电气控制与PLC技术 第2版 向晓汉 第2章 常用的低压电器新.ppt

第2章 常用的低压电器  2.1 低压开关电器 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。 2.1.1 刀开关 1．刀开关的功能 开关电器（Switching Device）是指用于接通或分断一个或几个电路中电流的电器。一个开关电器可以完成一个或者两个操作。刀开关如图2-1所示，其图形及文字符号如图2-2所示。 2．刀开关的分类 刀开关结构简单，由手柄、刀片、触头、底板等组成。 刀开关的主要类型有大电流刀开关、负荷开关和熔断器式刀开关。 3．刀开关的选用原则 （1）刀开关结构形式的选择 （2）刀开关的额定电流的选择 （3）刀开关的额定电压的选择 （4）刀开关型号的选择 HD11、HS11用于磁力站中，不切断带有负载的电路，仅起隔离电流作用。 4．注意事项 ① 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。 ② 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，拉闸后手柄可能因自重下落引起误合闸，造成人身和设备安全事故。 ③ 分断负载时，要尽快拉闸，以减小电弧的影响。 ④ 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。 ⑤ 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。 【例2-1】 刀开关和隔离开关是否可以互相替换使用？ 【解】 通常不可以。隔离开关是指在断开位置上，能符合规定的隔离功能要求的一种机械开关电器，其作用是当电源切断后，保持有效的隔离距离，可以保证维修人员的安全，隔离开关通常不带载荷通断电路。刀开关一般不用做隔离器，因为它不具备隔离功能，但刀开关可以带小载荷通断电路。 2.1.2 组合开关 组合开关又称为转换开关（Transfer Switching Equipment）由一个或者多个开关设备构成的电器，该电器用于从一路电源断开负载电路并连接到另外一路电源上如图2-3所示。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．组合开关的功能 组合开关一般在交流50Hz、380V以下或直流220V以下的电气线路中，用于手动不频繁地接通和分断电路、接通电源和负载、测量三相电压、改变负载的连接方式，控制小容量电动机正反转、星形—三角形启动、变速换向等场合。 2．组合开关的结构 组合开关实质上也是一种刀开关，只不过一般的刀开关的操作手柄是在垂直于其安装面的平面内向上或向下转动，而组合开关的操作手柄则是在平行于其安装面的平面内向左或向右转动。 3．组合开关的选用原则 一般应选用等于或大于所分断电路中各个负载额定电流的总和的组合开关。对于电动机负载，考虑其启动电流，选用额定电流为电动机的1.5～2.5倍。 4．注意事项 ① 每小时的接通次数不宜超过15～20次。 ② 虽然组合开关有一定的通断能力，但毕竟还是比较低的，所以不能用来分断故障电流。 ③ 组合开关本身不带过载保护和短路保护，所以如果需要这类保护，应该另设其他保护电器。 ④ 由于组合开关的通断能力低，当其用于电动机的可逆运行时，必须在电动机完全停止转动后才允许反向接通（即只能作为预选开关使用）。 【例2-2】 某机床上有1台3kW的三相异步电动机（额定电压为380V），启停不频繁，请选用合适的组合开关控制此机床的电动机的启停。 【解】 控制一台启停不频繁的三相异步电动机是可以使用组合开关的，而且是三极组合开关。查表2-1，可选用HZ10-10/3组合开关。 2.1.3 低压断路器 断路器（Circuit-Breaker）是指能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常电路条件（例如短路条件）下接通、承载一定时间和分断电流的一种机械开关电器，过去叫做自动空气开关，为了和IEC（国际电工委员会）标准一致，改名为断路器。 1．低压断路器的功能 低压断路器是将控制电器和保护电器的功能合为一体的电器，其图形及文字符号如图2-6所示。在正常条件下，它常作为不频繁接通和断开的电路以及控制电动机的启动和停止。它常用做总电源开关或部分电路的电源开关。 2．低压断路器的结构和工作原理 低压断路器的种类虽然很多，但结构基本相同，主要由触头系统和灭弧装置、各种脱扣器与操作机构、自由脱扣机构部分组成。 各种脱扣器包括过流、欠压（失压）脱扣器，热脱扣器等。灭弧装置因断路器的种类不