常用低压电器基本知识

1、常用低压电器 讲授：山东胜利职业学院交通工程分院 机电工程教学部 韩荣奎 常用低压电器主要内容 1.低压电器基本知识 2.低压开关 3.熔断器 4.主令电器 5.接触器 6.继电器 7.其它常用低压电器 第一节 低压电器基本知识 电器是对于电能的生产、输送、分配和应用 起到控制、调节、检测及保护等作用的工具 之总称。 低压电器的定义： 工作在交流额定电压1200v及以下、直流额 定电压1500v及以下的电器元件，统称低压 电器。 低压电器作为基本电器元件，广泛应用于输 配电系统和电力拖动系统中。 1.1 低压电器的分类 按低压电器的用途和所控制的对象，可分为： 低压配电电器、低压控制电器 按低

2、压电器的动作方式分：自动切换电器、 非自动切换电器 按有无触点分：有触点电器、无触点电器 按工作原理有：电磁式低压电器、非电磁式 低压电器（本章节主要讲电磁式电器） 1.1 低压电器的分类 低压配电电器：主要用于低压配电系统及动 力设备中。 低压配电电器包括刀开关、组合开关、熔断 器和断路器等。 低压控制电器：主要用于电力拖动与控制系 统中。 低压控制电器包括接触器、继电器、电磁铁 等。 1.1 低压电器的分类 按照控制电器在电器控制系统中的作用， 控制电器分为： 主令电器（各种传感器、按钮、行程开 关）； 控制电器（继电器、接触器、电磁阀）； 保护电器（熔断器、热继电器）； 执行电器（电磁铁

3、、电磁离合器） 1.2 电磁式低压电器 电磁式电器定义定义：利电磁式机构原理工作的 低压电器。 电磁式电器构成构成：电磁机构 执行机构 灭弧装置 1.2 电磁式低压电器 1.2.1 电磁机构 结构结构：固定铁心，衔铁，电磁线圈。（吸引线圈） 分类：直动式，拍合式。 1.2 电磁式低压电器 1.2.2 触头系统 触头是有触点电器的执行部分，通过触头的闭合、断开控 制电路通、断。 结构：1.桥式触头：点接触/面接触 2.指式触头：线接触，滚动摩擦，适用于大电流。 材料：黄铜指式；银铜合金桥式 1.2 电磁式低压电器 1.2.3 灭弧系统 用途：用于熄灭触头分断负载电流时产生的电弧。 灭弧原理： 迅

4、速拉长电弧 冷却和去游离法 1.2 电磁式低压电器 灭弧方法： ）机械灭弧法：利用弹性力、迅速拉长电弧 ）缝灭弧法：分割电弧，并有冷却作用。如：纵 缝陶土灭弧罩 ）磁吹灭弧法：电磁吸力的作用下迅速拉长电弧 使用于熄灭直流电弧。 ）栅片灭弧法：金属栅片分割电弧 第二节 低压开关电器 低压开关主要用于隔离、转换及接通和分断 电路，多数用作机床电路的电源开关和局部 照明电路的控制开关，有时也可用来直接控 制小容量电动机的启动、停止和正反转。 低压开关一般为非自动切换电器。 主要有：刀开关、组合开关、低压断路器。 2.1 刀开关 刀开关种类很多，电力拖动控制线路中最常 用的是由刀开关和熔断器结合而成的

5、负荷开 关。 负荷开关分为：开启式负荷开关、封闭式负 荷开关 2.1 刀开关 2.1.1 开启式负荷开关 开启式负荷开关又称为瓷底胶盖刀开关，简称 闸刀开关。生产中常用的是hk系列开启式负 荷开关，适用于照明、电热设备及小容量电 动机控制线路中，供手动不频繁接通和分断 电路，并起短路保护。 结构： hk系列开启式负荷开关由刀开关和熔 断器组合而成。(结构如图1-1a:) hk系列开启式负荷开关 2.1 刀开关 2.1.2 封闭式负荷开关 封闭式负荷开关是在开启式负荷开关的基础上改进设计的一种 开关。其灭弧性能、操作性能、通断能力和安全防护性能都 优于开启式负荷开关。因其外壳多为铸铁或薄钢板冲压

6、而成， 故俗称铁壳开关。可用手动不频繁接通和断开带负载的电路 以及作为线路末端的短路保护，也可用于15kw以下的交流 电动机不频繁的直接启动和停止。 操作机构有两个特点：一是储能分合闸方式，使出头分合速度 与手柄操作速度无关，有利于迅速熄灭电弧，提高开关的通 断能力，延长使用寿命；二是设置了联锁装置，保证开关的 合闸状态下开关盖不能开启，而开关盖开启式又不能合闸， 却保操作安全。 2.1 刀开关 2.1.2 封闭式负荷开关 结构：常用的有 hh3、hh4 系列，其中hh4系列为全国 统一设计产品。结构由刀开 关、熔断器、操作机构和外 壳组成。(结构如图1-2:) 2.2 组合开关 组合开关又叫

7、转换开关，它体积小、触头对 数多，接线方式灵活，操作方便，常用于交 流50hz、380v以下及直流220v以下的电气 线路中，供手动不频繁的接通和断开电路、 换接电源和负载以及控制5kw以下小容量异 步电动机的启动、停止和正反转。 hz系列组合开关有hz1、hz2、hz3、hz4、 hz5和hz10等系列产品，其中hz10系列是 全国统一设计产品。 2.2 组合开关 结构：三对静触头分别 装在三层绝缘垫板上， 附有接线柱，用于与电 源、用电设备相接；动 触头由磷铜片（或紫铜 片）和具有灭弧性能的 绝缘钢纸板铆合而成， 套装在附有手柄的方形 绝缘转轴上。 2.3 低压断路器 底压断路器又叫自动空

8、气开关或自动空气断路器， 简称断路器。 底压断路器是低压配电网络和电力拖动系统中常用 的一种配电电器，它集控制和多种保护功能于一体。 正常情况下可用于不频繁的接通和断开电路以及控 制电动机的运行；当电路中发生短路、过载、失压 等故障时，能自动切断故障电路，保护线路的电器 设备。 底压断路器具有操作安全、安装使用方便、工作可 靠、动作值可调、分断能力高、多种保护、动作后 不需更换元件等优点，应用广泛。 2.3 低压断路器 低压断路器按结构分为：塑壳式（又称装置 式）、框架式（又称万能式）、限流式、直 流快速式、灭磁式和漏电保护式等。 电力拖动控制系统中常用dz系列塑壳式断路器。 低压断路器结构：

9、主要由动触头、静触头、 灭弧装置、操作机构、热脱扣器、电磁脱扣 器、外壳等组成。 低压断路器工作原理示意图 刀开关及组合开关电器图形符号及 字母符号 第三节 熔断器 熔断器在电路中主要起断路保护作用。 使用时串联在被保护的电路中，当电路发生 短路故障时，通过熔断器的电流达到或超过 某一规定的值时，以其自身产生的热量使熔 体熔断，从而自动分断电路，起到保护作用。 熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座 三部分组成。 熔断器的种类 熔断器按结构形式分为： 1）插入式熔断器 2）螺旋式熔断器 3）无填料封闭管式熔断器 4）有填料封闭管式熔断器 5）快速熔断器 6）自恢复式熔断器 熔断器的种类 熔断器

10、的种类 熔断器的种类 第四节 主令电器 主令电器是用作接通或断开控制电路，已发 出指令或作程序控制的开关电器。 常用的有：按钮、位置开关、万能转换开关 和主令控制器。 4.1 按钮 按钮是一种用人体某一部分施加力操作的，具有储能 （弹簧）复位的一种控制开关。其触头允许通过的 电流很小，一般不超过5a，所以一般不直接控制主 电路，而是在控制电路中发出指令或信号去控制接 触器、继电器等。 按钮 4.2 位置开关 位置开关是操作机构在机器的运动部件到达 一个预定位置时操作的一种指示开关。 位置开关包括：行程开关（限位开关）、接 近开关 行程开关 行程开关 第五节 接触器 接触器用来频繁地接通和分断交直流回路和 大容量控制电路。主要控制对象是电动机， 能实现远距离控制，并具有欠压、零压保护。 接触器按主触头通过的电流种类，分为： 交流接触器、直流接触器。 5.1