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1、,项目五 认识和使用常见低压电器,在工业、农业、交通、国防以及人们用电部门中，大多数采用低压供电，低压电器是设备电气控制系统中的基本组成元件，因此电器元件的质量将直接影响到低压供电系统的可靠性。电气技术人员只有掌握低压电器的基本知识和常用低压电器的结构及工作原理，并能准确选用、检测和调整常用低压电器元件，才能够分析设备电气控制系统的工作原理，处理一般故障及维修。,任务一 认识和使用低压配电电器 任务二 认识和使用低压控制电器 任务三 选用和检修其他常用电器 技能训练,本章大纲,1 认识和使用低压配电电器,低压电器种类繁多，分类方法有很多种，其常见分类如 下表所示。,常见的低压配电电器主要在低压
2、电力系统及动力设备中，技术要求是分断能力强、限流效果好和操作电压低等。常见的低压配电电器分类及用途见下表 ：,1 熔断器,熔断器是一种常用在低压电路和电动机控制电路中用作短路保护和过载保护的电器，熔断器由熔体、绝缘熔管和底座等组成。 熔体是熔断器的核心部分，当电路发生短路或过载时电流过大，熔体因过热而熔化，从而切断电路。熔体常做成丝状或片状，在小电流电路中，常用铅锡合金和锌等低熔点金属做成熔丝；在大电流电路中则用银、铜等较高熔点的金属做成薄片。绝缘熔管可以安全有效地熄灭熔体产生的电弧。底座用于固定熔管和外接引线。,（1）常见分类。 磁插式熔断器常用于380V及以下电压等级的线路末端（如照明线路
3、），作为配电支线或电气设备的短路保护用。磁插式熔断器的外形、结构和在原理图中的符号，如图5-1所示。,（a）外形 （b）结构 （c）原理图中的符号 图5-1 磁插式熔断器,螺旋式熔断器主要用于短路电流大的分支电路或有易燃气体的场所。其外形和结构，如图5-2所示。熔管内装有石英砂，熔体埋于其中，熔体熔断时，电弧喷向石英砂及其缝隙，可迅速降温而熄灭。为了便于监视，熔断器一端装有色点，不同的颜色表示不同的熔体电流，熔体熔断时，色点跳出，表示熔体已熔断。,图5-2 螺旋式熔断器,有填料封闭管式熔断器主要用于短路电流大的电路或有易燃气体的场所。其外形和结构如图5-3所示。,图5-3 填料封闭管式熔断器,
4、无填料封闭管式熔断器具有结构简单、保护性能好和使用方便等特点，一般均与刀开关组成熔断器刀开关组合使用。其外形和结构如图5-4所示。,图5-4 无填料封闭管式熔断器,（2）熔断器的型号含义 常见的熔断器的型号含义，图5-5所示。,图5-5 熔断器的型号含义,（3）参数 熔断器的额定电压、额定电流和熔体的额定电流3个参数。 额定电压：是指能保证熔断器长期正常的电压。若熔断器的实际工作电压大于其额定电压，熔体熔断时可能会发生电弧不能熄灭的危险。所以选用熔断器的额定电压值应大于线路的工作电压。 额定电流：是指保证熔断器能长期正常工作的电流，是由熔断器各部分长期工作时的允许温升决定。熔断器的额定电流应不
5、小于所装熔体的额定电流 熔体电流：是指在规定的工作条件下，长时间通过熔体，而熔体不熔断的最大电流值。通常，一个额定电流等级的熔器可以配用若干个额定电流等级的熔体。 例如型号RL1-15的熔断器，其熔管额定电流15A，熔体额定电流有4A，6A，10A，15A四个等级。,（4）选择与使用 应根据使用场合选择熔断器的类型：电网配电一般用管式熔断器；电动机保护一般用螺旋式熔断器；照明电路一般用瓷插熔断器。熔断器规格的选择如下： 照明电路：熔体额定电流被保护电路上所有照明电器工作电流之和。 单台直接起动电动机：熔体额定电流（1.52.5）电动机额定电流。 多台直接起动电动机：总保护熔体额定电流（1.52
6、.5）各台电动机电流之和。 降压起动电动机：熔体额定电流（1.52）电动机额定电流。 绕线式电动机：熔体额定电流（1.21.5）电动机额定电流。 配电变压器低压侧：熔体额定电流（1.01.5）变压器低压侧额定电流 。,（5）熔断器的常见故障及修理方法 熔断器的常见故障及修理方法如表5-3所示。,表5-3 熔断器的常见故障及修理方法,（6）注意事项 对不同性质的负载，如照明电路、电动机电路的主电路和控制电路等，应分别保护，并装设单独的熔断器。 安装螺旋式熔断器时，必须注意将电源线接到瓷底座的下接线端，即低进高出的原则，以保证安全。 瓷插式熔断器安装熔丝时，熔丝应顺着螺钉旋紧方向绕过去，同时应注意
7、不要划伤熔丝，也不要把熔丝绷紧，以免减小熔丝截面尺寸或插断熔丝。 更换熔体时应切断电源，并应换上相同额定电流的熔体。,2 刀开关,刀开关又称闸刀开关、负荷开关，是一种应用广泛的手动控制电器。它结构简单，是由刀片（动触点）和刀座（静触点）等部分组成。刀开关在低压电路中，作为不频繁接通和分断电路用或用来将电路与电源隔离。刀开关按触刀片数多少可分为单极、双极和三极等几种。常用的负荷开关有开启式（俗称胶盖瓷底刀开关）和封闭式（俗称铁壳开关）两种，外形如图5-6所示。,（a）开启式刀开关 （b）封闭式刀开关 图5-6 刀开关,刀开关的结构、符号如图5-7所示 。,（a）开启式刀开关的结构 （b）封闭式刀
8、开关的结构 （c）符号 图5-7 刀开关的结构及符号,（1）型号含义 刀开关的型号含义，如图5-8所示。,图5-8 刀开关的型号含义,（2）选择与使用 用于照明或电热负载时，负荷开关的额定电流等于或大于被控制电路中各负载额定电流之和，刀开关的额定电压应不小于电路实际工作的最高电压。 用于电动机负载时，开启式负荷开关的额定电流一般为电动机额定电流的3倍；封闭式负荷开关的额定电流一般为电动机额定电流的1.5倍。,（3）常见故障及修理方法。 刀开关的常见故障及修理方法如表5-4所示。,表5-4 刀开关的常见故障及修理方法,（4）注意事项 负荷开关应垂直安装在控制屏或开关板上使用，静触点应在上方。 安
9、装刀开关时，要把电源进线接在静触点上，负载接在可动的触刀一侧，这样当断开电源时触刀就不会带电；负载则接在下接线端，便于更换熔丝。 大电流的刀开关应设有灭弧罩；封闭式负荷开关的外壳应可靠的接地，防止意外漏电使操作者发生触电事故。 更换熔丝应在开关断开的情况下进行，且应更换与原规格相同的熔丝。,3 转换开关,转换开关又称组合开关，其体积小，灭弧性能比刀开关好，接线方式有多种，常用于交流380V以下，直流220V以下的电气线路中，在机床设备中使用十分广泛，供手动不频繁地接通或分断电路，也可控制小容量交、直流电动机的正反转、星三角启动和变速换向等。它的种类很多，有单极、双极、三级和四极等种。常用的是双
10、极、三极的转换开关，其外形如图5-9所示。,图5-9 转换开关,转换开关的结构图和原理图中的符号如图5-10所示，图中转换开关的结构有三对静触片，每个触片的一端固定在绝缘垫板上，另一端伸出盒外，连在接线柱上。三个动触片套在装有手柄的绝缘转动轴上，转动转轴就可以将三个触点（彼此相差一定角度）同时接通或断开。根据实际需要，转换开关的动、静触片的个数可以随意组合。,图5-10 结构图和原理图,（1）型号含义 转换开关的型号含义，如所示。,图5-11 转换开关的型号含义,（2）选择与使用 首先根据电源的种类、电压的等级、极数及负载的容量进行选择。 用于照明或电热电路时，转换开关的额定电流应等于或大于被
11、控制电路中各负载电流的总和。 用于电动机电路时，转换开关的额定电流一般取电动机额定电流的1.52.5倍。,（3）转换开关的常见故障及修理方法。 转换开关的常见故障及修理方法如表5-5所示。,表5-5 常见故障及修理方法,（4）注意事项 转换开关的通断能力较低，用于控制电动机作可逆运转时，必须在电动机完全停止转动后，才能反向接通。每小时的接通不能超过20次。 当操作频率过高或负载的功率因数较低时，转换开关要降低容量使用，否则会影响开关寿命。倒顺开关接线时，切忌接错。,4 断路器,低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继
12、电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。 低压断路器具有多种保护功能（过载、短路、欠电压保护等）、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，广泛应用于低压配电线路上，也用于控制电动机及其他用电设备。,低压断路器根据结构型式可以分为万能式和塑壳式两类，它的外形、结构示意图和符号，如图5-12所示。,（a）万能式断路器 （b）塑壳式断路器 图5-12 低压断路器,万能式断路器也称框架式断路器，一般有一个钢制的框架。所有的零部件均安装在框架内。主要零部件都是裸露的，没有外壳。其容量较大，并可装设多种功能的脱扣器和较多的辅助触头，由不同的
13、脱扣器组合可以构成不同的保护特性，可以作为配电用断路器和电动机保护用断路器。 塑壳式断路器也称装置式断路器，所有零部件均装于一个塑料的外壳中。主要零部件一般均不裸露。结构较为简单，使用安全。这种类型的断路器容量较小。常用于配电支路末端，用做电动机保护断路器或其它负载保护断路器。,低压断路器由操作机构、触点、保护装置（各种脱扣器）、灭弧系统等组成，其结构示意图和符号，如图5-13所示。低压断路器的主触点通常由手动的操作机构来闭合的，闭合后主触点2被锁钩4锁住。如果电路中发生故障，脱扣机构就在有关脱扣器的作用下将锁钩脱开，于是主触点在释放弹簧1的作用下迅速分断。,（a）内部结构 （b）符号 图5-
14、13 低压断路器,（1）型号含义 低压断路器的型号含义如图5-14所示。,图5-14 低压断路器的型号含义,（2）参数 额定工作电压 断路器的额定工作电压是指与能断能力及使用类别相关的电压值。对多相电路是指相间的电压值。 额定绝缘电压 断路器的额定绝缘电压是指设计断路器的电压值，电气间隙和爬电距离应参照这些值而定。除非型号产品技术文件另有规定，额定绝缘电压是断路器的最大额定工作电压。在任何情况下，最大额定工作电压不超过绝缘电压。 额定电流 断路器额定电流就是额定持续电流。也就是脱扣器能长期通过的电流。对带可调式脱扣器的断路器是可长期通过的最大电流。,断路器壳架等级额定电流用尺寸和结构相同的框架
15、或塑料外壳中能装入的最大脱扣器额定电流表示。断路器壳架等级额定电流是标明断路器的框架通流能力的参数，主要由主触头的通流能力决定，它也决定了所能安装的脱扣器的最大额定电流值。,（3）选择和使用 低压断路器选用时，一般要考虑的参数有额定电压、额定电流和壳架等级额定电流3个参数，其他参数只有在特殊要求时才考虑。 低压断路器的额定电压应不小于被保护电路的额定电压。 低压断路器的壳架等级额定电流应不小于被保护电路的计算负载电流。 低压断路器的额定电流应不小于被保护电路的计算负载电流，用于保护电动机时，低压断路器的长延时电流整定值等于电动机额定电流；用于保护三相鼠笼型异步电动机时，其瞬时整定电流等于电动机额定电流的815倍，倍数与电动机的型号、容量和启动方法有关；用于保护三相绕线式异步电动机时，其瞬间整定电流等于电动机额定电流的36倍。 用于保护和控制不频繁启动电动机时，还应考虑断路器的操作条件和使用寿命。,（4）常见故障及修理方法 低压断路器的常见故障及修理方法如表5-6所示。,表5-6 常见故障及修理方法,（5）注意事项 当断路器与熔断器配合使用时，熔断器应装于断路器之前，以保证使用安全。 电磁脱扣器的整定值不允许随意更动，使用一段时间后应检查其动作的准确性。 断路器在分断短路电流后，应在切除前级电源的情况下及
