常用低压电器.doc
常用低压电器 电器electric apparatus 泛指所有用电的器具,从专业角度上来讲,主要指用于对电路进行接通、分断,对电路参数进行变换,以实现对电路或用电设备的控制、调节、切换、检测和保护等作用的电工装置、设备和元件。但现在这一名词已经广泛的扩展到民用角度,从普通民众的角度来讲,主要是指家庭常用的一些为生活提供便利的用电设备,如电视机,空调,冰箱, 洗衣机,各种小家电........等等. 电器分类 电器按功能划分,主要包括以下5类 ①用于接通和分断电路的电器,如接触器、刀开关、负荷开关、隔离开关、断路器等。 ②用于控制电路的电器,如电磁起动器、自耦减压起动器、变阻器、控制继电器等。 ③用于切换电路的电器,如转换开关、主令电器等。 ④用于检测电路系数的电器,如互感器、传感器等。 ⑤用于保护电路的电器,如熔断器、断路器、避雷器等。 1.按工作电压等级分类 (1)高压电器 用于交流电压1200V、直流电压1500V及以上电路中的电器。例如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。 (2)低压电器 用于交流50Hz或60Hz,额定电压为1200V以下;直流额定电压1500V及以下的电路中的电器。例如接触器、继电器等。 2.按动作原理分类 1)手动电器 用手或依靠机械力进行操作的电器,如手动开关、控制按钮、行程开关等主令电器。 2)自动电器 借助于电磁力或某个物理量的变化自动进行操作的电器,如接触器、各种类型的继电器、电磁阀等。 3.按用途分类 (1)控制电器 用于各种控制电路和控制系统的电器,例如接触器、继电器、电动机起动器等。 (2)主令电器 用于自动控制系统中发送动作指令的电器,例如按钮、行程开关、万能转换开关等。 (3)保护电器 用于保护电路及用电设备的电器,如熔断器、热继电器、各种保护继电器、避雷器等。 (4)执行电器 指用于完成某种动作或传动功能的电器,如电磁铁、电磁离合器等 。 (5)配电电器 用于电能的输送和分配的电器,例如高压断路器、隔离开关、刀开关、自动空气开关等。 4.按工作原理分类 1)电磁式电器 依据电磁感应原理来工作,如接触器、各种类型的电磁式继电器等。 2)非电量控制电器 依靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器,如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、温度继电器等。 低压电器按照它的功能分可分为①开关电器。接通和分断电路并有一定通断能力的电器,如转换开关、起动器等。②熔断器。分断过载或短路状态下电路的电器,如高分断能力熔断器、自复熔断器等。③继电器。用于控制和保护的电器。④电阻器和变阻器。改变电路参数或将电能转换为热能的电器,如起动电阻、调节电阻和起动变阻器、励磁变阻器等。⑤调节器。使电路中某些量保持不变或使其按预定方式变化的电器。⑥电磁铁。 主令控制器 高压电器按其功能可分为 ①开关电器。主要有高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器、高压负荷开关和接地短路器。高压断路器用于接通或分断空载、正常负载或短路故障状态下的电路。高压隔离开关用于将带电的高压电工设备与电源隔离,一般只具有分合空载电路的能力。高压熔断器用于分断过载或短路状态下的电路。高压负荷开关用于接通或分断空载、正常负载和过载状态下的电路,通常与高压熔断器配合使用。接地短路器用于将高压线路人为地造成对地短路。 ②限制电器。主要包括电抗器、避雷器。 ③变换电器,又称互感器。 低压电器 控制电器按其工作电压的高低,以交流1200V、直流1500V为界,可划分为高压控制电器和低压控制电器两大类。 低压电器是一种能根据外界的信号和要求,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。 总的来说,低压电器可以分为配电电器和控制电器两大类,是成套电气设备的基本组成元件。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,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。 低压电器的发展,取决于国民经济的发展和现代工业自动化发展的需要,以及新技术、新工艺、新材料研究与应用,目前正朝着高性能、高可靠性、小型化、数模化、模块化、组合化和零部件通用化的方向发展。 低压配电 低压配电是由配电变电所(通常是将电网的输电电压降为配电电压)、高压配电线路(即1千伏以上电压)、配电变压器、低压配电线路(1千伏以下电压)以及相应的控制保护设备组成的。 1. 低压断路器 低压断路器又称自动开关,它是一种既有手动开关作用,又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件,一获得了广泛的应用。 1 断路器附件 2 微型断路器 微型断路器,简称MCB,是建筑电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端保护电器 3 塑壳断路器 塑壳断路器能够自动切断电流在电流超过跳脱设定后。塑壳指的是用塑料绝缘体来作为装置的外壳,用来隔离导体之间以及接地金属部分。塑壳断路器通常含有热磁跳脱单元,而大型号的塑壳断路器会配备固态跳脱传感器。 4 框架断路器 5 智能型万能断路器 2. 智能配电 1 低压无功补偿成套装置 2 复合开关 3 操作手柄 4 无功补偿控制器 3. 低压配电开关 1 负荷开关 负荷开关,顾名思义就是能切断负荷电流的开关,要区别于高压断路器,负荷开关没有灭弧能力,不能开断故障电流,只能开断系统正常运行情况下的负荷电流,负荷开关由此而得名 2 隔离开关 隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器,它本身的工作原理及结构比较简单,但是由于使 用量大,工作可靠性要求高,对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的主要特点是无灭弧能力,只能在没有负荷电流的情况下分、合电路 3 刀开关 4. 熔断器 熔断器是根据电流超过规定值一定时间后,以其自身产生的热量使熔体熔化,从而使电路断开的原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于低压配电系统和控制系统及用电设备中,作为短路和过电流保护,是应用最普遍的保护器件之一。 熔断器是一种过电流保护电器。熔断器主要由熔体和熔管两个部分及外加填料等组成。使用时,将熔断器串联于被保护电路中,当被保护电路的电流超过规定值,并经过一定时间后,由熔体自身产生的热量熔断熔体,使电路断开,起到保护的作用。 1 熔芯 2 熔断器底座 3 低压熔断器 5. 变压器 1 电子变压器 电子变压器,输入为AC220V,输出为AC12V,功率可达50W。它主要是在高频电子镇流器电路的基础上研制出来的一种变压器电路,其性能稳定,体积小,功率大,因而克服了传统的硅钢片变压器体大、笨重、价高等缺点 2 控制变压器 3 隔离变压器 隔离变压器的原理和普通变压器的原理是一样的。都是利用电磁感应原理。隔离变压器一般是指11的变压器。由于次级不和地相连。次级任一根线与地之间没有电位差。使用安全。常用作维修电源。隔离变压器不全是11变压器。控制变压器和电子管设备的电源也是隔离变压器。如电子管扩音机,电子管收音机和示波器和车床控制变压器等电源都是隔离变压器。如为了安全维修彩电常用1比1的离变压器。隔离变压器是使用比较多的,在空调中也是使用的。 6. 漏电保护装置 用于防止触电事故的漏电保护装置只能作为附加保护。加装漏电保护装置的同时不得取消或放弃原有的安全防护措施。 接触器 Contactor 接触器是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场,使触头闭合,以达到控制负载的电器。接触器由电磁系统(铁心,静铁心,电磁线圈)触头系统(常开触头和常闭触头)和灭弧装置组成。其原理是当接触器的电磁线圈通电后,会产生很强的磁场,使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁,并带动触头动作常闭触头断开;常开触头闭合,两者是联动的。当线圈断电时,电磁吸力消失,衔铁在释放弹簧的作用下释放,使触头复原常闭触头闭合;常开触头断开 在工业电气中,接触器的型号很多,电流在5A-1000A的不等,其用处相当广泛。 在电工学上,接触器是一种用来接通或断开带负载的交直流主电路或大容量控制电路的自动化切换器,主要控制对象是电动机,此外也用于其他电力负载,如电热器,电焊机,照明设备,接触器不仅能接通和切断电路,而且还具有低电压释放保护作用。接触器控制容量大。适用于频繁操作和远距离控制。是自动控制系统中的重要元件之一。 通用接触器可大致分以下两类 1.交流接触器。主要有电磁机构、触头系统、灭弧装置等组成。常用的是CJ10、CJ12、CJ12B等系列。 2.直流接触器。一般用于控制直流电器设备,线圈中通以直流电,直流接触器的动作原理和结构基本上与交流接触器是相同的。 因为可快速切断交流与直流主回路和可频繁地接通与大电流控制某些型别可达800安培电路的装置,所以经常运用于电动机做为控制对象,也可用作控制工厂设备、电热器、工作母机和各样电力机组等电力负载,并作为远距离控制装置。 功能说明 交流接触器利用主接点来开闭电路,用辅助接点来导通控制回路。 主接点一般只有常开接点,而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点,小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。 交流接触器的接点,由银钨合金制成,具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。 交流接触器的动作动力来源于交流电磁铁,电磁铁由两个「山」字形的幼硅钢片叠成,其中一个固定,在上面套上线圈,工作电压有多种供选择。为了使磁力稳定,铁芯的吸合面,加上短路环。交流接触器在失电後,依靠弹簧复位。 另一半是活动铁芯,构造和固定铁芯一样,用以带动主接点和辅助接点的开关。 20安培以上的接触器加有灭弧罩,利用断开电路时产生的电磁力,快速拉断电弧,以保护接点。 接触器具有可高频率的做电源开启与切断控制,最高操作频率甚至可达每小时1200次也没问题。 而接触器的使用寿命很高,机械寿命通常为数百万次至一千万次,电寿命一般则为数十万次至数百万次。 空气式电磁接触器 电磁接触器英文Magnetic Contactor主要由接点系统,电磁操动系统,支架,辅助接点和外壳或底架组成。 因为交流电磁接触器的线圈一般采用交流电源供电,在接触器激磁之後,通常会有一声高分贝的“咯“的噪音,这也成为电磁式接触器的特色。 虽然80年代后,各国有发展交流接触器电磁铁的无声和节电,基本的可行方案之一是将交流电源用变压器降压后,再经内部整流器转变成直流电源後供电,但此复杂控制方式并不多见。 真空接触器 真空接触器为接点系统采用真空消磁室的接触器。 半导体接触器 半导体接触器使用改变电路回路的导通状态和断路状态而完成电流操作的接触器。 分类 根据控制线圈的电压不同,可分为 直流接触器 交流接触器。 按操作机构分为 电磁式接触器 液压式接触器 气动式接触器 按动作方式分为 直动式接触器 转动式接触器 接触器与继电器的区别 接触器原理与电压继电器相同,只是接触器控制的负载功率较大,故体积也较大。 交流接触器广泛用作电力的开断和控制电路。 技术发展 交流接触器制作为一个整体,外形和性能也在不断提高,但是功能始终不变。无论技术的发展到什麼程度,普通的交流接触器还是有其重要的地位。 接触器的触头接触不牢靠的原因及处理方法 触头接触不牢靠会使动静触头间接触电阻增大,导致接触面温度过高,使面接触变成点接触,甚至出现不导通现象。造成此故障的原因有 (1)触头上有油污、花毛、异物。 (2)长期使用,触头表面氧化。 (3)电弧烧蚀造成缺陷、毛刺或形成金属屑颗粒等。 (4)运动部分有卡阻现象。 处理方法有 (1)对于触头上的油污、花毛或异物,可以用棉布蘸酒精或汽油擦洗即可。 (2)如果是银或银基合金触头,其接触表面生成氧化层或在电弧作用下形成轻微烧伤及发黑时,一般不影响工作,可用酒精和汽油或四氯化碳溶液擦洗。即使触头表面被烧得凸凹不平,也只能用细锉清除四周溅珠或毛刺,切勿锉修过多,以免影响触头寿命。 对于铜质触头,若烧伤程度较轻,只需用细锉把凸凹不平处修理平整即可,但不允许用细砂布打磨,以免石英砂粒留在触头间,而不能保持良好的接触;若烧伤严重,接触面低落,则必须更换新触头。 (3)运动部分有卡阻现象,可拆开检修。 交流接触器 1 用途的分类 接触器是一种自动化的控制电器。接触器主要用于频繁接通或分断交、直流电路,具有控制容量大,可远距离操作,配合继电器可以实现定时操作,联锁控制,各种定量控制和失压及欠压保护,广泛应用于自动控制电路,其主要控制对象是电动机,也可用于控制其它电力负载,如电热器、照明、电焊机、电容器组等。 接触器按被控电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。这里主要介绍常用的交流接触器。交流接触器又可分为电磁式和真空式两种。 2 型号说明 1以上型号为标准型号,近年来,新开发了B系列交流接触器,其型号为BXX。 2交流接触器型号为CJ,直流接触器型号为CZ。 3 电磁式交流接触器的结构和工作原理 交流接触器的原理、选择和接法 交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路。它利用主接点来开闭电路,用辅助接点来执行控制指令。主接点一般只有常开接点,而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点,小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。 交流接触器的接点,由银钨合金制成,具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。 交流接触器主要有四部分组成 1 电磁系统,包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯; 2触头系统,包括三副主触头和两个常开、两个常闭辅助触头,它和动铁芯是连在一起互相联动的; 3灭弧装置,一般容量较大的交流接触器都设有灭弧装置,以便迅速切断电弧,免于烧坏主触头; 4绝缘外壳及附件,各种弹簧、传动机构、短路环、接线柱等。 工作原理 当线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。当线圈断电时,吸力消失,动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源。 交流接触器的选择 (1)持续运行的设备。接触器按67-75算.即100A的交流接触器,只能控制最大额定电流是67-75A以下的设备。 (2)间断运行的设备。接触器按80算.即100A的交流接触器,只能控制最大额定电流是80A以下的设备。 (3)反复短时工作的设备。接触器按116-120算。即100A的交流接触器,只能控制最大额定电流是116-120A以下的设备。 还要考虑工作环境和接触器的结构形式。 还要说明的一点是由于市场竞争激烈,国内有些厂家为降低成本,已经在偷工减料,比如在线圈的制作减小线径甚至少绕匝数,在触头上用不符合国标的材料或厚度和截面都不够。这种情况不仅体现在接触器上,在其他如短路器等产品上也是如此。造成在实际使用中,标的是100A的接触器或短路器,其实际负载量只能在80A甚至更低,故障率很高。所以,现在有流行的说法是用国产低端产品,要按其铭牌说明的额定容量打7折使用 接法 一一般三相接触器一共有16个点,三路输入,三路输出,两组常开辅助触头,两组常闭辅助触头,还有是控制点两个(接触器线圈)。输出和输入是对应的,很容易能看出来。如果要加自锁的话,则需要从常开辅助触头将线接到控制点上面。 二首先应该知道交流接触器的原理。他是用外界电源来加在线圈上,产生电磁场。加电吸合,断电后接触点就断开。知道原理后,你应该弄清楚外加电源的接点,也就是线圈的两个接点,一般在接触器的下部,并且各在一边。其他的几路输入和输出一般在上部,一看就知道。还要注意外加电源的电压是多少(220V或 380V),一般都标得有。并且注意接触点是常闭还是常开。如果有自锁控制,根据原理理一下线路就可以了。 1结构 接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧系统及其它部分组成。 ①电磁系统电磁系统包括电磁线圈和铁心,是接触器的重要组成部分,依靠它带动触点的闭合与断开。 ②触点系统触点是接触器的执行部分,包括主触点和辅助触点。主触点的作用是接通和分断主回路,控制较大的电流,而辅助触点是在控制回路中,以满足各种控制方式的要求。 ③灭弧系统灭弧装置用来保证触点断开电路时,产生的电弧可靠的熄灭,减少电弧对触点的损伤。为了迅速熄灭断开时的电弧,通常接触器都装有灭弧装置,一般采用半封式纵缝陶土灭弧罩,并配有强磁吹弧回路。 ④其它部分有绝缘外壳、弹簧、短路环、传动机构等。 2工作原理 当接触器电磁线圈不通电时,弹簧的反作用力和衔铁芯的自重使主触点保持断开位置。当电磁线圈通过控制回路接通控制电压一般为额定电压时,电磁力克服弹簧的反作用力将衔铁吸向静铁心,带动主触点闭合,接通电路,辅助接点随之动作。 4 交流接触器的选用与运行维护 1选用 ①主回路触点的额定电流应大于或等于被控设备的额定电流,控制电动机的接触器还应考虑电动机的起动电流。为了防止频繁操作的接触器主触点烧蚀,频繁动作的接触器额定电流可降低使用。 ②接触器的电磁线圈额定电压有36V、110V、220V、380V等,电磁线圈允许在额定电压的80~105范围内使用。 2运行维护 ①运行中检查项目 1通过的负荷电流是否在接触器额定值之内; 2接触器的分合信号指示是否与电路状态相符; 3运行声音是否正常,有无因接触不良而发出放电声; 4电磁线圈有无过热现象,电磁铁的短路环有无异常。 5灭弧罩有无松动和损伤情况; 6辅助触点有无烧损情况; 7传动部分有无损伤; 8周围运行环境有无不利运行的因素,如振动过大、通风不良、尘埃过多等。 ②维护 在电气设备进行维护工作时,应一并对接触器进行维护工作。 1外部维护 a.清扫外部灰尘; b.检查各紧固件是否松动,特别是导体连接部分,防止接触松动而发热; 2触点系统维护 a.检查动、静触点位置是否对正,三相是否同时闭合,如有问题应调节触点弹簧; b.检查触点磨损程度,磨损深度不得超过1mm,触点有烧损,开焊脱落时,须及时更换;轻微烧损时,一般不影响使用。清理触点时不允许使用砂纸,应使用整形锉; c.测量相间绝缘电阻,阻值不低于10MΩ; d.检查辅助触点动作是否灵活,触点行程应符合规定值,检查触点有无松动脱落,发现问题时,应及时修理或更换。 3铁芯部分维护 a.清扫灰尘,特别是运动部件及铁芯吸合接触面间; b.检查铁芯的紧固情况,铁芯松散会引起运行噪音加大; c.铁芯短路环有脱落或断裂要及时修复。 4电磁线圈维护 a.测量线圈绝缘电阻; b.线圈绝缘物有无变色、老化现象,线圈表面温度不应超过65C; c.检查线圈引线连接,如有开焊、烧损应及时修复。5灭弧罩部分维护 a.检查灭弧罩是否破损; b.灭弧罩位置有无松脱和位置变化; c.清除灭弧罩缝隙内的金属颗粒及杂物。 5 真空交流接触器工作原理 真空接触器以真空为灭弧介质,其主触点密封在特制的真空灭弧管内。当操作线圈通电时,衔铁吸合,在触点弹簧和真空管自闭力的作用下触点闭合;操作线圈断电时,反力弹簧克服真空管自闭力使衔铁释放,触点断开。接触器分断电流时,触点间隙中会形成由金属蒸气形成的铂垢,影响接触器的使用寿命。 交流接触器的工作制 根据国标GB14048.4-93低压开关设备和控制设备 低压机电式接触器和电动机起动器规定,交流接触器可按工作时间分为四类工作制 (1)八小时工作制 这是基本的工作制。接触器的约定发热电流参数就是按此工作制确定的,一般情况下各种系列规格的接触器均适用于八小时工作制。此类工作制的接触器在闭合情况下其主触头通过额定电流时能达到热平衡,但在八小时后应分断。 (2)不间断工作制 这类工作制就是长期工作制,就是主触头保持闭合承载一稳定电流持续时间超过八小时(数周甚至数年)也不分断电流的工作制。接触器长期处于工作状态不变的情况下容易触头氧化和灰尘积累,这些因素会导致散热条件劣化,相与相、相对地绝缘降低,容易发生爬电现象甚至短路。当工况要求接触器工作于此类工作制时,交流接触器必须降容使用或特殊设计,宜选用灰尘不易聚集、爬电间距较大的型号。多尘和腐蚀性气体的环境应特别重视这个问题。 (3)短时工作制 处于这类工作制下的接触器主触头保持闭合的时间不足以使接触器达到热平衡,有载时段被空载时段隔开,而空载时段足以使接触器温度回复到初态温度(即冷却介质温度)。短时工作制的接触器触头通电时间标准值为3、10、30、60和90min。 (4)断续周期工作制 断续周期工作制也就是反复短时工作制,是指接触器闭合和断开的时间都太短不足以使接触器达到热平衡的工作制。显然影响此类接触器时间寿命的主要因素是操作的累计次数。描述断续周期工作制的主要参数是通电持续率和操作频率,通电持续率标准值为15、25、40、60四种,操作频率则分为8级(1,3,12,120,300,600,1200),每级的数字即表示该接触器额定的每小时操作频率数。通常操作频率100次/h以上的设备属于重任务设备,典型的设备有工作母机(车、钻、铣、磨)、升降设备、轧机设备、离心机,炼焦行业的焦炉四大车也是重任务断续周期工作制。操作频率超过600次/h的设备属于特重任务设备,此类的设备主要是类似我公司卸煤机的港口起重设备和轧机上的某些装置。 不同的工作制对交流接触器提出了完全不同的要求,选用时考虑的侧重面自然不同。“八小时工作制”和“短时工作制”设备选用接触器时受限制的条件较少,只需考虑接触器额定电流大于实际的工作电流即可,设备重要时适当放一点余量。“不间断工作制”设备选用接触器时首先要考虑防尘防爬电防过热的能力,不宜选用结构紧凑的接触器必要时用断路器替用。为防止过热,接触器容量应放大20以上,大型化工生产装置的电气设备大多属于这种情况。属于重任务和特重任务的“断续周期工作制”设备选用接触器时首先要考虑触头的电寿命和动作机构的机械寿命,应选用CJ12系列(特别适用于绕线式电动机)、CJ20系列或真空系列的接触器,由于降容使用可大大提高接触器的电寿命,可以简便地将电动机的起动电流作为所选接触器的额定电流以提高生产装置的安全可靠性。 刀开关 刀开关又称闸刀开关或隔离开关,它是手控电器中最简单而使用又较广泛的一种低压电器,如图1.1是最简单的刀开关(手柄操作式单级开关)示意图。刀开关在电路中的作用是隔离电源,以确保电路和设备维修的安全;分断负载,如不频繁地接通和分断容量不大的低压电路或直接启动小容量电机。刀开关是带有动触头闸刀,并通过它与底座上的静触头刀夹座相楔合(或分离),以接通(或分断)电路的一种开关。其中以熔断体作为动触头的,称为熔断器式刀开关,简称刀熔开关。 转换开关用于主电路将一组已连接的器件转换到另一组已连接的器件。采用刀开关结构形式的称为刀形转换开关;采用叠装式触头元件组合成旋转操作的,称为组合开关。 常用的刀开关有HD型单投刀开关、HS型双投刀开关(刀形转换开关)、HR型熔断器式刀开关、HZ型组合开关、HK型闸刀开关、HY型倒顺开关和HH型铁壳开关等。 熔断器 (fuse) 熔断器是根据电流超过规定值一定时间后,以其自身产生的热量使熔体熔化,从而使电路断开的原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于低压配电系统和控制系统及用电设备中,作为短路和过电流保护,是应用最普遍的保护器之一。 熔断器是一种过电流保护电器。熔断器主要由熔体和熔管两个部分及外加填料等组成。使用时,将熔断器串联于被保护电路中,当被保护电路的电流超过规定值,并经过一定时间后,由熔体自身产生的热量熔断熔体,使电路断开,起到保护的作用。 以金属导体作为熔体而分断电路的电器。串联于电路中,当过载或短路电流通过熔体时,熔体自身将发热而熔断,从而对电力系统、各种电工设备及家用电器起到保护作用。具有反时延特性,当过载电流小时,熔断时间长;过载电流大时,熔断时间短。因此,在一定过载电流范围内至电流恢复正常,熔断器不会熔断,可以继续使用。熔断器主要由熔体、外壳和支座3 部分组成,其中熔体是控制熔断特性的关键元件。 低压熔断器的使用和维护 1 概述 低压配电系统中熔断器是起安全保护作用的一种电器,熔断器广泛应用于电网保护和用电设备保护,当电网或用电设备发生短路故障或过载时,可自动切断电路,避免电器设备损坏,防止事故蔓延。 熔断器由绝缘底座或支持件、触头、熔体等组成,熔体是熔断器的主要工作部分,熔体相当于串联在电路中的一段特殊的导线,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、栅状或片状。熔体材料具有相对熔点低、特性稳定、易于熔断的特点。一般采用铅锡合金、镀银铜片、锌、银等金属。 在熔体熔断切断电路的过程中会产生电弧,为了安全有效地熄灭电弧,一般均将熔体安装在熔断器壳体内,采取措施,快速熄灭电弧。 熔断器具有结构简单、使用方便、价格低廉等优点,在低压系统中广泛被应用。 2 熔断器特点和分类 2.1 熔断器的特点 熔体额定电流不等于熔断器额定电流,熔体额定电流按被保护设备的负荷电流选择,熔断器额定电流应大于熔体额定电流,与主电器配合确定。 2.2 熔断器分类 1 螺旋式熔断器RL 在熔断管装有石英砂,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,示意熔体已熔断。螺旋式熔断器额定电流为5~200A,主要用于短路电流大的分支电路或有易燃气体的场所。 2 有填料管式熔断器RT 有填料管式熔断器是一种有限流作用的熔断器。由填有石英砂的瓷熔管、触点和镀银铜栅状熔体组成。填料管式熔断器均装在特别的底座上,如带隔离刀闸的底座或以熔断器为隔离刀的底座上,通过手动机构操作。填料管式熔断器额定电流为50~1000A,主要用于短路电流大的电路或有易燃气体的场所。 3 无填料管式熔断器RM 无填料管式熔断器的熔丝管是由纤维物制成。使用的熔体为变截面的锌合金片。熔体熔断时,纤维熔管的部分纤维物因受热而分解,产生高压气体,使电弧很快熄灭。无填料管式熔断器具有结构简单、保护性能好、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。 4 有填料封闭管式快速熔断器RS 有填料封闭管式快速熔断器是一种快速动作型的熔断器,由熔断管、触点底座、动作指示器和熔体组成。熔体为银质窄截面或网状形式,熔体为一次性使用,不能自行更换。由于其具有快速动作性,一般作为半导体整流元件保护用。 3 熔断器应用 3.1 熔体额定电流的选择 由于各种电气设备都具有一定的过载能力,允许在一定条件下较长时间运行;而当负载超过允许值时,就要求保护熔体在一定时间内熔断。还有一些设备起动电流很大,但起动时间很短,所以要求这些设备的保护特性要适应设备运行的需要,要求熔断器在电机起动时不熔断,在短路电流作用下和超过允许过负荷电流时,能可靠熔断,起到保护作用。熔体额定电流选择偏大,负载在短路或长期过负荷时不能及时熔断;选择过小,可能在正常负载电流作用下就会熔断,影响正常运行,为保证设备正常运行,必须根据负载性质合理地选择熔体额定电流。 1 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。 2 电动机 ①单台直接起动电动机 熔体额定电流=1.5~2.5电动机额定电流。 ②多台直接起动电动机 总保护熔体额定电流=1.5~2.5各台电动机电流之和。 ③降压起动电动机 熔体额定电流=1.5~2电动机额定电流。 ④绕线式电动机 熔体额定电流=1.2~1.5电动机额定电流。 3 配电变压器低压侧 熔体额定电流=1.0~1.5变压器低压侧额定电流。 4 并联电容器组 熔体额定电流=1.43~1.55电容器组额定电流。 5 电焊机 熔体额定电流=1.5~2.5负荷电流。 6 电子整流元件 熔体额定电流≥1.57整流元件额定电流。 说明熔体额定电流的数值范围是为了适应熔体的标准件额定值。 3.2 熔断器运行与维修 1 熔断器使用注意事项 ①熔断器的保护特性应与被保护对象的过载特性相适应,考虑到可能出现的短路电流,选用相应分断能力的熔断器。 ②熔断器的额定电压要适应线路电压等级,熔断器的额定电流要大于或等于熔体额定电流。 ③线路中各级熔断器熔体额定电流要相应配合,保持前一级熔体额定电流必须大于下一级熔体额定电流。 ④熔断器的熔体要按要求使用相配合的熔体,不允许随意加大熔体或用其他导体代替熔体。 2 熔断器巡视检查 ①检查熔断器和熔体的额定值与被保护设备是否相配合。 ②检查熔断器外观有无损伤、变形,瓷绝缘部分有无闪烁放电痕迹。 ③检查熔断器各接触点是否完好,接触紧密,有无过热现象。 ④熔断器的熔断信号指示器是否正常。 3 熔断器使用维修 ①熔体熔断时,要认真分析熔断的原因,可能的原因有 1短路故障或过载运行而正常熔断。 2熔体使用时间过久,熔体因受氧化或运行中温度高,使熔体特性变化而误断。 3熔体安装时有机械损伤,使其截面积变小而在运行中引起误断。 ②拆换熔体时,要求做到 1安装新熔体前,要找出熔体熔断原因,未确定熔断原因,不要拆换熔体试送。 2更换新熔体时,要检查熔体的额定值是否与被保护设备相匹配。 3更换新熔体时,要检查熔断管内部烧伤情况,如有严重烧伤,应同时更换熔管。瓷熔管损坏时,不允许用其他材质管代替。填料式熔断器更换熔体时,要注意填充填料。 ③熔断器应与配电装置同时进行维修工作 1清扫灰尘,检查接触点接触情况。 2检查熔断器外观取下熔断器管有无损伤、变形,瓷件有无放电闪烁痕迹。 3检查熔断器,熔体与被保护电路或设备是否匹配,如有问题应及时调查。 4注意检查在TN接地系统中的N线,设备的接地保护线上,不允许使用熔断器。 5维护检查熔断器时,要按安全规程要求,切断电源,不允许带电摘取熔断器管。 4.熔断器适配器 熔断器的适配器包括基座,微动指示开关和散热器等,用户可以根据需要与熔断器生产厂家协商订做。 注意熔断器的熔丝额定电流选择,不应小于电容器额定电流的1.43倍,并不宜大于额定电流的1.55倍。 继电器(relay) 一、继电器的工作原理和特性 当输入量如电压、电流、温度等达到规定值时,使被控制的输出电路导通或断开的电器。可分为电气量如电流、电压、频率、功率等继电器及非电气量如温度、压力、速度等继电器两大类。具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。 继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 1、电磁继电器的工作原理和特性 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。 2、热敏干簧继电器的工作原理和特性 热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁,而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。 3、固态继电器(SSR)的工作原理和特性 固态继电器是一种两个接线端为输入端,另两个接线端为输出端的四端器件,中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。 固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型,以光电隔离型为最多。 二、继电器主要产品技术参数 1、额定工作电压 是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同,可以是交流电压,也可以是直流电压。 2、直流电阻 是指继电器中线圈的直流电阻,可以通过万能表测量。 3、吸合电流 是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时,给定的电流必须略大于吸合电流,这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压,一般不要超过额定工作电压的1.5倍,否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。 4、释放电流 是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时,继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。 5、触点切换电压和电流 是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小,使用时不能超过此值,否则很容易损坏继电器的触点。 三、继电器测试 1、测触点电阻 用万能表的电阻档,测量常闭触点与动点电阻,其阻值应为0,用更加精确方式可测得触点阻值在100毫欧以内;而常开触点与动点的阻值就为无穷大。由此可以区别出那个是常闭触点,那个是常开触点。 2、测线圈电阻 可用万能表R10Ω档测量继电器线圈的阻值,从而判断该线圈是否存在着开路现象。 3、测量吸合电压和吸合电流 找来可调稳压电源和电流表,给继电器输入一组电压,且在供电回路中串入电流表进行监测。慢慢调高电源电压,听到继电器吸合声时,记下该吸合电压和吸合电流。为求准确,可以试多几次而求平均值。 4、测量释放电压和释放电流 也是像上述那