接触器-线经-热继电器断路器选型计算

接触器的结构以及其工作原理接触器是一种自动化的控制电器。接触器主要用于频繁接通或分断交、直流电路，具有控制容量大，可远距离操作，配合继电器可以实现定时操作，联锁控制，各种定量控制和失压及欠压保护，广泛应用于自动控制电路，其主要控制对象是电动机，也可用于控制其它电力负载，如电热器、照明、电焊机、电容器组等。接触器按被控电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。

(一）交流接触器

交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路。它利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。交流接触器主要由四部分组成:(1)电磁系统,包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯；(2)触头系统,包括三副主触头和两个常开、两个常闭辅助触头,它和动铁芯是连在一起互相联动的；(3)灭弧装置,一般容量较大的交流接触器都设有灭弧装置,以便迅速切断电弧,免于烧坏主触头；(4)绝缘外壳及附件,各种弹簧、传动机构、短路环、接线柱等。交流接触器的工作原理：

当线圈通电时，静铁芯产生电磁吸力，将动铁芯吸合，由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。当线圈断电时,吸力消失,

动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源。交流接触器的分类交流接触器的种类很多，其分类方法也不尽相同。按照一般的分类方法，大致有以下几种。①按主触点极数分可分为单极、双极、三极、四极和五极接触器。单极接触器主要用于单相负荷，如照明负荷、焊机等，在电动机能耗制动中也可采用；双极接触器用于绕线式异步电机的转子回路中，起动时用于短接起动绕组；三极接触器用于三相负荷，例如在电动机的控制及其它场合，使用最为广泛；四极接触器主要用于三相四线制的照明线路，也可用来控制双回路电动机负载；五极交流接触器用来组成自耦补偿起动器或控制双笼型电动机，以变换绕组接法。②按灭弧介质分可分为空气式接触器、真空式接触器等。依靠空气绝缘的接触器用于一般负载，而采用真空绝缘的接触器常用在煤矿、石油、化工企业及电压在660V和1140V等一些特殊的场合。③按有无触点分可分为有触点接触器和无触点接触器。常见的接触器多为有触点接触器，而无触点接触器属于电子技术应用的产物，一般采用晶闸管作为回路的通断元件。由于可控硅导通时所需的触发电压很小，而且回路通断时无火花产生，因而可用于高操作频率的设备和易燃、易爆、无噪声的场合。交流接触器的基本参数（1）额定电压指主触点额定工作电压，应等于负载的额定电压。一只接触器常规定几个额定电压，同时列出相应的额定电流或控制功率。通常，最大工作电压即为额定电压。常用的额定电压值为220V、380V、660V等。（2）额定电流接触器触点在额定工作条件下的电流值。380V三相电动机控制电路中，额定工作电流可近似等于控制功率的两倍。常用额定电流等级为5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。（3）通断能力可分为最大接通电流和最大分断电流。最大接通电流是指触点闭合时不会造成触点熔焊时的最大电流值；最大分断电流是指触点断开时能可靠灭弧的最大电流。一般通断能力是额定电流的5～10倍。当然，这一数值与开断电路的电压等级有关，电压越高，通断能力越小。（4）动作值可分为吸合电压和释放电压。吸合电压是指接触器吸合前，缓慢增加吸合线圈两端的电压，接触器可以吸合时的最小电压。释放电压是指接触器吸合后，缓慢降低吸合线圈的电压，接触器释放时的最大电压。一般规定，吸合电压不低于线圈额定电压的85％，释放电压不高于线圈额定电压的70%（5）吸引线圈额定电压接触器正常工作时，吸引线圈上所加的电压值。一般该电压数值以及线圈的匝数、线径等数据均标于线包上，而不是标于接触器外壳铭牌上，使用时应加以注意。（6）操作频率接触器在吸合瞬间，吸引线圈需消耗比额定电流大5～7倍的电流，如果操作频率过高，则会使线圈严重发热，直接影响接触器的正常使用。为此，规定了接触器的允许操作频率，一般为每小时允许操作次数的最大值。（7）寿命包括电寿命和机械寿命。目前接触器的机械寿命已达一千万次以上，电气寿命约是机械寿命的5%～20％。交流接触器的选择参数交流接触器的选择参数．内容包括：额定电压；额定电流；线圈的额定电压；操作频率；辅助触头的工作电流1．额定电压：铭牌额定电压是指主触点上的额定电压，通常用的电压等级为

直流接触器：220V，440V，660V

交流接触器：220V，380V，500V如某负载是380V的三相感应电动机，则应选用380V的交流接触器．不会误动作，这也是与国家标准规定的额定漏电不动作电流为额定动作电流的一半是相符合的。断路器末端单相对地短路时能使选用B、C、D型瞬时脱扣器的开关动作，对于不同类型的负载（用电设备）选用不同的瞬时脱扣器和相应的电流等级的产品。根据不同的负载设备选用不同类型的瞬时脱扣器和额定电流，B、C、D型瞬时脱扣器的使用对象前面有说明。选取额定电流及相应的瞬时脱扣器时必须考虑负载的额定电流及可能输出的最大短路电流。当最大短路电流大于或等于B、C、D型瞬时脱扣器的整定动值时，短路保护才能起作用。在装漏电保护器之前必须搞清原有的供电保护型式，以便判断是否可以直接安装或需改动。供电保护型式在前面已有详细说明。在未安装漏电断路器之前，有些设备已采取一些供电保护型式，但是有一些保护型式如不改动是不适宜直接安装漏电断路器，否则会引起开关的误动或拒动。具体使用将在后面案例中进行分析。7有进出线规定的产品必须严格按要求接线，进出线不可反接。漏电断路器必须按要求接线，否则会引起开关漏电保护功能的损坏，因漏电保护线路板的工作电源从开关的出线端引出，如采取反接线，则线路板的工作电源长期存在，一旦漏电保护动作，内部电磁脱扣线圈因长期通电而损坏（电磁脱扣线圈的设计为瞬时工作方式），漏电功能损坏。电工选线,是有口诀的,十下5,百上3,意思是10平方以下的铜线每平方5个电流,100平方以上的铜线每平方3个电流,铝线算一半我国的家用电压一般是220V1.5平方毫米的线电流＝10A（安）；承载功率＝电流10A＊220V＝2200瓦2.5平方毫米的线电流＝16A（安）最小值；承载功率＝电流16A＊220V＝3520瓦4平方毫米的线电流＝25A（安）；承载功率＝电流25A＊220V＝5500瓦6平方毫米的线电流＝32A（安）；承载功率＝电流32A＊220V＝70641．口诀铝芯绝缘线载流量与截面的倍数关系10下五100上二，25、35，四、三界，70、95，两倍半，穿管、温度，八、九折。裸线加一半，铜线升级算。2．说明口诀对各种截面的载流量（安）不是直接指出的，而是用截面乘上一定的倍数来表示。为此将我国常用导线标称截面（平方毫米）排列如下：1、1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185……（1）第一句口诀指出铝芯绝缘线载流量（安）、可按截面的倍数来计算。口诀中的阿拉伯数码表示导线截面（平方毫米），汉字数字表示倍数。把口诀的截面与倍数关系排列起来如下：1~1016、2535、5070、95120以上｝｝｝｝｝五倍四倍三倍二倍半二倍现在再和口诀对照就更清楚了，口诀“10下五”是指截面在10以下，载流量都是截面数值的五倍。“100上二”（读百上二）是指截面100以上的载流量是截面数值的二倍。截面为25与35是四倍和三倍的分界处。这就是口诀“25、35，四三界”。而截面70、95则为二点五倍。从上面的排列可以看出：除10以下及100以上之外，中间的导线截面是每两种规格属同一倍数。例如铝芯绝缘线，环境温度为不大于25℃时的载流量的计算：当截面为6平方毫米时，算得载流量为30安；当截面为150平方毫米时，算得载流量为300安；当截面为70平方毫米时，算得载流量为175安。从以上的排列还可以看出：倍数随截面的增大而减小，在倍数转变的交界处，误差稍大些。比如截面25与35是四倍与三倍的分界处，25属四倍的范围，它按口诀算为100安，但按手册为97安；而35则相反，按口诀算为105安，但查表为117安。不过这对使用的影响并不大。当然，若能“胸中有数”，在选择导线截面时，25的不让它满到100安，35的则可略为超过105安便更准确了。同样，2.5平方毫米的导线位置在五倍的始端，实际便不止五倍（最大可达20安以上），不过为了减少导线内的电能损耗，通常电流都不用到这么大，手册中一般只标12安。（2）后面三句口诀便是对条件改变的处理。“穿管、温度，八、九折”是指：若是穿管敷设（包括槽板等敷设、即导线加有保护套层，不明露的），计算后再打八折；若环境温度超过25℃，计算后再打九折，若既穿管敷设，温度又超过25℃，则打八折后再打九折，或简单按一次打七折计算。关于环境温度，按规定是指夏天最热月的平均最高温度。实际上，温度是变动的，一般情况下，它影响导线载流量并不很大。因此，只对某些高温车间或较热地区超过25℃较多时，才考虑打折扣。例如对铝芯绝缘线在不同条件下载流量的计算：当截面为10平方毫米时，则载流量为10×5×0.8=40安；若为高温，则载流量为10×5×0.9=45安；若是穿管又是高温，则载流量为10×5×0.7=35安。（3）对于裸铝线的载流量，口诀指出“裸线加一半”，即计算后再加一半。这是指同样截面裸铝线与铝芯绝缘线比较，载流量可加大一半。例如对裸铝线载流量的计算：当截面为16平方毫米时，则载流量为16×4×1.5=96安，若在高温下，则载流量为16×4×1.5×0.9=86.4安6平方毫米的线电流＝32A（安）；承载功率＝电流32A＊220V＝706410平方毫米以下的铜线每平方毫米5A11-99平方毫米的铜线每平方毫米4A100平方毫米以上的铜线每平方毫米3A铝线则在上面的数值后除以2，即一半热继电器的计算及选型

有一台三相异步电动机额定电压为380伏，容量为10千瓦，功率因数为0.85，效率为0.95，选择交流接触器、热继电器及整定值。

解：已知U＝380V，P＝10KW，cosφ＝0.85，η＝0.95

电流I=P/(√3*U*cosφ*η)=10/(1.732*0.38*0.85*0.95)≈20A

选择交流接触器KM＝Ie×（1.3～2）＝26～40（A），选CJ10－40的接触器

选择热继电器FR＝Ie×（1.1～1.5）＝22～25（A），选JR16－20／30热元件22A的热继电器。

热元件整定值等于电动机额定电流，整定20A

答：电动机电流为20A，选40A的交流接触器，选额定电流30A热元件22A的热继电器，整定值20A。I=P/(√3*U*cosφ*η)=10/(1.732*0.38*0.85*0.95)≈20A、有一台三相异步电动机额定电压为380伏，容量为14千瓦，功率因数为0.85，效率为0.95，计算电动机电流。

解：已知U＝380（V），cosφ＝0.85，η＝0.95，P＝14（KW）电流

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答：电动机电流29安培。2、有一台三相异步电动机额定电压为380伏，容量为10千瓦，功率因数为0.85，效率为0.95，选择交流接触器、热继电器及整定值。解：已知U＝380V，P＝10KW，cosφ＝0.85，η＝0.95电流

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选择交流接触器KM＝Ie×（1.3～2）＝26～40（A），选CJ10－40的接触器

选择热继电器FR＝Ie×（1.1～1.5）＝22～25（A），选JR16－20／30热元件22A的热继电器。

热元件整定值等于电动机额定电流，整定20A

答：电动机电流为20A，选40A的交流接触器，选额定电流30A热元件22A的热继电器，整定值20A。3、一台三相交流异步电动机，其型号规格为Y112M－4，4KW；额定电压380V、△接法；cosφ＝0.8；η＝0.85.计算该电动机的额定电流和保护用的熔体规格和热继电器的动作电流整定值是多少？解：电动机的额定电流为

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保护用的熔体规格为Ir＝（1.5～2.5）I＝（1.5～2.5）×8.9A＝13.4～22.3A

热继电器的电流整定值

IZ＝1.0×I＝1.0×8.9＝8.9A答：该电动机的额定电流为8.9A，保护用的熔体规格可选20A，热继电器的保护整定值应调在8.9A4、一台三相异步电动机额定电压380V；额定电流28A；cosφ＝0.85；η＝0.9.计算电动机的功率是多少？交流接触器应选多大规格？保护用熔断器的熔体应选多大？解：电动机功率为P＝3UeIecosφη＝3×0.38×28×0.85×0.9≈14KW保护用的熔体规格为

Ir＝（1.5～2.5）Ie＝（1.5～2.5）×28＝42～70A交流接触器的电流规格为

Icj＝（1.3～2）Ie＝（1.3～2）×28＝36.4～56A答：电动机的功率14KW；交流接触器可选CJ20型40A；保护用的熔体可选60A。5、一台三相异步电动机，额定功率为10KW；额定电压为380V；当电动机满载运行时效率为0.91，线电流为20A，当电动机轻载输出功为2KW时效率为0.8，线电流为10.5A，试求上述两种情况下的功率因数各为多少？解：满载时的功率因数cosφ为

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轻载时的功率因数cosφ为

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答：该电动机满载时的功率因数0.85，轻载时的功率因数为0.366、一台二极的三相交流异步电动机，转速为2880转／分，接在380V、频率为50f的三相电源上，求该电动机的转差率为多少？答：电动机的同步转速为

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转差率S为

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答：该电动机的转差率为6.667％热继电器的整定正确与否关系到电动机安全运行，因为它是过载保护使用最广的一个元件。自从2004年10份发现<<中华工控网>>后就已经是它的一个话题，直到今天仍然是它的话题。网上的整定方法是五花八门，就是私下与一些中级、高级工交换看法也是花样百出。究其原因大多是书的问题。有的书提出了按电动机额定电流的1.2倍选择，有的书提出按1（0.9-1.05）倍选。这就是造成选择混乱局面原因。从现场使用的情况来看，更多的人是按1.2倍选。以我个人的观点来说这是一种错误，我赞成按1（0.9-1.05）倍选，但它并不是一成不变的。下面是我的做法。

A、对于一般的电动机则是按电动机的额定电流乘1倍。这是因为所有的电器均有其额定运行指标，而这指标就是电动机的额定电流。热继电器在整定值为1倍时，是长期不动作的。假如电动机超载20%，也就是1.2倍时，热继电器必须在小于20min内动作，这符合电动机短时过负荷运行，若不处理的话热继电器将会自动掉闸，达到保护电动机的目的。试想一下按1.