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電氣設計中低壓交流接觸器的選用(轉載)

低壓交流接觸器主要用于通斷電氣設備電源,可以遠距離控制動力設備,在接通斷開設備電源時避免人身傷害。交流接觸器的選用對動力設備和電力線路正常運行非常重要。 

 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置結構緊湊,使用方便,動靜觸頭的磁吹裝置良好,滅弧效果好,最好達到零飛弧,溫升小。按照滅弧方式分為空氣式和真空式,按照操動方式分為電磁式、氣動式和電磁氣動式。

  接觸器額定電壓參數分為高壓和低壓,低壓一般為380V,500V,660V,1140V等。

  電流按型式分為交流、直流。電流參數有額定工作電流、約定發熱電流、接通電流及分斷電流、輔助觸頭的約定發熱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熱電流,約定發熱電流對應的額定工作電流有好幾個。比如CJ20-63,主觸頭的額定工作電流分為63A,40A,型號參數中63指的是約定發熱電流,它和接觸器的外殼絕緣結構有關,而額定工作電流和選定的負載電流、電壓等級有關。

  交流接觸器線圈按照電壓分為36、127、220、380V等。接觸器的極數分為2、3、4、5極等。輔助觸頭根據常開常閉各有幾對,根據控制需要選擇。

  其他參數還有接通、分斷次數、機械壽命、電壽命、最大允許操作頻率、最大允許接線線徑以及外形尺寸和安裝尺寸等。接觸器的分類見表1


表1 常用接觸器類型

使用類別代號 適用典型負載舉例 典型設備 
AC-1 無感或微感負載,電阻性負載 電阻爐,加熱器等 
AC-2 繞線式感應電動機的啟動、分斷 起重機,壓縮機,提升機等 
AC-3 籠型感應電動機的啟動、分斷 風機,泵等 
AC-4 籠型感應電動機的啟動、反接制動或密接通斷電動機 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 家用的電動機負載 電冰箱、洗衣機等電源通斷 
AC-8a 具有手動復位過載脫扣器的密封制冷壓縮機的電動機 壓縮機 
AC-8b 具有手動復位過載脫扣器的密封制冷壓縮機的電動機 壓縮機 



2、交流接觸器的選用原則

  接觸器作為通斷負載電源的設備,接觸器的選用應按滿足被控制設備的要求進行,除額定工作電壓與被控設備的額定工作電壓相同外,被控設備的負載功率、使用類別、控制方式、操作頻率、工作壽命、安裝方式、安裝尺寸以及經濟性是選擇的依據。選用原則如下:

  (1)交流接觸器的電壓等級要和負載相同,選用的接觸器類型要和負載相適應。

  (2)負載的計算電流要符合接觸器的容量等級,即計算電流小于等于接觸器的額定工作電流。接觸器的接通電流大于負載的啟動電流,分斷電流大于負載運行時分斷需要電流,負載的計算電流要考慮實際工作環境和工況,對于啟動時間長的負載,半小時峰值電流不能超過約定發熱電流。

  (3)按短時的動、熱穩定校驗。線路的三相短路電流不應超過接觸器允許的動、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量、電流容量應滿足控制回路接線要求。要考慮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。如果線路過長,由于電壓降太大,接觸器線圈對合閘指令有可能不起反映;由于線路電容太大,可能對跳閘指令不起作用。

  (5) 根據操作次數校驗接觸器所允許的操作頻率。如果操作頻率超過規定值,額定電流應該加大一倍。

  (6)短路保護元件參數應該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根據空氣斷路器的過載系數和短路保護電流系數來決定。接觸器的約定發熱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保護電流,這樣斷路器才能保護接觸器。實際中接觸器在一個電壓等級下約定發熱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較多,不同類型斷路器不一樣,所以兩者間配合很難有一個標準,不能形成配合表,需要實際核算。

  (7)接觸器和其它元器件的安裝距離要符合相關國標、規范,要考慮維修和走線距離。


3、不同負載下交流接觸器的選用

  為了使接觸器不會發生觸頭粘連燒蝕,延長接觸器壽命,接觸器要躲過負載啟動最大電流,還要考慮到啟動時間的長短等不利因數,因此要對接觸器通斷運行的負載進行分析,根據負載電氣特點和此電力系統的實際情況,對不同的負載啟停電流進行計算校合。


3.1控制電熱設備用交流接觸器的選用

  這類設備有電阻爐、調溫設備等,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,如果考慮到電源電壓升高等,電流還會變大。此類負載的電流波動范圍很小,按使用類別屬于AC-1,操作也不頻繁,選用接觸器時只要按照接觸器的額定工作電流Ith等于或大于電熱設備的工作電流1.2倍即可。

3.2控制照明設備用的接觸器的選用

  照明設備的種類很多,不同類型的照明設備、啟動電流和啟動時間也不一樣。此類負載使用類別為AC-5a或AC-5b.如果啟動時間很短,可選擇其發熱電流Ith等于照明設備工作電流1.1倍。啟動時間較長以及功率因數較低,可選擇其發熱電流Ith比照明設備工作電流大一些。表2為不同照明設備用接觸器選用原則。

表2 不同照明設備用接觸器選用原則

序號 照明設備名稱 啟動電源 功率因數 啟動時間 接觸器選用原則 
1 白熾燈 15Ie 1 Ith≥1.1 Ie 
2 混合照明 1.3 Ie ≈1 3 Ith≥1.1 ×1.3Ie 
3 熒光燈 ≈2.1 Ie 0.4~0.6 Ith≥1.1 Ie 
4 高壓水銀燈 ≈1.4 Ie 0.4~0.6 3~5 Ith≥1.1 ×1.4Ie 
5 金屬鹵素燈 1.4 Ie 0.4~0.5 5~10 Ith≥1.1 ×2Ie 
6 帶功率印數補償的燈 20Ie 0.5~0.6 5~10 按補償電容啟動電流選用

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