建筑電氣控制技術(shù)

第1章常用低壓電器知識重點1、了解常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理。2、掌握常用低壓電器的功能和圖形文字符號。3、熟悉常用低壓電器的型號和選用方法。知識難點 常用低壓電器的工作原理。建議學(xué)時 12學(xué)時推薦學(xué)習(xí)方法

結(jié)合本章內(nèi)容，通過自我查找資料、觀察總結(jié)，了解低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理，為今后分析電氣控制系統(tǒng)讀圖打下良好的基礎(chǔ)。第1章常用低壓電器知識分布網(wǎng)絡(luò)第1章常用低壓電器

章節(jié)導(dǎo)讀低壓電器的定義與分類、低壓電器的基本用途、低壓電器的結(jié)構(gòu)要求、電磁式控制電器的基本原理。開關(guān)和保護(hù)類電器：刀開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器式刀開關(guān)、熔斷器、斷路器、漏電保護(hù)器、雙電源切換裝置、電涌保護(hù)器。控制類電器：主令電器、接觸器、繼電器、控制與保護(hù)開關(guān)電器、電動機控制器、軟起動器、變頻器。第1章常用低壓電器1.1概述

在我國經(jīng)濟建設(shè)事業(yè)和人民生活中，電能的應(yīng)用越來越廣泛，大多采用低壓供電。為了安全、可靠地使用電能，電路中就必須裝有各種起調(diào)節(jié)、分配、控制和保護(hù)作用的各類斷路器、接觸器、繼電器等低壓電器。即無論是低壓供電系統(tǒng)還是控制生產(chǎn)過程的電力拖動控制系統(tǒng)，都是由用途不同的各類低壓電器所組成。隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展，低壓電器的種類不斷增多，用量也不斷增大，用途更為廣泛。第1章常用低壓電器我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)將工作電壓交流1200V、直流1500V以下的電氣線路中起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電器稱為低壓電器。低壓電器的種類繁多，工作原理也各異，因而有不同的分類方法。以下介紹三種分類方式：1、按用途和控制對象不同，可將低壓電器分為開關(guān)保護(hù)類電器和控制類電器。1）用于低壓電力網(wǎng)的開關(guān)保護(hù)類電器2）低壓控制電器1.1.1低壓電器的定義與分類

2、按操作方式不同，可將低壓電器分為自動電器和手動電器。

1）自動電器

2）手動電器第1章常用低壓電器1.1.1低壓電器的定義與分類

3、按工作原理可分為電磁式電器和非電量控制電器1）電磁式電器2）非電量控制電器下面，我們將重點介紹最典型的幾類低壓電器，如刀開關(guān)、熔斷器、斷路器、接觸器、繼電器、主令電器、起動器等。第1章常用低壓電器在輸送電能的輸電線路和各種用電的場合，需要使用不同的電器來控制電路通、斷，并對電路的各種參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。低壓電器在電路中的用途就是根據(jù)外界控制信號或控制要求，通過一個或多個器件組合，自動或手動地接通、分?jǐn)嚯娐?，連續(xù)或斷續(xù)地改變電路狀態(tài)，對電路進(jìn)行切換、控制、保護(hù)、檢測和調(diào)節(jié)。1.1.2低壓電器的基本用途第1章常用低壓電器1.1.3低壓電器的結(jié)構(gòu)要求

低壓電器產(chǎn)品的種類多、數(shù)量大，用途極為廣泛。為了保證不同產(chǎn)地、不同企業(yè)生產(chǎn)的低壓電器產(chǎn)品的規(guī)格、性能和質(zhì)量一致，通用和互換性好，低壓電器的設(shè)計和制造必須嚴(yán)格按照國家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是基本系列的各類開關(guān)電器必須保證執(zhí)行:三化即標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，四統(tǒng)一即型號規(guī)格、技術(shù)條件、外形及安裝尺寸、易損零部件統(tǒng)一的原則。我們在購置和選用低壓電器元件時，也要特別注意檢查其結(jié)構(gòu)是否符合標(biāo)準(zhǔn)，防止給今后的運行和維修工作留下隱患和麻煩。第1章常用低壓電器1.1.4電磁式控制電器的基本原理

電磁式控制電器是低壓電器中最典型也是應(yīng)用最廣泛的一種電器?？刂葡到y(tǒng)中的接觸器和電磁式繼電器就是兩種最常用的電磁式電器。雖然電磁式電器的類型很多，但它的工作原理和構(gòu)造基本相同。其基本結(jié)構(gòu)是由電磁機構(gòu)和觸頭系統(tǒng)組成。觸頭是電磁式電器的執(zhí)行部分，電器就是通過觸頭的動作來分合被控的電路的。觸頭在閉合狀態(tài)下，動、靜觸頭完全接觸，并有工作電流通過時，稱為電接觸。電接觸時會存在接觸電阻，動、靜觸頭在分離時，會產(chǎn)生電弧，觸頭系統(tǒng)存在的接觸電阻和電弧的物理現(xiàn)象，對電器系統(tǒng)的安全運行影響較大；另外電磁機構(gòu)的電磁吸力和反力特性又是決定電器性能的主要因素之一。第1章常用低壓電器1.1.4電磁式控制電器的基本原理

觸頭結(jié)構(gòu)、電孤、滅弧裝置以及電磁吸力和反力特性等是構(gòu)成低壓電器的基本問題，也是研究電器元件結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)。1、電磁機構(gòu)電磁機構(gòu)是電磁式繼電器和接觸器等低壓器件的主要組成部件之一，工作原理是將電磁能轉(zhuǎn)換成為機械能，從而帶動觸頭動作。

電磁機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式如圖1-1所示。圖1-1常用電磁機構(gòu)的型式第1章常用低壓電器1.1.4電磁式控制電器的基本原理1.電磁機構(gòu):電磁機構(gòu)是由吸引線圈（勵磁線圈）和磁路兩部分組成。其中磁路包括鐵心、鐵軛、銜

鐵和空氣隙。當(dāng)吸引線圈通過一定的電壓或電流時，產(chǎn)生激勵磁場及吸力，并通過氣隙轉(zhuǎn)換為機械能，從而帶動銜鐵運動使觸頭動作，以完成觸頭的斷開和閉合。

圖1-1

是幾種常用的電磁機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可見，銜鐵可以直動，也可以繞支點轉(zhuǎn)動。按磁系統(tǒng)形狀分類，電磁機構(gòu)可分為

U形（見圖

l-1（a）)和

E形（見圖1-1（b）兩種。圖1-1常用電磁機構(gòu)的型式第1章常用低壓電器1）銜鐵沿棱角轉(zhuǎn)動的拍合式鐵心如圖1-1（a）所示，其銜鐵繞鐵軛的棱角轉(zhuǎn)動，磨損較小，鐵心一般用電工軟鐵制成，適用于直流繼電器和接觸器。2）銜鐵沿軸轉(zhuǎn)動的拍合式鐵心如圖1-1（b）所示，其銜鐵繞軸轉(zhuǎn)動，鐵心一般用硅鋼片疊成，常用于較大容量交流接觸器。3）銜鐵作直線運動的直動式鐵心如圖

1-1（c）所示，銜鐵在線圈內(nèi)成直線運動，較多用于中小容量交流接觸器和繼電器中。吸引線圈按其通電種類一般分為

交流電磁線圈和直流電磁線圈。1.1.4電磁式控制電器的基本原理圖1-1常用電磁機構(gòu)的型式第1章常用低壓電器1.1.4電磁式控制電器的基本原理

2．電磁機構(gòu)的工作原理電磁機構(gòu)使銜鐵釋放的力與氣隙之間的關(guān)系曲線稱為反力特性。磁機構(gòu)使銜鐵釋放的力一般有兩種：一種是利用彈簧的反力，一種是利用銜鐵的自身重力。彈簧的反力與其機械形變的位移量x成正比，其反力特性可寫成：Ffl=K1x

（1-1)自重的反力與氣隙大小無關(guān)，如果氣隙方向與重力一致，其反力特性可寫成：Ff2=-K2

（1-2)第1章常用低壓電器

圖1-2反力特性

考慮到常開觸頭閉合時超行程機構(gòu)的彈力作用，上述二種反力特性曲線如圖1-2所示。其中δ1為電磁機構(gòu)氣隙的初始值；δ2

為動、靜觸頭開始接觸時的氣隙長度。由于超行程機構(gòu)的彈力作用，反力特性在δ1

處有一突變。1.1.4電磁式控制電器的基本原理第1章常用低壓電器3、吸力特性電磁機構(gòu)的吸力與氣隙之間的關(guān)系曲線稱為吸力特性。電磁機構(gòu)的吸力與很多因素有關(guān)，當(dāng)鐵心與銜鐵端面互相平行，且氣隙δ比較小，吸力可近似地按下式求得

F=４×105B2S=4×105φ2/S（1-3)式中

B——氣隙間磁通密度（T)；S——吸力處氣隙端面積（m2

)；F——電磁吸力（N)。當(dāng)端面積S為常數(shù)時，吸力F與磁通密度B2成正比，即F與磁通φ2成正比，反比于端面積S，即

F∝φ2/S1.1.4電磁式控制電器的基本原理第1章常用低壓電器1.1.4電磁式控制電器的基本原理

電磁機構(gòu)的吸力特性反映的是其電磁吸力與氣隙的關(guān)系，而勵磁電流的種類不同，其吸力特性也不一樣。如圖1-3所示為交流和直流吸力特性曲線。

圖1-3吸力特性

（a）交流吸力特性；（b）直流吸力特性第1章常用低壓電器1.1.4電磁式控制電器的基本原理4、觸頭系統(tǒng)觸頭按其原始狀態(tài)可分為常開觸頭和常閉觸頭。原始狀態(tài)時（即線圈未通電）斷開，線圈通電后閉合的觸頭叫常開觸點。原始狀態(tài)閉合，線圈通電后斷開的觸頭叫常閉觸點。線圈斷電后所有觸點復(fù)原。1）觸頭的接觸電阻

當(dāng)動、靜觸頭閉合后，不可能是完全緊密地接觸，從微觀看，只是一些凸起點之間的有效接觸，因此工作電流只流過這些相接觸的凸起點，使有效導(dǎo)電面積減少，該區(qū)域的電阻遠(yuǎn)大于金屬導(dǎo)體的電阻。這種由于動、靜觸頭閉合時形成的電阻，稱為接觸電阻。第1章常用低壓電器1.1.4電磁式控制電器的基本原理2）觸頭的接觸形式觸頭的接觸形式及結(jié)構(gòu)形式很多，通常按其接觸形式分為三種：即點接觸、面接觸和線接觸。如圖1-4所示。（a）點接觸（b)面接觸（c）線接觸圖1-4觸頭的接觸形式第1章常用低壓電器圖1-4a所示為點接觸型，它由兩個半球形觸頭或一個半球形與一個平面形觸頭構(gòu)成，這種結(jié)構(gòu)有利于提高單位面積上的壓力，減小觸頭表面電阻。它常用于小電流的電器中，如接觸器的輔助觸頭和繼電器觸頭。圖1-4b所示為面接觸，這種觸頭一般在接觸表面上鑲有合金，以減小觸頭的接觸電阻，以提高觸頭的抗熔焊、抗磨損能力，允許通過較大的電流。中小容量的接觸器的主觸頭多采用這種結(jié)構(gòu)。圖1-4c所示為線接觸，通常被做成指形觸頭結(jié)構(gòu)，其接觸區(qū)是一條直線。觸頭通、斷過程是滾動接觸并產(chǎn)生滾動摩擦，以利于去掉氧化膜。這種滾動線接觸適用于通電次數(shù)多，電流大的場合，多用于中等容量電器。1.1.4電磁式控制電器的基本原理第1章常用低壓電器

觸頭在接觸時，為了使觸頭接觸得更加緊密，以減小接觸電阻，消除開始接觸時產(chǎn)生的振動，一般在觸頭上都裝有接觸彈簧，當(dāng)動觸頭剛與靜觸頭接觸時，由于安裝時彈簧預(yù)先壓縮了一段，因此產(chǎn)生一個初壓力F1，如圖1-5（b）所示。并且隨著觸頭閉合，逐漸增大觸頭間的壓力。觸頭閉合后由于彈簧在超行程內(nèi)繼續(xù)變形而產(chǎn)生一終壓力F2，如圖1-5（c）所示。

彈簧被壓縮的距離稱為觸頭的超行程，即從靜、動觸頭開始接觸到觸頭壓緊，整個觸頭系統(tǒng)向前壓緊的距離。有了超行程，在觸頭磨損情況下，仍具有一定壓力，磨損嚴(yán)重時超行程將失效。（a)最終斷開位置（b）剛剛接觸位置（c）最終閉合位置圖1-5橋式觸頭閉合過程位置示意圖第1章常用低壓電器5、電弧的產(chǎn)生及滅弧方法1）電弧的產(chǎn)生及其物理過程在自然環(huán)境中分?jǐn)嚯娐窌r，如果電路的電流（或電壓）超過某一數(shù)值時（根據(jù)觸頭材料的不同，此值約為0.25~1A，12~20V），觸頭在分?jǐn)嗟臅r候就會產(chǎn)生電弧。1.1.4電磁式控制電器的基本原理電弧實際上是觸頭間氣體在強電場作用下產(chǎn)生的放電現(xiàn)象。第1章常用低壓電器1.1.4電磁式控制電器的基本原理電弧產(chǎn)生的原因主要經(jīng)歷以下四個物理過程：（1）強電場放射觸頭開始分離時，其間隙很小，電路電壓幾乎全部降落在觸頭間很小很小的間隙上，因此該處電場強度很高，每米可達(dá)幾億伏，此強電場將觸頭陰極表面的自由電子拉出到氣隙中，使觸頭間隙中存在較多的電子，這種現(xiàn)象就是所謂的強電場放射。（2）撞擊電離觸頭間隙中的自由電子在電場作用下，向正極加速運動，它在前進(jìn)途中撞擊氣體原子，該原子被分裂成電子和正離子。電子再向正極運動過程中，又將撞擊其它原子，使觸頭間隙中氣體中的電荷越來越多，這種現(xiàn)象稱為撞擊電離。觸頭間隙中的電場強度越強，電子在加速過程中所走的路程越長，它所獲得的能量就越大，故撞擊電離的電子就越多。第1章常用低壓電器（3）熱電子發(fā)射撞擊電離產(chǎn)生的正離子向陰極運動，撞擊在陰極上會使陰極溫度逐漸升高，使陰極金屬中電子動能增加，當(dāng)陰極溫度達(dá)到一定程度時，一部分電子有足夠動能將從陰極表面逸出，再參與撞擊電離。由于高溫使電極發(fā)射電子的現(xiàn)象稱為熱電子發(fā)射。（4）高溫游離當(dāng)電弧間隙中氣體的溫度升高時，氣體分子熱運動速度加快。當(dāng)電弧的溫度達(dá)到3000℃或更高時，氣體分子將發(fā)生強烈的不規(guī)則熱運動并造成相互碰撞，結(jié)果使中性分子游離成為電子和正離子。這種因高溫使分子撞擊所產(chǎn)生的游離稱為高溫游離。當(dāng)電弧間隙中有金屬蒸氣時，高溫游離大大增加。另外，伴隨著電離的進(jìn)行，還存在著消電離作用。要使電弧熄滅，一方面要減弱電離作用，另一方面是增強消電離作用。1.1.4電磁式控制電器的基本原理第1章常用低壓電器2）電弧的熄滅及滅弧的方法對于需要通斷大電流電路的電器，如接觸器、低壓斷路器等，要有較完善的滅弧裝置。對于小容量繼電器、主令電器等，由于它們的觸頭是通斷小電流電路的，因此不要求有完善的滅弧裝置。根據(jù)以上分析的原理，常用的滅弧方法和裝置有以下幾種。1.1.4電磁式控制電器的基本原理(1)電動力吹弧(2)柵片滅弧(3)磁吹滅弧

第1章常用低壓電器2）電弧的熄滅及滅弧的方法

1-動觸頭;

2-靜觸頭圖1-6橋式觸頭滅弧原理1-滅弧柵片2-觸頭3-電弧圖1-7柵片滅弧示意圖1—鐵心2—絕緣管3—吹弧線圈4—導(dǎo)磁頰片5—滅弧罩6—引弧角7—靜觸點8—動觸點圖1-8磁吹式滅弧裝置第1章常用低壓電器6、電氣控制技術(shù)中常用的圖形、文字符號電氣控制線路圖是為了表達(dá)電器設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理等設(shè)計意圖，將電氣控制線路中的各元器件的連接用一定的圖形及文字符號表示出來。為了便于交流與溝通，我國參照國際電工委員會（IEC)頒布的有關(guān)文件，制定了電氣設(shè)備有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。1.1.4電磁式控制電器的基本原理第1章常用低壓電器表1-1電氣技術(shù)中常用的基本文字符號……2003

年頒布了GB/T19045《明細(xì)表的編制》2012年頒布并實施的GB/T50786-2012《建筑電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)》表1-1、表1-2、表1-3列出了常用電氣圖形、文字符號以供參考。第1章常用低壓電器表1-2常用電氣圖形、文字符號表繼電器第1章常用低壓電器表1-3電氣技術(shù)中常用的輔助文字符號第1章常用低壓電器1.2開關(guān)和保護(hù)類電器1.2.1刀開關(guān)刀開關(guān)是低壓配電中結(jié)構(gòu)最簡單、應(yīng)用最廣泛的電器主要用在低壓成套配電裝置中，作為不頻繁地手動接通和分?jǐn)嘟恢绷麟娐坊蜃鞲綦x開關(guān)用。也可以用于不頻繁地接通與分?jǐn)囝~定電流以下的負(fù)載，如微型電動機等。

1-手柄2-觸刀3-靜插座4-鉸鏈支座5-絕緣底板圖1-9刀開關(guān)典型結(jié)構(gòu)

刀開關(guān)由手柄、觸刀、靜插座和底板組成如圖1-9所示。刀開關(guān)按極數(shù)分為單極、雙極和三極；按操作方式分為直接手柄操作式、杠桿操作機構(gòu)式和電動操作機構(gòu)式；按刀開關(guān)轉(zhuǎn)換方向分為單投和雙投等。第1章常用低壓電器1.2開關(guān)和保護(hù)類電器1、分類與作用刀開關(guān)的主要類型有隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器式刀開關(guān)等。常用的產(chǎn)品有HD14、HD17、HS13系列刀開關(guān)，HK2、HD13BX系列開啟式負(fù)荷開關(guān)，HRS、HR5系列熔斷式刀開關(guān)。2、刀開關(guān)的型號及意義:第1章常用低壓電器為了使用方便和減少體積，在刀開關(guān)上安裝熔絲或熔斷器，組成兼有通斷電路和保護(hù)作用的開關(guān)電器，如開啟式負(fù)荷開關(guān)，熔斷器式刀開關(guān)等。3、刀開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)刀開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)詳見表14。表14HD17系列刀開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)第1章常用低壓電器1.2.2低壓負(fù)荷開關(guān)1、作用低壓負(fù)荷開關(guān)是介于斷路器和隔離開關(guān)之間的一種開關(guān)電器，具有簡單的滅弧裝置，能切斷小容量額定負(fù)荷電流和一定的過載電流，但不能切斷短路電流，只作為不頻繁地接通和分?jǐn)嘈∪萘侩娐贰?、符號及技術(shù)參數(shù)1）低壓負(fù)荷開關(guān)的符號如下：第1章常用低壓電器2）低壓負(fù)荷開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)詳見表1-5。1.2.2低壓負(fù)荷開關(guān)表1-5低壓負(fù)荷開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)第1章常用低壓電器1.2.3熔斷器式刀開關(guān)1、作用熔斷器式刀開關(guān)即熔斷器式隔離開關(guān)，是以熔斷體或帶有熔斷體的載熔件作為動觸點的一種隔離開關(guān)，主要用于額定電壓AC600V（45~62Hz)，額定發(fā)熱電流至630A的具有高短路電流的配電電路和電動機電路中作為電源開關(guān)，隔離開關(guān)、應(yīng)急開關(guān)，并作為電路保護(hù)用，但一般不作為直接控制單臺電動機之用。2、熔斷器式刀開關(guān)的型號及意義熔斷器式刀開關(guān)的型號及意義如下：第1章常用低壓電器1.2.3熔斷器式刀開關(guān)3、主要技術(shù)參數(shù)HR5系列的主要技術(shù)參數(shù)詳見表1-6。表1-6HR5系列熔斷器式刀開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)表刀開關(guān)的外形、圖形符號及文字符號詳見圖1-10所示。圖1-10刀開關(guān)的外形、圖形符號及文字符號a)實物圖b)單極c)雙極d)三極第1章常用低壓電器1.2.4熔斷器低壓配電系統(tǒng)中熔斷器是起安全保護(hù)作用的一種電器。

（熔斷器的圖形、文字符號見表1-2。）1、熔斷器的結(jié)構(gòu)及工作原理1）熔斷器的結(jié)構(gòu)熔斷器結(jié)構(gòu)上一般由絕緣底座（或支持件)、熔斷管、熔斷體、填料及導(dǎo)電部件等部分組成（見圖1-11、圖1-12所示)。

其中，熔體是熔斷器的主要工作部分，熔體相當(dāng)于串聯(lián)在電路中的一段特殊的導(dǎo)線，它由金屬材料制成，通常做成不同的絲狀、帶狀、片狀或籠狀，除絲狀外，其他通常制成變截面結(jié)構(gòu)（見圖1-13)第1章常用低壓電器1.2.4熔斷器（a)插入式熔斷器結(jié)構(gòu)圖；（b)RC1A系列插入式熔斷器外形圖1-瓷底座；2-靜觸點；3-動觸點；4-熔體；5-瓷蓋圖1-11插入式熔斷器結(jié)構(gòu)圖和外形圖（a）螺旋式熔斷器結(jié)構(gòu)圖；（b）RL6系列螺旋式熔斷器外形圖1-瓷座；2-熔體；3-瓷帽；4-熔斷指示器圖1-12螺旋式熔斷器結(jié)構(gòu)和外形圖第1章常用低壓電器1.2.4熔斷器2）熔斷器的工作原理熔斷器的熔體與被保護(hù)電路串聯(lián)，當(dāng)電路正常工作時，熔體在額定電流下不應(yīng)熔斷，所以其最小熔化電流Ir必須大于額定電流Ire。最小熔化電流Ir是指當(dāng)熔體通過這個電流值的電流時，熔體能夠達(dá)到其穩(wěn)定溫度，并且熔斷。最小熔化電流Ir與熔體的額定電流Ire之比稱為熔化系數(shù)β，即β=Ir/Ire。一般β在1.6左右，它是表征熔斷器保護(hù)靈敏度的特性指標(biāo)之一。

常用"時間-電流特性"曲線（或稱為安-秒特性曲線)表示。它表征流過熔斷體的電流與熔斷體的熔斷時間的關(guān)系，這一關(guān)系與熔斷體的材料和結(jié)構(gòu)有關(guān)，是熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)之一，圖中，t為熔斷時間。熔斷器保護(hù)特性第1章常用低壓電器1.2.4熔斷器圖1-13熔斷器的安秒特性

由圖1-13可見，熔斷器是以熱效應(yīng)原理工作的，在電流引起的發(fā)熱過程中，總是存在

I2t特性關(guān)系，即電流通過熔斷體時產(chǎn)生的熱量與電流的平方和電流持續(xù)的時間成正比，電流越大，則熔斷體熔斷時間越短。

第1章常用低壓電器1.2.4熔斷器3）熔斷器的技術(shù)參數(shù)（1）額定電壓

指熔斷器長期工作時和分?jǐn)嗪竽艹惺艿碾妷褐?。此值一般大于或等?/p>

電器設(shè)備的額定電壓。

（2）額定電流指熔斷器長期工作時，設(shè)備部件溫度不超過規(guī)定值時所承受的電流。熔斷器的額定電流分熔斷管的額定電流和熔體的額定電流，通常熔斷管的額定電流等級比較少，而熔體的額定電流等級比較多，但熔體的額定電流最大不超過熔斷管的額定電流。

（3）極限分?jǐn)嗄芰χ溉蹟嗥髟谝?guī)定的額定電壓和時間常數(shù)的條件下，能分?jǐn)嗟淖畲箅娏髦?。極限分?jǐn)嗄芰Ψ从沉巳蹟嗥鞣謹(jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰?。?章常用低壓電器1.2.4熔斷器2、常用典型熔斷器簡介熔斷器的產(chǎn)品種類很多，常用產(chǎn)品系列有RL系列螺旋式熔斷器、RC系列插入式熔斷器、R系列玻璃管式熔斷器、RT系列有填料密封管式熔斷器、RM系列無填料密封管式熔斷器、NGT系列有填料快速熔斷器熔斷器、RST，RS系列半導(dǎo)體器件保護(hù)用快速熔斷器、HG系列熔斷器式隔離器和特殊熔斷器等。第1章常用低壓電器1.2.4熔斷器2）螺旋式熔斷器螺旋式熔斷器多用于工礦企業(yè)低壓配電設(shè)備、機械設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)中作短路保護(hù)。常用產(chǎn)品有RL1、RL6系列螺旋式熔斷器，其結(jié)構(gòu)圖與外形圖分別如圖1-12所示。螺旋式熔斷器由瓷座1、熔體2、瓷帽3等組成。1）插入式熔斷器插人式熔斷器又稱瓷插式熔斷器，其結(jié)構(gòu)圖與外形圖分別如圖圖1-11所示。常用為RC1A系列插入式熔斷器，這種熔斷器一般用于民用交流5OHz、額定電壓至380V、額定電流至200A的低壓照明線路末端或分支電路中，作為短路保護(hù)及高倍過電流保護(hù)。RClA系列熔斷器由瓷蓋5、瓷底座1、靜觸頭2、熔體4、和動觸頭3組成。第1章常用低壓電器圖1-14無填料密封管式熔斷器結(jié)構(gòu)及外形圖（a）無填料封閉管式熔斷器結(jié)構(gòu)圖（b）RM10無填料封閉管式熔斷器外形圖

1-管帽；2-銅圈；3-熔斷管；4-熔體3）封閉管式熔斷器此類熔斷器分為無填料、填料和快速熔斷器三種。填料封閉管式熔斷器主要有RM3型和RM10型，其結(jié)構(gòu)圖與外形圖分別如圖114所示。無填料封閉管式熔斷器由管帽1、銅圈2、熔斷管3和熔體4等幾部分組成。1.2.4熔斷器1.2.4熔斷器幾種常用系列熔斷器外形圖如圖1-15所示。圖1-15幾種常用系列熔斷器外形圖第1章常用低壓電器第1章常用低壓電器4）半導(dǎo)體器件保護(hù)用熔斷器

1.2.4熔斷器

目前，用于半導(dǎo)體器件保護(hù)保護(hù)的快速熔斷器有RS、NGT和CS系列等。如圖1-16所示，RS0系列快速熔斷器一般用于大容量硅整流管的過電流和短路保護(hù)；S3系列快速熔斷器一般用于晶閘管的過電流和短路保護(hù)；RSB系列熔斷器是有填料管式熔斷器。圖1-16幾種半導(dǎo)體器件保護(hù)用熔斷器外形圖第1章常用低壓電器1.2.4熔斷器

自復(fù)式熔斷器是一種采用氣體、超導(dǎo)材料或液態(tài)金屬鈉等作熔體的一種新型熔斷器。采用液態(tài)金屬鈉作熔體的自復(fù)式熔斷器在常溫下，鈉的電阻小，具有高導(dǎo)電率，允許通過正常的工作電流。5）自復(fù)式熔斷器

圖1-17自復(fù)式熔斷器外形圖其缺點是只能限制故障電流，不能切斷故障電流，此又將其稱為限流型自復(fù)式熔斷器，如圖1-17所示。第1章常用低壓電器1.2.4熔斷器3、熔斷器的選用

由于各種電氣設(shè)備都具有一定的過載能力，允許在一定條件下較長時間運行；而當(dāng)負(fù)載超過允許值時，就要求保護(hù)熔體在規(guī)定時間內(nèi)熔斷。

1）選用的一般原則（1）熔斷器類型的選擇

選擇熔斷器的類型時，主要依據(jù)負(fù)載的保護(hù)特性和預(yù)期短路電流的大小。

一般需根據(jù)制造廠提供的數(shù)據(jù)或性能曲線進(jìn)行較詳細(xì)的計算和整定來確定。第1章常用低壓電器1.2.4熔斷器（2)熔斷體額定電流的確定a、對于負(fù)載電流比較平穩(wěn)的照明或電阻爐這一類阻性負(fù)載進(jìn)行短路保護(hù)時，使熔體的額定電流Ire稍大于或等于線路的正常工作電流。即：Ife≥I

（1-4）式中，Ife為熔體的額定電流；I為線路的工作電流b、用于保護(hù)電動機的熔斷器，應(yīng)考慮躲過電動機啟動電流的影響，一般選熔斷體額定電流應(yīng)為電動機額定電流Ime的1.5～3.5倍。即：Ife≥（1.5～3.5)Ime（1-5）式中，Ife為熔體的額定電流；Ime為電動機的額定電流。對于啟動不頻繁或啟動時間不長的電動機，系數(shù)選用下限；對于頻繁啟動的電動機，系數(shù)選用上限。第1章常用低壓電器c、用于為多臺電動機供電的主干線做短路保護(hù)的熔斷器，在出現(xiàn)尖峰電流時不應(yīng)該熔斷。通常，將其中一臺容量最大的電動機啟動，同時其余電動機均正常運行時出現(xiàn)的電流作為其尖峰電流，熔斷體額定電流可按下式計算。Ife≥（1.5～2.5))ImeMAX+ΣIme（1-6）式中，Ife為熔體的額定電流；Ime為電動機的額定電流；ImeMAX為多臺電動機中容量最大的一臺電動機的額定電流；ΣIme為其余電動機額定電流之和。1.2.4熔斷器（2)熔斷體額定電流的確定第1章常用低壓電器2）快速熔斷器的選擇快速熔斷器的選擇與其接人電路的方式有關(guān)，以三相硅整流電路為例，快速熔斷器接入電路的方式常見的有交流側(cè)接入、直流側(cè)接入和整流橋臂接入（即與硅元件相串聯(lián))三種，如圖1-18所示。1.2.4熔斷器（a）接入交流側(cè)；（b）接入直流側(cè)；（c）接入整流橋臂圖1-18快速熔斷器接入整流電路的方式第1章常用低壓電器1.2.4熔斷器2）快速熔斷器的選擇（1）熔體的額定電流選擇選擇熔體的額定電流時應(yīng)當(dāng)注意，快速熔斷器熔體的額定電流是以有效值表示的，而硅整流元件的額定電流卻是用平均值表示的。當(dāng)快速熔斷器接入交流側(cè)時，熔體的額定電流為Ife≥K1Izmax

（1—7）式中，Izmax為可能使用的最大整流電流；K1為與整流電路的形式及導(dǎo)電情況有關(guān)的系數(shù)，若用于保護(hù)硅整流元件時，K1值見表1-7；若用于保護(hù)晶閘管時，K1值見表1-8。當(dāng)快速熔斷器接人整流橋臂時，熔體的額定電流為Ife≥1.5Ige

（1—8）式中，Ige為硅整流元件或晶閘管的額定電流（平均值)。第1章常用低壓電器1.2.4熔斷器2）快速熔斷器的選擇表1-7不同整流電路時的K1的值表1-8不同整流電路及不同導(dǎo)通角時的K1的值整流電路形式單

相半

波單

相全

波單

相橋

式三

相半

波三

相橋

式雙星形六相K1值1.570.7851.110.5750.8160.29晶閘管導(dǎo)通角180°150°120°90°60°30°整流電路形式單相半波單相橋式三相橋式1.571.110.8161.661.170.8281.881.330.8652.221.571.032.781.971.293.992.821.88第1章常用低壓電器（2）快速熔斷器額定電壓的選擇快速熔斷器分?jǐn)嚯娏鞯乃查g，最高電弧電壓可達(dá)電源電壓的1.5～2倍。因此，硅整流元件（或晶閘管整流元件）的反向峰值電壓必須大于此電壓值才能安全工作，即

UF≥K2

Ure（1—9）式中，UF

為硅整流元件或晶閘管的反向峰值電壓；Ure

為快速熔斷器額定電壓；K2

為安全系數(shù)，其值一般為1.5~2。1.2.4熔斷器2）快速熔斷器的選擇第1章常用低壓電器1.2.4熔斷器4、熔斷器運行與維修1）使用熔斷器時應(yīng)注意以下事項：（1）熔斷器的保護(hù)特性應(yīng)與被保護(hù)對象的過載特性相適應(yīng)，考慮到可能出現(xiàn)的短路電流，選用相應(yīng)分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥鳌＃?）熔斷器的額定電壓要適應(yīng)線路電壓等級，熔斷器的額定電流要大于或等于熔體額定電流。（3）線路中各級熔斷器熔體額定電流要相應(yīng)配合，前一級熔體額定電流必須大于下一級熔體額定電流。（4）熔斷器的熔體要按被保護(hù)對象的分?jǐn)嘁?，選用相應(yīng)的熔體，不允許隨意加大熔體或用其它導(dǎo)體代替熔體。第1章常用低壓電器1.2.4熔斷器2）熔斷器巡視檢查：（1）檢查熔斷器和熔體的額定值與被保護(hù)設(shè)備是否相配合。（2）檢查熔斷器外觀有無損傷、變形，瓷絕緣部分有無閃爍放電痕跡。（3）檢查熔斷器各接觸點是否完好、接觸緊密，是否有過熱現(xiàn)象。（4）熔斷器的熔斷信號指示器是否正常。

4、熔斷器運行與維修第1章常用低壓電器1.2.4熔斷器4、熔斷器運行與維修3）熔斷器使用維修：（1）熔體熔斷時，要認(rèn)真分析熔斷的原因，可能的原因有：短路故障或過載運行而正常熔斷；熔體使用時間過久，運行中溫度高而使熔體受氧化，致使其特性變化而誤動作；熔體安裝時有機械損傷，使其截面積變小，導(dǎo)致其在正常運行中發(fā)生誤斷。（2）拆換熔體時，要求做到：首先要找出熔體熔斷原因，未確定熔斷原因時，不得拆換熔體試運行；更換新熔體時，要檢查熔體的額定值是否與被保護(hù)設(shè)備相匹配；要檢查熔斷管內(nèi)部燒傷情況，如有嚴(yán)重?zé)齻?，?yīng)同時更換熔管。瓷熔管損壞時，不允許用其他材質(zhì)管代替。填料式熔斷器更換熔體時，要注意填充填料。（3）維護(hù)檢查熔斷器時，要按安全規(guī)程要求，切斷電源，不允許帶電摘取熔斷器管。第1章常用低壓電器1.2.5斷路器

低壓斷路器又稱自動空氣開關(guān)，是低壓配電網(wǎng)中的主要開關(guān)電器之一，它不僅可以通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)載電流、電動機工作電流和過載電流，而且可以分?jǐn)喽搪冯娏鳌?/p>

低壓斷路器的分類方式很多，按使用類別分，有選擇型和非選擇型。低壓斷路器也稱為自動空氣開關(guān)，可用來接通和分?jǐn)嘭?fù)載電路，也可用來控制不頻繁起動的電動機。它功能相當(dāng)于閘刀開關(guān)、過電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護(hù)器等電器部分或全部的功能總和，是低壓配電網(wǎng)中一種重要的保護(hù)電器。第1章常用低壓電器1.2.5斷路器1、低壓斷路器結(jié)構(gòu)和工作原理低壓斷路器由操作機構(gòu)、觸點、保護(hù)裝置(各種脫扣器)、滅弧系統(tǒng)等組成。低壓斷路器的結(jié)構(gòu)原理如圖1-19所示。圖1-19低壓斷路器結(jié)構(gòu)原理圖1-主觸頭；2-自由脫扣機構(gòu)；3-過電流脫扣器；4-熱脫扣器；5-分勵脫扣器；6-欠電壓脫扣器；7-啟動按鈕第1章常用低壓電器1.2.5斷路器

低壓斷路器的主觸點是靠手動操作或電動合閘的。主觸點閉合后，自由脫扣機構(gòu)將主觸點鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián)，欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。

當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機構(gòu)動作，主觸點斷開主電路。

當(dāng)電路過載時，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲，推動自由脫扣機構(gòu)動作。

當(dāng)電路欠電壓時，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機構(gòu)動作。分勵脫扣器則作為遠(yuǎn)距離控制用，在正常工作時，其線圈是斷電的，在需要距離控制時，按下起動按鈕，使線圈通電，銜鐵帶動自由脫扣機構(gòu)動作，使主觸點斷開。第1章常用低壓電器1.2.5斷路器2、常用典型低壓斷路器簡介1）框架式斷路器框架式斷路器的結(jié)構(gòu)形式有一般式、多功能式、高性能式和智能式等幾種；安裝方式有固定式、抽屜式兩種；操作方式分手動操作和電動操作兩種。具有多段式保護(hù)特性，主要用于低壓配電網(wǎng)絡(luò)中，用來分配電能和供電線路及電源設(shè)備的過載、欠電壓、短路保護(hù)。常用主要系列型號有一般型，多功能、高性能型，智能型等系列。第1章常用低壓電器圖1-20所示是抽屜式、固定式斷路器的外形結(jié)構(gòu)圖。1.2.5斷路器2、常用典型低壓斷路器簡介（a)抽屜式框架斷路器（b)固定式框架式斷路器圖1-20框架式斷路器外形圖第1章常用低壓電器1.2.5斷路器表1-9框架式斷路器型號及意義第1章常用低壓電器1.2.5斷路器以智能型SDW1斷路器為例，說明其結(jié)構(gòu)原理，如圖1-21所示。1-二次回路接線端子；2-面板；3-合閘接鈕；4-貯能/釋能指示；5-搖手柄插入位置；6-"連接"、"試驗"和"分離"位置指示；7-搖手柄存放處；8-主觸頭位置指示；9-智能型脫扣器；10-故障跳閘指示/復(fù)位按鈕；11-分閘按鈕；12-抽屜座；13-分勵脫扣器；14-輔助觸頭；15-閉合（釋能)電磁鐵；16-手動貯能手柄；17-電動貯能機構(gòu)；18-搖手柄；19-操作機構(gòu)；20-欠電壓脫扣器；21-滅弧室圖1-21SDW1系列智能型萬能式斷路器第1章常用低壓電器2）塑料外殼式斷路器塑料外殼式斷路器又稱為裝置式自動開關(guān)，它主要由塑料絕緣外殼、操作機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和脫扣器等四部分組成。如圖

1-22

所示為塑料外殼式斷路器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。1-外殼；2-滅弧室；3-銀觸頭；4-觸頭系統(tǒng)；5-轉(zhuǎn)軸；6-限流機構(gòu)；7-操作機構(gòu)；8-手柄；9-自動脫扣裝置；10-脫扣機構(gòu)；11-脫扣按鈕圖1-22塑料外殼式斷路器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖1.2.5斷路器第1章常用低壓電器1.2.5斷路器（a)手動操作塑殼斷路器（b)電動操作塑殼斷路器（c）抽屜式操作塑殼斷路器圖1-23塑料外殼式斷路器外形圖第1章常用低壓電器1.2.5斷路器表1-10塑料外殼式斷路器型號及意義第1章常用低壓電器1.2.5斷路器3）微型斷路器微型斷路器通常裝于線路末端，對有關(guān)電路和用電設(shè)備進(jìn)行配電、控制和保護(hù)等。主要由操作機構(gòu)、熱脫扣器、電磁脫扣器、觸頭系統(tǒng)、滅弧室等部件組成，所有部件都置于一絕緣外殼中。

如圖

1-24

所示是

iC65斷路器的外觀。iC65系列微型斷路器主要適用于交流50HZ/60HZ，額定工作電壓為

240V/415V及以下，額定電流至

60A的電路（a）單極；（b）雙極；（c）三極圖1-24微型斷路器的外形圖第1章常用低壓電器1.2.5斷路器表1-11微型斷路器斷路器型號及意義第1章常用低壓電器1.2.5斷路器4）智能化低壓斷路器微處理機和計算機技術(shù)引入低壓電器，一方面使低壓電器具有智能化功能，另一方面使低壓開關(guān)電器通過中央控制系統(tǒng)，進(jìn)入計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

智能化斷路器能保護(hù)各種啟動條件的電動機，并具有很高的動作準(zhǔn)確性，整定調(diào)節(jié)范圍寬，可以保護(hù)電動機的過載、斷相、三相不平衡、接地等故障。智能化斷路器通過與控制計算機組成網(wǎng)絡(luò)還可自動記錄斷路器運行情況和實現(xiàn)遙測、遙控和遙信。智能化斷路器是傳統(tǒng)低壓斷路器改造、提高、發(fā)展的方向。智能化！第1章常用低壓電器1.2.5斷路器3、低壓斷路器的選用原則1）低壓斷路器的特性及技術(shù)參數(shù)我國低壓電器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定低壓斷路器應(yīng)有下列特性參數(shù)：（1）型式（2）主電路額定值（3）額定工作制（4）輔助電路參數(shù)（5）其它：斷路器特性參數(shù)除上述各項外，還包括：脫扣器型式及特性、使用類別等。2）斷路器的選用額定電流在600A以下，且短路電流不大時，可選用塑殼斷路器；額定電流較大，短路電流亦較大時，應(yīng)選用萬能式斷路器。一般選用原則為：（1）斷路器額定電流≥負(fù)載工作電流；（2）斷路器額定電壓≥電源和負(fù)載的額定電壓；（3）斷路器脫扣器額定電流≥負(fù)載工作電流；（4）斷路器極限通斷能力≥電路最大短路電流；（5）線路末端單相對地短路電流/斷路器瞬時（或短路時)脫扣器整定電流≥1.25；（6）斷路器欠電壓脫扣器額定電壓=線路額定電壓。第1章常用低壓電器1.2.6漏電保護(hù)器

漏電保護(hù)器可以按其保護(hù)功能、結(jié)構(gòu)特征、安裝方式、運行方式、極數(shù)和線數(shù)、動作靈敏度等分類，這里主要按其保護(hù)功能和用途分類進(jìn)行敘述，一般可分為漏電保護(hù)繼電器、漏電保護(hù)開關(guān)和漏電保護(hù)插座三種。

漏電保護(hù)器，用以對低壓電網(wǎng)直接觸電和間接觸電進(jìn)行有效保護(hù)，也可以作為三相電動機的缺相保護(hù)。它有單相的，也有三相的。1、漏電保護(hù)繼電器是指具有對漏電流檢測和判斷的功能，而不具有切斷和接通主回路功能的漏電保護(hù)裝置。2、漏電保護(hù)開關(guān)是指不僅它與其它斷路器一樣可將主電路接通或斷開，而且具有對漏電流檢測和判斷的功能，當(dāng)主回路中發(fā)生漏電或絕緣破壞時，漏電保護(hù)開關(guān)可根據(jù)判斷結(jié)果將主電路接通或斷開的開關(guān)元件。第1章常用低壓電器1.2.6漏電保護(hù)器目前這種形式的漏電保護(hù)裝置應(yīng)用最為廣泛，市場上的漏電保護(hù)開關(guān)根據(jù)功能常用的有以下幾種類別：1）只具有漏電保護(hù)斷電功能，使用時必須與熔斷器、熱繼電器、過流繼電器等保護(hù)元件配合。2）同時具有過載保護(hù)功能。3）同時具有過載、短路保護(hù)功能。4）同時具有短路保護(hù)功能。5）同時具有短路、過負(fù)荷、漏電、過壓、欠壓功能。第1章常用低壓電器1.2.6漏電保護(hù)器3、漏電保護(hù)插座是指具有對漏電流檢測和判斷并能切斷回路的電源插座。其額定電流一般為10A、16A，漏電動作電流6～30mA，靈敏度較高，常用于手持式電動工具和移動漏電保護(hù)器。依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，我們在選用漏電保護(hù)器時應(yīng)遵循一些主要原則。第1章常用低壓電器1.2.7雙電源切換裝置1、ATSE裝置簡介1）自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器（ATSE）定義：由一個或幾個轉(zhuǎn)換開關(guān)及其它必要的電器組成，用于檢測電路，并能將一個或幾個負(fù)載從一個電源換接至另一個電源的自動電器。2）ATSE根據(jù)其能否分?jǐn)喽搪冯娏骺煞譃椋校眉壓停茫录墸海校眉壞軌蚪油ā⒊休d負(fù)荷但不能用于分?jǐn)喽搪冯娏?；ＣＢ級配備過電流脫扣器，主觸頭能夠接通可用于分?jǐn)喽搪冯娏鳌?）ATSE的型式可分為分裝式和組裝式：分裝式是制造商只提供開關(guān)部分和自動控制器，供用戶自行組合、安裝；組裝式是將開關(guān)部分、自動控制器等裝入箱內(nèi)。斷路器的進(jìn)線端裝有刀閘開關(guān)或隔離開關(guān)（檢修時作隔離用）。斷路器的負(fù)載端按用戶的需要裝分路開關(guān)。第1章常用低壓電器1.2.7雙電源切換裝置圖1-25雙電源切換裝置2、ATSE的結(jié)構(gòu)、甚本功能和工作原理1）結(jié)構(gòu)國內(nèi)一些雙電源切換裝置，采用電磁驅(qū)動、電氣機械同時聯(lián)鎖機構(gòu)，主回路觸頭為兩靜一動結(jié)構(gòu)，動觸頭采用“Ｖ”型設(shè)計。為避免電磁線圈長期帶電工作，630Ａ以上型采用單線圈，直流脈沖操作，630Ａ以下型采用雙線圈直流脈沖操作，且接人的控制電源均為主備電源（交流220Ｖ）無須另加控制電源。

國內(nèi)還有一些雙電源切換裝置則是由兩臺帶電動操作機構(gòu)的斷路器（三極或四極用雙電源切換）、接插座、安裝底板等組成的開關(guān)部分和一臺電子自動控制器（有普通型和智能型兩種）構(gòu)成。第1章常用低壓電器1.2.7雙電源切換裝置2）基本功能（1）監(jiān)視常用電源和備用電源是否正常。（2）常用電源與備用電源的自動切換。（3）執(zhí)行部件在操作運行時，應(yīng)具備良好、可靠的電氣和機械聯(lián)鎖，切實防止同時接通常用和備用電源。（4）執(zhí)行部件對電源、線路和電氣設(shè)備具有過載、短路保護(hù)功能，此功能PC級產(chǎn)品沒有。（5）主備電源同時供電時，主電源有優(yōu)先選擇權(quán)。（6）可提供可調(diào)延時功能。（7）可實現(xiàn)手動／自動轉(zhuǎn)換和遠(yuǎn)程操作（智能型）。（8）可按用戶需求提供通信接口（協(xié)議訂貨）。第1章常用低壓電器1.2.7雙電源切換裝置3）工作原理

自動控制器隨時對正在運行的常用電源和準(zhǔn)備切換的備用電源進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)主電源側(cè)電壓繼電器檢測到電壓信號（如：失壓、欠壓、缺相）時，備用電源側(cè)電壓繼電器動作，同時接通其控制的時間繼電器，進(jìn)人延時，該延時的目的是觀察常用電源的異常是短時間可恢復(fù)的，還是無法在延時之內(nèi)恢復(fù)正常的。在確認(rèn)常用電源已無法恢復(fù)正常時，控制器的繼電器發(fā)出指令，常用電源斷路器電動操作機構(gòu)的分閘開關(guān)使其斷開。第1章常用低壓電器1.2.7雙電源切換裝置雙電源切換裝置的符號和技術(shù)參數(shù)：注：

1.

控制器

A：末端型適用于32-630AB：基本型適用于32-5000AD：智能型適用于32-5000A控制器連接電纜

1.5米32-160A標(biāo)配2.0米200-5000A標(biāo)配2.

額定工作電流（A):32、40、50、63、100、125、160、200、250、320、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150、4000、50003.

極數(shù)：

3：3極產(chǎn)品4：4極產(chǎn)品4.附件：F：位置反饋信號（32-630A選配、800-5000A標(biāo)配)T：通訊模塊（僅B型控制器選配)I：電流檢測模塊（僅當(dāng)選擇D型控制器后可以選配)第1章常用低壓電器1.2.8電涌保護(hù)器SPD（SurgeProtectiveDevice）是國際電工委員會（IEC）標(biāo)準(zhǔn)中對電涌保護(hù)器的英文縮寫。過去國內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)廠商使用避雷器、低壓避雷器、電子防雷器等名稱均不夠準(zhǔn)確，使用避雷器一詞易與使用于高壓供電系統(tǒng)的避雷器相混淆，特別是國家標(biāo)準(zhǔn)已頒布了避雷器的內(nèi)容和設(shè)有專門的檢測單位，它們主要應(yīng)用于高壓系統(tǒng)。1、SPD的定義：在GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》中，SPD定名是過電壓保護(hù)器：“用以限制存在于某兩物體之間的沖擊過電壓的一種設(shè)備，如放電間隙，避雷器或半導(dǎo)體器具”。SPD的定義應(yīng)是，電涌保護(hù)器（SPD）：用以限制瞬態(tài)過電壓和引導(dǎo)電涌電流的一種器具，它至少應(yīng)包括一種非線性元件。第1章常用低壓電器1.2.8電涌保護(hù)器2、SPD的分類：SPD可按幾種不同方法進(jìn)行分類：1）按使用非線性元件的特性分類（設(shè)計電路拓樸）2）按SPD的端口型式分類圖1-26SPD的端口型式圖1-27雙口SPD示意圖第1章常用低壓電器1.2.8電涌保護(hù)器

圖1-26和圖1-27上可以看出，無論SPD從外表上看是否串接或并聯(lián)在被保護(hù)電路中，SPD的非線性元件實質(zhì)上都是與被保護(hù)電路處于并聯(lián)狀態(tài)，當(dāng)其動作時，能將被保護(hù)電路中的電涌電流通過SPD分流泄入地中。3）按使用的性質(zhì)分類：

生產(chǎn)廠商又可將SPD按使用性質(zhì)將SPD分為：電源系統(tǒng)SPD、信號系統(tǒng)SPD和天饋系統(tǒng)SPD。此外，還可以按安裝的環(huán)境（位置）分為室內(nèi)用或戶外用；按可接觸性分為可接觸或不可接觸；按安裝方式分為固定式或卡接可移式等等。第1章常用低壓電器1.2.8電涌保護(hù)器電涌保護(hù)器的技術(shù)參數(shù)及選型標(biāo)注方式：表1-12電涌保護(hù)器性能參數(shù)表第1章常用低壓電器1.3控制器電器1.3.1主令電器（廣義）1、主令電器是用來閉合或斷開控制電路，而控制電動機的啟動、停車、制動以及調(diào)速等。它可以直接用于控制電路，也可以通過電磁式電器間接作用于控制電路。在控制電路中，由于它是一種專門發(fā)布命令的電器，故稱其為主令電器。圖1-28按鈕開關(guān)基本結(jié)構(gòu)及外形示意圖第1章常用低壓電器1.3.1主令電器（廣義）2、行程開關(guān)行程開關(guān)又稱為限位開關(guān)。是利用生產(chǎn)機械某些運動部件對其的碰撞來發(fā)出開關(guān)量控制信號的主令電器。一般用來控制生產(chǎn)機械的運動方向、速度、行程遠(yuǎn)近或定位，可實現(xiàn)行程控制以及限位保護(hù)的控制。

行程開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)可以分為三個主要部分：擺桿（操作機構(gòu)）、觸頭系統(tǒng)和外殼。圖1-29直動式行程開關(guān)

行程開關(guān)擺桿形式主要有直動式、杠桿式和萬向式三種。第1章常用低壓電器1.3.1主令電器（廣義）3、接近開關(guān)接近開關(guān)又稱無觸頭行程開關(guān)，其功能是當(dāng)某種物體與之接近到一定距離時，就發(fā)出動作信號，而不象機械式行程開關(guān)那樣需要施加機械力。接近開關(guān)是通過其感辨頭與被測量物體之間的介質(zhì)能量的變化來取得信號的。1-30為幾種接近開關(guān)的外形示意圖。常用的國產(chǎn)接近開關(guān)有3SG、LJ、CJ、SJ、B和LXJO等系列，另外，國外進(jìn)口及引進(jìn)產(chǎn)品亦在國內(nèi)應(yīng)用廣泛。圖1-30接近開關(guān)外形圖第1章常用低壓電器1.3.1主令電器（廣義）

1）工作原理

以電感式接近開關(guān)為例，介紹其工作原理。

電感式接近開關(guān)屬于一種有開關(guān)量輸出的位置傳感器，主要由高頻振蕩器、形檢波、信號處理和輸出器幾部分組成。其工作流程框圖如圖1-31所示。這種接近開關(guān)所能檢測的物體必須是金屬導(dǎo)電體。圖1-31電感式接近開關(guān)工作流程方框圖第1章常用低壓電器1.3.1主令電器（廣義）2）接近開關(guān)的主要技術(shù)指標(biāo)

（1）動作距離（2）設(shè)定距離（3）回差值（4）輸出狀態(tài)（5）檢測方式（6）響應(yīng)頻率（7）導(dǎo)通壓降（8）輸出形式第1章常用低壓電器1.3.1主令電器（廣義）4、光電開關(guān)

a

）結(jié)構(gòu)原理圖b）外形圖觸點彈簧；2—凸輪；3—轉(zhuǎn)軸；4—觸點圖1-33LW5系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)5、轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)主要應(yīng)用于低壓斷路操作機構(gòu)的合閘與分閘控制、各種控制線路的轉(zhuǎn)換、電壓和電流表的換相測量控制、配電裝置線路的轉(zhuǎn)換和遙控等。是一種多檔式，控制多回路的主令電器。第1章常用低壓電器1.3.1主令電器（廣義）圖1-34萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)圖形符號

在電路圖中除要畫出觸點圖形符號，還應(yīng)有操作手柄位置與觸點分合狀態(tài)的表示方法。其表示方法有兩種，一種是在電路圖中畫虛線和畫“l(fā)”的方法，如圖1—34（a）所示，即用虛線表示操作手柄的位置，用有無“l(fā)”表示觸點的閉合打開狀態(tài)，如在觸點圖形符號的下面虛線位置上畫“l(fā)”，就表示該觸點是處于打開狀態(tài)。另一種方法是在觸點圖形符號上標(biāo)出觸點編號，用接點表來表示操作手柄處于不同位置時的觸點的分合狀態(tài)，如圖1—34（b）所示。第1章常用低壓電器1.3.1主令電器（廣義）6、凸輪開關(guān)凸輪控制器是一種大型的手動控制器。主要用于在起重設(shè)備中直接控制中微型繞線式異步電動機的啟動、停止、調(diào)速、換向和制動，也適用于有相同要求的其他電力拖動場合，如卷揚機等。凸輪控制器主要由主觸頭、輔助觸頭、轉(zhuǎn)軸、凸輪、杠桿、手柄、滅弧罩及定位機構(gòu)等組成，其操作手柄多數(shù)為可左右轉(zhuǎn)動的方向盤式。圖1-35為凸輪控制器的結(jié)構(gòu)原理圖。圖1-35凸輪控制器結(jié)構(gòu)原理圖第1章常用低壓電器1.3.1主令電器（廣義）1-靜觸頭；2—動觸頭；3-觸頭彈簧；4—彈簧；5—滾子；6—絕緣方軸；7—凸輪圖1-36凸輪控制器的圖形符號

控制器的操作位置和觸頭，根據(jù)控制器的具體型號不同其數(shù)目也不同。第1章常用低壓電器1.3.2接觸器

接觸器是用來接通或切斷電動機或其它負(fù)載主電路的一種控制電器。

接觸器的分類有幾種不同的方式，如按操作方式分：有電磁接觸器、氣動接觸器和電磁氣動接觸器；按滅弧介質(zhì)分：有空氣電磁式接觸器、油浸式接觸器和真空接觸器等；

按主觸頭控制的電流種類分：又有交流接觸器、直流接觸器、切換電容接觸器等。第1章常用低壓電器1.3.2接觸器1、接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理接觸器由磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、釋放彈簧機構(gòu)、輔助觸頭及基座等幾部分組成，如圖1-37所示。接觸器的基本工作原理是利用電磁原理通過控制電路的控制和可動銜鐵的運動來帶動觸頭控制主電路通斷的。交流接觸器和直流接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同，但也有不同之處。1-滅弧罩；2-動觸點；3-靜觸點；4-動鐵心；5-線圈；6-短路環(huán)；7-靜鐵心；8-反作用彈簧；9-外殼圖1-37交流接觸器結(jié)構(gòu)示意圖第1章常用低壓電器1.3.2接觸器1）電磁機構(gòu)電磁機構(gòu)由線圈、鐵心和銜鐵組成。對于交流接觸器，為了減小因渦流和磁滯損耗造成的能量損失和溫升，鐵心和銜鐵用硅鋼片疊成；對于直流接觸器，鐵心和銜鐵用整塊電工軟鋼做成，為使線圈散熱良好，通常將線圈繞制成高而薄的圓筒狀，不設(shè)線圈骨架，使線圈和鐵心直接接觸以利于散熱。2）主觸點和熄弧系統(tǒng)接觸器的觸頭分為兩類，主觸點和輔助觸點。根據(jù)觸點的容量大小，主觸點有橋式觸點和指形觸點，大容量的主觸頭采用轉(zhuǎn)動式單斷點指型觸頭。3）輔助觸點有常開和常閉輔助觸點，在結(jié)構(gòu)上它們均為橋式雙觸點。接觸器的輔助觸點在控制電路中起聯(lián)動作用。輔助觸點的容量較小，所以不用裝滅弧裝置，因此它不可以用來分合主電路。第1章常用低壓電器1.3.2接觸器4）反力裝置由釋放彈簧和觸點彈簧組成。5）支架和底座用于接觸器的固定和安裝。當(dāng)交流接觸器線圈通電后，在鐵心中產(chǎn)生磁通，由此在銜鐵氣隙處產(chǎn)生吸力，使銜鐵產(chǎn)生閉合動作，同時帶動主觸點閉合，從而接通主電路。另外，銜鐵還帶動輔助觸點動作，使常開觸點閉合，常閉觸點斷開。當(dāng)線圈斷電或電壓顯著下降時，吸力消失或減弱，銜鐵在釋放彈簧的作用下打開，主、輔助觸點又恢復(fù)到原來狀態(tài)。

第1章常用低壓電器1.3.2接觸器2、接觸器的主要特性和參數(shù)接觸器主要有如下特性參數(shù)。1）額定值和極限值包括額定工作電壓、額定絕緣電壓、約定發(fā)熱電流、約定封閉發(fā)熱電流（有外殼時的)、額定工作電流或額定功率、定工作制、定接通能力、定分?jǐn)嗄芰湍褪苓^載電流能力。其中額定工作電壓是指主觸頭所在電路的額定電壓。通常用的電壓等級有：直流接觸器：110V，220V，440V，660V交流接觸器：127V，220V，380V，500V，660V額定工作電流是指主觸頭所在電路的額定電流。通常用的電流等級有：直流接觸器：5A，10A，20A，40A，60A，100A，150A，250A，400A，600A交流接觸器：5A，10A，20A，40A，60A，100A，150A，250A，400A，600A耐受過載電流能力是指接觸器承受電動機的啟動電流和操作過負(fù)荷引起的過載電流所造成的熱效應(yīng)的能力。第1章常用低壓電器1.3.2接觸器2）控制回路常用的接觸器操作控制回路是電氣控制回路。當(dāng)控制電路電壓與主電路額定工作電壓不同時，應(yīng)采用如下標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。直流:24，48，110，125，220，250V

；交流:24，36，48，110，127，220V。具體產(chǎn)品在額定控制電源電壓下的控制電路電流由制造廠提供。

3）吸引線圈的額定電壓吸引線圈通常用的電壓等級為直流線圈：24V，48V，110V，220V，440V。交流線圈：36V，110V，127V，220V，380V。選用時一般交流負(fù)載用交流接觸器，流負(fù)載用直流接觸器，果交流負(fù)載頻繁動作時，也可采用直流吸引線圈的接觸器。第1章常用低壓電器1.3.2接觸器4）接通和分?jǐn)嗄芰@是指主觸點在規(guī)定條件下能可靠地接通和分?jǐn)嗟碾娏髦?。在此電流值下，接通時主觸點不應(yīng)該發(fā)生熔焊；分?jǐn)鄷r主觸點不應(yīng)該發(fā)生長時間燃弧。不同類型的接觸器，它對主觸點的接通能力和分?jǐn)嗄芰Φ囊笠膊煌?，而接觸器的類別是根據(jù)其對不同控制對象的控制方式所規(guī)定的。接觸器的使用類別代號通常標(biāo)注在產(chǎn)品的銘牌或工作手冊中。第1章常用低壓電器1.3.2接觸器形式觸點類別使用類別用途交流接觸器接觸器主觸點AC-1無感或低感負(fù)載、電阻爐AC-2繞線式感應(yīng)電動機的起動、分?jǐn)郃C-3鼠籠式感應(yīng)電動機的起動、運轉(zhuǎn)中分?jǐn)郃C-4鼠籠式感應(yīng)電動機的起動、反接制動或反向運轉(zhuǎn)、點動接觸器輔助觸點AC-11控制交流電磁鐵AC-14控制小容量電磁鐵負(fù)載AC-15控制容量在72VA以上的電磁鐵負(fù)載直流接觸器接觸器主觸點DC-1無感或低感負(fù)載，電阻爐DC-3并勵電動機的起動、反接制動或反向運轉(zhuǎn)、點動，電動機在動態(tài)中分?jǐn)郉C-4串勵電動機的起動、反接制動或反向運轉(zhuǎn)、點動，電動機在動態(tài)中分?jǐn)嘟佑|器輔助觸點DC-11控制直流電磁鐵DC-13控制直流電磁鐵DC-14控制電路中有經(jīng)濟電阻的直流電磁鐵負(fù)載表1-13常見接觸器使用類別及其典型用途表表1-13中要求接觸器主觸點達(dá)到的接通和分?jǐn)嗄芰椋海?）AC1和DC1類允許接通和分?jǐn)囝~定電流；（2）AC2、DC3和DC4類允許接通和分?jǐn)?倍的額定電流；（3）AC3類允許接通6倍的額定電流，分?jǐn)囝~定電流；（4）AC4類允許接通和分?jǐn)?倍的額定電流。第1章常用低壓電器1.3.2接觸器5）額定操作頻率這是指接觸器每小時的操作次數(shù)。交流接觸器最高為600次/h，而直流接觸器最高為1200次/h。操作頻率直接影響到接觸器的電壽命和滅弧罩的工作條件，對于交流接觸器還影響到線圈的溫升。6）機械壽命和電壽命接觸器的機械壽命用其在需要正常維修或更換機械零件前，包括更換觸頭，所能承受的無載操作循環(huán)次數(shù)來表示。國產(chǎn)接觸器的壽命指標(biāo)一般以90%以上產(chǎn)品能達(dá)到或超過的無載循環(huán)次數(shù)〈百萬次)為準(zhǔn)。如果產(chǎn)品未規(guī)定機械壽命數(shù)據(jù)，則認(rèn)為該接觸器的機械壽命為在斷續(xù)周期工作制下按其相應(yīng)的最高操作頻率操作8000h的循環(huán)次數(shù)。作頻率即每小時內(nèi)可完成的操作循環(huán)數(shù)（次/h）。接觸器的電壽命用不同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。第1章常用低壓電器1.3.2接觸器3、常用典型交流接觸器簡介

1）空氣電磁式交流接觸器在接觸器中，空氣電磁式交流接觸器應(yīng)用最為廣泛，產(chǎn)品系列、品種最多，其結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同，但有些產(chǎn)品在功能、性能和技術(shù)含量等方面各有獨到之處，選用時可根據(jù)需要擇優(yōu)選擇。典型產(chǎn)品有CJ20、CJ21、CJ26、CJ29、CJ35、CJ40、NC、B、LC1-D、3TB和3TF系列交流接觸器等。2）機械聯(lián)鎖（可逆)交流接觸器機械聯(lián)鎖（可逆)接觸器實際上是由兩個相同規(guī)格的交流接觸器再加上機械聯(lián)鎖機構(gòu)和電氣聯(lián)鎖機構(gòu)所組成，如圖1-38所示。

可以保證在任何情況下（如機械振動或錯誤操作而發(fā)出的指令)都不能使兩臺交流接觸器同時吸合。第1章常用低壓電器1.3.2接觸器a)水平聯(lián)接b)垂直聯(lián)接1--機械聯(lián)鎖裝置；2--QAC1；3--QAC2圖1-38機械連鎖交流接觸器的典型結(jié)構(gòu)示意圖

只能是當(dāng)一臺接觸器斷開后，另一臺接觸器才能閉合，能有效地防止電動機正、反轉(zhuǎn)時出現(xiàn)相間短路的可能性。比單在電器控制回路中加接電氣聯(lián)鎖電路的應(yīng)用更安全可靠。機械聯(lián)鎖接觸器主要用于電動機的可逆控制、雙路電源的自動切換，也可用于需要頻繁地進(jìn)行可逆換接的電氣設(shè)備上。第1章常用低壓電器1.3.2接觸器3）切換電容器接觸器切換電容器接觸器是專用于低壓無功補償設(shè)備中，投入或切除并聯(lián)電容器組，以調(diào)整用電系統(tǒng)的功率因數(shù)的。切換電容器接觸器帶有抑制浪涌裝置，能有效地抑制接通電容器組時出現(xiàn)的合閘涌流對電容的沖擊和開斷時的過電壓。4）真空交流接觸器真空接觸器是以真空為滅弧介質(zhì)，其主觸頭密封在真空開關(guān)管內(nèi)。真空開關(guān)管（又稱真空滅弧室)以真空作為絕緣和滅弧介質(zhì)，位于真空中的觸頭一旦分離，觸頭間將產(chǎn)生由金屬蒸氣和其他帶電粒子組成的真空電弧。常用的真空接觸器有

CKJ

和

EVS

系列等。第1章常用低壓電器1.3.2接觸器5）直流接觸器直流接觸器應(yīng)用于直流電力線路中供遠(yuǎn)距離接通與分?jǐn)嚯娐芳爸绷麟妱訖C的頻繁啟動、停止、反轉(zhuǎn)或反接制動控制，以及CD系列電磁操作機構(gòu)合閘線圈或頻繁接通和斷開起重電磁鐵、電磁閥、離合器的電磁線圈等。常用的直流接觸器有

CZ18、CZ21、CZ22和CZO系列等。6）智能化接觸器智能化接觸器的主要特征是裝有智能化電磁系統(tǒng)，具有與數(shù)據(jù)總線及與其他設(shè)備之間相互通信的功能，其本身還具有對運行工況自動識別、控制和執(zhí)行的能力。智能化接觸器一般由基本系列的電磁接觸器及附件構(gòu)成。第1章常用低壓電器1.3.2接觸器4、接觸器的選用原則接觸器的選用主要是選擇類型、主電路參數(shù)、控制電路參數(shù)和輔助電路參數(shù)，以及按電壽命、使用類別和工作制選用，另外需要考慮負(fù)載條件的影響，分述如下：1）接觸器類型選擇根據(jù)接觸器所控制的負(fù)載性質(zhì)來確定接觸器的極數(shù)和電流種類。流種類由系統(tǒng)主電流種類確定。2）主電路參數(shù)的確定主電路參數(shù)的確定主要是額定工作電壓、額定主作電流（或額定控制功率)、額定通斷能力和耐受過載電流能力。接觸器可以在不同的額定工作電壓和額定工作電流下工作。3）控制電路參數(shù)和輔助電路參數(shù)的確定接觸器的線圈電壓應(yīng)與其所控制電路的電壓一致。流接觸器的控制電路電流種類分交流和直流兩種，一般情況下多用交流，當(dāng)操作頻繁時則常選用直流。第1章常用低壓電器1.3.2接觸器表1-14接觸器選型表表1-14接觸器選型續(xù)表第1章常用低壓電器1.3.3繼電器繼電器是一種根據(jù)某種輸入信號的變化，而接通或斷開控制電路，實現(xiàn)自動控制和保護(hù)電力拖動裝置的自動電器，其輸入量可以是電流、電壓等電量，也可以是溫度、時間、速度、壓力等非電量，而輸出則是觸頭的動作，或者是電參數(shù)的變化。繼電器是一種利用各種物理量的變化，將電量或非電量信號轉(zhuǎn)化為電磁力（有觸頭式)或使輸出狀態(tài)發(fā)生階躍變化（無觸頭式)，從而通過其觸頭或突變量促使在同一電路或另一電路中動作的一種控制元件。第1章常用低壓電器1.3.3繼電器圖1-39繼電器的輸入輸出特性

輸入信號X從零開始變化，在達(dá)到一定值之前，繼電器不動作，輸入信號y不變，維持y=ymin。輸入信號x

達(dá)到

xc

達(dá)到時，電器立即動作，輸出信號

y由

ymin

突變到

ymax，再進(jìn)一步加大輸入量，輸出也不再變化，而保持

y=ymax。

當(dāng)

x

從某個大于

xc的值xmax開始變小，大于一定值xf時，輸出仍保持不變(y=ymax）。降低到

xf時，輸出信號

y驟然降至

ymin。繼續(xù)減小x的值，y也不會再變化，仍為ymin。圖中xc稱為繼電器的動作值xf稱為繼電器的返回值。第1章常用低壓電器1.3.3繼電器

1、繼電器的分類常用的繼電器按動作原理分類有：電磁式繼電器、磁電式繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動式繼電器、溫度(熱)繼電器、光電式繼電器、壓電式繼電器、時間繼電器等，其中時間繼電器又分為電磁式、電動機式、機械阻尼(氣囊)式和電子式等。按反應(yīng)激勵量的不同，又可分為交流繼電器、直流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器、電流繼電器、時間繼電器、速度繼電器、溫度繼電器、壓力繼電器、脈沖繼電器等。按結(jié)構(gòu)特點分，有接觸器式繼電器、(微型、超小型、小型)繼電器、舌簧繼電器、電子式繼電器、智能化繼電器、固體繼電器、可編程序控制繼電器等。按動作功率分，有通用、靈敏和高靈敏繼電器等。按輸出觸頭容量分有大、中、小和微功率繼電器之分等。第1章常用低壓電器1.3.3繼電器2、常用典型繼電器簡介1）電磁式繼電器電磁式繼電器是應(yīng)用最早同時也是應(yīng)用得最多的一種繼電器，它是由電磁機構(gòu)（包括動靜鐵心、銜鐵、線圈)和觸頭系統(tǒng)等部分組成。1-靜觸點；2-動觸點；3-簧片；4-銜鐵5-極靴；6-工作氣隙；7-反力彈簧；

8-鐵軛；9-