城市轨道2.2 接触器

第二章

轨道交通低压供电系统常用开关与计量设备2.2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。

2.2.1接触器的分类电磁式接触器：利用电磁原理进行驱动。气动式接触器：利用气压进行驱动。液动式接触器：利用液压进行驱动。1.按驱动触点系统动力来源交流接触器直流接触器2.按主触头通断电流的性质电磁式接触器液压式接触器气动式接触器3.按操作结构直动式接触器：触点直接由电磁机构驱动。转动式接触器：触点通过电磁机构的转动进行驱动。4.按动作方式单极接触器多极接触器5.按触头的数量直流接触器交流接触器6.按控制线圈的电压2.2.2接触器的工作原理一、接触器的结构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。触头系统电磁系统铁芯、衔铁通电线圈三对主触头：控制主电路的通、断.两对辅助常开触头、两对辅助常闭触头：自锁和互锁灭弧装置其他部件图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

接触器结构简图如图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。

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。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1-4触头结构形式图a）桥形触头b）指形触头2.触头系统

触头是接触器的执行元件，用来接通或断开被控制电路。触头按其原始状态可分为常开触头和常闭触头。原始状态时（即线圈未通电）断开，线圈通电后闭合的触头叫常开触头。原始状态闭合，线圈通电后断开的触头叫常闭触头（线圈断电后所有触头复原）。

图1-6

电动力灭弧原理1—静触头2—动触头3.灭弧装置

常用的灭弧方法有：拉长电弧、冷却电弧和将电弧分段。常用的灭弧装置有:电动力灭弧、灭弧栅和磁吹灭弧。

对于电弧较弱的接触器，只采用灭弧罩即可。交流接触器常用电动力灭弧和灭弧栅灭弧装置。直流接触器常用磁吹灭弧装置。

4.弹簧系统

弹簧系统用于确保触头在失电后能够迅速复位。它通常包括复位弹簧和触头压力弹簧等。复位弹簧负责将动铁芯（衔铁）拉回到初始位置，而触头压力弹簧则用于保持触头之间的良好接触。

5.外壳与基座外壳通常采用绝缘材料制成，如塑料或陶瓷，以提供电气隔离和保护内部组件免受外部环境的影响。6.接线端子接线端子的材质通常为铜或铜合金，它们具有良好的导电性和可靠性。在接线时，要使用专用的接线工具，确保导线与端子紧密连接，防止松动或脱落。二、接触器的工作原理接触器的工作原理就是利用的电磁吸力的原理。当接触器的线圈通电后，线圈会产生磁场，这个磁场会吸引静铁芯，使其产生电磁吸力。当线圈断电时，磁场就会消失，电磁吸力也随之消失。图

接触器工作原理接触器的图形文字符号如图所示。

线圈

主触点

常开辅助触点

常闭辅助触点图

接触器的图形、文字符号2.2.3接触器的功能其主要作用如下：接通与断开电路：接触器最基本的功能。远程控制：接触器可以通过远距离的控制信号（如按钮、开关、传感器等）进行操作，从而实现远程控制。频繁操作：接触器能够承受频繁的接通和断开操作，因此特别适用于需要频繁控制的电路。自动控制：在自动控制系统中，接触器可以与其他电器元件（如继电器、定时器等）配合使用，实现复杂的控制逻辑。其主要作用如下：安全保护：例如，在电动机控制电路中，当电动机出现过载、过热等异常情况时，接触器可以迅速切断电路，保护电动机免受损坏。隔离作用：接触器能够将控制回路与主回路隔离开来，这样可以确保控制回路中的低电压、小电流不会影响到主回路中的高电压、大电流。扩大控制范围：接触器可以与各种传感器、开关等配合使用，实现对更多设备和电路的控制，从而扩大控制范围。信号放大：接触器可以将微弱的控制信号（如微电流或低电压）放大，以便驱动其他设备或电路。2.2.4接触器的主要技术参数和选型1.接触器的主要技术参数

额定电压：交流接触器：

220、380、500、660V

，在特殊场合应用的额定电压高达1140V。直流接触器：110、220、440V

交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A

直流接触器：40、80、100、150、250、400、600A

额定电流：

吸引线圈额定电压：交流接触器：36、110（127）、220、380V

直流接触器：24、48、220、440V

额定电流等级通常为10A~800A1.接触器的主要技术参数

机械寿命和电气寿命：机械寿命指接触器在需要修理或更换机构零件前所能承受的无载操作次数。电气寿命指在规定的正常工作条件下，接触器不需修理或更换的有载操作次数。机械寿命通常可达数百万次甚至更高，电气寿命一般应不小于机械寿命的1/20。接触器的额定操作频率是指每小时允许的操作次数。一般为300次/h、600次/h和1200次/h，其中交流接触器的最高操作频率为600次/小时，直流接触器的最高操作频率为1200次/小时。额定操作频率：

动作值：动作值是指接触器的吸合电压和释放电压。规定接触器的吸合电压大于线圈额定电压的85%时应可靠吸合，释放电压不高于线圈额定电压的70%。

2.接触器的选型

图

接触器的型号及代表含义2.接触器的选型

首先需要考虑工作环境中的温度、湿度、气体、尘埃、振动等因素确定使用环境和要求，根据负载种类选择接触器的类型。然后确定接触器的额定参数。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。

2.接触器选用原则

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。

2.2.5接触器的安装和维护1.接触器的安装

（1）环境准备•确保安装环境干燥、通风、无腐蚀气体，并且温度适宜。•接触器应远离热源、振动源以及火源、强电磁场和化学品等有害物质。（2）位置选择•选择易于散热和方便维护的位置进行安装。•如有散热孔，应将有孔的一面放在垂直方向上，以利于散热。1.接触器的安装

（3）安装步骤•安装前应检查有关的技术数据，确保接触器的额定电流和电压与实际负载相匹配。•按照规定条件进行安装，确保符合人的视觉习惯。•对有金属安装底板的接触器要妥善接地。•接线时，注意不要将零件失落或掉入接触器内部，安装孔的螺钉应装有弹簧垫圈和平垫圈，并拧紧螺钉以防振动松脱。接线端螺钉应拧紧，检查接线正确无误后，在主触头不带电的情况下，先使吸引线圈通电分合数次，试验动作可靠后才能投入使用。（4）安全注意遵循接触器安装的安全间距规定，确保操作和维护时的安全性。2.接触器的维护（1）定期检查•定期检查接触器的各部件，确保可动部分灵活、紧固件无松动。•检查触点表面，保持其清洁，不允许涂油。如有烧蚀或附有金属小颗粒，应及时清理或更换。（2）清洁与保养•定期清洁接触器，特别是触点部分，保持其性能良好。•对于灭弧罩，应及时清除内部的炭化物，确保其正常工作。2.接触器的维护（3）更换与修理•损坏的零件应及时修理或更换，以免影响接触器的整体性能。•更换触点时，应注意其厚度，当减小到原厚度的1/3（或1/4）时，应更换新触点。（4）过载和短路保护确保接触器电路中配置有适当的过载和短路保护装置，以防止因电流过大而损坏接触器。（5）操作环境温度测量检查接触器的温度等级，确保在规定的环境温度范围内使用，避免超温导致接触器失效。3.接触器常见故障及检修方法

故障现象故障原因检修方法接触器不释放或释放缓慢触点熔焊相连检查触点是否熔焊相连，如是则更换触点铁心截面有污垢或尘埃粘着清理铁心截面上的污垢或尘埃反力弹簧损坏无反力作用力更换损坏的反力弹簧接触器吸不上或吸力不足电源电压过低或线圈额定电压与电源电压不符调整电源电压至合适值接触器线圈短路或烧毁更换短路或烧毁的线圈接触器机械可动部分被卡住重新拆装接触器，消除卡住部分，修理受损零件3.接触器常见故障及检修方法

故障现象故障原因检修方法电磁铁噪声大电源电压低提高回路电压触头弹簧压力过大调整触头弹簧压力短路环断裂更换断裂的短路环铁芯有污垢清理铁芯机械上卡住排除机械故障线圈过热或烧坏电压过高或过低调整电压至适宜范围线圈参数与实际使用条件不符更换线圈或接触器操作频率过高选择其他合适的接触器3.接触器常见故障及检修方法

故障现象故障原因检修方法