常用其他低压电器PPT课件

1、第2 2章 常用其他低压电器 热 继 电 器 2.12.1信 号 继 电 器 2.22.2主令电器2.32.3熔断器2.42.4第1页/共120页低压开关和低压断路器2. 52. 5 漏 电 断 路 器2.62.6第2页/共120页2.1 2.1 热继电器 热继电器的作用和分类 电动机长时间过载，绕组超过允许温升时，将会加剧绕组绝缘的老化，缩短电动机的使用年限，严重时会将电动机烧毁。 过流的原因：长期过载、频繁起动、欠电压、断相运行均会引起过电流。 热继电器：电动机或其他设备的过载保护、断相保护。 热继电器中发热元件有热惯性，在电路中不能做瞬时过载保护，更不能做短路保护。因此它不同于过电流继电

2、器和熔断器。 第3页/共120页 按相数来分，热继电器有单相、两相和三相共三种类型。 按智能来分，三相式热继电器又有不带断相保护和带断相保护两种类型。第4页/共120页 电动机的过载特性和热继电器的保护特性 第5页/共120页 热继电器的工作原理 热继电器是利用电流的热效应原理来工作的保护电器，它在电路中用作三相异步电动机的过载保护。 双金属片第6页/共120页双金属片的受热方式a 直接受热方式 b 复合受热方式c 间接受热方式 d互感器受热方式第7页/共120页1接线端子2、5双金属片3热元件4导板6、9常闭触头7常开触头8复位螺钉10按钮11调节旋钮12支撑件13压簧转动偏心轮14推杆第8

3、页/共120页 当电动机发生一相断电时 1）星形接法（线电流 = 相电流） 断相时，流过电动机绕组的电流等于流过热继电器的电流，故可以采用两相或三相热继电器保护。 2）三角形接法（线电流= 相电流） 断相时，流过电动机绕组的电流小于流过热继电器的电流，必须采用带断相保护的热继电器保护。 带断相保护的热继电器是在普通的热继电器上加一个差动机构。3第9页/共120页差动式断相保护热继电器1上导板2下导板3双金属片4常闭触头5杠杆第10页/共120页FRFR热元件常闭触头第11页/共120页第12页/共120页第13页/共120页第14页/共120页第15页/共120页第16页/共120页第17页/

4、共120页JR20系列热继电器第18页/共120页JR28系列热继电器第19页/共120页施耐德LR9F系列热继电器 第20页/共120页2.2 2.2 信号继电器 温度继电器1电动机绕组升温的原因n电动机过载，会使其绕组温升过高；n电网电压升高，铁损增加，而使铁心发热；n电动机环境温度过高及通风不良。 第21页/共120页第22页/共120页常开触头常闭触头第23页/共120页JUC-31F 超小型温度继电器 温度继电器螺纹温度开关KSD301 第24页/共120页JUC-2M 超小型密封温度继电器 第25页/共120页第26页/共120页第27页/共120页第28页/共120页第29页/共

5、120页JY-1速度继电器 CT-822速度继电器 第30页/共120页SKJ-C 电子速度继电器 第31页/共120页1微动开关2滑杆3弹簧4橡皮膜5入油口第32页/共120页德国HYDAC压力继电器 JCS柱塞式压力继电器 第33页/共120页JYF-02液位继电器第34页/共120页JYF系列液位继电器第35页/共120页JYB系列晶体管液位继电器浮球开关 第36页/共120页第37页/共120页第38页/共120页第39页/共120页第40页/共120页A型（常开型）第41页/共120页C型（转换型，单极双投）第42页/共120页第43页/共120页第44页/共120页第45页/共12

6、0页 固态继电器 固态继电器（SSR）是一种无触点通断电子开关，是一种四端有源器件其中二个端子为输入控制端，另外二端为输出受控制，为实现输入与输出之间的电气隔离，器件中采用了高耐压的专用光电耦合器。当施加输入信号后，其主回路呈导通状态，无信号时呈阻断状态。整个器件无可动部件及触点，实现了相当于电磁继电器一样的功能。具有开关速度快、工作频率高、质量轻、使用寿命长、噪声低和动作可靠等一系列优点，固态继电器按其负载类型分类，可分为直流型（DC-SSR）和交流型（AC-SSR）。第46页/共120页 固态继电器用于控制直流电动机时，应在负载两端接入二极管，以阻断反电势。控制交流负载时，则必须估计过电压

7、冲击的程度，并采取相应保护措施（如加装RC吸收电路或压敏电阻等）。当控制电感性负载时，固态继电器的两端还需加压敏电阻。 第47页/共120页第48页/共120页 光电继电器 光电继电器是利用光电元件把光信号转换成电信号的光电器材光电继电器分亮通和暗通两种电路。 使用光电继电器必须注意，光电继电器安装、使用时，应避免振动及阳光、灯光等其他光线的干扰。第49页/共120页对射式光电继电器 第50页/共120页2.3 2.3 主令电器 主令电器是用来闭合和断开控制电路，主令电器不允许分合主电路。 控制按钮 简称按钮，结构简单、使用广泛。 控制按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式触点和外壳等组成，通常做成复合

8、式，即具有常闭触点和常开触点。按下按钮时，先断开常闭触点，后接通常开触点；按钮释放后，在复位弹簧的作用下，按钮触点自动复位的先后顺序相反。通常，在无特殊说明的情况下，有触点电器的触点动作顺序均为“先断后合”。第51页/共120页第52页/共120页第53页/共120页消防防水按钮开关防爆按钮开关第54页/共120页第55页/共120页16 LA39-E系列按钮开关 30 LA39-C系列按钮开关 第56页/共120页第57页/共120页直动式 滚轮式 微动式 第58页/共120页行程开关的图形符号 第59页/共120页第60页/共120页接近开关 接近开关具有定位精度高、操作频率高、寿命长、耐

9、冲击振荡、耐潮湿、能适应恶劣工作环境等优点。 第61页/共120页第62页/共120页万能转换开关1触头 2触头弹簧3凸轮 4转轴第63页/共120页万能转换开关的图形符号a）画“”标记表示 b）接通表示第64页/共120页第65页/共120页第66页/共120页2.4 2.4 熔断器 熔断器是低压电路及电动机控制电路中用作短路保护的电器，它串联在线路中，当线路或电气设备发生短路（或严重过流）时，熔断器中的熔体首先因电路电流增大而过热熔断，自动切断电路，以保护电气设备 第67页/共120页1、插入式熔断器2、螺旋式熔断器3、封闭管式熔断器 第68页/共120页4、快速熔断器 它主要用于半导体整

10、流元件或整流装置的短路保护。由于半导体元件的过载能力很低。只能在极短时间内承受较大的过载电流，因此要求短路保护具有快速熔断的能力。快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器基本相同，但熔体材料和形状不同，它是以银片冲制的有V形深槽的变截面熔体。5、自复熔断器 采用金属钠作熔体，在常温下具有高电导率。当电路发生短路故障时，短路电流产生高温使钠迅速汽化，汽态钠呈现高阻态，从而限制了短路电流。当短路电流消失后，温度下降，金属钠恢复原来的良好导电性能。自复熔断器只能限制短路电流，不能真正分断电路。其优点是不必更换熔体，能重复使用。第69页/共120页 常用熔断器的特点及用途如表2-1所示。 第70页/共12

11、0页 第71页/共120页熔断器的图形和符号第72页/共120页第73页/共120页最小融化电流Ir应大于熔体额定电流Ire，Ir和Ire之比称为熔断器的熔化系数Kr。 IreIrKr 常用熔体的熔化系数大于1.25，也就是说额定电流为10A的熔体在电流12.5A以下时不会熔断。 熔断电流熔断电流1.251.3IN1.6 IN2 IN2.5 IN3 IN4 IN熔断时间熔断时间1h40s8s4.5s2.5s第74页/共120页n额定电压：指熔断器长期工作时和分断后能够承受的电压，其值一般等于或大于电气设备的额定电压。n额定电流：指熔断器长期工作时，各部件温升不超过规定指时所能承受的电流。熔断管

12、的额定电流等级比较少，而熔体的额定电流等级比较多。n极限分断能力 ：指熔断器的额定电压和功率因数（或时间常数）的条件下，能分断的最大电流值，在电路中出现的最大电流值一般是指短路电流值。第75页/共120页第76页/共120页 主要依据负载的保护特性和短路电流的大小选择熔断器的类型。对于容量小的电动机和照明支线，常采用熔断器作为过载及短路保护，因而希望熔体的熔化系数适当小些。通常选用铅锡合金熔体的RQA系列熔断器。对于较大容量的电动机和照明干线，则应着重考虑短路保护和分断能力。通常选用具有较高分断能力的RM10和RL1系列的熔断器；当短路电流很大时，宜采用具有限流作用的RT0和RTl2系列的熔断

13、器。第77页/共120页 第78页/共120页 熔断器的级间配合 为防止发生越级熔断、扩大事故范围，上、下级(即供电干、支线)线路的熔断器间应有良好配合。选用时，应使上级(供电干线)熔断器的熔体额定电流比下级(供电支线)的大12个级差。 第79页/共120页 从结构上来说，普通熔断体的熔丝是具有一定几何形状的金属丝构成；而快速熔断器的熔丝除了具有一定形状的金属丝外，还会在上面点上某种材质的焊点，其目的为了使熔丝在过载情况下迅速断开 从功能上来说，普通熔断体在适当的过载情况下会有一定的允通时间，实际电流超过额定电流值越大熔断时间就越短，相反超过额定熔断电流越小，熔断时间就越长；而快速熔断器就突出

14、“快”，也就是灵敏度高，当电路电流一过载，熔丝在焊点的作用下，迅速发热，迅速断开熔丝，好的快速熔断体其效率相当高 。第80页/共120页快速熔断器接入整流电路的方式a）接入交流侧 b）接入整流侧 c）接入直流侧第81页/共120页 快速熔断器熔体的额定电流是以有效值表示的，而硅整流元件和晶闸管的额定电流却是用平均值表示的。当快速熔断器接在交流侧时熔体的额定电流为：Ire k1Izhmax 式中，Izhmax为可能使用的最大整流电流，k1为系数第82页/共120页当快速熔断器接入整流桥臂时熔体的额定电流为：Ire 1.5Ige 式中，Ige为硅整流元件或晶闸管的额定电流第83页/共120页 快速

15、熔断器分断电流的瞬间，最高电弧电压可达电源电压的1.52倍。因此，硅整流元件或晶闸管的反向峰值电压必须大于此电压值才能安全工作，即：式中，Uf为硅整流元件或晶闸管的反向峰值电压； Ure为快速熔断器额定电压；k2为安全系数，其值一般为1.52.refUkU22第84页/共120页RS0系列有填料快速熔断器 DMM-B-44/100圆管型快速熔断器 最大分断电流： 10 KA 第85页/共120页 最后，还应指出，采用快速熔断器保护虽然具有结构简单、价格低廉、维修方便等特点，但也有局限性，主要是更换比较麻烦，故适用于负载波动不大，事故不多的场合。当负载波动大且事故较多的场合，宜采用快速断路器代替

16、快速熔断器。第86页/共120页2.5 2.5 低压开关和低压断路器 开关是最普通、使用最早的电器。其作用是分合电路、开断电流。常用的有刀开关、隔离开关、负荷开关、转换开关(组合开关)、自动空气开关(空气断路器)等。 开关有有载运行操作、无载运行操作、选择性运行操作之分；又有正面操作、侧面操作、背面操作几种；还有不带灭弧装置和带灭弧装置之分。刀口接触有面接触和线接触两种，线接触形式，刀片容易插入，接触电阻小，制造方便。开关常采用弹簧片以保证接触良好。第87页/共120页 刀开关是手动电器中结构最简单的一种，主要用作电源隔离开关，也可用来非频繁地接通和分断容量较小的低压配电线路。接线时应将电源线

17、接在上端，负载接在下端，这样拉闸后刀片与电源隔离，可防止意外事故发生。 第88页/共120页第89页/共120页 HKl、HK2系列开启式负荷开关（胶壳刀开关）,用作电源开关和小容量电动机非频繁起动的操作开关。 第90页/共120页 熔断器式刀开关、具有刀开关和熔断器的双重功能，采用这种组合开关电器可以简化配电装置结构，经济实用，越来越广泛地用在低压配电屏上。 HR5系列熔断器式刀开关 第91页/共120页HR3系列熔断器式刀开关 第92页/共120页 QA系列、QF系列QSA（HH15）系列隔离开关用在低压配电中，HY122带有明显断口的数模化隔离开关，广泛用于楼层配电、计量箱、终端组电器中

18、。 QSA（HH15）系列隔离开关第93页/共120页 HH3、HH4系列封闭式负荷开关（铁壳开关）,操作机构具有速断弹簧与机械联锁，用于非频繁起动、28kW以下的三相异步电动机。 第94页/共120页 刀开关选择时应考虑以下两个方面： （1）刀开关结构形式的选择 应根据刀开关的作用和装置的安装形式来选择如是否带灭弧装置，若分断负载电流时，应选择带灭弧装置的刀开关。根据装置的安装形式来选择，是否是正面、背面或侧面操作形式，是直接操作还是杠杆传动，是板前接线还是板后接线的结构形式。 （2）刀开关的额定电流的选择 一般应等于或大于所分断电路中各个负载额定电流的总和。对于电动机负载，应考虑其启动电流

19、，所以应选用额定电流大一级的刀开关。若再考虑电路出现的短路电流，还应选用额定电流更大一级的刀开关。 第95页/共120页 低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。 第96页/共120页第97页/共120页第98页/共120页 （1）框架式低压断路器（万能式低压断路器）框架式断路器一般容量较大，具有较高的短路分断能力和较高的动稳定性。适用于交流50Hz，额定电流380V的配电网络中作为配电干线的主保护。 框架式断路器主要

20、由触点系统、操作机构、过电流脱扣器、分励脱扣器及欠压脱扣器、附件及框架等部分组成，全部组件进行绝缘后装于框架结构底座中。 目前我国常用的有DW15、ME、AE、AH等系列的框架式低压断路器。DW15系列断路器是我国自行研制生产的，全系列具有1000、1500、2500和4000A等几个型号。 ME、AE、AH等系列断路器是利用引进技术生产的。它们的规格型号较为齐全(ME开关电流等级从630A5000A共13个等级)，额定分断能力较DWl5更强，常用于低压配电干线的主保护。 第99页/共120页DW15系列-万能式低压断路器 第100页/共120页AE2000-SWA 三菱低压断路器 DW17（

21、ME）系列万能式空气断路器 第101页/共120页 （2）装置式断路器（塑料外壳式低压断路器） 装置式断路器有绝缘塑料外壳，内装触点系统、灭弧室及脱扣器等，可手动或电动(对大容量断路器而言)合闸。有较高的分断能力和动稳定性，有较完善的选择性保护功能，广泛用于配电线路。 目前常用的有DZ15、DZ20、DZX10和C65N等系列产品。其中C65N断路器具有体积小，分断能力高、限流性能好、操作轻便，型号规格齐全、可以方便地在单极结构基础上组合成二极、三极、四极断路器的优点，广泛使用在60A及以下的民用照明支干线及支路中(多用于住宅用户的进线开关及商场照明支路开关)。 第102页/共120页DZ15

22、低压断路器DZ20低压断路器DZX10低压断路器第103页/共120页C65N低压断路器第104页/共120页 （3）智能化断路器 目前国内生产的智能化断路器有框架式和塑料外壳式两种。框架式智能化断路器主要用于智能化自动配电系统中的主断路器，塑料外壳式智能化断路器主要用在配电网络中分配电能和作为线路及电源设备的控制与保护，亦可用作三相笼型异步电动机的控制。智能化断路器的特征是采用了以微处理器或单片机为核心的智能控制器(智能脱扣器)，它不仅具备普通断路器的各种保护功能，同时还具备实时显示电路中的各种电气参数(电流、电压、功率、功率因数等)，对电路进行在线监视、自行调节、测量、试验、自诊断、可通信

23、等功能，能够对各种保护功能的动作参数进行显示、设定和修改，保护电路动作时的故障参数能够存储在非易失存储器中以便查询，国内DW45、DW40、DW914(AH)、DWl8(AE-S)、DW48、DWl9(3WE)、DWl7(ME)等智能化框架断路器和智能化塑壳断路器。第105页/共120页 RKW1（DW45）系列智能型万能式断路器，适用于交流50Hz，额定电压至690V，额定电流400A4000A的配电网络中，用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、欠电压、短路、单相接地等故障的危害，断路器具有智能化保护功能，故障判断准确，选择性好，灵敏度高，能提高供电可靠性，避免不必要的停电。同时也可带有

24、通讯接口，可实现远距离四遥，以满足控制中心和自动化系统的要求。该断路器具有隔离器功能。 第106页/共120页 1）根据线路对保护的要求确定断路器的类型和保护形式确定选用框架式、装置式或限流式等。 2）断路器的额定电压UN应等于或大于被保护线路的额定电压。 3）断路器欠压脱扣器额定电压应等于被保护线路的额定电压。 4）断路器的额定电流及过流脱扣器的额定电流应大于或等于被保护线路的计算电流。 5）断路器的极限分断能力应大于线路的最大短路电流的有效值。 6）配电线路中的上、下级断路器的保护特性应协调配合，下级的保护特性应位于上级保护特性的下方且不相交。 7）断路器的长延时脱扣电流应小于导线允许的持

25、续电流。 第107页/共120页 组合开关在电气控制线路中，一种常被作为电源引入的开关，可以用它来直接启动或停止小功率电动机或使电动机正反转。局部照明电路也常用它来控制。组合开关有单极、双极、三极、四极几种，额定持续电流有10、25、60、100A等多种。 第108页/共120页组合开关的图形和文字符号第109页/共120页第110页/共120页2.6 2.6 漏电断路器 漏电断路器是一种最常用的漏电保护电器。它既能控制电路的通与断，又能保证其控制的线路或设备发生漏电或人身触电时迅速自动掉闸，切断电源，从而保证线路或设备的正常运行及人身安全。第111页/共120页电动机因绝缘损坏而使一相碰壳，

26、电动机外壳接地松动，当人触及电动机外壳时，触电电流就经过大地和线路的对地分布电容构成回路。当线路很长时，线路对地分布电容增加，通过分布电容构成的回路电流也增大，人体就有触电危险。中性点不接地系统第112页/共120页中性点接地系统PE线具有下列功能： 保障人身安全，防止发生触电及带电外壳时的触电事故。通过保护线PE，将设备的外露可导电部分的金属外壳接到电源中性点的接地点去。当电气设备发生单相接地时，即形成单相短路，使设备或系统的保护装置动作，切除故障设备，防止人身触电。 变压器中性点接地引出中性线和PE线。 中性线具有如下功能： 用来接使用相线电压的设备。 用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流。 用来减少负载中性点的电压偏移。第113页/共120页第114页/共120页 漏电保护器工作原理 当电气设备发生漏电时，出现两种异常现象： 一是，三相电流的平衡遭到破坏，出现零序电流；