1、電器學電器學 第二篇第二篇 低壓電器低壓電器 第五章第五章 配電電器配電電器2022-6-222第五章 配電電器 第一節概述低壓電器低壓電器分為配電電器配電電器和控制電器控制電器（一）配電電器（一）配電電器：主要用于配電系統，起著對線路的通斷、控制、調節和保護等作用。典型的電器有：刀開關、熔斷器和斷路器刀開關、熔斷器和斷路器等。（二）控制電器（二）控制電器：主要有接觸器、控制繼電器接觸器、控制繼電器等。2022-6-223第五章 配電電器 第二節刀開關和負荷開關一.刀開關和刀形轉換開關v作用：隔離電源，不頻繁通斷電路作用：隔離電源，不頻繁通斷電路400A以下多用單極刀開關，600A及以上者多用

2、雙極的。2022-6-224一.刀開關和刀形轉換開關 低壓刀開關：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，結構如圖所示。 HD13型低壓刀開關2022-6-225n膠蓋閘刀開關是使用最廣泛的一種刀開關，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。二、負荷開關二、負荷開關開啟式負荷開關（一）開啟式負荷開關（HK） 2022-6-226n鐵殼開關又稱封閉式負荷開關，因其早期的產品都帶有一個鑄鐵外殼，所以稱鐵殼開關。鐵殼開關主要

3、由觸頭及滅弧系統，熔斷器以及操作機構三部分組成.鐵殼開關一般用于電氣照明、電熱器、電力排灌等線路的配電設備中，供不頻繁手動接通和分斷負荷電路之用，包括用做感應電動機的不頻繁起動和分斷。（二）封閉式負荷開關（HH） 2022-6-227第五章 配電電器 第三節低壓熔斷器一.熔斷器的結構和工作原理結構：熔體、絕緣管（或座）、填料v作用：短路和嚴重過載保護v應用：串接于被保護電路的首端v優點：結構簡單，維護方便，價格便宜，體小量輕2022-6-228第五章 配電電器 第三節低壓熔斷器二.熔斷器的主要技術參數1.額定電流：熔斷器內能裝入的最大熔體的額定電流。一般熔體可以是多級的。2.額定電壓：指熔斷器

4、長期工作時和分斷電路時能耐受的電壓。電壓等級一般有：220、250、380、500、660、750、1000、1140V等。3.分斷能力：額定分斷能力是指在規定使用條件（線路電壓、功率因數或時間常數下），熔斷器所能分斷的預期短路電流。多用有效值來表示。4.保護特性：熔體通過的電流與熔斷時間的關系。是一種反時限曲線，允許一定的過載后再熔斷。5.特性tI2即熔體的熔化過程，主要是電流的大小與時間的積分關系。2022-6-229第五章 配電電器 第三節低壓熔斷器三.熔斷器的分類和產品瓷插式熔斷器瓷插式熔斷器螺旋式熔斷器螺旋式熔斷器有填料式熔有填料式熔斷器斷器快速熔斷快速熔斷器器自恢復熔斷器自恢復熔斷

5、器2022-6-2210四、熔斷器的材料與結構（一）熔體材料：一般有低熔點和高熔點兩類n低熔點：錫、鋅、鉛及其合金。n高熔點：銅、銀、鋁及合金。n冶金效應：為解決高熔點金屬熔體在低過載倍數時，觸頭溫升過高的問題。在高熔點金屬在焊接一些低熔點的金屬，使得在低過載倍數時，低熔點金屬率先熔化，包在高熔點金屬的外層，形成“熔劑”，使高熔點金屬比較容易熔斷。2022-6-2211（二）熔體形狀：絲狀（用于小電流場合） 片狀（用于較大電流場合）2022-6-2212（四）絕緣管材料:硬質纖維或瓷質絕緣材料制成高的機械強度和良好的耐弧性能。多用纖維管，在高溫下可以產生含氫氣體，有利于熄弧。 （三）填料材料：

6、填料:為了加速滅弧，提高分斷能力，填料材料用石英砂2022-6-2213第五章 配電電器 第三節低壓熔斷器五.熔斷器的選用1.熔斷器的額定電壓應等于或大于線路的額定電壓;2.熔斷器的額定分斷能力應不小于線路中可能出現的最大故障電流;3.隨著用途的不同應選擇相應的熔斷器，使其保護特性能與保護的過載特性相匹配;4.滿足選擇性保護原則;5.保護半導體時，熔斷器的 值，必須小于保護對象。以及對半導體的反向重復電壓與工作電流等相配合。tI22022-6-2214第五章 配電電器 第四節低壓斷路器一.低壓斷路器的工作原理與分類低壓斷路器又稱低壓空氣開關或自動空氣開關，它具有良好的滅弧性能，能帶負荷通斷電路

7、，可以用于電路的不頻繁操作，同時又能提供短路、過負荷和失壓保護。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。2022-6-2215第五章 配電電器 第四節低壓斷路器二.典型結構分析（一）萬能斷路器 （二）塑殼式斷路器1.普通萬能式低壓斷路器 觸頭系統 主觸頭、輔助觸頭、弧觸頭，在電路中它們是并聯的。合閘時：弧輔主分閘時：主輔弧 滅弧系統多采用柵片滅弧 操作機構和自由脫扣機構操作機構是實現操作手柄或觸頭用的。 脫扣器:脫扣器是斷路器的感受元件，當電路發生故障或需要分斷時，脫扣器接受信號并動作，通過自由脫扣機構使斷路器分閘。2

8、022-6-2216萬能式低壓斷路器結構圖萬能式低壓斷路器結構圖1.天弧罩2.開關本體3.抽屜座4.合閘按鈕5.分閘按鈕6.智能脫扣器7.搖勻柄插入位置8. 連接/試驗/分離指示1.天弧罩2.開關本體3.抽屜座4.合閘按鈕5.分閘按鈕6.智能脫扣器7.搖勻柄插入位置8. 連接/試驗/分離指示2022-6-2217第五章 配電電器 第四節低壓斷路器2022-6-2218第五章 配電電器 第四節低壓斷路器 操作機構和自由脫扣機構操作機構是實現操作手柄或觸頭用的。自由脫扣：指主電路出現故障電流時，不論操作手柄在何位置，觸頭均能迅速自動分斷電路。 脫扣器:脫扣器是斷路器的感受元件，當電路發生故障或需要

9、分斷時，脫扣器接受信號并動作，通過自由脫扣機構使斷路器分閘。2022-6-2219第五章 配電電器 第四節低壓斷路器為了得到不同的保護特性，斷路器應該有不同的脫扣器：失壓脫扣器：用于失壓保護。分勵脫扣器：有電壓線圈的電磁鐵，可實現遠程操作。半導體脫扣器：采用半導體技術來進行檢測，比較等來實現動作保護。2022-6-2220第五章 配電電器 第四節低壓斷路器2022-6-2221第五章 配電電器 第四節低壓斷路器2.萬能式限流斷路器觸頭斥開先于自由脫扣機構。2022-6-2222第五章 配電電器 第四節低壓斷路器（二）塑殼式斷路器1.普通式;2.限流式。2022-6-222312345671-主

10、觸頭2-自由脫扣器3-過電流脫扣器4-分勵脫扣器5-熱脫扣器 6-失壓脫扣器 7-按鈕12345671-主觸頭2-自由脫扣器3-過電流脫扣器4-分勵脫扣器5-熱脫扣器 6-失壓脫扣器 7-按鈕塑殼式低壓斷路器原理圖塑殼式低壓斷路器原理圖1主觸頭2自由脫扣器 3過電流脫扣器 4分勵脫扣器5熱脫扣器6失壓脫扣器 7按鈕2022-6-222412345671-主觸頭2-自由脫扣器3-過電流脫扣器4-分勵脫扣器5-熱脫扣器 6-失壓脫扣器 7-按鈕12345671-主觸頭2-自由脫扣器3-過電流脫扣器4-分勵脫扣器5-熱脫扣器 6-失壓脫扣器 7-按鈕塑殼式低壓斷路器原理圖塑殼式低壓斷路器原理圖1主觸

11、頭2自由脫扣器3過電流脫扣器4分勵脫扣器5熱脫扣器6失壓脫扣器 7按鈕線路短路線路短路或嚴重過或嚴重過載保護載保護2022-6-222512345671-主觸頭2-自由脫扣器3-過電流脫扣器4-分勵脫扣器5-熱脫扣器 6-失壓脫扣器 7-按鈕12345671-主觸頭2-自由脫扣器3-過電流脫扣器4-分勵脫扣器5-熱脫扣器 6-失壓脫扣器 7-按鈕塑殼式低壓斷路器原理圖塑殼式低壓斷路器原理圖1主觸頭2自由脫扣器3過電流脫扣器4分勵脫扣器5熱脫扣器6失壓脫扣器 7按鈕遠距離跳遠距離跳閘，對電閘，對電路不起保路不起保護作用護作用2022-6-222612345671-主觸頭2-自由脫扣器3-過電流脫

12、扣器4-分勵脫扣器5-熱脫扣器 6-失壓脫扣器 7-按鈕12345671-主觸頭2-自由脫扣器3-過電流脫扣器4-分勵脫扣器5-熱脫扣器 6-失壓脫扣器 7-按鈕塑殼式低壓斷路器原理圖塑殼式低壓斷路器原理圖1主觸頭2自由脫扣器3過電流脫扣器4分勵脫扣器5熱脫扣器6失壓脫扣器 7按鈕線路過載線路過載保護保護2022-6-222712345671-主觸頭2-自由脫扣器3-過電流脫扣器4-分勵脫扣器5-熱脫扣器 6-失壓脫扣器 7-按鈕12345671-主觸頭2-自由脫扣器3-過電流脫扣器4-分勵脫扣器5-熱脫扣器 6-失壓脫扣器 7-按鈕塑殼式低壓斷路器原理圖塑殼式低壓斷路器原理圖1主觸頭2自由脫

13、扣器 3過電流脫扣器 4分勵脫扣器5熱脫扣器6失壓脫扣器 7按鈕電動機的電動機的失壓保護失壓保護2022-6-2228第五章 配電電器 第四節低壓斷路器三.低壓斷路器的主要技術參數（一）額定電壓交流：220、380、660、1140V（50Hz）直流：110、220、440V（二）額定電流是指過電流脫扣器的電流（三）額定短路分斷能力指斷路器在規定的使用條件下，分斷預期短路電流的能力。一般以有效值來表示。（四）額定短路接通能力是指斷路器在規定的工作電壓、功率因數（或時間常數）下能夠接通的適中電流，一般以最大預期電流峰值表示。（五）額定短時耐受電流是指斷路器處于合閘狀態下，短時耐受一定時間短路電流

14、的能力。主要指電動力效應和熱效應。（六）保護特性與壽命與配電用以及電動機保護的具體情況而定。對漏電流有特殊的斷路器。壽命主要包括：機械壽命和電壽命。2022-6-2229第五章 配電電器 第四節低壓斷路器四.低壓斷路器的選用1.斷路器的額定工作電壓等于或大于線路的額定電壓;2.斷路器的額定工作電流等于或大于線路計算負載電流;3.斷路器的額定短路通斷能力等于或大于線路中可能出現的最大短路電流;4.斷路器的過電流脫扣器的額定電流等于或大于負載工作電流;5.斷路器的欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓;6.按不同的要求來選擇斷路器的種類;7.注重上、下級之間的時間、電流特性等配合;8.與熔斷器配合使用時，熔斷器一般做為斷路器的后備使用。2022-6-2230漏電保護斷路器用途:防止用電