第9章_低压配电装置

1、9-1 9-1 保护电器保护电器 9-2 9-2 开关电器开关电器 9-3 9-3 低压配电屏低压配电屏9-4 9-4 低压带电作业的要求低压带电作业的要求第二编第二编 低压运行维修作业低压运行维修作业第九章第九章 低压配电装置低压配电装置 一、教学目的一、教学目的 掌握保护电器和开关电器的原理，了解配电装置，掌掌握保护电器和开关电器的原理，了解配电装置，掌 握低压带电工作的要求握低压带电工作的要求。 二、重点、难点二、重点、难点 教学重点：怎样根据电动机容量选择保护电动机的熔教学重点：怎样根据电动机容量选择保护电动机的熔 件电流。件电流。 教学难点：保护电器和开关电器的工作原理。教学难点：保

2、护电器和开关电器的工作原理。 三、课时安排：三、课时安排：共计共计8 8学时学时 1-21-2学时：学时：保护电器保护电器 3-53-5学时：学时：开关电器开关电器 6-76-7学时：学时：低压配电屏低压配电屏 第第8 8学时：学时：低压带电作业的要求低压带电作业的要求导入新课：导入新课： 低压电器可分为控制电器和保护电器。低压电器可分为控制电器和保护电器。 控制电器控制电器主要用来接通和断开线路，以及用来控制用电主要用来接通和断开线路，以及用来控制用电设备。设备。刀开关、低压断路器刀开关、低压断路器等属于低压控制电器。等属于低压控制电器。 保护电器保护电器主要用来获取、转换和传递信号，并通过

3、其它主要用来获取、转换和传递信号，并通过其它电器对电路实现控制。电器对电路实现控制。熔断器、热继电器熔断器、热继电器属于低压保护电器属于低压保护电器。 保护电器保护电器主要包括各种熔断器、热继电器、过电流继电器主要包括各种熔断器、热继电器、过电流继电器和失压（欠压）脱扣器、低压断路器的热脱扣器、电磁式过和失压（欠压）脱扣器、低压断路器的热脱扣器、电磁式过电流脱扣器和失压（欠压）脱扣器等。电流脱扣器和失压（欠压）脱扣器等。 继电器和脱扣器的区别继电器和脱扣器的区别在于前者带有触头，通过触头进行在于前者带有触头，通过触头进行控制；后者没有触头，直接由机械运动进行控制。控制；后者没有触头，直接由机械

4、运动进行控制。 9-1 9-1 保护电器保护电器1- 1-保护类型保护类型 2-2-熔断器熔断器 3-3-热继电器热继电器 4-4-电磁式继电器电磁式继电器熔熔断断器器热热继继电电器器电电流流继继电电器器一、保护类型一、保护类型 保护电器分别起短路保护、过载保护和失压（欠压）保护保护电器分别起短路保护、过载保护和失压（欠压）保护的作用。的作用。短路保护短路保护：指线路或设备发生短路时，能迅速切断电源的：指线路或设备发生短路时，能迅速切断电源的保护。保护。 熔断器、过电流继电器和脱扣器熔断器、过电流继电器和脱扣器都是常用的短路保护装置。都是常用的短路保护装置。 应当注意，在中性点直接接地的三相四

5、线制系统中，当设应当注意，在中性点直接接地的三相四线制系统中，当设备碰壳接地时，备碰壳接地时，短路保护装置应该迅速切断电源，以防触电短路保护装置应该迅速切断电源，以防触电。在这种情况下，在这种情况下，短路保护装置直接承担保证人身安全和设备短路保护装置直接承担保证人身安全和设备安全两方面的任务安全两方面的任务。过载保护过载保护：当线路或设备的载荷超过允许范围时切断电源：当线路或设备的载荷超过允许范围时切断电源的一种保护。的一种保护。 热继电器热继电器是常用的过载保护装置；是常用的过载保护装置； 熔断器熔断器可用作照明线路或其它没有冲击载荷的线路或设备可用作照明线路或其它没有冲击载荷的线路或设备的

6、过载保装置。的过载保装置。 由于设备损坏往往造成人身事故，因此由于设备损坏往往造成人身事故，因此过载保护对保证人过载保护对保证人身安全也有重大意义。身安全也有重大意义。失压（欠压）保护：失压（欠压）保护：当电源电压消失或低于某一限度时，当电源电压消失或低于某一限度时，能自动断开线路的一种保护，如失压（欠压）脱扣器。能自动断开线路的一种保护，如失压（欠压）脱扣器。 其作用是当电压重新恢复时，设备不致突然启动而造成事其作用是当电压重新恢复时，设备不致突然启动而造成事故；同时，能避免设备在过低的电压下勉强运行而损坏。故；同时，能避免设备在过低的电压下勉强运行而损坏。二、熔断器二、熔断器熔断器有熔断器

7、有 RM系列的和系列的和 RT系列的管式熔断器、系列的管式熔断器、RL 系列的系列的螺塞式熔断器、螺塞式熔断器、RC1A 系列的插式熔断器，还有盒式熔断器系列的插式熔断器，还有盒式熔断器及其他形式的熔断器。及其他形式的熔断器。(1)管式熔断器管式熔断器 有两种，有两种，RM 系列的是配用纤维材料管，由系列的是配用纤维材料管，由纤维材料分解大量气体灭弧；纤维材料分解大量气体灭弧； RT 系列的是配用陶瓷管，管系列的是配用陶瓷管，管内填充石英砂，由石英砂冷却和熄灭电弧。内填充石英砂，由石英砂冷却和熄灭电弧。无填料密封式熔断器无填料密封式熔断器瓷盖熔丝插头导线底座底座熔芯接线端接线端瓷帽上螺旋导体下

8、螺旋导体熔断指示器熔体铜帽插刀接线端绝缘筒插座熔芯导电帽导电底座FU插座插刀接线端插座网状熔体石英砂填料瓷套管(a) RC1型瓷插式熔断器(e)熔断器图形符号(b) RL1型螺旋式熔断器(c) RM10型密封管式熔断器(d) RT0型有填料式熔断器RM10RM10型密封管式熔断器型密封管式熔断器瓷盖熔丝插头导线底座底座熔芯接线端接线端瓷帽上螺旋导体下螺旋导体熔断指示器熔体铜帽插刀接线端绝缘筒插座熔芯导电帽导电底座FU插座插刀接线端插座网状熔体石英砂填料瓷套管(a) RC1型瓷插式熔断器(e)熔断器图形符号(b) RL1型螺旋式熔断器(c) RM10型密封管式熔断器(d) RT0型有填料式熔断器

9、RT0型有填料管式熔断器型有填料管式熔断器有填料式熔断器有填料式熔断器 RT管式熔断器管式熔断器1-盖板盖板 2-熔体熔体 锡桥锡桥 3-瓷熔管瓷熔管 4-瓷制底座瓷制底座 5-弹性触座弹性触座 填料管式熔断器采填料管式熔断器采用封闭式结构，电弧用封闭式结构，电弧不容易与外界接触，不容易与外界接触，适用范围较广。适用范围较广。 管式熔断器多用于管式熔断器多用于较大容量的线路。较大容量的线路。(2)螺旋式熔断器螺旋式熔断器 在熔断管内装在熔断管内装有熔丝，并填充石英砂，作熄灭电弧之用。熔断管口有色有熔丝，并填充石英砂，作熄灭电弧之用。熔断管口有色标，以显示熔断信号。当熔断器熔断的时候，色标被反作

10、标，以显示熔断信号。当熔断器熔断的时候，色标被反作用弹簧弹出后自动脱落，通过瓷帽上的玻璃窗口可看见。用弹簧弹出后自动脱落，通过瓷帽上的玻璃窗口可看见。 RL螺旋式熔断器多用于中、小容量的线路或设备。螺旋式熔断器多用于中、小容量的线路或设备。电路符号电路符号FU瓷帽熔断管瓷套下接线端座子上接线端(a)(b)螺旋式熔断器的外形和结构如下图所示。螺旋式熔断器的外形和结构如下图所示。(3)插式熔断器和盒式熔断器插式熔断器和盒式熔断器 都是防护式结构，用于环境条都是防护式结构，用于环境条件较好的中、小容量的线路或设备。件较好的中、小容量的线路或设备。动触头熔丝静触头瓷盖瓷底(a)(b)FURC1ARC1

11、A系列瓷插式熔断器系列瓷插式熔断器(4)自恢复熔断器自恢复熔断器熔断器的熔体一般做成丝或片的形状。低熔点熔体由锑熔断器的熔体一般做成丝或片的形状。低熔点熔体由锑铅合金、锡铅合金、锌等材料制成。铅合金、锡铅合金、锌等材料制成。选用熔断器时，应注意选用熔断器时，应注意: 其其防护形式防护形式满足生产环境的要求；满足生产环境的要求； 其其额定电压额定电压符合线路电压；符合线路电压； 其其额定电流额定电流满足安全条件和工作条件的要求。满足安全条件和工作条件的要求。(1)在多级保护的场合，为了满足选择性的要求，上一级熔在多级保护的场合，为了满足选择性的要求，上一级熔断器的熔断时间一般应大于下一级的断器的

12、熔断时间一般应大于下一级的3倍。倍。(2)为保护硅整流装置，应采用有限流作用的快速熔断器。为保护硅整流装置，应采用有限流作用的快速熔断器。 (3)对于笼型电动机对于笼型电动机，熔体额定电流可按下式选取：，熔体额定电流可按下式选取：式中，式中，IF 熔体额定电流熔体额定电流(A) IN 电动机额定电流电动机额定电流(A)FNFNI = （1.52.5）II = （1.52.5）I 对于多台笼型电动机，熔体额定电流应按下式选取对于多台笼型电动机，熔体额定电流应按下式选取式中式中 IMM 最大一台电动机的额定电流最大一台电动机的额定电流(A)， n 电动机台数电动机台数(A) 以上两式中，如电动机采

13、用轻载或降压启动，应取用较小以上两式中，如电动机采用轻载或降压启动，应取用较小的计算系数；如采用重载启动或全压启动，应取用较大的计的计算系数；如采用重载启动或全压启动，应取用较大的计算系数。算系数。(4)对于没有冲击负荷的线路，熔体额定电流应按下式选取对于没有冲击负荷的线路，熔体额定电流应按下式选取式中式中 IW 线路导线许用电流线路导线许用电流(A)。nMMi1IF FI = （1.52.5）II = （1.52.5）IWI（0.851）F FI I同一熔断器可以配用几种不同规格的熔体，但熔体的额定同一熔断器可以配用几种不同规格的熔体，但熔体的额定电流不得超过熔断器的额定电流。电流不得超过熔

14、断器的额定电流。 熔断器的熔体与触刀、触刀与刀座应保持接触良好，触头熔断器的熔体与触刀、触刀与刀座应保持接触良好，触头钳口应有足够的压力。钳口应有足够的压力。 在有爆炸危险的环境，不得装设电弧可能与周围介质接触在有爆炸危险的环境，不得装设电弧可能与周围介质接触的熔断器；一般环境也必须考虑防止电弧飞出的措施。的熔断器；一般环境也必须考虑防止电弧飞出的措施。 应当在停电以后更换熔体；应当在停电以后更换熔体； 不能轻易改变熔体的规格；不能轻易改变熔体的规格； 不得使用不明规格的熔体不得使用不明规格的熔体; 更不准随意使用铜丝或铁丝代替熔丝更不准随意使用铜丝或铁丝代替熔丝。三、热继电器三、热继电器热继

15、电器是利用电流的热效应做成的。热继电器的基本结热继电器是利用电流的热效应做成的。热继电器的基本结构如图所示。它主要由热元件（电阻丝）、双金属片、复位构如图所示。它主要由热元件（电阻丝）、双金属片、复位按钮、滑杆按钮、滑杆(传动杆传动杆)、触头、触头等元件组成。等元件组成。FRFRFRFRFR双金属片热元件传动杆 触点复位按钮复位螺丝手动/自动调节旋钮(b)热继电器图形符号(a)热继电器结构示意图热元件触点 使用时将热元件串联在电动机主电路中，常闭点则串联在使用时将热元件串联在电动机主电路中，常闭点则串联在控制电路中。负荷电流通过热元件，并使其发热；在它近旁控制电路中。负荷电流通过热元件，并使其

16、发热；在它近旁的双金属片也受热而变形。双金属片由两层热膨胀系数不同的双金属片也受热而变形。双金属片由两层热膨胀系数不同的金属片冷压粘合而成，右边一层的热膨胀系数大，左边一的金属片冷压粘合而成，右边一层的热膨胀系数大，左边一层的热膨胀系数小，受热时向左弯曲。当双金属片向左弯曲层的热膨胀系数小，受热时向左弯曲。当双金属片向左弯曲到一定程度时，通过传动杆拨到一定程度时，通过传动杆拨动动触点，使原来的常闭触点动动触点，使原来的常闭触点打开，从而切打开，从而切断电路，起到断电路，起到过载保护作用。过载保护作用。FRFRFRFRFR双金属片热元件传动杆 触点复位按钮复位螺丝手动/自动调节旋钮(b)热继电器

17、图形符号(a)热继电器结构示意图热元件触点 热继电器动作电流的调节是通过旋转调节旋钮来实现的。热继电器动作电流的调节是通过旋转调节旋钮来实现的。调节旋钮为一个偏心轮，旋转调节旋钮可以改变传动杆和动调节旋钮为一个偏心轮，旋转调节旋钮可以改变传动杆和动触点之间的传动距离，距离越长动作电流就越大，反之动作触点之间的传动距离，距离越长动作电流就越大，反之动作电流就越小。电流就越小。 热继电器复位方式有自动复位和手动复位两种，将复位螺热继电器复位方式有自动复位和手动复位两种，将复位螺丝旋入，使常开的静触点向动触丝旋入，使常开的静触点向动触点靠近，这样动触点在闭合时处点靠近，这样动触点在闭合时处于不稳定状

18、态，在双金于不稳定状态，在双金属片冷却后动触点也返属片冷却后动触点也返回，为自动复回，为自动复位方式。如将位方式。如将复位螺丝旋出，复位螺丝旋出，触点不能自动触点不能自动复位，为手动复位，为手动FRFRFRFRFR双金属片热元件传动杆 触点复位按钮复位螺丝手动/自动调节旋钮(b)热继电器图形符号(a)热继电器结构示意图热元件触点复位置方式。在手动复位置方式下，需在双金属片恢复原状复位置方式。在手动复位置方式下，需在双金属片恢复原状时按下复位按钮才能使触点复位。时按下复位按钮才能使触点复位。FRFRFRFRFR双金属片热元件传动杆 触点复位按钮复位螺丝手动/自动调节旋钮(b)热继电器图形符号(a

19、)热继电器结构示意图热元件触点FRFRFRFRFR双金属片热元件传动杆 触点复位按钮复位螺丝手动/自动调节旋钮(b)热继电器图形符号(a)热继电器结构示意图热元件触点同一热继电器可以根据需要配用几种规格的热元件，每种同一热继电器可以根据需要配用几种规格的热元件，每种额定流的热元件，动作电流均可在小范围内调整。额定流的热元件，动作电流均可在小范围内调整。 为适应电动机过载特性的需要为适应电动机过载特性的需要， 热元件通过整定电流时，继电器不动作；热元件通过整定电流时，继电器不动作； 通过通过1.2倍倍整定电流时，动作时间将近整定电流时，动作时间将近20分钟分钟； 通过通过1.5倍倍整定电弧时，动

20、作时间将近整定电弧时，动作时间将近2分钟分钟； 为适应电动机启动要求为适应电动机启动要求，热元件通过，热元件通过6倍倍整定电流时，动整定电流时，动作时间应超过作时间应超过5秒秒。 可见其热容量较大气动作不可能太快，故可见其热容量较大气动作不可能太快，故只宜作过载只宜作过载保护，而不宜作短路保护。保护，而不宜作短路保护。 继电器的动作电流整定为长期允许负荷电流的大小即可。继电器的动作电流整定为长期允许负荷电流的大小即可。四、电磁式继电器四、电磁式继电器电磁式过电流继电器是依靠电磁力的作用进行工作的，其电磁式过电流继电器是依靠电磁力的作用进行工作的，其结构如图所示。使用时将结构如图所示。使用时将过

21、电流继电器的线圈串联过电流继电器的线圈串联在电路中。当线圈中电流在电路中。当线圈中电流超过整定值时，电磁吸力超过整定值时，电磁吸力克服弹簧的拉力吸下衔铁克服弹簧的拉力吸下衔铁使铁心闭合，改变触头的使铁心闭合，改变触头的状态，从而起到过流保护状态，从而起到过流保护作用。作用。交流过电流继电器的动交流过电流继电器的动作电流可在其额定电流作电流可在其额定电流110% 350%的范围内调的范围内调节、直流的可在其额定电节、直流的可在其额定电流流70% 300%的范围内调节。的范围内调节。不带延时的电磁式过电流继不带延时的电磁式过电流继电器的动作时间不超过电器的动作时间不超过0.1秒、秒、短延时的仅为短

22、延时的仅为0.10.4秒。这两秒。这两种都适用于短路保护。从人身种都适用于短路保护。从人身安全的角度看，采用这种过电安全的角度看，采用这种过电流保护电器有很大的优越性，流保护电器有很大的优越性，因为它能大大缩短碰壳故障持因为它能大大缩短碰壳故障持续的时间，迅速消除触电的危续的时间，迅速消除触电的危险。长延时的电磁式过电流继电器的动作时间都在险。长延时的电磁式过电流继电器的动作时间都在1秒以上，秒以上，而且具有反时限特性，适用于过载保护。而且具有反时限特性，适用于过载保护。失压（欠压）脱扣器也是利失压（欠压）脱扣器也是利用电磁力的作用来工作的，工用电磁力的作用来工作的，工作原理如图所示。作原理如

23、图所示。 所不同的是正常工作时衔铁所不同的是正常工作时衔铁处在闭合位置，而且线圈是并处在闭合位置，而且线圈是并联在线路上的。当线路电压消联在线路上的。当线路电压消失或降低至失或降低至 40%75% 时，衔时，衔铁被弹簧拉开，并通过脱扣机铁被弹簧拉开，并通过脱扣机构使降压启动器或自动空气开构使降压启动器或自动空气开关动作而断开线路。关动作而断开线路。11失压脱扣电磁铁失压脱扣电磁铁12衔铁衔铁 13反作用力弹簧反作用力弹簧 开关电器的主要作用是接通和断开线路。开关电器的主要作用是接通和断开线路。 在生产车间内，开关电器主要用来启动和停止用电设备，在生产车间内，开关电器主要用来启动和停止用电设备，

24、最多的是用来启动和停止电动机。最多的是用来启动和停止电动机。 常见开关电器有闸刀开关、自动断路器、交流接触器等。常见开关电器有闸刀开关、自动断路器、交流接触器等。9-2 开关电器1- 1-刀开关刀开关 2-2-低压断路器低压断路器 3-3-交流接触器交流接触器一、刀开关一、刀开关 刀开关是手动开关。包括胶盖刀开关、刀开关是手动开关。包括胶盖刀开关、铁壳开关、组合开关等。铁壳开关、组合开关等。生产中常用的生产中常用的 HK 系列开启式负荷开关，系列开启式负荷开关，适用于照明、电热设备及小容量电动机控适用于照明、电热设备及小容量电动机控制线路中，供手动不频繁地接通和分断电制线路中，供手动不频繁地接

25、通和分断电路，并起短路保护作用。路，并起短路保护作用。 胶盖刀开关只能用来控制胶盖刀开关只能用来控制 5.5 kW以下的以下的三相电动机。三相电动机。刀开关是最简单的开关电器。由于没有或只有极为简单的刀开关是最简单的开关电器。由于没有或只有极为简单的灭弧装置，刀开关无法切断短路电流。因此，刀开关下方应灭弧装置，刀开关无法切断短路电流。因此，刀开关下方应装有熔体或熔断器。对于容量较大的线路，刀开关须与有切装有熔体或熔断器。对于容量较大的线路，刀开关须与有切断短路电流能力的其他开关串联使用。断短路电流能力的其他开关串联使用。操作杆传动杆接线端接线端静触头静触头熔断器QSHRHR型熔断器式刀开关示意

26、图及图形符号型熔断器式刀开关示意图及图形符号 操作杆传动杆接线端接线端静触头静触头熔断器QS 低压配电盘上，经常用到低压配电盘上，经常用到 HR 型型熔断器式刀开关熔断器式刀开关。这种开关由。这种开关由具有高分断能力具有高分断能力RT0填料管式熔填料管式熔断器断器、静触头、杠杆操作机构和、静触头、杠杆操作机构和底座组成。熔断器作为动触刀，底座组成。熔断器作为动触刀，其上方和下方分别装有两个栅片其上方和下方分别装有两个栅片灭弧室。在正常供电的情况下，灭弧室。在正常供电的情况下，由动触刀（熔断器）和开关的静由动触刀（熔断器）和开关的静触头接通和分断电路，线路短路触头接通和分断电路，线路短路时由熔断

27、器分断故障电流。时由熔断器分断故障电流。操作杆传动杆接线端接线端静触头静触头熔断器QSHR3系列熔断器式刀开关系列熔断器式刀开关刀开关是靠拉长电弧而使之熄刀开关是靠拉长电弧而使之熄灭的。为了克服手动拉闸不快、灭的。为了克服手动拉闸不快、电弧强烈燃烧的缺点，容量较大电弧强烈燃烧的缺点，容量较大的刀开关（的刀开关（如如HD13-600/31型型 ）常带有快动作灭弧刀片。这种刀常带有快动作灭弧刀片。这种刀开关的基本结构如图所示。开关的基本结构如图所示。 拉闸时，主刀片先被拉开，与拉闸时，主刀片先被拉开，与刀座之间不会产生电弧。当主刀刀座之间不会产生电弧。当主刀片被拉开至一定程度时，灭弧刀片被拉开至一

28、定程度时，灭弧刀片在拉力弹簧作用下迅速断开，片在拉力弹簧作用下迅速断开，电弧被迅速拉长而熄灭。电弧被迅速拉长而熄灭。 合闸时，由于灭弧刀片先于主刀片接触刀座，主刀片合闸时，由于灭弧刀片先于主刀片接触刀座，主刀片 与与刀座之间也不会产生电弧。刀座之间也不会产生电弧。刀开关的额定电压必须与线路电压相适应。刀开关的额定电压必须与线路电压相适应。380 V 的动力的动力线路，应采用线路，应采用 500V的刀开关；的刀开关；220V的照明线路可采用的照明线路可采用 250V的刀开关。的刀开关。 灭弧刀开关断流能力有限，单独使用时不宜用于大容量线灭弧刀开关断流能力有限，单独使用时不宜用于大容量线路。还应注

29、意的是，刀开关所配用的熔断器和熔体的额定电路。还应注意的是，刀开关所配用的熔断器和熔体的额定电流不得大于刀开关的额定电流。流不得大于刀开关的额定电流。 对于照明负荷，刀开关的额定电流应大于负荷电流的对于照明负荷，刀开关的额定电流应大于负荷电流的 3 倍倍。 用刀开关控制电动机时，为了维护和操作的安全，应该在用刀开关控制电动机时，为了维护和操作的安全，应该在刀开关上方另装一组熔断器。刀开关上方另装一组熔断器。组合开关又叫转换开关，它体组合开关又叫转换开关，它体积小，触头对数多，接线方式灵积小，触头对数多，接线方式灵活操作方便，常用于交流活操作方便，常用于交流 50Hz、380V以下及直流以下及直

30、流 220V以下的电以下的电气线路中，主要用于小容量电动气线路中，主要用于小容量电动机的正、反转等控制。机的正、反转等控制。 转换开关的手柄一般有转换开关的手柄一般有45。-0 - 45。三个位置，中间是断开三个位置，中间是断开电源的位置，左右两边的或者都是正转位置，或者一个是正电源的位置，左右两边的或者都是正转位置，或者一个是正转位置，另一个是反转位置。转位置，另一个是反转位置。 转换开关可用来控制转换开关可用来控制7.5KW以下的电动机。以下的电动机。 转换开关的前面最好加装刀开关，以免停机时由于某种偶转换开关的前面最好加装刀开关，以免停机时由于某种偶然因素碰撞转换开关的手柄造成误操作。然

31、因素碰撞转换开关的手柄造成误操作。 转换开关和插座的前面应加装熔断器。转换开关和插座的前面应加装熔断器。LW6LW6系列万能转换开系列万能转换开关结构示意图关结构示意图组合开关结构和组合开关结构和图形、文字符号图形、文字符号 附：附：刀开关的五种类型开启式负荷开关HK系列封闭式负荷开关HH系列（铁壳）刀形转换开关（隔离开关）HD、HS系列刀熔开关HR系列组合开关（万能开关）HZ系列二、低压断路器二、低压断路器 低压断路器又叫低压断路器又叫自动空气开关自动空气开关或自动空气断路器，可简称或自动空气断路器，可简称断路器。它是低压配电网络中常用的一种配电电器，集控制断路器。它是低压配电网络中常用的一

32、种配电电器，集控制和多种保护功能于一体。在正常情况下，可用于不频繁地接和多种保护功能于一体。在正常情况下，可用于不频繁地接通和断开电路以及控制电动机的运行。当电路中发生短路、通和断开电路以及控制电动机的运行。当电路中发生短路、过载和失压等故障时，能自动切断故障电路，起到保护线路过载和失压等故障时，能自动切断故障电路，起到保护线路和设备的作用。低压断路器具有操作安全、安装使用方便、和设备的作用。低压断路器具有操作安全、安装使用方便、工作可靠、动作值可调、分断能力较高、兼有多种保护、动工作可靠、动作值可调、分断能力较高、兼有多种保护、动作后不需要更换元件等优点，因此在生产中得到了广泛的作后不需要更

33、换元件等优点，因此在生产中得到了广泛的使用。使用。1.天弧罩2.开关本体3.抽屉座4.合闸按钮5.分闸按钮6.智能脱扣器7.摇匀柄插入位置8. 连接/试验/分离指示1.天弧罩2.开关本体3.抽屉座4.合闸按钮5.分闸按钮6.智能脱扣器7.摇匀柄插入位置8. 连接/试验/分离指示 低压断路器按照结构形式可分为塑壳式（又称装置式）、低压断路器按照结构形式可分为塑壳式（又称装置式）、框架式（又称万能式）、限流式、直流快速式、灭磁式和漏框架式（又称万能式）、限流式、直流快速式、灭磁式和漏电保护式等六类。目前，应用较多的是电保护式等六类。目前，应用较多的是 DW15系列框架式低系列框架式低压断路器、压断

34、路器、DZ20系列塑料外壳式低压断路器和系列塑料外壳式低压断路器和 DZX 系列限系列限流型低压断路器。流型低压断路器。DW15万能式低压断路器万能式低压断路器限流断路器限流断路器(DZX10D-630)DZ20型断路器型断路器1-操作手柄操作手柄2-主触头主触头3-搭钩搭钩4-分闸弹簧分闸弹簧5-过电流脱扣器过电流脱扣器电磁铁电磁铁 6/12/20-衔铁衔铁7/13-反作用力弹簧反作用力弹簧8-热脱扣器双金属片热脱扣器双金属片 9-整定螺丝整定螺丝10-加热元件加热元件11-失压脱扣电磁铁失压脱扣电磁铁14/16-辅助触头辅助触头15/17-分闸按钮分闸按钮18-杠杆杠杆19-分励脱扣电磁铁

35、分励脱扣电磁铁 1. 1.低压断路器结构及工作原理低压断路器结构及工作原理断路器主要由主触头、灭弧装置、操作机构、热脱扣器、断路器主要由主触头、灭弧装置、操作机构、热脱扣器、电磁脱扣器、欠（失）压脱扣器及外壳电磁脱扣器、欠（失）压脱扣器及外壳组成组成。 配有灭弧装置的主触头，用以接通和分断主回路的大电流。配有灭弧装置的主触头，用以接通和分断主回路的大电流。 由加热元件和双金属片等构成热脱扣器，作为过载保护，由加热元件和双金属片等构成热脱扣器，作为过载保护，配有电流调节装配有电流调节装置，调节整定电置，调节整定电流。流。 由线圈和铁心由线圈和铁心等组成的过流电等组成的过流电磁脫扣器作短路磁脫扣器

36、作短路保护，它也有一保护，它也有一个电流调节装置，个电流调节装置，调节瞬时脱扣整调节瞬时脱扣整定电流。定电流。 另外还有常开和常闭辅助触头各一对。主、辅助触头的接另外还有常开和常闭辅助触头各一对。主、辅助触头的接线柱都伸出壳外，以便于接线。线柱都伸出壳外，以便于接线。使用使用时，断路器的三付主触头串联在被控制的三相电路中。时，断路器的三付主触头串联在被控制的三相电路中。按下接通按钮（或手动合闸）时，外力使锁扣克服反作用弹按下接通按钮（或手动合闸）时，外力使锁扣克服反作用弹簧的反作用力，簧的反作用力，将固定在锁扣上将固定在锁扣上面的动触头与静面的动触头与静触头闭合，并由触头闭合，并由锁扣锁住搭钩

37、使锁扣锁住搭钩使动静触头保持闭动静触头保持闭合，开关处于接合，开关处于接通状态。通状态。 当线路发生过当线路发生过载时，过载电流载时，过载电流流过热元件产生一定的热量，使双金属片受热向上弯曲，通流过热元件产生一定的热量，使双金属片受热向上弯曲，通过杠杆推动搭钩与锁扣脱开，在反作用弹簧的推动下，动、过杠杆推动搭钩与锁扣脱开，在反作用弹簧的推动下，动、静触头分开，从而切断电路，使用电设备不致因过载而烧坏静触头分开，从而切断电路，使用电设备不致因过载而烧坏 当线路发生短路故障时，短路电流超过电磁脱扣器的瞬时当线路发生短路故障时，短路电流超过电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流，脱扣整定电流，电磁脫扣器产生电

38、磁脫扣器产生足够大的吸引力足够大的吸引力将衔铁吸合，通将衔铁吸合，通过杠杆推动搭钩过杠杆推动搭钩与锁扣分开，从与锁扣分开，从而切断电路，实而切断电路，实现短路保护。现短路保护。 低压断路器出低压断路器出厂时，电磁脱扣厂时，电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流一般整定为器的瞬时脱扣整定电流一般整定为 10IN（IN为断路器的额定为断路器的额定电流电流）。）。 欠压脱扣器的动作过程与电磁脱扣器恰好相反。当线路电欠压脱扣器的动作过程与电磁脱扣器恰好相反。当线路电压正常时，欠压脱扣器的衔铁被吸合，衔铁与杠杆脱离，断压正常时，欠压脱扣器的衔铁被吸合，衔铁与杠杆脱离，断路器主触头能够路器主触头能够闭合；当线路上闭

39、合；当线路上的电压消失或下的电压消失或下降到某一数值时，降到某一数值时，欠压脱扣器的吸欠压脱扣器的吸力消失或减小到力消失或减小到不足以克服拉力不足以克服拉力弹簧的拉力时，弹簧的拉力时，衔铁在拉力弹簧衔铁在拉力弹簧的作用下撞击杠的作用下撞击杠杆，将搭钩顶开，使触头分断。由此也可以看出，具有欠压杆，将搭钩顶开，使触头分断。由此也可以看出，具有欠压脱扣器的断路器在欠压脱扣器两端无电压或电压过低时，不脱扣器的断路器在欠压脱扣器两端无电压或电压过低时，不能接通电路。能接通电路。 需要手动断开电路时，按下分断开关即可。需要手动断开电路时，按下分断开关即可。在需要手动不频繁地接通和断开容量较大的低压电网或控

40、在需要手动不频繁地接通和断开容量较大的低压电网或控制较大容量电动机（制较大容量电动机（40 100kW）场合，经常采用框架式低）场合，经常采用框架式低压断路器。这种断路器有一个钢制或压塑的框架，断路器的压断路器。这种断路器有一个钢制或压塑的框架，断路器的所有部件都装在框架内，导电部分加以绝缘。所有部件都装在框架内，导电部分加以绝缘。 它具有过电流脱扣器和欠电压脱扣器，可对电路和设备实它具有过电流脱扣器和欠电压脱扣器，可对电路和设备实现过载、短路、失压等保护。它的操作方式有手柄直接操作、现过载、短路、失压等保护。它的操作方式有手柄直接操作、杠杆操作、电磁铁操作和电动机操作四种。杠杆操作、电磁铁操

41、作和电动机操作四种。 其代表产品有其代表产品有 DW10 和和 DW16 系列。系列。DW10DW16 2.低压断路器的一般选用原则低压断路器的一般选用原则(1)低压断路器的额定电压和额定电流应不小于线路的正常工低压断路器的额定电压和额定电流应不小于线路的正常工 作电压和计算负载电流。作电压和计算负载电流。(2)热脱扣器的整定电流应等于所控制负载的额定电流。热脱扣器的整定电流应等于所控制负载的额定电流。(3)电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载正常工作时可电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载正常工作时可 能出现的峰值电流。用于控制电动机的断路器，其瞬时脱能出现的峰值电流。用于控制电动机的断

42、路器，其瞬时脱 扣整定电流可按下式选取：扣整定电流可按下式选取： IZK IQ 式中式中K为安全系数，可取为安全系数，可取1.51.7； IQ 为电动机的启动电流。为电动机的启动电流。(4)欠压脱扣器的额定电压应等于线路的额定电压。欠压脱扣器的额定电压应等于线路的额定电压。(5)断路器的极限通断能力应不小于电路最大短路电流。断路器的极限通断能力应不小于电路最大短路电流。 3.低压断路器的安装与使用低压断路器的安装与使用(1)低压断路器应垂直于配电板安装。电源引线应接到上端，低压断路器应垂直于配电板安装。电源引线应接到上端， 负载引线应接到下端。负载引线应接到下端。(2)低压断路器用作电源总开关

43、或电动机的控制开关时，在电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。点。(3)低压断路器在使用前应将脱扣器工作面的防锈油脂擦干净；低压断路器在使用前应将脱扣器工作面的防锈油脂擦干净；各脱扣器动作值一经调整好，不允许随意变动，以免影响其各脱扣器动作值一经调整好，不允许随意变动，以免影响其动作值。动作值。(4)使用过程中若遇分断短路电流，应及时检查触头系统，若使用过程中若遇分断短路电流，应及时检查触头系统，若 发现电灼烧痕，应及时修理与更换。发现电灼烧痕，应及时修理与更换。(5)断路

44、器上的积尘应定期清除，并定期检查各脱扣器动作值，断路器上的积尘应定期清除，并定期检查各脱扣器动作值， 必要时给操作机构添加润滑剂。必要时给操作机构添加润滑剂。 4.低压断路器的常见故障及处理，低压断路器的常见故障及处理，表表9-1（P224）故障现象故障现象故障原因故障原因处理方法处理方法不能合闸不能合闸1.欠压脱扣器无电压或线圈损坏欠压脱扣器无电压或线圈损坏2.储能弹簧变形储能弹簧变形3.反作用弹簧力过大反作用弹簧力过大4.机构不能复位再扣机构不能复位再扣1.检查外加电压或更换线圈检查外加电压或更换线圈2.更换储能弹簧更换储能弹簧 3.重新调整重新调整4.调整再扣接触面至规定值调整再扣接触面

45、至规定值电流达到整定值，电流达到整定值，断路器不动作断路器不动作1.热脱扣器双金属片损坏热脱扣器双金属片损坏 2.电磁脱扣器衔铁与铁心距离太电磁脱扣器衔铁与铁心距离太 大或电磁线圈损坏大或电磁线圈损坏3.主触头熔焊主触头熔焊1.更换双金属片更换双金属片 2.调整衔铁与铁心的距离或更调整衔铁与铁心的距离或更 换断路器换断路器3.检查原因并更换主触头检查原因并更换主触头启动电机时断路器启动电机时断路器立分断立分断1.电磁脱扣器瞬动整定值过小电磁脱扣器瞬动整定值过小2.电磁脱扣器某些零件损坏电磁脱扣器某些零件损坏1.调整整定值调整整定值2.更换脱扣器更换脱扣器断路器闭合后经一断路器闭合后经一定时间自

46、行分断定时间自行分断热脱扣器整定值过小热脱扣器整定值过小调整整定值调整整定值断路器温升过高断路器温升过高1.触头表面过分磨损或接触不良触头表面过分磨损或接触不良2.两个导电零件连接螺丝松动两个导电零件连接螺丝松动3.触头压力过小触头压力过小1.更换触头或修整接触面更换触头或修整接触面2.重新拧紧重新拧紧3.调整触头压力或更换弹簧调整触头压力或更换弹簧三、交流接触器三、交流接触器 1.用途用途 在各种电力传动在各种电力传动 系统中，用来频繁接通系统中，用来频繁接通 和断开带有负载的主电和断开带有负载的主电 路或大容量的控制电路，路或大容量的控制电路， 便于实现远距离自动控便于实现远距离自动控 制

47、。制。 2.工作原理工作原理 交流接触器交流接触器 由电磁部分、触头部分由电磁部分、触头部分 和弹簧部分组成。其工和弹簧部分组成。其工 作原理如图所示。作原理如图所示。 使用时将主触头接于使用时将主触头接于 主电路中，电磁铁的线主电路中，电磁铁的线 圈接于控制电路中。圈接于控制电路中。 123456主触点辅助触点铁心线圈反力弹簧绝缘连杆(a)接触器示意图KMKMKM主触点辅助触点线圈A1A231324344123456131421223132434413142122A1A2KM主触点辅助触点线圈1234561314212231324344A1A2(b)接触器图形符号 当线圈通电后，产生电当线圈

48、通电后，产生电 磁吸力，使动铁心吸合，磁吸力，使动铁心吸合， 带动动触头与静触头闭合，带动动触头与静触头闭合， 接通主电路。若线圈断电接通主电路。若线圈断电 后，线圈的电磁吸力消失，后，线圈的电磁吸力消失， 在复位弹簧作用下，动铁在复位弹簧作用下，动铁 心释放，带动动触头与静心释放，带动动触头与静 触头分离，切断主电路。触头分离，切断主电路。123456主触点辅助触点铁心线圈反力弹簧绝缘连杆(a)接触器示意图KMKMKM主触点辅助触点线圈A1A231324344123456131421223132434413142122A1A2KM主触点辅助触点线圈1234561314212231324344

49、A1A2(b)接触器图形符号123456主触点辅助触点铁心线圈反力弹簧绝缘连杆(a)接触器示意图KMKMKM主触点辅助触点线圈A1A231324344123456131421223132434413142122A1A2KM主触点辅助触点线圈1234561314212231324344A1A2(b)接触器图形符号 3.3.短路环的作用短路环的作用 当线圈中通入交流电时，由于交流电的大当线圈中通入交流电时，由于交流电的大 小随时间作周期性的变化，因此，线圈铁心的吸力也随之不小随时间作周期性的变化，因此，线圈铁心的吸力也随之不 断变化，造成衔铁（动铁心）的振动，发出较大的噪声。为断变化，造成衔铁（动

50、铁心）的振动，发出较大的噪声。为 防止这种现象的发生，在铁心极面下安装了一个短路环，这防止这种现象的发生，在铁心极面下安装了一个短路环，这 样，样，当磁通变化时，在短路环中将产生感应电流，而感应电当磁通变化时，在短路环中将产生感应电流，而感应电 流所产生的磁通将滞后原磁通变化的流所产生的磁通将滞后原磁通变化的9090。这样就保证了铁。这样就保证了铁 心与衔铁心与衔铁 在任何时在任何时 刻都有吸刻都有吸 力力，衔铁衔铁 将始终被将始终被 吸住，振吸住，振 动和噪声动和噪声 显著减小显著减小。 衔铁衔铁 铁芯铁芯 线圈线圈 短路环短路环 4.4.交流接触器型号的含义交流接触器型号的含义 （P225

51、-226） 下面以常用的交流接触器下面以常用的交流接触器CJ10 20为例来说明交流接触器为例来说明交流接触器型号的含义。型号的含义。 CJ10 20 交流接触器主触头长期允许通过的电流为交流接触器主触头长期允许通过的电流为 20A，辅助触点通过的电流为辅助触点通过的电流为 5A，线圈电压有交流，线圈电压有交流 127V、220V 和和380V三种，使用时要三种，使用时要特别注意控制电压的等级特别注意控制电压的等级。 我国生产的交流接触器有我国生产的交流接触器有CJ0、CJ1、CJ2、CJ3、CJ10(已已属淘汰产品属淘汰产品)和和CJ12等系列。其中等系列。其中CJ10与与CJ0基本相似，适

52、用基本相似，适用于机床控制设备，于机床控制设备，CJ12与与CJ1、CJ2、CJ3相似，适用于冶金相似，适用于冶金轧钢和起重设备的控制系统。轧钢和起重设备的控制系统。接触器接触器主触头额定工作电流主触头额定工作电流交交 流流设计序号设计序号C J 10 20 下面再以新型常用的交流接触器下面再以新型常用的交流接触器CJX1为例说明：为例说明： CJX1 系列交流接触器相当于西门子公司系列交流接触器相当于西门子公司 3TB、3TF系列。系列。CJX1系列产品的主要性能和安全尺寸完全能替代系列产品的主要性能和安全尺寸完全能替代3TB。CJX1型交流接触器采用型交流接触器采用 E 字形铁心，双断点触

53、头的直动式结构：字形铁心，双断点触头的直动式结构：辅助触头可有一常开、一常闭或二常开、二常闭。辅助触头可有一常开、一常闭或二常开、二常闭。 表示在表示在AC-3使用类别下使用类别下额定工作电额定工作电压为压为380V时时的额定工作的额定工作电流值电流值 X：小容量小容量接触器动作机构灵活，检查方便，结构设计紧凑，可防止接触器动作机构灵活，检查方便，结构设计紧凑，可防止外界杂物及灰尘落入接触器的活动部位。接线端都有罩盖，外界杂物及灰尘落入接触器的活动部位。接线端都有罩盖，人手不能直接接触带电部位，可确保使用安全，符合安全用人手不能直接接触带电部位，可确保使用安全，符合安全用电标准。电标准。接触器

54、外形尺寸小巧，安装面积小。安装方式可用螺钉紧接触器外形尺寸小巧，安装面积小。安装方式可用螺钉紧固，也可扣装在固，也可扣装在 35mm 宽的标准安装轨道上，具有装卸迅速、宽的标准安装轨道上，具有装卸迅速、方便之优点。方便之优点。主触头、辅助触头均采用桥式双断点结构，触头材料由电主触头、辅助触头均采用桥式双断点结构，触头材料由电性能优越的银合金制成，具有良好的接触可靠性，使用寿命性能优越的银合金制成，具有良好的接触可靠性，使用寿命长，灭弧室均呈封闭型，并有阻燃型材料阻挡电弧向外喷溅，长，灭弧室均呈封闭型，并有阻燃型材料阻挡电弧向外喷溅，保证人身及邻近电器的安全。保证人身及邻近电器的安全。各等级接触

55、器的磁系统是通用的，电磁铁工作可靠、损耗各等级接触器的磁系统是通用的，电磁铁工作可靠、损耗小、噪声小，具有很高的机械强度。小、噪声小，具有很高的机械强度。线圈的接线端装有电压规格的标志牌，标志牌按电压等级线圈的接线端装有电压规格的标志牌，标志牌按电压等级着有特定的颜色，清晰醒目，接线方便，可避免因接错电压着有特定的颜色，清晰醒目，接线方便，可避免因接错电压规格而导致线圈烧毁。规格而导致线圈烧毁。CJX1-/N系列机械联锁可逆接触器系列机械联锁可逆接触器 5.交流接触器常见故障及处理交流接触器常见故障及处理(1)铁心吸不上或吸力不足铁心吸不上或吸力不足：电源电压过低，线圈技术参数不：电源电压过低

56、，线圈技术参数不 符合使用要求；线圈烧毁或断线；铁心被卡住；生锈；弹符合使用要求；线圈烧毁或断线；铁心被卡住；生锈；弹 力过大。力过大。(2)铁心不放开或释放过慢铁心不放开或释放过慢：触头熔焊或压力过小，铁心被卡：触头熔焊或压力过小，铁心被卡 住；生锈；极面有油污或尘埃；剩磁过大。住；生锈；极面有油污或尘埃；剩磁过大。(3)线圈过热或烧损线圈过热或烧损：铁心不能完全吸合；使用条件不符；操：铁心不能完全吸合；使用条件不符；操 作频率过高（交流）；空气潮湿或含有腐蚀性气体。作频率过高（交流）；空气潮湿或含有腐蚀性气体。(4)电磁铁噪音过大电磁铁噪音过大：短路环断裂；电压过低；压力过大；磁：短路环断

57、裂；电压过低；压力过大；磁 面不平，有油污、尘埃。面不平，有油污、尘埃。(5)触头熔焊触头熔焊：操作频率过高或过负荷；触头表面有金属颗粒：操作频率过高或过负荷；触头表面有金属颗粒 突起或异物；有卡住现象。突起或异物；有卡住现象。9-3 低压配电屏1- 1-用途用途 2-2-安装检查安装检查 3-3-巡视巡视 4-4-运行维护运行维护PGL型交流型交流低压配电低压配电柜柜 GGD型交流低压配电柜型交流低压配电柜一、低压配电屏用途一、低压配电屏用途 低压配电屏又叫开关屏或配电柜，它是将低压电路所需的低压配电屏又叫开关屏或配电柜，它是将低压电路所需的开关设备、测量仪表、保护装置和辅助设备等，按一定的

58、接开关设备、测量仪表、保护装置和辅助设备等，按一定的接线方案安装在金属柜内构成的一种组合式电气设备，用以进线方案安装在金属柜内构成的一种组合式电气设备，用以进行控制、保护、计量、分配和监视等。行控制、保护、计量、分配和监视等。 低压配电屏适用于发电厂、变电所、厂矿企业中作为额定低压配电屏适用于发电厂、变电所、厂矿企业中作为额定工作电压不超过工作电压不超过 380V 低压配电系统中的动力配电、照明配低压配电系统中的动力配电、照明配电之用。电之用。二、低压配电屏的结构特点二、低压配电屏的结构特点 我国生产的低压配电屏基本可分为我国生产的低压配电屏基本可分为固定式固定式和和手车式手车式（抽屉（抽屉式

59、）两大类，基本结构方式可分为式）两大类，基本结构方式可分为焊接式焊接式和和组合式组合式两种。常两种。常用的低压配电屏有：用的低压配电屏有： PGL型交流低压配电屏；型交流低压配电屏； BFC系列抽屉式低压配电屏；系列抽屉式低压配电屏； GGL型低压配电屏；型低压配电屏； GCL系列动力中心；系列动力中心； GCK系列电动机控制中心。系列电动机控制中心。 GGD 型交流低压配电柜型交流低压配电柜 现将以上几种低压配电屏分别介绍如下。现将以上几种低压配电屏分别介绍如下。 1. PGL型低压配电屏型低压配电屏 现在使用的通常有现在使用的通常有 PGL1型和型和 PGL2型低压配电屏，其中型低压配电屏

60、，其中 1 型型分断能力为分断能力为15kA，2型分断能力型分断能力为为 30kA ，是用于户内安装的低，是用于户内安装的低压配电屏，其结构特点如下：压配电屏，其结构特点如下： (1)采用型钢和薄钢板焊接结构，采用型钢和薄钢板焊接结构，可前后开启，双面进行维护。屏可前后开启，双面进行维护。屏 PGL一次方案号一次方案号设计序号设计序号动力用动力用固定式固定式低压配电屏低压配电屏前有门。上方为仪前有门。上方为仪表板，是一可开启表板，是一可开启的小门，装设指示的小门，装设指示仪表。仪表。(2)组合屏的屏间加组合屏的屏间加有钢制的隔板，可有钢制的隔板，可限制事故的扩大。限制事故的扩大。(3)主母线的