1、項目1 低壓電器選用與檢修任務1認識常用低壓電器常用低壓電器分類和應用常用低壓電器分類和應用電器是根據外界特定的信號和要求，自動或手動地接通與斷開電路，斷續或連續地改變電路參數，實現對電路或非電對象的切換、控制、保護、檢測和調節用的電氣設備。一、低壓電器的作用分類一、低壓電器的作用分類在由低壓供電系統和用電設備等組成的電路中，低壓電器起控制、調節、轉換、通斷和保護作用。低壓電器的用途十分廣泛，無論是工礦企業、農、林、牧、副、漁和交通運輸業，還是國防軍事部門，都需要大量的各種各樣的低壓電器。(一)按用途分類1控制電器控制電器 主要用于電力拖動、自動控制系統和用電設備中，它控制設備使其達到預期的工

2、作狀態。主要包括接觸器、繼電器、啟動器、主令電器等。2配電電器配電電器 主要用于配電系統中，它對電路及設備進行保護以及通斷、轉換電源或負載，包括刀開關、轉換開關、熔斷器、低壓斷路器等。3執行電器執行電器 主要用于完成某種動作或傳送功能主要包括電磁鐵、電磁離合器等。(二)按應用場合分類1一般用途低壓電器 用于電力系統冶金企業、機器制造工業以及其他工業的配電系統、電力拖動系統及自動控制系統。2礦用低壓電器 具有防爆功能，適用于含煤塵及甲烷等爆炸性氣體的環境。3化工用低壓電器 具有防腐蝕功能，適用于有腐蝕性氣體和粉塵的場所。4船用低壓電器 具有耐顛簸、振動和沖擊功能，能在很大的傾斜條件下工作，而且耐

3、潮濕，能抵抗鹽、霧和霉菌的侵蝕。5牽引低壓電器 常用于電力機車，其工作環境溫度較高，能耐傾斜、振動和沖擊。6航空低壓電器 能在任何位置上可靠地工作，耐沖擊和振動，而且體積小、重量輕。(三)按操作方式分類可分為手動電器、自動電器。(四)按使用系統分類1自動控制電力拖動系統用電器2電力系統用電器3自動化通訊系統用電器(五)按電器執行功能分類1有觸點電器電器2無觸點電器3混合電器(六)按電力拖動自動控制系統用電器分類1接觸器 有交流接觸器、直流接觸器、晶閘管接觸器、智能接觸器等類型。2繼電器 有電壓繼電器、時間繼電器、中間繼電器、熱繼電器、速度繼電器、固態繼電器等類型。3主令電器 有按鈕、指示燈、微

4、動開關、接近開關、行程開關、主令控制器等類型。4執行電器 有電磁鐵、電磁離合器、電磁抱閘、電磁閥等類型。5熔斷器 有插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、快速熔斷器等類型。6成套電器 主要有低壓控制屏(柜)、低壓配電屏(柜)、動力配電箱(柜)、照明配電箱(柜)等四大類。7低壓斷路器 有萬能框架式低壓斷路器、裝置式低壓斷路器、智能化斷路器等類型。8刀開關、轉換開關有單極、雙極、三極等類型。二、低壓電器的應用在電力拖動控制系統中，低壓電器主要用于對電動機進行控制、調節和保護。在低壓配電電路或動力裝置中，低壓電器主要用于對電路和設備進行保護以及通斷、轉換電源或負載。三、低壓電器額定工作制及正常工作條件三、低壓

5、電器額定工作制及正常工作條件(一)額定工作制1八小時工作制2不間斷工作制(又稱長期工作制)3短時工作制4斷續周期工作制(二)正常工作條件1周圍空氣溫度為-5 +40 (有外殼的電器，是指外殼周圍的空氣溫度)，24 h內其平均值不超過+35 。2安裝地點的海拔不超過2 000 m。3安裝地點的空氣最高溫度+40 時，其相對濕度不超過50%，在較低的溫度時，允許有較高的相對濕度，最濕月平均最低溫度不超過+25 ，該月的月平均最大相對濕度不超過90%。4用來確定電氣間隙和爬電距離的微觀環境污染等級可分為四級：污染等級1：無污染或僅有干燥的非導電性的污染。污染等級2：一般情況僅有非導電性污染，但必須考

6、慮到偶然由于凝露造成短暫的導電性。污染等級3：有導電性污染，或由于預期的凝露使干燥的非導電性污染變為導電性的。污染等級4：造成持久性的導電性污染。例如由于導電塵埃或雨雪所造成的污染。工業用電器一般選取用于污染等級為3級的環境，家用和類似用途電器一般選取用于污染等級為2級的環境。四、低壓電器發展概況我國低壓電器已有近50年的歷史，經歷了全面仿蘇、自行設計、更新換代、技術引進、跟蹤國外新產品等幾個時期，在設計水平、新技術應用、檢測技術等方面取得了巨大的成就。目前，我國低壓電器的發展正向著更高層次邁進，按照國際標準積極開發、研制新產品，提高傳統電器產品的性能，發展機電一體化產品，并提出了高性能、高可

7、靠、小型化、多功能、組合化、模塊化、電子化、智能化的要求。隨著國民經濟、電力事業和現代工業自動化的發展，對低壓電器提出了更多、更新的要求，這些要求就決定了我國低壓電器的發展趨勢：1實現低壓電器產品智能化將微處理器技術運用于低壓電器中，可以實現低壓電器的高性能、多功能和智能化。2實現低壓電器產品通信化低壓配電系統的網絡化，要求大力發展有通信功能的低壓電器。3實現低壓電器產品模塊化、組合化模塊化使電器制造過程簡化，這種電器可根據需要任意組合，拆裝迅速。4提高低壓電器產品分斷能力和限流性能新的滅弧系統和限流技術。5提高低壓電器產品可靠性隨著自動控制系統的大型化。6開展基礎理論研究，應用計算機輔助設計

8、、制造、試驗新產品、基礎理論研究有電觸頭、電弧、電磁系統計算方法、電磁系統結構等。任務2電磁式低壓電器檢修一、電磁機構一、電磁機構電磁機構是電磁式電器的感測元件，它將電磁能轉換為機械能，從而帶動觸點動作。(一)電磁機構的結構形式電磁機構由電磁線圈、鐵心及銜鐵三部分組成。根據由鐵心和銜鐵構成的磁路形狀及銜鐵運動方式的不同，以及線圈接入電路的方式不同，電磁機構可分成多種形式：1按銜鐵的運動方式分(1) 銜鐵繞棱角轉動拍合式銜鐵繞磁軛的棱角而轉動，磨損較小，鐵心一般用電工軟鐵制成，適用于直流接觸器和繼電器。如圖1-1-2（a）和（b）所示。(2)銜鐵繞軸轉動拍合式銜鐵繞軸轉動，鐵心一般用硅鋼片疊成，

9、適用于較大容量的交流接觸器。如圖1-1-2（c）和（d）所示。(3)銜鐵直線運動直動式銜鐵在線圈內作直線運動，較多用于中小容量交流接觸器和繼電器中。如圖1-1-2（e）、（f）和（g）所示。3按線圈的連接方式分(1)串聯電磁機構電磁機構的線圈串聯于電路中，如圖1-1-3（a）所示。按電路的電流種類可分為直流串聯電磁機構和交流串聯電磁機構。串聯電磁機構的銜鐵動作與否取決于線圈中電流的大小。這種接入方式的線圈又稱為電流線圈，它的特點是匝數少，線徑較粗。具有這種電磁機構的電器都屬于電流型電器。(2)并聯電磁機構電磁機構的線圈并接于電路中，如圖1-1-3（b）所示。按電路的電流種類可分為直流并聯電磁機

10、構和交流并聯電磁機構。并聯電磁機構的銜鐵動作與否取決于線圈兩端電壓的大小，這種接入方式的線圈又稱為電壓線圈，特點是匝數多，線徑較細。具有這種電磁機構的電器都屬于電壓型電器。(二)電磁機構的特性電磁機構的工作特性常用吸力特性和反力特性來表示。吸力特性是指電磁機構使銜鐵吸合的力與氣隙的關系曲線。 反力特性是指電磁機構使銜鐵釋放(復位)的力與氣隙的關系曲線。1吸力特性吸力特性隨電磁線圈電流種類、線圈連接方式的不同而不同。其近似計算公式為： 交流電磁機構的吸力特性 對于具有電壓線圈的交流電磁機構，設外加電壓U不變，電磁線圈的阻抗主要取決于線圈的電抗，電阻可忽略不計，則U E 4.44 f N式中， U

11、線圈外加電壓；E線圈感應電勢；f 電壓頻率；N 線圈匝數； 氣隙磁通。雖然電磁機構的氣隙磁通近似不變，但氣隙磁阻隨氣隙長度而變化，根據磁路定律可知，交流電磁線圈的電流I與氣隙成正比。圖1-4所示為電磁機構的吸力特性。 直流電磁機構的吸力特性 對于具有電壓線圈的直流電磁機構，因外加電壓和線圈電阻不變，則流過線圈的電流為常數，即電流與氣隙大小無關。由式（15）和式（12）可知，此時 F 2 ( 1/ ) 2其電磁吸力特性為二次曲線，如圖1-5所示。為了減小此反電勢，一般在電磁線圈上并聯一個放電回路，如圖1-6所示。2反力特性 為了使銜鐵在線圈斷電后能恢復到原來打開位置，在電磁式電器中都裝有釋放彈簧

12、。電磁機構的反力包括釋放彈簧的反力、觸點彈簧的反力以及運動部件的重力，反力特性曲線如圖1-7所示曲線3。3吸力特性與反力特性的配合 為了保證吸合過程中銜鐵能可靠吸合，電磁吸力特性必須與反力特性配合好，如圖1-7所示。對于單相交流電磁機構，一般在鐵心端面上安裝一個用銅制成的分磁環（或稱短路環），以便正常工作，見圖1-8 a所示。根據電磁感應定律，此渦流所產生的磁通2較未穿過分磁環的磁通1在相位上滯后。由1和2產生的吸力F1和F2如圖1-8 b所示。二、觸點系統二、觸點系統觸點是電磁式電器的執行元件，電器就是通過觸點的工作來通斷被控制的電路。（一）觸點的接觸形式按其所控制的電路可分為主觸點和輔助觸

13、點，主觸點用于通斷主電路，輔助觸點用于通斷控制電路。按其原始狀態可分為常開觸點和常閉觸點，原始狀態時斷開，線圈通電后閉合的觸點稱為常開觸點；原始狀態時閉合，線圈通電后斷開的觸點稱為常閉觸點。按其結構形式可分為橋式觸點和指形觸點，如圖1-9所示。按其接觸形式可分為點接觸、線接觸和面接觸，如圖1-10所示。（二）觸點的接觸電阻由于觸點的接觸面不是理想的光滑表面，在接觸時，實際接觸的面積總是小于觸點原有可接觸面積，使有效導電面積減小，當電流流經時，就會產生電流收縮現象，從而使電阻增大及接觸區的導電性能變差。這種由于動、靜觸點閉合時在過渡區域所形成的電阻，稱為接觸電阻。接觸電阻的存在，不僅會造成一定的電壓損失，還會使銅耗增加，觸點溫度升高。這樣，觸點在較高的溫度下很容易產生熔焊現象而使觸點工作不可靠。因此應采取適當措施減小接觸電阻。三、電弧的產生和常用的滅弧方法三、電弧的產生和常用的滅弧方法（一）電弧的產生當觸點在分斷電路中，如果觸點之間的電壓達1220V、電流達0.251A，觸點間隙內就會產生電弧。電弧對電器的影響有三方面：1觸點打開時，由于電弧的存在，使要斷開的電路實際上并沒有斷開。2電弧的溫度很高，嚴重時可使觸點熔化。3電弧向四周噴射，會引起電器和周圍物質的損壞，還會造成相間短路，甚至造成火災。所以必須采取適當滅弧措施以加速并可靠地熄滅電弧。（二）常用滅弧方法1滅弧柵滅弧 圖