低压电器与成套设备

1、低压电器及成套设备低压电器及成套设备周昕周昕嘉定高能电工学校嘉定高能电工学校7-17-1低压电器概述低压电器概述n使用电压范围使用电压范围 交流交流1200V1200V 直流直流1500V1500Vn作用作用 控制控制 保护保护 调节调节 转换转换 通断通断一、低压电器分类一、低压电器分类n按用途和控制对象不同：按用途和控制对象不同： 低压配电电器低压配电电器 低压控制电器低压控制电器n按动作方式不同按动作方式不同 自动切换电器自动切换电器 非自动切换当电器非自动切换当电器二、低压电器的技术指标二、低压电器的技术指标n额定电压额定电压n额定电流额定电流n额定频率额定频率n使用类别使用类别n额定

2、工作额定工作制制n额定接通、额定接通、分断能力分断能力三、开关电器的电弧三、开关电器的电弧n电弧的产生电弧的产生 触头间电压达触头间电压达101020V 20V 电流达电流达8080100mA100mA就会产生电弧就会产生电弧n电弧不熄灭电弧不熄灭 电路就不算电路就不算 彻底切断彻底切断开关电弧的熄灭开关电弧的熄灭n拉长电弧拉长电弧 双刀口电动力灭弧双刀口电动力灭弧 窄缝灭弧窄缝灭弧 磁吹灭弧磁吹灭弧 n冷却电弧冷却电弧 填料冷却填料冷却 压缩空气冷却压缩空气冷却n限制电弧喷出的距离限制电弧喷出的距离双刀口电动力灭弧双刀口电动力灭弧n通过机械装置通过机械装置将电弧迅速拉将电弧迅速拉长。这种方法

3、长。这种方法多用于开关电多用于开关电器中器中 窄缝灭弧窄缝灭弧n在电弧所形成的磁在电弧所形成的磁场电动力的作用下，场电动力的作用下，可使电弧拉长并进可使电弧拉长并进入灭弧罩的窄入灭弧罩的窄( (纵纵) )缝中，几条纵缝可缝中，几条纵缝可将电弧分割成数段将电弧分割成数段且勺固体介质相接且勺固体介质相接触，电弧便迅速熄触，电弧便迅速熄灭。这种结构多用灭。这种结构多用于交流接触器上于交流接触器上 磁吹灭弧磁吹灭弧n在一个与触头串联的在一个与触头串联的磁吹线圈产生的磁场磁吹线圈产生的磁场作用下，电弧受电磁作用下，电弧受电磁力的作用而拉长，被力的作用而拉长，被吹入由固体介质构成吹入由固体介质构成的灭弧罩

4、内，与固体的灭弧罩内，与固体介质相接触，电弧被介质相接触，电弧被冷却而熄灭冷却而熄灭 7-27-2低压配电电器低压配电电器n作用：用于电路的接通与断开作用：用于电路的接通与断开n常用低压配电电器：常用低压配电电器： 隔离开关隔离开关 组合开关组合开关 熔断器熔断器 断路器断路器 剩余电流动作保护器剩余电流动作保护器一、低压隔离开关一、低压隔离开关n作用：隔离电源作用：隔离电源n分类：带熔断器分类：带熔断器 不带熔断器不带熔断器 n不带熔断器的隔离开关，不能带不带熔断器的隔离开关，不能带负载分断负载分断n带熔断器的有短路保护作用，称带熔断器的有短路保护作用，称为隔离开关熔断器组为隔离开关熔断器组

5、n若隔离开关的可动部分带熔断器，若隔离开关的可动部分带熔断器，称熔断式隔离开关称熔断式隔离开关HDHD、HSHS系列隔离开关系列隔离开关n用途：用途： 作为不频繁作为不频繁地手动接通地手动接通和分断交直和分断交直电路或做隔电路或做隔离开关用离开关用HDHD、HSHS系列隔离开关系列隔离开关n安装及使用注意安装及使用注意n刀片应垂直安装，刀口向上合闸，刀口刀片应垂直安装，刀口向上合闸，刀口向下分断向下分断n双投开关在分闸位置时，要有固定措施双投开关在分闸位置时，要有固定措施n动静触点接触良好，有足够接触压力动静触点接触良好，有足够接触压力n保证刀片同时投入静触点钳口，动作一保证刀片同时投入静触点

6、钳口，动作一致致HRHR系列熔断器式隔离开关系列熔断器式隔离开关n用熔断器做动触头用熔断器做动触头的隔离开关的隔离开关n当熔体应故障熔断当熔体应故障熔断后，只需按下锁板后，只需按下锁板即可更换熔体即可更换熔体n用于企业配电网中用于企业配电网中不频繁操作场合不频繁操作场合HGHG系列熔断器式隔离开关系列熔断器式隔离开关n用于高短路电流的配电回路和用于高短路电流的配电回路和电动机回路的短路保护电动机回路的短路保护n隔离器由底座、手柄和熔断体隔离器由底座、手柄和熔断体支架组成，并选用高分断能力支架组成，并选用高分断能力的圆筒型帽熔断体。操作手柄的圆筒型帽熔断体。操作手柄能使熔断体支架在底座内上下能使

7、熔断体支架在底座内上下滑动，从而分合电路。隔离器滑动，从而分合电路。隔离器的的辅助触头辅助触头先于主触头断开，先于主触头断开，后于主电路而接通，这样只要后于主电路而接通，这样只要把辅助触头串联在线路接触器把辅助触头串联在线路接触器的控制回路中，就能保证隔离的控制回路中，就能保证隔离器无载接通和断开电路。如果器无载接通和断开电路。如果不与接触器配合使用，就必须不与接触器配合使用，就必须在无载状态下操作隔离器。在无载状态下操作隔离器。HKHK系列隔离开关熔断器组系列隔离开关熔断器组n也称开启式负荷开关也称开启式负荷开关n结构简单、价格便宜、结构简单、价格便宜、安装熔丝有短路保护安装熔丝有短路保护作

8、用作用n用于照明、电热和小用于照明、电热和小容量电动机不频繁启容量电动机不频繁启动、停止控制（电动动、停止控制（电动机小于机小于5.5kW5.5kW）HKHK系列隔离开关熔断器组系列隔离开关熔断器组n安装要求安装要求n开启式负荷开关必须垂直安装，且合闸开启式负荷开关必须垂直安装，且合闸时手柄向上，分断时手柄向下时手柄向上，分断时手柄向下n接线时，电源进线接上桩，出线接下桩接线时，电源进线接上桩，出线接下桩n带电动机负载时，将熔体部分用裸导线带电动机负载时，将熔体部分用裸导线短路直连，在闸刀外另接熔体短路直连，在闸刀外另接熔体n安装后检查刀口、刀片接触是否良好，安装后检查刀口、刀片接触是否良好，

9、合闸时刀口、刀片是否在一直线上合闸时刀口、刀片是否在一直线上二、组合开关二、组合开关n又称转换开关又称转换开关n用于不频繁接通和分用于不频繁接通和分断电路，和小容量电断电路，和小容量电动机起动、停止、正动机起动、停止、正反转和星三角起动反转和星三角起动组合开关的结构组合开关的结构n特点：特点： 体积小体积小 触头多触头多 接线组合灵活接线组合灵活 操作方便操作方便组合开关组合开关n安装要求：水平位置为断开安装要求：水平位置为断开n使用：操作不能太频繁，小于使用：操作不能太频繁，小于300300次次/ /小时小时n不允许接通、断开故障电流不允许接通、断开故障电流n电动机正反转控制，必须等电机停电

10、动机正反转控制，必须等电机停下再操作下再操作n带功率因数小的负载要降低运行容带功率因数小的负载要降低运行容量量三、低压熔断器三、低压熔断器n与电路中负载串联与电路中负载串联n短路保护和过载保护短路保护和过载保护n由熔体、熔壳组成由熔体、熔壳组成n结构简单、价格便宜、结构简单、价格便宜、使用方便、体积小、使用方便、体积小、重量轻，应用广泛重量轻，应用广泛低压熔断器型号低压熔断器型号nR R/ /lR R表示熔断器表示熔断器lM M无填料密封管式无填料密封管式lT T有填料密封管式有填料密封管式lL L螺旋式螺旋式lS S快速式快速式lC C瓷插式瓷插式l/ /前表示熔断器的额定电流前表示熔断器的

11、额定电流l/ /后表示熔断体的额定电流后表示熔断体的额定电流低压熔断器的分类低压熔断器的分类n按使用类别不同分为按使用类别不同分为G G型和型和M M型型 G G型用于一般用途型用于一般用途 M M型用于电动机保护型用于电动机保护n按工作类型不同分为按工作类型不同分为g g型和型和a a型型 g g型全范围分断型全范围分断 a a型部分范围分断型部分范围分断常用低压熔断器常用低压熔断器nRLRL系列螺旋管式熔断器系列螺旋管式熔断器n常用于机床控制电路、电动机保护常用于机床控制电路、电动机保护常用低压熔断器常用低压熔断器nRM10RM10系列无填料密封管式熔断器系列无填料密封管式熔断器n用于配电

12、线路用于配电线路常用低压熔断器常用低压熔断器nRTRT系列有填料密封管式熔断器系列有填料密封管式熔断器n灭弧能力强、有限流能力灭弧能力强、有限流能力常用低压熔断器常用低压熔断器nRSRS系列半导体器件保护熔断器系列半导体器件保护熔断器n用于半导体电力器件的快速保护用于半导体电力器件的快速保护常用低压熔断器常用低压熔断器n自复式熔断器自复式熔断器n可重复使用一定次数可重复使用一定次数常用低压熔断器常用低压熔断器nRC1ARC1A瓷插式熔断器瓷插式熔断器n分断能力差、半封闭结构分断能力差、半封闭结构低压熔断器的工作原理低压熔断器的工作原理n熔体材料要求：导电性好、熔点低、熔体材料要求：导电性好、熔

13、点低、不易氧化、易加工不易氧化、易加工n常用材料：铅、铅锡合金、锌、铝、常用材料：铅、铅锡合金、锌、铝、铜制成铜制成n采用冶金效应降低熔点采用冶金效应降低熔点n熔断器熔断具有反时限性熔断器熔断具有反时限性低压熔断器的参数及工作特性低压熔断器的参数及工作特性n参数：额定电压、熔体额定电流、参数：额定电压、熔体额定电流、熔断器额定电流、极限开短电流熔断器额定电流、极限开短电流n工作特性：具有反时限特性工作特性：具有反时限特性n最小熔化电流最小熔化电流n熔体额定电流应比最小熔化电流小熔体额定电流应比最小熔化电流小n最小熔化电流与熔体额定电流之比最小熔化电流与熔体额定电流之比称为熔断系数称为熔断系数

14、1.31.32.02.0之间之间短路保护的选择性短路保护的选择性n采用不同熔断材料的熔体，使上级采用不同熔断材料的熔体，使上级熔断时间是下级熔断时间的熔断时间是下级熔断时间的3 3倍倍n同样材料的熔体，上级是下级的额同样材料的熔体，上级是下级的额定电流的定电流的2 24 4倍倍低压熔断器的选用低压熔断器的选用n按类型选择：按类型选择：n小容量照明与电动机保护，选用无小容量照明与电动机保护，选用无填料密封管式或瓷插式熔断器填料密封管式或瓷插式熔断器n短路电流较大，环境有易燃气体，短路电流较大，环境有易燃气体，选用螺旋式或有填料密封管式熔断选用螺旋式或有填料密封管式熔断器器n硅元件、晶闸管，选用快

15、速熔断器硅元件、晶闸管，选用快速熔断器低压熔断器的选用低压熔断器的选用n熔体额定电流选择熔体额定电流选择n照明、电热，熔体额定电流等于或照明、电热，熔体额定电流等于或大于负载电流大于负载电流n电动机电动机 单台单台I INFUNFU(1.5(1.52.5)I2.5)INMNM 多台多台I INFUNFU(1.5(1.52.5)I2.5)INMNM+I+Ij jn上下级熔体的配合，上级熔断时间上下级熔体的配合，上级熔断时间是下级熔断时间的是下级熔断时间的3 3倍，上级是下级倍，上级是下级的额定电流的的额定电流的2 2倍倍低压熔断器的运行维护低压熔断器的运行维护n接线是否可靠、紧密接线是否可靠、紧

16、密n熔断器座是否松动熔断器座是否松动n熔断器表面是否有碳化、烧损、裂熔断器表面是否有碳化、烧损、裂纹和氧化纹和氧化低压熔断器使用注意（低压熔断器使用注意（1 1）n单相供电：相线和中性线上都要装熔断器单相供电：相线和中性线上都要装熔断器n三相供电：三根相线上都要装熔断器。中三相供电：三根相线上都要装熔断器。中性线上禁止安装熔断器性线上禁止安装熔断器n保护接零和保护接地线上禁止安装熔断器保护接零和保护接地线上禁止安装熔断器n电流互感器两侧禁止安装熔断器电流互感器两侧禁止安装熔断器n用熔断器对电动机进行过电流保护，一定用熔断器对电动机进行过电流保护，一定要安装缺相保护装置要安装缺相保护装置低压熔断

17、器使用注意（低压熔断器使用注意（2 2）n熔体不能受到机械损伤熔体不能受到机械损伤n螺旋式熔断器，电源进线必须接在螺旋式熔断器，电源进线必须接在中心桩上，电源出线必须接螺纹外中心桩上，电源出线必须接螺纹外壳上壳上n熔体更换必须同规格、同型号熔体更换必须同规格、同型号n更换时必须切断电源更换时必须切断电源四、低压断路器四、低压断路器n用于正常情况下不频繁通断电路，用于正常情况下不频繁通断电路，故障时切断故障电流故障时切断故障电流低压断路器基本结构低压断路器基本结构n脱扣器脱扣器n触头系统触头系统n灭弧装置灭弧装置n传动机构传动机构n外壳外壳常见低压断路器常见低压断路器n塑壳断路器塑壳断路器n框架

18、式断路器框架式断路器n智能断路器智能断路器n微型断路器微型断路器低压断路器的参数和选用低压断路器的参数和选用n断路器额定电压不小于线路正常工作电压断路器额定电压不小于线路正常工作电压n断路器额定电流不小于负荷电流断路器额定电流不小于负荷电流n断路器额定开通断能力不小于线路中出现的最断路器额定开通断能力不小于线路中出现的最大短路电流大短路电流n欠压脱扣器额定电压等于线路电压欠压脱扣器额定电压等于线路电压n分励脱扣器额定电压等于控制电源电压分励脱扣器额定电压等于控制电源电压n线路短路电流不小于断路器脱扣器线路短路电流不小于断路器脱扣器1.251.25倍的整倍的整定电流定电流n用断路器控制电动机，要

19、注意电动机的起动条用断路器控制电动机，要注意电动机的起动条件件n断路器使用时，应考虑场所、使用类别、防护断路器使用时，应考虑场所、使用类别、防护等级及上下级配合等级及上下级配合低压断路器的运行维护低压断路器的运行维护n安装：垂直安装，线路上进、下安装：垂直安装，线路上进、下出。否则开断容量减少出。否则开断容量减少30%30%n前级应装隔离开关做明显断开点前级应装隔离开关做明显断开点n维护：灭弧罩是否完整，清除表维护：灭弧罩是否完整，清除表面烟痕，触头烧灼严重用细砂布面烟痕，触头烧灼严重用细砂布打平，烧伤打平，烧伤1mm1mm要更换要更换五、剩余电流动作保护装置五、剩余电流动作保护装置n电路中带

20、电导电路中带电导体部分对地故体部分对地故障产生的剩余障产生的剩余电流超过规定电流超过规定值时，会自动值时，会自动切断电源或报切断电源或报警警剩余电流动作保护装置的原理结构剩余电流动作保护装置的原理结构n检测元件检测元件n判别元件判别元件n执行元件执行元件n试验装置试验装置n信号放大器信号放大器剩余电流动作保护装置的作用与应用剩余电流动作保护装置的作用与应用n作用：有效防止电击的发生，也可作用：有效防止电击的发生，也可用于防止电器火灾用于防止电器火灾n故障时，缩小断电范围。采用分级故障时，缩小断电范围。采用分级保护保护剩余电流动作保护装置的安装剩余电流动作保护装置的安装n安装：垂直安装：垂直安装

21、（竖直安装（竖直或平装）或平装）n电源线上进电源线上进下出，相线、下出，相线、中性线接线中性线接线正确正确剩余电流动作保护装置的运行剩余电流动作保护装置的运行n可用于可用于TN-C-STN-C-S、TN-STN-S、TTTT系统，用于系统，用于TN-CTN-C时穿过剩时穿过剩余电流动作保护装置的零线，只能作中性线，不能余电流动作保护装置的零线，只能作中性线，不能作保护线作保护线n额定漏电动作电流要大于电路正常泄漏电流最大值额定漏电动作电流要大于电路正常泄漏电流最大值的的2 2倍倍n运行中的剩余电流动作保护装置每月定期试验一次运行中的剩余电流动作保护装置每月定期试验一次n退出运行，再次使用前，一

22、定要按规定进行试验退出运行，再次使用前，一定要按规定进行试验n跳闸后，允许送电一次，再跳，要查明原因，不得跳闸后，允许送电一次，再跳，要查明原因，不得强行连续送电强行连续送电n采用漏电保护的设备，一般建议还要使用保护接地、采用漏电保护的设备，一般建议还要使用保护接地、保护接零。但不能与不采用漏电保护的设备共用一保护接零。但不能与不采用漏电保护的设备共用一组接地线组接地线7-37-3低压控制电器低压控制电器n接触器、热继电接触器、热继电器、启动器和主器、启动器和主令开关令开关一、交流接触器一、交流接触器n自动电磁式开关自动电磁式开关n利用电磁吸力和利用电磁吸力和弹簧反作用力工弹簧反作用力工作作n

23、用于远距离频繁用于远距离频繁接通、断开主电接通、断开主电路及大容量控制路及大容量控制电路电路交流接触器的优缺点交流接触器的优缺点n优点：动作快、操作方便、便于远优点：动作快、操作方便、便于远距离控制距离控制n缺点：噪声偏大、寿命短、只能通缺点：噪声偏大、寿命短、只能通断负荷电流，没有保护功能。使用断负荷电流，没有保护功能。使用时要与熔断器、热继电器等保护电时要与熔断器、热继电器等保护电器配合使用器配合使用交流接触器结构及工作原理交流接触器结构及工作原理n结构：结构： 电磁系统电磁系统 触头系统触头系统 灭弧系统灭弧系统交流接触器基本控制电路交流接触器基本控制电路n点动电路点动电路n起动、自保、

24、停止电路起动、自保、停止电路n正反转电路正反转电路n降压起动电路降压起动电路交流接触器运行维护交流接触器运行维护n灭弧罩检查n触点检查n短路环检查n线圈检查n联动机构检查n异物检查二、热继电器二、热继电器n利用电流热效应工作的电器利用电流热效应工作的电器n主要用于过载保护主要用于过载保护热继电器的结构热继电器的结构n热元件热元件n触头触头n动作结构动作结构n复位按钮复位按钮n定值装置定值装置热继电器的运行热继电器的运行n安装：安装在其他发热电器下方，调整定电流装安装：安装在其他发热电器下方，调整定电流装置在右边，导线不能太粗也不能太细置在右边，导线不能太粗也不能太细n热元件周围环境温度与电机周

25、围环境温度，如前热元件周围环境温度与电机周围环境温度，如前者较后者高出者较后者高出151525 25 ，应选择高一级的热，应选择高一级的热元件。反之选低一级热元件元件。反之选低一级热元件n适用与对不频繁、轻载起动的电动机进行过载保适用与对不频繁、轻载起动的电动机进行过载保护护n三相严重不平衡的场合，应选用三个热元件的热三相严重不平衡的场合，应选用三个热元件的热继电器继电器n热继电器不适合为三角形接法的电动机提供缺相热继电器不适合为三角形接法的电动机提供缺相保护保护三、电磁启动器三、电磁启动器n由交流接触器和热由交流接触器和热继电器组成，用来继电器组成，用来控制起停、正反转，控制起停、正反转，与

26、熔断器配合使用与熔断器配合使用具有短路、欠压和具有短路、欠压和过载保护功能过载保护功能四、主令开关四、主令开关n用来发出指令或作程序控制的开关用来发出指令或作程序控制的开关电器电器n常用：按钮、行程开关、万能转换常用：按钮、行程开关、万能转换开关和主令控制器开关和主令控制器n通断电流小，不允许接通主电路通断电流小，不允许接通主电路按钮按钮n手动控制器手动控制器n只能短时接通只能短时接通5mA5mA以下的小电流以下的小电流n起动按钮为绿色起动按钮为绿色n停止按钮为红色停止按钮为红色n复位按钮为蓝色复位按钮为蓝色行程开关行程开关n又称限位开关又称限位开关n结构有按钮式、结构有按钮式、旋转式旋转式n

27、反映机械位移反映机械位移n作行程控制、作行程控制、硬限位、保护硬限位、保护机床侧门皮带轮保护开关机床侧门皮带轮保护开关拆除安全装置运行轧断手指拆除安全装置运行轧断手指万能转换开关万能转换开关n用多组相同结构的触头组件，叠装而成用多组相同结构的触头组件，叠装而成的多回路控制电器的多回路控制电器n用于控制线路转换及电器测量仪表的转用于控制线路转换及电器测量仪表的转换，也用来控制小容量的电动机起停、换，也用来控制小容量的电动机起停、正反转、调速正反转、调速n通断表及图形符号通断表及图形符号7-47-4低压成套配电装置低压成套配电装置7-57-5其他低压电器其他低压电器n电力电容器n低压避雷器一、电力

28、电容器一、电力电容器n分类：分类：n移相电容器移相电容器n电热电容器电热电容器n串联电容器串联电容器n耦合电容器耦合电容器1.脉冲电容器脉冲电容器电力电容器电力电容器n作用：作用：向电力系向电力系统提供无功功率统提供无功功率 提高功率因数提高功率因数n接法：接法：与需要无与需要无功补偿的负载并功补偿的负载并联。有三角形接联。有三角形接法和星形接法法和星形接法电力电容器的结构电力电容器的结构n内部由电容内部由电容元件串并联元件串并联接法组成芯接法组成芯子子无功功率补偿方法无功功率补偿方法n集中补偿：集中补偿：电容器安装在变压器或配电电容器安装在变压器或配电室低压母线上，由自动投切装置配套使室低压

29、母线上，由自动投切装置配套使用用n分组补偿：分组补偿：补偿的无功功率不再通过主补偿的无功功率不再通过主干线输送，而是在各分支干线上进行补干线输送，而是在各分支干线上进行补偿，降低了配电变压器和主干线上的无偿，降低了配电变压器和主干线上的无功损耗，节电效益高功损耗，节电效益高n个别补偿：个别补偿：对于某些无功功率大的设备，对于某些无功功率大的设备，直接安装在用电设备边，直接安装在用电设备边，就地补偿就地补偿。减。减损效益非常的明显损效益非常的明显电力电容器的安装电力电容器的安装n电容器组应用软导线电容器组应用软导线连接连接n环境要散热通气，且环境要散热通气，且不要被阳光直射不要被阳光直射n集中补

30、偿的电容器组，集中补偿的电容器组，且分层布置的，下层且分层布置的，下层离地不应小于离地不应小于300mm300mm，上层离顶不应小于上层离顶不应小于200mm200mm，电容器外壳，电容器外壳间不应小于间不应小于100mm100mm电力电容器的运行与巡视电力电容器的运行与巡视n当工作环境温度超过当工作环境温度超过4040，流过电流，流过电流是额定电流的是额定电流的1.31.3倍，两端电压是额定电倍，两端电压是额定电压的压的1.11.1倍时，电容器组应退出运行倍时，电容器组应退出运行n连接点过热，电容器内部有异响，放电连接点过热，电容器内部有异响，放电器中有异响，瓷套管严重放电闪络，外器中有异响，瓷套管严重放电闪络，外壳膨胀变形，熔丝熔断，电容器喷油、壳膨胀变形，熔丝熔断，电容器喷油、起火、爆炸，应马上退出运行起火、爆炸，应马上退出运行二、低压避雷器二、低压避雷器n防止电力系统发生防止电力系统发生过电压过电压n过电压分：过电压分： 内部过电压内部过电压 外部过电压外部过电压低压避雷器的接法低压避雷器的接法n接在导线与大地之接在导线与大地之间，与被保护的设间，与被保护