低压电器的基础知识

本部分主要对低压电器进行分类、并对各型低压电器进行说明.
低压电器知识


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1 低压电器基本概念

1.1 低压电器产品范围

1.1.1 低压电器：通常是指在低压配电系统和控制系统中起通断、保护控制或调节作用的电器。

1.1.2 低压电器的电压范围：我国把交流1000V及以下，直流1500V及以下作为低压电器的电压范围。

1.2 低压电器产品分类：

低压电器按用途分为配电电器和控制电器两大类。

1.2.1 配电电器

主要用于电能的分配，并对电路和用电设备进行保护以及通断、转换电源或负载。

断路器——框架式（万能式）、塑壳式、小型；

熔断器——有填料管式、无填料管式、插入式、螺旋式、自复式；

隔离器——刀开关、熔断器式刀开关、负荷开关、隔离开关；

漏电保护器——漏电断路器、漏电继电器。

1.2.2 控制电器

主要用于控制用电设备，使其达到预期要求的工作状态。

接触器——交流、直流、可逆、空气、真空、切换电容器式等，

继电器——热过载、中间、时间、电流、电压、温度、速度等；

主令电器——按扭、转换开关、凸轮控制器、行程开关等；

起动器——电磁、自耦减压、星三角、软启动，变频器等。

电磁铁——起动、制动、牵引；

变阻器——励磁、起动、频敏、划线。

控制电器中，按其所处电路和功能，又分为主电路控制电器和控制电路电器两类。

主电路控制电器：

控制电路电器：

v 1.2.3 低压开关装置

把低压电器元件按其功能组装成的系统，成为低压开关装置：主要用于动力和照明等用电设备的配电线路的配电装置。

1.2.3.1 低压开关装置按功能分,有配电装置和控制装置两大类。

1.2.3.2 按装置结构分，有

小三箱——照明箱，计量箱、动力箱；

控制箱——操作箱，操作台，控制屏、控制柜；

低压开关柜——固定式（PJL型、 GGD型）

抽屉式；GCK(GCL)型抽屉式开关柜；

GLG型固定分隔式开关柜；

GCS型抽屉式开关柜；

多米诺型抽屉式开关柜；

MNS型开关柜等。

1.2.3.3 抽屉式开关柜特点：

按功能分动力柜和控制柜；

短路能力高；

进线和分路母线分隔；

抽屉功能模块能互换；

各种安全联锁功能.



v 2 常见低压电器产品简介

2.1 断路器

属配电电器，曾称为自动开关，用于对配电电路、电动机或其它用电设备实行通断操作并起过载、短路或欠电压等保护作用的开关电器。

按功能和结构，有框架断路器、塑壳断路器和小型断路器三类。

2.1.1 断路器的保护功能

早期的断路器只具有短路瞬动的一段保护。后来发展为过载长延时和短路瞬动的二段保护。现在大量生产的小型短路器和塑壳短路器都是二段保护。断路器有再增加过载短延时保护和接地故障保护的所谓“四段”保护。此外，断路器还可通过加装附件，实现欠电压保护。当代先进的断路器引入微电子技术，使它具有一定的智能化功能。



2.1.2 断路器的工作原理

合、分闸机构（手动、电动、四连杆、弹簧储能及释能）；

脱扣机构（四连杆—五连杆转换）；

瞬动、延时、欠电压脱扣原理。

2.1.3 框架断路器

1) 从结构上说，将所有构件都安装在具有绝缘衬垫的框架上，形成一个整体的断路器；

2）也称万能式断路器，是从功能上说；

3）用于线路主干线的配电与保护；

4）框架断路器产品举例。

2.1.4 塑壳断路器

1）将所有构件都安装在模压绝缘外壳中的断路器；

2）主要用于分支干线电路的配电与保护；

3）塑壳断路器产品举例。

2.1.5 小型断路器

1）将所有构件都安装在小型模压绝缘外壳中的断路器；

2）用于电路的终端，对终端电路和用电设备作过载和短路保护；

3）现在的小型断路器一般都有模数化的尺寸和轨道化安装；

4）也归入建筑电器范畴。

v 2.2 隔离开关

在断开位置，能满足电路上隔离功能的一种电器。

1）能承载正常电路条件下的电流，也能在一个规定时间段内承载非正常电路条件下的电流（短时耐受电流）；

2）不具有保护功能；

3）常与保护电器（熔断器、断路器）配合使用；

4）相关产品：刀开关、开关熔断器组（负荷开关）、熔断器式隔

离开关。

v 2.3 接触器

属控制电器（控制主电路）。能频繁地接通、承载和分断正常电路条件（包括运行中正常过载运行条件）下的电流的一种非手动操作的开关电器。

1）按操作方式有电磁式和气动式，电磁式又有直流和交流；

2）按主电路电源性质有直流接触器和交流接触器；

3）按绝缘介质分，有空气式接触器和真空接触器；

4）按结构形式分，有直动式接触器和转动式接触器；

5）产品举例。

2.4 继电器

属控制电路电器。具有一个或多个输出端，当输入信号达到规定要求时，电器的输出端发生状态跃迁变化的电器。

1）按输入信号分，有电压继电器（直流、交流）、电流继电器、速度继电器、频率继电器、温度继电器；

2）按用途分，有过电压、欠电压、过电流、热（过载）、速度、频率、时间、中间、通用

v 2.5 控制器

属控制电器，手动电器。按预定程序转换主电路或控制电路的接线以变更电路中参数的电器。

有凸轮控制器、主令控制器。

2.6 其它电器

CPS组合电器、ATS装置。

v 3.电器的基本性能参数

1）极限短路分断能力Icu——在规定的试验程序和试验参数下，电器能接通和分断的短路电流能力。试后还具有一定的介电耐压能力，但可不考虑继续承栽它的额定电流。

2）运行短路分断能力Ics——在规定的试验程序和试验参数下，电器能接通和分断的短路电流能力。试后还具有一定的介电耐压能力，并且须考虑继续承栽它的额定电流。

3) 短时耐受电流Icw——在规定的试验条件下，断路器能承载而不损坏的短时耐受电流值。短时耐受电流Icw只适用于具有短路短延时特性的电器。

4）电器的几种典型负载——

AC1（无感、微感、电阻炉）、 AC2（通断:2.5Ie/Ue)

AC3(通:6Ie/Ue,断:Ie/0.17Ue) AC4(通断:6Ie/Ue)

DC1(无感、微感、电阻炉） DC3(通断:2.5Ie/Ue/2mS并激电动机)

DC5(通断:2.5Ie/Ue/7.5mS串激电动机)

5）断路器的本体功耗——指断路器在通以最大额定电流时，因其本身的电阻发热而产生的功率损耗，通常以三相总功率(W)表示。

6）温升——电器在规定的使用条件（环境、安装条件）下，通以额定（约定发热）电流，达到稳定发热温度时，该温度与环境温度之

差，以K氏温标表示。

7）机械寿命——在正常安装条件下，电器的主电路不通电流，按规定的额定操作频率和负载因数动作，未经修理，不更换机械零件所能达到的操作循环数。

8）电气寿命——在正常安装条件下，电器的主电路在额定电压下通以额定负载，按规定的额定操作频率和负载因数操作，未经修理，不更换零件所能达到的有载通断操作循环次数。

9) 介电性能—— 绝缘性能的考核，绝缘电阻、耐压（工频、冲击）。