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電氣設計中低壓交流接觸器的選用
更新时间:2020-02-04 发布:www.1024sj.com

摘要:本文分析了在分歧負載下選用低壓交流接觸器的要求,給出了選用原則,並對一些特殊用途低壓交流接觸器的選用做了說明。
關頭詞:低壓交流接觸器選用
  低壓交流接觸器主要用于通斷電氣裝備電源,可以遠距離控制動力裝備,在接通斷開裝備電源時避免人身危險。交流接觸器的選用對動力裝備和電力線路正常運行很是重要。  1、交流接觸器的結構與參數  一般使用中要求交流接觸器裝配結構緊湊,使用利便,消息觸頭的磁吹裝配優秀,滅弧效果好,最好到達零飛弧,溫升小。依照滅弧方式分爲空氣式和真空式,依照操動方式分爲電磁式、氣動式和電磁氣動式。  接觸器額定電壓參數分爲高壓和低壓,低壓通常是380V,500V,660V,1140V等。  電流按型式分爲交流、直流。電流參數有額定工作電流、約定發燒電流、接通電流及分斷電流、輔助觸頭的約定發燒電流及接觸器的短時耐受電流等。一般接觸器型號參數給出的是約定發燒電流,約定發燒電流對應的額定工作電流有好幾個。好比CJ20-63,主觸頭的額定工作電流分爲63A,40A,型號參數中63指的是約定發燒電流,它和接觸器的外殼盡緣結構有關,而額定工作電流和選定的負載電流、電壓品級有關。  交流接觸器線圈依照電壓分爲36、127、220、380V等。接觸器的極數分爲2、3、4、5極等。輔助觸頭憑據常開常閉各有幾對,憑據控制需要選擇。  其他參數還有接通、分斷次數、機械壽命、電壽命、最年夜允許操作頻率、最年夜允許接線線徑和外形尺寸和安裝尺寸等。接觸器的分類見表1  表1經常使用接觸器類型使用種別代號適用典型負載舉例典型裝備AC-1無感或微感負載,電阻性負載電阻爐,加熱器等AC-2繞線式感應電念頭的啓動、分斷起重機,壓縮機,提升機等AC-3籠型感應電念頭的啓動、分斷風機,泵等AC-4籠型感應電念頭的啓動、反接制動或密接通斷電念頭風機,泵,機床等AC-5a放電燈的通斷高壓氣體放電燈如汞燈、鹵素燈等AC-5b白熾燈的通斷白熾燈AC-6a變壓器的通斷電焊機AC-6b電容器的通斷電容器AC-7a家用電器和類似用途的低感負載微波爐、烘手機等AC-7b家用的電念頭負載電冰箱、洗衣機等電源通斷AC-8a具有手動複位過載脫扣器的密封制冷壓縮機的電念頭壓縮機AC-8b具有手動複位過載脫扣器的密封制冷壓縮機的電念頭壓縮機  2、交流接觸器的選用原則  接觸器作爲通斷負載電源的裝備,接觸器的選用應按知足被控制裝備的要求進行,除額定工作電壓與被控裝備的額定工作電壓不異外,被控裝備的負載功率、使用種別、控制方式、操作頻率、工作壽命、安裝方式、安裝尺寸和經濟性是選擇的依據。選用原則以下:  (1)交流接觸器的電壓品級要和負載不異,選用的接觸器類型要和負載相順應。  (2)負載的計較電流要合適接觸器的容量品級,即計較電流小于等于接觸器的額定工作電流。接觸器的接通電流年夜于負載的啓動電流,分斷電流年夜于負載運行時分斷需要電流,負載的計較電流要斟酌現實工作情況和工況,對于啓動時間長的負載,半小時峰值電流不能跨越約定發燒電流。  (3)按短時的動、熱穩定校驗。線路的三相短路電流不應跨越接觸器允許的動、熱穩定電流,當使用接觸器斷開短路電流時,還應校驗接觸器的分斷能力。  (4)接觸器吸引線圈的額定電壓、電流及輔助觸頭的數目、電流容量應知足控制回路接線要求。要斟酌接在接觸器控制回路的線路長度,一般推薦的操作電壓值,接觸器要能夠在85~110%的額定電壓值下工作。若是線途經長,由于電壓降太年夜,接觸器線圈對合閘指令有可能不起反映;由于線路電容太年夜,可能對跳閘指令不起作用。  (5)憑據操作次數校驗接觸器所允許的操作頻率。若是操作頻率跨越劃定值,額定電流應當加年夜一倍。  (6)短路庇護元件參數應當和接觸器參數配合選用。選用時可參見樣本手冊,樣本手冊一般給出的是接觸器和熔斷器的配合表。  接觸器和空氣斷路器的配合要憑據空氣斷路器的過載系數和短路庇護電流系數來決議。接觸器的約定發燒電流應小于空氣斷路器的過載電流,接觸器的接通、斷開電流應小于斷路器的短路庇護電流,這樣斷路器才能庇護接觸器。現實中接觸器在一個電壓品級下約定發燒電流和額定工作電流比值在1~1.38之間,而斷路器的反時限過載系數參數比力多,分歧類型斷路器紛歧樣,所以兩者間配合很難有一個尺度,不能形成配合表,需要現實核算。  (7)接觸器和其它元器件的安裝距離要合適相關國標、規範,要斟酌維修和走線距離。  3、分歧負載下交流接觸器的選用  爲了使接觸器不會發生觸頭粘連燒蝕,延長接觸器壽命,接觸器要躲過負載啓動最年夜電流,還要斟酌到啓動時間的長短等晦氣因數,是以要對接觸器通斷運行的負載進行分析,憑據負載電氣特點和此電力系統的現實情況,對分歧的負載啓停電流進行計較校合。  3.1控制電熱裝備用交流接觸器的選用  這類裝備有電阻爐、調溫裝備等,其電熱元件負載中用的繞線電阻元件,接通電流可達額定電流的1.4倍,若是斟酌到電源電壓升高等,電流還會變年夜。此類負載的電流波動範圍很小,按使用種別屬于AC-1,操作也不頻仍,選用接觸器時只要依照接觸器的額定工作電流Ith等于或年夜于電熱裝備的工作電流1.2倍即可。  3.2控制照明裝備用的接觸器的選用  照明裝備的種類很多,分歧類型的照明裝備、啓動電流和啓動時間也紛歧樣。此類負載使用種別爲AC-5a或AC-5b。若是啓動時間很短,可選擇其發燒電流Ith等于照明裝備工作電流1.1倍。啓動時間較長和功率因數較低,可選擇其發燒電流Ith對照明裝備工作電流年夜一些。表2爲分歧照明裝備用接觸器選用原則。  表2分歧照明裝備用接觸器選用原則序號照明裝備名稱啓動電源功率因數啓動時間接觸器選用原則1白熾燈15Ie1Ith≥1.1Ie2夾雜照明1.3Ie≈13Ith≥1.1×1.3Ie3熒光燈≈2.1Ie0.4~0.6Ith≥1.1Ie4高壓水銀燈≈1.4Ie0.4~0.63~5Ith≥1.1×1.4Ie5金屬鹵素燈1.4Ie0.4~0.55~10Ith≥1.1×2Ie6帶功率印數抵償的燈20Ie0.5~0.65~10按抵償電容啓動電流選用  3.3控制電焊變壓器用接觸器的選用  當接通低壓變壓器負載時,變壓器由于二次側的電極短路而泛起短時的峻峭年夜電流,在一次側泛起較年夜電流,可達額定電流的15~20倍,它與變壓器的繞組安插及鐵心特征有關。當電焊機頻仍地發生突發性的強電流,從而使變壓器的低級側的開關承受龐大的應力和電流,所以必需依照變壓器的額定功率下電極短路時一次側的短路電流及焊接頻率來選擇接觸器,即接通電流年夜于二次側短路時一次側電流。此類負載使用種別爲AC-6a。  3.4電念頭用接觸器的選用  電念頭用接觸器憑據電念頭使用情況及電念頭種別可劃分選用AC-2~4,對于啓動電流在6倍額定電流,分斷電流爲額定電流下可選用AC-3,如風機水泵等,可采用查表法及選用曲線法,憑據樣本及手冊選用,不用再計較。  繞線式電念頭接通電流及分斷電流都是2.5倍額定電流,一般啓動時在轉子中串進電阻以限制啓動電流,增加啓動轉矩,使用種別AC-2,可選用轉動式接觸器。  當電念頭處于點動、需反向運轉及制動時,接通電流爲6Ie,使用種別爲AC-4,它比AC-3嚴酷的多。可憑據使用種別AC-4下列出電流年夜小計較電念頭的功率。公式以下:  Pe=3UeIeCOS¢η,  Ue:電念頭額定電流,Ie:電念頭額定電壓,COS¢:功率因數,η:電念頭效率。  若是允許觸頭壽命縮短,AC-4電流可適當加年夜,在很低的通斷頻率下改成AC-3類。  憑據電念頭庇護配合的要求,堵轉電流以下電流應當由控制電器接通和分斷。年夜大都Y系列電念頭的堵轉電流≤7Ie,是以選擇接觸器時要斟酌分、合堵轉電流。規範劃定:電念頭運行在AC-3下,接觸器額定電流不年夜于630A時,接觸器應當能承受8倍額定電流至少10秒。  對于一般裝備用電念頭,工作電流小于額定電流,啓動電流雖然到達額定電流的4~7倍,但時間短,對接觸器的觸頭損傷不年夜,接觸器在設計時已斟酌此因數,一般選用觸頭容量年夜于電念頭額定容量的1.25倍即可。對于在特殊情況下工作的電念頭要憑據現實工況斟酌。如電動葫蘆屬于沖擊性負載,重載啓停頻仍,反接制動等,所以計較工作電流要乘以響應倍數,由于重載啓停頻仍,選用4倍電念頭額定電流,凡是重載下反接制動電流爲啓動電流2倍,所以對于此工況要選用8倍額定電流。  3.5電容器用接觸器選用  電容器接通時電容器發生瞬態充電進程,泛起很年夜的合閘湧流,同時陪伴著很高的電流頻率振蕩,此電流由電網電壓、電容器的容量和電路中的電抗決議(即與此饋電變壓器和毗連導線有關),是以觸頭閉合進程中可能燒蝕嚴重,應當按計較出的電容器電路中最年夜穩態電流和現實電力系統中接通時可能發生的最年夜湧流峰值進行選擇,這樣才能保證准確平安的操作使用。  選用普通型交流接觸器要斟酌接通電容器組時的湧流倍數、電網容量、變壓器、回路及開關裝備的阻抗、並聯電容器組放電狀態和合閘相角等,一般到達50至100額定電流,計較時比力煩瑣,可以參見文獻1。  若是電容器組沒有放電裝配,可選用帶強制泄放電阻電路的專用接觸器,如ABB公司的B25C、B275C系列。國産的CJ19系列切換電容器接觸器專爲電容器而設計,也采用了串聯電阻抑制湧流的措施。  選用時參見樣本,而且還要斟酌無功抵償裝配尺度中的劃定。電容器投進瞬間發生的湧流峰值應限制在電容器組額定電流的20倍以下(JB7113-1993低壓並聯電容器裝配劃定);還應斟酌最年夜穩態電流下電容器運行,電容器組運行時的諧波電壓加上高達1.1倍額定工作時的工頻過電壓,會發生較年夜的電流。電容器組電路中的裝備器件應能在額定頻率、額定正弦電壓所發生的均方根值不跨越1.3倍額定電流下接連運行,由于現實電容器的電容值可能到達額定電容值1.1倍,故此電流可達1.43倍額定電流,是以選擇接觸器的額定發燒電流應不小于此最年夜穩態電流。  4、有特殊要求情況下交流接觸器的選用  4.1、防晃電型交流接觸器  電力系統由于雷擊、短路後重合閘和單相工錢短時故障接地後自動恢複等緣由使供電系統晃電,晃電時間一般在幾秒以下。  在有接連性生産要求的情況下,工藝上不允許裝備在電源短時中斷(晃電)就造成裝備跳閘停電,可以采用新型電控裝備:FS系列防晃電交流接觸器。  FS系列防晃電接觸器不依賴輔助工作電源,不依賴輔助機械裝配,具有體積小、靠得住性高,它采用強力吸合裝配,雙繞組線圈,接觸器在吸合釋放時無有害發抖,避免了電網失壓時觸頭發抖引發的燃弧熔焊,是以削減了觸頭磨損。接觸器線圈帶有儲能機構,當晃電發生時,接觸器線圈延遲釋放,其輔助觸點延遲發出斷開的控制旌旗燈號,由此躲開晃電時間,晃電時間由負載性質和斷電長短決議,接觸器延不時間可調。  4.2、節能型交流接觸器  交流接觸器的節電是指采用各類節電技術來下降操作電磁系統吸持時所消耗的有功、無功功率。交流接觸器的操作電磁系統一般采用交流控制電源,我國現有63A以上交流接觸器,在吸持時所消耗的有功功率在數十瓦至幾百瓦之間,無功功率在數十乏至幾百乏之間,一般所耗有功功率鐵芯約占65~75%,短路環約占25~30%,線圈約占3~5%,所以可以將交流吸持電流改成直流吸持,或采用機械結構吸持、限電流吸持等方式,可以節省鐵芯及短路環中所占的年夜部門功率消耗,還可消除、下降噪聲,改善情況。  憑據原理一般分爲三年夜類:節電器、節點線圈、節電型交流接觸器。  電磁系統采用節電裝配,使電磁無噪聲及溫升低,並解決了使用節電裝配有釋放延時的錯誤謬誤,如國産的CJ40系列。  4.3帶有附加功能的交流接觸器  電子技術的運用可以很利便的在接觸器中增添主電路庇護功能,如欠、過電壓庇護,斷相庇護、漏電庇護等。電念頭燒毀事故中,接觸器一相接觸不良的占11%,所以選擇帶有斷相庇護的斷路器、接觸器等電氣器件也是十分需要的。  接觸器加輔助模塊可以知足一些特殊要求。加機械連鎖可以組成可逆接觸器,實現電念頭正反可逆旋轉,或兩個接觸器加機械連鎖實現主電路電氣互鎖,可用于變頻器的變頻/工頻切換;加氣延時頭和輔助觸頭組可以實現電念頭星-三角啓動;加空氣延時頭可以組成延時接觸器。  可以選用交流接觸器的電磁線圈做電念頭的低電壓庇護,其控制回路宜由電念頭主回路供電,如由其他電源供電,則主回路失壓時,應自動斷開控制電源。  5、交流接觸器的安裝  交流接觸器的吸合、斷開時振動比力年夜,在安裝時盡量不要和振動要求比力嚴酷的電氣裝備安裝在一個櫃子裏,否則要采用防震措施,一般盡量安裝在櫃子下部。交流接觸器的安裝情況要合適産物要求,安裝尺寸應當合適電氣平安距離、接線規程,而且要檢修利便。  結論:  交流接觸器的選用不僅和所通斷的負載有關,和接觸器所在回路的電力系統各阻抗參數有關,還和控制方式、使用情況及使用要求有關,所以選擇交流接觸器時要周全斟酌,慢慢計較各參數數值,到達選用合理、使用利便。  參考文獻:  [1]《電世界》,2001年合訂本.P387.上海.2001.  [2]《工業與平易近用配電設計手冊》第二版.中國航空工業計劃設計研究院編.1999.

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