常用低壓電器的認(rèn)知和安裝
瀏覽： 發(fā)布日期：2022-05-27
一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/div>
1．熟悉實(shí)驗(yàn)裝置的常用低壓電器。
2．了解實(shí)驗(yàn)裝置的常用低壓電器安裝方法。
二．實(shí)驗(yàn)說(shuō)明
常用低壓控制和保護(hù)電器低壓電器指電壓在 500V 以下的各種控制設(shè)備、繼電器及保護(hù)設(shè)備等。用的低壓電器設(shè)備有刀開(kāi)關(guān)、熔斷器、低壓斷路器、接觸器、磁力啟動(dòng)器及各種繼電器等。
本實(shí)驗(yàn)裝置我們主要用到的是低壓刀開(kāi)關(guān)，漏電斷路器，低壓斷路器等。下面是各種常用低壓電器的介紹。
（1）低壓刀開(kāi)關(guān)
刀開(kāi)關(guān)是一種簡(jiǎn)單的手動(dòng)操作電器，用于非頻繁接通和切斷容量不大的低壓供電線路，并兼作電源隔離開(kāi)關(guān)。刀開(kāi)關(guān)的型號(hào)一般以 H 字母打頭，種類規(guī)格繁多，并有多種衍生產(chǎn)品。按工作原理和結(jié)構(gòu)，刀開(kāi)關(guān)可分為低壓刀開(kāi)關(guān)、膠蓋閘刀開(kāi)關(guān)、刀形轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、鐵殼開(kāi)關(guān)、熔斷式刀開(kāi)關(guān)、組合開(kāi)關(guān)等。
低壓刀開(kāi)關(guān)的最大特點(diǎn)是有一個(gè)刀形動(dòng)觸 頭，基本組成部分是閘刀（動(dòng)觸頭）、刀座（靜觸頭）和底板，刀開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)如圖 1-1 所示。低壓刀開(kāi)關(guān)按操作方式分有單投和雙投開(kāi)關(guān)；按極數(shù)分有單極、雙極和三極開(kāi)關(guān)；按滅弧結(jié)構(gòu)分，有帶滅弧罩的和不帶滅弧罩的等。低壓刀開(kāi)關(guān)常用于不頻繁地接通和切斷交流和直流電路，刀開(kāi)關(guān)裝有滅弧罩時(shí)可以切斷負(fù)荷電流。常用型號(hào)有HD和 HS 系列。
膠蓋閘刀開(kāi)關(guān)是普通使用的一種刀開(kāi)關(guān)，又稱開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)。閘刀裝在瓷質(zhì)底板上，每相附有保險(xiǎn)絲、接線柱，用膠木罩殼蓋住閘刀，以防止切斷電源時(shí)電弧燒傷操作者。膠蓋閘刀開(kāi)關(guān)價(jià)格便宜、使用方便，在建筑中廣泛使用。三相膠蓋閘刀開(kāi)關(guān)在小電流配電系統(tǒng)中用來(lái)接通和切斷電路，也可用于小容量三相異步電動(dòng)機(jī)的全壓起動(dòng)操作，單相雙極刀開(kāi)關(guān)用在照明電路或其他單相電路上，其中熔絲提供短路保護(hù)。膠蓋閘刀開(kāi)關(guān)外形如圖 1-2 所示。常用的有 HK1、HK2 兩種型號(hào)。
（2）低壓斷路器
又稱低壓空氣開(kāi)關(guān)，或自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)。斷路器具有良好的滅弧性能，它能帶負(fù)荷通斷電路，可以用于電路的不頻繁操作，同時(shí)它又能提供短路、過(guò)負(fù)荷和失壓保護(hù)，是低壓供配電線路中重要的開(kāi)關(guān)設(shè)備。斷路器主要由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、脫扣器和操作機(jī)構(gòu)等部分組成。它的操作機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，主觸頭的通斷可以手動(dòng)，也可以電動(dòng)。
當(dāng)手動(dòng)合閘后，跳鉤 2 和鎖扣 3 扣住，開(kāi)關(guān)的觸頭閉合，當(dāng)電路出現(xiàn)短路故障時(shí)，過(guò)電流脫扣器 6 中線圈的電流會(huì)增加許多倍，其上部的銜鐵逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)推動(dòng)鎖扣向上，使其跳鉤 2 脫鉤，在彈簧彈力的作用下，開(kāi)關(guān)自動(dòng)打開(kāi)，斷開(kāi)線路；當(dāng)線路過(guò)負(fù)荷時(shí)，熱元件 8 的發(fā)熱量會(huì)增加，使雙金屬片兒向上彎曲程度加大，托起鎖扣 3，最終使開(kāi)關(guān)跳閘；當(dāng)線路電壓不足時(shí)，失壓脫扣器 5中線圈的電流會(huì)下降，鐵心的電磁力下降，不能克服銜鐵上彈簧的彈力，使銜鐵上跳，鎖扣 3 上跳，與跳鉤 2脫離，致使開(kāi)關(guān)打開(kāi)。按鈕 9 和 10 起分勵(lì)脫扣作用， 當(dāng)按下按鈕時(shí)，開(kāi)關(guān)的動(dòng)作過(guò)程與線路失壓時(shí)是相同的；按下按鈕 10 時(shí)，使分勵(lì)脫扣器線圈通電，最終使開(kāi)關(guān)打開(kāi)。
低壓空氣斷路器有許多新的種類，結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理也不完全相同，前面所述的只是其中的一種。
空氣斷路器具有兩段保護(hù)特性或三段保護(hù)特性，兩段保護(hù)特性曲線如圖 1-4 所示，ab 段是過(guò)載時(shí)開(kāi)關(guān)動(dòng)作的特性曲線，其特點(diǎn)是反時(shí)限，即電流大，動(dòng)作時(shí)間短；電流小，動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)；當(dāng)電流大到一定值時(shí)，開(kāi)關(guān)在極短時(shí)間內(nèi)動(dòng)作，即進(jìn)入曲線的 cd 段，是瞬時(shí)動(dòng)作特性，在這段中，開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間與電流大小無(wú)關(guān)， 是固定的，叫定時(shí)限特性。
一般低壓空氣斷路器在使用時(shí)要垂直安裝，不要傾斜，以避免其內(nèi)部機(jī)械部件運(yùn)動(dòng)不夠靈活。接線時(shí)要上端接電源線，下端接負(fù)載線。有些空氣開(kāi)關(guān)自動(dòng)跳閘后，需將手柄向下扳，然后再向上推才能合閘，若直接向上推則不能合閘。
（3）漏電斷路器
漏電斷路器是在斷路器上加裝漏電保護(hù)器件，當(dāng)?shù)蛪壕€路或電氣設(shè)備上發(fā)生人身觸電、漏電和單相接地故障時(shí)，漏電斷路器便快速自動(dòng)切斷電源，保護(hù)人身和電氣設(shè)備的安全，避免事故擴(kuò)大。按照動(dòng)作原理，漏電斷路器可分為電壓型、電流型和脈沖型。按照結(jié)構(gòu)，可分為電磁式和電子式。
所謂漏電，一般是指電網(wǎng)或電氣設(shè)備對(duì)地的泄漏電流。對(duì)交流電網(wǎng)而言，由于各相輸電線對(duì)地都存在著分布電容 C 和絕緣電阻 R。這兩者合起來(lái)叫做每相輸電線對(duì)地的絕緣阻抗 Z。流過(guò)這些阻抗的電流叫做電網(wǎng)對(duì)地漏電電流，而觸電是指當(dāng)人體不慎觸及電網(wǎng)或電氣設(shè)備的帶電部位，此時(shí)流經(jīng)人體的電流稱為觸電電流。現(xiàn)以常用的電流型漏電保護(hù)斷路器為例，說(shuō)明其工作原理。電流型漏電保護(hù)斷路器有單相和三相之分。
單相電流型漏電保護(hù)斷路器原理結(jié)構(gòu)圖如圖 1-5 所示。在正常情況下，相線對(duì)地漏電電流為零， 則流過(guò)環(huán)形鐵心２中的電流矢量和為零，因此在環(huán)形鐵心２中產(chǎn)生的合成磁通也等于零，故在環(huán)形鐵心２的次極繞組３中無(wú)信號(hào)輸出，脫扣器的銜鐵被由永久磁鐵４產(chǎn)生的磁通所吸引。當(dāng)被保護(hù)的電路上發(fā)生觸電或漏電，或接地故障時(shí)，則流過(guò)環(huán)形鐵心２中的電流矢量和不再為零，因此在環(huán)形鐵心的次極繞組３中感應(yīng)出一交變磁通，并在次極繞組３中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由于環(huán)形鐵心的次極繞組３與去磁線圈５串聯(lián)，則二次感應(yīng)電流流過(guò)去磁線圈５，在某半周波，交變磁通的方向與永久磁鐵磁通反向時(shí)，就很大程度上減弱鐵心的吸力，在反作用彈簧７的拉動(dòng)下，銜鐵６釋放，搭扣８ 脫扣，使斷路器跳閘。
漏電保護(hù)型的空氣斷路器在原有代號(hào)上再加上字母 L，表示是漏電保護(hù)型的。如 DZ15L-60 系列漏電斷路器。漏電保護(hù)斷路器的保護(hù)方式一般分為低壓電網(wǎng)的總保護(hù)和低壓電網(wǎng)的分級(jí)保護(hù)兩種。
（4）交流接觸器
接觸器的工作原理是利用電磁吸力來(lái)使觸頭動(dòng)作的開(kāi)關(guān)，它可以用于需要頻繁通斷操作的場(chǎng)合。接觸器按電流類型不同可分為直流接觸器和交流接觸器。在建筑工程中常用的是交流接觸器。
接觸器的結(jié)構(gòu)原理如圖 1-6 所示。當(dāng)線圈通電后，鐵芯被磁化為電磁鐵，產(chǎn)生吸力，當(dāng)吸力大于彈簧反彈力時(shí)銜鐵吸合，帶動(dòng)拉桿移動(dòng)將所有常開(kāi)觸頭閉合、常閉觸頭打開(kāi)。線圈失電后，銜鐵隨即釋放并利用彈簧的拉力將拉桿和動(dòng)觸頭恢復(fù)至初始狀態(tài)。接觸器的觸頭分兩類，一類用于通斷主電路的，稱主觸頭，有滅弧罩，可以通過(guò)較大電流。另一類用于控制回路中，可以通過(guò)小電流，稱輔助觸頭。輔助觸頭主要有常開(kāi)和常閉兩類。
（5）低壓熔斷器
低壓熔斷器是常用的一種簡(jiǎn)單的保護(hù)電器。與高壓熔斷器一樣，主要作為短路保護(hù)用，在一定條件下也可能起過(guò)負(fù)荷保護(hù)的作用。熔斷器工作原理同高壓熔斷器一樣，當(dāng)線路中出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)的電流大于規(guī)定值，熔體產(chǎn)生過(guò)量的熱而被熔斷，電路由此被分?jǐn)唷?/div>
低壓熔斷器常用的有瓷插式（RC1A）、密閉管式(RM10)、螺旋式(RL7)、填充料式(RT20)、等多種類型。
瓷插式滅弧能力差，只適用于故障電流較小的線路未端使用。其他幾種類型的熔斷器均有滅弧措施，分?jǐn)嚯娏髂芰Ρ容^強(qiáng)，密閉管式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，螺旋式更換熔管時(shí)比較安全，填充料式的斷流能力更強(qiáng)。
（6）插座
插座是移動(dòng)用電設(shè)備、家用電器和小功率設(shè)備的供電電源，一般插座是長(zhǎng)期帶電的，在設(shè)計(jì)和使用時(shí)要注意。插座根據(jù)線路的明敷設(shè)和暗敷設(shè)的要求，也有明裝式和暗裝式兩種。插座按所接電源相數(shù)分三相和單相兩類。單相插座按孔數(shù)可分二孔、三孔。兩孔插座的左邊是零線、右邊是相線； 三孔也一樣，只是中間孔接保護(hù)線。
