電氣設(shè)計(jì)中低壓交流接觸器的選用

電氣設(shè)計(jì)中低壓交流接觸器的選用摘要：本文分析了在不同負(fù)載下選用低壓交流接觸器的要求，給出了選用原則，并對一些特殊用途低壓交流接觸器的選用做了說明。關(guān)鍵字：低壓交流接觸器選用低壓交流流接觸器主要要用于通斷電電氣設(shè)備電源源，可以遠(yuǎn)距距離控制動(dòng)力力設(shè)備，在接接通斷開設(shè)備備電源時(shí)避免免人身傷害。交交流接觸器的的選用對動(dòng)力力設(shè)備和電力力線路正常運(yùn)運(yùn)行非常重要要。1、交流接接觸器的結(jié)構(gòu)構(gòu)與參數(shù)一般使用中中要求交流接接觸器裝置結(jié)結(jié)構(gòu)緊湊，使使用方便，動(dòng)動(dòng)靜觸頭的磁磁吹裝置良好好，滅弧效果果好，最好達(dá)達(dá)到零飛弧，溫溫升小。按照照滅弧方式分分為空氣式和和真空式，按按照操動(dòng)方式式分為電磁式式、氣動(dòng)式和和電磁氣動(dòng)式式。接觸器額定定電壓參數(shù)分分為高壓和低低壓，低壓一一般為380V，500V，660V，1140V等。電流按型式式分為交流、直直流。電流參參數(shù)有額定工工作電流、約約定發(fā)熱電流流、接通電流流及分?jǐn)嚯娏髁?、輔助觸頭頭的約定發(fā)熱熱電流及接觸觸器的短時(shí)耐耐受電流等。一一般接觸器型型號(hào)參數(shù)給出出的是約定發(fā)發(fā)熱電流，約約定發(fā)熱電流流對應(yīng)的額定定工作電流有有好幾個(gè)。比比如CJ20--63，主觸頭的的額定工作電電流分為63A，40A，型號(hào)參數(shù)數(shù)中63指的是約定定發(fā)熱電流，它它和接觸器的的外殼絕緣結(jié)結(jié)構(gòu)有關(guān)，而而額定工作電電流和選定的的負(fù)載電流、電電壓等級(jí)有關(guān)關(guān)。交流接觸器器線圈按照電電壓分為36、127、220、380V等。接觸器器的極數(shù)分為為2、3、4、5極等。輔助助觸頭根據(jù)常常開常閉各有有幾對，根據(jù)據(jù)控制需要選選擇。其他參數(shù)還還有接通、分分?jǐn)啻螖?shù)、機(jī)機(jī)械壽命、電電壽命、最大大允許操作頻頻率、最大允允許接線線徑徑以及外形尺尺寸和安裝尺尺寸等。接觸觸器的分類見見表1表1常用用接觸器類型型使用類別代號(hào)適用典型負(fù)載舉舉例典型設(shè)備AC－1無感或微感負(fù)載載，電阻性負(fù)負(fù)載電阻爐，加熱器器等AC－2繞線式感應(yīng)電動(dòng)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、分分?jǐn)嗥鹬貦C(jī)，壓縮機(jī)機(jī)，提升機(jī)等等AC－3籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)機(jī)的啟動(dòng)、分分?jǐn)囡L(fēng)機(jī)，泵等AC－4籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)機(jī)的啟動(dòng)、反反接制動(dòng)或密密接通斷電動(dòng)動(dòng)機(jī)風(fēng)機(jī)，泵，機(jī)床床等AC－5a放電燈的通斷高壓氣體放電燈燈如汞燈、鹵鹵素?zé)舻華C－5b白熾燈的通斷白熾燈AC－6a變壓器的通斷電焊機(jī)AC－6b電容器的通斷電容器AC－7a家用電器和類似似用途的低感感負(fù)載微波爐、烘手機(jī)機(jī)等AC－7b家用的電動(dòng)機(jī)負(fù)負(fù)載電冰箱、洗衣機(jī)機(jī)等電源通斷斷AC－8a具有手動(dòng)復(fù)位過過載脫扣器的的密封制冷壓壓縮機(jī)的電動(dòng)動(dòng)機(jī)壓縮機(jī)AC－8b具有手動(dòng)復(fù)位過過載脫扣器的的密封制冷壓壓縮機(jī)的電動(dòng)動(dòng)機(jī)壓縮機(jī)2、交流接接觸器的選用用原則接觸器作為為通斷負(fù)載電電源的設(shè)備，接接觸器的選用用應(yīng)按滿足被被控制設(shè)備的的要求進(jìn)行，除除額定工作電電壓與被控設(shè)設(shè)備的額定工工作電壓相同同外，被控設(shè)設(shè)備的負(fù)載功功率、使用類類別、控制方方式、操作頻頻率、工作壽壽命、安裝方方式、安裝尺尺寸以及經(jīng)濟(jì)濟(jì)性是選擇的的依據(jù)。選用用原則如下：：（1）交流流接觸器的電電壓等級(jí)要和和負(fù)載相同，選選用的接觸器器類型要和負(fù)負(fù)載相適應(yīng)。（2）負(fù)載載的計(jì)算電流流要符合接觸觸器的容量等等級(jí)，即計(jì)算算電流小于等等于接觸器的的額定工作電電流。接觸器器的接通電流流大于負(fù)載的的啟動(dòng)電流，分分?jǐn)嚯娏鞔笥谟谪?fù)載運(yùn)行時(shí)時(shí)分?jǐn)嘈枰婋娏?，?fù)載的的計(jì)算電流要要考慮實(shí)際工工作環(huán)境和工工況，對于啟啟動(dòng)時(shí)間長的的負(fù)載，半小小時(shí)峰值電流流不能超過約約定發(fā)熱電流流。（3）按短短時(shí)的動(dòng)、熱熱穩(wěn)定校驗(yàn)。線線路的三相短短路電流不應(yīng)應(yīng)超過接觸器器允許的動(dòng)、熱熱穩(wěn)定電流，當(dāng)當(dāng)使用接觸器器斷開短路電電流時(shí)，還應(yīng)應(yīng)校驗(yàn)接觸器器的分?jǐn)嗄芰α?。?）接觸觸器吸引線圈圈的額定電壓壓、電流及輔輔助觸頭的數(shù)數(shù)量、電流容容量應(yīng)滿足控控制回路接線線要求。要考考慮接在接觸觸器控制回路路的線路長度度，一般推薦薦的操作電壓壓值，接觸器器要能夠在85～110％的額定電電壓值下工作作。如果線路路過長，由于于電壓降太大大，接觸器線線圈對合閘指指令有可能不不起反映；由由于線路電容容太大，可能能對跳閘指令令不起作用。(5)根根據(jù)操作次數(shù)數(shù)校驗(yàn)接觸器器所允許的操操作頻率。如如果操作頻率率超過規(guī)定值值，額定電流流應(yīng)該加大一一倍。（6）短路路保護(hù)元件參參數(shù)應(yīng)該和接接觸器參數(shù)配配合選用。選選用時(shí)可參見見樣本手冊，樣樣本手冊一般般給出的是接接觸器和熔斷斷器的配合表表。接觸器和空空氣斷路器的的配合要根據(jù)據(jù)空氣斷路器器的過載系數(shù)數(shù)和短路保護(hù)護(hù)電流系數(shù)來來決定。接觸觸器的約定發(fā)發(fā)熱電流應(yīng)小小于空氣斷路路器的過載電電流，接觸器器的接通、斷斷開電流應(yīng)小小于斷路器的的短路保護(hù)電電流，這樣斷斷路器才能保保護(hù)接觸器。實(shí)實(shí)際中接觸器器在一個(gè)電壓壓等級(jí)下約定定發(fā)熱電流和和額定工作電電流比值在1～1.38之間，而斷斷路器的反時(shí)時(shí)限過載系數(shù)數(shù)參數(shù)比較多多，不同類型型斷路器不一一樣，所以兩兩者間配合很很難有一個(gè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，不能形形成配合表，需需要實(shí)際核算算。（7）接觸觸器和其它元元器件的安裝裝距離要符合合相關(guān)國標(biāo)、規(guī)規(guī)范，要考慮慮維修和走線線距離。3、不同負(fù)負(fù)載下交流接接觸器的選用用為了使接觸觸器不會(huì)發(fā)生生觸頭粘連燒燒蝕，延長接接觸器壽命，接接觸器要躲過過負(fù)載啟動(dòng)最最大電流，還還要考慮到啟啟動(dòng)時(shí)間的長長短等不利因因數(shù)，因此要要對接觸器通通斷運(yùn)行的負(fù)負(fù)載進(jìn)行分析析，根據(jù)負(fù)載載電氣特點(diǎn)和和此電力系統(tǒng)統(tǒng)的實(shí)際情況況，對不同的的負(fù)載啟停電電流進(jìn)行計(jì)算算校合。3.1控制制電熱設(shè)備用用交流接觸器器的選用這類設(shè)備有有電阻爐、調(diào)調(diào)溫設(shè)備等，其其電熱元件負(fù)負(fù)載中用的繞繞線電阻元件件，接通電流流可達(dá)額定電電流的1.4倍，如果考考慮到電源電電壓升高等，電電流還會(huì)變大大。此類負(fù)載載的電流波動(dòng)動(dòng)范圍很小，按按使用類別屬屬于AC-1，操作也不不頻繁，選用用接觸器時(shí)只只要按照接觸觸器的額定工工作電流Ith等于或大大于電熱設(shè)備備的工作電流流1.2倍即可。3.2控制制照明設(shè)備用用的接觸器的的選用照明設(shè)備的的種類很多，不不同類型的照照明設(shè)備、啟啟動(dòng)電流和啟啟動(dòng)時(shí)間也不不一樣。此類類負(fù)載使用類類別為AC-5a或AC-5b。如果啟動(dòng)動(dòng)時(shí)間很短，可可選擇其發(fā)熱熱電流Ith等于照明明設(shè)備工作電電流1.1倍。啟動(dòng)時(shí)時(shí)間較長以及及功率因數(shù)較較低，可選擇擇其發(fā)熱電流流Ith比照明設(shè)設(shè)備工作電流流大一些。表表2為不同照明明設(shè)備用接觸觸器選用原則則。表2不同同照明設(shè)備用用接觸器選用用原則序號(hào)照明設(shè)備名稱啟動(dòng)電源功率因數(shù)啟動(dòng)時(shí)間接觸器選用原則則1白熾燈15Ie1Ith≥1.11Ie2混合照明1.3Ie≈13Ith≥1.11×1.33Ie3熒光燈≈2.1Iee0.4～0.66Ith≥1.11Ie4高壓水銀燈≈1.4Iee0.4～0.663～5Ith≥1.11×1.44Ie5金屬鹵素?zé)?.4Ie0.4～0.555～10Ith≥1.11×2Iee6帶功率印數(shù)補(bǔ)償償?shù)臒?0Ie0.5～0.665～10按補(bǔ)償電容啟動(dòng)動(dòng)電流選用3.3控制制電焊變壓器器用接觸器的的選用當(dāng)接通低壓壓變壓器負(fù)載載時(shí)，變壓器器因?yàn)槎蝹?cè)側(cè)的電極短路路而出現(xiàn)短時(shí)時(shí)的陡峭大電電流，在一次次側(cè)出現(xiàn)較大大電流，可達(dá)達(dá)額定電流的的15～20倍，它與變變壓器的繞組組布置及鐵心心特性有關(guān)。當(dāng)當(dāng)電焊機(jī)頻繁繁地產(chǎn)生突發(fā)發(fā)性的強(qiáng)電流流，從而使變變壓器的初級(jí)級(jí)側(cè)的開關(guān)承承受巨大的應(yīng)應(yīng)力和電流，所所以必須按照照變壓器的額額定功率下電電極短路時(shí)一一次側(cè)的短路路電流及焊接接頻率來選擇擇接觸器，即即接通電流大大于二次側(cè)短短路時(shí)一次側(cè)側(cè)電流。此類類負(fù)載使用類類別為AC-6a。3.4電動(dòng)動(dòng)機(jī)用接觸器器的選用電動(dòng)機(jī)用接接觸器根據(jù)電電動(dòng)機(jī)使用情情況及電動(dòng)機(jī)機(jī)類別可分別別選用AC-2～4，對于啟動(dòng)動(dòng)電流在6倍額定電流流，分?jǐn)嚯娏髁鳛轭~定電流流下可選用AC-3，如風(fēng)機(jī)水水泵等，可采采用查表法及及選用曲線法法，根據(jù)樣本本及手冊選用用，不用再計(jì)計(jì)算。繞線式電動(dòng)動(dòng)機(jī)接通電流流及分?jǐn)嚯娏髁鞫际?.5倍額定電流流，一般啟動(dòng)動(dòng)時(shí)在轉(zhuǎn)子中中串入電阻以以限制啟動(dòng)電電流，增加啟啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使使用類別AC-2，可選用轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)式接觸器器。當(dāng)電動(dòng)機(jī)處處于點(diǎn)動(dòng)、需需反向運(yùn)轉(zhuǎn)及及制動(dòng)時(shí)，接接通電流為6Ie，使用類別別為AC-4，它比AC-3嚴(yán)酷的多。可可根據(jù)使用類類別AC-4下列出電流流大小計(jì)算電電動(dòng)機(jī)的功率率。公式如下下：Pe=3UUeIeCOOS￠η,Ue：電動(dòng)動(dòng)機(jī)額定電流流，Ie：電動(dòng)機(jī)額額定電壓，COS￠：功率因因數(shù)，η：電動(dòng)機(jī)效效率。如果允許觸觸頭壽命縮短短，AC-4電流可適當(dāng)當(dāng)加大，在很很低的通斷頻頻率下改為AC-3類。根據(jù)電動(dòng)機(jī)機(jī)保護(hù)配合的的要求，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電流以下電電流應(yīng)該由控控制電器接通通和分?jǐn)?。大大多?shù)Y系列電動(dòng)機(jī)機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流流≤7Ie，因此選擇擇接觸器時(shí)要要考慮分、合合堵轉(zhuǎn)電流。規(guī)規(guī)范規(guī)定：電電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在在AC-3下，接觸器器額定電流不不大于630A時(shí)，接觸器器應(yīng)當(dāng)能承受受8倍額定電流流至少10秒。對于一般設(shè)設(shè)備用電動(dòng)機(jī)機(jī)，工作電流流小于額定電電流，啟動(dòng)電電流雖然達(dá)到到額定電流的的4～7倍，但時(shí)間間短，對接觸觸器的觸頭損損傷不大，接接觸器在設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)已考慮此此因數(shù)，一般般選用觸頭容容量大于電動(dòng)動(dòng)機(jī)額定容量量的1.25倍即可。對對于在特殊情情況下工作的的電動(dòng)機(jī)要根根據(jù)實(shí)際工況況考慮。如電電動(dòng)葫蘆屬于于沖擊性負(fù)載載，重載啟停停頻繁，反接接制動(dòng)等，所所以計(jì)算工作作電流要乘以以相應(yīng)倍數(shù)，由由于重載啟停停頻繁，選用用4倍電動(dòng)機(jī)額額定電流，通通常重載下反反接制動(dòng)電流流為啟動(dòng)電流流2倍，所以對對于此工況要要選用8倍額定電流流。3.5電容容器用接觸器器選用電容器接通通時(shí)電容器產(chǎn)產(chǎn)生瞬態(tài)充電電過程，出現(xiàn)現(xiàn)很大的合閘閘涌流，同時(shí)時(shí)伴隨著很高高的電流頻率率振蕩，此電電流由電網(wǎng)電電壓、電容器器的容量和電電路中的電抗抗決定（即與與此饋電變壓壓器和連接導(dǎo)導(dǎo)線有關(guān)），因因此觸頭閉合合過程中可能能燒蝕嚴(yán)重，應(yīng)應(yīng)當(dāng)按計(jì)算出出的電容器電電路中最大穩(wěn)穩(wěn)態(tài)電流和實(shí)實(shí)際電力系統(tǒng)統(tǒng)中接通時(shí)可可能產(chǎn)生的最最大涌流峰值值進(jìn)行選擇，這這樣才能保證證正確安全的的操作使用。選用普通型型交流接觸器器要考慮接通通電容器組時(shí)時(shí)的涌流倍數(shù)數(shù)、電網(wǎng)容量量、變壓器、回回路及開關(guān)設(shè)設(shè)備的阻抗、并并聯(lián)電容器組組放電狀態(tài)以以及合閘相角角等，一般達(dá)達(dá)到50至100額定電流，計(jì)計(jì)算時(shí)比較煩煩瑣，可以參參見文獻(xiàn)1。如果電容器器組沒有放電電裝置，可選選用帶強(qiáng)制泄泄放電阻電路路的專用接觸觸器，如ABB公司的B25C、B275C系列。國產(chǎn)產(chǎn)的CJ19系列切換電電容器接觸器器專為電容器器而設(shè)計(jì)，也也采用了串聯(lián)聯(lián)電阻抑制涌涌流的措施。選用時(shí)參見見樣本，而且且還要考慮無無功補(bǔ)償裝置置標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)規(guī)定。電容器器投入瞬間產(chǎn)產(chǎn)生的涌流峰峰值應(yīng)限制在在電容器組額額定電流的20倍以下（JB71113－1993低壓并聯(lián)電電容器裝置規(guī)規(guī)定）；還應(yīng)應(yīng)考慮最大穩(wěn)穩(wěn)態(tài)電流下電電容器運(yùn)行，電電容器組運(yùn)行行時(shí)的諧波電電壓加上高達(dá)達(dá)1.1倍額定工作作時(shí)的工頻過過電壓，會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生較大的電電流。電容器器組電路中的的設(shè)備器件應(yīng)應(yīng)能在額定頻頻率、額定正正弦電壓所產(chǎn)產(chǎn)生的均方根根值不超過1.3倍額定電流流下連續(xù)運(yùn)行行，由于實(shí)際際電容器的電電容值可能達(dá)達(dá)到額定電容容值1.1倍，故此電電流可達(dá)1.43倍額定電流流，因此選擇擇接觸器的額額定發(fā)熱電流流應(yīng)不小于此此最大穩(wěn)態(tài)電電流。4、有特殊殊要求情況下下交流接觸器器的選用4.1、防防晃電型交流流接觸器電力系統(tǒng)由由于雷擊、短短路后重合閘閘以及單相人人為短時(shí)故障障接地后自動(dòng)動(dòng)恢復(fù)等原因因使供電系統(tǒng)統(tǒng)晃電，晃電電時(shí)間一般在在幾秒以下。在有連續(xù)性性生產(chǎn)要求的的情況下，工工藝上不允許許設(shè)備在電源源短時(shí)中斷（晃晃電）就造成成設(shè)備跳閘停停電，可以采采用新型電控控設(shè)備：FS系列防晃電電交流接觸器器。FS系列防防晃電接觸器器不依賴輔助助工作電源，不不依賴輔助機(jī)機(jī)械裝置，具具有體積小、可可靠性高，它它采用強(qiáng)力吸吸合裝置，雙雙繞組線圈，接接觸器在吸合合釋放時(shí)無有有害抖動(dòng)，避避免了電網(wǎng)失失壓時(shí)觸頭抖抖動(dòng)引起的燃燃弧熔焊，因因此減少了觸觸頭磨損。接接觸器線圈帶帶有儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)構(gòu)，當(dāng)晃電發(fā)發(fā)生時(shí)，接觸觸器線圈延遲遲釋放，其輔輔助觸點(diǎn)延遲遲發(fā)出斷開的的控制信號(hào)，由由此躲開晃電電時(shí)間，晃電電時(shí)間由負(fù)載載性質(zhì)和斷電電長短決定，接接觸器延時(shí)時(shí)時(shí)間可調(diào)。4.2、節(jié)節(jié)能型交流接接觸器交流接觸器器的節(jié)電是指指采用各種節(jié)節(jié)電技術(shù)來降降低操作電磁磁系統(tǒng)吸持時(shí)時(shí)所消耗的有有功、無功功功率。交流接接觸器的操作作電磁系統(tǒng)一一般采用交流流控制電源，我我國現(xiàn)有63A以上交流接接觸器，在吸吸持時(shí)所消耗耗的有功功率率在數(shù)十瓦至至幾百瓦之間間，無功功率率在數(shù)十乏至至幾百乏之間間，一般所耗耗有功功率鐵鐵芯約占65～75％，短路環(huán)環(huán)約占25～30％，線圈約約占3～5％，所以可可以將交流吸吸持電流改為為直流吸持，或或者采用機(jī)械械結(jié)構(gòu)吸持、限限電流吸持等等方法，可以以節(jié)省鐵芯及及短路環(huán)中所所占的大部分分功率損耗，還還可消除、降降低噪聲，改改善環(huán)境。根據(jù)原理一一般分為三大大類：節(jié)電器器、節(jié)點(diǎn)線圈圈、節(jié)電型交交流接觸器。電磁系統(tǒng)采采用節(jié)電裝置置，使電磁無無噪聲及溫升升低，并解決決了使用節(jié)電電裝置有釋放放延時(shí)的缺點(diǎn)點(diǎn)，如國產(chǎn)的的CJ40系列。4.3帶有有附加功能的的交流接觸器器電子技術(shù)的的應(yīng)用可以很很方便的在接接觸器中增添添主電路保護(hù)護(hù)功能，如欠欠、過電壓保保護(hù)，斷相保保護(hù)、漏電保保護(hù)等。電動(dòng)動(dòng)機(jī)燒毀事故故中，接觸器器一相接觸不不良的占11％，所以選選擇帶有斷相