低压电器的使用

一 低压电器概述

1、什么是低压电器：

在交流电压小于1200V、直流电压小于1500V，或者交流1000V，直流1200V的电路中起通断、保护、控制或调节等作用的电气设备。

2、低压电器的常见分类

（1）按用途或控制对象： 低压配电电器：开关、接触器、熔断器、断路器等。

低压控制电器：接触器、继电器等。

（2）按照动作方式： 自动切换电器：接触器、继电器。

非自动切换电器：刀开关、转换开关、按钮。

（3）按执行机能： 有触头电器：接触器、按钮。

无触头电器：接近开关、电子式时间继电器。

（4）按工作原理： 电磁式电器：交直流接触器、各种继电器。

非电量控制电器：压力、速度、温度继电器。

3、低压电器的基本组成：感受机构：以外部信号变化作出反应。电磁系统

执行机构：执行电路的通断控制。触头系统和灭弧系统。

4、电磁系统的组成：铁心、线圈、衔铁

5、低压电器的触头系统

（1）触头的材料 银 铜

（2）触头系统的结构形式

二 交流接触器

1、接触器：是一种可以远距离控制的电器。用来接通或分断正常工作状态下的主电路和控制电路。它具有低电压释放保护性能、控制容量大、能远距离控制等优点，在自控系统中应用非常广泛。

2、接触器的型号：CJ10、CJ12、 CJ10X、CJ20、3TB、3TD等。

3、接触器按其触头通过电流的种类不同，可分为交流接触器和直流接触器。

4、接触器的组成：

灭弧装置产生原因：触头接通电路时存在接触电阻，引起触头温升；触头分断时，由于热电子发射和强电场作用，使气体游离，从而在分断瞬间产生电弧，使电路延时断开/产生高温烧毁触头。 灭弧措施：灭弧罩等。

5、接触器的结构原理

各种接触器的实物图

6、接触器的符号：KM

7、 选择原则：

1、 接触器的使用类别应与负载性质相一致，控制交流负载应选用交流接触器，控制直流负载则选用直流接触器。

2、主触点的额定工作电压应大于或等于负载电路的电压。

3、主触点的额定工作电流应大于或等于负载电路的电流。

4 、接触器主触点的额完工作电流是在规定条件下（额定工作电压、使用类别、操作频率等）能够正常工作的电流值，当实际使用条件不同时，这个电流值也将随之改变。

5、吸引线圈的额定电压应与控制回路电压相一致，接触器在线圈额定电压85％及以上时应能可靠地吸合。

6、主触点和辅助触点的数量应能满足控制系统的需要。

8、 安装使用：

交流接触器安装前，一般应进行以下检查：

(1)检查接触器铭牌和线圈的技术数据 (如额定电压、额定电流、操作频率和通电持续率等)是否符合实际使用要求。

(2)新购入的或搁置已久的接触器，应进行解体检查，擦净铁芯极面上的防锈油，以免油垢黏滞而造成接触器线圈断电后铁芯不释放。

(3)检查接触器有无机械损伤，用手推动接触器的活动部分，要求动作灵活，无卡涩现象。

(4)检查和调整触点的工作参数 (如开距、超程、初压力和终压力等)，使其符合要求；检查各级触点接触是否良好，分合是否同步。

(5)检查接触器在85%额定电压时能否正常动作，是否卡住，在 失压和电压过低时能否释放。

(6)用500V兆欧表测试接触器的绝缘电阻，测得的绝缘电阻值一般不应低于10兆)。

(7)用万用表检查线圈是否断线，并揿动接触器，检查辅助触点接触是否良好。

(8)带灭弧罩的接触器，应特别注意陶瓷灭弧罩是否破损或脱落，因为严禁这种接触器在灭弧罩破损或无灭弧罩的情况下运行。

安装时应注意以下几点：

(1)确定接触器的安装地点时，应考虑日后检查和维修方便。

(2)接触器应垂直安装，其底面与地面的倾斜度应小于50。安装CJO系列接触器时，应使有孔的两面处于上下方向，以利于散热；应留有适当的飞弧空间，以免烧坏相邻电器。

(3)安装孔的螺栓应装有弹簧垫圈和平垫圈，并拧紧螺栓，以免松脱或振动；安装接线时，勿使螺栓、线圈、接线头等失落，以免落入接触器内部而造成卡住或短路。

(4)安装完毕，检查接线正确无误后，应在主触点不带电的情况下，先使吸引线圈通电分合数次，检查其动作是否可靠。只有确认接触器处于良好状态，才可投入运行。

三 继电器

继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。

主要区别在于：

接触器的主触点可以通过大电流；

继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过小电流。所以，继电器一般用于控制电路中。

电流继电器：可用于过载或过载保护；

电压继电器：主要作为欠压、失压保护；

中间继电器：用于传递信号和同时控制多个电路；

时间继电器：用于定时控制；

热继电器：用于电动机的过载保护。

1、热继电器

（1）热继电器结构及外形图

(双金属片式热继电器)

（2）双金属片式热继电器原理示意图

工作原理

发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。

（3）热继电器的型号含义及图形符号

（4）热继电器的选用

使用：作为电动机的过载保护，注意与熔断器的配合。

选择：ＩeR≥Ｉed

ＩeR：热继电器热元件的额定电流；

Ｉed：电动机的额定电流。

（5）安装要求

①热继电器在接线时，其发热元件串联在电路当中，接线螺钉应旋紧，不得松动。辅助触头连接导线的最大截面积不得超过2.5m㎡。

②为使热继电器的额定电流与负载电流相符,可以旋动调节旋钮使所需的电流值对准红色的箭头,旋钮上指示额定电流值和所需电流值之间可能有些误差.若需要可在实际使用时按情况微调。

（6）使用注意事项

①热继电器整定电流必须与被保护的电动机额定电流相同，若不符合将失去保护作用；

②除了接线螺钉外，热继电器的其它螺钉均不得拧动，否则其保护性能将会改变；

③热继电器在出厂时均调整为自动复位形式，如需要手动复位，可在购货时提出要求，或进行有关的调整。

2. 时间继电器

（1）作用： 在自动控制系统中，有时需要继电器得到信号后不立即动作，而是要顺延一段时间后再动作并输出控制信号，以达到按时间顺序进行控制的目的。时间继电器就能实现这种功能。

（2）类型：时间继电器按工作原理分可分为：电磁式、空气阻尼式（气囊式）、晶体管式、 单片机控制式等。其外形如图所示。

（3）直流电磁式 时间继电器

工作原理

当衔铁未吸合时，磁路气隙大，线圈电感小，通电后激磁电流很快建立，将衔铁吸合，继电器触点立即改变状态。而当线圈断电时，铁心中的磁通将衰减，磁通的变化将在铜套中产生感应电动势，并产生感应电流，阻止磁通衰减，当磁通下降到一定程度时，衔铁才能释放，触头改变状态。因此继电器吸合时是瞬时动作，而释放时是延时的，故称为断电延时。

（4）空气阻尼式时间继电器

工作原理

空气阻尼时间继电器由电磁机构、延时机构、触头系统三部分组成。延时方式有通电延时和断电延时两种。断电延时型结构及工作原理见图：当线圈通电后，使上方微动开关触头迅速转换。微动开关 的延时常开触点马上闭合，常闭触点马上断开。当线圈断电时，在空气室内与橡皮膜相连的活塞杆在弹簧作用下向上移动，由于橡皮膜下方的空气稀薄形成负压，起到空气阻尼的作用，因此活塞杆只能缓慢向上移动，可通过调节螺钉调整。经过一段延时后，使其常开触点延时断开，常闭触点延时闭合。

（5）时间继电器的图形符号及文字符号

3. 中间继电器

中间继电器外形与符号

四 熔断器

1、熔断器的结构原理及分类

熔断器是低压电路及电动机控制电路中用作短路保护的电器，它串联在线路中，当线路或电气设备发生短路（或严重过流）时，熔断器中的熔体首先因电路电流增大而过热熔断，自动切断电路，以保护电气设备。

2、熔断器的主要参数

额定电压

熔体额定电压

熔断器额定电流

3、常用的熔断器

（1）插入式熔断器

（2）螺旋式熔断器

螺旋式熔断器安装技术要求

(1)确定熔断器规格后，要根据负载情况选用合适的熔体。

(2)进入熔断器的电源线应接在中心舌片的端子上，电源出线应接在螺纹的端子上，切勿反接。

(3)熔体的熔断指示端应置于熔断器的可见端，以便及时发现熔体的熔断情况。

(4)瓷帽瓷套连接平整、紧密。

（3）封闭管式熔断器

（4）自复式熔断器

（5）高分断能力熔断器

4、熔断器的选用

（1）熔断器的额定电压和额定电流应不小于线路的额定电压和所装熔体额定电流。

（2）熔体的额定电流应等于或大于电路的最大正常工作电流，即要使电路中的电器正常工作，又要能保证用电安全。

（3）对于单台运行的电动机，FU的额定电流选电动机额定电流的1.5-2.5倍左右；

（4)对于多台运行的电动机，FU的额定电流考虑其他电动机运行时（IN和），最大容量的电动机起动（1.5-2.5倍IN）；

对于电热设备等FU的选择只要大于负载电流，考虑线路的承受能力即可。上下级配合电流比不小于1.6：1

5、熔断器的安装使用

螺旋式熔断器安装要求：

(1)确定熔断器规格后，要根据负载情况选用合适的熔体。

(2)进入熔断器的电源线应接在中心舌片的端子上，电源出线应接在螺纹的端子上，切勿反接。

(3)熔体的熔断指示端应置于熔断器的可见端，以便及时发现熔体的熔断情况。

(4)瓷帽瓷套连接平整、紧密。

螺旋式熔断器的使用注意事项：

(1)熔体熔断后，应先查明故障原因，排除故障后方可换上原规格的熔体，不能随意更改熔体规格，更不能用铜丝代替熔体。

(2)在配电系统中，选各级熔断器时要互相配合，以实现选择性。

(3)对于动力负载，因其起动电流大，故熔断器主要起短路保护作用，其过载保护应选用热继电器。

五 低压开关和低压断路器

1、低压开关

刀开关: 刀开关是一种手动电器，广泛用作隔离电源用，有时也用于直接起动小容量的笼型异步电动机。作用：通常在电路中起通断、隔离作用。型号：HD、HS、HK、HR

刀开关的选择原则：

①对于普通负载：胶盖闸刀开关额定电压大于或等于线路的额定电压；额定电流等于或稍大于线路的额定电流。

②对于电动机：胶盖闸刀开关额定电压大于或等于线路的额定电压，额定电流可选电动机额定电流的3倍左右。

刀开关的安装要求

①胶盖闸刀开关必须垂直安装，在开关接通状态时，瓷质手柄应朝上，不能有其它位置，否则容易产生误操作。

②电源进线应接入规定的进线座，出线应接入规定的出线座，不得接反。否则易引发触电事故。

胶盖闸刀开关使用注意事项

①不宜频繁带负载操作胶盖闸刀开关。因为其触头的负载能力有限。

②合、分胶盖闸刀开关时动作应迅速，以免电弧灼损触头和灼伤人的手。

封闭式负荷开关

HH系列封闭式负荷开关，俗称铁壳开关，外形如下图所示。这种开关的闸刀和熔丝都装在一个铁壳里，手柄和铁壳有机械联锁装置，在不拉开闸刀时不能打开铁壳。当铁壳打开时，开关不能合闸，保证了操作和更换熔体的安全。

安装铁壳开关时，应注意以下事项：

（1）铁壳开关必须垂直安装，安装高度按设计要求，若设计无要求，可取操作手柄中心距地面1.2～1.5m。

（2）铁壳开关的外壳应可靠接地或接零。

（3）铁壳开关进出线孔的绝缘圈（橡皮、塑料）应齐全。

（4）采用金属管配线时，管子应穿入进出线孔内，并用管螺帽拧紧。如果电线管不能进入进出线孔内，则可在接近开关的一段，用金属软管（蛇皮管）与铁壳开关相连。金属软管两端均应采用管接头固定。

（5）外壳完好无损，机械联锁正常，绝缘操作连杆固定可靠，可动触片固定良好，接触紧密。

2、低压断路器

低压断路器又称自动开关，是低压配电系统和电力拖动系统中非常重要的电器，具有操作安全、使用方便、工作可靠、安装简单、分断能力高等优点。

（1）低压断路器结构：主要由触头、操作机构、脱扣器、灭弧装置等。

（2）低压断路器的主要技术参数和类型：主要技术参数：额定电压、额定电流、极数、脱扣器类型、整定电流范围、分断能力、动作时间等。类型：框架式断路器、塑料外壳式断路器、直流快速断路器和限流式断路器等。

万能式低压断路器结构图：

上图功能描述：1．主触头2．自由脱扣器 3．过电流脱扣器 ：线路短路或严重过载保护4．分励脱扣器：远距离跳闸，对电路不起保护作用5．热脱扣器：线路过载保护6．失压脱扣器 ：电动机的失压保护7．按钮

（3）低压断路器的选用

根据不同用途和控制对象选择不同型号和规格的低压断路器；对不同容量的设备，选择合适的整定电流、否则不能起到应有的保护作用。

（4） 低压断路器的安装要求

安装前先检查其脱扣器的额定电流是否与被控制线路或电动机等的额定电流相符，要核实有关参数，且合乎要求后方可安装。 低压断路器一般应垂直安装，但也可根据产品允许情况横装，其上下接通导线要使用规定截面的导线(或母线)，切不可太小。

低压断路器必须符合上进下出的原则，无特殊情况，不允许倒进线，以免发生触电事故。 低压断路器上、下、左、右的距离应满足有关规定，有利于散热，保证开关的正常工作。

（5）低压断路器使用注意事项

低压断路器的整定脱扣电流一般指的是在常温下的动作电流，在高温或低温时会有相应的变化。有欠压脱扣器的断路器应使欠压脱扣器通以额定电压，否则会损坏。

断路器手柄可以处于三个位置，分别表示合闸，断开、脱扣三种状态，当手柄处于脱扣位置时，应向下扳动手柄，使断路器再扣，然后合闸。

使用前认真清除灰尘和附着物，擦净防锈油脂，检查各紧固螺钉不得有松动现象。

脱扣器核定电流及其他特性参数和选择性参数，一经调好后便不允许随意更动。使用日久后要检查其弹簧是否生锈卡住，防止影响其正确动作。

（溪谷公众号发布）