1.1认识低压开关（课件）-《工厂电气控制设备》同步教学（高教版）

认识低压开关 2 【任务目标】 1．知道低压电器的基本概念。 2．熟悉常用低压开关的功能、基本结构、工作原理及型号含义，熟记它们的图形符号和文字符号。 3．会识别、检测、选用常用低压开关。 4．熟悉常用低压开关在电气控制设备中的典型应用。 任务1 认识低压开关 3 一、熟悉低压电器的分类 所谓电器，是根据外界特定的信号或要求，能自动或手动接通和断开电路，断续或连续地改变电路参数，实现对电量或非电量的切换、控制、保护、检测和调节等功能的电气设备。 根据电器工作电压的高低，电器可分为高压电器和低压电器。工作在交流50Hz（或60Hz）额定电压1 200V及以下、直流额定电压1 500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器称为低压电器。 任务1 认识低压开关 4 任务1 认识低压开关 常用低压电器的分类及用途 序号 分类方法 名称 说明及用途 1 按用途和所控制对象分 低压 配电电器 主要用于低压配电系统及动力设备中，对电气线路及动力设备进行通断和保护及起转换电源或控制负载的作用，包括低压开关、低压熔断器等 低压 控制电器 主要用于电力拖动与自动控制系统中，起控制、检测和保护的作用，包括接触器、继电器、主令电器等 2 按动作方式分 自动 切换电器 依靠电器本身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作，包括接触器、控制继电器等 非自动 切换电器 依靠外力（如手控）直接操作来进行切换，包括按钮、低压开关等 5 任务1 认识低压开关 序号 分类方法 名称 说明及用途 3 按执行机构分 有触点电器 具有可分离的动、静触点，利用触点的接触和分离来实现对电路的通断控制，包括接触器、继电器、低压开关、主令电器等 无触点电器 没有可分离的触点，主要利用半导体器件的开关效应来实现对电路的通断控制，包括接近开关、固态继电器等 4 按工作环境分 一般 用途电器 一般环境和工作条件下使用，如在正常环境下使用的接触器、控制继电器等 特殊 用途电器 特殊环境和工作条件下使用，如防腐、防尘类低压电器，防爆类低压电器，高海拔类低压电器等 常用低压电器的分类及用途 6 阅读材料 中国电器之都 浙江温州乐清市柳市镇，有“中国电器之都”的美誉，是中国生产规模最大、市场占有率最高、产品种类最齐全的工业电器生产基地，有多家“中国民营企业500强”或“中国机械500强”企业。 任务1 认识低压开关——低压断路器 7 二、认识低压断路器 1、功能与分类 低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器，简称断路器。 它是低压配电线路和工厂电气控制设备中常用的配电电器，集控制和多种保护功能与一体，既能在正常情况下不频繁地接通或断开电路以及控制小容量电动机的运行，又能在电路发生短路、过载或失压等故障时，自动切断故障电路，达到保护线路和电气设备的目的。 低压断路器具有操作安全、安装使用方便、工作可靠、动作值可调、分断能力较高、兼有多种保护、动作后不需要更换元件等优点。 任务1 认识低压开关——低压断路器 8 任务1 认识低压开关——低压断路器 分类 类别 按灭弧介质分类 有空气断路器和真空断路器等 按保护性能分类 有非选择型和选择型两类 按操作方式分类 有人力操作式、动力操作式和储能操作式等 按极数分类 有单极式、二极式、三极式和四极式 按安装方式分类 有固定式、插入式、抽屉式等 按用途分类 有配电用断路器、电动机保护用断路器、漏电保护式断路器和其它负载（如照明）用断路器等 低压断路器的分类 9 2、外形与符号 任务1 认识低压开关——低压断路器 （a）DZ5系列塑壳式 （b）DZ15系列塑壳式 （c）DZ15系列万能式 10 2、外形与符号 任务1 认识低压开关——低压断路器 （d）DZ16系列万能式 （e）DZ47系列带漏电保护式 符号 11 3、型号与含义 任务1 认识低压开关——低压断路器 12 4、结构与工作原理 任务1 认识低压开关——低压断路器 DZ5-20型低压断路器结构示意图 主要由触点系统、灭弧装置、操作机构、热脱扣器、电磁脱扣器等组成。 由加热元件和双金属片等构成热脱扣器，起过载保护，配有电流调节装置便于调定电流； 由线圈和铁心等构成电磁脱扣器，作短路保护，也有一个电流调节装置，可调节瞬时脱扣整定电流。 13 4、结构与工作原理 任务1 认识低压开关——低压断路器 DZ5-20系列低压断路器有3对主触点、1 对辅助动合触点（常开触点）和 1对辅助动断触点（常闭触点）。 使用时，低压断路器的 3 对主触点串接在被控制的三相主电路中，用以接通和分断主电路中的大电流。按下绿色接通 “合” 按钮， 开关处于接通状态， 接通电路； 按下红色断开 “分” 按钮， 开关处于断开状态，分断电路。 断路器中的热脱扣器作过载保护用，其整定电流的大小可由电流调节装置调节。 当电路发生过载时， 过载电流使热元件产生大量的热量， 双金属片受热弯曲， 通过杠杆推动搭钩与锁扣脱开，动、 静触点分断， 从而切断线路， 达到保护电气控制设备的目的。 14 4、结构与工作原理 任务1 认识低压开关——低压断路器 断路器中的电磁脱扣器作短路保护用，它也有一个电流调节装置，用以调节瞬时脱扣整定电流（一般出厂时，电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流整定为 10 倍的断路器额定电流）。 当电路发生短路故障时，短路电流超过电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流， 电磁脱扣器产生足够大的吸力将衔铁吸合，通过杠杆的作用， 使动、 静触点分断， 从而切断线路ꎬ 达到保护电气设备的目的。 有的断路器装有欠电压脱扣器， 起欠电压和失电压（零电压）保护作用。 具有欠电压脱扣器的断路器，在欠电压脱扣器两端无电压或电压过低时不能接通电路。 15 5、技术参数 DZ5-20系列低压断路器的主要技术参数 型号 额定电压（V） 主触头额定电流（A） 极数 脱扣器形式 热脱扣器额定电流（括号内为整定电流调节范围）（A） 电磁脱扣器瞬时动作整定电流（A） DZ5-20/330 DZ5-20/230 交流(380) 直流(220) 20 3 2 复式 0.15（0.10～0.15） 0.20（0.15～0.20） 0.30（0.20～0.30） 0.45（0.30～0.45） 0.65（0.45～0.65） 1.00（0.65～1.00 1.50（1.00～1.50） 2.00（1.50～2.00） 3.00（2.00～3.00） 4.50（3.00～4.50） 6.50（4.50～6.50） 10.00（6.50～10.00） 15.00（10.00～15.00） 20.00（15.00～20.00） 为热脱扣器额定电流的8～12倍（出厂时整定于10倍） DZ5-20/320 DZ5-20/220 交流(380) 直流(220) 20 3 2 电磁脱扣器式 DZ5-20/310 DZ5-20/210 交流(380) 直流(220) 20 3 2 热脱扣器式 DZ5-20/300 DZ5-20/200 交流(380) 直流(220) 20 3 2 无脱扣器式 16 6、选用方法 任务1 认识低压开关——低压断路器 选用低压断路器时，应熟悉断路器的产品种类、型号规格、基本功能和特性，特别是要熟悉各种产品的额定电流、额定电压、分断短路电流能力和工作条件与安装条件（可参考低压断路器的使用手册或说明书）。 17 6、选用方法 任务1 认识低压开关——低压断路器 低压断路器的选用原则如下： （1）断路器的额定电压和额定电流应不小于线路、设备正常工作电压和计算负载电流。 （2）热脱扣器的整定电流应等于所控制负载的额定电流。 （3）电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载正常工作时可能出现的峰值电流。用于控制电动机的断路器，其瞬时脱扣整定电流可按IZ≥KIst选取。（式中K为安全系数，可取1.5～1.7；Ist为电动机的起动电流。） （4）欠压脱扣器的额定电压应等于线路的额定电压。 （5）断路器的极限通断能力应不小于电路最大短路电流。 18 低压断路器的选用举例 任务1 认识低压开关——低压断路器 用低压断路器控制一型号为Y132S-4的三相交流异步电动机，该电动机的额定功率为5.5KW，额定工作电压为380V，额定工作电流为11.6A，起动电流为额定电流的7倍，试选择断路器的型号与规格。 19 低压断路器的选用举例 任务1 认识低压开关——低压断路器 解：（1）确定断路器的类型：根据电动机的额定工作电压、电流及对保护的要求，初步确定选用DZ5-20型低压断路器。 （2）确定热脱扣器额定电流：根据电动机的额定工作电流查表1-5，选择热脱扣器的额定电流为15A，相应的电流整定调节范围为10～15A。 （3）检验电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流：电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应为IZ=10×15=150A，KIst=1.7×7×11.6=138A。满足IZ≥KIst，符合要求。 （4）确定低压断路器的型号规格，根据以上分析与计算，应选用DZ5-20/330型低压断路器。 20 三、认识组合开关 1、功能与分类 组合开关又称为转换开关，具有结构紧凑、体积小、触头对数多、接线方式灵活、操作方便、使用寿命长等特点。 常用的组合开关有HZ5、HZ10、HZ15等系列。 组合开关常用于交流50-60HZ、额定电压至380V及以下或直流220V及以下的电气线路中，用于手动不频繁地接通和分断电路、换接电源和负载，或控制5KW以下小容量三相交流异步电动机的直接起动、停止和正、反转控制，但每小时的转接次数不能超过15～20次。 任务1 认识低压开关——组合开关 21 2、外形与符号 任务1 认识低压开关——组合开关 （b）HZ5系列 （a）HZ10系列 （c）HZ12系列 22 2、外形与符号 任务1 认识低压开关——组合开关 23 3、型号与含义 任务1 认识低压开关——组合开关 24 4、结构 任务1 认识低压开关——组合开关 组合开关的静触头装在绝缘垫板上，并附有接线柱用于与电源及负载相接，动触头装在能随转轴转动的绝缘垫板上，手柄和转轴能沿顺时针或逆时针方向转动90 0，带动三个动触头分别与静触头接触或分离，实现接通或分断电路的目的。 组合开关中由于采用了扭簧储能结构，能快速闭合及分断开关，使开关的闭合和分断速度与手动操作速度无关。 25 5、技术参数 HZ10系列组合开关主要技术参数 型号 极数 额定电流（A） 额定电压（V） 380V时可直接控制电动机的功率（KW） HZ10-10 HZ10-25 HZ10-60 HZ10-100 2，3 2，3 2，3 2，3 6，10 25 60 100 直流220 交流380 1 3.3 5.5 — 任务1 认识低压开关——组合开关 26 6、选用方法 任务1 认识低压开关——组合开关 组合开关选用时，除应满足组合开关的工作条件和安装条件外，其主要技术参数的选用方法如下： （1）应根据电源种类、电压等级、所需触头数、接线方式和负载容量等进行选用。 （2）用于直接控制三相交流异步电动机的起动和正、反转时，组合开关的额定电流一般取电动机额定电流的1.5～2.5倍。 （3）用作电源开关时，组合开关的额定电流应大于隔离电路中各负载电流的总和。 $$