常用低压电器常见故障及判断技术培训教材

1、低压电器常见故障及低压电器常见故障及判断技术培训判断技术培训任课老师：李华良第一章 常用低压电器手动电器，如手动电器，如刀开关刀开关、按钮按钮和和转换开关转换开关等；等；自动电器，如自动电器，如低压断路器低压断路器、接触器接触器和和继电器继电器等；等；低压配电电器，如低压配电电器，如刀开关刀开关、低压断路器低压断路器、转换开关转换开关、熔断器熔断器等；等；低压控制电器，如低压控制电器，如接触器接触器、继电器继电器、控制器控制器、控制按钮控制按钮、主令控主令控制器制器等；等；电磁式电器，如电磁式电器，如交直流接触器交直流接触器、电磁式继电器电磁式继电器等；等；非电量控制电器，如非电量控制电器，如

2、刀开关刀开关、行程开关行程开关、按钮按钮、速度继电器速度继电器等；等；3/20/2022刀开关刀开关是低压电器中结构最简单、应用最广泛的一类手动电器。主要用是低压电器中结构最简单、应用最广泛的一类手动电器。主要用在低压成套配电装置中。在低压成套配电装置中。 作用：作用：用于不频繁的手动接通和分断交直流电路或作隔离开关用。用于不频繁的手动接通和分断交直流电路或作隔离开关用。分类：分类： 按刀的按刀的级数级数分分:单极、双极和三极单极、双极和三极 按按灭弧灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置 按刀的转换按刀的转换方向方向分为：单掷和双掷分为：单掷和双掷 按按接线接线

3、方式分为：板前接线和板后接线方式分为：板前接线和板后接线 按按操作操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作 按有无按有无熔断器熔断器分：带熔断器和不带熔断器分：带熔断器和不带熔断器w 作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。w 结构图和符号结构图和符号 ： QS控制对象：控制对象：380V， 在卸煤机上有应用在卸煤机上有应用考虑到电机较大的起动电流，刀闸的考虑到电机较大的起动电流，刀闸的额定电流值应如下选择：额定电流值应如下选择：（35)35)倍异步电机额定电流倍异步电机额定电流 (自动开关自动开关)电器符号电

4、器符号QF 低压断路器低压断路器又称自动开关或空气开关。它又称自动开关或空气开关。它相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。 低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器，简称自动开关。 作用：作用：可实现短路、过载、失压保护。可实现短路、过载、失压保护。结构：结构：过流过流脱扣器脱扣器欠压欠压脱扣器脱扣器工作原理：工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电

5、源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。(1)(1)、低压断路器的、低压断路器的作用及分类作用及分类w作用：作用：用于电动机和其他用电设备的电用于电动机和其他用电设备的电路中，在正常情况下，它可以分断和接通工路中，在正常情况下，它可以分断和接通工作电流；当电路发生过载、短路、失压等故作电流；当电路发生过载、短路、失压等故障时，它能自动切断故障电路，有效地保护障时，它能自动切断故障电路，有效地保护串接于它后面的电器设备；还可用于不频繁串接于它后面的电器设备；还可用于不频繁地接通、分断负荷的电路，控制电动机的运地接通、分断负荷的电路，控制电动机的运行

6、和停止。行和停止。w分类：分类：按结构分为按结构分为框架式（万能式）框架式（万能式）塑料外壳式（装置式）塑料外壳式（装置式）(2)、低压断路器的工作原理低压断路器的工作原理锁钩锁钩主触点主触点手动闭合手动闭合 过流过流 脱扣器脱扣器 欠压欠压 脱扣器脱扣器衔铁衔铁连杆装置连杆装置释放弹簧释放弹簧过载脱过载脱扣器扣器w触点系统和灭弧装置：用于接通和分断主电路，为了加触点系统和灭弧装置：用于接通和分断主电路，为了加强灭弧能力，在主触点处装有灭弧装置。强灭弧能力，在主触点处装有灭弧装置。 w脱扣器是断路器的感测元件，当电路出现故障时，脱扣脱扣器是断路器的感测元件，当电路出现故障时，脱扣器收到信号后，

7、经脱扣机构动作，使触点分断。器收到信号后，经脱扣机构动作，使触点分断。 欠压脱扣器欠压脱扣器 过电流脱扣器过电流脱扣器 过载脱扣器过载脱扣器w脱扣机构和操作机构是断路器的机械传动部件，当脱扣脱扣机构和操作机构是断路器的机械传动部件，当脱扣结构接收到信号后由断路器切断电路。结构接收到信号后由断路器切断电路。(3)、低压断路器的结构、低压断路器的结构(5)、低压断路器的主要技术参数w额定电压w额定电流w极数w脱扣器型w整定电流范围w分断能力w动作时间等断路器DZ20系列系列-1 DZ20系列塑壳式断路器系列塑壳式断路器额定绝缘电压为660V, 交流50Hz或60Hz，额定工作电压380V及以下，额

8、定电流至1250A，一般作为配电用，额定电流225A及以下和4 00Y型的断路器亦可作为保护电动机用。在正常情况下，断路器可分别作为线路不频繁转换及电动机的不频繁起动之用。塑壳断路器和框架断路器的区别 简单说就是大小的区别，不仅是外形尺寸上框架断路器要大于塑壳断路器，而且框架断路器的电流等级，分段能力等都要大于塑壳断路器。这是本质上的区别，因此框架断路器和塑壳断路器应用的场合不同，框架应用于上级进线，塑壳应用于框架的下级。框架断路器的额定电流要大很多，一般为630A-6300A，如：DW15,DW16和DW17系列框架断路器都达到了这个标准）。另外在分段能力上，框架断路器要比塑壳断路器高。 塑

9、壳断路器采用塑料化结构，特点是将断路器外壳、框架采用塑料压制而成，将触头、灭弧系统都放在绝缘小室中，防止相间短路，确保电弧向上喷出，保证触头系统可靠分断。而框架断路器采用模块化结构，分为框架、触头灭弧系统、手动操作机构、电动操作机构、智能型控制器以及抽屉座等部分。3/20/20223/20/2022塑壳式低压断路器塑壳式低压断路器常用来作电动机的过载与短路保护。常用来作电动机的过载与短路保护。选择原则是：选择原则是：1）断路器额定电压等于或大于线路额定电压。断路器额定电压等于或大于线路额定电压。2）断路器额定电流等于或大于线路或设备额定电流。断路器额定电流等于或大于线路或设备额定电流。3）断路

10、器通断能力等于或大于线路中可能出现的最大断路器通断能力等于或大于线路中可能出现的最大 短路电流。短路电流。4）欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压。欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压。3/20/20228）6倍长延时电流整定值的可返回时间等于或大倍长延时电流整定值的可返回时间等于或大于电动机实际起动时间。于电动机实际起动时间。5）分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。6）长延时电流整定值等于电动机额定电流。长延时电流整定值等于电动机额定电流。7）瞬时整定电流：对保护笼型感应电动机的断路瞬时整定电流：对保护笼型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为器，瞬时整定电流为8

11、15倍电动机额定电流；对于保倍电动机额定电流；对于保护绕线型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为护绕线型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为36倍电动机额定电流。倍电动机额定电流。塑壳式低压断路器塑壳式低压断路器常用来作电动机的过载与短路保护。常用来作电动机的过载与短路保护。选择原则是：选择原则是：1）断路器额定电压和额定电流不小于电路正常工作断路器额定电压和额定电流不小于电路正常工作 电压和工作电流。电压和工作电流。2）热脱扣器的整定电流与所控制的电动机的额定电热脱扣器的整定电流与所控制的电动机的额定电 流或负载额定电流一致。流或负载额定电流一致。3）电流脱扣器瞬时脱扣整定电流大于负载电路正常电

12、流脱扣器瞬时脱扣整定电流大于负载电路正常 工作时的尖峰电流。工作时的尖峰电流。3/20/2022(FU)熔断器是一种在短路或严重过载时利用熔化作用而切断电路的保护电器，它主要由熔体和熔断管组成。其中熔体既是敏感元件又是执行元件。由易溶金属制成，熔断管用瓷、玻璃或硬制纤维制成。熔体、安装熔体的熔管、熔座熔体、安装熔体的熔管、熔座w熔断器种类：常见有:插入式、螺旋式、封闭管式和自复式。熔断器工作原理熔断器工作原理w 熔断器接入电路时，熔体与保护电路串联连熔断器接入电路时，熔体与保护电路串联连接，当该电路中发生短路或严重过载故障时接，当该电路中发生短路或严重过载故障时，通过熔体的电流达到或超过其允许

13、的正常，通过熔体的电流达到或超过其允许的正常发热电流，熔体上产生的热量使熔体温度急发热电流，熔体上产生的热量使熔体温度急剧上升，当达到熔体金属的熔点时，熔体自剧上升，当达到熔体金属的熔点时，熔体自行熔断，分断电路切断故障电流，从而保护行熔断，分断电路切断故障电流，从而保护了电气设备。了电气设备。 结构w 熔体、安装熔体的熔管、熔座3/20/20221额定电压额定电压 2额定电流额定电流3极限分断能力极限分断能力 4熔断电流熔断电流 3/20/2022半封闭瓷插式、螺旋式、无填料封闭管式和有填料封闭管式半封闭瓷插式、螺旋式、无填料封闭管式和有填料封闭管式熔断器。熔断器。 按用途分：按用途分：工业

14、用熔断器、半导体保护用熔断器、快速熔断工业用熔断器、半导体保护用熔断器、快速熔断器和特殊熔断器。器和特殊熔断器。RC1A 系列瓷插式熔断器RL6、RL7、RL96、RLS2系列螺旋式熔断器，系列螺旋式熔断器，RL1B系列带断相保护螺旋式熔断器，系列带断相保护螺旋式熔断器，RT18、RT18-X系列熔断系列熔断器以及器以及RT14系列有填料密封管式熔断器。还有国外引进技术生产系列有填料密封管式熔断器。还有国外引进技术生产的的NT系列有填料密闭式刀型触头熔断器与系列有填料密闭式刀型触头熔断器与NGT系列半导体器件保系列半导体器件保护用熔断器等。护用熔断器等。3/20/2022图图 1-15 螺旋式

15、熔断器结构示意图螺旋式熔断器结构示意图1-瓷帽瓷帽 2-金属螺管金属螺管 3-指示器指示器 4-熔管熔管 5-瓷套瓷套 6-下接线端下接线端 7-上接线端上接线端 8-瓷座瓷座RM10 系列无填料封闭管式熔断器有填料快速熔断器有填料封闭有填料封闭管式熔断器管式熔断器3/20/2022自复式熔断器自复式熔断器3/20/2022熔断器的符号、型号3/20/20223/20/20223/20/2022 接近开关接近开关是一种非接触式的检测装置，能检测金属物或是一种非接触式的检测装置，能检测金属物或非金属物（仅对光电式接近开关）存在与否，只要当运动的非金属物（仅对光电式接近开关）存在与否，只要当运动的

16、物体接近它一定距离时就能发出接近信号，以控制运动物体物体接近它一定距离时就能发出接近信号，以控制运动物体的位置。接近开关不等于行程开关，它具有计数作用。的位置。接近开关不等于行程开关，它具有计数作用。电磁感应式接近开关结构框图电磁感应式接近开关结构框图3/20/2022接近开关接近开关按工作原理分有电磁感应式、光电式两种。按工作原理分有电磁感应式、光电式两种。电磁感应式又有高频振荡型、电容型、电磁感应型、电磁感应式又有高频振荡型、电容型、电磁感应型、 永磁型、磁敏元件型。永磁型、磁敏元件型。 3/20/2022w 接触器在电力拖动和自动控制系统中，主要控制对象是电动机接触器是电力拖动与自动控制

17、系统中重要的接触器是电力拖动与自动控制系统中重要的一种低压电器一种低压电器 3/20/2022电磁接触器、气动接触器和电磁气动接触器；电磁接触器、气动接触器和电磁气动接触器； 空气电磁式接触器、油浸式接触器和真空接触器等；空气电磁式接触器、油浸式接触器和真空接触器等； 交流接触器、直流接触器交流接触器、直流接触器 ；直流励磁操作与交流励磁操作两种直流励磁操作与交流励磁操作两种 。电磁式电器电磁式电器 w 电磁式电器在低压电器中占有十分重要的地位，在电气控制系统中应用最为普遍w 电磁机构按其电源种类分为：交流和直流两种，执行机构则可分为触头系统和灭弧装置。 电磁接触器的实际结构 电流种类使用类别

18、典型用途AC（交流）AC1无感或微感负载、电阻炉AC2绕线转子异步电动机的起动、制动AC3笼型异步电动机的起动、运转中分断AC4笼型异步电动机的起动、反接制动、反向和点动DC（直流）DC1无感或微感负载、电阻炉DC2并励电动机的起动、反接制动和点动DC3串励电动机的起动、反接制动和点动接触器常见使用类别和典型接触器常见使用类别和典型用途用途3/20/2022CJ20、CJ21、CJ26、CJ35、CJ40、NC、B、LC1-D、3TB、STF系列交流接触器等。系列交流接触器等。CJ20系列型号含义：系列型号含义：3/20/20223/20/2022B系列型号含义：系列型号含义：交流接触器w 用

19、于远距离控制电压至380V、电流至600A的交流电路，以及频繁启动和控制交流电动机的控制电器 交流接触器的工作原理 w 当电磁线圈接受指令信号得电后，铁芯被磁化为电磁铁产生电磁吸力，当克服弹簧的反弹力时使动铁芯吸合，带动触头动作，即常闭触头分开、常开触头闭合，当线圈失电后，电磁铁失磁，电磁吸力消失，在弹簧的作用下触头复位 交流接触器线圈的工作电压交流接触器线圈的工作电压 w 应为其额定电压的85%105%，这样才能保证接触器可靠吸合 直流接触器 w 直流接触器主要供远距离接通和断开额定电压至660V、额定电流1600A以下的直流电力线路之用，并适宜直流电动机的频繁启动、停止、换向及反接制动 3

20、/20/2022直流接触器的结构w 触点系统、电磁机构和灭弧装置等部分组成 3/20/2022CZ18系列接触器型号含义：系列接触器型号含义：接触器的选用w 选择接触器时应注意以下几点：选择接触器时应注意以下几点：w 接触器主触头的额定电压负载额定电压w 接触器主触头的额定电流1.3倍负载额定电流w 接触器线圈额定电压。当线路简单，使用电器较少时，可选用220V或380V；在线路复杂，使用电器较多或不太安全的场所，可选用36、110V、或127V。w 接触器的触头数量、种类应满足控制线路要求。w 操作频率（每小时触头通断次数）。当通断电流较大及通断频率超过规定数值时，应选用额定电流大一级的接触

21、器型号。否则，会使触头严重发热，甚至熔焊在一起，造成电动机等负载缺陷运行。3/20/2022图图5-17 电磁式继电器的典型结构电磁式继电器的典型结构1-底座底座 2-铁心铁心 3-释放弹簧释放弹簧 4-调节螺母调节螺母 5-调节螺母调节螺母6-衔铁衔铁 7-非磁性垫片非磁性垫片 8-极靴极靴 9-触头系统触头系统 10-线圈线圈3/20/20223/20/2022xo 继电器的动作值继电器的动作值xr 继电器的返回值继电器的返回值yo 衔铁释放状态衔铁释放状态y1 衔铁吸合状态衔铁吸合状态图图5-9 电磁式继电器的特性电磁式继电器的特性3/20/20223/20/2022 中间继电器实质上是

22、一种电压继电器，但它的触点数量较多，容量较大，起到中间放大（触点数量和容量）作用。中间继电器原理：线圈通电，动中间继电器原理：线圈通电，动铁芯在电磁力作用下动作吸合，铁芯在电磁力作用下动作吸合，带动动触点动作，使常闭触点分带动动触点动作，使常闭触点分开，常开触点闭合，线圈断电，开，常开触点闭合，线圈断电，动铁芯在弹簧的作用下带动动触动铁芯在弹簧的作用下带动动触点复位，继电器的工作原理是当点复位，继电器的工作原理是当某一输入量（如电压、电流、温某一输入量（如电压、电流、温度、速度、压力等）达到预定数度、速度、压力等）达到预定数值时使它动作，以改变控制电路值时使它动作，以改变控制电路的工作状态，从

23、而实现既定的控的工作状态，从而实现既定的控制或保护的目的，在此过程中，制或保护的目的，在此过程中，继电器主要起了传递信号的作用。继电器主要起了传递信号的作用。 3/20/2022作用：作用：分类：分类：3/20/20224继电器返回系数的调节继电器返回系数的调节1使用类别的选用使用类别的选用2额定工作电流与额定工作电压的选用额定工作电流与额定工作电压的选用3工作制的选用工作制的选用3/20/2022 时间继电器的符号时间继电器的符号a）线圈）线圈 b）通电延时线圈）通电延时线圈 C）断电延时线圈）断电延时线圈 d）延时闭合常开触点）延时闭合常开触点e）延时断开常闭触点）延时断开常闭触点 f）延

24、时断开常开触点）延时断开常开触点 g）延时闭合常闭触点）延时闭合常闭触点 h） 瞬时常开触点瞬时常开触点 i ）瞬时常闭触点）瞬时常闭触点 a） b） c） d）KTKTKT（ （KT（ （KT）KT） ）KTe） f） g） h） i）3/20/2022JS23系列型号含义：系列型号含义：JS 23 / 安装方式：1螺钉安装式；2卡轨安装式 延时时间：10.230S；210180S 输出触头形式及组合，见表59 设计序号 时间继电器图文符号：图文符号：选用原则：选用原则： 1.电源电压电源电压 2.控制回路所需要的延时方式控制回路所需要的延时方式 3.延时时间范围及延时误差延时时间范围及延时

25、误差 4.延时触头和瞬时触头类型、数量及容量延时触头和瞬时触头类型、数量及容量 5.时间继电器类型时间继电器类型 6.根据使用场合、工作环境选择根据使用场合、工作环境选择3/20/2022 热继电器热继电器是电流通过发热元件加热使双金属片弯曲，是电流通过发热元件加热使双金属片弯曲，推动执行机构动作的电器。主要用来保护电动机或其它推动执行机构动作的电器。主要用来保护电动机或其它负载免于过载以及作为三相电动机的断相保护负载免于过载以及作为三相电动机的断相保护 3/20/2022图图5-22 热继电器保护特性与电动机过载特性的配合热继电器保护特性与电动机过载特性的配合1-电动机的过载特性电动机的过载

26、特性 2-热继电器的保护特性热继电器的保护特性应具有合理可靠的保护特性应具有合理可靠的保护特性具有一定的温度补偿具有一定的温度补偿具有手动复位与自动复位功能具有手动复位与自动复位功能热继电器动作电流可以方便地调节热继电器动作电流可以方便地调节图形符号：图形符号：图图1-39 热继电器的符号热继电器的符号a）热元件）热元件 b）常闭触点）常闭触点 FRa） b）FR3/20/2022图图5-24 电动机三角形联结电动机三角形联结时时U相断线时的电流分析相断线时的电流分析图图5-25 差动式断相保护机构及工作原理差动式断相保护机构及工作原理a) 通电前通电前 b) 三相正常电流三相正常电流 c)

27、三相均匀过载三相均匀过载 d) W相断路相断路1-上导板上导板 2-下导板下导板 3-杠杆杠杆 4-顶头顶头 5-补偿双金属片补偿双金属片 6-主双金属片主双金属片3/20/2022热继电器的主要参数和选择热继电器的主要参数和选择3/20/20221）热继电器有三种安装方式，应按实际安装情况）热继电器有三种安装方式，应按实际安装情况选择其安装型式。选择其安装型式。2）原则上热继电器的额定电流应按电动机的额定）原则上热继电器的额定电流应按电动机的额定电流选择。电流选择。3）在不频繁起动的场合，要保证热继电器在）在不频繁起动的场合，要保证热继电器在电动机起动过程中不产生误动作。电动机起动过程中不产

28、生误动作。4）对于三角形接法电动机，应选用带断相保护装）对于三角形接法电动机，应选用带断相保护装置的热继电器置的热继电器5）当电动机工作于重复短时工作制时，要注意确）当电动机工作于重复短时工作制时，要注意确定热继电器的允许操作频率。定热继电器的允许操作频率。四、接触器常见故障及处理方法(1)触头断相。因某相触头接触不好或联接螺钉松脱造成断相，使电机缺相运行。此时，电机也 能转动，但转速低并发出较强的“嗡嗡”声。发现这种情况，要立即停机检修。 (2)触头熔焊。接触器操作频率过高、过载运行，负载侧短路、触头表面有导电颗粒或触头弹簧压力过小等原因，都会引起触头熔焊。发生此故障即使按下停止按钮，电机也不会停转，应立即断开前一级开关，再进行检修。 (3)相间短路。由于接触器正反转联锁失灵 ， 或因误动作致使两