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1、云南机场集团有限责任公司YUNNAN AIRPORT GROUP Co.,Ltd 第一部分 第七章 继电、接触器控制 01-07-1 第七章 继电器、接触器控制培训目标新进员工、转岗员工、在岗员工培训：了解各种低压电器的用途、结构。理解低压断路器、接触器、热继电器的结构特点、工作原理。掌握各种低压电器的图形符号、选择、使用。课时要求新进员工（含转岗员工）培训：理论培训6课时在岗员工培训: 理论培训4课时。 培训方式采取集中授课、自学等方式进行培训。新员工（含转岗员工）脱产培训；在岗员工半脱产培训；自学。7.1 常用低压电器低压电器是指工作在交流1500V、直流1200V及以下的电路中，以实现对
2、电路中信号的检测、执行部件的控制、电路的保护、信号的变换等作用的电器。7.1.1 刀开关刀开关是一种手动电器，广泛应用于配电设备作隔离电源用，有时也用于小容量不频繁起动停止的电动机直接起动控制用。刀开关由手柄、触刀、静插座、铰链支座和绝缘底板等组成。 图7.1.1 HK2系列刀开关 图7.1.2 HK2系列刀开关的结构和外型图HK2系列刀开关是由刀开关和熔断体组合而成的一种电器，装置在一块瓷底板上，上面覆着胶盖以保证用电的安全。图7.1.1和图7.1.2分别为HK2系列刀开关的图片及结构和外型图。图7.1.3为刀开关的图形及文字符号。图7.1.3 刀开关的图形和文字符号HK2系列刀开关根据控制
3、回路的电源种类、电压等级和电动机的额定电流（或额定功率）进行选择。7.1.2 低压断路器低压断路器又称自动空气断路器或称自动空气开关。是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。低压断路器有单极、双极、三极、四极断路器四种，可用于电源电路、照明电路、电动机主电路的分合及保护等。图7.1.4和图7.1.5分别为DZ20系列及DZ47-63系列低压断路器图片。图7.1.6为低压断路器图形及文字符号。 图7.1.4 DZ20系列低压断路器 图7.1.5 DZ47-63系列低压断路器图片图7.16 低压断路器图形及文字符号7.1.2.1 低压断路器的结构低压断路器主要由主触头、
4、操作机构、脱扣器和灭弧装置等组成。1）主触头主触头用来接通和分断主电路。当低压断路器的手柄被推上时，主触头闭合，接通电路，当手柄被落下时，主触头断开，切断电路。2）操作机构操作机构是实现低压断路器闭合及断开的机构。分为机械式和电动式。3）脱扣器当电路出现故障，脱扣器会感测到故障信号。如过电流、过载、欠电压失电压出现时，相应的脱扣器动作，经自由脱扣器将主触头断开。4）灭弧装置主触头上装有灭弧装置，目的是为了提高分断能力。7.1.2.2 低压断路器的工作原理图7.1.7为三极低压断路器的工作原理图。图中1为分闸弹簧、2为主触头、3为传动杆、4为锁扣、5为轴、6为过电流脱扣器、7为热脱扣器、8为欠压
5、失压脱扣器、9-分励脱扣器。1-分闸弹簧 2-主触头 3-传动杆 4-锁扣 5-轴 6-过电流脱扣器7-热脱扣器 8-欠压失压脱扣器 9-分励脱扣器图7.1.7 低压断路器工作原理图当低压断路器的手柄推上后，主触点2闭合，三相电路接通，传动杆3被锁扣4钩住。如果主电路出现过电流现象，则过电流脱扣器6的衔铁吸合，顶杆将锁扣4顶开，主触点在分闸弹簧1的作用下复位，断开主电路，起到保护作用。如果出现过载现象，热脱扣器7将锁扣4顶开，如果出现欠压失压现象欠压失压脱扣器8将锁扣4顶开。分励脱扣器9可由操作人员控制，使低压断路器跳闸。低压断路器的品种繁多，生产厂家较多，有国产的、有进口的，也有合资生产的。
6、典型产品有DZ15系列、DZ20系列、3VE系列、3VT系列、S060系列、DZ47-63系列等等。选用时一定要参照生产厂家产品样本介绍的技术参数进行。7.1.3 熔断器熔断器是一种用于过载与短路保护的电器。熔断器是线路中人为设置的“薄弱环节”，要求它能承受额定电流，而当短路发生的瞬间，则要求其充分显示出薄弱性来，首先熔断，从而保护电器设备的安全。熔断器主要由熔体、触头及绝缘底板（底座）等部分组成。7.1.3.1 熔断器的分类与常用型号熔断器按结构形式主要分为半封闭插入式、无填料密封管式、有填料密封管式等。按用途分为工业用熔断器、半导体器件保护用熔断器、特殊用途用熔断器等。熔断器的主要部件就是
7、熔体。熔体的材料分为低熔点和高熔点材料。低熔点材料主要有铅锡合金、锌等，高熔点材料主要有铜、银、铝等。图7.1.8为RL1、RT18系列熔断器图片，图7.1.10为RC1系列半封闭插入式熔断器和RL1系列螺旋式熔断器外型图。图7.1.9为熔断器的图形及文字符号。 图7.1.8 RL1、RT18熔断器 图7.1.9 熔断器的图形符号图7.1.10 熔断器外型图7.1.3.2 熔断器的主要技术参数1）额定电压熔断器长期工作时能够正常工作的电压。2）额定电流熔断器长期工作时允许通过的最大电流。熔断器一般是起保护作用的，负载正常工作时，电流是基本不变的，熔断器的熔体要根据负载的额定电流进行选择，只有选
8、择合适的熔体，才能起到保护电路的作用。3）极限分断能力熔断器在规定的额定电压下能够分断的最大电流值。它取决于熔断器的灭弧能力，与熔体的额定电流无关。7.1.4 接触器接触器主要用来频繁地接通和分断带有负载的主电路或大容量的控制电路，并可实现远距离的自动控制。接触器主要应用于电动机的自动控制、电热设备的控制以及电容器组等设备的控制等。接触器根据操作原理的不同可分为：电磁式、气动式和液压式，绝大多数的接触器为电磁式接触器；根据接触器触头控制负载的不同可分为：直流接触器（用作接通和分断直流电路的接触器）和交流接触器（用作接通和分断交流电路的接触器）两种。图7.1.11为交流接触器图片，图7.1.12
9、为交流接触器的结构和触头系统示意图。图7.1.13为交流接触器图形及文字符号图。 （a）CJ20系列交流接触器 （b）CJX1系列交流接触器 （c）NC1系列交流接触器图7.1.11 交流接触器7.1.4.1 交流接触器的构造和工作原理1）交流接触器的结构（1）电磁系统：包括线圈、上铁芯（又叫衔铁、动铁芯）和下铁芯（又叫静铁芯）。（2）触头系统：包括主触头、辅助触头。辅助常开和常闭触头是联动的，即常闭触头打开时常开触头闭合。接触器的主触头的作用是接通和断开主电路，辅助触头一般接在控制电路中，完成电路的各种控制要求。图7.1.12 交流接触器的结构和触头系统示意图图7.1.13 交流接触器图形及
10、文字符号（3）灭弧室：触头开关时产生很大电弧会烧坏主触头，为了迅速切断触头开关时的电弧，一般容量稍大些的交流接触器都有灭弧室。（4）其他部分：包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧片、传动机构、短路环、接线柱等。2）接触器的工作原理接触器的线圈和静铁芯固定不动。当线圈得电时，铁芯线圈产生电磁吸力，将动铁芯吸合，由于动触片与铁芯都是固定在同一根轴上的，因此动铁芯就带动动触片向下运动，与静触片接触，使电路接通。当线圈断电时，吸力消失，动铁芯依靠反作用弹簧的作用而分离，动触头就断开，电路被切断。7.1.4.2 接触器的主要技术参数1）极数：接触器主触头个数。极数有两极、三极和四极接触器。用于三相异步
11、电动机的起停控制一般选用三极接触器。2）接触器电流种类：主电路分为直流和交流，所以接触器分为直流接触器和交流接触器。直流接触器用于直流主电路接通与断开，交流接触器用于交流主电路的接通与断开。3）额定工作电压：主触头之间的正常工作电压，即主触头所在电路的电源电压。交流接触器额定工作电压有127V、220V、380V、500V、660V等。直流接触器额定工作电压有110V、220V、380V、500V、660V等。4）额定工作电流：主触头正常工作的电流值。交流接触器的额定工作电流有10A、20A、40A、60A、100A、150A、400A、600A等。直流接触器的额定工作电流有40A、80A、1
12、00A、150A、400A、600A等。5）线圈额定电压：电磁线圈正常工作的电压值。交流线圈有127V、220V、380V，直流线圈有110V、220V、440V。6）机械寿命和电寿命：机械寿命为接触器在空载情况下能够正常工作的操作次数。电寿命为接触器有载操作次数。7）使用类别：不同的负载，对接触器的触头要求不同，要选择相应使用类别的接触器。AC为交流接触器的使用类别，DC为直流接触器的使用类别。AC1和DC1类允许接通和分断额定电流，AC2、DC3和DC5类允许接通和分断4倍额定电流，AC3类允许接通6倍的额定电流和分断额定电流，AC4允许接通和分断6倍额定电流。AC1类主要用于无感或微感负
13、载、电阻炉；AC2类主要用于绕线转子异步电动机的起动、制动；AC3类主要用于笼型异步电动机的起动、运转中分断；AC4类主要用于笼型异步电动机的起动、反接制动、反向和点动等。7.1.4.3 接触器的选择1）接触器的类型选择根据电路中负载电流的种类进行选择。交流负载应选用交流接触器，直流负载应选择直流接触器。如果控制系统中主要是交流负载，直流电动机或直流负载的容量较小，也可以都选用交流接触器来控制，但触头的额定电流应选的大一些。2）选择接触器的额定工作电压接触器的额定工作电压应等于或大于负载的额定电压。3）选择接触器的额定工作电流被选用的接触器的额定工作电流应不小于负载电路的额定电流。也可根据所控
14、制的电动机最大功率进行选择。如果接触器是用来控制电动机的频繁起动、正反或反接制动等场合，应将接触器的主触头额定电流降低使用，一般可降低一个等级。4）根据控制电路要求确定线圈工作电压和辅助触头容量如果控制线路比较简单，所用接触器的数量较少，则交流接触器的线圈电压一般直接选用380V或220V。如果控制线路比较复杂，使用的电器又比较多，为了安全起见，线圈额定电压可选低一些，这时需要增加一台控制变压器。7.1.5 电磁中间继电器电磁式中间继电器在控制电路中用于增大触头容量，常用来控制多个元件或回路。图7.1.14(a)为JQX-13F系列小型大功率继电器图片，图7.1.14(b)为JZ7系列电磁继电
15、器图片，图7.1.15为继电器图形及文字符号图。 (a) JQX-13F系列小型大功率继电器 (b) JZ7系列电磁式中间继电器图7.1.14 电磁式继电器图7.1.15 继电器的图形符号7.1.5.1 基本结构及分类电磁继电器一般由电磁系统、触头系统、调节系统等组成。如图7.1.16所示。1）电磁系统包括衔铁、铁心、轭铁、线圈等，是反应继电器输入量的结构系统。2）触头系统包括动、静触头及其附件。触头一般为桥式触头，有常开和常闭两种形式，没有灭弧装置。触头系统是反应输出量的结构系统。3）调节系统继电器中设有反作用弹簧，在继电器断电释放时使得触头复位。一般设有改变反作用弹簧松紧程度的调节装置和改变衔铁释放时初始状态磁路气隙大小的调节装置
