第一章 常用低压电器-学生(扩容版)

本课程要求课堂有测试，每次课请准备A4大小的打印纸一张;按序号坐座位；上课请将手机设成静音，上课禁止吃东西，发现扣除本次平时成绩；疾病、紧急事情等请假该次平时成绩按50分计算，请假需要辅导员签字，并由其他同学在当次课带过来，如果当次课不能带过来，需由同学代为告知，事后补上假条。如果点名未到才提出请假之事按旷课处理旷课三次（包括请假）无平时成绩；考研、找工作、回家不算请假理由，按旷课处理电器电

器—根据外界的信号和要求，手动或自动地接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，以实现电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的电气设备。一种能控制电的工具低压电器：工作电压在交流1200V或直流1500V以下控制按钮行程开关转换开关主令控制器按应用系统分电力系统用电器通信系统用电器电力拖动控制系统用电器熔断器隔离器刀开关低压断路器接触器继电器主令电器本课程主要学习内容低压电器基本结构

感受部分：接受外界输入的信号，并通过转换、放大与判断做出有规律的反应，使执行部分动作；执行机构：按照感受部分对外界输入信号的反应进行相应的动作，接通或分断电路，实现控制的目的；结构感受部分—电磁机构执行机构—触头系统对于有触点的电磁式电器：触头系统电磁机构（吸引线圈、铁心、衔铁）

电磁机构1—铁心2—衔铁3—吸引线圈交流：硅钢片叠加直流：整块铸铁或铸钢直动式转动式电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。交流线圈：短而粗，有骨架。直流线圈：细而长，无骨架。电磁机构直流线圈通电时无噪声，交流线圈则有噪声。

基于以上特点，直流线圈一般用于小功率电路，交流线圈则可用于各种功率线路交流线圈通过电流的大小取决于线圈对工频交流电的阻抗，即是线圈直流电组与交流感抗的矢量和，一般直流电组较小，所以通过线圈的交流电流主要取决于线圈的感抗。必须注意，加上铁心后，线圈的感抗鼻空心线圈大得多。

直流线圈通过直流电流的大小就是由直流电压和线圈直流电阻决定。

因此，交流线圈通过直流电，除非电压很低，使得线圈直流电阻可以让电流在线圈的安全范围以内，线圈才不会发热烧毁。也就是，交流220v的电磁线圈加上直流220V,会烧掉。

直流220V线圈加交流220V不会烧，因为直流电阻已经足够大，何况还有交流阻抗。但如果铁心是实心而不是硅钢片叠层的，则铁心会由于涡流发热。而且电磁振动很大。电磁机构特性电磁吸力：直流/交流反力（释放弹簧、触点弹簧及运动部件的重力与摩擦力等）电磁吸力>反力：衔铁吸合电磁吸力<反力：衔铁释放衔铁在某一指定位置时（气隙不变）：假设气隙中磁场均匀分布，电磁力计算公式：当端面面积S为常数时，电磁吸力与B2或Φ2成正比直流电磁机构的电磁吸力电磁铁未吸合时，磁路中有空气隙δ磁路中的磁阻较大，所以磁通较小，电磁吸力Fat也较小；电磁铁吸合后，气隙δ减小，磁路中的磁阻也减小，磁通增大电磁吸力也增大。直流电磁机构特点：吸力特性曲线近似为二次曲线，电磁吸力与工作气隙的平方成反比；吸合前后电流不变，电磁吸力改变交流电磁机构的电磁吸力设，气隙中的电磁感应强度按正弦规律变换。

交流电磁铁吸力瞬时值的表达式：

交流电磁机构的电磁吸力交流电磁铁电磁吸力的大小是随时间周期性的变化，变化频率为电源频率的2倍交流电磁机构的电磁吸力当励磁电压、频率和线圈匝数不变时，交流电磁机构的电磁力基本不变考虑到漏磁的影响，其吸力随气隙的减小略有增加交流电磁机构特点：交流励磁电流I将随气隙长度δ成正比增大

交流电磁机构的电磁吸力交流电磁机构衔铁动作过程中U不变，磁通不变，电磁吸力不变，但气隙减小导致磁阻变小，电流变小，直流电磁机构衔铁动作过程中I不变，气隙减小，磁通变大，电磁吸力变大交流电磁机构电磁力不变，直流电磁机构电流不变铁磁材料磁滞导致剩磁电磁机构的吸力特性电磁机构的吸力特性1-直流电磁机构;2-交流电磁机构在同一电磁机构中作用不同的电压或电流时，可以改变吸力特性曲线的位置。改变电压或电流时的吸力特性1-原吸力特性2-增加电压或电流时3-减小电压或电流时电磁机构存在的问题衔铁粘住：剩磁产生的电磁吸力大于释放弹簧的反力，导致衔铁打不开解决方法：衔铁上装非磁性垫片或在铁心柱端面上加装极靴直流电磁机构交流电磁机构吸力周期性变化导致振动噪声：电源电压每变化一个周期，铁心吸合释放两次解决方法：铁心端面开槽，嵌入铜质短路环电磁机构存在的问题反力特性是指电磁机构中与电磁力方向相反的力F反（弹簧反力，衔铁自身重力）与气隙δ之间的关系为了使电磁机构能正常工作，衔铁吸合时，吸力必须始终大于反力；衔铁释放时，剩磁吸力必须小于反力。吸力特性与反力特性应尽可能靠近，减小电磁机构动作时产生的冲击力。电磁机构的反力特性1-释放弹簧不变时2-拧紧释放弹簧时3-放松释放弹簧时1-吸合时最小吸力特性2-释放时允许最大吸力特性释放弹簧反力触点弹簧反力加入释放弹簧和触点弹簧的反力触头系统触头系统—通过触头的开合控制电路通、断。类型桥式触头指形触头触头系统触头：单断点转动式指形触头、双断点桥式触头、对接式触头、瓣形触头、Z形触头触头系统有四个主要参数：1）开距：触头完全打开时，动静触头间的最短距离（保证触头可靠熄弧，保证触头之间绝缘间隙）；2）超程：触头完全闭合后，将静触头移去，动触头在接触处发生的位移（保证触头磨损后仍能可靠接触）；3）初压力：静触头刚接触时，触头间的压力（降低触头闭合时发生的弹跳；4）终压力：触头完全闭合时，触头间的压力（使触头完全闭合时的接触电阻低而稳定）触头系统

触头系统是电磁式电器的执行机构，由机械连接部件、静触点和动触桥（动触点）等部件构成，其作用是通过衔铁的动作使触点接通或分断电路，因此要求触头具有良好的接触性能。触头的结构形式有桥式和指式两类，为桥式、指式触头结构。桥式触头有点接触式和面接触式两种结构，点接触式适用于电流不大的场合，面接触式适用于电流较大的场合。桥式触头通常采用含银材料作触点，这是因为银的氧化膜电阻率与纯银近似，可以避免触头表面氧化膜电阻率增加而造成接触不良，延长器件的使用寿命。指式触头在接通与分断时产生滚动摩擦，可以自动去除氧化膜，故其触头可以用黄铜制成，特别适合于触头分合次数多、电流大的场合。触头系统触点接触形式：点接触：小电流的触点线接触：中等容量的触点面接触：大容量的触点（a）点接触（b）线接触(c)面接触触头系统触头的接触电阻及其减小方法触头的接触电阻包括“膜电阻”和“收缩电阻”减小接触电阻的方法：安装触头弹簧以增加接触压力在铜基触头上镀银以减小接触电阻采用指形触头以自动清除氧化膜及时擦拭触头以清除触头表面尘垢电弧：触点由闭合到断开时，当电压超过10～20V和电流超过80～100mA，在拉开的两个触点之间将出现强烈的火花，实质是气体放点的现象，通常称之为“电弧”。电弧的危害：延长了切断故障的时间高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏形成飞弧造成电源短路事故触头系统

触头系统

磁吹式灭弧装置（广泛应用于直流接触器中）磁吹灭弧装置：利用电弧电流本身灭弧，电弧电流愈大，吹弧能力也越强。2）灭弧栅（常用作交流灭弧装置）

3）灭弧罩（用于交流和直流灭弧。）采用一个用陶土和石棉水泥做的雨高温的灭弧罩，用以降温和隔弧。触头系统(a)横吹(b)纵吹(a)一个断口(b)两个断口1-静触头；2-动触头；3-电弧；4-触头桥灭弧措施：吹弧、长弧割短弧、多断口灭弧、利用介质灭弧熔断器定义也被称为保险丝，是一种安装在电路中，保证电路安全运行的电器元件。广泛用于配电系统和控制系统，主要进行短路保护或严重过载保护。熔断器主要由熔体和安装熔体的熔管或熔座两部分组成。熔断器（1）熔断器额定电流大于或等于熔体额定电流，熔体额定电流按被保护设备的负荷电流选择，熔断器额定电流应大于熔体额定电流，与主电器配合确定。

（2）熔断器熔化系数—该系数反映熔断器在过载时的保护特性。若要使熔断器能保护小过载电流，则熔化系数应低；为避免电动机启动时的短时电流，熔体熔化系数就应选高。熔断器熔断器的应用作用：短路和严重过载保护应用：串接于被保护电路的首端优点：结构简单，维护方便，分断能力高、可靠性高、价格低廉、体小量轻缺点：熔断器对过载反应不灵敏，保护方式少、恢复供电时间长。不宜用于过载保护，主要用于短路保护熔断器主要技术参数：1）额定电压

熔断器能长期正常工作时承受的电压，其值一般等于或大于电气设备的额定电压。2）额定电流

熔断器长期工作时各部件温升不超过规定值时所能承受的电流。3）熔体额定电流

熔体能长期流过而不被熔断的电流则称为熔体额定电流。其值应大于或等于电气设备的额定电流。4）分断能力

熔断器在额定电压等规定工作条件下可以分断的短路电流。熔断器过载延时保护及短路瞬时保护。保护特性方面来看，过载需要反时限保护特性，而短路需要瞬时保护特性。从参数方面看，过载要求熔化系数小，发热时间常数大，而短路则要求熔体具有较大的限流系数和较小的发热系数以便短路时能迅速切断电路。熔断器主要技术参数：5）保护特性（又称安秒特性）指熔体的熔化电流与熔断时间的关系。电流通过熔体时产生的热量与电流通过时间成正比，电流越大，则熔体熔断时间越短。6）熔断器熔化系数

熔断器熔体的最小熔化电流Ir与熔体的额定电流Ire之比。Ire必须小于Ir熔断器熔体在额定电流下绝不应熔化，因此，Ire必须小于Ir。Ir与Ire的比值称为熔化系数(Kr=Ir/Ire)，它是表征熔断器保护小倍数过载时灵敏度的指标。Kr越小，对小倍数过载保护越灵敏，但当Kr接近于1时，熔体在额定电流Ire下工作温度较高，可能会因保护特性本身误差引起误保护，即发生在Ire下也熔断的情况。当熔体采用低熔点的金属材料时，熔化时需要热量小，熔化系数较小，保护灵敏度较高，有利于过载保护，常用于对照明电路的过载和短路保护。低熔点金属材料的熔体的不足之处在于：电阻系数较大，熔体截面积较大，熔断时产生的金属蒸汽多，不利于熄弧，因而分断能力较低。当熔体采用高熔点的金属材料时，熔化时熔化所需热量大，熔化系数大，不利于过载保护；但因其电阻系数较小，熔体截面积较小，分断能力较高，故常用于动力负载线路的短路瞬时保护。熔断器低压熔断器型号熔断器的文字符号与图形符号FUR□□―□／□设计序号熔断器熔体额定电流C－插入式L－螺旋式M－无填料封闭管式T－填料封闭管式S－快速式熔断器额定电流熔断器按结构形式分类：瓷插式RC螺旋式RL无填料密封式RM有填料式RT快速熔断器RS自恢复熔断器RZ熔断器RC系列瓷插式熔断器1、瓷盖；2、熔体；3、动触头；4、静触头；5、瓷底座结构简单、价格低廉熔断器熔断体的材料

a）低熔点材料：包括铅、锡、锌、铅锡合金、低熔点合金等，有利于过载保护，但分断能力差。

b）高熔点材料：高熔点材料多采用银、铜、铝等，不利于过载保护，但分断能力强。熔断器RM10系列熔断器由铜螺帽、绝缘管和熔体等组成当短路电流通过熔片时，首先在狭窄处熔断，熔管（钢纸管）内壁在电弧的高温作用下，分解出大量气体，使管内压力迅速增大，很快将电弧熄灭。a）主要用于容量不大的电网；b）可以方便更换熔体；c）采用封闭式比较安全；d）受到绝缘管机械强度的限制，分断能力不强。e）体积较大。f）额定电压为交流500V，直流440V，额定电流6～1000A，额定分断能力1.2～12kA。熔断器RT12和RT14系列熔断器由管体、熔体、指示器、石英沙和触刀等组成一般用于工业中，使用安全有指示器，便于识别故障电路额定分断能力高于无填料封闭管式经济性较差熔断器RL6系列熔断器由瓷帽、熔断体、瓷套、上、下接线桩及底座等组成。熔芯内除装有熔丝外，还填有灭弧的石英砂。体积小、分断能力较高、带有指示器熔体是细铜丝或铜薄片常用于机床控制线路中保护电动机用电设备的连接线应接到金属螺旋壳的上接线端，电源线应接到底座的下接线端，以便更换熔管时金属螺旋壳上不会带电，保证用电安全。熔断器RS系列熔断器熔体材料采用银丝具有快速熔断特性，一般用于保护半导体器件RS系列熔断器特点在6倍额定电流时，熔断时间不大于20ms,熔断时间短，动作迅速应用主要用于半导体硅整流元件的过电流保护RS0、RS3系列有填料快速熔断器熔断器熔断器选用原则：电气设备正常运行时，熔断器不应熔断出现短路时，应立即熔断电流发生正常变动（如电动机起动过程）时，熔断器不应熔断在用电设备持续过载时，应延时熔断熔断器作为线路最后的保护，不适用于负载波动大、事故多的场合熔断器交流熔断器在直流电路中需要降压使用：交流熔断器可以用于直流，熔断能力基本相同。但是必须降压使用，比如380V的交流熔断器只能使用在220V的直流回路中。这是因为直流电压没有过零点，熔断器在直流电路中熔断时电弧的能量是交流电路中的2倍，所以一般同电压同安数的直流熔断器体积会比交流熔断器长，以便在熔断时有比较远的距离不会导致高能量的电弧维持时间较长而引起熔断器的爆裂，避免安全事故的发生。补充说一下：熔断器一定要看电压，过压使用极易使熔断器爆裂导致安全事故，同时断开时由于电弧的维持效应，会有一点延迟，不利于保护用电设备。熔断器熔断器类型的选择：依据负载的保护特性和预期短路电流的大小熔化系数小—小容量的照明电路、电动机分断能力高—大容量的照明电路、电动机1)用于保护照明或电热设备及一般控制电路的熔断器，所选熔体的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流。2)用于保护电动机的熔断器，应按电动机的起动电流倍数考虑，避开电动机起动电流的影响，一般选熔体额定电流为电动机额定电流的（1.5~3.5）倍。3）为多台电动机供电的主干线母线熔断器选择：熔体额定电流的选择：熔断器额定电压的选择：熔断器的额定电压应不低于线路的额定工作电压。熔断器整流电路快速熔断器的选择能可靠地保护每一个元件保护范围大,不能立即判断出故障来源熔断器接入交流侧，能在交流、直流和元件短路时起保护作用,不能立即判断出故障来源熔断器（1）与元件串联：Ire=（1.25-1.5）IN（2）接在交流侧：Ire≥K1Izm额定电压的选择快速熔断器分断电流瞬间最高电弧电压必须低于硅整流元件（晶闸管）的反向峰值电压熔体额定电流的选择隔离器刀开关隔离器：断开状态下能符合规定的隔离功能要求的机械开关电器。断开无负荷的电流电路，使所检修的设备与电源有明显的断开点，以保证检修人员的安全,一般没有灭弧装置。强调隔离作用开关：开关是最普通、使用最早的电器。其作用是分合电路、开断电流。常用的有刀开关、隔离开关、负荷开关、转换开关(组合开关)、自动空气开关(空气断路器)等。强调开关作用隔离器刀开关隔离开关，其主要功能是断开无负荷的电流电路，使所检修的设备与电源有明显的断开点，以保证检修人员的安全。隔离开关没有专门的灭弧装置，不能切断负荷电流和短路电流，所以必须在电路在断路器断开电路的情况下才可以操作隔离开关。隔离器刀开关刀开关带有刀形动触头，在闭合位置与底座上的静触头相楔合的开关。是手动电器中结构最简单的一种，主要用作电源隔离开关，也可用来非频繁地接通和分断容量较小的低压配电线路。刀开关的结构1-静插座，2-手柄，3-触刀4-铰链支座，5-绝缘底板隔离器刀开关图形符号和文字符号单极双极三极Q型号隔离器刀开关HD12系列HS11系列HS13系列HS12系列HD11系列不能分断电流只能隔离电源

隔离器刀开关技术参数：额定电压、额定电流额定短时耐受电流（额定）通断能力：HD11和HS11无通断能力动稳定电流:不因短路电流产生的电动力作用而发生变形、损坏或出到自动弹出等现象。在规定的使用和性能条件下，在合闸位置能够承载的额定短时耐受电流第一个大半波的电流峰值。热稳定电流:一定时间内通过某一短路电流并不会因温度急剧升高而发生熔焊现象。在规定的使用和性能条件下，在规定的短时间内，在合闸位置能够承载的电流的有效值。隔离器刀开关负荷开关

在刀开关的基础上，增加一些辅助部件，如外壳、快速操作机构、灭弧室和电流保护装置（熔断件）组成。可以通断额定电流内的工作电流，熔断器可以在过载和短路时起到保护作用。隔离器刀开关型号含义隔离器刀开关(1)开启式负荷开关：作不频繁带负荷操作1—上胶盖2—下胶盖3—触刀座4—触刀5—瓷柄6—胶盖紧固螺帽7—出线端子8—熔丝9—触刀铰链10—瓷底座11—进线端子隔离器刀开关选用方法①用于照明电路时可选用额定电压220V或250V，额定电流等于或大于电路最大工作电流的两极开关。②用于电动机的直接启动，可选用UN为380V或500V，额定电流等于或大于电动机额定电流3倍的三极开关。安装注意事项①胶盖刀开关必须垂直安装在控制屏或开关板上，不能倒装，即接通状态时手柄朝上，否则有可能在分断状态时闸刀开关松动落下，造成误接通。②安装接线时，刀闸上桩头接电源，下桩头接负载。接线时进线和出线不能接反，否则在更换熔断丝时会发生触电事故。③操作胶盖刀开关时，不能带重负载，因为HKl系列瓷底胶盖闸刀开关不设专门的灭弧装置，它仅利用胶盖的遮护防止电弧灼伤。④如果要带一般性负载操作，动作应迅速，使电弧较快熄灭，一方面不易灼伤人手，另一方面也减少电弧对动触头和静夹座的损坏。隔离器刀开关隔离器刀开关(2)封闭式负荷开关：手动通断电路及短路保护。利用弹簧执行合闸和分闸，使开关的闭合和分断速度与操作速度无关;设有连锁机构，保证开关合闸后不能打开箱盖，打开箱盖不能再合开关隔离器刀开关封闭式负荷开关(又称铁壳开关):是在闸刀开关基础上改进设计的一种开关。它是由刀开关、熔断器、速断弹簧等组成，并装在金属壳内。开关采用侧面手柄操作，并设有机械连锁装置，使箱盖打开时不能合闸，刀开关合闸时，箱盖不能打开，保证了用电安全。手柄与底座间的速断弹簧使开关通断动作迅速，灭弧性能好。封闭式负荷开关能工作于粉尘飞扬的场所。铁壳开关安装及使用注意事项(1)为了保障安全，开关外壳必须连接良好的接地线。(2)接开关时，要把接线压紧，以防烧坏开关内部的绝缘。(3)为了安全，在铁壳开关钢质外壳上装有机械联锁装置，当壳盖打开时，不能合闸；合闸后，壳盖不能打开。(4)安装时，先预埋固定件，将木质配电板用紧固件固定在墙壁或柱子上，再将铁壳开关固定在木质配电板上。(5)铁壳开关应垂直于地面安装，其安装高度以手动操作方便为宜，通常在1.3～1.5m左右。(6)铁壳开关的电源进线和开关的输出线，都必须经过铁壳的进出线孔。安装接线时应在进出线孔处加装橡皮垫圈，以防尘土落人铁壳内。(7)操作时，必须注意不得面对铁壳开关拉闸或合闸，一般用左手操作合闸。若更换熔丝，必须在拉闸后进行。隔离器刀开关隔离器刀开关组合开关由分别装在多层绝缘件内的动、静触片组成。动触片装在附有手柄的绝缘方轴上，手柄沿任一方向每转动90°，触片便轮流接通或分断。隔离器刀开关特点：开关转轴上装有扭簧储能机构，使开关能快速接通与断开，提高了开关的通断能力，结构紧凑，安装面积小，操作方便。用途：电源的引入开关；不频繁地通断小电流电路；控制５kＷ以下电动机的正反转和星-三角降压起动。隔离器开关组合开关的图形符号作隔离开关用作控制开关用隔离器刀开关组合开关主要参数额定电压，额定电流，允许操作频率通断能力机械寿命，电寿命组合开关选用用作隔离开关时，其额定电流应为低于被隔离电路中各负载电流的总和。用于控制电动机时，其额定电流一般取电动机额定电流的1.5~2.5倍。隔离器刀开关隔离器开关用熔断体或带有熔断体的载熔件作为动触头的一种隔离器，广泛应用于开关柜或与终端电器配套的电器装置中，作为线路或用电设备的电源隔离开关及严重过载和短路保护之用。熔断器式隔离器隔离器刀开关隔离器刀开关额定电压,额定电流,通断能力电路的计算电流也不应超过其额定工作电流。刀开关的极数、位置数和操纵方式可根据实际需要选定。当用刀开关直接通断小负载时，应注意选择相应的通断能力。熔断器组合电器的选用，需在上述隔离器、刀开关的选用要求之外，再考虑熔断器的特点。隔离器、刀开关的选用原则低压断路器低压断路器俗称自动空气开关，是低压配电网中的主要电器开关之一，它不仅可以接通和分断正常负载电流、电动机工作电流和过载电流，而且可以接通和分断短路电流。功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路。特点：操作安全，分断能力较高分类：框架式（万能式），塑壳式（装置式），模块式空气断路器又叫自动空气开关或低压断路器，相当于刀开关、熔断器、热继电器、过电流继电器和欠压继电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。低压断路器图形符号和文字符号低压断路器1.主触头2.自由脱扣器3.过电流脱扣器4.分励脱扣器5.热脱扣器6.失压脱扣器7.按钮线路短路或严重过载保护远距离跳闸，对电路不起保护作用线路过载保护电动机的失压保护低压断路器主要技术参数额定电压，额定电流极限通断能力：在规定的电压、频率以及规定的线路参数下，所能切断的最大短路电流值分断时间：切断故障电流所需的时间（固有断开时间和燃弧时间）低压断路器保护特性ab段：延时动作df段：瞬时动作ce段：短延时动作两段式：abdf或abce三段式：abcghf低压断路器（一）框架式断路器1、DW15系列（不限流）额定电压为380～1140V，额定电流200～400A，选择型：三段过电流保护特性；半导体脱扣器。非选择型：两段过电流保护特性。采用热继电器及过电流电磁式脱扣器。2、DWX15系列（限流）额定工作电压交流380V，额定电流630A

用于配电网络中分配电能，保护线路及电源设备的过载，欠电压和短路，并可作在正常条件下线路的不频繁转换之用低压断路器DW15-200，400，630，1000，1600A万能式断路器和DW15C-200，400，630抽屉式万能断路器适用于交流380V50HZ配电网络中作为分配电能，保护线路及电源设备的过载，欠电压和短路保护之用，在正常条件下也可作为电路的不频繁转换及电动的不频繁起动之用。

DWX15系列万能式限流断路器壳等级额定电流至630安，额定工作电压交流50HZ380V，用于配电网络中分配电能，保护线路及电源设备的过载，欠电压和短路，并可作在正常条件下线路的不频繁转换之用。断路器还可用来保护电动机的过载，欠电压和短路，并可作在正常条件下电动机不频繁起动作用。

DWX15C系列抽屉式万能限流断路器壳架等级额定电流至630A，额定工作电压交流50HZ380V。除了具有DW15系列的特性之外，抽屉式的安装结构提高了使用的经济性，在主电路和二次回路中均采用了插接式结构。在成套装置中，可省略固定式所必要的隔离开关，起到一机二用。同时给操作与维护带来很大的方便，增加了安全性，可靠性及应急状态下的灵活性。断路器具有限流特性，在特大短路电流出现时能快速断开，因些特别适用于可能了现大短路电流的网络中用做保护之用。低压断路器（二）塑料外壳式低压断路器3）分类：4）应用：配电线路；不频繁起动电动机的控制；一般型；（Y型）J型（较高分断能力）G型（高分断能力）低压断路器低压断路器（三）智能化断路器由电力电子技术、数字化控制装置组成执行单元，代替常规机械结构的辅助开关和辅助继电器。由数字化控制装置直接处理各种断路器操作所需的各种信息新型传感器采集运行数据，可检测设备缺陷和故障，在缺陷变为故障之前发出报警信号，以便采取措施避免事故发生。CM1E系列智能化断路器具有体积小、分断高、飞弧短、带隔离、抗震动等特点。具有三段保护动作电流、具有“预报警”指示、具有过载指示、大电流瞬时脱扣功能低压断路器产品介绍CM1Z系列智能化断路器具有精确的保护功能和通讯功能。智能型控制器核心部分采用了微处理器，通过穿心互感器输出信号的采集、分析和处理，控制和提供各类断路器运行参数。低压断路器从八十年代中后期以来，国外各主要电器制造公司陆续退出了带有微处理器的万能式低压断路器。如ABB集团意大利SACE公司的MEGAMAXFSCHNEIDER集团法国MG公司的MASTERPACT德国西门子的3WN6日本三菱公司的AE德国KM公司的IZM他们共同特点是具有一定智能化功能，保护特性完善，采用模块化结构，有较高分段能力低压断路器低压断路器的选用原则额定工作电压和额定电流-不低于线路的额定工作电压和工作电流长延时脱扣器整定电流-大于或等于线路的计算负载电流瞬时或短延时脱扣器整定电流-大于线路尖峰电流,配电断路器可按不低于尖峰电流1.35倍选取，保护电动机电路，当动作时间大于0.02S按大于1.35倍启动电流选取，动作时间小于0.02S增加为不低于启动电流的1.7~2倍低压断路器怎样才能正确选择低压断路器？以下五大步骤必不可少：（1）由线路的计算电流来决定断路器的额定电流；（2）按线路的最大短路电流来校验低压断路器的分断能力；（3）按照线路的最小短路电流来校验断路器动作的灵敏性，即线路最小短路电流应不小于断路器短路整定电流的1.3倍；（4）断路器的短路整定电流应躲过线路的正常工作启动电流；（5）按照线路上的短路冲击电流（即短路全电流最大瞬时值）来校验断路器的额定短路接通能力（最大电流预期峰值），即后者应大于前者。灵敏性是指被保护的设备或线路发生金属性短路事故时，保护装置的灵敏系数应符合表5.2.1的规定。灵敏系数等于保护区内发生短路事故时，流过保护安装处的最小短路电流与保护装置一次动作电流整定值之比。

注:在校验断路器的灵敏度时,是以所保护线路末端的最小短路电流作为校验依据。对中性点直接接地系统,就是最小运行方式下单相短路电流；对于中性点非直接接地系统则采用最小运行方式下的两相断路电流低压断路器灵敏系数-线路最小短路电流与断路器瞬时或延时脱扣器整定电流之比分励和欠电压脱扣器参数-额定电压应等于线路额定电压短路通断能力和短时耐受能力-不低于安装位置的预期短路电流，动作时间大于0.02S，可不考虑短路电流的非周期分量，动作时间小于0.02S把短路电流第一周期全电流作为最大短路电流1.增设其他保护电器2.采用限流型断路器3.改选较大容量的断路器接触器定义

频繁地自动接通或断开交直流、大容量控制电路等大电流的电器分类直流接触器交流接触器按电流形式分按动作方式分直动式接触器转动式接触器接触器交流接触器分断大电流电路时，往往会在动、静触点之间产生很强的电弧。电弧的产生，一方面损坏触头，减少触头的使用寿命；另一方面延长电路切断时间，甚至引起弧光短路，造成事故。容量较小（10A以下）的交流接触器一般采用双断口电动力灭弧，容量较大（20A以上）的交流接触器一般采用灭弧栅灭弧交流接触器的辅助部件包含底座、反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构和接线柱等。反作用弹簧的作用是当线圈得电，电磁力吸引衔铁并将弹簧压缩，线圈失电，弹力使衔铁、动触头恢复原位；缓冲弹簧装在静铁心与底座之间，当衔铁吸合向下运动时会产生较大冲击力，缓冲弹簧可起缓冲作用，保护外壳不受冲击；触头压力弹簧的作用是增强动、静触头间压力，增大接触面积，减小接触电阻。接触器触头系统：主触头、辅助触头;常开触头（动合触头）、常闭触头（动断触头）电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧电磁式接触器结构

接触器1.动触点；2.静触点；3.衔铁；4.缓冲弹簧；5.电磁线圈；6.铁心；7.垫毡；8.触头弹簧；9.灭弧罩；10.触头压力弹簧接触器接触器的主触头有双断点桥式触头和单断点指形触头两种形式。前者的优点是具有两个有效的灭弧区域,灭弧效果好。通常,额定电压在380V及以下、额定电流在20A及以下的小容量交流接触器,利用电流自然过零时两断口的近阴极效应即可熄灭电弧。额定电流为20～80A的交流接触器,在加装引弧片或利用回路电动力吹弧的条件下,再有双断口以配合,就能有效地灭弧,但为可靠起见,有时还需加装栅片或隔板。若额定电流大于80A,交流接触器的主触头虽是双断口的,其灭弧定必须加装灭弧栅片或采用其他灭弧室。通常,双断口触头开距较小,结构较紧凑,体积又小,同时还不用软连接,故有利于提高接触的机械寿命。然而,双断口触头参数调节不便,闭合时一般无滚滑运动,不能清除触头表面的氧化物,故触头需用银或银基合金材料制造,成本较高。

单断口指形触头在闭合过程中有滚滑运动,易于清除表面的氧化物,保证接触可靠,故触头可用铜或铜基合金材料制造,成本较低。但触头的滚滑运动会增大触头的机械磨损。由于只有一个断口,触头的开距要比双断口的大,故体积也较大,同时动触头需通过软连接外接,以致机械寿命受到限制。接触器接触器图形、文字符号线圈主触点动合辅助触点动断辅助触点接触器接触器智能化接触器计算机网络

电子化、机电一体化

微电子技术

电子式保护控制模块计算机通讯接口小型化、安全化多功能模块化接触器随着电子元件质量提高、价格下降,电磁兼容(ElectromagneticCompatibility,EMC)技术逐步成熟,尤其是计算机网络的发展与应用、交流接触器与中央控制计算机双向通信的实现,使得交流接触器必须朝着电子化、机电一体化方向发展,同时要求部分电器具有智能化功能。目前,智能化电器的发展主要集中在万能式断路器、塑壳式断路器、交流接触器以及电动机控制器等产品。其中,智能型交流接触器的主要特征是装有智能型电磁系统,其控制回路包括电压检测电路、吸合信号发生电路和保持信号发生电路;它能判别门槛吸合电压,当控制电源电压低于接触器门槛吸合电压时,不发出吸合信号,接触器不能合闸并有相应显示;接触器吸合后能降低激磁电流,达到节能的目的。中大容量的接触器已普遍采用电子和智能控制,特别是带反馈系统的智能接触器,能大幅度提高AC3使用条件下的电寿命和其他性能;电接触器理论的进展,提出了触头零电弧侵蚀的新机理,这为接触器的智能分断提供了新的理论依据;电力质量是当前电气工程的热门话题,从电力质量出发,也对接触器的使用性能提出新的要求。按照流经电磁机构中线圈的电流方式,交流接触器可分为:①交流吸合、交流吸持类型的交流接触器;②交流吸合、直流吸持的交流接触器;③直流吸合、直流吸持的交流接触器。本文从交流接触器的工作原理与智能化内容入手,按照上述分类,结合交流接触器的智能化设计技术与检测技术,介绍交流接触器的最新智能化研究动态。接触器接触器选用

额定电压-大于或等于所控线路的额定电压额定电流-大于或等于所控线路的额定电流电磁线圈的额定电压-等于控制回路的电源电压触头数目、操作频率、机械寿命和电寿命接触器并励直流电动机有硬的机械特性、转速随负载变化小、磁通为一常值，转矩随电枢电流成正比变化，相同情况下，起动转矩比串励电动机小，适用于转速要求稳定，而对起动转矩无特别要求的负载。串励直流电动机有软的机械特性、转速随负载变化较大、负载轻转速快、负载重转速慢、转矩近似与电枢电流的平方成正比变化，起动转矩比并励电动机大，适用于要求起动转矩特别大，而对转速的稳定无要求的运输拖动机械。电容切换接触器它有一组特殊辅助触头，在接通过程中它的辅助触头会先通过电阻接通电容，然后再直接将电容接通，这样不会有太大的冲击电流。接触器装有限流电阻，可以把合闸涌流抑制在允许范围内。

电容器接通时电容器产生瞬态充电过程，出现很大合闸涌流，同时伴很高电流频率振荡，此电流由电网电压、电容器容量和电路中电抗决定（即与此馈电变压器和连接导线有关），触头闭合过程中可能烧蚀严重，应当按计算出电容器电路中最大稳态电流和实际电力系统中接通时可能产生最大涌流峰值进行选择，这样才能保证正确安全操作使用。

接触器.选用普通型交流接触器要考虑接通电容器组时涌流倍数、电网容量、变压器、回路及开关设备阻抗、并联电容器组放电状态以及合闸相角等，一般达到50至100额定电流，计算时比较烦琐。

.电容器组没有放电装置，可选用带强制泄放电阻电路专用接触器，如ABB公司B25C、B275C系列。国产CJ19系列切换电容器接触器专为电容器而设计，也采用了串联电阻抑制涌流措施。

选用时参见样本，还要考虑无功补偿装置标准中规定。电容器投入瞬间产生涌流峰值应限制电容器组额定电流20倍以下（JB7113－1993低压并联电容器装置规定）；还应考虑最大稳态电流下电容器运行，电容器组运行时谐波电压加上高达1.1倍额定工作时工频过电压，会产生较大电流。电容器组电路中设备器件应能额定频率、额定正弦电压所产生均方根值不超过1.3倍额定电流下连续运行，实际电容器电容值可能达到额定电容值1.1倍，故此电流可达1.43倍额定电流，选择接触器额定发热电流应不小于此最大稳态电流。继电器继电器—继电器具有输入电路(又称感应元件)和输出电路(又称执行元件)，当感应元件中的输入量(如电流、电压、温度、压力等)变化到某一定值时继电器动作，执行元件便接通和断开控制回路。作用：控制、放大、联锁、保护和调节分类：按用途分：控制用和保护用按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、机械式按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力按动作时间分：瞬时、延时继电器继电器继电器型号含义继电器功能符号：T：通用；S：时间；Z：中间；L电流；R：热；X小型图形符号和文字符号继电器继电器主要技术参数额定电压（电流）-线圈电压（电流）的额定值吸合电压（电流）-衔铁开始吸合动作的电压（电流）值释放电压（电流）-衔铁开始释放动作的电压（电流）值时间特性-吸合时间、释放时间触点开闭能力-与负载特性、电流种类和触点结构有关整定值-可以调整的动作参数寿命,灵敏度1.弹簧松紧程度2.非磁性垫片厚度3.初始气隙大小继电器返回系数-复归电压（电流）与动作电压（电流）之比继电器主要技术参数控制用0.4以下保护用0.6以上Ki=Xi/X0继电器电磁式继电器电压继电器-并联在电路中，匝数多、导线细电流继电器-串联在电路中，匝数少、导线粗交流继电器-铁芯采用硅钢片，磁极装有短路环直流继电器-铁芯采用软钢，不需装短路环继电器项目接触器继电器相同点自动接通或断开电路达到保护或控制作用不同点感测信号只对电压变化做出反应电气量（电压、电流）非电气量（热、时间、速度、压力、位置等）控制电路大电流电路（主电路）小电流电路（控制电路）触点形式分主触点和辅助触点不分主辅触点触点额定电流大于5A一般小于5A灭弧装置有无继电器1、额定工作电压

是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。

2、直流电阻

是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。

3、吸合电流

是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。

4、释放电流

是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。

继电器电流继电器-过电流、欠电流电压继电器-过电压、欠电压、零压中间继电器-结构上是电压继电器，作为转换控制信号的中间元件，增加控制电路的信号数量或放大信号常用的电磁继电器继电器5、触点切换电压和电流

是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点.过电压继电器返回系数≥0.8

低电压继电器返回系数≤1.25

用于强励的低电压继电器返回系数≤1.06

电流继电器返回系数≥0.8（当最大整定值200A时≥0.7）

中间继电器的返回电压（电流）不应小于其额定值的5％，动作电压不应大于额定值的70％，动作电流不应大于其额定值。出口中间继电器动作电压应为其额定电压的50％－70％。

特殊要求按继电器说明书校验继电器继电器电磁继电器产品通用继电器，是在其磁系统中装上不同的线圈或阻尼圈后可制成电压继电器、电流继电器或时间继电器继电器电磁继电器产品零压、过压、过流及中间继电器继电器直流高返回系数继电器电磁继电器产品继电器电流继电器

电流继电器是反映输入量为电流的继电器。电流继电器的线圈串联在被测量电路中，用来检测电路的电流。电流继电器的线圈匝数少，导线粗，线圈的阻抗小。欠电流继电器常用于直流电机和电磁吸盘的失磁保护。过流继电器分为手动复位和自动复位两种：瞬动型过流继电器常用于电动机的短路保护延时型过流继电器常用于过载兼短路保护继电器

JL12系列过电流延时继电器适用于电压为380伏，电流从5安至300安，频率为50赫芝的线路中，该继电器主要作起重机械设备中的绕线型电动机的起动过载过流保护继电器反映输入量为电压的继电器叫电压继电器。线圈并联在被测量的电路中，根据线圈两端电压的大小而接通或断开电路。电压继电器分为过电压继电器、欠电压继电器和零电压继电器。过电压继电器在电压为额定电压的110%～115%以上时动作欠电压继电器在电压为额定电压的40%～70%时动作零电压继电器在电压为额定电压的5%～25%时动作电压继电器继电器中间继电器用来增加控制电路中的信号数量或将信号放大的继电器。实际上是电压继电器的一种，触头多，触头容量大继电器时间继电器

在接受到动作（释放）信号后不是立即、而是经过固定的时间才改变其输出状态按延时方式有两种：断电延时：接受输入信号时，瞬时产生相应输出信号，输入信号消失后，延时一定的时间，输出才复原通电延时：接受输入信号后延时一定时间，输出信号才发生变化，输入信号消失后，输出瞬时复原继电器电气式机械式电磁阻尼式电动机式电子式气体阻尼式油阻尼式水银式钟表式热双金属片式延时原理继电器时间继电器的图形符号和文字符号继电器类型优点缺点描述直流电磁式结构简单、运行可靠、寿命长延时时间短只能直流断电延时动作空气阻尼式结构简单，价格低，延时范围大(0.4-180s)延时误差大有通电延时和断电延时电动式延时精度高，延时范围大(可达几十小时)价格贵很少用电子式延时范围宽

(几分~几十分)、精度高、体积小，工作可靠精度易受电压、温度的影响断电延时、通电延时、带瞬动触点延时继电器热继电器

是一种具有过载保护特性的过电流型继电器。长期过载、频繁启动、欠电压、断相运行均会引起过电流。电动机在运行过程中，如果长期过载、频繁起动、欠电压运行或者断相运行等都可能使电动机的电流超过它的额定值。如果超过额定值的量不大，熔断器在这种情况下不会熔断，这样将引起电动机过热，损坏绕组的绝缘，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至烧坏电动机。因此，采用热继电器用于电动机的过载保护以及断相保护，也适用于对其他电气设备的过载保护。继电器不能作为短路保护和瞬时过载保护

继电器发热元件杠杆双金属片常闭触头继电器串联在控制电路中常闭触头FR热元件串联在主电路中FR热继电器的图形符号

型号含义热继电器额定电流设计代号：JR15-20/3D相数，D表示带断相保护继电器直接加热-多用于小电流等级间接加热复式加热电流互感器加热-适用于容量较大的场合双金属片加热方式继电器速度继电器

反映转速和转向的继电器，主要作用是以旋转速度的快慢为指令信号，与接触器配合实现对电动机的反接制动控制继电器1-转轴；2-转子；3-定子；4-绕组；5-摆杆；6-动触头；7-静触头继电器图形与文字符号继电器型号触头对数额定工作转速（r/min）触头额定电压(V)触头额定电流（A）允许操作频率（次/h）正转动作反转动作JY11组转换触头1组转换触头100～30003802＜30JFZ0-11常开、1常闭1常开、1常闭300～1000JFZ0-21常开、1常闭1常开、1常闭1000～3000继电器继电器选用原则线圈工作电压和电流；触头容量；吸合电压、释放电压；外形尺寸；环境温度中