灭弧装置

第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组第4章常用低压电器4.1低压电器的基础知识4.2低压开关4.3熔断器4.4接触器4.5继电器4.6主令电器4.7常用其它低压电器第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组HK系列刀开关带熔断器刀开关带熔断器刀开关三相刀开关三相刀开关防爆刀开关低压电器图片第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组自动电源转换开关万能转换开关可逆转换开关各种类型按钮带灯普通按钮第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组微动开关各种类型行程开关接近开关各种接近开关第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组单元件断路器单相断路器三相断路器带漏电保护断路器RL1系列螺旋式熔断器RT0系列有填料封闭管式熔断器瓷插式熔断器第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组RO,RT系列熔断芯子慢溶保险丝高分子PTC自复保险丝CFC36系列交流接触器CKC1（CJ40）系列接触器第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组中间继电器中间继电器热继电器热继电器第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组空气囊时间继电器空气囊时间继电器电子式时间继电器AR-731F2AR-731F3JSS1P1--时间继电器DH11S-S--时间继电器第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组4.1低压电器的基础知识4.1.1低压电器的分类1．(1)低压配电电器：包括刀开关、转换开关、熔断器和自动开关。用途：低压配电系统对系统控制与保护，使系统中出现短路电流时，其热效应不会损坏电器。(2)低压控制电器：包括接触器、控制继电器及各种主令电器等，用途：主要用于设备电气控制系统。第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组2．按动作方式分(1)自动切换电器：它依靠电器本身参数变化或外来信号（如电流、电压、温度、压力、速度、热量等）自动完成接通、分断或使电机启动、反向及停止等动作，如接触器、继电器等。(2)手控电器：它依靠外力（人力）直接操作来进行切换等动作，如按钮、刀开关等。（3）电器按其执行机能还可分为有触点电器和无触点电器。第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组4.1.2电磁式低压电器基本结构及灭弧1．电磁机构1）电磁机构通常采用电磁铁的形式，由吸引线圈、铁心（又称静铁心或磁轭）和衔铁（也称动铁心）三部分组成，其工作原理如下：当线圈通入电流后，磁通Φ通过铁心。衔铁和工作气隙形成闭合回路，因衔铁受到电磁力，便吸向铁心。第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组图4-1电磁机构示意图第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组图4-2电磁铁心的结构形式（U形E形铁心，直动和转动方式）第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组2交流电磁铁的分磁环分磁环（也称短路环）：对单相交流电磁机构，一般在铁心端面上安置一个铜制的分磁环，以便改善工作状况.短路环工作原理：电磁机构的磁通是交变的，而电磁吸力与磁通的平方成正比，当磁通为零时，吸力也为零，这时衔铁在弹簧反力作用下被拉开，磁通大于零后，吸力增大，当吸力大于反力时，衔铁又吸合，衔铁会产生强烈的振动和噪声。振动会使电器寿命缩短。所以为了消除振动，单相交流电磁机构必须加装分磁环。第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组3）1。电弧的产生：各种有触点电器都是通过触点的开、闭来通、断电路的。触点接通电路时，存在接触电阻，引起触点升温；触点分断电路时，由于热电子发射和强电场的作用使气体游离，从而在分断瞬间产生电弧。2.电弧的危害：开关电器在分断电路时产生的电弧，一方面使电路仍旧保持导通状态，延迟了电路的开断；另一方面会烧损触点，缩短电器的使用寿命。第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组•灭弧措施主要有以下几种：•(1)拉长电弧：依靠触点的分开，机械地拉长电弧，如图（a）、（b）所示。•(2)磁吹灭弧：利用导电回路或特制线圈的电流在弧区产生磁场，使电弧受力迅速移动并拉长电弧（磁吹灭弧），如图4-4（a）、（b）、（c）、（d）所示。•(3)分隔电弧：将电弧分隔成许多串联的短弧，如图（c）、（f）所示。•(4)冷却电弧：依靠磁场作用，将电弧驱入用耐弧材料制成的狭缝中，以加快电弧的冷却，如图4－4（e）、（g）所示。•(5)气体吹弧：在封闭的灭弧室中，利用电弧自身能量分解固体材料产生气体，提高灭弧室中的压力，或利用产生的气体进行吹弧。（6）其他第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组图4-4灭弧措施第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组图4-5熔断器的灭弧措施第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组4.2低压开关4.2.1刀开关1．胶盖刀开关胶盖刀开关又称开启式负荷开关，由瓷地板、静触头、触刀、瓷柄、熔体和胶盖等构成。其结构简单，价格低廉，常用作照明电路的电源开关，也可用来控制5.5kW以下异步电动机的启动与停止。因其无专门的灭弧装置，故不宜频繁分、合电路。第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组图4-6HK(a)内部结构；(b)图形符号第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组对于照明和电热负载，可选用额定电压220V或250V，额定电流大于所有负载额定电流的开关。对于电动机的控制，可选用额定电流大于电动机额定电流３倍的开关。胶盖刀开关的型号(HK2—□/□)第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组安装和使用胶盖开关时应注意下列事项：(1)电源进线应接在静触头一边的进线端（进线座应在上方），用电设备应接在动触头一边的出线端。这样，当开关断开时，闸刀和熔体均不带电，以保证更换熔体时的安全。（上进下出）(2)安装时，刀开关在合闸状态下手柄应该向上，不能倒装和平装，以防止闸刀松动落下时误合闸。第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组4.2.2组合开关组合开关又称转换开关，由分别装在多层绝缘件内的动、静触片组成。动触片装在附有手柄的绝缘方轴上，手柄沿任一方向每转动90°，触片便轮流接通或分断。为了使开关在切断电路时能迅速灭弧，在开关转轴上装有扭簧储能机构，使开关能快速接通与断开，从而提高了开关的通断能力。图所示为HZ10系列转换开关的外形和内部结构。这种开关适用于交流50Hz、电压380V以下和直流电压220V以下的电路中，供手动不频繁地接通和断开电源，以及控制5kW以下异步电动机的直接启动、停止和正反转。第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组图4-8HZ10—10/3型组合开关第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组HZ系列转换开关型号及含义为第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组组合开关的图形符号如图4-9所示。图4-9组合开关的图形符号(a)单极；(b)三极第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组4.3熔断器4.3.1常用熔断器1．熔断器的分类和结构原理熔断器按结构可分为开启式、半封闭式和封闭式。封闭式熔断器又分为有填料、无填料管式和有填料螺旋式等。按用途分有工业用熔断器、保护半导体器件熔断器、具有两段保护特性的快慢动作熔断器、自复式熔断器等。第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组图4-10熔断器的图形符号第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组2．熔断器的主要技术参数选择熔断器时，应考虑以下几个主要技术参数：（1）额定电压：这是从灭弧角度出发，保证熔断器能长期正常工作的电压。如果熔断器的实际工作电压超过额定电压，则一旦熔体熔断，可能发生电弧不能及时熄灭的现象。（2）熔体额定电流：是指在规定的工作条件下，电流长时间通过熔体而熔体不熔断的最大电流。第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组（3）熔断器额定电流：是指保证熔断器能长期正常工作的电流，是由熔断器各部分长期工作时所允许的温升决定的。该额定电流应不小于所选熔体的额定电流，且在额定电流范围内不同规格的熔体可装入同一熔壳内。（4）极限分断能力：指熔断器在额定电压下所能分断的最大短路电流值。第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组3．常用熔断器(1）瓷插式熔断器：常用的瓷插式熔断器为RC1A系列，它由瓷盖、瓷底座、静触头、动触头和熔体组成，动触头在瓷盖两端，熔体沿凸起部分跨接在两个动触头上。瓷插式熔断器一般用于交流50Hz，额定电压380V及以下、额定电流200A以下的电路末端，用于电气设备的短路保护和照明电路的保护。第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组图4-11瓷插式熔断器第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组（2）有填料螺旋式熔断器：它由瓷帽、熔管、瓷套及瓷座等组成。熔管是一个瓷管，内装熔体和灭弧介质石英砂，熔体的两端焊在熔管两端的金属盖上，其一端标有不同颜色的熔断指示器，当熔体熔断时指示器弹出，便于发现并更换同型号的熔管。有填料螺旋式熔断器外形结构如图4-12所示。第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组图4-12有填料螺旋式熔断器(a)外型；(b)结构第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组这种熔断器的特点是其熔管内充满了石英砂填料，以增强熔断器的灭弧能力。因为石英砂具有很大的热惯性与较高的绝缘性能，且它为颗粒状，同电弧接触面大，能大量吸收电弧的能量，使电弧很快冷却，从而加快电弧熄灭过程。第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组•（3）无填料封闭管式熔断器：这种熔断器由熔管、熔体和插座组成，熔体被封闭在不充填料的熔管内，其外形结构如图4-13所示。15A以上熔断器的熔管由钢纸管、黄铜套管和黄铜帽等构成，新产品中熔管已用耐电弧的玻璃钢制成。常用的无填料封闭管式熔断器有RM7和RM10系列。第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组图4-13无填料封闭式熔断器(a)外型；(b)结构第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组这种结构熔断器有两个特点：一是采用变截面锌片作熔体。当电路过载或短路时，变截面锌片狭窄部分的温度急剧升高并首先熔断，特别是在短路时，熔体的几个狭窄部分同时熔断，形成较大空隙，灭弧更容易；二是采用钢纸管或三聚氰胺玻璃作熔管，当熔体熔断时，熔管在电弧作用下，分解大量气体，使管内压力迅速增大，促使电弧迅速熄灭。这种熔断器的优点是灭弧力强，熔体更换方便，被广泛用于发电厂、变电所和电动机的保护。第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组（4）新型熔断器：自复式熔断器是应用非线性电阻元件（金属钠等）在高温下电阻特性突变的原理制成的。第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组自复式熔断器由金属钠制成熔丝，它在常温下具有高电导率（略次于铜），短路电流产生的高温能使钠汽化，气压增高，高温高压下气态钠的电阻迅速增大，呈高电阻状态，从而限制了短路电流。当短路电流消失后，温度下降，气态钠又变为固态钠，恢复原来良好的导电性能，故自复式熔断器可重复使用。因其只能限流，不能分断电路，故常与断路器串联使用，以提高分断能力。目前自复式熔断器有RZ1系列熔断器，它适用于交流380V的电路中与断路器配合使用。第1章常用低压电器台职院电子电气工程系精品课程建设课题组4.3.2熔断器的选择1．熔断器的选择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的额定电流。熔断器的分断能力必须大于电路中