电工基础常用低压电器及其安装检测与维修

电器：能根据外界的信号和要求，手动或自动接通或断开电路，实现对电路或非电对象切换、控制、保护、检测和调节的元件或设备。电器设备根据工作电压高低分类低压电器工作在交流额定电压1200V及以下、直流额定电压1500V及以下的电器称为低压电器高压电器工作在交流额定电压1200V及以上、直流额定电压1500V及以上的电器称为高压电器常见的几种低压电器低压断路器开启式负荷开关低压熔断器按钮交流接触器中间继电器一、低压电器常见的分类方法分法类别说明及用途按用途低压配电电器包括低压开关、低压熔断器等，主要用于低压配电系统及动力设备中低压控制电器包括接触器、继电器、电磁铁等，主要用于电力拖动与自动控制系统中按动作方式自动切换电器依靠电器本身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作的电器，如接触器、继电器等非自动切换电器主要依靠外力(如手控)直接操作来进行切换的电器，如按钮、低压开关等按执行机构有触点电器具有可分离的动触点和静触点，利用触点的接触和分离以实现电路的接通和断开控制，如接触器、继电器等无触点电器没有可分离的触点，主要利用半导体元器件的开关效应来实现电路的通断控制，如接近开关、固态继电器等二、低压电器的常用术语常用术语常用术语的含义通断时间从电流开始在开关电器的一个极流过的瞬间起，到所有极的电弧最终熄灭瞬间为止的时间间隔燃弧时间电器分断过程中，从触头断开（或熔体熔断）出现电弧的瞬间开始，至电弧完全熄灭为止的时间间隔分断能力开关电器在规定的条件下，能在给定的电压下分断的预期分断电流值接通能力开关电器在规定的条件下，能在给定的电压下接通的预期接通电流值通断能力开关电器在规定的条件下，能在给定的电压下接通和分断的预期电流值常用术语常用术语的含义短路接通能力在规定的条件下，包括开关电器的出线端短路在内的接通能力短路分断能力在规定的条件下，包括开关电器的出线端短路在内的分断能力操作频率开关电器在每小时内可能实现的最高循环操作次数通电持续率电器的有载时间和工作周期之比，常以百分数表示电寿命在规定的正常工作条件下，机械开关电器不需要修理或更换零件的负载操作循环次数低压熔断器１.熔断器是低压配电网络和电力拖动系统中主要用作短路保护的电器。２.熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成。３.使用时，熔断器应串联在被保护的电路中。正常情况下，熔断器的熔体相当于一段导线；而当电路发生短路故障时，熔体能迅速熔断分断电路，起到保护线路和电气设备的作用。一、熔断器的结构与主要技术参数1.熔断器的结构熔体是熔断器的核心，常做成丝状、片状或栅状，制作熔体的材料一般有铅锡合金、锌、铜、银等。熔管是熔体的保护外壳,用耐热绝缘材料制成,在熔体熔断时兼有灭弧作用。熔座是熔断器的底座，作用是固定熔管和外接引线。2.熔断器的主要技术参数（1）额定电压:熔断器长期工作所能承受的电压。（2）额定电流:保证熔断器能长期正常工作的电流。（3）分断能力:在规定的使用和性能条件下，在规定电压下熔断器能分断的预期分断电流值。（4）时间－电流特性:在规定的条件下，表征流过熔体的电流与熔体熔断时间的关系曲线，如右图所示。熔断器的熔断电流与熔断时间的关系熔断电流IS(A)1.25IN1.6IN2.0IN2.5IN3.0IN4.0IN8.0IN10.0IN熔断时间t（s）∞36004084.52.510.4□□□－□/□熔体额定电流（A）熔断器额定电流（A）设计代号Ｃ—瓷插式Ｌ—螺旋式Ｍ—无填料密封管式Ｔ—有填料密封管式Ｓ—快速式Ｚ—自复式R—熔断器如型号RC1A—15／10RL1—60/300二、常用低压熔断器1.熔断器型号及含义2.RC1A系列瓷插式熔断器1-熔丝2-动触头3-瓷盖4-空腔5-静触头6-瓷座特点结构简单，价格低廉，更换方便，使用时将瓷盖插入瓷座，拔下瓷盖便可更换熔丝应用额定电压380V及以下、额定电流为5～200A的低压线路末端或分支电路中，作线路和用电设备的短路保护，在照明线路中还可起过载保护作用3.RL1系列螺旋式熔断器1-瓷套2-熔断管3-下接线座4-瓷座5-上接线座6-瓷帽123456特点熔断管内装有石英砂、熔丝和带小红点的熔断指示器，石英砂用以增强灭弧性能。熔丝熔断后有明显指示应用在交流额定电压500V、额定电流200A及以下的电路中，作为短路保护器件5.RT0系列有填料封闭管式熔断器1-熔断指示器2-石英砂填料3-指示器熔丝4-夹头5-夹座6-底座7-熔体8-熔管9-锡桥特点熔体是两片网状紫铜片，中间用锡桥连接。熔体周围填满石英砂起灭弧作用应用用于交流380V及以下、短路电流较大的电力输配电系统中，作为线路及电气设备的短路保护及过载保护6.NG30系列有填料封闭管式圆筒帽形熔断器特点熔断体由熔管、熔体、填料组成，由纯铜片制成的变截面熔体封装于高强度熔管内，熔管内充满高纯度石英砂作为灭弧介质，熔体两端采用点焊与端帽牢固连接应用用于交流50Hz、额定电压380V、额定电流63A及以下工业电气装置的配电线路中7.RS0、RS3系列有填料快速熔断器特点在6倍额定电流时，熔断时间不大于20ms,熔断时间短，动作迅速应用主要用于半导体硅整流元件的过电流保护常见低压熔断器的主要技术参数类别型号额定电压(V)额定电流(A)熔体额定电流等级(A)极限分断能力（kA）功率因数瓷插式熔断器RC1A38052、50.250.810152、4、6、106、10、150.53020、25、301.50.76010020040、50、6080、100120、150、20030.6螺旋式熔断器RL150015602、4、6、10、1520、25、30、35、40、50、6023.5≥0.310020060、80、100100、125、150、2002050RL250025601002、4、6、10、15、20、2525、35、50、6080、100123.5三、熔断器的选用1.熔断器类型的选用根据使用环境、负载性质和短路电流的大小选用适当类型的熔断器。2.熔断器额定电压和额定电流的选用熔断器的额定电压必须等于或大于线路的额定电压。熔断器的额定电流必须等于或大于所装熔体的额定电流。3.熔体额定电流的选用（1）对照明和电热等的短路保护，熔体的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流。（2）对一台不经常启动且启动时间不长的电动机的短路保护，应有：IRN≥(1.5～2.5)IN（3)对多台电动机的短路保护，应有：IRN≥(1.5～2.5)INmax+∑IN例1－1某机床电动机的型号为Y112M－4，额定功率为4kW，额定电压为380V，额定电流为8.8A，该电动机正常工作时不需要频繁启动。若用熔断器为该电动机提供短路保护，试确定熔断器的型号规格。解：（1）选择熔断器的类型：用RL1系列螺旋式熔断器。（2）选择熔体额定电流：IRN=(1.5～2.5)×8.8≈13.2～22A查表1－5得熔体额定电流为：IRN=20A（3）选择熔断器的额定电流和电压：查表1－5，可选取RL1－60/20型熔断器，其额定电流为60A，额定电压为500V。四、熔断器的安装与使用1.用于安装使用的熔断器应完整无损。2.熔断器安装时应保证熔体与夹头、夹头与夹座接触良好。3.熔断器内要安装合格的熔体。4.更换熔体或熔管时，必须切断电源。5.对RM10系列熔断器，在切断过三次相当于分断能力的电流后，必须更换熔断管。6.熔体熔断后，应分析原因排除故障后，再更换新的熔体。7.熔断器兼作隔离器件使用时，应安装在控制开关的电源进线端。五、熔断器的常见故障及处理方法故障现象可能原因处理方法电路接通瞬间，熔体熔断熔体电流等级选择过小更换熔体负载侧短路或接地排除负载故障熔体安装时受机械损伤更换熔体熔体未熔断，但电路不通熔体或接线座接触不良重新连接一、低压断路器１.低压断路器的功能低压断路器又叫自动空气开关，简称断路器。它集控制和多种保护功能于一体，当电路中发生短路、过载和失压等故障时，它能自动跳闸切断故障电路。2.低压断路器的分类按结构型式可分:为塑壳式、万能式、限流式、直流快速式、灭磁式、漏电保护式按操作方式分:人力操作式、动力操作式、储能操作式按极数分:单极、二极、三极、四极式按安装方式又可分:固定式、插入式、抽屉式按断路器在电路中的用途可分:配电用断路器、电动机保护用断路器、其他负载用断路器3.低压断路器结构及原理接线柱按钮热脱扣器符号电磁脱扣器DZ5系列断路器有三对主触头，一对常开辅助触头和一对常闭辅助触头。按下绿色“合”按钮时接通电路；按下红色“分”按钮时切断电路；当电路出现短路、过载等故障时，断路器会自动跳闸切断电路。QF5.低压断路器的选用（1）低压断路器的额定电压应不小于线路、设备的正常工作电压，额定电流应不小于线路、设备的正常工作电流。（2）热脱扣器的整定电流应等于所控制负载的额定电流。例1－2用低压断路器控制一台型号为Y132S－4的三相异步电动机，电动机的额定功率为5.5kW，额定电压为380V，额定电流为11.6A，启动电流为额定电流的7倍，试选择断路器的型号和规格。解：（1）确定断路器的种类：确定选用DZ5－20型低压断路器。（2）确定热脱扣器额定电流：选择热脱扣器的额定电流为15A，相应的电流整定范围为10～15A。（3）校验电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流：电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流为Iz＝10×15＝150A而KIst=1.7×7×11.6=138A满足Iz≥KIst，符合要求。（4）确定低压断路器的型号规格：应选用DZ5－20/330。6.低压断路器的安装与使用（1）低压断路器应垂直安装，电源线应接在上端，负载接在下端。（2）低压断路器用作电源总开关或电动机的控制开关时，在电源进线侧必须加装刀开关或熔断器等，以形成明显的断开点。（3）低压断路器使用前应将脱扣器工作面上的防锈油脂擦净，以免影响其正常工作。同时应定期检修，清除断路器上的积尘，给操作机构添加润滑剂。（4）各脱扣器的动作值调整好后，不允许随意变动，并应定期检查各脱扣器的动作值是否满足要求。（5）断路器的触头使用一定次数或分断短路电流后，应及时检查触头系统，如果触头表面有毛刺、颗粒等，应及时维修或更换。7.低压断路器的常见故障及处理方法故障现象可能原因处理方法不能合闸欠压脱扣器无电压或线圈损坏检查施加电压或更换线圈储能弹簧变形更换储能弹簧反作用弹簧力过大重新调整操作机构不能复位再扣调整再扣接触面至规定值电流达到整定值，断路器不动作热脱扣器双金属片损坏更换双金属片电磁脱扣器的衔铁与铁心距离太大或电磁线圈损坏调整衔铁与铁心的距离或更换断路器主触头熔焊检查原因并更换主触头启动电动机时断路器立即分断电磁脱扣器瞬时整定值过小调高整定值至规定值电磁脱扣器的某些零件损坏更换脱扣器断路器闭合后一定时间自行分断热脱扣器整定值过小调高整定值至规定值断路器温升过高触头压力过小调整触头压力或更换弹簧触头表面过分磨损或接触不良更换触头或修整接触面两个导电零件链接螺钉松动重新拧紧二、负荷开关胶盖瓷质手柄刀式动触头进线座静触头瓷底座熔体出线座胶盖紧固螺钉(1)结构组成1.开启式负荷开关HK□－□/□极数开启式负荷开关额定电流设计序号(2)符号及型号含义例HK1-30/2HK1-60/3型号含义：QS符号：HK系列开启式负荷开关的主要技术数据型号极数额定电流（A）额定电压（V）可控制电动机最大容量（kW）配用熔丝规格熔丝成分（％）熔丝线径（mm）220V380V铅锡锑HK1-15HK1-30HK1-60HK1-15HK1-30HK1-60222333153060153060220220220380380380－－－1.53.04.5－－－2.24.05.598111.45～1.592.30～2.523.36～4.001.45～1.592.30～2.523.36～4.00（3）选用HK开启式负荷开关用于一般的照明电路和功率小于5.5kW的电动机控制线路中，1）用于照明和电热负载2）用于控制电动机的直接启动和停止（4）安装与使用1)开启式负荷开关必须垂直安装在控制屏或