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文档简介

1、浅析接触器的选型与应用本文论述了接触器的选型及降额使用的原则,并对接触器的安装、维护及应用中的需要注意的问题进行了分析。 1. 概述 接触器是地铁列车控制系统中重要的控制器件,接触器的选型与应用是否合适,直接关系到列车控制系统运行的可靠性。接触器的种类繁多,技术参数、工作类型、环境的适应性各异。按按主触头控制的电流种类分,可分为交流接触器和直流接触器;按灭弧介质分,可分为空气式接触器、真空式接触器、无弧接触器;按有无触点分,可分为有触点接触器和无触点接触器;按操作方式分,可分为电磁接触器、气动接触器;按动作形式分,可分为直动式和转动式;控制线圈的电压分,可分为直流线圈接触器、交流线圈接触器;对

2、于交流接触器按主触点极数分,可分为单极、双极、三极、四极和五极接触器。另外还有:电磁闭锁接触器(当线圈失电时,可以将其保持在接通位置);电容接触器(专门用于低压无功补偿设备中投入或者切除并联电容,以调整用电系统的功率因数);可逆交流接触器(由两个相同规格的交流接触器加机械和电气互锁构成,应用于双电源切换和电机设备正反转控制);星三角起动组合接触器(用于星三角起动的设备)等。面对纷繁复杂的接触器产品,如何合理选择、正确使用,是系统开发、设计人员必须关注和解决的实际问题。要做到合理选择,正确使用,就必须解决以下两个问题:一,深入了解接触器的结构、工作原理、技术参数和使用条件;二,深入分析系统的实际

3、使用条件,对接触器技术参数的实际要求。在分析研究的基础上,按照价值工程原则,根据被控设备的额定电压、额定电流、工作类型、工作制式、操作频率、使用寿命,以及电源电压变化范围、环境温度、散热条件、安装方式等确定接触器的各项技术指标,确保所选用的接触器满足被控制设备的运行要求。在地铁列车的控制系统中使用最多的是电磁接触器,下面重点就电磁接触器的结构、工作原理、技术参数和选型要点等逐项进行分析。2,电磁接触器的基本知识2.1,电磁接触器结构、工作原理2.1.1,电磁接触器的结构电磁接触器由以下四部分组成: 电磁机构 电磁机构由线圈、动铁心(衔铁)和静铁心组成,其作用是将电磁能转换成机械能,产生电磁吸力

4、带动触点动作。 触点系统 包括主触点和辅助触点。主触点用于通断主电路,通常为三对常开触点。辅助触点用于控制电路,起电气联锁作用,故又称联锁触点,一般常开、常闭各两对。 灭弧装置 容量在10A以上的接触器都有灭弧装置,对于小容量的接触器,常采用双断口触点灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧。对于大容量的接触器,采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧。 其他部件 包括反作用弹簧、缓冲弹簧、传动机构及外壳等。 交流接触器的外形与结构,如图l所示。图1 CJ10-20型交流接触器 图中:1一灭弧罩, 2一触点压力弹簧片, 3一主触点, 4一反作用弹簧, 5一线圈 ,6一短路环, 7一静铁心, 8一弹簧,

5、9一动铁心, 10一辅助常开触点, 11一辅助常闭触点。2.1. 2,电磁接触器的工作原理接触器线圈通电后,在铁芯中产生磁通及电磁吸力。此电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合,带动触点机构动作,常闭触点断开,常开触点闭合;线圈失电或线圈两端电压显著降低时,电磁吸力小于弹簧反力,在弹簧反力的作用下,使得衔铁释放,触点机构复位。2.1.3,交流接触器与直流接触器不同点:交流接触器和直流接触器的结构和工作原理基本相同,但也有差别。不同之处主要有以下几点:在电磁机构方面,对于交流接触器,为了减少因涡流和磁滞损耗造成的能量损失和温升,铁芯和衔铁用硅钢片叠成; 而对于直流接触器,由于铁芯中不会存在涡流和磁滞损

6、耗,铁芯和衔铁用整块电工软钢制成。对交流接触器而言,线圈电流和铁芯中的磁场均是交变的,为确保接触器触点的可靠吸合,并消除震动和噪音,在动铁心(衔铁)和静铁心的端头各嵌入了一个短路环;对直流接触器而言,为确保线圈断电时,衔铁可靠释放,在铁心与衔铁之间垫一层非磁性垫片。对于交流接触器,负载电流是交变的,交流接触器分断时,电弧有自然过零点;直流接触器分断时,电弧没有过零点,感性负载存储的磁场能量瞬时释放,断点处产生的高能电弧。因此,对直流接触器的灭弧能力要求更高,常采用磁吹式灭弧装置。交流接触器的电磁机构一般都采用直动式磁系统;而直流接触器多采用绕棱角转动的拍合式电磁铁结构,其作用有以下两点:分断时

7、电弧距离长,减小电弧的强度;有利于电磁灭弧。交流接触器的主触头一般都采用直动式桥形触头(双断点);直流接触器主触头大都采用滚动接触的指形触头,其作用是触点闭合时,动触点与静触点之间有相对滑动,可清除掉触头表面的氧化层,确保触头的可靠接触。对于大容量的直流接触器往往采用双绕组线圈,一个为起动线圈,另一个为保持线圈。在电路刚接通瞬间,保持线圈被接触器常闭辅助触头短接,使起动线圈获得较大的电流和吸力。当接触器动作后,常闭触头断开,两线圈串联通电,电流减少,但仍可保持衔铁可靠吸合,因而可以减少能量损耗和延长电磁线圈的使用寿命。 2.2,接触器的符号 接触器的图形符号如图2所示,文字符号为KM。 图2

8、接触器的图形符号 图中:a线圈, b主触点, c辅助触点。2.3,接触器的主要技术参数 额定电压 接触器铭牌额定电压是指主触点的额定电压,是保证接触器触点长期正常工作的电压值。通常用的电压等级有: 直流接触器:110V, 220V,440V,660V等档次。 交流接触器:127V, 220V,380V,500V等档次。 额定电流 信息请登陆:输配电设备网接触器铭牌额定电流是指主触点的额定电流,是保证接触器触点长期正常工作的电流值。通常用的电流等级有: 直流接触器:25A,40A,60A,100A,250A,400A,600A。 交流接触器:5A,10A,20A,40A,60A,100A,150

9、A,250A,400A,600A。 额定绝缘电压 额定绝缘电压是接触器在规定的条件下,能够长期承受的电压。额定绝缘电压与介质的介电性能、电气间隙和爬电距离有关。在任何情况下,工作电压不得超过额定绝缘电压。 线圈的额定电压 线圈的额定电压是保证线圈长期正常工作的电压值。直流吸合线圈额定电压等级有:24V,48V,110V,220V,440V。交流吸合线圈额定电压等级有:36V,127V,220V,380V。吸引线圈额定电压值、线圈的匝数、线径等数据均标于线包上,而不是标于接触器外壳铭牌上,使用时应加以注意。 通断能力: 通断能力包括:最大接通电流能力和最大分断电流能力。最大接通电流是指触点闭合时

10、不会造成触点熔焊的最大电流值;最大分断电流是指触点断开时能可靠灭弧的最大电流。一般通断能力是额定电流的510倍。当然,这一数值与开断电路的电压等级有关,电压越高,通断能力越小。 动作电压:动作电压包括:吸合电压和释放电压。吸合电压是指接触器吸合前,缓慢增加吸合线圈两端的电压,接触器可以吸合时的最小电压;释放电压是指接触器吸合后,缓慢降低吸合线圈的电压,接触器释放时的最大电压。对于交流线圈,一般规定,吸合电压不低于线圈额定电压的85,释放电压不高于额定电压的70% 额定操作频率 额定操作频率指在规定的工作条件下,接触器允许每小时接通、关闭的循环操作次数。寿命 电寿命。电寿命指在规定的工作条件下,

11、接触器所能承受负载操作循环的次数。 机械寿命。机械寿命是指在规定的工作条件下,接触器所能承受的无载操作循环次数。目前接触器的机械寿命已达一千万次以上,电气寿命约是机械寿命的5%20。2.4,接触器使用类别AC1无感或微感负载、电阻炉、电加热设备等; AC2绕线式感应电动机的起动、运转、分断 ;AC3笼型感应电动机的起动、运转、分断; AC4笼型感应电动机的起动、反接制动、反向运转、点动等; AC5a放电灯的通断; AC5b白炽灯的通断; AC6a变压器的通断; AC6b电容器组的通断; AC7a家用电器和类似用途的低感负载; AC7b家用的电动机负载; AC8a具有手动复位过载脱扣器的密封制冷

12、压缩机中的电动机 ;AC8b具有自动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机中的电动机; 接触器典型使用类别是前四类。3接触器的选型接触器的选型必须满足被控制设备的要求,即将被控设备的负载性质、额定电压、额定功率、工作制、使用类别、操作频率、使用寿命,以及环境条件、抗振要求等作为选择的依据。3.1,接触器环境的适应性的确定使用环境主要指:温度(最高温度与最低温度)、湿度(一般指40摄氏度下的最大相对湿度)、气压(使用高度1000米以下可不考虑)、振动和冲击、盐雾、安装位置、安装方式、安装尺寸等。环境适应性是接触器可靠性指标之一,超过产品标准规定的环境力学条件下使用,有可能损坏继电器。实际使用中,可按接触

13、器的实际环境条件或高一等级的环境条件确定继电器环境适应性能指标。3.2,接触器种类的确定对于交流负载选用交流接触器,对于直流负载选用直流接触器。一般来说,交流接触器用交流吸合线圈,直流接触器用直流吸合线圈。对于交流吸合线圈而言,在接触器在吸合过程中,吸引线圈中的电流比额定电流大57倍,如果操作频率过高,则会使线圈严重发热,甚至烧毁。因此,对于交流负载需频繁动作(操作频率600/h)时,宜选用带直流吸合线圈的交流接触器。3.3. 接触器使用类别的确定负载的性质不同,工作的方式不同,动作的频率不同,对接触器工作频率、触头的通断能力、热容量的要求差异很大。因此,接触器的选型,必须根据负载的性质和实际

14、运行工况,确定接触器的使用类别,再根据接触器的使用类别,确定接触器的系列。接触器的典型负载和使用类别如下:电热负载 对电热负载,例如列车客室供暖,电热空调等,接通电流可达额定电流的1.4倍。其使用类别划分在AC1使用类别。 照明装置 对照明负载中的白炽灯,接通时的冲击电流,约为额定电流的15倍。其使用类别划分在AC5b中。 其它各种不同的照明灯,其接通时的冲击电流、起动时间、功率因数各不相同。其使用类别划分在AC-5a。 低压变压器负载 对低压变压器 接通时有一个持续时间甚短的峰值电流,可达变压器额定电流的1520倍,它与变压器的绕组布置、铁心特性以及负载有关。例如,用于电焊机上的变压器,是通

15、过电焊条将变压器的次级侧电路短路来接通电源的,电焊机使用时,频繁地产生突发性的强电流,从而使变压器初级侧的开关装置承受很大的应力。其使用类别划分在AC6a中。 电容器负载 接通电容器时产生瞬态充电过程,充电电流可达很高的数值,并伴随着频率可从几百到几千赫的振荡,对开关电器提出了严峻的要求。 为了防止电容器切换时,使开关触头发生接通熔焊,并减小对电网的影响,在电容器电路中串入充电电阻。其使用类别划分在AC6b中。电动机负载 常用的交流电动机有绕线式电动机和鼠笼式感应电动机。 绕线式电动机起动时,在转子电路中接入电阻以限制起动电流。用于绕线式电动机切换的接触器,其使用类别属于AC2。 鼠笼式电动机

16、一般采用直接起动,起动电流为电动机额定电流的48倍的,正常负载下的起动时间tA<10秒,重载起动时tA可大于10秒。用于切换鼠笼式电动机正常起动、运转和分断的接触器,其使用类别属于AC3。 用于切换鼠笼式电动机起动、反接制动、反向运转、点动等情况下的接触器,因其接通电流和分断电流均是电动机的起动电流,且切换的频率很高,对接触器触头和吸合线圈提出了严酷的要求。其使用类别属于AC4使用类别。3.4,接触器参数的确定,额定电压的确定接触器的额定电压,必须等于负载的额定电压。,吸合线圈额定电压的确定 交流吸合线圈额定电压交流接触器吸合线圈额定电压等级有:36V、127V、220V、380V;最常

17、用的为:220V和380V两种。对于吸合线圈电压为220伏的控制线路,工作零V线常设计为作多用途母线,因此控制电缆芯线数较少,控制线路设计布线灵活,检修方便。对于吸合线圈电压为380伏的控制线路,接触器线圈控制信号是由两个单芯线进行传输,对周围环境的干扰影响较小,克服分布电容影响的能力增强,适合远距离控制。 直流吸合线圈额定电压直流吸合线圈额定电压等级有:24V,48V,110V,220V,440V; 地铁列车上常用的直流吸合线圈额定电压有:24V和110V两种。大容量的高压直流接触器,吸合线圈额定电压为110V;小容量的低压直流接触器,吸合线圈额定电压为24V。,操作频率的确定接触器的额定操

18、作频率一定要满足负载工作频率的要求。地铁列车上的交流负载有:空压机、冷却风机、空调等,其工作频率都不高,接触器的吸合线圈均可采用交流吸合线圈。3.4.4,额定电流的确定接触器的额定电流,要根据负载的额定电压、额定功率、负载的性质、工作制、操作频率、散热条件等条件综合考虑确定。 对于电热设备,如电阻炉、电热器等,接触器的额定电流可按负荷额定电流选取,不用考虑起动电流; 对操作频率不高的电机,如压缩机、风机、空调等,接触器额定电流按负荷额定电流的1.2倍选取; 对重任务型电机,其平均操作频率100次h左右,接触器额定电流按电机额定电流的1.5倍选取; 对特重任务电机,其平均操作频率达6001200

19、次h,经常运行于起动、反接制动、反向运行、点动等状态,接触器额定电流按电机的起动电流(额定电流67倍)选取; 对于照明设备的控制,接触器的额定电流可按负载额定电流2倍选取。 用于对变压器进行控制时,例如交流电弧焊机、电阻焊机等,接触器的额定电流应根据变压器额定工作电流、电焊条短接时的短路电流以及焊接频率等参数进行确定,一般按变压器额定电流的4倍选取。 对于容性负载,接触器的额定电流一般按负载额定电流的2倍选取。 在这里需要指出的是:接触器额定电流是指接触器安装于敞开的控制板上,持续工作时间8h的条件下的工作电流。如果条件改变了,就要相应的修正。如果接触器安装在控制柜内,散热条件较差,触头的负荷

20、能力下降。接触器的额定电流按负载额定电流的1.2倍选取。 对于长时间工作的电机,由于触头表面的氧化膜没有机会得到清除,接触电阻增大。接触器的额定电流按负载额定电流的1.4倍选取。 当接触器工作于间断工作制,通电持续率不超过40%,电流允许提高1025%。2.典型负载 不同的用电设备其负载性质和通断过程的电流变化相差很大,因此对接触器的要求也有所不同,常用的负载有以下数种: 2.1 电热元件负载 对电热元件负载中用的线绕电阻元件,其接通电流可达额定电流的1.4倍,例如用于室内供暖,电烘箱及电热空调等设备。若考虑网络电压升高10,则电阻元件的工作电流也将相应增大。因此,在选择接触器的额定工作电流时

21、,应予以考虑。这类负载被划分在AC1使用类别中。 2.2 照明装置 当接通照明装置中的白炽灯负载时,有较大的冲击电流产生,约为额定电流的15倍,若考虑到容许电压升高10,电流也将相应增加。其使用类别被划分在AC5b中。 其它不同的照明灯,其接通时的冲击电流值、起动时间不同,负载功率因数也不同(不等于1)。其使用类别被划分在AC-5a。 2.3 低压变压器负载 当接通低压变压器时,会出现一个持续时间甚短的峰值电流,可达变压器额定电流的1520倍,它与变压器的绕组布置及铁心特性有关。例如,用于电焊机上的变压器,操作是在变压器的次级侧通过电焊条将电路短路来接能电源的,电焊机使用时频繁地产生突发性的强

22、电流,从而使变压器初级侧的开关装置承受很大的应力。在此情况下,必须知道变压器输出额定工作电流、电焊条短接时的短路电流以及焊接频率等参数和操作条件。其使用类别划分在AC6a中。 2.4电容器负载 接通电容器时产生瞬态充电过程,充电电流可达很高的数值,同时伴随着频率可从几百到几千赫的振荡,因此,它对开关电器提出了严峻的要求。接通电容器对电流的振幅和频率,由电路的电网电压、电容器的容量及电路中的电抗值所决定,并与此馈电变压器和连接导线的截面、长度有关。 为了较经济地切换电容器,并防止在不利的工作条件下使开关电器的触头发生接通熔焊,一般可在电容器及支路中串入附加电感或电阻以限制电流,并减小接通电路时对

23、电网的影响。此类使用类别划分在AC6b中。 2.5电动机负载 低压电动机是最常用的负载之一。交流电动机常用的有绕线式电动机和鼠笼式感应电动机。 绕线式电动机起动时,在转子电路中接入电阻以限制起动电流。但不同的负载起动时间不同,负载越重起动时间越长。用于绕线式电动机切换的接触器属于AC2使用类别。 鼠笼式电动机一般采用直接起动,起动电流(有效值)IA为48倍的电动机额定电流IN,正常负载下的起动时间tA<10秒,重载起动时tA可大于10秒。用于切换鼠笼式电动机正常起动和在运转中分断的接触器属于AC3使用类别。 而运行在鼠笼式电动机正常起动并同时进行反接制动,或者是反向运转、点动情况下的接触

24、器,因其接通电流和分断电流均是电动机的起动电流。这种工作类别的开关电器属于AC4,它比AC3工作类别的要求严酷得多。 交流接触器的选用方法 接触器的选用应按满足被控制设备的要求进行,除额定工作电压应与被控设备的额定电压相同外,被控设备的负载功率、使用类别、操作频率、工作寿命、安装方式及尺寸以及经济性等是选择的依据。1 选择接触器的额定参数 根据被控对象和工作参数如电压、电流、功率、频率及工作制等确定接触器的额定参数。 1)接触器的线圈电压,一般应低一些为好,这样对接触器的绝缘要求可以降低,使用时也较安全。但为了方便和减少设备,常按实际电网电压选取。 2)电动机的操作频率不高,如压缩机、水泵、风

25、机、空调、冲床等,接触器额定电流大于负荷额定电流即可。接触器类型可选用CJl0、CJ20等。 3)对重任务型电机,如机床主电机、升降设备、绞盘、破碎机等,其平均操作频率超过100次min,运行于起动、点动、正反向制动、反接制动等状态,可选用CJl0Z、CJl2型的接触器。为了保证电寿命,可使接触器降容使用。选用时,接触器额定电流大于电机额定电流。 4)对特重任务电机,如印刷机、镗床等,操作频率很高,可达60012000次h,经常运行于起动、反接制动、反向等状态,接触器大致可按电寿命及起动电流选用,接触器型号选CJl0Z、CJl2等。 5)交流回路中的电容器投入电网或从电网中切除时,接触器选择应

26、考虑电容器的合闸冲击电流。一般地,接触器的额定电流可按电容器的额定电流的1.5倍选取,型号选CJ10、CJ20等。 6)用接触器对变压器进行控制时,应考虑浪涌电流的大小。例如交流电弧焊机、电阻焊机等,一般可按变压器额定电流的2倍选取接触器,型号选CJl0、CJ20等。 7)对于电热设备,如电阻炉、电热器等,负荷的冷态电阻较小,因此起动电流相应要大一些。选用接触器时可不用考虑(起动电流),直接按负荷额定电流选取。型号可选用CJl0、CJ20等。 8)由于气体放电灯起动电流大、起动时间长,对于照明设备的控制,可按额定电流1.11.4倍选取交流接触器,型号可选CJl0、CJ20等。 9)接触器额定电

27、流是指接触器在长期工作下的最大允许电流,持续时间8h,且安装于敞开的控制板上,如果冷却条件较差,选用接触器时,接触器的额定电流按负荷额定电流的110%120%选取。对于长时间工作的电机,由于其氧化膜没有机会得到清除,使接触电阻增大,导致触点发热超过允许温升。实际选用时,可将接触器的额定电流减小30%使用。一、 交流接触器工作制 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 这是基本工作制。接触器约定发热电流参数就是按此工作制确定,一般情况下各种系列规格接触器均适用于八小时工作制。此类工作制接触

28、器闭合情况下其主触头额定电流时能达到热平衡,但八小时后应分断。 (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(数周数年)分断电流工作制。接触器长期处于工作状态不变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、相对绝缘降低,容易发生爬电短路现象。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、爬电间距较大型号。多尘和腐蚀性气体环境应特别重视这个问题。 (3)短时工作制 处于这类工作制下接触器主触头保持闭合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

29、回复到初态温度(即冷却介质温度)。短时工作制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时间都太短不足以使接触器达到热平衡工作制。显然影响此类接触器时间寿命主要因素是操作累计次数。描述断续周期工作制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),每级数字即表示该接触器额定每小时操作次数。通常操作频率100次/h以上设备属于重任务设备,典型设备有工作母机(车、钻、铣、磨)、升降设备、轧机设备、离

30、心机,炼焦行业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设备属于特重任务设备,此类设备主类似我公司卸煤机港口起重设备和轧机上某些装置。 不同工作制对交流接触器提出了完全不同要求,选用时考虑侧重面自然不同。“八小时工作制”和“短时工作制”设备选用接触器时受限制条件较少,只需考虑接触器额定电流大于实际工作电流即可,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、防过热能力,不宜选用结构紧凑接触器(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,大型化工生产装置电气设备大多属于这种情况。属于重任务和特重任务“断续周期工作制”设备选用接

31、触器时首先要考虑触头电寿命和动作机构机械寿命,应选用CJ12系列(特别适用于绕线式电动机)、CJ20系列或真空系列接触器,降容使用可大大提高接触器电寿命,可以简便将电动机起动电流作为所选接触器额定电流以提高生产装置安全可靠性。 二、 交流接触器控制非电动机类负荷时选用 电容器、集中照明控制装置、电加热装置等设备选用接触器时要充分考虑负载阻抗特性,考虑可能出现过电流,如照明灯具和电加热设备冷态阻抗大大小于热态阻抗,电容器投运时合闸涌流可能较大等等。通常电动机类设备选用接触器时首先要考虑是接触器分断能力,而对电容器和大量白炽灯之类负载来说首先要考虑是接通能力。一般做法是:大型照明装置选用接触器时额

32、定容量放大一倍,含有容性负载时宜选用CJ16系列电容器专用接触器器或将CJ20系列接触器降容一半使用。 三、 交流接触器操作线圈电压等级 交流接触器操作线圈额定电压有交流(36V、110V、220V、380V、660V)、直流(24V、110V、220V)等多种,工矿企业最常用是操作线圈电压为交流220V和380V两种接触器,少数要求使用安全电压场合如行车、潮湿环境也使用交流36V或直流24V操作线圈电压接触器。操作线圈电压为交流220伏控制线路其工作零线与大等电位,工作零线常常设计用作多用途母线,使控制线路设计布线较为灵活,控制电缆需用芯线数到减少,检修也方便。 操作线圈电压为交流380伏控

33、制,对于线路环境潮湿恶劣、故障率高、接触不良、容易发生短路或绝缘低场合有独特优势。该类接触器线圈控制信号是两个单一芯线进行传输,周围环境对电器元件干扰影响较小,发生误动作几率大为减少,远距离控制克服分布电容影响能力也大大增强,较小线路压降损失也容易做到远距离控制。可以说,大型化工企业大部分低压电气线路较适合380伏控制线路,即应选用线圈电压为380伏交流接触器。 四、 化工企业常用几种交流接触器比较 型号系列,灭弧形式,触头材料,负载电流等级(A),结构和技术要点,适用范围。CJ10系列,陶土纵缝(20A以下无),银基 5、10、20、40、60、100、150 主小规格,型号较老,价格低,一

34、般小负荷。CJ20系列,陶土纵缝或栅片,银基 6.3、10、16、25、40、63、100、160、250、400、630 规格齐,符合IEC国际标准,用于AC-3、AC-1为主使用类别,可用于660V1140V系统,具有较高性能价格比。 目前最广泛使用产品,但不适合AC-2、AC-4使用类别重负荷设备。 CJ12系列,纵缝、删片、磁吹或组合,铜 100、150、250、400、600 产品规格较大,主要使用于AC-2为主使用类别,辅助触头较多且常开常闭可变换。体积大,能耗大,动作声大,灭弧罩等另部件易损坏需经常调整调换,电寿命和机械寿命较低。 主要用于控制轧钢、起重机等频繁起动操作电动机。

35、B系列 封闭式(B460除外) 银基 8.5、11.5、15.5、22、30、37、44、65、85、105、170、245、370、460 引进德国BBC公司技术,符合IEC标准,规格齐,最高工作电压660V,技术性能与CJ20相仿,重量较轻,性能价格比CJ20 也是最广泛使用接触器,其使用于AC-2、AC-4使用类别能力CJ20系列接触器。 3TB系列 封闭式 银基 9、12、16、22、32 引进西门子技术,主小规格,结构紧凑,发热量小,接线端有覆盖罩,与T型热继电器配合较好,但过载能力较弱。 适用环境较好小回路控制。 CKJ系列 (主要为CKJ-5) 真空 钼基 250、400、600

36、 额定电压最高可达1140V,结构紧凑,动作冲击小,操作频率高,电寿命和机械寿命比高,操作线圈由自带整流桥直流供电,维护量小,价格较高,动作位置不直观,爬电距离偏小。 特别适合于起动频繁AC-4使用类别设备,也较适合于防爆、有腐蚀性气体场合。 五、 几个经验要点 购置时需说明极数、操作线圈电压、制造厂家。 选择额定电流时适当放一点余量。 接触器机械寿命一般均大大高于触头电寿命,两者之比大致5比1左右。 CJ12系列接触器灭弧罩、电磁吸铁、主触头、操作线圈是最易损坏部件。CJ12系列接触器需经常检查主触头动作三相同时性,同时应检查灭弧罩是否下悬而影响到触头工作。 瞬间电网波动会使交流接触器释放,

37、当生产装置不允许这种情况出现时可采取操作线圈直流运行加电容器储能办法来解决。五、主触头额定电流的确定: 根据额定工作电压、额定功率、额定工作制、使用类别、外壳防护型式、散热条件等进行确定,保证接触器正常工作。 综上所述,选择接触器可按下列步骤进行: 根据负载性质确定工作任务类别; 根据类别确定接触器系列详见我国电工专业标准(D25-29)和(D210-61); 根据负载额定电压确定接触器的额定电压; 根据负载电流确定接触器的额定电流,并根据外界实际条件加以修正; 选定吸引线圈的额定电压;根据负载情况复核操作频率,它应在额定范围之内。(1) 选择接触器的类型:根据电路中负载电流的种类选择。交流负

38、载应选用交流接触器,直流负载应选用直流接触器,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,也可都选用交流接触器来控制,但触点的额定电流应选得大一些。(2) 选择接触器主触头的额定电压:应等于或大于负载的额定电压。(3) 选择接触器主触头的额定电流:被选用接触器主触头的额定电流应不小于负载电路的额定电流。也可根据所控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启动、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吸引线圈工作电压和辅助触点容量:如果控制线路比较简单,所用接触器的数量较少,则交流接触器线圈的

39、额定电压一般直接选用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,线圈的额定电压可选低一些,这时需要加一个控制变压器。 直流接触器线圈的额定电压应视控制回路的情况而定。而一系列、同一容量等级的接触器,其线圈的额定电压有好几种,可以选线圈的额定电压和直流控制电路的电压一致。 直流接触器的线圈是加直流电压,交流接触器的线圈一般是加交流电压。有时为了提高接触器的最大操作频率,交流接触器也有采用直流线圈的。如果把直流电压的线圈加上交流电压,因阻挠太大,电流太小,则接触器往往不吸合。如果将交流电压的线圈加上直流电压,则因电阻太小,电流太大,会烧坏线圈。2,接触器选型原则接触

40、器的选型主要需要确定种类,负载类型,主回路参数,控制回路参数,以及电气寿命,机械寿命及工作制等多种情况综合考虑。选型要点:根据使用目的和要求按照上述系列选择种类:注意严格区分主回路负载类型是直流还是交流。交流接触器不同于直流接触器,用于直流负载时只适用于DC-1至DC-5负载,对于DC-5以上的直流负载建议使用直流接触器。另外电容接触器不能用普通交流接触器替代。负载类型和主回路参数确定:主回路参数主要是额定工作电压、额定电流、极数、通断能力、绝缘电压和耐受过载能力等。尤其要注意负载类型。接触器可以运行在不同的负载类型下,但是对应的型号不同,不能完全依靠主极电压和功率选型。配电类负载(阻性负载)

41、按照AC-1选型;普通电机负载按照AC-3选型;绕线电机按照AC-2选型;对于频繁起停负载应按照AC-4负载选型,因为此类负载在频繁通断时会发生触头熔焊现象,例如频繁正反转、行车、频繁点动的行业。另外对于4极接触器,有主极2NO+2NC,或者4NO两大系列,不能使用普通3极接触器加辅助触点进行替代。控制回路及辅助触点:接触器的线圈电压按照控制回路电压确定。目前,国产D2系列接触器只有交流线圈。如果需要直流线圈,需要选择进口TeSys D,TeSys F的产品。另外直流线圈接触器还有低功耗的进口TeSys D和TeSys K产品,请客户注意选择。对于辅助触点,不同接触器所允许安装辅助触点的位置和

42、个数均不同,需要查表确定。电气寿命和机械寿命:在设计过程中,如果对电气寿命有严格超过百万次要求,请按照样本上的寿命曲线查表确定。真空接触器: 真空接触器(LC1-V*)其组成部分与一般空气式接触器相似,不同的是真空接触器的触头密封在真空灭弧室中。其特点是接通、分断电流大,额定操作电压较高。 半导体式接触器:主要产品如双向晶闸管,其特点是无可动部分、寿命长、动作快,不受爆炸、粉尘、有害气体影响,耐冲击震动。1 选择接触器的类型 交流接触器按负荷种类一般分为一类、二类、三类和四类,分别记为AC1 、AC2 、AC3和AC4 。一类交流接触器对应的控制对象是无感或微感负荷,如白炽灯、电阻炉等;二类交

43、流接触器用于绕线式异步电动机的起动和停止;三类交流接触器的典型用于鼠笼型异步电动机的运转和运行中分断;四类交流接触器用于笼型异步电动机的起动、反接制动、反转和点动。 2 选择接触器的额定参数 根据被控对象和工作参数如电压、电流、功率、频率及工作制等确定接触器的额定参数。 1)接触器的线圈电压,一般应低一些为好,这样对接触器的绝缘要求可以降低,使用时也较安全。但为了方便和减少设备,常按实际电网电压选取。 2)电动机的操作频率不高,如压缩机、水泵、风机、空调、冲床等,接触器额定电流大于负荷额定电流即可。接触器类型可选用CJl0、CJ20等。 3)对重任务型电机,如机床主电机、升降设备、绞盘、破碎机

44、等,其平均操作频率超过100次h,运行于起动、点动、正反向制动、反接制动等状态,可选用CJl0Z、CJl2型的接触器。为了保证电寿命,可使接触器降容使用。选用时,接触器额定电流大于电机额定电流。 4)对特重任务电机,如印刷机、镗床等,操作频率很高,可达60012000次h,经常运行于起动、反接制动、反向等状态,接触器大致可按电寿命及起动电流选用,接触器型号选CJl0Z、CJl2等。 5)交流回路中的电容器投入电网或从电网中切除时,接触器选择应考虑电容器的合闸冲击电流。一般地,接触器的额定电流可按电容器的额定电流的1.5倍选取,型号选CJ10、CJ20等。 6)用接触器对变压器进行控制时,应考虑

45、浪涌电流的大小。例如交流电弧焊机、电阻焊机等,一般可按变压器额定电流的2倍选取接触器,型号选CJl0、CJ20等。 7)对于电热设备,如电阻炉、电热器等,负荷的冷态电阻较小,因此起动电流相应要大一些。选用接触器时可不用考虑(起动电流),直接按负荷额定电流选取。型号可选用CJl0、CJ20等。 8)由于气体放电灯起动电流大、起动时间长,对于照明设备的控制,可按额定电流1.11.4倍选取交流接触器,型号可选CJl0、CJ20等。 9)接触器额定电流是指接触器在长期工作下的最大允许电流,持续时间8h,且安装于敞开的控制板上,如果冷却条件较差,选用接触器时,接触器的额定电流按负荷额定电流的110%120%选取。对于长时间工作的电机,由于其氧化膜没有机会得到清除,使接触电阻增大,导致

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