電氣設(shè)計中低壓交流接觸器的選用

電氣設(shè)計中低壓交流接觸器的選用摘要：本文分析了在不同負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，可以遠距距離控制動力力設(shè)備，在接接通斷開設(shè)備備電源時避免免人身傷害。交交流接觸器的的選用對動力力設(shè)備和電力力線路正常運運行非常重要要。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，動動靜觸頭的磁磁吹裝置良好好，滅弧效果果好，最好達達到零飛弧，溫溫升小。按照照滅弧方式分分為空氣式和和真空式，按按照操動方式式分為電磁式式、氣動式和和電磁氣動式式。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、接通電流流及分斷電流流、輔助觸頭頭的約定發(fā)熱熱電流及接觸觸器的短時耐耐受電流等。一一般接觸器型型號參數(shù)給出出的是約定發(fā)發(fā)熱電流，約約定發(fā)熱電流流對應的額定定工作電流有有好幾個。比比如CJ20--63，主觸頭的的額定工作電電流分為63A，40A，型號參數(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載電流、電電壓等級有關(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、分分斷次數(shù)、機機械壽命、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適用典型負載舉舉例典型設(shè)備AC－1無感或微感負載載，電阻性負負載電阻爐，加熱器器等AC－2繞線式感應電動動機的啟動、分分斷起重機，壓縮機機，提升機等等AC－3籠型感應電動機機的啟動、分分斷風機，泵等AC－4籠型感應電動機機的啟動、反反接制動或密密接通斷電動動機風機，泵，機床床等AC－5a放電燈的通斷高壓氣體放電燈燈如汞燈、鹵鹵素燈等AC－5b白熾燈的通斷白熾燈AC－6a變壓器的通斷電焊機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載微波爐、烘手機機等AC－7b家用的電動機負負載電冰箱、洗衣機機等電源通斷斷AC－8a具有手動復位過過載脫扣器的的密封制冷壓壓縮機的電動動機壓縮機AC－8b具有手動復位過過載脫扣器的的密封制冷壓壓縮機的電動動機壓縮機2、交流接接觸器的選用用原則接觸器作為為通斷負載電電源的設(shè)備，接接觸器的選用用應按滿足被被控制設(shè)備的的要求進行，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)濟濟性是選擇的的依據(jù)。選用用原則如下：：（1）交流流接觸器的電電壓等級要和和負載相同，選選用的接觸器器類型要和負負載相適應。（2）負載載的計算電流流要符合接觸觸器的容量等等級，即計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載的的啟動電流，分分斷電流大于于負載運行時時分斷需要電電流，負載的的計算電流要要考慮實際工工作環(huán)境和工工況，對于啟啟動時間長的的負載，半小小時峰值電流流不能超過約約定發(fā)熱電流流。（3）按短短時的動、熱熱穩(wěn)定校驗。線線路的三相短短路電流不應應超過接觸器器允許的動、熱熱穩(wěn)定電流，當當使用接觸器器斷開短路電電流時，還應應校驗接觸器器的分斷能力力。（4）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，額定電流流應該加大一一倍。（6）短路路保護元件參參數(shù)應該和接接觸器參數(shù)配配合選用。選選用時可參見見樣本手冊，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)和短路保護護電流系數(shù)來來決定。接觸觸器的約定發(fā)發(fā)熱電流應小小于空氣斷路路器的過載電電流，接觸器器的接通、斷斷開電流應小小于斷路器的的短路保護電電流，這樣斷斷路器才能保保護接觸器。實實際中接觸器器在一個電壓壓等級下約定定發(fā)熱電流和和額定工作電電流比值在1～1.38之間，而斷斷路器的反時時限過載系數(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標標準，不能形形成配合表，需需要實際核算算。（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、規(guī)規(guī)范，要考慮慮維修和走線線距離。3、不同負負載下交流接接觸器的選用用為了使接觸觸器不會發(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載啟動最最大電流，還還要考慮到啟啟動時間的長長短等不利因因數(shù)，因此要要對接觸器通通斷運行的負負載進行分析析，根據(jù)負載載電氣特點和和此電力系統(tǒng)統(tǒng)的實際情況況，對不同的的負載啟停電電流進行計算算校合。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，其其電熱元件負負載中用的繞繞線電阻元件件，接通電流流可達額定電電流的1.4倍，如果考考慮到電源電電壓升高等，電電流還會變大大。此類負載載的電流波動動范圍很小，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、啟啟動電流和啟啟動時間也不不一樣。此類類負載使用類類別為AC-5a或AC-5b。如果啟動動時間很短，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。啟動時時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照明設(shè)備名稱啟動電源功率因數(shù)啟動時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金屬鹵素燈1.4Ie0.4～0.555～10Ith≥1.11×2Iee6帶功率印數(shù)補償償?shù)臒?0Ie0.5～0.665～10按補償電容啟動動電流選用3.3控制制電焊變壓器器用接觸器的的選用當接通低壓壓變壓器負載載時，變壓器器因為二次側(cè)側(cè)的電極短路路而出現(xiàn)短時時的陡峭大電電流，在一次次側(cè)出現(xiàn)較大大電流，可達達額定電流的的15～20倍，它與變變壓器的繞組組布置及鐵心心特性有關(guān)。當當電焊機頻繁繁地產(chǎn)生突發(fā)發(fā)性的強電流流，從而使變變壓器的初級級側(cè)的開關(guān)承承受巨大的應應力和電流，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)短短路時一次側(cè)側(cè)電流。此類類負載使用類類別為AC-6a。3.4電動動機用接觸器器的選用電動機用接接觸器根據(jù)電電動機使用情情況及電動機機類別可分別別選用AC-2～4，對于啟動動電流在6倍額定電流流，分斷電流流為額定電流流下可選用AC-3，如風機水水泵等，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，不用再計計算。繞線式電動動機接通電流流及分斷電流流都是2.5倍額定電流流，一般啟動動時在轉(zhuǎn)子中中串入電阻以以限制啟動電電流，增加啟啟動轉(zhuǎn)矩，使使用類別AC-2，可選用轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動式接觸器器。當電動機處處于點動、需需反向運轉(zhuǎn)及及制動時，接接通電流為6Ie，使用類別別為AC-4，它比AC-3嚴酷的多?？煽筛鶕?jù)使用類類別AC-4下列出電流流大小計算電電動機的功率率。公式如下下：Pe=3UUeIeCOOS￠η,Ue：電動動機額定電流流，Ie：電動機額額定電壓，COS￠：功率因因數(shù)，η：電動機效效率。如果允許觸觸頭壽命縮短短，AC-4電流可適當當加大，在很很低的通斷頻頻率下改為AC-3類。根據(jù)電動機機保護配合的的要求，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電流以下電電流應該由控控制電器接通通和分斷。大大多數(shù)Y系列電動機機的堵轉(zhuǎn)電流流≤7Ie，因此選擇擇接觸器時要要考慮分、合合堵轉(zhuǎn)電流。規(guī)規(guī)范規(guī)定：電電動機運行在在AC-3下，接觸器器額定電流不不大于630A時，接觸器器應當能承受受8倍額定電流流至少10秒。對于一般設(shè)設(shè)備用電動機機，工作電流流小于額定電電流，啟動電電流雖然達到到額定電流的的4～7倍，但時間間短，對接觸觸器的觸頭損損傷不大，接接觸器在設(shè)計計時已考慮此此因數(shù)，一般般選用觸頭容容量大于電動動機額定容量量的1.25倍即可。對對于在特殊情情況下工作的的電動機要根根據(jù)實際工況況考慮。如電電動葫蘆屬于于沖擊性負載載，重載啟停停頻繁，反接接制動等，所所以計算工作作電流要乘以以相應倍數(shù)，由由于重載啟停停頻繁，選用用4倍電動機額額定電流，通通常重載下反反接制動電流流為啟動電流流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，同時時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導線有關(guān)），因因此觸頭閉合合過程中可能能燒蝕嚴重，應應當按計算出出的電容器電電路中最大穩(wěn)穩(wěn)態(tài)電流和實實際電力系統(tǒng)統(tǒng)中接通時可可能產(chǎn)生的最最大涌流峰值值進行選擇，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時的涌流倍數(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，一般達達到50至100額定電流，計計算時比較煩煩瑣，可以參參見文獻1。如果電容器器組沒有放電電裝置，可選選用帶強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，也也采用了串聯(lián)聯(lián)電阻抑制涌涌流的措施。選用時參見見樣本，而且且還要考慮無無功補償裝置置標準中的規(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）；還應應考慮最大穩(wěn)穩(wěn)態(tài)電流下電電容器運行，電電容器組運行行時的諧波電電壓加上高達達1.1倍額定工作作時的工頻過過電壓，會產(chǎn)產(chǎn)生較大的電電流。電容器器組電路中的的設(shè)備器件應應能在額定頻頻率、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)運行行，由于實際際電容器的電電容值可能達達到額定電容容值1.1倍，故此電電流可達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故障障接地后自動動恢復等原因因使供電系統(tǒng)統(tǒng)晃電，晃電電時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，不不依賴輔助機機械裝置，具具有體積小、可可靠性高，它它采用強力吸吸合裝置，雙雙繞組線圈，接接觸器在吸合合釋放時無有有害抖動，避避免了電網(wǎng)失失壓時觸頭抖抖動引起的燃燃弧熔焊，因因此減少了觸觸頭磨損。接接觸器線圈帶帶有儲能機構(gòu)構(gòu)，當晃電發(fā)發(fā)生時，接觸觸器線圈延遲遲釋放，其輔輔助觸點延遲遲發(fā)出斷開的的控制信號，由由此躲開晃電電時間，晃電電時間由負載載性質(zhì)和斷電電長短決定，接接觸器延時時時間可調(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)吸持時時所消耗的有有功、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的缺點點，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)的的應用可以很很方便的在接接觸器中增添添主電路保護護功能，如欠欠、過電壓保保護，斷相保保護、漏電保保護等。電動動機燒毀事故故中，接觸器器一相接觸不不良的占11％，所以選選擇帶有斷相