常用低壓電器的認知和安裝
瀏覽： 發布日期：2022-05-27
一．實驗目的
1．熟悉實驗裝置的常用低壓電器。
2．了解實驗裝置的常用低壓電器安裝方法。
二．實驗說明
常用低壓控制和保護電器低壓電器指電壓在 500V 以下的各種控制設備、繼電器及保護設備等。用的低壓電器設備有刀開關、熔斷器、低壓斷路器、接觸器、磁力啟動器及各種繼電器等。
本實驗裝置我們主要用到的是低壓刀開關，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）低壓刀開關
刀開關是一種簡單的手動操作電器，用于非頻繁接通和切斷容量不大的低壓供電線路，并兼作電源隔離開關。刀開關的型號一般以 H 字母打頭，種類規格繁多，并有多種衍生產品。按工作原理和結構，刀開關可分為低壓刀開關、膠蓋閘刀開關、刀形轉換開關、鐵殼開關、熔斷式刀開關、組合開關等。
低壓刀開關的最大特點是有一個刀形動觸 頭，基本組成部分是閘刀（動觸頭）、刀座（靜觸頭）和底板，刀開關結構如圖 1-1 所示。低壓刀開關按操作方式分有單投和雙投開關；按極數分有單極、雙極和三極開關；按滅弧結構分，有帶滅弧罩的和不帶滅弧罩的等。低壓刀開關常用于不頻繁地接通和切斷交流和直流電路，刀開關裝有滅弧罩時可以切斷負荷電流。常用型號有HD和 HS 系列。
膠蓋閘刀開關是普通使用的一種刀開關，又稱開啟式負荷開關。閘刀裝在瓷質底板上，每相附有保險絲、接線柱，用膠木罩殼蓋住閘刀，以防止切斷電源時電弧燒傷操作者。膠蓋閘刀開關價格便宜、使用方便，在建筑中廣泛使用。三相膠蓋閘刀開關在小電流配電系統中用來接通和切斷電路，也可用于小容量三相異步電動機的全壓起動操作，單相雙極刀開關用在照明電路或其他單相電路上，其中熔絲提供短路保護。膠蓋閘刀開關外形如圖 1-2 所示。常用的有 HK1、HK2 兩種型號。
（2）低壓斷路器
又稱低壓空氣開關，或自動空氣開關。斷路器具有良好的滅弧性能，它能帶負荷通斷電路，可以用于電路的不頻繁操作，同時它又能提供短路、過負荷和失壓保護，是低壓供配電線路中重要的開關設備。斷路器主要由觸頭系統、滅弧系統、脫扣器和操作機構等部分組成。它的操作機構比較復雜，主觸頭的通斷可以手動，也可以電動。
當手動合閘后，跳鉤 2 和鎖扣 3 扣住，開關的觸頭閉合，當電路出現短路故障時，過電流脫扣器 6 中線圈的電流會增加許多倍，其上部的銜鐵逆時針方向轉動推動鎖扣向上，使其跳鉤 2 脫鉤，在彈簧彈力的作用下，開關自動打開，斷開線路；當線路過負荷時，熱元件 8 的發熱量會增加，使雙金屬片兒向上彎曲程度加大，托起鎖扣 3，最終使開關跳閘；當線路電壓不足時，失壓脫扣器 5中線圈的電流會下降，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，致使開關打開。按鈕 9 和 10 起分勵脫扣作用， 當按下按鈕時，開關的動作過程與線路失壓時是相同的；按下按鈕 10 時，使分勵脫扣器線圈通電，最終使開關打開。
低壓空氣斷路器有許多新的種類，結構和動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特性或三段保護特性，兩段保護特性曲線如圖 1-4 所示，ab 段是過載時開關動作的特性曲線，其特點是反時限，即電流大，動作時間短；電流小，動作時間長；當電流大到一定值時，開關在極短時間內動作，即進入曲線的 cd 段，是瞬時動作特性，在這段中，開關動作時間與電流大小無關， 是固定的，叫定時限特性。
一般低壓空氣斷路器在使用時要垂直安裝，不要傾斜，以避免其內部機械部件運動不夠靈活。接線時要上端接電源線，下端接負載線。有些空氣開關自動跳閘后，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器件，當低壓線路或電氣設備上發生人身觸電、漏電和單相接地故障時，漏電斷路器便快速自動切斷電源，保護人身和電氣設備的安全，避免事故擴大。按照動作原理，漏電斷路器可分為電壓型、電流型和脈沖型。按照結構，可分為電磁式和電子式。
所謂漏電，一般是指電網或電氣設備對地的泄漏電流。對交流電網而言，由于各相輸電線對地都存在著分布電容 C 和絕緣電阻 R。這兩者合起來叫做每相輸電線對地的絕緣阻抗 Z。流過這些阻抗的電流叫做電網對地漏電電流，而觸電是指當人體不慎觸及電網或電氣設備的帶電部位，此時流經人體的電流稱為觸電電流。現以常用的電流型漏電保護斷路器為例，說明其工作原理。電流型漏電保護斷路器有單相和三相之分。
單相電流型漏電保護斷路器原理結構圖如圖 1-5 所示。在正常情況下，相線對地漏電電流為零， 則流過環形鐵心２中的電流矢量和為零，因此在環形鐵心２中產生的合成磁通也等于零，故在環形鐵心２的次極繞組３中無信號輸出，脫扣器的銜鐵被由永久磁鐵４產生的磁通所吸引。當被保護的電路上發生觸電或漏電，或接地故障時，則流過環形鐵心２中的電流矢量和不再為零，因此在環形鐵心的次極繞組３中感應出一交變磁通，并在次極繞組３中產生感應電動勢，由于環形鐵心的次極繞組３與去磁線圈５串聯，則二次感應電流流過去磁線圈５，在某半周波，交變磁通的方向與永久磁鐵磁通反向時，就很大程度上減弱鐵心的吸力，在反作用彈簧７的拉動下，銜鐵６釋放，搭扣８ 脫扣，使斷路器跳閘。
漏電保護型的空氣斷路器在原有代號上再加上字母 L，表示是漏電保護型的。如 DZ15L-60 系列漏電斷路器。漏電保護斷路器的保護方式一般分為低壓電網的總保護和低壓電網的分級保護兩種。
（4）交流接觸器
接觸器的工作原理是利用電磁吸力來使觸頭動作的開關，它可以用于需要頻繁通斷操作的場合。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。
接觸器的結構原理如圖 1-6 所示。當線圈通電后，鐵芯被磁化為電磁鐵，產生吸力，當吸力大于彈簧反彈力時銜鐵吸合，帶動拉桿移動將所有常開觸頭閉合、常閉觸頭打開。線圈失電后，銜鐵隨即釋放并利用彈簧的拉力將拉桿和動觸頭恢復至初始狀態。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，可以通過較大電流。另一類用于控制回路中，可以通過小電流，稱輔助觸頭。輔助觸頭主要有常開和常閉兩類。
（5）低壓熔斷器
低壓熔斷器是常用的一種簡單的保護電器。與高壓熔斷器一樣，主要作為短路保護用，在一定條件下也可能起過負荷保護的作用。熔斷器工作原理同高壓熔斷器一樣，當線路中出現故障時，通過的電流大于規定值，熔體產生過量的熱而被熔斷，電路由此被分斷。
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，分斷電流能力比較強，密閉管式結構簡單，螺旋式更換熔管時比較安全，填充料式的斷流能力更強。
（6）插座
插座是移動用電設備、家用電器和小功率設備的供電電源，一般插座是長期帶電的，在設計和使用時要注意。插座根據線路的明敷設和暗敷設的要求，也有明裝式和暗裝式兩種。插座按所接電源相數分三相和單相兩類。單相插座按孔數可分二孔、三孔。兩孔插座的左邊是零線、右邊是相線； 三孔也一樣，只是中間孔接保護線。
