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第六章 低压电器及成套设备 2015年5月 一、定义与分类： 低压电器：是指交流1000V及以下、直流1200V以下的电路中，用来对电能的生产、输送、分配和使用起开关、控制、调节和保护作用的电气设备，以及利用电能来控制、保护调节非电过程和非电装置的电器设备。 按作用分类（2）： 低压配电电器：刀开关、熔断器、断路器等； 低压控制电器：接触器、继电器、主令电器等 按操作方式分类（2）： 自动电器：通过电磁机构或者压缩空气来完成操作； 手动电器：依靠人力做功 二、低压电器的安装类别 安装类别，即耐压类别，共分四类： 安装类别Ⅰ：信号水平级，安装在系统线路末端，多为特殊设备或部件，如低压电子逻辑系统、小功率信号电路的电器； 安装类别Ⅱ：负载水平级，如控制和通断电动机的电器； 安装类别Ⅲ：配电及控制水平级，安装在配电柜（箱）中，与配电干线直接连接的电器； 安装类别Ⅳ：电源水平级，如电源进线处的电器 三、低压开关类电器的基本理论 1、电弧：开关触头断开时，自由电子脱离金属部分进入空气；在电场作用下加速向高电位运动，与空气分子撞击使其发生电离；联锁反应使空气中的自由电子瞬间增多；空气开始导电，发出声响与弧光。 电弧温度2000～3000℃，会烧蚀触头，也容易引发短路。 2、低压电器常用灭弧方法（4）： (1)拉长灭弧：用机械力和电动力将电弧迅速拉长，使电源电压不足以维持烧弧时，电弧即可迅速熄灭。 (2)纵缝灭弧：电弧被磁场或电动力吹入装有纵缝灭弧装置的灭弧室缝内，由于增大了电弧和缝壁接触的冷却表面，电弧将其热量传递给缝壁，电弧温度迅速降低，电离作用削弱，从而达到灭弧目的。 (3)灭弧栅灭弧：电弧被拉人灭弧栅后，电弧被分成若干段短弧，每段短弧都要产生电压降，当电源电压不足以维持电弧时，电弧即会熄灭 (4)磁吹灭弧：灭弧装置内装有磁吹线圈，触头断开时产生的电弧，在磁吹线圈磁场的作用下，迅速被吹入灭弧室，因与栅片接触被冷却而熄灭。 三、低压开关类电器的基本理论 3、触头压力： 初压力：动静触头刚接触时，弹簧施加在触头间的力； 终压力：触头完全闭合后，触头间的压力； 超行程：若无静触头，动触头还能行进的距离。 说明：加大初压力，可减少触头碰撞时的振动；加大终压力，可降低触头接触电阻。 4、触头磨损： 磨损导致超行程失去一半时应更换触头。 触头磨损过快原因： 经常大电流起动； 线圈电压低，导致触头振动严重； 弹簧无力； 操作频繁； 触头容量不足 一、刀开关和刀熔开关 （一）刀开关是一种带有刀刃楔形触头、结构简单的开关电器。 1、用途（2）： 隔离电源，提供“明显可见的分断点”； 不频繁地接通与分断额定电流以下的负载(如小型电动机、电阻炉等)。 2、分类： 按极数划分：单极、双极、三极; 按操作方式划分：手柄直接操作、杠杆操作、气动操作、电动操作; 按合闸方向划分：单投、双投 说明：不能切断故障电流，只能承受故障电流引起的电动力和热效应。 3、安装与运行维护 (1）刀开关应垂直安装在开关板或条架上，使夹座位于上方，以避免在分断位置由于刀架松动或闸刀脱落而造成误合闸(特别是中央手柄式)。 (2)合闸时要保证三相同步，各相接触良好。倘若有一相接触不良，就可能造成电动机因单相运行而损坏。 (3)按产品使用说明书中规定的分断负载能力使用，若分断严重过载则会引起持续燃弧，甚至造成相间短路、损坏开关。 (4)与开关配合使用的操作次序： 当分断电路时，应首先拉开带负载的开关，然后再拉开刀开关(隔离开关)；合闸时的程序与分断相反。 （二）刀熔开关 刀开关+熔断器（或熔丝），具备一定的短路分断能力。 1、胶盖开关 不应倒装、平装； 所配熔丝不得超过刀开关的额定电流； 无灭弧装置，断流能力有限，可控制5.5kW以下电动机 2、负荷开关：又称铁壳开关。 刀开关和熔断器装在铸铁或钢板拉伸制成的外壳里； 闸刀通过弹簧的储能作用可快速分断不大于额定电流的电路； 装有联锁装置，以保证在箱盖打开时不能合闸、合闸状态时不能打开箱盖。 带有简单的灭弧装置，故其断流能力较强，可用来控制15一20kW以下的三相电动机。 安装及使用注意事项： 3、刀熔开关 主要用作中央配电屏、动力箱及电缆、导线的过载和短路保护；不频繁地接通或分断电路； 由高分断能力的RT0系列有填料式熔断器和速断刀片(或做成两断口带灭弧室的闸刀)组成； 凡额定电流200A及以下的交流刀熔开关，相间带有安全挡板；400A及以上的交流刀熔开关和直流100～1000A刀熔开关都装有灭弧罩。它们可通过杠杆操作、也可侧面直接操作，其极限分断能力最高可达50kA。 正常供电情况下，接通和切断电源由刀开关承担，当线路发生过载或短路故障时，由熔断器切断故障电流。 二、转换开关 供两种及以上电源或负载转换用的开关电器，通