一种低压电器。其代表产品有HK系列瓷底胶盖开关及HH系列铁壳开关等。 刀开关又可分为两极
2、和三极两种。两极开关适用于交流50Hz500V以下的小电流电路，主要作为一般电灯、电阻和电热等回路的控制开关用；三极开关适当降低容量后，可作为小型电动机的手动不频繁操作控制开关使用，并具有短路保护作用。,1、瓷底胶盖刀开关,瓷底胶盖刀开关又称开启式负荷开关，其结构及符号见图11。,HK系列瓷底胶盖刀开关的型号意义如下：,HK系列瓷底胶盖刀开关基本技术参数见表11。,工 程 应 用,实际应用中，用于普通照明电路，作为隔离或负载开关时，一般选择开关的额定电压大于或等于220V、额定电流大于或等于电路最大工作电流的两极开关。 用于电动机控制时，如果电动机功率小于5.5KW，可直接用于电动机的启动、停
3、止控制；如果电动机功率大于5.5KW，则只能作为隔离开关使用。选用时，应选择开关的额定电压大于或等于380V、额定电流大于电动机额定电流3倍的三极开关。,安 全 贴 示,在安装开启式负荷开关时，应注意将电源进线装在静触座上，将用电负荷接在闸刀开关的下出线端上。这样当开关断开时，闸刀和熔丝均不带电，保证更换熔丝安全。 闸刀在合闸状态时，手柄应向上，不可倒装或平装，以防止误合闸。,2、铁壳开关,铁壳开关又称封闭式负荷开关,常用HH系列铁壳开关的结构及外形如图12所示。,HH系列铁壳开关的型号意义如下：,工 程 应 用,铁壳开关用来控制照明电路时，开关的额定电流可按该电路的额定电流选择。 用来控制启
4、动不频繁的小型电动机时，可按表1-2进行选择,但不适宜用60A以上的开关来控制电动机,否则可能发生电弧烧手等事故。,安 全 贴 示,铁壳开关不允许随意放在地面上使用。 安装时金属外壳应可靠接地或接零,防止意外漏电而发生触电事故。 接线时,应将电源线接在静触座的接线端上,负荷接在熔断器一端。 操作时，操作者应在铁壳开关的手柄侧面，不要面对开关，以免造成意外伤人事故。 运行时应注意检查机械联锁是否正常,速断弹簧有无锈蚀变形,压线螺钉是否完好,发现问题应及时修复或更换。,1.1.2 组合开关,组合开关又称转换开关,属于刀开关类型,其结构特点是用动触片代替闸刀,以左右旋转操作代替刀开关的上下分合操作,
5、有单极、双极和多极之分。,1.结构及工作原理,2.技术参数及应用,HZ10系列组合开关额定电压为直流220V、交流380V,额定电流有6A、10A、25A、60A、100A等5个等级。选用时要根据电源种类、电压等级、所需触头数、电动机的容量进行选择,开关的额定电流一般取电动机额定电流的1.52.5倍。,HZ系列组合开关的型号意义如下:,工 程 应 用,普通型的组合开关,可以用于各种低压配电设备中,不频繁地接通和切断电路,如用于交流电压380V以下或直流220V以下的电路中。作为电源引入开关,可用来控制5kW以下小容量电动机的启动、停车和正反转,也可以作为机床照明电路的控制开关。当用于电动机控制
6、时，其启动、停止的操作频率应小于（1520）次/时；用于控制电动机正反转时,必须使电动机先经过完全停止的位置,然后才能接通反向运转电路，否则会因为反转启动电流较大而损坏开关。,3.故障及维修,组合开关在使用过程中,由于开关固定螺丝松动,旋转操作频繁,引起导线压接松动,造成外部连接点放电、打火、灼烧或断路。此时应紧固螺丝,保证导线连接完好。如打火烧坏,应及时更换。开关内部的转轴上扭簧松软或断裂,使开关动触片无法转动,改变了接点位置,此时应修复或更换扭簧。开关内部的动、静触片接触不良,或开关额定电流小于负荷回路电流,造成内部接点被电弧灼烧,此时应检查排除动、静触片的接触不良,开关额定电流不符的及时
7、更换。,1.1.3自动空气开关,自动空气开关又称自动开关或自动空气断路器,它是一种既可接通分断电路,又能对负荷电路进行自动保护的低压电器。当电路发生严重的过载、短路以及失压等故障时,能够自动切断故障电路(俗称自动跳闸),有效地保护串接在它后面的电气设备。因此,自动空气开关是低压配电网路中非常重要的一种保护电器。在正常条件下,也用于不频繁接通和断开的电路以及控制电动机等。,1.结构及工作原理,(1)主要结构。,(2)工作原理,2.技术参数及选用 （1）技术参数,（2）自动空气开关型号意义如下:,(3)选 用,自动空气开关的选用应保证其额定电压和额定电流不小于电路的正常工作电压和工作电流;热脱扣器
8、的整定电流应与所控制电动机的额定电流或者负载额定电流一致;电磁脱扣器的瞬时脱扣电流应大于负载电路正常工作时的峰值电流。 对于单台电动机来说,DZ型自动空气开关电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流Iz 可按下式计算: IzKIq 式中:K为安全系数,一般取1.7;Iq为电动机的启动电流。 对于多台电动机来说,可按下式计算: IzKIqmax+电路中其他电器的工作电流 式中:K一般取1.7;Iqmax为最大一台容量的电动机的启动电流。,例1.1,某机床电动机额定功率为5.5kW,额定电压为380V,额定电流为11.25A,启动电流为额定电流的7倍。请选择自动空气开关的型号和规格。 解:根据电动机的额定电流
9、为11.25A,由表14查出,热脱扣器的额定电流应选15A,相应的热脱扣器的整定电流调节范围为1015A。 电磁脱扣器的瞬时动作整定电流为额定电流的10倍,即1015=150A。 根据公式IzKIq=1.7711.25=134A,所以选择150A符合要求。 由于控制三相电动机,且有电磁脱扣器和热脱扣器进行保护,根据电动机电压、电流和脱扣器的型式,由表14可确定选用DZ520/330型自动空气开关。,3.常见故障及排除,自动空气开关三对主触头中有一个触头不能闭合,应检查自动空气开关的相连杆,如有断裂,应更换连杆;失压脱扣器不能自动开关分断,应检查反力弹簧,如弹力变小,则需重新调整弹簧,还需检查是
10、否存在机构卡死,如有则排除卡死原因;启动电动机时,自动空气开关立即分断,应检查电磁脱扣器,由于瞬时动作整定电流太小,应调整瞬时整定弹簧;自动空气开关闭合一定时间后自行分断,是由于电磁脱扣器长延时整定值不对或者热元件变值造成的,应调整或更换;自动空气开关温升过高,应检查触头压力,如较低则应调整压力或更换弹簧;检查触头表面,如磨损较重或接触不良,应更换触头或更换自动空气开关。,1.2 主令电器,主令电器是一种非自动切换的小电流开关电器,它在控制电路中的作用是发布命令去控制接触器、继电器或其它电器执行元件的电磁线圈,使电路接通或分断,从而达到控制电力拖动系统的启动与停止以及改变系统的工作状态,如正转
11、与反转等,实现生产机械的自动控制。由于它专门发送命令或信号,故称为“主令电器”,也称“主令开关”。,1.2.1按钮开关,按钮开关也叫按键，是一种手按下即动作,手释放即复位的短时接通的小电流开关电器。它适用于交流电压500V或直流电压440V,电流为5A及以下的电路中。一般情况下它不直接操纵主电路的通断,而是在控制电路中发出“指令”,通过接触器、继电器等电器去控制主电路;也可用于电气联锁等线路中。,按钮开关型号意义如下:,1.结构及工作原理,按钮开关一般由按钮帽、复位弹簧、桥式动触头、静触头和外壳等组成,其外形、结构及符号见图16所示。按钮开关按照用途和触头的结构不同分为停止按钮(常闭按钮)、启
12、动按钮(常开按钮)及复合按钮(常开常闭组合按钮)。,2技术数据及应用,工 程 应 用,实用中，为了避免误操作,通常在按钮上作出不同标记或涂以不同的颜色加以区分,其颜色有红、黄、蓝、白、绿、黑等。一般红色表示停止按钮;绿色表示启动按钮;急停按钮必须用红色蘑菇按钮。 按钮必须有金属的防护挡圈,且挡圈要高于按钮帽,防止意外触动按钮而产生误动作。 安装按钮的按钮板和按钮盒的材料必须是金属,并与机械的总接地母线相连。,1.2.2 位置开关,位置开关又称行程开关或限位开关,其作用和按钮开关相同,都是对控制线路发出接通、断开和信号转换等指令的电器。但与按钮开关不同的是,位置开关不靠手按而是利用生产机械某些运
13、动部件的碰撞而使触头动作、接通和断开控制线路,达到一定的控制要求。,位置开关的型号意义如下:,1. JLXK1系列,以单轮旋转式 位置开关为例,分析 其内部结构及工作 原理。,2.LX19系列 结构及工作原理:,当外界机械挡铁碰压顶杆时,顶杆向下移动,压迫触头弹簧,并通过该弹簧使接触桥离开常闭静触头,转为同常开静触头接触,即动作后,常开触头闭合,常闭触头断开。当外界机械挡铁离开顶杆后,在恢复弹簧的作用下,接触桥重新自动恢复原来的位置。,常用位置开关的技术数据,1.3 熔断器,熔断器是低压电路及电动机控制线路中一种最简单的过载和短路保护电器。熔断器内装有一个低熔点的熔体,它串联在电路中,正常工作
14、时,相当于导体,保证电路接通。当电路发生过载或短路时,熔体熔断,电路随之自动断开,从而保护了线路和设备。熔断器作为一种保护电器,它具有结构简单,价格低,使用维护方便,体积小、重量轻等优点,所以得到了广泛应用。,1.3.1熔断器的结构与主要参数,1.熔断器的结构 熔断器主要由熔体和安装熔体的熔管或熔座两部分组成。熔体是熔断器的主要组成部分,常作成片状或丝状。熔管是熔体的保护外壳,在熔体熔断时兼有灭弧作用。 2.熔断器的主要参数 每一种熔体都有额定电流和熔断电流两个参数。 熔管有三个参数:额定工作电压、额定电流和断流能力。,1.3.2常用熔断器,1.瓷插式熔断器 RC1A系列瓷插式熔断器是由瓷盖、
15、瓷底、动触头、静触头和熔体等部分组成。瓷底和瓷盖均用电工瓷制成,电源线及负载线分别接在瓷底两端的静触头上。瓷底座中间有一空腔,与瓷盖突出部分构成灭弧室。额定电流为60A以上的熔断器,在灭弧室中还垫有石棉带,用来灭弧。熔丝接在瓷盖内的两个动触头上,使用时,将瓷盖合于瓷座上即可。,常用低压熔断器技术数据,瓷插式熔断器的型号意义:,1.3.2常用熔断器,2.螺旋式熔断器 RL1系列螺旋式熔断器主要由瓷帽、熔断管、瓷套、上接线端、下接线端及瓷座等部分组成。熔断管是一个瓷管,除了装熔丝外,在熔丝周围填满石英砂,用于熄灭电弧。熔断管的上端有一个小红点,熔丝熔断后,红点自动脱落,显示熔丝已熔断。,螺旋式熔断
16、器的型号意义:,1.3.2常用熔断器,3.快速熔断器 快速熔断器主要用于半导体功率元件或变流装置的短路保护。由于半导体元件的过载能力很低,只能在极短时间内承受较大的过载电流,否则半导体元件将迅速被烧坏。因此,要求短路保护装置能快速熔断。 快速熔断器主要有RLS和RS系列。RLS系列是螺旋式快速熔断器,用于小容量硅整流元件的短路保护和某些过载保护。其技术数据见表17。 应当注意,快速熔断器的熔体不能用普通的熔体代替,因为普通的熔体不具有快速熔断特性。,1.3.3熔断器的选择,1.熔体额定电流的选择 (1)对于照明和电热设备等阻性负载电路的短路保护,熔体的额定电流应稍大于或等于负载的额定电流。 (2)由于电动机的启动电流很大,必须考虑启动时,熔丝不能断,因此熔体的额定电流选的较大。 单台电动机:熔体额定电流=(1.52.5)电动机额定电流。 多台电动机:熔体额定电流=(1.52.5)容量最大的电动机额定电流+其余电动机额定电流之和。 降压启动电动机:熔体额定电流=(1.52.0)电动机额定电流。 直流电动机和绕线式电动
