电工技能七低压电器 (二)

1、 开关是指在正常情况下（含规定的过载工作条件下）能接通、承载、分断电流，并在规定的非正常电路条件下（如短路），在规定的时间内能承载电流的机械开关电器。刀开关是结构最简单、应用最广泛的一种手动电器，是低压供配电系统和控制系统中最常用的配电电器（低压配电系统和动力回路中使用的电器），常用于隔离电源，也可用于不频繁地接通和断开小电流配电电路或直接控制小容量电动机的起动和停止。在电力拖动控制线路中最常用的是由刀开关与熔断器组合而成的负荷开关。（一）刀开关的功能（一）刀开关的功能 低压刀开关的作用是不频繁地手动接通和分断容量较小的交、直流低压电路，或者起隔离作用。 （ 二）刀开关图形及文字符号二）刀开关

2、图形及文字符号 （三）（三）HKHK系列胶盖闸刀开关系列胶盖闸刀开关胶盖闸刀开关（简称闸刀开关）是最简单最常用的一种手动控制，它常用来作电源隔离开关，以便对电动机等电气设备进行检查或维修，还可以作为电源开关，非频繁地接通和分断容量不大的低压供电线路或非频繁地直接启动5.5KW以下的小容量电动机。1.1.实物图形实物图形 主要由开关、熔断器和胶木盖三部分组成。 刀开关部分主要由进线座和静夹座组成，熔断器部分主要由出线座、熔体和动触刀组成。动触刀上装有瓷质手柄便于操作，胶木盖部分主要由上、下胶盖组成。 2. 2.结构组成结构组成 闸刀开关有双刀和三刀两种，可用作单相和三相线路的电源隔离开关。（a）

3、外形1-电源进线座 2-刀片式负荷开关 3-熔体 4-负载线 5-负载接座6-瓷底座 7-静触点 8-胶木盖 闸刀开关结构示意图1瓷质手柄；2进线座； 3静夹座；4出线座；5上胶盖；6下胶盖；7胶盖固定螺母； 8熔体；9瓷质底座 HK系列瓷底胶盖刀开关(a) 外形图； (b)、 (c) 刀开关图形及文字符号 刀开关按极数可分为单极、两极和三极单极、两极和三极。两极的额定电压为250V，三极的额定电压为500V，常用瓷底胶盖闸刀开关的额定电流为1060A，产品型号主要有HK1、HK2 HK系列瓷底胶盖开关型号含义系列瓷底胶盖开关型号含义：3.其它刀开关的型号含义如右：其它刀开关的型号含义如右：瓷

4、底胶盖闸刀开关额定电压、电流选用，选型的主要指标是额定电压和额定电流：（1）刀开关选用时，一般只考虑其额定电压、额定电流两个参数，其他参数只有在特殊要求时才考虑。(2)刀开关的额定电压应不小于电路实际工作的最高电压。(3)根据刀开关的用途不同，其额定电流的选择也不径相同，在作隔离开关或控制一般 照明、电热等电阻性负载时，其额定电流应等于或略高于负载的额定电流；用于直接控制时， 瓷底胶盖闸刀开关只能控制容量小于5.5 KW的电动机，其额定电流应大于电动机的额定电流；铁壳开关的额定电流应不小于电动机额定电流的2倍；组合开关的额定电流应不小于电动机额定电流的23倍。 4.（ 1 ）胶盖闸刀开关必须垂

5、直安装，在开关接通状态时，瓷质手柄应朝上，不能有其它位置，否则容易产生误操作。安装亮度一般离地不低于1.3 m1.5 m，并以操作方便和安全为原则。（ 2 ）电源进线应接入规定的进线座，出线应接入规定的出线座，不得接反，且进出线必须穿过开关的进出线孔，否则易引发触电事故。（ 3 ）不宜频繁带负载操作胶盖闸刀开关。因为其触头的负载能力有限。 （ 4 ）合、分胶盖闸刀开关时动作应迅速，以免电弧灼损触头和灼伤人的手。 5.安装技术要求安装技术要求 在接线时，刀开关上面的接线端子应接电源线，下方的接线端子应接负荷线。 在安装刀开关时，处于合闸状态时手柄应向上，不得倒装或平装；如果倒装，拉闸后手柄可能因

6、自重下落引起误合闸，造成人身和设备安全事故。 分断负载时，要尽快拉闸，以减小电弧的影响。分合闸操作时，要站在开关的手柄侧，不准面对开关，以免因意外故障使开关爆炸伤人。 使用三相刀开关时，应保证合闸时三相触头同时合闸，若有一相没有合闸或接触不良，会造成电动机因缺相而烧毁。控制电流大于100 A时一般不用刀开关控制，否则在操作时易发生飞弧伤手。 更换保险丝，应该在开关断电的情况下进行，不能用铁丝或者铜丝代替保险丝。 7.闸刀开关的主要缺点： 动作速度慢，带负荷动作时容易产生电弧，不安全，而且体积较大，现已普遍被断路器所取代。如用三刀开关直接控制三相异步电动机不频繁地起动和停机，则电动机的功率一般不

7、能超过5.5 KW。 6使用注意事项使用注意事项（四）（四）HHHH系列封闭式负荷开关系列封闭式负荷开关 HH系列封闭式负荷开关，俗称铁壳开关。这种开关的闸刀和熔丝都装在一个铁壳里，手柄和铁壳有机械联锁装置，在不拉开闸刀时不能打开铁壳。当铁壳打开时，开关不能合闸，保证了操作和更换熔体的安全。1.1.封闭式负荷开关（铁壳开关）外形及内部结构：封闭式负荷开关（铁壳开关）外形及内部结构：封闭式负荷开关的系列代号为HH，例如HH3-303型(HH3系列、额定电流30 A、三刀)。 （a）实物 （b）结构1-手柄 2-转轴 3-速断弹簧 4-熔断器 5-夹座 6-闸刀 7-外壳前盖一是装有储能作用的速断

8、弹簧，提高了开关的动作速度和灭弧性能；二是设有箱盖和操作手柄的联锁装置，保证在开关合闸时不能打开箱盖，在箱盖打开时也不能合闸；三是有灭弧装置。因此与闸刀开关相比，铁壳开关使用更加安全，可用于分断较大的负荷电路，如用于电力排灌、电热器和电气照明的配电设备中作不频繁地接通和分断电路，也可以不频繁地直接起动三相异步电动机。封闭式负荷开关内也带有熔断器。 2.结构特点3.（1）铁壳开关必须垂直安装垂直安装，安装高度按设计要求，若设计无要求，可取操作手柄中心距地面1.21.5m。（2）铁壳开关的外壳应可靠接地或接零。可靠接地或接零。（3）铁壳开关进出线孔的绝缘圈（橡皮、塑料橡皮、塑料）应齐全。（4）采用

9、金属管配线时，管子应穿入进出线孔内，并用管螺帽拧紧。如果电线管不能进入进出线孔内，则可在接近开关的一段，用金属软管（蛇皮管）与铁壳开关相连。金属软管两端均应采用管接头固定。（5）外壳完好无损，机械联锁正常，绝缘操作连杆固定可靠，可动触片固定良好，接触紧密。 组合开关又称为转换开关 。与前面介绍的两种开关不同的是，组合开关是用旋转手柄左右转动使开关动作的，且不带有熔断器；组合开关在转轴上也装有储能弹簧，使开关动作的速度与手柄旋转速度无关。组合开关的结构较紧凑，体积较小，便于装在电气控制面板上和控制箱内，一般用于不频繁地接通和分断小容量的用电设备和三相异步电动机。 组合开关常用于电路中，从一组连接

10、转换至另一组连接。在机床设备和其他的电器设备中应用十分广泛，其体积小，接线方式多，使用十分方便。其灭弧性能比刀开关好。（1）功能：）功能：常用在机床的控制电路中，作为电常用在机床的控制电路中，作为电源的引入开关或是自我控制小容量电动机的源的引入开关或是自我控制小容量电动机的直直接起动接起动、反转反转、调速调速和和停止停止的控制开关等。的控制开关等。 主要用于交流主要用于交流50HZ、380V以下和直流以下和直流220V及及以下的电源引入开关，也可以用于以下的电源引入开关，也可以用于4KW及以下及以下小功率电动机的直接起动和正反转，以及机床小功率电动机的直接起动和正反转，以及机床照明电路中的控制

11、开关。照明电路中的控制开关。组合开关（2）类型：组合开关有单极、双极和多极之分。（3）组合开）组合开关主要参数关主要参数额定电压额定电压额定电流额定电流 有有10A10A、25A25A、60A60A等等极数极数 它由动触片、静触片、转轴、手柄、凸轮、绝缘杆等部件组成。当转动手柄时，每层的动触片随转轴一起转动，使动触片分别和静触片保持接通和分断。为了使组合开关在分断电流时迅速熄弧，在开关的转轴上装有弹簧，能使开关快速闭合和分断。 手柄转轴弹簧凸轮绝缘杆绝缘垫板动触片静触片接线柱(b)(a) HZ10-10/3 型组合开关结构：4.型号型号: 5.特点特点:(1)、多位置、多触点、能控制多个回路(

12、2)、结构紧凑，体积小(3)、触点运作速度与手柄操作速度无关。6.选用选用:（1）在机床电气系统中用作电源开关，不带负载接通或分断电源。（在起动前接通电源或空载断开电源）（2）用于5KW以下小容量电动机的起停和正反转控制以及机床照明电路中的开关控制。（3）根据电源种类、电压等级、所需触点和额定电流来选用。（4）用于电动机控制时开关的额定电流取电动机额定电流的1.52.5倍。（1）应安装在控制箱内，手柄伸出箱前面或侧面，开关为断开状态时手柄在水平位置，倒顺开关的接地螺钉应可靠接地。（2）若在箱内操作，开关应装在箱内右上方。（3）组合开关分断能力较低，不能用来分断故障电流。（4）操作频率过高或负载

13、功率因数过低时应降低开关的容量使用。（5）转换开关应安装在控制箱内，其操作手柄应置于箱体外便于操作；若需在箱内操作，则在其上方最好不要安装其它电器，否则应采取绝缘措施或隔离。 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。【电器符号QF】低压断路器是一种不仅可以接通和分断正常负荷电流和过负荷电流，还可以接通和分断短路电流的开关电器。它相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠压继电器的组合。主要用于交直流低压电网和电力拖动系统中，既可手动又可电动分合电路。它集控制和多种保护功能于一体，对电路或用电设备实现过载、短路和欠电压等保护，也可以用于不频繁地转换电路及起动电动机。 低压断路器在电路

14、中除起控制作用外，还具有一定的保护功能，如过负荷、短路、欠压和漏电保护等,当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁被吸合，使自动脱扣器机构动作；当电路过载时，过载脱扣器的热元件产生的热量增加，使双金属片向上弯曲，推动自动脱扣器机构动作；当电路失压时，失压脱扣器的衔铁释放，也使自动脱扣器机构动作。低压断路器可以手动直接操作和电动操作，也可以远方遥控操作。 低压断路器 1.1.低压断路器的作用及分类低压断路器的作用及分类（1 1）作用：）作用：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，有效地保护串接于它

15、后面的电器设备；还可用于不频繁地接通、分断负荷的电路，控制电动机的运行和停止。 低压断路器 （2 2）分类）分类按结构分：有万能式和塑壳式。按结构分：有万能式和塑壳式。 按使用类别分：有选择型和非选择型。按使用类别分：有选择型和非选择型。 按灭弧介质分：有油浸式、真空式和空气式。按灭弧介质分：有油浸式、真空式和空气式。 按动作速度分：有快速型和普通型。按动作速度分：有快速型和普通型。 按极数分：有单极、二极、三极和四极等。按极数分：有单极、二极、三极和四极等。 按安装方式分：有插入式、固定式和抽屉式等。按安装方式分：有插入式、固定式和抽屉式等。按操作方式分：有电动操作、储能操作和手动操。按操作

16、方式分：有电动操作、储能操作和手动操。 2.2.低压断路器的结构和工作原理低压断路器的结构和工作原理 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。 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，经脱扣机构动作，使触点分断。 欠压脱扣器 过电流脱扣器 过载脱扣器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。 低压断路器主要由三部分组成: 触头和灭弧系统, 各种脱扣器（包括电磁脱扣器、 欠压脱扣器、 热脱扣器）， 操作机构和自由脱扣机构（包括锁链和搭钩）。符号：装置式断路器的结构及工作原理 ：除手动分断之外

17、，断路器还可以分别由内部三个脱扣器自动分断：（1）过流脱扣器 由图可见，过电流脱扣器的线圈与主电路串联，当线路电流正常时，所产生的电磁力不足以吸合衔铁；只有当当线路过流时，其电磁力才能将衔铁吸合，将杠杆往上顶使搭钩脱开，主触点复位切断电源。（2）热脱扣器 热脱扣器原理与前述双金属片式热继电器一样，当线路过流时，使双金属片向上弯曲，达到一定程度即可推动杠杆动作。使主触点复位切断电源。（3）欠压脱扣器 与过电流脱扣器相反，欠压脱扣器的线圈与主电路并联，当线路电压正常时，所产生的电磁吸力足以使内部机构吸合主触点；当线路电压下降到电磁力小于弹簧的反作用力时，内部机构动作切断主电路。3.符号： 低压断路

18、器的图形及文字符号 4. 低压断路器主要技术参数（1）额定电压短路通断能力。P95表7.2.4 (2)热/电磁脱扣特性。 P95表7.2.5 （1）额定工作电压；在数值上取决于电网的额定电压等级，我国电网标准规定为AC220、380、660及1140V，DC220、440V等。应该指出，同一断路器可以在几种额定工作电压下使用，但相应的通断能力并不相同。（2）额定电流：为过电流脱扣器的额定电流，一般指断路器的额定持续电流。（3）通断能力：开关电器在规定的条件下(电压、频率及交流电路的功率因数和直流电路的时间常数)，能在给定的电压下接通和分断的最大电流值，也称为额定短路通断能力。（4）分断时间：指

19、切断故障电流所需的时间，它包括固有的断开时间和燃弧时间。5.5.低压断路器额定参数低压断路器额定参数6.6.低压断路器的选用低压断路器的选用（1）应根据线路对保护的要求确定断路器的类型和保护形式，如万能式或塑壳式断路器，通常电流在600A以下时多选用塑壳式断路器，当然，现在也有塑壳式断路器的额定电流大于600A。（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

20、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，并且不相交。（7）断路器的长延时脱扣电流应小于导线允许的持续电流。（8）选用断路器时，要考虑断路器的用途。 （9）在直流控制电路中，直流断路器的额定电压应大于直流线路电压。若有反接制动和逆变条件，则直流断路器的额定电压应大于2倍的直流线路电压。 (10)用于保护和控制不频繁起动电动机时，还应考虑断路器的操作条件和使用寿命。 此外，用于保护三相笼型异步电动机时，其瞬时整定电流等于电动机额定电流的815倍，倍数与电动机的型号、容量和起动方法有关；用于保护三相绕线式异步电动机时，其瞬时整定电流等于电动机额定电流的 36倍。 7 7断路器

21、的使用断路器的使用 （1）低压断路器应垂直于配电板安装，电源引线应接到上端，负载引线接到下端。（2）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，以形成明显的断开点。（3）低压断路器在使用前应脱扣器工作面的防锈油脂擦干净；各脱扣器动作值一经调好，不随意变动，以免影响其动作值。（4）使用过程中若遇分断短路电流，应及时检查触头系统，若发现电灼烧痕，应及时修理或更换。（5）断路器上的积尘应定期清除，并定期检查各脱扣器动作值，给操作机构添加润滑油。（6）在家用配电控制中常与漏电保护器共同配合使用。【例7-3】 CA6140A车床上配有3台三相异步电动机，主电动机功

22、率为7.5kW，快速电动机功率为275W，冷却电动机功率为150W，控制电路的功率约为500W，请选用合适的电源开关。 【解】 由于电动机额定电压为380V，所以选择断路器的额定电压为380V。电路的额定电流为： 可选择断路器的额定电流为40A。N7 50027515050022.2A380PIUDZ15-40系列的断路器比较适合用做电源开关，因此，最终选择的低压断路器的型号为DZ15-40/40。漏电保护器（Earth Leakage Circuit Breaker，ELCB）是在规定的条件下，当漏电电流达到或者超过给定数值时，能自动断开电路的机械开关电器或者组合电器。1 1漏电保护器的功能

23、漏电保护器的功能漏电保护器的功能是：当电网发生人身（相与地之间）触电事故时，能漏电保护器的功能是：当电网发生人身（相与地之间）触电事故时，能迅速切断电源，可以使触电者脱离危险，或者使漏电设备停止运行，从迅速切断电源，可以使触电者脱离危险，或者使漏电设备停止运行，从而避免触电引起人身伤亡、设备损坏或火灾的发生，它是一种保护电器。而避免触电引起人身伤亡、设备损坏或火灾的发生，它是一种保护电器。 漏电保护器仅仅是防止发生触电事故的一种有效的措施，不能过分夸大漏电保护器仅仅是防止发生触电事故的一种有效的措施，不能过分夸大其作用，最根本的措施是防患于未然。其作用，最根本的措施是防患于未然。 （1）按照保护功能和结构特征分类，漏电保护器可分为漏电继电器、漏电开关、漏电断路器和漏电保护插座。（2）按照工作原理分类，可分为电压动作型和电流动作型漏电保护器，前者很少使用，而后者则广泛应用。电流动作型漏电保护器也称为剩余电流漏电保护器、漏电电流动作保护器、差分电流动作保护器或者接地故障保护器。 （3）按照额定漏电动作电流值分类，可分为高灵敏漏电保护器（额定漏电动作电流小等于30mA）、中灵敏漏电保护器（额定漏电动作电流介于30mA1 000mA之间）和低灵敏漏电保护器（额定漏电动作电流大于1 000mA）。家庭可选用高灵敏漏电保护器。 （4）按照主