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6種常用低壓電器元件的功能作用

時(shí)間:2018-10-26 11:45:06來源:網(wǎng)絡(luò)

導(dǎo)語:?6種常用電器元件的原理及應(yīng)用,通過了解它們在電器回路中的作用來掌握這些元件平時(shí)的運(yùn)行情況。

6種常用電器元件的原理及應(yīng)用,通過了解它們在電器回路中的作用來掌握這些元件平時(shí)的運(yùn)行情況。

1、低壓隔離開關(guān)

我們所說的隔離開關(guān),一般指的是高壓隔離開關(guān),即額定電壓在1kv及其以上的隔離開關(guān)。高壓開關(guān)電器中使用最多的一種電器,在電路中起隔離作用,它本身的工作原理及結(jié)構(gòu)比較簡單。

低壓電器設(shè)備進(jìn)行維修時(shí),需要切斷電源,使維修部分與帶電部分脫離,并保持有效的隔離距離,要求在其分?jǐn)嗫陂g能承受過電壓的耐壓水平。刀開關(guān)即作為隔離電源的開關(guān)電器。隔離電源的刀開關(guān)亦稱作隔離開關(guān)。隔離用刀開關(guān)一般屬于無載通斷電器,只能接通或分?jǐn)唷翱珊雎缘碾娏鳌?指帶電壓的母線、短電纜的電容電流或電壓互感器的電流)。也有的刀開關(guān)具有一定的通斷能力,在其通斷能力與所需通斷的電流相適應(yīng)時(shí),可在非故障條件下接通或分?jǐn)嚯娖髟O(shè)備或成套設(shè)備中的一部分。

隔離開關(guān)的主要特點(diǎn)

1、是無滅弧能力,只能在沒有負(fù)荷電流的情況下分、合電路;

2、一般送電操作時(shí):先合隔離開關(guān),后合斷路器或負(fù)荷類開關(guān);

3、斷電操作時(shí):先斷開斷路器或負(fù)荷類開關(guān),后斷開隔離開關(guān)。

隔離開關(guān)的功能作用

1、用于隔離電源,將高壓檢修設(shè)備與帶電設(shè)備斷開,使其間有一明顯可看見的斷開點(diǎn);

2、隔離開關(guān)與斷路器配合,按系統(tǒng)運(yùn)行方式的需要進(jìn)行倒閘操作,以改變系統(tǒng)運(yùn)行接線方式;

3、用以接通或斷開小電流電路

隔離開關(guān)的參數(shù)

額定電壓=回路標(biāo)稱電壓*1.2/1.1倍;

額定電流標(biāo)準(zhǔn)值>最大負(fù)載電流的150%

隔離開關(guān)、負(fù)載開關(guān)與斷路器的區(qū)別

1、隔離開關(guān)在電路中起明顯斷開點(diǎn)的作用,以保證維修時(shí)人員的安全,一般只能切斷線路的空載電流,不能切斷負(fù)荷電流和短路電流;

2、負(fù)荷開關(guān)也起隔離作用,并且能切斷負(fù)荷電流;

3、斷路器能切斷負(fù)荷電流和短路(故障)電流,故障時(shí)能夠自動(dòng)跳閘。另外,某些型號的斷路器也具有隔離功能,可以作為隔離電器使用。

2、斷路器

斷路器是能夠關(guān)合、承載和開斷正?;芈窏l件下的電流,并能關(guān)合、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)承載和開斷異?;芈窏l件(包括短路條件)下的電流的開關(guān)裝置。

斷路器可用來分配電能,不頻繁地啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī),對電源線路及電動(dòng)機(jī)等實(shí)行保護(hù),當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過載或者短路及欠壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路,其功能相當(dāng)于熔斷器式開關(guān)與過欠熱繼電器等的組合。而且在分?jǐn)喙收想娏骱笠话悴恍枰兏悴考?。目前,已獲得了廣泛的應(yīng)用。

斷路器一般由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、脫扣器、外殼等構(gòu)成。斷路器按其構(gòu)造分為微型斷路器、塑殼斷路器和框架式斷路器。

斷路器的作用

切斷和接通負(fù)荷電路,以及切斷故障電路,防止事故擴(kuò)大,保證安全運(yùn)行。而高壓斷路器要開斷1500V,電流為1500-2000A的電弧,這些電弧可拉長至2m仍然繼續(xù)燃燒不熄滅。故滅弧是高壓斷路器必須解決的問題。

低壓斷路器也稱為自動(dòng)空器開關(guān),可用來接通和分?jǐn)嘭?fù)載電路,也可用來控制不頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。它功能相當(dāng)于閘刀開關(guān)、過電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護(hù)器等電器部分或全部的功能總和,是低壓配電網(wǎng)中一種重要的保護(hù)電器。

低壓斷路器具有多種保護(hù)功能(過載、短路、欠電壓保護(hù)等)、動(dòng)作值可調(diào)、分?jǐn)嗄芰Ω?、操作方便、安全等?yōu)點(diǎn),所以目前被廣泛應(yīng)用。結(jié)構(gòu)和工作原理低壓斷路器由操作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、保護(hù)裝置(各種脫扣器)、滅弧系統(tǒng)等組成。

斷路器的工作原理

當(dāng)短路時(shí),大電流(一般10至12倍)產(chǎn)生的磁場克服反力彈簧,脫扣器拉動(dòng)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作,開關(guān)瞬時(shí)跳閘。

當(dāng)過載時(shí),電流變大,發(fā)熱量加劇,雙金屬片變形到一定程度推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作(電流越大,動(dòng)作時(shí)間越短)。

低壓斷路器的主觸點(diǎn)是靠手動(dòng)操作或電動(dòng)合閘的。主觸點(diǎn)閉合后,自由脫扣機(jī)構(gòu)將主觸點(diǎn)鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián),欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí),過電流脫扣器的銜鐵吸合,使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作,主觸點(diǎn)斷開主電路。

當(dāng)電路過載時(shí),熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲,推動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。當(dāng)電路欠電壓時(shí),欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。分勵(lì)脫扣器則作為遠(yuǎn)距離控制用,在正常工作時(shí),其線圈是斷電的,在需要距離控制時(shí),按下起動(dòng)按鈕,使線圈通電,銜鐵帶動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作,使主觸點(diǎn)斷開。

現(xiàn)在有電子型的,使用互感器采集各相電流大小,與設(shè)定值比較,當(dāng)電流異常時(shí)微處理器發(fā)出信號,使電子脫扣器帶動(dòng)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作。

斷路器的參數(shù)

額定工作電壓(Ue):這是斷路器在正常(不間斷的)的情況下工作的電壓。

額定電流(In):配有專門的過電流脫扣繼電器的斷路器在制造廠家規(guī)定的環(huán)境溫度下所能無限承受的最大電流值,不會超過電流承受部件規(guī)定的溫度限值。

短路繼電器脫扣電流整定值(Im):短路脫扣繼電器(瞬時(shí)或短延時(shí))用于高故障電流值出現(xiàn)時(shí),使斷路器快速跳閘,其跳閘極限Im。

額定短路分?jǐn)嗄芰Γ↖cu或Icn):斷路器的額定短路分?jǐn)嚯娏魇菙嗦菲髂軌蚍謹(jǐn)喽槐粨p害的最高(預(yù)期的)電流值。

標(biāo)準(zhǔn)中提供的電流值為故障電流交流分量的均方根值,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)直流暫態(tài)分量(總在最壞的情況短路下出現(xiàn))假定為零。工業(yè)用斷路器額定值(Icu)和家用斷路器額定值(Icn)通常以kA均方根值的形式給出。

短路分?jǐn)嗄芰Γ↖cs):斷路器的額定分?jǐn)嗄芰Ψ譃轭~定極限短路分?jǐn)嗄芰皖~定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰煞N。

3、雙電源切換開關(guān)

主要用在不間斷供電場所,它能在正常供電線路發(fā)生故障后將負(fù)荷用電設(shè)備自動(dòng)換接到另外一個(gè)備用電源上,保持設(shè)備繼續(xù)正常運(yùn)行。

雙電源切換開關(guān)的分類

1、STS靜態(tài)開關(guān)

又叫靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān),為電源二選一自動(dòng)切換系統(tǒng),第一路出現(xiàn)故障后STS自動(dòng)切換到第二路給負(fù)載供電(前提第二路電正常且和第一路電基本同步),第二路故障的話STS自動(dòng)切換到第一路給負(fù)載供電(前提第一路電正常且和第二路電基本同步)。

適合用于UPS-UPS,UPS-發(fā)電機(jī),UPS-市電,市電-市電等任意兩路電源的不斷電轉(zhuǎn)換,以上所有電源間都需要同步裝置以保證兩電源基本同步,否則STS無法切換。

主要由智能控制板,高速可控硅,斷路器構(gòu)成.其標(biāo)準(zhǔn)切換時(shí)間為≤8ms,不會造成IT類負(fù)載斷電。既對負(fù)載可靠供電,同時(shí)又能保證STS在不同相切換時(shí)的安全性。

2、ATS自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)

ATS主要用在緊急供電系統(tǒng),將負(fù)載電路從一個(gè)電源自動(dòng)換接至另一個(gè)(備用)電源的開關(guān)電器,以確保重要負(fù)荷連續(xù)、可靠運(yùn)行。ATS為機(jī)械結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)換時(shí)間為100毫秒以上,會造成負(fù)載斷電。適合照明、電機(jī)類負(fù)載。

雙電源切換開關(guān)PC級和CB級的區(qū)分

雙電源切換開關(guān)分PC級和CB級,兩者結(jié)構(gòu)大致一樣。PC級是隔離型的,就像雙投刀開關(guān),加上操作機(jī)構(gòu)構(gòu)成的。CB級是斷路器保護(hù)型的,由兩個(gè)斷路器加操作機(jī)構(gòu)組成,有過載短路保護(hù),和斷路器保護(hù)一樣。用戶在選擇時(shí)應(yīng)從以下幾方面來考慮。

(1)從可靠性角度考慮。PC級的比CB級的可靠性高一些,PC級使用的是機(jī)械+電子轉(zhuǎn)換動(dòng)作鎖,CB級使用的是電子轉(zhuǎn)換動(dòng)作鎖。所以在一些安全性要求比較高的工作產(chǎn)所,建議選擇物PC級產(chǎn)品。

(2)從切換時(shí)間角度考慮。兩種產(chǎn)品切換時(shí)間不一樣,PC級產(chǎn)品在減速電機(jī)上使用比較普遍,因?yàn)殡姍C(jī)轉(zhuǎn)速高(16-22r/min),電路發(fā)生故障后,需等電機(jī)轉(zhuǎn)速減速到一定程度觸發(fā)開關(guān)動(dòng)作機(jī)構(gòu)才能斷開,動(dòng)作時(shí)間比較慢,雖然切換時(shí)間慢,但是作為機(jī)械產(chǎn)品更多的還是從耐用性角度來考慮。CB級產(chǎn)品常用在居民樓中,故障電源斷開容易,切換時(shí)間快速。

(3)PC級雙電源切換開關(guān)沒有短路保護(hù)功能,用戶是否額外增加斷路器應(yīng)根據(jù)電路系統(tǒng)是否需要來考慮。雙電源切換開關(guān)它的作用是實(shí)現(xiàn)雙路電源轉(zhuǎn)換作用,有無短路保護(hù)功能不會對它的運(yùn)行影響。很多人認(rèn)為短路功能是用來保護(hù)開關(guān),這是錯(cuò)誤的理解誤區(qū)。

(4)加裝隔離開關(guān),會占用空間、增加成本,降低可靠性,建議工業(yè)用電系統(tǒng)中隔離開關(guān)需控制安裝數(shù)量,在居民樓層中沒必要設(shè)置隔離開關(guān)。

4、接觸器

分為交流接觸器(電壓AC)和直流接觸器(電壓DC),它應(yīng)用于電力、配電與用電。接觸器廣義上是指工業(yè)電中利用線圈流過電流產(chǎn)生磁場,使觸頭閉合,以達(dá)到控制負(fù)載的電器。

交流接觸器與直流接觸器的區(qū)別

1、鐵心不一樣:交流接觸器的鐵心有彼此絕緣的硅鋼片疊壓而成,并做成雙E形;直流接觸器的鐵芯多由整塊軟鐵制成,多為U形。

2、滅弧系統(tǒng)不一樣:交流接觸器采用刪片滅弧,而直流接觸器采用磁吹滅弧裝置。

3、線圈匝數(shù)不一樣:交流接觸器線圈匝數(shù)少通入的是交流電,而直流接觸器的線圈匝數(shù)多通入的是直流電,交流接觸器分?jǐn)嗟氖墙涣麟娐?,直流接觸器分?jǐn)嗟氖侵绷麟娐贰=涣鹘佑|器操作頻率最高為600次/小時(shí),使用成本低。而直流接觸器操作頻率可高達(dá)2000次/小時(shí),使用成本高。

4、錯(cuò)接電源故障不一樣:如果把交、直流接觸器接錯(cuò)了,就是直流電接交流接觸器,線圈馬上燒;而交流電接直流接觸器,接觸器無法吸合。

接觸器的作用

因?yàn)榭煽焖偾袛嘟涣髋c直流主回路和可頻繁地接通與大電流控制(某些型別可達(dá)800安培)電路的裝置,所以經(jīng)常運(yùn)用于電動(dòng)機(jī)做為控制對象﹐也可用作控制工廠設(shè)備﹑電熱器﹑工作母機(jī)和各樣電力機(jī)組等電力負(fù)載,接觸器不僅能接通和切斷電路,而且還具有低電壓釋放保護(hù)作用。接觸器控制容量大,適用于頻繁操作和遠(yuǎn)距離控制。是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的重要元件之一。

接觸器的工作原理

當(dāng)接觸器線圈通電后,線圈電流會產(chǎn)生磁場,產(chǎn)生的磁場使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引動(dòng)鐵心,并帶動(dòng)交流接觸器點(diǎn)動(dòng)作,常閉觸點(diǎn)斷開,常開觸點(diǎn)閉合,兩者是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)線圈斷電時(shí),電磁吸力消失,銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放,使觸點(diǎn)復(fù)原,常開觸點(diǎn)斷開,常閉觸點(diǎn)閉合。直流接觸器的工作原理跟溫度開關(guān)的原理有點(diǎn)相似。

5、電流互感器

電流互感器原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理的。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次側(cè)繞組匝數(shù)很少,串在需要測量的電流的線路中,因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過,二次側(cè)繞組匝數(shù)比較多,串接在測量儀表和保護(hù)回路中,電流互感器在工作時(shí),它的二次側(cè)回路始終是閉合的,因此測量儀表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小,電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。電流互感器是把一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電流來測量,二次側(cè)不可開路。

電流互感器的作用

在發(fā)電、變電、輸電、配電和用電的線路中電流大小懸殊,從幾安到幾萬安都有。為便于測量、保護(hù)和控制需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流,另外線路上的電壓一般都比較高如直接測量是非常危險(xiǎn)的。電流互感器就起到電流變換和電器隔離作用。

6、熱繼電器

熱繼電器的工作原理是由流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量,使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變,當(dāng)形變達(dá)到一定距離時(shí),就推動(dòng)連桿動(dòng)作,使控制電路斷開,從而使接觸器失電,主電路斷開,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)。繼電器作為電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)元件,以其體積小,結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。

熱繼電器的參數(shù)

額定電壓:熱繼電器能夠正常工作的最高的電壓值,一般為交流220V、380V、600V。

額定電流:熱繼電器的額定電流主要是指通過熱繼電器的電流

額定頻率:一般而言,其額定頻率按照45~62HZ設(shè)計(jì)。

整定電流范圍:整定電流的范圍由本身的特性來決定,它描述的是在一定的電流條件下熱繼電器。

熱繼電器的選型

1、熱繼電器選型應(yīng)等于或大于電動(dòng)機(jī)的額定電流。

2、熱繼電器的額定電流=(0.95-1.05)倍的電動(dòng)機(jī)額定電流。

3、當(dāng)熱繼電器周圍的環(huán)境溫度不為35℃時(shí),應(yīng)整定為:(95-T)/60的商開平方T:環(huán)境溫度。

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