低压电器简介(电气郑孝东)

低压电器简介合肥晶澳太阳能科技有限公司工程动力部——电气2014-7-1

目录一、低压电器的概念二、低压电器的分类三、常用低压电器介绍一、低压电器的概念1.1：电力安全工作规程上规定：低压电器是指工作在交流电压1000V，直流电压1500V及以下电路中的电器设备。1.2：在发配电系统中规定：低压电器是指380V及以下电压等级的配电系统中使用的电器设备。？？上述低压电器的概念对电压值高低规定不同，是否茅盾呢？二者并不矛盾；因为在发配电系统中，低压电器是380V及以下电压等级的配电系统设备；因此，在实际工作中，低电压电器是指380V及以下电压等级中使用的电器设备，前者1000V是从制造角度考虑，考虑设备本身的绝缘特性耐电压值；是从使用安全角度来考虑的二、低压电器的分类按用途可分为两大类：

2.1低压配电电器

主要用于低压配电系统中，要求在系统发生故障的情况下动作准确、工作可靠，这类电器包括空气开关、刀开关、转换开关、熔断器等。微型断路器三相刀开关ATS双电源自切开关2.2低压控制电器

主要用于电气传动系统中，要求寿命长、体积小、质量轻、工作可靠；包括接触器、控制继电器、启动器、控制器、主令电器和电磁铁等交流接触器中间继电器电机软起动器按钮等主令电器

三、几种常见的低压电器3.1空开（空气开关或小/微型断路器）是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关。工作原理（短路保护，过载保护）短路：

当线路的不同相线直接短接到一起的时候，瞬间会产生很大的破坏性电流，当该大电流通过线圈时（正常使用是电流较小），会产生很大的磁场，驱动脱扣机构带动开关跳闸，从而保护了线路。短路动作\\\不动作电流：例如C10，其瞬间短路动作电流必须大于10倍的额定电流（也就是大于100A）才能跳闸，而在小于5倍的电流之内（50A）是不能动作的（否则为不合格，也就是过于灵敏）。同理如C63，其瞬间短路电流必须达到630A（10倍）才能确保动作，而电流小于315A（5倍）时不能动作。过载保护的数据规定：

国家规定小型短路器的过载（以10A举例）：在30度恒温下，额定电流1.13倍（11.3A）通电1小时，不应跳闸，然后再通以1.45倍，应在接下去的一个小时内跳闸。2.55倍时应在1秒～60秒之内跳闸。过载：利用热膨胀系数不同的双金属片（双金属片由2片或3片）压接而成，当电流通过断路器的双金属片时，会稍许发热，此时双金属片因正反面的金属膨胀系数不同而产生弯曲，当电流大于断路器的额定电流一定的值时，双金属片会弯曲到一定的程度从而驱动脱扣机构带动开关跳闸，以达到保护线路的作用。工作原理（过载保护）型号说明常见空气开关型号如：DZ47-60C6，DZ47-63C20，DZ47LE-63C60，C65N-C32等。型号所代表的含义：例：DZ47-60C20,DZ47LE-60C20其中DZ47----------------------------------断路器系列代号(有很多系列，厂家命名）LE-------------------------------------带漏电脱扣功能60-------------------------------------框架等级为60AC--------------------------------------开关的脱扣类型；动作类型(瞬时脱扣过流倍数)动作曲线(瞬时脱扣过流倍数)B型（照明型,3-5倍额定电流跳闸），C型（普通型，5-10倍），D型（动力型，10-15倍）。1.空气开关是用来保护电线及防止火灾，所以要根据电线的线径大小来选配，而不是根据电器的功率来选配的。2.如果空气开关选用太大，就起不到保护线路的作用，当线路超载空气开关仍不会跳闸，就会带来安全隐患。3.一般常见1.5平方线配 C10的空开，2.5平方线配C16或C20的空开，4平方线配C25的空开，6平方线配C32的空开。大功率的电器应配专用线路，不能与照明等共用线路空气开关的选择1.很多人认为选择额定电流越大的断路器越好，这种认识是极其错误的，如果这种想法能成立，那就没必要生产从6A～63A等这么多电流规格的产品了，只要生产63A产品就可以满足使用条件。2.电流规格越小的断路器短路跳闸保护的性能越灵敏，保护性能越好，但使用大功率用电设备时，容易引起跳闸误动作。3.一定要选择合适电流的断路器，并非越大越好，或越灵敏越好，否则在遇有短路的情况，极容易引起因线路故障而断路器没有及时跳闸保护的用电事故。3.2交流接触器是一种利用主接点来开闭主回路，用辅助接点来导通控制回路的控制电器结构和工作原理（失压保护，欠压保护）灭弧系统触点系统电磁系统结构：

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。

1、控制电热设备用交流接触器的选用

这类设备主要有电阻炉、调温加热器等，此类负载的电流波动范围很小，按使用类别分属于AC－1，接触器控制此类负载是很轻松的，而且操作也不频繁。因此，选用接触器时，只要按接触器的约定发热电流Ith等于或大于电热设备的工作电流的1.2倍选择的依据

接触器的选用应满足被控制设备的要求，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选择的依据交流接触器的选择例：试选用一接触器来控制380V、15KW三相Y形接法的电阻炉。解：先算出各相额定工作电流Ie。

Ith＝1.2Ie=1.2×22.7（P/U√3/3）=27.2A因而可选用约定发热电流Ith≥27.2A的任何型号接触器。如：CJ20－25、CJX2－18、CJX1－22、CJX5－22等型号。AC－1无感或微感负载、电阻炉

AC－2绕线式感应电动机的起动、分断

AC－3笼型感应电动机的起动、运转、分断

AC－4笼型感应电动机的起动、反接制动或反向运转、点动

AC－5a放电灯的通断

AC－5b白炽灯的通断

AC－6a变压器的通断

AC－6b电容器组的通断

AC－7a家用电器和类似用途的低感负载

AC－7b家用的电动机负载

AC－8a具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机中的电动机AC－8b具有自动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机中的电动机

使用类别例如：CJ20-25C-表示接触器J-表示交流20-表示设计序号25-表示主触头额定工作电流

注：线圈的控制电压，辅助触点的额定电流，使用时要特别注意控制电压的等级

照明设备名称起动电源COSΦ

起动时间min接触器选用原则1白炽灯15Ie1

Ith≥1.1Ie2混合照明灯1.3Ie≈13Ith≥1.1×1.3Ie3荧光灯≈2.1Ie0.4～0.6

Ith≥1.1Ie4高压水银灯≈1.4Ie0.4～0.63～5Ith≥1.1×1.4Ie5高压碘灯1.4Ie0.4～0.55～10Ith≥1.1×1.4Ie6金属卤素灯(1.4～2)Ie0.5～0.65～10Ith≥1.1×2Ie

2、控制照明装置

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AC－5b中。

其它不同的照明灯，其接通时的冲击电流值和起动时间不同，负载功率因数也不等于1。它们被划分在AC-5a。

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15－20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AC－6a5、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AC－2使用类别。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电网的影响。此类使用类别划分在AC－6b中。

因接触器接通电容器组时会出现很大的合闸涌流，触头闭合过程中烧损严重，因此一般都要求接触器降容使用。TIK1系列切换电容器接触器专为切换电容器而设计，并采用了串联电阻抑制涌流的措施5.1、笼型感应电动机接触器的选用(AC－3使用类别)

当电动机处于点动或需反向运转、反接制动时，负载与AC－3不同，其接通电流为6Ie。为AC－4使用类别。给出了额定电压380V、AC－4条件下接触器的额定工作电流值，据此，可计算出AC－4使用类别下可控电动机功率Pe。例如，CJX1－9型交流接触器在380V、AC－4条件下其额定工作电流为3.3A。我们知道电动机的额定输出功率P=√3UeIeCOSΦη将上述接触器AC－4条件下的额定电流值3.3A代入上式，假定电机的COSΦ＝0.85，η＝0.9，则＝√3×380×3.3×0.85×0.9=1.66KW5.2、绕线式感应电动机接触器的选用(AC－2使用类别)

此类负载下接触器的接通电流与分断电流均为2.5倍电动机的额定电流Ie。即AC－2使用类别，一般选用转动式交流接触器较合适。因为其电寿命比直动式的高，而且便于维修。选用时可按电动机额定电流查表即可。（注意：每小时操作循环次数较高的场合，不宜选用CJ12B）。也可选用直动式交流接触器，但其电寿命不如转动式。AC－3