第1章低压电器2014

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1、前言,电器：对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护作用，在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统中应用非常广泛。,电器元件本身朝着新的领域扩展,电器元件性能提高 新型电器元件产生 机、电、仪一体化电器元件实现 电器元件应用范围扩展,以继电器、接触器为基础的电气控制技术具有相当重要的地位 。,可编程序控制器（PLC）是计算机技术与继电器、接触器控制技术相结合的产物，其输入、输出与低压电器密切相关。,掌握继电接触器控制技术也是学习和掌握PLC应用技术必需的基础。,第一章 常用低压电器,第一节 低压电器的基本知识,第三节 低压熔断器,第三节 开关电器,第五节 主令电器,第六节 接触器

2、,第七节 继电器,本章小结,第四节 低压断路器,第一节 低压电器的基本知识,一、电器的分类 按电器的电压等级分： 高压电器：AC1200V、DC1500V及以上电路中的电器。 低压电器：AC1200V、DC1500V以下电路中的电器。 按电器的动作性质分 ：手动电器和自动电器 按电器的性能和用途分：控制电器和保护电器 按有无触点分：有触点电器和无触点电器 按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器。,二、电磁式电器 1.电磁机构将电磁能转换为机械能并带动触头动作。 组成 原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气 隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。,铁芯,衔铁,线圈,第一节 低压电器的

3、基本知识,交流：硅钢片叠加 直流：整块铸铁或铸钢,直动式 转动式,电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。 电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。 交流线圈：短而粗，有骨架。 直流线圈：细而长，无骨架。,二、电磁式电器 电磁机构将电磁能转换为机械能并带动触头动作。,第一节 低压电器的基本知识,衔铁沿棱角转动的拍合式,为衔铁沿轴转动的拍合式,衔铁直线运动的双E形直动式,电磁吸力与吸力特性,第一节 低压电器的基本知识,直流电磁吸力,吸力特性吸力F与铁心间隙的特性曲线。,交流电磁吸力,交流电磁吸力平均值,交流电磁吸力最大值,电磁吸力与吸力特性,第一节 低压电器的基本知识,第一节 低压电器的基本知识

4、,二、电磁式电器,t,Fat,F交流分量,最大值,F,直流分量,反力,交流电磁机构瞬时吸力变化曲线 是脉动的！,过零点,二、电磁式电器 短路环减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。,第一节 低压电器的基本知识,浏览磁路的基本知识,跳过,二、电磁式电器 2.触头系统通过触头的开合控制电路通、断。 类型 材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银 质材料制成,桥式触头,指形触头,第一节 低压电器的基本知识,二、电磁式电器 3.灭弧系统 电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于 10V，电流超过80mA时，触头间会产生蓝色 的光柱， 即电弧。 电弧的危害 ： 延长了切断故障的时间； 高温引起电弧附

5、近电气绝缘材料烧坏； 形成飞弧造成电源短路事故。 灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、 利用介质灭弧、改善触头表面材料 。,第一节 低压电器的基本知识,第一章 常用低压电器,第一节 低压电器的基本知识,第二节 开关电器,第三节 低压熔断器,第四节 低压断路器,第五节 主令电器,第六节 接触器,本章小结,第七节 继电器,一、刀开关 1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关） 作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。 结构图和符号 ：,第二节 开关电器,第二节 开关电器,一、刀开关 2.带熔断器式刀开关用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。,QK,一、刀开关 3.负荷开关

6、 (1)开启式负荷开关 用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。 结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线 座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头， 工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。 分类：单相双极和三相三极两种,第二节 开关电器,一、刀开关 3.负荷开关 (2)封闭式负荷开关（铁壳开关） 作用：手动通断电路及短路保护。,第二节 开关电器,二、组合开关（转换开关） 结构：静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸 出盒外，与电源或负载相连。动触片套 在绝缘方杆上，绝缘方轴每次作90正 或反方向的转动，带动静触头通。 特点：结构紧凑，安装面积小，操作方便。 用途：电源的引入开关；通断小电流电

7、路； 控制以下电动机。,第二节 开关电器,QS,刀开关的选用与安装 1刀开关的选用： 选用刀开关时必须注意以下几点：按刀开关的用途和安装位置选择合适的型号和操作方式。刀开关的额定电压和额定电压必须符合电路要求。校验刀开关的动稳定性和热稳定性，如不满足要求，就应选大一级额定电流的刀开关。 2刀开关的安装： 刀开关在安装时必须注意以下几点：刀开关安装时应做到垂直安装，使闭合操作时的手柄操作方向应从下向上合，断开操作时的手柄操作方向应从上向下分，不允许采用平装或倒装，以防止产生误合闸。刀开关安装后应检查闸刀和静插座的接触是否成直线和紧密。母线与刀开关接线端子相连时，不应存在极大的扭应力，并保证接触可

8、靠。在安装杠杆操作机构时，应调节好连杆的长度，使刀开关操作灵活。,第一章 常用低压电器,第一节 低压电器的基本知识,第二节 开关电器,第三节 低压熔断器,第四节 低压断路器,第五节 主令电器,第六节 接触器,本章小结,第七节 继电器,结构：外壳和熔体 工作原理：当过载或电路电流通过熔体时，因其自身发热而熔断，从而分断电路。 作用：短路和严重过载保护 应用：串接于被保护电路的首端 优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体小量轻 分类：,第三节 低压熔断器,瓷插式RC,螺旋式RL,有填料式RT,无填料密封式RM,快速熔断器RS,自恢复熔断器,瓷插式熔断器,螺旋式熔断器,有填料式熔断器,无填料密封式熔

9、断器,快速熔断器,自恢复熔断器,第三节 熔断器,（3）极限分断能力,主要参数,（1）熔断器的额定电压Un：,指熔断器长期工作时和熔断后所能承受的电压。 交流额定电压（单位为V）有： 220， 380，415，500， 600，1140； 直流额定电压（单位为V）有：110，220，440，800，1000，1500。,（2）熔断器的额定电流In,熔断器在长期工作制下，各部件温升不超过极限允许温升所能承载的电流值，习惯上，把熔断体支持件的额定电流简称为熔断器额定电流。,指熔断器在规定的使用条件下，能可靠分断的最大短路电流值。,RT12系列熔断器技术数据,熔断器的选用与维护 1熔断器的选用 1）熔

10、断器类型的选择主要根据使用场合来选择不同的类型。例如，作电网配电用，应选择一般工业用熔断器；作硅元件保护用，应选择保护半导体器件熔断器；供家庭使用，宜选用螺旋式或半封闭插入式熔断器。 2）熔断器的额定电压必须等于或高于熔断器安装处的电路额定电压。 3）电路保护用熔断器熔体的额定电流基本上可按电路的额定负载电流来选择，但其极限分断能力必须大于电路中可能出现的最大故障电流。,4）在电动机回路中作短路保护时，应考虑电动机的起动条件，按电动机的起动时间长短选择熔体的额定电流。 对起动时间不长的场合，可按下式决定熔体的额定电流 式中， 电动机的起动电流， 电动机的额定电流。 对起动时间长或较频繁起动的场

11、合，按下式决定熔体的额定电流, 对于多台并联电动机的电路，考虑到电动机一般不同时起动，故熔体的电流可按下式计算： 或 式中 最大一台电动机的起动电流；,其余电动机额定电流之和。,5）为了防止越级熔断、扩大停电事故范围，各级熔断器间应有良好的协调配合，使下一级熔断器比上一级的先熔断，从而满足选择性保护要求。选择时，上下级熔断器应根据其保护特性曲线上的数据及实际误差来选择。一般，老产品的选择比为2:1，新型熔断器的选择比为1.6:1。例如，下级熔断器额定电流为100A，上级熔断器的额定电流最小也要为160A，才能达到1.6:1的要求，若选择比大于1.6:1会更可靠地达到选择性保护。值得注意的是这样

12、将会牺牲保护的快速性，因此实际应用中应综合来考虑。,6）保护半导体器件用熔断器的选择。在变流装置中作短路保护时，应考虑到熔断器熔体的额定电流是用有效值表示，而半导体器件的额定电流是用通态平均电流 表示的，应将 乘以1.57换算成有效值。因此，熔体的额定电流可按下式计算：,2熔断器的安装和维护 1）安装熔断器除保证足够的电气距离外，还应保证足够的间距，以保证拆卸、更换熔体方便。 2）安装前应检查熔断器的型号、额定电压、额定电流、额定分断能力等参数是否符合规定要求。 3）安装熔体必须保证接触良好，不能有机械损伤。 4）安装引线要有足够的截面积，而且必须拧紧接线螺钉，避免接触不良。,5）在运行中应经

13、常注意熔断器的指示器，以便及时发现相熔体熔断的情况，防止缺相运行。如果检查发现熔体已经腐蚀、损伤或熔断，应更换同一型号规格的熔断器，不允许用其它型号熔断器代用（除非已通过验证）。 6）熔断器插入与拔出要用规定的把手，不要直接用手拔熔体（熔断后外壳温度很高，以免烫伤），也不可用不合适的工具插入与拔出。更换时，必须在不带电的情况下进行。 7）使用时应经常清除熔断器上及导电插座上的灰尘和污垢。,第一章 常用低压电器,第一节 低压电器的基本知识,第二节 开关电器,第三节 低压熔断器,第四节 低压断路器,第五节 主令电器,第六节 接触器,本章小结,第七节 继电器,又称自动开关，既能接通、承载以及分断正常

14、电路条件下的电流，也能在规定的非正常(故障)电路条件下接通、承载(一定时间)和分断电流。 功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失 压时自动分断电路。 特点：操作安全，分断能力较高。 分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式） 结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。,第四节 低压断路器,万能式低压断路器,万能式低压断路器结构图,万能式低压断路器结构与符号,QF,断路器的符号,塑壳式低压断路器原理图,1主触头2自由脱扣器3过电流脱扣器4分励脱扣器 5热脱扣器6失压脱扣器 7按钮,线路短路或严重过载保护,远距离跳闸，对电路不起保护作用,线路过载保护,电动机的失压保护,第一章 常用低压电

15、器,第一节 低压电器的基本知识,第二节 开关电器,第三节 低压熔断器,第四节 低压断路器,第五节 主令电器,第六节 接触器,本章小结,第七节 继电器,作用：发送控制命令或信号的电器 分类：控制按钮：通常用作发布命令。 参图 行程开关 参图 接近开关 参图 万能转换开关 参图 主令控制器 参图,第五节 主令电器,控制按钮,第六节 主令电器,一、按钮 按钮是一种用人力（一般为手指或手掌）操作，并具有储能复位的开关电器。它主要用于电气控制线路中，用于发布命令及电气联锁。 按钮的一般结构如图1-8所示。主要由按钮帽、复位弹簧、桥式动触头、动合静触头、动断静触头和装配基座（图中未画出）等组成。操作时，将

16、按钮帽往下按，桥式动触头就向下运动，先与动断静触头（常闭触头）分断，再与动合静触头（常开触头）接通，一旦操作人员的手指离开按钮帽，在复位弹簧的作用下，动触头向上运动，恢复初始位置。在复位过程中，先是常开触头分断，然后是常闭触头闭合。图1-9是按钮的电气符号。 图1-9 按钮的电气符号,第五节 主令电器,控制按钮结构和符号字母：,常开触点,常闭触点,复式触点,按钮的使用场合非常广泛，规格品种很多。目前生产的按钮产品有LA10、LA18、LA19、LA20、LA25、LA30等系列，引进产品有LAY3、LAY4、PBC系列等。其中LA25是通用型按钮的更新换代产品。 LA25系列控制按钮为积木式结构，采用插接式连接。采用独立的接触单元，具有任意组合动合触头、动断触头对数的优点。相邻触头元件在电气上是分开的，其基座采用耐电弧的聚碳酸酯塑料，静、动触头采用滚动式点接触