常用低压电器.doc

第一章 常用低压电器电器指能够按外界施加的信号或要求，手动或自动地接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，对电路或非电对象进行切换、控制、保护、检测和调节的电气器件或设备。低压电器则通常指工作在额定交流电压1200V以下或直流电压1500V以下电路中的电器。低压电器一般按基本用途分为配电电器和控制电器两类。配电电器主要有组合开关、低压断路器、熔断器、变压器；控制电器主要包括接触器、继电器和主令电器（包括按钮、行程开关、转换开关）。低压电器分类方法还有：按操作方式分为自动电器与手动电器；按工作原理分为电磁式电器与非电量控制电器；按有无触点分为有触点电器、无触点电器与混合式电器；按电器配置分为单个电器与成套电器；按使用场合分为一般工业用电器、化工电器、矿用电器、牵引电器、航空电器、船用电器等。11 组合开关组合开关经常作为转换开关使用，但在电气控制线路中也作为隔离开关使用，起不频繁接通和分断电气控制线路的作用。图1-1 组合开关示意图a) 外形 b) 结构1-接线柱 2-绝缘杆 3-手柄 4-转轴 5-弹簧 6-凸轮 7-绝缘垫板 8-动触头 9-静触头111 组合开关结构图1-1的组合开关沿转轴4自下而上分别安装了三层开关组件，每层上均有一个动触头8、一对静触头9及一对接线柱1，各层分别控制一条支路的通与断，形成组合开关的三极。当手柄3每转过一定角度，就带动固定在转轴上的三层开关组件中的三个动触头同时转动至一个新位置，在新位置上分别与各层的静触头接通或断开。根据组合开关在电路中的不同作用，组合开关图形与文字符号有两种。当在电路中用作隔离开关时，其图形符与见图1-2，其文字标注符为QS，有单极、双极和三极之分，机床电气控制线路中一般采用三极组合开关。图1-2 组合开关作隔离开关时的图形文字符号a) 单极 b) 双极 c) 三极图1-3所示是组合开关作转换开关使用时的图形符号，图示是一个三极组合开关，图中I与II分别表示组合开关手柄转动的两个操作位置， I位置线上的三个空点右方画了三个黑点，表示当手柄转动到I位置时，L1、L2与L3支路线分别与U、V、W支路线接通；而II位置线上三个空点右方没有相应黑点，表示当手柄转动到II位置时，L1、L2与L3支路线与U、V、W支路线处于断开状态。文字标注符为SA。图1-3 组合开关作转换开关时的图形文字符号112 组合开关系列电气控制线路中常用的组合开关系列规格有HZ5、HZ10、HZ15、3LB等。1HZ5系列HZ5系列适用于交流50HZ（或60HZ）、电压380V及以下、电流至60A的电气控制线路中，作为电源引入开关或异步电动机控制开关使用。HZ5系列型号标注型式为：HZ 5 - / HZ是组合开关类组代号； 5是设计代号； 额定电流值（A）； 开关控制电动机功率（KW）； 定位特征代号（L单相顺时针60，M双向60）； 开关结构编号（01双极开关，02 三极开关，03四极开关，04两种电压双极开关，05感应电动机逆转换开关，06两种电压三极开关，07星三角起动器，08双速电动机开关）。2HZ10系列HZ10系列用于不频繁地接通或分断电气控制线路，其型号标注型式为：HZ 10 D - / HZ是组合开关类组代号； 10是设计代号； D是改型代号； 额定电流值（有10A、25A、63A与100A）； 开关类型（P两种电路转换，S三种电路转换，G四种电路转换）； 极数。3HZ15系列HZ15系列是在HZ10系列基础上的改型产品，其型号标注型式为：HZ 15 - / 额定电流值； 极数；断路与限位的代号（0有断路，1有断路限位，2无断路）；转换电路数。43LB系列3LB系列是引进德国Siemens公司技术制造的产品，主要用于三相异步电动机负荷起动与变速换向等。3LB系列型号标注型式为：3LB - / 3LB是组合开关代号； 基本规格代号； 两位数字构成的开关型式代号类型； 触头元件数量； 两位数字构成的线路符号； 手柄型式代号（00无手柄，01普通黑色手柄，02普通红色手柄，03长形黑色手柄，04长形红色手柄，51圆形黑色手柄，52圆形红色手柄）。113 组合开关主要技术参数根据组合开关型号可查阅更多技术参数，表征组合开关性能的主要技术参数有： 1额定电压规定条件下，开关在长期工作中能承受的最高电压。2额定电流规定条件下，开关在合闸位置允许长期通过的最大工作电流。3通断能力规定条件下，在额定电压下能可靠接通和分断的最大电流值。4机械寿命在需要修理或更换机械零件前所能承受的无载操作次数。5电寿命规定的正常工作条件中不需要修理或更换零件的情况下，带负载操作的次数。114 组合开关选用组合开关用作隔离开关时，其额定电流应为低于被隔离电路中各负载电流的总和；用于控制电动机时，其额定电流一般取电动机额定电流的1.52.5倍。应根据电气控制线路中实际需要，确定组合开关接线方式，正确选择符合接线要求的组合开关规格。12 低压断路器低压断路器又称自动开关、空气开关，不但能用于正常情况时不频繁接通和断开电路，而且当电路中出现过载、短路以及失压等故障时，能自动切断故障电路，有效地保护串接在后面的电气设备，因此在电气控制线路中使用广泛。121 低压断路器结构图1-4 低压断路器示意图1-主触头 2-自由脱扣机构 3-过电流脱扣器 4-分励脱扣器 5-热脱扣器 6-失压脱扣器 7-按钮图1-4是低压断路器结构示意图。主触头1由操作机构手动或电动合闸，在合闸位置上自由脱扣机构2将主触头锁扣在闭合状态。电气控制线路正常工作时，过电流脱扣器3线圈所产生吸力不能将上方的摆杆吸合，电气控制线路中出现短路故障，短路过电流使过电流脱扣器线圈吸力增加，将线圈上方的摆杆式衔铁吸合使之绕支点逆时针转动，自由脱扣机构上升并和主触头脱扣，主触头在拉簧作用下左移分断电路。电气控制线路中出现过载故障时，热脱扣器5的线圈因发热对上方的双金属片进行加热，因双金属片的下层金属材料的线胀系数大于上层，加热后双金属片产生上翘，推动自由脱扣机构上升而使主触头脱扣分断电路。电气控制线路中出现失压现象时，失压脱扣器件6线圈的吸力减少而不能吸合上方的衔铁，从而使衔铁上升导致自由脱扣机构随之上升，主触头脱扣而分断电路。分励脱扣器4则作为远程控制分断电路用，受按钮7控制，合上远地的按钮，则分励脱扣器线圈吸合上方的摆杆式衔铁，自由脱扣机构上升，使主触头分断电路。低压断路器在电气原理图中的图形文字符号见图1-5。(是否应该画成常闭？)图1-5 低压断路器图形文字符号122 低压断路器系列电气控制线路中常用的低压断路器系列规格有DZ15、DZ20、T、H、3VE、C45等系列。1 DZ15系列DZ15系列断路器具有明显快分快合功能，在操作机械的电气控制线路中用于配电、电动机与照明线路的过载保护和短路保护。2 DZ20系列DZ20系列除了具有快速闭合和断开能力外，还配有报警触头，在电气控制线路中用于配电。DZ系列型号标注型式为：DZ - / DZ是断路器代号，表示塑料外壳式断路器； 设计代号； 额定分断能力代号（Y 一般型，J较高型，G最高型，C经济型）； 壳体等级额定电流（A）； 派生代号（P电动操作，L漏电操作）； 极数； 脱扣器代号（0无脱扣器，1热脱扣器，2电磁脱扣器，3复式脱扣器）； 附件代号（0不带附件，2分励脱扣器，3欠电压脱扣器，4分励脱扣器辅助触头，5分励欠电压脱扣器，6两组辅助触头，7欠电压脱扣器辅助触头）； 附件辅助代号（0无报警触头，8有报警触头）。3 T系列T系列是引进日本寺畸电气公司技术生产的产品，T系列有TO标准型、TG高断开能力型等多种，国内代号为DZ949，在电气控制线路中适用于不频繁闭合和断开的场合，该系列断路器具有过载和短路保护功能。4 H系列H系列是引进美国西屋公司技术生产的产品，适用于电气控制线路中的配电,正常工作条件可用于不频繁转换。5 3VE系列3VE系列是引进德国Siemens公司技术制造的产品，国内代号为DZ108。在电气控制线路中常用于电动机过载保护、短路保护，加上附件后还可进行远距离控制和保护。3VE系列型号标注型式为：3V 3V是断路器代号； 使用类别代号（E电动机保护型，N只有短路保护，A只有过载保护，T配电保护型）； 基本规格代号（120A，332A，463A）； 3位数字组成的辅助触头代号(0053VE1无辅助触头，0153VE1辅助触头、一常开一常闭，0253VE1辅助触头、二常开，0353VE1辅助触头、二常闭，0003VE3无辅助触头，2003VE4无辅助触头)； 脱扣器电流整定范围代号（例2BU3VE1，脱扣器电流整定范围为0.10.16A；2MA3VE3，脱扣器电流整定范围为1016A；CL3VE4，脱扣器电流整定范围为6.310A等）。 6 C45系列C45系列是引进法国梅兰日兰公司技术制造的产品，国内型号为DZ47。作为照明配电系统、电动机动力配电系统和电气控制线路的过载保护与短路保护。123 低压断路器主要技术参数1额定电压指断路器在规定条件下长期运行所能承受的工作电压，一般为线电压。常用有交流220V、380V、500V、660V等。2额定电流指在规定条件下断路器可长期通过的电流，又称为脱扣器额定电流。3额定短路接通能力指断路器在额定频率和功率因数等规定条件下，能够接通短路电流的能力，用最大预期峰值电流表示。4额定短路分断能力指断路器在额定频率和功率因数等规定条件下，能够分断的最大短路电流值。5额定短时耐受电流指断路器在规定试验条件下，在指定短时间内所能承受的电流值。6动作时间指从电气控制线路出现短路瞬间开始到触头分离、电弧熄灭、电路被完全分断所需要的全部时间，又称为全分断时间，一般为3060ms。7使用寿命包括电气寿命和机械寿命。指在规定的正常负载及不更换零部件条件下正常操作的次数，一般电气寿命为0.21.2万次，机械寿命为0.22万次。124 低压断路器选用低压断路器的额定电流和额定电压应不低于电气控制线路中设备正常工作电流和工作电压，极限通断能力应不低于电路的最大短路电流，欠电压脱扣器的额定电压应等于电气控制线路的额定电压，过电流脱扣器的额定电流应不低于电气控制线路的最大负载电流。13 熔断器熔断器是一种最简单有效的保护电器。在使用时，熔断器串接在所保护的电路中，用作电路及用电设备的短路保护。131 熔断器结构熔断器主要有插入式、螺旋式、密闭管式等类型。1插入式熔断器图1-6 插入式熔断器1-动触头 2-熔丝 3-瓷盖 4-静触头 5-瓷座图1-6所示是插入式熔断器，主要由瓷盖、瓷座、动触头、静触头和熔丝等组成。常用产品有RC1A系列，主要用于低压分支电路的短路保护。2螺旋式熔断器图1-7所示是螺旋式熔断器的外形和结构示意图，主要由瓷帽、熔管、瓷套、上接线端、下接线端和底座等组成。熔管由电工陶瓷制成，熔管内装有熔体和石英砂填料，熔管上盖中有一个熔断指示器，当熔体熔断时指示器跳出显示熔体熔断。主要用于低压配电柜线路中的短路保护，螺旋式熔断器型号标注型式为：RL - / RL是螺旋式熔断器代号； 设计代号； 极数（3P三极，单极不标注）；图1-7 螺旋式熔断器a)外形 b)结构1-瓷帽 2-熔管 3-瓷套 4-上接线端 5-下接线端 6-底座 熔断器支持件额定电流； 熔体额定电流； 接线方式（Sa导电排式）。3密闭管式熔断器图1-8所示是密闭管式熔断器外形图，主要由熔管、熔体和夹座组成，分为无填料式和有填料式两种。图1-8 密闭管式熔断器1-夹座 2-底座 3-熔管（1）无填料密闭管式熔断器 一种可拆卸熔断器，其特点是当熔体熔断时，管内产生高气压能加速灭弧。熔体熔断后可拆开更换新熔体。主要用于频繁发生过载和短路故障的场合。无填料密闭管式熔断器型号标注型式为：RM - RM是无填料密闭管式熔断器代号； 设计代号； 熔断器额定电流值。（2）有填料密闭管式熔断器 在熔管中填充了石英砂等介质材料，石英砂具有较好的导热性能和绝缘性能，其颗粒可吸收电弧能量，使电弧快速冷却，加快了灭弧能力。主要用于电缆、导线、电动机、变压器以及其他电器设备的短路保护。有填料密闭管式熔断器型号主要有RT与NT两种。RT系列标注型式为：RT - / RT是有填料密闭管式熔断器代号； 设计代号； 熔断器额定电流； 接线方式（Q底座板前接线形式，H底座板后接线形式）； 熔体额定电流。NT系列熔断器是引进德国AEG公司技术生产的产品，是一种具有高分断能力有填料密闭管式熔断器，国内代号为RT16。其型号标注型式为：NT - / NT是低压高分断有填料密闭管式熔断器代号； 熔断体尺寸； 熔断器额定电流 ； 熔断体的额定电压。熔断器在电气原理图中的图形与文字符号见图1-9。图1-9 熔断器图形与文字符号132 熔断器主要技术参数1额定电压指熔断器能长期正常工作时承受的电压，其值一般等于或大于电气设备的额定电压。2额定电流指熔断器长期工作时各部件温升不超过规定值时所能承受的电流称为熔断器额定电流，而熔体能长期流过而不被熔断的电流则称为熔体额定电流。其值应大于或等于电气设备的额定电流。3分断能力指熔断器在额定电压等规定工作条件下可以分断的预期短路电流值，也就是熔断器可以分断的最大短路电流值。4保护特性又称安秒特性，指熔体的熔化电流I与熔断时间t的关系。电流通过熔体时产生的热量与电流通过时间成正比，电流越大，则熔体熔断时间越短，其特征曲线见图1-10。图1-10 熔断器保护特性曲线图中I为最小熔化电流或称临界电流，即通过熔体的电流小于此电流时不会熔断，所以选择熔体额定电流IN应小于I。5熔断器熔化系数通常将熔断器熔体额定电流与最小熔化电流之比IN/I称为熔化系数，一般IN/I 1.52，该系数反映熔断器在过载时的保护特性。若要使熔断器能保护小过载电流，则熔化系数应低；为避免电动机启动时的短时电流，熔体熔化系数就应选高。133 熔断器选用1.熔断器类型选用对于小容量电动机或照明线路，一般考虑过电流保护，应选较小熔化系数的熔体材料，如铅锡合金或RC1A系列熔断器；对于大容量电动机或照明线路，除考虑过电流保护外还要考虑短路时的分断短路电流的能力，预期短路电流较小时，可选用熔体为铜质的RC1A系列和熔体为锌质的RM10系列熔断器，预期短路电流较大时，宜选用具有高分断能力的RL6系列螺旋式熔断器，预期短路电流很大时，需选用具有更高分断能力的RT12或RT14系列熔断器2.熔断器额定电压选择额定电压应大于或等于所在电气控制线路的额定电压。3.熔体额定电流选择对于电炉、照明等电阻性负载的短路保护，IN 1.1 I，式中IN熔体额定电流，I电路工作电流。保护一台电动机时，考虑到电动机起动冲击电流的影响，IN （1.52.5） INM ，式中INM电动机额定电流。保护多台电动机时，IN （1.52.5） I Nmax+S I NM，式中INmax最大容量电动机额定电流；INM其余电动机额定电流的总和。14 变压器变压器是利用电磁感应原理，以相同频率在多个绕组之间实现变换交流电压、变换交流电流或变换阻抗的静止电气设备。141 控制变压器控制变压器适用于频率为50Hz60Hz，输入电压不超过交流660V的电路中，常作为各类机电设备中一般电器的控制电源、局部照明及指示灯的电源。其电气图形符号与文字符号见图1-11。图1-11 双绕组变压器电气图形及文字符号机电设备常用的控制变压器有JBK、BK两个系列。JBK系列标注型式为：J B K - - J表示机床； B表示变压器； K表示控制； 设计代号； 额定容量（VA）； 铁芯形式（C插片式，P卷片）。BK系列标注型式为：B K - B表示变压器； K表示控制； 设计代号； 额定容量（VA）。142 三相变压器电气控制线路中常用三相绕组共用一个铁芯的三相芯式变压器。各相的高压绕组首端和末端分别用U1、V1、W1和U2、V2、W2表示，而各相低压绕组的首端和末端分别用u1、v1、w1和u2、v2、w2表示。高压绕组可采用星形或三角形连接，而低压绕组则采用星形连接，各自的电气图形和文字符号见图1-12。图1-12 三相变压器电气图形与文字符号a)星-星接线 b)三角-星接线三相变压器系列标注型式为：S - / S表示三相变压器； 绝缘代号（C成型固体绝缘，G空气绝缘，油浸式绝缘不表示）； 冷却代号（F风冷，P强迫油循环冷却，自然冷却不表示）； 调压代号（2有载调压，无载调压不表示）； 绕组导线代号（1铝线，铜线不表示）； 设计序号； 额定容量（kVA）； 高压绕组电压等级（kV）。143 变压器选用变压器选用主要依据变压器的额定值。根据接至一次侧绕组上的电源电压选定一次侧的额定电压U1，再选择二次侧的额定电压U2、U3等。带负载时变压器二次侧电压最大可能有5%的压降，因此选择的输出额定电压应略高于负载额定电压。二次侧各绕组的额定电流（I2、I3等）应不小于额定负载电流，二次侧的额定容量P2则由总容量确定，计算公式为：P2 = U2I2+U3I3+。15 交流接触器接触器是一种用于频繁地接通或切断带有负载的主电路的自动控制电器。按照接触器主触头通过电流的种类，可分为交流接触器和直流接触器。151 交流接触器结构接触器主要由电磁系统、触头系统、灭弧装置等部分组成，见图1-13。图1-13 接触器1-主触头（三对） 2-动铁心 3-线圈 4-静铁心 5-辅助触头1电磁系统电磁系统作用是操作触头闭合与分断，包括线圈、动铁心和静铁心。线圈一般采用电压线圈通入单相交流电，为了减少交变磁场在铁心中产生的涡流与磁滞损耗，防止铁心过热，一般用硅钢片叠铆而制成铁心。交流接触器的线圈电压为额定电压的85%105%时能够正常工作，电压过低或过高都会造成线圈过热而损坏。由于交流电磁铁吸力是脉动的，当电磁吸力小于作用在动铁心上的弹簧力时，动铁心将从静铁心闭合处分开，使铁心释放；当电磁吸力大于弹簧力时，动铁心又被吸合。电源电压变化一个周期，电磁铁吸合两次，对于频率为50Hz的交流电源，1s内电磁铁将吸合100次，由此造成动铁心剧烈振动并产生噪声，降低了电磁铁的使用寿命。消除动铁心振动的方法是在电磁铁铁心端面上开一小槽，并在小槽内嵌入铜质短路环，见图1-14。加入短路环后，线圈内形成两个大小相近、相位相差90的两相磁通F1和F2。两相磁通产生的合成电磁力在电磁铁通电期间始终不为零且大于弹簧反力，使铁心牢牢吸合，消除了动铁心的振动和噪声。图1-14 交流电磁铁短路环作用1-动铁心 2-静铁心 3-线圈 4-短路环2触头系统交流接触器的触头通常用紫铜制成。触头在动铁心带动下起分断和闭合电路的作用。接触器的触头系统分为主触头和辅助触头，主触头用以通断电流较大的主电路，一般由三对常开触头组成，体积较大。辅助触头用以通断小电流的控制电路，有动合、动断两种，体积较小。辅助触头一般采用点接触桥式结构，而主触头则采用面接触桥式和线接触指式结构。触头结构如图1-15所示。图1-15 交流接触器触头结构a)点接触桥式 b)面接触桥式 c)线接触指式3灭弧装置接触器触头在分离瞬间，因动触头与静触头之间的间隙很小，电路电压几乎全部降落在触点之间，在触点间形成了很强的电场。在强电场作用下，金属内部的自由电子就从阴极逸出并向阳极加速运动，在电场中高速运动的自由电子就会撞击气隙间的中性气体分子并使之分离为正离子和电子，分离出的电子在强电场作用下也向阳极移动又去撞击其他中性分子，从而形成撞击电离。撞击分离出的正离子则向阴极运动并撞击阴极而使阴极温度升高，当阴极的温度升高到3000C以上时，更多电子将会从阴极逸出参与撞击电离。并引发触点间的原子以极高速度作不规则运动并相互撞击，使原子也产生电离，形成热电离。撞击电离与热电离共同作用的结果是在触点间形成炽热的电子流，即电弧。电弧一方面烧灼触点，降低了电器的寿命和可靠性，另一方面延长了触点分断时间，严重时还会产生故障，因此必须灭弧。 图1-16所示是灭弧栅的灭弧原理，灭弧栅片1由许多镀铜薄钢片组成，片间距离约为23mm，安放在触点上方的灭弧室内。当电弧产生时，电弧周围产生磁场，导磁钢片将电弧吸入栅片中，栅片将电弧分割成若干个短电弧，当交流电压过零时电弧自动熄灭。由于相邻栅片间绝缘强度为150V250V，电源电压不足于维持150V250V这一栅间电压，所以电弧很难重燃。图1-16 灭弧栅的灭弧原理1-灭弧栅片 2-触头 3-电弧图1-17是桥式结构双断点触头，即在一个回路中有两个产生和断开电弧的间隙。当触头打开时，在两断口处均产生电弧，根据右手定则，电弧电流在两电弧之间就会产生图示“”方向的磁场。根据左手定则，两断口处的电弧都会受到一个指向外侧的力F，在F力作用下，电弧向外运动并拉长并迅速穿越外侧的冷却介质导致电弧快速熄灭。双断点灭弧效果较弱，常用于小容量低压电器。图1-17 双断点灭弧原理1-静触头 2-动触头图1-18是RC阻容吸收式灭弧器，当电气控制线路中的感性负载如接触器、异步电动机等通断转换时，会产生强烈的脉冲导致电弧，接在感性负载处的RC吸收电路通过吸收瞬态脉冲能量抑制电弧。图1-18 RC灭弧器a)交流接触器线圈并接RC灭弧器 b)三相交流异步电动机并接RC灭弧器图1-19 交流接触器工作原理1-主触头 2-常闭辅助触头 3-常开辅助头 4-动铁心5-电磁线圈 6-静铁心 7-灭弧罩 8-弹簧152 交流接触器工作原理图1-19所示交流接触器是根据电磁原理工作的，当电磁线圈5通电后产生磁场，使静铁心6产生电磁吸力吸引动铁心4向下运动，使常开主触头1（一般三对）闭合，同时常闭辅助触头2（一般两对）断开，常开辅助触头3（一般两对）闭合。当线圈断电时，电磁力消失，动触头在弹簧8作用下向上复位，各触头复原（即三对主触头断开、两对常闭辅助触头闭合、两对常开辅助触头断开）。接触器在机床电器原理图中常按各部件作用分别画到各条控制支路中，接触器各部件图形符号见图1-20，文字标注型式为：KM 接触器文字符号 接触器的区分数字图1-20 接触器各部件图形文字符号a)接触器线圈 b)主触头 c)常闭辅助触头 d)常开辅助触头153 交流接触器系列1CJ系列CJ系列交流接触器常见有CJ12、CJ20、CJ28、CJ38和CJ40等。其中CJ12系列适用于交流50Hz电气控制线路中，作交流电动机频繁起动、停止和反接等，CJ20系列适用于交流50Hz或60Hz电气控制线路中与适当的热继电器组合成电动机起动器，CJ28系列适用于交流50Hz或60Hz电气控制线路供远距离频繁起动和控制电动机用，并可与与适当的热继电器组成电磁起动器，CJ38系列和CJ40系列适用于交流50Hz或60Hz电气控制线路中闭合和断开电路，并与适当的热过载继电器或电子式保护装置组合成电动机起动器。CJ系列标注型式为：C J - / C是接触器代号； J代表交流； 设计代号； 接触器额定电流； 触头数量。23T系列3T系列有3TB、3TF两个种类。3TB系列交流接触器适用于交流50Hz或60Hz，电压至660V，电流至630A的电气控制线路中，可供远距离频繁起动和控制电动机用，也可用于接通和断开电容负载、照明负载、电阻负载和部分直流负载；3TF系列交流接触器适用于交流50Hz或60Hz，额定电压至1000V，额定电流至400A的电气控制线路中，可供远距离频繁接通和分断电路用，并可与过载断电器组成电磁起动器，保护可能发生的过负载电气控制线路。3B系列B系列是引进德国原BBC公司全套制造技术生产的交流接触器，适用于交流50Hz或60Hz，额定电压至660V，额定电流至475A的电气控制线路中，可供远距离接通和断开电气控制线路或频繁地控制电动机用，常与T系列热断电器组成电磁起动器并且具有过载和断相保护作用。154 交流接触器主要技术参数1.额定电压接触器铭牌上的额定电压是指主触头额定电压，即保证接触器主触头正常工作的电压值。2.额定电流接触器铭牌上的额定电流是指主触头额定电流。有5、10、20、40、60、100和150A等，额定电流应大于或等于被控电气控制线路的额定电流。3.吸引线圈额定电压交流吸引线圈的额定电压有110V、127V、220V和380V四种。考虑电网波动，接触器线圈允许在电压等于85%105%额定值下长期接通。4.寿命机械寿命是指接触器在不需修理条件下所能承受的无负载操作次数，一般接触器机械寿命为6001000万次。电寿命是指接触器的主触头在额定负载条件下允许的极限操作次数，一般电寿命为15300万次。5.额定操作频率指接触器每小时接通的次数。一般交流接触器操作频率最高为600次/h。155 交流接触器选用1.接触器类型选择应根据电路中负载电流的种类选择接触器类型，交流负载选用交流接触器，直流负载选用直流接触器。直流负载容量较小时，可用交流接触器替代直流接触器，但应选用触头额定电流较大的交流接触器。2.额定电压选择接触器的额定电压应不低于负载电路的电压。3.额定电流选择接触器额定电流应不低于被控制电路的额定电流。对于电动机负载：式中，IN接触器额定电流（A），IC接触器主触头电流(A)，PN电动机额定功率(W)，UN电动机额定电压(V)，K系数，一般取11.4。4.吸引线圈额定电压吸引线圈额定电压等于所接控制电路电压，电气控制线路比较简单且所用接触器较少时，可直接选用380V或220V；电气控制线路较为复杂时，为了保证安全，一般选用较低的110V、127V。16 继电器继电器是一种根据电气量或非电气量的变化而接通或断开控制电路，从而完成控制或保护的电器。电气控制线路中常用的继电器有电磁继电器、热继电器、时间继电器和速度继电器等。161 电磁继电器1电压继电器触头是否动作与线圈中电压相关的继电器称为电压继电器。电压继电器在电气控制线路中起电压保护和控制作用，其线圈是电压线圈，与负载并联。常按吸合电压大小，分为过电压继电器与欠电压继电器。（1）过电压继电器通 在电路中起过电压保护作用。过电压继电器线圈在额定电压时，衔铁不产生吸合动作，只有当线圈电压高于其额定电压时衔铁才产生吸合动作，并利用其常闭触点断开需要保护电器的电源。由于直流电路一般不会产生波动较大的过电压现象，所以没有直流过电压继电器产品。交流过电压继电器吸合电压Ux调节范围为：Ux=（1.051.2）UN式中，Ux吸合电压，UN额定电压。过电压继电器选用的主要参数是额定电压和动作电压，过电压继电器的动作值一般按系统额定电压的1.11.2倍整定。（2）欠电压继电器 在电路中起欠电压保护作用。欠电压继电器在额定电压时衔铁处于吸合状态，一旦所接电气控制线路中的电压降低至线圈释放电压时，衔铁由吸合状态转为释放状态，欠电压继电器利用其常开触点断开需要保护电器的电源。通常直流欠电压继电器吸合电压Ux=（0.30.5）UN；释放电压UF整定范围为UF=（0.070.2）UN；交流欠电压继电器吸合电压Ux=（0.60.85）UN；释放电压UF的整定范围为UF=（0.10.35）UN。电压继电器各部件的图形文字符号见图1-21。电压线圈方框中用U表示过电压，U表示过电流，I表示欠电流。图1-22 电流继电器图形文字符号a)过电流继电器线圈 b)欠电流继电器线圈 c)电流继电器常开触头 d)电流继电器常闭触头3)电流继电器型号JL12系列过电流继电器用于交流50Hz、电压至380V、线圈电流5300A的电路中，供绕线型转子异步电动机作过电流保护用，型号标注型式为：JL 12 - JL是电流继电器代号； 12是设计代号； 线圈额定电流值（A）。JL15系列过电流继电器用于交流50Hz、电压至380V或直流电压至440V、电流1200A的一次回路中，型号标注型式为：JL 15 - / JL是电流继电器代号； 15是设计代号； 额定工作电流值（A）； 派生代号（F高返回系数型、S手动复位型、H板后接线型）； 常开触头数量； 常闭触头数量。JL18系列过电流继电器用于交流50Hz、电压至380V或直流电压至440V、电流630A的电气控制线路中作过电流保护用，型号标注型式为：JL 18 - / JL是电流继电器代号； 18是设计代号； 线圈额定工作电流值（A）； 派生代号（Z直流、J交流、S手动复位、F高返回系数型）； 常开触头数量； 常闭触头数量。3中间继电器指用于转换控制信号的中间电器，与接触器类似，通过线圈的通电与断电控制各触头的接通与断开实现电气控制线路的控制。中间继电器触头数量较多，各触头额定电流相同。中间继电器主要用途是当其他继电器触头数量或容量不够时，可借助中间继电器扩充触头数目或增大触头容量，起中间转换作用。将多个中间继电器相组合，还能构成各种逻辑运算电器或计数电器。中间继电器各部件的图形文字符号见图1-23。标注型式为：图1-23 中间继电器图形文字符号a)中间继电器线圈 b)中间继电器常开触头 c)中间继电器常闭触头JZ - JZ是中间继电器代号，主要系列产品有JZ15D、JZ17、JZ18等； 设计代号； 常开触头数量； 常闭触头数量。4电磁继电器主要技术参数1）继电器额定参数继电器额定电压（电流）指继电器线圈电压（电流）的额定值，用VN（IN）表示。继电器吸合电压（电流）指使继电器衔铁开始运动时线圈的电压（电流值）。继电器释放电压（电流）指衔铁开始返回动作时线圈的电压（电流）值。2）动作与返回时间继电器动作时间指继电器从接通电源起，到继电器常开触头接通为止所经过的时间；继电器返回时间则指从断开继电器电源起，至断电器常闭触头断开为止所经过的时间。一般继电器动作时间与返回时间为0.05s0.15s，快速继电器可达0.005s0.05s，动作与返回时间直接决定了继电器的可操作频率。3）触头开闭能力在交、直流电压不大于250V的电路中，各种功率的继电器开闭能力见表1-1。表1-1 继电器触头开闭能力参考表继电器类别触头的允许断开功率触头的允许接通电流继电器长期允许的闭合电流(A)直流(W)交流(W)直流(A)交流(A)小功率201000.510.5一般功率50250252大功率200100051054）继电器整定值触头系统切换时，继电器需输入相应电参数的数值称为继电器整定值。大部分继电器的整定值可以调整，通过调节继电器反作用弹簧与工作气隙，实现继电器的吸合电压或吸合电流、断开电压或断开电流的调节，使之调节到使用时所要求的值。5）继电器其它参数吸合继电器衔铁所必须具有的最小功率称为继电器灵敏度；从继电器引出端测得的一组继电器闭合触头间的电阻值称为继电器接触电阻；继电器寿命则指在规定环境条件和触头负载下，按产品技术要求，继电器能够正常动作的最小次数。162 热继电器热继电器就是利用电流的热效应工作的保护电器，在电气控制线路中主要用于电动机的过载保护。热继电器根据过载电流的大小自动调整动作时间，过载电流大，热继电器动作时间较短；过载电流小，热继电器动作时间较长；而在正常额定电流时，热继电器长期保持无动作。1热继电器结构热继电器由加热元件、双金属片、触头系统等组成，其中双金属片是关键的测量元件。双金属片由两种热膨胀系数不同的金属通过机械碾压形成一体，热膨胀系数大的一侧称为主动层，小的一侧称为被动层。双金属片受热后产生热膨胀，但由于两层金属的热膨胀系数不同，且两层金属又紧密地结合在一起，致使双金属片向被动层一侧弯曲，因受热而弯曲的双金属片产生的机械力就带动动触头产生分断电路的动作。图1-24 热继电器工作原理1-固定柱 2-双金属片 3-导板 4、6-静触头 5-动触头连杆 7-螺钉 8-复位按钮 9-簧片 10-弹簧 11-支撑杆 12-调节偏心轮 13-加热元件 14-补偿双金属片图1-24是热继电器原理图。加热元件13串接在电动机定子绕组中，电动机绕组电流即为流过加热元件的电流。电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片2弯曲，但不足以使热继电器动作，只有当电动机过载时，加热元件产生大量热量使双金属片弯曲位移增大从而推动导板3左移，通过补偿双金属片14与簧片9将动触头连杆5和静触头4分开。动触头连杆5和静触头4是热继电器串接于接触器电气控制线路中的常闭触头，一旦两触头分开，就使接触器线圈断电，再通过接触器的常开主触头断开电动机的电源，使电动机获得保护。热继电器各部件图形文字符号见图1-25。图1-25 热继电器图形文字符号a)加热元件 b)热继电器触头具有断相保护能力的热继电器可以在三相中的任意一相或两相断电时动作，自动切断电气控制线路中接触器的线圈，从而使主电路中的主触头断开，使电动机获得断相保护。电动机断相运行是电动机烧毁的主要原因。星形接法电动机绕组的过载保护采用三相结构热继电器即可；而对于三角形接法的电动机，断相时在电动机内部绕组中，电流较大的一相绕组的相电流将超过额定相电流，由于热继电器加热元件串接在电源进线位置，所以不会动作，导致电动机绕组因过热而烧毁，因此必须用带断相保护的热继电器。2热继电器系列（1）JR20系列适用于交流50Hz，主电路电压至660V、电流至160A，作为三相笼形异步电动机的过载保护和断相保护。可与CJ20等交流接触器组成电磁起动器，型号标注型式为：JR 20 - / 热继电器代号； 设计代号； 额定电流值（A）； 特征代号（无基本型插入式安装、L独立安装、G标准导轨安装）； 派生代号（例如TH热带产品）。（2）3UA系列该系列热继电器是引进德国Siemens公司产器，适用于交流50Hz（60Hz），电压690V1000V，电流0.1630A的长期工作或间断长期工作的交流电动机的过载保护和断相保护，也可用作直流电磁铁和直流电动机的过载保护，可与接触器接插安装，也可独立安装，型号标注型式为：3UA 40 - 双金属片式热过载继电器产品代号； 设计代号； 品种代号； 生产单位代号； 规格代号，以一位数字和一个大写英文字母表示。（3）T与T