低压控制保护电器的性能及技术分析

　　摘 要:本文分析了刀开关、熔断器、低压断路器、接触器、磁力起动器及各种继电器等的性能及应用。

　　关键词:低压控制电器;性能;技术;分析

　　Abstract: This paper analyzes the performance and application of the knife switch, fuse, low-voltage breaker, contactor, relay and other magnetic starters.

　　Key words: low-voltage electrical control; performance; technology; analysis

　　中图分类号： F407.61 文献标识码：A 文章编号：2095-2104

　　低压控制保护电器指电压在 500V以下的各种控制设备、电器、继电器及保护设备等。本文对刀开关、熔断器、低压断路器、接触器、磁力起动器及各种继电器等进行了性能及技术分析。

　　1 低压短路器

　　低压短路器是工程中应用最广泛的一种控制设备，曾称自动开关或空开。它除具有全负荷分断能力外，还具有短路保护、过载保护和失欠电压保护等功能，并且具有很好的灭弧能力。常用作配电箱中的总开关或分路开关。常用的低压断路器有 DZ、DW系列等，新型号有 C系列、S系列、K系列等。

　　1.1 DZ系列高分断小型低压断路器

　　民用高分断小型短路器是一种具有过载和短路双重保护的限流功能的电器，其品种型号很多，DZ47—63型号为其一种。

　　1.1.1 DZ47—63 型号高分断小型断路器种类。 按用途分，有 C 型用于照明保护，D型用于动力保护; 按极数分，有单极、二极、三极、四极;电流规格 C型的有1A、3A、5A、10A、15A、20A、25A、 32A、

　　40A、 50A、 60A， D 型的有 1A、 3A、 5A、 10A、 15A、20A、25A、

　　32A、 40A。

　　1.1.2 DZ47—63 型号高分断小型断路器正常使用的工作条件。海拔高度不超过 2000m;周围空气温度不高于+40℃时不超过50%;在较低温度下允许有较大相对温度， 最湿月的月平均最大相对湿度为 90%，同时该月的平均最低温度为 +35℃，并允许因温度变化发生在产品上的凝露;在无爆炸危险介质中，且没有腐蚀金属和破坏绝缘的气体与尘埃;在没有雨(雪)侵袭的地方;无明显摇动和冲击振动的地方。

　　1.2 几种常用新型号小型低压断路器

　　1.2.1 C系列小型低压断路器。 C系列小型低压断路器极数有单极、二极、三极和四极。其特点是体积小，保护功能多，有过载保护、短路保护及漏电保护。型号 C45N2 用于照明线路控制和保护，C45N4 用于动力线路控制和保护，额定容量有 5A、10A、15A、 20A、30A、50A、60A。

　　1.2.2 S系列小型低压断路器。型号有S061—单极新型号低压断路器，有一个保护极。其他三极、三级、四级新型号低压断路器分别配有1—4个保护极。

　　1.2.3 ME 系列框架式断路器。ME 系列框架式断路器适用于交流600V、直流 400V以下、50Hz 的电网中，作为发电机、电动机及线路的过负荷或短路欠电压保护，以及在正常条件下作不频繁起动用。 有特殊要求时可用 ME630、ME100、ME1600 型断路器，额定电压可达

　　1000V。相当于 DW 型框架式低压断路器。低压断路器具有许多保护功能(短路保护、过载保护、失电压或欠电压保护等)，所以广泛用于建筑照明和动力配电线路中。 因为是手动直接控制分断主电路， 所以不宜频繁操作。 适用于明配电箱内或其他各种不频繁操作的控制设备。 低压断路器有灭弧能力， 各相主触头上都扣有石棉灭弧罩， 各相触头被割开，这样在断电时，电弧不致形成相间闪络。容量从几个安培都有，而且结构紧凑，安装方便。合闸时主触头有弹簧紧在固定触头上，所以触头同时动作，避免电动机缺相运行。

　　2 熔断器

　　熔断器是用来防止电路和设备长期通过过载电流和短路电流， 起断路功能的保护元件。它由金属熔件(熔体、熔丝)、支持熔件的接触结构组成。

　　2.1 瓷插式熔断器。瓷插式熔断器其构造简单，国产规格有0.5A、1A、1.5A、2A、3A、5A、7A、10A、15A、20A、25A、30A、35A、40A、 50A、60A、65A、70A、75A、80A、100A 等。

　　2.2 螺旋式熔断器。 螺旋式熔断器其构造简单， 型号为 RL1 型。 当熔丝熔断时，极片被弹落，需要更换熔丝管。常用于配电柜中。

　　2.3 封闭式熔断器。封闭式熔断器其构造简单，采用耐高温的密封保护管，内装熔丝或熔片。当熔丝熔化时，管内气压很高，起到灭弧的作用，还能避免相间短路。这种熔断器常用在容量较大的负载上作短

　　路保护。大容量的能达到1kA。

　　2.4 填充料式熔断器。 填充料式熔断器是我国自行设计的，它的主要特点是具有限流作用及较高的极限分断能力。所以这种熔断器用于具有较大短路电流的电力系统和成套配电器装置中。在填充料式熔断器中，有两个冲成栅状的铜片，其间用低熔点的锡桥联接，围成筒形卧入瓷管中。当发生短路时，锡桥迅速熔化，钢片的作用是增大和石英砂的接触面积。让熔化时电弧的热量尽快散去。此种熔断器灭弧能力强，断电所需时间短。

　　2.5 自复熔断器。低压电器容量逐渐增大，低压配电线路的短路电流也越来越大，要求用于系统保护开关元件的分断能力也不断提高，为此出现了一些新型限流元件，如自复熔断器等。应用时和外电路的低压短路器配合工作，效果很好。

　　3 刀开关

　　刀开关是最简单的手动控制设备，其功能是不频繁的接通电路。根据闸刀的构造，可分为胶盖刀开关和铁壳刀开关两种。如果按极数分有单极、双极、三极等三种，每种又有单投和双投之分。

　　3.1 胶盖刀开关。刀开关的主要特点是容量小，常用的有 15A、30A， 最大为 60A;没有灭弧能力，容易损伤刀片，只用于不频繁操作，构造简单，价格低廉。

　　3.2 铁壳刀开关。铁壳刀开关的主要特点是：有灭弧能力;有铁壳保护和联锁装置(即带电时不能开门)，所以操作安全;有短路保护能力;只有在不频繁操作的场合。铁壳刀开关常用的型号为 HH10系列，容量规格有 10A、15A、20、30A、60A、100A。HH11系列，容量规格有100A、200A、300A、400A等。铁壳刀开关容量选择一般为电动机额定电流的3倍。

　　4 接触器

　　接触器也称也电磁开关，它是利用电磁铁的吸力来控制触头动作的。接触器按其电流可分为直流接触器和交流接触器两类，在工程中常用交流接触器。接触器主要技术数据有额定电压、额定电流(均指主触头)、电磁线圈额定电压等。应用中一般选其额定电流大于负载工作电流，通常负载额定电流为接触器额定电流的 70%—80%。交流接触器用符号 CJ 表示。其型号如：CJ12—B40/3 其中12 是设计序号，B 是有栅片灭弧，容量 40A，三极。

　　交流接触器的主要特点如下：a.它是用按钮控制电磁线圈的， 电流很小， 控制安全可靠。当环境潮湿时，可选用电磁线圈电压为 36V的安全电压进行控制;b.电磁力动作迅速，可以频繁操作。如建筑工地的搅拌机、起重机等常用接触器控制电动机负荷运行;c.可以用附加按钮实现多处控制一台电动机或遥控功能;d.具有失电压或欠电压保护作用，当电压过低时，电磁线圈吸力变小，拉力弹簧使箱铁和拉杆动作，接触器自动断电。

　　5 磁力起动器

　　磁力起动器由接触器、按钮和热继电器组成。热继电器是一种具有延时动作的过载保护器件，热敏元件通常为电阻丝或双金属片。 另外为避免由于环境温度升高造成误动作，热继电器还装有温度补偿双金属片。

　　磁力起动器型号用符号 QC 表示，如 QC10—3/6 含义是磁力起动器，设计序号 10系列，容量 20A，保护式，不可逆运行(只有单方向运行)，有热继电器保护。磁力起动器具有接触器的一切特点，所不同的是磁力起动器中有的有热继电器保护，而且有的能控制正反转运行，即有可逆运行功能。

　　低压控制电器直接控制主电路，都有一定的灭弧能力，通常采用的灭弧的方法有：a. 磁吹式灭弧。它由磁吹线圈、引弧角和导弧磁夹板等组成。灭弧线圈和主电路相串联，所以线路电流越大，灭弧能力越强，而磁吹力的方向与电流的方向无关。所以磁吹法在交、直流电路中都能用。b.栅片灭弧。它由在垂直于电弧的上方设置的许多相绝缘的金属栅片及引弧角组成。因为栅片的灭弧能力，交流电时比直流电时强，所以工程中常用的低压电器多用栅片灭弧法。

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文章名称： 低压控制保护电器的性能及技术分析

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