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    低壓電器基礎知識全面解讀

    一 . 斷路器


    低壓斷路器俗稱自動開關或空氣開關,用于低壓配電電路中不頻繁的通斷控制。在電路發生短路、過載或欠電壓等故障時能自動分斷故障電路,是一種控制兼保護電器。


    斷路器的種類繁多,按其用途和結構特點可分為DW型框架式斷路器、DZ型塑料外殼式斷路器、DS型直流快速斷路器和DWX型、DWZ型限流式斷路器等??蚣苁綌嗦菲髦饕米髋潆娋€路的保護開關,而塑料外殼式斷路器除可用作配電線路的保護開關外,還可用作電動機、照明電路及電熱電路的控制開關。


    下面以塑殼斷路器為例簡單介紹斷路器的結構、工作原理、使用與選用方法。 


    斷路器的結構和工作

    斷路器主要由3個基本部分組成,即觸頭、滅弧系統和各種脫扣器,包括過電流脫扣器、失壓(欠電壓)脫扣器、熱脫扣器、分勵脫扣器和自由脫扣器。


    圖1是斷路器工作原理示意圖及圖形符號。斷路器開關是靠操作機構手動或電動合閘的,觸頭閉合后,自由脫扣機構將觸頭鎖在合閘位置上。當電路發生上述故障時,通過各自的脫扣器使自由脫扣機構動作,自動跳閘以實現保護作用。分勵脫扣器則作為遠距離控制分斷電路之用。


    過電流脫扣器用于線路的短路和過電流保護,當線路的電流大于整定的電流值時,過電流脫扣器所產生的電磁力使掛鉤脫扣,動觸點在彈簧的拉力下迅速斷開,實現短路器的跳閘功能。



                    圖1  斷路器工作原理示意圖及圖形符號


    熱脫扣器用于線路的過負荷保護,工作原理和熱繼電器相同。


     失壓(欠電壓)脫扣器用于失壓保護,如圖1-8所示,失壓脫扣器的線圈直接接在電源上,處于吸合狀態,斷路器可以正常合閘;當停電或電壓很低時,失壓脫扣器的吸力小于彈簧的反力,彈簧使動鐵心向上使掛鉤脫扣,實現短路器的跳閘功能。


    分勵脫扣器用于遠方跳閘,當在遠方按下按鈕時,分勵脫扣器得電產生電磁力,使其脫扣跳閘。


    不同斷路器的保護是不同的,使用時應根據需要選用。在圖形符號中也可以標注其保護方式,如圖1-8所示,斷路器圖形符號中標注了失壓、過負荷、過電流3種保護方式。



    低壓斷路器選擇原理



    低壓斷路器的選擇應從以下幾方面考慮:


    (1)斷路器類型的選擇:應根據使用場合和保護要求來選擇。如一般選用塑殼式;短路電流很大時選用限流型;額定電流比較大或有選擇性保護要求時選用框架式;控制和保護含有半導體器件的直流電路時應選用直流快速斷路器等。


    (2)斷路器額定電壓、額定電流應大于或等于線路、設備的正常工作電壓、工作電流。


    (3)斷路器極限通斷能力大于或等于電路最大短路電流。


    (4)欠電壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓。


    (5)過電流脫扣器的額定電流大于或等于線路的最大負載電流。



    二 . 接觸器



    接觸器主要用于控制電動機、電熱設備、電焊機、電容器組等,能頻繁地接通或斷開交直流主電路,實現遠距離自動控制。它具有低電壓釋放保護功能,在電力拖動自動控制線路中被廣泛應用。


    接觸器有交流接觸器和直流接觸器兩大類型。下面介紹交流接觸器。

    圖2所示為交流接觸器的結構示意圖及圖形符號。



    圖2 交流接觸器的結構示意圖及圖形符號



    交流接觸器的組成部分

    (1)電磁機構:電磁機構由線圈、動鐵心(銜鐵)和靜鐵心組成。


    (2)觸頭系統:交流接觸器的觸頭系統包括主觸頭和輔助觸頭。主觸頭用于通斷主   電路,有3對或4對常開觸頭;輔助觸頭用于控制電路,起電氣聯鎖或控制作用,通常有兩對常開兩對常閉觸頭。


    (3)滅弧裝置:容量在10A以上的接觸器都有滅弧裝置。對于小容量的接觸器,常采用雙斷口橋形觸頭以利于滅??;對于大容量的接觸器,常采用縱縫滅弧罩及柵片滅弧結構。


    (4)其他部件:包括反作用彈簧、緩沖彈簧、觸頭壓力彈簧、傳動機構及外殼等。


        接觸器上標有端子標號,線圈為A1、A2,主觸頭1、3、5接電源側,2、4、6接負荷側。輔助觸頭用兩位數表示,前一位為輔助觸頭順序號,后一位的3、4表示常開觸頭,1、2表示常閉觸頭。

        接觸器的控制原理很簡單,當線圈接通額定電壓時,產生電磁力,克服彈簧反力,吸引動鐵心向下運動,動鐵心帶動絕緣連桿和動觸頭向下運動使常開觸頭閉合,常閉觸頭斷開。當線圈失電或電壓低于釋放電壓時,電磁力小于彈簧反力,常開觸頭斷開,常閉觸頭閉合。



    接觸器的主要技術參數和類型

    (1)額定電壓:接觸器的額定電壓是指主觸頭的額定電壓。交流有220V、380V和660V,在特殊場合應用的額定電壓高達1140V,直流主要有110V、220V和440V。


    (2)額定電流:接觸器的額定電流是指主觸頭的額定工作電流。它是在一定的條件  (額定電壓、使用類別和操作頻率等)下規定的,目前常用的電流等級為10A~800A。

    (3)吸引線圈的額定電壓:交流有36V、127V、220V和380V,直流有24V、48V、220V和440V。

    (4)機械壽命和電氣壽命:接觸器是頻繁操作電器,應有較高的機械和電氣壽命,該指標是產品質量的重要指標之一。


    (5)額定操作頻率:接觸器的額定操作頻率是指每小時允許的操作次數,一般為300次/h、600次/h和1200次/h。

    (6)動作值:動作值是指接觸器的吸合電壓和釋放電壓。規定接觸器的吸合電壓大于線圈額定電壓的85%時應可靠吸合,釋放電壓不高于線圈額定電壓的70%。

    常用的交流接觸器有CJl0、CJl2、CJ10X、CJ20、CJXl、CJX2、3TB和3TD等系列。


    接觸器的選擇

    (1)根據負載性質選擇接觸器的類型。

    (2)額定電壓應大于或等于主電路工作電壓。

    (3)額定電流應大于或等于被控電路的額定電流。對于電動機負載,還應根據其運行方式適當增大或減小。  

    (4)吸引線圈的額定電壓與頻率要與所在控制電路的選用電壓和頻率相一致。






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