課題三低壓開關(guān)

1、課題三 低壓開關(guān) 任務(wù)目標：一、能正確認識、選用、安裝、使用低壓斷路器、負荷開關(guān)、組合開關(guān)二、熟悉低壓開關(guān)的功能、基本結(jié)構(gòu)、工作原理以及型號和含義三、掌握低壓開關(guān)的圖形符號和文字符號任務(wù)準備（知識儲備）1、低壓開關(guān)的作用主要作隔離、轉(zhuǎn)換及接通和分斷電路用，多數(shù)用作機床電路的電源開關(guān)和局部照明電路的控制開關(guān)，有時也可用來直接控制小容量電動機的啟動、停止和正、反轉(zhuǎn)。 2、低壓開關(guān)的主要類型常用的類型有、負荷開關(guān)和組合開關(guān)。任務(wù)進行：一、低壓斷路器 1、低壓斷路器的功能低壓斷路器又叫自動空氣開關(guān)或自動空氣斷路器，簡稱斷路器。（1）功能它是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動系統(tǒng)中常用的一種配電電器，它集控制和多種

2、保護功能于一體，在正常情況下可用于不頻繁地接通和斷開電路以及控制電動機的運行。當電路中發(fā)生短路、過載和失壓等故障時，能自動切斷故障電路，保護線路和電氣設(shè)備。 （2）特點低壓斷路器具有操作安全、安裝使用方便、工作可靠、動作值可調(diào)、分斷能力較高、兼顧多種保護、動作后不需要更換元件等優(yōu)點，因此得到廣泛應(yīng)用。 2、低壓斷路器的分類按結(jié)構(gòu)形式可分為塑殼式（又稱裝置式）、框架式（又稱萬能式）、限流式、直流快速式、滅磁式和漏電保護式等六類。 按操作方式分為：人力操作、動力操作和儲能操作三種。按極數(shù)分為：單極、二極、三極和四極式。按安裝方式分為：固定式、插入式和抽屜式。按用途分為：配電用、電機保護用和其它負載

3、用。在電力拖動控制系統(tǒng)中常用的低壓斷路器是DZ系列塑殼式斷路器，如DZ5系列和DZ10系列。其中，DZ5為小電流系列，額定電流為1050A。DZ10為大電流系列，額定電流有100A、250A、600A三種。下面以DZ520型斷路器為例介紹低壓斷路器。 3、低壓斷路器的結(jié)構(gòu)及工作原理（1）DZ520型低壓斷路器的外形和結(jié)構(gòu)如圖所示。（2）組成:斷路器主要由動觸頭、靜觸頭、滅弧裝置、操作機構(gòu)、熱脫扣器、電磁脫扣器及外殼等部分組成。(3)結(jié)構(gòu)及特點結(jié)構(gòu)采用立體布置，操作機構(gòu)在中間，上面是由加熱元件和雙金屬片等構(gòu)成的熱脫扣器，作過載保護，配有電流調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)整定電流。下面是由線圈和鐵心等組成的電磁脫

4、扣器，作短路保護，它也有一個電流調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)瞬時脫扣整定電流。主觸頭在操作機構(gòu)后面，由動觸頭和靜觸頭組成，配有柵片滅弧裝置，用以接通和分斷主回路的大電流。另外還有常開和常閉輔助觸頭各一對。主、輔觸頭的接線柱均伸出殼外，以便于接線。在外殼頂部還伸出接通（綠色）和分斷（紅色）按鈕，通過儲能彈簧和杠桿機構(gòu)實現(xiàn)斷路器的手動接通和分斷操作。 （4）斷路器的工作原理使用時斷路器的三副主觸頭串聯(lián)在被控制的三相電路中，按下接通按鈕時，外力使鎖扣克服反作用彈簧的反力，將固定在鎖扣上面的動觸頭與靜觸頭閉合，并由鎖扣鎖住搭鉤使動靜觸頭保持閉合，開關(guān)處于接通狀態(tài)。 當線路發(fā)生過載時，過載電流流過熱元件產(chǎn)生一定的熱量

5、，使雙金屬片受熱向上彎曲，通過杠桿推動搭鉤與鎖扣脫開，在反作用彈簧的推動下，動、靜觸頭分開，從而切斷電路，使用電設(shè)備不致因過載而燒毀。 （5）功能低壓斷路器具有短路保護，零壓和欠壓保護功能。當線路發(fā)生短路故障時，短路電流超過電磁脫扣器的瞬時脫扣整定電流，電磁脫扣器產(chǎn)生足夠大的吸力將銜鐵吸合，通過杠桿推動搭鉤與鎖扣分開，從而切斷電路，實現(xiàn)短路保護。低壓斷路器出廠時，電磁脫扣器的瞬時脫扣整定電流一般整定為10IN（IN為斷路器的額定電流）。 欠壓脫扣器的動作過程與電磁脫扣器恰好相反。當線路電壓正常時，欠壓脫扣器的銜鐵被吸合，銜鐵與杠桿脫離，斷路器的主觸頭能夠閉合；當線路上的電壓消失或下降到某一數(shù)值

6、時，欠壓脫扣器的吸力消失或減小到不足以克服拉力彈簧的拉力時，銜鐵在拉力彈簧的作用下撞擊杠桿，將搭鉤頂開，使觸頭分斷。由此也可看出，具有欠壓脫扣器的斷路器在欠壓脫扣器兩端無電壓或電壓過低時，不能接通電路。 4、低壓斷路器的符號及型號含義（1）符號如圖。（2）型號及含義P20例：DZ520/330的含義是什么？它表示第五次設(shè)計的塑殼式斷路器額定電流為20A，三極復式脫扣器不帶附件。（3）DZ5系列適用范圍 交流50hz、額定電壓380V、額定電流50A。用于電路的短路和過載保護DZ520型低壓斷路器的技術(shù)數(shù)據(jù)見表。P215、低壓斷路器的選用原則 （1）低壓斷路器的額定電壓和額定電流應(yīng)不小于線路的正

7、常工作電壓和計算負載電流。 （2）熱脫扣器的整定電流應(yīng)等于所控制負載的額定電流。 （3）電磁脫扣器的瞬時脫扣整定電流應(yīng)大于負載正常工作時可能出現(xiàn)的峰值電流。用于控制電動機的斷路器，其瞬時脫扣整定電流可按下式選?。?IZKIst式中，K為安全系數(shù)，可取1.51.7；Ist為電動機的啟動電流。 （4）欠壓脫扣器的額定電壓應(yīng)等于線路的額定電壓。 （5）斷路器的極限通斷能力應(yīng)不小于電路最大短路電流。 例：P22 6、低壓斷路器的安裝與使用 （1）低壓斷路器應(yīng)垂直于配電板安裝，電源引線應(yīng)接到上端，負載引線接到下端。 （2）低壓斷路器用作電源總開關(guān)或電動機的控制開關(guān)時，在電源進線側(cè)必須加裝刀開關(guān)或熔斷器等

8、，以形成明顯的斷開點。（及隔離開關(guān)）（3）低壓斷路器在使用前應(yīng)將脫扣器工作面的防銹油脂擦干凈；積塵應(yīng)定期清除，并定期檢查各脫扣器動作值，給操作機構(gòu)添加潤滑劑。（4）各脫扣器動作值一經(jīng)調(diào)整好，不允許隨意變動，以免影響其動作值。 （5）使用過程中若遇分斷短路電流，應(yīng)及時檢查觸頭系統(tǒng)，若發(fā)現(xiàn)電灼燒痕，應(yīng)及時修理或更換。 7、低壓斷路器的常見故障及處理 故障現(xiàn)象不能合閘故障原因（l）欠壓脫扣器無電壓或線圈損壞（2）儲能彈簧變形（3）反作用彈簧力過大（4）機構(gòu)不能復位再扣處理方法（l）檢查施加電壓或更換線圈（2）更換儲能彈簧（3）重新調(diào)整（4）調(diào)整再扣接觸面至規(guī)定值故障現(xiàn)象電流達到整定值，斷路器不動作故

9、障原因（1）熱脫扣器雙金屬片損壞（2）電磁脫扣器的銜飲與鐵心距離太大或咆磁線圈損壞（3）主觸頭熔焊處理方法（1）更換雙金屬片（2）調(diào)整銜鐵與鐵心的距離或更換斷路器（3）檢查原因并更換主觸頭故障現(xiàn)象啟動電動機時斷路器立即分斷故障原因（l）電磁脫扣器瞬動整定值過?。?）電磁脫扣器某些零件損壞處理方法（1）調(diào)高整定值至規(guī)定值（2）更換脫扣器故障現(xiàn)象斷路器閉合后經(jīng)一定時間自行分斷故障原因熱脫扣器整定值過小處理方法調(diào)高整定值至規(guī)定值斷故障現(xiàn)象路器溫升過高故障原因（l）觸頭壓力過小（2）觸頭表面過分磨損或接觸不良（3）兩個導電零件連接螺釘松動處理方法（l）調(diào)整觸頭壓力或更換彈簧（2）更換觸頭或修整接觸面（

10、3）重新擰緊二、負荷開關(guān) 刀開關(guān)的種類很多，在電力拖動控制線路中最常用的是由刀開關(guān)和熔斷器組合而成的負荷開關(guān)。負荷開關(guān)分為開啟式負荷開關(guān)和封閉式負荷開關(guān)兩種。 1.開啟式負荷開關(guān) （1）功能開啟式負荷開關(guān)又稱為瓷底膠蓋刀開關(guān)，簡稱閘刀開關(guān)。生產(chǎn)中常用的是HK系列開啟式負荷開關(guān)，適用于照明、電熱設(shè)備及小容量電動機控制線路中，供手動不頻繁地接通和分斷電路，并起短路保護。 （2）型號及含義 HK/（3）結(jié)構(gòu)與符號HK系列負荷開關(guān)由刀開關(guān)和熔斷器組合而成，結(jié)構(gòu)如圖所示。開關(guān)的瓷底座上裝有進線座、靜觸頭、熔體、出線座和帶瓷質(zhì)手柄的刀式動觸頭，上面蓋有膠蓋以防止操作時觸及帶電體或分斷時產(chǎn)生的電弧飛出傷人。

11、 開啟式負荷開關(guān)在電路圖中的符號如圖所示。 （4）選用 開啟式負荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，在一般的照明電路和功率小于5.5kW的電動機控制線路中被廣泛采用。但這種開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，其刀式動觸頭和靜夾座易被電弧灼傷引起接觸不良，因此不宜用于操作頻繁的電路。具體選用方法如下： 1）用于照明和電熱負載時，選用額定電壓220v或250v，額定電流不小于電路所有負載額定電流之和的兩極開關(guān)。 2）用于控制電動機的直接啟動和停止時，選用額定電壓380v或500v，額定電流不小于電動機額定電流3倍的三極開關(guān)。 （5）安裝與使用 1）開啟式負荷開關(guān)必須垂直安裝在控制屏或開關(guān)板上，且合閘狀態(tài)時手柄應(yīng)朝上。

12、不允許倒裝或平裝，以防發(fā)生誤合間事故。 2）開啟式負荷開關(guān)控制照明和電熱負載使用時，要裝接熔斷器作短路和過載保護。接線時應(yīng)把電源進線接在靜觸頭一邊的進線座，負載接在動觸頭一邊的出線座，這樣在開關(guān)斷開后，閘刀和熔體上都不會帶電。開啟式負荷開關(guān)用作電動機的控制開關(guān)時，應(yīng)將開關(guān)的熔體部分用銅導線直連，并在出線端另外加裝熔斷器作短路保護。 3）更換熔體時，必須在閘刀斷開的情況下按原規(guī)格更換。 4）在分閘和合閘操作時，應(yīng)動作迅速，使電弧盡快熄滅。 （6）常見故障及處理方法 開啟式負荷開關(guān)的常見故障及處理方法。故障現(xiàn)象及可能的原因和處理方法合閘后，開關(guān)一相或兩相開路（l）靜觸頭彈性消失，開口過大，造成動、

13、靜觸頭接觸不良 （2）熔絲熔斷或虛連 （3）動、靜觸頭氧化或有塵污 （4）開關(guān)進線或出線線頭接觸不良（ l）修整或更換靜觸頭（2）更換熔絲或緊固（3）清潔觸頭（4）重新連接合間后，熔絲熔斷（ l）外接負載短路（2）熔體規(guī)格偏?。╨）排除負載短路故障（2）按要求更換熔體觸頭燒壞 （1）開關(guān)容量太小 （2）拉、合閘動作過慢、造成電弧過大，燒壞觸頭（1）更換開關(guān)（2）修整或更換觸頭，并改善操作方法HK1系列開啟式負荷開關(guān)基本技術(shù)參數(shù)。P242.封閉式負荷開關(guān) (1)功能 封閉式負荷開關(guān)是在開啟式負荷開關(guān)的基礎(chǔ)上改進設(shè)計的一種開關(guān)。其滅弧性能、操作性能、通斷能力和安全防護性能都優(yōu)于開啟式負荷開關(guān)。因其

14、外殼多為鑄鐵或用薄鋼板沖壓而成，故俗稱鐵殼開關(guān)?？捎糜谑謩硬活l繁的接通和斷開帶負載的電路以及作為線路末端的短路保護，也可用于控制15 kW以下的交流電動機不頻繁的直接啟動和停止。（2）型號及含義HH/（3）結(jié)構(gòu) 常用的封閉式負荷開關(guān)有HH3、HH4系列，其中HH4系列為全國統(tǒng)一設(shè)計產(chǎn)品，它的結(jié)構(gòu)如圖所示。它主要由刀開關(guān)、熔斷器、操作機構(gòu)和外殼組成。這種開關(guān)的操作機構(gòu)具有以下兩個特點：一是采用了儲能分合閘方式。使觸頭的分合速度與手柄操作速度無關(guān)，有利于迅速熄滅電弧，從而提高開關(guān)的通斷能力，延長其使用壽命；二是設(shè)置了聯(lián)鎖裝置，保證開關(guān)在合閘狀態(tài)下開關(guān)蓋不能開啟，而當開關(guān)蓋開啟時又不能合閘，確保操作

15、安全。 封閉式負荷開關(guān)在電路圖中的符號與開啟式負荷開關(guān)相同。 （4）選用 1）封閉式負荷開關(guān)的額定電壓應(yīng)不小于線路工作電壓。 2）封閉式負荷開關(guān)用于控制照明、電熱負載時，開關(guān)的額定電流應(yīng)不小于所有負載額定電流之和；用于控制電動機時，開關(guān)的額定電流應(yīng)不小于電動機額定電流的3倍，或根據(jù)表選擇。 （5）安裝與使用 1）封閉式負荷開關(guān)必須垂直安裝，安裝高度一般離地不低于1.31.5m，并以操作方便和安全為原則。 2）開關(guān)外殼的接地螺釘必須可靠接地。 3）接線時，應(yīng)將電源進線接在靜夾座一邊的接線端子上，負載引線接在熔斷器一邊的接線端子上，且進出線都必須穿過開關(guān)的進出線孔。 4）分合閘操作時，要站在開關(guān)的

16、手柄側(cè)，不準面對開關(guān)，以免因意外故障電流使開關(guān)爆炸，鐵殼飛出傷人。5）一般不用額定電流100A及以上的封閉式負荷開關(guān)控制較大容量的電動機，以免發(fā)生飛弧灼傷手事故。 （6）常見故障及處理方法 封閉式負荷開關(guān)常見故障及處理方法故障現(xiàn)象操作手柄帶電（1外殼未接地或接地線松脫（2）電源進出線絕緣損壞碰殼處理方法（1）檢查后，加固接地導線（2）更換導線或恢復絕緣故障現(xiàn)象夾座（靜觸頭）過熱或燒壞（l）夾座表面燒毛（2）閘刀與夾座壓力不足（3）負載過大處理方法（1）用細銼修整夾座（2）調(diào)整夾座壓力（3）減輕負載或更換大容量開關(guān) 三、組合開關(guān) 1、功能 組合開關(guān)又叫轉(zhuǎn)換開關(guān)，它體積小，觸頭對數(shù)多，接線方式靈活

17、，操作方便，常用于交流50 HZ、380V以下及直流220v以下的電氣線路中，供手動不頻繁的接通和斷開電路、換接電源和負載以及控制5kW以下小容量異步電動機的啟動、停止和正反轉(zhuǎn)。 2、組合開關(guān)的型號及含義HZ3.組合開關(guān)的結(jié)構(gòu) HZ系列組合開關(guān)有HZ1、HZ2、HZ3、HZ4、HZ5以及HZ10等系列產(chǎn)品，其中HZ10系列是全圖統(tǒng)一設(shè)計產(chǎn)品，具有性能可靠、結(jié)構(gòu)簡單、組合性強、壽命長等優(yōu)點，目前在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。 HZ1010/3型組合開關(guān)的外形與結(jié)構(gòu)如圖所示。開關(guān)的三對靜觸頭分別裝在三層絕緣墊板上，并附有接線柱，用于與電源及用電設(shè)備相接。動觸頭是由磷銅片（或硬紫銅片）和具有良好滅弧性能的絕

18、緣鋼紙板鉚合而成，并和絕緣墊板一起套在附有手柄的方形絕緣轉(zhuǎn)軸上。手柄和轉(zhuǎn)軸能在平行于安裝面的平面內(nèi)沿順時針或逆時針方向每次轉(zhuǎn)動90°，帶動三個動觸頭分別與三對靜觸頭接觸或分離，實現(xiàn)接通或分斷電路的目的。開關(guān)的頂蓋部分是由滑板、凸輪、扭簧和手柄等構(gòu)成的操作機構(gòu)。由于采用了扭簧儲能，可使觸頭快速閉合或分斷，從而提高了開關(guān)的通斷能力。 組合開關(guān)在電路圖中的符號如圖所示。 4、倒順開關(guān)組合開關(guān)中，有一類是專為控制小容量三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)而設(shè)計生產(chǎn)的，如HZ3132型組合開關(guān)，俗稱倒順開關(guān)或可逆轉(zhuǎn)換開關(guān)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。開關(guān)的手柄有“倒”、“?！?、“順”三個位置，手柄只能從“?！蔽恢米筠D(zhuǎn)45°或右轉(zhuǎn)45°。 倒順開關(guān)在電路圖中的符號如圖所示。 5、HZ10系列組含開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)及選用 組合開關(guān)的選用 組合開關(guān)應(yīng)根據(jù)電源種類、電壓等級、所需觸頭數(shù)、接線方式和負載容量進行選用。用于直接控制異步電動機的啟動和正、反轉(zhuǎn)時，開關(guān)的額定電流一般取電動機額定電流的1.52.5倍。 6、組合開關(guān)的安