低压电器培训汇总

电工基础知识讲座

低压电器

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常用低压继电保护电器

低压电器分类及产品型号

一、常用低压继电保护电器的分类

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1.1 低压电器的电磁机构及执行机构

电气控制系统中以电磁式电器的应用最为普遍。电磁式低压电器是一种用电磁现象实现电器功能的电器类型，此类电器在工作原理及结构组成上大体相同。根据其结构组成，电磁式低压电器的分类如下：

交流

直流

执行机构

触头系统

灭弧系统

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1. 电磁机构

电磁机构为电磁式电器的感测机构，它的作用是将电磁能量转换为带动触头动作的机械能量，从而实现触头状态的改变，完成电路通、断的控制。

电磁机构由吸引线圈、铁心、衔铁等几部分组成，其工作原理是：线圈通过工作电流产生足够的磁动势，在磁路中形成磁通，使衔铁获得足够的电磁力用以克服反作用力与铁心吸合，由连接机构带动相应的触头动作。

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2. 触头系统

触头作为电器的执行机构，起着接通和分断电路的重要作用，必须具有良好的接触性能，故应考虑其材质和结构设计。

对于电流容量较小的电器，如机床电气控制线路所应用的接触器、继电器等，常采用银质材料作触头，其优点是银的氧化膜电阻率与纯银相近，与其他材质（比如铜）相比，可以避免因长时间工作，触头表面氧化膜电阻率增加而造成触头接触电阻增大。

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触头系统的结构如图1.1所示，可分

为桥式和指式两种。其中桥式触头又分为点

接触式和面接触式。

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(a)(b)(c)

图1.1 触头系统的结构

(a) 点接触式；(b) 面接触式；(c) 指式

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3. 灭弧系统

（1）电弧产生的条件：当被分断电路的电流超过0.25～1 A，分断后加在触头间隙两端的电压超过12～20 V（根据触头材质的不同取值）时，在触头间隙中会产生电弧。

（2）电弧的实质：电弧是一种气体放电现象，即触头间气体在强电场作用下产生自由电子，正、负离子呈游离状态，使气体由绝缘状态转变为导电状态，并伴有高温、强光。幻灯片10

（3）熄弧的主要措施有机械性拉弧、窄缝灭弧和栅片灭弧三种。

①机械性拉弧：分断触点时，迅速增加电弧长度，使单位长度内维持电弧燃烧的电场强度不够而熄弧, 如图 1.2 所示。

②窄缝灭弧：依靠磁场的作用，将电弧驱入耐弧材料制成的窄缝中，以加快电弧的冷却, 如图1.3所示。这种灭弧装置多用于交流接触器。

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③栅片灭弧：分断触点时，产生的电弧在电动力的作用下被推入彼此绝缘的多组镀铜薄钢片（栅片）中，电弧被分割成多组串联的短弧。

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1v

v

1

静触点；

动触点

图1.2 机械性拉弧

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纵缝中的电弧1

电弧电流

灭弧磁场

图1.3 窄缝灭弧装置

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栅片

图1.4 栅片灭弧示意图

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1.2开关电器

1. 常用刀开关

(1) 胶盖开关。胶盖开关是一种带熔断器的开启式负荷开关，如图1.5所示。

(2) 铁壳开关。铁壳开关是带灭弧装置和熔断器的封闭式负荷开关，其图形符号及文字符号与胶盖开关相同。

(3) 刀开关的类别和型号含义。

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胶盖

进

线

座静触头

瓷柄

出线座

瓷底

胶盖紧固螺钉

动触头

(a)

QS

(b)

QS-FU

(c)

图1.5 HK系列瓷底胶盖刀开关(a) 外形图；(b)、(c) 刀开关图形及文字符号

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刀开关的型号含义如下：

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2. 组合开关

组合开关又称转换开关，其操作较灵巧，靠动触片的左右旋转来代替闸刀开关的推合与拉开。

(1) 组合开关的作用。

(2) 组合开关的结构组成。

(3) 组合开关的类型、图形和文字符号。

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手柄

转轴

弹簧

凸轮

绝缘杆

绝缘垫板

动触片

静触片

接线柱

(a)

(b)

图1.6 HZ10-10/3 型组合开关结构

(a) 外形；(b) 结构

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QS

(b

)

(a

)QS

图 1.7 组合开关的图形和文字符号 (a) 单极； (b) 三极

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3. 低压断路器

1) 低压断路器的结构与原理

低压断路器主要由三部分组成: 触头和灭弧系统, 各种脱扣器（包括电磁脱扣器、 欠压脱扣器、 热脱扣器）， 操作机构和自由脱扣机构（包括锁链和搭钩）。 低压断路器的按钮和触头接线柱分别引出壳外， 其余各组成部分均在壳内。 低压断路器的工作原理如图1.8所示。

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123

45 6

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(a)(b)

QF

1—主弹簧；2—主触头；3—锁链；

4—搭钩；5—轴；6—电磁脱扣器；

7—杠杆；8—电磁脱扣器衔铁；

9—弹簧；10—欠压脱扣器衔铁；

11—欠压脱扣器；12—双金属片；

13—热元件