常用低压控制电器

电气控制与PLC应用

（第一章）陈建明主编王亭岭孙标副主编第1章常用低压控制电器掌握接触器、继电器、断路器、按钮、开关、主令电器等常规控制电器的动作特点，并能够正确选择使用。

学习目标：第1章常用低压电器教学内容：

1.1概述

1.2接触器

1.3继电器

1.4熔断器

1.5低压开关与低压断路器

1.6主令电器

1.7低压电器的产品型号1.1概述

电器对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用。在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统中应用极为广泛。随着电子技术、自控技术和计算机应用的迅猛发展，一些电器元件可能被电子线路所取代，但是由于电器元件本身也朝着新的领域扩展（表现在提高元件的性能、生产新型的元件，实现机、电、仪一体化，扩展元件的应用范围等），且有些电器元件有其特殊性，故是不可能完全被取代的。

返回电器的定义：指能依据操作信号或外界现场信号的要求，自动或手动接通和断开电路，连续或断续地改变电路参数，以实现对电路或用电设备的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件、设备和电工装置。电器的功能多，用途广，品种规格繁多，为了系统地掌握，必须加以分类。

1.1.1电器的分类

返回1.按电器工作电压等级分

低压电器：工作电压在交流1200V或直流1500V以下的各种电器。如：接触器、继电器。

高压电器：工作电压高于交流1200V或直流1000V的各种电器。如：高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器。2.按动作原理分手动电器：需要人工直接操作才能完成指令任务的电器。如:刀开关、控制按钮、控制器、转换开关等。自动电器：不需要人工操作，而是按照电或非电信号自动完成指令任务的电器。如:交直流接触器、继电器、高压断路器等（1）、低压配电电器作用：供电系统中进行电能的输送和分配。要求：分断能力强，限流效果好，动稳定及热稳定性能好。如：低压断路器

隔离开关

刀开关

自动开关等3.按用途分低压断路器隔离开关带熔断器的隔离开关刀开关自动开关继电器接触器按钮主令开关行程开关熔断器热继电器继电器接触器按钮主令开关行程开关熔断器热继电器4.按工作原理分电磁式电器：依据电磁感应原理来工作的电器。如：交直流接触器、电磁式继电器等。非电量控制电器：电器的工作是依靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。如：按钮、刀开关、行程开关、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。5.按电器的执行机构特点分有触点电器：电器通断电路的功能由触点来实现。如：刀开关、接触器等。无触点电器：电器通断电路的功能不是通过机械接触，而是根据输出信号的高低实现的（即半导体器件的开关效应，如可控硅的导通和阻断、三极管的饱和截止来实现电路的通断）。如：固态继电器、接近开关等。1.1.2电力拖动自动控制系统中常用的低压控制电器

接触器：交流接触器：采用交流励磁，主触头用于交流主电路的通、断控制。直流接触器：采用直流励磁，主触头用于直流主电路的通、断控制。继电器：

电磁式继电器（如电压继电器、电流继电器、中间继电器）；时间继电器（分直流电磁式、空气阻尼式、半导体式等）；热继电器；干簧继电器；速度继电器等熔断器：分瓷插式、螺旋式、有填料封闭管式、无填料密闭管式、快速熔断器、自复式等低压断路器：分框架式、塑料外壳式、快速直流断路器、限流式、漏电保护器等

位置开关：有直动式、滚动式、微动式等按钮、刀开关等返回1.1.3我国低压控制电器的发展概况

现场总线系统的发展与应用将从根本上改变传统的低压配电与控制系统及其装置，给传统低压电器带来改革性变化。发展智能化可通信低压电器势在必行。其产品的特征是：产品中装有微处理器；产品带有通信接口，能与现场总线连接；采用标准化结构，具有互换性，采用模数化结构；保护功能齐全，具有外部故障记录显示、内部故障自诊断、进行双向通信等。

返回1.2接触器

接触器是电力拖动和自动控制系统中使用量大且面广的一种低压控制电器，用来频繁地接通和分断交直流主回路和大容量控制电路。主要控制对象是电动机，能实现远距离控制，并具有欠（零）电压保护。

返回1.2.1结构和工作原理

接触器是利用电磁吸力的原理工作的。接触器主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置组成，结构简图如图1-1所示。1.电磁系统其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触头动作。

图1-1接触器结构简图1—主触头

2—常闭辅助触头

3—常开辅助触头4—动铁心

5—电磁线圈

6—静铁心7—灭弧罩

8—弹簧电磁机构：由吸引线圈、铁心、衔铁组成。

图1-2

电磁机构a-直动式电磁机构b-拍合式电磁机构1－衔铁2-铁心3-线圈电磁机构的工作原理示意图1.2.1结构和工作原理

作用在衔铁上的力有两个：电磁吸力与反力。电磁吸力由电磁机构产生，反力则由释放弹簧和触点弹簧所产生。电磁系统的工作情况常用吸力特性和反力特性来表示。为了保证使衔铁能牢牢吸合，反作用力特性必须与吸力特性配合好，如图1-3所示。

图1-3

吸力特性与反力特性的配合1—直流电磁铁吸力特性

2—交流电磁铁吸力特性3—反力特性执行机构——电器的触头（触点）系统。（1）、作用——接通和分断电路。动触头静触头灭弧装置导电部件触头（2）、组成：2.触头系统触头闭合并有工作电流通过的状态叫电接触。要求：接触电阻要小（影响因素有：触头形状、压力、材料等）触头的接触形式a-点接触b-线接触c-面接触（1）、触头的接触形式触头的接触形式有点接触（小电流）、线接触（中容量）和面接触（大电流）三种。①按其原始状态可分为：常开触头和常闭触头。常闭触头常开触头（2）、触头的分类动合触头动断触头触头的复位：线圈断电后所有触头回复到原始状态。动作顺序：先断后合②按触头控制的电路分为：主触头和辅助触头。主触头：用于接通和断开主电路，允许通过较大的电流，一般装有灭弧罩；辅助触头：用于接通和断开控制电路，只允许通过较小的电流。触头的结构形式a-点接触桥式触头b-面接触桥式触头c-线接触指形触头（3）、触头的结构形式触头的结构形式有桥式触头和指形触头三种。适用于电流小且触头压力小的继电器电路、辅助触点。接触电阻小且耐磨，适用于大电流大容量接触器的主触头。触头动作时产生滚动摩擦，适用于通电次数多，电流大的场合，常用于刀开关。（1）灭弧的工作原理电弧产生的机理：触点在通电状态下动、静触头脱离接触时，由于电场的存在，使触头表面的自由电子大量溢出，在强电场的作用下，电子运动撞击空气分子，使之电离，阴阳离子的加速运动使触头温度升高而产生热游离，进而产生电弧。3.灭弧装置

电弧的危害2、延长电路的切断时间；1、电弧的高温烧损触头，降低电器寿命；3、引起开关电器着火爆炸.1、拉长电弧，从而降低电场强度；2、用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱周围的温度；

3、将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧；4、将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需的临极电压降；灭弧的基本方法5、将压缩气体引向燃弧区吹弧，使电弧的弧根吹离触头表面。1、电动力吹弧双断口电动力吹弧1-静触头2-动触头3-电弧常用的灭弧装置用于低压刀开关2、磁吹灭弧

磁吹灭弧原理1-磁吹线圈2-铁心3-导磁夹板4-引弧角5-灭弧罩6-磁吹线圈磁场7-电弧电流磁场8-动触头用于低压直、交流接触器中磁吹线圈铁心磁吹线圈磁场电动力F若电弧需要较大的电动力吹入灭弧室时，就要采用专门的磁吹装置3、栅片灭弧栅片灭弧示意图1-灭弧栅片2-触头3-电弧大多用于低压交流开关电器4、窄缝灭弧窄缝灭弧1-纵缝2-介质3-磁性夹板4-电弧用于10KV以下的高、低压开关电器中5、固体产气灭弧装置6、石英砂灭弧装置冷却和消电离。主要用于高、低压熔断器。灭弧能力强，限流作用显著。7、气吹灭弧装置开关触头在开断电路时，将压缩气体引向燃弧区吹弧，使电弧的弧根吹离触头表面。用六氟化硫（SF6）气体来代替空气进行气吹灭弧。

SF6具有优良的电绝缘性和灭弧特性，能在高电压下断开相当大的电流。在SF6气体中工作的触头不会发生氧化，接触电阻可以保持稳定。同时由于不需要采取措施去氧化层所以可以减少触头的磨损。SF6气体灭弧已广泛用于高压断路器，同时SF6气体还广泛用于全封闭式高压组合及成套设备中作为灭弧和绝缘的介质。8、油吹灭弧装置由于真空中气体稀薄，自由电子在运动时不会发生撞击电离或电场电离。采用真空灭弧触头使用期限长，尤其适用于操作频繁的场合。其缺点主要是限流能力过强，灭弧时易产生很高的过电压。9、真空灭弧装置冷却电弧，灭弧能力强，但存在火灾隐患。

用于高压电器中，如油开关。触头系统：电磁系统：灭弧系统：一、接触器作用：用来频繁地接通和分断交直流主回路和大容量控制电路。控制对象：电动机，能实现远距离控制按分断电流的种类：直流和交流按主触点的极数：单极、双极、三极、四极、五极1.2.1结构和工作原理4.接触器的工作原理交流接触器结构示意图1-动触头2-静触头3-衔铁4-弹簧5-线圈6-铁心7-垫毡8-触头弹簧

9-灭弧罩10-触头压力弹簧电磁机构：将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作.触点：接触器的执行元件，用来接通或断开被控制电路。灭弧装置：熄灭触点分断电流瞬间触点之间气隙中产生的电弧。其它：包括释放弹簧机构、支架与底座等。动铁心（衔铁）静铁心电磁线圈按所控制电路▪主触点

▪辅助触点按原始状态▪常开触点▪常闭触点灭弧罩灭弧栅磁吹灭弧装置励磁电源磁通Φ电磁吸力F静触头动触头~M3~电磁式交流接触器的应用动合(常开)辅助触点动断(常闭)辅助触点KMKM接触器的符号属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示。KMKM1.2.2交、直流接触器的特点

1.交流接触器

交流接触器线圈通以交流电，主触头接通、分断交流主电路。通常采用短路环来解决交流电磁铁的振动问题。短路环的示意图如图1-10所示，其中S2为短路环内截面积，S1为环外截面积。短路环起到磁通分相的作用，把极面上的交变磁通分成两个交变磁通，并且使这两个磁通之间产生相位差，那么它们所产生的吸力间也有一个相位差，这样，两部分吸力就不会同时达到零值，当然合成后的吸力就不会有零值的时刻，如果使合成后的吸力在任一时刻都大于弹簧拉力，就消除了振动。

1.2.2交、直流接触器的特点图1-10交流接触器铁心的短路环a）结构图b）电磁吸力图交流接触器CJ20系列:1.2.2交、直流接触器的特点2.直流接触器

直流接触器线圈通以直流电流，主触头接通、切断直流主电路。对于250A以上的直流接触器往往采用串联双绕组线圈，如图1-11所示。

图1-11

直流接触器双绕组线圈接线图

在电路刚接通瞬间，保持线圈被常闭触头短接，可使起动线圈获得较大的电流和吸力。当接触器动作后，常闭触头断开，两线圈串联通电，由于电源电压不变，所以电流减小，但仍可保持衔铁吸合，因而可以节电和延长电磁线圈的使用寿命。直流接触器CZO系列:1.2.3接触器的主要技术参数与选用1.接触器的型号及代表意义

1.2.3接触器的主要技术参数与选用

2.接触器选用原则

1.

额定电压

接触器的额定电压是指主触头的额定电压，应等于负载的额定电压。

2.

额定电流

接触器的额定电流是指主触头的额定电流，应等于或稍大于负载的额定电流。

3.电磁线圈的额定电压

电磁线圈的额定电压等于控制回路的电源电压。

4.触头数目

接触器的触头数目应能满足控制线路的要求。

5.额定操作频率

接触器额定操作频率是指每小时接通次数。

返回1.3继电器

继电器主要用于控制与保护电路或作信号转换用。当输入量变化到某一定值时，继电器动作，其触头接通或断开交、直流小容量的控制回路。继电器的种类很多，常用的分类方法有：按用途分：有控制继电器和保护继电器。

按动原理作分：有电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、电子式继电器和热继电器。按输入信号的不同来分：有电压继电器、中间继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器等。返回1.3.1电磁式继电器

1.电磁式继电器的结构与工作原理

常用的电磁式继电器有电压继电器、中间继电器和电流继电器。电磁式继电器的工作原理（1）、结构和符号线圈焊片线圈铁心轭铁衔铁支杆触点触点焊片是用较小的电流控制较大电流的自动开关图1-13

电磁式继电器图形、文字符号

通电前通电后（2）、工作原理动断(常闭)触点通电前动合(常开)触点通电后各种小型继电器电流继电器JL15系列:电流继电器JL18系列:1.3.1电磁式继电器2.电磁式继电器的特性

当继电器输入量由零增至x2以前，继电器输出量y为零。当输入量增加到x2时，继电器吸合，输出量为y1，若x再增大，y1值保持不变。当x减小到x1时，继电器释放，输出量y1由降到零，x再减小，y值均为零。在图1-14中，X2称为继电器吸合值，欲使继电器吸合，输入量必须等于或大于X2；X1称为继电器释放值，欲使继图1-14

继电特性曲线

电器释放，输入量必须等于或小于X1。称为继电器的返回系数，它是继电器重要参数之一。

3、电流继电器根据输入（线圈）电流大小而动作的继电器。特点：线圈串接于电路中以反映电路中电流的变化。为了不影响电路的正常工作，导线粗、匝数少、阻抗小。

分类：过电流继电器、欠电流继电器.过流电流继电器欠流电流继电器欠电流继电器KII<KIKI过电流继电器>IKIKIKI过电流继电器：线圈电流高于整定值时动作的继电器称为过电流继电器。过电流继电器在电路正常工作时衔铁不吸合，当电路中的电流超过整定值时衔铁才吸合(动作)。过电流继电器的动作电流整定范围，交流为（110％－400％）IN,直流为（70％－350％）IN；欠电流继电器：当线圈电流低于整定值时动作的继电器称为欠电流继电器。欠电流继电器的动作电流整定范围，吸合电流为（30％－65％）IN,释放电流为（10％－20％）IN3~MFRKM1IjIjIj...KM2KM3KM4KI3KI2KI1FRSB1KM1KI1KM1SB2KM2KM1KAKAKI2KM3KI3KM41、电流原则控制转子电路串电阻启动控制线路1R2R3R2、自动夹紧机构的控制线路3~MFRKM1QKM2IjKI按电流原则和行程原则控制的机床横梁夹紧机构的自动控制线路FRSB3KM2QSKM1KM1SB1KIKM2KM2KM1KM1SB2根据输入（线圈）电压大小而动作的继电器。特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细,阻抗大。分类：过电压继电器和欠电压继电器结构原理：与电流继电器类似欠电压继电器的图形及文字符号KAU<KAKA过电压继电器的图形及文字符号>UKAKAKA4、电压继电器型号和参数过电压继电器动作电压整定范围为（105％－120％）UN。直流欠电压继电器吸合电压调整范围为（30％－50％）UN。释放电压调整范围为（7％－20％）UN。交流欠电压继电器吸合电压调整范围为（60％－85％）UN。释放电压调整范围为（10％－35％）UN。

中间继电器实质上是一种电压继电器，结构和工作原理与接触器相同。但它的触点数量较多，在电路中主要是扩展触点的数量。另外其触头的额定电流较大（一般为5A）。

5、中间继电器符号KKKabc1.3.2热继电器

热继电器是利用电流流过热元件时产生的热量，使双金属片发生弯曲而推动执行机构动作的一种保护电器。主要用于交流电动机的过载保护、断相及电流不平衡运动的保护及其他电器设备发热状态的控制。热继电器还常和交流接触器配合组成电磁起动器，广泛用于三相异步电动机的长期过载保护。

在图1-15中发热元件1通电发热后，主双金属片2受热向左弯曲，推动导板3向左推动执行机构发生一定的运动。电流越大，执行机构的运动幅度也越大。当电流大到一定程度时，执行机构发生跃变，即触点发生动作从而切断主电路。1.3.2热继电器图1-15

热继电器原理图1—热元件2—双金属片3—导板4—触头

图1-17热继电器图形、文字符号a）发热元件b）常闭触点

热继电器接入电动机定子电路方式电动机定子绕组星形接法:带断电保护和不带断电保护的热继电器均可接在线电路中。电动机定子绕组三角形接法:*带断电保护接在线电路中。*不带断电保护热继电器的热元件必须串接在电动机每相绕组上。热继电器接入电动机定子电路方式具有断相保护的热继电器热继电器JRS1(LR1-D)系列:1.3.3时间继电器

从得到输入信号（线圈的通电或断电）开始，经过一定的延时后才输出信号（触头的闭合或断开）的继电器，称为时间继电器。

时间继电器的延时方式有两种：

通电延时：接受输入信号后延迟一定的时间，输出信号才发生变化。当输入信号消失后，输出瞬时复原。

断电延时：接受输入信号时，瞬时产生相应的输出信号。当输入信号消失后，延迟一定的时间，输出才复原。1.3.3时间继电器空气阻尼式时间继电器

空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼作用而达到延时的目的。它由电磁机构、延时机构和触头组成。空气阻尼式时间继电器的电磁机构有交流、直流两种。延时方式有通电延时型和断电延时型（改变电磁机构位置，将电磁铁翻转1800安装）。当动铁心（衔铁）位于静铁心和延时机构之间位置时为通电延时型；当静铁心位于动铁心和延时机构之间位置时为断电延时型。JS7-A系列时间继电器如图1-18所示。

1.3.3时间继电器图1-18JS7-A系列时间继电器原理图a）通电延时型b）断电延时形1－线圈

2—铁心

3—衔铁

4—反力弹簧

5—推板

6—活塞杆

7—杠杆

8—塔形弹簧

9—弱弹簧10—像皮膜

11—空气室壁

12—活塞

13—调节螺钉

14—进气孔

15、16—微动开关时间继电器JS7-A系列:1.3.3时间继电器

现以通电延时型为例说明其工作原理。当线圈1得电后衔铁（动铁心）3吸合，活塞杆6在塔形弹簧8作用下带动活塞12及橡皮膜10向上移动，橡皮膜下方空气室空气变得稀薄形成负压，活塞杆只能缓慢移动，其移动速度由进气孔气隙大小来决定。经一段延时后，活塞杆通过杠杆7压动微动开关15，使其触头动作，起到通电延时作用。当线圈断电时，衔铁释放，橡皮膜下方空气室内的空气通过活塞肩部所形成的单向阀迅速地排出，使活塞杆、杠杆、微动开关等迅速复位。由线圈得电到触头动作的一段时间即为时间继电器的延时时间，其大小可以通过调节螺钉13调节进气孔气隙大小来改变。在线圈通电和断电时，微动开关16在推板5的作用下都能瞬时动作，其触头即为时间继电器的瞬动触头。1.3.3时间继电器时间继电器的图形及文字符号：1.3.3时间继电器电动机式时间继电器它由同步电动机、减速齿轮机构、电磁离合系统及执行机构组成，电动式时间继电器延时时间长，可达数十小时，延时精度高，但结构复杂，体积较大，常用的有JS10、JS11系列和7PR系列。电子式时间继电器

早期产品多是阻容式，近期开发的产品多为数字式，又称计数式，其结构是由脉冲发生器、计数器、放大器及执行机构组成，具有延时时间长、调节方便、精度高的优点，有的还带有数字显示，应用很广，可取代阻容式、空气式、电动机式等时间继电器。我国生产的产品有JSJ系列和JS14P系列等。时间继电器JS11系列:1.3.3时间继电器时间继电器的选用

选用时间继电器时，首先应考虑满足控制系统所提出的工艺要求和控制要求，并根据对延时方式的要求选用通电延时型或断电延时型。对于延时要求不高和延时时间较短的，可选用价格相对较低的空气阻尼式；当要求延时精度较高、延时时间较长时，可选用晶体管式或数字式；在电源电压波动大的场合，采用空气阻尼式比用晶体管式的好，而在温度变化较大处，则不宜采用空气阻尼式时间继电器。总之，选用时除了考虑延时范围、准确度等条件外，还要考虑控制系统对可靠性、经济性、工艺安装尺寸等要求。

1.3.4速度继电器速度继电器主要用于笼型异步电动机的反接制动控制，也称反接制动继电器。作用：用于转速的检测结构：定子、转子和触头原理：与异步电动机类似参数：动作转速：>120r/min复位转速：<100r/min工作时允许转速：1000r/min－3600r/min1.3.4速度继电器图1-20

速度继电器结构原理图1—转子

2—电动机轴

3—定子

4—绕组5—定子柄6—静触头7—动触头8—簧片

图1-21

速度继电器的图形、文字符号a）转子b）常开触头c）常闭触头返回转子---圆柱形永久磁铁，与电动机同轴连接。定子---由硅钢片迭成笼型空心圆环套在转子上，装有鼠笼型短路绕组。1.3.4速度继电器返回速度继电器的选用：速度继电器额定工作转速有300∼1000r/min与1000∼3000r/min两种。动作转速在120r/min左右，复位转速在100r/min以下。速度继电器有两组触头（各有一对常开触头和一对常闭触头），可分别控制电动机正、反转的反接制动。速度继电器根据电动机的额定转速进行选择。使用时，速度继电器的转轴应与电动机同轴连接，安装接线时，正反向的触点不能接错，否则不能起到反接制动时接通和分断反向电源的作用。KM2SB1KM1SB2FRKM1KTKSKM2FU2FU2nKM1KM23~MFRKM1QKSKM2

反接制动控制线路1.4熔断器

熔断器是一种简单而有效的保护电器。在电路中主要起短路保护作用。使用时，熔体串接于被保护的电路中，当电路发生短路故障时，熔体被瞬时熔断而分断电路，起到保护作用。结构：熔体、安装熔体的绝缘管。熔断器的图形、文字符号如图1-23所示。

图1-23

熔断器的图形、文字符号

返回瓷插式RC螺旋式RL有填料式RT无填料密封式RM快速熔断器RS自恢复熔断器RZR－/熔体额定电流结构改进代号设计序号形式熔断器熔断器额定电流熔断器的型号：熔断器RL1系列:熔丝动触头静触头瓷盖瓷座插入式熔断器密闭管式熔断器熔管底座夹座瓷帽熔管瓷套上接线端下接线端底座RL6、RL7螺旋式熔断器快速熔断器用于半导体整流元件或整流装置的短路保护自恢复熔断器采用金属钠作熔体1.4.1熔断器的工作原理1.安秒特性

熔断器的熔体串联在被保护电路中。当电路正常工作时，熔体允许通过一定大小的电流而长期不熔断；当电路严重过载时，熔体能在较短时间内熔断；而当电路发生短路故障时，熔体能在瞬间熔断。熔断器的特性可用通过熔体的电流和熔断时间的关系曲线来描述，如图1-22。图1-22

熔断器的安-秒特性2.极限分断能力

通常是指在额定电压及一定的功率因数（或时间常数）下切断短路电流的极限能力，常用极限断开电流值（周期分量的有效值）来表示。熔断器的极限分断能力必须大于线路中可能出现的最大短路电流。极限分断能力与灭弧能力有关，与额定电流无关。1.4.2熔断器的选用

熔断器用于不同性质的负载，其熔体额定电流的选用方法也不同。

1.熔断器类型选择

其类型应根据线路的要求、使用场合和安装条件选择。

2.熔断器额定电压的选择

其额定电压应大于或等于线路的工作电压。

3.熔断器额定电流的选择

其定额电流必须大于或等于所装熔体的额定电流。

1.4.2熔断器的选用4.熔体额定电流的选择

对于电炉、照明等电阻性负载的短路保护，熔体的额定电流等于或稍大于电路的工作电流。在配电系统中，远离电源端的前级熔断器应先熔断。所以一般后一级熔体的额定电流比前一级熔体的额定电流至少大一个等级，以防止熔断器越级熔断而扩大停电范围。：保护单台电动机时，考虑到电动机受起动电流的冲击，可按下式选择：轻载起动或起动时间短时，系数可取近1.5，带重载起动或起动时间较长时，系数可取2.5。1.4.2熔断器的选用

保护多台电动机，可按下式选择：

—容量最大的一台电动机的额定电流

—其余电动机额定电流之和

熔断器一般做成标准熔体。更换熔片或熔丝时应切断电源，并换上相同额定电流的熔体，不得随意加大、加粗熔体或用粗铜线代替。返回1.5低压开关和低压断路器

1.5.1低压断路器

低压断路器曾称自动空气开关或自动开关。它相当于刀开关、熔断器、热继电器、过电流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动进行欠电压、失电压、过载和短路保护、动作值可调、分断能力高的电器。

低压断路器与接触器不同的是：接触器允许频繁地接通和分断电路，但不能分断短路电流；而低压断路器不仅可分断额定电流、一般故障电流，还能分断短路电流，但单位时间内允许的操作次数较低。

返回1.5.1低压断路器

低压断路器由操作机构、触头、保护装置（各种脱扣器）、灭弧系统等组成。工作原理图如图1-24所示。低压断路器的主触头是靠手动操作或电动合闸的。主触头闭合后，自由脱扣机构将主触头锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器3的衔铁吸合，使自由脱扣机构2动作，主触头断开主电路。当电路过载时，热脱扣器5的热元件发热使双金属片向上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器6的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器4则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要远距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构2动作，使主触头断开。

图1-24低压断路器工作原理1-分闸弹簧2-主触头3-传动杆4-锁扣（自由脱扣器）5-轴

6-过电流脱扣器7-热脱扣器8-欠压失压脱扣器9-分励脱扣器图1-25

低压断路器的图形、文符号

发生严重过载或短路时的动作过程:断路器处于闭合状态（１）低压断路器的额定电压和额定电流应大于或等于电路的正常工作电压和工作电流。（２）低压断路器的极限分断能力应大于或等于电路最大短路电流；（３）欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压；（4）过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负荷电流。

3.低压断路器的选择

断路器DW17系列:断路器DZ47系列:

DZ47系列小型断路器适用于交流50Hz/60Hz、额定工作电压为230V/400V及以下，额定电流至63A的电路中，主要用于现代建筑物的电气线路及设备的过载、短路保护、亦适用于线路的不频繁操作及隔离。断路器总汇1断路器总汇2

1.5.2漏电保护器

漏电保护器是最常用的一种漏电保护电器。当低压电网发生人身触电或设备漏电时，漏电保护器能迅速自动切断电源，从而避免造成事故。

电磁式电流型漏电保护器由开关装置、试验回路、电磁式漏电脱扣器和零序电流互感器组成。其结构如图1-26所示。图1-26

电磁式电流型漏电保护器工作原理图1—电源变压器

2—主开关

3—试验回路4—零序电流互感器5—电磁式漏电脱扣器

1、漏电保护器的工作原理

电源变压器UVW零序电流互感器脱扣器主开关断路器1.5.2漏电保护器

当电网正常运行时，不论三相负载是否平衡，通过零序电流互感器主电路的三相电流的相量和等于零，因此其二次绕组中无感应电动势，漏电保护器也工作于闭合状态。一旦电网中发生漏电或触电事故，上述三相电流的相量和不再等于零，因为有漏电或触电电流通过人体和大地而返回变压器中性点。于是，互感器二次绕组中便产生感应电压加到漏电脱扣器上。当达到额定漏电动作电流时，漏电脱扣器就动作，推动开关装置的锁扣，使开关打开，分断主电路。

1.5.2漏电保护器2.漏电保护器的选用(1)漏电保护器的主要技术参数①

额定电压（V）

指漏电保护器的使用电压。规定为220V或380V。②

额定电流（A）

被保护电路允许通过的最大电流。③

额定动作电流（mA）

在规定的条件下，必须动作的漏电电流值。当漏电电流等于此值时，漏电保护器必须动作。④

额定不动作电流（mA）

在规定的条件下，不动作的漏电电流值。当漏电电流小于或等于此值时，保护器不应动作。此电流值一般为额定动作电流的一半。⑤

动作时间（s）

从发生漏电到保护器动作断开的时间。快速型在0.2s以下，延时型一般为0.2～2s。1.5.2漏电保护器(2)漏电保护器的选用①

手持电动工具、移动电器、家用电器应选用额定漏电动作电流不大于30mA的快速动作的漏电保护器（动作时间不大于0.1s）。②

单台机电设备可选用额定漏电动作电流为30mA及以上、100mA以下快速动作的漏电保护器。③

有多台设备的总保护应选用额定漏电动作电流为100mA及以上快速动作的漏电保护器。1.5.3低压隔离器

低压隔离器也称刀开关。低压隔离器是低压电器中结构比较简单、应用十分广泛的一类手动操作电器，品种主要有低压刀开关、熔断器式刀开关和组合开关三种。

隔离器主要是在电源切除后，将线路与电源明显地隔开，以保障检修人员的安全。熔断器式刀开关由刀开关和熔断器组合而成，故兼有两者的功能，即电源隔离和电路保护功能，可分断一定的负载电流。

分类：

按刀的级数分:单极、双极和三极

按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置

按刀的转换方向分为：单掷和双掷

按接线方式分为：板前接线和板后接线

按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作

按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器1.5.3低压隔离器1.胶壳刀开关

图1-28胶壳刀开关的结构图1—上胶盖

2—下胶盖

3—插座

4—触刀

5—瓷柄6—胶盖紧固螺母

7—出线座

8—熔丝

9—触刀座10—瓷底板11—进线座图1-29

胶壳刀开关的图形、文字符号

2.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）

作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。

结构图和符号：QK刀开关HD/HS系列:2.铁壳开关

（封闭式负荷开关）操作机构具有两个特点：一是采用储能合闸方式，在手柄转轴与底座间装有速断弹簧，以执行合闸或分闸，在速断弹簧的作用下，动触刀与静触刀分离，使电弧迅速拉长而熄灭；二是具有机械联锁，当铁盖打开时，刀开关被卡住，不能操作合闸。铁盖合上，操作手柄使开关合闸后，铁盖不能打开。图1-30

铁壳开关的结构图1—触刀

2—夹座

3—熔断器

4—速断弹簧5—转轴6—手柄

隔离开关HRT0系列-2石板闸1.5.3低压隔离器3.组合开关

组合开关由动触头、静触头、方形转轴、手柄、定位机构和外壳组成。它的动触头分别叠装于数层绝缘座内，其结构和图形、文字符号如图1-31所示。当转动手柄时，每层的动触片随方形转轴一起转动，并使静触头插入相应的动触片中，接通电路。图1-31

组合开关的结构和图形、文字符号返回组合开关HZ5系列:作用：发送控制命令、改变控制系统工作状态的电器。可直接作用于控制电路，也可通过电磁式电器的转换对主电路实现控制。分类：控制按钮万能转换开关主令控制器行程开关脚踏开关1.6主令电器1.6.1按钮控制按钮：是一种接通或分断小电流的主令电器。其触头运行通过的电流较小，一般不超过5A，主要用于低压控制电路中，手动发出控制信号以控制接触器、继电器、电磁启动器等。

1.6.1按钮

起动按钮带有常开触头，手指按下按钮帽，常开触头闭合；手指松开，常开触头复位。起动按钮的按钮帽采用绿色。停止按钮带有常闭触头，手指按下按钮帽，常闭触头断开；手指松开，常闭触头复位。停止按钮的按钮帽采用红色。复合按钮带有常开触头和常闭触头，手指按下按钮帽，先断开常闭触头再闭合常开触头；手指松开，常开触头和常闭触头先后复位。

图1-32

按纽的结构图1、2—常闭静触头

3、4—常开静触头5—桥式触头6—

按纽帽7—复位弹簧

结构和工作原理：符号：

常开触头常闭触头复合按钮的符号SBSBSB红色-停止和急停、复位按钮具有停止功能绿色-起动黑、白或灰-起动和停止交替动作黑色-点动蓝色-复位1.6.2位置开关

（行程开关）行程开关：又称限位开关，能将机械位移转变为电信号，以控制机械运动。作用：主要用来限制机械运动的位置和行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、自动往返运动或变速运动。用于生产机械的运动方向、行程大小和位置保护。动作原理：运动部件撞击产生动作。结构：符号：

1.6.2位置开关图1-34

位置开关的结构图

a）直动式b）滚动式c）微动式1—顶杆2—弹簧3—常闭触头1—滚轮2—上转臂3、5、11—弹簧1—推杆2—弯形片状弹簧4—触头弹