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文檔簡介
1、第二篇 低壓電器一一.低壓電器的分類低壓電器的分類低壓電器:用于交流低壓電器:用于交流1200V、直流、直流1500V級以下的電路中起通斷、保級以下的電路中起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電器產(chǎn)品。護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電器產(chǎn)品。分為配電電器和控制電器分為配電電器和控制電器配電電器:主要用于配電系統(tǒng),起著對線路的通斷、控制、調(diào)節(jié)和保配電電器:主要用于配電系統(tǒng),起著對線路的通斷、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)等作用。所以要求其工作可靠,通斷能力高,有足夠的動、熱穩(wěn)定護(hù)等作用。所以要求其工作可靠,通斷能力高,有足夠的動、熱穩(wěn)定性。性。典型的電器有:刀開關(guān)、熔斷器和斷路器等。典型的電器有:刀開關(guān)、熔斷器和斷路器等???/p>
2、制電器:主要用于電力驅(qū)動控制系統(tǒng)和用電設(shè)備,起控制及保護(hù)等控制電器:主要用于電力驅(qū)動控制系統(tǒng)和用電設(shè)備,起控制及保護(hù)等作用。要求工作準(zhǔn)確可靠、操作頻率高和壽命長等。作用。要求工作準(zhǔn)確可靠、操作頻率高和壽命長等。主要有接觸器、控制繼電器等。主要有接觸器、控制繼電器等。習(xí)慣上把低壓電器分為13大類:刀開關(guān)和刀形轉(zhuǎn)換開關(guān)、熔斷器、斷路器、接觸器、控制器、控制繼電器、主令電器、起動器、變阻器、調(diào)節(jié)器、電磁鐵和其它電器(漏電保護(hù)器、信號燈、接線盒等)。二、系統(tǒng)對開關(guān)電器的要求二、系統(tǒng)對開關(guān)電器的要求(一)(一)配電電器配電電器的通斷能力和通斷條件的通斷能力和通斷條件低壓配電系統(tǒng)最嚴(yán)重的故障:短路對低壓電
3、器的要求:可靠分?jǐn)唷⒔油?;動作快速電器的額定接通能力即最大預(yù)期短路電流的峰值即最大預(yù)期短路電流的峰值交流電器的接通能力一般用額定短路分?jǐn)嚯娏鹘涣麟娖鞯慕油芰σ话阌妙~定短路分?jǐn)嚯娏鱅C乘上峰乘上峰值系數(shù)值系數(shù)n來表示來表示電器的額定分?jǐn)嗄芰指在規(guī)定電壓、頻率及一定功率因數(shù)(或時間常數(shù))下指在規(guī)定電壓、頻率及一定功率因數(shù)(或時間常數(shù))下斷路器能分?jǐn)嗟亩搪冯娏?。斷路器能分?jǐn)嗟亩搪冯娏?。n交流電器以短路電流的周期分量有效值表示交流電器以短路電流的周期分量有效值表示功率因數(shù)(或時間常數(shù))、系統(tǒng)容量和短路點位置等不同,對電器的接通和分?jǐn)嗄芰σ笠膊幌嗤?。另外對于電阻性?fù)載和電感性負(fù)載對控制電器的要求也
4、不相同。電阻性負(fù)載的起動電流與工作電流基本相同。電感性負(fù)載存在起動電流大的問題,所以對于起動時以及堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下分?jǐn)嚯妱訖C(jī),對控制電器有較高的要求。電阻性負(fù)載:起動電流和工作電流基本相同;繞線電動機(jī)負(fù)載:起動電流為額定電流的2.5倍;籠型電動機(jī)負(fù)載:起動電流為額定電流的6倍;第二篇 低壓電器(二)對動、熱穩(wěn)定性的要求對于電器本身要求有一定的動、熱穩(wěn)定性。電器的動穩(wěn)定性:是指它承受短路沖擊電流所產(chǎn)生電動力的作用而不致?lián)p壞的能力。由于電動力一般是與電流的瞬時值的平方成正比,所以交流電器的動穩(wěn)定性應(yīng)以電流的峰值來表示。電器的熱穩(wěn)定性:是指它在規(guī)定的電壓、電流、頻率下承受短路電流的熱效應(yīng)而不致?lián)p壞的能力。
5、熱穩(wěn)定性用短路電流周期分量的有效值來表示,I2t (1s時間)熱穩(wěn)定電流的換算21 1/tII tt(三)保護(hù)性能總的來說集中在幾方面:過電流保護(hù)欠壓和失壓保護(hù)斷相保護(hù)漏電保護(hù) 例如:斷路器(自動開關(guān))多種保護(hù)熔斷器短路保護(hù)熱繼電器過載保護(hù)1.過電流保護(hù)過電流保護(hù)過電流現(xiàn)象:過電流現(xiàn)象:短路、過載短路、過載特點:低壓系統(tǒng)最常見的故障,會導(dǎo)致設(shè)備溫升過高,減少特點:低壓系統(tǒng)最常見的故障,會導(dǎo)致設(shè)備溫升過高,減少設(shè)備使用壽命。設(shè)備使用壽命。過電流過電流保護(hù)特性:保護(hù)特性:保護(hù)電器動作時間保護(hù)電器動作時間t與通過它的電流與通過它的電流I的函數(shù)關(guān)系,的函數(shù)關(guān)系,t=f(I),t=f(I/IN)。動作時
6、間動作時間t:過電流開始到切除故障所需的時間。過電流開始到切除故障所需的時間。1.過電流保護(hù)過電流保護(hù)關(guān)鍵:關(guān)鍵:保護(hù)特性與被保護(hù)設(shè)備的保護(hù)特性與被保護(hù)設(shè)備的過載熱特性配合過載熱特性配合;快速、可靠地切斷故障線路??焖?、可靠地切斷故障線路。注意注意:快速切斷能力是基于:快速切斷能力是基于“配合配合”基礎(chǔ)上,而非首要要求基礎(chǔ)上,而非首要要求(要(要選擇性開斷選擇性開斷)。)。選擇性開斷通過不同的保護(hù)電器有不同的動作電流和不同的動作時間值來實現(xiàn)盡可能使停電面積和停電時間最少1.過電流保護(hù)過電流保護(hù)特性配合反時限保護(hù)特性動作值越大,動作時間越小例子例子1:電動機(jī)的過載保護(hù)特性(過載大小與允許工作時間
7、的關(guān)系) 圖II191.過電流保護(hù)過電流保護(hù)斷路器的保護(hù)特性斷路器的保護(hù)特性(多種保護(hù)性能):短路和過載保護(hù),選擇性保護(hù),欠壓、失壓保護(hù)等等。圖II2:兩段式、三段式保護(hù)特性反時限保護(hù):用于過載保護(hù);反時限保護(hù):用于過載保護(hù);瞬時動作特性:用于短路保護(hù);瞬時動作特性:用于短路保護(hù);短延時動作特性:帶有短延時(短延時動作特性:帶有短延時(定時限定時限)的短路保)的短路保護(hù);護(hù);保護(hù)特性的配合背景:不同的負(fù)載需要不同的保護(hù)特性,即多個保護(hù)電器在不同電壓線路中的特性配合例子:圖II3配合目的:縮小故障范圍,最大限度地保證配電系統(tǒng)的供電故障時,電器對下級設(shè)備的快速保護(hù)原則A.與被保護(hù)對象的特性配合B.
8、保護(hù)電器之間的特性配合要點:1)上下級動作電流滿足分級要求2)上下級動作時間滿足分級要求3)上級電器對下級電器的后備保護(hù)2. 欠壓和失壓保護(hù)現(xiàn)象現(xiàn)象:欠壓短暫時間內(nèi)線路中的電壓大幅度降低失壓短暫時間內(nèi)線路中的電壓消失原因原因:短路故障、系統(tǒng)故障、負(fù)荷突增等。危害危害:設(shè)備的非正常運行;電壓恢復(fù)時,非預(yù)期的設(shè)備自啟動;現(xiàn)代生產(chǎn)、生活對電能質(zhì)量的高要求;2. 欠壓和失壓保護(hù)臨界電壓臨界電壓:引起電機(jī)疲倒時的電源電壓。欠壓保護(hù)欠壓保護(hù):電壓降到一定程度,電機(jī)會疲倒、堵轉(zhuǎn),大批電機(jī)同時出現(xiàn)幾倍的過電流,故障迅速擴(kuò)大線路電壓降低到降低到臨界電壓時電器所進(jìn)行的動作防止設(shè)備因過載而燒損失壓保護(hù)失壓保護(hù):線路
9、電壓低于或甚低于低于或甚低于臨界電壓時,保護(hù)電器的動作; 防止電壓恢復(fù)后電機(jī)的自啟動電動機(jī)臨界電壓的分析:圖圖II4感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩(電源電壓)2恒定阻轉(zhuǎn)矩的負(fù)載機(jī)械特性曲線4(假定假定)額定電壓時電機(jī)的機(jī)械特性曲線1交點N電壓降低時電機(jī)的機(jī)械特性曲線2交點H臨界電壓時電機(jī)的機(jī)械特性曲線3交點KN-H-K:電機(jī)轉(zhuǎn)速降低,而轉(zhuǎn)差率s增大K點點為不穩(wěn)定點,此時欠壓保護(hù)應(yīng)該迅速動作電動機(jī)臨界電壓的分析:圖II4相關(guān)公式的推導(dǎo)電機(jī)學(xué)回顧負(fù)載轉(zhuǎn)矩恒為Tfz;額定電壓UN時最大轉(zhuǎn)矩為Tm;臨界電壓Uli時最大轉(zhuǎn)矩為Tfz;得到:經(jīng)驗結(jié)論:欠壓保護(hù)動作的電壓值:0.350.7UN失壓保護(hù):能在零壓釋放即可2fz
10、mNliNfzlimTTUUUTUT第二篇 低壓電器3.斷相保護(hù)斷相產(chǎn)生的原因: 熔斷器一相熔斷; 電源線或電動機(jī)一相斷線; 電動機(jī)繞組引出線和接線端子間的連接松脫; 有一相觸頭接觸不良; 變壓器一次側(cè)一相開路。斷相后的電動機(jī)的單相運行是電動機(jī)燒壞的主要原因。 斷相后電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩為零,電動機(jī)無法起動; 斷相運行時,需要增大電流來維持,導(dǎo)致電機(jī)的銅損和鐵都增大; 定子和轉(zhuǎn)子的溫升劇增,導(dǎo)致燒毀電機(jī)。電動機(jī)的斷相保護(hù):星形聯(lián)結(jié)的電動機(jī)可以用一般的三極熱繼電器來實現(xiàn)保護(hù);第二篇 低壓電器三角形的電動機(jī)要進(jìn)行相應(yīng)分析:第二篇 低壓電器觸電危害觸電危害電流流過的人體部位、電流大小、持續(xù)時間等相關(guān)主要
11、原因主要原因:使心臟不能有節(jié)律地進(jìn)行整體收縮,即心室顫動。經(jīng)驗值經(jīng)驗值:3050mA 數(shù)分鐘50幾百mA幾個心臟脈動周期安全臨界值安全臨界值:30mAs漏電保護(hù)電器的設(shè)計依據(jù) 400V以下低壓配電網(wǎng)中性點接地方式:經(jīng)電阻接地中性點不接地:由于對地雜散電容的影響,造成人體較大的傷害;中性點接地:觸電電壓僅相當(dāng)于電源電壓。4. 漏電保護(hù)第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第一節(jié)概述 主要控制對象:電動機(jī)、泵類、變頻設(shè)備等主要控制對象:電動機(jī)、泵類、變頻設(shè)備等控制要求:頻繁的起、停、轉(zhuǎn)向操作控制要求:頻繁的起、停、轉(zhuǎn)向操作對控制電器的基本要求:操作頻率高、工作準(zhǔn)確可靠、使用壽命長、體積小、重量輕
12、。種類:控制繼電器、接觸器、起動器控制繼電器、接觸器、起動器、控制器、主令電器、電阻器、變阻器、電磁鐵等。 第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第二節(jié)主令電器主令電器:是用來接通和分?jǐn)嗫刂齐娐芬园l(fā)布命令、或?qū)ιa(chǎn)過程作程序控制的開關(guān)電器。主要由按鈕帽、復(fù)位彈簧、常開觸點、常閉觸點、接線柱、外殼等組成。 一、按鈕開關(guān)1、結(jié)構(gòu):2、工作原理: 按鈕被按下時,動觸橋下移,動斷靜觸點斷開,動合靜觸點接通;松開按鈕時,在復(fù)位彈簧的作用下,動觸橋復(fù)位,動合靜觸點斷開,經(jīng)過一定行程后,動斷靜觸點閉合復(fù)位。按鈕開關(guān)是一種用來接通或分?jǐn)嘈‰娏麟娐返氖謩涌刂齐娖?。在控制電路中,通過它發(fā)出“指令”控制接觸器和繼
13、電器等電器,再由它們?nèi)タ刂浦麟娐返耐〝?。?)主要技術(shù)參數(shù):額定電壓、額定電流。選擇時主要考慮按鈕的規(guī)格、結(jié)構(gòu)形式、觸點數(shù)、按鈕顏色和是否需要指示燈等要求。常用的規(guī)格為交流電壓380V,額定電流5A,顏色:紅,綠,黃等。3、類型和主要技術(shù)參數(shù)(1)類型:LA2,LA18,LA19,LA20及LA25系列4、圖形和文字符號外殼按鈕開關(guān)的型號含義按鈕開關(guān)的外形和結(jié)構(gòu)按鈕開關(guān)的圖形符號和文字符號第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第二節(jié)主令電器二.行程開關(guān)行程開關(guān)是用于反映工作機(jī)械的行程、發(fā)布命令以控制其運動方向或行程大小的主令電器。依據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的依據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的發(fā)出發(fā)出以控制其運以控制其運行方向
14、或移動距離長短的主令電器,稱為行方向或移動距離長短的主令電器,稱為。若將行程開關(guān)安裝于生產(chǎn)機(jī)械行程中的某一點處,若將行程開關(guān)安裝于生產(chǎn)機(jī)械行程中的某一點處,以限制其行程,則稱以限制其行程,則稱。廣泛用于各類機(jī)床和起重機(jī)械中以控制其廣泛用于各類機(jī)床和起重機(jī)械中以控制其行程。行程。只是其觸點的動作。只是其觸點的動作不是靠手動來完成不是靠手動來完成,而是,而是利用利用生產(chǎn)機(jī)械運動部件的生產(chǎn)機(jī)械運動部件的碰撞碰撞使其觸點動作來使其觸點動作來,從而限定,從而限定機(jī)械運動的行程、位置或改變機(jī)械運動部件的運動機(jī)械運動的行程、位置或改變機(jī)械運動部件的運動方向或狀態(tài),達(dá)到自動控制的目的。方向或狀態(tài),達(dá)到自動控制
15、的目的。行程開關(guān)在選用時,行程開關(guān)在選用時,被控電路的特點、被控電路的特點、要求以及生產(chǎn)現(xiàn)場條件和所需要的觸點的數(shù)量、要求以及生產(chǎn)現(xiàn)場條件和所需要的觸點的數(shù)量、種類等綜合因素來考慮選用其種類;種類等綜合因素來考慮選用其種類;機(jī)械位機(jī)械位置對開關(guān)型式的要求和控制線路對置對開關(guān)型式的要求和控制線路對要要求以及求以及來確定其型號。來確定其型號。:直動式行程開關(guān)的:直動式行程開關(guān)的取決于擋塊的取決于擋塊的移動速度,當(dāng)擋塊的移動速度低于移動速度,當(dāng)擋塊的移動速度低于0.4m/min0.4m/min時,時,觸點分?jǐn)嗟乃俣葘⒑苈?,觸點易受電弧燒灼。這觸點分?jǐn)嗟乃俣葘⒑苈?,觸點易受電弧燒灼。這種情況下就應(yīng)采用
16、帶有盤型彈簧機(jī)構(gòu)能夠瞬時動種情況下就應(yīng)采用帶有盤型彈簧機(jī)構(gòu)能夠瞬時動作的滾輪式行程開關(guān)。作的滾輪式行程開關(guān)。12123 主令控制器一般有保護(hù)外殼,并可按結(jié)構(gòu)形式分為: ( ) 凸輪非調(diào)整式主令控制器 其凸輪不能調(diào)整,觸頭只能按預(yù)定的程序作分合動作。 ( ) 凸輪調(diào)整式主令控制器 其凸輪片上開有孔和槽,故其位置可按要求加以調(diào)整,因而其觸頭分合程序可以調(diào)整。 主令控制器又可按操作方式分為: ( ) 手動式 用人力操作。 ( ) 伺服電動機(jī)操作式 由伺服電動機(jī)經(jīng)減速機(jī)構(gòu)帶動主令控制器主軸轉(zhuǎn)動。 ( ) 生產(chǎn)機(jī)械操作式 由生產(chǎn)機(jī)械直接(或經(jīng)減速機(jī)構(gòu))帶動控制器主軸轉(zhuǎn)動。三.主令控制器是按預(yù)定程序轉(zhuǎn)換電
17、路的主令電器,供電力驅(qū)動裝置作頻繁轉(zhuǎn)換控制線路用。其特點它是由人工或物件位置操動的非自動電器,是在一個控制程序中首發(fā)控制指令的電器;開閉的電流小(5A以下),沒有滅弧的專門要求;多為雙斷點橋式觸點;屬低壓電器。主令控制器的結(jié)構(gòu)原理主令控制器的結(jié)構(gòu)原理1-方形轉(zhuǎn)軸方形轉(zhuǎn)軸 2-動觸頭動觸頭 3-靜觸頭靜觸頭 4-接線柱接線柱 5-絕緣板絕緣板 6-支架支架 7-凸輪塊凸輪塊 8-小輪小輪 9-轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動軸 10-復(fù)位彈簧復(fù)位彈簧LK1系列系列 LK4系列系列 LK5系列系列 LK16系列系列第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第二節(jié)主令電器四.接近開關(guān)接近開關(guān)在控制電路中可供位置檢測、行程控
18、制、計數(shù)控制及檢測金屬物體的存在用。接近開關(guān)以高頻振蕩式為最常用。 接近開關(guān)外形接近開關(guān)外形 接近開關(guān)符號接近開關(guān)符號第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第三節(jié)控制繼電器一.控制繼電器的用途與分類控制繼電器是一種自動電器,它適用于遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嘟?、直流小容量控制電路,并在電力?qū)動系統(tǒng)中供控制、保護(hù)及信號轉(zhuǎn)換用。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):不具備滅弧系統(tǒng);分類分類:電壓繼電器反映輸入電壓的變化而動作中間繼電器電流繼電器電流時間繼電器執(zhí)行的延遲性熱繼電器 過載保護(hù)溫度繼電器過熱保護(hù)、溫度控制速度繼電器電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的監(jiān)測控制繼電器分類電壓繼電器電壓繼電器 根據(jù)電路電壓的變化而動作的電器 如:欠壓、失壓繼電器
19、供增大控制電路中觸點數(shù)量或容量而用的中間繼電器,實質(zhì)上也是電壓繼電器控制繼電器分類電流繼電器電流繼電器 根據(jù)電路電流的變化而動作的電器 如:過載、失磁保護(hù)用 LL-10A系列過流繼電器:應(yīng)用在交流電力系統(tǒng)中,作為電機(jī)、變壓器、輸電線的過負(fù)荷和短路保護(hù)。 控制繼電器分類時間繼電器時間繼電器 從接受信號到執(zhí)行元件動作有一定時間間隔的繼電器 SS-94型時間繼電器用于電力系統(tǒng)二次回路的繼電保護(hù)電路及自動控制中,作為延時元件,使被控元件達(dá)到所需延時,以實現(xiàn)保護(hù)的選擇性配合,保證電力系統(tǒng)安全可靠動作。 控制繼電器分類熱繼電器熱繼電器 供交流電機(jī)過載及斷相保護(hù)用的繼電器 控制繼電器分類溫度繼電器溫度繼電器
20、 各種設(shè)備過熱保護(hù)或溫度控制用的繼電器 應(yīng)用于開關(guān)電源、功率器件、半導(dǎo)體制冷、工業(yè)PC板、環(huán)境機(jī)箱溫控等需利用溫度控制的工業(yè)、商業(yè)電器 當(dāng) X進(jìn)一步增加,Y不變只有當(dāng)X減小 :繼電器動作值 :繼電器返回值CXX minYY CXX maxYY fXX minYY fXCX圖4-5 繼電器的輸入-輸出特性二. 繼電器的輸入、輸出特性窗口型特性曲線第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第三節(jié)控制繼電器三.控制繼電器的主要技術(shù)參數(shù)1.額定參數(shù)指線圈和觸頭在正常工作時允許的電壓或電流值。稱為線圈額定電壓/線圈額定電流和觸頭額定電壓/額定電流。2.動作參數(shù)與整定參數(shù)輸入量的動作值和返回值統(tǒng)稱動作參數(shù)。
21、吸合值與釋放值。電壓繼電器:吸合電壓U0與釋放電壓Ur電流繼電器:吸合電流I0與釋放電流Ir可以調(diào)整的動作參數(shù)則稱為整定參數(shù)。3.返回系數(shù)指繼電器的返回值與動作值的比值。過電流或過電壓繼電器的返回系數(shù)小于1;欠電流或欠電壓繼電器的返回系數(shù)大于1。K值反映了繼電器吸力特性與反力特性配合的緊密程度。4.儲備系數(shù)額定值與動作值的比值,也稱為安全系數(shù)。使工作可靠,不發(fā)生誤動作。5.靈敏度電磁式靈敏度低;半導(dǎo)體式,電子式靈敏度高。6.動作時間吸合和釋放時間。吸合時間:從線圈接受電信號起到銜鐵完全吸合所需時間。釋放時間:從線圈斷電到銜鐵完全釋放所需時間。繼電器可分為瞬時動作繼電器和延時動作繼電器。一般繼電
22、器動作時間在:0.050.2秒,動作小于0.05秒的為快速成動作繼電器。第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第三節(jié)控制繼電器四.常用控制繼電器(一)通用繼電器(二)電流繼電器過電流和欠電流繼電器,可用于電動機(jī)的起動控制和過載保護(hù)等,也用于斷路器中相應(yīng)功能。(三)中間繼電器一種特殊的電磁式電壓繼電器。 電磁式繼電器的影響參數(shù)電磁吸力與電流的關(guān)系:FI2用力矩表示,有MI2則不同的動作電流對應(yīng)不同的吸力矩,式41:(M1/M2) (Ic1/Ic2)2(四)影響電磁式繼電器性能的主要參數(shù)1.整定值可以通過反力彈簧等調(diào)節(jié)二)返回系數(shù)二)返回系數(shù)目的:了解返回系數(shù)與繼電器反力特性的關(guān)系系數(shù)與吸力特性
23、關(guān)系系數(shù)與吸力特性關(guān)系的推導(dǎo)過程:P129圖49動作電流動作電流Ic對應(yīng)的曲線F上返回電流返回電流If對應(yīng)的曲線F下由上,可知返回系數(shù)有(式43) 則則:要使返回系數(shù)增大,必須減小吸力特性和反力特性的差異(減小F)。2312ffFk IF221 cFk I222322211ffFFFFKFFF 返回系數(shù)與返回系數(shù)與F的關(guān)系的關(guān)系:推導(dǎo)過程P129130推導(dǎo)過程:圖410釋放位置上,兩個動作電流與兩個反力的比例關(guān)系:式4-3與4-4之間同理,銜鐵返回(吸合)位置上的反力與電流關(guān)系:則式44:結(jié)論結(jié)論:減小F,則返回系數(shù)增大。 21112fcfcFIFI21112ffffffFFIFFI22221
24、11111222221/1/1/fffcfcfcffcfKIIIF FIKIIIIF F提高繼電器返回系數(shù)的方法: P130調(diào)整整定值;一般方法:1)使吸力特性和反力特性合理配合(盡量接近);2)減小工作行程。共同點:使吸力特性和反力特性盡量接近三)動作時間三)動作時間分類:快動作(0.2s)和正常動作定義:動作時間觸動時間運動時間觸動時間:P32由電路平衡方程式:推導(dǎo)得到(46):運動時間式47結(jié)論:繼電器動作時間與很多參數(shù)相關(guān)cddtttln()wcdwcdILtRIIdiRiLdt203012(4)dcdmNtKUNUt4)消耗功率和靈敏度消耗功率:減少匝數(shù)有助于減小功耗靈敏度越高,所要
25、求消耗的功率越小但靈敏度和控制容量:互相制約關(guān)系靈敏度和控制容量:互相制約關(guān)系 222()pjtclPI RINNAK第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第三節(jié)控制繼電器五.時間繼電器分為電磁式時間繼電器、鐘表式時間繼電器、氣囊式時間繼電器、電子式時間繼電器、數(shù)字式時間繼電器,電動機(jī)式時間繼電器等。延時方式:通電延時型和斷電延時型。(一)電磁式時間繼電器調(diào)節(jié)延時的方法有:1.在銜鐵和鐵心的接觸處墊以非磁性墊片,即能調(diào)節(jié)延時,又能減小剩磁,防止銜鐵被剩磁吸住不放。2.改變電磁系統(tǒng)反作用彈簧反力的大小來改變延時。3.在同一磁路中套上一個阻尼筒,可以獲得延時。4.短接線圈,獲得延時。第二篇 低壓
26、電器 第四章 低壓控制電器 第三節(jié)控制繼電器(二)電子式時間繼電器分為阻容式和數(shù)字式。六.熱繼電器熱繼電器是利用電流通過吸熱元件時產(chǎn)生的熱量、使雙金屬片受熱彎曲而失去機(jī)構(gòu)動作的一種電器。主要用于電動機(jī)的過載、斷相及電流不平衡的保護(hù)等。常用的有:雙金屬片式、熱敏電阻式、易熔合金式三種。第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第三節(jié)控制繼電器熱繼電器的熱元件加熱方式有四種:直接加熱式、間接加熱式、復(fù)合加熱式和電流互感器加熱式。雙金屬片的工作原理:采用不同線膨脹系數(shù)的兩金屬片軋合在一起,在受熱后,膨脹系數(shù)大的主動層伸長得比膨脹系數(shù)小的被動層多些,致使雙金屬片發(fā)生彎曲。JR型熱繼電器結(jié)構(gòu)原理圖(注意補
27、償雙金屬片):第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第三節(jié)控制繼電器使用差動機(jī)構(gòu)實現(xiàn)電動機(jī)的斷相保護(hù):第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第四節(jié)低壓接觸器接觸器:用于遠(yuǎn)距離頻繁地接通和分?jǐn)嘟恢绷髦麟娐泛痛笕萘靠刂齐娐返碾娖?。注意注意區(qū)分接觸器和繼電器?區(qū)分接觸器和繼電器? 容量:大容量:大-小小 位置:主位置:主-控控 作用:接分主回路作用:接分主回路-控制回路輸入信號種類控制回路輸入信號種類第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第四節(jié)低壓接觸器接觸器:用于遠(yuǎn)距離頻繁地接通和分?jǐn)嘟恢绷髦麟娐泛痛笕萘靠刂齐娐返碾娖?。?接觸器的分類:按操作方式或滅弧方式:電磁接觸器、氣動接觸器、液壓接觸
28、器、真空接觸器、半導(dǎo)體接觸器等。第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第四節(jié)低壓接觸器勵磁類型滅弧方式電壓電流等級操作頻率雙斷點直動式交流柵片滅弧高工作電壓低杠桿傳動雙斷點交流磁吹與多縱縫滅弧大電流低杠桿傳動單斷點交流磁吹與多縱縫滅弧大電流高杠桿傳動單斷點直流式直流磁吹與多縱縫滅弧大電流高雙斷點橋式單斷點指形優(yōu)點有兩個有效滅弧區(qū)域,滅弧效果好觸頭產(chǎn)生滑動,易去氧化膜缺點觸頭參數(shù)調(diào)節(jié)不便,為防止氧化,需用銀基觸頭,價格昂貴磨損快,另外單斷口需要大開距滅弧各結(jié)構(gòu)形式接觸器特點雙斷點橋式與單斷點指形對比第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第四節(jié)低壓接觸器二.結(jié)構(gòu)和工作原理第二篇 低壓電器 第四
29、章 低壓控制電器 第四節(jié)低壓接觸器二.結(jié)構(gòu)和工作原理第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第四節(jié)低壓接觸器二.結(jié)構(gòu)和工作原理三.主要技術(shù)參數(shù)1.額定工作電壓2.額定工作電流3.使用類別與通斷條件(見相關(guān)文獻(xiàn))4.壽命包括機(jī)械壽命和電壽命機(jī)械壽命:以其在需要維修或更換機(jī)械零件前所能承受的無載操作循環(huán)次數(shù)來表示。電壽命:在一定的使用條件下,無需修理或更換零件的負(fù)載操作次數(shù)來表示。 根據(jù)我國的標(biāo)準(zhǔn),額定電壓應(yīng)在下述標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)中選?。?直流:12、24、36、48、60、72、110、125、220、250、440V; 交流:24、36、42、48、127、220、380、660、1140V。第二篇
30、低壓電器 第四章 低壓控制電器 第四節(jié)低壓接觸器如何提高接觸器的電壽命?1)盡量減小彈跳;2)良好的吸反力配合;3)加緩沖裝置,吸收動能。如何提高接觸器的機(jī)械壽命?1)適當(dāng)增大鐵心面積,減小碰撞應(yīng)力;2)鐵心表面進(jìn)行硬化處理;3)合理地選擇運動副,降低摩擦。5.操作頻率和額定工作制6.與短路保護(hù)電器的協(xié)調(diào)配合四.結(jié)構(gòu)分析1.主觸頭2.滅弧裝置主要有利用回路電動力拉長電弧、柵片滅弧室、串聯(lián)磁吹滅弧。3.防剩磁氣隙4.輔助觸頭第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第四節(jié)低壓接觸器五.混合式低壓交流接觸器六.接觸器的選用與故障分析根據(jù)所控制負(fù)載的任務(wù)輕重;對使用環(huán)境有一定要求;主要從線圈、觸頭等溫
31、升進(jìn)行故障分析。第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第五節(jié)低壓電動機(jī)起動器一.用途與分類低壓電動機(jī)起動器是控制電動機(jī)起動、停止和可逆運轉(zhuǎn)的電器。第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第四節(jié)低壓電動機(jī)起動器二.結(jié)構(gòu)和工作原理(一)全壓直接起動器線圈線圈鐵芯鐵芯銜鐵銜鐵主觸頭主觸頭彈簧彈簧輔助輔助觸頭觸頭M3電機(jī)電機(jī)接觸器接觸器動作過程動作過程線圈通電線圈通電銜鐵被吸合銜鐵被吸合觸頭閉合觸頭閉合電機(jī)接通電機(jī)接通電源電源380M3 接觸器接觸器動作過程動作過程線圈通電線圈通電銜鐵被吸合銜鐵被吸合觸頭閉合觸頭閉合電機(jī)接通電機(jī)接通電源電源 220380接觸器有關(guān)符號:接觸器有關(guān)符號:接觸器線圈接觸
32、器線圈接觸器主觸頭用于主電路接觸器主觸頭用于主電路 (流過的電流大,(流過的電流大,需加滅弧裝置需加滅弧裝置)常開常開常閉常閉接觸器輔助觸頭用于控制電路接觸器輔助觸頭用于控制電路 (流過的電流小,無(流過的電流小,無需加滅弧裝置需加滅弧裝置)接觸器控制對象:電動機(jī)及其它電力負(fù)載接觸器控制對象:電動機(jī)及其它電力負(fù)載接觸器技術(shù)指標(biāo):額定工作電壓、電流、觸點數(shù)目等。接觸器技術(shù)指標(biāo):額定工作電壓、電流、觸點數(shù)目等。簡單的接觸器控制簡單的接觸器控制ABCM3刀閘起隔離作用刀閘起隔離作用自保持自保持停止停止按鈕按鈕起動起動按鈕按鈕特點:特點:小電流控小電流控 制大電流。制大電流。繼電器繼電器 繼電器和接觸
33、器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于,接觸器繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于,接觸器 的主觸頭可以通過大電流,而繼電器的的主觸頭可以通過大電流,而繼電器的 觸頭只能通過小電流。觸頭只能通過小電流。所以,繼電器只能用于控制電路中。所以,繼電器只能用于控制電路中。中間繼電器中間繼電器電壓繼電器電壓繼電器電流繼電器電流繼電器 時間繼電器(具有延時功能)時間繼電器(具有延時功能)熱繼電器(做過載保護(hù))熱繼電器(做過載保護(hù)).繼電器類型:繼電器類型: 發(fā)熱元件發(fā)熱元件功能功能:過載保護(hù):過載保護(hù)熱繼電器熱繼電器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):I I常閉觸頭常閉觸頭雙金雙金屬片屬片工作原理:工作原理: 發(fā)熱元件接入電機(jī)主電
34、路,若長時間過載,雙金發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路,若長時間過載,雙金屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大,使其屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大,使其向上彎曲,扣板被彈簧拉回,常閉觸頭斷開。向上彎曲,扣板被彈簧拉回,常閉觸頭斷開??郯蹇郯鍩崂^電器的符號熱繼電器的符號發(fā)熱元件發(fā)熱元件串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在控制電路中串聯(lián)在控制電路中常閉觸頭常閉觸頭FRFR異步機(jī)的直接起動異步機(jī)的直接起動M3ABCKMFUQSBCKMSB一、點動控制一、點動控制動作過程動作過程觸頭(觸頭(KM)打開)打開按鈕松開按鈕松開線圈(線圈(KM)斷電)斷電 電機(jī)停轉(zhuǎn)。電機(jī)停轉(zhuǎn)。觸頭(觸頭(KM)閉合)閉合按下
35、按鈕按下按鈕(SB) 線圈(線圈(KM)通電)通電電機(jī)轉(zhuǎn)動;電機(jī)轉(zhuǎn)動;控制電路控制電路主電路主電路簡單的接觸器控制簡單的接觸器控制ABCM3刀閘起隔離作用刀閘起隔離作用自保持自保持停止停止按鈕按鈕起動起動按鈕按鈕KMSB1KMSB2FRM3ABCKMFUQSFR電流成回路,電流成回路,只要接兩相就可以了。只要接兩相就可以了。異步機(jī)的直接起動異步機(jī)的直接起動 + 過載保護(hù)過載保護(hù)發(fā)熱發(fā)熱元件元件熱繼電熱繼電器觸頭器觸頭電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制KMFKMFSB1SBFFRKMRKMRKMRSBRM3ABCKMFFUQSFR 該電路必須先停車才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由該電路必須先停車才能由正轉(zhuǎn)到反
36、轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。SBF和和SBR不能同時按下,不能同時按下,否則會造成短路!否則會造成短路!操作過程:操作過程: SBF正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)SBR反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)停車停車SB1正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制 加互鎖加互鎖互鎖作用互鎖作用:正轉(zhuǎn)時,:正轉(zhuǎn)時,SBR不起作用;反轉(zhuǎn)不起作用;反轉(zhuǎn) 時,時,SBF不起作用。從而避免兩觸發(fā)器不起作用。從而避免兩觸發(fā)器 同時工作造成主回路短路。同時工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMFKMRM3A BCKMFFUQ SFRKMRSBR互鎖互鎖KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電機(jī)的正反
37、轉(zhuǎn)控制雙重互鎖雙重互鎖KMRM3A BCKMFFUQSFR電器互鎖電器互鎖機(jī)械互鎖機(jī)械互鎖雙保險雙保險機(jī)械互鎖(復(fù)合按鈕)機(jī)械互鎖(復(fù)合按鈕)電器互鎖(互鎖觸頭)電器互鎖(互鎖觸頭)第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第四節(jié)低壓電動機(jī)起動器(二)星三角起動器起動電流是全壓起動時的1/3。KMFUQSFR電機(jī)電機(jī)繞組繞組AxByCzKM -YABCXYZYZBYXCAKM- 主電路主電路 電機(jī)的電機(jī)的Y 起動起動KM -Y閉合,閉合,電機(jī)接成電機(jī)接成 Y 形;形;KM- 閉合,閉合,電機(jī)接成電機(jī)接成 形。形。KMFUQSFR電機(jī)AxByCzKM -YKM- 主電路接通電源主電路接通電源延時延
38、時KT KM- KM- Y Y 轉(zhuǎn)換完成轉(zhuǎn)換完成SB2 KM KT KM-Y KM- KM- KTKTKM-YKM-YKM- KM- KTKM- KMSB1SB2KMY Y 起動起動控制電路控制電路FR第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第四節(jié)低壓電動機(jī)起動器(三)自動式自耦減壓起動器采用自耦變壓器來實現(xiàn)降低起動電流,一般自耦變壓器有65和80兩個抽頭。第二篇 低壓電器 第四章 低壓控制電器 第四節(jié)低壓電動機(jī)起動器(四)起動器的選用1.根據(jù)電網(wǎng)容量和被控電動機(jī)的功率選擇起動方式;2.根據(jù)負(fù)載的性質(zhì)與對起動的要求選擇起動方式;綜合考慮對電網(wǎng)及負(fù)載的沖擊等,以及控制的難度上等。3.根據(jù)起動器不
39、同的起動特性來選擇起動器;4.選用時還應(yīng)考慮起動器與短路保護(hù)電器間的協(xié)調(diào)配合。第二篇 低壓電器 第五章 配電電器 第二節(jié)刀開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)配電電器:是指在低壓配電系統(tǒng)或動力裝置中,用來進(jìn)行電能分配、接通和分?jǐn)嚯娐芳皩ε潆娤到y(tǒng)進(jìn)行保護(hù)的電器。主要有刀開關(guān)、熔斷器、斷路器等。一.刀開關(guān)和刀形轉(zhuǎn)換開關(guān)400A以下多用單極刀開關(guān),600A及以上者多用雙極的。一、刀開關(guān)一、刀開關(guān) :刀開關(guān)(手柄閘刀式開關(guān))是低壓配電電器中結(jié)構(gòu)最簡單、應(yīng)用最廣泛的電器。廣泛應(yīng)用于照明電路、小容量(5.5KW及以下)的動力電路且不頻繁啟動的控制電路中。 刀開關(guān)按極數(shù)分為單級、雙極和三級;按操作方式分為直接手柄操作式、杠桿操作
40、機(jī)構(gòu)式和電動操作機(jī)構(gòu)式;按刀開關(guān)可轉(zhuǎn)換的方向分為單投式和雙投式。常常 用用 的的 刀刀 開開 關(guān)關(guān) 種種 類:類:(1)膠蓋閘刀開關(guān):膠蓋閘刀開關(guān)又稱為開啟式負(fù)荷開關(guān)。 (2)鐵殼開關(guān):鐵殼開關(guān)又稱為封閉式負(fù)荷開關(guān)。一般應(yīng)用于不頻繁地接通和分?jǐn)嘭?fù)荷電路,也可以用作15KW以下的電動機(jī)的不頻繁啟動的控制開關(guān)。(3)熔斷器式刀開關(guān):熔斷器式刀開關(guān)即熔斷器式隔離開關(guān)。是一種以熔斷體或帶有熔斷體的載融件作為動觸點的隔離開關(guān)。刀開關(guān)刀開關(guān)膠蓋閘刀開關(guān)膠蓋閘刀開關(guān)膠蓋閘刀開關(guān)外形結(jié)構(gòu):圖形文字符號:HK系列膠蓋閘刀開關(guān)型號的含義:刀開關(guān)膠蓋閘刀開關(guān)刀開關(guān)封閉式鐵殼閘刀開關(guān)鐵殼開關(guān)外形結(jié)構(gòu)圖形文字符號:封閉
41、式鐵殼閘刀開關(guān)型號的含義:刀開關(guān)熔斷器式刀開關(guān)熔斷器式刀開關(guān)外形結(jié)構(gòu):HR6型系列HR5HR5系列系列組合開關(guān)又稱為轉(zhuǎn)換開關(guān),是由多節(jié)觸點組合而成的一種手動控制電器。組合開關(guān)有單級、雙極和三級之分。 組合開關(guān)可以用作電源引入開關(guān)、也可以用作5.5KW以下的電動機(jī)的直接啟動、停止、反轉(zhuǎn)和調(diào)速的控制開關(guān)。配電電器配電電器組合開關(guān)組合開關(guān)組組合合 開開關(guān)關(guān) 實實物物 圖圖 片片組合開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖組合開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖組合開關(guān)圖形文字符號組合開關(guān)圖形文字符號HZ系列組合開關(guān)型號的含義:系列組合開關(guān)型號的含義:第二篇 低壓電器 第五章 配電電器 第二節(jié)刀開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)二.負(fù)荷開關(guān)刀開關(guān)和熔斷器組合具有一定的
42、接通和分?jǐn)嗄芰靶”稊?shù)短路分?jǐn)嗄芰?。其分?jǐn)嗄芰θQ于熔斷器。刀開關(guān)有封閉式和開啟式的。刀開關(guān)和熔斷器組合分為熔斷器式刀開關(guān)、熔斷器式隔離開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)。第二篇 低壓電器 第五章 配電電器 第三節(jié)低壓熔斷器一.熔斷器的結(jié)構(gòu)和工作原理熔斷器的主要部件有:熔體、載熔件、熔斷器底座、填料、絕緣管及導(dǎo)電觸頭。二.熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)1.額定電流:熔斷器內(nèi)能裝入的最大熔體的額定電流。一般熔體可以是多級的。2.額定電壓:指熔斷器長期工作時和分?jǐn)嚯娐窌r能耐受的電壓。電壓等級一般有:220、250、380、500、660、750、1000、1140V等。3.分?jǐn)嗄芰Γ侯~定分?jǐn)嗄芰κ侵冈谝?guī)定使用條件(線路電壓、功
43、率因數(shù)或時間常數(shù)下),熔斷器所能分?jǐn)嗟念A(yù)期短路電流。多用有效值來表示。4.保護(hù)特性:熔體通過的電流與熔斷時間的關(guān)系。是一種反時限曲線,允許一定的過載后再熔斷。第二篇 低壓電器 第五章 配電電器 第三節(jié)低壓熔斷器5.特性tI2即熔體的熔化過程,主要是電流的大小與時間的積分關(guān)系。三.熔斷器的分類和產(chǎn)品 半封閉插入式熔斷器; 無填料密封管式熔斷器; 有填料封閉管式熔斷器;四.熔斷器的材料與結(jié)構(gòu)(一)熔體材料一般有低熔點和高熔點兩類低熔點:錫、鋅、鉛及其合金。高熔點:銅、銀、鋁及合金。冶金效應(yīng):為解決高熔點金屬熔體在低過載倍數(shù)時,觸頭溫升過高的問題。在高熔點金屬上焊接一些低熔點的金屬,使得在低過載倍數(shù)
44、時,低熔點金屬率先熔化,包在高熔點金屬的外層,形成“熔劑”,使高熔點金屬比較容易熔斷。第二篇 低壓電器 第五章 配電電器 第三節(jié)低壓熔斷器(二)熔體的形狀(三)填充材料石英沙和三氧化二鋁等。篩選、除鐵、清洗、干燥等。(四)絕緣管材料高的機(jī)械強(qiáng)度和良好的耐弧性能。多用纖維管,在高溫下可以產(chǎn)生含氫氣體,有利于熄弧。第二篇 低壓電器 第五章 配電電器 第三節(jié)低壓熔斷器五.熔斷器的選用1.熔斷器的額定電壓應(yīng)等于或大于線路的額定電壓;2.熔斷器的額定分?jǐn)嗄芰?yīng)不小于線路中可能出現(xiàn)的最大故障電流;3.隨著用途的不同應(yīng)選擇相應(yīng)的熔斷器,使其保護(hù)特性能與保護(hù)的過載特性相匹配;4.滿足選擇性保護(hù)原則;5.保護(hù)半
45、導(dǎo)體時,熔斷器的 值,必須小于保護(hù)對象。以及對半導(dǎo)體的反向重復(fù)電壓與工作電流等相配合。tI2第二篇 低壓電器 第五章 配電電器 第四節(jié)低壓斷路器一.低壓斷路器的工作原理與分類主要組成部分:1.觸頭系統(tǒng); 2.滅弧系統(tǒng); 3.各種脫扣器; 4.開關(guān)機(jī)構(gòu); 5.框架或外殼。低壓斷路器的用途、工作原理和分類低壓斷路器:在低壓配電網(wǎng)絡(luò)中用來分配電能以及按規(guī)定 條件對低壓配電電路、電動機(jī)或其他用電設(shè) 備實行通斷操作并起保護(hù)作用的開關(guān)電器。低壓斷路器的保護(hù)作用:當(dāng)電路中出現(xiàn)過載過載、短路短路或欠壓欠壓 等故障時,能自動分?jǐn)嚯娐?。低壓斷路器以前稱為自動開關(guān)或自動空氣斷路器。在正常情況下,低壓斷路器可用在不頻
46、繁地接通與切斷線路上。一. 低壓斷路器的用途、工作原理和分類原理原理 主觸頭2為常開觸頭,用于接通和分?jǐn)嘀麟娐?,串?lián)在三相回路中,圖中所示為主觸頭處于閉合位置,此時,傳動桿3由鎖扣4鉤住,分?jǐn)鄰椈?被拉伸,過電流脫扣過電流脫扣器器5串聯(lián)于主電路串聯(lián)于主電路,在主電路電流為正常值時,過電流脫扣器的銜鐵處于打開位置,當(dāng)主電路電流超過規(guī)定值時,銜鐵被吸合,頂桿向上將鎖扣4頂開,分?jǐn)鄰椈?使主觸頭分?jǐn)?或稱分閘)。 圖2.7 低壓斷路器的工作原理圖1一分?jǐn)鄰椈桑?一主觸頭;3一傳動稈;4鎖扣;5一過電流脫如器;6欠壓脫扣器;7一分勵脫扣器欠壓脫扣器欠壓脫扣器6并聯(lián)于主電路并聯(lián)于主電路,在主電路電壓正常
47、時,其銜鐵吸合,當(dāng)主電路電壓低于規(guī)定值時,其銜鐵釋放,頂桿也將鎖扣4頂開,使主觸頭分?jǐn)唷7謩蠲摽燮鞣謩蠲摽燮?由控制電源供由控制電源供電電,它可以根據(jù)操作人員的命令或其他信號使線圈通電,銜鐵被吸合,頂桿向上將鎖扣4頂開 ,使主觸頭分?jǐn)唷?圖2.7 低壓斷路器的工作原理圖1一分?jǐn)鄰椈桑?一主觸頭;3一傳動稈;4鎖扣;5一過電流脫如器;6欠壓脫扣器;7一分勵脫扣器一. 低壓斷路器的用途、工作原理和分類低壓斷路器組成導(dǎo)電接觸系統(tǒng)。滅弧系統(tǒng)。各種脫扣器。開關(guān)機(jī)構(gòu)。把以上各部分連接在一起的金屬框架或塑料外殼。一. 低壓斷路器的用途、工作原理和分類低壓斷路器分類按用途分:保護(hù)配電線路用、保護(hù)電動機(jī)用、保護(hù)
48、照明線路用和漏電保護(hù)用斷路器。按結(jié)構(gòu)型式分:萬能式/框架式和裝置式/塑料外殼式斷路器。按極數(shù)分:四極、三極、二極和單極斷路器。按限流性能分:普通式和限流式斷路器。按操作方式分:直接手柄操作式、杠桿操作式、電磁鐵操作式和電動機(jī)操作式斷路器。第二篇 低壓電器 第五章 配電電器 第四節(jié)低壓斷路器一、低壓斷路器的品種很多,可按用途、結(jié)構(gòu)特點、限流性能、電流和電壓種類等不同方式分類: (1)按用途區(qū)分有配電線路保護(hù)用、電動機(jī)保護(hù)用、照明線路保護(hù)用和漏電保護(hù)用斷路器。 (2)按結(jié)構(gòu)區(qū)分有萬能式(框架式)斷路器和塑料外殼式斷路器。 (3)按極數(shù)區(qū)分有單極、二極、三極、和四極斷路器。 (4)按限流性能區(qū)分有限
49、流式斷路器和普通式斷路器。 (5)按操作方式區(qū)分有直接手柄操作式、杠桿操作式、電磁鐵操作式和電動機(jī)操作式斷路器。二.典型結(jié)構(gòu)分析(一)萬能斷路器1.普通萬能式低壓斷路器 觸頭系統(tǒng) 主觸頭、輔助觸頭、弧觸頭,在電路中它們是并聯(lián)的。合閘時:弧輔主分閘時:主輔弧 滅弧系統(tǒng)多采用柵片滅弧第二篇 低壓電器 第五章 配電電器 第四節(jié)低壓斷路器第二篇 低壓電器 第五章 配電電器 第四節(jié)低壓斷路器 操作機(jī)構(gòu)和自由脫扣機(jī)構(gòu)操作機(jī)構(gòu)是實現(xiàn)操作手柄或觸頭用的。自由脫扣:指主電路出現(xiàn)故障電流時,不論操作手柄在何位置,觸頭均能迅速自動分?jǐn)嚯娐贰?脫扣器:脫扣器是斷路器的感受元件,當(dāng)電路發(fā)生故障或需要分?jǐn)鄷r,脫扣器接受信
50、號并動作,通過自由脫扣機(jī)構(gòu)使斷路器分閘。第二篇 低壓電器 第五章 配電電器 第四節(jié)低壓斷路器為了得到不同的保護(hù)特性,斷路器應(yīng)該有不同的脫扣器:失壓脫扣器:用于失壓保護(hù)。分勵脫扣器:有電壓線圈的電磁鐵,可實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。半導(dǎo)體脫扣器:采用半導(dǎo)體技術(shù)來進(jìn)行檢測,比較等來實現(xiàn)動作保護(hù)。第二篇 低壓電器 第五章 配電電器 第四節(jié)低壓斷路器第二篇 低壓電器 第五章 配電電器 第四節(jié)低壓斷路器2.萬能式限流斷路器限流萬能式斷路器與普通萬能式斷路器不同之處在于,它有專門的斥力斥力觸頭觸頭和快速脫扣裝置快速脫扣裝置。為限流萬能式斷路器,具有快速斷開快速斷開和抑制短路電流抑制短路電流上升的特點,特別適用于可能發(fā)生
51、較大短路電流的網(wǎng)絡(luò)之中。第二篇 低壓電器 第五章 配電電器 第四節(jié)低壓斷路器(二)塑殼式斷路器1.普通式;2.限流式。與萬能式相比較,其特點是觸頭系統(tǒng)、滅弧室、機(jī)構(gòu)及脫扣器等元件均裝在一個塑料殼體內(nèi),具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、使用安全、價格低廉及外形美觀等優(yōu)點。第二篇 低壓電器 第五章 配電電器 第四節(jié)低壓斷路器三.低壓斷路器的主要技術(shù)參數(shù)(一)額定電壓交流:220、380、660、1140V(50Hz)直流:110、220、440V(二)額定電流是指過電流脫扣器的電流(三)額定短路分?jǐn)嗄芰χ笖嗦菲髟谝?guī)定的使用條件下,分?jǐn)囝A(yù)期短路電流的能力。一般以有效值來表示。(四)額定短路接通能力是指斷路器在規(guī)
52、定的工作電壓、功率因數(shù)(或時間常數(shù))下能夠接通的適中電流,一般以最大預(yù)期電流峰值表示。(五)額定短時耐受電流是指斷路器處于合閘狀態(tài)下,短時耐受一定時間短路電流的能力。主要指電動力效應(yīng)和熱效應(yīng)。(六)保護(hù)特性與壽命與配電用以及電動機(jī)保護(hù)的具體情況而定。對漏電流有特殊的斷路器。壽命主要包括:機(jī)械壽命和電壽命。 1額定電壓額定電壓:額定電壓分額定工作電壓、額定絕緣電壓和額定脈沖電壓。額定工作電壓額定工作電壓:與通斷能力及使用類別相關(guān)的電壓值。對于交流多相電路則指電路的線電壓線電壓。額定工作電壓在數(shù)值上取決于電網(wǎng)的額定電壓等級。額定絕緣電壓額定絕緣電壓:設(shè)計斷路器的電壓值,開關(guān)電器的電氣間隙電氣間隙和
53、爬電距離爬電距離應(yīng)按此電壓值確定。一般情況下,額定絕緣電壓就是斷路器的最大額定工作電壓最大額定工作電壓。額定脈沖耐壓值額定脈沖耐壓值:數(shù)值應(yīng)大于或等于系統(tǒng)中出現(xiàn)的最大過電最大過電壓峰值壓峰值。額定絕緣電壓和額定脈沖耐壓共同決定了開關(guān)電器的絕緣水平。2.4 低壓斷路器2額定電流:額定電流:脫扣器的額定電流,一般情況下也是斷 路器的額定持續(xù)電流。3. 額定短路分?jǐn)嗄芰Γ侯~定短路分?jǐn)嗄芰Γ涸谝?guī)定的使用條件下,分?jǐn)喽搪?預(yù)期電流的能力。它又分為額定 極限短路分?jǐn)嗄芰皖~定運行短 路分?jǐn)嗄芰Α?.4 低壓斷路器額定極限短路分?jǐn)嗄芰Γ簲嗦菲髟谝?guī)定的試驗電壓、功率因數(shù)或時間常數(shù)以及規(guī)定的試驗程序下,相應(yīng)分?jǐn)?/p>
54、預(yù)期短路電流(交流條件下以有效值表示)的能力。額定極限短路分?jǐn)嗄芰Φ脑囼灣绦颍篛 t CO其中 O分?jǐn)嗖僮鳎?CO接通操作后緊接著分?jǐn)嗖僮鳎?t 兩個相繼操作之間的時間間隔。在試驗之后不要求斷路器繼續(xù)運行,因而它是斷路器的最大分?jǐn)嚯娏?。額定運行短路分?jǐn)嗄芰Γ簲嗦菲髟谝?guī)定的試驗電壓、功率因數(shù)或時間常數(shù)以及相應(yīng)的試驗程序下的一種比額定極限短路分?jǐn)嚯娏餍〉姆謹(jǐn)嚯娏髦?。額定運行短路分?jǐn)嗄芰Φ脑囼灣绦颍篛 t CO t CO額定運行短路分?jǐn)嗄芰υ囼灪?,要求斷路器?yīng)依然具有能在額定電流下繼續(xù)運行的能力。2.4 低壓斷路器4額定短路接通能力:額定短路接通能力:在規(guī)定的工作電壓、功率因數(shù)或時間常數(shù)下能夠接通短
55、路電流的能力,用最大預(yù)期電流峰值表示。 斷路器要求的最小額定短路接通能力和額定短路分?jǐn)嗄芰χg有一定的比例 關(guān)系,由短路電流沖擊系數(shù)決定。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定它們之間的關(guān)系如下表。2.4 低壓斷路器 5. 額定短時耐受電流額定短時耐受電流斷路器的額定短時耐受電流是指斷路器處于閉合狀態(tài)下,耐受一定持續(xù)時間的短路電流能力。額定短時耐受電流包括要經(jīng)受短路電流峰值沖擊的電動力作用以及一定時間的短路電流(周期分量有效值)的熱作用。2.4 低壓斷路器6. 保護(hù)特性保護(hù)特性 (1)過電流保護(hù)特性:斷路器的動作時間t與過電流脫扣器的動作電流I 的關(guān)系曲線,即t=f (I)曲線。 (2)欠電壓保護(hù)特性:當(dāng)主電路電壓低于規(guī)定
56、值時,斷路器應(yīng)能瞬時或經(jīng)短延時動作,將電路分?jǐn)唷?(3)漏電保護(hù)特性:當(dāng)電路漏電電流超過規(guī)定值時,斷路器應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)動作,分?jǐn)嚯娐?。第二?低壓電器 第五章 配電電器 第四節(jié)低壓斷路器四.低壓斷路器的選用1.斷路器的額定工作電壓等于或大于線路的額定電壓;2.斷路器的額定工作電流等于或大于線路計算負(fù)載電流;3.斷路器的額定短路通斷能力等于或大于線路中可能出現(xiàn)的最大短路電流;4.斷路器的過電流脫扣器的額定電流等于或大于負(fù)載工作電流;5.斷路器的欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓;6.按不同的要求來選擇斷路器的種類;7.注重上、下級之間的時間、電流特性等配合;8.與熔斷器配合使用時,熔斷器一
57、般做為斷路器的后備使用。第二篇 低壓電器 第五章 配電電器 第五節(jié)漏電保護(hù)開關(guān)和漏電保護(hù)斷路器漏電保護(hù)開關(guān)僅作為防觸電保護(hù)用。漏電保護(hù)斷路器可以實現(xiàn)斷路器的相關(guān)保護(hù)功能等。漏電保護(hù)斷路器包括:斷路器本體、零序電流互感器和漏電脫扣器等。LCBACBAIIIIIII故障時:器的三相電流和為零。正常時:零序電流互感0第二篇 低壓電器 第五章 配電電器 第五節(jié)漏電保護(hù)開關(guān)和漏電保護(hù)斷路器電磁式電流脫扣器:派生出電子漏電保護(hù)器。(小漏電信號即可驅(qū)動,靈敏度高,輸出功率增加,機(jī)械強(qiáng)度增高等)。漏電保護(hù)斷路器有快速動作型和延時動作型等。第三篇 高壓電器高壓電器承擔(dān)著電能的生產(chǎn)、傳輸、分配和輸電系統(tǒng)的保護(hù)任務(wù)
58、。一.高壓電器的分類(一)開關(guān)電器高壓斷路器高壓熔斷器負(fù)荷開關(guān)隔離開慶接地開關(guān)(二)測量電器電流互感器電壓互感器(三)限流與限壓電器電抗器避雷器第三篇 高壓電器二.對高壓電器的主要要求(以斷路器為例)(一)開斷短路故障(二)關(guān)合短路故障主要針對“預(yù)伏故障”而言。關(guān)合能力以關(guān)合電流的峰值來表示。(三)快速分?jǐn)嗫焖俜謹(jǐn)喽搪饭收?,減弱短路電流對電氣設(shè)備的危害。0.30.5S 180SOCOCOt分 合分t合分一般為,為兩次合分的間隔時間,一般為。(四)自動重合閘第三篇 高壓電器(五)允許合分次數(shù)(壽命)高壓斷路器的機(jī)械壽命一般為2000次。高壓斷路器的電壽命一般為數(shù)千次。三、主要技術(shù)參數(shù)(1)額定電
59、壓3、6、10、20、35、66、110、220、330、500kV等(2)額定電流(3)額定開斷電流斷路器能開斷的最大電流稱為極限開斷電流(4)短時耐受電流(熱穩(wěn)定電流)(5)峰值耐受電流(動穩(wěn)定電流)(6)額定短路接通(或關(guān)合電流)(7)合閘時間從接到合閘命令到合閘到位的時間。(8)開斷時間從接到分閘命令到分閘到位的時間。第三篇 高壓電器 第六章 高壓斷路器 第一節(jié)概述一、高壓斷路器的用途和結(jié)構(gòu)特點高壓斷路器:是電力系統(tǒng)中最重要的開關(guān)設(shè)備,它能夠開斷與閉合正常線路與故障線路,主要用于電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時自動切斷系統(tǒng)的短路電流。開斷部分(觸頭和滅弧系統(tǒng));操動和傳動部分(操動能源和傳動機(jī)構(gòu)
60、);絕緣部分(絕緣支架、絕緣連接件等)。二、高壓斷路器的分類按滅弧介質(zhì)分類:油斷路器;真空斷路器;氣吹斷路器;自產(chǎn)氣斷路器;磁吹斷路器。按對地絕緣方式分:金屬箱接地型;瓷瓶支持型;第三篇 高壓電器 第六章 高壓斷路器 第一節(jié)概述按使用電壓等級分:(1)中壓斷路器(35kV級以下);(2)高壓斷路器;(3)超高壓斷路器(330kV級以上)。高壓斷路器的操動機(jī)構(gòu)(actuator)分:(1)手動機(jī)構(gòu);(2)電磁機(jī)構(gòu);(3)彈簧機(jī)構(gòu);(4)液壓機(jī)構(gòu);(5)氣動機(jī)構(gòu);(6)永磁機(jī)構(gòu)。三、對高壓斷路器的主要要求 (1)在正常情況下能開斷和關(guān)合電路,必要時還能開斷和關(guān)合空載長線或電容器組等電容性負(fù)荷,以及
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