第一节--低压电器的作用与分类

工厂电气控制技术任课老师：陈宇莹什么是电气控制？电气自动化设备都属于电气控制的对象电气控制的控制原件或称它为执行原件，包含了强电和弱电电气控制及PLC应用电气控制及PLC应用凡是根据外界特定的信号或要求，自动或手动接通和断开电路，断续或连续地改变电路参数，实现对电路或非电现象的切换、控制、保护、检测和调节的电气元件或设备均称为电器。第一章常用低压电器第一节低压电器的作用和分类电器的定义：是指工作在直流1500V、交流1200V及以下的电路中，以实现对电路的控制、检测、保护、变换、调节等作用的基本器件。采用电磁原理构成的低压电器，称为电磁式低压电器；利用集成电路或电子元件构成的低压电器，称为电子式低压电器；利用现代控制原理构成的低压电器，称为自动化电器、智能化电器或可通信电器等。低压电器的定义低压电器的分类（一）按操作方式（二）按用途（三）按工作原理手动电器，如刀开关、按钮和转换开关等；自动电器，如低压断路器、接触器和继电器等；低压配电电器，如刀开关、低压断路器、转换开关、熔断器等；低压控制电器，如接触器、继电器、控制器、控制按钮、主令控制器等；电磁式电器，如交直流接触器、电磁式继电器等；非电量控制电器，如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器等；三、低压电器的发展方向低压电器的智能化和网络化设计与开发手段的现代化环保材料的广泛使用结构设计的模块化和零部件通用化四、低压电气的主要技术参数使用类别主参数——额定工作电压和额定工作电流通断能力寿命27April2020第二节低压开关低压开关又称低压隔离器，是低压电器中结构比较简单、应用广泛的一类手动电器。主要有刀开关、组合开关、以及用刀与熔断器组合成的胶盖瓷底刀开关和熔断器式刀开关，还有转换开关等。一、刀开关刀开关是低压电器中结构最简单、应用最广泛的一类手动电器。主要用在低压成套配电装置中。作用：用于不频繁的手动接通和分断交直流电路或作隔离开关用。分类：按刀的级数分:单极、双极和三极按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置按刀的转换方向分为：单掷和双掷按接线方式分为：板前接线和板后接线按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。结构图和符号：QS控制对象：380V，5.5kW以下小电机考虑到电机较大的起动电流，刀闸的额定电流值应如下选择：（3~5)倍异步电机额定电流刀开关选用原则1）刀开关类型、极数及操作方式的选择2）刀开关额定电压的选择3）刀开关额定电流的选择4）通断能力、寿命的选择27April2020（四）HZ系列组合开关1、手柄2、转轴3、弹簧4、凸轮5、绝缘垫板6、动触头7、静触头8、接线柱9、绝缘杆二.组合开关①功能：常用在机床的控制电路中，作为电源的引入开关或是自我控制小容量电动机的直接起动、反转、调速和停止的控制开关等。组合开关②类型：组合开关有单极、双极和多极之分。③结构：它由动触片、静触片、转轴、手柄、凸轮、绝缘杆等部件组成。当转动手柄时，每层的动触片随转轴一起转动，使动触片分别和静触片保持接通和分断。为了使组合开关在分断电流时迅速熄弧，在开关的转轴上装有弹簧，能使开关快速闭合和分断。组合开关外形图④图形符号和文字符号QQ（a）单极（b）三极组合开关的主要参数有额定电压额定电流有10A、25A、60A等极数组合开关HZ10系列-3三、低压断路器(自动开关)电器符号QF低压断路器又称自动开关或空气开关。它相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。（一）低压断路器的结构和工作原理1.天弧罩2.开关本体3.抽屉座4.合闸按钮5.分闸按钮6.智能脱扣器7.摇匀柄插入位置8.连接/试验/分离指示1.天弧罩2.开关本体3.抽屉座4.合闸按钮5.分闸按钮6.智能脱扣器7.摇匀柄插入位置8.连接/试验/分离指示万能式低压断路器结构图27April2020（一）低压断路器的结构和工作原理图1-12低压断路器工作原理1-分闸弹簧2-主触头3-传动杆4-锁扣5-轴6-过电流脱扣器7-热脱扣器8-欠压失压脱扣器9-分励脱扣器1．主触头及灭弧装置2．脱扣器3．自由脱扣机构和操作机构27April2020（二）、低压断路器的主要技术数据和保护特性1．低压断路器的主要技术数据1）额定电压2）断路器额定电流3）断路器壳架等级额定电流4）断路器的通断能力5）保护特性2．保护特性图5-39低压断路器的保护特性1-被保护对象的发热特性2-低压断路器保护特性低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器，简称自动开关。作用：可实现短路、过载、失压保护。结构：过流脱扣器欠压脱扣器工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。(1)、低压断路器的作用及分类作用：用于电动机和其他用电设备的电路中，在正常情况下，它可以分断和接通工作电流；当电路发生过载、短路、失压等故障时，它能自动切断故障电路，有效地保护串接于它后面的电器设备；还可用于不频繁地接通、分断负荷的电路，控制电动机的运行和停止。分类：按结构分为框架式（万能式）塑料外壳式（装置式）(2)、低压断路器的工作原理锁钩主触点手动闭合过流脱扣器欠压脱扣器衔铁连杆装置释放弹簧过载脱扣器触点系统和灭弧装置：用于接通和分断主电路，为了加强灭弧能力，在主触点处装有灭弧装置。脱扣器是断路器的感测元件，当电路出现故障时，脱扣器收到信号后，经脱扣机构动作，使触点分断。①欠压脱扣器②过电流脱扣器③过载脱扣器脱扣机构和操作机构是断路器的机械传动部件，当脱扣结构接收到信号后由断路器切断电路。(3)、低压断路器的结构(4)、低压断路器的图形符号和文字符号QF(5)、低压断路器的主要技术参数额定电压额定电流极数脱扣器型整定电流范围分断能力动作时间等断路器DW17系列-1DW17系列万能式断路器一、适用范围DW17系列万能式断路器(以下简称断路器)适用于交流50Hz、电压400V、690V；电流至4000A的配电网络中，用来分配电能和用作配电线路及电源免受过载、欠电压、短路等保护之用。同时在正常条件下可作为线路的不频繁转换之用。1250A以下的断路器在交流50Hz、电压400V网络中可用来作电动机的过载、短路保护，同时在上述条件下也可作为电动机的不频繁起动之用断路器DZ20系列-1DZ20系列塑壳式断路器额定绝缘电压为660V,交流50Hz或60Hz，额定工作电压380V及以下，额定电流至1250A，一般作为配电用，额定电流225A及以下和400Y型的断路器亦可作为保护电动机用。在正常情况下，断路器可分别作为线路不频繁转换及电动机的不频繁起动之用。塑壳式低压断路器一般用作配电线路的保护开关以及电动机和照明电路的控制开关等。常用的有：DZ15、DZ20、3VE、S060等系列。后二种是引进国外技术生产的产品。（三）分类1框架式DW系列（万能式）2塑壳式DZ系列（装置式）框架式低压断路器主要用于40～100kW电动机回路的不频繁全压启动，并起短路、过载、失压保护作用。常用的有：DW10、DW15、ME、AE、AH及3WE系列。后四种是引进国外技术生产的产品。27April2020（三）塑壳式低压断路器典型产品塑壳式低压断路器根据用途分为配电用熔断器、电动机保护用和其它负载用断路器，用作配电线路、电动机、照明电路及电热器等设备的电源开展开关及保护。常用的有：DZ15、DZ20、3VE、S060等系列。后二种是引进国外技术生产的产品。27April2020（四）塑壳式低压断路器的选用塑壳式低压断路器常用来作电动机的过载与短路保护。选择原则是：1）断路器额定电压等于或大于线路额定电压。2）断路器额定电流等于或大于线路或设备额定电流。3）断路器通断能力等于或大于线路中可能出现的最大短路电流。4）欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压。27April20208）6倍长延时电流整定值的可返回时间等于或大于电动机实际起动时间。5）分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。6）长延时电流整定值等于电动机额定电流。7）瞬时整定电流：对保护笼型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为8~15倍电动机额定电流；对于保护绕线型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为3~6倍电动机额定电流。（四）低压断路器的选用塑壳式低压断路器常用来作电动机的过载与短路保护。选择原则是：1）断路器额定电压和额定电流不小于电路正常工作电压和工作电流。2）热脱扣器的整定电流与所控制的电动机的额定电流或负载额定电流一致。3）电流脱扣器瞬时脱扣整定电流大于负载电路正常工作时的尖峰电流。27April2020三、模数化小型断路器模数化小型断路器是终端电器的一大类。它安装于线路末端的电路中，起配电、控制和保护作用。在结构上具有外形尺寸模数化（9mm的倍数）和安装导轨化的特点。27April2020四、漏电断路器漏电断路器除具有低压断路器的作用外，还具有漏电保护的功能。（一）漏电断路器的结构与工作原理漏电断路器由操作机构、电磁脱扣器、触头系统、灭弧室、零序电流互感器、漏电脱扣器、试验装置等组成。27April2020电磁式漏电脱扣器结构示意图27April2020电磁式电流动作型漏电断路器工作原理图27April2020（二）漏电断路器典型产品漏电断路器典型产品有DZ15LE、DZL16、DZL18、DZ20L、DZL25、JC等系列。（三）漏电断路器的选用1）额定漏电不动作电流的选择。2）额定漏电动作电流的选择。3）漏电保护特性的选择。4）额定剩余动作电流的选择。27April2020第三节熔断器(FU)定义：熔断器是一种当电流超过规定值一定时间后,以它本身产生的热量使熔体熔化而分断电路的电器.广泛应用于低压配电系统及用电设备中作短路和过电流保护.熔断器是一种在短路或严重过载时利用熔化作用而切断电路的保护电器，它主要由熔体和熔断管组成。其中熔体既是敏感元件又是执行元件。由易溶金属制成，熔断管用瓷、玻璃或硬制纤维制成。一、熔断器结构及工作原理熔体、安装熔体的熔管、熔座熔断器种类：常见有:插入式、螺旋式、封闭管式和自复式。熔断器工作原理熔断器接入电路时，熔体与保护电路串联连接，当该电路中发生短路或严重过载故障时，通过熔体的电流达到或超过其允许的正常发热电流，熔体上产生的热量使熔体温度急剧上升，当达到熔体金属的熔点时，熔体自行熔断，分断电路切断故障电流，从而保护了电气设备。结构熔体、安装熔体的熔管、熔座27April2020（一）熔断器的主要技术参数1．额定电压2．额定电流3．极限分断能力4．熔断电流27April2020按结构分有：半封闭瓷插式、螺旋式、无填料封闭管式和有填料封闭管式熔断器。三、熔断器典型产品按用途分：工业用熔断器、半导体保护用熔断器、快速熔断器和特殊熔断器。RC1A系列瓷插式熔断器典型产品有：RL6、RL7、RL96、RLS2系列螺旋式熔断器，RL1B系列带断相保护螺旋式熔断器，RT18、RT18-□X系列熔断器以及RT14系列有填料密封管式熔断器。还有国外引进技术生产的NT系列有填料密闭式刀型触头熔断器与NGT系列半导体器件保护用熔断器等。27April2020图1-15螺旋式熔断器结构示意图1-瓷帽2-金属螺管3-指示器4-熔管5-瓷套6-下接线端7-上接线端8-瓷座RL6、RL7螺旋式熔断器结构示意图：RM10系列无填料封闭管式熔断器有填料快速熔断器有填料封闭管式熔断器27April2020自复式熔断器27April2020RL系列型号含义：熔断器的符号、型号27April2020四、熔断器的选用1）熔断器类型的选择2）熔断器额定电压的选择3）熔体、熔断器额定电流的选择4）熔断器额定电流的校验27April2020主令电器主要用来接通或断开控制电路，以发布命令或信号，改变控制系统工作状况的电器。常用的主令电器有控制按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器等。第四节主令电器什么是主令