低压成套设计.doc

低压成套设计低压电器的分类1按用途可分为(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。2按动作方式分为(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。 低压元器件的结构和选择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5.5 kW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。对于照明和电热负载，可选用额定电压220 V或250 V，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倍的开关。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。 这种开关适用于交流50Hz、电压380 V以下和直流电压220 V以下的电路中，供手动不频繁地接通和断开电源，以及控制5 kW以下异步电动机的直接启动、停止和正反转。3. 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。（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。（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。（3） 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可能出现的最大故障电流。 （4） 熔体额定电流的选择（1） 对于电炉和照明等电阻性负载，可用作过载保护和短路保护，熔体的额定电流应稍大于或等于负载的额定电流。 （2） 电动机的启动电流很大，熔体的额定电流应考虑启动时熔体不能熔断而选得较大些，因此对电动机只宜作短路保护而不能作过载保护。对单台电动机，熔体的额定电流（IfN）应不小于电动机额定电流（IN）的1.52.5倍， 即 轻载启动或启动时间较短时，系数可取1.5，带负载启动、 启动时间较长或启动较频繁时，系数可取2.5。 4. 交流接触器（1） 交流接触器的工作原理交流接触器是利用电磁吸力与弹簧弹力配合动作，使触头闭合或分断，以控制电路的分断的。交流接触器有两种工作状态：失电状态（释放状态）和得电状态（动作状态）。当吸引线圈得电后，衔铁被吸合， 各个动合触头闭合，动断触头分断，接触器处于得电状态。当吸引线圈失电后，衔铁释放，在恢复弹簧的作用下，衔铁和所有触头都恢复常态， 接触器处于失电状态。 （2） 交流接触器的结构 1） 电磁系统电磁系统由线圈、动铁心、静铁心组成。铁心上装有短路铜环，以减少衔铁吸合后的振动和噪声。线圈一般采用电压线圈（线径较小，匝数较多，与电源并联）。交流接触器启动时，铁心气隙较大，线圈阻抗很小，启动电流较大。衔铁吸合后，气隙几乎不存在，磁阻变小，感抗增大， 这时的线圈电流显著减小。 交流接触器线圈在其额定电压的85%105%时，能可靠地工作。电压过高，则磁路趋于饱和，线圈电流将显著增大，线圈有被烧坏的危险；电压过低，则吸不牢衔铁，触头跳动， 不但影响电路正常工作，而且线圈电流会达到额定电流的十几倍，使线圈过热而烧坏。因此，电压过高或过低都会造成线圈发热而烧毁。 2）触头系统触头系统是接触器的执行元件，用以接通或分断所控制的电路，必须工作可靠，接触良好。交流接触器的触头按接触情况可分为点接触式、线接触式和面接触式三种。三个主触头在接触器中央，触头较大，两个复合辅助触头分别位于主触头的左、右侧，上方为辅助动断触头，下方为辅助动合触头。 辅助触头用于通断控制回路，起电气联锁作用。 3）灭弧装置交流接触器分断大电流电路时，往往会在动、静触点之间产生很强的电弧。电弧的产生，一方面损坏触头，减少触头的使用寿命；另一方面延长电路切断时间，甚至引起弧光短路，造成事故。容量较小（10 A以下）的交流接触器一般采用双断口电动力灭弧，容量较大（20 A以上）的交流接触器一般采用灭弧栅灭弧。 4） 辅助部件交流接触器的辅助部件包含底座、反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构和接线柱等。反作用弹簧的作用是当线圈得电，电磁力吸引衔铁并将弹簧压缩，线圈失电，弹力使衔铁、动触头恢复原位；缓冲弹簧装在静铁心与底座之间，当衔铁吸合向下运动时会产生较大冲击力，缓冲弹簧可起缓冲作用，保护外壳不受冲击；触头压力弹簧的作用是增强动、静触头间压力， 增大接触面积，减小接触电阻。（3）接触器的选择 1）选择类型根据所控制的电动机或负载电流种类选择接触器的类型。 通常交流负载选用交流接触器，直流负载选用直流接触器。 若控制系统中主要是交流对象，而直流对象容量较小，也可全用交流接触器，只是触头的额定电流要选大些。 2）选择主触头的额定电压接触器主触头的额定电压应大于或等于控制线路的额定电压。 3） 选择主触头的额定电流接触器控制电阻性负载时，主触头的额定电流应大于或等于负载的额定电流。若负载为电动机，则其额定电流可按下式计算: 在选用接触器时，其额定电流应大于计算值。若接触器使用在频繁启动、制动和频繁正、反转的场合，则主触头的电流可降低一个等级。5. 中间继电器中间继电器本质上是电压继电器，它是用来远距离传输或转换控制信号的中间元件。其结构和工作原理与接触器类似。该继电器由静铁心、动铁心、 线圈、触头系统和复位弹簧等组成。其触头对数较多， 没有主、辅触头之分，各对触头允许通过的额定电流是一样的，额定电流多数为5 A， 有的为10 A。吸引线圈的额定电压有12V、 24 V、 36 V、 110 V、 127 V、 220 V、 380 V等多种， 可供选择。 6. 热继电器热继电器:利用电流通过发热元件所产生的热效应，使双金属片受热弯曲而推动机构动作的