低壓電器的使用
一 低壓電器概述
1、什麼是低壓電器：
在交流電壓小於1200V、直流電壓小於1500V，或者交流1000V，直流1200V的電路中起通斷、保護、控制或調節等作用的電氣設備。
2、低壓電器的常見分類
（1）按用途或控制對象： 低壓配電電器：開關、接觸器、熔斷器、斷路器等。
低壓控制電器：接觸器、繼電器等。
（2）按照動作方式： 自動切換電器：接觸器、繼電器。
非自動切換電器：刀開關、轉換開關、按鈕。
（3）按執行機能： 有觸頭電器：接觸器、按鈕。
無觸頭電器：接近開關、電子式時間繼電器。
（4）按工作原理： 電磁式電器：交直流接觸器、各種繼電器。
非電量控制電器：壓力、速度、溫度繼電器。
3、低壓電器的基本組成：感受機構：以外部信號變化作出反應。電磁系統
執行機構：執行電路的通斷控制。觸頭系統和滅弧系統。
4、電磁系統的組成：鐵心、線圈、銜鐵
5、低壓電器的觸頭系統
（1）觸頭的材料 銀 銅
（2）觸頭系統的結構形式
二 交流接觸器
1、接觸器： 是一種可以遠距離控制的電器。用來接通或分斷正常工作狀態下的主電路和控制電路。它具有低電壓釋放保護性能、控制容量大、能遠距離控制等優點，在自控系統中應用非常廣泛。
2、接觸器的型號：CJ10、CJ12、 CJ10X、CJ20、3TB、3TD等。
3、接觸器按其觸頭通過電流的種類不同，可分為交流接觸器和直流接觸器。
4、接觸器的組成：
滅弧裝置 產生原因：觸頭接通電路時存在接觸電阻，引起觸頭溫升；觸頭分斷時，由於熱電子發射和強電場作用，使氣體遊離，從而在分斷瞬間產生電弧，使電路延時斷開/產生高溫燒燬觸頭。 滅弧措施：滅弧罩等。
5、接觸器的結構原理
各種接觸器的實物圖
6、接觸器的符號：KM
7、 選擇原則：
1、 接觸器的使用類別應與負載性質相一致，控制交流負載應選用交流接觸器，控制直流負載則選用直流接觸器。
2、主觸點的額定工作電壓應大於或等於負載電路的電壓。
3、主觸點的額定工作電流應大於或等於負載電路的電流。
4 、接觸器主觸點的額完工作電流是在規定條件下（額定工作電壓、使用類別、操作頻率等）能夠正常工作的電流值，當實際使用條件不同時，這個電流值也將隨之改變。
5、吸引線圈的額定電壓應與控制迴路電壓相一致，接觸器在線圈額定電壓85％及以上時應能可靠地吸合。
6、主觸點和輔助觸點的數量應能滿足控制系統的需要。
8、 安裝使用：
交流接觸器安裝前，一般應進行以下檢查：
(1)檢查接觸器銘牌和線圈的技術數據 (如額定電壓、額定電流、操作頻率和通電持續率等)是否符合實際使用要求。
(2)新購入的或擱置已久的接觸器，應進行解體檢查，擦淨鐵芯極面上的防鏽油，以免油垢黏滯而造成接觸器線圈斷電後鐵芯不釋放。
(3)檢查接觸器有無機械損傷，用手推動接觸器的活動部分，要求動作靈活，無卡澀現象。
(4)檢查和調整觸點的工作參數 (如開距、超程、初壓力和終壓力等)，使其符合要求；檢查各級觸點接觸是否良好，分合是否同步。
(5)檢查接觸器在85%額定電壓時能否正常動作，是否卡住，在 失壓和電壓過低時能否釋放。
(6)用500V兆歐表測試接觸器的絕緣電阻，測得的絕緣電阻值一般不應低於10兆)。
(7)用萬用表檢查線圈是否斷線，並撳動接觸器，檢查輔助觸點接觸是否良好。
(8)帶滅弧罩的接觸器，應特別注意陶瓷滅弧罩是否破損或脫落，因為嚴禁這種接觸器在滅弧罩破損或無滅弧罩的情況下運行。
安裝時應注意以下幾點：
(1)確定接觸器的安裝地點時，應考慮日後檢查和維修方便。
(2)接觸器應垂直安裝，其底面與地面的傾斜度應小於50。安裝CJO系列接觸器時，應使有孔的兩面處於上下方向，以利於散熱；應留有適當的飛弧空間，以免燒壞相鄰電器。
(3)安裝孔的螺栓應裝有彈簧墊圈和平墊圈，並擰緊螺栓，以免鬆脫或振動；安裝接線時，勿使螺栓、線圈、接線頭等失落，以免落入接觸器內部而造成卡住或短路。
(4)安裝完畢，檢查接線正確無誤後，應在主觸點不帶電的情況下，先使吸引線圈通電分合數次，檢查其動作是否可靠。只有確認接觸器處於良好狀態，才可投入運行。
三 繼電器
繼電器和接觸器的結構和工作原理大致相同。
主要區別在於：
接觸器的主觸點可以通過大電流；
繼電器的體積和觸點容量小，觸點數目多，且只能通過小電流。所以，繼電器一般用於控制電路中。
電流繼電器：可用於過載或過載保護；
電壓繼電器：主要作為欠壓、失壓保護；
中間繼電器：用於傳遞信號和同時控制多個電路；
時間繼電器：用於定時控制；
熱繼電器：用於電動機的過載保護。
1、熱繼電器
（1）熱繼電器結構及外形圖
(雙金屬片式熱繼電器)
（2）雙金屬片式熱繼電器原理示意圖
工作原理
發熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹係數大，使其向上彎曲，槓桿被彈簧拉回，常閉觸點斷開。
（3）熱繼電器的型號含義及圖形符號
（4）熱繼電器的選用
使用：作為電動機的過載保護，注意與熔斷器的配合。
選擇：ＩeR≥Ｉed
ＩeR：熱繼電器熱元件的額定電流；
Ｉed：電動機的額定電流。
（5）安裝要求
①熱繼電器在接線時，其發熱元件串聯在電路當中，接線螺釘應旋緊，不得鬆動。輔助觸頭連接導線的最大截面積不得超過2.5m㎡。
②為使熱繼電器的額定電流與負載電流相符,可以旋動調節旋鈕使所需的電流值對準紅色的箭頭,旋鈕上指示額定電流值和所需電流值之間可能有些誤差.若需要可在實際使用時按情況微調。
（6）使用注意事項
①熱繼電器整定電流必須與被保護的電動機額定電流相同，若不符合將失去保護作用；
②除了接線螺釘外，熱繼電器的其它螺釘均不得擰動，否則其保護性能將會改變；
③熱繼電器在出廠時均調整為自動復位形式，如需要手動復位，可在購貨時提出要求，或進行有關的調整。
2. 時間繼電器
（1）作用： 在自動控制系統中，有時需要繼電器得到信號後不立即動作，而是要順延一段時間後再動作並輸出控制信號，以達到按時間順序進行控制的目的。時間繼電器就能實現這種功能。
（2）類型：時間繼電器按工作原理分可分為：電磁式、空氣阻尼式（氣囊式）、晶體管式、 單片機控制式等。其外形如圖所示。
（3）直流電磁式 時間繼電器
工作原理
當銜鐵未吸合時，磁路氣隙大，線圈電感小，通電後激磁電流很快建立，將銜鐵吸合，繼電器觸點立即改變狀態。而當線圈斷電時，鐵心中的磁通將衰減，磁通的變化將在銅套中產生感應電動勢，併產生感應電流，阻止磁通衰減，當磁通下降到一定程度時，銜鐵才能釋放，觸頭改變狀態。因此繼電器吸合時是瞬時動作，而釋放時是延時的，故稱為斷電延時。
（4）空氣阻尼式時間繼電器
工作原理
空氣阻尼時間繼電器由電磁機構、延時機構、觸頭系統三部分組成。延時方式有通電延時和斷電延時兩種。斷電延時型結構及工作原理見圖：當線圈通電後，使上方微動開關觸頭迅速轉換。微動開關 的延時常開觸點馬上閉合，常閉觸點馬上斷開。當線圈斷電時，在空氣室內與橡皮膜相連的活塞桿在彈簧作用下向上移動，由於橡皮膜下方的空氣稀薄形成負壓，起到空氣阻尼的作用，因此活塞桿只能緩慢向上移動，可通過調節螺釘調整。經過一段延時後，使其常開觸點延時斷開，常閉觸點延時閉合。
（5）時間繼電器的圖形符號及文字符號
3. 中間繼電器
中間繼電器外形與符號
四 熔斷器
1、熔斷器的結構原理及分類
熔斷器是低壓電路及電動機控制電路中用作短路保護的電器，它串聯在線路中，當線路或電氣設備發生短路（或嚴重過流）時，熔斷器中的熔體首先因電路電流增大而過熱熔斷，自動切斷電路，以保護電氣設備。
2、熔斷器的主要參數
額定電壓
熔體額定電壓
熔斷器額定電流
3、常用的熔斷器
（1）插入式熔斷器
（2）螺旋式熔斷器
螺旋式熔斷器安裝技術要求
(1)確定熔斷器規格後，要根據負載情況選用合適的熔體。
(2)進入熔斷器的電源線應接在中心舌片的端子上，電源出線應接在螺紋的端子上，切勿反接。
(3)熔體的熔斷指示端應置於熔斷器的可見端，以便及時發現熔體的熔斷情況。
(4)瓷帽瓷套連接平整、緊密。
（3）封閉管式熔斷器
（4）自複式熔斷器
（5）高分斷能力熔斷器
4、熔斷器的選用
（1）熔斷器的額定電壓和額定電流應不小於線路的額定電壓和所裝熔體額定電流。
（2）熔體的額定電流應等於或大於電路的最大正常工作電流，即要使電路中的電器正常工作，又要能保證用電安全。
（3）對於單臺運行的電動機，FU的額定電流選電動機額定電流的1.5-2.5倍左右；
（4)對於多臺運行的電動機，FU的額定電流考慮其他電動機運行時（IN和），最大容量的電動機起動（1.5-2.5倍IN）；
對於電熱設備等FU的選擇只要大於負載電流，考慮線路的承受能力即可。上下級配合電流比不小於1.6：1
5、熔斷器的安裝使用
螺旋式熔斷器安裝要求：
(1)確定熔斷器規格後，要根據負載情況選用合適的熔體。
(2)進入熔斷器的電源線應接在中心舌片的端子上，電源出線應接在螺紋的端子上，切勿反接。
(3)熔體的熔斷指示端應置於熔斷器的可見端，以便及時發現熔體的熔斷情況。
(4)瓷帽瓷套連接平整、緊密。
螺旋式熔斷器的使用注意事項：
(1)熔體熔斷後，應先查明故障原因，排除故障後方可換上原規格的熔體，不能隨意更改熔體規格，更不能用銅絲代替熔體。
(2)在配電系統中，選各級熔斷器時要互相配合，以實現選擇性。
(3)對於動力負載，因其起動電流大，故熔斷器主要起短路保護作用，其過載保護應選用熱繼電器。
五 低壓開關和低壓斷路器
1、低壓開關
刀開關: 刀開關是一種手動電器，廣泛用作隔離電源用，有時也用於直接起動小容量的籠型異步電動機。 作用：通常在電路中起通斷、隔離作用。型號：HD、HS、HK、HR
刀開關的選擇原則：
①對於普通負載：膠蓋閘刀開關額定電壓大於或等於線路的額定電壓；額定電流等於或稍大於線路的額定電流。
②對於電動機：膠蓋閘刀開關額定電壓大於或等於線路的額定電壓，額定電流可選電動機額定電流的3倍左右。
刀開關的安裝要求
①膠蓋閘刀開關必須垂直安裝，在開關接通狀態時，瓷質手柄應朝上，不能有其它位置，否則容易產生誤操作。
②電源進線應接入規定的進線座，出線應接入規定的出線座，不得接反。否則易引發觸電事故。
膠蓋閘刀開關使用注意事項
①不宜頻繁帶負載操作膠蓋閘刀開關。因為其觸頭的負載能力有限。
②合、分膠蓋閘刀開關時動作應迅速，以免電弧灼損觸頭和灼傷人的手。
封閉式負荷開關
HH系列封閉式負荷開關，俗稱鐵殼開關，外形如下圖所示。這種開關的閘刀和熔絲都裝在一個鐵殼裡，手柄和鐵殼有機械聯鎖裝置，在不拉開閘刀時不能打開鐵殼。當鐵殼打開時，開關不能合閘，保證了操作和更換熔體的安全。
安裝鐵殼開關時，應注意以下事項：
（1）鐵殼開關必須垂直安裝，安裝高度按設計要求，若設計無要求，可取操作手柄中心距地面1.2～1.5m。
（2）鐵殼開關的外殼應可靠接地或接零。
（3）鐵殼開關進出線孔的絕緣圈（橡皮、塑料）應齊全。
（4）採用金屬管配線時，管子應穿入進出線孔內，並用管螺帽擰緊。如果電線管不能進入進出線孔內，則可在接近開關的一段，用金屬軟管（蛇皮管）與鐵殼開關相連。金屬軟管兩端均應採用管接頭固定。
（5）外殼完好無損，機械聯鎖正常，絕緣操作連桿固定可靠，可動觸片固定良好，接觸緊密。
2、低壓斷路器
低壓斷路器又稱自動開關，是低壓配電系統和電力拖動系統中非常重要的電器，具有操作安全、使用方便、工作可靠、安裝簡單、分斷能力高等優點。
（1）低壓斷路器結構：主要由觸頭、操作機構、脫扣器、滅弧裝置等。
（2）低壓斷路器的主要技術參數和類型：主要技術參數：額定電壓、額定電流、極數、脫扣器類型、整定電流範圍、分斷能力、動作時間等。類型：框架式斷路器、塑料外殼式斷路器、直流快速斷路器和限流式斷路器等。
萬能式低壓斷路器結構圖：
上圖功能描述：1．主觸頭2．自由脫扣器 3．過電流脫扣器 ：線路短路或嚴重過載保護4．分勵脫扣器：遠距離跳閘，對電路不起保護作用5．熱脫扣器：線路過載保護6．失壓脫扣器 ：電動機的失壓保護7．按鈕
（3）低壓斷路器的選用
根據不同用途和控制對象選擇不同型號和規格的低壓斷路器；對不同容量的設備，選擇合適的整定電流、否則不能起到應有的保護作用。
（4） 低壓斷路器的安裝要求
安裝前先檢查其脫扣器的額定電流是否與被控制線路或電動機等的額定電流相符，要核實有關參數，且合乎要求後方可安裝。 低壓斷路器一般應垂直安裝，但也可根據產品允許情況橫裝，其上下接通導線要使用規定截面的導線(或母線)，切不可太小。
低壓斷路器必須符合上進下出的原則，無特殊情況，不允許倒進線，以免發生觸電事故。 低壓斷路器上、下、左、右的距離應滿足有關規定，有利於散熱，保證開關的正常工作。
（5）低壓斷路器使用注意事項
低壓斷路器的整定脫扣電流一般指的是在常溫下的動作電流，在高溫或低溫時會有相應的變化。有欠壓脫扣器的斷路器應使欠壓脫扣器通以額定電壓，否則會損壞。
斷路器手柄可以處於三個位置，分別表示合閘，斷開、脫扣三種狀態，當手柄處於脫扣位置時，應向下扳動手柄，使斷路器再扣，然後合閘。
使用前認真清除灰塵和附著物，擦淨防鏽油脂，檢查各緊固螺釘不得有鬆動現象。
脫扣器核定電流及其他特性參數和選擇性參數，一經調好後便不允許隨意更動。使用日久後要檢查其彈簧是否生鏽卡住，防止影響其正確動作。
閱讀更多 溪谷公眾號 的文章
