电气控制系统与可编程控制器_常晓玲第1章

1、第一章 低压电器 第一章 低压电器 第一节 低压熔断器 第二节 低压隔离器 第三节 主令电器 第四节 断路器 第五节 接触器 第六节 继电器第一章 低压电器 低压电器通常是指在交流额定电压低压电器通常是指在交流额定电压1200V、直流额定电、直流额定电压压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。电器产品。 低压电器种类繁多，用途广泛，按应用场所提出的不同低压电器种类繁多，用途广泛，按应用场所提出的不同要求可以分为配电电器与控制电器两大类。配电电器主要用要求可以分为配电电器与控制电器两大类。配电电器主要用于低压配电系统中。配电系

2、统对电器的要求是：在系统发生于低压配电系统中。配电系统对电器的要求是：在系统发生故障的情况下，动作准确，工作可靠，有足够的热稳定性和故障的情况下，动作准确，工作可靠，有足够的热稳定性和电稳定性。常见的配电电器有低压隔离器（刀开关）、熔断电稳定性。常见的配电电器有低压隔离器（刀开关）、熔断器、断路器等。控制电器主要用于电力拖动控制系统和用电器、断路器等。控制电器主要用于电力拖动控制系统和用电设备的通断控制，对控制电器的要求是：工作准确可靠，操设备的通断控制，对控制电器的要求是：工作准确可靠，操作频率高，寿命长等。作频率高，寿命长等。第一章第一章 低压电器低压电器第一章 低压电器 电器按工作电压等

3、级分：高压电器和低压电器电器按工作电压等级分：高压电器和低压电器 按动作原理分按动作原理分:手动电器和自动电器手动电器和自动电器 按用途分：控制电器按用途分：控制电器(继电器，接触器，按钮等）、继电器，接触器，按钮等）、 配电电器（低压隔离器，熔断器，断路器等）、配电电器（低压隔离器，熔断器，断路器等）、 执行电器执行电器(电磁铁，电磁离合器等）电磁铁，电磁离合器等） 按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器 .电器分类电器分类第一章 低压电器 常见的控制电器常见的控制电器：继电器、接触器、按钮、行：继电器、接触器、按钮、行程开关、变阻器、主令开关、热继

4、电器、起动器、程开关、变阻器、主令开关、热继电器、起动器、电磁铁等。电磁铁等。 低压电器产品低压电器产品包括以下包括以下12大类：刀开关和刀形大类：刀开关和刀形转换开关、熔断器、断路器、控制器、接触器、起转换开关、熔断器、断路器、控制器、接触器、起动器、控制继电器、主令电器、电阻器及变阻器、动器、控制继电器、主令电器、电阻器及变阻器、调整器、电磁铁、其它低压电器（触电保护器、信调整器、电磁铁、其它低压电器（触电保护器、信号灯与接线盒等）。号灯与接线盒等）。第一章 低压电器 一、概述一、概述 熔断器的用途：利用金属导体为熔体熔断器的用途：利用金属导体为熔体,串联串联于电路，当于电路，当过载或短路

5、过载或短路电流电流通过熔体时，因其通过熔体时，因其自身发热而熔断自身发热而熔断，从而分断电路的电器。，从而分断电路的电器。 熔断器主要作熔断器主要作短路保护短路保护之用，有时也可作为之用，有时也可作为过载保护过载保护。 熔断器的结构简单，分断能力高、使用方便、体积小、重量轻、价格熔断器的结构简单，分断能力高、使用方便、体积小、重量轻、价格便宜，在工农业生产中使用极为广泛。便宜，在工农业生产中使用极为广泛。 第一节第一节 低压熔断器低压熔断器 二、二、 熔断器的种类和型号熔断器的种类和型号 熔断器主要由熔断器主要由熔体（保险丝）熔体（保险丝）和和熔管（熔座）熔管（熔座）组成。组成。 熔体熔体由易

6、熔金属材料铅、锌、由易熔金属材料铅、锌、锡、银、铜及其合金制成，通常制锡、银、铜及其合金制成，通常制成丝状和片状。成丝状和片状。 熔管熔管是装熔体的外壳，由陶瓷是装熔体的外壳，由陶瓷、绝缘钢纸制成，在熔体熔断时兼、绝缘钢纸制成，在熔体熔断时兼有灭弧作用。有灭弧作用。 第一章 低压电器 几种常用的熔断器以及熔断器的图形符号几种常用的熔断器以及熔断器的图形符号 第一章 低压电器 熔断器的型号说明熔断器的型号说明 R熔体额定电流熔断器额定电流设计代号熔断器类 型 代号 熔断器的常用型号有：熔断器的常用型号有：RL6RL6、RL7RL7、RT12RT12、RT14RT14、RT15RT15、RT16R

7、T16（NTNT）、）、RT18RT18、RT19RT19（AM3AM3）、）、RO19RO19、RO20RO20、RTORTO等，在选用时可根据使用场合酌等，在选用时可根据使用场合酌情选择。情选择。 第一章 低压电器 熔断器工作的物理过程熔断器工作的物理过程 熔断器工作的物理过程是指熔断熔断器工作的物理过程是指熔断器分断过载或短路电流时的物理过程，可分为四个阶段：器分断过载或短路电流时的物理过程，可分为四个阶段： 三、熔断器的工作过程和特性三、熔断器的工作过程和特性1熔体升温阶段熔体升温阶段 t1。2熔体熔化阶段熔体熔化阶段 t2。3熔体金属气化阶段熔体金属气化阶段t3。4燃弧阶段燃弧阶段t

8、4。 t1、t2、t3之和称为熔断时之和称为熔断时间。间。第一章 低压电器 熔断器的主要技术参数和特性熔断器的主要技术参数和特性 1额定电压额定电压 指熔断器长期工作时和熔断后所能承受指熔断器长期工作时和熔断后所能承受的电压。的电压。熔断器的交流额熔断器的交流额定电压定电压（单位为（单位为V）有：）有： 220， 380，415，500， 600,1140；直流额定电压直流额定电压（单位为（单位为V）有）有：110，220，440，800，1000，1500。 2额定电流额定电流 熔断器在长期工作制下，各部件温升不超熔断器在长期工作制下，各部件温升不超过极限允许温升所能承载的电流值，习惯上，把

9、熔断体支过极限允许温升所能承载的电流值，习惯上，把熔断体支持件的额定电流简称为熔断器额定电流。持件的额定电流简称为熔断器额定电流。 熔体额定电流规定熔体额定电流规定（单位为（单位为A）有）有2，4，6，8，10等等 3 3极限分断能力极限分断能力 指熔断器在规定的使用条件下，能指熔断器在规定的使用条件下，能可靠分断的最大短路电流值。可靠分断的最大短路电流值。 4 4截断电流特性截断电流特性 指在规定的条件下，截断电流与预指在规定的条件下，截断电流与预期电流的关系特性。截断电流是指熔断体分断期间电流到期电流的关系特性。截断电流是指熔断体分断期间电流到达的最大瞬时值。达的最大瞬时值。 第一章 低压

10、电器 5 5时间时间电流特性电流特性 熔断器的时间熔断器的时间电流特性亦称保电流特性亦称保护特性，它是熔断器的基本特性，表示熔断器的熔断时护特性，它是熔断器的基本特性，表示熔断器的熔断时间与流过熔体电流的关系。是反时限特性，流过熔体的间与流过熔体电流的关系。是反时限特性，流过熔体的电流越大，熔化（或熔断）时间越短。电流越大，熔化（或熔断）时间越短。 6.I6.I2 2t t特性特性 当分断电当分断电流甚大时，以弧前时流甚大时，以弧前时间间电流特性表征熔断电流特性表征熔断器的性能已不够了，当器的性能已不够了，当熔断器弧前时间小于熔断器弧前时间小于0.1s时，熔断器的保护特性时，熔断器的保护特性用

11、用I2t特性表示。特性表示。I2t特性特性在产品标准中有规定。在产品标准中有规定。第一章 低压电器 四、熔体材料与形状四、熔体材料与形状 1 1熔体材料熔体材料 熔体材料有低熔点和高熔点金属两类。熔体材料有低熔点和高熔点金属两类。低熔点材料有锡、锌、铅及其合金。高熔点材料有铜、低熔点材料有锡、锌、铅及其合金。高熔点材料有铜、银，近年来也采用铝来代替银。银，近年来也采用铝来代替银。 2 2冶金效应冶金效应 由于低熔点材料和高熔点材料各具有由于低熔点材料和高熔点材料各具有其优缺点，克服其缺点，从而同时满足两种不同的要求。其优缺点，克服其缺点，从而同时满足两种不同的要求。为达到这个目的，通常采用为达

12、到这个目的，通常采用“冶金效应冶金效应”，即在，即在高熔点高熔点的金属熔体上焊纯锡（或锡镉合金）的金属熔体上焊纯锡（或锡镉合金）。当熔体通过过载。当熔体通过过载电流时，首先锡溶剂熔化，然后高熔点的金属原子溶解电流时，首先锡溶剂熔化，然后高熔点的金属原子溶解于锡溶剂中，而成为于锡溶剂中，而成为合金，其熔点比高熔点金属低合金，其熔点比高熔点金属低，同，同时它的时它的电阻率也增大电阻率也增大，致使局部发热剧增而首先熔断，致使局部发热剧增而首先熔断，缩短了熔化时间缩短了熔化时间。过载保护性能大为改善。另一方面，。过载保护性能大为改善。另一方面，固有的高分断能力依然得以保持。应该指出，当通过短固有的高分

13、断能力依然得以保持。应该指出，当通过短路电流时，由于熔体熔化时间极短，路电流时，由于熔体熔化时间极短，“冶金效应冶金效应”不起不起作用。作用。 第一章 低压电器 3 3熔体形状熔体形状 熔体的形状大体有两种：熔体的形状大体有两种：丝状和片状丝状和片状。丝状熔体多用于小电流场合丝状熔体多用于小电流场合，片状的熔体是用薄金属片冲成，片状的熔体是用薄金属片冲成，有宽窄不等的变截面，也有在带形薄片上冲出一些孔，不同有宽窄不等的变截面，也有在带形薄片上冲出一些孔，不同的熔体形状可以改变熔断器的时间的熔体形状可以改变熔断器的时间电流特性。电流特性。 对变截面熔体而言，其狭窄部分的段数取决于额定电流对变截面

14、熔体而言，其狭窄部分的段数取决于额定电流和电压，熔断器额定电压高时，要求狭窄部分的段数就多。和电压，熔断器额定电压高时，要求狭窄部分的段数就多。 4 4填充材料填充材料 在绝缘管中装入填充材料（简称填料）是在绝缘管中装入填充材料（简称填料）是加速灭弧，提高熔断器分断能力的有效措施。加速灭弧，提高熔断器分断能力的有效措施。 目前，常用的填料有目前，常用的填料有石英砂（石英砂（SiO2）和三氧化二铝砂（）和三氧化二铝砂（Al2O3）。尽管三氧化二铝砂的性能优于石英砂，但由于石）。尽管三氧化二铝砂的性能优于石英砂，但由于石英砂的价格较为便宜，目前均多采用英砂的价格较为便宜，目前均多采用石英砂。石英砂

15、。 第一章 低压电器 5 5熔管材料熔管材料 熔管是熔断体主要零件之一，起包容熔体熔管是熔断体主要零件之一，起包容熔体和填料并起散热和隔弧的作用，因而要求熔管机械强度高，和填料并起散热和隔弧的作用，因而要求熔管机械强度高，耐热性及耐弧性好。目前，耐热性及耐弧性好。目前，有填料熔断器有填料熔断器的熔管一般采用的的熔管一般采用的是是瓷、氧化铝电瓷和高频电瓷材料瓷、氧化铝电瓷和高频电瓷材料。无填料熔断器无填料熔断器的熔管材的熔管材料为钢纸管、三聚氰胺玻璃管或硅有机玻璃布管。料为钢纸管、三聚氰胺玻璃管或硅有机玻璃布管。 熔管的形状以方管形和圆管形为主，但熔管的内型腔均熔管的形状以方管形和圆管形为主，但

16、熔管的内型腔均为圆形或近似圆形，以能在相同的几何尺寸下，有最大的容为圆形或近似圆形，以能在相同的几何尺寸下，有最大的容积，同时圆形的内腔能均匀承受电弧能量造成的压力，有利积，同时圆形的内腔能均匀承受电弧能量造成的压力，有利于提高熔断器的分断能力。于提高熔断器的分断能力。 常用的熔断器技术参数见表常用的熔断器技术参数见表1-1表表1-6 第一章 低压电器 额定电压/V415熔断器代号A1A2A3A4熔断器额定电流/A203263100熔体额定电流/A4，6，10，16，2020，25，3232,40,50，6363，80，100极限分断能力/kA80 RT12系列熔断器技术数据系列熔断器技术数据

17、第一章 低压电器 五、熔断器的选用与维护五、熔断器的选用与维护1熔断器的选用熔断器的选用1）熔断器类型的选择主要根据使用场合来选择不同的类熔断器类型的选择主要根据使用场合来选择不同的类型型。例如，作电网配电用，应选择一般工业用熔断器；作。例如，作电网配电用，应选择一般工业用熔断器；作硅元件保护用，应选择保护半导体器件熔断器；供家庭使硅元件保护用，应选择保护半导体器件熔断器；供家庭使用，宜选用螺旋式或半封闭插入式熔断器。用，宜选用螺旋式或半封闭插入式熔断器。2 2）熔断器的额定电压必须等于或高于熔断器安装处的电熔断器的额定电压必须等于或高于熔断器安装处的电路额定电压。路额定电压。3 3）电路保护

18、用熔断器熔体的额定电流基本上可按电路的电路保护用熔断器熔体的额定电流基本上可按电路的额定负载电流来选择，但其极限分断能力必须大于电路中额定负载电流来选择，但其极限分断能力必须大于电路中可能出现的最大故障电流。可能出现的最大故障电流。 第一章 低压电器 4）在电动机回路中作短路保护时，应考虑电动机的起动在电动机回路中作短路保护时，应考虑电动机的起动条件，按电动机的起动时间长短选择熔体的额定电流。条件，按电动机的起动时间长短选择熔体的额定电流。对起动时间不长的场合，可按下式决定熔体的额定电流对起动时间不长的场合，可按下式决定熔体的额定电流 式中，式中， 电动机的起动电流，电动机的起动电流， 电动机

19、的额定电流。电动机的额定电流。对起动时间长或较频繁起动的场合，按下式决定熔体的对起动时间长或较频繁起动的场合，按下式决定熔体的额定电流额定电流 )5 .25 .1 ()35 .2/(NQfuIIIQINI)26.1/(QfuII第一章 低压电器 对于多台并联电动机的电路，考虑到电动机一般不对于多台并联电动机的电路，考虑到电动机一般不同时起动，故熔体的电流可按下式计算：同时起动，故熔体的电流可按下式计算：或或 式中式中 最大一台电动机的起动电流；最大一台电动机的起动电流；NQNfuIII) 35 . 2/(NNfuIII)5 . 25 . 1 (QNI 其余电动机额定电流之和。其余电动机额定电流

20、之和。 NI第一章 低压电器 5 5）为了防止越级熔断、扩大停电事故范围，）为了防止越级熔断、扩大停电事故范围，各级熔各级熔断器间应有良好的协调配合断器间应有良好的协调配合，使下一级熔断器比上一级的，使下一级熔断器比上一级的先熔断，从而满足选择性保护要求。选择时，上下级熔断先熔断，从而满足选择性保护要求。选择时，上下级熔断器应根据其保护特性曲线上的数据及实际误差来选择。一器应根据其保护特性曲线上的数据及实际误差来选择。一般，老产品的选择比为般，老产品的选择比为2:12:1，新型熔断器的选择比为，新型熔断器的选择比为1.6:11.6:1。例如，下级熔断器额定电流为例如，下级熔断器额定电流为100

21、A100A，上级熔断器的额定电，上级熔断器的额定电流最小也要为流最小也要为160A160A，才能达到，才能达到1.6:11.6:1的要求，若选择比大的要求，若选择比大于于1.6:11.6:1会更可靠地达到选择性保护。值得注意的是这样会更可靠地达到选择性保护。值得注意的是这样将会牺牲保护的快速性，因此实际应用中应综合来考虑。将会牺牲保护的快速性，因此实际应用中应综合来考虑。第一章 低压电器 6 6）保护半导体器件用熔断器的选择保护半导体器件用熔断器的选择。在变流装置中作短。在变流装置中作短路保护时，应考虑到熔断器熔体的额定电流是用有效值表示，路保护时，应考虑到熔断器熔体的额定电流是用有效值表示，

22、而半导体器件的额定电流是用通态平均电流而半导体器件的额定电流是用通态平均电流 表示的，表示的，应将应将 乘以乘以1.571.57换算成有效值。因此，熔体的额定电流换算成有效值。因此，熔体的额定电流可按下式计算：可按下式计算：)(AvTI)(AvTI)(57. 1AvTfuII 2熔断器的安装和维护熔断器的安装和维护 1）安装熔断器除保证）安装熔断器除保证足够的电气距离足够的电气距离外，还应保证外，还应保证足足够的间距够的间距，以保证拆卸、更换熔体方便。，以保证拆卸、更换熔体方便。 2）安装前应）安装前应检查熔断器的型号、额定电压、额定电流检查熔断器的型号、额定电压、额定电流、额定分断能力等参数

23、、额定分断能力等参数是否符合规定要求。是否符合规定要求。 3）安装熔体必须）安装熔体必须保证接触良好保证接触良好，不能有机械损伤。，不能有机械损伤。 4）安装引线安装引线要有足够的截面积，而且必须要有足够的截面积，而且必须拧紧接线螺拧紧接线螺钉钉，避免接触不良。，避免接触不良。 第一章 低压电器 5）在运行中应经常注意熔断器的指示器，以便及时）在运行中应经常注意熔断器的指示器，以便及时发现发现相熔体熔断的情况，相熔体熔断的情况，防止缺相运行防止缺相运行。如果检查发。如果检查发现熔体已经腐蚀、损伤或熔断，应更换同一型号规格的现熔体已经腐蚀、损伤或熔断，应更换同一型号规格的熔断器，不允许用其它型号

24、熔断器代用（除非已通过验熔断器，不允许用其它型号熔断器代用（除非已通过验证）。证）。 6）熔断器插入与拔出要用规定的把手，不要直接用）熔断器插入与拔出要用规定的把手，不要直接用手拔熔体（熔断后外壳温度很高，以免烫伤），也不可手拔熔体（熔断后外壳温度很高，以免烫伤），也不可用不合适的工具插入与拔出。用不合适的工具插入与拔出。更换时，必须在不带电的更换时，必须在不带电的情况下进行情况下进行。 7）使用时应经常）使用时应经常清除熔断器上及导电插座上的灰尘清除熔断器上及导电插座上的灰尘和污垢。和污垢。 几款常用熔断器几款常用熔断器第一章 低压电器 第二节第二节 低压隔离器低压隔离器 低压隔离器也称刀开

25、关，主要用于电气线路中隔离低压隔离器也称刀开关，主要用于电气线路中隔离电源，也可作为不频繁地接通和分断空载电路或小电流电电源，也可作为不频繁地接通和分断空载电路或小电流电路之用。路之用。 刀开关按极数分，有刀开关按极数分，有单极、双极和三极单极、双极和三极；按结构分，；按结构分，有平板式和条架式；按操作方式分，有直接手柄操作、正有平板式和条架式；按操作方式分，有直接手柄操作、正面旋转手柄操作、杠杆操作和电动机操作；按转换方式分面旋转手柄操作、杠杆操作和电动机操作；按转换方式分，有单投、双投。另外，还有一种采用叠装式触头元件组，有单投、双投。另外，还有一种采用叠装式触头元件组成旋转操作的称为组合

26、开关或转换开关。成旋转操作的称为组合开关或转换开关。 第一章 低压电器 一、刀开关的结构一、刀开关的结构 刀开关刀开关由静插座、手柄、动触刀、铰链支座和绝缘底板组成，典由静插座、手柄、动触刀、铰链支座和绝缘底板组成，典型结构如图。在低压电路中，用于不频繁接通和分断电路，或用来型结构如图。在低压电路中，用于不频繁接通和分断电路，或用来将电路与电源隔离。将电路与电源隔离。 第一章 低压电器 组合开关组合开关结构图及电气符号。它是一种凸轮式的作旋转运结构图及电气符号。它是一种凸轮式的作旋转运动的刀开关。组合开关也有单极、双极、三极和多极结构，主要动的刀开关。组合开关也有单极、双极、三极和多极结构，主

27、要用于电源引入或用于电源引入或5.5KW以下电动机的直接起动、停止、反转、调以下电动机的直接起动、停止、反转、调速等场合。速等场合。第一章 低压电器 二、刀开关的型号及主要技术参数二、刀开关的型号及主要技术参数1 刀开关的型号刀开关的型号 刀开关的型号及含义刀开关的型号及含义 第一章 低压电器 2主要技术参数主要技术参数 1）额定电压额定电压 在长期工作中能承受的最大电压称为额定电压。目在长期工作中能承受的最大电压称为额定电压。目前生产的刀开关的额定电压，一般为交流前生产的刀开关的额定电压，一般为交流500V以下，直流以下，直流440V以下。以下。 2）额定电流额定电流 刀开关在合闸位置允许长

28、期通过的最大工作电流称为刀开关在合闸位置允许长期通过的最大工作电流称为额定电流。小电流刀开关的额定电流有额定电流。小电流刀开关的额定电流有10，15，20，30，60A等五级。等五级。 3）操作次数操作次数 刀开关的使用寿命分机械寿命和电寿命两种：刀开关的使用寿命分机械寿命和电寿命两种： 机械寿命指不带电的情况下所能达到的操作次数。机械寿命指不带电的情况下所能达到的操作次数。 电寿命指刀开关在额定电压下能可靠地分断额定电流的总次数。电寿命指刀开关在额定电压下能可靠地分断额定电流的总次数。 4）电稳定性电流电稳定性电流 发生短路事故时，不产生变形、破坏或触刀自动发生短路事故时，不产生变形、破坏或

29、触刀自动弹出的现象时的最大短路电流峰值就是刀开关的电稳定性电流。为其额弹出的现象时的最大短路电流峰值就是刀开关的电稳定性电流。为其额定电流的数十倍。定电流的数十倍。 5）热稳定性电流热稳定性电流 发生短路事故时，如果能在一定时间（通常是发生短路事故时，如果能在一定时间（通常是1s）内通以某一短路电流，并不会因温度急剧上升而发生熔焊现象，则这）内通以某一短路电流，并不会因温度急剧上升而发生熔焊现象，则这一短路电流就称为刀开关的热稳定性电流。通常，刀开关的一短路电流就称为刀开关的热稳定性电流。通常，刀开关的1s热稳定性热稳定性电流为其额定电流的数十倍。电流为其额定电流的数十倍。第一章 低压电器 三

30、、刀开关的选用与安装三、刀开关的选用与安装 1刀开关的选用：刀开关的选用： 按用途和安装位置选择合适的型号和操作方式。按用途和安装位置选择合适的型号和操作方式。 额定电压和额定电流必须符合电路要求。额定电压和额定电流必须符合电路要求。 校验刀开关的动稳定性和热稳定性，如不满足要求，就校验刀开关的动稳定性和热稳定性，如不满足要求，就应选大一级额定电流的刀开关。应选大一级额定电流的刀开关。 2 2刀开关的安装：刀开关的安装： 应做到垂直安装，使闭合操作时的手柄操作方向应从下应做到垂直安装，使闭合操作时的手柄操作方向应从下向上合，断开操作时的手柄操作方向应从上向下分，不允许采向上合，断开操作时的手柄

31、操作方向应从上向下分，不允许采用平装或倒装，以防止产生误合闸。用平装或倒装，以防止产生误合闸。 安装后检查闸刀和静插座的接触是否成直线和紧密。安装后检查闸刀和静插座的接触是否成直线和紧密。 母线与刀开关接线端子相连时，不应存在极大的扭应力母线与刀开关接线端子相连时，不应存在极大的扭应力，并保证接触可靠。在安装杠杆操作机构时，应调节好连杆的，并保证接触可靠。在安装杠杆操作机构时，应调节好连杆的长度，使刀开关操作灵活。长度，使刀开关操作灵活。（一）（一）HK2系列胶盖瓷底刀开关系列胶盖瓷底刀开关 1、作用：、作用： 电路的隔离开关电路的隔离开关 小容量电路的电源开关小容量电路的电源开关 小容量电动

32、机非频繁起动的操作开关小容量电动机非频繁起动的操作开关 2、组成：、组成：熔丝、触刀、触点座、操作手柄、熔丝、触刀、触点座、操作手柄、底座、上下胶盖底座、上下胶盖 3、安装注意事项：、安装注意事项：合上开关时，手柄在上合上开关时，手柄在上方，不得倒装或平装方，不得倒装或平装技术数据技术数据 见表见表1-12（二）（二）HR5系列熔断器式刀开关系列熔断器式刀开关 1、作用：有大短路电流的配电网、作用：有大短路电流的配电网络、电动机电路作为电源开关、络、电动机电路作为电源开关、隔离开关，并可作短路保护隔离开关，并可作短路保护 2、组成：触头系统、熔体、灭弧、组成：触头系统、熔体、灭弧室、底座、塑料

33、防护盖等室、底座、塑料防护盖等技术参数技术参数 见表见表1-13HZ10系列组合开关组合开关组合开关第一章 低压电器 第三节第三节 主令电器主令电器 主令电器用于发布操作命令以接通和分断控制电路。常见类型有控主令电器用于发布操作命令以接通和分断控制电路。常见类型有控制按钮、位置开关、万能转换开关和主令控制器等。制按钮、位置开关、万能转换开关和主令控制器等。 一、按钮一、按钮 按钮是一种用人力（一般为手指或手掌）操作，并具有储能复位的按钮是一种用人力（一般为手指或手掌）操作，并具有储能复位的开关电器。它主要用于电气控制线路中，用于发布命令及电气联锁。开关电器。它主要用于电气控制线路中，用于发布命

34、令及电气联锁。 按钮的一般按钮的一般结构结构主要由按钮帽、复位弹簧、桥式动触头、动合静触主要由按钮帽、复位弹簧、桥式动触头、动合静触头、动断静触头和装配基座等组成。头、动断静触头和装配基座等组成。 操作时，将按钮帽往下按操作时，将按钮帽往下按，桥式动触头就向下运动，桥式动触头就向下运动，常常闭触头先分断，再常开触头接闭触头先分断，再常开触头接通。通。 一旦操作人员的手指离开一旦操作人员的手指离开按钮帽，在复位弹簧的作用下按钮帽，在复位弹簧的作用下，先是常开触头分断，然后是先是常开触头分断，然后是常闭触头闭合常闭触头闭合。第一章 低压电器 按钮的使用场合非常广泛，规格品种很多。目前生产的按钮产品

35、有按钮的使用场合非常广泛，规格品种很多。目前生产的按钮产品有LA10LA10、LA18LA18、LA19LA19、LA20LA20、LA25LA25、LA30LA30等系列，引进产品有等系列，引进产品有LAY3LAY3、LAY4LAY4、PBCPBC系系列等。其中列等。其中LA25LA25是通用型按钮的更新换代产品。是通用型按钮的更新换代产品。 按钮和指示灯5、选用考虑：额定电压、电流（）、结构形式、操作方式、触点对数、按钮颜色、有无指示灯及帽形（急停式）。6、符号：图1.6.27、指示灯：氖泡、灯泡、半导体发光器件等。主要参数及选择：额定电压、.发光器件、颜色。型号举例：ND16-22按钮和

36、指示灯外形2按钮和指示灯电气符号第一章 低压电器 二、位置开关二、位置开关 位置开关主要用于将机械位移转变为电信号，用来控制生产机械的动位置开关主要用于将机械位移转变为电信号，用来控制生产机械的动作。位置开关包括：行程开关、微动开关、限位开关及由机器部件或机械作。位置开关包括：行程开关、微动开关、限位开关及由机器部件或机械操作的其它控制开关。这里着重介绍行程开关和微动开关。操作的其它控制开关。这里着重介绍行程开关和微动开关。 1 1行程开关行程开关 行程开关是一种按工作机械的行程，发出操作命令的位置开关。主要行程开关是一种按工作机械的行程，发出操作命令的位置开关。主要用于机床、自动生产线和其它

37、生产机械的限位及流程控制。用于机床、自动生产线和其它生产机械的限位及流程控制。 1 1）直动式行程开关）直动式行程开关 其动作原理与控制按钮其动作原理与控制按钮类似，只是它用运动部件上类似，只是它用运动部件上的撞块来碰撞行程开关的推的撞块来碰撞行程开关的推杆。杆。 第一章 低压电器 2 2）滚轮旋转式行程开关）滚轮旋转式行程开关 采用能瞬时动作的滚轮旋采用能瞬时动作的滚轮旋转式结构，当滚轮转式结构，当滚轮1 1受到向左受到向左的外力作用时，上转臂的外力作用时，上转臂2 2向左向左下方转动，推杆下方转动，推杆4 4向右转动，向右转动，并压缩右边弹簧并压缩右边弹簧8 8，同时下面，同时下面的小滚轮

38、的小滚轮5 5也很快沿着擒纵件也很快沿着擒纵件6 6向右转动，小滚轮滚动又压缩向右转动，小滚轮滚动又压缩弹簧弹簧7 7，当滚轮，当滚轮5 5走过擒纵件走过擒纵件6 6的中点时，盘形弹簧的中点时，盘形弹簧3 3和弹簧和弹簧7 7都使擒纵件都使擒纵件6 6迅速转动，因而迅速转动，因而使动触头迅速地与右边的静触使动触头迅速地与右边的静触头分开，并与左边的静触头闭头分开，并与左边的静触头闭合。合。 复位方式有自动复位和非自动复位两种复位方式有自动复位和非自动复位两种第一章 低压电器 目前生产的产品有目前生产的产品有LX19LX19、LX22LX22、LX32LX32、LX33LX33等系列行程开关，引

39、进产等系列行程开关，引进产品有品有3SE33SE3等系列行程开关。等系列行程开关。 行程开关的主要技术参数有额定电压、额定电流、触头换接时间、动行程开关的主要技术参数有额定电压、额定电流、触头换接时间、动作力、动作角度或工作行程、触头数量、结构形式和操作频率等。行程作力、动作角度或工作行程、触头数量、结构形式和操作频率等。行程开关主要技术数据可参看有关技术资料。开关主要技术数据可参看有关技术资料。 图4行程开关及接近开关的电气符号第一章 低压电器 2 2微动开关微动开关 微动开关是行程非常小的瞬时动作开关，其特点是操作力小和操作行微动开关是行程非常小的瞬时动作开关，其特点是操作力小和操作行程短

40、，用于机械、纺织、轻工、电子仪器等各种机械设备和家用电器中作程短，用于机械、纺织、轻工、电子仪器等各种机械设备和家用电器中作限位保护和联锁等。微动开关也可看成为尺寸甚小而又非常灵敏的行程开限位保护和联锁等。微动开关也可看成为尺寸甚小而又非常灵敏的行程开关。关。 3. 接近开关接近开关 接近开关即无触点行程开关，内部为电子电路，按工作原理分为高频接近开关即无触点行程开关，内部为电子电路，按工作原理分为高频振荡性、电容型和永磁型三种类型。使用时对外连接振荡性、电容型和永磁型三种类型。使用时对外连接3 3根线，其中红、绿两根线，其中红、绿两根线外接直流电源（通常为根线外接直流电源（通常为24V24V

41、），另一根黄线为输出线。接近开关供电后），另一根黄线为输出线。接近开关供电后，输出线与绿线之间为高电平输出；当有金属物靠近该开关的检测头时，输出线与绿线之间为高电平输出；当有金属物靠近该开关的检测头时，输出线与绿线之间翻成低电平。可利用该信号驱动一个继电器或直接将该输出线与绿线之间翻成低电平。可利用该信号驱动一个继电器或直接将该信号输入信号输入PLCPLC等控制回路。等控制回路。几款常用行程开关几款常用行程开关第一章 低压电器 三、万能转换开关和主令控制器三、万能转换开关和主令控制器 1 1万能转换开关万能转换开关 万能转换开关主要用于电气控制线路的转换、配电设备的万能转换开关主要用于电气控制

42、线路的转换、配电设备的远距离控制、电气测量仪表的转换和微电机的控制，也可用于远距离控制、电气测量仪表的转换和微电机的控制，也可用于小功率笼型感应电动机的起动、换向和变速。由于它能控制多小功率笼型感应电动机的起动、换向和变速。由于它能控制多个回路，适应复杂线路的要求，故有个回路，适应复杂线路的要求，故有“万能万能”转换开关之称。转换开关之称。 常用的万能转换开关有常用的万能转换开关有LW8LW8、LW6LW6、LW5LW5、LW2LW2等系列。等系列。LW6LW6系系列万能转换开关由操作机构、面板、手柄、触头座等组成，触列万能转换开关由操作机构、面板、手柄、触头座等组成，触头座最多可以装头座最多

43、可以装1010层，每层均可安装层，每层均可安装3 3对触头，操作手柄有多档对触头，操作手柄有多档停留位置（最多停留位置（最多1212个档位），底座中间凸轮随手柄转动，由于个档位），底座中间凸轮随手柄转动，由于每层凸轮设计的形状不同，所以用不同的手柄档位，可控制各每层凸轮设计的形状不同，所以用不同的手柄档位，可控制各对触头进行有预定规律的接通或分断。对触头进行有预定规律的接通或分断。第一章 低压电器 LW6 LW6系列万能转换开关系列万能转换开关其中一层的结构示意图其中一层的结构示意图 ，右为，右为电气符号电气符号 图形虚线表示操作档位，有几个档位就画几根虚线，实线与成对图形虚线表示操作档位，有

44、几个档位就画几根虚线，实线与成对的端子表示触头，使用多少对触头就可以画多少对。在虚实线交叉的的端子表示触头，使用多少对触头就可以画多少对。在虚实线交叉的地方只要标黑点就表示实线对应的触点，在虚线对应的档位是接通的地方只要标黑点就表示实线对应的触点，在虚线对应的档位是接通的，不标黑点就意味着该触头在该档位被分断。，不标黑点就意味着该触头在该档位被分断。 几款常用万能转换开关几款常用万能转换开关第一章 低压电器 2主令控制器 主令控制器（亦称主令开关）是一种按照预定程序来转换控制电路接线主令控制器（亦称主令开关）是一种按照预定程序来转换控制电路接线的主令电器。由触头系统、操作机构、转轴、齿轮减速机

45、构、凸轮、外壳等的主令电器。由触头系统、操作机构、转轴、齿轮减速机构、凸轮、外壳等部件组成。主令控制器的控制对象是二次电路，其触头工作电流不大。部件组成。主令控制器的控制对象是二次电路，其触头工作电流不大。 主令控制器按凸轮的结构形式可分为凸轮调整式和凸轮非调整式主令控主令控制器按凸轮的结构形式可分为凸轮调整式和凸轮非调整式主令控制器两种，动作原理与万能转换开关相同，都是靠凸轮来控制触头系统的分制器两种，动作原理与万能转换开关相同，都是靠凸轮来控制触头系统的分合。合。电气符号同万能转换开关。电气符号同万能转换开关。 主令控制器中某一层的主令控制器中某一层的结构如右。结构如右。 主要由凸轮块、接

46、线柱、主要由凸轮块、接线柱、静触头、动触头、支杆、转静触头、动触头、支杆、转动轴、小轮等部分组成。当动轴、小轮等部分组成。当转动手柄时，方轴与凸轮块转动手柄时，方轴与凸轮块一起转动，小轮始终被弹簧一起转动，小轮始终被弹簧压在凸轮块上，当小轮碰上压在凸轮块上，当小轮碰上凸轮块凸起的部分时，静触凸轮块凸起的部分时，静触头和动触头之间被凸轮块顶头和动触头之间被凸轮块顶开。开。第一章 低压电器 适用于频繁对电路进行接通和切断，常配合磁力起适用于频繁对电路进行接通和切断，常配合磁力起动器对绕线式异步电动机的起动、制动、调速及换动器对绕线式异步电动机的起动、制动、调速及换向实行远距离控制，广泛用于各类起重

47、机械的拖动向实行远距离控制，广泛用于各类起重机械的拖动电动机的控制系统中。电动机的控制系统中。 磁力启动器磁力启动器:一个铁盒子一个铁盒子,里面装个接触器和热继里面装个接触器和热继电器电器,用按钮控制的东西用按钮控制的东西.IEC把开关电动机的力是把开关电动机的力是由电磁力产生的启动装置称为磁力启动器。用通俗由电磁力产生的启动装置称为磁力启动器。用通俗的话说也就是靠电磁接触器来控制电机的运转，随的话说也就是靠电磁接触器来控制电机的运转，随着我国现代化进程的加快，矿用产品也不断更新换着我国现代化进程的加快，矿用产品也不断更新换代，并逐渐朝着大容量、大功率、保护齐全、安全代，并逐渐朝着大容量、大功

48、率、保护齐全、安全可靠的方面发展可靠的方面发展第一章 低压电器 第四节第四节 低压断路器低压断路器 一、低压断路器的用途、分类和工作原理一、低压断路器的用途、分类和工作原理 1 1低压断路器的用途和分类低压断路器的用途和分类 断路器俗称自动开关，用于不频繁接通、分断线路正常工断路器俗称自动开关，用于不频繁接通、分断线路正常工作电流，也能在电路中流过故障电流时（短路、过载、欠电压作电流，也能在电路中流过故障电流时（短路、过载、欠电压等），在一定时间内断开故障电路的开关电器。等），在一定时间内断开故障电路的开关电器。 低压断路器是用于交流电压低压断路器是用于交流电压1200V1200V、直流电压、

49、直流电压1500V1500V及以下及以下电压范围的断路器，电压范围的断路器， 有多种分类有多种分类 。按使用类别可分为非选择。按使用类别可分为非选择型（型（A A型）和选择型（型）和选择型（B B型）两类。按极数可分为单极、双极、型）两类。按极数可分为单极、双极、三极和四极。按灭弧介质可分为空气式和真空式，目前应用最三极和四极。按灭弧介质可分为空气式和真空式，目前应用最广泛的是空气断路器。按动作速度可分为快速型和一般型。按广泛的是空气断路器。按动作速度可分为快速型和一般型。按结构型式分有塑料外壳式和万能式。结构型式分有塑料外壳式和万能式。第一章 低压电器 低压断路器低压断路器型号及含义型号及含

50、义 2 2低压断路低压断路器的工作原理器的工作原理 第一章 低压电器 主触头主触头3 3是常开触头，靠操作手柄是常开触头，靠操作手柄1010或闭合电磁铁或闭合电磁铁9 9合闸，锁扣合闸，锁扣7 7将自由脱扣机构将自由脱扣机构6 6扣住，保持主触头闭合，自由脱扣机构扣住，保持主触头闭合，自由脱扣机构6 6由锁扣由锁扣7 7、脱扣半轴脱扣半轴1212、断开弹簧、断开弹簧1111和一套连杆机构等组成。过电流脱扣器和一套连杆机构等组成。过电流脱扣器1717的的线圈串联于主电路，在主电路电流为正常值时，衔铁处于打开位置，线圈串联于主电路，在主电路电流为正常值时，衔铁处于打开位置，当任何一相主电路的电流超

51、过其动作整定值时，衔铁被向上吸合，衔当任何一相主电路的电流超过其动作整定值时，衔铁被向上吸合，衔铁上的顶板推动脱扣杆铁上的顶板推动脱扣杆1313，使脱扣半轴，使脱扣半轴1212反时针方向转动，导致自由反时针方向转动，导致自由脱扣机构脱扣，在断开弹簧的作用下，使主触头分断。欠电压脱扣器脱扣机构脱扣，在断开弹簧的作用下，使主触头分断。欠电压脱扣器1818的线圈在主电压正常时，衔铁吸合，当主电路内电压消失或降低至的线圈在主电压正常时，衔铁吸合，当主电路内电压消失或降低至一定数值以下时，衔铁释放，主触头分断。分励脱扣器一定数值以下时，衔铁释放，主触头分断。分励脱扣器1515是由控制电是由控制电源供电的

52、，其线圈可根据操作人员的命令或继电保护信号而通电，使源供电的，其线圈可根据操作人员的命令或继电保护信号而通电，使衔铁向上运动，推动脱扣杆，使主触头分断。衔铁向上运动，推动脱扣杆，使主触头分断。 根据实际需要，一台断路器上可装设两只或三只过电流脱扣器，根据实际需要，一台断路器上可装设两只或三只过电流脱扣器，欠电压脱扣器和分励脱扣器则可选装其中之一或两者都装，小型低压欠电压脱扣器和分励脱扣器则可选装其中之一或两者都装，小型低压断路器也可不装。电磁式过电流脱扣器还可以加上延时装置，使分断断路器也可不装。电磁式过电流脱扣器还可以加上延时装置，使分断具有选择性。具有选择性。第一章 低压电器 低压断路器及

53、其电气符号 特点：脱扣，排除故障后可重合闸（不换部件）。主要参数： DW15系列万能式断路器（低压） DZ20系列塑壳式断容器 DE2040额定电流负载电流符号：图1.3.4常用低压断路器外形1第一章 低压电器 二、低压断路器的主要技术参数二、低压断路器的主要技术参数 1 1额定电压额定电压 断路器的额定电压分额定工作电压、额定绝缘电压和额定脉冲耐压。断路器的额定电压分额定工作电压、额定绝缘电压和额定脉冲耐压。 额定工作电压（额定工作电压（ ）是指与通断能力以及使用类别相关的电压值，）是指与通断能力以及使用类别相关的电压值，对多相电路是指相间的电压值。对多相电路是指相间的电压值。 额定绝缘电压

54、（额定绝缘电压（ ）一般情况下，额定绝缘电压就是断路器最大额）一般情况下，额定绝缘电压就是断路器最大额定工作电压。定工作电压。 额定脉冲耐压（额定脉冲耐压（ ）开关电器工作时，要承受系统中所发生的过）开关电器工作时，要承受系统中所发生的过电压，因此开关电器（包括断路器）的额定电压参数中给定了额定脉冲耐电压，因此开关电器（包括断路器）的额定电压参数中给定了额定脉冲耐压值，其数值应大于或等于系统中出现的最大过电压峰值。压值，其数值应大于或等于系统中出现的最大过电压峰值。 额定绝缘电压和额定脉冲耐压共同决定了开关电器的绝缘水平。额定绝缘电压和额定脉冲耐压共同决定了开关电器的绝缘水平。 NUiUimp

55、U第一章 低压电器 NINMI 2.2.额定电流额定电流 对于断路器来说，额定电流（对于断路器来说，额定电流（ ）就是额定持续电流，也就）就是额定持续电流，也就是脱扣器能长期通过的电流，对带有可调式脱扣器的断路器为可长是脱扣器能长期通过的电流，对带有可调式脱扣器的断路器为可长期通过的最大工作电流。期通过的最大工作电流。 断路器壳架等级额定电流（断路器壳架等级额定电流（ ） 用基本尺寸相同和结构相似用基本尺寸相同和结构相似的框架或塑料外壳中能容纳的最大脱扣器额定电流表示。一个壳架的框架或塑料外壳中能容纳的最大脱扣器额定电流表示。一个壳架等级可包含数个额定电流。等级可包含数个额定电流。 3.3.额

56、定短路分断能力额定短路分断能力 断路器的额定分断能力（断路器的额定分断能力（ ）是指在规定的条件（电压、频）是指在规定的条件（电压、频率、功率因数及规定的试验程序等）下，能够分断的最大短路电流率、功率因数及规定的试验程序等）下，能够分断的最大短路电流值。值。cnI第一章 低压电器 4 4断路器的保护特性断路器的保护特性 1 1）过电流保护特性）过电流保护特性 断路器的动作时断路器的动作时间与动作电流的函数关系曲线。间与动作电流的函数关系曲线。 低压断路器过电流保护可具有一段、低压断路器过电流保护可具有一段、两段或三段过电流保护特性，图中曲线两段或三段过电流保护特性，图中曲线ABCDABCD为两

57、段非选择性保护特性，其中为两段非选择性保护特性，其中ABAB段段为长延时反时限保护特性，用于过载保护为长延时反时限保护特性，用于过载保护；CDCD段为瞬时脱扣器动作特性。图中曲线段为瞬时脱扣器动作特性。图中曲线abcdefabcdef为选择性三段保护特性，其中为选择性三段保护特性，其中abab段段是过载反时限长延时保护特性；是过载反时限长延时保护特性；cdcd段为短段为短路电流较小时的定时限短延时特性；路电流较小时的定时限短延时特性；efef段段则为短路电流较大时的瞬时动作特性。则为短路电流较大时的瞬时动作特性。 2 2）欠电压保护特性）欠电压保护特性 指当主电路电压下降至某一规定值范围时，使

58、电器指当主电路电压下降至某一规定值范围时，使电器有延时或无延时动作的保护性能。零电压保护特性（或称失压保护特性）有延时或无延时动作的保护性能。零电压保护特性（或称失压保护特性）是欠电压保护特性中的一种特殊形式是欠电压保护特性中的一种特殊形式。 第一章 低压电器 三、低压断路器的选用三、低压断路器的选用 1 1常用低压断路器的型号选择常用低压断路器的型号选择 1 1）万能式断路器（框架式断路器）万能式断路器（框架式断路器） 万能式断路器过去广泛使用万能式断路器过去广泛使用DW5DW5、DW10DW10系列，因其技术性能较差，现系列，因其技术性能较差，现已淘汰。目前常用产品有已淘汰。目前常用产品有

59、DW17(ME)DW17(ME)、DW15DW15、DW15CDW15C、DWX15DWX15和和DWX15CDWX15C等系等系列断路器。从国外引进的列断路器。从国外引进的MEME（DW17DW17）、）、AE-SAE-S（DW18DW18）、）、3WE3WE、AHAH（DW914DW914）系列、）系列、M M系列以及系列以及F F系列万能式断路器应用也日渐增多。系列万能式断路器应用也日渐增多。2 2）塑料外壳式断路器）塑料外壳式断路器 对于电流较小的线路和用电设备可选用塑料外壳式断路器，常用型对于电流较小的线路和用电设备可选用塑料外壳式断路器，常用型号有号有DZ10DZ10、DZ10XD

60、Z10X、DZ20DZ20、DZ15DZ15、DZXDZX等。等。 低压断路器的类型应根据线路及电气设备的额定电流及对保护的要低压断路器的类型应根据线路及电气设备的额定电流及对保护的要求来选择。若额定电流较小（求来选择。若额定电流较小（600A600A以下），短路电流不太大，可选用塑以下），短路电流不太大，可选用塑壳式断路器；若短路电流相当大的支路，则应选用限流式断路器；若额壳式断路器；若短路电流相当大的支路，则应选用限流式断路器；若额定电流很大，或需要选择型断路器时，则应选择万能式断路器；若有漏定电流很大，或需要选择型断路器时，则应选择万能式断路器；若有漏电电流保护要求时，应选用带漏电保护功