熔断电器 1.6lk 2rI 2. 5 IgT 4 Ig 熔断时间 40 4 2.5s 熔断器作为过负载及短路保护电器具有分断能力高、限流特性好、结构简单、可靠性高、使用维护方便 价格低又可与开关组成组合电器等许多优点,所以得到广泛的应用。 熔断器是由熔断体及支持件组成。熔断体常制成丝状或片状,熔断体的材料一般有两种:一种是低熔点 材料如铅锡合金、锌等:另一种是高熔点材料如银、铜等。支持件是底座与载熔件的组合。支持件的额定电 流表示配用熔断体的最大额定电流。 熔断器有很多类型和规格,如有填料封闭管式R型、无填料封闭管式RM型、螺旋式RL型、快速式 RS型、插入式RC型等,熔体额定电流从最小的0.5A(FA4型)到最大的2100A(RSF型),按不同的形式有 不同的规格 图131所示为RLⅠ型螺旋式熔断品结构图。熔断器由瓷帽1、金属管2、指示器3、熔管4、瓷套5、下 接线端6、上接线端7和瓷座8等组成。熔管为封闭有填料管式熔断体,它由变截面熔体及髙强度瓷管、石 英砂等组成。当线路发生过负截或短路时,故障电流通过熔体,熔体被加热、熔化、汽化、断裂而产生电弧。 在电弧的高温作用下,熔体金属蒸气迅速向四周喷溅,石英砂使金属蒸气冷却,加速了电弧的熄灭,熔体熔 断而切断了故障电路。 有填料管式熔断器具有较好的限流作用,因此,各种形式的有填料管式熔断器得到了广泛的应用 目前,较新式的熔断器有取代RLⅠ的RL6、RL7型螺旋式熔断器:取代RI0的RT16、RT17、RT20型 有填料管式熔断器:取代RS0、RS3的RS、RSF型快速熔断器:取代RLS的RLS2型螺旋式快速熔断器。另 外,还有取代R1型下班管式熔断器并可用于二次回路的RT4、RT18,RT19B型有填料封闭管式圆筒形熔断 器 152低压隔离器 低压隔离器是指在断开位置能符合规定的隔离功能要求的低压机械开关电器,而隔离开关的含义是在断 开位置能满足隔离器隔离要求的开关。近十余年来,隔离开关和隔离器的发展非常迅速,常用产品除了 HDl1HD14及HSl1-HS13(B)系列外,很多都是新开发或引进国外技术生产的新产品,这些产品在结构及 技术性能上都较好,代表相当的领先水平。 HR3系列熔断器式刀开关适用于交流50Hz、额定电压380V和直流电压440V、额定电流100-600A的工 业企业配电网络中,作为电缆、导线及用电设备的过负载和短路保护,以及在网络正常供电的情况下不频繁 地接通和切断电源,如图1.32所示。熔断器式开关是由RI0型熔断器、静触头、操作机构和底座组成的组合 电器。它具有熔断器和刀开关的性能,在正常馈电的情况下,接通和切断电源由刀开关承担,熔断器用作导
电 气 控 制 技 术 （讲义） 16 熔断器作为过负载及短路保护电器具有分断能力高、限流特性好、结构简单、可靠性高、使用维护方便、 价格低又可与开关组成组合电器等许多优点，所以得到广泛的应用。 熔断器是由熔断体及支持件组成。熔断体常制成丝状或片状，熔断体的材料一般有两种：一种是低熔点 材料如铅锡合金、锌等；另一种是高熔点材料如银、铜等。支持件是底座与载熔件的组合。支持件的额定电 流表示配用熔断体的最大额定电流。 熔断器有很多类型和规格，如有填料封闭管式 RT 型、无填料封闭管式 RM 型、螺旋式 RL 型、快速式 RS 型、插入式 RC 型等，熔体额定电流从最小的 0.5A(FA4 型)到最大的 2 100A（RSF 型），按不同的形式有 不同的规格。 图 1.31 所示为 RL1 型螺旋式熔断品结构图。熔断器由瓷帽 1、金属管 2、指示器 3、熔管 4、瓷套 5、下 接线端 6、上接线端 7 和瓷座 8 等组成。熔管为封闭有填料管式熔断体，它由变截面熔体及高强度瓷管、石 英砂等组成。当线路发生过负截或短路时，故障电流通过熔体，熔体被加热、熔化、汽化、断裂而产生电弧。 在电弧的高温作用下，熔体金属蒸气迅速向四周喷溅，石英砂使金属蒸气冷却，加速了电弧的熄灭，熔体熔 断而切断了故障电路。 有填料管式熔断器具有较好的限流作用，因此，各种形式的有填料管式熔断器得到了广泛的应用。 目前，较新式的熔断器有取代 RL1 的 RL6、RL7 型螺旋式熔断器；取代 RT0 的 RT16、RT17、RT20 型 有填料管式熔断器；取代 RS0、RS3 的 RS、RSF 型快速熔断器；取代 RLS 的 RLS2 型螺旋式快速熔断器。另 外，还有取代 R1 型下班管式熔断器并可用于二次回路的 RT14、RT18，RT19B 型有填料封闭管式圆筒形熔断 器。 1.5.2 低压隔离器 低压隔离器是指在断开位置能符合规定的隔离功能要求的低压机械开关电器，而隔离开关的含义是在断 开位置能满足隔离器隔离要求的开关。近十余年来，隔离开关和隔离器的发展非常迅速，常用产品除了 HD11-HD14 及 HS11-HS13（B）系列外，很多都是新开发或引进国外技术生产的新产品，这些产品在结构及 技术性能上都较好，代表相当的领先水平。 HR3 系列熔断器式刀开关适用于交流 50Hz、额定电压 380V 和直流电压 440V、额定电流 100-600A 的工 业企业配电网络中，作为电缆、导线及用电设备的过负载和短路保护，以及在网络正常供电的情况下不频繁 地接通和切断电源，如图 1.32 所示。熔断器式开关是由 RT0 型熔断器、静触头、操作机构和底座组成的组合 电器。它具有熔断器和刀开关的性能，在正常馈电的情况下，接通和切断电源由刀开关承担，熔断器用作导 熔断电器 1.25IRT 1.6 IRT 2 IRT 2.5 IRT 3 IRT 4 IRT 熔断时间 ∞ 1h 40s 8s 4.5s 2.5s FU O t IRT I QS QS
电气控制技术(讲义) 线和用电设备的短路保护或导线的过负载保护。 HR3系列开关都装有灭弧室,灭弧室是由酚醛纸板和钢板冲制的栅片铆合而成。熔断器式刀开关的熔断 体固定在带有弹簧钩子锁板的绝缘横梁上,在政常运行时,保证溶断体不脱扣,而当熔断体因线路故障而熔 断后,只需按下钩子便可以很方便地更换熔断体 153低压断路器 低压断路器( Automatic cicuit Breaker)按结构形式分为万能式和塑料外壳式两类。其中,万能式原称作 框架式断路器,为与IC标准使用的名称相符合,已改称为万能式断路器。 低压器断路器又称作自动空气断路器,简称自动空气开关或自动开关。低压断路器与接触器不同的是, 虽然允许切断短路电流,但允许操作的次数较低,不适宜频繁操作。 低压断路器主要由触头系统、操作机构和保护元件3部分组成。主触头由耐弧合金(如银钨合金)制成 采用灭弧栅片灭弧。操作机构较复杂,其通断可用手柄操作,也可用电磁机构操作,大容量的断路器也可采 用电动机操作;自动脱扣装置可应付各种故障,使触点瞬时动作,而与手柄的操作速度无关。 低压断路器的工作原理如图1.33所示。它相当于闸刀开关、熔断器、热断器、热继电器和欠电压继电器 的组合,是一种自动切断电路故障用的保护电器。政常工作时主触头1串联于主电路,处于闭合状态,此时 锁键2由搭钩3勾住。自动开关一旦闭合后,由机械连锁保持主触头闭合,而不消耗电能。锁键2被扣住后, 分断弹簧13被拉长,储蓄了能量,为开断作准备。过电流脱扣器12的线圈串联于主电路,当电流为正常值 时,衔铁吸力不够,处于打开位置。当电路电流超过规定值时,电磁吸力增加,衔铁1吸合,通过杠杆5使 搭钩3脱开,主触点1在弹簧13作用下切断电路,这就是过电流保护;当电压过低(欠压)或失压时,欠电 脱扣器8的衔铁7释放,同样由杠杆使搭钩脱开,切断电路,实现了失压保护;过载时双金属片10弯曲 也通过杠杆5使搭钩3脱开,主触点电路被切断,完成过负荷保护。图1.33中其他分别是:转轴4、弹簧6、 加热电阻丝9。 低压断路的新型号很多,有用引进技术生产的,如C45、S250S、E4CB、3VE、ME、AE等系列,有国 内开发研制的,如CM1、DZ20系列。在20世纪90年代,部分生产厂与国外企业合资建厂引进技术及零件 生产具有当代水平的新型断路器如S、F、M系列等,使我国断路器生产在某些方面达到新的水平。 C45、DN、NC100小型塑料外壳系列断路器是中法合资天津梅兰有限公司用法国梅兰日兰公司的技术 和设备制造的产品,适用于交流50H或Hz,额定电压为240/415V及以下的电路中,作为线路、照明及动力 设备的过负载与短路保护,以及线路和设备的通断转换。该系列断路器也可用于直流电路。 DZ20系列断路器是我国20世纪80年代以来研制的作为替代DZ10等系列老产品的新型断路器,是目前 国内应用得最多的断路器之一。DZ20系列断路器适用于交流50Hz、额定电压380V及以下,直流电压220V 及以下网络中,作配电和保护电机用。在正常情况下,可分别作为线路的不频繁转换及电动机的不频繁起动 用,其外形如图1.34所示,技术数据详见附录1表1.6
电 气 控 制 技 术 （讲义） 17 线和用电设备的短路保护或导线的过负载保护。 HR3 系列开关都装有灭弧室，灭弧室是由酚醛纸板和钢板冲制的栅片铆合而成。熔断器式刀开关的熔断 体固定在带有弹簧钩子锁板的绝缘横梁上，在政常运行时，保证溶断体不脱扣，而当熔断体因线路故障而熔 断后，只需按下钩子便可以很方便地更换熔断体。 1.5.3 低压断路器 低压断路器（Automatic Cicuit Breaker）按结构形式分为万能式和塑料外壳式两类。其中，万能式原称作 框架式断路器，为与 IEC 标准使用的名称相符合，已改称为万能式断路器。 低压器断路器又称作自动空气断路器，简称自动空气开关或自动开关。低压断路器与接触器不同的是， 虽然允许切断短路电流，但允许操作的次数较低，不适宜频繁操作。 低压断路器主要由触头系统、操作机构和保护元件 3 部分组成。主触头由耐弧合金（如银钨合金）制成， 采用灭弧栅片灭弧。操作机构较复杂，其通断可用手柄操作，也可用电磁机构操作，大容量的断路器也可采 用电动机操作；自动脱扣装置可应付各种故障，使触点瞬时动作，而与手柄的操作速度无关。 低压断路器的工作原理如图 1.33 所示。它相当于闸刀开关、熔断器、热断器、热继电器和欠电压继电器 的组合，是一种自动切断电路故障用的保护电器。政常工作时主触头 1 串联于主电路，处于闭合状态，此时 锁键 2 由搭钩 3 勾住。自动开关一旦闭合后，由机械连锁保持主触头闭合，而不消耗电能。锁键 2 被扣住后， 分断弹簧 13 被拉长，储蓄了能量，为开断作准备。过电流脱扣器 12 的线圈串联于主电路，当电流为正常值 时，衔铁吸力不够，处于打开位置。当电路电流超过规定值时，电磁吸力增加，衔铁 11 吸合，通过杠杆 5 使 搭钩 3 脱开，主触点 1 在弹簧 13 作用下切断电路，这就是过电流保护；当电压过低（欠压）或失压时，欠电 压脱扣器 8 的衔铁 7 释放，同样由杠杆使搭钩脱开，切断电路，实现了失压保护；过载时双金属片 10 弯曲， 也通过杠杆 5 使搭钩 3 脱开，主触点电路被切断，完成过负荷保护。图 1.33 中其他分别是：转轴 4、弹簧 6、 加热电阻丝 9。 低压断路的新型号很多，有用引进技术生产的，如 C45、S250S、E4CB、3VE、ME、AE 等系列，有国 内开发研制的，如 CM1、DZ20 系列。在 20 世纪 90 年代，部分生产厂与国外企业合资建厂引进技术及零件， 生产具有当代水平的新型断路器如 S、F、M 系列等，使我国断路器生产在某些方面达到新的水平。 C45、DPN、NC100 小型塑料外壳系列断路器是中法合资天津梅兰有限公司用法国梅兰日兰公司的技术 和设备制造的产品，适用于交流 50Hz 或 Hz，额定电压为 240/415V 及以下的电路中，作为线路、照明及动力 设备的过负载与短路保护，以及线路和设备的通断转换。该系列断路器也可用于直流电路。 DZ20 系列断路器是我国 20 世纪 80 年代以来研制的作为替代 DZ10 等系列老产品的新型断路器，是目前 国内应用得最多的断路器之一。DZ20 系列断路器适用于交流 50Hz、额定电压 380V 及以下，直流电压 220V 及以下网络中，作配电和保护电机用。在正常情况下，可分别作为线路的不频繁转换及电动机的不频繁起动 用，其外形如图 1.34 所示，技术数据详见附录 1 表 1.6。 QF QF
电气控制技术(讲义) 154主令电器 主令电器( Master Switch)是电气控制系统中用于发送控制指令的非自动切换的小电流开关电器。在控 制系统中用以控制电力拖动系统的起动与停止,以及改变系统的工作状态,如正转与反转。主令电器可直接 作用于控制线路,也可以通过电磁式电器间接作用。由于它是一种专门发号施令的电器,故称主令电器。 主令电器应用广泛,种类繁多,主要有控制按钮、万能转换开关等。 (1)控制按钮 控制按钮(Push- button)是一种结构简单,应用广泛的主令电器,在控制回路中用于远距离手动控制各 种电磁机构,也可以用来转换各种信号线路与电气连锁线路等 控制按钮的基本结构如图1.35所示,一般由钮帽1、恢复弹簧2、桥式动触头4、静触头3和外壳5等组 成。当按下按钮时,先断开常闭触头,然后接通常开触头。当按钮释放后,在恢弹簧作用下使按钮自动复原 这就是一般的按钮,通常称为自复式按钮,也有带自保持机构的按钮,第一次按下后,由机械结构锁定,手 放开后不复原,要第二次按下后,锁定机构脱扣,手放开后自动复原 生产控制中,按钮常常成组使用。为了便于识别各个按钮的作用,避免误操作,通常在按钮上作出不同 标志或涂以不同的颜色。通常以绿色或黑色表示起动按钮,红色表示停止按钮。 国内生产的按钮种类很多,目前用得最多的仍然是LA18、LA19、LA20系列 动合(常开)按钮 动断(常闭)按钮 (2)万能转换开关 万能转换开关( Control Switch)是一种多挡式、控制多回路的主令电器。它一般可用为各种配电装置的 远距离控制,也可作为电压表、电流表的转换开关,或作为小容量电动机的起动、调速和换向之用。由于换 接的线路多、用途广,故有“万能”之称 万能转换开关的基本结构如图1.36所示。它由开关手柄1、面板2、固定板3、定位机构4、触头基座 尾座6以及转轴,凸轮、触头、螺杄等组成。工作时,旋转手柄带动套在转轴上的凸轮来控制触点的接通和 断开。由于每层凸轮可做成不同的形状,因此用用柄将开关转到不同位置时,通过作用,可使各对触点按所 需要的变化规律接通或断开,以适应不同线路的需要。 我国生产的转换开关种类很多。长久以来,使用得最多的主要有LW2、LW5、LW6、LWX1等几种,这 些开关以黑胶木为主要绝缘材料,绝缘强度和机械强度较差,加之触头机构复要,外观比较粗糙,外形比较 大,因此质量一直不能使用户满意。近年来,新材料、新技术不断推广,一批新型开关已经上市,其中最有 代表性的有国内技术生产的LW12-16系列万能转换开引进ABB技术生产的ABG10系列开关、ADA10转换 开关、ABG12万能转换开关等。最常见的国外时口万能转换开关是奥地利生产的蓝系列开关,此开关性能优 越,外观也比较好看,但其通断图表不符合国内用户习惯,所以不易使用 万能转换开关组合形式多样,通断关系十分复杂。要掌握电气控制设计,熟悉开关通断图表是非常重要 的。下面以ABG1228N/3电动机可逆转开关为例,简要介绍开关触点图表的基本表示方法。 图137(a)为触点通断图,图中3条垂直虚线表示转换开关手柄的3个不同操作位置,分别代表正转、停
电 气 控 制 技 术 （讲义） 18 1.5.4 主令电器 主令电器（Master Switch）是电气控制系统中用于发送控制指令的非自动切换的小电流开关电器。在控 制系统中用以控制电力拖动系统的起动与停止，以及改变系统的工作状态，如正转与反转。主令电器可直接 作用于控制线路，也可以通过电磁式电器间接作用。由于它是一种专门发号施令的电器，故称主令电器。 主令电器应用广泛，种类繁多，主要有控制按钮、万能转换开关等。 （1） 控制按钮 控制按钮（Push-button）是一种结构简单，应用广泛的主令电器，在控制回路中用于远距离手动控制各 种电磁机构，也可以用来转换各种信号线路与电气连锁线路等。 控制按钮的基本结构如图 1.35 所示，一般由钮帽 1、恢复弹簧 2、桥式动触头 4、静触头 3 和外壳 5 等组 成。当按下按钮时，先断开常闭触头，然后接通常开触头。当按钮释放后，在恢弹簧作用下使按钮自动复原。 这就是一般的按钮，通常称为自复式按钮，也有带自保持机构的按钮，第一次按下后，由机械结构锁定，手 放开后不复原，要第二次按下后，锁定机构脱扣，手放开后自动复原。 生产控制中，按钮常常成组使用。为了便于识别各个按钮的作用，避免误操作，通常在按钮上作出不同 标志或涂以不同的颜色。通常以绿色或黑色表示起动按钮，红色表示停止按钮。 国内生产的按钮种类很多，目前用得最多的仍然是 LA18、LA19、LA20 系列。 （2） 万能转换开关 万能转换开关（Control Switch）是一种多挡式、控制多回路的主令电器。它一般可用为各种配电装置的 远距离控制，也可作为电压表、电流表的转换开关，或作为小容量电动机的起动、调速和换向之用。由于换 接的线路多、用途广，故有“万能”之称。 万能转换开关的基本结构如图 1.36 所示。它由开关手柄 1、面板 2、固定板 3、定位机构 4、触头基座 5、 尾座 6 以及转轴，凸轮、触头、螺杆等组成。工作时，旋转手柄带动套在转轴上的凸轮来控制触点的接通和 断开。由于每层凸轮可做成不同的形状，因此用用柄将开关转到不同位置时，通过作用，可使各对触点按所 需要的变化规律接通或断开，以适应不同线路的需要。 我国生产的转换开关种类很多。长久以来，使用得最多的主要有 LW2、LW5、LW6、LWX1 等几种，这 些开关以黑胶木为主要绝缘材料，绝缘强度和机械强度较差，加之触头机构复要，外观比较粗糙，外形比较 大，因此质量一直不能使用户满意。近年来，新材料、新技术不断推广，一批新型开关已经上市，其中最有 代表性的有国内技术生产的 LW12-16 系列万能转换开引进 ABB 技术生产的 ABG10 系列开关、ADA10 转换 开关、ABG12 万能转换开关等。最常见的国外时口万能转换开关是奥地利生产的蓝系列开关，此开关性能优 越，外观也比较好看，但其通断图表不符合国内用户习惯，所以不易使用。 万能转换开关组合形式多样，通断关系十分复杂。要掌握电气控制设计，熟悉开关通断图表是非常重要 的。下面以 ABG12-2.8N/3 电动机可逆转开关为例，简要介绍开关触点图表的基本表示方法。 图 1.37(a)为触点通断图，图中 3 条垂直虚线表示转换开关手柄的 3 个不同操作位置，分别代表正转、停 动合(常开)按钮 SB 动断(常闭)按钮 SB
电气控制技术(讲义) 止和反转3种工作状态;水平线表示端子引线;各对数字1-2、3-4表示6对触点脚号:在虚线上与水平线对 应的黑点表示该对触点的虚线位置时是接通的,否则是断开的。 图(b)为通断表,它以表格形式示出开关工作状态、手柄操作位置和触点对编号等。通常表中以“×”号 表示触点接通,以“一”号或空白表示触点断开。如表中,手柄位于中间时,电动机停止;手柄逆时针旋转 45°触点1-2、3-4、7-8、和9-10接通。不难看出,通断图和通断表是一一对应的两种表示方法,因此,它们 也可以合在一起,组成通断图表 特别需要指出的是,对于一些触点形式特别复杂的开关,如LW2、LWX1系列等,通断图表上还有必要 示出其各层的触点形式代号。限于篇幅,本章不作介绍 近十年来,低压电器技术迅速发展,更新换代产品日益增多。为了便于正确选择和使用低压电器,现列 出低压电器的使用类别代号及其对应的用途性质,见附录1表1.3 正停反 转止转 SA ABG12-28N/3电动机可逆转开关 工作状态手柄位置 触点号 1-2 3-4 9-10 l1-12 正转 停止 反转 (b)
电 气 控 制 技 术 （讲义） 19 止和反转 3 种工作状态；水平线表示端子引线；各对数字 1-2、3-4 表示 6 对触点脚号；在虚线上与水平线对 应的黑点表示该对触点的虚线位置时是接通的，否则是断开的。 图(b) 为通断表，它以表格形式示出开关工作状态、手柄操作位置和触点对编号等。通常表中以“×”号 表示触点接通，以“—”号或空白表示触点断开。如表中，手柄位于中间时，电动机停止；手柄逆时针旋转 45°触点 1-2、3-4、7-8、和 9-10 接通。不难看出，通断图和通断表是一一对应的两种表示方法，因此，它们 也可以合在一起，组成通断图表。 特别需要指出的是，对于一些触点形式特别复杂的开关，如 LW2、LWX1 系列等，通断图表上还有必要 示出其各层的触点形式代号。限于篇幅，本章不作介绍。 近十年来，低压电器技术迅速发展，更新换代产品日益增多。为了便于正确选择和使用低压电器，现列 出低压电器的使用类别代号及其对应的用途性质，见附录 1 表 1.3。 工作状态 手柄位置 触 点 号 1-2 3-4 5-6 7-8 9-10 11-12 正转 × × × — — × 停止 — — — — — — 反转 × × × × — 1 3 2 5 7 9 11 6 8 12 4 10 M 正 转 停 止 反 转 (a) （b） ABG12-2.8N/3 电动机可逆转开关 SA
电气控制技术(讲义) 1.6常用电气元件图形符号 原理、接线图图形符号 KM 继电器线圈 接触器线圈 过流继电器线圈 欠流继电器线圈 KV KV 过压继电器线圈[u 欠压继电器线圈 KA KA 动合(常开)触点 动断(常闭)触点 或 KM 接触器的主触点 KI KI 延时闭合的动合 延时断开的动断 常开)触点 (常闭)触点 动合(常开)钮E 动断(常闭)按钮
电 气 控 制 技 术 （讲义） 20 1.6 常用电气元件图形符号 原理、接线图图形符号 欠流继电器线圈 I < 继电器线圈 KA 接触器线圈 KM KI 过流继电器线圈 I > KI 过压继电器线圈 U > KV 欠压继电器线圈 U < KV 动断(常闭)触点 KM KI KV KA 动合(常开)触点 或 KM KI KV KA 接触器的主触点 KM 延时断开的动断 (常闭)触点 或 KT 延时闭合的动合 (常开)触点 或 KT 动合(常开)按钮 SB 动断(常闭)按钮 SB