低压电器的使用

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1、项目一 低压电器元件的使用及电气系统图的表达【学习目标】通过本项目的学习，了解常用低 压电器元件的功能、分 类和工作原理，学会低压电器元件的选型；了解电气系统图的类型，掌握 电气控制原理图绘 制并能够阅读、分析 电气控制原理图；了解电气控制技术的概念、分 类和发展概况。电气控制技术在工业生产、科学研究以及其他各个领域的应用十分广泛，已经成为实现生产过程自动化的重要技术手段之一。尽管电气控制设备种类繁多、功能各异，但其控制原理、基本线路、设计基础都是类似的。下面以电动机或其他执行电器为控制对象，学习电气控制中常用低压电器元件的使用、电气控制系统的表达和分析方法。任务一 低压电器元件识别与使用电器

2、是一种能根据外界信号(机械力、电动力和其他物理量) 和要求，手动或自动地接通、断开电路，以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件或设备。低压电器元件通常是指工作在交流电压小于 1200V、直流电压小于 1500V 的电路中起通、断、保护、控制或调节作用的各种电器元件。常用的低压电器元件主要有刀开关、熔断器、断路器、接触器、继电器、按钮、行程开关等，学习识别与使用这些电器元件是掌握电气控制技术的基础。低压电器元件的分类如表 1-1 所示。表 1-1 低压电器元件的分类分 类 方 式 类 型 说 明低压配电电器主要用于低压配电系统中，实现电能的输送、分配及保护电路和用电设备

3、的作用。包括刀开关、组合开关、熔断器和自动开关等按用途控制对象分类低压控制电器主要用于电气控制系统中，实现发布指令、控制系统状态及执行动作等作用。包括接触器、继电器、主令电器和电磁离合器等第一篇 低压电气控制技术 4 (续表) 分 类 方 式 类 型 说 明电磁式电器 根据电磁感应原理来动作的电器。如交流、直流接触器，各种电磁式继电器，电磁铁等按工作原理分类非电量控制电器依靠外力或非电量信号(如速度、压力、温度等)的变化而动作的电器。如转换开关、行程开关、速度继电器、压力继电器、温度继电器等自动电器自动电器指依靠电器本身参数变化(如电、磁、光等)而自动完成动作切换或状态变化的电器。如接触器、继

4、电器等按动作方式分类手动电器 手动电器指依靠人工直接完成动作切换的电器。如按钮、刀开关等一、刀开关1. 认识刀开关的结构和用途刀开关又称闸刀开关，是一种手动配电电器。刀开关主要作为隔离电源开关使用，用在不频繁接通和分断电路的场合，图 1-1 所示为胶底瓷盖刀开关。图 1-2 所示为胶底瓷盖刀开关结构图。此种刀开关由操作手柄、熔丝、触刀、触刀座和瓷底座等部分组成，带有短路保护功能。图 1-1 胶底瓷盖刀开关 图 1-2 胶底瓷盖刀开关结构图刀开关在安装时，手柄要向上，不得倒装或平装，避免由于重力自动下落，引起误动合闸。接线时，应将电源线接在上端，负载线接在下端，这样断开后，刀开关的触刀与电源隔离

5、，既便于更换熔丝，又可防止可能发生的意外事故。2. 掌握刀开关的表示方式刀开关的主要类型有：带灭弧装置的大容量刀开关，带熔断器的开启式负荷开关1上胶盖；2下胶盖；3插座；4触刀；5瓷柄；6胶盖紧固螺钉；7出线座；8熔丝；9触刀座；10瓷底座；11进线座项目一 低压电器元件的使用及电气系统图的表达 5 (胶盖开关) ，带灭弧装置和熔断器的封闭式负荷开关(铁壳开关)等。常用的产品有：HD11HD14 和 HS11HS13 系列刀开关，HK1、HK2 系列胶盖开关，HH3、HH4 系列铁壳开关。刀开关按刀数的不同分有单极、双极、三极等几种。1) 型号。刀开关的型号标志组成及其含义如下：H D单掷刀开

6、关设计序号/额定电流极 数H S双掷刀开关设计序号/额定电流极 数HK2开 启 式 负 荷 开 关设 计 序 号 额 定 电 流 (A) H10封 闭 式 负 荷 开 关设 计 序 号 额 定 电 流 (A)/极 数2) 电气符号。刀开关的图形符号及文字符号如图 1-3 所示。图 1-3 刀开关图形、文字符号3. 了解刀开关的主要技术参数刀 开 关 的 主 要 技 术 参 数 有 额 定 电 压 、 额 定 电 流 、 通 断 能 力 、 动 稳 定 电 流 、 热 稳 定 电 流等。1) 通断能力是指在规定条件下，能在额定电压下接通和分断的电流值。2) 动 稳 定 电 流 是 指 电 路 发

7、 生 短 路 故 障 时 ， 刀 开 关 并 不 因 短 路 电 流 产 生 的 电 动 力 作 用 而发 生 变 形 、 损 坏 或 触 刀 自 动 弹 出 之 类 的 现 象 ， 这 一 短 路 电 流 (峰 值 )即 称 为 刀 开 关 的 动 稳 定 电流。3) 热 稳 定 电 流 是 指 电 路 发 生 短 路 故 障 时 ， 刀 开 关 在 一 定 时 间 内 (通 常 为 1s)通 过 某 一 短路 电 流 ， 并 不 会 因 温 度 急 剧 升 高 而 发 生 熔 焊 现 象 ， 这 一 最 大 短 路 电 流 称 为 刀 开 关 的 热 稳 定电流。表 1-2 列 出 了 H

8、K1 系 列 胶 盖 开 关 的 技 术 参 数 。 近 年 来 中 国 研 制 的 新 产 品 有HD18、 HD17、 HSl7 等系列刀形隔离开关，HG1 系列熔断器式隔离开关等。表 1-2 HK1 系列胶盖开关的技术参数配用熔丝规格可控制电动机最大容量值/kW 熔丝成分/%额定电流值/A极 数额定电压值/V 220V 380V触刀极限分断能力(cos=0.6)/A熔丝极限分断能力/A 铅 锡 锑熔丝直径/mm15 2 220 30 500 1.451.5930 2 220 60 100098 1 12.302.52第一篇 低压电气控制技术 6 60 2 220 90 1500 3.36

9、4.0015 2 380 1.5 2.2 30 500 1.451.5930 2 380 3.0 4.0 60 1000 2.302.5260 2 380 4.4 5.5 90 150098 1 13.364.004. 学会刀开关的选择与常见故障的处理方法刀开关选择的注意点：1) 根据使用场合，选择刀开关的类型、极数及操作方式。2) 刀开关额定电压应大于或等于线路电压。3) 刀开关额定电流应等于或大于线路的额定电流。对于电动机负载，开启式刀开关额定电流可取电动机额定电流的 3 倍；封闭式刀开关额定电流可取电动机额定电流的1.5 倍。刀开关的常见故障及其处理方法如表 1-3 所示。表 1-3 刀

10、开关的常见故障及其处理方法故 障 现 象 产 生 原 因 修 理 方 法合闸后一相或两相没电1. 插座弹性消失或开口过大2. 熔丝熔断或接触不良3. 插座、触刀氧化或有污垢4. 电源进线或出线头氧化1. 更换插座2. 更换熔丝3. 清洁插座或触刀4. 检查进出线头触刀和插座过热或烧坏1. 开关容量太小2. 分、合闸时动作太慢造成电弧过大，烧坏触点3. 夹座表面烧毛4. 触刀与插座压力不足5. 负载过大1. 更换较大容量的开关2. 改进操作方法3. 用细锉刀修整4. 调整插座压力5. 减轻负载或调换较大容量的开关封闭式负荷开关的操作手柄带电 1. 外壳接地线接触不良2. 电源线绝缘损坏碰壳 1.

11、 检查接地线2. 更换导线知识点拓展 组合开关参考资料：正泰电器网站()二、熔断器1. 认识熔断器的结构和用途熔断器是串联连接在被保护电路中的，当电路短路时，电流很大，熔体急剧升温，立即熔断，所以熔断器可用于短路保护。由于熔体在用电设备过载时所通过的过载电流能积累热量，当用电设备连续过载一定时间后熔体积累的热量也能使其熔断，所以熔断项目一 低压电器元件的使用及电气系统图的表达 7 器也可作过载保护。熔断器一般分成熔体座和熔体等部分。图 1-4 所示为 RL1 系列螺旋式熔断器外形图。图 1-4 RL1 系列螺旋式熔断器外形2. 掌握熔断器的表示方式1) 型号。熔断器的型号标志组成及其含义如下：

12、 R熔 断 器形 式 ： C： 瓷 插 式Z： 螺 旋 式M： 无 填 料 式T： 有 填 料 式S： 快 速Z： 自 复 式 结 构 改 型 代 号/熔 体 额 定 电 流熔 断 器 额 定 电 流设 计 代 号2) 电气符号。熔断器的图形符号和文字符号如图 1-5 所示。FU图 1-5 熔断器图形、文字符号3. 了解熔断器的主要技术参数熔断器的主要技术参数有额定电压、额定电流和极限分断能力。熔断器的主要技术参数如表 1-4 所示。表 1-4 熔断器的主要技术参数额定电流/A型 号 额定电压/V熔 断 器 熔 体分断能力/kARL625 25 2，4，6，10，20，25RL663 63 3

13、5，50，63RL6100 100 80，100RL6200500200 125，160，20050RLS230 500 30 16，20，25，30 50第一篇 低压电气控制技术 8 RLS263 63 32，40，50，63RLS2100 100 63，80，100(续表) 额定电流/A型 号 额定电压/V熔 断 器 熔 体分断能力/kART1220 20 2，4，6，10，15，20RT1232 32 20，25，32RT1263 63 32，40，50，63RT12100415100 63，80，10080RT1420 20 2，4，6，10，16，20RT1432 32 2，4，6，

14、10，16，20，25，32RT146338063 10，16，20，25，32，40，50，631004. 学会熔断器的选择与常见故障的处理方法熔断器的选择主要包括熔断器类型、额定电压、额定电流和熔体额定电流等的确定。熔断器的类型主要由电控系统整体设计确定，熔断器的额定电压应大于或等于实际电路的工作电压；熔断器额定电流应大于或等于所装熔体的额定电流。确定熔体电流是选择熔断器的关键，具体来说可以参考以下几种情况：1) 对于照明线路或电阻炉等电阻性负载，熔体的额定电流应大于或等于电路的工作电流，即IfNI式中，I fN熔体的额定电流；I 电路的工作电流。2) 保护一台异步电动机时，考虑电动机冲击

15、电流的影响，熔体的额定电流可按下式计算IfN(1.52.5)I N (11)式中，I N电动机的额定电流。3) 保护多台异步电动机时，若各台电动机不同时启动，则应按下式计算：IfN(1.52.5)I Nmax+I N (12)式中，I Nmax容量最大的一台电动机的额定电流；I N其余电动机额定电流的总和。项目一 低压电器元件的使用及电气系统图的表达 9 4) 为防止发生越级熔断，上、下级( 即供电干、支线)熔断器间应有良好的协调配合，为此，应使上一级(供电干线 )熔断器的熔体额定电流比下一级 (供电支线)大 12 个级差。熔断器的常见故障及其处理方法如表 1-5 所示。表 1-5 熔断器的常见故障及其处理方法故 障 现 象 产 生 原 因 修 理 方 法电动机启动瞬间熔体即熔断1. 熔体规格选择太小2. 负载侧短路或接地3. 熔体安装时损伤1. 调换适当的熔体2. 检查短路或接地故障3. 调换熔体熔丝未熔断但电路不通 1. 熔体两端或接线端接触不良2. 熔断器的螺帽盖未旋紧 1. 清扫并旋紧接线端2. 旋紧螺帽盖三、低压断路器1. 认识低压断路器的结构和用途低压断路器又称自动空气开关，在电气线路中起接通、分断和承载额定工作电流的作用，并能在线路和电动机发生过载、短路、欠电压的情况下进行可靠的保护。它的功能相当于刀开关、过电流继电器、欠电压继电器、热继电