1.2 开关电器与保护电器认知（二）（课件）《电器及PLC控制技术与实训》（机工版·第2版）同步精品课堂

1.2 开关电器与保护电器认知（二） 《电器及PLC控制技术与实训》（机工版·第2版） 同步精品课堂—中职专业课 学习目标 01 03 02 掌握热继电器的使用方法。 能准确描述常见熔断器的外形结构特点，熟记其在电路中的图形符号，明确外形结构与符号所代表的意义。 理解熔断器选用的基本原则，包括额定电流与电路最大正常工作电流、设备启动电流特性的关系，知晓不同场景下熔断器的选用依据。 学习目标 课前导入 同学们，大家在生活中有没有遇到过这样的情况：家里的灯泡突然不亮了，检查后发现保险丝断了；或者妈妈用洗衣机时，突然听到 “啪” 的一声，洗衣机停了，原来是插座跳闸了。这些现象其实都和电路保护有关，而今天我们要学习的两种 “电器卫士”—— 熔断器和热继电器，就是保障电路安全的关键角色。 1.常见熔断器的外形结构和符号 熔断器在线路中用作短路保护。使用时，熔断器应串联在所保护的电路中。正常情况下，熔断器的熔体相当于一段导线;当线路或设备发生短路时，熔体迅速熔断，从而分断电路，起到保护作用;有时，熔体还可以起到使电路与电源隔离的作用。 熔断器 熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成。常见的熔断器有RC系列瓷插式熔断器、RS系列快速熔断器、RT系列圆简帽形熔断器、RM系列无填料封闭管式熔断器、RL系列螺旋式熔断器和RZ系列自恢复式熔断器，其外形结构和符号如图 1-1-10 所示。 熔断器 2.熔断器的选用 熔断器有不同的类型和规格。但对熔断器共同的要求是: 在电气设备正常运行时、熔断器应不熔断; 在发生短路时，熔断器应立即熔断; 在电路电流正常变化时，熔断器应不熔断; 在电气设备持续过载时，熔断器应延时熔断。 熔断器 (1)熔断器类型的选用 根据使用场合选用熔断器的类型。 对于照明电路，一般选用RT系列圆简帽形熔断器或RC系列瓷插式熔断器; 对于电动机控制电路，一般选用RL系列螺旋式熔断器; 对于半导体元器件保护，一般选用RS系列快速熔断器。 熔断器 (2)熔断器规格的选用 1)熔断器的额定电压必须大于或等于电路的额定电压;熔断器的额定电流必须大于或等于所装熔体的额定电流;熔断器的分断能力应大于电路中可能出现的最大短路电流。 2)对于变压器、电炉和照明等负载，熔体的额定电流应稍大于或等于负载电流;对于输配电线路，熔体的额定电流应稍大于或等于线路的安全电流;对于控制电路中电动机的短路保护，要根据电动机的起动条件和时间长短来选用熔体的额定电流。 熔断器 对于一台电动机的短路保护，熔体的额定电流应等于电动机额定电流的1.5~2.5倍;对于多台电动机的短路保护，熔体的额定电流应等于其中最大容量电动机的额定电流的1.5~2.5倍加上其余电动机额定电流的总和。 熔断器 常见熔断器的主要技术参数见表1-1-5。 熔断器 3.熔断器的安装与使用 1)熔断器兼作隔离器件使用时，应安装在控制开关的电源进线端;若仅用作短路保护时，应安装在控制开关的出线端。 2)瓷插式熔断器应垂直安装。 3)螺旋式熔断器的电源进线应接在瓷底座的下接线端上，负载出线应接在螺纹壳的上接线端上。 4)更换熔体或熔管时，必须切断电源，更不允许带负载操作。 熔断器 继电器是一种根据电或非电信号的变化接通或断开小电流电路，实现自动控制和保护电力拖动装置的电器。 继电器主要用来感知信号，一般不用来直接控制大电流的主电路，而用于控制电路。 继电器的分断能力很小，一般在5A及以下，因此，继电器一般不设灭弧装置。 热继电器 热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的一种自动电器，是专门用来对连续运行的电动机实现过载及断相保护，以防电动机因过热而烧毁的一种保护电器。 热继电器 1.外形、结构和符号 热继电器主要由热元件、双金属片、脱扣机构(连杆、推杆等)、触点、复位按钮和整定电流调节装置等组成， 常见热继电器的外形、结构和符号如图1-1-11所示。 热继电器 2.工作原理 热继电器的热元件串联在主电路中，常闭触点串联在控制电路中。当电动机过载时，主电路中的电流超过允许值而使双金属片受热时，它便向左弯曲，通过导板推动杠杆机构使常闭触点断开，由于常闭触点是接在电动机的控制电路中的，控制电路断开而使接触器的线圈断电，从而断开电动机主电路。 热继电器 3.选用 1)根据所保护电动机的额定电流来确定热继电器的规格，热继电器的额定电流一般略大于电动机的额定电流。 2)根据需要的整定电流值选择热元件的编号和电流等级，热元件的整定电流一般应为电动机额定电流的95%~105%。 3)根据电动机定子绕组的联结方式选择热继电器的结构型式，电动机的定子绕组做星形(Y)联结时，一般选用普通三相结构的热继电器，做三角形()联结时，一般选用带断相保护三相结构的热继电器。 热继电器 4.安装与使用 1)热继电器由于热惯性而不能用作短路保护，但热继电器由于热惯性在电动机起动或短时过载时不会动作，避免电动机不必要的停车。 2)当热继电器与其他电器安装在一起时，应将热继电器安装在其他电器的下方，以免其动作特性受到其他电器发热的影响。 3)热继电器在出厂时均调整为手动复位方式，如果需要自动复位，只要将复位调节螺钉顺时针方向旋转3~4圈并稍微拧紧即可。 热继电器 课堂练习 1.当电动机出现过载情况时，热继电器会（）。 A. 立即切断主电路 B. 延时切断控制电路 C. 发出报警信号但不切断电路 D. 自动调节电动机转速 答案：B 解析：电动机过载时，电流增大，热继电器的发热元件发热，双金属片逐渐弯曲，经过一定延时后断开控制电路，避免电动机因长期过载而损坏。 课堂练习 2.选择热继电器时，其额定电流应（）电动机的额定电流。 A. 远小于 B. 等于或略大于 C. 远大于 D. 任意取值 答案：B 解析：热继电器的额定电流应等于或略大于电动机的额定电流，这样才能在电动机过载时准确动作，起到保护作用。 课堂练习 3.对于三角形接法的电动机，热继电器应采用（）的接法。 A. 三相式 B. 两相式 C. 单相式 D. 星形接法 答案：A 解析：三角形接法的电动机，三相电流不平衡时可能出现某一相过载，采用三相式热继电器能更全面地监测各相电流，保护更可靠。 课堂练习 4.热继电器安装时应（）。 A. 靠近热源安装 B. 远离振动源 C. 可以随意安装在任何位置 D. 与电动机直接堆叠在一起 答案：B 解析：热继电器安装时应远离振动源，避免振动影响其动作的准确性，同时不能靠近热源，防止误动作，也不能随意堆叠。 课堂练习 5.使用热继电器时，应定期检查（）。 A. 外壳的颜色 B. 调节旋钮的位置 C. 触点的接触情况 D. 内部的导线长度 答案：C 解析：定期检查热继电器触点的接触情况，确保其接触良好，若触点氧化或烧蚀，会影响热继电器的正常动作。 课堂练习 6.下列哪种情况会导致热继电器误动作？ A. 电路电压正常 B. 环境温度过高 C. 电动机负载正常 D. 热继电器型号匹配 答案：B 解析：环境温度过高时，即使电动机未过载，热继电器的双金属片也可能因环境温度影响而弯曲，导致误动作。 课堂练习 7.熔断器的主要作用是保护电路免受（）的危害。 A. 过载 B. 短路 C. 欠压 D. 过压 答案：B 解析：熔断器的熔断速度快，主要用于保护电路免受短路故障的危害，当发生短路时，能迅速熔断切断电路。 课堂练习 8.热继电器不能用于保护电路的（）故障。 A. 过载 B. 短路 C. 断相 D. 长期过载 答案：B 解析：热继电器动作有延时，短路时电流很大，热继电器无法迅速动作，不能起到短路保护作用，短路保护主要由熔断器等承担。 课后作业 热继电器的工作原理是什么？ 如何选用热继电器？ 热继电器在使用过程中应注意哪些事项？ 课堂小结 $$